CN101151474A - 直动滚动导向装置及透镜装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种能够通过转动体来直线移动可动部件的直动滚动导向装置、以及具有该直动滚动导向装置的透镜装置。本发明的直动滚动导向装置包括:导向部件,具有直线状延伸的第一导槽和嵌合孔;可动部件,具有直线状延伸并且隔开预定间隔面向第一导槽的第二导槽;固定部件,用于保持导向部件;转动体单元,具有转动自如地介于第一导槽和第二导槽之间的多个圆柱滚子;以及一对板簧,通过导向部件及可动部件,向转动体单元赋予预压,在固定部件上设置有可嵌合导向部件的嵌合孔的嵌合销,嵌合孔形成沿与第一导槽延伸方向正交的方向伸长的长孔。根据本发明,通过向转动体单元赋予适当预压,可顺利稳定地直线移动镜筒。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够通过转动体来直线移动可动部件的直动滚动导向装置及透镜装置,尤其涉及一种不需要调整赋予转动体的预压并且无论可动部件位于何处通常都可赋予适当的预压的直动滚动导向装置、以及具有该直动滚动导向装置的透镜装置。
背景技术
以往,作为直动滚动导向装置,例如是专利文献1中所记载的装置。在专利文献1中,记载有关于照相机或摄像机用的透镜镜筒的装置。该专利文献1中所记载的透镜镜筒的特征在于包括:移动镜筒,其保持透镜并沿光轴方向移动,同时,具有平行于光轴的多个第一导槽;固定镜筒,具有平行于分别与上述第一导槽相对的光轴的多个第二导槽;以及多个硬球,分别被夹持于相对的上述第一导槽和上述第二导槽。
根据具有这样的构成的专利文献1的透镜镜筒,可以期望以下效果:由于在平行于光轴的导槽中使用硬球,所以移动镜筒可以极其顺利地进行进退。
而且,作为现有的直动滚动导向装置的其他例子,例如,是专利文献2中所记载的装置。在专利文献2中涉及一种在工作机械或产业用自动机械(robot)等运动机构中,引导应该移动的物体的转动导向单元,尤其涉及一种防止保持转动体的保持器的位置偏移的有限运动滚动导向单元。该专利文献2中所记载的有限运动滚动导向单元的特征在于包括:一对轨道部,其轨道分别沿长度方向形成,并以与该轨道彼此相对的方式配置;转动体,排列在上述轨道之间并转动,同时受到负荷;以及保持器,转动自如地保持该各个转动体,上述轨道部的轨道部分和上述各个转动体的一个以上中至少任一个由磁铁构成,并对另一个以吸附的方式充磁。
根据具有这样的构成的专利文献2的有限运动滚动导向单元,可以期望以下效果:对轨道部分和转动体之间的滑动摩擦力施加相当于外部负荷的磁铁的吸附力。因此,转动体和轨道部之间的接触难以发生滑动,从而抑制了保持器的位置的偏移。
专利文献1:日本特开平8-29656号公报
专利文献2:日本特开平9-72334号公报
一般,在具备固定部件、可动部件和转动体的直动滚动导向装置中,为了获得稳定的直线运动,对赋予转动体的预压进行管理,通常需要将适当大小的预压施加给转动体。作为该预压的管理方法公知有一种方法:例如设置定位螺钉等的突出单元,通过该定位螺钉将固定部件或者可动部件压向转动体侧,从而调整对转动体的预压。
上述专利文献2的有限运动滚动导向单元示出了具备基于该定位螺钉的预压调整机构的例子。但是,当将定位螺钉用作预压调整机构时,根据定位螺钉的紧入情况,预压发生变化,当该定位螺钉发生松弛时,导致预压降低。因此,当使用定位螺钉不产生松弛的机构时,存在如下问题:该机构本身变得复杂,且部件件数增加,成本变高,同时,安装工时也增加,操作性劣化。
而且,在专利文献1的透镜镜筒中,虽然公开了一种使用板簧的预压调整机构,但是架(yoke)的剖面形状成“コ”状,且在其开口侧构造为保持透镜的线卷骨架(coil bobbin)作直线移动。因此,架保持线卷骨架的保持力以与线卷骨架的突出量成反比的方式减少,所以存在以下问题:由于可动部件的位置预压发生变化,导致无法获得均等的预压。
发明内容
本发明鉴于上述问题,目的在于提供一种直动滚动导向装置,其解决了现有技术中的以下问题点:在现有的直动滚动导向装置中,当使用定位螺钉等的突出单元作为预压调整机构时,根据定位螺钉的紧入情况,预压发生变化,当该定位螺钉发生松弛时,导致预压降低。而且,也解决了现有技术中的以下问题:当为使用现有的板簧的预压调整机构时,架保持线卷骨架的保持力以与线卷骨架的突出量成反比的方式减少,所以存在以下问题:由于可动部件的位置预压发生变化,导致无法获得均等的预压。
本发明的直动滚动导向装置的最主要的特征在于包括:导向部件,具有直线状延伸的第一导槽以及以该第一导槽为中心对称配置的嵌合孔;可动部件,具有直线状延伸并且隔开预定间隔面向第一导槽的第二导槽;固定部件,用于保持导向部件;转动体单元,具有转动自如地介于第一导槽和第二导槽之间的多个转动体;以及预压部件,通过导向部件及可动部件,向转动体单元赋予预压,在固定部件上设置有可嵌合导向部件的嵌合孔的嵌合销,嵌合孔形成沿与第一导槽延伸的方向正交的方向伸长的长孔。
并且,本发明的直动滚动导向装置的特征在于包括:固定部件,具有直线状延伸且相互平行的多个第一导槽;可动部件,具有直线状延伸且隔开预定间隔面向第一导槽并且相互平行的多个第二导槽;多个转动体单元,具有转动自如地介于第一导槽和第二导槽之间的多个转动体;至少一个导向部件,具有多个第一导槽中的一个第一导槽,并具有在被固定部件保持的同时以第一导槽为中心对称配置的嵌合孔;以及预压部件,通过导向部件及可动部件,向转动体单元赋予预压,在固定部件上设置有可嵌合导向部件的嵌合孔的嵌合销,嵌合孔形成沿与第一导槽延伸的方向正交的方向伸长的长孔。
而且,本发明的透镜装置的特征在于包括:固定镜筒,具有直线状延伸且相互平行的多个第一导槽;可动镜筒,具有直线状延伸且隔开预定间隔面向第一导槽并且相互平行的多个第二导槽;以及多个转动体单元,具有转动自如地介于第一导槽和第二导槽之间的多个转动体,在透镜装置中,包括:至少一个导向部件,具有多个第一导槽中的一个第一导槽,并具有在被固定部件保持的同时以第一导槽为中心对称配置的嵌合孔;以及预压部件,通过导向部件及可动部件,向转动体单元赋予预压,在固定部件上设置有可嵌合导向部件的嵌合孔的嵌合销,该嵌合孔形成沿与第一导槽延伸的方向正交的方向伸长的长孔。
在本发明的直动滚动导向装置中,在被设置在导向部件或固定部件的第一导槽和被设置在可动部件的第二导槽之间设置有具有多个转动体的转动体单元,并通过导向部件及可动部件从预压部件对该转动体单元赋予规定的预压。因此,可以顺利地进行相对于导向部件或固定部件的可动部件的相对的直线动作,同时,即使当转动体转动并改变位置时,也可抑制可动部件的姿势变化,并可进行稳定的动作。而且,由于设置在导向部件的嵌合孔形成沿与导槽延伸的方向正交的方向伸长的长孔,所以可以吸收构成部件精度上的误差,并可抑制相对于导向部件倾斜方向的姿势变化。
根据本发明的直动滚动导向装置及透镜装置,可以不需要相对于转动体单元的预压的调整操作,并且即使当转动体转动且改变位置时,通常也可对转动体单元赋予适当的预压,从而可顺利地实现稳定的直线移动。
附图说明
图1是示出了本发明的直动滚动导向装置的第一实施例的分解状态的立体图;
图2是图1所示的直动滚到导向装置的安装状态的立体图;
图3是图2所示的直动滚动导向装置的正视图;
图4是图3所示的X-X线部分的剖面图;
图5是用于说明本发明的直动滚动装置的动作的图,图5A是向中央位置移动的状态的说明图,图5B是向左侧位置移动的状态的说明图,图5C是向右侧位置移动的状态的说明图;
图6示出了本发明的直动滚动导向装置的动作,图6A是向左侧移动的状态的立体图,图6B是向右侧移动的状态的立体图;
图7是示出了本发明的直动滚动导向装置的第二实施例的分解状态的立体图;
图8是示出了本发明的直动滚动导向装置的第三实施例的分解状态的立体图;
图9是示出了本发明的直动滚动导向装置的第四实施例的分解状态的立体图;
图10是示出了本发明的直动滚动导向装置的第五实施例的分解状态的立体图;
图11是图10所示的直动滚动导向装置的安装状态的立体图;
图12是图11所示的直动滚动导向装置的正视图;
图13是图12所示的Y-Y线部分的剖面图;
图14是示出了使用本发明的直动滚动导向装置的透镜装置的第一实施例的分解状态的立体图;
图15示出了本发明的透镜装置的透镜镜筒支撑结构的其他实施例,图15A是示出了通过配置在六个地方的转动体单元将内外可动镜筒支撑在固定镜筒上的状态的说明图,图15B、图15C及图15D分别是示出了通过配置在三个地方的转动体单元将内外可动镜筒支撑在固定镜筒上的状态的说明图;
图16示出了本发明的透镜装置的透镜镜筒支撑结构的另外其他实施例,图16A、图16B、图16C及图16D分别是示出了通过配置在四个地方的转动体单元将可动镜筒支撑在固定镜筒上的状态的说明图;
图17示出了具备本发明的直动滚动导向装置及透镜装置的摄像装置的一实施例,是伸缩状态的立体图;
图18是示出了从图17的状态到透镜装置的可动镜筒伸出状态的立体图;以及
图19示出了本发明的透镜装置的状态,图19A是伸缩状态的说明图,图19B是仅第一可动镜筒伸出的状态的说明图,图19C是在第一可动镜筒的基础上,第二可动镜筒也伸出的状态的说明图。
具体实施方式
通过简单的构成来实现直动滚动导向装置及透镜装置,其可对转动体单元赋予规定的预压,并可顺利且高稳定地直线移动导向部件,同时,可抑制导向部件发生较大倾斜。
下面,参照附图对本发明的实施例进行说明。
如图1至图4所示,示出了本发明的直动滚动导向装置的第一实施例的直动滚动导向装置1构成为包括:导向部件2,有第一导槽7;可动部件3,具有第二导槽8;固定部件4,用于保持导向部件2;转动体单元5,转动自如地介于第一导槽7和第二导槽8之间;以及一对板簧6A、6B,示出了预压部件的一实施例。
导向部件2的平面形状为长方形,同时,其由在与该长度方向正交的方向上剖面形状成T字形的板状的部件构成。在导向部件2的平面侧的大致中央部设置有第一导槽7,该第一导槽7沿长度方向连续,并从一端到另一端。与第一导槽7的长度方向正交的方向的剖面形状为V字形,在其底部设置有用于避免与滚动体接触的空刀槽(clearance groove也叫间隙槽)。第一导槽7的两侧的倾斜面被分别设定为大致45°。在与设置有该导向部件2的第一导槽7的面相对侧的面的大致中央部设置有突条部9,该突条部9沿长度方向连续,并从一端到另一端。该突条部9的两侧的凹部是延展部(eave portion)9a、9b。
在一对延展部9a、9b上分别设置有定位孔10和两个嵌合孔11、11。在分别作为弹簧支架部的一对延展部9a、9b上,定位孔10设定在长度方向的大致中央部,两个嵌合孔11、11以定位孔10为中心并以大致相同的间隔设定在长度方向的两侧。两个嵌入孔11是沿与第一导槽7延伸方向正交的方向伸长的长孔。
可动部件3具有与导向部件2大致相同的形状,其由成T字形的板状的部件构成。在导向部件2的底面侧的大致中央部设置有第二导槽8,该第二导槽8沿长度方向连续,并从一端到另一端。与第二导槽8的长度方向正交的方向的剖面形状为倒V字形,在其顶部设置有用于避免与滚动体接触的空刀槽。第二导槽8的两侧的倾斜面被分别设定为大致45°。在与设置有该可动部件3的第二导槽8的面相对侧的面的大致中央部设置有突条部12,该突条部12沿长度方向连续,并从一端到另一端。在该突条部12的两侧上设定有延展部12a、12b。
可动部件3的宽度方向的尺寸与导向部件2的宽度方向的尺寸大致相同,可动部件3的长度方向的尺寸比导向部件2的长度方向的尺寸形成得长。这是因为:导向部件2被固定在规定的位置,且相对于该导向部件2,可动部件3沿导槽延伸的方向作相对移动。此外,第一导槽7和第二导槽8被设定为大致相同的尺寸。
滚动体单元5包括:示出了滚动体的第一实施例的多个(在本实施例中为四个)圆柱滚子14、以及滚动自如地保持这些圆柱滚子14的保持器15。作为滚动体优选圆柱滚子14,但是也可以使用其他滚动体,例如,球面滚子或球等。
在保持器15上在作为与滚动体的数目相同的四个地方设置有用于收容圆柱滚子14的保持孔16。保持器15的四个地方的保持孔16沿同一直线串联配置,在这些保持孔16中,四个圆柱滚子14在其倾斜方向隔一个改变一次,并被滚动自如地保持在倾斜45°的状态。
固定部件4由具有可以收容导向部件2的凹部17的长方形框状的部件构成。在固定部件4的底面的宽度方向的大致中央部设置有沿长度方向延伸的长孔18,在该长孔18的宽度方向的两侧形成有底面部19A、19B。各底面部19A、19B上设置有向上方突出的定位销21以及同样向上方突出的两个嵌合销22、22。
定位销21在各底面部19A、19B上分别设置在长度方向的大致中央部。而且,两个嵌合销22、22分别以定位销21为中心,隔开规定间隔地配置在长度方向的两侧。这些定位销21及嵌合销22、22构成为:对应于导向部件2的定位孔10及嵌合孔11、11,并且当进行安装时相互嵌合。
在固定部件4的左右对称的底面部19A、19B上分别安装有一对板簧6A、6B。各板簧6A、6B由具有与底面部19A、19B大致相同尺寸的长尺状的弹性材料构成,在长度方向的中央部设定有支撑部6a。并且,在各板簧6A、6B的长度方向的两端部设定有压接部6b、6b,在这些压接部6b、6b和支撑部6a之间设定有向压接部6b、6b赋予弹簧力的弹性部6c、6c。
在各板簧6A、6B的支撑部6a的大致中央部分别设置有圆孔状的定位孔23。设置在固定部件4上的定位销21嵌合在各定位孔23中。该定位孔23的直径形成得比定位销21的轴径大,通过在与定位销21之间设定适当大小的间隙来吸收与嵌合销22之间的精度误差。而且,在各板簧6A、6B的弹性部6c的压接部6b的附近分别设置有长孔状的空刀孔(clearance hole,也叫间隙孔)24、24。各空刀孔24、24上分别嵌合设置在固定部件4上的嵌合销22、22。为了容许板簧6A、6B的弹性部6c、6c的弹性变形,该空刀孔24形成为沿长度方向延伸的长孔。
作为导向部件2、可动部件3、固定部件4以及保持器15的材料,优选是例如ABS树脂(丙稀腈-丁二烯-苯乙烯树脂)等的工程塑料,但是也可以使用铝合金等其他金属。作为板簧6A、6B的材料,优选是弹簧钢等金属,但是也可以使用ABS树脂等的工程塑料。而且,作为圆柱滚子14,可以使用不锈钢、炭素结构钢、硬质合金、工程塑料等各种材料。
具有这样的结构的直动滚动导向装置1例如可以通过以下的方法来简单地进行安装。首先,在固定部件4的左右的底面部19A、19B上分别安装一对板簧6A、6B。此时,在各板簧6A、6B上,各底面部19A、19B的定位销21嵌合支撑部6a的定位孔23,同时,嵌合销22、22分别嵌合两侧的嵌合孔11、11。然后,将导向部件2从一对板簧6A、6B的上面插入固定部件4的凹部17内。而且,将定位销21嵌合定位孔10,同时,分别将两侧的嵌合销22、22嵌合在嵌合孔11、11中。
此时,嵌合孔11为长孔,并将其长度方向设定为与第一导槽7正交的方向,所以通过该长孔可以吸收与定位销21相对的嵌合销22的精度上的误差,并可简单且迅速地进行导向部件2的安装操作。
然后,将保持四个圆柱滚子14的滚动体单元5嵌入导向部件2的第一导槽7。接下来,将可动部件3重合在导向部件2上,并使滚动体单元5嵌合第二导槽8。由此,如图2至图4所示,安装操作完成并获得直动滚动导向装置1。
根据具有这样的构成的直动滚动导向装置1,可以通过固定部件4的定位销21和嵌合销22来进行板簧6A、6B和导向部件2的定位。并且,由于构成为两个板簧6A、6B介于导向部件2和固定部件4之间,并通过该弹簧力来将导向部件2靠于可动部件3侧,所以通常可以将通过两个板簧6A、6B的弹簧力而确定的规定的预压赋予转动体单元5。其结果是,无论转动体单元5的移动方向的位置都可减少与该转动体单元5及导向部件2的可动方向相对的倾斜,从而可以获得稳定的动作。
图5A示出了滚动体单元5位于可动部件3的可动行程的中央的状态。图5B及图6A示出了可动部件3向面向纸面的左方仅移动距离SL的状态。而且,图5C及图6B示出了可动部件3向面向纸面的相反方向的右方仅移动距离SR的状态。此时,滚动体单元5的移动量分别是可动部件3的移动量的1/2,图5B及图6A的情况是SL/2的移动量,图5C及图6B的情况是SR/2的移动量。
如图5B所示,当可动部件3向面向纸面的左方仅移动距离SL时,滚动体单元5在有富余的情况下位于固定部件4的可动侧端部。此时,虽然滚动体单元5由于受到一对板簧6A、6B的弹簧力而在图5B中向左侧下方下沉,但是固定部件4的嵌合销22可以嵌合导向部件2的嵌合孔11,通过该嵌合孔11可以抑制导向部件2向可动方向倾斜。因此,可以避免向滚动体单元5的上述左侧下方的下沉。据此,可以防止赋予滚动体单元5的预压发生较大的变化,并可确保可动部件3的顺利移动。
如图5C及图6B所示,这样的作用及效果在可动部件3向面向纸面的右方仅移动距离SR的情况下也是同样的。
图7示出了本发明的直动滚动导向装置的第二实施例。在该第二实施例涉及的直动滚动导向装置1A中,取代上述第一实施例的两个一对的板簧6A、6B,通过一个板簧6来构成预压部件的第二实施例。由于该第二实施例与上述第一实施例的不同之处仅为板簧6,所以在此仅对板簧6进行说明,对其他结构标注了相同的符号,并省略对其的重复说明。
板簧6包括:一对弹性支撑部6A、6B;以及连接这些弹性支撑部6A、6B的连接部6C,作为整体俯视形状形成为H字状。一对弹性支撑部6A、6B以隔开规定间隔的方式相互平行,连接部6C连接弹性支撑部6A、6B的长度方向的中央部,以一个板簧的方式形成。连接部6C为了避开导向部件2的突条部9而弯曲形成为“コ”状。一对弹性支撑部6A、6B由具有与底面部19A、19B的长度大致相同程度的长度的长尺状的弹性部分构成,连接部6C的两端分别连接被设定在长度方向的中央部的固定部6a。
并且,在各弹性支撑部6A、6B的长度方向的两端部设定有压接部6b、6b,在这些压接部6b、6b和固定部6a之间设定有向压接部6b、6b赋予弹簧力的弹性部6c、6c。在各支撑部6a的大致中央部分别设置有成圆孔的定位孔23。在各定位孔23中嵌合被设置在固定部件4上的定位销21。该定位孔23的直径形成得比定位销21的轴径大,通过在定位孔23和定位销21之间设定适当大小的间隙,从而可以吸收与嵌合销22之间的精度误差。
而且,在各弹性部6c的压接部6b的附近分别设置有成长孔的空刀孔24、24。在各空刀孔24、24中分别嵌合被设置在固定部件4上的嵌合销22、22。该空刀孔24为了容许弹性部6c、6c的弹性变形而形成为沿长度方向延伸的长孔。其他的构成均与上述第一实施例相同。根据具有这样构成的直动滚动导向装置1A,可以获得与上述第一实施例相同的效果。
此外,虽然未图示,但是也可以取代上述板簧6A、6B以及6,例如,而使用四个盘簧作为预压部件。具体而言,将四个相同的盘簧安装在固定部件4的四个嵌合销22、22上。由此,可以获得与上述板簧6A、6B以及板簧6相同的作用和效果。而且,也可以取代板簧,使用形成为板状的丙烯酸类橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶、发泡苯乙烯、其他各种橡胶状弹性体。此外,也可以取代上述嵌合销22,而另外设置用于安装盘簧的凸部。并且,也可以使用四个板簧来代替四个盘簧。
图8示出了本发明的直动滚动导向装置的第三实施例。在该第三实施例涉及的直动滚动导向装置31中,取代上述第一实施例中的两个一对的板簧6A、6B,而使用两组一对的磁铁板33、34,并通过两组板状永久磁铁32A、32B来构成预压部件的第三实施例。由于该第三实施例与上述第一实施例的不同之处仅在于两组板状永久磁铁32A、32B,所以在此仅对板状永久磁铁32A、32B进行说明,对其他构成标注相同的符号,并省略对其的说明。
即,直动滚动导向装置31构成为包括:导向部件2,具有第一导槽7;可动部件3,具有第二导槽8;固定部件4,用于保持导向部件2;转动体单元5,转动自如地介于第一导槽7和第二导槽8之间;以及示出了预压部件的第三实施例的两组板状永久磁铁32A、32B。
板状永久磁铁32A、32B分别通过第一磁铁板33和第二磁铁板34构成。第一磁铁板33和第二磁铁板34相同,因此,在本实施例中,通过使用四个相同的磁铁板来构成两组板状永久磁铁32A、32B。各磁铁板33、34由具有与固定部件4的底面部19A、19B大致相同程度的大小的长尺状的磁铁构成,在其一面侧的整面上设定N极,在另一面侧的整面上设定S极。
并且,在各磁铁板33、34的长度方向的大致中央部设置有成圆孔的定位孔35。在各定位孔35中嵌合被设置在固定部件4上的定位销21。该定位孔35的直径与前面的实施例的定位孔23一样,形成得比定位销21的轴径大,通过在定位孔35和定位销21之间设定适当大小的间隙,从而可以吸收与嵌合销22之间的位置精度的误差。
并且,在各磁铁板33、34的两端部设置有成长孔的嵌合孔36、36。在各嵌合孔36、36中分别嵌合被设置在固定部件4上的嵌合销22、22。该嵌合孔36与导向部件2的嵌合孔11一样,形成为沿与第一导槽7延伸的方向正交的方向伸长的长孔。
具有这样结构的直动滚动导向部件31例如可以通过以下的方法简单地安装。首先,在固定部件4的左右的底面部19A、19B上分别安装第二磁铁板34、34。此时,分别将第二磁铁板34、34相同的极性(例如,N极)朝上,将各底面部19A、19B的定位销21嵌合到中央的定位孔35中,同时,将嵌合销22、22分别嵌合到两侧的嵌合孔36、36中。
并且,虽然优选使用粘结剂等的粘合单元将第二磁铁板34、34固定在底面部19A、19B上,但是在本实施例这样的利用永久磁铁的排斥力时,也可以不使用粘合单元而仅单独地将定位销21嵌合在定位孔35中。
然后,将预先粘合在一对第一磁铁板33、33上的导向部件2重合在一对第二磁铁板34、34上。此时,一对第一磁铁板33、33与一对第二磁铁板34、34之间的关系为N极相对地配置,以便相互排斥。此外,当将左右的磁铁板33、33及34、34以分别产生排斥力的方式进行组合时,当然也可以颠倒极性进行配置。
而且,一对第一磁铁板33、33通过粘结剂等的粘合单元固定在与导向部件2的左右延展部9a、9b的第一导槽7相反侧的面,即突条部9所在的面的该突条部9的两侧。此时,第一磁铁板33的定位孔35与各延展部9a、9b的定位孔10相一致,并且两侧的嵌合孔36、36与各延展部9a、9b的嵌合孔11、11相一致。
如上所述,将一对第一磁铁板33、33被一体化后的导向部件2从一对第一磁铁板33、33的上面插入固定部件4的凹部17内。而且,将定位销21嵌合定位孔35、10,同时,将两侧的嵌合销22、22分别嵌合嵌合孔36、11。
此时,由于将相互一致的嵌合孔36及嵌合孔11共同地设定为长孔,并将其长度方向设定为与第一导槽7正交的方向,所以通过该长孔可以吸收相对于定位销21的嵌合销22的位置精度的误差,并可简单且迅速地进行导向部件2的安装操作。
然后,与上述实施例同样,将保持四个圆柱滚子14的滚动体单元5嵌入导向部件2的第一导槽7。而且,使可动部件3重合在导向部件2上,并使第二导槽8嵌合滚动体单元5。由此,结束安装操作并可获得直动滚动导向装置31。此外,也可以使用电磁石、磁导线圈等的磁性部件来代替永久磁铁。
根据具有这样的构成的直动滚动导向装置31,由于在介于固定部件4和导向部件2之间的两组板状永久磁铁32A、32B中,分别成对的第一磁铁板33和第二磁铁板34以相互排斥的方式配置,所以与上述板簧6A、6B相同,可以利用一对永久磁铁的排斥力来向滚动体单元5赋予适当强度的预压。因此,与上述实施例相同,可以避免滚动体单元5的下沉,防止施加在滚动体单元5上的预压发生较大的变化,并且可以确保可动部件3顺利移动。
图9示出了本发明的直动滚动导向装置的第四实施例。在该第四实施例涉及的直动滚动导向装置31A中,取代上述第三实施例中的两个一对的两组板状永久磁铁32A、32B,通过两个一对的一组框状永久磁铁33A、34A来构成预压部件的第四实施例。由于该第四实施例与上述第三实施例的不同之处仅在于一对框状永久磁铁33A、34A,所以在此仅对一对框状永久磁铁33A、34A进行说明,对其他构成标注相同的符号,并省略对其的说明。
如图9所示,一对框状永久磁铁33A、34A由具有相同形状及大小的两个形成为框状的磁铁部件构成。各框状永久磁铁33A(及34A)形成为长方形,并在其中央部设置有沿长度方向延伸的长方形的开口部37。而且,在各框状永久磁铁33A(及34A)的长边部上,与上述板状永久磁铁32A、32B同样,在分别对应的位置上设置有一个定位孔35和两个嵌合孔36、36。
框状永久磁铁33A、34A的开口部37具有与导向部件2的突条部9相称的大小,并通过将该突条部9嵌合在开口部37来进行安装。根据需要,第一框状永久磁铁33A粘合在导向部件2上,第二框状永久磁铁34A粘合在固定部件4上。
其他的构成与上述第三实施例相同。根据具有这样的构成的直动滚动导向装置31A,可以获得与上述第三实施例相同的效果。
图10至图13示出了本发明的直动滚动导向装置的第五实施例。该第五实施例涉及的直动滚动导向装置41构成为一对第二磁铁板34、34固定在可动部件3上,其中,该一对第二磁铁板34、34构成上述第三实施例中的直动滚动导向装置31的两组板状永久磁铁32A、32B的一个的要素。
该第五实施例涉及的直动滚动导向装置41与上述第三实施例涉及的直动滚动导向装置31的不同之处在于:一对第二磁铁板44、44设置在可动部件46上,同时,与此对应,对导向部件45的形状也作一部分改变。因此,在此,仅对两组板状永久磁铁32A、32B(分别由第一磁铁板33和第二磁铁板44构成)和导向部件45及可动部件46的构成进行说明,对其他构成标注相同的符号,并省略对其的说明。
即,直动滚动导向装置41构成为包括:导向部件45,具有第一导槽7;可动部件46,具有第二导槽8;固定部件4,用于保持导向部件45;滚动体单元5,滚动自如地介于第一导槽7和第二导槽8之间;以及两组板状永久磁铁32A、32B(第一磁铁板33合第二磁铁板44),表示预压部件。
导向部件45虽然其形状与上面的实施例中的导向部件2大致相同,但是不同之处在于:在延展部9a、9b的第一导槽7侧上分别设置有用于收容第一磁铁板33的凹部,在这些凹部中安装两个第一磁铁板33并构成为一体。两个第一磁铁板33使用粘结剂等的粘合单元进行固定。此时,第一磁铁板33的定位孔35与延展部9a(或者9b)的定位孔10相一致,两侧的嵌合孔36、36与延展部9a(或者9b)的嵌合孔11相一致。
可动部件46虽然其形状与上述实施例中的可动部件3大致相同,但是不同之处在于:在延展部12a、12b的第二导槽8侧上分别设置有用于收容第二磁铁板44的凹部,在这些凹部中安装两个第二磁铁板44并构成为一体。在这种情况下,可以将第一磁铁板33的极性和第二磁铁板44的极性以相互吸引的方式进行设定,而且,也可以以相互排斥的方式进行设定。其理由是因为:由于夹持第一导槽7及第二导槽8并左右对称地配置两组板状永久磁铁32A、32B,所以无论采用上述极性组合中的哪个都可获得左右方向的平衡。
具有这样的构成的直动滚动导向装置41例如,可以如下所述地进行更为简单的安装。首先,将导向部件45安装在固定部件4上。此时,将固定部件4的一对定位销21、21嵌合导向部件45的一对定位孔10、35,同时,将两对嵌合销22、22分别嵌合两对嵌合孔11、36。然后,将保持四个圆柱滚子14的滚动体单元5嵌入导向部件45的第一导槽7。接下来,使可动部件46与导向部件45的上面相重合,并使第二导槽8嵌合滚动体单元5。由此,安装操作结束,并可获得直动滚动导向装置41。
根据具有这样构成的直动滚动导向装置41,由于在介于导向部件45和可动部件46之间的两组板状永久磁铁32A、32B中,分别成对的第一磁铁板33和第二磁铁板44以相互排斥或者相互吸引的方式配置,所以与使用上述板簧6A、6B及上述磁铁板33、34的情况相同,可以使用一对永久磁铁的排斥力或者吸引力来对滚动体单元5赋予适当强度的预压。因此,与上述实施例相同,可以避免滚动体单元5的下沉,防止施加在滚动体单元5上的预压发生较大的变化,并可以确保可动部件46顺利移动。
图14示出将上述第一实施例涉及的直动滚动导向装置1用于透镜镜筒50的实施例。透镜镜筒50构成为包括:固定镜筒51,示出了导向部件的一个具体实例;可动镜筒52,示出了被可滑动地保持在固定镜筒51的可动部件的一个具体实例;以及三个滚动体单元5A、5B、5C,介于固定镜筒51和可动镜筒52之间。
固定镜筒51由成圆形的筒体构成,在其轴向方向的一端设置有向半径方外侧展开的凸缘部51a。在固定镜筒51的外周面的三个地方,在规定的范围内设置有成平面的三个平面部54a、54b、54c。三个平面部54a至54c以相互等角度间隔的方式配置,在第一平面部54a内设置有作为第一导槽的内筒导槽55,而且,在第二平面部54b及第三平面部54c上分别设置有成长方形的开口部56A、56B。
内筒导槽55与固定镜筒51的轴向方向相平行地直线状延伸,其剖面形状为V字形,分别在两侧设置有倾斜45°的导向面。在该内筒导槽55中嵌合滚动体单元5A的一面侧。
在固定镜筒51的两个开口部56A、56B的宽度方向(圆周方向)两侧的边沿部分别设置有定位销21和两个嵌合销22、22,该定位销21和两个嵌合销22、22沿轴向方向以隔开规定间隔的方式成串联状。通过在这些定位销21和两个嵌合销22、22中嵌合定位孔23及空刀孔24,从而在各个开口部56A、56B的边沿部分别安装一对板簧6A、6B。
在第一导槽7朝向外侧的状态下,分别将导向部件2重合在这些一对板簧6A、6B上。在各导向部件2的第一导槽7中分别嵌合滚动体单元5B及5C的一面侧。此外,三个滚动体单元5A至5C具有与在上述实施例中所说明的滚动体单元5相同的形状及构成。
可动镜筒52由成圆形的筒体构成,其中,该圆形的直径比固定镜筒51的直径大,在该可动镜筒52的内侧以隔开规定的间隙的方式将固定镜筒51插入。可动镜筒52的内周面的三个地方设置有向半径方向内侧突出的突出部58a、58b、58c。三个突出部58a至58c的一部分从可动镜筒52的一端向轴向方向外侧突出。三个突出部58a至58c沿圆周方向等间距地配置,并且,在各个的内面的大致中央部设置有沿轴向方向连续的、作为第二导槽的外同导槽59。
外同导槽59与可动镜筒52的轴向方向相平行地直线状延伸,其剖面形状为V字形,分别在两侧设置有倾斜45°的导向面。在该外筒导槽59中分别嵌合滚动体单元5A、5B、5C的另一面侧。即,三个地方的外筒导槽59分别与固定镜筒51的内筒导槽55、以及被安装在该固定镜筒51的两个导向部件2、2的第一导槽7、7相对,在这些内外的导槽7、59及导槽55、59之间分别滚动自如地设置有滚动体单元5A、5B、5C。
虽然在图14中未作图示,但是与固定镜筒51和可动镜筒52相关联地设置有驱动单元,该驱动单元用于相对于固定镜筒51将可动镜筒52向轴向方向作进退动作。该驱动单元例如可以构成为线圈和永久磁铁的组合。例如,在固定镜筒51的外周面上卷绕线圈,并在可动镜筒52的内周面上粘合永久磁铁。通过这样的构成,向线圈通电并产生电磁力,从而可以使可动镜筒52作进退动作。
根据本实施例,可动镜筒52在圆周方向的三个地方被滚动体单元5A、5B、5C联动自如地支撑,同时,在其中两个地方分别配置有导向部件2和作为预压部件的板簧6A、6B,并通过该板簧6A、6B的弹簧力将两个导向部件2靠于滚动体单元5B、5C。由此,通过一个地方的滚动体单元5A,相对于固定镜筒51来定位可动镜筒52,并在其他的两个地方上,通过导向部件2和板簧6A、6B对滚动体单元5B、5C施加适当的预压,从而可以获得构造体整体的压力平衡。
即,通过从两个方向作用的板簧6A、6B的弹簧力,可以使大致均等的预压作用给三个地方的滚动体单元5A、5B、5C。因此,无论滚动体单元5A至5C位于移动方向的何处都可避免该滚动体单元5A至5C的下沉,防止向该滚动体单元5A至5C施加的预压发生较大的变化,并可以使可动镜筒52顺利且高精度地进行移动。
图15A、B、C、D及图16A、B、C、D示出了本发明的直动滚动导向装置的固定部件和可动部件的形状、支撑方法等的其他实例。此外,在这些图15A至图15D及图16A至图16D的实例中,对同一部分标注了相同的符号并进行说明。
在图15A所示的例子中构成为:在固定镜筒61的内外配置可动镜筒62、63,分别通过三组内滚动体单元64A、64B、64C及三组外滚动体单元65A、65B、65C来支撑内可动镜筒62及外可动镜筒63。三组内滚动体单元64A至64C及三组外滚动体单元65A至65C分别沿圆周方向等间隔(120°)地配置。而且,内滚动体单元64A至64C及外滚动体单元65A至65C分别配置在60°转动偏向的位置上。
在用于实现该构成的固定镜筒61上设置有:沿轴向方向连续的内外两个导槽66、671;用于保持两个导向部件2、2的两个开口部68、68;以及用于保持两个导向板69、69的两个凹陷部71、71。内导槽66设置在固定镜筒61的内周面上,外导槽67设置在固定镜筒61的外周面上,内导槽66和外导槽67被设定在相互180°转动偏向的位置上。外导槽67是用于确定固定镜筒61和内外的可动镜筒62、63之间的相对位置的基准部。在向该外导槽67的两侧60°转动偏向的位置上,在固定镜筒61的内周面上设定有两个凹陷部71、71,并且,在向两侧60°转动偏向的位置上开口有两个开口部68、68。
对应该固定镜筒61,在内可动镜筒62的外周面的三个地方上,设置有沿轴向方向连续的三个导槽72、73、74。三个导槽72至74沿圆周方向等间隔地配置,第一导槽72的剖面形状为V字形,但是其他两个、即第二导槽73及第三导槽74的剖面形状为半圆形。第一导槽72与固定镜筒61的内导槽66相对,在这些导槽66、72之间滚动自如地设置有第一内滚动体单元64A。第二及第三导槽73、74与固定镜筒61的两个凹陷部71、71相对,在与被这些凹陷部71所保持的导向板69之间分别滚动自如地设置有第二及第三内滚动体单元64B、64C。
第二及第三内滚动体单元64B、64C的滚动体在本实施例中为球体。但是,与其他滚动体单元一样,可以使用圆柱滚子作为滚动体,而且,全部滚动体可以为球体。并且,在图15A的实施例中,仅示出了使用球体作为滚动体的例子,但是在图15B至图15D及图16A至图16D的全部的实施例中,当然作为滚动体还可以使用球体之外其他形状,也可以使用组合任意形状的滚动体。
并且,与固定镜筒61相对应,在外可动镜筒63的内周面的三个地方上设置有向半径方向的内侧突出的突出部63a、63b、63c。在这三个地方的突出部63a至63c的内面上设置有沿轴向方向连续的三个导槽75、76、77。三个导槽75至77沿圆周方向等间隔地配置,三个导槽75至77的剖面形状为V字形。第一导槽75与固定镜筒61的外导槽67相对,在这些导槽67、75之间滚动自如地设置有第一外滚动体单元65A。
第二及第三导槽76、77与固定镜筒61的两个开口部68、68相对,在与这些开口部68所保持的导向部件2之间分别滚动自如地设置有第二及第三外滚动体单元65B、65C。并且,在两个导向部件2、2和支撑他们的固定镜筒61的开口部68的边沿部、即支撑部之间,分别设置有作为预压部件的一对板簧6A、6B。通过这两组板簧6A、6B分别将两个导向部件2、2靠于半径方向外侧,从而对六个滚动体单元64A至64C及65A至65C赋予大致均等的规定大小的预压。
通过这样的构成,与上面实施例相同,通过从两个方向作用的板簧6A、6B的弹簧力,可以对六个地方的滚动体单元64A、64B、64C及滚动体单元65A、65B、65C作用大致均等的预压。因此,无论滚动体单元位于移动方向的任何位置,也可以避免该滚动体单元的下沉,防止向该滚动体单元施加的预压发生较大的变化,并可以使内外可动镜筒62、63顺利且高精度地进行移动。
在如图15B所示的例子中,将固定镜筒81和可动镜筒82作为所谓的椭圆形(将圆形的两个地方作成相同平行的两边),在固定镜筒81的外侧上,以隔开规定的间隙的方式配置可动镜筒82,并通过三个滚动体单元83A、83B、83C来进行支撑。在图15B中,固定镜筒81和可动镜筒82的平面部以上下的方式配置,作为对固定镜筒81和可动镜筒82进行定位的基准的第一滚动体单元83A被设定在下平面部81a、82a的中央部。
在固定镜筒81的下平面部81a的外面上设置有导槽84,该导槽84的剖面形状成V字形,同时,其剖面形状沿轴向方向连续。与该导槽84相对应,在可动镜筒82的下平面部82a的内面上设置有导槽85,该导槽85的剖面形状也同样地成V字形,同时,其剖面形状沿轴向方向连续。而且,在这些导槽84、85之间滚动自如地设置有第一滚动体单元83A。
而且,第二滚动体单元83B配置在固定镜筒81及可动镜筒82的一个的圆弧面的上部,第三滚动体单元83C配置在固定镜筒81及可动镜筒82的另一个的圆弧面的上部。因此,在固定镜筒81的两个圆弧面81b、81c的上部分别设置有收容导向部件2的开口部86、86。与这些开口部86、86相对应,在可动镜筒82的两个圆弧面82b、82c的上部分别设置有向半径方向内侧突出的突出部87。在各突出部的内面的大致中央部设置有导槽88,该导槽88的剖面形状成V字形,同时,其剖面形状沿轴向方向连续。
在该可动镜筒82的两个导槽88、88和固定镜筒81所保持的两个导向部件2、2的导槽7、7之间,分别滚动自如地设置有第二滚动体单元83B和第三滚动体单元83C。并且,在两个导向部件2、2和固定镜筒81之间设置有作为预压部件的两组板簧6A、6B。通过这些板簧6A、6B分别使两个导向部件2、2靠于半径方向外侧,从而可以对第一至第三这三个滚动体单元83A至83C赋予大致均等的规定大小的预压。
在这种情况下,由于三个滚动体单元83A至83C沿圆周方向等间隔地被配置,所以即使构成为仅在一个地方不使用板簧,也可对该滚动体单元83A赋予与其他滚动体83B、83C大致相同大小的预压。
通过这样的构成,与上面实施例相同,通过从两个方向作用的板簧6A、6B的弹簧力,可以对三个转动体单元83A、83B、83C作用大致均等的预压。因此,无论转动体单元83A至83C位于移动方向的任何位置,也可以避免该转动体单元的下沉,防止向该转动体单元施加的预压发生较大的变化,并可以使可动镜筒82顺利且高精度地进行移动。
在图15C所示的例子中,将图15B所示的固定镜筒81及可动镜筒82作为四方形的固定镜筒91及可动镜筒92,并将三个转动体单元93A、93B、93C设置在固定镜筒91和可动镜筒92之间。在图15C中,在固定镜筒91的下面部91a的外面大致中央部设置有导槽94,该导槽94的剖面形状成V字形,同时,其剖面形状沿轴向方向连续,与此相对应,在可动镜筒92的下平面部92a的内面大致中央部设置有导槽95,该导槽95的剖面形状成V字形,同时,其剖面形状沿轴向方向连续。而且,在这些导槽94、95之间转动自如地设置有第一转动体单元93A。
第二转动体单元93B配置在固定镜筒91及可动镜筒92的一个的上角部,第三转动体单元93C配置在固定镜筒91及可动镜筒92的另一个的上角部。因此,在固定镜筒91的两个上角部分别设置有收容导向部件2的开口部96、96。与这些开口部96、96相对应,在可动镜筒92的两个上角部的内侧分别设置有具有适当壁厚的壁厚部97。在各壁厚部97的内面的大致中央部设置有导槽98,该导槽98的剖面形状成V字形,同时,其剖面形状沿轴向方向连续。
在该可动镜筒92的两个导槽98、98和固定镜筒91所保持的两个导向部件2、2的导槽7、7之间,分别转动自如地设置有第二转动体单元93B和第三转动体单元93C。并且,在两个导向部件2、2和固定镜筒91之间设置有作为预压部件的两组板簧6A、6B。通过这些板簧6A、6B分别使两个导向部件2、2靠于半径方向外侧,从而可以对第一至第三这三个转动体单元93A至93C赋予大致均等的规定大小的预压。
在这种情况下,由于三个转动体单元93A至93C以第一转动体单元93A为中心左右对称地配置,所以即使构成为仅在作为其中心的一个地方不使用板簧,也可对三个转动体单元93A至93C赋予大致相同大小的预压。
在图15D所示的例子中,改变了如图15C所示的三个转动体单元93A、93B、93C的配置,且与固定镜筒91及可动镜筒92的形状相同。在图15D中,在固定镜筒101的一个下角部101a的外面大致中央部设置有导槽104,该导槽104的剖面形状成V字形,同时,其剖面形状沿轴向方向连续,与此相对应,在可动镜筒102的一个下角部102a的内面大致中央部设置有导槽105,该导槽105的剖面形状成V字形,同时,其剖面形状沿轴向方向连续。而且,在这些导槽104、105之间转动自如地设置有第一滚动体单元103A。
第二滚动体单元103B配置在固定镜筒101及可动镜筒102的上面部,第三滚动体单元103C配置与固定镜筒101及可动镜筒102的导槽104、105相对侧的侧面部。因此,在固定镜筒101的上面部101b的大致中央部和侧面部101c的大致中央部分别设置有收容导向部件2的开口部106、106和凹陷部107、107。与这些开口部106、106相对应,在可动镜筒102的上面部102b的大致中央部和侧面部102c的大致中央部的内侧分别设置有导槽108、109,该导槽108、109的剖面形状成V字形,同时,其剖面形状沿轴向方向连续。
在该可动镜筒102的两个导槽108、109和固定镜筒101所保持的两个导向部件2、2的导槽7、7之间,分别滚动自如地设置有第二滚动体单元103B和第三滚动体单元103C。并且,在两个导向部件2、2和固定镜筒101之间设置有作为预压部件的两组板簧6A、6B。通过这些板簧6A、6B分别使两个导向部件2、2靠于外侧,从而可以对第一至第三这三个滚动体单元103A至103C赋予大致均等的规定大小的预压。
在这种情况下,由于三个滚动体单元103A至103C以第一滚动体单元103A为中心沿对角线方向对称配置,所以即使构成为仅在作为其中心的一个地方不使用板簧,也可对三个滚动体单元103A至103C赋予大致相同大小的预压。
在图16A所示的例子中,固定镜筒111和可动镜筒112构成为:形成为正方形,同时,在其四个角部配置有四个滚动体单元113A、113B、113C、113D。在图16A中,在固定镜筒111的一个下角部111a的外面大致中央部设置有导槽114,该导槽114的剖面形状成V字形,同时,其剖面形状沿轴向方向连续,与此相对应,在可动镜筒112的下右角部112a的内面大致中央部设置有导槽115,该导槽115的剖面形状成V字形,同时,其剖面形状沿轴向方向连续。而且,在这些导槽114、115之间滚动自如地设置有第一滚动体单元113A。
第二滚动体单元113B配置在固定镜筒111及可动镜筒112的上右角部,第三滚动体单元113C配置与固定镜筒111及可动镜筒112的上左角部,第四滚动体单元113D配置在固定镜筒111及可动镜筒112的下左角部。因此,在除固定镜筒111的下右角部112a的其他三个地方上设置有收容导向部件2的开口部116、116。与这些开口部116、116相对应,在除可动镜筒112的下右角部的其他三个地方的角部分别设置有导槽118,该导槽118的剖面形状成V字形,同时,其剖面形状沿轴向方向连续。
在该可动镜筒112的三个导槽118和固定镜筒111所保持的三个导向部件2的导槽7之间的三个地方上,分别滚动自如地设置有第二滚动体单元113B、第三滚动体单元113C和第四滚动体单元113D。并且,在三个导向部件2和固定镜筒111之间设置有作为预压部件的三组板簧6A、6B。通过这些板簧6A、6B分别使三个导向部件2靠于外侧,从而可以对第一至第四这四个滚动体单元113A至113D赋予大致均等的规定大小的预压。
在这种情况下,由于四个滚动体单元113A至113D以第一滚动体单元113A为中心沿对角线方向对称配置,所以即使构成为仅在作为其中心的一个地方不使用板簧,也可对四个滚动体单元113A至113D赋予大致相同大小的预压。
在图16B所示的例子中,改变了如图16A所示的四个滚动体单元113A、113B、113C、113D的配置。即,在图16A的实施例中,在成正方形的固定镜筒111及可动镜筒112的四个角部上配置四个滚动体单元113A至113D,但是在本实施例中,在固定镜筒121及可动镜筒122的四个平面部的大致中央部配置四个滚动体单元123A至123D。
如图16B所示,在固定镜筒121的下面部121a的外面大致中央部设置有导槽124,该导槽124的剖面形状成V字形,同时,其剖面形状沿轴向方向连续,与此相对应,在可动镜筒122的下面部122a的内面大致中央部设置有导槽125,该导槽125的剖面形状成V字形,同时,其剖面形状沿轴向方向连续。而且,在这些导槽124、125之间滚动自如地设置有第一滚动体单元123A。
在除固定镜筒121的下面部122a的其他三个平面部的大致中央部设置有收容导向部件2的开口部126及凹陷部127。与这些开口部126等相对应,在除可动镜筒122的下面部122a的其他三个平面部的全部大致中央部分别设置有导槽128,该导槽128的剖面形状成V字形,同时,其剖面形状沿轴向方向连续。
在该可动镜筒122的三个导槽128和固定镜筒121所保持的三个导向部件2的导槽7之间的三个地方上,分别滚动自如地设置有第二滚动体单元123B、第三滚动体单元123C和第四滚动体单元123D。并且,在三个导向部件2和固定镜筒121之间分别设置有作为预压部件的三组板簧6A、6B。通过这些板簧6A、6B分别使三个导向部件2靠于外侧,从而可以对第一至第四这四个滚动体单元123A至123D赋予大致均等的规定大小的预压。
在这种情况下,与图16A相同,由于四个滚动体单元123A至123D以第一滚动体单元123A为中心沿对角线方向对称配置,所以即使构成为仅在作为其中心的一个地方不使用板簧,也可对四个滚动体单元123A至123D赋予大致相同大小的预压。
在图16C所示的例子中,图16A所示例子中不使用导向部件2的支撑构造适用于两个地方。即,固定镜筒131及可动镜筒132的下右角部的支撑构造也适用于上右角部。与此相对应,在图16C中,在固定镜筒131的右上角部131a的外面大致中央部设置有导槽134,该导槽134的剖面形状成V字形,同时,其剖面形状沿轴向方向连续,与此相对应,在可动镜筒132的上右角部132a的内面大致中央部设置有导槽135,该导槽135的剖面形状成V字形,同时,其剖面形状沿轴向方向连续。而且,在这些导槽134、135之间滚动自如地设置有第二滚动体单元133B。其他结构均与图16B相同。
在图16D所示的例子中,图16B所示例子中不使用导向部件2的支撑构造适用于两个地方。即,固定镜筒141及可动镜筒142的下面部的支撑构造也适用于右侧面部。与此相对应,在图16D中,在固定镜筒141的右侧面部141a的外面大致中央部设置有导槽144,该导槽144的剖面形状成V字形,同时,其剖面形状沿轴向方向连续,与此相对应,在可动镜筒142的右侧面部142a的内面大致中央部设置有导槽145,该导槽145的剖面形状成V字形,同时,其剖面形状沿轴向方向连续。而且,在这些导槽144、145之间滚动自如地设置有第二滚动体单元143B。其他结构均与图16B相同。
根据图15C至图15D及图16A至图16D所示的这样构成,与图15A至图15B相同,可以利用板簧6A、6B的弹簧力,对三个或四个滚动体单元作用大致均等的预压。因此,无论滚动体单元位于移动方向的任何位置,也可以避免该滚动体单元的下沉,防止向该滚动体单元施加的预压发生较大的变化,并可以使可动镜筒顺利且高精度地进行移动。此外,虽然将具有预压部件的支撑部位于一处以上即可,但是当考虑预压平衡时,优选的是设置在两处以上。
图17至图19是示出了使用具有上述这样的结构的直动滚动导向装置的摄像装置的一具体例的电子照相机150的图。图17及图18所示的电子照相机150包括示出了摄像装置主体的一具体例的照相机主体151,在其照相机主体151上内置有伸缩式的透镜装置152。
照相机主体151在内部包括设置有空间的横长的框体,在作为该照相机主体151的长度方向的横向的一侧(在本实施例中,朝向照相机时,为右侧)上配置有透镜装置152。在照相机主体151的内部空间中虽然未图示,但是收容有安装了各种电子部件的配线基板、蓄电池电源、存储装置、其他各种电子部件或机械部件、装置等。在该照相机主体151的上面设置有用于对被摄体进行摄影的快门按钮153。并且,在照相机主体151上虽然未图示,但是设置有电源按钮、模式选择刻度盘、包括用于显示由该模式选择刻度盘所选择的各种模式和被摄体等的液晶显示器(LCD)等的平面显示面板、电子取景器等。
图17示出了伸缩式透镜装置152缩入并收容到照相机主体151内的状态,图18示出了透镜装置152伸出状态。图19A至图19C示出了这样的伸缩式透镜装置152的具体构成的一例。该透镜装置152构成为包括:固定镜筒155,被固定于照相机主体151;第一可动镜筒156,在该固定镜筒155的外侧被可进退移动地支撑;第二可动镜筒157,在固定镜筒155的内侧被可进退移动地支撑;第一至第三透镜组161至163;以及示出了摄像单元的一个具体例的CCD(固态摄像装置)164等。
固定镜筒155和两个可动镜筒156、157同为圆筒状的筒体,且他们可收容地构成为套匣。固定镜筒155的后面被固定在照相机主体151上。与该固定镜筒155相对,内外的可动镜筒156、157例如根据如图19A至图19C所示的结构,沿作为前后方向的透镜的光轴方向沿直线被可进退移动地支撑。
虽然未图示,但是在固定镜筒155的内周面及外周面上粘着有永久磁铁,另一方面,与这些永久磁铁相对应,在内外的可动镜筒156、157上分别卷绕有线圈。通过使用这些线圈和永久磁铁的组合,可利用电磁力将内外的可动镜筒156、157构成为可独立地沿直线进退移动。
第一透镜组161是与被摄体相对的摄像透镜,其被第一可动镜筒156所保持。第二透镜组162配置在第一透镜组161的后方,被第二可动镜筒157所保持。第三透镜组163在第二透镜组162的后方,由被固定在照相机主体151上的保持部件165所保持。这三组透镜组161至163的光轴是一致的,在该光轴的后方配置有CCD164。
图19A示出了透镜装置152的第一可动镜筒156被收容在照相机主体151内的伸缩状态。而且,图19B及图19C示出了透镜装置152的第一可动镜筒156从照相机主体151伸出的状态。该摄影透镜伸出的状态可以分为如图19B所示的较宽的状态(广角)、和如图19C所示的较远的状态(远距)。
通过将本发明的直动滚动导向装置用于具有这样结构的电子照相机150,从而可以提供一种可顺利且牢固地进行透镜装置的伸缩动作的照相机。
如上所述,根据本发明,通过使用预压部件,从而可以对转动体赋予均等的预压,并且,无论转动体的移动位置如何都可以减少导向部件及转动体单元的移动方向的倾斜,从而可以确保可动部件的顺利移动。而且,通过将具有以上的构成的支撑机构设置在至少一个地点以上并将可动镜筒在固定镜筒上,从而对于整个装置而言,可以获得大致均等的预压,并可进一步实现稳定的直线动作。
而且,在上述实施例中,已经对以使用永久磁铁作为预压部件的一个具体例为例的情况进行了说明,但是可以用电磁铁来代替永久磁铁。这样的电磁铁例如可以通过板状或者棒状的铁心、和卷绕该铁心的线圈来构成。通过将该电磁铁以与上述实施例中的一对磁铁板相同的形态进行使用,从而可以获得与使用永久磁铁时相同的效果。
产业上的利用范围
虽然进行了如上所述的说明,但是本发明并不仅限于上述实施例所限定的部件,例如在上述实施例中,已经对以电子照相机(数码相机)适用于摄像装置为例进行了说明,但是当然也可以适用于其他形式的摄像装置,例如,摄像机、带照相机的个人计算机、PDA等。由此,本发明在不改变其主旨的范围内可以实施各种变形。
Claims (14)
1.一种直动滚动导向装置,其特征在于,包括:
导向部件,包括直线状延伸的第一导槽和以所述第一导槽为中心对称配置的嵌合孔;
可动部件,包括直线状延伸并且隔开预定间隔面向所述第一导槽的第二导槽;
固定部件,用于保持所述导向部件;
转动体单元,包括转动自如地介于所述第一导槽和所述第二导槽之间的多个转动体;以及
预压部件,通过所述导向部件及所述可动部件,向所述转动体单元赋予预压,
在所述固定部件上设置有可嵌合所述导向部件的所述嵌合孔的嵌合销,所述嵌合孔形成沿与所述第一导槽延伸的方向正交的方向伸长的长孔。
2.根据权利要求1所述的直动滚动导向装置,其特征在于,
所述预压部件由将所述导向部件靠于所述可动部件侧的一个或二个以上的板簧、盘簧或橡胶状弹性体中的一个或二个以上的组合构成。
3.根据权利要求1所述的直动滚动导向装置,其特征在于,
所述预压部件具有一对弹性支撑部,所述一对弹性支撑部以大致均等的力靠于所述导向部件的所述第一导槽的两侧,或从所述导向部件受到负荷从而支撑所述第一导槽的两侧。
4.根据权利要求3所述的直动滚动导向装置,其特征在于,
所述预压部件的所述一对弹性支撑部由具有分别接触所述导向部件的所述第一导槽的两侧的二个以上的弹性片的一个弹性部件、或者分别接触所述第一导槽的两侧的两个弹性部件构成。
5.根据权利要求1所述的直动滚动导向装置,其特征在于,
所述预压部件包括被固定在所述导向部件上的一对第一永久磁铁或第一电磁铁、和被固定在所述可动部件上的一对第二永久磁铁或第二电磁铁,
所述一对第一永久磁铁或第一电磁铁在与所述导向部件的所述第一导槽相同的面上、以所述第一导槽为中心对称配置,所述一对第二永久磁铁或者第二电磁铁在与所述可动部件的所述第二导槽相同的面上、以所述第二导槽为中心且在与所述一对第一永久磁铁或第一电磁铁之间,以相互吸引或相互排斥的方式相对地对称配置。
6.根据权利要求1所述的直动滚动导向装置,其特征在于,
所述预压部件包括被固定在所述导向部件上的一对第一永久磁铁或第一电磁铁、和被固定在所述可动部件上的一对第二永久磁铁或第二电磁铁,
所述一对第一永久磁铁或第一电磁铁在与所述导向部件的所述第一导槽相反侧的面上、以所述第一导槽为中心对称配置,所述一对第二永久磁铁或者第二电磁铁在与所述一对第一永久磁铁或第一电磁铁之间,以相互排斥的方式相对地对称配置。
7.一种直动滚动导向装置,其特征在于,包括:
固定部件,包括直线状延伸且相互平行的多个第一导槽;
可动部件,包括直线状延伸且隔开预定间隔面向所述第一导槽并且相互平行的多个第二导槽;
多个转动体单元,包括转动自如地介于所述第一导槽和所述第二导槽之间的多个转动体;
至少一个导向部件,具有所述多个第一导槽中的一个第一导槽,并具有在被所述固定部件保持的同时以所述第一导槽为中心对称配置的嵌合孔;以及
预压部件,通过所述导向部件及所述可动部件,向所述转动体单元赋予预压,
在所述固定部件上设置有可嵌合所述导向部件的所述嵌合孔的嵌合销,所述嵌合孔形成沿与所述第一导槽延伸的方向正交的方向伸长的长孔。
8.根据权利要求7所述的直动滚动导向装置,其特征在于,
所述预压部件由将所述导向部件靠于所述可动部件侧的一个或二个以上的板簧、盘簧或橡胶状弹性体中的一个或二个以上的组合构成。
9.根据权利要求7所述的直动滚动导向装置,其特征在于,
所述预压部件具有一对弹性支撑部,所述一对弹性支撑部以大致均等的力靠于所述导向部件的所述第一导槽的两侧,或从所述导向部件受到负荷从而支撑所述第一导槽的两侧。
10.根据权利要求9所述的直动滚动导向装置,其特征在于,
所述预压部件的所述一对弹性支撑部由具有分别接触所述导向部件的所述第一导槽的两侧的二个以上的弹性片的一个弹性部件、或者分别接触所述第一导槽的两侧的两个弹性部件构成。
11.根据权利要求7所述的直动滚动导向装置,其特征在于,
所述预压部件包括被固定在所述导向部件上的一对第一永久磁铁或第一电磁铁、和被固定在所述可动部件上的一对第二永久磁铁或第二电磁铁,
所述一对第一永久磁铁或第一电磁铁在与所述导向部件的所述第一导槽相同的面上、以所述第一导槽为中心对称配置,所述一对第二永久磁铁或者第二电磁铁在与所述可动部件的所述第二导槽相同的面上、以所述第二导槽为中心且在与所述一对第一永久磁铁或第一电磁铁之间,以相互吸引或相互排斥的方式相对地对称配置。
12.根据权利要求7所述的直动滚动导向装置,其特征在于,
所述预压部件包括被固定在所述导向部件上的一对第一永久磁铁或第一电磁铁、和被固定在所述可动部件上的一对第二永久磁铁或第二电磁铁,
所述一对第一永久磁铁或第一电磁铁在与所述导向部件的所述第一导槽相反侧的面上,以所述第一导槽为中心对称配置,所述一对第二永久磁铁或者第二电磁铁在与所述一对第一永久磁铁或第一电磁铁之间,以相互排斥的方式相对地对称配置。
13.根据权利要求7所述的直动滚动导向装置,其特征在于,
所述导向部件以与所述多个第一导槽相同的数量进行设置。
14.一种透镜装置,其特征在于,包括:
固定镜筒,包括直线状延伸且相互平行的多个第一导槽;
可动镜筒,包括直线状延伸且隔开预定间隔面向所述第一导槽并且相互平行的多个第二导槽;以及
多个转动体单元,包括转动自如地介于所述第一导槽和所述第二导槽之间的多个转动体,
在所述透镜装置中设置有:
至少一个导向部件,具有所述多个第一导槽中的一个第一导槽,并具有被所述固定部件保持的同时以所述第一导槽为中心对称配置的嵌合孔;以及
预压部件,通过所述导向部件及所述可动部件,向所述转动体单元赋予预压,
在所述固定部件上设置有可嵌合所述导向部件的所述嵌合孔的嵌合销,所述嵌合孔形成沿与所述第一导槽延伸的方向正交的方向伸长的长孔。
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