JPS61201918A - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、激しい熱膨張変化があっても常に回転軸をが
た付きなく円滑に支持し得る軸従来の技術〉 通信衛星等の宇宙空間に打ち上げられる飛行体に組込ま
れたアンテナのはね上げ機構や゛聾開機構成いは太陽電
池パドルの展開機構等は、非常に高い信頼度が要求され
ており１作動不調等の事故は許されない。

一般に１回転系に関して宇宙空間で考慮しｔければなら
ないことは、潤□滑油が使えないことと熱変化が著しく
大きいことである。こＤような腹黒から、上述したはね
上げ機構や長間機構における回転軸は１通常、すベシ伝
動式の球面軸受等の自動調心性のあるものが用いられて
いる。

発明が解決しようとする問題点〉 回転系とこｎを支持する固定系とに材質上Ｏ相違がある
と、熱伝導本や熱膨張率等の違ハに起因してこれらの熱
変形量が異なってしまい、軸受部分に過大な応力を発生
する。特度（セ氏温度）もの温度変化がある場合には、
スラスト方向及びラジアル方向の変形が複合されて大き
く表れるため、この変形量を正確に把握することが非常
に難しく、この結果、軸受の食い付きや固着現象が発生
して回転軸の正常な回転が不可能となる危険性を有して
いた。

熱変形に基づく回転軸の回転不能となる事態を防止する
ため、軸受のクリアランスを大きく設定することも考え
られるが、このようなりリアランスは必然的に軸受のが
た付きとして表れるため１回転系の位置決め誤差の原因
になる。特に、宇宙空間は無重力なために小さな外乱に
よって回転系が微小変位してしまい、高精度な位置決め
を達成できない等の問題点があった。

本発明はかかる知見に基づき、宇宙空間等においても回
転軸のがた付きがなく、シかも円滑な回転を行い得る高
信頼性の軸受装置を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 本発明による軸受装置は、外周面が球面で形成され且つ
回転軸に取付けられた内輪と、この内輪の前記外周面が
回転自在に当接する球面を内周面に形成すると共に軸受
台に支持された外輪と、この外輪と前記軸受台との間及
び前記内輪と前記回転軸との間のうちの少なくとも一方
に介装されて前記外輪及び前記内輪のうちの少なくとも
一方を前記回転軸と平行な方向に弾性変位させる弾性部
材とを具えたものである。

く作　　　用〉 回転軸は軸受台に取付けられた外輪に対して回転自在に
嵌合された内輪を介して支持されておシ、内輪と共に外
輪に対して自動調心しながら回転する。これらに大きな
熱膨張がめった場合には、弾性部材が弾性変形して内輪
と外輪とを相対的に回転軸の長手方向ｌこ変位させ、内
輪と外輪との接触圧が過大となるのを防止して常にがた
付きのない回転軸の回転を確保する。

く実　施　例〉 本発明をパドル展開装置に応用した一実施例の主要部の
構造を表す第１図及びその全体の外観を表す第２図に示
すように、パドルｌに固設された一対の支柱２にはそｎ
ぞれ回転軸３が一体的に一直線状をなすように固着され
てお〕、これら回転軸３とベース４上に突設さｎた一対
のブラケット５との間に本実施例の軸受装置が介装され
る。回転軸３０両端部には外周面が一定曲率半径の球面
６で形成された内輪７が一体的に嵌着されておシ、これ
ら内輪７を囲むように軸受台８ａ、８ｂがブラケット５
に突設さｎている。こｎら軸受台ｇａ、８ｂには内周面
が球面６よルも大きな一定曲率半径の球面９で形成さｎ
た外輪１０ａ。

１０ｂが嵌合され、内輪７０球面６８これら外輪１０　
ａ、　　１０　ｂの球面９が回転自在に支持し、自動調
心機能を持たせている。一方の外輪１０ａは軸受台８ａ
に対して一体的に嵌着さｎ１他方の外輪１０ｂは軸受台
８ｂに対して回転軸３と平行な方向（第１図中、左右方
向）に摺動自在に嵌合されておル、この外輪ｌＯｂと軸
受台８ｂとの間には外輪ｆｏｂをスラスト方向に弾性的
に押圧する圧縮ばね１１が設けられている。つｔ）、内
輪７と外輪１０ａ、ｌＯｂとの接触圧はこ９圧縮はね１
１のばね力に基づ、いて設定されている。

従って、図示しないモータやばね等の駆動源の作動によ
シ、パドルｌは回転軸３を中心に回動するが、内輪７の
球面６と外輪１０ａ。

１０ｂの球面９とは１曲率半径の相違によ）線接触して
低摩擦抵抗が保たれ１円滑な回転を行う。一方、熱膨張
等によシ回転軸３がスラスト方向及びラジアル方向に変
形した場合には、内輪７の変−位によシ外輪１０ｂが圧
縮ばね１１のばね力に抗して第１図中、右方向に押し戻
さｎて軸受台８ｂ内を摺動し、内輪７と外輪ｌＯａ　＊
　　１０　ｂとの接触圧が過大とならないように変位す
る。この結果、内輪７と外輪１０ａ、１０ｂとは常に接
触状態にあシ、大きな温度変化があってもがた付きのな
い円滑な回転を可能とする。

なお、本実施例では外輪１０ｂを軸受台８ｂに対して回
転軸３と平行な方向に摺動自在としたが、この外輪１０
ｂと接触する内輪７を回転軸３１こ対してこれと平行な
方向に摺動自在に嵌合し１皿ばねやコイルばね等の弾性
部材を介して外輪に押し付けるようにしても良く、これ
らの構造を一方の軸受台８ａ側にも採用することは当然
可能である。又、摺動面やこの摺動面を有する部材１例
えば内輪７中軸受台８ｂ及び外輪１０ａ、ｌｏｂ％弗素
樹脂等の低摩擦係数の部材で形成したル、或いは二硫化
モリブデンや二硫化タングステン等の自己潤滑性能に優
れた部材で形成すると。

回転抵抗の減少に効果がある。

上述した実施例では球面６，９をそｎぞれ単一の曲率半
径で形成したが１本発明の他の一実施例の軸受装置の一
方の断面構造を表す第３図に示すように、軸受台１２に
取付けらｎた外輪１３の内周面と回転軸１４に嵌合さｎ
た円輪１５の外周面とにそれぞｎ曲率半径の異なる球面
１６，１７．１８．１９を形成し、スラスト荷重が大き
い場合には曲率半径の小さな球面１６．１８を接触させ
、ラジアル荷重が大きい場合には曲率半径の大きな球面
１７．１９を接触させるようにしても良い。

又、本発明による軸受装置の別な一実施例の断面構造を
表す第４図に示すように１弾性部材として回転軸２０に
取付けられた内輪２１を回転自在に支持する外輪２２と
、軸受台２３とを連結する板ばね２４を用い、この板ば
ね２４の弾性変形によって外輪２２を回転軸２０と平行
な方向に変位させることも可能である。

この場合１回転軸２０に対する内輪２１の取付は状態に
よっては、本発明の別な他の一実施例の断面構造を表す
第５図に示すように、外輪２５と板ばね２６とを一体の
もので作って軸受台２７に固定し、回転軸２８に嵌合さ
れた内輪２９をこの回転軸２８と外輪２５と　　４６図
面〈で挟圧把持するような構造も可能であ〕、と　　　
　第の場合には特にスラスト荷重に対して有効で　　主
要ｆある。更に、本発明の更に別な一実施例の断　　ず
正を面構造を表す第６図に示すように、回転軸３〇　　
　−実１の軸端に内輪３１を一体的に形成し、板ばね　
　　　又、３３と一体の外輪３３にこの内輪３１を当接
　　は回喝させるようにしても良い。これら第５図及び
　　２１゜第６図に示した内輪２９．３１及び外輪２５
．　　２３゜シ２゜ シロ。

〈発明の効果〉 本発明の軸受装置によると、常に内輪と外輪とが弾性部
材のばね力で接触しておプ、大きな温度変化による熱変
形が発生した場合には弾性部材が弾性変形して内輪と外
輪との接触状態を平常に保つので、安定した回転トルク
にて回転軸の回転が可能であシ、外的条件に影響されな
い高信頼性の軸受装置を得られる。

）簡単な説明 【図は本発明による軸受装置の一実施例の蓼の断面図、
第２図はその全体の外観を表「図、第３図〜第６図は本
発明のそｎぞれ１例の構造を表す断面図である。

図中の符号で３．１４，２０，２９，３０云軸、６，９
，１６／’−１９は球面、７，１５゜２９．３１は内輪
、８ａ、８ｂ、１２゜２７は軸受台、１０ａ、１０ｂ、
１３゜２５．３３杜外輪、１１は圧縮１′イ゛ね、２４
゜３２は板ばねである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外周面が球面で形成され且つ回転軸に取付けられた内輪
   と、この内輪の前記外周面が回転自在に当接する球面を
   内周面に形成すると共に軸受台に支持された外輪と、こ
   の外輪と前記軸受台との間及び前記内輪と前記回転軸と
   の間のうちの少なくとも一方に介装されて前記外輪及び
   前記内輪のうちの少なくとも一方を前記回転軸と平行な
   方向に弾性変位させる弾性部材とを具えた軸受装置。