JP2010139014A

JP2010139014A - 球状ころがり支持体を有する移動構造体

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Publication number: JP2010139014A
Application number: JP2008317139A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Nozawa; 光弘野沢
Original assignee: Mitsui Seiki Kogyo Co Ltd
Current assignee: Mitsui Seiki Kogyo Co Ltd
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2010-06-24
Anticipated expiration: 2028-12-12
Also published as: JP5161054B2

Abstract

【課題】移動する部材間の接合面における摩擦抵抗を大幅に低減できる手段を有する球状ころがり支持体を有する移動構造体を提供する。
【解決手段】平板状の部材３００と部材４００との間にはボール体からなる球状ころがり支持体１００が介設される。この球状ころがり支持体１００は部材に接触する大球５や小球６と球面との接触構造からなり、結果として部材間の摩擦力を大幅に低減することができる。
【選択図】図４

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

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。