JPS63180764A

JPS63180764A - 送りねじ装置

Info

Publication number: JPS63180764A
Application number: JP1106387A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nohara; 誠野原
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1987-01-19
Filing date: 1987-01-19
Publication date: 1988-07-25
Anticipated expiration: 2013-01-21
Also published as: JP2700641B2

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〉本発明は、ナット部材に対して直接的またはボールを介
して間接的に螺合された送りねじ装置であって、モータ
を構成するステータおよびロータを備えた送りねじ装置
に関する。

〈従来の技術〉従来のこの種の送りねじ装置として第６図および第７図
を参照して説明する。ここではボールねじ構造の送りね
じ装置を例とする。

図例の送りねじ装置において、符合ｌは外周面に螺旋溝
２が刻設されかつ両端が固定されたねじ軸を示しており
、ねじ軸１には内周面の両端付近に１〜２周の螺旋溝３
が刻設されたナツト部材４が外嵌されている。

ねじ軸１の螺旋溝２とナット部材４の螺旋溝３との間に
は、複数個のボール５が転勤自在に介在されており、こ
のボール５は図示しない循環路を介して循環するように
構成されている。

ナット部材４の外周にはステップモータを構成するロー
タ６が外嵌固定されていて、ロータ６には径方向外側に
突出するとともに軸心方向に沿う櫛歯状の突条体７が形
成されている。

このロータ６は２つのころがり軸受８を介してステンブ
モータを構成するステータ９に回動自在に内嵌されてい
る。

このステータ９は図示しないスライドへアリングなどの
軸方向ガイドにより軸方向移動可能にかつ回動が規制さ
れる状態に設置され、このステータ９上に図示しないＸ
Ｙテーブルのベースなどが載置されるようになっている
。

このステータ９の内面には径方向内側に放射状に突出す
る複数個の断面’　Ｔ　Ｊ字形状の突片（けい素鋼板な
どを積層した鉄心）１０が形成されている。

この各突片１０それぞれの先端には径方向内側に突出す
るとともにステータ９の軸方向に沿う櫛歯状の突条体１
）がそれぞれ形成されており、また、各突片１０それぞ
れの本体部分には駆動コイル１２が巻回されている。

ステータ９の突条体１）はロータ６の突条体７に非接触
状態に対向しており、突条体１）と突条体７との長手方
向がそれぞれ平行になっている。

動作としては、ステータ９の駆動コイル１２を通電して
突片１０を励磁すると、ステータ９が軸方向に移動可能
でかつ回動が規制されているがらロータ６が所定方向に
回転しつつ軸方向移動し、このロータ６とともにナット
部材４も回転しつつ軸方向移動する。

〈発明が解決しようとする問題点〉しかしながら、このような構成を有する従来例の場合に
は、次のような問題点がある。

上述したようなボールねじ構造の送りねじ装置において
は、ステンプモータを構成するロータ６およびステータ
９がナツト部材４の外周に２段重ねで取り付けられてい
るために、外径寸法が大きくなる。

また、図示しないがすべりねじ構造の送りねじ装置の場
合においても、前記ボールねじ構造の送りねじ装置と同
様にステンブモータを外周に取り付けるようにするので
、外径寸法が大きくなることは変わらない。

＝３一本発明はこのような事情に鑑みて創案されたもので、ね
じ軸を進退させるためのモータを備えている送りねじ装
置の外径寸法を小さくすることを目的としている。

〈問題点を解決するための手段〉本発明はこのような目的を達成するために、次のような
構成をとる。

即ち、本発明にかかる送りねじ装置は、モータを構成す
る駆動コイル付のステータをナット部材に、ロータを前
記ナツト部材に直接的またはボールを介して間接的に螺
合されたねじ軸にそれぞれ設けである。

〈作用〉本発明の構成による作用は次のとおりである。

モータを構成するステータをナツト部材に、ロータをね
じ軸にそれぞれ設けてあって、ナット部材がステータを
、ねじ軸がロータをそれぞれ兼ねる構成にしであるから
、従来のようにナツト部材の外周に別体であるロータお
よびステータなどが２段重ねに取り付けられるものより
も全体的な外径寸法が小さくなる。

そして、ナット部材に設けであるステータの駆動コイル
に通電すると、ロータを設けであるねじ軸と前記ステー
タとの間に相対回転が生じ、ねじ軸とナット部材とは相
対回転に伴って相対的に軸方向に移動する。

〈実施例〉以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図ないし第４図に本発明の一実施例を示している。

第１図は送りねじ装置の縦断側面図、第２図は送りねじ
装置の縦断正面図、第３図はステータの突片の櫛歯とね
じ軸の突条体との相対位置を示す説明図、第４図（ａｌ
および…）はねじ軸の突条体のいろいろな形態を示す断
面説明図である。

これらの図において、符号２０ばねじ軸、符号３゜はナ
ット部材である。

ねじ軸２０は、その外周面に螺旋溝２１が刻設されてい
るとともに、両端部を軸受７０．７１により回動可能に
かつ軸方向移動を規制した状態に固着されている。

この螺旋溝２１の溝間部分２２には軸方向に沿う複数個
の突条体２３が螺旋方向に櫛歯状に形成されている。

突条体２３はねじ軸２０と一体的に形成されている（第
２図参照）。なお、この突条体２３の各間に第４図（ａ
ｌに示すように非磁性体２５を介在させてねじ軸２０の
表面を平坦にしてもかまわない。また、第４図ｆｂ）に
示すようにねじ軸２０に凹部２６を形成しておいてそこ
に突条体２３として磁石２７を植設してもかまわない。

ナット部材３０は図示しないスライドベアリングなどの
軸方向ガイドにより軸方向移動が可能で回動が規制され
た状態に設置されており、その内周面の両端部分に前記
螺旋溝２１と同ピンチの螺旋溝３１が１〜２周刻設され
ているとともに、中央付近の肉厚は螺旋＄３１を形成し
ている両端部分よりも薄肉になっている。

ねじ軸２０の螺旋溝２１とナット部材３０の螺旋溝３１
との間には複数個のポールＢが転勤自在に介在されてお
り、この各ポールＢは循環路Ｃを介して循環するように
なっている。

ナツト部材３０の薄肉の内周面３２にはモータを構成す
る円筒形状のステータ４０が固定状態に内嵌されている
。

このステータ４０は、径方向中心側に向かって放射状に
突出する複数個の断面’　Ｔ　４字形状の突片（けい素
鋼板などを積層した鉄心）４１を備えている。

この各突片４１それぞれの先端には櫛歯状の突条体４２
が形成されているとともに、各突片４１の本体部分には
駆動コイル４３がそれぞれ巻回されている。

各突片４１は、第３図（ａｌに示すように、その長手方
向がねじ軸２０の軸心方向と平行に位置づけられており
、ねじ軸２０の突条体２３と突片４１の突条体４２とは
互いに平行になっている。この場合には発生する力の分
力がねじ軸２０を動かすために作用するのである。なお
、第３図（ｂｌに示すように、突条体２３を螺旋溝方向
に対して直角になるように軸方向に斜めに形成するとと
もにこれに合わせて突片４１も軸方向に斜めに位置づけ
てもかまわない。この場合には、発生する力が直接的に
ねじ軸２０を動かすために作用する。

そして、ナット部材３０の内周面の両端近傍の２箇所に
は近接スイッチなどの検出部５０がそれぞれ１個ずつ埋
設されており、ねじ軸２０においてナツト部材３０のス
トロークエンドに相当する位置（螺旋溝２１を形成して
いない部分）には環状の凹溝が被検出部２４として１つ
ずつ刻設されている。

このような送りねじ装置は、ねじ軸２０とステータ４０
とがステップモータを構成しており、ステータ４０がナ
ツト部材３０に固定されていて軸方向に移動可能である
がその回転が規制されているので、ステータ４０は、そ
の駆動コイル４３を通電して突片４１を励磁すると、ロ
ータを兼ねる構成のねじ軸２０が所定方向に回転するの
に伴って軸方向に沿って移動することとなる。

このナツト部材３０を軸方向に移動させているとき、ナ
ツト部材３０の検出部５０がねじ軸２０の被検出部２４
を検出すると、この検出部５０から出力する信号により
図示しない制御系でねじ軸２０を停止させるように処理
すれば、ナット部材３０に対するねじ軸２０のオーバラ
ンを防止することができる。

なお、検出部５０は近接スイッチだけに限定されず、例
えばリードスイッチ、ホール素子またはフォトインクラ
ブタなどのどれでもかまわない。

このうちリードスイッチやホール素子を検出部５０とす
る場合には被検出部２４としては実施例で説明した凹溝
のかわりに環状磁石などを設けるのが好ましいし、また
フォトインクラブタを検出部５０とした場合には被検出
部２４としては鏡面部などを設けるのが好ましい。

そして、上記実施例において、検出部５０を近接スイッ
チの代わりにリードスイッチやホール素子などにすれば
ねじ軸２０の突条体２３を被検出部２４として検出して
、この検出部５０からの出力信号を図示しない制御系に
おいて処理することにより、ナット部材３０に対するね
じ軸２０の変位量を検出するようにもできる。

第５図に本発明の他の実施例を示している。同図は第２
図と対応する図で、第５図において第２図に付しである
符号と同一の符号は同一部品もしくは対応する部分を指
している。

上記実施例と異なる構成は、突片４１が単体で構成され
ていて、隣接の２つの突片４１に永久磁石６０が固定さ
れていることであり、他の構成については同様であるの
でその説明を省略する。

なお、上記各実施例では、ボールねじ構造の送りねじ装
置で説明しているが、本発明はこれに限定されず、ボー
ルを備えないすべりねじ構造の送りねじ装置に適用する
ことも可能である。

また、ナツト部材３０とステータ４０とは別体であると
して説明しているが、ステータ４０の突片４１をナツト
部材３０に一体的に形成したものも本発明に含む。

〈発明の効果〉本発明によれば、次の効果を発揮する。

モータを構成するステータがナット部材に、ロータがね
じ軸にそれぞれ設けられていて、ナツト部材およびねじ
軸が前記ステータおよびロータをそれぞれ兼ねる構成に
しであるから、従来のようにナツト部材の外周にロータ
およびステータなどを２段重ねに取り付けられるものよ
りも全体的な外径寸法を小さくすることができる。

このように外径寸法を小さくできるので、この送りねじ
装置を適用する機器の小型化に寄与することができると
いう二次的な効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例にかかり、第１
図は送りねじ装置の縦断側面図、第２図は送りねじ装置
の縦断正面図、第３図はステータの突片の櫛歯とねじ軸
の突条体との相対位置を示す説明図、第４図（ａｌおよ
び山）はねじ軸の突条体のいろいろな形態を示す断面説
明図である。第５図は本発明の他の実施例にかかり、第２図に対応す
る図である。また、第６図および第７図は従来例にかかり、第６図は
送りねじ装置の縦断側面図、第７図は送りねじ装置の縦
断正面図である。２０・・・ねじ軸２１・・・螺旋溝２３・・・突条体３０・・・ナツト部材３１・・・螺旋溝４０・・・ステータ４１・・・突片４２・・・突条体４３・・・駆動コイル。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）モータを構成する駆動コイル付のステータをナッ
ト部材に、ロータを前記ナット部材に直接的またはボー
ルを介して間接的に螺合されたねじ軸にそれぞれ設けて
あることを特徴とする送りねじ装置。
（２）前記ナット部材と前記ねじ軸とがボールを介して
螺合されており、前記ロータが前記ねじ軸の螺旋溝の溝
間部分に螺旋方向に櫛歯状に形成された軸心方向に沿う
突条体よりなり、前記ステータが前記ナット部材の径方
向内側に突出する状態に設けられ前記駆動コイルが巻回
された複数個の突片よりなる特許請求の範囲第（１）項
記載の送りねじ装置。