JP6032028B2 - Linear motion guide device - Google Patents
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Description
本発明は直動案内装置に関する。 The present invention relates to a linear motion guide device.
例えば、工作機械、半導体製造装置等に組み込まれる直動テーブル装置においては、1個のボールねじが用いられ、そのボールねじを1個のモータで回転駆動する構造が広く採用されている。このような直動テーブル装置においてテーブルの移動速度を高める場合には、ボールねじのリードを大きくする手法や、モータの回転速度を向上させる手法などがとられる。 For example, in a linear motion table device incorporated in a machine tool, a semiconductor manufacturing apparatus or the like, one ball screw is used, and a structure in which the ball screw is rotationally driven by one motor is widely used. In order to increase the moving speed of the table in such a linear motion table device, a technique of increasing the lead of the ball screw, a technique of improving the rotational speed of the motor, or the like is taken.
一方、特許文献1,2には、1つのねじ軸に対して2つのねじ溝を軸方向に間隔をあけて設け、各ねじ溝に対してそれぞれナットを螺合させたボールねじユニットが開示されている。これらのボールねじユニットにおいては、2つのねじ溝の巻き方向を反対方向とすることにより、増速送りを実現している。また、特許文献1には、2つのねじ溝の巻き方向を同方向とすることにより、減速送りが可能である旨も開示されている。 On the other hand, Patent Documents 1 and 2 disclose a ball screw unit in which two screw grooves are provided at an interval in the axial direction with respect to one screw shaft, and a nut is screwed into each screw groove. ing. In these ball screw units, speed-up feeding is realized by setting the winding directions of the two screw grooves to opposite directions. Further, Patent Document 1 also discloses that a reduced speed feed is possible by setting the winding direction of two screw grooves to the same direction.
しかしながら、特許文献1,2に開示のボールねじユニットにおいては、1つのねじ軸に対して2つのねじ溝が軸方向に間隔をあけて設けられているので、ねじ軸が長尺となり、その結果、ボールねじユニットの軸方向長さも長くなる。そのため、このようなボールねじユニットを組み込んだ直動テーブル装置は、装置全長が長いという問題点を有していた。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、軸方向長さの長尺化を回避しつつ増速送り又は減速送りを可能とする直動案内装置を提供することを課題とする。
However, in the ball screw units disclosed in Patent Documents 1 and 2, since two screw grooves are provided at an interval in the axial direction with respect to one screw shaft, the screw shaft becomes long, and as a result. Also, the axial length of the ball screw unit becomes longer. Therefore, the linear motion table device incorporating such a ball screw unit has a problem that the overall length of the device is long.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a linear motion guide device that solves the above-described problems of the prior art and enables speed-up feed or speed-down feed while avoiding an increase in axial length. Let it be an issue.
前記課題を解決するため、本発明の態様は次のような構成からなる。すなわち、本発明の一態様に係る直動案内装置は、並列に配置された2つのボールねじを備える直動案内装置であって、基台に対して回転可能且つ軸方向に移動不能に取り付けられ、螺旋状のねじ溝及び軸方向に沿って延びる直線状のスプラインが外周面に形成された第一ねじ軸と、前記第一ねじ軸のねじ溝に対向するねじ溝を内周面に有し、このねじ溝と前記第一ねじ軸のねじ溝とにより形成される螺旋状のボール転走路内に配された複数の第一ボールの転動を介して軸方向に移動可能に前記第一ねじ軸に取り付けられた第一ナットと、前記第一ナットと同軸に配され、前記第一ねじ軸と一体に回転可能且つ前記スプラインに案内されて軸方向に移動可能に前記第一ねじ軸に取り付けられた円筒状部材と、を備える第一ボールねじと、基台に対して回転可能且つ軸方向に移動可能に設置され、螺旋状のねじ溝が外周面に形成された第二ねじ軸と、前記第二ねじ軸のねじ溝に対向するねじ溝を内周面に有し、このねじ溝と前記第二ねじ軸のねじ溝とにより形成される螺旋状のボール転走路内に配された複数の第二ボールの転動を介して軸方向に相対移動可能に前記第二ねじ軸に取り付けられた第二ナットと、を備える第二ボールねじと、前記円筒状部材の回転を前記第二ねじ軸に伝達する回転伝達機構と、前記第一ナット及び前記第二ねじ軸が一体をなして軸方向に移動可能且つ前記第一ナットが回転不能で前記第二ねじ軸が回転可能なように前記第一ナットと前記第二ねじ軸とを連結する第一連結部材と、前記円筒状部材及び前記第二ねじ軸が一体をなして軸方向に移動可能且つ前記円筒状部材及び前記第二ねじ軸が回転可能なように前記円筒状部材と前記第二ねじ軸とを連結する第二連結部材と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an aspect of the present invention has the following configuration. That is, the linear motion guide device according to one aspect of the present invention is a linear motion guide device including two ball screws arranged in parallel, and is attached to the base so as to be rotatable and axially immovable. A first screw shaft having a spiral screw groove and a linear spline extending along the axial direction formed on the outer peripheral surface; and a screw groove facing the screw groove of the first screw shaft on the inner peripheral surface. The first screw is movable in the axial direction through rolling of a plurality of first balls arranged in a spiral ball rolling path formed by the screw groove and the screw groove of the first screw shaft. A first nut attached to the shaft, and coaxially arranged with the first nut, and is attached to the first screw shaft so as to be rotatable integrally with the first screw shaft and guided by the spline and movable in the axial direction. A first ball screw comprising a cylindrical member, and a base A second screw shaft that is rotatably and axially movable and has a helical screw groove formed on the outer peripheral surface, and a screw groove that faces the screw groove of the second screw shaft on the inner peripheral surface. And a plurality of second balls arranged in a spiral ball rolling path formed by the thread groove and the thread groove of the second screw shaft so as to be relatively movable in the axial direction. A second ball screw having a second nut attached to the second screw shaft; a rotation transmission mechanism for transmitting rotation of the cylindrical member to the second screw shaft; and the first nut and the second screw. A first connecting member that connects the first nut and the second screw shaft such that the shaft is integral and movable in the axial direction, and the first nut is not rotatable and the second screw shaft is rotatable; The cylindrical member and the second screw shaft are integrally movable and Serial cylindrical member and the second screw shaft, characterized in that it and a second connecting member for connecting the second screw shaft and the cylindrical member so as to be rotatable.
この直動案内装置においては、前記第一ねじ軸における前記ねじ溝が形成されている軸方向範囲と前記スプラインが形成されている軸方向範囲とが少なくとも一部分において重なっていてもよい。また、前記第一ねじ軸における前記ねじ溝が形成されている軸方向範囲と前記スプラインが形成されている軸方向範囲とが重なっていなくてもよい。 In this linear motion guide device, the axial range in which the thread groove in the first screw shaft is formed and the axial range in which the spline is formed may overlap at least partially. Moreover, the axial direction range in which the thread groove in the first screw shaft is formed may not overlap with the axial range in which the spline is formed.
本発明の直動案内装置は、軸方向長さの長尺化を回避しつつ増速送り又は減速送りを可能としたものである。 The linear motion guide device according to the present invention is capable of speed-up feed or speed-down feed while avoiding an increase in length in the axial direction.
本発明に係る直動案内装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。 An embodiment of a linear motion guide device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
〔第一実施形態〕
図1は、本発明に係る直動案内装置の第一実施形態である直動テーブル装置の構造を説明する側面図である(ただし、後述する外輪相当部材15、ナットハウジング51、及びテーブル55については断面が示されている)。
図1の直動テーブル装置は、並列に配置された2つのボールねじ(第一ボールねじ10と第二ボールねじ20)を備えている。すなわち、第一ボールねじ10と第二ボールねじ20は、ねじ軸11,21を互いに平行にして並べられている。
[First embodiment]
FIG. 1 is a side view for explaining the structure of a linear motion table device that is a first embodiment of the linear motion guide device according to the present invention (however, an outer ring
The linear motion table device of FIG. 1 includes two ball screws (a
図1では下側に図示されている第一ボールねじ10は、螺旋状のねじ溝11a及び軸方向に沿って延びる直線状のスプライン11bが外周面に形成された第一ねじ軸11と、第一ねじ軸11のねじ溝11aに対向するねじ溝(図示せず)が内周面に形成された第一ナット12と、第一ねじ軸11のねじ溝11aと第一ナット12のねじ溝とにより形成される螺旋状のボール転走路(図示せず)内に転動自在に配された複数の第一ボール(図示せず)と、第一ボールをボール転走路の終点から始点へ戻し循環させる循環部(図示せず)と、第一ねじ軸11と一体に回転可能且つスプライン11bに案内されて軸方向に移動可能に第一ねじ軸11に取り付けられた円筒状部材13と、を備えている。
A
なお、第一ねじ軸11のスプライン11bは、螺旋状のねじ溝11aと交差するように形成されている。すなわち、第一ねじ軸11におけるねじ溝11aが形成されている軸方向範囲とスプライン11bが形成されている軸方向範囲とは一部分において重なっていて、例えば第一ねじ軸11の一端側(図1では右端側)の軸方向範囲にはスプライン11bのみが、他端側(図1では左端側)の軸方向範囲にはねじ溝11aのみが形成され、中間部分の軸方向範囲にはスプライン11bとねじ溝11aの両方が重なって形成されている。スプライン11bの数は特に限定されるものではなく、1条でもよいし複数条でもよいが、例えば3条としてもよい。
The
第一ねじ軸11は基台30の表面に対して平行をなすように、基台30に垂直に設けられた壁体31,31に固定されている。すなわち、第一ねじ軸11の両端部は、基台30に設けられた2つの壁体31,31に、それぞれ転がり軸受、すべり軸受等の軸受(図示せず)を介して回転可能且つ軸方向に移動不能に取り付けられている。そして、モータ等の回転駆動源40から第一ねじ軸11の例えば一端部(図1では右端部)に回転駆動力が供給されるようになっているので、第一ねじ軸11が2つの壁体31,31に支持されつつ軸方向に移動することなく回転するようになっている。
The
第一ナット12と円筒状部材13には第一ねじ軸11が挿通されており、第一ナット12と円筒状部材13は軸方向に並んで同軸に配されている。第一ナット12は、第一ボールによって第一ねじ軸11に螺合されていて、第一ねじ軸11が回転すると、第一ボールの転動を介して軸方向に移動するようになっている。そして、第一ナット12は、軸方向に移動可能に基台30上に載置されたナットハウジング51(本発明の構成用件であるに第一連結部材に相当する)に回転不能に固定されているので、第一ねじ軸11が回転した際には、第一ナット12は回転せずに、ナットハウジング51とともに軸方向に移動するようになっている。なお、第一ナット12の移動方向は、第一ボールねじ10のねじの巻き方向(右ねじか左ねじか)によって決定し、第一ナット12の第一ねじ軸11に対する一回転当たりの移動量は第一ボールねじ10のリードによって決定する。
The
また、円筒状部材13は、第一ねじ軸11と一体に回転可能且つスプライン11bに案内されて軸方向に移動可能に第一ねじ軸11に取り付けられている。詳述すると、円筒状部材13と第一ねじ軸11との間には例えばボールスプライン構造が設けられている。円筒状部材13の内周面には、第一ねじ軸11のスプライン11bに対向する直線状のスプライン(図示せず)が形成されており、両スプラインの間に介装された複数のスプライン用ボール(図示せず)を介して、円筒状部材13が第一ねじ軸11と一体に回転可能に第一ねじ軸11に固定されているとともに、複数のスプライン用ボールの転動を介して円筒状部材13が第一ねじ軸11のスプライン11bに案内されて軸方向に移動可能とされている。
The
ただし、第一ねじ軸11のスプライン11bは螺旋状のねじ溝11aと交差するように形成されているので、この交差部分において、第一ボールがボール転走路から外れて両スプライン間に移動したり、スプライン用ボールが両スプライン間から外れてボール転走路に移動したりしないような構造とする必要がある。第一ボールねじ10の両ねじ溝と両スプラインの溝深さに差があると、深い方の溝にボールが移動するおそれがあるので、溝深さやボールの直径を同一としたり、スプライン用ボールを保持する保持器を用いたりして、前記のようなボールの移動が生じないようにするとよい。
However, since the
なお、スプライン用ボールに代えて、第一ねじ軸11のスプライン11bと円筒状部材13の内周面のスプラインとに嵌め込まれるキーを用いることも可能である。キーを用いた場合は、両スプラインに嵌め込まれた複数のキーを介して、円筒状部材13が第一ねじ軸11と一体に回転可能に第一ねじ軸11に固定されているとともに、複数のキーの滑動を介して円筒状部材13が第一ねじ軸11のスプライン11bに案内されて軸方向に移動可能とされる。
そして、円筒状部材13は、転がり軸受、すべり軸受等のサポート軸受を介してナットハウジング51(本発明の構成用件であるに第二連結部材に相当し、本実施形態においては第一連結部材と第二連結部材は同一の部材である。ただし、第一連結部材と第二連結部材を別体の部材としてもよい)に固定されている。
In place of the spline balls, it is also possible to use a key that is fitted into the
The
サポート軸受の構成は、以下のようなものが例示できる。円筒状部材13の径方向外方には軸受の外輪に相当する円筒状の部材15が同軸に配されていて、この外輪相当部材15と内輪に相当する部材である円筒状部材13との間には転動体17が転動自在に配されている。そして、外輪相当部材15と円筒状部材13と転動体17とにより、サポート軸受が構成されている。なお、図1では転動体17として玉が示されているが、ころでもよい。あるいは、転動体を使用せずサポート軸受をすべり軸受としてもよい。
The configuration of the support bearing can be exemplified as follows. A
第一ねじ軸11が回転した際には、第一ナット12が軸方向に移動し、これに伴ってナットハウジング51が軸方向に移動するが、外輪相当部材15がナットハウジング51に回転不能に固定されているので、外輪相当部材15及び円筒状部材13も第一ナット12及びナットハウジング51とともに軸方向に移動する。そして、その際には、円筒状部材13が第一ねじ軸11と一体に回転可能に第一ねじ軸11に取り付けられているので、外輪相当部材15は回転しないが、円筒状部材13はサポート軸受に支持されつつ第一ねじ軸11と一体に回転する。
When the
次に、図1では上側に図示されている第二ボールねじ20は、螺旋状のねじ溝21aが外周面に形成された第二ねじ軸21と、第二ねじ軸21のねじ溝21aに対向するねじ溝(図示せず)が内周面に形成された第二ナット22と、第二ねじ軸21のねじ溝21aと第二ナット22のねじ溝とにより形成される螺旋状のボール転走路(図示せず)内に転動自在に配された複数の第二ボール(図示せず)と、第二ボールをボール転走路の終点から始点へ戻し循環させる循環部(図示せず)と、を備えている。
Next, the
第二ねじ軸21の一端部(図1では右端部)は、例えば転がり軸受、すべり軸受等の軸受(図示せず)を介して回転可能にナットハウジング51に取り付けられている。よって、第二ねじ軸21は、ナットハウジング51を介して第一ナット12及び円筒状部材13に連結されている。また、他端部(図1では左端部)は、軸方向に移動可能に基台30上に載置された第二ねじ軸支持部材53に、例えば転がり軸受、すべり軸受等の軸受(図示せず)を介して回転可能に取り付けられている。そして、円筒状部材13の回転を第二ねじ軸21に伝達する回転伝達機構60が備えられており、回転伝達機構60によって第二ねじ軸21の例えば一端部に回転駆動力が供給されるようになっているので、第二ねじ軸21は円筒状部材13(第一ねじ軸11)の回転に伴って回転するようになっている。
One end portion (right end portion in FIG. 1) of the
回転伝達機構60の種類は特に限定されるものではないが、例えば、ベルトや歯車があげられる。図1のようにベルト61を用いる場合は、円筒状部材13の外周面と第二ねじ軸21の一端部の外周面とにそれぞれプーリを形成し、両プーリに無端状のベルト61を掛け渡せば、円筒状部材13(第一ねじ軸11)の回転が第二ねじ軸21に伝達される。この場合は、円筒状部材13(第一ねじ軸11)の回転方向と第二ねじ軸21の回転方向は同方向となる。歯車を用いる場合は、円筒状部材13の外周面と第二ねじ軸21の一端部の外周面とにそれぞれ歯車を形成し、両歯車を噛み合わせれば、円筒状部材13(第一ねじ軸11)の回転が第二ねじ軸21に伝達される。この場合は、円筒状部材13(第一ねじ軸11)の回転方向と第二ねじ軸21の回転方向は反対方向となる。
Although the kind of
また、第二ねじ軸21はナットハウジング51に取り付けられているため、ナットハウジング51が軸方向に移動するのに伴って、第二ねじ軸21は第二ねじ軸支持部材53とともに同方向に移動する。さらに、第二ナット22は、第二ボールによって第二ねじ軸21に螺合されているため、第二ねじ軸21が回転すると、第二ボールの転動を介して第二ねじ軸21に対して軸方向に相対移動するようになっている。
Since the
そして、第二ナット22は、軸方向に移動可能に基台30上に載置されたテーブル55に回転不能に固定されているので、第二ねじ軸21が回転した際には、第二ナット22は回転せずに軸方向に移動し、テーブル55を軸方向に移動させるようになっている。なお、第二ナット22の移動方向は、第二ボールねじ20のねじの巻き方向(右ねじか左ねじか)によって決定し、第二ナット22の第二ねじ軸21に対する一回転当たりの移動量は第二ボールねじ20のリードによって決定する。
And since the
このように、回転駆動源40で第一ねじ軸11を回転させると、第一ナット12、円筒状部材13、及び第二ねじ軸21がナットハウジング51を介して一体をなして軸方向に移動するとともに、回転伝達機構60によって第一ねじ軸11から第二ねじ軸21へ回転が伝達されるので、第二ねじ軸21の回転によって第二ナット22が第二ねじ軸21に対して軸方向に相対移動する。よって、テーブル55上に載置された物品等を所望の位置に送ることができる。
As described above, when the
このとき、両ボールねじ10,20のねじの巻き方向と両ねじ軸11,21の回転方向(すなわち、回転伝達機構60の種類)との組み合わせにより、増速送り又は減速送りを実現することができる。第一ボールねじ10と第二ボールねじ20のねじの巻き方向を同方向とした場合は、両ねじ軸11,21の回転方向を同方向とすると増速送りとなり、両ねじ軸11,21の回転方向を反対方向とすると減速送りとなる。
At this time, the speed-up feed or the speed-down feed can be realized by a combination of the winding direction of the ball screws 10 and 20 and the rotation direction of the
詳述すると、第一ねじ軸11を回転させると、第一ナット12、円筒状部材13、及び第二ねじ軸21がナットハウジング51を介して一体をなして軸方向に移動するとともに、第二ねじ軸21の回転により第二ナット22が第二ねじ軸21に対して軸方向に相対移動する。このとき両ねじ軸11,21の回転方向が同方向であると、第二ナット22の移動方向は第一ナット12、円筒状部材13、及び第二ねじ軸21と同方向となる。よって、第二ナット22の移動速度は、第二ねじ軸21に対する第二ナット22の相対移動速度と、第二ねじ軸21(第一ナット12)の移動速度との和となるから、1個のボールねじを備える一般的な直動テーブル装置のテーブルの移動速度よりも大きくなる(増速送り)。例えば、第一ボールねじ10と第二ボールねじ20のリードが同一で、さらにプーリのギア比が1である場合には、一般的な直動テーブル装置のテーブルの移動速度の2倍の移動速度(倍速)で、テーブル55を送ることができる。なお、第一ボールねじ10と第二ボールねじ20のリードが同一であってもよいし異なっていてもよいことは勿論であるし、プーリのギア比が1であってもよいし1でなくてもよいことは勿論である。
More specifically, when the
また、両ねじ軸11,21の回転方向が反対方向である場合は、第二ナット22の移動方向は第一ナット12、円筒状部材13、及び第二ねじ軸21とは反対方向となる。よって、第二ナット22の移動速度は、第二ねじ軸21に対する第二ナット22の相対移動速度と、第二ねじ軸21(第一ナット12)の移動速度との差となるから、1個のボールねじを備える一般的な直動テーブル装置のテーブルの移動速度よりも小さくなる(減速送り)。
When the rotational directions of the
一方、第一ボールねじ10と第二ボールねじ20のねじの巻き方向を反対方向とした場合は、上記とほぼ同様のメカニズムによって、両ねじ軸11,21の回転方向を反対方向とすると増速送りとなり、両ねじ軸11,21の回転方向を同方向とすると減速送りとなる。
図1の直動テーブル装置は、第一ボールねじ10と第二ボールねじ20のねじの巻き方向を同方向とし、ベルト61及びプーリを用いて両ねじ軸11,21の回転方向を同方向とした増速送りの直動テーブル装置の例である。
On the other hand, when the winding directions of the
In the linear motion table device of FIG. 1, the winding directions of the
図1の直動テーブル装置は、2つのボールねじ10,20を並列に配しているので、1つのねじ軸に対して2つのねじ溝が軸方向に間隔をあけて設けられている(すなわち、2つのボールねじ機構が直列に配されている)特許文献1,2のボールねじユニットと比較して装置全長が短く、1個のボールねじを備える一般的な直動テーブル装置とほぼ同程度の装置全長とすることが可能であり、軸方向長さの長尺化を回避しつつ増速送りが可能である。
Since the linear motion table device of FIG. 1 has two
また、図1の直動テーブル装置は、第一ねじ軸11のスプライン11bに案内されて軸方向に移動可能な円筒状部材13を備えることにより、モータ等の回転駆動源40が移動せず基台30に固定された構造とすることができる。よって、ボールねじを駆動した際に回転駆動源が移動する構造の場合は、回転駆動源に電気を供給するためのケーブルが引きずられるという問題があるが、本実施形態の直動テーブル装置にはケーブルが引きずられるという問題は存在しない。
1 includes the
さらに、一般的なボールねじの使用方法においては、ねじ軸を回転させるモータ等の回転駆動源はねじ軸と同軸上に配置されるが、本実施形態の直動テーブル装置は、特許文献2に開示のボールねじユニットとは異なり、上記のような一般的なボールねじの使用方法を採用して回転駆動源40を第一ねじ軸11と同軸上に配置しても、回転駆動源40が移動しない構造とすることができるというメリットを有する。
Furthermore, in a general method of using a ball screw, a rotational drive source such as a motor that rotates the screw shaft is arranged coaxially with the screw shaft. The linear motion table device of this embodiment is disclosed in Patent Document 2. Unlike the disclosed ball screw unit, the
さらに、回転伝達機構60にベルト61及びプーリを採用し、両ねじ軸11,21の回転方向を同方向としたので、第一ボールねじ10と第二ボールねじ20のねじの巻き方向を同方向とすることができる。2つのボールねじ10,20のねじの巻き方向が反対方向である場合は、入手しにくい左ねじのねじ軸が必要となるが、同方向であるため入手しやすい右ねじのねじ軸のみで直動テーブル装置を製造することができる。なお、回転伝達機構60に歯車を採用し、両ねじ軸11,21の回転方向を反対方向とすれば、2つのボールねじ10,20のねじの巻き方向を同方向とすることができるが、歯車のバックラッシュに由来する問題が発生するおそれがある。
さらに、図1の直動テーブル装置は、モータ等の回転駆動源40の回転速度を上げることなく高速送りが可能であるので、ねじ軸の危険速度を回避することが可能である。
Further, since the
Furthermore, since the linear motion table device of FIG. 1 can perform high-speed feeding without increasing the rotational speed of the
〔第二実施形態〕
図2は、本発明に係る直動案内装置の第二実施形態である直動テーブル装置の構造を説明する側面図である(ただし、外輪相当部材15、ナットハウジング51、第二ねじ軸支持部材53、及びテーブル55については断面が示されている)。なお、第二実施形態の直動テーブル装置の構成及び作用・効果は、第一実施形態とほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明し、同様の部分の説明は省略する。また、図2においては、図1と同一又は相当する部分には、図1と同一の符号を付してある。
[Second Embodiment]
FIG. 2 is a side view for explaining the structure of a linear motion table device that is a second embodiment of the linear motion guide device according to the present invention (however, an outer ring
図2に示すように、第一ねじ軸11のスプライン11bは、螺旋状のねじ溝11aと交差しないように形成されている。すなわち、第一ねじ軸11におけるねじ溝11aが形成されている軸方向範囲とスプライン11bが形成されている軸方向範囲とは重なっておらず、例えば第一ねじ軸11の一端側(図1では右端側)の軸方向範囲にはねじ溝11aのみが、他端側(図1では左端側)の軸方向範囲にはスプライン11bのみが形成されている。
As shown in FIG. 2, the
また、第一実施形態においては、第一連結部材と第二連結部材は同一の部材であったが、第二実施形態においては、第一ナット12と円筒状部材13が軸方向に間隔をあけて配されることから、別体の部材とされている。すなわち、第一ナット12は、第一連結部材であるナットハウジング51に回転不能に固定されており、円筒状部材13は、第二連結部材である第二ねじ軸支持部材53に、第一実施形態と同様の構成のサポート軸受を介して回転可能に取り付けられている。
In the first embodiment, the first connecting member and the second connecting member are the same member. However, in the second embodiment, the
ナットハウジング51には、第二ねじ軸21が転がり軸受、すべり軸受等の軸受(図示せず)を介して回転可能に取り付けられているので、第一ナット12と第二ねじ軸21はナットハウジング51を介して連結されており、一体をなして軸方向に移動可能とされている。また、第二ねじ軸支持部材53には、第二ねじ軸21が転がり軸受、すべり軸受等の軸受(図示せず)を介して回転可能に取り付けられているので、円筒状部材13と第二ねじ軸21は第二ねじ軸支持部材53を介して連結されており、一体をなして軸方向に移動可能とされている。
Since the
回転駆動源40で第一ねじ軸11を回転させると、第一ナット12及び第二ねじ軸21がナットハウジング51を介して一体をなして軸方向に移動し、第二ねじ軸21が軸方向に移動することから、円筒状部材13が第二ねじ軸支持部材53を介して第二ねじ軸21と一体をなして軸方向に移動する。すなわち、第一ナット12、円筒状部材13、及び第二ねじ軸21が一体をなして同方向に移動する。また、回転伝達機構60によって第一ねじ軸11から第二ねじ軸21へ回転が伝達されるので、第二ねじ軸21の回転によって第二ナット22が第二ねじ軸21に対して軸方向に相対移動する。よって、テーブル55上に載置された物品等を所望の位置に送ることができる。
When the
前記のように、第一ねじ軸11のスプライン11bとねじ溝11aとが重ならないように形成されているので、第一ナット12は、第一ねじ軸11の一端側略半分の軸方向範囲内を軸方向に移動し、円筒状部材13は、第一ねじ軸11の他端側略半分の軸方向範囲内を軸方向に移動することとなる。このような構成から、第一ねじ軸11の長さは第一実施形態の場合よりも若干長くなるが、2つのボールねじ機構を直列に配した特許文献1,2のボールねじユニットと比較すると装置全長は短く、軸方向長さの長尺化を回避しつつ増速送りが可能である。
As described above, since the
また、第一ねじ軸11のスプライン11bと螺旋状のねじ溝11aとは交差しないので、第一実施形態の直動テーブル装置において必要であった対策、すなわち、溝深さやボールの直径を同一としたり、スプライン用ボールを保持する保持器を用いたりして、前記のようなボールの移動が生じないようにする対策を講じる必要がない。よって、第二実施形態の直動テーブル装置においては、第一ボールねじ10(第一ねじ軸11及び第一ナット12)の仕様が制約されることがなく、設計の自由度が大きい。
Further, since the
なお、第一及び第二実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は第一及び第二実施形態に限定されるものではない。例えば、回転伝達機構60に用いるベルト61の種類は特に限定されるものではなく、タイミングベルト、平ベルト、Vベルト、丸ベルト、歯付ベルト等を用いることができる。
また、回転伝達機構60に用いるプーリのギア比を適宜設定することにより、さらなる増速送りや減速送りが可能である。
In addition, 1st and 2nd embodiment showed an example of this invention, Comprising: This invention is not limited to 1st and 2nd embodiment. For example, the type of
Further, by further setting the gear ratio of the pulley used in the
さらに、本実施形態においては、2つのボールねじを備える直動テーブル装置を例示したが、3つ以上のボールねじを備えていてもよい。
さらに、循環部の循環方式は特に限定されるものではなく、コマ式、チューブ式、エンドキャップ式、エンドデフレクタ式等の慣用の方式を用いることができる。
Furthermore, in this embodiment, the linear motion table apparatus provided with two ball screws was illustrated, but you may provide three or more ball screws.
Furthermore, the circulation system of the circulation unit is not particularly limited, and a conventional system such as a top type, a tube type, an end cap type, an end deflector type, or the like can be used.
10 第一ボールねじ
11 第一ねじ軸
11a ねじ溝
11b スプライン
12 第一ナット
13 円筒状部材
20 第二ボールねじ
21 第二ねじ軸
21a ねじ溝
22 第二ナット
30 基台
40 回転駆動源
51 ナットハウジング
53 第二ねじ軸支持部材
55 テーブル
60 回転伝達機構
61 ベルト
DESCRIPTION OF
Claims (3)
基台に対して回転可能且つ軸方向に移動不能に取り付けられ、螺旋状のねじ溝及び軸方向に沿って延びる直線状のスプラインが外周面に形成された第一ねじ軸と、前記第一ねじ軸のねじ溝に対向するねじ溝を内周面に有し、このねじ溝と前記第一ねじ軸のねじ溝とにより形成される螺旋状のボール転走路内に配された複数の第一ボールの転動を介して軸方向に移動可能に前記第一ねじ軸に取り付けられた第一ナットと、前記第一ナットと同軸に配され、前記第一ねじ軸と一体に回転可能且つ前記スプラインに案内されて軸方向に移動可能に前記第一ねじ軸に取り付けられた円筒状部材と、を備える第一ボールねじと、
基台に対して回転可能且つ軸方向に移動可能に設置され、螺旋状のねじ溝が外周面に形成された第二ねじ軸と、前記第二ねじ軸のねじ溝に対向するねじ溝を内周面に有し、このねじ溝と前記第二ねじ軸のねじ溝とにより形成される螺旋状のボール転走路内に配された複数の第二ボールの転動を介して軸方向に相対移動可能に前記第二ねじ軸に取り付けられた第二ナットと、を備える第二ボールねじと、
前記円筒状部材の回転を前記第二ねじ軸に伝達する回転伝達機構と、
前記第一ナット及び前記第二ねじ軸が一体をなして軸方向に移動可能且つ前記第一ナットが回転不能で前記第二ねじ軸が回転可能なように前記第一ナットと前記第二ねじ軸とを連結する第一連結部材と、
前記円筒状部材及び前記第二ねじ軸が一体をなして軸方向に移動可能且つ前記円筒状部材及び前記第二ねじ軸が回転可能なように前記円筒状部材と前記第二ねじ軸とを連結する第二連結部材と、
を備えることを特徴とする直動案内装置。 A linear motion guide device comprising two ball screws arranged in parallel,
A first screw shaft which is attached to a base so as to be rotatable and immovable in an axial direction, and has a helical thread groove and a linear spline extending along the axial direction formed on an outer peripheral surface; A plurality of first balls having a screw groove facing the screw groove of the shaft on the inner peripheral surface and arranged in a spiral ball rolling path formed by the screw groove and the screw groove of the first screw shaft A first nut that is attached to the first screw shaft so as to be movable in the axial direction via rolling, and is arranged coaxially with the first nut, is rotatable integrally with the first screw shaft, and is connected to the spline. A first ball screw comprising: a cylindrical member that is guided and attached to the first screw shaft so as to be movable in the axial direction;
A second screw shaft that is rotatably and axially movable with respect to the base and has a helical screw groove formed on the outer peripheral surface, and a screw groove that is opposed to the screw groove of the second screw shaft. Relative movement in the axial direction through rolling of a plurality of second balls arranged in a spiral ball rolling path formed on the peripheral surface and formed by this thread groove and the thread groove of the second screw shaft A second nut screw, possibly attached to the second screw shaft;
A rotation transmission mechanism for transmitting rotation of the cylindrical member to the second screw shaft;
The first nut and the second screw shaft are configured such that the first nut and the second screw shaft are integrally movable and can move in the axial direction, and the first nut is not rotatable and the second screw shaft is rotatable. A first connecting member for connecting
The cylindrical member and the second screw shaft are connected to each other so that the cylindrical member and the second screw shaft can move in an axial direction and the cylindrical member and the second screw shaft can rotate. A second connecting member,
A linear motion guide device comprising:
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