(57)【要約】【課題】部品点数を削減と軸受長さの短縮を図る軸受構造を提供する。【解決手段】駆動モータ１２に回転部１４を接続し、回転部１４をテーパーコーン１５とテーブル１６で構成する。円錐台形状のテーパーコーン１５の段差部２４にカラー２５を介してテーブル１６を固定し、テーパーコーン１５を外周部の保持部４１で回転自在に保持する。保持部４１の内側面にテーパーコーン１５の側面５１に沿って延在する傾斜面５２を設定し、保持部４１上面にテーブル１６に対向する対向面５４を設定する。対向面５４に上部小孔６１を設け、各上部小孔６１からテーブル１６へ向けてエアを噴出する。保持部４１の傾斜面５２に側部小孔７１を設け、各側部小孔７１からテーパーコーン１５の側面５１へ向けてエアを噴出する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部が外周部より保持部によって回転自在に保持された軸受構造において、
前記回転部を、基端側から先端側へ向かうに従って縮径する円錐台形状のテーパーコーンと、該テーパーコーンの先端に設けられ外周部へ張り出す固定部とで構成する一方、
前記保持部に、前記テーパーコーンの側面に沿って延在する傾斜面を設定し、当該傾斜面に、前記側面へ向けて流体を噴出する傾斜面噴出部を設けるとともに、前記保持部に、前記固定部に対向する対向面を設定し、当該対向面に、前記固定部の対向部位へ向けて流体を噴出する対向面噴出部を設けたことを特徴とする軸受構造。
【請求項２】
前記テーパーコーンと前記固定部との間に、カラーを交換自在に設けたことを特徴とする請求項１記載の軸受構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばロータリーテーブルに使用される軸受構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スクロールコンプレッサのロータを検査する際には、ロータリーテーブルが使用されていた。
【０００３】
このロータリーテーブルとしては、アンギュラボールベアリングを組み合わせた軸受構造が採用されていたが、ベアリング振れや転がり振動からサブミクロン要求の制度保証が困難であった。
【０００４】
そこで、図２に示すように、静圧を利用した軸受構造の利用が考えられる。
【０００５】
この軸受構造は、テーブル７０１を支持する回転部７０２と、該回転部７０２を回動自在に保持する保持部７０３とにより構成されている。前記回転部７０２は、駆動手段で回動される底板部７０４と、該底板部７０４に立設された軸部７０５と、該軸部７０５に固定された天板部７０６とからなり、該天板部７０６に前記テーブル７０１が固定されるように構成されている。
【０００６】
前記保持部７０３には、前記軸部７０５を包囲するリング状に形成されており、当該保持部７０３には、前記軸部７０５の周面にエアを噴出する内面噴出部７１１，７１１が設けられている。また、前記保持部７０３の下面には、前記底板部７０４にエアを噴出する底面噴出部７１２が設けられており、前記保持部７０３の上面には、前記天板部７０６にエアを噴出する天面噴出部７１３が設けられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような軸受構造にあっては、回転部７０２が、底板部７０４と軸部７０５と天板部７０６との三部材で構成されており、組み付け精度を要する各部材７０４〜７０６の組付に苦労を要した。
【０００８】
また、この回転部７０２を支持する保持部７０３には、エアを回転部７０２の底板部７０４へ向けて噴出する底面噴出部７１２と、天板部７０６へ向けて噴出する天面噴出部７１３とが必要であり、軸受装置全体の長さが長くなるという問題もあった。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、部品点数を削減するとともに軸受長さを短くすることができる軸受構造を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明の請求項１の軸受構造にあっては、回転部が外周部より保持部によって回転自在に保持された軸受構造において、前記回転部を、基端側から先端側へ向かうに従って縮径する円錐台形状のテーパーコーンと、該テーパーコーンの先端に設けられ外周部へ張り出す固定部とで構成する一方、前記保持部に、前記テーパーコーンの側面に沿って延在する傾斜面を設定し、当該傾斜面に、前記側面へ向けて流体を噴出する傾斜面噴出部を設けるとともに、前記保持部に、前記固定部に対向する対向面を設定し、当該対向面に、前記固定部の対向部位へ向けて流体を噴出する対向面噴出部を設けた。
【００１１】
すなわち、回転部を構成するテーパーコーンの縮径した先端側を上方へ向け配置した状態において、テーパーコーンに設けられ外周部へ張り出す固定部の部位には、保持部の対向面に設けられた対向面噴出部からの流体が噴出される。これにより、前記固定部を備えた回転部には、対向面噴出部からの流体によって上方へ向けた力が加えられ、当該固定部と前記保持部の対向面との間には、上方へ向けたスラスト方向のスラスト間隙が確保される。
【００１２】
また、テーパーコーンの側面には、前記保持部の傾斜面に設けられた傾斜面噴出部からの流体が噴出される。このとき、テーパーコーンは、円錐台形状に形成されており、前記側面は、回転中心に対して傾斜している。このため、前記テーパーコーンには、前記傾斜面噴出部からの流体によってラジアル方向の力と、下方へ向けた力とが加えられ、当該テーパーコーンと前記保持部の傾斜面との間には、ラジアル方向のラジアル間隙が確保される。
【００１３】
また、請求項２の軸受構造においては、前記テーパーコーンと前記固定部との間に、カラーを交換自在に設けた。
【００１４】
すなわち、回転部を構成するテーパーコーンと固定部との間には、カラーが交換自在に設けられており、高さの異なるカラーに交換することで、前記固定部と保持部の対向面との離間距離、及び前記テーパーコーンの側面と前記保持部の傾斜面との離間距離が可変される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態に係る軸受構造を備えたロータリーテーブル１を示す図であり、該ロータリーテーブル１は、スクロールコンプレッサのロータを検査する際に使用される装置である。
【００１６】
すなわち、このロータリーテーブル１のベース板１１には、駆動モータ１２が設けられており、該駆動モータ１２の回転軸には、シャフト１３を介して、回転部１４が接続されている。該回転部１４は、テーパーコーン１５と該テーパーコーン１５の上部に固定された固定部としてのテーブル１６とによって構成されている。
【００１７】
前記テーパーコーン１５は、基端側から先端側へ向かうに従って縮径する円錐台形状に形成されており、該テーパーコーン１５基端の下面には、前記シャフト１３を固定するシャフト取付部２１が回転中心２２に設けられている。また、前記テーパーコーン１５の上面には、上方に突出する凸部２３が回転中心２２に形成されており、該凸部２３の外周部には、段差部２４が形成されている。この段差部２４には、リング状のカラー２５が交換自在に載置されており、該カラー２５の上部には、前記テーブル１６が配置されている。
【００１８】
該テーブル１６は、円板状に形成されており、その下面には、前記テーパーコーン１５の前記凸部２３が挿入される円形の凹部３１が形成されている。この凹部３１の外周部には、下方へ向けてリング状に突出した下方突出部３２が形成されている。また、前記テーブル１６の上面には、下方に貫通するボルト穴３３が複数箇所に設けられており、各ボルト穴３３に挿入されたボルト３４が、前記カラー２５を貫通して、前記テーパーコーン１５の段差部２４に形成されたねじ穴３５に螺入されている。これにより、当該テーブル１６は、該テーパーコーン１５の前記段差部２４から前記カラー２５の厚み分離間した状態で、テーパーコーン１５に固定されている。
【００１９】
また、前記テーブル１６は、前記テーパーコーン１５の下面における外径寸法より大径に形成されており、その外周部がテーパーコーン１５上面の段差部２４より外周部へ張り出すように構成されている。この回転部１４の前記テーパーコーン１５の外周部には、保持部４１が設けられており、該保持部４１によって前記テーパーコーン１５が回転自在に保持されている。
【００２０】
この保持部４１は、前記テーパーコーン１５を外周部から包囲する形状に形成されている。この保持部４１の内側面は、前記テーパーコーン１５の側面５１に沿ったテーパー角で傾斜しており、前記側面５１に平行した傾斜面５２を構成している。また、前記保持部４１の上面には、上方へ向けてリング状に突出した上方突出部５３が形成されており、該上方突出５３の上面には、前記テーブル１６の下方突出部３２に対向する対向面５４が設定されている。
【００２１】
該対向面５４には、本発明の対向面噴出部を構成する上部小孔６１，・・・が複数箇所に設けられており、各上部小孔６１，・・・は、当該保持部４１内に形成された上部通流路６２に連通している。この上部通流路６２には、外部よりエアが圧送されるように構成されており、このエアを前記各上部小孔６１，・・・から前記回転部１４におけるテーブル１６の下方突出部３２へ向けて噴出できるように構成されている。
【００２２】
前記保持部４１の前記傾斜面５２には、本発明の傾斜面噴出部を構成する側部小孔７１，・・・が複数箇所に設けられており、各側部小孔７１，・・・は、当該保持部４１内に形成された側部通流路７２に連通している。この側部通流路７２には、前記上部連通路６２とは別に外部よりエアが圧送されるように構成されており、このエアを前記各側部小孔７１，・・・から前記回転部１４におけるテーパーコーン１５の側面５１へ向けて噴出できるように構成されている。
【００２３】
そして、前記保持部３１の下部には、スペーサ８１を介して、エンコーダ８２が設けられており、該エンコーダ８２の溝部８３には、前記テーパーコーン１５のシャフト取付部２１にリング部材８４を介して固定されたリング状のスリット板８５が挿入されている。これにより、前記エンコーダ８２がスリット板８５のスリットを検出して計測することで、前記回転部１４の回転角を検出できるように構成されている。
【００２４】
以上の構成にかかる本実施の形態において、回転部１４を構成するテーパーコーン１５の縮径した先端側を上方へ向け配置した状態で、該テーパーコーン１５に設けられたテーブル１６下面の下方突出部３２には、保持部４１の対向面５４に設けられた上部小孔６１，・・・からのエアが噴出される。これにより、前記テーブル１６を備えた回転部１４には、前記上部小孔６１，・・・からのエアによって上方へ向けた力が加えられ、当該テーブル１６と前記保持部４１の対向面５４との間には、上方へ向けたスラスト方向のスラスト間隙Ｓが確保される。
【００２５】
また、テーパーコーン１５の側面５１には、前記保持部４１の傾斜面５２に設けられた側部小孔７１，・・・からのエアが噴出される。このとき、テーパーコーン１５は、円錐台形状に形成されており、その側面５１は、回転中心２２に対して傾斜している。このため、当該テーパーコーン１５には、前記側部小孔７１，・・・からのエアによってラジアル方向の力と、下方へ向けた力とが加えられ、当該テーパーコーン１５の側面５１と前記保持部４１の傾斜面５２との間には、ラジアル方向のラジアル間隙Ｒが確保される。
【００２６】
このように、前記回転部１４を、テーパーコーン１５とテーブル１６との二部材で構成することで、回転部１４と保持部４１とにおけるスラスト方向のスラスト間隙Ｓとラジアル方向のラジアル間隙Ｒとを確保することができる。このため、回転部が底板部と軸部と天板部との三部材で構成された従来と比較して、部品点数を削減し、構成の簡素化を図ることができるとともに、組み付け作業性を向上することができる。
【００２７】
また、前記テーパーコーン１５の側面５１へ向けてエアを噴出する側部小孔７１，・・・によって、回転部１４にラジアル方向の力と下方へ向けた力とを加えることができる。これにより、エアを下方へ向けて噴出する噴出部を廃止することができ、軸受長さの短縮化を図ることができる。
【００２８】
さらに、アンギュラボールベアリングを組み合わせた軸受構造と比較して、ベアリング振れや転がり振動による影響を排除することができる。また、保持部４１の側部小孔７１，・・・からのエアをテーパーコーン１５の側面５１に噴出して、テーパーコーン１５のラジアル方向のラジアル間隙Ｒを確保するため、調芯作業をすること無く、センターリング性の向上と、軸振れ低減効果とを得ることができる。加えて、エアによる回転部１４の冷却効果を得ることができるため、熱剛性を高めることができる。
【００２９】
そして、前記回転部１４を構成するテーパーコーン１５とテーブル１６との間には、カラー２５が交換自在に設けられており、高さの異なるカラー２５に交換することで、前記テーブル１６と保持部４１の対向面５４との離間距離、及び前記テーパーコーン１５の側面５１と前記保持部４１の傾斜面５２との離間距離を調整することができる。
【００３０】
これにより、仕様や組み付け誤差への対応を容易に行うことができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１の軸受構造にあっては、回転部を、テーパーコーンと固定部との二部材で構成することによって、回転部と保持部とにおけるスラスト方向のスラスト間隙とラジアル方向のラジアル間隙とを確保することができる。このため、回転部が、底板部と軸部と天板部との三部材で構成された従来と比較して、部品点数を削減し構成の簡素化を図ることができるとともに、組み付け作業性を向上することができる。
【００３２】
また、前記テーパーコーンの側面へ向けて流体を噴出する噴出部によって、回転部にラジアル方向の力と下方へ向けたスラスト力とを加えることができる。これにより、流体を下方へ向けて噴出する噴出部を廃止することができ、軸受長さの短縮化を図ることができる。
【００３３】
さらに、アンギュラボールベアリングを組み合わせた軸受構造と比較して、ベアリング振れや転がり振動による影響を排除することができる。また、保持部の傾斜面噴出部からの流体をテーパーコーンの側面に噴出して、テーパーコーンのラジアル方向のラジアル間隙を確保するため、調芯作業をすること無くセンターリング性の向上と、軸振れ低減効果とを得ることができる。そして、流体による回転部の冷却効果を得ることができるため、熱剛性を高めることができる。
【００３４】
また、請求項２の軸受構造においては、回転部を構成するテーパーコーンと固定部との間にカラーが交換自在に設けられており、高さの異なるカラーに交換することで、前記固定部と保持部の対向面との離間距離、及び前記テーパーコーンの側面と前記保持部の傾斜面との離間距離を調整することができる。
【００３５】
これにより、仕様や組み付け誤差への対応を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す図である。
【図２】従来の軸受構造を示す図である。
【符号の説明】
１    ロータリーテーブル
１４    回転部
１５    テーパーコーン
１６    テーブル（固定部）
２５    カラー
４１    保持部
５１    側面
５２    傾斜面
５４    対向面
６１    上部小孔（対向面噴出部）
７１    側部小孔（傾斜面噴出部）
【図１】
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【図２】
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