JPS6155462A

JPS6155462A - ボ−ルねじの駆動装置

Info

Publication number: JPS6155462A
Application number: JP17643884A
Authority: JP
Inventors: Matsushiro Fujitani; 藤谷　松四郎; Sadayuki Matsumiya; 貞行松宮
Original assignee: Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1984-08-23
Filing date: 1984-08-23
Publication date: 1986-03-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野１本発明は、ボールねじの駆動装置に関する。

［背景技術とその問題点］一般に、測定機械や工作機械のテーブル送り機構等には
、ボールねじが広く採用されている。

ところで、ボールねじでは、いわゆるナツト部材とねじ
−１１１１とが離別できないから、ナツト部材に一体化
されたテーブル等をねＤ輌と切離して手動送りする場合
には、そのナツト部材とテーブル等との間に機械的或い
は電磁的な保合装置を設けなければならない。

しかしながら、従来の保合装置、例えばナツト部材側に
磁性体を、テーブル側に電磁石をそれぞれ取伺け、その
磁力作用によって両者を係合、離脱するように構成した
ものでは、次のような問題がある。

■係合装置の保合を解き、テーブルを手動送りした場合
、ナツト部材はねじ軸に静止したままであるから、再び
テーブルとナツト部材とを一体化して自動送りしようと
思っても、前記の場合の磁性体と電磁石とが離隔した位
置にそれぞれあるため、そのまま係合装置を動作させる
ことができない。

従って、−日一テーブルを静止ナツト部材方向に移動さ
せ、ついで磁性体と電磁石とが対応するよう微調整した
後、保合装置を働かせなければならないので、先のテー
ブル位置から自動運転するためには、まず半自動により
テーブルを戻さなければならないという問題がある。

これは、特に三次元測定機等の精密測定機に採用する場
合には、著しく作業能率を低下させるばかりか、手動と
自動との組合せによる一連の測定作業を精度−１−行い
得ないという欠点として現れる結果、その改善が強く要
望されていた。

■また、前記磁性体と電磁石とをねじ軸の周方向にも所
定の相対位置関係に保持しておくためには、ナツト部材
をテーブルとの関係において相対回転不能に支持しなけ
ればならないので、係合装置とは別に、または併用的に
回転防止手段を設けなければならない。

この手段は、ねじ部材の全長に渡り機能しなければなら
ないので、構造が複雑となり、特に三次元測定機等に採
用する場合には、その測定精度確保のため本体構造を堅
牢としなければならない竿、（ＩＩＩ（におよぼす影響
が大きいという問題をも有していた。

［発明の目的］ここに、本発明の目的は、このような問題を解決すべく
なされたもので、小型軽量な上、手動から自動または自
動から手動への切変えが瞬時にできるとともに、作業能
率の向上が可能なボールねじの駆動装置を提供すること
にある。

［問題点を解決するための手段および作用］そのため、
本発明では、ボールねじ構造のねじ軸方向へ移動自在に
案内されかつナツト部材に連結された可動体をねじ軸の
回転によりそのねじ軸方向へ移動させるための駆動装置
において、前記ナツト部材を前記ねじ軸方向へ変位不能
かつ回転可能として前記可動体に支持し、一方が前記ナ
ツト部材に他方が前記可動体にそれぞれ固定された一対
の保合部材からなり両係合部材が係合したときにナツト
部材のねじ軸廻りの回転を阻止する機能を有する回転時
１１一手段を設け、この回転防止手段の再係合部材を係
合解放するための変位部材を前記可動体に前記ねじ軸方
向へ変位可能かつ回転不能に装着し、この変位部材をね
じ軸方向へ移動させるための駆動手段を設け、前記ナツ
ト部材が常に可動体とともにねじ軸方向へ移動できるよ
うにした、ことを特徴としている。

［実施例１図は本発明を三次元測定機に適用した実施例を示してい
る。同図において、図示しない定盤等には、測定子等を
支持する可動体としての支柱Ｉの基部が三次元方向のう
ちの一方向（例えばＹ軸方向）へ移動自在に設けられて
いるとともに、その支柱１の下方にボールねじ構造のね
じ軸２が支柱ｌの移動方向に沿って互いに平行に支持さ
れている。前記支柱ｌの下面には、数本のボルト３およ
びピン４を介してホルダ５が取付けられている。

ホルダ５には、前記ねじ軸２が通る中心部に２つのアン
ギュラ軸受６を介してナツト部材７が回転可能にかつね
じ軸２の軸方向へ変位不能に支持されているとともに、
一端面に数本のボルトを介して端板８が、他端面に数本
のボルトを介して外筒９がそれぞれ取付けられている。

前記ナツト部材７の外周面には、その他端面に一体形成
されたフランジ部１１と前記アンギュラ軸受６との間に
スペーサ１２が挿入されてｌ／）るとともに、一端面外
周に前記アンギュラ軸受６を前記スペーサ１２との間に
保持させる締伺す、、　ｌ−１３が螺合されている。こ
れにより、ナ’ント部材７は、スペーサ１２と締付す、
、　ト１３とで前記アンギュラ軸受６を挟持した状態に
あるため、ねじ軸２の軸方向への移動が規制された状態
に取付けられている。更に、前記フランジ部１１には、
数本のボルトを介して取伺板１４が取付けられてｌ、）
る。

また、前記外筒９には、前記ねじ軸２が通る中心部に貫
通孔２０が形成されているとともに、他端面に数本のポ
ルｉ・を介して外径が前記貫通孔２０より小さくかつ内
径が前記ねじ軸２より僅か大きい円筒状の内筒２１が取
付けられている。内筒２１の外周面と前記外筒９の貫通
孔２０との間（こは、環状のシリンダ２２が形成されて
いるとともに、円筒部材からなる変位部材２４が前記ね
じ軸２の軸方向へ変位可能に収納されている。変位部材
２４の他端には、前記シリンダ２２内に摺動自在に収納
されたピストン２３が一体形成されている。ピストン２
３の一部には、前記内筒２１の外周面略中央位置に一体
形成された外歯歯車４１に噛合する内歯歯車４２が一体
形成されている。これにより、変位部材２４は、回転が
阻止された状態で、ねじ軸２の軸方向へ変位可能になっ
ている。また、前記外筒９には前記シリンダ２２の一方
の室２２Ａに加圧流体としてのエアーを供給する配管２
５が、前記内筒２１には前記シリンダ２２の他方の室２
２Ｂへ加圧流体としてのエアーを供給する配管２６がそ
れぞれ連結されているとともに、これらの配管２５．２
６に図示しない切換弁を介して加圧装置２７が連結され
ている。ここにおいて、加圧装置２７、前記シリンダ２
２およびピストン２３により、本実施例の駆動装置２８
が構成されている。

また、前記変位部材２４の一端面と前記取付板１４の他
端面との間には、前記ナツト部材７の前記ねじ輔２廻り
の回転を選択的に阻止する回転防止手段としてのカービ
ックカップリング３１が設けられている。カービックカ
ップリング３１は、前記取付板１４の他端面に取付けら
れた一方の係合部材３２と、前記変位部材２４の一端面
に取付けられた他方の係合部材３３とから構成され、前
記変位部材２４の変位に伴って両係合部材３２゜３３が
互いに係合したとき、前記ナツト部材７の前記ねじ軸２
廻りの回転を阻止するようになっている。

次に、本実施例の作用を説明する。まず、自動運転の場
合には、加圧装置２７からのエアーを配管２６を通じて
シリンダ２２の他方の室２２Ｂへ供給すると、変位部材
２４が図中左方へ変位する結果、カービックカップリン
グ３１の両係合部材３２．３３が互いに係合される。こ
の状態においては、ナツト部材７はカービックカップリ
ング３■の両係合部材３２．３３の係合、変位部材２４
の内歯歯車４２と内筒２１の外歯歯車４１との噛合、外
筒９およびホルダ５を介して支柱ｌと一体に連結され、
つまりナツト部材７は回転が阻止され、かつアンギュラ
軸受６によりねじ軸２の軸方向へ変位不能ゆえ、ねじ軸
２が回転すると、ナツト部材７は、ねじ軸２の軸方向へ
移動することができる。従って、支柱１もねじ軸２の軸
方向へ移動する。

一方、手動運転の場合には、加圧装置２７からのエアー
を配管２５を通じてシリンダ２２の一方の室２２Ａへ供
給すると、変位部材２４が図中右方へ変位する結果、カ
ービックカップリング３１の他方の係合部材３３が一方
の保合部材３２に対して外れる。すると、ナツト部材７
は、アンギュラ軸受６を介してホルダ５に回転自在に支
持された状態となる。従って、支柱ｌを手で動かしても
、ナツト部材７はこれに自由に回転できるので、結局ね
じ軸２に対しても回転できる。ゆえに、ナツト部材７は
、支柱ｌと一体として移動することができる。

従って、本実施例によれば、自動運転および手動運転に
かかわらず、支柱１の移動に伴ってナツト部材７も同時
に移動するので、両者の位置調整をすることなく手動運
転から自動運転への切換えを行なうことができ、その結
果作業能率を向上させることができる。

また、自動運転から手動運転への切換え、或いは手動運
転から自動運転への切換えは、シリンダ２２へのエアー
の切換えだけでよいので、瞬時に切換え動作させること
ができる。このこと、つまりエアーの切換えだけでよい
ことは、遠隔操作に好適であり、従って自動化に好適で
ある。

また、変位部材２４をねじ軸２の軸方向へ変位させて切
換えを行なうようにしたので、従来の方式に比べ、ねじ
軸２に撓み方向の力、つまりねじ軸２の軸と直角方向の
力が加わらないので、装置全体を小型かつ軽量にできる
利点がある。

なお、」−記実施例では、回転防止手段としてカービッ
クカップリング３１を用いたが、ナツト部材７の回転を
選択的に阻止できるものであれば、上記以外の機械式或
いは電磁式のものでもよい。

また、カービックカップリング３１の一方の係合部材３
２を取付板１４側に、他方の係合部材３３を変位部材２
４側にそれぞれ取付けたが、他方の係合部材３３を外筒
９および内筒２１を含む支柱１側に回転不能かつねじ軸
２の軸方向へ移動可能に設けるとともに、その係合部材
３３を変位部材２４によってねじ軸２の軸方向へ変位さ
せるようにしても、前記と同様な効果を達成することが
できる。

また、変位部材２４を回転不能かつねじ軸２の軸方向へ
変位可能にする手段としては、」１記実施例で述べた外
歯歯車４１と内歯歯車４２との構成のほか、キーとキー
溝等でもよい。

また、駆動手段としては、］二二記施例で述べたシリン
ダ２２．ピストン２３および加圧装置２７による装置以
外に、例えばソレノイド等の電磁式駆動装置等、変位部
材２４を変位させることができるものであればいずれで
もよい。

更に、」−記実施例では、三次元測定機に適用しｌまた例を説明したが、これ以外に例えば工作機械における
テーブルの移動等に適用することもできる。

［発明の効果］以上の通り、本発明によれば、小型軽量な上、手動から
自動または自動から手動への切換えが迅速にできるとと
もに、作業能率の向上が期待できるボールねじの駆動装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す断面図である。ｌ・・・可動体としての支柱、２・・・ねじ軸、７・・
・ナツト部材、２２・・・シリンダ、２３・・・ピスト
ン、２４・・・変位部材、２７・・・加圧装置、２８・
・・駆動手段、３１・・・回転防止手段としてのカービ
ックカップリング、３２・・・一方の保合部材、３３・
・・他方の係合部材、４１・・・外歯歯車、４２・・・
内歯歯車。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ボールねじ構造のねじ軸方向へ移動自在に案内さ
れかつナット部材に連結された可動体をねじ軸の回転に
よりそのねじ軸方向へ移動させるための駆動装置におい
て、前記ナット部材を前記ねじ軸方向へ変位不能かつ回
転可能として前記可動体に支持し、一方が前記ナット部
材に他方が前記可動体にそれぞれ固定された一対の係合
部材からなり両係合部材が係合したときにナット部材の
ねじ軸廻りの回転を阻止する機能を有する回転防止手段
を設け、この回転防止手段の両係合部材を係合解放する
ための変位部材を前記可動体に前記ねじ軸方向へ変位可
能かつ回転不能に装着し、この変位部材をねじ軸方向へ
移動させるための駆動手段を設け、前記ナット部材が常
に可動体とともにねじ軸方向へ移動できるようにした、
ことを特徴とするボールねじの駆動装置。
（２）特許請求の範囲第１項において、前記回転防止手
段はカービックカップリングにて構成されていることを
特徴とするボールねじの駆動装置。
（３）特許請求の範囲第１項または第２項において、前
記変位部材は、前記可動体に設けられた外歯歯車に噛合
う内歯歯車を有する円筒部材から形成されていることを
特徴とするボールねじの駆動装置。
（４）特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに
おいて、前記駆動手段は、前記変位部材に設けられたピ
ストンと、このピストンを内包し可動体に設けられたシ
リンダと、このシリンダに加圧流体を供給する加圧装置
とから形成されていることを特徴とするボールねじの駆
動装置。