JPH074490A

JPH074490A - 送りねじの移動式軸受装置

Info

Publication number: JPH074490A
Application number: JP14714393A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Matsushita; 昌弘松下
Original assignee: LINE KOGYO KK
Current assignee: LINE KOGYO KK
Priority date: 1993-06-18
Filing date: 1993-06-18
Publication date: 1995-01-10
Anticipated expiration: 2013-01-28
Also published as: JP2706212B2

Abstract

(57)【要約】【目的】長尺かつ細径の送りねじでも高速回転可能な
移動式軸受装置を提供することである。【構成】送りボールねじ２と平行に直線ガイド１８及び
副送りボールねじ３８を配設し、副送りボールねじ３８
の中間部を固定軸受ブラケット４４で支える。副送りボ
ールねじ３８を、歯車４０，４２によって、送りボール
ねじ２の送りピッチの半分のピッチとなるように駆動す
る。軸受ブラケット２２ａ，２２ｂの上端部を直線ガイ
ド１８に摺動自在に係合させ、その下端部に転がり軸受
３０を介してボールナット３２を回転自在に取付ける。
このボールナット３２に送りボールねじ２を挿通螺合さ
せる。ボールナット３２は、転がり軸受３０により回転
自在に支持されているので、送りボールねじ２が回転し
ても空回りする。軸受ブラケット２２ａ，２２ｂは、副
送りボールねじ３８によって送りボールねじ２の無支持
部分に置かれ、同部分をボールナット３２を介して支持
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は送りねじの移動式軸受装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】送りねじに被移動体を螺合させ、送りね
じの正又は逆回転により被移動体を直線的に往復動させ
る機構は、工作機械や工場自動化ラインなどに一般的に
使用されている。

【０００３】しかし、送りねじの中間部を支持する技術
は未開発である。これは被移動体との干渉をさけつつ送
りねじの中間部を支持するのが困難であることによる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の送りねじの中間
部は、被移動体で支持される部分を除き無支持のため、
送りねじを高速回転すると、送りねじの回転数と固有振
動数との共振現象により、送りねじ中間部の軸たわみが
急増し、場合によっては軸破壊を生ずる。このような危
険性は、特に、被移動体が送りねじの端部近くまで移動
し、送りねじの無支持部分が長くなった場合に生じやす
い。

【０００５】送りねじの軸径を大にすればある程度の高
速回転には耐えられるが、大幅コスト増は不可避であ
り、利用範囲も限定されてしまう。このため被移動体を
長距離高速移動させることは事実上不可能であった。

【０００６】本発明の目的は、長尺かつ細径の送りねじ
でも高速回転可能な移動式軸受装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、送りね
じと平行に直線ガイドを配設し、この直線ガイドに軸受
ブラケットを摺動自在に取付け、この軸受ブラケットに
配設した転がり軸受にナットを回転自在に嵌合し、この
ナットに送りねじを挿通螺合させて送りねじを支持し、
しかも軸受ブラケットを位置決め手段により被移動体か
ら離間した位置に位置させるようにしたことにある。

【０００８】

【作用】ナットは転がり軸受により回転自在に支持され
ているので、送りねじが回転してもナットが空回りする
だけで、軸受ブラケットは移動しない。軸受ブラケット
は、位置決め手段によって被移動体から離間した位置、
すなわち送りねじの無支持部分に置かれ、同部分をナッ
トを介して支持し、ひいては直線ガイドにより支持す
る。これにより、高速回転時の遠心力による送りねじの
中間部のたわみが防止される。

【０００９】

【実施例】以下に本発明の実施例を図に基づき説明す
る。図１及び図２は本発明の第１実施例を示す。同図で
２は送りボールねじ、４，６は送りボールねじ２の両端
を回転自在に支持する固定軸受、８はプーリ１０，１２
及び歯付きベルト１４を介して送りボールねじ２を回転
駆動するモータ、１６は送りボールねじ２に一端１６ａ
が螺合された被移動体である。被移動体１６は図示しな
い案内部材によって摺動自在に支持されている。

【００１０】送りボールねじ２の上方には、送りボール
ねじ２と平行な直線ガイド１８が配設され、この直線ガ
イド１８の両端部は固定軸受４，６の上端部に支持され
ている。直線ガイド１８の中間部にはストッパ２０が配
設され、このストッパ２０の両側の直線ガイド１８に、
一対の軸受ブラケット２２ａ，２２ｂの上端部が図２
（Ｂ）のようにアリ２４とアリ溝２６の係合関係で摺動
自在に取付けられている。

【００１１】軸受ブラケット２２ａ，２２ｂの下端部に
は、図２（Ａ）のように軸受収納孔２８が形成され、こ
の軸受収納孔２８の内周面に転がり軸受３０の外輪３０
ａが嵌合されている。転がり軸受３０の内輪３０ｂの内
周面にはボールナット３２が嵌合され、このボールナッ
ト３２のねじ孔３４内に送りボールねじ２が挿通螺合さ
れている。

【００１２】被移動体１６の上端部１６ａの左右両側に
は、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように一対の永久磁石
３６ａ，３６ｂが固定されている。一方、軸受ブラケッ
ト２２ａ，２２ｂは鉄などの磁性体で構成されている。

【００１３】送りボールねじ２の移動式軸受装置は前記
の如く構成され、モータ８を正転又は逆転すると、被移
動体１６が送りボールねじ２に沿って図１（Ａ）及び
（Ｂ）で左又は右方向に移動する。送りボールねじ２は
その両端部が固定軸受４，６により、中間部は被移動体
１６により支持されている。

【００１４】図１（Ａ）のように被移動体１６が送りボ
ールねじ２の左端から右端へと移動する時、被移動体１
６は軸受ブラケット２２ａを永久磁石３６ａで吸着した
まま移動する。

【００１５】被移動体１６が送りボールねじ２の中間部
を越えて右端へと移動する時、この時まで被移動体１６
によって吸着されて連れて来られた軸受ブラケット２２
ａは、ストッパ２０に当接してそれ以上進むことができ
ず、永久磁石３６ａとの吸着力が切られ、送りボールね
じ２の中間部に置き去りにされる。同時に、被移動体１
６は別の軸受ブラケット２２ｂに当接し、この軸受ブラ
ケット２２ｂを押しながら送りボールねじ２の右端へと
移動する。

【００１６】このように被移動体１６が送りボールねじ
２に沿って往復動する時、いずれか一方の軸受ブラケッ
ト２２ａ又は２２ｂが送りボールねじ２の中間部に必ず
置き去りにされ、送りボールねじ２の中間部がボールナ
ット３２、転がり軸受３０を介して軸受ブラケット２２
ａ，２２ｂにより支持され、ひいては直線ガイド１８に
より支持される。

【００１７】次に本発明の第２実施例を図３及び図４に
基づき説明する。この実施例では軸受ブラケット２２
ａ，２２ｂを被移動体１６から離間させて位置させるた
めに送りボールねじ２と平行に配設した副送りボールね
じ３８を使用する。固定軸受４外に突出した送りボール
ねじ２と副送りボールねじ３８のそれぞれの一端部に
は、互いに噛合した一対の歯車４０，４２が取付けられ
ている。副送りボールねじ３８のねじピッチは送りボー
ルねじ２と同一であるが、歯車４０，４２の歯数比は１
／２とされている。軸受ブラケット２２ａ，２２ｂは第
１実施例と同様に送りボールねじ２に螺合しているが、
副送りボールねじ３８にも螺合している。副送りボール
ねじ３８の中間部は、直線ガイド１８の中間部から垂下
した固定軸受ブラケット４４により支持されている。固
定軸受ブラケット４４の下端部には図２と同様の構成で
自由回転可能なナット（図示せず。）が取付けられてい
る。

【００１８】この移動式軸受装置では、被移動体１６の
移動速度Ｖの半分の速度で、軸受ブラケット２２ａ，２
２ｂが被移動体１６と同方向に移動する。被移動体１６
が送りボールねじ２の中間部に来ると、軸受ブラケット
２２ａが送りボールねじ２の長さの１／４だけ左端から
右方へ移動し、他の軸受ブラケット２２ｂは送りボール
ねじ２の長さの１／４だけ中間部から右方へ移動する。
被移動体１６が送りボールねじ２の右端まで移動する
と、軸受ブラケット２２ａは送りボールねじ２の中間部
に至り、他の軸受ブラケット２２ｂは送りボールねじ２
の右端まで移動する。

【００１９】このように送りボールねじ２の無支持部分
は、最長でも送りボールねじ２の長さの半分を越えるこ
とがない。

【００２０】次に本発明の第３実施例を図５に基づき説
明する。この実施例は軸受ブラケット２２ａ，２２ｂを
被移動体１６から離間させて位置させるために、送りボ
ールねじ２と平行に配設したパンタグラフ４６を使用す
る。このパンタグラフ４６の両端は固定軸受４，６の上
端部に支持されている。被移動体１６の上端部はパンタ
グラフ４６の中央の交差部のピンと連結部材５０を介し
て連結されている。被移動体１６の両側には各３つの軸
受ブラケット４８ａ〜４８ｆが配設されている。これら
軸受ブラケット４８ａ〜４８ｆは、パンタグラフ４６の
交差部のピンと連結部材５２を介して連結されている。
軸受ブラケット４８ａ〜４８ｆは、被移動体１６の一側
においてパンタグラフ４６に対して等間隔に配設されて
いるが、必ずしも等間隔である必要はなく、送りボール
ねじ２の長さないし回転数に応じて適数の軸受ブラケッ
トを適当な間隔で配設すればよい。その他の構成は第１
実施例と同様である。

【００２１】この移動式軸受装置では、被移動体１６が
送りボールねじ２に沿って移動する時、パンタグラフ４
６の片側は均等に短縮し、反対側は均等に伸長する。図
５では左側が短縮し右側が伸長した状態を示している。
この状態では被移動体１６の左側の軸受ブラケット４８
ａ〜４８ｃが比較的密に並び、右側の軸受ブラケット４
８ｄ〜４９ｆが比較的疎に並ぶ。軸受ブラケット４８ｄ
〜４９ｆは被移動体１６に近い軸受ブラケットほど被移
動体１６の速度に近い速度で被移動体１６と同方向に移
動し、被移動体１６と必ず離間するように移動される。
軸受ブラケット４８ｄ〜４９ｆは送りボールねじ２の長
さに応じていくつでも配設可能であり、送りボールねじ
２の無支持長さを非常に短くすることができる。

【００２２】以上本発明の実施例につき説明したが、本
発明は前記実施例に限定されることなく種々の変更が可
能であり、例えば前記第１実施例では磁石は被移動体１
６に配設したが、軸受ブラケット２２ａ，２２ｂの方に
配設してもよい。永久磁石に代え電磁石を使用してもよ
く、この場合は電源遮断により移動体１６と軸受ブラケ
ット２２ａ，２２ｂとの吸着力を解消して軸受ブラケッ
ト２２ａ，２２ｂを送りボールねじ２の中央部に置き去
りにできるので、中央のストッパ２０を廃止することも
可能である。

【００２３】また磁石に代えて、被移動体１６と軸受ブ
ラケット２２ａ，２２ｂとの間に切離可能な係合手段を
配設してもよい。このような係合手段は弾性的に変形可
能なフックと突起の組合せなどが考えられ、一方を被移
動体１６に、他方を軸受ブラケット２２ａ，２２ｂに配
設する。

【００２４】また、第２実施例で副送りボールねじ３８
を半分の送りピッチで駆動する駆動手段は、歯車４０，
４２の他に、モータ８と別系統であるが、モータ８の回
転数の一定割合で回転する駆動手段としてもよい。

【００２５】また各実施例では、被移動体１６の両側に
軸受ブラケットを配設したが、被移動体１６を送りボー
ルねじ２の特定位置でのみ高速移動させ、他の位置では
低速移動させる使い方をする場合は、必ずしも被移動体
１６の両側に軸受ブラケットを配設する必要はなく、片
側にのみ軸受ブラケットを配設することも可能である。

【００２６】また前記実施例では送りボールねじ２とボ
ールナット３２を使用したが、普通の送りねじとナット
の組合せでも本発明の移動軸受装置を構成可能である。

【００２７】また軸受ブラケットを被移動体１６から離
間した位置に位置させる位置決め手段は、前記各実施例
に示したものの他に、被移動体１６と軸受ブラケットと
をばねで連結する方法など各種方法を採用可能である。

【００２８】

【発明の効果】前記の如く本発明は、送りねじと平行に
直線ガイドを配設し、この直線ガイドに軸受ブラケット
を摺動自在に取付け、この軸受ブラケットに配設した転
がり軸受にナットを回転自在に嵌合し、このナットに送
りねじを挿通螺合させて送りねじを支持し、しかも軸受
ブラケットを位置決め手段により被移動体から離間した
位置に位置させるようにしたので、被移動体の移動に全
く支障を及ぼすことなく、送りねじの無支持部分をナッ
ト及び軸受ブラケットを介して直線ガイドにより支持で
き、従って送りねじの高速回転時における送りねじの中
間部のたわみを防止でき、、非常に長くしかも細い送り
ねじによって被移動体を高速で長距離移動することが可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の第１実施例に係る
移動式軸受装置の側面図。

【図２】（Ａ）は軸受ブラケットの縦断面図、（Ｂ）は
直線ガイドの断面図。

【図３】本発明の第２実施例に係る移動式軸受装置の側
面図。

【図４】図３の左側面図。

【図５】本発明の第３実施例に係る移動式軸受装置の側
面図。

【符号の説明】

２送りボールねじ４，６固定軸受８モータ１６被移動体１８直線ガイド２０ストッパ２２ａ，２２ｂ軸受ブラケット２８軸受収納孔３０転がり軸受３２ボールナット３４ねじ孔３６永久磁石３８副送りボールねじ４０，４２歯車４４固定軸受ブラケット４６パンタグラフ４８ａ〜４８ｆ軸受ブラケット５０，５２連結部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被移動体と螺合し前記被移動体を送る送
りねじと、前記送りねじと平行に配設された直線ガイドと、前記直線ガイドに摺動自在に支持され、かつ、転がり軸
受を有する軸受ブラケットと、前記転がり軸受の内周に回転自在に嵌合され、かつ、前
記送りねじの外周に螺合されたナットと、前記軸受ブラケットを被移動体から離間した位置に位置
させる位置決め手段とを有することを特徴とする送りね
じの移動式軸受装置。
【請求項２】前記直線ガイドの中間部に、前記軸受ブ
ラケットの通過を阻止するストッパが配設され、前記ス
トッパの両側に前記軸受ブラケットが一対で配設され、
前記一対の軸受ブラケット間に前記被移動体が配設さ
れ、前記被移動体と軸受ブラケットの対向部位に、前記
被移動体と軸受ブラケットとを互いに吸着する磁石が配
設されてなる請求項１記載の送りねじの移動式軸受装
置。
【請求項３】前記磁石に代えて、前記被移動体と軸受
ブラケットの対向部位に、容易に切離可能な係合手段が
配設されてなる請求項２記載の送りねじの移動式軸受装
置。
【請求項４】前記送りねじと平行に副送りねじが配設
され、前記副送りねじを前記送りねじの送りピッチの半
分の送りピッチで駆動する駆動手段が配設され、前記軸
受ブラケットが前記被移動体の両側に一対で配設され、
かつ、前記軸受ブラケットが前記副送りねじに螺合され
てなる請求項１記載の送りねじの移動式軸受装置。
【請求項５】前記送りねじと平行にパンタグラフが配
設され、前記パンタグラフの中間部に、前記被移動体が
連結されると共に、前記被移動体から離間した少なくと
も一つの前記軸受ブラケットが連結されてなる請求項１
記載の送りねじの移動式軸受装置。
【請求項６】被移動体の両側に同数の軸受ブラケット
が配設され、各軸受ブラケットが相互に所定間隔を明け
て前記パンタグラフに連結されてなる請求項５記載の送
りねじの移動式軸受装置。