JPH025144Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、例えば工作機械における各種可動部
の送り装置、案内装置、位置決め装置など回転運
動を直線運動に変えるため、或いは逆に直線運動
による変位量を回転量として検出して可動部の位
置制御を行なうように直線運動を回転運動に変え
るために用いられる機構で、詳しくは、回転軸の
外周面に形成の雄形螺旋溝と前記回転軸にその軸
線方向に直線移動のみ自在に外嵌支承された筒状
摺動体の内周面に形成の雌形螺旋溝との位相を合
致させた状態での前記回転軸の駆動回転により前
記筒状摺動体を軸芯方向に従動的に直線移動させ
る、又は、前記筒状摺動体の駆動直線移動により
前記回転軸を従動的に回転させるように構成して
ある回転・直線運動変換機構に関する。

〈従来の技術〉 この種の運動変換機構として従来一般に知られ
ているものに、第５図で示すように、回転軸０１
外周面側に形成の雄形螺旋溝０２と筒状摺動体０
３内周面側に形成の雌形螺旋溝０４とで形成され
る螺旋溝内に多数のボール０７を密接挿入し、こ
の多数のボール０７が循環できるように戻り溝０
８を設けたボールねじが在る。

〈考案が解決しようとする問題点〉 上記のボールねじは、回転軸０１と筒状摺動体
０３との間の摩擦力が小さくて効率の良い運動変
換作用を期待できる反面、螺旋溝加工及びボール
加工に極めて高い寸法精度が要求される。若し、
それらの寸法精度に誤差が発生すると回転軸と摺
動体との間に必要以上のすきまができてガタつき
の原因となり、また螺旋溝とボールとの接触点で
の弾性変位によりバツクラツシユも生じ易く、こ
れらの影響によつて変換運動速度に微妙な変化を
招くのである。

また、バツクラツシユの吸収手段として予圧機
構などを組込む必要性もあり、その上、多くの高
精度ボール及びそれらがスムーズに循環するため
の戻り溝の加工等を必要とすることも相俟つて、
全体として製造コストが非常に高くつくととも
に、ボール循環路（戻り溝）の形成により局所的
な突出部ができ、形状面でのコンパクト化にも自
ずと限界があるといつた技術的課題を有するもの
であつた。

〈問題点を解決するための手段〉 本考案はかかる実情に鑑み、上記のボールねじ
に比してより摩擦力が小さいものでありながら、
製造コストの低減及びコンパクト化が図れる回
転・直線運動変換機構を提供する点に目的を有
し、この目的達成のために案出された本考案に係
る回転・直線運動変換機構は、冒頭詳記のものに
おいて、前記筒状摺動体を磁性体材料から構成
し、この磁性摺動体をその筒軸線方向の両端部で
ブツシユを介して前記回転軸に同芯に支承させる
とともに、この筒状摺動体側に前記両螺旋溝のエ
ツジ間に磁力線を形成するための永久磁石を備え
させてあるという構成に特徴を有するものであ
る。

〈作用〉 上記の如き特徴構成を有する本考案に係る回
転・直線運動変換機構による時は、前記磁性材料
製筒状摺動体側に備えさせた永久磁石の磁力線
が、回転体と摺動体との雄雌両螺旋溝のエツジ間
に亘つて形成され、この磁力線に強く支配される
状態で回転軸と摺動体との相対運動が行なわれる
のであつて、例え螺旋溝の加工がラフであつて
も、それが原因でのガタつきの発生、ならびにボ
ールの弾性変位に起因するバツクラツシユといつ
た変換運動速度に変化を発生する現象がなく、駆
動側の速度に確実に比例した速度の変換運動が得
られる。その上、摺動体と回転軸との内外周面間
は、前記摺動体の筒軸芯方向の両端部で両者の同
芯保持のためにブツシユを介して接触させるのみ
で、残りの大部分は無接触で良いから摩擦による
損失は非常に少なく、かつ、摩耗度も非常に低い
のである。

〈考案の効果〉 従つて、本考案による時は、従来のボールねじ
との比較において、 (1) 摩擦力が非常に小さくてより一層効率良い運
動変換作用が期待できるとともに、 (2) ガタつきやバツクラツシユ等もなく、高性能
の変換運動動を長期に亘つて安定的に行なわせ
ることができる。

(3) しかも、要求寸法精度が低く、かつ多数のボ
ールの使用及び予圧機構などが不要であり、全
体として製造コストを大幅に低減できる。

(4) また、ボールねじにおいては必須不可欠な戻
り溝の形成が不要で、局部的突出部等のない全
体コンパクトなものに構成できる。

〈実施例〉 以下本考案の一実施例を図面に基づいて詳述す
る。

第１図及び第２図において、１は回転軸であつ
て、その軸線方向の所定長さ範囲に亘る外周面部
分には雄形螺旋溝２がエンドレスに形成されてい
る。３は磁性体材料から構成された筒状摺動体で
あつて、その筒軸線方向の両端部においてオイル
レスブツシユ５，５を介して前記回転軸１と同芯
でその軸芯方向に直線移動のみ自在に外嵌支承さ
れているとともに、その内周面は回転軸１外周面
との間に1μ〜0.3mmの間隙を有し、かつ、該筒状
摺動体３内周面には、前記雄形螺旋溝２と同一リ
ード、同一ピツチで雌形螺旋溝４がエンドレスに
形成されている。６，６は前記筒状摺動体３の外
周面に円周方向二つ割りの状態で、かつ対向する
内周面側の磁極が互いに異極となる状態で嵌着保
持させた永久磁石であつて、この永久磁石６，６
を介して前記雌雄両螺旋溝４，２のエツジ間に亘
つて磁力線を形成するように構成してある。９は
前記半割り永久磁石６，６の外側に嵌着させた磁
気漏洩シール用の鉄製円筒部材である。

上記構成の回転・直線運動変換機構では、前記
雌雄の螺旋溝４，２の位相を合致させた状態で、
前記回転軸１を図外モータ等を介して駆動回転さ
せると、前記両螺旋溝４，２のエツジ間に形成さ
れる磁力線に支配される状態で前記筒状摺動体３
が回転速度に比例した速度で直線的に往復移動
し、もつて、各種機械における可動部の直線往復
運動やワークの送りなどに使用されるのである。
また、図外のエアや油圧等を介して前記筒状摺動
体３を駆動直線移動させると、上述と同様な磁力
作用によつて前記回転軸１が直線移動速度と比例
した角速度で回転し、もつて、その回転速度をパ
ルスモータ等で検出することで可動部の位置制御
等を行なうべく使用されるのである。

第３図及び第４図は別の実施例を示すもので、
前記筒状摺動体３をその筒軸線方向で複数個に等
分割するとともに、その各分割摺動体３Ａ，３
Ｂ・・３Ｎの相隣るものの軸線方向対向端面間に
前記螺旋溝４に相当する幅の間隙を形成するとと
もに、これら各分割摺動体３Ａ，３Ｂ・・３Ｎの
外周面夫々に、それらと同一軸線長の永久磁石
６，６をその内周面側の磁極が異極となる状態に
配置し嵌着保持させたもので、この実施例のもの
も上記実施例と全く同様な運動変換作用が得られ
るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案の一実施例を示す要
部の拡大縦断側面図及び第１図−線での縦断
正面図、第３図及び第４図は別の実施例を示す要
部の拡大縦断側面図及び第３図−線での縦断
正面図、第５図は従来のボールねじを示す要部の
拡大縦断側面図である。 １は回転軸、２は雄形螺旋溝、３は筒状摺動
体、４は雌形螺旋溝、５はブツシユ、６は永久磁
石である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 回転軸１の外周面に形成の雄形螺旋溝２と前
   記回転軸１にその軸線方向に直線移動のみ自在
   に外嵌支承された筒状摺動体３の内周面に形成
   の雌形螺旋溝４との位相を合致させた状態での
   前記回転軸１の駆動回転により前記筒状摺動体
   ３を軸芯方向に従動的に直線移動させる、又
   は、前記筒状摺動体３の駆動直線移動により前
   記回転軸１を従動的に回転させるように構成し
   てある回転・直線運動変換機構であつて、前記
   筒状摺動体３を磁性体材料から構成し、この磁
   性摺動体３をその筒軸線方向の両端部でブツシ
   ユ５，５を介して前記回転軸１に同芯に支承さ
   せるとともに、この筒状摺動体３側に前記両螺
   旋溝２，４のエツジ間に磁力線を形成するため
   の永久磁石６を備えさせてあることを特徴とす
   る回転・直線運動変換機構。 前記螺旋溝２，４がエンドレスに形成されて
   いる実用新案登録請求の範囲第項に記載の回
   転・直線運動変換機構。