JPH04121523U - 回転体の支持機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピニオン−ラックによる回転−直進変換装置
において、回転体としてのピニオンの回転に対する直進
移動体としてのラックの繰り返し位置決め精度を向上さ
せ且つ一定に保持させることのできる、回転体の支持機
構を提供する。 【構成】 回転体（３）には、中心軸線上に圧入された
一対のピボット軸受（７，７）が備えられている。支持
体（１）には、対向配置された一対の軸受溝（１ａ，１
ａ）が設けられていて、回転体（３）は軸受溝（１ａ，
１ａ）内に夫々載置された一対のピボット軸（９，９；
９，１３ａ）が上記一対のピボット軸受（７，７）と嵌
合することにより、回転可能に支持される。一対のピボ
ット軸は、二種類の一対の弾機手段（１１，１１；１
２，１２）により互いに接近するように押圧されると共
に各軸受溝（１ａ，１ａ）内へ夫々押圧されるか、一方
が固定され他方が二種類の弾機手段（１１，１２）によ
り一方のピボット軸（１３ａ）へ向けて押圧されると共
に軸受溝（１ａ）内へ押圧されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、顕微鏡の如き精密機器において回転運動を直線運動に変換する装置 に用いられる回転体の支持機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

精密機械では、回転−直進変換機構として、従来より、図３に示す如き構成の ものが知られている。又この場合の回転体の支持機構としては、図４及び図５に 示すような構成のものがある。

【０００３】 図３及び図４において、１は固定の支持体、２は支持体１に回転可能に横架さ れた回転軸、３はネジ４により回転軸２に固定され且つスペーサー５，５によっ てスラスト方向へ移動することのないように制限された回転体としてのピニオン 、６はピニオン３に噛合せしめられたラック部６ａを介して直線運動せしめられ るようにされた直進ガイドである。ピニオン３を回転すると、図３において直進 ガイド６は上下方向即ち矢印方向へ直線運動せしめられる。

【０００４】 図５に示す従来例においては、ピニオン３に、その軸線と同軸的に対向して圧 入された一対のピボット軸受７，７が設けられていて、そのピボット軸受に、支 持体１に対向して螺挿された一対のピボット軸８，８の円錐状先端部を夫々嵌合 せしめることにより、ピニオン３が回転可能に支持されるようになっている。ピ ボット軸８，８を回転させることにより、ピニオン３の回転ガタなくなるように 調整され、調整後各ピボット軸はネジ９，９により夫々固定される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記従来例において、直進ガイド６が図３に示すような垂直位置を とると、ラック６ａには直進ガイド６による下向きの負荷Ａが作用し、ピニオン ３の支持部には負荷Ａとラック歯の圧力角の影響で横向きの負荷Ｂとが作用する ことになる。その結果、図４に示す支持機構の場合には、支持体１の軸受穴と回 転軸２との間に存在する回転軸２の回転を可能にするためのクリアランスが原因 で、回転軸２が作動時に若干移動し、精度保持上問題となる。図６の（Ａ）及び （Ｂ）は、ピニオン３の回転位置（ラック６ａと咬合うピニオン３の回転方向に 対する位置）が一定であるとした場合の回転軸の移動の状態を示している。即ち 、図６（Ａ）は或る回転位置にピニオン３を回して合わせる場合ピニオンを時計 方向へ回転した場合を、図６（Ｂ）は反時計方向へ回転した場合を示している。 図６（Ａ）に示した回転軸２の軸心位置を原点Ｇとした時、図６（Ｂ）に示した 回転軸２の軸心位置Ｉへの移動量は、（Ｘ１−Ｘ２，−Ｙ）となる。これらの状 態をピニオン３とラック６ａとの歯の接触位置で比較すると、図７の（Ａ）及び （Ｂ）に示す通りとなる。即ち、ピニオン３の軸心位置がＧからＩへ移動するこ とにより、ラック６ａ上の点Ｏは点Ｏ′の位置へ移動し、ずれＺが生じる。この ように図４に示す支持機構では、ピニオン側で位置合わせを行なっても、ラック 側でずれてしまうという欠点がある。

【０００６】 これに対し、図５に示す支持構造の場合には、ピニオン３の回転ガタをほぼ零 の状態に持って行くことはできるが、このガタが零の点というのはピニオン３の 回転トルクが極めて小さくなる点であるため、実際上この点への調整は難しい。 又、ピボット軸受７はピボット軸８に対して数個所の点接触でころがり運動を行 なっているので、ピボット軸の接触点は摩耗する可能性が大きく、摩耗が生じる と図４に示した上記従来例の場合と同様の問題が生じ、精度が劣化する。このよ うに、図５に示した支持機構は零ポイント調整が難しいという点のほかに耐久性 に劣るという欠点があった。

【０００７】 本考案は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、 その目的とするところは、回転体としてのピニオンの回転に対する直進移動体と してのラックの繰り返し位置決め精度を向上させ且つ一定に保持させることので きる、回転体の支持機構を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案による回転体の支持機構は、対向した一対 の軸受溝を有する支持体と、一対の軸受溝内に回転方向へは固定されているがス ラスト方向へは摺動可能に夫々載置されていて支持体上に支持されるべき回転体 の軸線上に対向して固着された一対のピボット軸受に夫々嵌合せしめられる一対 のピボット軸と、一対のピボット軸を互いに近づく方向へ夫々押圧する一対の弾 機手段と、一対のピボット軸を一対の軸受溝内へ押圧する一対の弾機手段を備え ている。

【０００９】

【作用】

軸受溝の内壁面はピボット軸の周面と線接触する。従って、一対のピボット軸 の軸径が等しければ軸心は出し易い。またピボット軸が摩耗により寸法変化を生 じても、この変化は弾機手段によって自動的に吸収される。ピボット軸を軸受溝 内へ押圧する弾機手段は、ピボット軸に、該ピボット軸を軸受溝内へ押圧する方 向以外の力が作用した時のストッパーとしても役立つ。

【００１０】

【実施例】

以下、従来例で説明したのと同一又は類似の部材には同一符号を用いて、本考 案の実施例を説明する。

【００１１】 図１は本考案の第１実施例を示しており、（Ａ）はその断面図、（Ｂ）は（Ａ ）の右側面図である。図中、９，９は支持体１に対向して形成された一対のＶ形 の軸受溝１ａ，１ａ内に夫々載置された一対のピボット軸、１０，１０は一対の ピボット軸９，９に夫々植設されていて突出端部が軸受溝１ａ，１ａの底部の支 持体内にスラスト方向に穿設された直線溝１ｂ，１ｂ内に夫々摺動可能に嵌合せ しめられているピン、１１，１１は支持体１に夫々取付けられていて一対のピボ ット軸９，９を互いに接近するように弾圧する弾機手段としての板ばね、１２， １２は支持体１に夫々取付けられていて一対のピボット軸９，９を夫々軸受溝１ ａ，１ａの底部へ向けて弾圧する弾機手段としての板ばねである。

【００１２】 本考案の第１実施例は上記のように構成されているから、ピボット軸９，９は 軸受溝１ａ，１ａ内を同一軸線に沿ってスラスト方向へのみ摺動することができ 、又回転体であるピニオン３は両側より所定の大きさの弾力で押圧される。従っ て、ピニオン３は、ピボット軸受７とピボット軸９との嵌合によりガタなく或る 一定のトルクで回転させることができ、又ピボット軸９がピボット軸受７の鋼球 との接触による摩耗等で寸法が変化しても、これによるガタは自動的に除去され 得る。又、図において矢印Ｂで示される方向の負荷やＶ形軸受溝１ａの斜面で発 生する上向きの力は、板ばね１２により吸収される。

【００１３】 図２は本考案の第２実施例を示しており、（Ａ）はその断面図、（Ｂ）は（Ａ ）の右側面図である。この実施例は、一対のピボット軸の一方が固定されている 点で第１実施例とは異なる。即ち、１３はピボット軸１３ａを有するピボット板 であり、このピボット板１３は、ピボット軸１３ａを支持体１に設けられたＶ形 軸受溝１ａ内に位置決めした後、支持体１に固定される。

【００１４】 この第２実施例においても、ピニオン３は板ばね１０により所定の弾力で押圧 されるので、ガタなく或る一定のトルクで回転を行うことができる。この場合、 ピニオン３は、固定のピボット軸１３ａに向けて弾圧されているので、常にスラ スト方向に静止している。従って、第１実施例の場合に較べてピニオン３に作用 する負荷の変動が大きい時のばね圧の調整が容易であるという利点がある。その 他の利点は第１実施例と同様である。

【００１５】 以上、実施例では、軸受溝１ａがＶ形に形成されているものとして説明したが 、これに限定されるものではなく、ピボット軸の軸心さえ合わせることができれ ば、どのような形状のものであってもよい。又、弾機手段１１，１２も板ばねに 限定されるものではなく、コイル状のばねが用いられてもよいし、ゴム質のもの が使用されてもよい。

【００１６】

【考案の効果】

上述の如く、本考案によれば、回転体をガタなく支持して常に定トルクで回転 体を回転することができるばかりか、回転体の軸受部が磨耗により変形したよう な場合でもそれによるガタを自動的に吸収し得る、回転体の支持機構を提供する ことができ、例えば顕微鏡の準焦部の如き精密機器における回転−直進変換装置 にこれを適用すれば、多大の効果を発揮し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本考案の第１実施例を示す断面図であ
る。 （Ｂ）は（Ａ）の右側面図である。

【図２】（Ａ）は本考案の第２実施例を示す断面図であ
る。 （Ｂ）は（Ａ）の右側面図である。

【図３】一般的な回転−直線変換機構の基本構成を示す
正面図である。

【図４】回転支持機構の一従来例を示す断面図である。

【図５】回転支持機構の他の従来例を示す断面図であ
る。

【図６】（Ａ）は回転体を時計方向へ回した時の回転軸
の移動状態を示す説明図である。 （Ｂ）は回転体を反時計方向へ回した時の回転軸の移動
状態を示す説明図である。

【図７】（Ａ）は回転−直進変換機構において回転体で
あるピニオンを時計方向へ回した時のピニオンとラック
との歯の接触位置の移動状態を示す説明図である。 （Ｂ）は回転−直進変換機構において回転体であるピニ
オンを反時計方向へ回した時のピニオンとラックとの歯
の接触位置の移動状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 回転体の支持体 １ａ 軸受溝 １ｂ 直線溝 ３ 回転体 ６ 直進ガイド ６ａ ラック ７ ピボット軸受 ９ ピボット軸 １１ 弾機手段 １２ 弾機手段 １３ ピボット板 １３ａ ピボット軸

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向した一対の軸受溝を有する支持体
   と、該一対の軸受溝内に回転方向へは固定されているが
   スラスト方向へは摺動可能に夫々載置されていて上記支
   持体上に支持されるべき回転体の軸線上に対向して固着
   された一対のピボット軸受に夫々嵌合せしめられる一対
   のピボット軸と、該一対のピボット軸を互いに近づく方
   向へ夫々押圧する一対の弾機手段と、該一対のピボット
   軸を上記一対の溝内へ夫々押圧する一対の弾機手段とを
   具備した回転体の支持機構。