JPS6026817A - 軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高速回転する回転軸、例えばロータ式オープ
ンエンド精紡機における紡糸ロータの回転軸、の軸受装
置に関する。

従来、ロータ式オープンエンド精紡機においては、紡糸
ロータの回転軸を遊星摩擦軍機！７＋￥の増速１：！１
　ｉｆ；を介して駆動軸に接続し、駆動軸をベルト伝動
機稠を介してモータに連結し、また、紡糸ロータの回噌
軸を単列深みぞ玉軸受に工って径方向と軸方向に軸受し
ている。ところが、単列深みぞ玉軸受は、その内部すき
まのために、回転軸の径方向と軸方向位置分−足に保持
することができないので、大きな振動と騒音が発生して
回転軸が円滑に高速回転しない。史に、単列深みぞ玉軸
受は、保持器がその組付上仙造や材質に多くの制限があ
って強度が低いので、回転軸が毎分７万回Ｒ匹以上の高
速回転をすると、保持器が遠心力によって破損する。

上記の欠点をなくすには、／イ囚の単列深みぞ玉軸受に
代えて２個のアンギュラ玉軸受を用いることが考えられ
る。アンギュラ玉軸受においては、保持器の構造や材質
に制限が少ｌく、毎分りｈ回１ｔｊｒ以上の高速回転に
おいても破損しない保持）（；りがある。また、２個の
アンギュラ玉軸受に適当な予圧を加えれば、回転軸の径
方向と軸方向位置を−１、ｊｊ　Ｇこ保持することかで
きるので、回ｌ倣軸を円滑に高速回転させることができ
る。ところが、玉軸受を２個用いるので、軸受におけ／
ｊ’＋　Ｊ■４ｑによる発熱や動力損失が太さい。

本弁明の目的は、上記の工９な状況からして、回転−を
円滑に高速回転させることかでさ、しかも、摩擦による
発熱や動力損失が少ない軸受装置を提供することである
。

本発明者は、上記の７個の単列深みぞ玉軸受を用いた装
置より利点の多い上記の２個のアンギュラ玉軸受を用い
た装置の欠点をなくすことについて考察したとＣろ、そ
の欠点はころが９摩擦のある軸受を２個用いることに原
因があるので、先ず、アンギュラコンタクトころが−り
軸受を７個に減らし、これによって回転軸を径方向と一
方の軸方向に軸受することを考えた。すると、次に、必
要なＣとは、ころがり摩擦を用いずに、回転軸を他方の
軸方向に軸受することと、アンギュラコンタクトころが
り軸受に一方の軸方向の予圧を加えるＣとであるが、こ
れらの２要件は、結局、ころがり摩擦を用いずに、回転
軸に一方の軸方向にカ企加える／要件に集約芒れ、この
要件はスラスト磁気軸受を用いることによって達成する
ことができることに気付いた。

即ち、本発明は、回転軸を、アンギュラコンタクトころ
がり軸受によって径方向と一方の軸方向に軸受し、また
、磁気軸受によって、他方の軸方向に側受すると共にア
ンギュラコンタクトころがり師１受に一方の軸方向の予
圧を加えたことを特徴とする軸受装置である。

本発明の軸受装置にｆは、アンギュラコンタクトころが
９軸受に予圧を加えるので、回転軸の径方向と軸方向位
置を一定に保持することかでさ、回転軸を大きな振動や
騒音を発生させずに円滑に６１１速回転させることかで
さ、しかも、ころかり摩擦のある軸受を７個しか用いな
いので、軸受における摩擦による発熱や動力損失が少な
い。

次に、本発明の実施例について説明する。

第１実施例（第１図乃至第５図参照） 本例の軸受装置ｄを備えたローフ式オープンエツト精紡
機の駆動装置１．１は、第７図に示すよりに、円筒状の
ケース（１）の後部内に駆動軸（２）を、その両％ｒ？
Ｈ部をケース（１）内に嵌着した玉軸受（刃、（３０こ
支承して、同職芯に配置すると共に径方向と軸方向に軸
受し、駆動軸（２）の中央部Ｇこ嵌着したプーリ（４）
をケース（１）の周壁に貫設しｆｃ窓（５）に臨ませ、
窓（５）から露出したプーリ（４）に図示しないモータ
と連結したベルト（６）を掛渡して、駆動軸（２）を回
転駆動するように装置している。また、ケース（１）の
前部内には、第１図に示すように、回転軸（７）を、そ
の先端部をケース（１）の先端の端板（８）に貫通する
と共に中央部をケース内に嵌着したアンギュラ玉軸受（
９）に支承して、駆動軸（２）の前側位置に同軸芯に配
置すると共に、アンギュラ玉軸受（９）によって径方向
と前向きの軸方向に軸受している。史に、第１図と第２
は１に示すように、回転軸（７）の基’ＡＨＡ部の外周
面に周溝０Ｑを形成し、駆動軸（２）の先端に連設した
支持環０υを回転軸の周溝（１０の外回りに配置し、駆
動軸の支持環（１υの外回り位置のケース（１）内に固
定環０ηを嵌着し、駆動軸の支持環ａυに等間隔位置に
軸芯方向に沿って設けた凹部（１３にそれぞれ円筒状転
子の遊星摩擦車０＜を摺嵌し、支持環（１υの肉厚より
大径の各遊星摩擦車ｑ勾をそれぞれ固定坂燵４の内周面
と回転軸の周溝四間に適宜の圧力を加えて嵌込み、駆動
ＩＩＩＩＩＩ（２）の（ｆｌ！１転により各遊星摩擦車
α４が公転すると共に自転して回転軸（７）が増速回賦
する遊星摩擦軍機（イなの増速機］１４を構成している
。また、第１図と第３図に示すように、対向した回転軸
（７）の末端面と駆動軸（２）の先端面にそれぞれ円環
状の永久磁石（４）、に）を同軸芯にｉｉ！ｉ設し、回
転軸（７）に固定した永久磁石（至）の１４出後端面と
駆動軸（２）に固定した永久（磁石（慣の露出前端面全
同極にして透間′？ｒ：設けて対面し、互いに反発する
肉水久磁石（イ場、ｃＡによって磁気軸受を栴成し、こ
の磁気軸受（至）、　（ａｌｌによって回転ｌｌｌ１ｌ
Ｉ（７）を後向きの軸方向に軸受すると共にアンギュラ
玉軸受（９）に１ｉｉｌ向きの軸方向の予圧を加えてい
る。同軸芯に配列した駆動軸＋２１と回転ＩＩＩＩＩｌ
（７）には、第１図と第２図に示すように、その軸芯位
置に給油路（ＬＦ−を設け、給油路（１９からｔ！−Ｉ
Ｉ回転軸周溝叫に達する複数本の注油路叫と、給油路（
１「−から回転軸のアンギュラ玉軸受（９）の内輪内周
に達する複数本の注油路αηをそれぞれ半径方向に沿っ
て設け、図示しない給油源から潤滑油を駆動１ＩＩｌｉ
Ｉ（力の基Ｗ：Ｍ　［１１１に開口した給油ｆｉ’６　
Ｑｉに供給し、史に、注ｒｌｌｌ路１．ｌＩすを経て増
速機橘叫、（１η、０４．α４．住弔に、また、注油路
曹を経て回転軸のアンギュラ玉軸受（９）にそれぞれ供
給し、増速機構α１　、　ｕｌＪ　、　（Ｉ四、０尋、
Ｕ弔とアンギュラ玉軸受（９）からそれぞれ流出する潤
滑油をケース（１）の周壁に貫設した排油孔明を経て給
油源に戻すように装置している。ケース（１）の先端の
端板（８）から突出した回転１ｉ１１１１　（７）の先
端には、第１図に示す工９に、略カップ形状の紡糸ロー
タ（坩を、その閉か一基端を嵌着して、同軸芯に取付け
、紡糸ロータｕ９の最大内径部の基端側位置の周壁に複
数個の排気孔に）を等間隔に貫設し、紡糸ロータｏ９の
回転により紡糸ロータ（ｌＣｊＶ３をその先端の開口Ｑ
υから排気孔（ホ）にｊｌｆｌ過する空気流を発生させ
る工うしこ装置している。紡糸ロータ０１と、その回転
軸（７）を支承したケース（１）の先端部には、第７図
に示す、ｌ：″）に、熱伝導率と放熱特性の閤い材料で
円筒容器形状に形成した覆い（２）を被せ、従い四の先
端の端板（ハ）を紡糸ロータの開口（２１）に対面する
と共に、樋い（ハ）の開口基端をケース（１）の先端部
にＷ、着して、紡糸ロータ（１’Ｊとその回転軸（万を
囲む覆い（イ）をケース（１）に同軸芯に取付け、覆い
の端板（ハ）に繊維供給路（ハ）を形成する管を貞°通
して取付け、ｆ！ｈ、維供給路■企紡糸ロータの開ロシ
υの周辺部に臨ませ、また、覆いの端板（岱に糸引出路
Ｃ脅をル成する管をＨ通して取付け、糸引出路（ハ）を
紡糸ロータリ９内の中１１？　’ｒｓに臨ませており、
紡糸ロータｕ９の回転にエリ発生する、繊維供給’？６
　（（４）を径てｉｊｊ糸ロータＱ９内をその開ロシ１
）から排気孔（２）に通過する空気流を、覆い（■内全
経て、覆いの周壁の基端側しこ貫設した排出口０９から
排出する空気通路（５）を形成し、４＋、ｌｊ、気油１
傷Ｑθを流通する空気流によって、紡糸ロータａ９の回
転Ｇこ伴なって発生する厚挟熱を排除するように装ＨＬ
、ている、 本例の軸受装置を備えたロータ式オープンエンド精紡機
の駆９ｊｈ装置を運転する場合は、従来におけるのと同
様に、給油路０■に潤滑油を供給する一方、！試動油（
２）を回転駆動して、回転軸（７）従って紡糸ロータθ
９を増速回転する。すると、従来におけるのと異なり、
回転軸（７）と紡糸ロータ０９は、大さ号振動や騒音を
’ｉｂ生ぜずに円滑に高速回転し、しかも、摩擦による
発熱や動力損失力・少ない。

本例の軸受装置ａにおける摩擦熱と動力損失の低減効果
を確認するため、潤滑油の流量を容置に設足し、それぞ
れの場合に回転軸（７）を毎分１０万回転させて、アン
ギュラ玉軸受（９）の外輪の上昇温度と樋先動力をそれ
ぞれ測定したところ、第グ図の線図と第５図の線図にそ
れぞれ丸印付の実線で示すような結果を得た。次に、こ
の結果と対照するため、前記の２個のアンギュラ玉軸受
を用いた従来装置について、同様に、潤滑油の流量を容
置に設定し、それぞれの場合に回転軸を毎分７０万回転
させて、アンギュラ玉軸受の外輪の上昇温度と損失動力
をそれぞれ測定したところ、第グ図の線図と比５図の線
図にそれぞれ三角印付の破線で示すような結果を得た。

即ち、画線図から明らかな工９に、本例の軸受装置は、
上記の対照例の従来装置に比して、潤滑油の流量が同一
であれば、アンギュラ玉軸受（９）の上昇温度と損失動
力が少ない。

換ぎすると、アンギュラ玉軸受（９）の許容上昇τｇ％
度が同一であれば、潤滑油の流量が少量で済み、従って
、損失動力が少ない。結局、アンギュラ玉軸受（９）の
許容上昇温度と潤滑油の流量がそれぞれ同一であれば、
回転軸（７）の回転数を史に高めることができる。

第２笑施例 本例の軸受装置において前例のそれと異なる唯一の点は
、アンギュラ玉軸受（９）と磁気軸受（２）、（ハ）に
よるそれぞれの軸方向の支承の向きを逆にしたことであ
る。即ち、ケースの前部内の回転軸を、ケース内に嵌着
したアンギュラ玉軸受によって径方向と後向きの軸方向
に軸受し、また、回転軸の末端とケースの後部内の駆動
軸の先駒に固足した互いに吸引する両永久磁石による？
＋８気軸受によって、前向きのｈｌ＋方回に軸受すると
東にアンギュ？玉受に後向さの軸方向の予圧を加えてい
る。

なお、回転軸の末端と駆動軸の先端の一方が他方に固足
した磁石に吸引されるＣａ性体の場合には、一方の磁石
はなくてもよい。

第３実施例（第６図参照） 本例の軸受装置において第１実施例のそれと異なる唯一
の点は、磁気軸受の取付位置を変えたＣとであジ、第６
図組示すように、力面した紡糸口−タθ９の外底面とケ
ース（１）先端の端板（８）の前面にそれぞれ円輪板状
の永久（重石Ｃａｔ）　、　にｉＤ　２同軸芯に固定し
、紡糸ロータ０９に固定した永久磁石（１）の後面と端
板（８）に固定した永久磁石０υの前面を同極にして透
間２設けて対面し、互いに反発する両永久磁石Ｃ力、Ｏ
Ｊ）によって？１夕（気軸受をｌ’ｆ（成している。即
ち、ケース（１）のｊ３ｉＴ部内の回転軸（７）を、ケ
ース（１）内に嵌着したアンギュラ玉軸受（９）によっ
て径方向と前向きの軸方向に軸受し、また、上記の磁気
軸受（り）。

（）０によって、後向きの軸方向に軸受すると共にアン
ギュラ玉軸受（９）に前向きの軸方向の予圧を加えてい
る。その他の点は、掲／実施例におけるのと同種である
ので、第乙口口こ同−狗一号を付して説明を省１’ｌｉ
する。

本例の軸受装置においては、磁気１ｊＱ１１受翰、ｌ−
８」ｊの値力作／ＩＪ面猜を第１．第２来施例における
それよりも広くすることかでさる。健って、磁気軸受（
（１）。

Ｌｌｌ）の軸方向輔受能カを大きくすることがでさ、又
は永久磁石く刈、ｃ３υに単位面積当りの磁力の弱い安
１曲なものを用いることができる。

第１実施例 本例の軸受装置において前例のそれと異なる唯一の点は
、アンギュラ玉軸受（９）と磁気軸受間、０υによるそ
れぞれの軸方向の支承の向きを逆にしたことであり、ケ
ース内のｌＬ！Ｉｉｉ広軸を、ケース内に嵌着したアン
ギュラ玉軸受によって径方向と後向きの軸方向に軸受し
、また、紡糸ロータの外底用Ｊとケース先端の端板の前
面に固定した互いに吸引する両永久磁石によるも＆気軸
受しこよって、削向きの軸方向に軸受すると共にアンギ
ュラ玉軸受に後向きの軸方向の予圧を加えている。

なお、紡糸ロータの底板とケース元端の端板の一方が他
方に固定した７１１石に吸引される磁性体の場合には、
一方の磁石はなくてもよい。

上記の／６実施例の軸受装置は、アノギュラコンタクト
Ｃろがり軸受としてアンギュラ玉軸受を用いたが、アン
ギュラ円錐ころ軸受を用いてもよい。

また、各実施例の軸受装置は、ロータ式オーブンエンド
精紡様の駆動装置の軸受に用いたものであるが、ターボ
チャージャやターピノのような高速回転機械の軸受にも
用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の軸受装置を備えたロータ
式オープンエンド精紡機の駆動装置の縦１１；ｆｉ　１
１１１１面′図、第２図は第１図の■−川綿線断面図第
３図は第１図における磁気軸受部分の拡大図、第７図は
同駆動装置における軸受上昇温度と潤滑油流量の関係を
示す線図、第Ｓ図は同駆動装置における損失動力と潤滑
油流量の関係を示す線は１であり、第６は１は第３実施
例の軸受装置分備えたロータ式オーブンエンド精紡様の
駆動装置の縦ＩＩ（「側面図である。 ）；回転軸　９：アンギュラ玉ｊ：仙受２　Ｂ　、　２
９　：　ｉ；χく気軸受　３０，３１：磁気軸受第　２
図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転軸を、アンギュラコンタクトころがり軸受によって
   径方向と一方の軸方向に軸受し、捷た、磁気軸受によっ
   て、他方の軸方向に軸受すると共にアンギュラコンタク
   ）Ｃろが、ｏ　ｑＩＩＩ＋受に一方の軸方向の予圧を加
   えた０とを特徴とする軸受装置。