JP2009222092A - Preload mechanism, four-point contact bearing, rotary device, and light signal transmission device - Google Patents

Preload mechanism, four-point contact bearing, rotary device, and light signal transmission device Download PDF

Info

Publication number
JP2009222092A
JP2009222092A JP2008065173A JP2008065173A JP2009222092A JP 2009222092 A JP2009222092 A JP 2009222092A JP 2008065173 A JP2008065173 A JP 2008065173A JP 2008065173 A JP2008065173 A JP 2008065173A JP 2009222092 A JP2009222092 A JP 2009222092A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
preload
ring
coil spring
spring
point contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2008065173A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noriyuki Komori
教之 小守
Akihiko Imashiro
昭彦 今城
Junichi Higaki
潤一 桧垣
Takeshi Ouchi
丈士 大内
Toshiya Kubota
敏也 久保田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2008065173A priority Critical patent/JP2009222092A/en
Publication of JP2009222092A publication Critical patent/JP2009222092A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Support Of The Bearing (AREA)
  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a preload mechanism suitable for an adequate resin form by miniaturizing and slimming a four-point contact bearing. <P>SOLUTION: The preload mechanism comprises a preload ring 52 for clamping a preload spring 53a in the direction of its coil diameter, and a rotary base 1. A space between the preload ring 52 and the rotary base 1 is smaller than the coil diameter of the preload spring 53a, and the preload ring 52 and the rotary base 1 compress the preload spring 53a in the direction of the coil diameter to generate a preload. The compression of the preload spring 53a in the direction of the coil diameter is utilized for imparting a uniform force of the preload while eliminating the influences of friction between the preload spring 53a and each of the preload ring 52 and the rotary base 1. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、4点接触軸受などにおいて与圧を発生するために用いられる与圧機構に関する。本発明は、また、その与圧機構を利用した4点接触軸受、回転装置及び光信号伝送装置に関する。   The present invention relates to a pressurizing mechanism used to generate a pressurization in a four-point contact bearing or the like. The present invention also relates to a four-point contact bearing, a rotating device, and an optical signal transmission device using the pressurizing mechanism.

屋内の天井等に取り付けられる監視カメラ装置として、カメラのパン角度やチルト角度を制御して撮像方向を変えて監視を行うものが普及している。このような監視カメラ装置は、天井等に固定された固定部と、パン方向に回動可能な回転部(可動部)とが、電動式の回転台(雲台)を介して連結されている場合が多い。   2. Description of the Related Art As surveillance camera devices that are attached to an indoor ceiling or the like, those that perform surveillance by controlling the pan angle and tilt angle of a camera to change the imaging direction are widely used. In such a monitoring camera device, a fixed part fixed to a ceiling or the like and a rotating part (movable part) that can rotate in the pan direction are connected via an electric rotating table (head). There are many cases.

この場合、回転部と固定部との連結部分(回転支持部分)には、アキシャル荷重とラジアル荷重とが作用するため、通常、2組の単列深溝軸受を用いた回転支持が行われている(例えば、特許文献1参照)。   In this case, since the axial load and the radial load act on the connection portion (rotation support portion) between the rotation portion and the fixed portion, rotation support using two sets of single row deep groove bearings is usually performed. (For example, refer to Patent Document 1).

しかしながら、このような単列深溝玉軸受を用いた場合、2列構成にする必要があるため、軸方向の寸法が長くなって装置の小型化が困難となるという問題がある。   However, when such a single-row deep groove ball bearing is used, since it is necessary to have a two-row configuration, there is a problem that the size in the axial direction becomes long and it is difficult to reduce the size of the apparatus.

そこで、4点接触軸受を用いた1列構成により、軸方向の長さを短くすることが提案されている(例えば、特許文献2参照)。4点接触軸受は、通常、分割された内輪又は外輪(以下、分割内輪等と称す。)の端部を軸受ナット等により軸方向に押圧することで、適正な与圧を付与している。しかしながら、近年、軽量化のために軸受部品を樹脂で構成することが多く、そのような場合には、分割内輪等(樹脂部品)の線膨張係数が大きくなる。従って、従来のように分割内輪等の位置を軸受ナットで固定して与圧を付与する構成では、温度変化に伴う与圧の変動が大きくなるという問題がある。   Thus, it has been proposed to shorten the length in the axial direction by a one-row configuration using a four-point contact bearing (see, for example, Patent Document 2). A four-point contact bearing normally applies an appropriate pressure by pressing an end portion of a divided inner ring or outer ring (hereinafter referred to as a divided inner ring) in the axial direction with a bearing nut or the like. However, in recent years, bearing parts are often made of resin for weight reduction, and in such a case, the linear expansion coefficient of a split inner ring or the like (resin part) increases. Therefore, in the conventional configuration in which the pressure is applied by fixing the position of the split inner ring or the like with the bearing nut, there is a problem that the variation in the pressure due to the temperature change becomes large.

そのため、波ワッシャを用いて分割内輪等に与圧を付与することが考えられる。しかしながら、波ワッシャは円周方向の数点でのみ与圧を付与するものであるため、小型化(薄型化)のために分割内輪等の厚みを薄くすると、分割内輪等に撓みが生じ、円滑な回転動作が得られないという問題がある。一方、Oリングのように円周方向の全体に亘って与圧を付与できる弾性部材を用いることも考えられるが、Oリングを構成するゴムは、常時負荷がかかると永久圧縮歪による弾性劣化が生じるため、与圧に経時的な変動が生じるという問題がある。   Therefore, it is conceivable to apply a pressure to the split inner ring or the like using a wave washer. However, since the wave washer applies pressure only at several points in the circumferential direction, if the thickness of the split inner ring or the like is reduced in order to reduce the size (thinning), the split inner ring or the like bends and becomes smooth. There is a problem in that it is not possible to obtain a proper rotational movement. On the other hand, it is conceivable to use an elastic member that can apply pressure over the entire circumference, such as an O-ring, but the rubber constituting the O-ring is subject to elastic deterioration due to permanent compression strain when a load is always applied. Therefore, there is a problem that the pressurization varies with time.

また、傾斜型オーバルコイルばねを横臥状態で用いる緩衝機構が提案されているが(例えば、特許文献3参照)、この場合、傾斜型オーバルコイルばねが傾斜変形時に円滑に動作できるよう、当該ばねに接触するフランジ等にグリースやオイル等の潤滑剤を塗布する必要がある(特許文献3の段落0024)。樹脂製の軸受は、(金属製の軸受と異なり)金属同士の接触がないため潤滑剤を用いずに利用できるという利点があるが、上述した傾斜型オーバルコイルばねを用いた場合、潤滑剤が不要という利点を生かすことができないという問題がある。   In addition, a buffer mechanism that uses a tilted oval coil spring in a recumbent state has been proposed (see, for example, Patent Document 3). In this case, the spring is installed in the spring so that the tilted oval coil spring can operate smoothly during tilt deformation. It is necessary to apply a lubricant such as grease or oil to a flange or the like that comes into contact (paragraph 0024 of Patent Document 3). Resin bearings (unlike metal bearings) have the advantage that they can be used without using a lubricant because there is no contact between metals. However, when the above-described inclined oval coil spring is used, the lubricant is not used. There is a problem that it is not possible to take advantage of unnecessary.

特開2007−201817号公報(段落0002、図6)JP 2007-201817 A (paragraph 0002, FIG. 6) 特開2003−227516号公報(段落0020、図1)JP 2003-227516 A (paragraph 0020, FIG. 1) 特開2001−304336号公報(段落0005、図1)JP 2001-304336 A (paragraph 0005, FIG. 1)

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、4点接触軸受の小型化及び薄型化を可能にし、且つ樹脂化にも適した与圧機構を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a pressurizing mechanism that can reduce the size and thickness of a four-point contact bearing and is also suitable for resinization. .

本発明に係る予圧機構は、コイルばねと、前記コイルばねを、そのコイル径方向に挟み込む第1及び第2の支持部材とを備え、前記第1の支持部材と前記第2の支持部材との隙間が、前記コイルばねのコイル径よりも小さく、前記第1及び第2の支持部材が前記コイルばねをコイル径の方向に圧縮することにより予圧を発生することを特徴とする。   The preload mechanism according to the present invention includes a coil spring, and first and second support members that sandwich the coil spring in the coil radial direction, and includes the first support member and the second support member. The clearance is smaller than the coil diameter of the coil spring, and the first and second support members generate preload by compressing the coil spring in the direction of the coil diameter.

本発明によれば、コイルばねをコイル径方向に圧縮させることにより、波ワッシャを用いた場合(特許文献2)よりも均一に予圧を付与することができ、また、コイルばねを横臥状態で用いた場合(特許文献3)のような摩擦等の影響を排除することができる。そのため、この与圧機構を用いることで、4点接触軸受の小型化及び薄型化が可能となる。また、樹脂軸受に適用することで、潤滑剤が不要という利点を生かすことができる。   According to the present invention, by compressing the coil spring in the coil radial direction, the preload can be applied more uniformly than when the wave washer is used (Patent Document 2), and the coil spring is used in a lying state. In such a case, the influence of friction or the like as in (Patent Document 3) can be eliminated. Therefore, by using this pressurizing mechanism, the four-point contact bearing can be reduced in size and thickness. Moreover, the advantage that a lubricant is unnecessary can be utilized by applying to a resin bearing.

以下、本発明の各実施の形態における4点接触軸受を搭載した回転装置の構成について、図面に基づいて説明する。   Hereinafter, the configuration of a rotating device equipped with a four-point contact bearing in each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1における4点接触軸受を採用した回転装置100を備えた光信号伝送装置の構成を示す断面図である。図2は、回転装置100の分解斜視図である。図1に示すように、回転装置100は、天井等に固定された固定ベース1aと、例えばカメラ(撮像手段)が取り付けられた回転ベース1bとを有している。回転ベース1bは、軸受5を介して、例えば鉛直方向の回転軸Rを中心として回転可能に、固定ベース1aに支持されている。ここでは、固定ベース1aとこれに搭載された各構成部品とを合わせて「固定部」と称し、回転ベース1bとこれに搭載された各構成部品とを合わせて「回転部」と称する。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an optical signal transmission device including a rotation device 100 that employs a four-point contact bearing in the first embodiment. FIG. 2 is an exploded perspective view of the rotating device 100. As shown in FIG. 1, the rotating device 100 includes a fixed base 1a fixed to a ceiling or the like, and a rotating base 1b to which, for example, a camera (imaging means) is attached. The rotation base 1b is supported by the fixed base 1a via the bearing 5 so as to be rotatable, for example, about a vertical rotation axis R. Here, the fixed base 1a and each component mounted thereon are collectively referred to as a “fixed portion”, and the rotating base 1b and each component mounted thereon are collectively referred to as a “rotating portion”.

固定ベース1a及び回転ベース1bには、電力を伝送するトランス用の固定側のコア2aと回転側のコア2bとがそれぞれ固定されている。コア2a,2bは、それぞれの中心軸が、回転装置100の回転軸R(すなわち回転ベース1bの回転中心)と同一になるように、それぞれベース1a,1bに固定されている。コア2a,2bの内側には、電力伝送用の巻き線が巻かれた固定側のボビン21a及び回転側のボビン21bがそれぞれ収納されている。   A fixed-side core 2a and a rotating-side core 2b for transmitting power are fixed to the fixed base 1a and the rotating base 1b, respectively. The cores 2a and 2b are fixed to the bases 1a and 1b, respectively, so that the center axes thereof are the same as the rotation axis R of the rotating device 100 (that is, the rotation center of the rotation base 1b). Inside the cores 2a and 2b, a fixed-side bobbin 21a and a rotating-side bobbin 21b around which a winding for power transmission is wound are housed.

回転装置100の回転軸R上には、回転部に取り付けられたカメラ(図示せず)からの画像信号を固定部に伝送するための、固定側の光素子3a及び回転側の光素子3bが配置されている。回転側の光素子3bは、上記カメラの画像信号を光(光信号)として発する発光素子であり、固定側の光素子3aは、回転側の光素子3bから発せられた光を(コア2a,2bに形成された貫通孔20a,20bを介して)受光する受光素子である。各光素子3a,3bは、各ベース1a,1bにそれぞれ固定された固定側の電子基板9a及び回転側の電子基板9bに半田接続等により電気的に接続されると共に、各電子基板9a,9bに機械的に固定されている。   On the rotation axis R of the rotating device 100, there are a fixed-side optical element 3a and a rotating-side optical element 3b for transmitting an image signal from a camera (not shown) attached to the rotating unit to the fixing unit. Has been placed. The rotation-side optical element 3b is a light-emitting element that emits the image signal of the camera as light (optical signal), and the fixed-side optical element 3a emits light emitted from the rotation-side optical element 3b (core 2a, The light receiving element receives light (through the through holes 20a and 20b formed in 2b). Each optical element 3a, 3b is electrically connected to a fixed-side electronic substrate 9a and a rotating-side electronic substrate 9b fixed to the respective bases 1a, 1b by soldering or the like, and each electronic substrate 9a, 9b. Is fixed mechanically.

固定側の電子基板9aには、上記カメラ(図示せず)を制御する制御信号を固定側から送信するための発光素子4aが半田接続等により電気的に接続され、且つ機械的に固定されている。発光素子4aは、例えば近赤外の発光ダイオード等で構成されている。また、回転側の電子基板9bには、発光素子4aから発せられた光を受光する受光素子4bが半田接続等により電気的に接続され、且つ機械的に固定されている。   A light-emitting element 4a for transmitting a control signal for controlling the camera (not shown) from the fixed side is electrically connected to the fixed-side electronic board 9a by solder connection or the like and mechanically fixed. Yes. The light emitting element 4a is composed of, for example, a near infrared light emitting diode. A light receiving element 4b that receives light emitted from the light emitting element 4a is electrically connected by soldering or the like and mechanically fixed to the electronic substrate 9b on the rotation side.

発光素子4aから発せられた光を受光素子4bに導くため、固定ベース1aには、固定側のコア2aの外周に沿って、光を透過する環状部材である導光リング6が配設されている。発光素子4aから発せられた光は、この導光リング6を介して受光素子4bに導かれ、受光素子4bに受光される。これにより、図示しないカメラを制御するための制御信号が、固定部から回転部に伝送される。   In order to guide the light emitted from the light emitting element 4a to the light receiving element 4b, a light guide ring 6 that is an annular member that transmits light is disposed on the fixed base 1a along the outer periphery of the core 2a on the fixed side. Yes. The light emitted from the light emitting element 4a is guided to the light receiving element 4b through the light guide ring 6 and received by the light receiving element 4b. Thereby, a control signal for controlling a camera (not shown) is transmitted from the fixed unit to the rotating unit.

固定ベース1aの外周には、軸受5の内輪5aが固定されている。一方、回転ベース1bには、内輪5aを外側から囲むように、外輪5bが固定されている。外輪5bの外周面54bには、外輪5bを回転させるためのギアが形成されており、モータ7のモータギア71に係合している。モータ7が回転すると、モータギア71及び外周面のギアを介して外輪5bに回転が伝達され、外輪5bが取り付けられた回転ベース1b(及び回転部)が回転軸Rを中心として回転する。   An inner ring 5a of the bearing 5 is fixed to the outer periphery of the fixed base 1a. On the other hand, the outer ring 5b is fixed to the rotation base 1b so as to surround the inner ring 5a from the outside. A gear for rotating the outer ring 5 b is formed on the outer peripheral surface 54 b of the outer ring 5 b and is engaged with the motor gear 71 of the motor 7. When the motor 7 rotates, the rotation is transmitted to the outer ring 5b via the motor gear 71 and the outer peripheral gear, and the rotation base 1b (and the rotating part) to which the outer ring 5b is attached rotates about the rotation axis R.

内輪5aは外周側にV溝状の軌道面を有し、外輪5bは内周側にV溝状の軌道面を有し、両軌道面の間には複数の玉(転動体)51が配置されている。外輪5bは、軌道面を含む内周側部分が軸方向に2分割されており、その一方(回転ベース1b側)が与圧リング52を構成している。予圧リング52は、この与圧リング52と回転ベース1bとの間に配設された与圧ばね53aの弾性力により玉51に押圧されている。なお、図2では、簡略化のため、与圧ばね53aがチューブ状に描かれているが、実際には、予圧リング52とほぼ同等の周方向長さを有するコイルばねを、環状に配設している。   The inner ring 5a has a V-groove raceway surface on the outer periphery side, the outer ring 5b has a V-groove raceway surface on the inner periphery side, and a plurality of balls (rolling elements) 51 are arranged between both raceway surfaces. Has been. The outer ring 5 b has an inner peripheral side portion including the raceway surface divided into two in the axial direction, and one of them (the rotation base 1 b side) constitutes a pressure ring 52. The preload ring 52 is pressed against the ball 51 by the elastic force of the pressurizing spring 53a disposed between the pressurizing ring 52 and the rotation base 1b. In FIG. 2, for the sake of simplicity, the pressurizing spring 53 a is drawn in a tube shape, but in practice, a coil spring having a circumferential length substantially the same as that of the preload ring 52 is annularly arranged. is doing.

次に、軸受5の構成について詳細に説明する。図1に示した軸受5は、玉51と内輪5aとが2点で接触し、玉51と外輪5bとが1点で接触し、玉51と与圧リング52とが1点で接触する、4点接触軸受である。4点接触軸受は、ラジアル方向及びスラスト方向の荷重を支持し、内輪5a及び外輪5bに作用するモーメント荷重を支持することができる。玉が2点で接触する単列深溝軸受で構成した場合には、軸受が2列必要となるため、回転装置の軸方向寸法が大きくなり、装置構成も複雑になるのに対し、本実施の形態では4点接触軸受を採用することにより、回転装置100の小型化及び薄型化(低背化)を実現している。   Next, the configuration of the bearing 5 will be described in detail. In the bearing 5 shown in FIG. 1, the ball 51 and the inner ring 5a are in contact at two points, the ball 51 and the outer ring 5b are in contact at one point, and the ball 51 and the pressurizing ring 52 are in contact at one point. This is a four-point contact bearing. The four-point contact bearing supports loads in the radial direction and the thrust direction, and can support moment loads acting on the inner ring 5a and the outer ring 5b. In the case of a single-row deep groove bearing in which the balls are in contact at two points, two rows of bearings are required, which increases the axial dimension of the rotating device and complicates the device configuration. In the embodiment, by adopting a four-point contact bearing, the rotating device 100 is reduced in size and thickness (low profile).

玉51は、通常ステンレス製のものを用いるが、フェノール樹脂、PPS(ポリフェニルサルファイド)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)等の樹脂材料で構成されていてもよい。内輪5a、外輪5b及び与圧リング52は、ステンレス等の金属で構成してもよいが、軽量化と加工性を考慮してPOM(ポリアセタール)等の自己潤滑性を有する樹脂材料で構成することが好ましい。また、内輪5a、外輪5b及び与圧リング52は、金属製であってもよいが、樹脂で構成することにより、金属軸受と比較した利点(潤滑が不要)を生かすことができる。   The balls 51 are usually made of stainless steel, but may be made of a resin material such as phenol resin, PPS (polyphenyl sulfide), PEEK (polyether ether ketone). The inner ring 5a, the outer ring 5b, and the pressurizing ring 52 may be made of a metal such as stainless steel, but are made of a resin material having self-lubricating properties such as POM (polyacetal) in consideration of weight reduction and workability. Is preferred. Further, the inner ring 5a, the outer ring 5b, and the pressurizing ring 52 may be made of metal, but by being made of resin, it is possible to take advantage of the advantage (no need for lubrication) compared to a metal bearing.

図2に示すように、与圧リング52は、回転ベース1bとの間に配設された与圧ばね53aの弾性力により、回転軸R(図1)方向に玉51を押圧している。これにより、与圧リング52は、その全周に亘って、玉51に均一な圧力を加えることができる。   As shown in FIG. 2, the pressurizing ring 52 presses the balls 51 in the direction of the rotation axis R (FIG. 1) by the elastic force of the pressurizing spring 53 a disposed between the pressurizing ring 52 and the pressurizing ring 53. Thereby, the pressurizing ring 52 can apply a uniform pressure to the ball 51 over the entire circumference.

図3は、与圧ばね53aと当該ばねを固定する与圧リング52及び回転ベース1bの構造を拡大して示す図である。予圧ばね53aは、上述したようにコイルばねであり、その巻き軸Xが、予圧リング52に沿って回転軸Rの周囲を一周するように配設されている。   FIG. 3 is an enlarged view showing the structure of the pressurizing spring 53a, the pressurizing ring 52 that fixes the spring, and the rotation base 1b. The preload spring 53 a is a coil spring as described above, and the winding shaft X is arranged so as to make a round around the rotation axis R along the preload ring 52.

与圧ばね53aは、与圧リング52(第1の支持部材)と回転ベース1b(第2の支持部材)との間に、回転軸Rの方向に挟まれた状態で保持されている。与圧リング52と回転ベース1bの隙間Aは、与圧ばね53aのコイル径(予圧ばね53aの巻き軸Xに直交する方向の寸法)より小さな値に設定されている。そのため、与圧ばね53aの断面形状(巻き軸Xに直交する断面形状)が円形である場合、与圧リング52と回転ベース1bとの間で圧縮されて楕円形状になる。与圧ばね53aの弾性変形により与圧が発生し、与圧リング52に対して回転軸R方向の与圧が付与される。   The pressurizing spring 53a is held between the pressurizing ring 52 (first support member) and the rotation base 1b (second support member) while being sandwiched in the direction of the rotation axis R. The gap A between the pressurizing ring 52 and the rotary base 1b is set to a value smaller than the coil diameter of the pressurizing spring 53a (the dimension in the direction perpendicular to the winding axis X of the preload spring 53a). Therefore, when the cross-sectional shape of the pressurizing spring 53a (the cross-sectional shape orthogonal to the winding axis X) is circular, it is compressed between the pressurizing ring 52 and the rotary base 1b to become an elliptical shape. A pressurization is generated by elastic deformation of the pressurization spring 53 a, and a pressurization in the direction of the rotation axis R is applied to the pressurization ring 52.

ここで、与圧ばね53aが上記のようにコイル径方向に圧縮されると、そのコイル線材がコイル径方向に対して傾く(倒れる)ことが考えられる。このような場合に、予圧ばね53aのコイル線材と与圧リング52あるいは回転ベース1bとの接触面で摩擦が発生すると、予圧ばね53aが発生する予圧力にコイル線材の弾性変形以外の要素が加わることになるため、与圧力が変動し、あるいはヒステリシス等の影響を受ける可能性がある。コイル線材の弾性変形のみによって予圧を発生させるためには、コイル線材の傾きを防止することが必要である。   Here, when the pressurizing spring 53a is compressed in the coil radial direction as described above, it is conceivable that the coil wire is inclined (falls down) with respect to the coil radial direction. In such a case, if friction is generated at the contact surface between the coil wire of the preload spring 53a and the pressurizing ring 52 or the rotation base 1b, elements other than the elastic deformation of the coil wire are added to the preload generated by the preload spring 53a. Therefore, the applied pressure may fluctuate or may be affected by hysteresis. In order to generate the preload only by elastic deformation of the coil wire, it is necessary to prevent the coil wire from being inclined.

そこで、本実施の形態では、図3に示すように、与圧リング52の下面の予圧ばね53aが接触する部分に凹凸部52aを形成し、回転ベース1bの上面の予圧ばね53aが接触する部分にも凹凸部1cを形成している。凹凸部52a及び凹凸部1cは、与圧ばね53aのコイル線材の滑りを防止できるような凹凸形状であれば、どのような凹凸形状であってもよい。例えば、図3に示したように、与圧ばね53aのコイルピッチPと同じピッチでV字溝を連続的に形成したものが好ましい。このように構成すれば、予圧ばね53aのコイル線材が凹凸部52a及び凹凸部1cの各溝部に係合し、与圧ばね53aを構成するコイル線材を傾かない(倒れない)ように規制することができる。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the uneven portion 52a is formed in the portion where the preload spring 53a on the lower surface of the pressurizing ring 52 contacts, and the portion where the preload spring 53a on the upper surface of the rotating base 1b contacts. Also, the uneven portion 1c is formed. The concavo-convex portion 52a and the concavo-convex portion 1c may have any concavo-convex shape as long as they can prevent the coil wire of the pressurizing spring 53a from slipping. For example, as shown in FIG. 3, it is preferable that the V-shaped grooves are continuously formed at the same pitch as the coil pitch P of the pressurizing spring 53a. If comprised in this way, the coil wire material of the preload spring 53a will engage with each groove part of the uneven | corrugated | grooved part 52a and the uneven | corrugated | grooved part 1c, and it will regulate so that the coil wire which comprises the pressurization spring 53a may not tilt (do not fall down). Can do.

以上説明したように、この実施の形態1によれば、予圧ばね53aをコイル径方向(巻き軸Xに直交する方向)に弾性変形させて予圧を発生させるようにしたため、与圧リング52の円周方向の全体に亘って均一に与圧を発生させることができる。そのため、与圧リング52を薄くしても撓みが生じることがなく、装置の小型化、薄型化に資することができる。また、予圧ばね53aのコイル線材の傾きを抑制することにより、予圧ばね53aと与圧リング52又は回転ベース1bとの接触面で発生する摩擦力や、それに伴う予圧力のヒステリシスの影響を排除することができる。   As described above, according to the first embodiment, the preload spring 53a is elastically deformed in the coil radial direction (the direction orthogonal to the winding axis X) to generate the preload. The pressurization can be generated uniformly over the entire circumferential direction. Therefore, even if the pressurizing ring 52 is made thin, bending does not occur, and the apparatus can be reduced in size and thickness. Further, by suppressing the inclination of the coil wire rod of the preload spring 53a, the influence of the frictional force generated on the contact surface between the preload spring 53a and the pressurizing ring 52 or the rotation base 1b and the accompanying preload hysteresis is eliminated. be able to.

また、予圧ばね53aと与圧リング52又は回転ベース1bとの接触面での摩擦を抑えるための潤滑剤が不要であるため、軸受5を樹脂で構成した場合の利点(潤滑が不要)を生かすことができる。また、軸受5を長期間使用しても、潤滑剤を補給する必要がないため、軸受5の長寿命化を図ることができる。   Further, since a lubricant for suppressing friction at the contact surface between the preload spring 53a and the pressurizing ring 52 or the rotating base 1b is unnecessary, the advantage (no lubrication is required) when the bearing 5 is made of resin is utilized. be able to. Moreover, even if the bearing 5 is used for a long period of time, it is not necessary to replenish the lubricant, so that the life of the bearing 5 can be extended.

また、与圧リング52及び回転ベース1bの予圧ばね53aが接触する部分に、それぞれ凹凸部52a及び凹凸部1cを形成したことにより、確実に、予圧ばね53aのコイル線材の傾きを抑制し、コイル径方向に弾性変形させることができる。なお、凹凸部は、与圧リング52及び回転ベース1bのいずれか一方のみに形成されていてもよく、コイル線材の傾きを抑制する上で一定の効果を奏することができる。   Further, by forming the concave and convex portions 52a and the concave and convex portions 1c at the portions where the preload spring 53a of the pressurizing ring 52 and the rotary base 1b are in contact with each other, the inclination of the coil wire material of the preload spring 53a is surely suppressed, and the coil It can be elastically deformed in the radial direction. In addition, the uneven part may be formed only in any one of the pressurizing ring 52 and the rotation base 1b, and can exhibit a certain effect in suppressing the inclination of the coil wire rod.

実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2について説明する。上述した実施の形態1では、コイル線材で構成した与圧ばね53aを用いていたが、この実施の形態2では、コイル状の帯状板材で構成した予圧ばね53bを用いる。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above, the pressurizing spring 53a made of a coil wire is used, but in the second embodiment, a preload spring 53b made of a coiled strip-shaped plate material is used.

図4は、本実施の形態における与圧ばね53bと当該ばねを固定する与圧リング52と回転ベース1bの構造を拡大して示した図である。図4において、実施の形態1で説明した回転装置100の構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付す。   FIG. 4 is an enlarged view showing the structure of the pressurizing spring 53b, the pressurizing ring 52 that fixes the spring, and the rotation base 1b in the present embodiment. In FIG. 4, the same components as those of the rotating device 100 described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

実施の形態1では、予圧ばね53aをコイル線材で構成していたため、与圧リング52及び回転ベース1bにおいて与圧ばね53aと接触する部分に凹凸部52a,1c(図3)を設け、予圧ばね53aのコイル線材の傾きを抑制する必要があった。しかしながら、予圧ばねが傾くことがなければ、凹凸部52a,1c(図3)を設ける必要は無い。   In the first embodiment, since the preload spring 53a is formed of a coil wire, the preload springs 52a and 1c (FIG. 3) are provided on the pressurization ring 52 and the rotary base 1b at portions that contact the pressurization spring 53a. It was necessary to suppress the inclination of the coil wire 53a. However, if the preload spring does not tilt, it is not necessary to provide the uneven portions 52a and 1c (FIG. 3).

そこで、本実施の形態では、図4に示すように、予圧ばね53bを、コイル状に巻かれた帯状板材により構成している。与圧リング52と回転ベース1bとの隙間Aは、与圧ばね53bのコイル径よりも狭く設定されている。予圧ばね53bの断面形状(巻き軸方向に直交する断面形状)が円形である場合、与圧リング52と回転ベース1bとにより圧縮されることで楕円形状になる。この与圧ばね53aの弾性変形により与圧が発生し、与圧リング52に対して与圧が付与される。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the preload spring 53b is constituted by a strip-shaped plate member wound in a coil shape. The gap A between the pressurizing ring 52 and the rotary base 1b is set to be narrower than the coil diameter of the pressurizing spring 53b. When the cross-sectional shape of the preload spring 53b (the cross-sectional shape orthogonal to the winding axis direction) is circular, the preload spring 53b is compressed by the pressurizing ring 52 and the rotary base 1b to become an elliptical shape. A pressurizing force is generated by the elastic deformation of the pressurizing spring 53a, and the pressurizing ring 52 is pressurized.

帯状板材により形成された予圧ばね53bの場合は、上記のようにコイル径方向に圧縮されても、実施の形態1の予圧ばね53aのように傾くことはない。これは、与圧ばね53bを帯状板材で構成した場合、実施の形態1で説明した線材で構成された予圧ばね53aと比較して、傾きに対するより大きな抗力が生じるためと考えられる。   In the case of the preload spring 53b formed of a strip-shaped plate material, even if it is compressed in the coil radial direction as described above, it does not tilt like the preload spring 53a of the first embodiment. This is considered to be because when the pressurizing spring 53b is formed of a strip-shaped plate material, a greater resistance against inclination is generated as compared with the preload spring 53a configured of the wire described in the first embodiment.

以上説明したように、この実施の形態2では、実施の形態1と同様、与圧リング52の円周方向の全体に亘って均一に与圧を発生させることができるため、与圧リング52を薄くしても撓みが生じることがなく、装置の小型化、薄型化に資することができる。また、与圧ばね53bが与圧リング52と回転ベース1bとの間で圧縮されても傾くことがないため、与圧リング52や回転ベース1bとの接触面で発生する摩擦力や、それに伴う予圧力のヒステリシスの影響を排除することができ、予圧ばね53bの弾性変形のみにより発生する与圧を、与圧リング52に対して付与することができる。   As described above, in the second embodiment, as in the first embodiment, the pressurization ring 52 can be uniformly generated over the entire circumferential direction of the pressurization ring 52. Even if it is made thin, no bending occurs, which can contribute to the downsizing and thinning of the apparatus. Further, since the pressurizing spring 53b is not tilted even if it is compressed between the pressurizing ring 52 and the rotating base 1b, the frictional force generated on the contact surface with the pressurizing ring 52 and the rotating base 1b, and the accompanying force The influence of the preload hysteresis can be eliminated, and the pressurization generated only by the elastic deformation of the preload spring 53 b can be applied to the pressurization ring 52.

また、上述した実施の形態1と比較して、予圧リング52や回転ベース1bに凹凸部を設ける必要がなく、予圧リング52及び回転ベース1bの予圧ばね53bに接する面を、例えば平滑面とすることができるため、装置構成及び製造工程を簡単化することができる。また、実施の形態1でも説明したように、軸受5の長寿命化を図ることができる。   Further, as compared with the first embodiment described above, it is not necessary to provide an uneven portion on the preload ring 52 or the rotation base 1b, and the surfaces that contact the preload ring 53 and the preload spring 53b of the rotation base 1b are, for example, smooth surfaces. Therefore, the apparatus configuration and the manufacturing process can be simplified. Further, as described in the first embodiment, the life of the bearing 5 can be extended.

なお、上述した各実施の形態では、与圧ばね53a(53b)をリング状に配設していたが、特にリング状に限るものではなく、四角形、六角形等、必要に応じた形態で配設することができる。   In each of the embodiments described above, the pressurizing spring 53a (53b) is arranged in a ring shape. However, the pressurizing spring 53a (53b) is not particularly limited to the ring shape, and is arranged in a form as required, such as a square or a hexagon. Can be set.

また、与圧ばね53a(53b)は、その両端を溶接等で接続しても良い。また、予圧ばね53a(53b)を、例えば回転ベース1bに設けた円周方向の溝等に配設してもよく、この場合には、与圧ばね53a(53b)の両端を接続する必要はない。このように構成すれば、より廉価で製造することが可能になり、また、輸送、保管等の取扱いも容易になる。   Further, both ends of the pressurizing spring 53a (53b) may be connected by welding or the like. Further, the preload spring 53a (53b) may be disposed, for example, in a circumferential groove provided on the rotary base 1b. In this case, it is necessary to connect both ends of the preload spring 53a (53b). Absent. If comprised in this way, it will become possible to manufacture at a low price, and handling, such as transportation and storage, will also become easy.

また、上述した各実施の形態では、軸受5の外輪5bを分割構造として予圧リング52を設けていたが、内輪5aを分割構造としてもよい。   Further, in each of the above-described embodiments, the preload ring 52 is provided with the outer ring 5b of the bearing 5 as a divided structure, but the inner ring 5a may have a divided structure.

本発明の実施の形態1における回転装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the rotating apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における回転装置の構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the rotating apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における与圧ばね及びその支持部材の構成を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the structure of the pressurization spring in Embodiment 1 of this invention, and its supporting member. 本発明の実施の形態2における与圧ばね及びその支持部材の構成を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the structure of the pressurization spring in Embodiment 2 of this invention, and its supporting member.

符号の説明Explanation of symbols

1a 固定ベース、 1b 回転ベース、 1c 凹凸部、 2a,2b コア、 3a,3b 光素子、 4a 発光素子、 4b 受光素子、 5a 内輪、 5b 外輪、 51 玉、 52 与圧リング、 52a 凹凸部、 53a,53b 与圧ばね、 6 導光リング、 7 モータ、 100 回転装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a Fixed base, 1b Rotating base, 1c Uneven part, 2a, 2b Core, 3a, 3b Optical element, 4a Light emitting element, 4b Light receiving element, 5a Inner ring, 5b Outer ring, 51 balls, 52 Pressurizing ring, 52a Uneven part, 53a 53b Pressure spring, 6 Light guide ring, 7 Motor, 100 Rotating device.

Claims (8)

コイルばねと、
前記コイルばねを、そのコイル径方向に挟み込む第1及び第2の支持部材と
を備え、
前記第1の支持部材と前記第2の支持部材との隙間が、前記コイルばねのコイル径よりも小さく、前記第1及び第2の支持部材が前記コイルばねをコイル径の方向に圧縮することにより予圧を発生すること
を特徴とする与圧機構。
A coil spring;
A first support member and a second support member sandwiching the coil spring in the coil radial direction;
The gap between the first support member and the second support member is smaller than the coil diameter of the coil spring, and the first and second support members compress the coil spring in the direction of the coil diameter. A pressurizing mechanism characterized by generating preload by means of
前記コイルばねは、線材で形成されており、
前記第1及び第2の支持部材の前記コイルばねと接触する部分に、前記コイルばねの線材に対応した凹凸形状を有すること
を特徴とする請求項1に記載の予圧機構。
The coil spring is formed of a wire material,
2. The preload mechanism according to claim 1, wherein portions of the first and second support members that come into contact with the coil spring have an uneven shape corresponding to a wire material of the coil spring.
前記コイルばねは、帯状板材で構成されていることを特徴とする請求項1に記載の与圧機構。   The pressurizing mechanism according to claim 1, wherein the coil spring is formed of a strip-shaped plate material. 外輪と、内輪と、前記外輪及び前記内輪に2か所ずつ接するように配置された転動体とを備え、前記外輪又は前記内輪が軸方向に分割された4点接触軸受であって、
前記軸方向に分割された前記外輪又は前記内輪に対して予圧を付与する請求項1から3までのいずれか1項に記載の与圧機構を備えたことを特徴とする4点接触軸受。
A four-point contact bearing comprising an outer ring, an inner ring, and a rolling element arranged to contact the outer ring and the inner ring at two locations, wherein the outer ring or the inner ring is divided in the axial direction;
4. The four-point contact bearing comprising the pressurizing mechanism according to claim 1, wherein a preload is applied to the outer ring or the inner ring divided in the axial direction.
前記コイルばねが、前記外輪及び前記内輪の中心軸として規定される回転軸の周囲に配設されていることを特徴とする請求項4に記載の4点接触軸受。   The four-point contact bearing according to claim 4, wherein the coil spring is disposed around a rotating shaft defined as a central axis of the outer ring and the inner ring. 前記コイルばねが、前記回転軸を囲むよう環状に配設されていることを特徴とする請求項5に記載の4点接触軸受。   The four-point contact bearing according to claim 5, wherein the coil spring is annularly disposed so as to surround the rotating shaft. 固定部と、
回転部と、
前記固定部に対して前記回転部を回転可能に支持する請求項4から6までのいずれか1項に記載の4点接触軸受と
を備えた回転装置。
A fixed part;
A rotating part;
A rotating device comprising: the four-point contact bearing according to any one of claims 4 to 6, wherein the rotating portion is rotatably supported with respect to the fixed portion.
請求項7に記載の前記回転装置に設けられ、前記回転部と前記固定部との間で光信号を伝送する光信号伝送装置であって、
光信号としての光を発する発光素子と、
前記発光素子から発せられた光を伝播される環状の導光リングと、
前記導光リング内を伝播した光を受光する受光素子と
を備えた光信号伝送装置。
An optical signal transmission device that is provided in the rotation device according to claim 7 and transmits an optical signal between the rotation unit and the fixed unit,
A light emitting element that emits light as an optical signal;
An annular light guide ring that propagates light emitted from the light emitting element;
An optical signal transmission device comprising: a light receiving element that receives light propagating through the light guide ring.
JP2008065173A 2008-03-14 2008-03-14 Preload mechanism, four-point contact bearing, rotary device, and light signal transmission device Withdrawn JP2009222092A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008065173A JP2009222092A (en) 2008-03-14 2008-03-14 Preload mechanism, four-point contact bearing, rotary device, and light signal transmission device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008065173A JP2009222092A (en) 2008-03-14 2008-03-14 Preload mechanism, four-point contact bearing, rotary device, and light signal transmission device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009222092A true JP2009222092A (en) 2009-10-01

Family

ID=41239090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008065173A Withdrawn JP2009222092A (en) 2008-03-14 2008-03-14 Preload mechanism, four-point contact bearing, rotary device, and light signal transmission device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009222092A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013210059A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology Rotary shaft supporting mechanism and rotation introducing mechanism

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013210059A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology Rotary shaft supporting mechanism and rotation introducing mechanism

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8503118B2 (en) Lens driving device
TWI291522B (en) Geared transmission apparatus
KR101827257B1 (en) Wave generator and strain wave gear device
US8814438B2 (en) Rolling bearing cage, and rolling bearing including the same
WO2020075332A1 (en) Rotating moveable body for wire rope
JP2009222092A (en) Preload mechanism, four-point contact bearing, rotary device, and light signal transmission device
JP7151354B2 (en) ball screw device
JP2007198425A (en) Preloading device and preloading method for rolling bearing, and bearing unit
KR102085843B1 (en) Automatic winding device
JP2011047512A (en) Static pressure gas bearing
JP2018107786A (en) Imaging apparatus
JP2009174556A (en) Rolling bearing device
WO2012176456A1 (en) Lens advancing device, imaging device equipped with lens advancing device, and portable electronic device
CN112431908A (en) Harmonic speed reducer
CN112313161B (en) Kinematic idler roller
JP2017049280A (en) Lens device
JP5127591B2 (en) Swiveling drive mechanism
JP2006177447A (en) Double-row rolling bearing
JP2020041577A (en) Power transmission device
JP6653794B2 (en) Apparatus and method for guiding optical fiber cable of space stabilizer
JP2014043928A (en) Forward/backward slight movement rotary bearing
US10948010B2 (en) Bearing device and rotating machine using the same
JP2006177445A (en) Double-row automatic aligned roller bearing
JP2009157311A (en) Bearing mechanism for motor, optical scanning apparatus having bearing mechanism for motor, and optical reader having optical scanning apparatus
JP2020076486A (en) Ball screw device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20110607