JP5161054B2 - 球状ころがり支持体を有する移動構造体 - Google Patents

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Description

本発明は、相互に接合面が変化する複数の部材間の接合面に、球状ころがり支持体を介設してなる球状ころがり支持体を有する移動構造体に関する。
接合面が平面でその平面が直線方向に相対移動する部材間や接合面が弧状で、その接合面がころがり方向に回転する部材間等には何等かの摩擦力低減のための手段が介設され、その手段としては各種のものがあるが、例えば、「特許文献1」,「特許文献2」,「特許文献3」,「特許文献4」等が挙げられる。
特開平9−144751号(図1) 特開平7−63217号(図1) 特表平8−512379号(図1) 特開平5−44719号(図1)
「特許文献1」の「特開平9−144751号」の「スラスト軸受」は、成形板(2)と台金(3)との間に金属(5)を介設し、両者間のすべり摩擦抵抗を低減することを特徴とするものである。また、「特許文献2」の「特開平7−63217号」の「球面すべり軸受」は、外面に弧状面を形成する内輪(1)と外輪(3)との間に両者に接触する(ライナースP)を介設したものであり、低摩擦的の効果を有するものからなる。
また、「特許文献3」の「特表平8−512379号」の「ロータリースクリューコンプレッサ」は、雄ロータ(6)の回転軸の両端側に軸受け(10)を設けて、回転時における摩擦抵抗を低減するようにしている1つの実施例を示す。なお、「特許文献4」の「特開平5−44719号」の「ころがり玉軸受け」は、前記の「特許文献3」の軸受け(10)の部位に設けることが可能な「ころがり玉軸受け」の一例を示すものであり、これにより回転時における摩擦抵抗を大幅に低減することができる。
以上の従来技術のように、接合面が直線方向やころがり方向に移動する部材間には、必ず何等かの摩擦抵抗低減手段が介設されている。しかしながら、より高い摩擦抵抗の低減手段としては、前記したものではやや不十分であり、より高い低摩擦抵抗を生ずるものが移動する部材間には必要であり、その中で比較的コンパクトにまとめられ、各種構造の部材に介設可能な低摩擦発生部材が移動構造体には求められる。
本発明は、以上の事情に鑑みて発明されたものであり、直線移動するものや、ころがり移動するものや、この双方の移動をすることのできるあらゆる部材間に介設され、比較的コンパクトと構成される球状ころがり支持体を有する移動構造体を提供することを目的とする。
本発明は、以上の目的を達成するために、請求項1の発明は、複数部材の接合面に球状ころがり支持体を介設し、前記接合面が相互に移動すべく形成される移動構造体であって、該移動構造体は、前記接合面が相互に直線方向に離隔する移動、又はころがり方向に移動、又は相互に直線方向に離隔すると共にころがり方向に移動するものからなり、前記球状ころがり支持体が、大球及び小球を用い内面に球状面を形成し、これに連通する開口部を形成してなるケース本体と、該ケース本体に挿入され前記ケース本体の前記球状面と対峙する部位に弧状面を形成し、前記大球の挿入可能な穴を形成してなる第1の球ガイドと、該第1の球ガイドの前記弧状面と前記ケース本体の球状面との間に形成される空間部内に装着され、外面側に前記球状面に当接する外面球状部と前記大球に当接する内面球状部とを形成すると共に、前記空間部内に前記大球に当接して移動する複数の前記小球の通路を形成してなる第2の球ガイドと、前記第1の球ガイドの前記穴に挿入された前記大球の飛び出しを防止すべく第1の球ガイドに装着される押え部材とを有するものからなることを特徴とする。
本発明における球状ころがり支持体は、大球と小球を用いるボール体接触形態のものからなるため、移動時における摩擦抵抗力を大幅に低減することができる。また、これ等のボール体はケース本体内にコンパクトにまとめられているため、移動する部材に容易に、かつコンパクトに設置することができ、あらゆる構造体に適用可能である。
以下、本発明の球状ころがり支持体を有する移動構造体の実施の形態を図面を参照して詳述する。
本発明の内容を説明するため、移動構造体としては図1乃至図3に示すものを例として挙げるが、本発明の移動構造体の形態はこれ等のものに限定するものではない。
図1及び図4は、実施例1の球状ころがり支持体を有する移動構造体200を示す。この移動構造体200は、平板状の部材300及び400とからなり、その間には球状ころがり支持体100が介設される。なお、本実施例では、図4に示すように球状ころがり支持体100は、部材400に設けられているがこれに限定するものではなく、部材300及び部材300と400の双方に設けられてもよい。
次に、図6により球状ころがり支持体100の全体構造を示す。図示のように、球状ころがり支持体100は大別してケース本体1と、第1の球状ガイド2と、第2の球状ガイド3と、押え部材4と、大球5及び小球6等とからなる。
図6及び図7に示すように、ケース本体1は内面に球状面7を形成し、図の上方側に球状面7に連通する開口部8を有するブロック体9からなる。なお、ブロック体9は角状でも球体状でもよく、製作し易い任意の形状のものからなる。
図6及び図8(a),(b),(c)に示すように、第1の球ガイド2は全体形状としては球体からなり、その相対向する左右面にはケース本体1の球状面7と対峙する弧状面10,10が形成され、弧状面10,10と直交する前後面は図8(b)に示すように略T字形状のものからなる。また、上方側には大球5の挿入される穴11が底付きで形状され、この穴11に大球5が挿入された状態では、図6に示すように大球5はその上部を少し第1の球ガイド2の上面からはみ出た形状のものになるように深さが形成される。なお、このはみ出し量は、部材300と部材400(図4に示す)との間の隙間に対応するものである。
図9(a),(b),(c)は第2の球ガイド3を示し、図の実線がそのものを示し、他の一点鎖線はその形状を解り易く示すための投影画法の一部を示すものである。全体形状としては、球体の一部を切り取った駒状の形状からなり、その外面側にはケース本体1の球状面7に当接する外面球状部12が形成され、内面には大球5の外面に当接する内面球状部13が形成される。
図10(a),(b)に示すように、押え部材4はリング状の部材からなり、第2の球ガイド3の孔11に嵌入可能の外径を形成すると共に、下方側には大球5に当接する弧状面14が形成される。
図6は以上の構成要素(ケース本体1,第1の球ガイド2,第2の球ガイド3,押え部材4,大球5及び小球6)を組み合わせた球状ころがり支持体100の全体形状を示すものである。
図6に示すように、ケース本体1には第1の球ガイド2及び第2の球ガイド3が挿入されると共に、大球5及び複数個の小球6が挿入される。
この状態で、ケース本体1の球状面7と第1の球ガイド2の弧状面10との間には空間部15が形成され、この空間部15内に挿入されている小球6は、空間部15内において第2の球ガイド3によって形成されている通路に収納され、大球5や、ケース本体1の球状面7や、第1の球ガイド2の弧状面10や、第2の球ガイド3の内側面に当接した状態で通路内を循環するように形成される。
以上の構造により、大球5が回転するとこれに接触している小球6が回転し、かつ小球6は通路内を循環するため大球5は自転するのみとなり、大球5と接触する部材(例えば、部材300のすべり面300A)との間の摩擦力が大幅に低減することになる。
図2,図3及び図5は、本発明の別実施例を示すものである。この実施例では、移動構造体は部材500(又は500A)と部材600とからなる。即ち、部材600は回転軸からなり、部材500(又は500A)は部材600を枢支するものである。なお、図3は部材600が部材500Aに枢支されると共に、部材500Aの軸線方向に沿って直線運動するものからなる。この「実施例2」には、図5に示すように前記の球状ころがり支持体100が円周方向に沿って複数個対称位置に配置される。なお、球状ころがり支持体100は、部材500(又は500A)側に配置される。
以上の「実施例1」及び「実施例2」において、部材300と400及び部材500(500A)と600との間の接合面に摩擦力が発生するが、球状ころがり支持体100の存在により、その摩擦力は大幅に低減され、部材は円滑に移動することができる。
本発明は、以上の説明のものからなるが、その内容は以上の説明に限定するものでなく、同一技術的範疇のものが適用されることは勿論である。
本発明の球状ころがり支持体を有する移動構造体は、すべての相対移動体に適用可能であり、その利用範囲は極めて広い。
直線移動する本発明の1つの実施例を示す模式図。 ころがり移動する本発明の他の実施例を示す模式図。 直線移動ところがり移動とを行う本発明の別の実施例を示す模式図。 図1の詳細内容を示す断面図。 図2及び図3における球状ころがり支持体の配列を示す断面図。 本発明における球状ころがり支持体の全体構造を示す断面図。 本発明のケース本体の断面図。 本発明の第1の球ガイドの構造を示すものであり、(b)は正面図、(a)は(b)の上面図、(c)は(b)の側面図。 本発明の第2の球ガイドの構造を示すものであり、(a)は正面図、(b)は(a)の側面図、(c)は(a)の上面図。 本発明の押え部材の構造を示すものであり、(a)は上面図、(b)は(a)の正面図。
符号の説明
1 ケース本体
2 第1の球ガイド
3 第2の球ガイド
4 押え部材
5 大球
6 小球
7 球状面
8 開口部
9 ブロック体
10 弧状面
11 穴
12 外面球状部
13 内面球状部
14 弧状面
15 空間部
100 球状ころがり支持体
200 球状ころがり支持体を有する移動構造体
300 部材
300A すべり面
400 部材
500 部材
500A 部材
600 部材

Claims (1)

  1. 複数部材の接合面に球状ころがり支持体を介設し、前記接合面が相互に移動すべく形成される移動構造体であって、該移動構造体は、前記接合面が相互に直線方向に離隔する移動、又はころがり方向に移動、又は相互に直線方向に離隔すると共にころがり方向に移動するものからなり、前記球状ころがり支持体が、大球及び小球を用い内面に球状面を形成し、これに連通する開口部を形成してなるケース本体と、該ケース本体に挿入され前記ケース本体の前記球状面と対峙する部位に弧状面を形成し、前記大球の挿入可能な穴を形成してなる第1の球ガイドと、該第1の球ガイドの前記弧状面と前記ケース本体の球状面との間に形成される空間部内に装着され、外面側に前記球状面に当接する外面球状部と前記大球に当接する内面球状部とを形成すると共に、前記空間部内に前記大球に当接して移動する複数の前記小球の通路を形成してなる第2の球ガイドと、前記第1の球ガイドの前記穴に挿入された前記大球の飛び出しを防止すべく第1の球ガイドに装着される押え部材とを有するものからなることを特徴とする球状ころがり支持体を有する移動構造体。
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