JP2008298255A - Linearly moving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直動装置に関する。 The present invention relates to a linear motion device.
従来、移動部材の移動速度の向上を図った直動装置が種々提案されている(例えば、特許文献1〜5参照)。 Conventionally, various linear motion devices that improve the moving speed of the moving member have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 5).
上記特許文献1〜5に開示された直動装置では、固定部材に対して相対移動可能な支持体の両端にプーリを配し、両プーリ間に掛け渡されたベルトの所定位置を固定部材に固定するとともに、固定部材に固定されたベルトの所定位置に相対する位置に移動部材を取り付けている。プーリの回転に伴うベルトの循環により、支持体に対して移動部材が移動し、さらに、固定部材に対して支持体が同方向に移動するようになっている。
しかし、上記特許文献1〜5に開示された直動装置では、いずれも移動部材をベルトに取り付けてベルトで直接駆動しており、移動部材の慣性等により駆動時、及び制動時にベルトに大きな負荷がかかりベルトが伸ばされるため、耐久性や、移動部材の振動といった問題がある。 However, in each of the linear motion devices disclosed in Patent Documents 1 to 5, a moving member is attached to the belt and directly driven by the belt, and a large load is applied to the belt during driving and braking due to the inertia of the moving member. Since the belt is stretched by the application, there are problems such as durability and vibration of the moving member.
本発明は、このような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、耐久性に優れ、移動部材の振動を抑制することができる直動装置を提供することにある。 The present invention has been made to eliminate such inconveniences, and an object of the present invention is to provide a linear motion device that has excellent durability and can suppress vibration of a moving member.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1)支持体に回転可能に支持された第1の送りねじと、
前記第1の送りねじに沿って移動可能に該第1の送りねじに螺合した第1のナット部材と、前記第1の送りねじに隣接して平行に配置され、前記支持体に回転可能に支持された第2の送りねじと、前記第2の送りねじに沿って移動可能に該第2の送りねじに螺合した第2のナット部材と、前記第1の送りねじ、又は前記第2の送りねじを回転させる駆動手段と、前記第1の送りねじ、及び前記第2の送りねじの同一側の端部に設けられ、該第1の送りねじ、及び該第2の送りねじを連動して回転させる回転伝動手段と、を備え、前記第1の送りねじの回転に伴う前記第1のナット部材の移動方向と、該第1の送りねじと連動して回転する前記第2の送りねじの回転に伴う前記第2のナット部材の移動方向と、が互いに逆方向になるように構成されており、前記第1のナット部材、及び前記第2のナット部材のいずれか一方が固定部材に固定され、他方に移動部材が取り付けられることを特徴とする直動装置。
(2)前記第1の送りねじ、及び前記第2の送りねじは、前記回転伝動手段により連動して互いに同一方向に回転し、いずれか一方が順ねじであり、他方が逆ねじであり、前記回転伝動手段は、前記各送りねじの前記端部に固定されたプーリ及び該プーリ間に掛け渡された伝動ベルトからなることを特徴とする(1)に記載の直動装置。
(3)前記第1の送りねじ、及び前記第2の送りねじは、いずれも順ねじ、又は逆ねじであり、前記回転伝動手段により連動して互いに逆方向に回転することを特徴とする(1)に記載の直動装置。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) a first feed screw rotatably supported by a support;
A first nut member screwed into the first feed screw so as to be movable along the first feed screw is disposed in parallel adjacent to the first feed screw, and is rotatable on the support. A second feed screw supported by the second feed screw; a second nut member screwed into the second feed screw movably along the second feed screw; the first feed screw; Drive means for rotating the two feed screws, the first feed screw, and the second feed screw provided on the same end of the first feed screw, and the second feed screw. Rotational transmission means that rotates in conjunction with the first feed screw, the second nut rotating in conjunction with the first feed screw, and the moving direction of the first nut member as the first feed screw rotates. The moving direction of the second nut member accompanying the rotation of the feed screw is configured to be opposite to each other. It is, the first nut member, and wherein one of the second nut member is fixed to the fixing member, the linear motion device, characterized in that the moving member is attached to the other.
(2) The first feed screw and the second feed screw are rotated in the same direction in conjunction with the rotation transmission means, one of which is a forward screw and the other is a reverse screw, The linear motion device according to (1), wherein the rotation transmission means includes a pulley fixed to the end portion of each of the feed screws and a transmission belt stretched between the pulleys.
(3) Each of the first feed screw and the second feed screw is a forward screw or a reverse screw, and rotates in opposite directions in conjunction with the rotation transmission means ( A linear motion device according to 1).
本発明の直動装置によれば、第1の送りねじの回転に伴う第1のナット部材の移動方向と、回転伝動手段により第1の送りねじと連動して回転する第2の送りねじの回転に伴う第2のナット部材の移動方向と、が互いに逆方向になるように構成されており、駆動手段により一方の送りねじが回転駆動されるのに伴い、支持体に対して移動部材が移動し、さらに、固定部材に対して支持体が同方向に移動する。それにより、移動部材の移動速度が向上する。 According to the linear motion device of the present invention, the moving direction of the first nut member accompanying the rotation of the first feed screw and the second feed screw rotating in conjunction with the first feed screw by the rotation transmission means. The moving direction of the second nut member accompanying the rotation is opposite to each other, and when the one feed screw is driven to rotate by the driving means, the moving member moves relative to the support. Further, the support body moves in the same direction with respect to the fixing member. Thereby, the moving speed of the moving member is improved.
そして、本発明の直動装置によれば、移動部材をナット部材に取り付けて送りねじで駆動しており、直接移動部材の推力を受けるベルトを用いることがない。それにより、耐久性を向上させることができるとともに、移動部材の振動を抑制することができる。 According to the linear motion device of the present invention, the moving member is attached to the nut member and driven by the feed screw, and a belt that directly receives the thrust of the moving member is not used. Thereby, while being able to improve durability, the vibration of a moving member can be suppressed.
以下、本発明に係る直動装置の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明に係る倍速直動装置の一実施形態を説明するための断面図、図2は図1のII−II線断面図、図3は図1に示す倍速直動装置の変形例を説明するための断面図である。
Hereinafter, an embodiment of a linear motion device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 is a cross-sectional view for explaining an embodiment of a double speed linear motion device according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1, and FIG. 3 is a modified example of the double speed linear motion device shown in FIG. It is sectional drawing for demonstrating.
本実施形態の直動装置10は、図1および図2に示すように、支持体としてのフレーム22、第1のボールねじ30、および第2のボールねじ40を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ボールねじ30は、第1の送りねじ11と、この第1の送りねじ11に複数の転動体(不図示)を介して螺合された第1のナット部材14とを有している。送りねじ11の一端部(図1の左端部)は軸受部31を介してフレーム22に回転可能に支持され、送りねじ11の他端部(図1の右端部)は軸受部32を介してフレーム22に回転可能に支持されている。なお、軸受部31,32のうち、32のみを断面図で示している。
The
送りねじ11の一端側の軸受部31から突出する端部には、カップリング等の継手12を介して駆動手段としてのモータ13のモータ軸が連結されており、モータ13はフレーム22に取り付けられている。送りねじ11の他端側の軸受部32から突出する端部には、第1のプーリ16(歯付きプーリ)が取り付けられている。
A motor shaft of a
ナット部材14は、ベースプレート15を介して固定部材の設置面Gに固定されている。また、図2に示すように、ベースプレート15の上面のナット部材14の両側には、それぞれ第1の直動案内装置23のスライダ23bが取り付けられ、スライダ23bは、フレーム22に取り付けられた直動案内装置23の案内レール23aに複数の転動体(不図示)を介して軸方向に相対移動可能に支持されている。
The
ボールねじ40は、ボールねじ30の上方位置にあって、送りねじ11に隣接して平行に配置された第2の送りねじ18と、この第2の送りねじ18に複数の転動体(不図示)を介して螺合された第2のナット部材20とを有している。
The
送りねじ18の一端部(図1の左端部)は軸受部41を介してフレーム22に回転可能に支持され、送りねじ18の他端部(図1の右端部)は軸受部42を介してフレーム22に回転可能に支持されている。なお、軸受部41,42のうち、42のみを断面図で示している。送りねじ18の他端側の軸受部42から突出する端部には、第2のプーリ19(歯付きプーリ)が取り付けられており、プーリ19とプーリ16との間には、タイミングベルト17(歯付きベルト)が掛け渡されている。プーリ16,19及びタイミングベルト17で回転伝動手段を構成する。
One end portion (left end portion in FIG. 1) of the
ナット部材20には、移動部材としての直動テーブル21が固定されている。また、図2に示すように、直動テーブル21の下面のナット部材20の両側には、それぞれ第2の直動案内装置24のスライダ24bが取り付けられ、スライダ24bは、フレーム22に取り付けられた直動案内装置24の案内レール24aに複数の転動体(不図示)を介して軸方向に相対移動可能に支持されている。
A linear motion table 21 as a moving member is fixed to the
図1(a)に示す状態を初期状態として、この初期状態において、ナット部材20はモータ13に近い軸受部41側に配置され、ナット部材14はモータ13から離れた軸受部32側に配置されている。
1A is an initial state, and in this initial state, the
そして、モータ13が動作すると、カップリング12を介してボールねじ30の送りねじ11が駆動されて回転し、また、送りねじ11の回転はプーリ16、タイミングベルト17、およびプーリ19を介してボールねじ40の送りねじ18に伝達され、送りねじ11、及び送りねじ18が連動して回転する。
When the
本実施形態において、タイミングベルト17は、略0字状にプーリ16、及びプーリ19に掛け渡されており、送りねじ11、及び送りねじ18は、タイミングベルト17により互いに同一方向に回転する。そして、送りねじ11、及び送りねじ18のいずれか一方が順ねじとされ、他方が逆ねじとされている。かかる構成により、送りねじ11の回転に伴うナット部材14の移動方向と、送りねじ11と連動して回転する送りねじ18の回転に伴うナット部材20の移動方向と、が互いに逆方向となっている。
In the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、プーリ16、及びプーリ19が同径とされ、また送りねじ11、及び送りねじ18は同ピッチとされており、送りねじ11の回転に伴うナット部材14の変位量と、送りねじ11と連動して回転する送りねじ18の回転に伴うナット部材20の変位量と、が等しくなっている。
Further, in the present embodiment, the
そして、ナット14部材がベースプレート15を介して設置面Gに固定されていることから、図1(b)に示すように、フレーム22がナット部材20と同方向に移動する。これにより、ナット部材20に取り付けられた直動テーブル21は、ナット部材20の送りねじ18に対する軸方向の移動距離L1と、フレーム22の軸方向の移動距離L1とを合わせた距離L2(=L1+L1)を移動することになり、設置面Gに対する直動テーブル21の移動速度は、送りねじ18のみによる場合の移動速度の倍速となる。
And since the
以上説明したように、本実施形態の直動装置10によれば、第1の送りねじ11の回転に伴う第1のナット部材14の移動方向と、タイミングベルト17により第1の送りねじ11と連動して回転する第2の送りねじ18の回転に伴う第2のナット部材20の移動方向と、が互いに逆方向になるように構成されており、モータ13により一方の送りねじ11が回転駆動されるのに伴い、フレーム22に対して直動テーブル21が移動し、さらに、設置面Gに対してフレーム22が同方向に移動する。それにより、直動テーブル21の移動速度が向上する。
As described above, according to the
そして、本実施形態の直動装置10によれば、直動テーブル21をナット部材20に取り付けて送りねじ18で駆動しており、直接直動テーブル21の移動のための推力を受けるベルトを必要としない。したがって、直接直動テーブル21を駆動するベルトが受ける大きな負荷に起因する駆動時、制動時の直動テーブル21の振動も発生しない。なお、本実施形態では、送りねじ11,18を連動して回転させるタイミングベルト17を使用しているが、これは直動テーブル21の移動のための推力(負荷)を直接受けるのではないため、直接直動テーブル21を駆動するベルトと比べると、駆動時、及び制動時に作用する負荷を十分小さく軽減することができる。それにより、耐久性を向上させることができるとともに、直動テーブル21の振動を抑制することができる。さらに、タイミングベルト17は、並設された送りねじ11,18にプーリ16,19を介して掛け渡されるもので、長さも短くてすむため、ベルトの伸縮量も十分小さい。
According to the
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.
例えば、上述した実施形態では、ベースプレート15の上面のナット部材14の両側にそれぞれ直動案内装置23を配置し、直動テーブル21の下面のナット部材20の両側にそれぞれ直動案内装置24を配置した場合を例示したが、これに代えて、図3に示すように、ベースプレート15の上面のナット部材14の一側に2台の直動案内装置23を配置し、直動テーブル21の下面のナット部材20の一側に2台の直動案内装置24を配置してもよい。
For example, in the above-described embodiment, the linear
また、回転伝動手段として、歯付きプーリとタイミングベルトとの組み合わせを用いたが、これに限られず、例えばタイミングベルトに代え、Vベルト、平ベルト、スチールベルト等、他の伝動ベルトを用い、プーリはそれぞれに対応するものとしてもよい。
また、第1の送りねじ11の回転に伴う第1のナット部材14の移動方向と、第1の送りねじ11と連動して回転する第2の送りねじ18の回転に伴う第2のナット部材20の移動方向と、が互いに逆方向になるように構成するにあたって、上述した実施形態では、伝動ベルトとしてのタイミングベルト17を略0字状にプーリ16、及びプーリ19に掛け渡して、送りねじ11、及び送りねじ18を互いに同一方向に回転させ、そして、送りねじ11、及び送りねじ18のいずれか一方を順ねじとし、他方を逆ねじとしているが、伝動ベルトとして略8字状に掛け渡すことができるものを用いる場合は、これに代えて、送りねじ11、及び送りねじ18を、いずれも順ねじ、又は逆ねじとして、そして、タイミングベルト17を略8字状にプーリ16、及びプーリ19に掛け渡して、送りねじ11、及び送りねじ18を互いに逆方向に回転させるようにしてもよい。
さらに、回転伝動手段として、伝動ベルトとプーリとの組み合わせに代え、歯車や摩擦車等を用いてもよく、例えば一対の歯車とした場合は、送りねじ11,18のねじのねじれ方向を同じにすればよい。
Further, the rotation transmission means is a combination of a toothed pulley and a timing belt, but is not limited thereto. For example, instead of the timing belt, another transmission belt such as a V belt, a flat belt, a steel belt, or the like is used. May correspond to each.
Further, the moving direction of the
Further, instead of the combination of the transmission belt and the pulley, a gear, a friction wheel, or the like may be used as the rotation transmission means. For example, when a pair of gears is used, the twist directions of the feed screws 11 and 18 are the same. do it.
また、直動テーブル21の移動速度は倍速に限られず、プーリ16,19の径や、送りねじ11,18のピッチを適宜設定することにより調整することができる。
The moving speed of the linear motion table 21 is not limited to double speed, and can be adjusted by appropriately setting the diameters of the
10 直動装置
11 第1の送りねじ
13 モータ(駆動手段)
14 第1のナット部材
17 タイミングベルト(伝動ベルト)
18 第2の送りねじ
20 第2のナット部材
21 直動テーブル(移動部材)
22 フレーム(支持体)
G 固定部材の設置面
10
14
18
22 Frame (support)
G Installation surface of fixing member
Claims (3)
前記第1の送りねじに沿って移動可能に該第1の送りねじに螺合した第1のナット部材と、
前記第1の送りねじに隣接して平行に配置され、前記支持体に回転可能に支持された第2の送りねじと、
前記第2の送りねじに沿って移動可能に該第2の送りねじに螺合した第2のナット部材と、
前記第1の送りねじ、又は前記第2の送りねじを回転させる駆動手段と、
前記第1の送りねじ、及び前記第2の送りねじの同一側の端部に設けられ、該第1の送りねじ、及び該第2の送りねじを連動して回転させる回転伝動手段と、
を備え、
前記第1の送りねじの回転に伴う前記第1のナット部材の移動方向と、該第1の送りねじと連動して回転する前記第2の送りねじの回転に伴う前記第2のナット部材の移動方向と、が互いに逆方向になるように構成されており、
前記第1のナット部材、及び前記第2のナット部材のいずれか一方が固定部材に固定され、他方に移動部材が取り付けられることを特徴とする直動装置。 A first lead screw rotatably supported on the support;
A first nut member threadably engaged with the first lead screw movably along the first lead screw;
A second feed screw disposed in parallel adjacent to the first feed screw and rotatably supported by the support;
A second nut member threadably engaged with the second feed screw movably along the second feed screw;
Drive means for rotating the first feed screw or the second feed screw;
Rotational transmission means provided at the same end of the first feed screw and the second feed screw, and rotating the first feed screw and the second feed screw in conjunction with each other;
With
The movement direction of the first nut member accompanying the rotation of the first feed screw and the second nut member accompanying the rotation of the second feed screw rotating in conjunction with the first feed screw. The moving direction is configured to be opposite to each other,
One of the first nut member and the second nut member is fixed to a fixed member, and a moving member is attached to the other.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007147796A JP2008298255A (en) | 2007-06-04 | 2007-06-04 | Linearly moving device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007147796A JP2008298255A (en) | 2007-06-04 | 2007-06-04 | Linearly moving device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2008298255A true JP2008298255A (en) | 2008-12-11 |
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ID=40171951
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JP2007147796A Pending JP2008298255A (en) | 2007-06-04 | 2007-06-04 | Linearly moving device |
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JP (1) | JP2008298255A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014077514A (en) * | 2012-10-11 | 2014-05-01 | Nsk Ltd | Linear motion table device |
-
2007
- 2007-06-04 JP JP2007147796A patent/JP2008298255A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014077514A (en) * | 2012-10-11 | 2014-05-01 | Nsk Ltd | Linear motion table device |
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