(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置固定したモータの出力軸と、フレームに外輪を位置固定したベアリングで支持され且つフレーム外へ突出した軸端部にチョッパーが装着された従動軸とを略同芯状に相対向させて配置し、出力軸と従動軸とを、両軸夫々に固定されるカップリング本体と両カップリング本体にわたって設けられた弾性体とからなるフレキシブルカップリングにより連結し、前記チョッパーをプロペラ状の傾きをもった形状にして、チョッパーの回転により発生するスラスト方向の推進力によって、ベアリングの内輪を外輪に対して軸芯方向へ押圧移動させて、ベアリングに予圧を加えるようにしたことを特徴とするチョッパーの軸受け構造。
【請求項２】
従動軸に固定したカップリング本体の環状外端面をベアリングの内輪の内端面に当接させ、チョッパーの回転により発生するスラスト方向の推進力によって、カップリング本体が内輪を軸芯方向外方へ押圧移動させるように構成してある請求項１に記載のチョッパーの軸受け構造。
【請求項３】
ベアリングの内輪の外端面を従動軸の段差部に当接させ、チョッパーの回転により発生するスラスト方向の推進力によって、従動軸の段差部が内輪を軸芯方向内方へ押圧移動させるように構成してある請求項１に記載のチョッパーの軸受け構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的ガス分析計に用いられるチョッパーの軸受け構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、従来のチョッパーの軸受け構造を示す。Ｍはフレーム３に対して位置固定されたモータ、１はその出力軸である。２は、フレーム外へ突出した軸端部にチョッパー４が装着された従動軸であり、フレーム３に２個のラジアル型のベアリング６Ａ，６Ｂを介して支持されている。
【０００３】
出力軸１と従動軸２とは、略同芯状に相対向させて配置され、フレキシブルカップリング（バネ、ゴム、ベローズ等の弾性体で、両軸の偏芯、偏角を吸収するようにしたカップリング）９により連結され、ガス分析のノイズとなる動力伝達時の衝撃を吸収するように構成されている。
【０００４】
また、ベアリングのラジアル隙間に起因する振動を抑制するために、従動軸２の内端側に固定したバネ受け２ａと内側のベアリング６Ａの内輪６ｂとの間に、予圧用バネＸを圧縮変形させた状態で介装してある。そして、予圧用バネＸの弾性復元力によって、内輪６ｂが外輪６ａに対して軸芯方向外方へ押圧移動されることにより、内側のベアリング６Ａに予圧が加えられ、外側のベアリング６Ｂについては、予圧用バネＸの弾性復元力によって、従動軸２の軸端側に形成されている段差部８が内輪６ｂを外輪６ａに対して軸芯方向内方へ押圧移動することにより、予圧が加えられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来例では、弾性体を備えたフレキシブルカップリング９とは別個に予圧用バネＸを設けてベアリングの予圧機構を構成しており、しかも、予圧用バネＸによる上記の予圧機構では、互いに逆方向に押圧移動される２個一組のベアリング６Ａ，６Ｂが必要不可欠であるから、構成部品数が多くて、コスト面で不利であり、且つ、予圧用バネＸの長さや２個のベアリング６Ａ，６Ｂの間隔のために、軸受け構造が軸芯方向に長くなるという欠点があった。
【０００６】
本発明は、これらの従来欠点を解消し、構成部品数の少ないコンパクト化、低コスト化が可能な機構によって、ベアリングに予圧を加えられるようにしたチョッパーの軸受け構造を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明が講じた技術的手段は、次のとおりである。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
即ち、本発明では、位置固定したモータの出力軸と、フレームに外輪を位置固定したベアリングで支持され且つフレーム外へ突出した軸端部にチョッパーが装着された従動軸とを略同芯状に相対向させて配置し、出力軸と従動軸とを、両軸夫々に固定されるカップリング本体と両カップリング本体にわたって設けられた弾性体とからなるフレキシブルカップリングにより連結し、前記チョッパーをプロペラ状の傾きをもった形状にして、チョッパーの回転により発生するスラスト方向の推進力によって、ベアリングの内輪を外輪に対して軸芯方向へ押圧移動させて、ベアリングに予圧を加えるようにしている。
【００１３】
この構成によれば、予圧用バネが存在しないにもかかわらず、チョッパーの回転により発生するスラスト方向の推進力によって、内輪が外輪に対して軸芯方向へ押圧移動され、ベアリングに予圧が付与されることになる。即ち、この発明では、フレキシブルカップリングに装備されている弾性体は、出力軸と従動軸の偏芯、偏角を吸収して、ガス分析のノイズとなる動力伝達時の衝撃を吸収する本来の役目を果たすだけであり、チョッパーがベアリングに予圧を付与する予圧用バネの役目を果たすことになる。
【００１４】
また、従動軸は、チョッパーの回転により発生するスラスト方向の推進力によって一方向にスライド付勢されるが、内輪が外輪に対して軸芯方向へ押圧移動し、外輪によってそれ以上の移動を阻止された状態では、従動軸の同方向へのスライドも阻止されるので、ベアリングが１個だけであるにもかかわらず、予圧を付与した状態が実現されることになる。
【００１５】
従って、上記のように、チョッパーの回転により発生するスラスト方向の推進力によってベアリングに予圧を付与するので、予圧用バネが省略されることと、ベアリングの１個が省略されることとによって、構成部品数の削減によるコンパクト化と低コスト化が可能である。
【００１６】
尚、チョッパーの回転により発生するスラスト方向の推進力は、従動軸の軸芯方向の内，外何れの方向に働かせるようにしてもよい。例えば、請求項２に記載の発明のように、従動軸に固定したカップリング本体の環状外端面をベアリングの内輪の内端面に当接させ、チョッパーの回転により発生するスラスト方向の推進力によって、カップリング本体が内輪を軸芯方向外方へ押圧移動させるように構成してもよく、請求項３に記載の発明のように、ベアリングの内輪の外端面を従動軸の段差部に当接させ、チョッパーの回転により発生するスラスト方向の推進力によって、従動軸の段差部が内輪を軸芯方向内方へ押圧移動させるように構成してもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１、図２は、発明の基本部分に係るチョッパーの軸受け構造を示す。Ｍは位置固定されたモータ、１はその出力軸である。２は、出力軸１と略同芯状に相対向させて配置された従動軸であり、従動軸２のフレーム３外へ突出した軸端部にはチョッパー４が装着されている。５はチョッパー４のボス部である。
【００１８】
従動軸２は、フレーム３に外輪６ａを位置固定した１個のラジアル型のベアリング６を介して支持されている。前記外輪６ａは、フレーム３に形成した貫通孔に、内端面がフレーム３内面と面一状になるように内側から嵌め込まれており、外輪６ａの外端面を貫通孔内に形成した小径孔部の段差部７に当接させてある。従動軸２の軸端近傍部には大径軸部が形成され、その段差部８にベアリング６の内輪６ｂの外端面を当接させてある。
【００１９】
９は、一対の真鍮製のカップリング本体９ａ，９ｂと両カップリング本体９ａ，９ｂにわたって設けられた弾性体の一例であるコイルバネ９ｃとからなるフレキシブルカップリングである。コイルバネ９ｃの両端の直線状部分は、カップリング本体９ａ，９ｂに形成した軸芯方向の貫通孔１０ａ，１０ｂに挿入されている。
【００２０】
出力軸１と従動軸２とは、前記フレキシブルカップリング９により、前記コイルバネ９ｃを軸芯方向へ圧縮変形させた状態で連結されている。１１ａ，１１ｂは、カップリング本体９ａ，９ｂを出力軸１と従動軸２に固定するビスである。従動軸２に固定したカップリング本体９ｂは、その環状外端面Ｓを前記ベアリング６の内輪６ｂの内端面に当接させてある。そして、前記コイルバネ９ｃの弾性復元力により前記カップリング本体９ｂでベアリング６の内輪６ｂを外輪６ａに対して軸芯方向外方へ押圧移動させて、ベアリング６に予圧を加えるように構成してある。
【００２１】
したがって、フレキシブルカップリング９に装備されているコイルバネ９ｃが、出力軸１と従動軸２の偏芯、偏角を吸収して、ガス分析のノイズとなる動力伝達時の衝撃を吸収する本来の役目と、弾性復元力によりベアリング６の内輪６ｂを外輪６ａに対して軸芯方向外方へ押圧移動させて、ベアリング６に予圧を付与する予圧用バネの役目とを果たす。換言すれば、フレキシブルカップリング９のコイルバネ９ｃが予圧用バネに兼用されており、専用の予圧用バネが省略されることになる。
【００２２】
また、従動軸２はコイルバネ９ｃの弾性復元力により軸芯方向外方にスライド付勢されるが、内輪６ｂが外輪６ａに対して軸芯方向外方へ押圧移動され、外輪６ａによってそれ以上の移動を阻止された状態では、従動軸２の同方向へのスライドも阻止されるので、ベアリング６が１個だけであるにもかかわらず、予圧を付与した状態が実現されることになる。
【００２３】
以上のように、フレキシブルカップリングのコイルバネ９ｃがベアリング６の予圧用バネに兼用されることと、ベアリングの１個が省略されることとによって、構成部品数の削減によるコンパクト化と低コスト化が可能である。
【００２４】
図３は、別の実施の形態を示す。この実施の形態は、コイルバネ９ｃを引張バネとした点に特徴がある。即ち、出力軸１と従動軸２とを前記フレキシブルカップリング９により、前記コイルバネ９ｃを軸芯方向へ引張変形させた状態で連結し、且つ、ベアリング６の内輪６ｂの外端面を従動軸２の段差部８に当接させ、前記コイルバネ９ｃの弾性復元力により従動軸２の段差部でベアリングの内輪６ｂを外輪６ａに対して軸芯方向内方へ押圧移動させて、ベアリング６に予圧を加えるようにしてある。
【００２５】
尚、フレーム３の内面には、ベアリング６の外輪６ａと当接する抜け止め具３ａがネジ止めされている。コイルバネ９ｃの両端の直線状部分は半径方向内方へ折り曲げられており、カップリング本体９ａ，９ｂに形成した半径方向の貫通孔１０ａ，１０ｂに挿入されている。その他の構成は、先の実施の形態と同じであるから、同一構成部材に同一符号を付し、説明を省略する。
【００２６】
図４と図５は、各々、別の実施の形態を示す。図４に示す実施の形態は、出力軸１と従動軸２とを連結するフレキシブルカップリング９の弾性体が中実棒状のゴム９ｃ’である点に特徴があり、図５に示す実施の形態は、フレキシブルカップリング９の弾性体がゴム、合成樹脂等の弾性材料からなるベローズ９ｃ”である点に特徴がある。
【００２７】
出力軸１と従動軸２とをフレキシブルカップリング９で連結するにあたっては、ゴム９ｃ’やベローズ９ｃ”を、図１で示した実施の形態のように、軸芯方向へ圧縮変形させた状態で連結する場合と、図３で示した実施の形態のように、軸芯方向へ引張変形させた状態で連結する場合とがある。後者の場合、図４、図５に仮想線で示すように、ベアリング６の外輪６ａと当接する抜け止め具３ａがフレーム３の内面にネジ止めされる。
【００２８】
尚、ゴム９ｃ’やベローズ９ｃ”の両端は、夫々、一対の真鍮製のカップリング本体９ａ，９ｂに接着されている。その他の構成は、先の実施の形態と同じであるから、同一構成部材に同一符号を付し、説明を省略する。
【００２９】
図６は、本発明に係るチョッパーの軸受け構造を示し、チョッパー４をプロペラ状の傾きをもった形状にすることにより、チョッパー４の回転によりスラスト方向の推進力を発生させ、この推進力によってベアリング６に予圧を加えるようにした点に特徴がある。図６において、２は、位置固定された図外のモータの出力軸（図示せず）と略同芯状に相対向させて配置された従動軸であり、従動軸２のフレーム３外へ突出した軸端部にはチョッパー４が装着されている。５はチョッパー４のボス部である。
【００３０】
従動軸２は、フレーム３に外輪６ａを位置固定した１個のラジアル型のベアリング６を介して支持されている。前記外輪６ａは、フレーム３に形成した貫通孔に、内端面がフレーム３内面と面一状になるように内側から嵌め込まれており、外輪６ａの外端面を貫通孔内に形成した小径孔部の段差部７に当接させてある。従動軸２の軸端近傍部には大径軸部が形成され、その段差部８にベアリング６の内輪６ｂの外端面を当接させてある。
【００３１】
９は、一対の真鍮製のカップリング本体９ａ，９ｂと両カップリング本体９ａ，９ｂにわたって設けられた弾性体の一例であるコイルバネ９ｃとからなるフレキシブルカップリングである。コイルバネ９ｃの両端の直線状部分は、カップリング本体９ａ，９ｂに形成した軸芯方向の貫通孔１０ａ，１０ｂに挿入されている。
【００３２】
出力軸１と従動軸２とは、前記フレキシブルカップリング９によって連結されているが、前記コイルバネ９ｃには、軸芯方向への圧縮変形が与えられていない。つまり、出力軸１と従動軸２とは、フレキシブルカップリング９により、コイルバネ９ｃが初期変形のない状態（伸びきった状態）で連結されており、コイルバネ９ｃは、出力軸１と従動軸２の偏芯、偏角を吸収して、ガス分析のノイズとなる動力伝達時の衝撃を吸収する本来の役目だけを果たす。１１ａ，１１ｂは、カップリング本体９ａ，９ｂを出力軸１と従動軸２に固定するビスである。従動軸２に固定したカップリング本体９ｂは、その環状外端面Ｓを前記ベアリング６の内輪６ｂの内端面に当接させてある。
【００３３】
前記チョッパー４は、その全体がプロペラ状の傾きをもった形状にして、チョッパー４の回転によりスラスト方向の推進力が発生するように構成されている。即ち、従来の一般的なチョッパーは、回転軸芯に対して垂直な板面をもち、側面視において平坦な形状であるが、この実施の形態では、図示のように、チョッパー４の板面の全体に角度を付け、プロペラ状に形成してある。
【００３４】
そして、チョッパー４の回転により発生するスラスト方向の推進力によって、ベアリング６の内輪６ｂを外輪６ａに対して軸芯方向へ押圧移動させて、ベアリング６に予圧を加えるようにしてある。
【００３５】
チョッパー４の回転により発生するスラスト方向の推進力は、チョッパー４の回転方向と傾き方向の設定により、従動軸２の軸芯方向の内，外何れの方向に働かせるようにしてもよい。例えば、チョッパー４の回転により従動軸２の軸芯方向外方への推進力を発生させる場合は、従動軸２に固定したカップリング本体９ｂが内輪６ｂを軸芯方向外方へ押圧移動させて、ベアリング６に予圧を付与し、逆方向への推進力を発生させる場合は、従動軸２の段差部８が内輪６ｂを軸芯方向内方へ押圧移動させて、ベアリング６に予圧を付与するのである。後者の場合は、図６に仮想線で示すように、フレーム３の内面にベアリング６の外輪６ａと当接する抜け止め具３ａをネジ止めする等して、外輪６ａが軸芯方向内方へ移動しないようにしておくものとする。
【００３６】
尚、フレキシブルカップリング９の弾性体としては、コイルバネ９ｃの他、図４や図５で示したようなゴムやベローズであってもよいが、何れの場合も、軸芯方向へ弾性変形させていない状態に、出力軸１と従動軸２とを連結することになる。また、チョッパー４の板面に角度を付けてプロペラ状に形成するにあたっては、図７に示すように、測定用光路よりも外側に位置するチョッパー４の先端部４ａのみを、局部的に切り起こす等して、プロペラ状に形成してもよい。
【００３７】
上記の実施の形態によれば、予圧用バネが存在しないにもかかわらず、チョッパー４の回転により発生するスラスト方向の推進力によって、内輪６ｂが外輪６ａに対して軸芯方向へ押圧移動され、ベアリング６に予圧が付与されることになる。
【００３８】
また、従動軸２は、チョッパー４の回転により発生するスラスト方向の推進力によって一方向にスライド付勢されるが、内輪６ｂが外輪６ａに対して軸芯方向へ押圧移動され、外輪６ａによってそれ以上の移動を阻止された状態では、従動軸２の同方向へのスライドも阻止されるので、ベアリング６が１個だけであるにもかかわらず、予圧を付与した状態が実現されることになる。
【００３９】
上記のように、チョッパー４の回転により発生するスラスト方向の推進力によってベアリング６に予圧を付与するので、予圧用バネが省略されることと、ベアリングの１個が省略されることとによって、構成部品数の削減によるコンパクト化と低コスト化が可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、専用の予圧用バネを用いずにチョッパーの回転により発生するスラスト方向の推進力によって、内輪が外輪に対して軸芯方向へ押圧移動され、ベアリングに予圧が付与されることになり、構成部品数の削減により、チョッパーの軸受け構造のコンパクト化と低コスト化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の基本部分に係るチョッパーの軸受け構造の要部の断面図である。
【図２】  図１のチョッパーの軸受け構造が採用された光学的ガス分析計の概略構成図である。
【図３】  別の実施の形態を示す要部の断面図である。
【図４】  別の実施の形態を示す要部の断面図である。
【図５】  別の実施の形態を示す要部の断面図である。
【図６】  本発明に係るチョッパーの軸受け構造の断面図である。
【図７】  本発明の別の実施の形態を示す要部の断面図である。
【図８】  従来例を示すチョッパーの軸受け構造の断面図である。
【符号の説明】
１…出力軸、２…従動軸、３…フレーム、４…チョッパー、６…ベアリング、６ａ…外輪、６ｂ…内輪、９ｃ，９ｃ’，９ｃ”…弾性体（コイルバネ，ゴム，ベローズ）。
【図１】
0003691940.tif 000002
【図２】
0003691940.tif 000003
【図３】
0003691940.tif 000004
【図４】
0003691940.tif 000005
【図５】
0003691940.tif 000006
【図６】
0003691940.tif 000007
【図７】
0003691940.tif 000008
【図８】
0003691940.tif 000009