JP3549133B2

JP3549133B2 - ワンポイントベアリング及びそれを用いた電子情報装置

Info

Publication number: JP3549133B2
Application number: JP34797695A
Authority: JP
Inventors: 俊男飯山
Original assignee: Origin Electric Co Ltd
Current assignee: Origin Electric Co Ltd
Priority date: 1995-12-15
Filing date: 1995-12-15
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2015-12-15
Also published as: JPH09166135A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は，各種の光学媒体を利用した電子情報装置における光の通路を変化させるミラーの角度を変更するのに好適なワンポイントベアリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近におけるコンパクトディスク（ＣＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ（リードオンメモリ）、又は光磁気（ＭＯ）ディスクなどの光学媒体を利用した電子情報機器の発展は目ざましい。これらを大きく分類すると、消すことの無い情報を格納する再生専用のＣＤやレーザーディスク（ＬＤ）を用いる電子情報機器、一定期間の保存が必要で誤って消去できない情報を格納する１回記録繰り返し再生用のＷＯ（ライトワンス）ディスクやＣＤ−Ｒ（ＣＤレコーダブル）を用いる電子情報機器、及び繰り返し書き込み再生できるＭＯディスクやミニディスク（ＭＤ）を用いる電子情報機器の３種類のタイプになる。
【０００３】
これらいずれの電子情報機器においても、各ディスクに格納された情報を光学的に読み取る光学ピックアップ機構を備えており、この光学ピックアップ機構は、一般にディスクの情報を光学的に読み取るための光を発生する発光ダイオード又はレーザダイオードのような光源、及びその光線を走査するためのミラーからなる。そのミラーを駆動するサーボドラブ機構には、光学ピックアップキャリアとして、図４に示すようなワンポイントベアリングが用いられている。
【０００４】
図４により、このような従来のワンポイントベアリングを説明すると、半球状のカップ部材１の底部に多数の小球部材２を互いに接触させて配置し、それらの上に小球部材２の径よりもかなり大きなボール３を１個載せ、カップ部材１のフランジ部１Ａにふた部材７のフランジ部７Ａを溶接している。ふた部材７は円形状の開口７Ｂを有し、その開口７Ｂからボール３の頭部分３Ａが露出する。ある種の光学媒体利用の電子情報装置では、そのボール３の頭部分３Ａに図示しないミラー、あるいはミラー支持板がワンポイントで支持されており、アキシァル方向Ｙに負荷をかけた状態で、ボール３が外力により一定角度（±１５°程度）の範囲内で回転することにより、そのボール３に１点で接しているミラー、あるいはミラー支持板が小さなトルクで左右又は前後に揺動するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような構造をもつワンポイントベアリングでは、小球部材２同士の干渉により固有の振動が発生するため、ミラー部材などの被駆動部材に微小振動を与えてしまうという欠点がある。
【０００６】
また、カップ部材１とふた部材７との固定方法が難しく、例えばスポット溶接では溶接時に発生するチリ、芯ずれの影響によって、ワンポイントベアリングの揺動動作が不円滑になり易いという問題がある。
【０００７】
さらに、カップ部材１とふた部材７とが密封に近い状態にされるために、組み立て後の洗浄や給油が難しいという欠点もある。
【０００８】
本発明はこのような従来の問題点をすべて解決すると共に、容易に組み立てが可能で、安価なワンポイントベアリング及びそれを用いた電子情報装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【問題を解決するための手段】
前述のような問題を解決するため，第１の発明は、ほぼ最下部に穴を備えた半球状のカップ部材と、前記カップ部材の穴に挿入されるこの穴の径よりも径の小さい柱部と、この穴からの脱落を防ぐための脱落防止部とからなる係着部が外面のほぼ最下部から延びる部分球状の部材であって、前記係着部をほぼ中心にほぼ一定間隔で形成された複数の小孔を持ち、前記半球状のカップ部材の径よりも小さな径を有する保持部材と、この保持部材の複数の小孔に保持される小球部材と、前記保持部材内において前記複数小球部材に支えられ、前記保持部材の円形状の開口から一部分が露出しているボール部材とからなり、前記ボールにかかる荷重によって前記保持部材とボール部材が前記カップ部材の球面に沿って揺動することを特徴とするワンポイントベアリングを提供するものである。
【００１０】
前述のような問題を解決するため，第２の発明は、前記カップ部材の前記穴がほぼ円形であることを特徴とする請求項１に記載のワンポイントベアリングを提供するものである。
【００１１】
前述のような問題を解決するため，第３の発明は、前記カップ部材の前記穴が一方向に長い長孔であることを特徴とする請求項１に記載のワンポイントベアリングを提供するものである。
【００１２】
前述のような問題を解決するため，第４の発明は、前記ボール保持部材の前記円形状の開口の最小径が前記前記ボールの最大径よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のワンポイントベアリングを提供するものである。
【００１３】
前述のような問題を解決するため，第５の発明は、前記ボール保持部材が回るのを防ぐためのほぼ平坦な並行部分を、前記ボール保持部材と前記カップ部材の対面する箇所にそれぞれ形成したこと特徴とする請求項１に記載のワンポイントベアリングを提供するものである。
【００１４】
前述のような問題を解決するため，第６の発明は、請求項１に記載のワンポイントベアリングを備えると共に、このワンポイントベアリングの動作により揺動する部材を備えたことを特徴とする電子情報装置を提供するものである。
【００１５】
【発明を実施するための形態及び実施例】
以下図面により本発明の各実施例について説明する。このワンポイントベアリングの断面（ラインＸーＸ’）を示す図１（Ａ），カップ部材の下側から見た図１（Ｂ）において、図３で示した記号と同一の記号は相当する部材を示すものとする。
【００１６】
このワンポイントベアリングの特徴は、従来のものとは違ってフタを持たず、ふたに代えて保持部材によって数少ない小球部材と１個のボールの双方を保持すると共に、カップ部材１の穴１Ｂにその保持部材を係着させて揺動するようにしたものである。
【００１７】
カップ部材１は金属材料からなる半球状のものであり、その底部に円形状の穴１Ｂを有する。合成樹脂材料からなる保持部材４はカップ部材１の内径よりも小さい外径をもつ部分球状の形状をしており、その外面から中心軸線Ｙに沿って延びる係着部４Ａと、小球部材２を保持するための孔４Ｂとを有する。また、保持部材４はボール３を入れ、その後ボールが簡単に脱落しないような開口４Ｃを有する。
【００１８】
係着部４Ａは柱部４Ａ１とその先端に形成された脱落防止部４Ａ２とからなる。柱部４Ａ１は円形状の穴１Ｂ内で揺動できる程度にカップ部材１の穴１Ｂよりも径が小さく、かつカップ部材１の厚みよりも大きい長さを有する。脱落防止部４Ａ２の最大径の部分はカップ部材１の穴１Ｂの径よりも径が大きくなっており、係着部４Ａが一旦、カップ部材１の穴１Ｂに嵌挿された後には、脱落防止部４Ａ２により簡単には抜けないようになっている。また、３個の孔４Ｂは３個の小球部材２を保持するため、中心軸線Ｙに対称でほぼ等間隔に備えられている。孔４Ｂ及び小球部材２は５個以上でも良いが、コストの面からは３個又は４個が好ましい。また、開口４Ｃは好ましくはボール３よりも径が若干小さい円形、又は開口４Ｃの最も狭い幅の部分をボール３よりも若干小さくするような一つ以上の突起を有するような形状である。
【００１９】
このワンポイントベアリングの組み立ては非常に容易であり、保持部材４の３個の孔４Ｂにそれぞれ小球部材２を保持させた状態で、保持部材４の係着部４Ａをカップ部材１の穴１Ｂに合わせ、中心軸線Ｙ方向の加圧力を与えて押し込む。このとき、保持部材４の係着部４Ａは合成樹脂からなるので、その弾力性により脱落防止部４Ａ２がカップ部材１の穴１Ｂを通って、カップ部材１の外面側に突き出る。しかる後にボール３を保持部材４の開口４Ｃから押し込む。このような簡単な組み立て工程によってバラバラになることの無いワンポイントベアリングが得られる。
【００２０】
次にこのワンポイントベアリングの動作説明を行う。例えば、ボール３の露出部に図１の中心軸線Ｙに対してある角度で振れるアキシァル荷重が加わるものとすると、ボール３はアキシァル荷重が振れる方向に回転する。この回転を支える小球部材２はボール３の回転方向とは反対の方向に回転を行い、カップ部材１の内面を荷重の振れる方向に転動する。これに伴い、保持部材４の係着部４Ａは荷重が振れる方向、例えばアキシァル荷重が右側に振れるときには、右方向に揺れる。したがって、アキシァル荷重が左側に揺れるときには、同様にして保持部材４の係着部４Ａは左方向に揺動するので、結局、ボール３の露出部に加わるアキシァル荷重が中心軸線Ｙに対してある角度（例えば、±１５°）左右に揺れると、保持部材４は同方向に揺動することになる。このとき、小球部材２同士の干渉は一切なく、保持部材４が係着部４Ａによって邪魔されることなく揺動するため、ボール３は小さいトルクで回転を行う。
【００２１】
次に、図２によりこのワンポイントベアリングの第２の実施例を説明する。図２（Ａ）は上方から見た図であり、その（Ｂ）は断面を説明するための図面である。図２において、図１と同一の記号については相当する部材を示すものとする。
【００２２】
この実施例は図２に示すように、カップ部材１の底面に該当する部分に形成された穴１Ｂが丸穴ではなく一方向に長い長穴であり、この長穴の短辺は係着部４Ａの柱部４Ａ１の径より若干大きいだけであるが、その長辺は係着部４Ａが所定の範囲で揺動できる程度にその柱部４Ａ１の径よりも大きい。
【００２３】
保持部材４の係着部４Ａが穴１Ｂの長手方向だけに揺動するので、保持部材４自身の揺動も穴１Ｂの長手方向だけに規制するため、保持部材４の外面における穴１Ｂの長手方向に沿った部分４Ｄ，４Ｅを断面直線状、つまり平坦にすると共に、これら平坦外壁部４Ｄ，４Ｅに対面するカップ状部材１の内壁面部分１Ｃ，１Ｄをも平坦にしている。外力が加わっていない状態では、保持部材４の平坦外壁部４Ｄ，４Ｅとカップ状部材１の平坦内壁部１Ｃ，１Ｄは僅かな空隙を介してほぼ並行に対向している。なお、この実施例では中心軸線Ｙを中心に９０°間隔で小球部材２を４個備えており、穴１Ｂの長手方向に沿ってその両側に２個の小球部材２を位置させている。
【００２４】
したがって、この構造のワンポイントベアリングでは、中心軸線Ｙに対してある角度で振れるアキシァル荷重がボール３の露出部に加わるとき、ボール３及び小球部材２の回転により保持部材４はカップ部材１の穴１Ｂの長手方向に容易に揺動するが、外力がカップ部材１の穴１Ｂの短辺方向に加わるときには、保持部材４の平坦外壁部４Ｄ，４Ｅとカップ状部材１の平坦内壁部１Ｃ，１Ｄとが当接するので、保持部材４はこの方向には揺動しない。
【００２５】
この構造のワンポイントベアリングでは、揺動する方向が規制されているので、ノイズとなる外力が加わることがあっても、誤った方向に運動することがなく、ノイズに応答しないという特徴がある。
【００２６】
次に本発明の一実施例に係るワンポイントベアリングを電子情報装置に適用した実施例を図３により説明する。
【００２７】
図３において、５は電子情報装置の光源又はプリズムなどの搭載された基板の一部分を示す取り付け部材であり、その取り付け穴５Ａにカップ状部材１を嵌合させてこのワンポイントベアリングを取り付けている。６は光の方向を変化させるためのミラーを支える支持板などのような被駆動部材でり、ボール３の露出部分に１点で接している。図３では１個のワンポイントベアリングで被駆動部材６を支えているが、必要に応じて任意の個数のワンポイントベアリングを図面左右方向に１列に配置して、複数の接触点からなる直線で支えても良い。中心軸線Ｙ方向に対して例えば±１５°の範囲内で揺れるアキシァル荷重をかけた場合には、ワンポイントベアリングのボール３が±１５°の範囲内で回転することにより、被駆動部材６は、図３において±１５°の範囲内で紙面の表裏方向に揺動する。
【００２８】
この構造のワンポイントベアリングでは、カップ状部材１の外面に保持部材４が係着部４Ａの脱落防止部４Ａ２が延びているので、この脱落防止部４Ａ２に被駆動部材６の駆動源（図示せず）を結合して、カップ状部材１の穴１Ｂの長手方向に外力を与えることにより、小球部材２及びボール３が回転し、被駆動部材６を容易に揺動させることができる。
【００２９】
なお、図１及び図３に示した構造のワンポイントベアリングでは、ボール３の頂部にシャフトを固定することにより、各部材がバラバラになることがない一体型のピボットベアリングとすることができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べたように，本発明によれば，小球部材２が保持部材により互いに離れて位置し、個数が少ないので、小球部材２同士が干渉することがなく、したがって固有の振動が発生しないので、電子情報機器の被駆動部材に微小振動を与えてしまうこともない。
【００３１】
また、カップ部材１に保持部材４を押し込み、さらに保持部材４にボールを押し込むだけで、バラバラにならないワンポイントベアリングを容易に組み立てることが可能である。
【００３２】
さらに、従来に比べて小球部材の数を大幅に少なくでき、組み立ても容易であることから、低コストのワンポイントベアリングを提供できる。
【００３３】
また、このワンポイントベアリングではカップ部材とフタを溶接で密閉していないので、溶接時にチリや熱的ひずみなどが生ずることがなく、動作特性に悪影響を与えないのは勿論のこと、組み立て後にグリースのような潤滑剤を容易に充填、あるいは給油することができる。
【００３４】
また、このようなメリットをもつワンポイントベアリングを用いた高性能の電子情報装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るワンポイントベアリングの第１の実施例を示す図である。
【図２】本発明に係るワンポイントベアリングの第２の実施例を示す図である。
【図３】本発明に係るワンポイントベアリングを用いた電子情報装置を説明するための図である。
【図４】従来のワンポイントベアリングの一例を示す図である。
【符号の説明】
１・・・・カップ部材
１Ａ・・・・カップ部材のフランジ部
１Ｂ・・・・カップ部材の底部に設けられた穴
１Ｃ，１Ｄ・・・・カップ部材の平坦内壁部
２・・・・複数の小球部材
３・・・・ボール
４・・・・保持部材
４Ａ・・・・保持部材の係着部
４Ａ１・・・・係着部の柱部
４Ａ２・・・・係着部の脱落防止部
４Ｂ・・・・小球部材２を保持するための複数の孔
４Ｃ・・・・ボール３を保持部材に保持するための開口
４Ｅ、４Ｄ・・・・保持部材の平坦外壁部
５・・・・取り付け部材
６・・・・被駆動部材

Claims

ほぼ最下部に穴を備えた半球状のカップ部材と、
前記カップ部材の穴に挿入される該穴の径よりも径の小さい柱部と、該穴からの脱落を防ぐための脱落防止部とからなる係着部が外面のほぼ最下部から延びる部分球状の部材であって、前記係着部をほぼ中心にほぼ一定間隔で形成された複数の小孔を持ち、前記カップ部材の径よりも小さな径を有する保持部材と、
該保持部材の複数の小孔に保持される小球部材と、
前記保持部材内において前記複数小球部材に支えられ、前記保持部材の円形状の開口から一部分が露出しているボール部材と、
からなり、前記ボールにかかる荷重によって前記保持部材とボール部材が前記カップ部材の球面に沿って揺動することを特徴とするワンポイントベアリング。
前記カップ部材の前記穴がほぼ円形であることを特徴とする請求項１に記載のワンポイントベアリング。
前記カップ部材の前記穴が一方向に長い長孔であることを特徴とする請求項１に記載のワンポイントベアリング。
前記保持部材の前記円形状の開口の最小径が、前記前記ボールの最大径よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のワンポイントベアリング。
前記保持部材が回るのを防ぐためのほぼ平坦な並行部分を、前記保持部材と前記カップ部材の対面する箇所にそれぞれ形成したこと特徴とする請求項１に記載のワンポイントベアリング。
請求項１に記載のワンポイントベアリングを備えると共に、このワンポイントベアリングの動作により揺動する部材を備えたことを特徴とする電子情報装置。