JP2002021965A

JP2002021965A - 送り装置

Info

Publication number: JP2002021965A
Application number: JP2000203575A
Authority: JP
Inventors: Hisanobu Niwa; 久信丹羽; Osamichi Yamada; 修道山田
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 2000-07-05
Filing date: 2000-07-05
Publication date: 2002-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】コンパクトで安価な送り装置を提供するこ
と。【解決手段】断面が中空四角形であって、上面の中央
に長手方向に沿って溝２ａが形成されたガイド部材２
と、溝２ａを通って外側に張り出したヨーク部３を備
え、ガイド部材２の中空部内に摺動可能に嵌合されるす
べり部材４と、すべり部材４に形成された貫通孔内に設
けられた雌ネジ７と、すべり部材４の貫通孔を貫き、ガ
イド部材２の中空部内に回転可能に軸支された雌ネジ７
に対する雄ネジ１３と、雄ネジに回転を与える駆動部８
とを有する送り装置１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンパクトで安価
な送り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば、特開平８−３３２６
４号公報が示されており、図８に示すように、内部に２
つのガイドレール１０１，１０１を設け、２つのガイド
レール１０１，１０１に摺動可能に取り付けた２つのス
ライダ１０２，１０２を、ボールネジ１０３により直進
運動される雌ネジスライド１０４と連結する構成が開示
されている。また、特開平８−９８４５５号公報のもの
は、図９に示すように、ガイドレール１０８を設け、ガ
イドレール１０８に摺動可能に取り付けられたスライダ
１０５が、ボールネジ１０６により直進運動する雌ネジ
１０９を備える構成が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た送り装置には次のような問題点があった。（１）図８及び図９に示した送り装置の場合、空気圧シ
リンダと比較して断面積が大きく、空気圧シリンダの代
替として使用するには、スペース的に問題があった。す
なわち、雌ネジスライド１０４若しくはスライダ１０５
を直進運動させるために、ネジ送り機構の他にガイドレ
ール１０１若しくはガイドレール１０８を設ける必要が
あり、装置全体が大型化してしまっていた。また、部品
点数が多く、装置の構造が複雑で、コストが高いという
問題があった。（２）また、送り装置は、雌ネジスライド１０４若しく
はスライダ１０５が、装置の動作開始時にボールネジ１
０３若しくはガイドレール１０６と共回りして、ガイド
レール１０１若しくはガイドレール１０８が、スライダ
１０２若しくはスライダ１０５に撓められる可能性があ
った。そのため、送り装置は、ガイドレール１０１，１
０８に剛性を持たせる必要があり、装置が大型化して、
コストが高くなる問題があった。

【０００４】そこで、本発明は、上記問題点を解決する
ためになされたものであり、コンパクトで安価な送り装
置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の請求項１に記載する送り装置は、断面が中
空四角形であって、上面の中央に長手方向に沿って溝が
形成されたガイド部材と、溝を通って外側に張り出した
ヨーク部を備え、ガイド部材の中空部内に摺動可能に嵌
合されるすべり部材と、すべり部材に形成された貫通孔
内に設けられた雌ネジと、すべり部材の貫通孔を貫き、
ガイド部材の中空部内に回転可能に軸支された雌ネジに
対する雄ネジと、雄ネジに回転を与える駆動部とを有す
ることを特徴とする。

【０００６】上記構成を有する請求項１に記載する発明
は、駆動部により雄ネジが回転し、その回転力が雌ネジ
に伝達されて、回転の制限をされたすべり部材は、推進
力が作用してガイド部材に支持されながら摺動する。こ
こで、ガイド部材は、ネジ送り部分から近い位置ですべ
り部材の回転を制限するので、すべり部材によって撓め
られない。よって、請求項１に記載する発明は、ネジ送
り機構の他にガイドレール等の構成がないため装置をコ
ンパクト化することができ、部品点数が減った分送り装
置の構造が簡素化され、コストを下げることができるよ
うになった。

【０００７】また、請求項２に記載する発明は、請求項
１に記載する発明において、すべり部材がガイド部材内
面と接触する面に、潤滑コーティング層またはエンジニ
アリングプラスチック層を形成したことを特徴とする。
上記構成を有する請求項２に記載する発明は、潤滑コー
ティング層またはエンジニアリングプラスチック層がす
べり部材とガイド部材との間に生じる摩擦を小さくする
ので、送り装置の動作特性を上げることができた。

【０００８】また、請求項３に記載する発明は、請求項
１又は請求項２に記載する発明において、すべり部材に
形成された凹部にはめ合わされる弾性体ダンパを有する
ことを特徴とする。上記構成を有する請求項３に記載す
る発明は、すべり部材に生じるガタを弾性体ダンパで吸
収するので、すべり部材の摺動に基づく振動や騒音を防
止することができた。

【０００９】また、請求項４に記載する発明は、請求項
１乃至請求項３に記載する発明のいずれか一つにおい
て、雄ネジが、第１雄ネジと、その第１雄ネジと逆方向
にネジが形成された第２雄ネジとから構成され、雌ネジ
が、第１雄ネジと係合する第１雌ネジと、第２雄ネジと
係合する第２雌ネジとから構成されていることを特徴と
する。上記構成を有する請求項４に記載する発明は、第
１雄ネジがすべり部材に与える回転と、第２雄ネジがす
べり部材に与える回転との力が互いに逆向きで打ち消し
合い、ネジ送りによって作用する回転によりすべり部材
が傾くことなくバランス良く動作させることができる。

【００１０】また、請求項５に記載する発明は、断面外
形が四角形で逆三角形状の中空部を備えるものあって、
上面の中央に長手方向に沿って溝が形成されたガイド部
材と、溝を通って外側に張り出したヨーク部を備え、ガ
イド部材の中空部内に摺動可能に嵌合される逆三角形状
のすべり部材と、すべり部材に形成された貫通孔内に設
けられた雌ネジと、すべり部材の貫通孔を貫き、ガイド
部材の中空部内に回転可能に軸支された雌ネジに対する
雄ネジと、雄ネジに回転を与える駆動部とを有すること
を特徴とする。上記構成を有する請求項５に記載する発
明は、駆動部により雄ネジが回転し、その回転力が雌ネ
ジに伝達されて、回転の制限をされたすべり部材は、推
進力が作用してガイド部材に支持されながら摺動する。
ここで、ガイド部材は、ネジ送り部分から近い位置です
べり部材の回転を制限するので、すべり部材によって撓
められない。よって、請求項５に記載する発明は、ネジ
送り機構の他にガイドレール等の構造がないため装置を
コンパクト化することができ、部品点数が減った分送り
装置の構造が簡素化され、コストを下げることができる
ようになった。

【００１１】また、請求項６に記載する発明は、請求項
１乃至請求項５に記載する発明のいずれか１つにおい
て、雄ネジが、外周面に螺旋状のＮ極着磁帯とＳ極着磁
帯とが交互に形成された雄磁気ネジであって、雌ネジ
が、内周面に螺旋状のＮ極着磁帯とＳ極着磁帯とが交互
に形成された雌磁気ネジであることを特徴とする。上記
構成を有する請求項６に記載する発明は、雄磁気ネジと
雌磁気ネジとが吸引し合って非接触状態で駆動部からの
回転をすべり部材への推進力に変換しているので、ネジ
部におけるパーティクルの発生を極めて少なくすことが
できた。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の送り装置の一実施
形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、
第１実施形態の送り装置１の外観斜視図である。また、
図２は、送り装置１の摺動部分の構造を示す斜視図であ
り、図３は、図１のＡ−Ａ断面図であり、更に図４は、
図１のＢ−Ｂ断面図である。第１実施形態の送り装置１
は、図１に示すように、アルミ押し出し成形によって中
空四角形状に成形された市販の建築材料が、ガイド部材
２として使用されている。ガイド部材２の上面には、溝
２ａが長手方向に切り欠かれて形成されている。

【００１３】ガイド部材２には、図２及び図３に示すよ
うに、ガイド部材２の溝２ａを通って外部に張り出すヨ
ーク部３を備えるすべり部材４がはめ合わされている。
このヨーク部３に被搬送物が取り付けられる。すべり部
材４とガイド部材２との間には、すべり部材４がガイド
部材２内をスムーズに摺動できるように、適度なクリア
ランス（例えば、０．０５ｍｍ）が設けられている。こ
うしたクリアランスは、条件によってはガタを発生させ
るため、すべり部材４の凹部４ａにすべり部材４をガイ
ド部材２の底面側に付勢する弾性体ダンパがはめ込まれ
ている。また、すべり部材４には、摺動抵抗を小さくす
るため、表面にポリテトラルフオロエチレンからなるエ
ンジニアリングプラスチック層（例えば、厚さ０．９ｍ
ｍ）が被覆されている。なお、エンジニアリングプラス
チック層に換えて、潤滑コーティング層を被覆するよう
にしても良い。

【００１４】すべり部材４の中央部には、移動方向に貫
通孔が形成され、そこに円筒形状の磁性部材６がはめ込
まれて固着されている。その磁性部材６の内周面には、
図４に示すように、螺旋状のＮ極着磁帯７ＮとＳ極着磁
帯７Ｓとが交互に連続して着磁された雌磁気ネジ７が形
成されている。

【００１５】一方、すべり部材４の貫通孔には、図３及
び図４に示すように、モータ８の出力軸に連結された回
転軸９が挿通されている。モータ８には、電動モータ及
びエアモータなど回転を出力するものが使用される。回
転軸９は、ガイド部材２の両端部を塞ぐプレート１０，
１１に回転可能に支持され、円筒形状の磁性部材１２が
はめ合わされて固着されている。そして、その磁性部材
１２の外周面には、螺旋状のＮ極着磁帯１３ＮとＳ極着
磁帯１３Ｓが交互に連続して着磁された雄磁気ネジ１３
が形成されている。こうした雌磁気ネジ７と雄磁気ネジ
１３は所定の隙間をもって非接触で配設され、これらに
よって磁気ネジが構成されている。

【００１６】そこで、送り装置１は、モータ８が駆動し
て雄磁気ネジ１３が所定方向に回転すると、吸引された
雌磁気ネジ７も回転しようとするが、その雌磁気ネジ７
を備えたすべり部材４がガイド部材２内で回転が制限さ
れるため、雄磁気ネジ１３の回転力は雌磁気ネジ７介し
て軸方向の推進力に変換され、すべり部材４が所定方向
へ摺動することとなる。このとき、すべり部材４の摺接
面に形成されたエンジニアプラスチック層が、すべり部
材４とガイド部材２との間に生じる摺動抵抗が小さくす
るため、すべり部材４はスムーズに摺動する。また、回
転力によってすべり部材４に生じるガタは、弾性体ダン
パ５によって吸収され、安定した動作が行われる。

【００１７】よって、第１実施形態の送り装置１は、ガ
イド部材２内をすべり部材４が回転しないで摺動するよ
うにしたのでガイドレール等の構成が不要になり、装置
自体をコンパクト化することができ、部品点数が減った
分構造が簡素化され、コストを下げることができるよう
になった。

【００１８】また、送り装置１は、雌磁気ネジ７と雄磁
気ネジ１３によって非接触で動力を伝達するため、パー
ティクルの発生を極めて少なくすると共に、振動や騒音
の発生を防止することができた。また、磁気ネジを使用
するため、ボールネジのように潤滑油の補給が不要なた
め、水を扱う作業にも使用することができるようになっ
た。

【００１９】続いて、本発明の送り装置の第２実施形態
について、図面を参照しながら説明する。図５は、第２
実施形態の送り装置２０の断面図であり、図６は、図５
のＣ−Ｃ断面図である。第２実施形態の送り装置２０
は、雄磁気ネジを２本設けた点で第１実施形態と相違す
るが、第１実施形態と同じ構成部材及びその作用につい
ては同符号を付し、説明も省略する。

【００２０】図５に示すように、ガイド部材２には、溝
２ａから外側に向かって張り出すヨーク部２１を備える
すべり部材２２が、摺動可能にはめ合わされている。す
べり部材２２には、一対の貫通孔が移動方向に平行に形
成されており、円筒形状の第１，第２磁性部材２３，２
４がはめ込まれて固着されている。第１，第２磁性部材
２３，２４の内周面には、図６に示すように、螺旋状の
Ｎ極着磁帯２５Ｎ，２６ＮとＳ極着磁帯２５Ｓ，２６Ｓ
が交互に連続して着磁された第１，第２雌磁気ネジ２
５，２６がそれぞれ形成されている。第１雌磁気ネジ２
５と第２雌磁気ネジ２６とは、着磁方向が逆になってい
る。

【００２１】第１，第２雌磁気ネジ２５，２６には、図
５及び図６に示すように、第１，第２回転軸２７，２８
が貫き、プレート１０，１１に回転可能に支持され、更
に不図示のギヤによってモータ８の回転が逆回転で伝え
られるように構成されている。そうした第１，第２回転
軸２７，２８には、円筒形状の磁性部材２９，３０がそ
れぞれはめ合わされて固着され、その磁性部材２９，３
０の外周面に、螺旋状のＮ極着磁帯３１Ｎ，３２ＮとＳ
極着磁帯３１Ｓ，３２Ｓが交互に連続して形成された雄
磁気ネジ３１，３２が形成されている。第１雄磁気ネジ
３１と第２雄磁気ネジ３２も、雌磁気ネジ２５，２６に
対応して着磁方向が逆になっている。

【００２２】そこで、送り装置２０では、モータ８が駆
動して回転すると、第１，第２回転軸２７，２８が逆回
転し、図５に示すように、第１雄磁気ネジ３１はＬ方向
に回転し、第２雄磁気ネジ３２はＲ方向に回転する。第
１，第２雄磁気ネジ３１，３２は着磁方向が逆であるた
め、逆に回転しても同一方向に推進力が作用し、また、
第１，第２雄磁気ネジ３１，３２の逆回転による回転力
が互いに打ち消し合う。よって、こうした第２実施形態
の送り装置２０では、第１実施形態のものと同様の効果
を発揮、更に第１，第２雄磁気ネジ３１，３２の回転力
が打ち消し合うことで、すべり部材２２がガイド部材２
内を安定して動作することとなる。

【００２３】続いて、本発明の送り装置の第３実施形態
について、図面を参照しながら説明する。図７は、第３
実施形態の送り装置４０の断面図である。ここで、第３
実施形態の送り装置４０は、すべり部材の形状を三角形
にした点で第１実施形態と相違するが、第１実施形態と
同じ構成部材及びその作用については同符号を付し、説
明も省略する。

【００２４】送り装置４０は、図７に示すように、断面
外形が四角形であって逆三角形状の中空部が長手方向に
形成されたガイド部材４１に、断面が逆三角柱形状のす
べり部材４２がはめ合わされている。そして、すべり部
材４２の上面には、ガイド部材４１の上面に長手方向に
形成された溝４１ａから外側に向かって張り出したヨー
ク部４３が形成されている。

【００２５】すべり部材４２の中央部には、貫通孔が形
成されており、円筒形状の磁性部材６がはめ込まれて固
着され、その内周には第１実施形態の送り装置と同様に
雌磁気ネジ７が形成されている。すべり部材４２には、
モータに連結された回転軸９が挿通され、やはり第１実
施形態の送り装置１と同様に、はめ合わされて固着され
た円筒形状の磁性部材１２に雄磁気ネジ１３が形成され
ている。

【００２６】そこで、この送り装置４０では、モータ８
が駆動して回転すると、雄磁気ネジ１３が雌磁気ネジ７
を吸引しながら所定方向に回転し、それによって作用す
る推進力によりすべり部材４２がガイド部材４１内を所
定方向へ摺動する。よって、第３実施形態の送り装置４
０は、第１実施形態の効果に加え、ガイド部材４１の中
空孔及びすべり部材４２を逆三角柱形状としたため、ガ
イド部材４１とすべり部材４２とのセンターが合わせや
すく、位置決め精度を上げることができた。

【００２７】なお、こうした各種実施形態は本発明を何
ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内
での種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態に
おいては、送りネジに雌磁気ネジ７，２５，２６と雄磁
気ネジ１３，３１，３２を使用したが、ボールネジ等を
使用するようにしても良い。

【００２８】

【発明の効果】従って、本発明は、断面が中空四角形で
あって、上面の中央に長手方向に沿って溝が形成された
ガイド部材と、溝を通って外側に張り出したヨーク部を
備え、ガイド部材の中空部内に摺動可能に嵌合されるす
べり部材と、すべり部材に形成された貫通孔内に設けら
れた雌ネジと、すべり部材の貫通孔を貫き、ガイド部材
の中空部内に回転可能に軸支された雌ネジに対する雄ネ
ジと、雄ネジに回転を与える駆動部とを有する構成とし
たので、コンパクトで安価な送り装置を提供することが
可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の送り装置の外観斜視図
である。

【図２】第１実施形態の送り装置の摺動部を示す斜視図
である。

【図３】第１実施形態の送り装置を図１のＡ−Ａ断面で
示した図である。

【図４】第１実施形態の送り装置を図１のＢ−Ｂ断面で
示した図である。

【図５】本発明の第２実施形態の送り装置の断面図であ
る。

【図６】第２実施形態の送り装置を図５のＣ−Ｃ断面図
である。

【図７】本発明の第３実施形態の送り装置の断面図であ
る。

【図８】特開平８−３３２６４号公報に開示された従来
技術を示す図である。

【図９】特開平８−９８４５５号公報に開示された従来
技術を示す図である。

【符号の説明】

１，２０，３５，４０送り装置２，４１ガイド部材２ａ，４１ａ溝３，２１、４３ヨーク部４，２２，４２すべり部材７，２５，２６雌ネジ１３，３１，３２雄ネジ８モータ５弾性体ダンパ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】断面が中空四角形であって、上面の中央
に長手方向に沿って溝が形成されたガイド部材と、前記溝を通って外側に張り出したヨーク部を備え、前記
ガイド部材の中空部内に摺動可能に嵌合されるすべり部
材と、前記すべり部材に形成された貫通孔内に設けられた雌ネ
ジと、前記すべり部材の貫通孔を貫き、前記ガイド部材の中空
部内に回転可能に軸支された前記雌ネジに対する雄ネジ
と、前記雄ネジに回転を与える駆動部とを有することを特徴
とする送り装置。
【請求項２】請求項１に記載する送り装置において、前記すべり部材が前記ガイド部材内面と接触する面に、
潤滑コーティング層またはエンジニアリングプラスチッ
ク層を形成したことを特徴とする送り装置。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載する送り装
置において、前記すべり部材に形成された凹部にはめ合わされる弾性
体ダンパを有することを特徴とする送り装置。
【請求項４】請求項１乃至請求項３に記載する送り装
置のいずれか一つにおいて、前記雄ネジが、第１雄ネジと、その第１雄ネジと逆方向
にネジが形成された第２雄ネジとから構成され、前記雌ネジが、前記第１雄ネジと係合する第１雌ネジ
と、前記第２雄ネジと係合する第２雌ネジとから構成さ
れていることを特徴とする送り装置。
【請求項５】断面外形が四角形で逆三角形状の中空部
を備えるものあって、上面の中央に長手方向に沿って溝
が形成されたガイド部材と、前記溝を通って外側に張り出したヨーク部を備え、前記
ガイド部材の中空部内に摺動可能に嵌合される逆三角形
状のすべり部材と、前記すべり部材に形成された貫通孔内に設けられた雌ネ
ジと、前記すべり部材の貫通孔を貫き、前記ガイド部材の中空
部内に回転可能に軸支された前記雌ネジに対する雄ネジ
と、前記雄ネジに回転を与える駆動部とを有することを特徴
とする送り装置。
【請求項６】請求項１乃至請求項５に記載する送り装
置のいずれか１つにおいて、前記雄ネジが、外周面に螺旋状のＮ極着磁帯とＳ極着磁
帯とが交互に形成された雄磁気ネジであって、前記雌ネジが、内周面に螺旋状のＮ極着磁帯とＳ極着磁
帯とが交互に形成された雌磁気ネジであることを特徴と
する送り装置。