JPH0643565Y2 - 摺動部材の微動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、摺動部材を微動させる装置に係り、例えば三
次元測定機等の精密測定機に利用できるものである。

〔従来の技術〕

各種の精密測定機において、測定子と被測定物とを相対
移動させるために、ガイドレールに沿って摺動部材を摺
動自在としており、通常、摺動部材の摺動を粗動、微動
に切換可能として測定作業の高速化、高精度化を図る必
要があるとともに、摺動部材をガイドレールにクランプ
可能とすることにより測定精度の信頼性向上、測定作業
の確実化を達成できるようにする必要がある。

摺動部材の摺動を粗動、微動に切換可能にしかつ摺動部
材をガイドレールにクランプ可能とした従来技術とし
て、実公昭58-5208、特開昭58-90104がある。これら
は、摺動部材に設けられたマイクロメータヘッドをクラ
ンプ部材に連結したものであり、クランプ部材をガイド
レールにクランプすることにより摺動部材はクランプ状
態となる。この状態でマイクロメータヘッドを回転操作
すると、このヘッドのスピンドルとスリーブとの相対移
動により摺動部材は微動し、またクランプ部材のクラン
プを解除すると摺動部材を粗動できるようになる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

以上の従来技術では、マイクロメータヘッドが摺動部材
をガイドレールに沿って微動させる駆動手段となってお
り、これに対しクランプ手段はクランプ部材としてガイ
ドレールに押し付けられる押しねじやこれを支持するホ
ルダ等により構成され、駆動手段とクランプ手段はそれ
ぞれ別の構成部品によって構成され、両手段は全く独立
したものとなっていた。このため、それだけ数多くの部
品を必要とし、また構造が複雑になるという問題があっ
た。

また、摺動部材を微動させることができる範囲はマイク
ロメータヘッドの移動ストロークだけであり、充分に長
い微動ストロークを得られないという問題点もあった。

本考案の目的は、摺動手段の構成部品がクランプ手段の
構成部品ともなり、従って構成部品の兼用化が図られ、
これにより部品点数の削除、構造の簡単化を達成でき、
また摺動部材を長いストロークに亘って微動させること
ができる摺動部材の微動装置を提供するところにある。

〔問題点を解決するための手段〕

このため本考案に係る摺動部材の微動装置は、ガイドレ
ールに対し摺動自在となった摺動部材をガイドレールに
沿って微動させる摺動部材の微動装置において、ガイド
レールの長手方向と直交する方向に前記摺動部材に移動
自在に連結されたケースと、このケースに設けられ、操
作部材と前記ガイドレールに当接可能なローラとを含ん
で構成されるとともに、この操作部材側からローラ側へ
のみ回転を伝動し、前記摺動部材をガイドレールに沿っ
て微動させる駆動手段と、前記ケースを前記ガイドレー
ルの長手方向と直交する方向に移動させて前記ローラを
前記ガイドレールに対し当接、離隔させるローラ変位手
段とを含んで構成されたことを特徴とするものである。

〔作用〕

ローラ変位手段によりローラをガイドレールに当接させ
た後、操作部材を操作するとローラは回転し、摺動部材
は操作部材を操作している限りガイドレールに沿って長
いストローク微動する。一方、操作部材を操作しない場
合には、摺動部材にガイドレールに沿った移動力を作用
させてローラを回転させようとしてもローラは回転しな
いため、摺動部材は一定位置に停止してガイドレールに
クランプされた状態になる。このようにローラは駆動手
段の構成部品であるだけではなく、摺動部材をガイドレ
ールにクランプするクランプ手段の構成部品ともなる。

ローラ変位手段によりローラをガイドレールから離隔す
れば、摺動部材をガイドレールに沿って粗動できるよう
になり、ローラ変位手段によって粗動、微動の切り換え
が可能となる。

〔実施例〕

第１図は本考案の実施例に係る装置の要部を示す一部断
面の正面図であり、第２図は第１図のII−II線断面図で
ある。本実施例に係る装置は三次元測定機に使用され、
三次元測定機の被測定物が載置される基台の側部には水
平方向に延びるガイドレール１が設けられ、測定子が取
り付けられた移動体にはガイドレール１に支持された摺
動部材２が設けられ、この摺動部材２はガイドレール１
に沿って摺動自在である。

摺動部材２には上下の板ばね3,4による平行ばねを介し
て微動装置のケース５が連結され、このケース５は板ば
ね3,4の撓み作用で上下に移動可能である。ケース５の
内部にはコ字型のホルダ６が配置され、第２図の通りこ
のホルダ６はピボット軸7,8によりケース５に垂直面内
で揺動自在に支持されている。

ホルダ６の上下の延出部6A,6Bの間にはウォーム９が回
転自在に支持され、このウォーム９にはガイドレール１
の長手方向と直交する水平方向が軸方向となったウォー
ムホイール10が噛合し、第２図の通りこのウォームホイ
ール10の軸10A,10Bはケース５の両側部に軸受11,12で回
転自在に支持されている。第１図の通りホルダ６の下部
背面とケース５の端面下部との間には板ばね13が架設さ
れ、この架設はピボット軸7,8を中心としたホルダ６の
揺動によりウォーム９がウォームホイール10側に板ばね
13のばね力で常時付勢されるように行われ、これによ
り、ウォーム９とウォームホイール10との間のバックラ
ッシュが除去される。本実施例ではこれらの板ばね13、
ホルダ６、ピボット軸7,8によりこのバックラッシュ除
去を行うバックラッシュ除去手段Ａが構成される。

第３図の通りホルダ６の下部の延出部6Bにはロックナッ
ト14で小ねじ15が位置調整自在に固定され、この小ねじ
15の上部とウォーム９の下端との間には小ねじ15の凹部
15Aに収めたばね16とボール17とが介在されている。ボ
ール17にはばね16の上向きのばね力が作用しているた
め、ウォーム９は軸方向上方へ常時付勢され、第１図の
通りストッパ18で上方への位置規制が行われたウォーム
９はロックナット14、小ねじ15、ばね16、ボール17によ
るスラストプランジャＢにより軸方向のガタつきが防止
されている。

ウォーム９の上端からはホルダ６の延出部6A、ケース５
の開口部20を通って操作軸19が上方へ延び、この操作軸
19の先端に操作部材としてのつまみ21が設けられ、つま
み21の操作によりウォーム９は回転する。

第２図の通り前記ウォームホイール10の軸10A,10Bはケ
ース５から突出し、一方の軸10Aの先端弐は微動駆動ロ
ーラ23が設けられ、このローラ23はウォームホイール10
と一体に回転する。ローラ23はガイドレール１の下部に
あり、ガイドレール１の上部には第１図の通りケース５
の側面に支点軸24を中心に摺動自在に取り付けられた水
平なレバー25が配置され、垂直面内で揺動するこのレバ
ー25の先端にはローラ23と上下に対向するベアリングに
よる回転体26が回転自在に設けられている。レバー25の
上部には支持部材27を介してケース５に支持された押し
ねじ28が配置され、この押しねじ28は回転操作によりレ
バー25に対し上下に進退する。

以上説明したつまみ21、ウォーム９、ウォームホイール
10、ローラ23により、摺動部材２を微動させる駆動手段
Ｃが構成される。また、押しねじ28、支点軸24、レバー
25、回転体26により、ケース５を摺動部材２に対し上下
に移動させてローラ23をガイドレール１に対し当接、離
隔させるローラ変位手段Ｄが構成される。さらに、ウォ
ーム９とウォームホイール10との噛合によりローラ23側
からつまみ21側へは回転が伝達されることはないため、
ローラ23、ウォームホイール10、ウォーム９により、摺
動部材２をガイドレール１にクランプするクランプ手段
Ｅが構成される。このためローラ23、ウォームホイール
10、ウォーム９は駆動手段Ｃの構成部品であるとともに
クランプ手段Ｅの構成部品ともになっており、部品の兼
用化が図られている。

また、第１図から明らかな通り前記バックラッシュ除去
手段Ａ、スラストプランジャＢを含めてこれらの手段C,
D,Eはいずれもケース５に設けられ、全体にコンパクト
化されている。

次に作用について説明する。

押しねじ28を回転操作して押し込むと、この押しねじ28
の下端が上面に当接し、かつ回転体26がガイドレール１
の上面に当接しているレバー25は支点軸24を中心に下向
きに揺動するため、その反作用によりケース５は板ばね
3,4を上向きに撓ませて摺動部材２に対し上方へ移動
し、この結果、前記ローラ変位手段Ｄの作用によりロー
ラ23はガイドレール１の下面に当接し、ガイドレール１
は回転体26とローラ23とで挟着される。第１図はこの状
態を示している。この状態でつまみ21を回転操作する
と、ウォーム９、ウォームホイール10を介してローラ23
が回転し、つまみ21の回転はウォーム９、ウォームホイ
ール10の減速作用でローラ23に減速されながら伝達さ
れ、ケース５を介して摺動部材２はガイドレール１に沿
って微動する。つまみ21の回転方向を逆にすればローラ
23の回転方向も逆になるため、摺動部材２は反対方向に
微動する。

以上の微動操作はガイドレール１の全長に亘る長いスト
ロークについて行うことができ、また微動方向の転換は
任意な位置においてつまみ21の回転方向を逆にすること
により直ちに行え、従ってこの装置が適用される三次元
測定機の操作性が良好となり、測定作業の作業効率が向
上する。

また、前述の通りウォーム９とウォームホイール10との
間のバックラッシュはバックラッシュ除去手段Ａにより
除去されているため、つまみ21の回転方向を逆にして微
動方向を転換した場合、この転換はガタが発生すること
なく直ちに行われ、測定作業を円滑に行なえる。さら
に、このバックラッシュ除去手段Ａは板ばね13によりウ
ォーム９をウォームホイール10側に弾性的に付勢するも
のであるため、ウォーム９の歯やウォームホイール10の
歯が摩耗した場合、あるいはウォーム９とウォームホイ
ール10との軸間距離が微妙に変化した場合には、これに
ウォーム９が追従する動きを行えるようになっている。

また、ウォーム９の軸方向のガタつきは前述スラストプ
ランジャＢにより防止されているため、この軸方向のガ
タつきによる微動方向の移動誤差の発生は防止される。

以上のように摺動部材２を所定位置まで微動させた後、
つまみ21の回転操作をやめると、摺動部材２にガイドレ
ール１の長手方向への移動力を作用させてもローラ23側
からつまみ21側への回転の伝達はウォームホイール10、
ウォーム９により阻止され、ローラ23は回転することは
ないため、摺動部材２はガイドレール１に沿って移動せ
ず、このようにこの場合には前記クランプ手段Ｅによる
クランプが行われることになる。このクランプ時にもバ
ックラッシュ除去手段A,スラストプランジャＢの機能が
発揮され、ウォームホイール10の回転方向のガタおよび
ウォーム９の軸方向のガタは発生しないため、摺動部材
２は所定位置に正確に停止することになる。また、以上
のクランプ時、および前記微動時、ガイドレール１はロ
ーラ23と回転体26とで上下から挟着された状態となって
いるため、ローラ23だけの当接力を受ける場合と異なり
ガイドレール１が撓み変形することはない。

ガイドレール１に沿って摺動部材２を粗動させる場合に
は、前記押しねじ28を前述とは反対側に回転操作して上
昇させる。これにより、ケース５の自重により回転体26
がガイドレール１の上面に常に当接しているレバー25は
支点軸24を中心に上向きに揺動し、この結果、ケース５
は自重によって板ばね3,4を下向きに撓ませながら摺動
部材２に対して下降し、このケース５の下降によりロー
ラ23はガイドレール１から離れ、このようにしてローラ
23は前記ローラ変位手段Ｄによりガイドレール１から離
隔する。このため、この後、図示しない自動駆動装置に
よりまたは手動操作により、摺動部材２をガイドレール
１に沿って粗動させることができる。

以上のようにローラ変位手段Ｄの操作により摺動部材２
を微動、粗動させることができる状態に切り換えること
ができ、またローラ23をガイドレール１に当接させた場
合にはクランプ手段Ｅにより摺動部材２をガイドレール
１にクランプすることができる。

以上述べたように本実施例においては、ローラ23をガイ
ドレール１に当接させた後、つまみ21を操作することに
より駆動手段Ｃで摺動部材２をガイドレール１に沿って
微動させることができるとともに、つまみ21を操作しな
ければクランプ手段Ｅにより摺動部材２をガイドレール
１にクランプすることができ、これらの駆動手段Ｃ、ク
ランプ手段Ｅはローラ23、ウォームホイール10、ウォー
ム９を共通部品として構成されており、部品の兼用化に
よって部品点数が削減され、それだけ構造の簡単化が実
現されている。また、つまみ21の回転操作により摺動部
材２をガイドレール１の全長に亘って微動させることが
でき、充分に長い微動ストロークを得られる。

第４図はバックラッシュ除去手段Ａの別実施例を示す。
ホルダ６の背面にはウレタンゴム等による弾性部材29が
固定され、ケース５に設けた延出部5Aには押しねじ30が
螺合され、この押しねじ30を回転させて押し力を弾性部
材29に作用させることにより、弾性部材29の弾発力でウ
ォーム９はウォームホイール10側に弾性的に付勢され
る。このようにバックラッシュ除去手段Ａの構造は前記
実施例のものに限定されず、任意である。

また、前記実施例では駆動手段Ｃは操作部材としてのつ
まみ21、ウォーム９、ウォームホイール10、ローラ23に
より構成されていたが、この駆動手段は操作部材とロー
ラとの間に例えばラチェット機構を介入したものとし、
このラチェット機構により操作部材側からローラ側へは
回転を伝達するが、ローラ側から操作部材側へは回転を
伝達しないようにしてもよく、これによっても駆動手段
とクランプ手段とを部品の兼用化を達成しながら構成で
きる。また、前記実施例ではケース５は摺動部材２に板
ね3,4により移動自在に連結されていたが、この連結を
例えばレバー等の揺動部材によって行ってもよい。

〔考案の効果〕

本考案によれば、摺動部材とクランプ手段とを部品を共
通させて構成できるようになり、部品の兼用化が達成さ
せるため、部品点数の削減、構造の簡単化を実現でき、
また摺動部材の微動ストロークをガイドレールの全長に
亘る長いものにできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係る装置の要部を示す一部断
面の正面図、第２図は第１図のII−II線断面図、第３図
は第１図の一部拡大断面図、第４図は別実施例を示す一
部断面の正面図である。 １……ガイドレール、２……摺動部材、５……ケース、
６……ホルダ、９……ウォーム、10……ウォームホイー
ル、21……操作部材であるつまみ、23……微動駆動ロー
ラ、25……レバー、26……回転体、28……押しねじ、Ａ
……バックラッシュ除去手段、Ｂ……スラストプランジ
ャ、Ｃ……駆動手段、Ｄ……ローラ変位手段、Ｅ……ク
ランプ手段。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】水平なガイドレールに対し摺動自在となっ
   た摺動部材をこのガイドレールに沿って微動させる摺動
   部材の微動装置において、 前記ガイドレールの長手方向と直交する上下方向に前記
   摺動部材に移動自在に連結されたケースと、 このケースに設けられ、操作部材と、前記ガイドレール
   の下面に当接可能なローラとを含んで構成されるととも
   に、この操作部材側から前記ローラ側へのみ回転を伝達
   し、前記摺動部材を前記ガイドレールに沿って微動させ
   る駆動手段と、 前記ケースに前記ガイドレールの上部において垂直面内
   で揺動自在に設けられた水平なレバーと、このレバーに
   回転自在に取り付けられ、前記ガイドレールの上面に当
   接する回転体と、下端が前記レバーの上面に当接して前
   記ケースに上下に進退自在に設けられた押し部材とを備
   えるローラ変位手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする摺動部材の微動装
   置。
2. 【請求項２】実用新案登録請求の範囲第１項において、
   前記駆動手段は、前記操作部材と前記ローラとの間に互
   いに噛合して介入された操作部材側のウォームとローラ
   側のウォームホイールとを含んで構成されたことを特徴
   とする摺動部材の微動装置。