JPS63180739A - Leaf spring support structure - Google Patents
Leaf spring support structureInfo
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- JPS63180739A JPS63180739A JP1444387A JP1444387A JPS63180739A JP S63180739 A JPS63180739 A JP S63180739A JP 1444387 A JP1444387 A JP 1444387A JP 1444387 A JP1444387 A JP 1444387A JP S63180739 A JPS63180739 A JP S63180739A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
- F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
- F16F15/06—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with metal springs
- F16F15/073—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with metal springs using only leaf springs
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
概要
本発明は往復直進運動をする軸を支持する板バネ支持構
造において、軸の振れを少なくしてその直進性を向上さ
せるため、近接して配置した複数枚の板バネの中央部分
を互いに軸方向に異なる量偏倚させて軸上に固定すると
共に、板バネの端部部分を固定側に固定したことにより
、軸の板バネ支持構造が軸のストローク中のあらゆる位
置において、一定値以上のシジアル剛性をもつようにし
、もつ′て軸の振れ振動を低減させるようにしたもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Overview The present invention provides a plate spring support structure for supporting a shaft that moves in a reciprocating straight line. By fixing the center portions of the springs on the shaft by deflecting them by different amounts in the axial direction, and fixing the end portions of the leaf springs on the fixed side, the leaf spring support structure of the shaft can be positioned at any position during the stroke of the shaft. The shaft is designed to have a physical rigidity above a certain value, thereby reducing the vibration of the shaft.
産業上の利用分野
本発明はりニアモータ等に取付けられた往復直進運動を
する軸を支持する板バネ支持構造に関する。INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to a leaf spring support structure for supporting a shaft that is attached to a linear motor or the like and that makes reciprocating linear motion.
制御対象を一次元もしくは二次元平面上で移動させたり
、位置決めしたりする装置は、回転型のモータと回転運
動を直線運動に変換するメカニズムを使ったものが多い
。これに対して最近は制御対象を直接モータに取付け、
これを直線駆動するリニアモータの開発が進んでいる。Many devices that move or position a controlled object on a one-dimensional or two-dimensional plane use a rotary motor and a mechanism that converts rotational motion into linear motion. In contrast, recently the controlled object is attached directly to the motor,
Development of a linear motor to drive this linearly is progressing.
リニアモータは構造が簡単で、寿命、精度などの点で勝
れた特徴をもつものとして、今１０Ａ機器分野を含む広
い分野への展開が期待されている。Linear motors have a simple structure and are superior in terms of lifespan and precision, and are now expected to be used in a wide range of fields, including the field of 10A equipment.
このようなりニアモータの可動子側に取付けられた軸の
支持機構として板バネを用いたものが使用されている。As such, a plate spring is used as a support mechanism for the shaft attached to the movable element side of the near motor.
板バネ支持構造は、軸受けの摩擦がなく構造が簡単であ
るという勝れた特徴を有している。The leaf spring support structure has the advantageous features of no bearing friction and simple structure.
往復直進運動をする軸の支持構造においては、軸の往復
運動に伴って発生覆る軸のラジアル方向の振れを少なく
し、高い直進性を保つことが要求される。軸の振れの大
ぎさは、軸受けのラジアル方向の剛性にと、軸の質量Ｍ
で決定され、共振層波数ω−（Ｋ／Ｍ） に関係し
、ωが小さいと種々の外乱の影響を受は軸の振れが増大
する。従って軸の振れを小さく保つには軸支持構造のラ
ジアル方向の剛性を大きくする必要がある。In a support structure for a shaft that makes reciprocating linear motion, it is required to reduce the radial deflection of the covering shaft that occurs with the reciprocating motion of the shaft, and to maintain high linearity. The magnitude of the shaft runout depends on the radial stiffness of the bearing and the mass M of the shaft.
It is determined by the resonance layer wave number ω-(K/M), and when ω is small, the vibration of the shaft increases due to the influence of various disturbances. Therefore, in order to keep the vibration of the shaft small, it is necessary to increase the rigidity of the shaft support structure in the radial direction.
従来の技術
従来の往復直進運動をする軸の板バネ支持構造及びその
作用の模式図を第４図に示す。図において、１は軸、２
は軸に推力を与えるリニアモータの可動子、３は板バネ
を示しており、軸１の両端に１枚ずつ配置され、その中
央部分が軸１に固定され、端部部分が固定フレーム７に
固着されている。BACKGROUND OF THE INVENTION A schematic diagram of a conventional plate spring support structure for a shaft that makes reciprocating linear motion and its function is shown in FIG. In the figure, 1 is the axis, 2
3 indicates a movable element of a linear motor that provides thrust to the shaft, and 3 indicates a leaf spring, one of which is placed at each end of the shaft 1. The center part is fixed to the shaft 1, and the end part is fixed to the fixed frame 7. It is fixed.
板バネ３は、例えば第３図に示すように構成されている
。板バネ３には縦方向のスリット４が２個設けられてお
り、これらのスリット４により板バネ３は中央の腕３ａ
と左右の腕３ｂとに分割されている。中央の腕３ａの中
央部には大径の穴５が設けられており、左右の腕３ｂに
はそれぞれ２個の小径の穴６が設けられている。中央の
穴５に軸１を通し、適当な手段により固定すると共に、
両脇の２本の腕３ｂの中央部を穴６を使用してネジ止め
等により固定フレーム７に固定する。The leaf spring 3 is configured as shown in FIG. 3, for example. The leaf spring 3 is provided with two vertical slits 4, and these slits 4 allow the leaf spring 3 to be attached to the central arm 3a.
and left and right arms 3b. A large diameter hole 5 is provided in the center of the central arm 3a, and two small diameter holes 6 are provided in each of the left and right arms 3b. Pass the shaft 1 through the central hole 5 and fix it by appropriate means,
The center portions of the two arms 3b on both sides are fixed to the fixed frame 7 by screws or the like using the holes 6.
第４図（Ａ＞は軸が中立位置にある場合を示しており、
板バネ３の変形は零であり、８腕３ａ。Figure 4 (A> shows the case where the axis is in the neutral position,
The deformation of the leaf spring 3 is zero, and there are 8 arms 3a.
３ｂは同一平面−ヒにある。第４図（Ｂ）は軸が右端に
偏倚した場合、（Ｃ）は軸が左端に偏倚した場合をそれ
ぞれ示しており、板バネ３の８腕３ａ。3b is on the same plane. FIG. 4(B) shows the case where the shaft is biased to the right end, and FIG. 4(C) shows the case where the shaft is biased to the left end.
３ｂが撓み、軸１は板バネ３に支持されながら一定のス
ロトーク範囲で往復直進運動可能となる。3b is bent, and the shaft 1 becomes capable of reciprocating and rectilinear movement within a certain stroke talk range while being supported by the leaf spring 3.
発明が解決しようとする問題点
第４図に示した従来の板バネ支持構造の軸位置に対する
ラジアル方向の剛性の変化を第５図に示す。軸１が中立
位置にある場合、すなわち軸の偏倚量ｘ＝Ｏの場合には
、板バネ３は変形零で水平状態にあり、ラジアル方向の
剛性は極めて高い。Problems to be Solved by the Invention FIG. 5 shows changes in radial rigidity with respect to the axial position of the conventional leaf spring support structure shown in FIG. 4. When the shaft 1 is in the neutral position, that is, when the amount of deviation of the shaft is x=O, the leaf spring 3 is in a horizontal state with zero deformation, and its rigidity in the radial direction is extremely high.
軸１が中立位置からずれるにつれτ板バネ３は撓むため
、ラジアル方向の剛性は低下する。従って軸が往復直線
運動をする場合、中立点から遠ざかった位置では軸振れ
の共振周波数が低下し、軸の振れが大きくなるという問
題があった。As the shaft 1 deviates from the neutral position, the τ plate spring 3 bends, and therefore the rigidity in the radial direction decreases. Therefore, when the shaft makes reciprocating linear motion, there is a problem in that the resonant frequency of the shaft runout decreases at a position far from the neutral point, and the shaft runout increases.
本発明はこのような点に鑑みなされたものであり、その
目的とするところは、簡単な構成により軸振れをほとん
ど起こさない往復直進運動をする軸を支持する板バネ支
持構造を提供することである。The present invention has been made in view of these points, and its purpose is to provide a leaf spring support structure that supports a shaft that makes reciprocating linear motion with a simple structure and hardly causes shaft runout. be.
問題点を解決するための手段
近接して配置した複数枚の板バネ３Ａ、３Ｂの中央部分
を互いに軸方向に異なる量偏倚させて軸１に固定すると
共に、板バネ３Ａ、３Ｂの端部部分を固定側７に固定す
ることにより、往復直進運動をする軸１を支持する。Means for Solving the Problem The center portions of a plurality of leaf springs 3A, 3B arranged close to each other are fixed to the shaft 1 by being offset by different amounts in the axial direction, and the end portions of the leaf springs 3A, 3B are fixed to the shaft 1. By fixing to the fixed side 7, the shaft 1 which makes reciprocating linear movement is supported.
作 用
板バネ３Ａによる軸のストローク位置に応じたラジアル
方向剛性と、板バネ３Ｂによる軸のストローク位置に応
じたラジアル方向剛性とは、そのピークが偏＠用だけず
れた山形となるため、両板バネ３Ａ、３．Ｂによる全体
のラジアル方向剛性はこれらの和となり、剛性の大きい
範囲が顕著に拡大する。これにより軸振れをほとんど起
こすことなく、往復直進運動をする軸を支持することが
できる。The radial direction stiffness according to the stroke position of the shaft due to the action plate spring 3A and the radial direction rigidity according to the stroke position of the shaft due to the plate spring 3B have peaks that are shifted by the eccentric @, so both are different. Leaf spring 3A, 3. The overall radial stiffness due to B is the sum of these, and the range of high stiffness is significantly expanded. This makes it possible to support a shaft that makes reciprocating linear motion with almost no shaft vibration.
実 施 例
以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明す
ることにする。Embodiments The present invention will be explained in detail below based on embodiments shown in the drawings.
第１図は本発明の板バネ支持構造の一実施例を示してお
り、軸１にはりニアモータの可動子２が取付けられてお
り、左右それぞれ２枚の板バネ３Ａ、３Ｂにより軸１を
支持するようにしている。FIG. 1 shows an embodiment of the leaf spring support structure of the present invention, in which a mover 2 of a beam near motor is attached to a shaft 1, and the shaft 1 is supported by two left and right leaf springs 3A and 3B, respectively. I try to do that.
例えば左側の２枚の板バネ３Ａ、３Ｂは、第３図に示す
ような形状をしており、軸中立状態において、互いに逆
方向に同じ距離ｄだけ偏倚して、中央の腕３ａに設けら
れた穴５の部分で適当な手段により軸１に固定されてい
る。−万両側の腕３ｂは穴６の部分でネジ８により固定
ル−ム７に固定されている。For example, the two leaf springs 3A and 3B on the left side have a shape as shown in FIG. 3, and are biased by the same distance d in opposite directions in the axially neutral state, and are attached to the central arm 3a. It is fixed to the shaft 1 by suitable means at the hole 5. - The arms 3b on both sides are fixed to the fixing room 7 with screws 8 at the holes 6.
したがって、板バネ３Ａによるラジアル方向の剛性は、
軸１が左へｄだけ移動したとき、板バネ３Ａの撓みが零
となるから最大となり、ラジアル方向の剛性曲線は、第
２図に細線で示したようになる。また板バネ３Ｂによる
剛性は、軸１が右にｄだけ移動したとき最大となり、第
２図に破線で示すように変化する。したがって、板バネ
３Ａと３Ｂとによる全剛性は第２図に太線で示したよう
になり、軸のストロークの全長に渡つ−Ｃ高いラジアル
方向剛性を維持することができ、軸の直進性が向上する
。Therefore, the rigidity in the radial direction due to the leaf spring 3A is
When the shaft 1 moves to the left by a distance d, the deflection of the leaf spring 3A becomes zero and becomes maximum, and the stiffness curve in the radial direction becomes as shown by the thin line in FIG. Further, the rigidity due to the leaf spring 3B becomes maximum when the shaft 1 moves to the right by an amount d, and changes as shown by the broken line in FIG. 2. Therefore, the total rigidity due to the leaf springs 3A and 3B is as shown by the thick line in FIG. improves.
上述した実施例においては、平板状の板バネ３を予め偏
倚させて軸１及び固定フレーム７に固定しているが、板
バネを予め第１図に示すような形状に変形しておき、板
バネの応力が零の状態で２つの板バネを軸１及び固定フ
レーム７に固定するようにしても良い。In the embodiment described above, the flat plate spring 3 is biased in advance and fixed to the shaft 1 and the fixed frame 7, but the plate spring is deformed in advance into the shape shown in FIG. The two leaf springs may be fixed to the shaft 1 and the fixed frame 7 in a state where the spring stress is zero.
発明の効果
本発明の板バネ支持構造は以上詳述したように構成した
ので、軸のスト１」−り全域に渡って高いラジアル剛性
が得られるため、軸の振れが小さく抑えられ、その直進
性が向上するという効果を奏する。Effects of the Invention Since the leaf spring support structure of the present invention is configured as detailed above, high radial rigidity can be obtained over the entire length of the shaft, so that the vibration of the shaft can be suppressed to a minimum, and its straight movement can be suppressed. It has the effect of improving sexual performance.
第１図は本発明１実施例の概略構成図、第２図は第１図
に示した実施例のラジアル剛性の変化を示す線図、
第３図は本発明に採用可能な板バネの一例を示す平面図
、
第４図は従来の板バネ支持構造の構成及び作用を示す模
式図であり、（Ａ）は軸が中立位置にある場合を、（Ｂ
）は軸が右端にある場合を、（Ｃ）は軸が左端にある場
合をそれぞれポしている。
第５図は従来例におけるラジアル剛性の変化を示す線図
である。
１・・・軸、 ２・・・リニアモータ可動子
、３．３Ａ、３Ｂ・・・板バネ、 ３ａ、３ｂ・・・腕
、４・・・スリット、 ５．６・・・穴、７・・・
固定フレーム。
１−一一一中山
２−一一一すニアモータ可チカ手
３Ａ、 ３Ｂ−一一一オ反バネ
７−−−−固定フレーム
実 施 イタＵ
第１図
＊死イ列カラヅアル町１ノ匪の変イｈそ示す間第２図
（Ｃ） 庫内ｆ友婢Ｉてｊ〉ろ壜イ針オ反ノ立ネの一
イ列伯示す図
：＼
車内めストロ−クイ車道
イ足釆イ列ＩＪ※けるラシ゛アル門１
第５図
イ疋木イ列のイ乍用木１式図
第４図
１）ト生の麦化妊示す図Fig. 1 is a schematic configuration diagram of the first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing changes in radial rigidity of the embodiment shown in Fig. 1, and Fig. 3 is an example of a leaf spring that can be adopted in the present invention. FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration and operation of a conventional leaf spring support structure, in which (A) shows the case where the shaft is in the neutral position, and (B)
) shows the case where the axis is at the right end, and (C) shows the case where the axis is at the left end. FIG. 5 is a diagram showing changes in radial rigidity in a conventional example. 1... Axis, 2... Linear motor mover, 3.3A, 3B... Leaf spring, 3a, 3b... Arm, 4... Slit, 5.6... Hole, 7...・・・
Fixed frame. 1-111 Nakayama 2-111 Near motor movable hand 3A, 3B-111 Opposite spring 7---Fixed frame implementation Figure 2 (C) Figure 2 (C) shows the inside of the car, the inside of the car, the needle of the bottle, the needle of the bottle, and the row of feet on the road. IJ* radial gate 1 Fig. 5 A diagram showing the number of trees used in row I Fig. 4
Claims (2)
持構造において、 近接して配置した複数枚の板バネ（３Ａ、３Ｂ）の中央
部分を互いに軸方向に異なる量偏倚させて軸（１）に固
定し、 該板バネ（３Ａ、３Ｂ）の端部部分を固定側（７）に固
定したことを特徴とする板バネ支持構造。(1) In a leaf spring support structure that supports a shaft (1) that makes reciprocating linear motion, the center portions of a plurality of leaf springs (3A, 3B) arranged in close proximity to each other are biased by different amounts in the axial direction. (1), and the end portions of the leaf springs (3A, 3B) are fixed to the fixed side (7).
中央部分を互いに軸方向逆側に任意量偏倚させて軸（１
）に固定したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の板バネ支持構造。(2) The center portions of two leaf springs (3A, 3B) arranged close to each other are biased to opposite sides in the axial direction by an arbitrary amount, and the shaft (1
) The plate spring support structure according to claim 1, wherein the plate spring support structure is fixed to a.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1444387A JPS63180739A (en) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | Leaf spring support structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1444387A JPS63180739A (en) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | Leaf spring support structure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63180739A true JPS63180739A (en) | 1988-07-25 |
Family
ID=11861174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1444387A Pending JPS63180739A (en) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | Leaf spring support structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63180739A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009542291A (en) * | 2006-06-30 | 2009-12-03 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Node spring assembly of electronic toothbrusher |
| WO2023120103A1 (en) * | 2021-12-21 | 2023-06-29 | 株式会社東海理化電機製作所 | Webbing winding device |
-
1987
- 1987-01-23 JP JP1444387A patent/JPS63180739A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009542291A (en) * | 2006-06-30 | 2009-12-03 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Node spring assembly of electronic toothbrusher |
| KR101396138B1 (en) * | 2006-06-30 | 2014-05-19 | 코닌클리케 필립스 엔.브이. | Nodal spring assembly for an electronic toothbrush |
| WO2023120103A1 (en) * | 2021-12-21 | 2023-06-29 | 株式会社東海理化電機製作所 | Webbing winding device |
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