JP5374258B2 - Bearing bearing and drive device provided with the bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、少なくとも一方が軸線周りに回転する第1部材と第2部材の間に配置されるベアリング軸受、および該ベアリング軸受を備えた駆動装置に関するものである。 The present invention relates to a bearing that is disposed between a first member and a second member, at least one of which rotates about an axis, and a drive device including the bearing.
少なくとも一方が軸線周りに回転する第1部材と第2部材の間に配置されるスラスト軸受としては、図9(a)、(b)に示すように、円環状の第1支持板91xと、この第1支持板91xに対して軸線方向で対向するように配置された環状の第2支持板92xとを備え、第1支持板91xと第2支持板92xとの間に形成された環状の転動路95xに沿って、リテーナ94xに保持されたベアリングボール93xが複数配置されたベアリング軸受9xが提案されている。ここで、第1支持板91xおよび第2支持板92xはいずれも、幅方向(半径方向)の略中央部分が互いに反対側に略V字形状に凹んだ形状になっており、かかるV字形状の環状溝915x、925xによって転動路95xが構成されている(特許文献1、2参照)。
As the thrust bearing disposed between the first member and the second member, at least one of which rotates around the axis, as shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b), an annular
しかしながら、図9(a)、(b)に示すベアリング軸受9xでは、ベアリングボール93xが第1支持板91xのV字形状の環状溝915xの2つの斜面と第2支持板92xのV字形状の環状溝925xの2つの斜面の計4箇所、あるいは、かかる4つの斜面の3箇所に接することになるため、ベアリングボール93xを使った割には摺動ロスが大きいという問題点がある。
However, in the
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、摺動ロスをさらに低減することのできるベアリング軸受、およびかかるベアリング軸受を用いた駆動装置を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a bearing that can further reduce sliding loss, and a drive device that uses such a bearing.
上記課題を解決するために、本発明では、第1支持板と、該第1支持板に軸線方向で対向するように配置されて前記第1支持板との間に環状の転動路を構成する第2支持板と、前記転動路内に沿って配置された複数のベアリングボールと、前記転動路内で前記ベアリングボールを支持するリテーナと、を有するベアリング軸受であって、前記第1支持板において前記転動路を構成する第1環状面、および前記第2支持板において前記転動路を構成する第2環状面は各々、内周側から外周側において屈曲部分を有しない連続した面、つまり軸線を通る断面が直線になっており、前記ベアリングボールは、前記第1環状面および前記第2環状面の各々に対して1箇所で接していることを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the present invention, an annular rolling path is formed between the first support plate and the first support plate, which is disposed so as to face the first support plate in the axial direction. A first bearing plate, a plurality of bearing balls arranged along the rolling path, and a retainer for supporting the bearing ball in the rolling path, wherein the first bearing plate The first annular surface constituting the rolling path in the support plate and the second annular surface constituting the rolling path in the second support plate are each continuous from the inner peripheral side to the outer peripheral side without a bent portion. The surface, that is, the cross section passing through the axis is a straight line, and the bearing ball is in contact with each of the first annular surface and the second annular surface at one location.
本発明を適用したベアリング軸受は、軸線方向で対向する第1支持板と第2支持板との間に形成された転動路内にベアリングボールが配置されており、スラスト軸受として用いることができる。ここで、第1環状面および第2環状面は各々、内周側から外周側において屈曲部分を有しない連続した面、つまり軸線を通る断面が直線になっている。このため、ベアリングボールは、第1環状面および第2環状面の各々に対して1箇所のみで接する状態で転動するので、摺動ロスが小さい。 The bearing bearing to which the present invention is applied has a bearing ball disposed in a rolling path formed between the first support plate and the second support plate facing each other in the axial direction, and can be used as a thrust bearing. . Here, each of the first annular surface and the second annular surface has a continuous surface having no bent portion from the inner peripheral side to the outer peripheral side, that is, a cross section passing through the axis is a straight line. For this reason, since the bearing ball rolls in a state of being in contact with each of the first annular surface and the second annular surface at only one place, the sliding loss is small.
また、本発明は、前記第1環状面および前記第2環状面の双方が、前記軸線方向に対して傾いた円錐面になっていることを特徴とする。このように構成すると、ベアリングボールの軌道が安定するという利点がある。 Further, the present invention is characterized in that both the first annular surface and the second annular surface are conical surfaces inclined with respect to the axial direction . This configuration has an advantage that the bearing ball raceways are stabilized.
さらに、本発明は、前記第1環状面および前記第2環状面のうちの一方の環状面は、環状面の外周側が前記軸線方向に対して前記ベアリングボールが位置する側に傾いた円錐面になっており、他方の環状面は、環状面の外周側が前記軸線方向に対して前記ベアリングボールが位置する側とは反対側に傾いた円錐面になっていることを特徴とする。かかる構成を採用すると、ベアリングボールが転動した際に遠心力を受けても、外周側に変位せず、ベアリングボールの軌道が安定するという利点がある。 Further, according to the present invention, one of the first annular surface and the second annular surface is a conical surface in which the outer peripheral side of the annular surface is inclined to the side where the bearing ball is located with respect to the axial direction. The other annular surface is characterized in that the outer peripheral side of the annular surface is a conical surface inclined to the opposite side to the side on which the bearing ball is located with respect to the axial direction . When such a configuration is adopted, there is an advantage that even if a centrifugal force is applied when the bearing ball rolls, the bearing ball is not displaced to the outer peripheral side and the raceway of the bearing ball is stabilized.
また、本発明は、前記第1環状面と前記第2環状面とは、平行であり、前記第1環状面と前記第2環状面との対向距離は、内周側から外周側において一定である構成を特徴とする。In the present invention, the first annular surface and the second annular surface are parallel to each other, and the facing distance between the first annular surface and the second annular surface is constant from the inner peripheral side to the outer peripheral side. Characterized by a certain configuration.
本発明を適用したベアリング軸受を備えた駆動装置では、前記第1支持板が配置された第1部材と、前記第2支持板が配置された第2部材とを備え、前記第1部材および前記第2部材のうちの一方の部材が他方の部材に対して前記ベアリング軸受を介して相対回転可能に支持されている構成を有する。 In a drive device including a bearing bearing to which the present invention is applied, the drive device includes a first member on which the first support plate is disposed, and a second member on which the second support plate is disposed, and the first member and the One member of the 2nd member has the composition supported so that relative rotation is possible via the bearing bearing with respect to the other member.
例えば、モータの駆動により弁体の開方向および閉方向に駆動される出力軸と、該出力軸と固定体との間に配置されて前記モータへの給電が停止した際に前記出力軸を前記閉方向に移動させる付勢部材と、を有する駆動装置において、前記ベアリング軸受は、前記付勢部材により前記出力軸が前記閉方向に移動する際に前記出力軸に追従して前記一方の部材として回転する回転部材と、前記他方の部材としての前記固定体との間に配置されている。このような駆動装置に本発明を適用したベアリング軸受を用いると、ベアリング軸受での摺動ロスが小さいので、付勢部材の付勢力が小さくても、付勢部材は、出力軸を確実に移動させる。また、モータの駆動により出力軸を開方向に移動させるときには付勢部材の付勢力に抗することになるため、付勢部材の付勢力が小さければ、その分、モータ出力が小さくてよい。それ故、モータとしては小型で安価なものを用いることができる。 For example, an output shaft that is driven in the opening direction and the closing direction of the valve body by driving the motor, and the output shaft that is disposed between the output shaft and the fixed body and stops supplying power to the motor. the drive device having a biasing member for moving in the closing direction, said bearing bearing, as the one member to follow to the output shaft when the output shaft by the urging member is moved in the closing direction It arrange | positions between the rotating member which rotates, and the said fixed body as said other member. When a bearing bearing to which the present invention is applied is used for such a drive device, since the sliding loss in the bearing bearing is small, the biasing member reliably moves the output shaft even if the biasing force of the biasing member is small. Let In addition, when the output shaft is moved in the opening direction by driving the motor, the biasing force of the biasing member is resisted. Therefore, if the biasing force of the biasing member is small, the motor output may be reduced accordingly. Therefore, a small and inexpensive motor can be used.
本発明を適用したベアリング軸受は、軸線方向で対向する第1支持板と第2支持板との間に形成された転動路内にベアリングボールが配置されており、スラスト軸受として用いることができる。ここで、第1環状面および第2環状面は各々、内周側から外周側において屈曲部分を有しない連続した面、つまり軸線を通る断面が直線になっている。このため、ベアリングボールは、第1環状面および第2環状面の各々に対して1箇所のみで接する状態で転動するので、摺動ロスが小さい。 The bearing bearing to which the present invention is applied has a bearing ball disposed in a rolling path formed between the first support plate and the second support plate facing each other in the axial direction, and can be used as a thrust bearing. . Here, each of the first annular surface and the second annular surface has a continuous surface having no bent portion from the inner peripheral side to the outer peripheral side, that is, a cross section passing through the axis is a straight line. For this reason, since the bearing ball rolls in a state of being in contact with each of the first annular surface and the second annular surface at only one place, the sliding loss is small.
以下に、図面を参照して、本発明を適用したベアリング軸受、および駆動装置(リニア駆動装置)について説明する。 A bearing and a drive device (linear drive device) to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
[実施の形態1]
図1および図2は各々、本発明を適用したベアリング軸受を備えた弁体駆動装置(リニア駆動装置)の外観を示す斜視図、および断面図である。なお、図1および図2では、上方が弁体の閉方向、下方が弁体の開方向として表してあるので、以下の説明でも、便宜上、上方が弁体の閉方向、下方が弁体の開方向とするが、弁体駆動装置1が配置される姿勢は、上記の設定に限定されるものではなく、下方が弁体の閉方向、上方が弁体の開方向という態様や、右方が弁体の閉方向、左方が弁体の開方向という態様もあることは勿論である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 and FIG. 2 are a perspective view and a cross-sectional view, respectively, showing the external appearance of a valve body drive device (linear drive device) provided with a bearing bearing to which the present invention is applied. 1 and 2, the upper direction is shown as the valve body closing direction, and the lower side is shown as the valve body opening direction. Therefore, in the following description, the upper side is the closing direction of the valve body and the lower side is the valve body for convenience. The posture in which the valve
図1および図2に示す弁体駆動装置1(遮断弁/リニア駆動装置)は、ガスなどの流路内に形成された開口(図示せず)を弁体85で開閉するとともに、停電時などの緊急の際には、バネの力で開口を強制的に閉状態とする装置であり、カップ状の仕切り部材3によって、ステッピングモータ2のステータ部20が配置される第1空間1sと、ステッピングモータ2のロータ50や弁体85などが配置される流路側の第2空間1tとに仕切られている。
The valve body drive device 1 (shutoff valve / linear drive device) shown in FIGS. 1 and 2 opens and closes an opening (not shown) formed in a flow path of gas or the like with the
仕切り部材3は、有底の円筒状隔壁部33と、円筒状隔壁部33の開口縁で拡径する円環状のフランジ部31とを備えており、円筒状隔壁部33の周りには、ステッピングモータ2の円筒状のステータ部20が同心状に配置されている。円筒状隔壁部33には環状の段部335が形成されており、かかる段部335によって、ステータ部20の軸線L方向の位置が規定されている。かかる仕切り部材3は、薄くて非磁性の金属板に深絞り加工などを行なうことによって形成される。
The
ステータ部20は、軸線L方向に重ねて配置された一対のステータ組21、22を有しており、ステータ組21、22は各々、インシュレータに巻回された環状のコイル、およびコイルの軸線L方向の両側に配置された一対のステータコアを備えている。一対のステータコアは各々、コイルの内周面に沿って起立形成された多数の極歯を備えており、ステータ組21を構成した状態で、一対のステータコアに形成された極歯は周方向に交互に配置された状態となる。ステータ部20の側面部には端子台26が形成されており、かかる端子台26には複数本の端子27が固定されている。また、端子台26を覆うようにコネクタ部28が形成されている。
The
仕切り部材3の円筒状隔壁部33の内側には、軸受部材6、円筒状のロータ50、円盤状のベアリング軸受9、円筒状支持部材4の下半部がこの順に重ねて配置されており、ロータ50、ベアリング軸受9および円筒状支持部材4の内側には、軸線L方向に延びた出力軸8が配置されている。
Inside the
これらの部材のうち、ロータ50は軸線L周りに回転し、出力軸8は軸線L方向に移動する。これに対して、軸受部材6、ステータ部20、円筒状支持部材4は、仕切り部材3を介して連結されて固定体1aを構成している。
Of these members, the
出力軸8の上端部は、円筒状支持部材4の上底部に形成された穴49を貫通しており、かかる上端部には出力軸8よりも大径の弁体85が取り付けられている。弁体85は、出力軸8の上端部に完全固定されており、弁体85と出力軸8は一体になっている。弁体85の側面には周溝が形成されており、かかる周溝には、ゴム製のOリングなどからなるシール部材86が装着されている。
The upper end portion of the
円筒状支持部材4の周りには、付勢部材としてのコイルバネ5が装着されており、かかるコイルバネ5は、両端部が各々、弁体85の基端側に形成されたフランジ部851と、円筒状支持部材4の外周面に形成された段部45との間で圧縮された状態で支持されている。円筒状支持部材4は、弾性を有する止め輪35によって、仕切り部材3の環状の段部335に押圧されており、軸線L方向の移動および軸線L周りの回転が規制された状態で仕切り部材3に固定されている。
A
軸受部材6は、円盤状フランジ部61から下方に向けて有底の円筒部62が突出した形状を備えており、円盤状フランジ部61の外周面は仕切り部材3の円筒状隔壁部33の内周面に当接し、軸受部材6の円筒部62の下端部は、仕切り部材3の円筒状隔壁部33の底部332に当接している。かかる軸受部材6において、円盤状フランジ部61の下面には、円筒部62を囲むように環状溝66が形成されており、かかる環状溝66によって、円盤状フランジ部61の外周部分には弾性が付与されている。このため、円盤状フランジ部61の外周面は仕切り部材3の円筒状隔壁部33に弾性をもって当接し、軸受部材6は、仕切り部材3の円筒状隔壁部33の底部に固定された状態にある。かかる軸受部材6においては、円筒部62の穴は、円盤状フランジ部61の上面中央で開口する軸穴65を構成している。
The bearing
ロータ50は、有底円筒状のロータ部材51を有しており、その外周面にはロータマグネット52が固定されている。ロータマグネット52の外周面では、周方向でS極とN極とが交互に並んでおり、かかる外周面は、仕切り部材3の円筒状隔壁部33を介してステータ部20の内周面に対向している。ロータ部材51の下側の端面510からは丸棒状の突起55が下方に突出しており、かかる突起55は、軸受部材6の軸穴65に嵌っている。この状態で、ロータ50は、突起55を介して軸受部材6の軸穴65により回転可能に支持されている。
The
ロータ部材51の突起55および軸受部材6の円筒部62の底部67には、互いに連通する小穴57、670が形成されており、かかる小穴57、670は、仕切り部材3の円筒状隔壁部33内の底部に軸受部材6を配置する際の空気抜き用の穴である。
ロータ50は上方で開口する円筒状であり、その内側には出力軸8の下半部が挿入されている。ここで、ロータ部材51の内周面には雌ネジ58が形成されている一方、出力軸8においてロータ50の内側に挿入された部分には雄ネジ88が形成されており、出力軸8の雄ネジ88は、ロータ部材51の雌ネジ58に噛合している。また、円筒状支持部材4の上板部に形成された穴49はD形状である一方、出力軸8において、穴49の内側に位置する部分も含めて、上半部がD形状になっている。このため、ロータ50が回転した際、出力軸8も回転しようとするが、出力軸8と円筒状支持部材4の穴49との係合部分は共回り防止機構として機能し、出力軸8は回転不能である。このため、ロータ50が回転した際、出力軸8は、ロータ50に共回りせずに軸線L方向に移動することなる。このようにして、本形態では、ロータ50の回転を出力軸8の直動に変換する回転直動変換機構1dが構成されている。
The
(ベアリング軸受9の詳細な構成)
図3(a)、(b)は各々、本発明の実施の形態1に係るベアリング軸受9の斜視図、および断面図である。なお、図3(a)ではリテーナを一点鎖線で示し、図3(b)ではリテーナの図示を省略してある。
(Detailed configuration of bearing 9)
3A and 3B are a perspective view and a cross-sectional view, respectively, of the
図2および図3(a)、(b)に示すベアリング軸受9は、少なくとも一方が軸線L周りに回転する第1部材と第2部材の間に配置されるスラスト軸受であって、第1部材側(ロータ部材51の側/回転部材の側)に配置される円環状の第1支持板91と、第1支持板91に軸線L方向で対向するように第2部材側(円筒状支持部材4の側/固定体1aの側)に配置される円環状の第2支持板92とを有している。第1支持板91と第2支持板92との間には環状の転動路95が形成されており、かかる転動路95には、環状のリテーナ94に保持されたベアリングボール93が複数、転動路95に沿うように配置されている。本形態では、第1支持板91はロータ部材51の側に保持され、第2支持板92は、円筒状支持部材4の側に保持されており、出力軸8は、第1支持板91および第2支持板92の中央に形成されている穴を貫通して下半部がロータ50の内側に位置している。本形態において、第1支持板91および第2支持板92はいずれもSUS製である。
A bearing bearing 9 shown in FIGS. 2 and 3A and 3B is a thrust bearing in which at least one is disposed between a first member and a second member rotating around an axis L, and the first member An annular
かかるベアリング軸受9において、本形態では、第1支持板91において転動路95を構成する第1環状面910は、第1環状面910の外周側が軸線L方向においてベアリングボール93が位置する側(上方)に傾いた傾斜面になっており、第1環状面910は、円錐面になっている。つまり、第1環状面910とベアリングボール93の接触点は、ベアリングボール93の中心よりも、第1環状面910の外周側に構成される。また、第2支持板92において転動路95を構成する第2環状面920は、第2環状面920の外周側が軸線L方向においてベアリングボール93が位置する側とは反対側(上方)に傾いた傾斜面になっており、第2環状面920は、円錐面になっている。つまり、第2環状面920とベアリングボール93の接触点は、ベアリングボール93の中心よりも、第2環状面920の内周側に構成される。このように、第1環状面910および第2環状面920はいずれも、軸線L方向に対して同一方向に斜めに傾いた円錐面になっている。
In this bearing bearing 9, in this embodiment, the first
ここで、第1環状面910と第2環状面920の傾きは等しく、第1環状面910と第2環状面920とは平行である。このため、第1環状面910と第2環状面920との対向距離(転動路95の幅寸法)は、内周側から外周側に向かって同一である。また、第1環状面910および第2環状面920は、内周側から外周側において屈曲部分を有しない連続面、つまり軸線Lを通る断面が直線になっている。このため、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所で接している。
Here, the inclinations of the first
(動作)
本形態の弁体駆動装置1において、弁体85が流路の開口を閉状態としている期間中、弁体85および出力軸8は上方に位置する。この状態で弁体85を開方向(下方)に移動させるには、ステータ部20に給電し、ロータ50を正回転させる。その結果、出力軸8は、雌ネジ58および雄ネジ88からなる送りネジ機構により駆動され、コイルバネ5の付勢力に抗して下方に移動するので、弁体85は流路の開口を開状態とする。かかる開状態は、ロータ50とステータとの間に作用する保持力で維持される。
(Operation)
In the valve
このような開状態で、ガス流量の異常時や地震発生時に遮断命令が発せられると、ステータ部20にはロータ50を逆回転させる駆動信号が印加され、出力軸8は、雌ネジ58および雄ネジ88からなる送りネジ機構により駆動されて閉方向(上方)に駆動され、弁体85は流路の開口を閉状態とする。
In such an open state, when a gas shutoff command is issued when the gas flow rate is abnormal or an earthquake occurs, a driving signal for rotating the
また、弁体85および出力軸8を閉方向に駆動している途中でステータ部への信号供給が停止したとき、出力軸8は、コイルバネ5の付勢力によって下方に移動する。その際、ロータ50は、出力軸8に従動して逆回転する。
Further, when the signal supply to the stator is stopped while the
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態のベアリング軸受9は、軸線L方向で対向する第1支持板91と第2支持板92との間に形成された転動路95内にベアリングボール93が配置されており、スラスト軸受として用いることができる。ここで、第1支持板91において転動路95を構成する第1環状面910、および第2支持板92において転動路95を構成する第2環状面920はいずれも、内周側から外周側において屈曲部分を有しない連続面、つまり軸線Lを通る断面が直線になっているため、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所で接している。このため、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所のみで接する状態で転動するので、摺動ロスが小さい。
(Main effects of this form)
As described above, the bearing bearing 9 of the present embodiment has the bearing
また、第1環状面910は、第1環状面910の外周側がベアリングボール93が位置する側に傾いているため、ベアリングボール93が転動した際に遠心力を受けても、ベアリングボール93の外周側への変位が第1環状面910によって阻止される。従って、ベアリングボール93が転動したベアリングボール93の軌道が安定している。また、ベアリングボール93が転動した際に遠心力を受けても、外周側への変位が第1環状面910によって阻止されるため、ベアリングボール93がリテーナ94から脱落することもない。
In addition, since the outer peripheral side of the first
また、本形態では、弁体駆動装置1において、ステッピングモータ2への給電が停止した際にコイルバネ5の付勢力で移動する出力軸8に追従して回転するロータ部材51と、固定体1aとの間にベアリング軸受9を配置したため、コイルバネ5による出力軸8の駆動をスムーズに行なうことができるとともに、ステッピングモータ2として、小型で安価なものを用いることができる。すなわち、本形態の弁体駆動装置1では、ベアリング軸受9での摺動ロスが小さい分、コイルバネ5の付勢力が小さくても、コイルバネ5は、出力軸8を確実に閉方向に移動させることができる。また、ステッピングモータ2の駆動により出力軸8を開方向に移動させるときにはコイルバネ5の付勢力に抗することになるため、コイルバネ5の付勢力が小さければ、その分、モータ出力が小さくてよいので、ステッピングモータ2として、小型で安価なものを用いることができる。
In the present embodiment, in the valve
[参考例1]
図4は、参考例1に係るベアリング軸受9の断面図であり、図4ではリテーナの図示を省略してある。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、共通する部分の詳細な説明は省略する。
[ Reference Example 1 ]
FIG. 4 is a cross-sectional view of the
図4に示すように、本形態のベアリング軸受9も、実施の形態1と同様、第1支持板91において転動路95を構成する第1環状面910は、第1環状面910の外周側が軸線L方向においてベアリングボール93が位置する側(上方)に傾いた傾斜面になっており、第1環状面910は、円錐面になっている。つまり、第1環状面910とベアリングボール93の接触点は、ベアリングボール93の中心よりも、第1環状面910の外周側に構成される。また、第2支持板92において転動路95を構成する第2環状面920は、第2環状面920の外周側が軸線L方向においてベアリングボール93が位置する側とは反対側(上方)に傾いた傾斜面になっており、第2環状面920は、円錐面になっている。つまり、第2環状面920とベアリングボール93の接触点は、ベアリングボール93の中心よりも、第2環状面920の内周側に構成される。このように、第1環状面910および第2環状面920はいずれも、軸線L方向に対して同一方向に斜めに傾いた円錐面になっている。
As shown in FIG. 4, the bearing bearing 9 of the present embodiment also has a first
ここで、第1環状面910と第2環状面920の傾きを比較すると、第1環状面910は第2環状面920よりも大きく傾いており、第1環状面910と第2環状面920とは非平行である。このため、第1環状面910と第2環状面920との対向距離(転動路95の幅寸法)は、内周側から外周側に向かって連続的に狭くなっている。また、第1環状面910および第2環状面920は、内周側から外周側において屈曲部分を有しない連続面、つまり軸線Lを通る断面が直線になっている。このため、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所で接している。
Here, when the inclinations of the first
このように構成した場合も、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所のみで接する状態で転動するので、摺動ロスが小さい。また、第1環状面910は第1環状面910の外周側がベアリングボール93が位置する側に傾いており、かつ、第1環状面910と第2環状面920との対向距離が内周側から外周側に向かって連続的に狭くなっている。このため、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所のみで接する状態で転動するので、摺動ロスが小さい。
Even in such a configuration, the bearing
また、転動路95は、外周側にいくほど第1環状面910と第2環状面920との離間距離が狭まっているため、ベアリングボール93が転動した際に遠心力を受けても、外周側への変位が第1環状面910と第2環状面920とによって阻止される。従って、ベアリングボール93が転動したベアリングボール93の軌道が安定している。また、ベアリングボール93が転動した際に遠心力を受けても、外周側への変位が第1環状面910と第2環状面920とによって阻止されるため、ベアリングボール93がリテーナから脱落することもない。
Further, the rolling
[参考例2]
図5は、参考例2に係るベアリング軸受9の断面図であり、図5ではリテーナの図示を省略してある。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、共通する部分の詳細な説明は省略する。
[ Reference Example 2 ]
FIG. 5 is a cross-sectional view of the
図5に示すように、本形態のベアリング軸受9も、実施の形態1と同様、第1支持板91において転動路95を構成する第1環状面910は、第1環状面910の外周側が軸線L方向においてベアリングボール93が位置する側(上方)に傾いた傾斜面になっており、第1環状面910は、円錐面になっている。つまり、第1環状面910とベアリングボール93の接触点は、ベアリングボール93の中心よりも、第1環状面910の外周側に構成される。また、第2支持板92において転動路95を構成する第2環状面920は、第2環状面920の外周側が軸線L方向においてベアリングボール93が位置する側とは反対側(上方)に傾いた傾斜面になっており、第2環状面920は、円錐面になっている。つまり、第2環状面910とベアリングボール93の接触点は、ベアリングボール93の中心よりも、第1環状面920の外周側に構成される。このように、第1環状面910および第2環状面920はいずれも、軸線L方向に対して同一方向に斜めに傾いた円錐面になっている。
As shown in FIG. 5, the bearing bearing 9 of the present embodiment also has a first
ここで、第1環状面910と第2環状面920の傾きを比較すると、第2環状面920は第1環状面910よりも大きく傾いており、第1環状面910と第2環状面920とは非平行である。このため、第1環状面910と第2環状面920との対向距離(転動路95の幅寸法)は、内周側から外周側に向かって連続的に広くなっている。また、第1環状面910および第2環状面920は、内周側から外周側において屈曲部分を有しない連続面、つまり軸線Lを通る断面が直線になっている。このため、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所で接している。
Here, when the inclinations of the first
このように構成した場合も、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所のみで接する状態で転動するので、摺動ロスが小さい。また、第1環状面910は第1環状面910の外周側がベアリングボール93が位置する側に傾いているため、ベアリングボール93は、ベアリングボール93の中心よりも第1環状面910の外周側で第1環状面910と接触する。そのため、ベアリングボール93が転動した際に遠心力を受けても、外周側への変位が第1環状面910によって阻止される。従って、ベアリングボール93が転動したベアリングボール93の軌道が安定している。また、ベアリングボール93が転動した際に遠心力を受けても、外周側への変位が第1環状面910によって阻止されるため、ベアリングボール93がリテーナから脱落することもない。
Even in such a configuration, the bearing
[参考例3]
図6は、参考例3に係るベアリング軸受9の断面図であり、図6ではリテーナの図示を省略してある。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、共通する部分の詳細な説明は省略する。
[ Reference Example 3 ]
6 is a cross-sectional view of the
図6に示すように、本形態のベアリング軸受9も、実施の形態1と同様、第1支持板91において転動路95を構成する第1環状面910は、第1環状面910の外周側が軸線方向Lにおいてベアリングボール93が位置する側(上方)に傾いた傾斜面になっており、第1環状面910は、円錐面になっている。つまり、第1環状面910とベアリングボール93の接触点は、ベアリングボール93の中心よりも、第1環状面910の外周側に構成される。
As shown in FIG. 6, the bearing bearing 9 of the present embodiment also has a first
これに対して、第2支持板92において転動路95を構成する第2環状面920は、軸線L方向に対して直交する面になっている。このため、第1環状面910と第2環状面920との対向距離(転動路95の幅寸法)は、内周側から外周側に向かって連続的に狭くなっている。また、第1環状面910および第2環状面920は、内周側から外周側において屈曲部分を有しない連続面、つまり軸線Lを通る断面が直線になっている。このため、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所で接している。
On the other hand, the second
このように構成した場合も、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所のみで接する状態で転動するので、摺動ロスが小さい。また、第1環状面910は第1環状面910の外周側がベアリングボール93が位置する側に傾いているため、ベアリングボール93は、ベアリングボール93の中心よりも第1環状面910の外周側で第1環状面910と接触する。そのため、ベアリングボール93が転動した際に遠心力を受けても、外周側への変位が第1環状面910によって阻止される。従って、ベアリングボール93が転動したベアリングボール93の軌道が安定している。また、ベアリングボール93が転動した際に遠心力を受けても、外周側への変位が第1環状面910によって阻止されるため、ベアリングボール93がリテーナから脱落することもない。
Even in such a configuration, the bearing
[参考例4]
図7は、参考例4に係るベアリング軸受9の断面図であり、図7ではリテーナの図示を省略してある。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、共通する部分の詳細な説明は省略する。
[ Reference Example 4 ]
FIG. 7 is a cross-sectional view of a
図7に示すように、本形態のベアリング軸受9も、実施の形態1と同様、第2支持板92において転動路95を構成する第2環状面920は、第2環状面920の外周側が軸線方向Lにおいてベアリングボール93が位置する側とは反対側(上方)に傾いた傾斜面になっており、第2環状面920は、円錐面になっている。つまり、第2環状面920とベアリングボール93の接触点は、ベアリングボール93の中心よりも、第2環状面920の内周側に構成される。
As shown in FIG. 7, the bearing bearing 9 of the present embodiment also has a second
これに対して、第1支持板91において転動路95を構成する第1環状面910は、軸線L方向に対して直交する面になっている。このため、第1環状面910と第2環状面920との対向距離(転動路95の幅寸法)は、内周側から外周側に向かって連続的に広がっている。また、第1環状面910および第2環状面920は、内周側から外周側において屈曲部分を有しない連続面、つまり軸線Lを通る断面が直線になっている。このため、ベアリングボール94は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所で接している。
On the other hand, the first
このように構成した場合も、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所のみで接する状態で転動するので、摺動ロスが小さいという効果を奏する。
Even in such a configuration, the bearing
なお、第1支持板91において転動路95を構成する第1環状面910が第1環状面910の外周側が軸線L方向においてベアリングボール93が位置する側とは反対側(下方)に傾いた傾斜面になっており、第2支持板92において転動路95を構成する第2環状面920が第2環状面920の外周側が軸線L方向においてベアリングボール93が位置する側とは反対側(上方)に傾いた傾斜面になっている構造を採用してもよい。
In the
[参考例5]
図8は、参考例5に係るベアリング軸受9の断面図であり、図8ではリテーナの図示を省略してある。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、共通する部分の詳細な説明は省略する。
[ Reference Example 5 ]
FIG. 8 is a cross-sectional view of the
図8に示すように、本形態のベアリング軸受9では、第1支持板91において転動路95を構成する第1環状面910は、軸線L方向に対して直交する面になっている。また、第2支持板92において転動路95を構成する第2環状面920も、軸線L方向に対して直交する面になっている。このため、第1環状面91と第2環状面920とは平行であり、第1環状面910と第2環状面920との対向距離(転動路95の幅寸法)は、内周側から外周側に向かって一定である。また、第1環状面910および第2環状面920は、内周側から外周側において屈曲部分を有しない連続面、つまり軸線Lを通る断面が直線になっている。このため、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所で接している。このように構成した場合も、ベアリングボール93は、第1環状面910および第2環状面920の各々に対して1箇所のみで接する状態で転動するので、摺動ロスが小さいという効果を奏する。
As shown in FIG. 8, in the
[他の適用例]
上記実施の形態では、本発明を適用したベアリング軸受9を弁体駆動装置1(リニア駆動装置)に用いたが、他のリニア駆動装置や、リニア駆動装置以外の駆動装置において、第1部材および第2部材のうちの一方の部材が他方の部材に対して、本発明を適用したベアリング軸受9を介して相対回転可能に支持されている構造を採用してもよい。
[Other application examples]
In the above embodiment, the
1 弁体駆動装置(遮断弁/リニア駆動装置)
2 ステッピングモータ(モータ)
3 仕切り部材
5 コイルバネ(付勢部材)
6 軸受部材
8 出力軸
9 ベアリング軸受
20 ステータ部
50 ロータ
55 ロータの突起
58 雌ネジ
65 軸受部材の軸穴
85 弁体
88 雄ネジ
91 第1支持板
92 第2支持板
93 ベアリングボール
95 転動路
L 軸線
1 Valve body drive device (shutoff valve / linear drive device)
2 Stepping motor (motor)
3
6 Bearing
Claims (3)
前記第1支持板において前記転動路を構成する第1環状面、および前記第2支持板において前記転動路を構成する第2環状面は各々、内周側から外周側において屈曲部分を有しない連続した面になっており、
前記第1環状面および前記第2環状面のうちの一方の環状面は、前記軸線方向に対して前記ベアリングボールが位置する側に傾いた円錐面になっており、他方の環状面は、前記軸線方向に対して前記ベアリングボールが位置する側とは反対側に傾いた円錐面になっており、
前記第1環状面と前記第2環状面とは、平行であり、
前記第1環状面と前記第2環状面との対向距離は、内周側から外周側において一定であり、
前記ベアリングボールは、前記第1環状面および前記第2環状面の各々に対して1箇所で接していることを特徴とするベアリング軸受。 A first support plate, a second support plate which is disposed so as to face the first support plate in the axial direction and forms an annular rolling path between the first supporting plate and the inside of the rolling path A bearing bearing having a plurality of bearing balls arranged along the rolling path, and a retainer for supporting the bearing balls in the rolling path,
The first annular plate constituting the rolling path in the first support plate and the second annular surface constituting the rolling path in the second support plate each have a bent portion from the inner peripheral side to the outer peripheral side. It is not a continuous surface,
One annular surface of the first annular surface and the second annular surface is a conical surface inclined to the side where the bearing ball is located with respect to the axial direction, and the other annular surface is It is a conical surface inclined to the opposite side to the side where the bearing ball is located with respect to the axial direction,
The first annular surface and the second annular surface are parallel,
The facing distance between the first annular surface and the second annular surface is constant from the inner peripheral side to the outer peripheral side,
The bearing ball is in contact with each of the first annular surface and the second annular surface at one location.
前記第1支持板が配置された第1部材と、前記第2支持板が配置された第2部材とを備え、A first member on which the first support plate is disposed; and a second member on which the second support plate is disposed;
前記第1部材および前記第2部材のうちの一方の部材が他方の部材に対して前記ベアリング軸受を介して相対回転可能に支持されていることを特徴とする駆動装置。One of the first member and the second member is supported so as to be relatively rotatable with respect to the other member via the bearing.
前記ベアリング軸受は、前記付勢部材により前記出力軸が前記閉方向に移動する際に前記出力軸に追従して前記一方の部材として回転する回転部材と、前記他方の部材としての前記固定体との間に配置されていることを特徴とする請求項2に記載の駆動装置。The bearing includes: a rotating member that rotates as the one member following the output shaft when the output shaft moves in the closing direction by the biasing member; and the fixed body as the other member. The drive device according to claim 2, wherein the drive device is disposed between the two.
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