JP2000027969A - 磁気ねじ及び送り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気体静圧軸受による許容ラジアル荷重をアッ
プできると共に、各気体静圧軸受に対する加圧気体の供
給系を簡素化でき、組み立て、分解等が容易であり、し
かも安価に製作できる磁気ねじを提供する。 【解決手段】 この磁気ねじは、内周面に螺旋状に磁極
が着磁された磁気ナット2 と、磁気ナット2 の内周面と
の間に微小間隙をおいて嵌合する軸1 と、磁気ナット2
内に軸方向に所定の間隔をおいて配置され且つ磁気ナッ
ト2 の内周面と軸1 の外周面とを非接触状態に保持する
複数個の気体静圧軸受6 とを、各気体静圧軸受6 を磁気
ナット2 の着磁領域の軸方向の両端部よりも内側に配置
すると共に、圧力気体供給源に接続される供給路20を磁
気ナットに軸方向に設け、この供給路20から各気体静圧
軸受6 の給気孔18に圧力気体を供給するようにしてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ねじ及び送り
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】工作機械、その他の各種精密機器におけ
る送り装置には、例えば特開平１−１２６４６５号公報
に記載のように磁気ねじを利用したものがある。また磁
気ねじには、特開平６−２７５２号公報に記載のように
空気静圧軸受を採用したものもある。

【０００３】従来の磁気ねじを利用した送り装置は、支
持台上の一対のガイドレールに沿ってテーブル等の可動
台車を設け、この可動台車を駆動モータの駆動により磁
気ねじを介して往復移動させるようにしている。磁気ね
じは、可動台の下側に装着された磁気ナットと、この磁
気ナットに挿通され且つ一端側が駆動モータに連動連結
された回転軸とを備え、その磁気ナットの内周面と回転
軸の外周面とに、逆極性の磁極を相対応させて螺旋状に
連続するするように着磁している。

【０００４】また空気静圧軸受を採用した従来の磁気ね
じは、磁気ナットの内周側の軸方向の両端部、即ち磁気
ナットの着磁領域よりも軸方向の外側に一対の空気静圧
軸受を設けている。そして、各空気静圧軸受は、磁気ナ
ットの嵌合凹部に、給気孔を有する軸受リングを螺着
し、この軸受リングの軸方向の外端側に空気供給源から
の可撓ホース等を接続して、軸受リング内の給気孔から
軸受リングの内周面と回転軸の外周面との間に空気を供
給するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】磁気ねじに空気静圧軸
受を採用する場合、磁気ナットの軸方向の両端部に空気
静圧軸受を配置する等、一対の空気静圧軸受を軸方向に
所定の間隔をおいて配置する必要がある。しかし、従来
の磁気ねじは、各空気静圧軸受が着磁領域よりも外側で
磁気ナットの軸方向の外端部にあるため、各空気静圧軸
受の内周側に供給された圧縮空気が軸受リングと回転軸
との間から直ちに外部に排気されることになり、許容ラ
ジアル荷重を十分に確保し難い欠点がある。

【０００６】また従来の磁気ねじは、各空気静圧軸受の
軸受リングの軸方向の外端側に空気供給源からの可撓ホ
ース等を接続しているため、各空気静圧軸受毎にその軸
受リングに可撓ホースを別々に接続する必要がある。従
って、磁気ねじを送り装置に組み込んだ場合に、磁気ナ
ットの両側の可撓ホースが邪魔になる他、空気静圧軸受
に対する圧縮空気の供給系の接続構造等が複雑になり、
組み立て、分解等の作業が煩雑であると共に、製作コス
トがアップする問題がある。

【０００７】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、気体静圧軸受による許容ラジアル荷重をアップでき
ると共に、各気体静圧軸受に対する加圧気体の供給系を
簡素化でき、組み立て、分解等が容易であり、しかも安
価に製作できる磁気ねじ及び送り装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気ねじは、内
周面に螺旋状に磁極が着磁された磁気ナットと、該磁気
ナットの内周面との間に微小間隙をおいて嵌合する軸
と、前記磁気ナット内に軸方向に所定の間隔をおいて配
置され且つ前記磁気ナットの内周面と前記軸の外周面と
を非接触状態に保持する複数個の気体静圧軸受とを備え
た磁気ねじにおいて、前記各気体静圧軸受を前記磁気ナ
ットの着磁領域の軸方向の両端部よりも内側に配置する
と共に、圧力気体供給源に接続される供給路を前記磁気
ナットに軸方向に設け、該供給路から前記各気体静圧軸
受の給気孔に圧力気体を供給するようにしたものであ
る。

【０００９】本発明の送り装置は、内周面に螺旋状に磁
極が着磁された磁気ナットと、該磁気ナットの内周面と
の間に微小間隙をおいて嵌合する軸と、前記磁気ナット
内に軸方向に所定の間隔をおいて配置され且つ前記磁気
ナットの内周面と前記軸の外周面とを非接触状態に保持
する複数個の気体静圧軸受とを含む磁気ねじを備え、前
記軸を駆動する駆動手段を備えた送り装置において、前
記各気体静圧軸受を前記磁気ナットの着磁領域の軸方向
の両端部よりも内側に配置すると共に、圧力気体供給源
に接続される供給路を前記磁気ナットに軸方向に設け、
該供給路から前記各気体静圧軸受の給気孔に圧力気体を
供給するようにしたものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１１】図１〜図４は、本発明に係る磁気ねじ35の
第１の実施形態を例示する。この磁気ねじ35は、図１に
示すように、回転軸としてのねじ軸1 と、このねじ軸1
の外周に套嵌された磁気ナット2 とを備えている。

【００１２】磁気ナット2 は、図２及び図３に示すよう
に、ナット本体を構成するハウジング4 と、このハウジ
ング4 内に嵌合された軸方向に複数個（例えば４個）の
円筒状の永久磁石5 とを備えている。磁気ナット2 の内
周側には、軸方向に所定の間隔をおいて複数個（例えば
２個）の空気静圧軸受6 が設けられ、この空気静圧軸受
6 により、ねじ軸1 と各永久磁石5 とを軸方向及び周方
向に相対移動自在に保持するようになっている。各永久
磁石5 は、ねじ軸1 の外周に微小間隙b （例えば数μ〜
数十μ程度）をおいて外嵌され、また各空気静圧軸受6
は、磁気ナット2 の内周側の着磁領域c よりも軸方向の
内側、即ち軸方向の両端の永久磁石5 よりも内側に配置
されている。

【００１３】ねじ軸1 は、鉄系金属材料、例えばＳＵＳ
４４０Ｃ等の磁性材により構成されている。ねじ軸1 の
外周には、図２〜図４に示すように、同一リードで等ピ
ッチに２条のねじ山7,8 が螺旋状に形成されると共に、
その各ねじ山7,8 間のねじ溝9 の全長にわたって非磁性
材、例えば耐摩耗性を有するナイロン、その他の合成樹
脂材料等の埋め込み材10が埋め込まれており、ねじ領域
a の略全長に亘って外周面の全体が平滑状に形成されて
いる。

【００１４】なお、ねじ軸1 には、ねじ山7,8 の断面が
角形で外周面が円筒面状となった角ねじが使用されてい
る。ねじ軸1 の軸方向の両端には、このねじ軸1 を回転
自在に支持する軸受を嵌着するための小径の軸受嵌合部
11が設けられている。埋め込み材10は非磁性材であれば
良く、合成樹脂材料の他、非磁性金属材料、非磁性非金
属材料を用いても良い。

【００１５】ハウジング4 はＳ２５Ｃ等の磁性材により
円筒状に構成されており、外周側の軸方向の一端側に取
り付け用のフランジ12が一体に形成されている。ハウジ
ング4 の内周には、図２に示すように一端側に段部13
が、この段部13から他端側の全長に亘って円筒面状の磁
石嵌合部14が夫々形成され、その磁石嵌合部14内に４個
の永久磁石5 と２個の空気静圧軸受6 とが内嵌され、接
着剤や圧入等により固定されている。

【００１６】永久磁石5 には、ネオジウムと鉄とボロン
とを含有するネオジウム磁石材料等の希土類磁石材料、
その他の適当な磁石材料が使用されている。各永久磁石
5 の内周面には、図４に示すように、ねじ軸1 の各ねじ
山7,8 に対応するようにＮ極15とＳ極16との磁極が、各
ねじ山7,8 と同一リードで各永久磁石5 に亘って螺旋状
に連続するように着磁されている。なお、この各永久磁
石5 には、焼結体等により構成された単位長さの円筒体
が使用されている。

【００１７】空気静圧軸受6 は、図４に示すように、軸
方向の長さが永久磁石5 よりも短い短円筒状のリング体
（軸受リング）17を備え、このリング体17の軸方向の略
中央に、周方向に所定間隔（等間隔）をおいて複数個
（例えば６個）の給気孔（連通孔）18が内外方向（放射
方向）に導通して形成されている。なお、リング体17
は、フッ化樹脂（例えばポリ−テトラ−フルオロ−エチ
レン）等の合成樹脂材料、黄銅等の金属材料、その他の
機械加工が容易で耐久性に優れた材料により構成されて
いる。給気孔18は、磁気ナット2 の内周面側に開口し、
また孔径が０．５ｍｍ前後の小孔となっている。

【００１８】４個の永久磁石5 と２個のリング体17は内
径及び外径が同じであって、軸方向の一端側から第１番
目と第２番目の永久磁石5 の間、及び第３番目と第４番
目の永久磁石5 の間に夫々リング体17が介在されてい
る。永久磁石5 とリング体17は、その相対向する端面同
士が軸方向に当接するように、ハウジング4 の磁石嵌合
部14内に嵌合されている。なお、永久磁石5 及びリング
体17の内周面は、全体に亘って平滑な円筒面状に加工さ
れている。

【００１９】ハウジング4 には、２個の空気静圧軸受6
のリング体17の外周側に対応する周溝19が内周側に形成
されると共に、この各周溝19に圧縮空気を供給する供給
路20が形成されている。周溝19はリング体17の外周で各
給気孔18に連通され、この周溝19から給気孔18を経てリ
ング体17の内周側に圧縮空気を供給するようになってい
る。

【００２０】供給路20は、各周溝19の外周側に連通する
ように、ハウジング4 の一端から他端側へと軸方向に平
行に形成されている。なお、ハウジング4 にはそのフラ
ンジ12側に、供給路20に連通する接続口22が形成され、
この接続口22に図外の空気供給源からの可撓ホースが着
脱自在に接続されている。また供給路20の一端側は栓23
により閉塞されている。

【００２１】上記構成の磁気ねじ35を送り装置に使用す
る場合には、ねじ軸1 を軸受により回転自在に支持する
と共に、接続口22を可撓ホースを介して空気供給源に接
続し、この空気供給源から各空気静圧軸受6 側に圧縮空
気を供給しながら、モータ等の駆動源によりねじ軸1 を
正転又は逆転方向に回転駆動する。

【００２２】空気供給源から圧縮空気（ゲージ圧で３〜
６kg／cm² 程度）を供給すると、その圧縮空気が供給路
20を経て周溝19側に案内され、この周溝19でリング体17
の全周に案内される。そして、この圧縮空気は、周溝19
からリング体17の各給気孔18を経て磁気ナット2 の内周
側に供給され、ねじ軸1 の外周面と磁気ナット2 側の永
久磁石5 の内周面との間の微小間隙b の全体に圧縮空気
層を形成しながら、磁気ナット2 の軸方向の両端側へと
流れて外部に放出されて行く。

【００２３】従って、このねじ軸1 の外周面と永久磁石
5 の内周面との間の圧縮空気層により、ねじ軸1 と磁気
ナット2 側の永久磁石5 とを非接触状態に確実に保持で
きる。このためねじ軸1 を正転又は逆転させて、磁気ナ
ット2 をねじ軸1 の軸方向に移動させる際に、磁気ナッ
ト2 に拗れ方向の外力がかかった場合でも、ねじ軸1と
永久磁石5 との接触を未然に防止でき、円滑且つ確実な
送り動作を維持できる。

【００２４】即ち、ねじ軸1 のねじ山7,8 間のねじ溝9
を合成樹脂材等の埋め込み材10により埋め込んで、ねじ
軸1 の外周側をねじ山7,8 の外周面に揃えて平滑状に形
成しているので、圧縮空気がねじ軸1 のねじ溝9 を経て
外部に流出することがない。従って、外周に２条のねじ
山7,8 が形成されたねじ軸1 を使用しているにも拘わら
ず、圧縮空気の少ない供給量で空気静圧軸受6 による支
持構造を容易に採用できる。

【００２５】また埋め込み材10が非磁性材であるため、
ねじ溝9 に埋め込み材10を埋め込んでねじ軸1 の外周面
を平滑面にしているにも拘わらず、埋め込み材10がねじ
軸1と磁気ナット2 側の永久磁石5 との磁気結合に影響
を及ぼすことはなく、ねじ軸方式を採用した磁気ねじ35
の性能を十分に確保できる。

【００２６】更に２個の空気静圧軸受6 の軸方向の外側
に永久磁石5 があり、各空気静圧軸受6 を磁気ナット2
の内周側の着磁領域c の内側に配置しており、各空気静
圧軸受6 から外側の永久磁石5 の外端までの間隔が長く
なっているので、空気静圧軸受6 が磁気ナット2 の両端
にある場合に比較して、微小間隙b 内の圧縮空気が磁気
ナット2 の軸方向の両端に到達するまでの流路抵抗が大
きくなる。このため、各永久磁石5 の内周面側の全体に
亘って圧縮空気層ができ、各永久磁石5 及びリング体17
の内周面の全体が軸受面として作用し、空気静圧軸受6
による許容ラジアル荷重を十分に確保でき、ねじ軸1 と
永久磁石5 とを非接触状態に確実に維持できる。

【００２７】またハウジング4 に軸方向に供給路20を形
成し、この供給路20から周溝19を経て各空気静圧軸受6
の給気孔18に圧縮空気を供給するようにしているので、
空気供給源からの可撓ホースをハウジング4 の接続口22
に接続すれば、供給路20から給気孔18を経て各空気静圧
軸受6 側に圧縮空気を供給できる。従って、磁気ナット
2 内に各空気静圧軸受6 を軸方向に間隔を置いて設けて
いるにも拘わらず、圧縮空気の供給系の接続構造を簡単
にできる。

【００２８】しかも各空気静圧軸受6 は、リング体17
と、このリング体17に形成された給気孔18とにより構成
しているため、その構造が簡単である。リング体17は永
久磁石5 と当接した状態でハウジング4 の磁石嵌合部14
内に嵌め込んで接着等により固定しているので、ハウジ
ング4 内への空気静圧軸受6 の組み込みも容易にでき
る。

【００２９】リング体17には周方向に複数個の給気孔18
があるが、その外周のハウジング4側に、リング体17に
対応して周溝19を形成しているので、供給路20から周溝
19を経て各給気孔18に満遍なく均等に圧縮空気を供給で
きる。また構造的にも簡単であり、組み立ても容易にで
きる。

【００３０】図５は本発明の第２の実施形態を例示し、
リング体17の内径を永久磁石5 の内径よりも若干大にし
たものである。なお、他の構成は第１の実施形態と同じ
である。

【００３１】この実施形態では、リング体17の内周側
に、リング体17とその両側の永久磁石5 とによって空気
溜まり用の周溝24が形成されているので、給気孔18から
の圧縮空気がこの周溝24内に溜まって周方向の全周に広
がった後に、ねじ軸1 と永久磁石5 との間の微小間隙b
の全周に亘って確実に圧縮空気を供給できる。従って、
リング体17側の給気孔18の数を少なくすることが可能で
あり、給気孔18の孔径を大きくして１個にすることもで
きる。

【００３２】図６は本発明の第３の実施形態を例示し、
内側の２個の永久磁石5 に周方向に所定の間隔（例えば
等間隔）をおいて複数個の給気孔18を形成し、この各給
気孔18に対応してハウジング4 の内周に周溝19を形成し
たものである。なお、他の構成は第１の実施形態と同じ
である。この実施形態では、永久磁石5 を空気静圧軸受
6 の構成部材の一部に利用できるので、構造が簡単であ
り部品点数を削減できる。

【００３３】図７は本発明の第４の実施形態を例示し、
軸方向に隣合う永久磁石の相対向する端面、即ち、一端
側から第１番目の永久磁石5 と第２番目の永久磁石5 と
の対向端面、第３番目の永久磁石5 と第４番目の永久磁
石5 との対向端面に、内外方向の凹部25を周方向に複数
個相対応して形成し、この相対応する凹部25によって給
気孔18を構成するようにしたものである。なお、他の構
成は第１の実施形態と同じである。

【００３４】この実施形態では、各永久磁石5 の軸方向
の端面に凹部25を形成して、その相対応する凹部25で給
気孔18を構成しているので、永久磁石5 を空気静圧軸受
6 の構成部材の一部に利用でき、構造が簡単であり部品
点数を削減できる。また各永久磁石5 の端面に凹部25を
形成すれば良く、各永久磁石5 に焼結体を使用する場合
でも、その給気孔18の加工が容易である。

【００３５】但し、この第４の実施形態の場合には、ハ
ウジング4 内に各永久磁石5 を嵌め込む時に、その凹部
25同士を対応させる必要がある。しかし、相対向する２
個の永久磁石5 の一方又は両方の端面に凹部25を形成
し、その凹部25のみで給気孔18を構成する構造を採用す
れば、組み込み時に各永久磁石5 の周方向の位置を合わ
せる必要はなく、容易に組み立てることが可能である。

【００３６】図８〜図１１は本発明の第５の実施形態を
例示し、第２の実施形態と同様に給気用のリング体17の
内径を永久磁石5 の内径よりも若干大にして、このリン
グ体17の内周側に空気溜まり用の周溝24を形成すると共
に、このリング体17間の軸方向の略中央に排気用のリン
グ体26を設け、このリング体26とハウジング4 とに排気
孔27,28 を設けたものである。

【００３７】即ち、軸方向の一端側から第１番目と第２
番目の永久磁石5 の間、及び第３番目と第４番目の永久
磁石5 の間に、給気孔18を有する給気用のリング体17が
夫々設けられ、第２番目と第３番目の永久磁石5 の間に
排気用のリング体26が設けられている。そして、排気用
のリング体26に周方向に複数個（例えば４個）の排気孔
27が、またハウジング4 にリング体26の各排気孔27に連
通する排気孔28が夫々周方向に略等間隔を置いて内外方
向に貫通状に形成されている。

【００３８】リング体26の内径は永久磁石5 の内径より
も若干大であり、このリング体26の内周側に、リング体
26とその両側の永久磁石5 とによって空気溜まり用の周
溝29が形成されている。排気孔27,28 は給気孔18よりも
大径で、４〜６ｍｍ程度の大きさである。なお、他の構
成は第１の実施形態と略同じである。

【００３９】この実施形態では、各空気静圧軸受6 の給
気孔18間に周溝29と排気孔27,28 とがあるので、各給気
孔18から供給された圧縮空気は、周溝24内に溜まって周
方向の全周に広がった後に、ねじ軸1 と永久磁石5 との
間の微小間隙b の全周に亘って軸方向の両側へと流れ
る。このため圧縮空気は、磁気ナット2 の軸方向の両端
側と中央の排気孔27,28 側とから夫々外部に排気される
ことになり、許容ラジアル荷重を更にアップできる。

【００４０】つまり、各空気静圧軸受6 の周溝24内に供
給された圧縮空気の一部は、ねじ軸1 の外周面と永久磁
石5 の内周面との間の微小間隙b の全体に圧縮空気層を
形成しながら略中央の周溝29側へと軸方向の内側に流れ
て、その周溝29から排気孔27,28 を経て外部へと排気さ
れて行く。従って、各空気静圧軸受6 において、圧縮空
気は各給気孔18から周溝24を経て軸方向の両側に流れる
ことになり、各永久磁石5 の内周面の略全面が空気軸受
面となり、第１の実施形態の場合に比較して許容ラジア
ル荷重を６０％前後アップできる。

【００４１】なお、永久磁石5 にはネオジウム磁石材料
を使用しても良いし、ボンド系磁石、プラスチックマグ
ネット、その他の磁石材料を使用しても良い。また各リ
ング体17,26 は、ボンド系磁石、プラスチックマグネッ
ト等の磁石材料により構成しても良いし、他の材料、例
えば黄銅、合成樹脂材料等を使用しても良い。

【００４２】図１２は本発明の第６の実施形態を例示
し、各リング体17,26 の内径を永久磁石5 の内径と略同
一径にし、第５の実施形態における各リング体17,26 の
内周側の空気溜まり用の周溝24,29 を省略したものであ
る。この場合にも同様に実施できる。

【００４３】図１３は本発明の第７の実施形態を例示
し、各リング体17,26 に永久磁石5 と同種又は異種の磁
石材料を使用したものである。例えば、ボンド系磁石を
使用する場合には、ネオジウム磁石等の焼結磁石を使用
する場合に比較して、内径加工、孔加工等の機械加工が
容易であるため、永久磁石5 と各リング体17,26 との全
てをボンド系磁石により構成すれば、その加工を容易に
できる。従って、この場合には、容易且つ安価に製作で
きると共に、各リング体17,26 に着磁できるので、磁気
ナット2 とねじ軸との磁気結合を大にできる。なお、各
リング体17,26 の内径は、永久磁石5 の内径と略同一径
にしても良い。また各リング体17,26 の軸方向の長さ
は、永久磁石5 と同じか、又は永久磁石5 よりも短くし
ても良い。

【００４４】図１４は本発明の第８の実施形態を例示
し、磁性材料からなり且つ外周面が平滑状に構成された
平滑軸30を回転軸として使用し、この平滑軸30の外周面
に、磁気ナット2 側の永久磁石5 のＮ極15とＳ極16とに
対応するようにＳ極31とＮ極32とを螺旋状に連続して着
磁したものである。この場合にも、平滑軸30の外周面が
平滑な円筒面状であるため、各実施形態と同様に空気静
圧軸受6 を採用することが可能である。

【００４５】図１５は本発明の第９の実施形態を例示
し、磁性材料からなるねじ軸1 と、非磁性材料からなり
且つねじ軸1 のねじ山8 の外周に套嵌された円筒体33と
により回転軸を構成したものである。円筒体33は、外周
面が平滑な円筒面状に形成されており、この円筒体33の
内周にねじ軸1 が接着、圧入等により固定されている。
なお、円筒体33には、金属材料、合成樹脂材料等が使用
されるが、耐摩耗性に優れた合成樹脂材料が適当であ
る。この場合にも各実施形態と同様に空気静圧軸受6 を
採用することが可能である。

【００４６】図１６〜図１９は本発明の第１０の実施形
態を示し、磁気ねじ型の送り装置を例示する。この送り
装置は、図１６及び図１７に示すように、テーブル等の
可動体34がを往復移動自在に支持する２個の磁気ねじ35
と、この各磁気ねじ35の回転軸36を同期させて駆動する
モータ等の駆動手段37とを備え、磁気ねじ35及び駆動手
段37が支持台38上に設けられている。

【００４７】各磁気ねじ35は、第１〜第９の実施形態の
何れかに例示のものと略同一であり、図１８及び図１９
に示すように、磁気ナット2 と、この磁気ナット2 に内
嵌する回転軸36と、磁気ナット2 内に軸方向に所定の間
隔を置いて配置され且つ回転軸36を非接触状に支持する
空気静圧軸受6 とを備え、支持台38上に平行に配置され
ている。各磁気ナット2 は、可動体34の下側の取り付け
体41に着脱自在に固定されている。各回転軸36は、軸方
向の両端側が支持台38上の軸受台39,40 により回転自在
に支持されている。

【００４８】また取り付け体41には、各磁気ねじ35側の
供給路20に夫々連通するように供給通路64が左右方向に
形成され、この供給通路64の一端に、空気供給源からの
可撓ホースが接続されている。従って、圧縮空気は、供
給通路64から磁気ねじ35及びガイド手段52の各空気静圧
軸受55に供給されるようになっている。

【００４９】なお、排気孔27,28 を備えた磁気ねじ35を
使用する場合には、図１８及び図１９に示すように、取
り付け体41のナット装着孔42の内周側に周溝43を形成
し、この周溝43から排気孔44を経て圧縮空気を外部に排
気するようにすれば良い。

【００５０】駆動手段37は、支持台38上の取り付け台45
に装着され、同期伝動機構46を介して各回転軸36を正逆
方向に回転駆動するようになっている。同期伝動機構46
は駆動手段37側の駆動タイミングプーリ47と、各回転軸
36側の従動タイミングプーリ48と、これらタイミングプ
ーリ47,48 に巻き掛けられたタイミングベルト49とによ
り構成されている。なお、駆動タイミングプーリ47は、
所定の巻き掛け量を確保できるように、その両側の従動
タイミングプーリ48よりも若干上側に配置されている。

【００５１】この実施形態では、駆動手段37により各磁
気ねじ35の回転軸36を正転又は逆転方向に同期して駆動
すると、回転軸36と磁気ナット2 との磁気結合作用によ
り可動体34側が２個の回転軸36に沿って直線的に移動す
る。また各磁気ねじ35の空気静圧軸受6 に圧縮空気を供
給しておけば、回転軸36と磁気ナット2 とが直接接触す
ることはなく、可動体34を円滑に往復移動させることが
できる。

【００５２】従って、この送り装置を採用すれば潤滑等
が不要であり、塵埃、騒音等の発生も防止できるため、
クリーン環境下での使用が可能である。しかも、２個の
磁気ねじ35を利用し、その各回転軸36を駆動手段37で同
期駆動するようにしているため、磁気ねじ35によってガ
イド手段を兼用でき、構造が簡単になると共に、送り力
を大にできる。なお、磁気ねじ35には、第１〜第９の実
施形態に例示のものを適宜採用することが可能であり、
その個々の構成に伴う効果は、第１〜第９の各実施形態
の場合と同様である。

【００５３】図２０は本発明の第１１の実施形態を例示
する。この送り装置は、同期伝動機構46を駆動ギヤー50
と従動ギヤー51とにより構成したものである。このよう
に同期伝動機構46は、ギヤー伝動機構により構成するこ
とも可能である。

【００５４】図２１〜図２３は本発明の第１２の実施形
態を例示する。この送り装置は、１個の磁気ねじ35と、
この磁気ねじ35の両側に配置された左右一対のガイド手
段52と、磁気ねじ35の回転軸36を正逆転方向に回転駆動
する駆動手段37とを備えている。

【００５５】磁気ねじ35は、磁気ナット2 と、この磁気
ナット2 に内嵌する回転軸36と、磁気ナット2 内に軸方
向に所定の間隔を置いて配置され且つ回転軸36を非接触
状に支持する空気静圧軸受6 とを備えている。なお、磁
気ねじ35は、第１〜第９の実施形態の何れかに例示のも
のと略同様であり、その何れを採用することも可能であ
る。

【００５６】各磁気ナット2 は、可動体34の下側の取り
付け体41に着脱自在に固定されている。各回転軸36は、
軸方向の両端側が支持台38上の軸受台39,40 により回転
自在に支持され、また一端側で駆動手段37に連結されて
いる。

【００５７】各ガイド手段52は、丸棒状のガイドバー53
と、このガイドバー53が嵌合するガイド体54と、空気静
圧軸受55とを備えている。各ガイドバー53は外周面が平
滑状であって、軸方向の両端側が支持台38上の軸受台3
9,40 に固定され、またガイド体54は、取り付け体41に
一体又は別体に設けられている。空気静圧軸受55は、内
外周面が平滑状に形成され且つガイド体54の内周に内嵌
し固定された筒体56を備え、この筒体56の軸方向の略中
央部に内周溝57と排気孔58とが、その両側に給気孔59が
夫々形成されている。

【００５８】排気孔58は内周溝57に対応して筒体56の周
方向に略等間隔を置いて複数個あり、筒体56の外周側で
ガイド体54の内周側に形成された外周溝60に連通するよ
うに、筒体56に内外方向に貫通して形成されている。各
給気孔59は、内周溝57の軸方向の両側の略中央に周方向
に複数個あり、筒体56の外周側でガイド体54の内周側に
形成された外周溝61に連通するように、筒体56に内外方
向に貫通して形成されている。

【００５９】取り付け体41には、各ガイドバー53に対応
して２個の供給路62と排気孔63とが形成されている。各
供給路62はガイドバー53の軸方向に形成され、この供給
路62に各外周溝61が連通されている。排気孔63は外周溝
60に連通している。なお、取り付け体41には、磁気ねじ
35側の供給路20及びガイド手段52側の供給路62に夫々連
通するように供給通路64が左右方向に形成されている。

【００６０】この実施形態では、駆動手段37により磁気
ねじ35の回転軸36を正転又は逆転方向に駆動すると、回
転軸36と磁気ナット2 との磁気結合作用により、可動体
34がガイド手段52のガイドバー53に案内されながら直線
的に移動する。

【００６１】このとき供給通路64から圧縮空気を供給し
ておけば、その圧縮空気が磁気ねじ35の空気静圧軸受6
及びガイド手段52の空気静圧軸受55側に夫々送られるの
で、磁気ねじ35側の回転軸36と磁気ナット2 は勿論のこ
と、各ガイド手段52側のガイドバー53とガイド体54とが
直接接触することもなく、可動体34を円滑に往復移動さ
せることができる。なお、ガイド手段52側の空気静圧軸
受55での軸受作用は、第１〜第９の実施形態に例示の磁
気ねじ35の場合と同様である。

【００６２】従って、この送り装置でも前述と同様に潤
滑等が不要であり、塵埃等の発生も防止できるため、ク
リーン環境下での使用が可能である。しかも、磁気ねじ
35に空気静圧軸受6 がある他、その両側の各ガイド手段
52にも空気静圧軸受55があるにも拘わらず、取り付け体
41の供給通路64から各空気静圧軸受55に圧縮空気を供給
でき、圧縮空気の供給系の接続構造を簡素化できる。

【００６３】以上、本発明の各実施形態について詳述し
たが、本発明はこれらの各実施形態に限定されるもので
はない。例えば、各実施形態では、気体静圧軸受の一例
として、圧縮空気を用いた空気静圧軸受6,55について例
示しているが、磁気ねじ35を使用する場所の条件等に応
じて、圧縮空気に代替してその他の圧縮気体（不活性ガ
ス、その他のガス）を用いることも可能である。

【００６４】ハウジング4 内に単位長さの永久磁石5 を
複数個組み込んでいるが、この永久磁石5 の個数は２
個、３個又は５個以上でも良いし、磁石領域の全長に亘
る長さの永久磁石5 を１個設けても良い。また永久磁石
5 に比較的容易に機械加工を行える鉄系の磁性材等を使
用する場合には、永久磁石5 を一体に構成し、その永久
磁石5 に給気孔18を形成しても良い。空気静圧軸受6 は
磁石領域内の中央に１個設けても良い。

【００６５】実施形態では、小径の孔により給気孔18を
構成しているが、これは大径の孔により構成しても良
い。またハウジング4 内での永久磁石5 、空気静圧軸受
6 の固定構造は、接着方式以外の手段を採用しても良
い。要するにハウジング4 内で永久磁石5 と空気静圧軸
受6 とを固定できれば十分である。ハウジング4 は非磁
性材、磁性材の何れによって構成しても良い。

【００６６】更に各実施形態に例示するように断面角形
のねじ山7,8 を備えたねじ軸1 を使用すれば、ねじ山7,
8 の外周面と永久磁石5 側のＮ極15及びＳ極16の着磁帯
との対向面積を十分に確保でき、ねじ軸1 と永久磁石5
との磁気結合を大にできるが、ねじ山7,8 は断面台形
状、その他の形状であっても良い。

【００６７】またねじ軸1 は１条ねじでも良い。その場
合、永久磁石5 の内周側の着磁帯は、Ｎ極15又はＳ極16
のみでも良い。従って、永久磁石5 の着磁に際しては、
内外方向にＮ極15とＳ極16ができるように着磁すれば良
い。ねじ軸1 を固定し、磁気ナット2 側を回転させても
良い。

【００６８】送り装置は、１個の磁気ねじ35と１個のガ
イド手段52とによって構成しても良い。可動体34は実施
形態に例示のテーブルの他、移動できるものであれば良
い。ガイド手段52は、ガイドバー53とガイド体54とを備
えたものであれば良く、実施形態の構造に限定されるも
のではない。

【００６９】ガイド手段52側の空気静圧軸受55は、第１
〜第９の各実施形態に例示の磁気ねじ35用の空気静圧軸
受6 に近似する構成を採用しても良し、磁気ねじ35用の
空気静圧軸受6 とは構成の異なるものを採用しても良
い。

【００７０】

【発明の効果】本発明の磁気ねじでは、各気体静圧軸受
を磁気ナットの着磁領域の軸方向の両端部よりも内側に
配置すると共に、圧力気体供給源に接続される供給路を
磁気ナットに軸方向に設け、該供給路から各気体静圧軸
受の給気孔に圧力気体を供給するようにしているので、
気体静圧軸受による許容ラジアル荷重をアップできると
共に、各気体静圧軸受に対する加圧気体の供給系を簡素
化でき、組み立て、分解等が容易であり、しかも安価に
製作できる利点がある。

【００７１】また各気体静圧軸受を磁気ナットの着磁領
域の軸方向の両端部よりも内側に配置すると共に、磁気
ナットに、各気体静圧軸受の給気孔に圧力気体を供給す
る供給路と、軸方向に隣合う気体静圧軸受間に配置され
且つ気体静圧軸受からの圧力気体を外部に排気する排気
孔とを設けているので、気体静圧軸受による許容ラジア
ル荷重を更にアップできると共に、各気体静圧軸受に対
する加圧気体の供給系を簡素化でき、組み立て、分解等
が容易であり、しかも安価に製作できる利点がある。

【００７２】更に磁気ナットがナット本体と、該ナット
本体の内周面に固定された永久磁石とを備え、ナット本
体に供給路と、該供給路に連通し且つ各気体静圧軸受に
対応する周溝とを形成し、周溝と永久磁石の内周面側と
に導通する供給孔を周方向に複数個設けているので、磁
気ナット内の供給路等の加工が容易であると共に、周方
向の複数個の給気孔から気体静圧軸受に圧力気体を供給
でき、磁気ナット内の構造を簡単にできる。

【００７３】また軸は、外周に磁気ナットの磁極に対応
するねじ山が形成され且つ磁性材からなるねじ軸を備
え、該ねじ軸のねじ山間のねじ溝に非磁性材を埋め込ん
で外周面を平滑状に構成しているので、ねじ軸を使用し
ているにも拘わらず気体静圧軸受による軸受方式を容易
に採用でき、簡単な構造でねじ軸と磁気ナットとの接触
を確実に防止できる。

【００７４】更に永久磁石を軸方向に複数個備え、軸方
向に隣合う一対の永久磁石間に、供給孔及び／又は排気
孔に対応するリング体を設け、該リング体に、給気孔及
び／又は排気孔を周方向に複数個形成しているので、市
販の永久磁石等を使用して軸方向に長い磁気ナットを容
易且つ安価に製作できると共に、磁気ナット内に気体静
圧軸受を容易に組み込むことができ、しかも給気孔、排
気孔の加工も容易にできる。

【００７５】本発明の送り装置では、各気体静圧軸受を
磁気ナットの着磁領域の軸方向の両端部よりも内側に配
置すると共に、圧力気体供給源に接続される供給路を磁
気ナットに軸方向に設け、該供給路から各気体静圧軸受
の給気孔に圧力気体を供給するようにしているので、気
体静圧軸受による許容ラジアル荷重をアップできると共
に、各気体静圧軸受に対する加圧気体の供給系を簡素化
でき、組み立て、分解等が容易であり、しかも安価に製
作できる利点がある。

【００７６】また磁気ナットに、軸方向に隣合う気体静
圧軸受間に配置され且つ気体静圧軸受からの圧力気体を
外部に排気する排気孔を設けているので、許容ラジアル
荷重を大にできる利点がある。

【００７７】更に磁気ねじを平行に２個配置し、両磁気
ねじの軸を同期させて駆動する駆動手段を設けているの
で、円滑な作動を確保できると共に、磁気ねじによる送
り力を大にでき、しかも各磁気ねじをガイド用に兼用で
き、別途ガイド手段を設ける場合に比較して幅等を小型
化できる。

【００７８】また磁気ねじを１個配置し、磁気ねじの両
側にガイド手段を設け、各ガイド手段に気体静圧軸受を
設けているので、簡単な構造で円滑な作動を確保でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す磁気ねじの正面
図である。

【図２】本発明の第１の実施形態を示す磁気ねじの要部
の断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】図２の要部の拡大断面図である。

【図５】本発明の第２の実施形態を示す磁気ねじの要部
の拡大断面図である。

【図６】本発明の第３の実施形態を示す磁気ねじの断面
図である。

【図７】本発明の第４の実施形態を示す磁気ねじの断面
図である。

【図８】本発明の第５の実施形態を示す磁気ねじの断面
図である。

【図９】図８のＡ−Ａ線断面図である。

【図１０】図８のＢ−Ｂ線断面図である。

【図１１】本発明の第５の実施形態を示す磁気ねじの要
部の拡大断面図である。

【図１２】本発明の第６の実施形態を示す磁気ねじの要
部の拡大断面図である。

【図１３】本発明の第７の実施形態を示す磁気ねじの断
面図である。

【図１４】本発明の第８の実施形態を示す回転軸の正面
図である。

【図１５】本発明の第９の実施形態を示す回転軸の断面
図である。

【図１６】本発明の第１０の実施形態を示す送り装置の
平面図である。

【図１７】本発明の第１０の実施形態を示す送り装置の
正面図である。

【図１８】本発明の第１０の実施形態を示す送り装置の
要部の拡大断面図である。

【図１９】本発明の第１０の実施形態を示す送り装置の
一部破断正面図である。

【図２０】本発明の第１１の実施形態を示す送り装置の
平面図である。

【図２１】本発明の第１２の実施形態を示す送り装置の
平面図である。

【図２２】本発明の第１２の実施形態を示す送り装置の
要部の拡大断面図である。

【図２３】本発明の第１２の実施形態を示す送り装置の
一部破断正面図である。

【符号の説明】

1 ねじ軸 2 磁気ナット 4 ハウジング（ナット本体） 5 永久磁石 6,55 空気静圧軸受（気体静圧軸受） 7,8 ねじ山 9 ねじ溝 10 埋め込み材 17,26 リング体 18 給気孔 19,24,29 周溝 20,62 供給路 27,28 排気孔 34 可動体 35 磁気ねじ 36 回転軸 37 駆動手段 46 同期伝動機構 52 ガイド手段 53 ガイドバー 54 ガイド体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 25/24 Ｆ１６Ｈ 25/24 Ｂ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周面に螺旋状に磁極が着磁された磁気
   ナットと、該磁気ナットの内周面との間に微小間隙をお
   いて嵌合する軸と、前記磁気ナット内に軸方向に所定の
   間隔をおいて配置され且つ前記磁気ナットの内周面と前
   記軸の外周面とを非接触状態に保持する複数個の気体静
   圧軸受とを備えた磁気ねじにおいて、前記各気体静圧軸
   受を前記磁気ナットの着磁領域の軸方向の両端部よりも
   内側に配置すると共に、圧力気体供給源に接続される供
   給路を前記磁気ナットに軸方向に設け、該供給路から前
   記各気体静圧軸受の給気孔に圧力気体を供給するように
   したことを特徴とする磁気ねじ。
2. 【請求項２】 内周面に螺旋状に磁極が着磁された磁気
   ナットと、該磁気ナットの内周面との間に微小間隙をお
   いて嵌合する軸と、前記磁気ナット内に軸方向に所定の
   間隔をおいて配置され且つ前記磁気ナットの内周面と前
   記軸の外周面とを非接触状態に保持する複数個の気体静
   圧軸受とを備えた磁気ねじにおいて、前記各気体静圧軸
   受を前記磁気ナットの着磁領域の軸方向の両端部よりも
   内側に配置すると共に、前記磁気ナットに、各気体静圧
   軸受の給気孔に圧力気体を供給する供給路と、軸方向に
   隣合う前記気体静圧軸受間に配置され且つ前記気体静圧
   軸受からの圧力気体を外部に排気する排気孔とを設けた
   ことを特徴とする磁気ねじ。
3. 【請求項３】 前記磁気ナットがナット本体と、該ナッ
   ト本体の内周面に固定された永久磁石とを備え、前記ナ
   ット本体に前記供給路と、該供給路に連通し且つ各気体
   静圧軸受に対応する周溝とを形成し、前記周溝と前記永
   久磁石の内周面側とに導通する供給孔を周方向に複数個
   設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気ね
   じ。
4. 【請求項４】 前記軸は、外周に前記磁気ナットの前記
   磁極に対応するねじ山が形成され且つ磁性材からなるね
   じ軸を備え、該ねじ軸の前記ねじ山間のねじ溝に非磁性
   材を埋め込んで外周面を平滑状に構成したことを特徴と
   する請求項１〜３の何れかに記載の磁気ねじ。
5. 【請求項５】 前記永久磁石を軸方向に複数個備え、軸
   方向に隣合う一対の前記永久磁石間に、前記供給孔及び
   ／又は排気孔に対応するリング体を設け、該リング体
   に、前記給気孔及び／又は排気孔を周方向に複数個形成
   したことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の磁
   気ねじ。
6. 【請求項６】 内周面に螺旋状に磁極が着磁された磁気
   ナットと、該磁気ナットの内周面との間に微小間隙をお
   いて嵌合する軸と、前記磁気ナット内に軸方向に所定の
   間隔をおいて配置され且つ前記磁気ナットの内周面と前
   記軸の外周面とを非接触状態に保持する複数個の気体静
   圧軸受とを含む磁気ねじを備え、前記軸を駆動する駆動
   手段を備えた送り装置において、前記各気体静圧軸受を
   前記磁気ナットの着磁領域の軸方向の両端部よりも内側
   に配置すると共に、圧力気体供給源に接続される供給路
   を前記磁気ナットに軸方向に設け、該供給路から前記各
   気体静圧軸受の給気孔に圧力気体を供給するようにした
   ことを特徴とする送り装置。
7. 【請求項７】 前記磁気ナットに、軸方向に隣合う前記
   気体静圧軸受間に配置され且つ前記気体静圧軸受からの
   圧力気体を外部に排気する排気孔を設けたことを特徴と
   する請求項６に記載の送り装置。
8. 【請求項８】 前記磁気ねじを平行に２個配置し、前記
   両磁気ねじの前記軸を同期させて駆動する前記駆動手段
   を設けたことを特徴とする請求項６又は７に記載の送り
   装置。
9. 【請求項９】 前記磁気ねじを１個配置し、前記磁気ね
   じの両側にガイド手段を設け、前記各ガイド手段に気体
   静圧軸受を設けたことを特徴とする請求項６又は７に記
   載の送り装置。