特許 6353206 調心機構付ホルダ装置、ラジアル軸受装置および調心機構付ボルト

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6353206

(24)【登録日】2018年6月15日

(45)【発行日】2018年7月4日

(54)【発明の名称】調心機構付ホルダ装置、ラジアル軸受装置および調心機構付ボルト

(51)【国際特許分類】

   F16C 13/06 20060101AFI20180625BHJP

   F16C 27/00 20060101ALI20180625BHJP

【ＦＩ】

   F16C13/06

   F16C27/00 Z

【請求項の数】8

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-188877(P2013-188877)

(22)【出願日】2013年9月11日

(65)【公開番号】特開2015-55294(P2015-55294A)

(43)【公開日】2015年3月23日

【審査請求日】2016年9月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000103644

【氏名又は名称】オイレス工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104570

【弁理士】

【氏名又は名称】大関 光弘

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 光

【審査官】 日下部 由泰

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−１１２５３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０９０９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５６−０３５９１２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６０−０６９７２５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 独国特許発明第４３２０６８０（ＤＥ，Ｃ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｃ １３／００−１５／００

Ｆ１６Ｆ １５／００−１５／３６

Ｆ１６Ｃ ２１／００−２７／０８

Ｆ１６Ｃ ３５／００−３９／０６，４３／００−４３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベース上で柱状あるいは筒状の保持対象を保持する調心機構付ホルダ装置であって、
前記保持対象を保持するホルダと、
前記ホルダが固定されたプレートと、
前記プレートを前記ベースに取り付けるためのボルト部材を有する調心機構付ボルトと、を備え、
前記プレートは、
前記ボルト部材に対応付けられて形成され、当該ボルト部材の軸部より大径の貫通穴を有し、
前記調心機構付ボルトは、
前記ボルト部材の前記軸部に挿入され、当該ボルト部材の軸心方向に伸縮する第一および第二の弾性体を有し、
前記調心機構付ボルトの前記ボルト部材は、六角穴付ボルトであり、
前記第一および第二の弾性体は、
前記六角穴付ボルトの軸心方向に積み重ねられた複数の皿ばねと、
前記複数の皿ばねを積み重ね方向両側から挟み込む一対のワッシャと、を有し、
前記第一の弾性体は、
前記ボルト部材の頭部と前記プレートの上面との間に配置され、当該ボルト部材と前記ベースのネジ穴との螺合により、当該ボルト部材の軸心方向にプリロードされ、
前記第二の弾性体は、
前記プレートの下面と前記ベースとの間に配置され、前記ボルト部材と前記ベースの前記ネジ穴との螺合により、当該ボルト部材の軸心方向にプリロードされる
ことを特徴とする調心機構付ホルダ装置。

【請求項2】

請求項１に記載の調心機構付ホルダ装置であって、
前記調心機構付ボルトは、
前記ボルト部材の前記軸部の外周に取り付けられた環状部材をさらに有し、
前記環状部材は、
前記調心機構付ボルトの前記ボルト部材が、前記第一の弾性体、前記プレートの前記貫通穴および前記第二の弾性体に挿入されて前記ベースの前記ネジ穴に螺合した場合に、当該貫通穴内に配置され、当該貫通穴の内壁に接触する
ことを特徴する調心機構付ホルダ装置。

【請求項3】

請求項２に記載の調心機構付ホルダ装置であって、
前記環状部材は、Ｏリングである
ことを特徴とする調心機構付ホルダ装置。

【請求項4】

ベース上で柱状あるいは筒状の保持対象を保持する調心機構付ホルダ装置であって、
前記保持対象を保持するホルダと、
前記ホルダが固定されたプレートと、
前記プレートを前記ベースに取り付けるためのボルト部材を有する調心機構付ボルトと、を備え、
前記プレートは、
前記ボルト部材に対応付けられて形成され、当該ボルト部材の軸部より大径の貫通穴を有し、
前記調心機構付ボルトは、
前記ボルト部材の前記軸部に挿入され、当該ボルト部材の軸心方向に伸縮する第一および第二の弾性体と、前記ボルト部材の前記軸部の外周に取り付けられた環状部材と、を有し、
前記第一の弾性体は、
前記ボルト部材の頭部と前記プレートの上面との間に配置され、当該ボルト部材と前記ベースのネジ穴との螺合により、当該ボルト部材の軸心方向にプリロードされ、
前記第二の弾性体は、
前記プレートの下面と前記ベースとの間に配置され、前記ボルト部材と前記ベースの前記ネジ穴との螺合により、当該ボルト部材の軸心方向にプリロードされ、
前記環状部材は、
前記調心機構付ボルトの前記ボルト部材が、前記第一の弾性体、前記プレートの前記貫通穴および前記第二の弾性体に挿入されて前記ベースの前記ネジ穴に螺合した場合に、当該貫通穴内に配置され、当該貫通穴の内壁に接触するＯリングである
ことを特徴とする調心機構付ホルダ装置。

【請求項5】

請求項１ないし４のいずれか一項に記載の調心機構付ホルダ装置であって、
前記プレートの前記貫通穴は、
前記保持対象の軸心方向に対し垂直かつ水平な方向における前記ホルダの両側に、少なくとも一つずつ形成されており、
前記調心機構付ボルトは、
前記プレートの前記貫通穴のそれぞれに対応付けられて複数設けられている
ことを特徴とする調心機構付ホルダ装置。

【請求項6】

請求項１ないし５のいずれか一項に記載の調心機構付ホルダ装置であって、
前記プレートは、前記ホルダに一体的に形成される
ことを特徴とする調心機構付ホルダ装置。

【請求項7】

回転体のラジアル方向の荷重を支持するラジアル軸受と、
前記回転体の軸心方向の両側の位置で前記ラジアル軸受を保持する一対の請求項１ないし６のいずれか一項に記載の調心機構付ホルダ装置と、を備える
ことを特徴とするラジアル軸受装置。

【請求項8】

請求項１ないし６のいずれか一項に記載の調心機構付ホルダ装置に用いられる調心機構付ボルトとして機能することを特徴する調心機構付ボルト。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、柱状または筒状の保持対象を保持するホルダに関し、特に、ホルダの調心機構に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、回転体のラジアル方向の荷重を支持するラジアル軸受が知られている。例えば、特許文献１に示すように、円柱状のラジアル軸受は、その外周面に形成された軸受面により円筒状の回転体の内周面をラジアル方向に支持する。また、例えば、特許文献２に示すように、円筒状のラジアル軸受は、その内周面に形成された軸受面により円柱状の回転体の外周面をラジアル方向に支持する。

【0003】

一般に、ラジアル軸受は、ラジアル軸受を保持するホルダによって所望の姿勢に保たれる。しかし、このためには、ホルダをベースに精度よく取り付けなければならず、その作業が困難であった。例えば、長尺物の軸心方向の両端部を、それぞれ、ラジアル軸受を介して別個のホルダで保持する場合、芯出し作業が煩雑で作業者の負担が大きい。そこで、例えば、特許文献３には、外周面が球状に形成された外輪を有するラジアル軸受をホルダに組み込んで、このラジアル軸受の外輪の外周面を、ホルダに形成された球面座で支持することにより、自動調心可能とした調心機構付軸受装置が提案されている。このような調心機構付軸受装置を用いることにより芯出し作業が容易となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−２５２０８号公報

【特許文献2】特開２０１３−９２２２３号公報

【特許文献3】特開２０１０−９０９２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記の調心機構付軸受装置では、ホルダに、ラジアル軸受の外輪の外周面と対面する球面座を高精度に形成しなければならず、コストが嵩む。

【0006】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、より低コストの調心機構付ホルダ装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明では、柱状または筒状の保持対象を保持するホルダをプレート上に固定するとともに、このプレートに、プレートの上面および下面を貫く貫通穴を設ける。そして、プレートの貫通穴に、この貫通穴より小径の軸部を有するボルトを挿入して、このボルトを、プレートが載置されるベースに設けられたネジ穴に螺合させる。ここで、ボルトの軸部は、このボルトの軸心方向に伸縮する第一および第二の弾性体に挿入されている。第一の弾性体は、ボルトの頭部とプレートの上面との間に配されており、ボルトとベースのネジ穴との螺合によってボルトの軸心方向にプリロードされる。第二の弾性体は、プレートの下面とベースとの間に配されており、ボルトとベースのネジ穴との螺合によってボルトの軸心方向にプリロードされる。

【0008】

例えば、本発明の一態様は、ベース上で柱状あるいは筒状の保持対象を保持する調心機構付ホルダ装置であって、
前記保持対象を保持するホルダと、
前記ホルダが固定されたプレートと、
前記プレートを前記ベースに取り付けるためのボルト部材を有する調心機構付ボルトと、を備え、
前記プレートは、
前記ボルト部材に対応付けられて形成され、当該ボルト部材の軸部より大径の貫通穴を有し、
前記調心機構付ボルトは、
前記ボルト部材の前記軸部に挿入され、当該ボルト部材の軸心方向に伸縮する第一および第二の弾性体を有し、
前記調心機構付ボルトの前記ボルト部材は、六角穴付ボルトであり、
前記第一および第二の弾性体は、
前記六角穴付ボルトの軸心方向に積み重ねられた複数の皿ばねと、
前記複数の皿ばねを積み重ね方向両側から挟み込む一対のワッシャと、を有し、
前記第一の弾性体は、
前記ボルト部材の頭部と前記プレートの上面との間に配置され、当該ボルト部材と前記ベースのネジ穴との螺合により、当該ボルト部材の軸心方向にプリロードされ、
前記第二の弾性体は、
前記プレートの下面と前記ベースとの間に配置され、前記ボルト部材と前記ベースの前記ネジ穴との螺合により、当該ボルト部材の軸心方向にプリロードされる。
また、本発明の他の態様は、ベース上で柱状あるいは筒状の保持対象を保持する調心機構付ホルダ装置であって、
前記保持対象を保持するホルダと、
前記ホルダが固定されたプレートと、
前記プレートを前記ベースに取り付けるためのボルト部材を有する調心機構付ボルトと、を備え、
前記プレートは、
前記ボルト部材に対応付けられて形成され、当該ボルト部材の軸部より大径の貫通穴を有し、
前記調心機構付ボルトは、
前記ボルト部材の前記軸部に挿入され、当該ボルト部材の軸心方向に伸縮する第一および第二の弾性体と、前記ボルト部材の前記軸部の外周に取り付けられた環状部材と、を有し、
前記第一の弾性体は、
前記ボルト部材の頭部と前記プレートの上面との間に配置され、当該ボルト部材と前記ベースのネジ穴との螺合により、当該ボルト部材の軸心方向にプリロードされ、
前記第二の弾性体は、
前記プレートの下面と前記ベースとの間に配置され、前記ボルト部材と前記ベースの前記ネジ穴との螺合により、当該ボルト部材の軸心方向にプリロードされ、
前記環状部材は、
前記調心機構付ボルトの前記ボルト部材が、前記第一の弾性体、前記プレートの前記貫通穴および前記第二の弾性体に挿入されて前記ベースの前記ネジ穴に螺合した場合に、当該貫通穴内に配置され、当該貫通穴の内壁に接触するＯリングである。

【発明の効果】

【0009】

本発明において、ボルトがプレートの貫通穴に挿入されてベースのネジ穴に螺合すると、ボルトの軸部に挿入され、ボルトの頭部とプレートの上面との間に配置された第一の弾性体が、ボルトの軸心方向にプリロードされるとともに、ボルトの軸部に挿入され、プレートの下面とベースとの間に配置された第二の弾性体が、ボルトの軸心方向にプリロードされる。その結果、プレートの貫通穴内においてボルトが相対的に傾斜可能な範囲で、プレートに固定されたホルダが、保持対象の軸心の位置に合わせて姿勢を変化させるとともに、その姿勢を安定に保持する。このため、ボルトの軸部に第一および第二の弾性体が挿入された簡易な構造を用いてホルダを自動調心することができ、したがって、本発明によれば、低コストの調心機構付ホルダ装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の一実施の形態に係る調心機構付ホルダ装置２を用いたラジアル軸受装置１の斜視図である。

【図2】図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、本発明の一実施の形態に係る調心機構付ホルダ装置２の正面図および側面図である。

【図3】図３（Ａ）は、図２（Ｂ）に示す調心機構付ホルダ装置２のＡ−Ａ断面図であり、図３（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す調心機構付ホルダ装置２のＢ−Ｂ断面図である。

【図4】図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、調心機構付ホルダ装置２の自動調心機能を説明するための図であり、図３（Ｂ）に示す調心機構付ホルダ装置２のＡ部拡大図である。

【図5】図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、調心機構付ボルト２４の変形例２４ａを説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、本発明の一実施の形態について、本実施の形態に係る調心機構付ホルダ装置２をラジアル軸受装置１に用いた場合を例にとり説明する。

【0012】

図１は、本実施の形態に係る調心機構付ホルダ装置２を用いたラジアル軸受装置１の斜視図である。

【0013】

図示するように、ラジアル軸受装置１は、円柱状のエアロール３と、エアロール３を保持する一対の調心機構付ホルダ装置２と、を備えている。エアロール３は、円筒状の回転部材３１と、回転部材３１内に挿入されたシャフト３２と、を有している。シャフト３２の外周には、例えば回転部材３１の両端部の位置に、回転部材３１の内周面に対向する環状の静圧気体軸受（不図示）が取り付けられており、回転部材３１は、これらの静圧気体軸受により回転可能に非接触支持される。また、シャフト３２は、回転部材３１よりも軸方向の長さが長く、その軸方向の両側の端部３２０が回転部材３１の両側の端面３１０から突き出ている。そして、一対の調心機構付ホルダ装置２は、エアロール３のシャフト３２の両側の端部３２０を保持する。

【0014】

上記構成のラジアル軸受装置１は、例えばつぎのようにして組み立てられる。すなわち、一対の調心機構付ホルダ装置２を、適切な位置に配置されたベース４上に固定する。それから、エアロール３のシャフト３２の両側の端部３２０を、ベース４上に固定された一対の調心機構付ホルダ装置２に取り付ける。このようにして組み立てられたラジアル軸受装置１は、所定の高さの位置で、回転部材３１の内周面をラジアル方向に支持する。

【0015】

図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、本実施の形態に係る調心機構付ホルダ装置２の正面図および側面図であり、図３（Ａ）は、図２（Ｂ）に示す調心機構付ホルダ装置２のＡ−Ａ断面図であり、図３（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す調心機構付ホルダ装置２のＢ−Ｂ断面図である。

【0016】

図示するように、調心機構付ホルダ装置２は、エアロール３のシャフト３２を保持するためのホルダ２０と、ホルダ２０を載置するためのプレート２３と、プレート２３をベース４に自動調心可能に固定する一対の調心機構付ボルト２４と、を備えている。

【0017】

ホルダ２０は、上部ホルダ２１および下部ホルダ２２を有し、上部ホルダ２１の下面２１０および下部ホルダ２２の上面２２０には、それぞれ、エアロール３のシャフト３２を上下から挟み込んで保持するための弧面（断面円弧状の曲面）２１１、２２１が形成されている。また、上部ホルダ２１には、上部ホルダ２１の上面２１２および下面２１０を貫くボルト挿入孔２１３が形成されており、下部ホルダ２２の上面２２０には、このボルト挿入孔２１３と対向する位置にネジ穴２２２が形成されている。下部ホルダ２２の上面２２０に形成された弧面２２１上にエアロール３のシャフト３２の端部３２０を配置するとともに、上部ホルダ２１の下面２１０に形成された弧面２１１をこのシャフト３２の端部３２０上に配置し、それから、上部ホルダ２１の各ボルト挿入孔２１３に六角穴付ボルト５０を挿入して、下部ホルダ２２の上面２２０に形成されたネジ穴２２２に螺合させる。これにより、エアロール３のシャフト３２の端部３２０がホルダ２０に保持される。

【0018】

下部ホルダ２２は、両側面２２５から突き出したフランジ２２４を下面２２３側に有する逆Ｔ字型をしている。このフランジ２２４には、上面２２６および底面２２８を貫くボルト挿入孔２２７が形成されている。

【0019】

プレート２３の上面２３０には、下部ホルダ２２のフランジ２２４に形成されたボルト挿入孔２２７と対向する位置にネジ穴２３１が形成されている。下部ホルダ２２の各ボルト挿入孔２２７に六角穴付ボルト５１を挿入して、プレート２３の上面２３０に形成されたネジ穴２３１に螺合させることにより、下部ホルダ２２がプレート２３上に固定される。

【0020】

プレート２３の両端部（プレート２３の上面２３０に載置された下部ホルダ２２のフランジ２２４より外側の部分）２３２には、それぞれ、プレート２３の上面２３０および下面２３３を貫くボルト挿入孔２３４が形成されている。また、ベース４の上面４０には、プレート２３の両端部２３２に形成されたボルト挿入孔２３４と対向する位置にネジ穴４１が形成されている。後述の調心機構付ボルト２４の六角穴付ボルト２４０を、プレート２３の各ボルト挿入孔２３４に挿入して、ベース４の上面４０に形成されたネジ穴４１に螺合させることにより、プレート２３が、ベース４に対して自動調心可能に取り付けられる。

【0021】

調心機構付ボルト２４は、それぞれ、２つの環状弾性体（第一の環状弾性体２４２および第二の環状弾性体２４３）と、第一の環状弾性体２４２、プレート２３のボルト挿入孔２３４および第二の環状弾性体２４３の内部に挿入され、ベース４のネジ穴４１に締結される六角穴付ボルト２４０と、プレート２３の板厚Ｔのほぼ半分の位置（プレート２３のボルト挿入孔２３４のほぼ半分の深さの位置）で六角穴付ボルト２４０の軸部２４１の外周面２５０とプレート２３のボルト挿入孔２３４の内壁２３５との間に介在するＯリング２４４と、を備えている。

【0022】

第一の環状弾性体２４２および第二の環状弾性体２４３は、それぞれ、六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１方向に積み重ねられた複数の皿ばね２４５と、複数の皿ばね２４５を積み重ね方向両側から挟み込む一対のワッシャ２４６と、を有している。このような構成により、第一の環状弾性体２４２および第二の環状弾性体２４３は、六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１方向に伸縮する。

【0023】

六角穴付ボルト２４０は、頭部２４７とネジ部２４９との間に、第一の環状弾性体２４２および第二の環状弾性体２４３の自然長（荷重がかかっていないときにおける２つのワッシャ２４６間の距離）とプレート２３の板厚Ｔとの合計寸法よりも短い軸部２４１を有している。このため、この六角穴付ボルト２４０のネジ部２４９を、第一の環状弾性体２４２、プレート２３のボルト挿入孔２３４および第二の環状弾性体２４３を介してベース４のネジ穴４１に螺合させると、第一の環状弾性体２４２は、六角穴付ボルト２４０の頭部２４７の座面２５１とプレート２３の上面２３０との間で六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１方向にプリロードされる。また、第二の環状弾性体２４３も、プレート２３の下面２３３とベース４の上面４０との間で六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１方向にプリロードされる。これにより、プレート２３は、第一の環状弾性体２４２によりベース４に向かって付勢されながら、第二の環状弾性体２４３によりベース４上で弾性支持され、両方の環状弾性体２４２、２４３の力が釣り合う位置で安定に保持されている。

【0024】

なお、図２ないし図４には、第一の環状弾性体２４２と第二の環状弾性体２４３とに同数の皿ばね２４５を用いた場合を一例として示しているが、第一の環状弾性体２４２と第二の環状弾性体２４３とで皿ばね２４５の枚数を異ならせてもよい。例えば、第一の環状弾性体２４２および第二の環状弾性体２４３における皿ばね２４５の枚数は、エアロール３が取り付けられた状態（図１の状態）で、六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１に対するプレート２３の傾斜角度の調整範囲に応じた撓みが得られるように定められていればよい。ただし、プレート２３が六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１に対して最大角度傾斜した場合でも（図４（Ａ）および図４（Ｂ）参照）、プレート２３の下面２３３がベース４の上面４０と接触しないように、第二の環状弾性体２４３においては、荷重、プレート２３の幅寸法等に応じて定めた枚数の皿ばね２４５が積み重ねられているものとする。

【0025】

六角穴付ボルト２４０の軸部２４１の外周面２５０とプレート２３のボルト挿入孔２３４の内壁２３５との間に、六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１に対してプレート２３が所定角度傾斜可能な隙間が形成されるように、六角穴付ボルト２４０の軸部２４１は、プレート２３のボルト挿入孔２３４の孔径ｒ１よりも所定の寸法だけ小さな軸径ｒ２を有している。また、六角穴付ボルト２４０の軸部２４１の外周面２５０には、エアロール３が取り付けられた状態（図１の状態）において、プレート２３のボルト挿入孔２３４の例えばほぼ半分の深さの位置に位置付けられる位置に、周方向の環状溝２４８が形成されている。

【0026】

Ｏリング２４４は、六角穴付ボルト２４０の軸部２４１の環状溝２４８に嵌め込まれている。プレート２３のボルト挿入孔２３４の内壁２３５にＯリング２４４の全周が密着するように、Ｏリング２４４の径方向の厚さは、環状溝２４８の溝深さよりも大きく設定されている。これにより、調心機構付ボルト２４の六角穴付ボルト２４０を、第一の環状弾性体２４２、プレート２３のボルト挿入孔２３４および第二の環状弾性体２４３に挿入してベース４のネジ穴４１に螺合させた場合に、プレート２３のボルト挿入孔２３４のほぼ半分の深さの位置（軸心Ｏ２方向の中央付近）において、Ｏリング２４４が、このボルト挿入孔２３４の内壁２３５と当接する。このため、プレート２３は、このＯリング２４４を支点として、プレート２３のボルト挿入孔２３４のほぼ半分の深さに位置する揺動中心Ｃ周りに揺動する（図４（Ａ）および図４（Ｂ）参照）。

【0027】

上記構成の調心機構付ボルト２４は、例えばつぎのようにして、調心機構付ホルダ装置２に取り付けられる。すなわち、六角穴付ボルト２４０の軸部２４１を第一の環状弾性体２４２内を挿入するとともに、六角穴付ボルト２４０の軸部２４１の環状溝２４８にＯリング２４４を取り付ける。つぎに、Ｏリング２４４が取り付けられた六角穴付ボルト２４０の軸部２４１をプレート２３のボルト挿入孔２３４に挿入する。それから、プレート２３の下面２３３側において、ボルト挿入孔２３４から突き出した六角穴付ボルト２４０の軸部２４１を、第二の環状弾性体２４３内に挿入する。そして、六角穴付ボルト２４０のネジ部２４９をベース４のネジ穴４１に螺合させる。その後、六角穴付ボルト２４０の軸部２４１の軸方向下側の端面２５２がベース４の上面４０に接触するまで、六角穴付ボルト２４０のネジ部２４９をベース４のネジ穴４１に締め込む。これにより、上述したように、六角穴付ボルト２４０の頭部２４７の座面２５１とプレート２３の上面２３０との間で第一の環状弾性体２４２がプリロードされるとともに、プレート２３の下面２３３とベース４の上面４０との間で第二の環状弾性体２４３がプリロードされる。

【0028】

つぎに、調心機構付ホルダ装置２の自動調心機能について説明する。

【0029】

図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、調心機構付ホルダ装置２の自動調心機能を説明するための図であり、図３（Ｂ）に示す調心機構付ホルダ装置２のＡ部拡大図である。

【0030】

図示するように、調心機構付ボルト２４の六角穴付ボルト２４０の軸部２４１の軸径ｒ２は、プレート２３のボルト挿入孔２３４の孔径ｒ１よりも小径であり、この軸部２４１には、Ｏリング２４４がボルト挿入孔２３４の軸心Ｏ２方向の中央付近においてボルト挿入孔２３４の内壁２３５と当接するように取り付けられている。

【0031】

このため、プレート２３は、Ｏリング２４４を支点として、プレート２３のボルト挿入孔２３４のほぼ半分の深さに位置する揺動中心（例えば、六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１上の、Ｏリング２４４に囲まれた位置）Ｃ周り揺動することができる。ここで、調心機構付ボルト２４の六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１に対するプレート２３の最大傾斜角度は、六角穴付ボルト２４０の軸部２４１がボルト挿入孔２３４の上下の開口部２３６に当接した場合における六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１に対するボルト挿入孔２３４の軸心Ｏ２の傾斜角αである。この傾斜角αは、プレート２３のボルト挿入孔２３４の孔径ｒ１、六角穴付ボルト２４０の軸部２４１の軸径ｒ２、およびプレート２３の板厚Ｔに応じて定まる。

【0032】

また、第一の環状弾性体２４２および第二の環状弾性体２４３は、六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１方向にプリロードされており、プレート２３は、２つの環状弾性体２４２、２４３の力が釣り合う位置で安定に保持されている。ここで、プレート２３が、外力を受けて六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１に対して傾斜した場合、プレート２３の下面２３３とベース４の上面４０との間隔は、六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１を挟んで一方の側（図４（Ａ）では左側）において狭くなり、他方側（図４（Ａ）では右側）において広がる。これとは逆に、六角穴付ボルト２４０の頭部２４７の座面２５１とプレート２３の上面２３０との間隔は、プレート２３の下面２３３とベース４の上面４０との間隔が狭くなる一方の側（図４（Ａ）では左側）において広がり、プレート２３の下面２３３とベース４の上面４０との間隔が広がる他方の側（図４（Ａ）では右側）において狭くなる。このため、第二の環状弾性体２４３は、六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１を挟んで一方側で圧縮されるとともに他方の側で引っ張られ、これとは逆に、第一の環状弾性体２４２は、六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１を挟んで一方側で引っ張られるとともに他方の側で圧縮される。これにより、プレート２３は、第一の環状弾性体２４２および第二の環状弾性体２４３から、プレート２３の傾きを戻そうとする方向の復元力を受け、これらの復元力と外力とが釣り合う位置で安定に保持されている。

【0033】

その結果、プレート２３に固定されたホルダ２０は、調心機構付ボルト２４の六角穴付ボルト２４０の軸部２４１が挿入されるプレート２３のボルト挿入孔２３４の孔径ｒ１、調心機構付ボルト２４の六角穴付ボルト２４０の軸部２４１の軸径ｒ２、およびプレート２３の板厚Ｔに応じて定まる上記最大傾斜角度αまでの範囲内で、エアロール３のシャフト３２の軸心に合わせて姿勢を変化させるとともに、その姿勢を安定に保持する。つまり、エアロール３のシャフト３２の軸心の位置に応じて自動調心される。

【0034】

以上、本発明の一実施の形態について説明した。

【0035】

本実施の形態に係る調心機構付ホルダ装置２では、エアロール３のシャフト３２を保持するホルダ２０をプレート２３上に固定するとともに、このプレート２３の両端部２３２に、プレート２３の上面２３０および下面２３３を貫くボルト挿入孔２３４を設けている。そして、プレート２３のボルト挿入孔２３４に、このボルト挿入孔２３４より小径の軸部２４１を有する調心機構付ボルト２４の六角穴付ボルト２４０を挿入して、この六角穴付ボルト２４０をベース４のネジ穴４１に螺合させる。ここで、六角穴付ボルト２４０の軸部２４１は、六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１方向に伸縮する第一の環状弾性体２４２および第二の環状弾性体２４３とＯリング２４４に挿入されている。

【0036】

第一の環状弾性体２４２は、六角穴付ボルト２４０の頭部２４７とプレート２３の上面２３０との間に配置され、六角穴付ボルト２４０のネジ部２４９とベース４のネジ穴４１との螺合により、六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１方向にプリロードされている。また、第二の環状弾性体２４３は、プレート２３の下面２３３とベース４の上面４０との間に配置され、六角穴付ボルト２４０のネジ部２４９とベース４のネジ穴４１との螺合により、六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１方向にプリロードされている。

【0037】

その結果、調心機構付ボルト２４の六角穴付ボルト２４０の軸部２４１が挿入されるプレート２３のボルト挿入孔２３４の孔径ｒ１、調心機構付ボルト２４の六角穴付ボルト２４０の軸部２４１の軸径ｒ２、およびプレート２３の板厚Ｔに応じて定まる傾斜角度の範囲で、プレート２３上に固定されたホルダ２０は、エアロール３のシャフト３２の軸心に合わせて自動調心される。このため、ホルダ２０に球面加工を施さなくても、六角穴付ボルト２４０の軸部２４１に第一の環状弾性体２４２、第二の環状弾性体２４３およびＯリング２４４が挿入された簡易な構造の調心機構付ボルト２４を用いて自動調心することができる。したがって、本実施の形態によれば、低コストの調心機構付ホルダ装置２を提供できる。

【0038】

また、上記の実施の形態においては、調心機構付ボルト２４を取り付けるためのボルト挿入孔２３４が形成されたプレート２３を用いることにより、既製のホルダ２をそのまま用いることができるため、さらにコストを削減することができる。

【0039】

また、本実施の形態に係る調心機構付ホルダ装置２では、調心機構付ボルト２４の六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１方向に積み重ねられた複数の皿ばね２４５と、これらの皿ばね２４５を積み重ね方向に挟み込む一対のワッシャ２４６と、を有する第一の環状弾性体２４２および第二の環状弾性体２４３を用いている。このため、積み重ねる皿ばね２４５の枚数を調節することにより、保持対象のエアロール３に合わせて、これらの環状弾性体２４２、２４３の伸縮量、弾性力等を個別に調節することできる。

【0040】

また、本実施の形態に係る調心機構付ホルダ装置２では、エアロール３が取り付けられた状態（図１の状態）でプレート２３のボルト挿入孔２３４のほぼ半分の深さの位置においてボルト挿入孔２３４の内壁２３５と当接するように、Ｏリング２４４が調心機構付ボルト２４の六角穴付ボルト２４０の軸部２４１に取り付けられている。このようにすることにより、プレート２３は、Ｏリング２４４を支点として、六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１に対し傾斜するので、例えば、六角穴付ボルト２４０の軸部２４１がボルト挿入孔２３４の内壁２３５と六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１方向において全面に亘って当接し、その結果、自動調心できなくなる事態が発生するのを防止することができる。

【0041】

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。

【0042】

例えば、上記の実施の形態では、調心機構付ボルト２４の第一および第二の環状弾性体２４２、２４３として、六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１方向に積み重ねられた複数の皿ばね２４５と、これらの皿ばね２４５を積み重ね方向両側から挟み込む一対のワッシャ２４６と、を有するものを用いているが、本発明はこれに限定されない。例えば、確実にプレート２３をベース４に向かって付勢しながらベース４上で弾性支持することができれば、必ずしもワッシャ２４６を用いる必要はない。また、第一および第二の環状弾性体２４２、２４３は、六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１方向に伸縮可能な環状弾性体であればよい。例えば、皿ばね２４５の代わりに、ゴム素材あるいはウレタン素材からなる弾性体を用いてもよい。

【0043】

また、上記の実施の形態では、調心機構付ボルト２４の六角穴付ボルト２４０が、第一の環状弾性体２４２、プレート２３のボルト挿入孔２３４および第二の環状弾性体２４３に挿入されてベース４のネジ穴４１に螺合した場合に、ボルト挿入孔２３４の軸心Ｏ２方向の中央付近においてボルト挿入孔２３４の内壁２３５とＯリング２４４が当接するように、１本のＯリング２４４を六角穴付ボルト２４０の軸部２４１に取り付けている。しかし、本発明はこれに限定されない。

【0044】

例えば、図５（Ａ）に示す調心機構付ボルト２４ａのように、プレート２３のボルト挿入孔２３４の両開口部２３６の近傍において、それぞれ、Ｏリング２４４が、ボルト挿入孔２３４の内壁２３５と当接するように、六角穴付ボルト２４０の軸部２４１に２本の環状溝２４８を形成し、これらの環状溝２４８にそれぞれＯリング２４４を取り付けてもよい。プレート２３が、外力を受けて六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１に対して傾斜した場合、プレート２３のボルト挿入孔２３４の内壁２３５と六角穴付ボルト２４０の軸部２４１との隙間は、図５（Ｂ）に示すように、プレート２３のボルト挿入孔２３４の上部開口部２３６ａ側では、六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１を挟んで一方の側（図５（Ｂ）では左側）において狭くなり、プレート２３のボルト挿入孔２３４の下部開口部２３６ｂ側では、六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１を挟んで他方側（図５（Ａ）では右側）において狭くなる。このため、プレート２３のボルト挿入孔２３４の上部開口部２３６ａ側のＯリング２４４は、六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１を挟んで一方側で圧縮され、プレート２３のボルト挿入孔２３４の下部開口部２３６ｂ側のＯリング２４４は、六角穴付ボルト２４０の軸心Ｏ１を挟んで他方の側で圧縮される。これにより、二つのＯリング２４４は、互いに逆の方向から、プレート２３のボルト挿入孔２３４の内壁２３５を押圧する。

【0045】

その結果、プレート２３は、第一の環状弾性体２４２および第二の環状弾性体２４３からだけでなく、二つのＯリング２４４からも、プレート２３の傾きを戻そうとする方向の復元力を受けることができる。

【0046】

また、上記の実施の形態において、六角穴付ボルト２４０の軸部２４１にＯリング２４４を取り付けているが、本発明はこれに限定されず、六角穴付ボルト２４０の軸部２４１に取付可能な環状の弾性部材であればよい。また、第一の環状弾性体２４２および第二の環状弾性体２４３のみでプレート２３が所定の揺動中心Ｃ周りに揺動する場合には、必ずしも、Ｏリングを設ける必要はない。この場合、六角穴付ボルト２４０の軸部２４１に環状溝２４８を形成する必要はない。

【0047】

また、上記の実施の形態では、プレート２３を一対の調心機構付ボルト２４によりベース４に取り付けているが、本発明はこれに限定されない。エアロール３のシャフト３２の軸心方向に対して垂直かつ水平な方向に配置されたプレート２３の両端部２３２にボルト挿入孔２３４を少なくとも一つずつ設け、これらのボルト挿入孔２３４に調心機構付ボルト２４を挿入して、プレート２３をベース４に取り付けたものであればよい。

【0048】

また、上記の実施の形態においては、調心機構付ボルト２４を取り付けるためのボルト挿入孔２３４が形成されたプレート２３を用いているが、プレート２３を下部ホルダ２２と一体的に形成してもよい。例えば、下部ホルダ２２のフランジ２２４に設けられたボルト挿入孔２２７に、調心機構付ボルト２４を挿入して、下部ホルダ２２をベース４に直接自動調心可能に取り付けるようにしてもよい。

【0049】

また、上記の実施の形態では、エアロール３のシャフト３２の両端部３２０を一対の調心機構付ホルダ装置２で保持する場合を例にとり説明したが、本発明は、これに限定されず、エアロール３のシャフト３２以外の保持対象を保持する調心機構付ホルダ装置にも適用できる。例えば、プーリ等の回転体のラジアル荷重を支持する円柱状のエアシャフト等の両端を保持する調心機構付ホルダ装置、シャフト等の回転体のラジアル荷重を支持するベアリングや円筒状のブッシュ等を保持する調心機構付ホルダ装置として適用することができる。また、そのほかの円柱状あるいは円筒状の保持対象を保持する調心機構付ホルダ装置にも広く適用できる。また、保持対象の外形に応じた形状の保持面を上下ホルダ２１、２２に形成すれば、円柱以外の柱状、円筒以外の筒状等の保持対象を保持する調心機構付ホルダ装置にも広く適用できる。

【符号の説明】

【0050】

１：ラジアル軸受装置、 ２：調心機構付ホルダ装置、 ３：エアロール、 ４：ベース、 ２０：ホルダ、 ２１：上部ホルダ、 ２２：下部ホルダ、 ２３：プレート、 ２４、２４ａ：調心機構付ボルト、 ３１：回転部材、 ３２：シャフト、 ４０：ベースの上面、 ４１：ベースのネジ穴、 ５０、５１：六角穴付ボルト、 ２１０：上部ホルダの下面、 ２１１：上部ホルダの弧面、 ２１２：上部ホルダの上面、 ２１３：上部ホルダのボルト挿入孔、 ２２０：下部ホルダの上面、 ２２１：下部ホルダの弧面、 ２２２：下部ホルダのネジ穴、 ２２３：下部ホルダの下面、 ２２４：下部ホルダのフランジ、 ２２５：下部ホルダの側面、 ２２６：フランジの上面、 ２２７：下部ホルダのボルト挿入孔、 ２２８：フランジの底面、 ２３０：プレートの上面、 ２３１：プレートのネジ穴、 ２３２：プレートの端部、 ２３３：プレートの下面、 ２３４：プレートのボルト挿入孔、 ２３５：プレートのボルト挿入孔の内壁、 ２３６：プレートのボルト挿入孔の開口部、 ２４０：六角穴付ボルト、 ２４１：六角穴付ボルトの軸部、 ２４２：第一の環状弾性体、 ２４３：第二の環状弾性体、 ２４４：Ｏリング、 ２４５：皿ばね、 ２４６：ワッシャ、 ２４７：六角穴付ボルトの頭部、 ２４８：六角穴付ボルトの軸部の環状溝、 ２４９：六角穴付ボルトのネジ部、 ２５０：六角穴付ボルトの軸部の外周面、 ２５１：六角穴付ボルトの頭部の座面、 ２５２：六角穴付ボルトの軸部の軸方向下側の端面、 ３１０：回転部材の端面、 ３２０：シャフトの端部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】