JP2007107639A - Energizing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ばね弾性を有する付勢装置に関するものである。 The present invention relates to a biasing device having spring elasticity.
圧縮方向又は引張方向にばね弾性を付与する付勢装置としては、コイルばね(圧縮コイルばねや引張コイルばね等)や弾性部材(ゴム等)などを用いたものが広く用いられている。例えばコイルばねを用いた付勢装置は、当該コイルばねの軸方向への変位に対して弾性変形し、この変位を解消する方向の付勢力を外部に対して付与する。このような付勢装置は、ばね弾性を要する各種用途、例えば特許文献1に示すスプリング式弾性軸継手等に組み込まれて利用されている(特許文献1参照。)。
しかしながら、コイルばね等を用いた従来の付勢装置では種々の問題があった。
第一に、従来の付勢部材は、連続使用や経時変化により劣化しやすく、寿命が短いという問題があった。
第二に、上記従来の付勢装置では、設計自由度が低いという問題があった。例えばばね剛性を変化させるためには、コイルばねの場合は巻き数や巻き径等を変化させ、ゴム等の弾性部材を用いた場合は弾性部材の材質や厚みを変化させるが、これらの変化により得られるばね剛性の設計範囲は限られている。したがって、従来の付勢部材では、同一のサイズ(体格)で得られるばね剛性の範囲は極めて限定的であった。更に、従来の付勢部材では、変位とばね定数との関係は線形であり、変位に対してばね定数を非線形に変化させる等、変位に応じてばね定数を自在に変化させることはできなかった。
第三に、従来の付勢装置は、互いに相対移動する第二部材及び第一部材とコイルばね等の付勢部材とを接合する接合部が必要となり、周辺構造が複雑となるので、部品点数や組み立てコストが増加するとともに信頼性が低下するという問題があった。
第四に、従来の付勢装置では、上述したように設計自由度が低く且つ周辺構造が複雑となりやすいので、付勢装置のサイズ(体格)が大きくなりやすく、小型化に限界があった。
However, the conventional urging device using a coil spring or the like has various problems.
First, the conventional urging member has a problem that it is likely to deteriorate due to continuous use or aging, and its life is short.
Second, the conventional urging device has a problem that the degree of freedom in design is low. For example, in order to change the spring stiffness, in the case of a coil spring, the number of turns and the winding diameter are changed, and when an elastic member such as rubber is used, the material and thickness of the elastic member are changed. The range of spring stiffness that can be obtained is limited. Therefore, in the conventional urging member, the range of spring rigidity obtained with the same size (physique) was extremely limited. Furthermore, in the conventional urging member, the relationship between the displacement and the spring constant is linear, and the spring constant cannot be changed freely according to the displacement, such as changing the spring constant nonlinearly with respect to the displacement. .
Third, the conventional urging device requires a second member that moves relative to each other and a joining portion that joins the urging member such as a coil spring with the first member, and the peripheral structure becomes complicated. In addition, there is a problem in that reliability increases as assembly cost increases.
Fourth, the conventional urging device has a low degree of design freedom as described above, and the peripheral structure tends to be complicated. Therefore, the size (physique) of the urging device tends to increase, and there is a limit to downsizing.
以上のように、コイルばね等を用いた付勢装置は種々の問題があった。これに対して本発明は、従来とは全く異なる技術思想に基づきなされた新構造の部材であり、上記各問題を解決できる付勢装置である。
すなわち本発明は、コイルばね等の従来の付勢部材が有する諸問題を解決した画期的な付勢装置を得ることを目的としている。
As described above, the urging device using the coil spring has various problems. On the other hand, the present invention is a member having a new structure based on a completely different technical idea from the conventional one, and is an urging device that can solve the above problems.
That is, an object of the present invention is to obtain an epoch-making urging device that solves various problems of conventional urging members such as coil springs.
本発明は、第一軌道面を有する第一部材と、前記第一軌道面と対向する第二軌道面を有するとともに前記第一部材との間で相対直線移動可能な第二部材と、前記第一軌道面と第二軌道面との間に転動可能に介在した転動体とを備え、前記第一軌道面及び第二軌道面の少なくとも一方が、前記第一部材と第二部材の相対直線移動に伴い転動体を転動させつつ当該転動体の挟持間隔を漸次狭くして、前記相対直線移動により生じた前記第一部材と第二部材との間の相対変位を解消する方向の付勢力を当該部材間に付与する異形軌道面を少なくとも一部に有していることを特徴とする付勢装置である。 The present invention includes a first member having a first raceway surface, a second member having a second raceway surface facing the first raceway surface and capable of relatively linear movement between the first member, A rolling element interposed between the one raceway surface and the second raceway surface so as to be capable of rolling, wherein at least one of the first raceway surface and the second raceway surface is a relative straight line between the first member and the second member. The urging force in a direction to eliminate the relative displacement between the first member and the second member caused by the relative linear movement by gradually reducing the holding interval of the rolling elements while rolling the rolling elements with the movement. The urging device is characterized in that it has at least a part of a deformed raceway surface for imparting a gap between the members.
かかる構成によれば、コイルばね等を用いることなく付勢機能(以下、ばね性ともいう)を付与することができる。さらに、第一部材と第二部材との間に作用する荷重を転動体により支持することができる。また、異形軌道面の設計によりばね剛性等を自在に設計でき、設計自由度が極めて高くなる。 According to such a configuration, an urging function (hereinafter also referred to as spring property) can be provided without using a coil spring or the like. Furthermore, the load acting between the first member and the second member can be supported by the rolling elements. Moreover, the spring rigidity and the like can be freely designed by designing the irregular raceway surface, and the degree of freedom in design becomes extremely high.
上記の付勢装置において、前記異形軌道面は、前記相対直線移動の移動方向における断面が凹曲線となる曲面を構成している構成としてもよい。この場合、このようにすると、上記相対直線移動にともない転動体がより滑らかに転がり接触移動しやすくなる。また、前記第一部材と第二部材との間の相対直線移動に伴い漸次狭くなる転動体挟持間隔の変化率を小さくしやくなる。よって、より広い相対変位範囲に亘ってばね性を確保しやすくなる。 In the urging device, the deformed raceway surface may have a curved surface whose cross section in the moving direction of the relative linear movement is a concave curve. In this case, if it does in this way, it will become easy to roll a rolling body more smoothly and to contact movement with the said relative linear movement. Moreover, it becomes easy to make small the rate of change of the rolling element pinching | interval space | interval which becomes gradually narrow with the relative linear movement between said 1st member and 2nd member. Therefore, it becomes easy to ensure the spring property over a wider relative displacement range.
この付勢装置において、管状の外側部を有するとともにこの外側部の内面が前記第一軌道面とされた前記第一部材と、前記外側部と同軸で当該外側部の内部に配置された内側部を有するとともにこの内側部の外面が前記第二軌道面とされた前記第二部材と、前記外側部の内面及び前記内側部の外面の少なくともいずれかに設けられた前記異形軌道面とを有し、前記第一軌道面、第二軌道面及び前記転動体は軸周りに等配されており、前記外側部と前記内側部とは、同軸状態を維持しつつ軸方向に相対直線移動可能とされている構成としてもよい。
このようにすると、管状の外側部と、その内側に配置された内側部との間に転動体を配置しているから、外側部の内面又は内側部の外面に異形軌道面を設けることにより、第一部材と第二部材との軸方向の相対直線移動により転動体の挟持間隔を漸次狭くする構成が容易に得られる。また、軌道面及び転動体を軸周りに等配しているから、転動体の圧縮に伴い各部材に作用する力のうち軸に垂直な方向の力は相殺される。よって、第一部材と第二部材との相対直線移動に伴い軸方向の付勢力が発生する構成が容易に得られる。
In this urging device, the first member has a tubular outer portion and the inner surface of the outer portion is the first raceway surface, and the inner portion is arranged coaxially with the outer portion and inside the outer portion. And the outer surface of the inner portion is the second raceway surface, and the deformed raceway surface provided on at least one of the inner surface of the outer portion and the outer surface of the inner portion. The first raceway surface, the second raceway surface, and the rolling elements are equally arranged around the axis, and the outer side portion and the inner side portion are movable relative to each other in the axial direction while maintaining a coaxial state. It is good also as composition which has.
In this way, since the rolling elements are arranged between the tubular outer part and the inner part arranged on the inner side, by providing a deformed raceway surface on the inner surface of the outer part or the outer surface of the inner part, A configuration in which the holding interval of the rolling elements is gradually narrowed by the relative linear movement of the first member and the second member in the axial direction can be easily obtained. Further, since the raceway surface and the rolling elements are equally arranged around the axis, the force in the direction perpendicular to the axis is canceled out of the forces acting on each member as the rolling elements are compressed. Therefore, a configuration in which an urging force in the axial direction is generated with relative linear movement between the first member and the second member can be easily obtained.
異形軌道面により相対直線移動可能な部材間にばね性を付与するという従来とは全く異なる技術思想により、優れた特性を有する付勢装置とすることができる。 An urging device having excellent characteristics can be obtained by a technical idea completely different from the conventional technology in which spring property is imparted between members that can move relatively linearly by a deformed raceway surface.
以下に本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の一実施形態である付勢装置1の断面図(長手方向断面図)であり、図2は図1のA−A線における断面図であり、図3は図1のB−B線における断面図である。
付勢装置1は、第一軌道面3fを有する第一部材3と、第一軌道面3fと対向する第二軌道面5fを有するとともに第一部材3との間で相対直線移動(相対並進移動)が可能な第二部材5と、第一軌道面3fと第二軌道面5fとの間に転動可能に介在した転動体としての円筒ころ6とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 is a cross-sectional view (longitudinal cross-sectional view) of an
The
第一部材3は、その外面が略直方体状であるとともに、内部に中空部tを有し、且つ、その長手方向一端側において中空部tと外部とが連通するように開放された形状とされている。つまり、第一部材3は、断面形状が略四角形の環状をなす管状の外側部3aと、この外側部3aの長手方向他端側を閉塞する底部3bとを有している。
一方第二部材5は、その第一部材3の開放端側から第一部材3の外側部3aの内部に挿入された内側部5aを有している。そして、第一部材3の外側部3aと第二部材5の内側部5aとの間に円筒ころ6が転動可能に介在している。
The
On the other hand, the
第一部材3と第二部材5とは、ピストン運動のように軸方向(内側部5a及び外側部3aの長手方向)に互いに相対往復移動が可能とされている。第一部材3と第二部材5とを相対直線移動させると、第一部材3と第二部材5との間に介在する各円筒ころ6が転がり接触移動する。
ただし、図1に示すように、第一部材3に設けられた第一軌道面3fは、第一部材3と第二部材5との相対直線移動方向(すなわち軸z方向)における断面が、当該相対直線移動方向と平行ではない形状とされている。具体的には、第一軌道面3fは、前記相対直線移動の移動方向における断面(すなわち図1の軸方向断面)が凹曲線となる曲面とされた異形軌道面3kを有している。
同様に、第二部材5に設けられた第二軌道面5fは、前記相対直線移動方向(すなわち軸方向)における断面が、当該相対直線移動方向と平行ではない形状とされている。具体的には、第二軌道面5fは、前記相対直線移動の移動方向における断面(すなわち図1の軸方向断面)が凹曲線となる曲面とされた異形軌道面5kを有している。したがって、第一部材3と第二部材5との相対直線移動に伴い、これら異形軌道面3kと異形軌道面5kの間に介在する円筒ころ6の挟持間隔は、第一部材3と第二部材5との相対位置関係により変化する。
The
However, as shown in FIG. 1, the
Similarly, the
第一軌道面3fの異形軌道面3kは、軸方向断面において所定の曲率を有しているが、この曲率は一定とされている。一方異形軌道面3kは、軸方向に垂直な断面(図2)においては曲率を有さない面である。つまり異形軌道面3kは円周面とされている。この点は異形軌道面5kも同様である。すなわち、第二軌道面5fの異形軌道面5kは、軸方向断面において所定の曲率を有しているが、この曲率は一定とされ、且つ異形軌道面5kは、軸方向に垂直な断面(図2)においては曲率を有さない円周面である。異形軌道面3k、5kを円周面とすることにより、自由曲面等の場合よりも異形軌道面の設計及び加工が容易とされている。
The
第一軌道面3fでは、異形軌道面3kが軸z方向に連続して設けられている。すなわち異形軌道面3kは、軸方向一端側(第一部材3の開口側)と軸方向他端側(第一部材3の底部3b側)とに連続して設けられている。よって、各異形軌道面3kの軸方向範囲が最大限に確保されており、付勢力が得られる相対移動範囲の拡大に寄与している。
同様に、第二軌道面5fでは、異形軌道面5kが軸z方向に連続して設けられている。すなわち異形軌道面5kは、軸方向一端側(第一部材3の開口側)と軸方向他端側(第一部材3の底部3b側)とに連続して設けられている。よって、各異形軌道面5kの軸方向範囲が最大限に確保されており、付勢力が得られる相対移動範囲の拡大に寄与している。
In the
Similarly, in the
異形軌道面3kと異形軌道面5kは、軸方向断面における曲率が同一とされている。また、図1に示す初期状態において、異形軌道面3kの軸方向範囲は、当該異形軌道面3kと対向する異形軌道面5kの軸方向範囲と同一である。この点も、付勢力が得られる相対移動範囲の拡大に寄与している。なお、初期状態とは、第一部材3と第二部材5との間に付勢力が働いていない状態を意味する。また、図1の軸方向断面において、異形軌道面3kの最深位置3mにおける接線(図示しない)は軸zと平行とされている。同様に、異形軌道面5kの最深位置5mにおける接線は軸zと平行である。図1の初期状態の断面図において、異形軌道面3k及び異形軌道面5kの曲率中心(図示しない)は、異形軌道面3kにおける最深位置3mと、異形軌道面5kにおける最深位置5mとを結ぶ直線s(図1参照)上にある。
The
図1及び図2から分かるように、本実施形態の付勢装置1は、異形軌道面3k及び異形軌道面5kをそれぞれ8個ずつ有している。
すなわち図2に示すように、異形軌道面3kは、断面略正方形をなす外側部3aの4つの内面のそれぞれに設けられている。つまり、異形軌道面3kは、軸zの周りに等配されている。同様に異形軌道面5kは、断面略正方形をなす内側部5aの4つの外面のそれぞれに設けられている。つまり、異形軌道面5kは、軸zの周りに等配されている。さらに上述したように異形軌道面3k、異形軌道面5kのそれぞれが軸方向一端側と他端側とに連続して設けられているから、異形軌道面3k及び異形軌道面5kはそれぞれ合計して8個ずつ設けられており、上記初期状態において、異形軌道面3kと異形軌道面5kとの組が8組形成されている。そして、一組の異形軌道面3kと異形軌道面5kに対して1個の転動体(円筒ころ6)が配置されている。よって付勢装置1は、円筒ころ6を合計8個有している。したがって、軸方向一端側に配置され4つの円筒ころ6から構成される第一列円筒ころ61と、軸方向他端側に配置され4つの円筒ころ6から構成される第二列円筒ころ62は、それぞれ軸周りに(90度おきに)等配されている。
As can be seen from FIGS. 1 and 2, the urging
That is, as shown in FIG. 2, the
以上のような構成の付勢装置1において、異形軌道面3k及び異形軌道面5kは、第一軌道面3fと第二軌道面5fとの相対直線移動に伴い円筒ころ6を転動させつつ当該円筒ころ6の挟持間隔を漸次狭くして、前記相対直線移動により生じた第一軌道面3fと第二軌道面5fとの間の相対変位を解消する方向の付勢力を第一部材3と第二部材5との間に付与する。以下、この点について詳細に説明する。
In the
図4(a)は、図1に示す初期状態の付勢装置1において、一の円筒ころ6の近傍を拡大した断面図である。この初期状態においては、異形軌道面3kにおける最深位置3mと、異形軌道面5kにおける最深位置5mとの軸方向位置が同一とされている。そして円筒ころ6は、最深位置3mと最深位置5mとに接した状態となっている。上述したように、第一部材3と第二部材5との相対直線移動に伴い円筒ころ6の挟持間隔は変化するが、この挟持間隔は上記初期状態において最も広くなっている。よってこの初期状態において、異形軌道面3k,5kから円筒ころ6に作用する圧縮応力は最小(たとえば零)となっている。なお、この初期状態において、異形軌道面3kにおける最深位置3mと、異形軌道面5kにおける最深位置5mとの距離は、円筒ころ6の直径と略同一とされ、各軌道面3k,5kと円筒ころ6との間の隙間はほぼ零とされているが、例えば−0.03mm〜0.03mm程度の隙間(プラス隙間、マイナス隙間)を設けてもよい。
FIG. 4A is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of one
初期状態から第一部材3と第二部材5とを相対直線移動させると、この相対直線移動に伴い円筒ころ6が転動しながら移動する。この転動により、円筒ころ6と両軌道面3k、5kとの接触位置は最深位置3m,5mから外れ、円筒ころ6の挟持間隔は初期状態よりも漸次狭くなる。
ここで、第一部材3を固定した状態で第二部材5に軸方向の外力を加え、図4(a)に示す初期状態から部材3,5を軸方向に距離xだけ相対変位させた状態とし、前記外力と付勢装置1の付勢力とが釣り合って静止した状態(図4(b)に示す)を考える。上記距離xだけ相対変位した図4(b)の状態においては、円筒ころ6の挟持間隔は円筒ころ6の直径よりも狭くなっている。よって、円筒ころ6は、両軌道面3k,5kとの接触位置の中心G1,G2から垂直力F1,F2を受けて弾性圧縮変形する。一方、第一部材3及び第二部材5は、上記垂直力F1,F2の反作用として垂直力F1′、F2′を受ける。ここで、垂直力F1′は、軸方向に垂直な(図4(b)における上向きの)成分と、軸方向一端側に向かう(図4(b)における右向きの)軸方向成分とを有している。一方、垂直力F2′は、軸方向に垂直な(図4(b)における下向きの)成分と、軸方向他端側に向かう(図4(b)における左向きの)軸方向成分とを有している。このように、円筒ころ6から第一部材3に作用する垂直力F1′は軸方向一端側に向かう軸方向成分を有しており、この軸方向成分が、第一部材3と第二部材5との相対変位を解消する方向の付勢力となっている。
When the
Here, an external force in the axial direction is applied to the
なお図4(b)では、第二部材5を第一部材3に対して軸方向一端側に移動させた例で説明したが、第二部材5を第一部材3に対して軸方向他端側に移動させた場合も、上記説明と同様に、第一部材3と第二部材5との相対変位を解消する方向(上記図4(b)の場合とは逆方向)の付勢力が得られる。よって付勢装置1は、圧縮ばねとしても機能し、且つ伸長ばねとしても機能する付勢装置とされている。
In FIG. 4B, the
なお、円筒ころ6や異形軌道面3k,5kは軸周りに等配されているので、各部材(円筒ころ6、第一部材3、及び第二部材5)に作用する軸に垂直な方向の力は、第一部材3と第二部材5との相対変位にかかわらず相殺される。よって、第一部材3と第二部材5とは、互いに軸方向に相対直線移動が可能となる。
Since the
上述したように、異形軌道面3k及び異形軌道面5kは凹曲面であり、しかも各異形軌道面3k,5kは滑らかに連続した曲面を構成している。したがって、円筒ころ6と軌道面3f,5fとの接触位置が、隣接する軌道面同士の境界位置3b,5bに達しない限り、第一部材3と第二部材5との相対変位に伴う円筒ころ6の挟持間隔は漸次(徐々に)変化することとなる。そして、上述したように、第一部材3と第二部材5との相対移動により生じた両部材3,5間の相対変位を解消する方向の付勢力が両部材3,5間に付与される。よって、この付勢装置1は、従来の圧縮コイルばねや伸長コイルばね等に代わるものとなる。つまり、直線方向に相対移動する部材間にばね弾性を付与する用途に用いることができる。
As described above, the
付勢装置1によれば、コイルばね等を用いることのない簡素な構成で付勢機能(以下、ばね性ともいう)を付与することができる。従って、従来の付勢部材と比較して連続使用や経時変化による劣化を抑制することができ、長寿命化が可能となる。
更に、従来の付勢部材と異なり、互いに相対直線移動する第二部材及び第一部材と付勢部材とを接合する接合部等の周辺部材を必要としない。よって、周辺構造が簡素化でき、部品点数や組み立てコストを抑制できるとともに信頼性を向上させることができるとともに、部材の小型化が容易となる。
According to the
Further, unlike conventional urging members, there is no need for peripheral members such as a second member that moves relative to each other and a joining portion that joins the first member and the urging member. Therefore, the peripheral structure can be simplified, the number of parts and the assembly cost can be suppressed, the reliability can be improved, and the member can be easily downsized.
また付勢装置1は、第一部材3と第二部材5との間の荷重(円筒ころ6を圧縮する方向の荷重)を支持する機能をも有する部材となっている。
更に、付勢装置1は、円筒ころ6により第一部材3と第二部材5との間に作用するモーメント荷重を支持することができる。すなわち付勢装置1では、軸方向一端側に配置された4つの第一列円筒ころ61と、軸方向他端側に配置された4つの第二列円筒ころ62とを有する複列構造とされているので、前記モーメント荷重をも支持することができる。さらに付勢装置1では、図2に示すように、内側部5aと外側部3aとの間に介在する円筒ころ6が内側部5aの四方に設けられているから、あらゆる方向のモーメント荷重を支持しうる付勢装置1とされている。なお、本発明は、上記のように円筒ころ6が2列の場合に限られず、1列でもよく、3列以上でもよい。
The
Further, the urging
更に、付勢装置1では、従来の付勢部材と比較して、ばね剛性等の設計自由度が極めて高くされている。すなわち、異形軌道面の設計(曲率、曲率中心の位置等)や、各構成部材(円筒ころ6、第一部材3、第二部材5)の剛性等によりばね剛性等を自在に設計できるので、設計自由度が極めて高くなる。よって、部材のサイズ(体格)を変えなくてもばね剛性等の特性を広範囲に亘って設定することができる。更に、従来のコイルばねでは、相対変位とばね剛性との関係は線形(一定)であったが、付勢装置1では、相対変位に対してばね剛性を非線形に変化させる等、相対変位に応じてばね剛性を自在に変化させることもできる。
Further, in the
付勢装置1では、転動体である円筒ころ6の挟持間隔は、部材3,5の相対直線移動に伴い全ての円筒ころ6において均等に変化する構成としている。このようにすると、各転動体から部材3,5に作用する付勢力が均等となり、効率よくばね性を得ることができる。また、各円筒ころ6に対する負荷が均等となるので長寿命となる。
In the
本発明の付勢装置における相対直線移動可能範囲(可能ストローク)は、異形軌道面3k、5kの設計及び転動体6及び各部材3,5の弾性変形範囲、異形軌道面3k,5kの設置範囲等により定まる。第一部材3と第二部材5とを相対変位させるための力(以下、相対変位力ともいう)に制約がないとすれば、本発明の付勢装置は通常、以下の(イ)〜(ハ)のいずれかの状態となるまで相対直線移動可能が可能である。
(イ)各部材3,5又は円筒ころ6が弾性変形範囲の限界に達する。
(ロ)円筒ころ6が軌道面3f,5fから外れて、付勢装置1から脱落する。
(ハ)第一部材3と第二部材5とが互いに干渉する等により、相対変位が制約される。
よって、軌道面3f,5fや異形軌道面3k、5k等の設計次第では、第一部材3と第二部材5との相対直線移動により円筒ころ6を隣接する異形軌道面に移動させることも可能である。上述した付勢装置1(図1参照)では、第一部材3と第二部材5との相対変位を大きくすると、第一部材3と第二部材5とが干渉したり、円筒ころ6が脱落したりするので、円筒ころ6が境界位置3b,5bを乗り越えて隣接する異形軌道面3k,5kに移動することはないが、例えば付勢装置1において予備の(円筒ころ6の配置されていない)異形軌道面3k,5kを軸方向に連続して多数設けておくことで、円筒ころ6が隣接する異形軌道面に移動できる構成も可能である。この場合、第一部材3と第二部材5との間に作用する相対変位力に一定の限界値を設定することができる。よって、本発明の付勢装置では、第一部材3と第二部材5との間に過大な相対変位力が作用することを防止する機能を付加することもできる。
The relative linear movement possible range (possible stroke) in the biasing device of the present invention is the design of the deformed raceway surfaces 3k and 5k, the elastic deformation range of the rolling
(A) Each
(B) The
(C) The relative displacement is restricted by the
Therefore, depending on the design of the
本発明では、転動体の形状等は特に限定されず、第一部材と第二部材との相対直線移動に伴い転動するものであればよい。よって、上述した実施形態のように円筒ころに限られず、例えば球や円すいころ等でもよく、従来転がり軸受で用いていたものを適宜応用することができる。また、ばね剛性の設定自由度を高めるため、弾性圧縮変形しやすい中空の転動体(例えば中空の円筒ころや中空の球)等を用いることもできる。また、転動体の材質は、付勢装置に求められる性能に合わせて適宜選択される。 In the present invention, the shape or the like of the rolling element is not particularly limited as long as it rolls with relative linear movement between the first member and the second member. Therefore, it is not restricted to a cylindrical roller like embodiment mentioned above, For example, a ball | bowl, a tapered roller, etc. may be sufficient and what was used with the conventional rolling bearing can be applied suitably. Further, in order to increase the degree of freedom in setting the spring rigidity, a hollow rolling element (for example, a hollow cylindrical roller or a hollow sphere) that easily undergoes elastic compression deformation can be used. Further, the material of the rolling element is appropriately selected according to the performance required for the urging device.
上述したように、本発明の付勢装置により得られる付勢力は、転動体相対移動時において第一部材及び第二部材と転動体との接触領域における局所的な弾性変形を主として考慮することにより説明することができる。しかし、第一部材や第二部材の肉厚を薄くする等により、第一部材及び/又は第二部材の巨視的な弾性変形を大きくしてもよい。さらには、転動体はほとんど弾性変形せず、主として第一部材又は第二部材を弾性変形させることによって付勢力を得る構成としてもよい。第一部材や第二部材の剛性を設計要素として加えることにより、本発明の設計自由度が更に向上する。
第一部材や第二部材の肉厚(平均肉厚)、肉厚分布、あるいは材質を変えることにより、第一部材や第二部材5の剛性(転動体による押圧力に対する剛性)を変化させることができる。例えば、上述した付勢装置1の第一部材3の外面に凹凸を付与したり、第二部材5を中空としたりすることができる。
As described above, the urging force obtained by the urging device of the present invention is mainly based on the local elastic deformation in the contact region between the first member and the second member and the rolling element during the relative movement of the rolling element. Can be explained. However, macroscopic elastic deformation of the first member and / or the second member may be increased by reducing the thickness of the first member or the second member. Furthermore, it is good also as a structure which obtains urging | biasing force mainly by elastically deforming a 1st member or a 2nd member, without a rolling element elastically deforming. By adding the rigidity of the first member or the second member as a design element, the design freedom of the present invention is further improved.
By changing the thickness (average thickness), thickness distribution, or material of the first member or the second member, the rigidity of the first member or the second member 5 (the rigidity against the pressing force by the rolling elements) is changed. Can do. For example, the outer surface of the
本発明の変形例として、次のような付勢装置も可能である。
たとえば、付勢装置1において、底部3bを取り除いた構成(すなわち、第一部材3が外側部3aのみからなる構成)でもよい。また付勢装置1では、管状の外側部3aの内部に内側部5aが配置されていたが、このような構成でなくてもよい。たとえば、図5に示す変形例の付勢装置70のように、第一部材3が、互いに対向する2つの略板状部3cとこれらを一方側で連結する連結部3dとを有する断面略コの字部材であり、これら2つの略板状部3c間に第二部材5の内側部5aが配置された構成でもよい。なお図5(a)は付勢装置70の軸方向断面図であり、図5(b)は図5(a)のC−C線における付勢装置70の断面図である。
As a modification of the present invention, the following urging device is also possible.
For example, the urging
また、付勢装置1では、第一軌道面3f及び第二軌道面5fの断面形状は略正方形であったが、たとえばこれら軌道面3f,5fの断面形状を略正三角形や正五角形等の正n角形(nは3以上の整数)とし、これら断面多角形を形成する各辺に対応する構成面のそれぞれに異形軌道面を設ける構成としてもよい。このようにすると、第一軌道面3f、第二軌道面5f及び転動体を軸周りに等配することができる。
In the
付勢装置1では、第一軌道面3fの全てが異形軌道面3kで占められていたが、第一軌道面3fの一部を異形軌道面3kとしてもよい。同様に、付勢装置1では、第二軌道面5fの全てが異形軌道面5kで占められていたが、第二軌道面5fの一部を異形軌道面5kとしてもよい。
In the
また、付勢装置1と異なる構成の例として、次のような付勢装置でもよい。第一部材と第二部材とが転動体を介して互いに対向する板状部材であり、両部材の対向面がそれぞれ第一軌道面及び第二軌道面とされるとともに、これら第一軌道面及び第二軌道面の少なくとも一方が上記異形軌道面を有する構成であってもよい。なおこの場合は、第一部材と第二部材とを相対直線移動可能に支持する支持部が必要となる。
Further, as an example of a configuration different from the
また、上記付勢装置1では相対移動方向(相対並進移動方向)にのみ付勢力が得られたが、更に第一部材3と第二部材5との相対回転(ねじれ)に対して回動付勢力を付与することもできる。上記実施形態の異形軌道面3k,5kでは、第一部材3と第二部材5との相対直線移動方向(軸方向)に曲率が付与されており、この相対直線移動方向と直交する方向には曲率が付与されていなかった。しかし、たとえば、異形軌道面3k及び異形軌道面5kにおいて、相対直線移動方向に加えて相対直線移動方向と直交する方向の曲率を付与することにより、第一部材3と第二部材5との相対回転により生じた前記第一部材と第二部材との間の位相差を解消する方向の回動付勢力を第一部材3と第二部材5との間に付与する異形軌道面としてもよい。この場合、転動体を球(ボール)とする等により、第一部材3と第二部材5との間に回動付勢機能(ねじりばね性)をも付与することが可能となる。
Further, in the
1 付勢装置
3f 第一軌道面
3k 異形軌道面
3 第一部材
5f 第二軌道面
5k 異形軌道面
5 第二部材
6 円筒ころ(転動体)
70 付勢装置
1 urging
70 Biasing device
Claims (3)
前記第一軌道面と対向する第二軌道面を有するとともに前記第一部材との間で相対直線移動可能な第二部材と、
前記第一軌道面と第二軌道面との間に転動可能に介在した転動体とを備え、
前記第一軌道面及び第二軌道面の少なくとも一方が、前記第一部材と第二部材の相対直線移動に伴い前記転動体を転動させつつ当該転動体の挟持間隔を漸次狭くして、前記相対直線移動により生じた前記第一部材と第二部材との間の相対変位を解消する方向の付勢力を当該部材間に付与する異形軌道面を少なくとも一部に有していることを特徴とする付勢装置。 A first member having a first raceway surface;
A second member having a second raceway surface facing the first raceway surface and capable of relative linear movement with the first member;
A rolling element interposed between the first raceway surface and the second raceway surface in a rollable manner;
At least one of the first raceway surface and the second raceway surface gradually narrows the holding interval of the rolling element while rolling the rolling element with relative linear movement of the first member and the second member, It has a deformed raceway surface that imparts a biasing force between the first member and the second member generated by relative linear movement in a direction to cancel the relative displacement between the members. Energizing device to do.
前記外側部と同軸で当該外側部の内部に配置された内側部を有するとともにこの内側部の外面が前記第二軌道面とされた前記第二部材と、
前記外側部の内面及び前記内側部の外面の少なくともいずれかに設けられた前記異形軌道面とを有し、
前記第一軌道面、第二軌道面及び前記転動体は軸周りに等配されており、
前記外側部と前記内側部とは、同軸状態を維持しつつ軸方向に相対直線移動可能とされていることを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載の付勢装置。 The first member having a tubular outer portion and the inner surface of the outer portion being the first raceway surface;
The second member having an inner part arranged coaxially with the outer part and inside the outer part, and the outer surface of the inner part being the second raceway surface,
The deformed raceway surface provided on at least one of the inner surface of the outer portion and the outer surface of the inner portion,
The first raceway surface, the second raceway surface and the rolling elements are equally arranged around an axis,
The urging device according to claim 1, wherein the outer portion and the inner portion are capable of relative linear movement in the axial direction while maintaining a coaxial state.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015007457A (en) * | 2013-06-25 | 2015-01-15 | 岡部株式会社 | Damper using annular elastic member |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6117732A (en) * | 1984-07-03 | 1986-01-25 | Takara Kogyo Kk | Anti-vibration leg |
JPH03234945A (en) * | 1990-02-07 | 1991-10-18 | Goubergen Willy Van | Vibration damper |
-
2005
- 2005-10-14 JP JP2005299970A patent/JP2007107639A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6117732A (en) * | 1984-07-03 | 1986-01-25 | Takara Kogyo Kk | Anti-vibration leg |
JPH03234945A (en) * | 1990-02-07 | 1991-10-18 | Goubergen Willy Van | Vibration damper |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015007457A (en) * | 2013-06-25 | 2015-01-15 | 岡部株式会社 | Damper using annular elastic member |
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