JPH0364948B2 - - Google Patents
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- JPH0364948B2 JPH0364948B2 JP60065946A JP6594685A JPH0364948B2 JP H0364948 B2 JPH0364948 B2 JP H0364948B2 JP 60065946 A JP60065946 A JP 60065946A JP 6594685 A JP6594685 A JP 6594685A JP H0364948 B2 JPH0364948 B2 JP H0364948B2
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Landscapes
- Feeding And Guiding Record Carriers (AREA)
- Automatic Tape Cassette Changers (AREA)
- Automatic Disk Changers (AREA)
Description
この発明は、走行台をある範囲について直線的
に送る装置の中で、この走行台を案内レールに沿
つて直線的に案内する機構、つまり走行台の案内
機構に関するものである。
The present invention relates to a mechanism for linearly guiding a traveling platform along a guide rail, in a device for linearly transporting a traveling platform over a certain range, that is, a guiding mechanism for the traveling platform.
一般的に、走行台を案内レールに沿つて直線的
に案内する機構においては、案内する方向、つま
り送り方向以外の走行台の遊びが極めて厳重に抑
制されるのが普通である。また、送るときの負荷
をできるだけ軽くすることが要求される。とくに
磁気デイスク装置に用いられる場合には、磁気ヘ
ツドを搭載した走行台の案内機構に要求される送
り方向以外の遊びと送りに要する負荷、ないしは
磁気ヘツドを含めた走行台の質量は、極めて厳し
い制限を受ける。
磁気デイスク装置の中で用いられている案内機
構の従来例について、第6図を参照しながら説明
する。第6図aは従来例の平面図を、同bはその
正面図を、同cはその側面図をそれぞれ示す。
1はステツプモータ、2はキヤプスタンでステ
ツプモータ1の軸に取り付けられている。スチー
ルベルト3が前記キヤプスタン2に1巻され、同
時にずれないように1箇所でピンないしねじで止
められる。一方、図示していない磁気ヘツドを搭
載した走行台4は、後述するように2個の平行に
配置された、円形断面の案内レール10A,10
Bの軸方向に沿つて案内されている。走行台4の
送りは、該走行台4のスチールベルト取付部4
A,4Bに前記スチールベルト3の両端部を固定
し、ステツプモータ1の回転によつておこなう。
走行台4の片側の面に配置した、三角形の各頂点
に相当する位置A1、A2、Bに軸14を圧入固定
し、この軸14の他方の端部に図示してないラジ
アル玉軸受6の内輪を圧入し、このラジアル玉軸
受6の外輪にV溝付車輪7を圧入する。前記位置
A1、A2、を結ぶ方向は、前記スチールベルト3
の両端部がステツプモータ1の回転によつて移動
する方向と平行にとつてある。前記V溝付車輪7
の溝面に接触して前記案内レール10A,10B
が配置される。そして、このとき案内レール10
A,10Bの一方の案内レール10Aは両端にお
いて固定保持されるが、他方の案内レール10B
には模型図式に示したスプリング8によつて、あ
る予荷重が案内レール10Aに向い、かつ該案内
レール10Aの軸方向に直角に与えられている。
前記予荷重は、前記V溝付車輪7の中心部に圧入
されているラジアル玉軸受6の、内、外輪の間に
ある遊びのうちラジアル方向のものを除去する働
きをもつものである。また、走行台4にはラジア
ル玉軸受13が取付金具11、軸12によつて設
けられている。すなわち、前記取付金具11は、
ほぼ直角に曲げられたもので、その一方の面で走
行台4の表面にねじ締めにより固定され、他方の
面の端部にこの面に直交して軸12が固着され、
この軸12の端部に前記ラジアル玉軸受13が圧
入されている。また、取付金具11は、ラジアル
玉軸受13の半径方向にばね性をもつている。前
記ラジアル玉軸受13は案内レール10Aを下方
から支持するかたちで配置され、上述した取付金
具11のばね作用により、前記案内レール10A
に上向きの力を与える。したがつて、ラジアル玉
軸受13には前記の上向きの力の反力が作用する
ことになり、この反力によつて、ラジアル玉軸受
13のラジアル方向の遊びを除去する。また、前
記のラジアル玉軸受13から案内レール10Aに
働く上向きの力によつて、案内レール10A,1
0Bは、その接触点においてV溝付車輪7に垂直
方向に分力をもつ力を加える。この力によつて、
前記ラジアル玉軸受6の内、外輪の間にある遊び
のうちのスラスト方向のものが除去されることに
なる。
以上のように、従来例による走行台4の案内構
造においては、その転動部分であるラジアル玉軸
受6の内、外輪の間にあるスラスト方向の遊びを
除去するために、ラジアル玉軸受13を用いて、
スラスト方向に分力をもつ、ある力を与える必要
がある。このことは、単に追加部品による購入費
増のみならず組立て調整のための工数増につなが
る。さらに、とくに磁気デイスク装置の場合に
は、走行台の質量が増すことによつて高速アクセ
スという磁気デイスク装置の基本機能にたいする
障害となる欠点がある。
Generally, in a mechanism for linearly guiding a carriage along a guide rail, play of the carriage in directions other than the guiding direction, that is, the feeding direction, is usually extremely strictly suppressed. Additionally, it is required to reduce the load as much as possible during sending. Particularly when used in a magnetic disk device, the play in directions other than the feeding direction required for the guide mechanism of the traveling platform equipped with the magnetic head, the load required for feeding, or the mass of the traveling platform including the magnetic head are extremely severe. subject to restrictions. A conventional example of a guide mechanism used in a magnetic disk device will be described with reference to FIG. 6A shows a plan view of a conventional example, FIG. 6B shows a front view thereof, and FIG. 6C shows a side view thereof. 1 is a step motor, and 2 is a capstan, which is attached to the shaft of the step motor 1. A steel belt 3 is wrapped once around the capstan 2 and fastened at one point with a pin or screw to prevent it from slipping. On the other hand, the traveling platform 4 equipped with a magnetic head (not shown) has two guide rails 10A and 10 arranged in parallel, each having a circular cross section, as will be described later.
It is guided along the axial direction of B. The feed of the traveling base 4 is carried out by the steel belt attachment part 4 of the traveling base 4.
Both ends of the steel belt 3 are fixed to A and 4B, and the step motor 1 is rotated.
A shaft 14 is press-fitted and fixed at positions A1, A2, and B corresponding to each vertex of a triangle arranged on one side of the traveling base 4, and a radial ball bearing 6 (not shown) is attached to the other end of the shaft 14. The inner ring is press-fitted, and the V-grooved wheel 7 is press-fitted into the outer ring of this radial ball bearing 6. said position
The direction in which A1 and A2 are connected is the steel belt 3.
Both ends of the step motor 1 are set parallel to the direction of movement by the rotation of the step motor 1. Said V-groove wheel 7
The guide rails 10A, 10B are in contact with the groove surfaces of the guide rails 10A, 10B.
is placed. At this time, the guide rail 10
One guide rail 10A of A, 10B is fixedly held at both ends, but the other guide rail 10B
A preload is applied by means of a spring 8, shown schematically, towards the guide rail 10A and at right angles to the axial direction of the guide rail 10A.
The preload has the function of removing play in the radial direction between the inner and outer rings of the radial ball bearing 6 press-fitted into the center of the V-grooved wheel 7. Further, a radial ball bearing 13 is provided on the traveling platform 4 using a mounting bracket 11 and a shaft 12. That is, the mounting bracket 11 is
It is bent at a substantially right angle, and is fixed to the surface of the traveling table 4 by screwing on one side, and a shaft 12 is fixed to the end of the other side perpendicular to this plane,
The radial ball bearing 13 is press-fitted into the end of this shaft 12. Furthermore, the mounting bracket 11 has spring properties in the radial direction of the radial ball bearing 13. The radial ball bearing 13 is arranged to support the guide rail 10A from below, and due to the spring action of the mounting bracket 11 mentioned above, the guide rail 10A
gives an upward force to Therefore, a reaction force of the above-mentioned upward force acts on the radial ball bearing 13, and the play in the radial direction of the radial ball bearing 13 is removed by this reaction force. Further, due to the upward force acting on the guide rail 10A from the radial ball bearing 13, the guide rails 10A, 1
0B applies a force with a component in the vertical direction to the V-grooved wheel 7 at its point of contact. With this power,
Of the play between the inner and outer rings of the radial ball bearing 6, the play in the thrust direction is removed. As described above, in the conventional guide structure for the traveling platform 4, the radial ball bearing 13 is installed in order to eliminate the play in the thrust direction between the inner and outer rings of the radial ball bearing 6, which is the rolling part. make use of,
It is necessary to apply a certain force with a component force in the thrust direction. This not only increases purchasing costs due to additional parts but also increases man-hours for assembly and adjustment. Furthermore, especially in the case of a magnetic disk device, there is a drawback that the increased mass of the running platform impedes the basic function of the magnetic disk device, which is high-speed access.
この発明の目的は、以上のような従来例のもつ
欠点を除去し、走行台の案内系を、より簡単な構
造によつて遊びのないものにし、同時に走行台質
量の軽量化をはかることにある。
The purpose of this invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the conventional example, to make the guide system of the traveling platform free from play through a simpler structure, and at the same time to reduce the weight of the traveling platform. be.
上述の目的を達成するための本発明の要点はつ
ぎのようである。
中心部にラジアル玉軸受を嵌挿し、外周にV溝
を有する3個の車輪を、三角形の各頂点位置にそ
の中心を一致させ、かつ該三角形の面にそのすべ
ての車輪面を一致させて配置する。この3個の車
輪のうちの2個のもののV溝に共通に接触する、
円柱状の第1案内レールを設置する。そして、第
3の車輪をその軸方向に、つまり前記三角形の面
に直角方向にある距離だけ平行移動する。この第
3の車輪のV溝に接触し、かつ前記第1案内レー
ルに平行な円柱状の第2案内レールを設置する。
上述の3個の車輪の中心部に嵌挿したラジアル玉
軸受の内輪にそれぞれ車軸を嵌挿し、この車軸の
端部を走行台に固着する。さて、前記第1案内レ
ールはその両端で固定され、前記第2案内レール
はその両端で、第1案内レールに平行にかつ最初
に想定した三角形の面にも平行に移動可能なよう
に支持されている。そして、この第2の案内レー
ルの両端部には上述の移動可能な方向で第1案内
レールに接近する向きの力(以下これを予荷重と
呼ぶことにする)が常時加えられている。
したがつて、前記走行台は、該走行台に取り付
けられた3個の車輪のV溝に作用する、第1およ
び第2案内レールからの力によつて平衡する。こ
のことから、走行台に作用する重力を無視すれ
ば、前記の第1および第2案内レールから前記走
行台に作用する力は、第1および第2案内レール
の中心を結ぶ方向でそれぞれ向い合う同じ大きさ
の力であると考えられる。この力によつて、前記
車輪の中心部に嵌挿さたラジアル玉軸受はモーメ
ントを受け、その内輪と外輪との間に存在する遊
びは除去されることになる。
上述した作用力の関係は、次項の実施例の説明
において具体的に述べる。
The main points of the present invention to achieve the above object are as follows. Three wheels with a radial ball bearing inserted in the center and a V-groove on the outer periphery are arranged with their centers aligned with each vertex of a triangle, and all wheel surfaces aligned with the surfaces of the triangle. do. Commonly contacts the V grooves of two of these three wheels,
A cylindrical first guide rail is installed. Then, the third wheel is translated in its axial direction, that is, by a certain distance in a direction perpendicular to the triangular surface. A cylindrical second guide rail is installed in contact with the V-groove of the third wheel and parallel to the first guide rail.
Axles are fitted into the inner rings of radial ball bearings fitted into the centers of the three wheels described above, and the ends of the axles are fixed to the traveling platform. Now, the first guide rail is fixed at both ends, and the second guide rail is supported at both ends so as to be movable parallel to the first guide rail and also parallel to the initially assumed triangular plane. ing. A force (hereinafter referred to as a preload) is constantly applied to both ends of the second guide rail in the direction in which it approaches the first guide rail in the above-mentioned movable direction. The carriage is therefore balanced by the forces from the first and second guide rails acting on the V-grooves of the three wheels attached to the carriage. From this, if the gravity acting on the traveling platform is ignored, the forces acting on the traveling platform from the first and second guide rails will be opposite to each other in the direction connecting the centers of the first and second guide rails. It is thought that the force is the same size. Due to this force, the radial ball bearing fitted into the center of the wheel receives a moment, and the play existing between the inner ring and the outer ring is removed. The relationship of the above-mentioned acting forces will be specifically described in the description of the embodiment in the next section.
この発明の1実施例について、第1図ないし第
3図を参照しながら説明する。
第1図において、aはこの実施例の平面図を、
bはその側面図を示している。4は走行台で、磁
気デイスク装置の場合にはこれに磁気ヘツドが搭
載される。この走行台4上の位置A1、A2、Bに
車軸5が固着され、この車軸5の他の端部にラジ
アル玉軸受6の内輪が嵌挿され、かつこのラジア
ル玉軸受6の外輪に、その外周にV溝を有する車
輪7が嵌挿される。
なお、すべての車軸5、ラジアル玉軸受6、車
軸7は、それぞれ同じであり、車軸5の方向はす
べて同じで、かつ位置A1、A2に取り付けられた
車輪7は同一平面上にある。また第1図aにおい
て、A1・B=A2・Bであるとする。このV溝に
後述の案内レールが接触して設置される。すなわ
ち、第1案内レール10Aは位置A1、A2に固着
された2個の車輪7のV溝に、第2案内レール1
0Bは前記第1案内レールに平行で、かつ位置B
に固着された車輪7のV溝にそれぞれ接触してい
る。そして、前記第1案内レールはその両端で固
定されている。第2案内レールはその両端におい
て、第2案内レールに接触している車輪7の面に
平行にかつ第1案内レールにも平行に移動可能な
ように支持されている。そして、この第2案内レ
ールの両端部にスプリング8によつてある力、こ
れを予荷重という、が常時加えられている。
この実施例の主要な構成は上述の通りである
が、つぎに各構成要素にどのように力が作用し、
その力がどのような働きをするかについて第2図
を参照しながら詳細に説明する。
第2図aは、第1案内レール10Aと第2案内
レール10Bに作用する外力について、第2図b
は、走行台4と車軸5、ラジアル玉軸受6、車輪
7のなす系にたいし、第1案内レール10Aに接
触している車輪7と第2案内レール10Bに接触
している車輪7とから作用する外力について、そ
れぞれ説明するためのものである。
第2図aは前記実施例の側面図に相当するもの
である。まず第2案内レール10Bに作用する外
力を考えてみる。この第2案内レールには上述し
たようにスプリング8による力、すなわち予荷重
Pが水平方向に作用している。なお、スプリング
8による力は第2案内レール10Bの両端に作用
しているので、その合力をこの予荷重Pは示して
いる。第2案内レール10Bの両端において上下
方向に移動しないように支持されているので、こ
の支持面からの力をNとする。なお、前記支持面
はなめらかな面であり、第2案内レール10Bの
自重は無視できるものとする。また、第2案内レ
ール10Bにはこれと接触している車輪7Bから
の力Qが作用している。このQの作用線は、後に
述べるように第1案内レール10Aの中心Oaと
第2案内レール10Bの中心Obを結ぶ線である。
したがつて、上記3つの力、P、N、Qが平衡し
ていることを条件にQ、Nを求めることができ
る。なお、θはOa・Obが水平方向となす角度で
ある。
水平方向について、Q cosθ=P
垂直方向について、Q sinθ=N
したがつて、Q=P/cosθ、N=P tanθ
つぎに、第1案内レール10Aに作用する外力
を考えてみる。
すなわち、第1案内レール10Aがその両端の
支持部から受ける力の合力の水平方向、垂直方向
の分力をそれぞれPa、Naとすると、走行台4の
系が平衡する条件からこれの力の作用線は、第1
図の線分A1・A2を垂直に2等分する面が第1
案内レール10Aの中心軸を切る点、Oaを通る。
つまり、Pの作用線と一致する。また、第1案内
レール10Aが位置A1、A2にある2個の車輪7
Aから受ける合力をQaとすると、このQaも上記
のOaを通る。したがつて、
水平方向について、Qa cosθ=Pa
垂直方向について、Qa sinθ=Na
一方、走行台4、車軸5、ラジアル玉軸受6、
車軸7からなる系に作用する外力は、第2図bに
示すように第1案内レール10Aから車輪7Aに
作用する力の合力、Qaと第2案内レール10B
から車輪7Bに作用する力、Qとの2つである。
ここで、走行台4の系は平衡しているわけである
から、QaとQは大きさが等しく、かつ方向が、
第1案内レール10Aの中心Oaと第2案内レー
ル10Bの中心Obとを結ぶ線に一致していなけ
ればならない。そうでなければ走行台4の系の平
衡はあり得ないからである。すなわち、Qa=Q
である。以下、同様に第2図aによつて、Pa=
P、Na=Nである。
上述の説明でのQa=Qの力を第1図の位置
A1、A2にある2個の車輪7に分解すると、それ
ぞれ上記のQの値の半分になる。
また、上述の説明では第3図aのように、
A1・B=A2・Bの場合であつたが、A1・B≠
A2・Bの場合にはどうなるであろうか。なお、
第3図は第1図aを模型図式にあらわしたもので
ある。これについて第3図bによつて説明する。
同図において、位置A1、A2の間隔を位置Bから
の垂線で分割したときm、nであつたとすると、
走行台4の系が受ける水平方向の力についての平
衡条件から、位置A1における車輪7A1と位置
A2における車輪7A2とに作用する力P1,P
2はそれぞれ、P1=(n/m+n)P、P2=
(m/m+n)Pとなる。
これからわかるように、位置A1、A2における
各車輪7A1,7A2が第1案内レールから受け
る力の合力はそれぞれ Q1=(n/m+n)P/
cosθ、Q2=(m/m+n)P/cosθである。要す
るに、上記各車輪の受ける力に差があるわけで、
このことは各車輪に嵌挿されているラジアル玉軸
受の寿命に差が生じるわけで、実用上は不都合で
ある。
さて、上記の力Qの働きについて第2図bに基
づいて説明する。この図において、各車輪7A,
7Bの中心から第1案内レール10A、第2案内
レール10Bの各中心までの距離をrとすると、
前記Qが車輪7A,7Bの中心部に嵌挿されてい
るラジアル玉軸受6A,6B(図示してない)に
たいして働くモーメントMは、M=Qr sinθ=Pr
tanθとなる。
上記のモーメントMによつてラジアル玉軸受6
の遊びは除去されることになる。
しかも、このモーメントMは上式から明らかな
ように、予荷重P、各車輪の中心から各案内レー
ルの中心までの距離r、第1および第2案内レー
ルの中心を結ぶ線が車輪の面となす角度θに関係
することから、適切な値のモーメントMを選択す
るための、設計上の自由度が非常に大きいといえ
る。
また、この実施例ではすでに述べたように、位
置A1、A2に取付けられた各車輪7A1,7A2
の中心部に嵌挿されているラジアル玉軸受6A
1,6A2に作用するモーメントの大きさは、位
置Bにおけるラジアル玉軸受6Bに作用するモー
メントのそれの半分である。このことは、ラジア
ル玉軸受の計算上の寿命にアンバランスがあるこ
とを示しており実用上不利である。
第4図および第5図のように要部側面図で示し
た第2、第3の実施例は、第1実施例のもつ上記
のラジアル玉軸受の寿命上の不利を改善したもの
である。なお、上記の図に記入した部品とその番
号は第1図bのものに対応してあるので詳細は省
略する。
すなわち、第4図においては、車輪の径はすべ
て共通であるが、中心部に嵌挿されるラジアル玉
軸受の大きさを、位置Bにおけるものは、位置
A1、A2におけるものより大きくとつて、ラジア
ル玉軸受の寿命を等しくするよう考慮されてい
る。
また、第5図の第3実施例は、各ラジアル玉軸
受の大きさはすべて共通にし、車輪の径、正確に
は車輪の中心からこれと接触する案内レールの中
心までの距離は、位置A1、A2におけるものを位
置Bにおけるそれの2倍にしてある。このように
して、各ラジアル玉軸受に作用するモーメントを
等しくし、ひいてはそれぞれの寿命のバランスを
とるよう工夫されている。
なお、ラジアル玉軸受の寿命のバランスをとる
ために第2、第3の実施例を説明したが、どちら
の実施例を選択するかは、設計上の制約条件によ
る。すなわち、スペース上の許容範囲とか関連す
る他部品との位置関係などによつて適宜決定され
ることになる。
One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. In FIG. 1, a represents a plan view of this embodiment.
b shows its side view. Reference numeral 4 denotes a running platform, on which a magnetic head is mounted in the case of a magnetic disk device. An axle 5 is fixed to positions A1, A2, and B on the traveling base 4, and an inner ring of a radial ball bearing 6 is fitted into the other end of the axle 5, and an outer ring of the radial ball bearing 6 is attached to the other end of the axle 5. A wheel 7 having a V-groove on its outer periphery is fitted. Note that all the axles 5, radial ball bearings 6, and axles 7 are the same, the directions of the axles 5 are all the same, and the wheels 7 attached to positions A1 and A2 are on the same plane. Further, in FIG. 1a, it is assumed that A1.B=A2.B. A guide rail, which will be described later, is installed in contact with this V-groove. That is, the first guide rail 10A is inserted into the V groove of the two wheels 7 fixed at positions A1 and A2.
0B is parallel to the first guide rail and at position B
The wheels 7 are in contact with the V grooves of the wheels 7 fixed to the wheels 7, respectively. The first guide rail is fixed at both ends thereof. The second guide rail is supported at both ends so as to be movable parallel to the surface of the wheel 7 in contact with the second guide rail and also parallel to the first guide rail. A certain force, called a preload, is constantly applied to both ends of this second guide rail by a spring 8. The main configuration of this embodiment is as described above, but next we will explain how force acts on each component and
How this force works will be explained in detail with reference to FIG. Fig. 2a shows the external force acting on the first guide rail 10A and the second guide rail 10B as shown in Fig. 2b.
is for the system formed by the traveling platform 4, axle 5, radial ball bearing 6, and wheels 7, and from the wheels 7 in contact with the first guide rail 10A and the wheels 7 in contact with the second guide rail 10B. This is to explain each external force that acts. FIG. 2a corresponds to a side view of the embodiment described above. First, consider the external force acting on the second guide rail 10B. As described above, the force by the spring 8, that is, the preload P is applied to this second guide rail in the horizontal direction. Note that since the force by the spring 8 is acting on both ends of the second guide rail 10B, the preload P indicates the resultant force. Since it is supported at both ends of the second guide rail 10B so as not to move in the vertical direction, the force from this support surface is assumed to be N. It is assumed that the support surface is a smooth surface, and the weight of the second guide rail 10B can be ignored. Further, a force Q from the wheels 7B that is in contact with the second guide rail 10B is acting on the second guide rail 10B. The line of action of this Q is a line connecting the center Oa of the first guide rail 10A and the center Ob of the second guide rail 10B, as will be described later.
Therefore, Q and N can be determined on the condition that the above three forces P, N, and Q are balanced. Note that θ is the angle that Oa and Ob make with the horizontal direction. For the horizontal direction, Q cosθ=P For the vertical direction, Q sinθ=N Therefore, Q=P/cosθ, N=P tanθ Next, let us consider the external force acting on the first guide rail 10A. That is, if the horizontal and vertical component forces of the resultant force of the forces that the first guide rail 10A receives from the supporting parts at both ends are Pa and Na, respectively, then the effect of these forces is calculated from the condition that the system of the traveling platform 4 is in equilibrium. The line is the first
The plane that vertically bisects line segments A1 and A2 in the figure is the first
It passes through Oa, the point that cuts the center axis of the guide rail 10A.
In other words, it coincides with the line of action of P. In addition, the first guide rail 10A is located at positions A1 and A2 of the two wheels 7.
If the resultant force received from A is Qa, this Qa also passes through Oa above. Therefore, in the horizontal direction, Qa cosθ=Pa In the vertical direction, Qa sinθ=Na On the other hand, the traveling platform 4, the axle 5, the radial ball bearing 6,
The external force acting on the system consisting of the axle 7 is the resultant force of the force acting on the wheel 7A from the first guide rail 10A, Qa, and the second guide rail 10B, as shown in FIG. 2b.
There are two forces, Q and Q acting on the wheel 7B.
Here, since the system of the traveling platform 4 is in equilibrium, Qa and Q are equal in size and in the direction.
It must coincide with a line connecting the center Oa of the first guide rail 10A and the center Ob of the second guide rail 10B. This is because otherwise, the system of the traveling platform 4 cannot be in equilibrium. That is, Qa=Q
It is. Similarly, based on Figure 2a, Pa=
P, Na=N. The force Qa=Q in the above explanation is expressed as the position in Figure 1.
When broken down into the two wheels 7 in A1 and A2, each becomes half the value of Q above. Also, in the above explanation, as shown in Figure 3 a,
In the case of A1・B=A2・B, A1・B≠
What will happen in the case of A2 and B? In addition,
FIG. 3 is a schematic representation of FIG. 1a. This will be explained with reference to FIG. 3b.
In the same figure, if the distance between positions A1 and A2 is divided by a perpendicular line from position B, it is m and n.
From the equilibrium conditions regarding the horizontal force that the system of the traveling platform 4 receives, the wheel 7A1 at position A1 and the position
Forces P1 and P acting on wheel 7A2 at A2
2 are respectively P1=(n/m+n)P and P2=
(m/m+n)P. As can be seen, the resultant force of the forces that the wheels 7A1 and 7A2 receive from the first guide rail at positions A1 and A2 is respectively Q 1 = (n/m+n)P/
cos θ, Q 2 =(m/m+n)P/cos θ. In short, there is a difference in the force received by each wheel.
This causes a difference in the lifespan of the radial ball bearings fitted into each wheel, which is inconvenient in practice. Now, the function of the above-mentioned force Q will be explained based on FIG. 2b. In this figure, each wheel 7A,
If the distance from the center of 7B to the center of each of the first guide rail 10A and second guide rail 10B is r,
The moment M that Q acts on the radial ball bearings 6A, 6B (not shown) fitted into the center of the wheels 7A, 7B is M=Qr sinθ=Pr
It becomes tanθ. Due to the above moment M, the radial ball bearing 6
The play will be eliminated. Moreover, as is clear from the above equation, this moment M is determined by the preload P, the distance r from the center of each wheel to the center of each guide rail, and the line connecting the centers of the first and second guide rails with the surface of the wheel. Since it is related to the angle θ formed, it can be said that there is a very large degree of freedom in design in order to select an appropriate value of the moment M. Moreover, in this embodiment, as already mentioned, each wheel 7A1, 7A2 attached to position A1, A2
Radial ball bearing 6A fitted into the center of
The magnitude of the moment acting on radial ball bearing 6B at position B is half that of the moment acting on radial ball bearing 6B at position B. This indicates that there is an imbalance in the calculated life of the radial ball bearing, which is disadvantageous in practice. The second and third embodiments, shown in side views of main parts as in FIGS. 4 and 5, improve the disadvantages of the first embodiment in terms of the life of the radial ball bearing. It should be noted that the parts and their numbers written in the above figures correspond to those in FIG. 1b, so the details will be omitted. In other words, in Fig. 4, all the wheels have the same diameter, but the size of the radial ball bearing fitted in the center is different from that at position B.
It is designed to be larger than those in A1 and A2 to equalize the life of the radial ball bearings. In addition, in the third embodiment shown in FIG. 5, the size of each radial ball bearing is the same, and the diameter of the wheel, more precisely, the distance from the center of the wheel to the center of the guide rail that contacts it, is at position A1. , the one at A2 is twice that at position B. In this way, the moment acting on each radial ball bearing is equalized, and the lifespan of each bearing is balanced. Although the second and third embodiments have been described in order to balance the life of the radial ball bearing, which embodiment is selected depends on design constraints. In other words, it is determined as appropriate based on the allowable space, the positional relationship with other related parts, and the like.
この発明は、上述のような構成と作用によつ
て、従来のものに比べてつぎのようなすぐれた効
果をもつものである。
(a) 走行台を精度よくかつ円滑に走行させるため
に最小限の車輪配置をとり、かつ単純な構成を
とつているので走行台の軽量化が実現でき、動
特性が改善できる。したがつて、たとえばこの
案内機構を磁気デイスク装置に用いたときに
は、アクセスタイムを短縮できる効果がある。
(b) ラジアル玉軸受の遊びをとるために働くモー
メントの大きさが少なくとも4つの要素から決
まるので、適切なモーメントを選ぶときの設計
上の自由度が大きい。このことは設計が非常に
楽になり、かつ理想に近い設計が可能となる効
果を生じる。
(c) 基本構成を変更しないで一部の部品寸法を変
更するだけで、この案内機構の寿命を決定する
ラジアル玉軸受の寿命を各車輪についてバラン
スのとれたものにすることが可能である。
Owing to the structure and operation described above, the present invention has the following superior effects compared to conventional ones. (a) In order to run the traveling platform accurately and smoothly, the minimum wheel arrangement is adopted and the configuration is simple, so the weight of the traveling platform can be reduced and the dynamic characteristics can be improved. Therefore, for example, when this guide mechanism is used in a magnetic disk device, it has the effect of shortening the access time. (b) Since the magnitude of the moment that acts to take up the play in a radial ball bearing is determined by at least four factors, there is a large degree of freedom in design when selecting an appropriate moment. This has the effect of making the design very easy and making it possible to create a design that is close to the ideal. (c) By simply changing the dimensions of some parts without changing the basic structure, it is possible to balance the life of the radial ball bearings, which determine the life of this guide mechanism, for each wheel.
第1図;本発明の第1実施例の平面図と側面
図、第2図;第1実施例の主要要素部品に働く力
についての説明図、第3図;第1実施例の別条件
における力についての説明図、第4図;第2実施
例を示す要部側面図、第5図;第3実施例を示す
要部側面図、第6図;従来例を示す3面図。
4,14,24:走行台、5,15A,15
B,25A,25B:車軸、6,16A,16
B,26A,26B:ラジアル玉軸受、7,17
A,17B,27A,27B:車輪、8:スプリ
ング、10A,10B:案内レール。
Fig. 1: Plan view and side view of the first embodiment of the present invention, Fig. 2: An explanatory diagram of the forces acting on the main component parts of the first embodiment, Fig. 3: Under different conditions of the first embodiment. An explanatory view of force, FIG. 4; a side view of the main part showing the second embodiment; FIG. 5; a side view of the main part showing the third embodiment; FIG. 6; a three-sided view showing the conventional example. 4, 14, 24: Travel platform, 5, 15A, 15
B, 25A, 25B: Axle, 6, 16A, 16
B, 26A, 26B: Radial ball bearing, 7, 17
A, 17B, 27A, 27B: Wheel, 8: Spring, 10A, 10B: Guide rail.
Claims (1)
向に付勢された1対の案内レール間に、それぞれ
周面に該案内レールに係合する凹溝を備え遊隙を
生じうる軸受により支承された複数個の車輪を備
えた走行台を、1対の案内レール間に挟持される
ように移動自在に案内する機構において、前記車
輪を、その軸方向を1対の案内レールの軸心を含
む平面と傾斜させた姿勢で走行台に取り付け、1
対の案内レールに対する付勢力の前記傾斜に基づ
く分力により前記車輪軸受の遊隙を消去しうるよ
うにしたことを特徴とする走行台の案内機構。 2 特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、
案内レールが円形断面を有することを特徴とする
走行台の案内機構。 3 特許請求の範囲第1項または第2項記載のも
のにおいて、軸受がラジアル玉軸受であることを
特徴とする走行台の案内機構。 4 特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれ
かの項に記載のものにおいて、車輪周面の凹溝が
V溝であることを特徴とする走行台の案内機構。 5 特許請求の範囲第1項ないし第4のいずれか
の項に記載のものにおいて、車輪個数が3個で、
かつ該車輪中心の形成する三角形が2等辺三角形
であり、等辺でない1辺に平行に一方の案内レー
ルが設置されたことを特徴とする走行台の案内機
構。 6 特許請求の範囲第5項記載のものにおいて、
車輪と軸受とがそれぞれ3個とも等しいことを特
徴とする走行台の案内機構。 7 特許請求の範囲第5項記載のものにおいて、
車輪径が3個とも等しく、前記三角形の等辺の両
端位置にある2個の軸受が互いに等しく、かつ等
辺の交点位置にある軸受が前記2個の軸受の寿命
のほぼ2倍の寿命を有するものであることを特徴
とする走行台の案内機構。 8 特許請求の範囲第5項記載のものにおいて、
軸受がすべて等しく、前記三角形の等辺の両端位
置にある2個の車輪径が互いに等しく、かつ等辺
の交点位置にある車輪径が前記2個の車輪径のほ
ぼ半分であることを特徴とする走行台の案内機
構。[Claims] 1. A pair of guide rails disposed parallel to each other and urged toward each other, each having a groove on its circumferential surface that engages with the guide rail, allowing play to occur. In a mechanism for movably guiding a traveling platform equipped with a plurality of wheels supported by bearings so as to be sandwiched between a pair of guide rails, the wheels are axially aligned with one of the pair of guide rails. Attach it to the traveling platform in a tilted position with respect to the plane that includes the axis, 1
A guide mechanism for a traveling platform, characterized in that play in the wheel bearing can be eliminated by a component of biasing force against the pair of guide rails based on the inclination. 2. In what is stated in claim 1,
A guide mechanism for a traveling platform, wherein the guide rail has a circular cross section. 3. A guide mechanism for a traveling platform according to claim 1 or 2, characterized in that the bearing is a radial ball bearing. 4. A guide mechanism for a traveling platform according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the concave groove on the circumferential surface of the wheel is a V-groove. 5. In the product described in any one of claims 1 to 4, the number of wheels is three,
A guide mechanism for a traveling platform, characterized in that the triangle formed by the center of the wheel is an isosceles triangle, and one guide rail is installed parallel to one side that is not equilateral. 6 In what is stated in claim 5,
A guide mechanism for a traveling platform characterized by having three equal wheels and three bearings. 7 In what is stated in claim 5,
All three wheels have the same diameter, the two bearings located at both ends of the equal sides of the triangle are equal to each other, and the bearing located at the intersection of the equal sides has a lifespan approximately twice that of the two bearings. A guide mechanism for a traveling platform, characterized in that: 8 In what is stated in claim 5,
Traveling characterized in that all bearings are equal, the diameters of the two wheels located at both ends of the equal sides of the triangle are equal to each other, and the diameter of the wheel located at the intersection of the equal sides is approximately half the diameter of the two wheels. Guide mechanism of the stand.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60065946A JPS61224171A (en) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | Guide mechanism for traveling carrier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60065946A JPS61224171A (en) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | Guide mechanism for traveling carrier |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61224171A JPS61224171A (en) | 1986-10-04 |
JPH0364948B2 true JPH0364948B2 (en) | 1991-10-09 |
Family
ID=13301644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60065946A Granted JPS61224171A (en) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | Guide mechanism for traveling carrier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61224171A (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5761183A (en) * | 1992-12-24 | 1998-06-02 | Olympus, Optical Co., Ltd. | Optical pickup |
US5540503A (en) * | 1995-05-19 | 1996-07-30 | Olympus Optical Co., Ltd. | Linear guide apparatus |
US6244122B1 (en) * | 1998-10-01 | 2001-06-12 | University Of North Carolina At Charlotte | Self-aligning decoupled nut mechanism |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP60065946A patent/JPS61224171A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61224171A (en) | 1986-10-04 |
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