JP6704827B2 - 直線駆動装置 - Google Patents

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Description

本発明は、リードスクリューの回転によってスライダ板を直線移動させるための直線駆動装置に関するものである。
モータの回転運動を直線運動に変換して、ガイド板等の移動体を直線方向に往復移動させる従来の直線駆動装置として、例えば図５〜図７に示すような、ステッピングモータ１０によって回転駆動されるリードスクリュー１１と、このリードスクリュー１１に螺合されたナット１２と、リードスクリュー１１と平行に配置されたガイド軸１３と、このガイド軸１３に移動自在に設けられるとともに、リードスクリュー１１およびナット１２が挿通されるＵ字状の溝部１５が形成されたスライド板１４とを備えた直線駆動装置が知られている。
ここで、ナット１２は、外周面に平坦な切り欠き部１２ａが直径方向の対向位置に形成されており、これらの切り欠き部１２ａをスライド板１４のＵ字状の溝部１５の対向壁を形成する規制壁（規制部）１６間に位置させて挿入されている。これにより、ナット１２は回転が阻止された状態で溝部１５内に配置されている。
また、スライド板１４内には、ナット１２の両端面の外周部分と対向する位置に、Ｕ字状の壁部１７が設けられている。
この結果、上記直線駆動装置によれば、ステッピングモータ１０によってリードスクリュー１１を回転させると、規制壁１６によって回転を阻止されたナット１２がリードスクリュー１１に沿って直線方向に移動し、そのスラスト力が壁部１７からスライド板１４に伝達されることによりスライド板１４をガイド軸１３に沿って直線移動させることができる。なお、この種の直線駆動装置の構成は、例えば下記特許文献１においても開示されている。
特開２０１３−１５１９５２号公報
ところで、上記構成からなる直線駆動装置においては、例えば、常時スライド板１４側から図中矢印方向にスラスト荷重Ｆが作用している場合には、スライド板１４の壁部１７と当接しているナット１２の端面１２ｂに上記スラスト荷重Ｆが作用している。
一方、リードスクリュー１１は、製造過程において正確に直線状に加工することが困難であり、実際の製品においては僅かの撓みが生じている。この結果、ステッピングモータ１０によってリードスクリュー１１を回転させる際に、リードスクリュー１１は上記撓みに起因して軸線と直交する方向に振れが生じ、このリードスクリュー１１の振れがナット１２の端面１２ｂと壁部１７との間の摩擦力によってスライド板１４に伝達され、当該スライド板１４がガイド軸１３を中心に揺動することにより、スライド板１４に連結されている部品に誤動作が生じてしまうという問題点があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、リードスクリューに振れが生じた場合に、これに起因するガイド板の揺動を防止あるいは大幅に抑制することができる直線駆動装置を提供することを課題とするものである。
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、モータによって回転駆動されるリードスクリューと、このリードスクリューに螺合されたナットと、上記リードスクリューと平行に配置されたガイド軸と、このガイド軸に移動自在に設けられるとともに上記ナットの外周に係合して当該ナットの回転を規制する規制部と上記ナットの端面から上記ナットのスラスト力を受ける壁部が形成されたスライド板とを備えた直線駆動装置において、上記ナットの端面に、上記壁部に線接触または点接触する突部を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記突部が設けられた上記端面は、作動停止状態において上記スライド板側からスラスト荷重が作用する端面であることを特徴とするものである。
請求項１または２に記載の発明によれば、ナットからのスラスト力をスライド板の壁部を介して伝達する上記ナットの端面に、上記壁部に線接触または点接触する突部を設けているために、互いに当接する上記突起と壁部との間の摩擦力が小さくなり、この結果リードスクリューに振れが生じた場合にも、上記突起とスライド板の壁部との間に滑りが生じることにより、上記リードスクリューの振れに起因してスライド板が揺動することを防止あるいは大幅に抑制することができる。
ちなみに、上記リードスクリューの振れは、モータの起動時に大きく生じる。このため、請求項２に記載の発明のように、作動停止状態においてスライド板側からスラスト荷重が作用している場合には、当該スライド板の壁部と密着する側のナットの端面のみに上記突起を設けることにより、確実に上記スライド板の揺動防止あるいは抑制効果を得ることができる。
本発明の一実施形態におけるナットを示す斜視図である。 図１のナットを装着した直線駆動装置を示す正面図である。 本発明の他の実施形態におけるナットを示す斜視図である。 図３のナットを装着した直線駆動装置を示す正面図である。 従来の直線駆動装置を示す側面図である。 図５のナットを示す斜視図である。 図５の正面図である。
図１および図２は、本発明の直線駆動装置の一実施形態を示すもので、他の構成部分については、図５に示したものと同様であるために、以下同一符号を用いてその説明および図示を省略する。
この直線駆動装置が、図５〜図７に示した従来のものと相違する点は、ナットの形状にある。
すなわち、この直線駆動装置においは、作動停止状態において上記スライド板１４側からスラスト荷重Ｆが作用するナット１の端面１ｂに、当該端面１ｂから円柱面状に突出する２つの突起２が一体に形成されている。
これら突起２は、ナット１の切り欠き部１ａをスライド板１４の溝部１５の規制壁（規制部）１６に対向させて挿入した際に、稜線が当該規制壁１６と直交するナット１の直径方向に位置するように配置されている。
また、図３および図４は、本発明の他の実施形態を示すもので、この直線駆動装置においては、同様に、作動停止状態において上記スライド板１４側からスラスト荷重Ｆが作用するナット３の端面３ｂに、当該端面３ｂから半球状に突出する３つの突起４が一体に形成されている。
ここで、上記突起４は、溝部１５の開口部側を除いて、周方向に等間隔をおいた３箇所、具体的には切り欠き部３ａが形成されている部分の外周部中央と、これらの周方向の中間に位置する外周部の合計３箇所に形成されている。
上記構成からなる直線駆動装置によれば、ナット１、３からのスラスト力をスライド板１４の壁部１７を介して伝達するナット１、３の端面１ｂ、３ｂに、壁部１７に線接触する突部２または点接触する突部４を設けているために、突部２、４と壁部１７との間の摩擦力が小さくなり、この結果リードスクリュー１１に振れが生じた場合にも、上記突部２、４とスライド板１４の壁部１７との間に滑りが生じることにより、リードスクリュー１１の振れに起因してスライド板１４が揺動することを防止あるいは大幅に抑制することができる。
特に、本実施形態においては、作動停止状態においてスライド板１４側からスラスト荷重Ｆが作用している場合に、スライド板１４の壁部１７と密着する側のナット１、３の端面１ｂ、３ｂに突起２、４を設けているため、確実に上記スライド板１４の揺動防止あるいは抑制効果を得ることができる。
なお、上記実施形態においては、いずれもナット１、３の外周面に切り欠き部１ａ、３ａを形成するとともに、スライド板１４の溝部１５に、上記切り欠き部１ａ、３ａと対向する規制壁（規制部）１６を設けることによりナット１、３の回転を阻止する構造とした場合に付いてのみ説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ナット１、３の回転を阻止する様々な形態の規制部を採用することができる。
１、３ ナット
１ｂ、３ｂ 端面
２、４ 突起
１０ ステッピングモータ（モータ）
１１ リードスクリュー
１３ ガイド軸
１４ スライド板
１６ 規制壁（規制部）
１７ 壁部

Claims (2)

  1. モータによって回転駆動されるリードスクリューと、このリードスクリューに螺合されたナットと、上記リードスクリューと平行に配置されたガイド軸と、このガイド軸に移動自在に設けられるとともに上記ナットの外周に係合して当該ナットの回転を規制する規制部と上記ナットの端面から上記ナットのスラスト力を受ける壁部が形成されたスライド板とを備えた直線駆動装置において、
    上記ナットの端面に、上記壁部に線接触または点接触する突部を設けたことを特徴とする直線駆動装置。
  2. 上記突部が設けられた上記端面は、作動停止状態において上記スライド板側からスラスト荷重が作用する端面であることを特徴とする請求項１に記載の直線駆動装置。
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