JPH0283407A - Friction feed mechanism - Google Patents

Friction feed mechanism

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JPH0283407A
JPH0283407A JP23610088A JP23610088A JPH0283407A JP H0283407 A JPH0283407 A JP H0283407A JP 23610088 A JP23610088 A JP 23610088A JP 23610088 A JP23610088 A JP 23610088A JP H0283407 A JPH0283407 A JP H0283407A
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JP
Japan
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drive shaft
bearing
friction
friction roller
generated
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Application number
JP23610088A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuhide Sawada
克秀 沢田
Yusofu Hojiyatsuto
ユソフ ホジャット
Yoshiharu Kuwabara
義治 桑原
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Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Original Assignee
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0283407A publication Critical patent/JPH0283407A/en
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Abstract

PURPOSE:To achieve highly accurate positioning without imparting external force to the guide mechanism of a relative moving member by simple constitution such that the reaction force generated when a friction roller is pressed to a drive shaft is received by the drive shaft and the bearing unit engaged with said shaft. CONSTITUTION:Bearing units 51A, 51B each consisting of the linear ball bearing engaged with the outer peripheral surface of a drive shaft 12 and the radial ball bearing engaged with the outer periphery of said bearing 52 are provided on the side of a table 21 and the reaction forces of the pressing forces generated when friction rollers 37A, 37B are pressed to the peripheral surface of the drive shaft 12 are received by the drive shaft 12 and the bearing units 51A, 51B. By this constitution, it is unnecessary to provide high rigidity to a guide mechanism in order to receive the reaction forces and it is prevented that a twist is generated in the table 21 by the reaction forces of the pressing forces. The resistance generated when the table 21 is moved in the axial line direction of the drive shaft 12 and the resistance generated when the drive shaft 12 is rotated are respectively reduced by the bearings 52, 53 and the smooth movement of the table 21 is ensured to make it possible to achieve highly accurate positioning.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、摩擦ローラを用いた摩擦送りIl!構に関す
る。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides a friction feed Il! using friction rollers. Regarding the structure.

例えば、測定機や工作機械などのテーブルあるいはヘッ
ドの送り機構として利用できる。
For example, it can be used as a table or head feeding mechanism for measuring machines, machine tools, etc.

[従来の技術] 三次元測定機や工作機械などでは、ワークを載置するテ
ーブルや測定子あるいは工具を支持するヘッドを、送り
機構によって相対移動させる構成が採られている。
[Prior Art] Coordinate measuring machines, machine tools, and the like are configured to relatively move a table on which a work is placed, a probe, or a head that supports a tool using a feeding mechanism.

従来、この種の送りRIMには、高精度な送りが要求さ
れるため、ボールねじなどの送りねじを用いて駆動軸の
回転運動を軸方向の往復運動に変換する方式が多用され
ている。しかし、この方式は、駆動軸に形成するねじ形
状を高精度に仕上げなければならないので、製造コスト
が高くなるという問題があった。
Conventionally, this type of feed RIM requires highly accurate feed, so a system in which a feed screw such as a ball screw is used to convert the rotational motion of the drive shaft into reciprocating motion in the axial direction is often used. However, this method has the problem of high manufacturing costs because the thread shape formed on the drive shaft must be finished with high precision.

そこで、駆動軸の軸線に対して所定のリード角で傾斜す
る摩擦ローラを駆動軸の周面に押圧し、駆動軸の回転に
件って摩擦ローラに生じる駆動軸の軸方向分力で送り動
作を行う摩擦送り機構が開発されている0例えば、第5
図または第6図に示すものが開発されている。
Therefore, a friction roller that is inclined at a predetermined lead angle with respect to the axis of the drive shaft is pressed against the circumferential surface of the drive shaft, and the feed operation is performed using the axial component force of the drive shaft that is generated on the friction roller as the drive shaft rotates. For example, a friction feeding mechanism has been developed that performs
What is shown in FIG. 6 or FIG. 6 has been developed.

第5図に示すものは、相対移動可能なベット(図示省略
)とテーブル2との一方、ここではベット側に駆動軸3
をテーブル2の移動方向に沿ってかつ回転可能に設ける
とともに、テーブル2側に支持部材4を介してローラ保
持部材5を支軸6を支点として回動可能に取付け、この
ローラ保持部材5に前記駆動軸3の軸線に対して所定の
リード角で傾斜する摩擦ローラ7を回転可能に取付ける
とともに、テーブル2とローラ保持部材5との間に前記
摩擦ローラ7を駆動軸3の周面に押圧する引張コイルば
ね8を設けた構成である。
The one shown in FIG. 5 includes a relatively movable bed (not shown) and a table 2, with a drive shaft 3 on the bed side.
is rotatably provided along the moving direction of the table 2, and a roller holding member 5 is rotatably attached to the table 2 side via the support member 4 with a support shaft 6 as a fulcrum. A friction roller 7 inclined at a predetermined lead angle with respect to the axis of the drive shaft 3 is rotatably mounted, and the friction roller 7 is pressed against the circumferential surface of the drive shaft 3 between the table 2 and the roller holding member 5. This configuration includes a tension coil spring 8.

また、第6図に示すものは、テーブル2に支持部材4A
、4Bを介して一対のローラ保持部材5A、5Bを前記
駆動軸3を挟んでかつそれぞれ支軸6A、6Bを支点と
して回動可能に取付け、この各ローラ保持部材5A、5
Bに前記駆動軸3の軸線に対して所定のリード角でかつ
互いに同一のリード角で傾斜する摩擦ローラ7A、7B
をそれぞ九回転可能に取付けるとともに、両ローラ保持
部材5A、5B間に両摩擦ローラ7A、7Bを駆動軸3
の周面に押圧する引張コイルばね8゛を設けた構成であ
る。
In addition, the one shown in FIG. 6 has a support member 4A on the table 2.
, 4B, a pair of roller holding members 5A, 5B are mounted on both sides of the drive shaft 3 and rotatable about support shafts 6A, 6B, respectively.
Friction rollers 7A and 7B are inclined at a predetermined lead angle with respect to the axis of the drive shaft 3 and at the same lead angle.
The friction rollers 7A and 7B are attached to the drive shaft 3 between the roller holding members 5A and 5B.
It has a configuration in which a tension coil spring 8' is provided to press against the circumferential surface of the body.

[発明が解決しようとする課題] 第5図に示す構成では、駆動軸3の一方側から摩擦ロー
ラ7を引張コイルばね8によって押圧する構成であるた
め、その押圧力の反力がテーブル2に作用することにな
る。この反力は、テーブル2の案内機構に対して外乱と
なるので、高精度な位置決めを阻害する要因である。そ
のため、従来は、この反力を受けるために、テーブル2
の案内81横に高い則性を持たせなければならないので
、機構が大型化するという問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] In the configuration shown in FIG. It will work. This reaction force causes disturbance to the guide mechanism of the table 2, and is a factor that impedes highly accurate positioning. Therefore, conventionally, in order to receive this reaction force, the table 2
Since the guide 81 must have a high degree of regularity, there is a problem in that the mechanism becomes large.

また、第6図に示す構成では、駆動軸3の両側から一対
の摩擦ローラ7A、7Bを引張コイルばね8−によって
押圧する構成であるため、それらの反力は互いに打消さ
れ外部へ働かない利点がある。しかし、このような機構
では、一対の摩擦ローラ7A、7Bを必要とすることか
ら機構が複雑化する。その上、駆動軸3の軸線に対する
各摩擦ローラ7A、7Bのリード角を互いに一致させる
ことがきわめて困難である0両摩擦ローラ7A。
Further, in the configuration shown in FIG. 6, since the pair of friction rollers 7A and 7B are pressed from both sides of the drive shaft 3 by the tension coil spring 8-, the advantage is that their reaction forces cancel each other out and do not act externally. There is. However, such a mechanism requires a pair of friction rollers 7A and 7B, which makes the mechanism complicated. Furthermore, it is extremely difficult to match the lead angles of the friction rollers 7A and 7B with respect to the axis of the drive shaft 3 in the zero friction roller 7A.

7Bのリード角が僅かでもずれていると、リード誤差と
なって駆動軸3に対して滑りが生じる結果、高精度な位
置決めか期待できないばかりでなく、耐久性にも問題が
ある。
If the lead angle of 7B deviates even slightly, a lead error will occur and slippage will occur with respect to the drive shaft 3, so that not only high precision positioning cannot be expected, but there will also be a problem in durability.

ここに、本発明の目的は、このような従来の課題を解消
すべくなされたもので、簡単な構成で相対移動部材の案
内[に外力を与えることなく、しかも、高精度な位置決
めを達成できる摩擦送り機構を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention has been to solve these conventional problems, and to provide a system with a simple configuration that can achieve highly accurate positioning without applying external force to the guide of a relative moving member. The object of the present invention is to provide a friction feeding mechanism.

[課題を解決するための手段] そのため、本発明では、摩擦ローラを駆動軸に押圧した
ときに生じる反力を、駆動軸とそれに嵌合するベアリン
グユニットで受けるように構成したものである。
[Means for Solving the Problems] Accordingly, the present invention is configured such that the reaction force generated when the friction roller is pressed against the drive shaft is received by the drive shaft and a bearing unit fitted thereto.

具体的には、相対移動可能な二部材の一方に駆動軸を相
対移動方向に沿ってかつ回転可能に設けるとともに、前
記相対移動可能な二部材の他方に摩擦ローラを回転可能
にかつその回転軸線が前記駆動軸の軸線に対して所定の
リード角で傾斜するように配設し、この摩擦ローラを前
記駆動軸の周面に押圧する付勢手段を設けた摩擦送り機
構において、前記相対移動可能な二部材の他方に、前記
駆動軸の外周面に嵌合されその駆動軸の軸線方向への直
動を許容するベアリングと、このベアリングの外周に嵌
合され前記駆動軸の軸線を中心とする回動を許容するベ
アリングとからなるベアリングユニットを、前記摩擦ロ
ーラを挟んで配置した、ことを特徴とする。
Specifically, a drive shaft is provided on one of the two relatively movable members so as to be rotatable along the direction of relative movement, and a friction roller is rotatably provided on the other of the two relatively movable members and its rotation axis. is arranged to be inclined at a predetermined lead angle with respect to the axis of the drive shaft, and the friction roller is provided with a biasing means for pressing the friction roller against the circumferential surface of the drive shaft. The other of the two members is a bearing that is fitted on the outer circumferential surface of the drive shaft and allows direct movement in the axial direction of the drive shaft, and a bearing that is fitted on the outer circumference of the bearing and is centered on the axis of the drive shaft. A bearing unit comprising a bearing that allows rotation is arranged to sandwich the friction roller.

[作 用] 駆動軸を回転させると、その駆動軸の回転に追従して摩
擦ローラが回転する。すると、摩擦ローラの駆動軸方向
の分力により二部材が相対移動される。このとき、摩擦
ローラを駆動軸の周面に押圧したときの反力は、ベアリ
ングユニ・yトと駆動軸とによって受けられるので、そ
の反力が相対移動部材の案内8!横に作用することがな
い。
[Function] When the drive shaft is rotated, the friction roller rotates following the rotation of the drive shaft. Then, the two members are moved relative to each other by a component force of the friction roller in the direction of the drive shaft. At this time, the reaction force when the friction roller is pressed against the circumferential surface of the drive shaft is received by the bearing unit and the drive shaft, so the reaction force is applied to the guide 8 of the relative moving member! There is no side effect.

従って、反力を受けるために案内機構に高い開性を持た
せなくてもよく、また、複数の摩擦ローラを用いなくて
もよいので、構成的には小型かつ簡易に構成することが
できる。
Therefore, the guide mechanism does not need to have a high degree of opening in order to receive the reaction force, and it is not necessary to use a plurality of friction rollers, so that the structure can be small and simple.

また、ベアリングユニットは摩擦ローラを挾んで両側に
配置されているので、押圧力の反力によって相対移動部
材によじれなどが生じることがなく、しかも、その反力
を1/2ずつで受ければよい、その上、相対移動部材の
相対移動方向の直動と駆動軸の回動に対する抵抗もベア
リングユニットの各ベアリングで軽減されているので、
高精度な位置決めを達成することができる。
In addition, since the bearing units are placed on both sides of the friction roller, the relatively moving member does not twist due to the reaction force of the pressing force, and it only needs to receive half of the reaction force. Moreover, the resistance to linear movement of the relative movement member in the direction of relative movement and rotation of the drive shaft is also reduced by each bearing of the bearing unit.
Highly accurate positioning can be achieved.

し実施例] 以下、本発明を第1図〜第4図に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。
Embodiments] The present invention will be described in detail below based on embodiments shown in FIGS. 1 to 4.

本実施例は、測定機、ここで顕微鏡のテーブル送り装置
に適用した例で、第1図に示す如く、ベツド11に対し
てテーブル21が第1図中左右方向へ往復移動可能に設
けられている。
This embodiment is an example applied to a table feeding device of a measuring machine, here a microscope, and as shown in FIG. 1, a table 21 is provided with respect to a bed 11 so as to be movable back and forth in the left and right directions in FIG. There is.

これら相対移動する二部材の一方側、ここではベツド1
1側には、駆動軸12が前記テーブル2■の往復移動方
向に沿ってかつ回転可能に設けられている。駆動軸12
は、両端かベツド11に設けられた軸受13(第1図中
左端は図示省略)に回転可能に支持され、かつ、一端に
連結されたモータ14により回転駆動される。
One side of these two relatively moving members, here the bed 1
On the 1 side, a drive shaft 12 is rotatably provided along the reciprocating direction of the table 2. Drive shaft 12
is rotatably supported by bearings 13 (the left end in FIG. 1 is not shown) provided on the bed 11 at both ends, and is rotationally driven by a motor 14 connected to one end.

一方、テーブル21側には取付部材22が取付けられて
いる。取付部材22には、第4図に詳細を示す如く、2
枚の板はね23.24を介して支持基板25が取付けら
れている。第1の板ばね23は、前記取付部材22の先
端面に、前記駆動軸12の軸線と平行にかつその軸線に
対して直交する方向くX方向)に厚み方向が一致するよ
うに取付けられている。つまり、X方向へ変位可能に取
付けられている。第2の板ばね24は、取付部材26を
介して前記支持基板25に、前記駆動軸12の軸線と平
行にかつその軸線および前記X方向に対して直交する方
向(Y方向)に厚み方向が一致するように取付けられて
いる。つまり、Y方向へ変位可能に取付けられている0
両板ばね23゜24の両端部分は、L字形状の連結部材
27A。
On the other hand, a mounting member 22 is attached to the table 21 side. As shown in detail in FIG. 4, the mounting member 22 has two
A support substrate 25 is attached via two plate springs 23, 24. The first leaf spring 23 is attached to the distal end surface of the attachment member 22 so that its thickness direction is parallel to the axis of the drive shaft 12 and perpendicular to the axis (X direction). There is. In other words, it is attached so that it can be displaced in the X direction. The second leaf spring 24 is attached to the support substrate 25 via a mounting member 26, so that the thickness direction thereof is parallel to the axis of the drive shaft 12 and perpendicular to the axis and the X direction (Y direction). Installed to match. In other words, the 0
Both end portions of both leaf springs 23 and 24 are L-shaped connecting members 27A.

27Bによって互いに連結されている。従って、支持基
板25は、取付部材22つまりテーブル21に対して、
板ばね23,24が変位するX方向およびY方向へそれ
ぞれ変位できるようになっている。
27B. Therefore, the support substrate 25 is
The plate springs 23 and 24 can be displaced in the X direction and the Y direction, respectively.

支持基板25の前端側、つまり駆動軸12の軸線と平行
な前端側には、前記駆動軸12を挟んでテーブル21と
は反対側に一対の可動プレート3IA、31Bがそれぞ
れ取付けられている。各可動グレート31A、31Bは
、前記支持基板25に取付けられたブラケット32に板
ばね33を介して前記駆動軸12に対して接近、離間す
る方向へ傾斜可能に取付けられている。つまり、板ばね
33を支点として傾斜可能に取付けられている。
A pair of movable plates 3IA and 31B are respectively attached to the front end side of the support substrate 25, that is, the front end side parallel to the axis of the drive shaft 12, on the opposite side of the table 21 with the drive shaft 12 in between. Each movable grate 31A, 31B is attached to a bracket 32 attached to the support substrate 25 via a plate spring 33 so as to be tiltable toward and away from the drive shaft 12. In other words, it is mounted so as to be tiltable using the leaf spring 33 as a fulcrum.

各可動グレート31A、31Bには、摩擦ローラユニッ
ト34A、34Bがそれぞれ取付けられている。
Friction roller units 34A and 34B are attached to each movable grate 31A and 31B, respectively.

各摩擦ローラユニット34A、34Bは、前記可動プレ
ート31A、31Bに取付けられたコ字型のローラ保持
枠35A、35Bと、このローラ保持枠35A、35B
に軸36A、36Bを介して回転可能に支持された深漬
玉軸受構造の摩擦ローラ37A、37Bとから構成され
ている。摩擦ローラ37A、37Bの両側には、スラス
トベアリング38が介装されている。
Each friction roller unit 34A, 34B includes U-shaped roller holding frames 35A, 35B attached to the movable plates 31A, 31B, and roller holding frames 35A, 35B.
The friction rollers 37A and 37B have a deep-dipped ball bearing structure and are rotatably supported via shafts 36A and 36B. Thrust bearings 38 are interposed on both sides of the friction rollers 37A and 37B.

ココで、各r′J擦ローラユニット34A、34Bは、
第3図に示す如く、それぞれの摩擦ローラ37A、37
Bの回転軸線が前記駆動軸12の軸線に対してそれぞれ
リード角θ1.θ2 (θ1くθ2)をなすように傾斜
して取付けられている。つまり、各摩擦ローラ37A、
37Bの軸36A。
Here, each r'J rubbing roller unit 34A, 34B is
As shown in FIG. 3, each friction roller 37A, 37
The rotation axis of the drive shaft 12 has a lead angle θ1.B relative to the axis of the drive shaft 12. It is installed at an angle of θ2 (θ1 × θ2). In other words, each friction roller 37A,
37B axis 36A.

36Bが前記駆動軸12の軸線に対してそれぞれリード
角θ1.θ2 (θ1くθ2)をなすように傾斜して取
付けられている。
36B respectively have a lead angle θ1. It is installed at an angle of θ2 (θ1 × θ2).

また、前記支持基板25の両側には、保持プレート40
A、40Bが前記駆動軸12の軸線に対して直角に取付
けられている0両保持グレート40A、40Bの間には
、連結部材41が掛渡されている。連結部材41には、
前記各可動プレート35A、35Bの外側から挿入され
たボルト42(なお、第1図中右側のボルトについては
図示されていないが左側と同様である。)が駆動軸12
の軸線に対して直角に挿通されている。ボルト42のね
じ部にはワッシャ43を介してナツト44が螺合されて
いる。ワッシャ43と連結部材41との間のボルト42
の部分には、前記各摩擦ローラ37A、37Bを駆動軸
12の周面に押圧する付勢手段としてのばね45が巻装
されている。ばね45の作用により、可動プレー)−3
5A、35Bが板ばね33を支点として第2図中反時計
方向へ傾斜するので、摩擦ローラ37A、37Bが駆動
軸12の周面に押圧される。なお、46は前記支持基板
25に各摩擦ローラユニット34A、34Bの可動プレ
ート31A、31Bに対向して設けられた圧電素子であ
る。圧電素子46に通電すると、可動プレート31A、
31Bがばね45に抗して第2図中時計方向へ回動する
ので、各摩擦ローラ37A、37Bを駆動軸12の周面
から離間させることができる。
Further, holding plates 40 are provided on both sides of the support substrate 25.
A connecting member 41 is spanned between the zero-car holding grates 40A and 40B, which are attached at right angles to the axis of the drive shaft 12. The connecting member 41 includes
Bolts 42 inserted from the outside of each of the movable plates 35A and 35B (the bolts on the right side in FIG.
is inserted at right angles to the axis of the A nut 44 is screwed into the threaded portion of the bolt 42 with a washer 43 interposed therebetween. Bolt 42 between washer 43 and connecting member 41
A spring 45 serving as a biasing means for pressing each of the friction rollers 37A, 37B against the circumferential surface of the drive shaft 12 is wound around the portion. Due to the action of the spring 45, the movable play)-3
5A and 35B are tilted counterclockwise in FIG. Note that 46 is a piezoelectric element provided on the support substrate 25 to face the movable plates 31A, 31B of each friction roller unit 34A, 34B. When the piezoelectric element 46 is energized, the movable plate 31A,
31B rotates clockwise in FIG. 2 against the spring 45, each friction roller 37A, 37B can be separated from the circumferential surface of the drive shaft 12.

また、各連結部材40A、40B内には、ベアリングユ
ニット51A、51.8がそれぞれ内蔵されている。つ
まり、II擦ローラ37A、37Bを挟んでベアリング
ユニット51A、51Bが配置されている。各ベアリン
グユニット51A、51Bは、前記駆動軸12の外周面
に嵌合されその駆動軸12の軸線方向の直動を許容する
リニアボールベアリング52と、このリニアボールベア
リング52の外周に嵌合され前記駆動軸12の軸線を中
心とする回動を許容するラジアルボールベアリング53
とから構成されている。
Moreover, bearing units 51A and 51.8 are built in each of the connecting members 40A and 40B, respectively. That is, the bearing units 51A and 51B are arranged with the II rubbing rollers 37A and 37B interposed therebetween. Each bearing unit 51A, 51B includes a linear ball bearing 52 that is fitted on the outer circumferential surface of the drive shaft 12 and allows direct movement of the drive shaft 12 in the axial direction; Radial ball bearing 53 that allows rotation about the axis of drive shaft 12
It is composed of.

次に、本実施例の作用を説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

(微動送り) ベツド11に対してテーブル21を微動送りするには、
摩擦ローラユニット34B側の圧電素子46に通電する
。これによって、圧電素子46が変位すると、可動プレ
ート31Bが板ばね33を支点として第2図中時計方向
へ傾斜するので、摩擦ローラ37Bが駆動軸12の周面
から離れる。
(Fine feed) To finely feed the table 21 with respect to the bed 11,
The piezoelectric element 46 on the friction roller unit 34B side is energized. As a result, when the piezoelectric element 46 is displaced, the movable plate 31B tilts clockwise in FIG.

つまり、摩擦ローラ37Aのみが駆動軸12の周面にば
ね45の作用により押圧された状態となる。
In other words, only the friction roller 37A is pressed against the circumferential surface of the drive shaft 12 by the action of the spring 45.

従って、この状態において、モータ14により駆動軸1
2を回転させると、駆動軸12の回転に追従して摩擦ロ
ーラ37Aが回転するので、テーブル21はリード角θ
1に応じた送りピッチP1πd tanθ1 〈ただし
、dは駆動軸12の直径)で移動される。つまり、ベツ
ド11に対してテーブル21を送りピッチP1で微動送
りさせることかできる。
Therefore, in this state, the drive shaft 1 is
When the table 21 is rotated, the friction roller 37A rotates following the rotation of the drive shaft 12, so that the table 21 has a lead angle θ.
1 (where d is the diameter of the drive shaft 12). In other words, the table 21 can be slightly moved relative to the bed 11 at the feed pitch P1.

(高速送り) ベツド11に対してテーブル21を高速送りするには、
摩擦ローラユニット34A側の圧電素子46に通電する
。これによって、圧電素子46が変位すると、可動プレ
ート31Aが板ばね33を支点として第2図中時計方向
へ傾斜するので、摩擦ローラ37Aが駆動軸12の周面
から離れる。
(High-speed feed) To feed the table 21 at high speed with respect to the bed 11,
The piezoelectric element 46 on the friction roller unit 34A side is energized. As a result, when the piezoelectric element 46 is displaced, the movable plate 31A tilts clockwise in FIG.

つまり、摩擦ローラ37Bのみが駆動軸12の周面にば
ね45の作用により押圧された状態となる。
In other words, only the friction roller 37B is pressed against the circumferential surface of the drive shaft 12 by the action of the spring 45.

従って、この状態において、モータ14により駆動軸1
2を回転させると、駆動軸12の回転に追従して摩擦ロ
ーラ37Bが回転するので、テーブル21はリード角θ
2に応じた送りピッチP2=πd tanθ2 (ただ
し、dは駆動軸12の直径)で移動される。つまり、ベ
ツド11に対してテーブル21を送りピッチP2で高速
送りさせることができる。
Therefore, in this state, the drive shaft 1 is
When the table 21 is rotated, the friction roller 37B rotates following the rotation of the drive shaft 12, so that the table 21 has a lead angle θ.
2 (where d is the diameter of the drive shaft 12). In other words, the table 21 can be fed at high speed with respect to the bed 11 at the feed pitch P2.

(フローティング) 以上の送りに対して、両摩擦ローラユニット34A、3
4Bの圧電素子46に通電すると、両摩擦ローラ37A
、37Bが駆動軸12の周面から離れるので、つまり両
lI!擦ローラ37A、37Bの押圧力は0になるので
、テーブル21を手動で自由位置まで移動させることが
できる。
(Floating) Both friction roller units 34A, 3
When the piezoelectric element 46 of 4B is energized, both friction rollers 37A
, 37B are separated from the circumferential surface of the drive shaft 12, that is, both lI! Since the pressing force of the rubbing rollers 37A and 37B becomes 0, the table 21 can be manually moved to the free position.

従って、本実施例によれば、テーブル21側に、駆動軸
12の外周面に嵌合するリニアボールベアリング52と
その外周に嵌合するラジアルボールベアリング53とか
らなるベアリングユニット5IA、51Bを設けたので
、駆動軸12の周面に摩擦ローラ37A、37Bを押圧
したときに発生する押圧力の反力を駆動軸12とベアリ
ングユニ・ット51A、51Bとによって受けることが
できる、このことは、従来のように、反力を受けるため
に案内tR横に高い剛性を持たせなくてもよく、また、
複数の摩擦ローラを用いてもよいので、小型簡易に構成
することができる。
Therefore, according to the present embodiment, bearing units 5IA and 51B are provided on the table 21 side, which are composed of a linear ball bearing 52 that fits on the outer circumference of the drive shaft 12 and a radial ball bearing 53 that fits on the outer circumference of the linear ball bearing 52. Therefore, the reaction force of the pressing force generated when the friction rollers 37A, 37B are pressed against the circumferential surface of the drive shaft 12 can be received by the drive shaft 12 and the bearing units 51A, 51B. It is not necessary to provide high rigidity on the side of the guide tR to receive the reaction force as in the past, and
Since a plurality of friction rollers may be used, the structure can be made small and simple.

また、ベアリングユニット51A、51Bを摩擦ローラ
37A、37Bを挟んで両側に配置したので、押圧力の
反力によってテーブル21によじれなどが生じることが
なく、しかも、その反力を1/2ずつで受ければよい、
さらに、各ベアリングユニット51A、51Bはリニア
ボールベアリング52とラジアルボールベアリング53
とを組合せであるので、テーブル21が駆動軸12の軸
線方向へ移動するときの抵抗はリニアボールベアリング
52によって、また、駆動軸12が回転するときの抵抗
はラジアルボールベアリング53によってそれぞれ軽減
される。よって、テーブル21の円滑な移動を保証する
ことができるから、高精度な位置決めを達成することが
できる。
In addition, since the bearing units 51A and 51B are arranged on both sides of the friction rollers 37A and 37B, the table 21 does not twist due to the reaction force of the pressing force, and the reaction force can be reduced by 1/2. All you have to do is take it.
Furthermore, each bearing unit 51A, 51B includes a linear ball bearing 52 and a radial ball bearing 53.
Therefore, the resistance when the table 21 moves in the axial direction of the drive shaft 12 is reduced by the linear ball bearing 52, and the resistance when the drive shaft 12 rotates is reduced by the radial ball bearing 53. . Therefore, since smooth movement of the table 21 can be guaranteed, highly accurate positioning can be achieved.

また、テーブル21に2枚の板ばね23.24を介して
支持基板25を取付け、この支持基板25にベアリング
ユニット51A、51Bを設けであるので、つまり、支
持基板25およびベアリングユニット51A、51Bを
テーブル21に対して互いに直交する二方向(駆動軸1
2の軸線に対して直交するX、Y方向)へ変位可能に取
付けであるので、駆動軸12の振れ回りに対しても追従
させることができる。
In addition, the support substrate 25 is attached to the table 21 via two leaf springs 23 and 24, and the bearing units 51A and 51B are provided on this support substrate 25. In other words, the support substrate 25 and the bearing units 51A and 51B are Two directions perpendicular to each other with respect to the table 21 (drive shaft 1
Since it is mounted so that it can be displaced in the X and Y directions perpendicular to the axis of the drive shaft 12, it can also follow the whirling of the drive shaft 12.

また、駆動軸12の軸線に対して異なるリード角θ1.
θ2の2つの摩擦ローラ37A、37Bを設け、これら
をばね45によって駆動軸12の周面に押圧させるとと
もに、各摩擦ローラ37A。
Also, different lead angles θ1.
Two friction rollers 37A and 37B of θ2 are provided, and these are pressed against the circumferential surface of the drive shaft 12 by a spring 45, and each friction roller 37A.

37Bを圧電素子46によって駆動軸12の周面から離
れる方向へ変位させるようにしなので、圧電素子46へ
の通電によってIIIローラ37Bを駆動軸12から離
間させれば微動送りに、また、摩擦ローラ37Aを駆動
軸12から離間させれば高速道りにそれぞれ切換えるこ
とができる。さらに、両摩擦ローラ37A、37Bを駆
動軸12から離間させれば、手動でテーブル21を自由
位置まで移動させることができる。従って、これらの切
換えも圧電素子46への通電を制御するだけでよいので
きわめて簡単である。
37B is displaced in a direction away from the circumferential surface of the drive shaft 12 by the piezoelectric element 46. Therefore, if the piezoelectric element 46 is energized to separate the III roller 37B from the drive shaft 12, fine movement can be achieved, and the friction roller 37A can be moved away from the drive shaft 12. If they are separated from the drive shaft 12, they can each be switched to high-speed driving. Further, by separating both friction rollers 37A and 37B from the drive shaft 12, the table 21 can be manually moved to the free position. Therefore, these switching operations are also extremely simple since it is only necessary to control the energization to the piezoelectric element 46.

なお、上記実施例では、リード角θ1.θ2の異なる2
つの摩擦ローラ34A、34Bを設けたが、摩擦ローラ
の数は1個でもよい、また、必要な送り速度の段数など
に応じて適宜増やしてもよく、さらに、それぞれに設定
するリード角についても微動送りや高速道りに限らず、
適宜調節すればよい。
Note that in the above embodiment, the lead angle θ1. 2 different θ2
Although two friction rollers 34A and 34B are provided, the number of friction rollers may be one, or may be increased as appropriate depending on the number of steps of the required feed speed, etc. Furthermore, the lead angle set for each may also be finely adjusted. Not limited to transportation and highways,
It may be adjusted as appropriate.

また、複数の摩擦ローラを設けた場合、これら摩擦ロー
ラの配置は、上記実施例のように駆動軸12に沿った配
列に限らず、適宜変更してもよい。
Further, when a plurality of friction rollers are provided, the arrangement of these friction rollers is not limited to the arrangement along the drive shaft 12 as in the above embodiment, but may be changed as appropriate.

例えば、駆動軸12の両側に摩擦ローラを対向配lする
ようにしてもよい、また、対向する2位置に限らず、任
意の角度位置であってもよく、あるいは、駆動軸12の
所定位置のまわりに3個以上の摩擦ローラを周方向に沿
って配列してもよい。
For example, the friction rollers may be arranged facing each other on both sides of the drive shaft 12, and the friction rollers are not limited to two opposing positions, but may be arranged at any angular position, or at a predetermined position of the drive shaft 12. Three or more friction rollers may be arranged around the circumferential direction.

さらに、軸方向の配列と周方向の配列とを組合わせても
よい0例えば、駆動軸12に沿って2個ずつの摩擦ロー
ラを周方向に3列といったような配列を採用すれば、コ
ンパクトに加えて設計上の自由度を高めることかできる
Furthermore, the axial arrangement and the circumferential arrangement may be combined. For example, if an arrangement such as three rows of two friction rollers in each circumferential direction along the drive shaft 12 is adopted, the arrangement can be made compact. In addition, the degree of freedom in design can be increased.

また、上記実施例では、圧電素子46への通電によって
可動プレート31A、31Bを傾斜させ、各摩擦ローラ
37A、37Bを駆動軸12の周面から離間させるよう
にしたが、圧電素子の代わりに電磁ソレノイドやエアー
シリンダなどでもよい。
Further, in the above embodiment, the movable plates 31A, 31B are tilted by energizing the piezoelectric element 46, and the friction rollers 37A, 37B are separated from the circumferential surface of the drive shaft 12. A solenoid or air cylinder may also be used.

なお、本発明は、上記実施例で述べた顕微鏡のテーブル
送り装置に限らず、例えば工作機械や画像処理装置など
、相対移動する二部材の送りIl構−iに適用すること
ができる。
Note that the present invention is not limited to the table feeding device for a microscope described in the above embodiment, but can be applied to, for example, a feeding mechanism of two members that move relative to each other, such as a machine tool or an image processing device.

[発明の効果] 以上の通り、本発明によれば、簡単な構成で相対移動部
材の案内R構に外力を与えることなく5、しかも、高精
度な位置決めを達成できる摩擦送り機構を提供すること
ができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to provide a friction feed mechanism that has a simple configuration and can achieve highly accurate positioning without applying external force to the guide R structure of a relatively moving member. Can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜第4図は本発明の一実施例を示すもので、第1
図は要部の一部を切欠いた状態を示す平面図、第2図は
第1図の■−■線断面図、第3図は駆動軸と摩擦ローラ
との関係を示す図、第4図は取付部材と支持基板との連
結部分を示す斜視図である。第5図および第6図はそれ
ぞれ従来例を示す斜視図である。 11.21・・・ベツドおよびテーブル(相対移動可能
な二部材)、 2・・・駆動軸、 7A、37B・・・R擦ローラ、 5・・・ばね(付勢手段)、 LA、51B・・・ベアリングユニット、2・・・リニ
アボールベアリング、 3・・・ラジアルボールベアリング。
Figures 1 to 4 show one embodiment of the present invention.
The figure is a plan view with some of the main parts cut away, Figure 2 is a sectional view taken along the line ■-■ in Figure 1, Figure 3 is a diagram showing the relationship between the drive shaft and the friction roller, and Figure 4 FIG. 2 is a perspective view showing a connecting portion between the mounting member and the support substrate. FIGS. 5 and 6 are perspective views showing conventional examples, respectively. 11.21... Bed and table (two relatively movable members), 2... Drive shaft, 7A, 37B... R rubbing roller, 5... Spring (biasing means), LA, 51B. ...Bearing unit, 2...Linear ball bearing, 3...Radial ball bearing.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)相対移動可能な二部材の一方に駆動軸を相対移動
方向に沿ってかつ回転可能に設けるとともに、前記相対
移動可能な二部材の他方に摩擦ローラを回転可能にかつ
その回転軸線が前記駆動軸の軸線に対して所定のリード
角で傾斜するように配設し、この摩擦ローラを前記駆動
軸の周面に押圧する付勢手段を設けた摩擦送り機構にお
いて、前記相対移動可能な二部材の他方に、前記駆動軸
の外周面に嵌合されその駆動軸の軸線方向への直動を許
容するベアリングと、このベアリングの外周に嵌合され
前記駆動軸の軸線を中心とする回動を許容するベアリン
グとからなるベアリングユニットを、前記摩擦ローラを
挟んで配置した、ことを特徴とする摩擦送り機構。
(1) A drive shaft is rotatably provided on one of the two relatively movable members along the direction of relative movement, and a friction roller is rotatably provided on the other of the two relatively movable members, and its rotation axis is In the friction feed mechanism, the friction roller is arranged to be inclined at a predetermined lead angle with respect to the axis of the drive shaft, and is provided with a biasing means for pressing the friction roller against the circumferential surface of the drive shaft. The other member includes a bearing that is fitted on the outer circumferential surface of the drive shaft and allows direct movement in the axial direction of the drive shaft, and a bearing that is fitted on the outer circumference of the bearing and rotates about the axis of the drive shaft. A friction feed mechanism characterized in that a bearing unit comprising a bearing that allows the friction roller to sandwich the friction roller is disposed.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58161813A (en) * 1982-03-20 1983-09-26 Hitachi Metals Ltd Device for measuring property of surface

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58161813A (en) * 1982-03-20 1983-09-26 Hitachi Metals Ltd Device for measuring property of surface

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