JP2008128357A - Spherical bearing with multiple degree of freedom - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spherical bearing with a multiple degree of freedom which can adjust an angle of object to be held, and absorb a difference of distance, additionally, obtain a sufficient stiffness. <P>SOLUTION: The bearing is characterized in that it includes an outer cylinder 11 inside which a concave spherical surface is formed, and a centroid sphere 12 in which its periphery is supported to be rocked by a concave spherical surface of the outer cylinder 11, in that in the centroid sphere 12, a through hole 12b is formed in a center of the centroid sphere 12, and a sliding surface 12c perpendicularly crossing the through hole and parallel mutually is formed in a portion of the centroid sphere 12 corresponding to both ends of the through hole, and in that an axis 15 can be moved along the sliding surface 12c of the centroid sphere by a flange surface 15a formed in both ends of the axis 15 idly fit in the through hole of the centroid sphere. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、多自由度球面軸受に関し、特に中心球体の中央に貫通孔を設け、この貫通孔に中心軸を挿通して、この中心軸を中心球体において貫通孔に直交する方向にも移動可能な多自由度球面軸受に関する。   The present invention relates to a multi-degree-of-freedom spherical bearing, and in particular, a through-hole is provided in the center of a central sphere, and the central axis is inserted into the through-hole so that the central axis can also move in a direction perpendicular to the through-hole And a multi-degree-of-freedom spherical bearing

従来、保持しようとする対象物を保持して対象物の角度を調整できるようにするために、球面軸受が用いられる。この球面軸受は、外周部材と、保持器と、複数の鋼球と、ロッドの先端部を有している。ロッドの先端部は球体状であり、保持器は外周部材の凹部内に配置されている。ロッドの先端部と保持器との間には、複数の鋼球が配置されていて、ロッドの先端部が外周部材に対して複数の鋼球を介して揺動できるようになっている(例えば、特許文献1参照)。
ところで保持しようとする対象物として多数のパネルの集合体、例えば大型のパラポラアンテナは、個々の反射面を構成するパネルをそれぞれ異なった所定の角度に調整して固定し、全体としてパラボラ状のアンテナ面を形成するように構成されている。
Conventionally, spherical bearings are used to hold an object to be held and adjust the angle of the object. This spherical bearing has an outer peripheral member, a cage, a plurality of steel balls, and a rod tip. The tip of the rod has a spherical shape, and the cage is disposed in the recess of the outer peripheral member. A plurality of steel balls are arranged between the tip of the rod and the cage, and the tip of the rod can swing with respect to the outer peripheral member via the plurality of steel balls (for example, , See Patent Document 1).
By the way, an aggregate of a large number of panels as an object to be held, for example, a large parapolar antenna, is fixed by adjusting the panels constituting the individual reflecting surfaces to different predetermined angles. An antenna surface is formed.

しかしながら、このようなパラボラアンテナは、個々の反射面を構成するパネルを取り付けるためにパネルの角度調整装置が用いられている。パネルの角度調整装置は、基体を有しており、この基体が大型の溶接構造のフレームとなっているので、この基体において反射面を取り付ける取付け位置が高い精度で仕上げられていることは期待できない。このため、個々の反射面となるパネルを取り付けた後で、各パネルの反射面の角度をそれぞれ調整する必要が生じる。   However, in such a parabolic antenna, a panel angle adjusting device is used to attach a panel constituting each reflecting surface. Since the panel angle adjusting device has a base body, and the base body is a large welded frame, it cannot be expected that the mounting position for attaching the reflecting surface on the base body is finished with high accuracy. . For this reason, after attaching the panel used as each reflective surface, it becomes necessary to adjust the angle of the reflective surface of each panel, respectively.

そして、このような大型のパラボラアンテナは山頂に近い屋外に設置されるものなので、一旦設置されたパラボラアンテナは、その後、長期間にわたって屋外で外気温度の大きな変化と風雪にさらされた状態で設置されることになる。このため、パラボラアンテナは、長期間にわたって、調整された反射面の角度が変わることがないように、強風にも耐えられるようにしっかりと固定されなければならない。さらに外気温度が大きく変化してパネル自体が伸び縮みしてもパネルにその応力が加わらないよう支持部はパネルの伸縮方向に対し拘束があってはならない。   And since such a large parabolic antenna is installed outdoors near the top of the mountain, once installed, the parabolic antenna is then installed outdoors over a long period of time exposed to large changes in outdoor temperature and wind and snow. Will be. For this reason, the parabolic antenna must be firmly fixed to withstand strong winds so that the angle of the adjusted reflecting surface does not change over a long period of time. Further, the support portion should not be constrained with respect to the expansion / contraction direction of the panel so that the stress is not applied to the panel even when the outside air temperature changes greatly and the panel itself expands and contracts.

このようなパネルの角度調整装置の一例を図8及び図9に示す。
ここで、図8は角度が調整されるパネル50の平面図である。図8に示すパネル50の背面に設けられた3個所の調整位置51a、51b、51cの高さを調整して、パネル50の角度を調整する。図9は図8のD−D断面図であり、例えば、図9に示す構造の角度調整装置52は、パネル50の角度を調整するように構成されている。
An example of such a panel angle adjusting device is shown in FIGS.
Here, FIG. 8 is a plan view of the panel 50 whose angle is adjusted. The angle of the panel 50 is adjusted by adjusting the heights of the three adjustment positions 51a, 51b, 51c provided on the back surface of the panel 50 shown in FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 8. For example, the angle adjusting device 52 having the structure shown in FIG. 9 is configured to adjust the angle of the panel 50.

図9に示す角度調整装置52は、パネル50の3個所の調整位置51a、51b、51cにおいて基台53からの高さを調整することによってパネル50の傾き方向と角度を調整する。パネル50に取り付けられた球面軸受54a、54b、54bをそれぞれ調整ねじ55で昇降させることによってパネル50の傾きの方向と角度を任意に調整する。そして、調整ねじ55の下端には、調整ねじ55を回転させるための最も簡便な駆動源として、つまみ56が設けられている。
特開2002−339947号公報
The angle adjusting device 52 shown in FIG. 9 adjusts the tilt direction and angle of the panel 50 by adjusting the height from the base 53 at the three adjustment positions 51a, 51b, 51c of the panel 50. The spherical bearings 54 a, 54 b, 54 b attached to the panel 50 are moved up and down with the adjusting screws 55 to arbitrarily adjust the inclination direction and angle of the panel 50. A knob 56 is provided at the lower end of the adjustment screw 55 as the simplest drive source for rotating the adjustment screw 55.
JP 2002-339947 A

ところが、このような構造の角度調整装置52では、パネル50を傾斜させることによって、図8に示す調整位置51aから調整位置51b、51cまでの距離L1と、図9に示す球面軸受54a、54b間の距離L2との間に距離との差が生じる。この距離の差(L2−L1)を吸収するために、パネル50と球面軸受54a、54bの間には何らかの距離の差の吸収装置を設けるか、あるいは角度の調整後にパネル50と球面軸受54a、54bとを固定しなければならない。   However, in the angle adjustment device 52 having such a structure, by tilting the panel 50, the distance L1 from the adjustment position 51a to the adjustment positions 51b and 51c shown in FIG. 8 and the distance between the spherical bearings 54a and 54b shown in FIG. A difference from the distance occurs between the distance L2 and the distance L2. In order to absorb this difference in distance (L2−L1), an absorption device of some distance difference is provided between the panel 50 and the spherical bearings 54a and 54b, or the panel 50 and the spherical bearing 54a, 54b must be fixed.

しかし、パネル50と球面軸受54a、54bの間に距離の差の吸収装置を設けると、通常の吸収装置ではどうしても剛性が低くなり、長期間にわたって風雪にさらされ、強風に耐えることが困難になる。一方、角度の調整後にパネル50と球面軸受54a、54bとを固定すれば、充分な剛性は得られるが、パネル50の取付作業に手間が掛かり、特に、現地で角度の調整をしなければならないときには、高所などの危険個所で、手間の掛かるパネル50の取付け作業をしなければならない。
そこで、本発明は、上記のような従来技術の課題を解消するために、保持しようとする対象物の角度の調整が可能であると共に距離の差も吸収することができ、充分な剛性が得られる多自由度球面軸受を提供することを目的とする。
However, if an absorption device having a difference in distance is provided between the panel 50 and the spherical bearings 54a and 54b, the ordinary absorption device inevitably has low rigidity, is exposed to wind and snow for a long time, and is difficult to withstand strong winds. . On the other hand, if the panel 50 and the spherical bearings 54a and 54b are fixed after adjusting the angle, sufficient rigidity can be obtained. However, it takes time to install the panel 50, and in particular, the angle must be adjusted locally. In some cases, it is necessary to carry out the troublesome work of installing the panel 50 in a dangerous place such as a high place.
Therefore, the present invention can adjust the angle of the object to be held and can also absorb the difference in distance in order to solve the problems of the prior art as described above, thereby obtaining sufficient rigidity. It is an object to provide a multi-degree-of-freedom spherical bearing.

上記課題を解消するために、本発明の多自由度球面軸受は、内部に凹状の球面が形成された外筒と、前記外筒の前記凹状の球面によって外周を揺動可能に支持された中心球体と、を有する球面軸受において、
前記中心球体は、前記中心球体の中央に貫通孔が形成されると共に、前記貫通孔の両端部に対応する前記中心球体の部分には、前記貫通孔に直交し且つ相互に平行な摺動面がそれぞれ形成され、
前記中心球体の前記貫通孔に遊嵌される中心軸であって、前記中心軸の両端に形成されたフランジ面によって前記中心球体の前記摺動面に沿って移動可能な前記中心軸を有することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a multi-degree-of-freedom spherical bearing of the present invention includes an outer cylinder having a concave spherical surface formed therein, and a center that is supported by the concave spherical surface of the outer cylinder so that the outer periphery can swing. A spherical bearing having a sphere,
The central sphere has a through hole formed in the center of the central sphere, and the central sphere corresponding to both ends of the through hole has a sliding surface orthogonal to the through hole and parallel to each other. Each formed,
A central axis that is loosely fitted into the through-hole of the central sphere, the central axis being movable along the sliding surface of the central sphere by flange surfaces formed at both ends of the central axis; It is characterized by.

本発明の多自由度球面軸受は、好ましくは前記外筒の前記凹状の球面と前記中心球体の前記外周との間に複数の小球を配置して玉軸受とし、前記中心球体の前記摺動面と前記中心軸の前記フランジ面との間に多数の小球を配置して別の玉軸受とすることを特徴とする。
本発明の多自由度球面軸受は、好ましくは前記中心球体の前記摺動面及び前記中心軸の前記フランジ面の少なくとも一方の面に、前記小球を転動するための複数条の転動溝が相互に平行に形成されていることを特徴とする。
The multi-degree-of-freedom spherical bearing of the present invention is preferably a ball bearing in which a plurality of small spheres are arranged between the concave spherical surface of the outer cylinder and the outer periphery of the central sphere, and the sliding of the central sphere is performed. A large number of small balls are arranged between a surface and the flange surface of the central shaft to form another ball bearing.
The multi-degree-of-freedom spherical bearing of the present invention preferably has a plurality of rolling grooves for rolling the small spheres on at least one of the sliding surface of the central sphere and the flange surface of the central shaft. Are formed parallel to each other.

本発明の多自由度球面軸受は、好ましくは前記複数条の転動溝が、前記中心球体の前記摺動面及び前記中心軸の前記フランジ面の片側のみに形成されていることを特徴とする。   The multi-degree-of-freedom spherical bearing according to the present invention is preferably characterized in that the plurality of rolling grooves are formed only on one side of the sliding surface of the central sphere and the flange surface of the central shaft. .

本発明の多自由度球面軸受によれば、保持しようとする対象物の角度の調整が可能であると共に距離の差も吸収することができ、充分な剛性が得られる。   According to the multi-degree-of-freedom spherical bearing of the present invention, the angle of the object to be held can be adjusted and the difference in distance can be absorbed, so that sufficient rigidity can be obtained.

以下、図面を参照して、本発明の多自由度球面軸受の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図1は、本発明の多自由度球面軸受の第1の実施例を示す断面図であり、図2は、第2の実施例を示す断面図である。
図3(a)は、第2の実施例の中心軸のフランジのフランジ面23aを示し、図2におけるA−A線における断面図である。図3(b)は、図3(a)のB−B線における断面図である。
Hereinafter, preferred embodiments of the multi-degree-of-freedom spherical bearing of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the multi-degree-of-freedom spherical bearing of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing the second embodiment.
FIG. 3A shows the flange surface 23a of the flange of the central axis of the second embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.

図4は、本発明の多自由度球面軸受の実施例が用いられている角度調整装置により角度が調整されるパネルの第1の実施例を示す平面図であり、図5は、本発明の多自由度球面軸受の実施例が用いられている角度調整装置の第1の実施例の構造を示す図4のC−C線における断面図である。
図6は、本発明の多自由度球面軸受の実施例が用いられている角度調整装置により角度が調整されるパネルの第2の実施例を示す平面図である。図7は本発明の多自由度球面軸受の実施例が用いられている角度調整装置の第2の実施例の構造を示す断面図である。
FIG. 4 is a plan view showing a first embodiment of a panel whose angle is adjusted by an angle adjusting device using the embodiment of the multi-degree-of-freedom spherical bearing of the present invention, and FIG. It is sectional drawing in the CC line of FIG. 4 which shows the structure of 1st Example of the angle adjusting device in which the Example of a multi-degree-of-freedom spherical bearing is used.
FIG. 6 is a plan view showing a second embodiment of the panel in which the angle is adjusted by the angle adjusting device in which the embodiment of the multi-degree-of-freedom spherical bearing of the present invention is used. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the structure of a second embodiment of the angle adjusting device in which the embodiment of the multi-degree-of-freedom spherical bearing of the present invention is used.

図1を参照して、第1の実施例の多自由度球面軸受10を説明する。
図1の多自由度球面軸受10は、外筒11と中心球体12を有している球面軸受である。外筒11の内部には、凹状の球面11aが形成されている。中心球体12の外周面12aは球面状であり、外周面12aは外筒11の凹状の球面11aによって揺動可能に支持されている。
A multi-degree-of-freedom spherical bearing 10 according to a first embodiment will be described with reference to FIG.
A multi-degree-of-freedom spherical bearing 10 in FIG. 1 is a spherical bearing having an outer cylinder 11 and a central sphere 12. A concave spherical surface 11 a is formed inside the outer cylinder 11. The outer peripheral surface 12 a of the central sphere 12 is spherical, and the outer peripheral surface 12 a is supported by the concave spherical surface 11 a of the outer cylinder 11 so as to be swingable.

多自由度球面軸受10では、外筒11の凹状の球面11aと中心球体12の外周12aとの間に、リテーナ13によって相互に離間された多数の小球14が配置されている。リテーナ13と多数の小球14は玉軸受161を構成している。これにより、中心球体12は、外筒11に対して玉軸受161の多数の小球14を介して、R方向に沿って揺動可能である。   In the multi-degree-of-freedom spherical bearing 10, a large number of small spheres 14 separated from each other by a retainer 13 are arranged between the concave spherical surface 11 a of the outer cylinder 11 and the outer periphery 12 a of the central sphere 12. The retainer 13 and a large number of small balls 14 constitute a ball bearing 161. Thereby, the central sphere 12 can swing along the R direction with respect to the outer cylinder 11 via the many small balls 14 of the ball bearing 161.

中心球体12には、その中央に貫通孔12bが形成されており、この貫通孔12bの両端部(一方の端部と他方の端部)には、貫通孔12bに直交し且つ相互に平行な摺動面12c、12cが形成されている。上側の摺動面12cと下側の摺動面12cは平行な面である。
中心球体12の貫通孔12bには、中心軸15が遊嵌されている。すなわち、中心軸15の直径は貫通孔12bの内径よりも小さく形成されていることにより、中心軸15は、貫通孔12b内において、中心軸15の軸方向Zに対して直交する方向に形成される面内(図1のX―Y面内)において移動可能である。
The central sphere 12 has a through hole 12b formed in the center thereof, and both end portions (one end portion and the other end portion) of the through hole 12b are orthogonal to the through hole 12b and parallel to each other. Sliding surfaces 12c and 12c are formed. The upper sliding surface 12c and the lower sliding surface 12c are parallel surfaces.
A central shaft 15 is loosely fitted in the through hole 12 b of the central sphere 12. That is, since the diameter of the central shaft 15 is smaller than the inner diameter of the through hole 12b, the central shaft 15 is formed in a direction perpendicular to the axial direction Z of the central shaft 15 in the through hole 12b. In the plane (in the XY plane of FIG. 1).

この中心軸15の両端部15F、15Gには、フランジ150,151がねじ152を用いてそれぞれ固定されている。フランジ150,151の内面側には、中心軸15に直交し且つ相互に平行なフランジ面15aがそれぞれ形成されている。フランジ150,151は中心軸15の組立体の一部である。
多自由度球面軸受10は、中心球体12の摺動面12cとフランジ150のフランジ面15aとの間と、そして中心球体12の摺動面12cとフランジ151のフランジ面15aとの間に、それぞれリテーナ16を備えている。各リテーナ16には、相互に離間された多数の小球17が配置されている。リテーナ16と多数の小球17は、玉軸受160を構成している。
これにより、中心軸15とフランジ150,151の組立体は、第1のフランジ150,のフランジ面15aと第2のフランジ151のフランジ面15aと、中心球体12の摺動面12c、12cに沿って、玉軸受160、160を介して、X―Y面において移動可能となっている。
Flanges 150 and 151 are fixed to both end portions 15F and 15G of the central shaft 15 using screws 152, respectively. On the inner surface side of the flanges 150 and 151, flange surfaces 15a orthogonal to the central axis 15 and parallel to each other are formed. The flanges 150 and 151 are part of the assembly of the central shaft 15.
The multi-degree-of-freedom spherical bearing 10 is provided between the sliding surface 12c of the central sphere 12 and the flange surface 15a of the flange 150, and between the sliding surface 12c of the central sphere 12 and the flange surface 15a of the flange 151, respectively. A retainer 16 is provided. Each retainer 16 has a large number of small spheres 17 spaced apart from each other. The retainer 16 and the large number of small balls 17 constitute a ball bearing 160.
As a result, the assembly of the center shaft 15 and the flanges 150 and 151 extends along the flange surface 15a of the first flange 150, the flange surface 15a of the second flange 151, and the sliding surfaces 12c and 12c of the center sphere 12. The ball bearings 160 and 160 are movable in the XY plane.

この多自由度球面軸受10では、玉軸受160,161が示されているが、玉軸受である必然性はない。例えば、この小球14、17は含油焼結金属やプラスチックのような軸受材料としてもよい。
あるいは、この玉軸受160,161または軸受材料自体も無くして、外筒11の凹状の球面11aが中心球体12の外周12aを支持して、中心球体12の摺動面12cが中心軸15のフランジ面15aを支持するようにしてもよい。このように構成することによって、多自由度球面軸受10における滑らかな調整はやや行いにくくなるが、構造を単純化でき、より高い剛性を得ることができる。
In this multi-degree-of-freedom spherical bearing 10, ball bearings 160 and 161 are shown, but there is no necessity of being ball bearings. For example, the small balls 14 and 17 may be a bearing material such as oil-impregnated sintered metal or plastic.
Alternatively, the ball bearings 160 and 161 or the bearing material itself is eliminated, the concave spherical surface 11 a of the outer cylinder 11 supports the outer periphery 12 a of the central sphere 12, and the sliding surface 12 c of the central sphere 12 is the flange of the central shaft 15. The surface 15a may be supported. With this configuration, smooth adjustment in the multi-degree-of-freedom spherical bearing 10 is somewhat difficult, but the structure can be simplified and higher rigidity can be obtained.

多自由度球面軸受10は、上記のように構成されているので、中心球体12が外筒11の内部をR方向に沿って自由に揺動可能であり、中心軸15は、中心軸15に直交する面内では、中心球体12に対して任意の方向に移動可能となっている。   Since the multi-degree-of-freedom spherical bearing 10 is configured as described above, the central sphere 12 can freely swing in the outer cylinder 11 along the R direction. In an orthogonal plane, the center sphere 12 can move in any direction.

次に、図2と図3を参照して、第2の実施例の多自由度球面軸受18を説明する。
図2の多自由度球面軸受18は、外筒19と中心球体20を有している球面軸受である。外筒19の内部には、凹状の球面19aが形成されている。中心球体20の外周面20aは球面状であり、外周面20aは外筒19の凹状の球面19aによって、R方向に沿って揺動可能に支持されている。
Next, the multi-degree-of-freedom spherical bearing 18 of the second embodiment will be described with reference to FIGS.
The multi-degree-of-freedom spherical bearing 18 in FIG. 2 is a spherical bearing having an outer cylinder 19 and a central sphere 20. A concave spherical surface 19 a is formed inside the outer cylinder 19. The outer peripheral surface 20a of the central sphere 20 is spherical, and the outer peripheral surface 20a is supported by the concave spherical surface 19a of the outer cylinder 19 so as to be swingable along the R direction.

多自由度球面軸受18では、外筒19の凹状の球面19aと中心球体20の外周20aとの間に、リテーナ21によって相互に離間された多数の小球22が配置されている。リテーナ21と多数の小球22は、玉軸受161を構成している。これにより、中心球体20は、外筒19に対して玉軸受161の多数の小球22を介して、R方向に揺動可能である。   In the multi-degree-of-freedom spherical bearing 18, a large number of small spheres 22 separated from each other by a retainer 21 are arranged between the concave spherical surface 19 a of the outer cylinder 19 and the outer periphery 20 a of the central sphere 20. The retainer 21 and the large number of small balls 22 constitute a ball bearing 161. Thereby, the central sphere 20 can swing in the R direction with respect to the outer cylinder 19 via the large number of small balls 22 of the ball bearing 161.

中心球体20には、その中央に貫通孔20bが形成されており、この貫通孔20bの両端部には、貫通孔20bに直交し且つ相互に平行な摺動面20c、20cが形成されている。上側の摺動面20cと下側の摺動面20cは、平行である。
中心球体20の貫通孔20bには、中心軸23が遊嵌されている。すなわち、中心軸23の直径は貫通孔20bの内径よりも小さく形成されていることにより、中心軸23は、貫通孔20b内において、中心軸23の軸方向Zに対して直交する方向に形成される面内(図2のX―Y面内)において移動可能である。
The central sphere 20 has a through hole 20b formed at the center thereof, and sliding surfaces 20c and 20c perpendicular to the through hole 20b and parallel to each other are formed at both ends of the through hole 20b. . The upper sliding surface 20c and the lower sliding surface 20c are parallel.
A central shaft 23 is loosely fitted in the through hole 20 b of the central sphere 20. That is, since the diameter of the central shaft 23 is smaller than the inner diameter of the through hole 20b, the central shaft 23 is formed in a direction perpendicular to the axial direction Z of the central shaft 23 in the through hole 20b. In the plane (in the XY plane of FIG. 2).

この中心軸23の両端部23F、23Gには、フランジ250,251がねじ152を用いてそれぞれ固定されている。フランジ250,251の内面側には、中心軸23に直交し且つ相互に平行なフランジ面23aがそれぞれ形成されている。
多自由度球面軸受18は、中心球体20の摺動面20cとフランジ250のフランジ面15aとの間と中心球体20の摺動面20cと、フランジ251のフランジ面15aとの間に、それぞれリテーナ24を備えている。各リテーナ24には、相互に離間された多数の小球25が配置されている。リテーナ24と多数の小球25は、玉軸受160を構成している。
これにより、中心軸23とフランジ250,251の組立体は、第1のフランジ250,のフランジ面23aと第2のフランジ251のフランジ面23aと、中心球体12の摺動面20c、20cに沿って、玉軸受160、160を介してX―Y面内のX方向において移動可能となっている。このように、中心軸23とフランジ250,251の組立体がX方向にだけ移動可能になっているのは、多自由度球面軸受18が、次に図3と図2を参照して説明する移動方向規制部99を備えているからである。この移動方向規制部99は、中心軸23とフランジ250,251の組立体がX―Y面内においてX方向のみに沿って移動できるように移動方向を規制する。
Flanges 250 and 251 are fixed to both end portions 23F and 23G of the central shaft 23 using screws 152, respectively. On the inner surface side of the flanges 250 and 251, flange surfaces 23 a that are orthogonal to the central axis 23 and parallel to each other are formed.
The multi-degree-of-freedom spherical bearing 18 includes retainers between the sliding surface 20c of the central sphere 20 and the flange surface 15a of the flange 250, and between the sliding surface 20c of the central sphere 20 and the flange surface 15a of the flange 251. 24. Each retainer 24 has a large number of small spheres 25 spaced apart from each other. The retainer 24 and the large number of small balls 25 constitute a ball bearing 160.
Thereby, the assembly of the center shaft 23 and the flanges 250 and 251 is along the flange surface 23a of the first flange 250, the flange surface 23a of the second flange 251 and the sliding surfaces 20c and 20c of the center sphere 12. The ball bearings 160 and 160 are movable in the X direction in the XY plane. The reason why the assembly of the central shaft 23 and the flanges 250 and 251 can be moved only in the X direction is described below with reference to FIGS. 3 and 2 for the multi-degree-of-freedom spherical bearing 18. This is because the moving direction restricting portion 99 is provided. The moving direction restricting portion 99 restricts the moving direction so that the assembly of the central shaft 23 and the flanges 250 and 251 can move along only the X direction in the XY plane.

図3(a)は、第2の実施例の中心軸23のフランジ250,251のフランジ面23aを示しており、図3(b)は、図3(a)のB−B線における断面構造を示している。
図3(a)と図3(b)を参照すると、中心軸2のフランジ250,251のフランジ面23aの形状例が詳細に示されている。
図3(a)と図3(b)に示すように、中心軸23のフランジ面23aには、複数条の転動溝23bが互いに平行に形成されている。
FIG. 3A shows the flange surface 23a of the flanges 250 and 251 of the central shaft 23 of the second embodiment, and FIG. 3B is a cross-sectional structure taken along line BB of FIG. 3A. Is shown.
Referring to FIGS. 3A and 3B, an example of the shape of the flange surface 23a of the flanges 250 and 251 of the central shaft 2 is shown in detail.
As shown in FIG. 3A and FIG. 3B, a plurality of rolling grooves 23 b are formed on the flange surface 23 a of the central shaft 23 in parallel with each other.

これに対して、図2に示すように、中心球体20の摺動面20cには、複数条の転動溝20dが互いに平行に形成されている。複数条の転動溝23bと複数条の転動溝20dはそれぞれ対面した位置に形成されており、複数条の転動溝23bと複数条の転動溝20dは、共に図2の紙面垂直方向(X方向)に沿って形成されており、対応する位置の転動溝23bと転動溝20dの間には、複数の小球25が配置されている。複数の小球25はリテーナ24で離間されている。この複数条の転動溝23bと複数条の転動溝20dと複数の小球25は、上述した移動方向規制部99を構成している。   On the other hand, as shown in FIG. 2, a plurality of rolling grooves 20 d are formed on the sliding surface 20 c of the central sphere 20 in parallel with each other. The plurality of rolling grooves 23b and the plurality of rolling grooves 20d are formed at positions facing each other, and the plurality of rolling grooves 23b and the plurality of rolling grooves 20d are both perpendicular to the paper surface of FIG. A plurality of small spheres 25 are arranged between the rolling groove 23b and the rolling groove 20d at the corresponding positions. The plurality of small spheres 25 are separated by a retainer 24. The plurality of rolling grooves 23b, the plurality of rolling grooves 20d, and the plurality of small spheres 25 constitute the moving direction regulating portion 99 described above.

これにより、複数条の転動溝23bと複数条の転動溝20dは、複数の小球25を転動する役割を果たす。この転動溝20d、23bを設けることによって、中心軸23の移動は、中心球体23の貫通孔23bの軸方向Zに直交するX―Y平面においてX方向(図2の紙面垂直方向)のみに制限することができる。   Thereby, the plurality of rolling grooves 23b and the plurality of rolling grooves 20d serve to roll the plurality of small balls 25. By providing the rolling grooves 20d and 23b, the movement of the central shaft 23 can be performed only in the X direction (perpendicular to the paper surface of FIG. 2) in the XY plane perpendicular to the axial direction Z of the through hole 23b of the central sphere 23. Can be limited.

また、図2と図3に示す実施例では、中心球体20の両端面に形成された摺動面20cと中心軸23の上下のフランジ面23aには、それぞれ転動溝20d、23bが形成されている。
しかしこれに限らず、本発明の他の実施例として、中心球体20の上側の摺動面20cと中心軸20の上側のフランジ面23aとにそれぞれ転動溝20d、23bを形成するが、中心球体20の下側の摺動面20cと中心軸20の下側のフランジ面23aはそれぞれ溝のない平面のままの形状としても同様の効果が得られる。これにより、多自由度球面軸受の構造が単純化できる。
In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, rolling grooves 20d and 23b are formed on the sliding surface 20c formed on both end surfaces of the central sphere 20 and the upper and lower flange surfaces 23a of the central shaft 23, respectively. ing.
However, the present invention is not limited thereto, and as another embodiment of the present invention, rolling grooves 20d and 23b are formed on the upper sliding surface 20c of the central sphere 20 and the upper flange surface 23a of the central shaft 20, respectively. The same effect can be obtained even when the lower sliding surface 20c of the sphere 20 and the lower flange surface 23a of the central shaft 20 are formed in a flat shape without grooves. Thereby, the structure of a multi-degree-of-freedom spherical bearing can be simplified.

本発明のさらに他の実施例として、中心軸23の上下のフランジ面23a、23aのみに転動溝23bを形成して、中心球体20の上側と下側の摺動面20c、20cでは転動溝20dを形成しないようにすることもできる。このときには、もちろん上下のフランジ面23aに形成される転動溝23bが、相互に平行でなければならない。このように構成すると、中心球体20の摺動面20c、20cには転動溝20dが形成されていないので、中心球体20は中心軸23に対して回転可能となるが、中心球体20の摺動面20cは相互に平行に形成されているので、中心球体20が回転したとしても何の支障も生じない。   As still another embodiment of the present invention, rolling grooves 23b are formed only on the upper and lower flange surfaces 23a, 23a of the central shaft 23, and rolling is performed on the upper and lower sliding surfaces 20c, 20c of the central sphere 20. It is also possible not to form the groove 20d. In this case, of course, the rolling grooves 23b formed on the upper and lower flange surfaces 23a must be parallel to each other. With this configuration, since the rolling grooves 20d are not formed on the sliding surfaces 20c, 20c of the central sphere 20, the central sphere 20 can rotate with respect to the central axis 23. Since the moving surfaces 20c are formed in parallel with each other, no trouble occurs even if the central sphere 20 rotates.

本発明のさらに他の実施例として、この転動溝23bが設けられる位置を、中心軸23の上側のフランジ250のフランジ面23aのみにすることも可能である。また、小球の代わりに含油焼結金属やプラスチックのような軸受材料を使用したスベリ軸受を使用する場合には、中心球体20の摺動面20cと中心軸23のフランジ面23aには、転動溝と同様の嵌合溝を形成して、小球の代わりの軸受材料に対してこの嵌合溝に嵌まるような形状の突起を形成してすることによって、全く同様に構成することができる。   As still another embodiment of the present invention, the position where the rolling groove 23b is provided may be limited to the flange surface 23a of the flange 250 on the upper side of the center shaft 23. In addition, when a sliding bearing using a bearing material such as oil-impregnated sintered metal or plastic is used instead of the small sphere, the sliding surface 20c of the central spherical body 20 and the flange surface 23a of the central shaft 23 are not rolled. By forming a fitting groove similar to the moving groove and forming a protrusion that fits into the fitting groove with respect to the bearing material instead of the small ball, it can be configured in exactly the same manner. it can.

以上説明したように、図2と図3に示す多自由度球面軸受18では、転動溝20dが上側の摺動面20cと下側の摺動面20cの両方に設けられ、転動溝23bが上側のフランジ面23aと下側のフランジ面23aの両方に設けられている。あるいは、中心球体20の上側の摺動面20cと中心軸20の上側のフランジ面23aとにそれぞれ転動溝20d、23bを形成はするが、中心球体20の下側の摺動面20cと中心軸20の下側のフランジ面23aはそれぞれ溝のない平面のままの形状とする。さらに、中心軸23の上下のフランジ面23a、23aのみに転動溝23bを形成して、中心球体20の上側と下側の摺動面20c、20cでは転動溝20dを形成しないようにすることもできる。
このように、転動溝20d、23bは、摺動面20cとフランジ面23aに対して、任意に選択して形成することができる。いずれにしても、図2に示す多自由度球面軸受18では、中心球体20が外筒19の内部において自由にR方向に沿って揺動可能であり、かつ中心軸23が、中心球体20に対して転動溝20d又は転動溝23bに沿った一定の方向(X方向)のみに移動可能となっている。
As described above, in the multi-degree-of-freedom spherical bearing 18 shown in FIGS. 2 and 3, the rolling groove 20d is provided on both the upper sliding surface 20c and the lower sliding surface 20c, and the rolling groove 23b. Are provided on both the upper flange surface 23a and the lower flange surface 23a. Alternatively, although the rolling grooves 20d and 23b are formed on the upper sliding surface 20c of the central sphere 20 and the upper flange surface 23a of the central shaft 20, respectively, the lower sliding surface 20c and the center of the central sphere 20 are centered. The flange surface 23a on the lower side of the shaft 20 has a flat shape without a groove. Further, the rolling grooves 23b are formed only on the upper and lower flange surfaces 23a, 23a of the central shaft 23, and the rolling grooves 20d are not formed on the upper and lower sliding surfaces 20c, 20c of the central sphere 20. You can also.
Thus, the rolling grooves 20d and 23b can be arbitrarily selected and formed with respect to the sliding surface 20c and the flange surface 23a. In any case, in the multi-degree-of-freedom spherical bearing 18 shown in FIG. 2, the central sphere 20 can freely swing along the R direction inside the outer cylinder 19, and the central shaft 23 is connected to the central sphere 20. On the other hand, it can move only in a certain direction (X direction) along the rolling groove 20d or the rolling groove 23b.

次に、図1に示す多自由度球面軸受10、あるいは図2と図3に示す多自由度球面軸受18が、平板の角度調整装置に採用された場合における角度調整のための構造を、図4と図5を参照して説明する。
図4は、本発明の多自由度球面軸受の実施例が用いられている角度調整装置により角度が調整される平板の第1の実施例を示す平面図である。図5は、本発明の多自由度球面軸受の実施例が用いられている角度調整装置の第1の実施例の構造を示す図4のC−C線における断面図である。
Next, the structure for angle adjustment in the case where the multi-degree-of-freedom spherical bearing 10 shown in FIG. 1 or the multi-degree-of-freedom spherical bearing 18 shown in FIGS. 4 and FIG.
FIG. 4 is a plan view showing a first embodiment of a flat plate whose angle is adjusted by an angle adjusting device in which the embodiment of the multi-degree-of-freedom spherical bearing of the present invention is used. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 4 showing the structure of the first embodiment of the angle adjusting device in which the embodiment of the multi-degree-of-freedom spherical bearing of the present invention is used.

図4と図5に示すパネルの角度調整装置300は、例えばパラボラアンテナの反射板のような平板30の向きと角度を調整するように構成されている。パネル30は、このパネル30の背面に設けられた3個所の調整位置30a、30b、30cで高さを調整して、パネル30の向きと角度が任意に調整できる。   The panel angle adjusting device 300 shown in FIGS. 4 and 5 is configured to adjust the direction and angle of a flat plate 30 such as a reflector of a parabolic antenna. The panel 30 can be adjusted in any direction and angle by adjusting the height at three adjustment positions 30 a, 30 b, 30 c provided on the back surface of the panel 30.

図5に示すように、3個所の調整位置30a、30b、30cには、高さの調整機構31A,31B,31Cが配置されている。高さの調整機構31Aは、球面軸受32aを有している。高さの調整機構31Bは、図1に示す多自由度球面軸受18を有している。高さの調整機構31Cは、図2に示す多自由度球面軸受10を有している。
この球面軸受32aは通常の構造の球面軸受を採用しており、球面軸受32aは支持体38Aに固定されている。多自由度球面軸受18は、支持体38Bに固定され、多自由度球面軸受10は、支持体38Cに固定されている。
As shown in FIG. 5, height adjustment mechanisms 31A, 31B, and 31C are arranged at three adjustment positions 30a, 30b, and 30c. The height adjusting mechanism 31A has a spherical bearing 32a. The height adjusting mechanism 31B has the multi-degree-of-freedom spherical bearing 18 shown in FIG. The height adjusting mechanism 31C has the multi-degree-of-freedom spherical bearing 10 shown in FIG.
The spherical bearing 32a employs a spherical bearing having a normal structure, and the spherical bearing 32a is fixed to the support 38A. The multi-degree-of-freedom spherical bearing 18 is fixed to the support 38B, and the multi-degree-of-freedom spherical bearing 10 is fixed to the support 38C.

支持体38A、38B、38Cは、それぞれ調整ねじ33により基板34に対して保持されている。調整ねじ33の下端には、調整ねじ33を回転させるためのつまみ35が設けられている。つまみ35を操作して調整ねじ33を回転することで、支持体38A、38B、38Cは昇降されて、支持体38A、38B、38CのZ方向の高さをそれぞれ調整することができる。   The supports 38A, 38B, and 38C are held with respect to the substrate 34 by adjusting screws 33, respectively. A knob 35 for rotating the adjustment screw 33 is provided at the lower end of the adjustment screw 33. By operating the knob 35 and rotating the adjusting screw 33, the support bodies 38A, 38B, and 38C can be raised and lowered to adjust the heights of the support bodies 38A, 38B, and 38C in the Z direction, respectively.

上述したように、図4と図5に示す例では、調整位置30aに取り付けられる球面軸受32aは、従来技術の球面軸受と同様の回転して揺動するのみの球面軸受である。これに対して、図4と図5に示す調整位置30bに取り付けられる球面軸受は、図2の多自由度球面軸受18であり、図2と図3に示す多自由度球面軸受18の転動溝20d、23bの形成方向が、矢印調整位置30aと調整位置30cとを結ぶラインLに沿うように、多自由度球面軸受18が支持体38Bに取り付けられている。
図4と図5に示す調整位置30cに取り付けられる球面軸受は、図1の多自由度球面軸受10である。
As described above, in the example shown in FIGS. 4 and 5, the spherical bearing 32a attached to the adjustment position 30a is a spherical bearing that only rotates and swings, similar to the conventional spherical bearing. On the other hand, the spherical bearing attached to the adjustment position 30b shown in FIGS. 4 and 5 is the multi-degree-of-freedom spherical bearing 18 of FIG. 2, and the rolling of the multi-degree-of-freedom spherical bearing 18 shown in FIGS. The multi-degree-of-freedom spherical bearing 18 is attached to the support 38B so that the grooves 20d and 23b are formed along the line L connecting the arrow adjustment position 30a and the adjustment position 30c.
The spherical bearing attached to the adjustment position 30c shown in FIGS. 4 and 5 is the multi-degree-of-freedom spherical bearing 10 of FIG.

このようにそれぞれの調整位置30a、30b、30cに球面軸受32a、18,10をそれぞれ配置することによって、パネル30は次のように移動可能である。すなわち、調整位置30aでは、平板30は揺動するのみで球面軸受32aとパネル30との位置関係は変わることない。しかし、調整位置30bでは、図4に矢印Pで示すように、パネル30は調整位置30aと調整位置30bとを結ぶラインLに沿って移動可能となり、調整位置30cでは、図4に十字の矢印P1,P2で示すように、パネル30は任意の方向に移動可能である。このため、パネルの角度調整装置300は、調整位置30aを基準位置とした距離の差の吸収装置を構成できる。   Thus, by arranging the spherical bearings 32a, 18, 10 at the respective adjustment positions 30a, 30b, 30c, the panel 30 can be moved as follows. That is, at the adjustment position 30a, the flat plate 30 only swings, and the positional relationship between the spherical bearing 32a and the panel 30 does not change. However, at the adjustment position 30b, as indicated by an arrow P in FIG. 4, the panel 30 can move along a line L connecting the adjustment position 30a and the adjustment position 30b. At the adjustment position 30c, the cross arrow in FIG. As indicated by P1 and P2, the panel 30 is movable in any direction. For this reason, the panel angle adjustment device 300 can constitute a distance difference absorption device with the adjustment position 30a as a reference position.

多自由度球面軸受18,10は、適切なプリロードをかけることによって、滑らかに移動することができると共に、充分な剛性を得ることができるので、パネルの角度調整装置300は、多自由度球面軸受18,10を採用することによって、長期間にわたって風雪にさらされても、強風に耐えることができる。しかも、パネルの角度調整装置300は、パネル30の角度の調整が容易であり、パネル30における距離の差が吸収できる距離差の吸収装置として機能する。   The multi-degree-of-freedom spherical bearings 18 and 10 can move smoothly by applying an appropriate preload, and sufficient rigidity can be obtained. By adopting 18, 10, even if exposed to wind and snow for a long time, it can withstand strong winds. In addition, the panel angle adjusting device 300 functions as a distance difference absorbing device that can easily adjust the angle of the panel 30 and can absorb the difference in distance between the panels 30.

図6は、パネルの角度調整パネル装置400に対して、3つの多自由度球面軸受18を採用したときの第2の実施例を示す平面図である。図7は本発明の多自由度球面軸受の実施例が用いられている角度調整装置の第2の実施例の構造を示す断面図である。
図6を参照すると、角度調整装置400は、一定の方向のみに移動する3つの多自由度球面軸受18,18,18を有している。多自由度球面軸受18,18,18が、調整位置30a、30b、30cにそれぞれ配置されており、各移動方向は矢印PTで示している。各多自由度球面軸受18,18,18の移動方向PTがパネル30の中心位置Oに向かうように各多自由度球面軸受18,18,18が配置されれば、3個所の調整位置30a、30b、30cにおいてパネル30の高さを調整しても、パネル30の中心位置Oが移動することなくパネル30の角度の調整を行うことができる。
FIG. 6 is a plan view showing a second embodiment when three multi-degree-of-freedom spherical bearings 18 are employed for the panel angle adjustment panel device 400. FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the structure of a second embodiment of the angle adjusting device in which the embodiment of the multi-degree-of-freedom spherical bearing of the present invention is used.
Referring to FIG. 6, the angle adjustment device 400 includes three multi-degree-of-freedom spherical bearings 18, 18, 18 that move only in a certain direction. Multi-degree-of-freedom spherical bearings 18, 18, and 18 are arranged at adjustment positions 30a, 30b, and 30c, respectively, and the moving directions are indicated by arrows PT. If the multi-degree-of-freedom spherical bearings 18, 18, 18 are arranged so that the moving direction PT of the multi-degree-of-freedom spherical bearings 18, 18, 18 is directed to the center position O of the panel 30, three adjustment positions 30a, Even if the height of the panel 30 is adjusted at 30b and 30c, the angle of the panel 30 can be adjusted without the center position O of the panel 30 moving.

図6に示す角度調整装置400は、第1の実施例と同様に、パネル30を、背面に設けられた3個所の調整位置30a、30b、30cで高さを調整して、平板30の向きと角度を任意に調整する。3個所の調整位置30a、30b、30cにおける高さの調整機構31A,31B,31Cは、パネル30に取り付けられた多自由度球面軸受18,18,18をそれぞれ調整ねじ33で昇降させて、基板34からの高さを変えることによって、パネル30の傾きの方向と角度を任意に調整する。調整ねじ33の下端には、調整ねじ33を回転させるためのつまみ35が設けられている。   As in the first embodiment, the angle adjustment device 400 shown in FIG. 6 adjusts the height of the panel 30 at three adjustment positions 30a, 30b, and 30c provided on the back surface, and the orientation of the flat plate 30 And adjust the angle arbitrarily. The height adjustment mechanisms 31A, 31B, and 31C at the three adjustment positions 30a, 30b, and 30c move the multi-degree-of-freedom spherical bearings 18, 18, and 18 attached to the panel 30 up and down with the adjustment screws 33, respectively. By changing the height from 34, the inclination direction and angle of the panel 30 are arbitrarily adjusted. A knob 35 for rotating the adjustment screw 33 is provided at the lower end of the adjustment screw 33.

調整ねじ33は、基板34に固定された軸受ハウジング36に設けられた玉軸受37によって回転可能に支持されている。調整ねじ33のねじ込まれた球面軸受の支持体38は、回り止め39によって軸受ハウジング36に対して回転不能となっているので、調整ねじ33の回転によって支持体38が回転することはない。   The adjustment screw 33 is rotatably supported by a ball bearing 37 provided in a bearing housing 36 fixed to the substrate 34. Since the support 38 of the spherical bearing into which the adjusting screw 33 is screwed cannot be rotated with respect to the bearing housing 36 by the rotation stop 39, the support 38 is not rotated by the rotation of the adjusting screw 33.

このように構成することによって、パネル30の高さを調整してもつまみ35の位置が移動しないようにすることができ、つまみ35を歯車に代えて、任意のモータのような駆動手段によって、パネル30の高さを自動的に調整することも可能になる。このような、調整ねじ33の回転によって支持体38が回転しない構造は、図5の角度調整装置300においても採用することができる。   By configuring in this manner, the position of the knob 35 can be prevented from moving even if the height of the panel 30 is adjusted. Instead of the knob 35 being a gear, the driving means such as an arbitrary motor can be used. It is also possible to automatically adjust the height of the panel 30. Such a structure in which the support 38 does not rotate due to the rotation of the adjusting screw 33 can also be adopted in the angle adjusting device 300 of FIG.

以上説明したように、図4と図5の実施例においては、角度調整装置300の調整位置30aに取り付けられる球面軸受32aは、従来技術の球面軸受と同様の球面軸受とし、調整位置30bに取り付けられる球面軸受は、図2の多自由度球面軸受18を採用し、調整位置30cに取り付けられる球面軸受は、図1の多自由度球面軸受10を採用している。図2の多自由度球面軸受18の転動溝20d、23bが、調整位置30aと調整位置30bとを結ぶラインLに沿うように、多自由度球面軸受18が取り付けられている。   As described above, in the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the spherical bearing 32a attached to the adjustment position 30a of the angle adjusting device 300 is a spherical bearing similar to the spherical bearing of the prior art and is attached to the adjustment position 30b. 2 employs the multi-degree-of-freedom spherical bearing 18 of FIG. 2, and the spherical bearing attached to the adjustment position 30c employs the multi-degree-of-freedom spherical bearing 10 of FIG. The multi-degree-of-freedom spherical bearing 18 is attached so that the rolling grooves 20d and 23b of the multi-degree-of-freedom spherical bearing 18 of FIG. 2 are along a line L connecting the adjustment position 30a and the adjustment position 30b.

これにより、調整位置30a〜30cに球面軸受を配置することによって、調整位置30aでは揺動するのみで球面軸受32aとパネル30との位置は変わらず、調整位置30bでは調整位置30aと調整位置30bとを結ぶラインLに沿って移動可能となり、調整位置30cでは任意の方向P1,P2に移動可能である。このため、角度調整装置300は、調整位置30aを基準位置とした距離の差の吸収装置を構成することができる。   Thereby, by arranging the spherical bearings at the adjustment positions 30a to 30c, the position of the spherical bearing 32a and the panel 30 does not change only by swinging at the adjustment position 30a, and the adjustment position 30a and the adjustment position 30b are not changed at the adjustment position 30b. Can be moved along a line L connecting the two, and at the adjustment position 30c, it can be moved in any direction P1, P2. For this reason, the angle adjusting device 300 can constitute a distance difference absorbing device with the adjustment position 30a as a reference position.

一方、図6と図7の実施例においては、全部の調整位置30a、30b、30cに対して、一定の方向のみに移動する多自由度球面軸受18が、移動方向を矢印PTで示すようにパネル30の中心位置Oに向かうように配置されている。各多自由度球面軸受18,18,18の移動方向がパネル30の中心位置Oに向かうように配置すれば、3個所の調整位置30a、30b、30cでパネル30の高さを調整しても、パネル30の中心位置Oが移動することなくパネル30の角度の調整を行うことができる。   On the other hand, in the embodiment shown in FIGS. 6 and 7, the multi-degree-of-freedom spherical bearing 18 that moves only in a certain direction with respect to all the adjustment positions 30a, 30b, and 30c has a moving direction indicated by an arrow PT. It arrange | positions so that the center position O of the panel 30 may be headed. If the multi-degree-of-freedom spherical bearings 18, 18, 18 are arranged so that the moving direction is directed toward the center position O of the panel 30, the height of the panel 30 can be adjusted at the three adjustment positions 30 a, 30 b, 30 c. The angle of the panel 30 can be adjusted without the center position O of the panel 30 moving.

本発明の実施例の多自由度球面軸受10,18は、以上に述べたように構成されているので、保持しようとする対象物として、平板、例えば大型のパラボラアンテナのように屋外に設置され、長期間にわたって屋外で風雪にさらされるパネルの角度を調整するための角度調整装置に採用できる。多自由度球面軸受10,18を採用することで、調整された反射面の角度が変わることなく、多自由度球面軸受10,18は強風にも耐えられるように充分な剛性を有する。パネルの角度調整装置の多自由度球面軸受10,18は、角度の変化による距離の差及び気温の高低によるパネル自体の伸び縮みの吸収装置としても使用することができる。   Since the multi-degree-of-freedom spherical bearings 10 and 18 according to the embodiment of the present invention are configured as described above, the object to be held is installed outdoors like a flat plate, for example, a large parabolic antenna. It can be used in an angle adjustment device for adjusting the angle of a panel exposed to wind and snow outdoors for a long period of time. By adopting the multi-degree-of-freedom spherical bearings 10 and 18, the multi-degree-of-freedom spherical bearings 10 and 18 have sufficient rigidity to withstand strong winds without changing the angle of the adjusted reflecting surface. The multi-degree-of-freedom spherical bearings 10 and 18 of the panel angle adjusting device can also be used as an absorbing device for the difference in distance due to the change in angle and the expansion and contraction of the panel itself due to the temperature.

本発明の実施例の多自由度球面軸受は、内部に凹状の球面が形成された外筒11,19と、外筒11,19の凹状の球面によって外周を揺動可能に支持された中心球体12,20と、を有する。中心球体12,20は、中心球体12,20の中央に貫通孔12b、20bが形成されると共に、貫通孔の両端部に対応する中心球体12,20の部分には、貫通孔に直交し且つ相互に平行な摺動面12c、20cが形成され、中心球体の貫通孔に遊嵌される中心軸15,23の両端に形成されたフランジ面15a,23aによって中心軸15,23は中心球体の摺動面12c、20cに沿って移動可能である。これにより、保持しようとする対象物の角度の調整が可能であると共に距離の差も吸収することができ、かつ、充分な剛性が得られる。   A multi-degree-of-freedom spherical bearing according to an embodiment of the present invention includes outer cylinders 11 and 19 each having a concave spherical surface formed therein, and a central spherical body whose outer periphery is swingably supported by the concave spherical surfaces of the outer cylinders 11 and 19. 12 and 20. The central spheres 12 and 20 have through holes 12b and 20b formed in the center of the central spheres 12 and 20, and the central spheres 12 and 20 corresponding to both ends of the through holes are orthogonal to the through holes and The sliding surfaces 12c and 20c that are parallel to each other are formed, and the center shafts 15 and 23 are formed by flange surfaces 15a and 23a formed at both ends of the center shafts 15 and 23 that are loosely fitted in the through holes of the center sphere. It is movable along the sliding surfaces 12c and 20c. Thereby, the angle of the object to be held can be adjusted, the difference in distance can be absorbed, and sufficient rigidity can be obtained.

本発明の多自由度球面軸受は、外筒の凹状の球面と中心球体の外周との間に複数の小球を配置して玉軸受とし、中心球体の摺動面と中心軸のフランジ面との間に多数の小球を配置して別の玉軸受とする。これにより、多自由度球面軸受の中心球体は、外筒に対して玉軸受を用いてR方向にスムーズに揺動でき、中心軸は中心球体に対してスムーズに移動して、保持しようとする対象物の角度の調整が可能であると共に距離の差も吸収することができる。   The multi-degree-of-freedom spherical bearing of the present invention is a ball bearing in which a plurality of small spheres are arranged between the concave spherical surface of the outer cylinder and the outer periphery of the central sphere, and the sliding surface of the central sphere and the flange surface of the central shaft A large number of small balls are arranged between them to form another ball bearing. As a result, the central sphere of the multi-degree-of-freedom spherical bearing can smoothly swing in the R direction using the ball bearing with respect to the outer cylinder, and the center axis smoothly moves and holds with respect to the central sphere. The angle of the object can be adjusted and the difference in distance can be absorbed.

本発明の多自由度球面軸受は、中心球体の摺動面及び中心軸のフランジ面の少なくとも一方の面に、小球を転動するための複数条の転動溝が相互に平行に形成されている。これにより、保持しようとする対象物の距離の差を吸収する方向は、転動溝に沿って一定の方向に規制することができる。
本発明の多自由度球面軸受は、複数条の転動溝が、中心球体の摺動面及び中心軸のフランジ面の片側のみに形成されている。これにより、保持しようとする対象物の距離の差を吸収する方向は、転動溝に沿って一定の方向に規制することができる。
In the multi-degree-of-freedom spherical bearing of the present invention, a plurality of rolling grooves for rolling small balls are formed in parallel with each other on at least one of the sliding surface of the central sphere and the flange surface of the central shaft. ing. Thereby, the direction which absorbs the difference of the distance of the target object to hold | maintain can be controlled to a fixed direction along a rolling groove.
In the multi-degree-of-freedom spherical bearing of the present invention, a plurality of rolling grooves are formed only on one side of the sliding surface of the central sphere and the flange surface of the central shaft. Thereby, the direction which absorbs the difference of the distance of the target object to hold | maintain can be controlled to a fixed direction along a rolling groove.

本発明の多自由度球面軸受は、複数条の転動溝が、中心軸の前記フランジ面に形成されている。これにより、保持しようとする対象物の距離の差を吸収する方向は、転動溝に沿って一定の方向に規制することができる。
本発明の多自由度球面軸受は、複数条の転動溝が、中心軸の片側のフランジ面のみに形成されている。これにより、保持しようとする対象物の距離の差を吸収する方向は、転動溝に沿って一定の方向に規制することができる。
In the multi-degree-of-freedom spherical bearing of the present invention, a plurality of rolling grooves are formed on the flange surface of the central axis. Thereby, the direction which absorbs the difference of the distance of the target object to hold | maintain can be controlled to a fixed direction along a rolling groove.
In the multi-degree-of-freedom spherical bearing of the present invention, a plurality of rolling grooves are formed only on the flange surface on one side of the central shaft. Thereby, the direction which absorbs the difference of the distance of the target object to hold | maintain can be controlled to a fixed direction along a rolling groove.

ところで、本発明は、上記実施形態に限定されず種々の変形例を採用できる。
外筒11,19は本体とも呼ぶことができ、例えば円柱形や角柱形を有することができる。また、保持しようとする対象物であるパネル30は、図4と図6に示す均一な厚みを有する板形状に限らず、他の形状、例えば長方形や円形であっても良い。保持しようとする対象物は、パネルに限らず装置や部品の水平だしを行うためのベース等厚みのある物体であってもかまわない。
By the way, this invention is not limited to the said embodiment, A various modified example is employable.
The outer cylinders 11 and 19 can also be called a main body, and can have, for example, a cylindrical shape or a prismatic shape. In addition, the panel 30 that is an object to be held is not limited to the plate shape having the uniform thickness shown in FIGS. 4 and 6, and may have another shape such as a rectangle or a circle. The object to be held is not limited to a panel, but may be a thick object such as a base for leveling an apparatus or a component.

本発明の多自由度球面軸受の第1の実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st Example of the multi-degree-of-freedom spherical bearing of this invention. 本発明の多自由度球面軸受の第2の実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd Example of the multi-degree-of-freedom spherical bearing of this invention. (a)は第2の実施例の中心軸のフランジ面を示す図2のA−A断面図、(b)は(a)のB−B断面図である。(A) is AA sectional drawing of FIG. 2 which shows the flange surface of the central axis of 2nd Example, (b) is BB sectional drawing of (a). 角度を調整されるパネルの第1の実施例を示す平面図である。It is a top view which shows the 1st Example of the panel in which an angle is adjusted. 角度調整装置の第1の実施例の構造を示す図4のC−C断面図である。It is CC sectional drawing of FIG. 4 which shows the structure of 1st Example of an angle adjustment apparatus. 角度を調整されるパネルの第2の実施例を示す平面図である。It is a top view which shows the 2nd Example of the panel in which an angle is adjusted. 角度調整装置の第2の実施例の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the 2nd Example of an angle adjustment apparatus. 従来技術を示す角度を調整されるパネルの平面図である。It is a top view of the panel in which the angle which shows a prior art is adjusted. 従来技術を示す角度調整装置の実施例の構造を示す図8のD−D断面図である。It is DD sectional drawing of FIG. 8 which shows the structure of the Example of the angle adjusting device which shows a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

10,18 多自由度球面軸受
11,19 外筒
11a,19a 凹状の球面
12,20 中心球体
12a,20a 外周
12b,20b 貫通孔
12c,20c 摺動面
13,21 リテーナ
14,22 小球
15,23 中心軸
15a,23a フランジ面
16,24 リテーナ
17,25 小球
20d,23b 転動溝
30 パネル(保持しようとする対象物の一例)
30a、30b、30c 調整位置
31 調整機構
32a,32b,32c 球面軸受
33 調整ねじ
34 基板
35 つまみ
36 軸受ハウジング
37 玉軸受
38 支持体
39 回り止め
150,151 フランジ
250,251 フランジ
300,400 パネルの角度調整装置
10, 18 Multi-degree-of-freedom spherical bearing 11, 19 Outer cylinder 11a, 19a Concave spherical surface 12, 20 Central spherical body 12a, 20a Outer periphery 12b, 20b Through hole 12c, 20c Sliding surface 13, 21 Retainer 14, 22 Small ball 15, 23 Central shaft 15a, 23a Flange surface 16, 24 Retainer 17, 25 Small ball 20d, 23b Rolling groove 30 Panel (an example of an object to be held)
30a, 30b, 30c Adjustment position 31 Adjustment mechanism 32a, 32b, 32c Spherical bearing 33 Adjustment screw 34 Substrate 35 Knob
36 Bearing housing 37 Ball bearing 38 Support 39 Non-rotating 150, 151 Flange 250, 251 Flange 300, 400 Angle adjustment device for panel

Claims (4)

内部に凹状の球面が形成された外筒と、前記外筒の前記凹状の球面によって外周を揺動可能に支持された中心球体と、を有する球面軸受において、
前記中心球体は、前記中心球体の中央に貫通孔が形成されると共に、前記貫通孔の両端部に対応する前記中心球体の部分には、前記貫通孔に直交し且つ相互に平行な摺動面がそれぞれ形成され、
前記中心球体の前記貫通孔に遊嵌される中心軸であって、前記中心軸の両端に形成されたフランジ面によって前記中心球体の前記摺動面に沿って移動可能な前記中心軸を有することを特徴とする多自由度球面軸受。
In a spherical bearing having an outer cylinder in which a concave spherical surface is formed, and a central sphere that is supported by the concave spherical surface of the outer cylinder so that the outer periphery can swing.
The central sphere has a through hole formed in the center of the central sphere, and the central sphere corresponding to both ends of the through hole has a sliding surface orthogonal to the through hole and parallel to each other. Each formed,
A central axis that is loosely fitted into the through-hole of the central sphere, the central axis being movable along the sliding surface of the central sphere by flange surfaces formed at both ends of the central axis; Multi-degree-of-freedom spherical bearing characterized by
前記外筒の前記凹状の球面と前記中心球体の前記外周との間に複数の小球を配置して玉軸受とし、前記中心球体の前記摺動面と前記中心軸の前記フランジ面との間に多数の小球を配置して別の玉軸受とすることを特徴とする請求項1に記載の多自由度球面軸受。   A plurality of small spheres are arranged between the concave spherical surface of the outer cylinder and the outer periphery of the central sphere to form a ball bearing, and between the sliding surface of the central sphere and the flange surface of the central shaft 2. A multi-degree-of-freedom spherical bearing according to claim 1, wherein a plurality of small balls are arranged to form another ball bearing. 前記中心球体の前記摺動面及び前記中心軸の前記フランジ面の少なくとも一方の面に、前記小球を転動するための複数条の転動溝が相互に平行に形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の多自由度球面軸受。   A plurality of rolling grooves for rolling the small spheres are formed in parallel to each other on at least one of the sliding surface of the central sphere and the flange surface of the central axis. The multi-degree-of-freedom spherical bearing according to claim 1 or 2. 前記複数条の転動溝が、前記中心球体の前記摺動面及び前記中心軸の前記フランジ面の片側のみに形成されていることを特徴とする請求項3に記載の多自由度球面軸受。   The multi-degree-of-freedom spherical bearing according to claim 3, wherein the plurality of rolling grooves are formed only on one side of the sliding surface of the central sphere and the flange surface of the central axis.
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