JPH01164579A - ローラねじ機構による直線運動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、ローラねじ機構による直線運動装置、特に
昇降機等に利用できるローラねじ機構による直線運動装
置に関する。

（従来技術） 従来、本出願人によりローラねじ機構による直線運動装
置（特公昭６１−５０１７６号）が提供されている。

このローラねじ機構による直線運動装置は、雄ねじ部材
側にローラを多数列設した形式のもので、第７図あるい
は第８図に図示するように、固定側に、断面の半円周以
上の側が開放され残りの半円周以下の弧状断面の凹面の
範囲に基準螺糸（一定直径、一定ピツチの螺糸をいう）
Ｔに沿う溝縁を有する部分螺旋溝２０を軸線方向に列設
した雌ねじ部材Ａ°を形成するとともに、移動側に、軸
線方向に比較的短い円筒状基体２１の周面にその半径方
向の軸線のまわりに回転自在に支承した多数のローラ２
２を上記基準螺糸Ｔと同じ螺糸に沿う溝縁に接するよう
全周にわたって列設した雄ねじ部材Ｂ“を形成し、雄ね
じ部材Ｂ°を回転駆動することにより固定されている雌
ねじ部材Ａ°に対し直線運動するよう構成されている。

このローラねじ機構による直線運動装置は、機構がシン
プルであること、高い送り精度が得られること、静粛で
大きな推力が得られること等の、ねじ機構特有の種々の
特長と、螺合部分にローラを使用することにより機械効
率を高め、また昇降機の昇降装置として利用した場合に
は、通常のローブ式の昇降機では必須となるロープ破断
の際の落下防止装置が不要であるという利点を有する。

（発明が解決しようとする問題点） 〜＼しかじ、一方において、（ａ）、昇降機の昇降機を
砂利用したときに、横揺れがない円滑な昇降が要求され
る場合は、昇降機のケージの両側に本直線運動装置を併
設しなければならず、これら併設した二つの装置を同期
運転するための制御装置が別に必要となる。山）、また
、円筒状の雄ねじ部材側の全周に螺合する一方の接触手
段となるローラを多数配設しなければならず、しかもか
なりの寸法精度が要求されることより製作に工数と時間
を要する。さらに、軸方向にかなりの寸法（長さ）を有
する雌ねじ部材に部分螺旋溝を高い寸法精度でもって軸
線方向に列設することは、加工技術面からも非常に難し
く、上記雄ねじ部材側と同様製作に工数と時間を要する
。このように、上記構成のローラねじ機構による直線運
動装置は、製作上の面よりかなり高価になるという欠点
がある。

さらに、技術上の面からも、上記従来のローラねじ機構
による直線運動装置が、常に円滑に螺旋溝に常に同じ状
態で円滑に螺合（接合）することが要求されるが、上記
ローラの位置の調節、特に上述のように昇降機のように
上下の駆動手段として用いた場合に、併設された両側の
装置の各ローラを雌ねじ部材の螺旋溝に個当たりするこ
となく常に同じ状態で円滑に接触させることが難しく、
この点において上記装置の実施化を困難にしていた。

また、雄ねじ部材に周設されたローラが、その配置にお
いて高い寸法精度的を確保”することが困難である等の
理由により、接触している一部のローラに予想以上の垂
直応力が作用し、さらにローラの支持軸の方向（水平方
向）にも係合するよう構成されているため、この方向に
も応力が作用し、この結果ローラの支持軸にはかなりの
応力が作用することとなり、この装置の耐用年数を短い
ものにしていた。

本発明は、上記現況に鑑みおこなわれたもので、上述の
問題のないローラねじ機構による直線運動装置を提供す
ることを目的とする。

（問題を解決するための手段） 本発明にかかるローラねじ機構による直線運動装置は、 （ａ）、固定側に、長手溝型状部材の断面の凹面に基準
螺糸に沿って多数のローラが列設されることによって形
成された雌ねじ部材と、その凹面の両側に軸線に沿って
形成されたガイドを有するとともに、 （ｂ）、移動側に、軸線方向に比較的短い円筒状基部の
周面全周にわたって上記固定側のローラと螺合するよう
基準螺糸に沿って形成されたねじ山を有し原動機により
回転駆動自在に移動基台に支承された雄ねじ部材と、上
記ガイドに係合して上記固定側に本移動側を軸方向に直
線動自在に且つ軸直角方向に拘束するよう取着したガイ
ド部を有し、 上記移動側の雄ねじ部材を駆動回転させることにより固
定側の雌ねじ部材に対し該移動側が直線運動するよう構
成されていることを特徴とする。

（作用） この結果、上述のように構成された本ローラねじ機構に
よる直線運動装置は、 （１）、移動側と固定側は、それらに形成されたガイド
とガイド部によって、上記螺合部分の両側で直線動自在
に且つ軸直角方向に拘束するよう取着されているため、
螺合部分に曲げモーメントが作用することはない、従っ
て、昇降機の昇降機構として利用する場合、従来の装置
のようにケージの両側に直線運動装置を併設することな
く、単一（一つ）の直線運動装置でもって、円滑に昇降
させることが可能となる。

（２）、また、長手溝型状部材からなる固定側にローラ
を配し、移動側にねじ山を備えた雄ねじ部材を配してい
るため、軸線方向に比較的短い雄ねじ部材側は通常の雄
ねじを形成するのと同様に簡単に製作でき、一方雌ねじ
部材側は市販されている長手溝型状部材を用いて基準螺
糸に沿に回転部分が単に表面にねじ山を形成すればよい
ため軽量化でき且つ固定側に取着されるローラの支持部
材等は固定側であるため強度的に余裕をもったものを使
用することができる。

さらに、精度的にも、雌ねじ部材側は長手溝型状部材に
基準螺糸に沿うようローラ支持軸の植設穴を適宜形成等
してローラを配設すればよいため高い寸法精度を得るこ
とができ、また雄ねじ部材側は機械加工により非常に高
い寸法精度を得ることができる結果、全体の寸法精度を
容易に高めることが可能となる。

（実施例） 以下、本発明を昇降機の昇降装置に利用した場合の実施
例について、図面を参照しながら説明する。

第１図は昇降機の要部の側面図、第２図は同正面図（第
１図の１−１矢視図）、第３図は同平面図（第１図のｎ
−ｎ矢視図）である。

置の固定側の凹面とガイドたるガイドレールを構成する
長手溝型状の部材で、この部材２は第３図に図示するよ
うに部材２の断面中央に長平方向に溝状になった凹面２
ａが、その両側にガイドレール２ｂ、２ｃが形成されて
いる。

そして、上記部材２の凹面２ａには、基準螺糸Ｔ（第２
図参照）に沿って複数のローラ３　（第５図参照）が列
設され、上記凹面２ａとローラ３で雌ねじ部材Ａを形成
している。このローラ３は、第４図に図示するように、
上記部材２の凹面２ａに寸法的にｅだけ偏芯した偏芯軸
（支持軸）４を介して回転調整自在に取着されている。

また、上記ガイドレール２ｂ、２ｃは、第５図の部分拡
大図に示すように、一方のガイドレール２ｂは夏型鋼状
の別部材が取着されることによりＩ型状に、他方のガイ
ドレール２Ｃは上記凹面２ａの端部を屈曲してなる帯板
状に形成されている。

そして、上記基台５上には、第５図あるいは第６図に図
示するように、ブラケット６を介して、比較的短い円筒
状の基部を有する雄ねじ部材Ｂが回転自在に支承されて
いる。

この雄ねじ部材Ｂの基部には、第６図に示すように、円
筒状の外周全周にわたって上記基準螺糸Ｔと同じピッチ
の螺糸に沿ったねじ山Ｂ１が形成されている。また、上
記誰ねじ部材Ｂは、その一端（下端）にタイミングベル
ト用のプーリ７が取着され、タイミングベルト８および
電動機Ｍ側の駆動軸に取着されたタイミングベルト用の
プーリ９を介して、基台５に取着された電動機（原動機
）Ｍにより駆動されるよう構成されている。

また、上記基台５上の上端部および下端部には、第１図
に図示するにように、上記ガイドレール２ｂ、　２ｃ　
（第３図、第５図参照）に係合するガイれている。即ち
、ガイドレール２ｂに対応する位置（第５図の平面図に
おいて左側の位置）にはＣ型鋼状のガイド片１０ａが、
ガイドレール２ｃに対応する位置（第５図の平面図にお
いて右側の位置）には帯板状のガイドレール２Ｃを前後
から挟持するよう自由回転するローーラ１０ｂが前後−
対に取着されている。

尚、上記上下端部に取着されるガイド部１０の離間距離
２、および雄ねじ部材Ｂの長さしは、円滑な直線運動を
するのに十分な寸法、即ち、第１図に図示するように、
上記２はケージＲの上下寸法に略等しい長さに設定する
ことが望ましい。

また、上記固定側の部材２の長さ（高さ）Ｈ（第２図参
照）は、ケージＲの昇降高さによって決まり、該高さよ
りやや長く　（高（）なっている。

そして、上記雌ねじ部材Ａと雄ねじ部材Ｂ、およびガイ
ドレール２ｂ、２ｃとガイド部１０　（１０ａ。

１０ｂ）は、第５図に図示するように、雌ねじ部材Ａの
、各接触する部分のローラ３の表面（上方を向ε）てい
る面）と雄ねじ部材Ｂのねじ山Ｂｌの表面（下方を向い
ている面）が円滑に接触して螺合できるよう、且つこの
ような状態で上記ガイドレールとガイド部が円滑に直線
運動できるように、組み立てられる。

上述のように構成された本ローラねじ機構による直線運
動装置は、以下のように昇降機として作用する。

即ち、図示しない昇降機のスイッチを入れると、電動機
Ｍが回転して、ブーＩＪ７．９、ベルト８を介して、雄
ねじ部材Ｂが回転させられる。この雄ねじ部材Ｂの回転
により、固定側の雌ねじ部材Ａの基準螺糸Ｔに沿って配
設されたローラ３に順次接触螺合しながら、ガイドレー
ル２ｂ、２ＣにケージＲは沿って昇降（直線運動）する
。

この昇降の際あるいは停止時において、ケージあるいは
電動機Ｍ、雄ねじ部材Ｂ等の移動側の重量は、一部は上
記ガイドレールへその直角方向の力として作用し、また
残りは上記ローラ３へ上下方向の力として作用する。

従って、ローラ３を支持する上記偏芯軸４を上記上下方
向の力に耐えられるよう、またガイドレールをその直角
方向の力に耐えられるような強度にしておけば、片持式
即ちケージの一方にのみ昇降機の駆動装置を設けても、
円滑な昇降（直線運動）が得られる。

また、上記昇降が円滑におこなわれるには、雌ねじ部材
Ａのローラ３と雄ねじ部材Ｂのねじ山Ｂ１が、雄ねじ部
材Ｂ側の昇降に際し、常に同じ状態で円滑に接触（螺合
）することが要求されるが、本発明にかかる装置の場合
には、ローラ３を支持する偏芯軸４（第４図参照）を適
当に回転させれば、ローラの上方のねじ山との接触面を
上下に調節することができるため、非常に良好な状態の
接触（螺合）を簡単に得ることができ、この結果、接触
すべき各ローラに個当たりすることなく平等に垂直荷重
が作用するため、従来のものと比べて非常に長い耐用年
数を取着固定するロックナツト１２を緩めることにより
簡単におこなうことができる。また、このロックナツト
１２を具備しているため、ローラの突出程度を調整する
こともできる。

また、上記実施例では、ガイドとガイド部に、上述のよ
うな構成のガイドレールとガイド部を用いているが、こ
れに代えて、市販されているリニアガイド機構（例えば
、商品名ｒＬＭガイド」）を利用してもよい。

ところで、上記実施例は昇降機に零ローラねじ機構によ
る直線運動装置を用いているが、勿論水平部分あるいは
傾斜部分の搬送装置に利用することができる。

（効果） 本発明にがかるローラねじ機構による直線運動装置は、
上述のように、従来の装置の如くケージの両側に駆動装
置を併設しなくとも、片持式（単一の駆動装置）でもっ
て極めて円滑な昇降を得ることができる。

ローラの偏芯軸を回転させるだけで簡単に調整すること
ができるため、製作・組立あるいはメンテナンス等が容
易となる。また、この結果、高い耐用年数を得ることが
できる。

さらに、雌ねじ部材側と雄ねじ部材が上述のように構成
されているため、本装置の長さ（高さ）を簡単に延設す
ることができ、この場合移動側の原動機に電源等を供給
する手段を付与すれば（原動機がエンジン等の場合は電
源等は不要）、理論上無限長（高さ）の直線運動機構を
形成することが可能となる。

このため、経済的にも技術的にも、本ローラねじ機構に
よる直線運動装置を、従来のローブ式等の昇降機に対抗
させて、昇降機等として利用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる昇降機の全体側面図、第２図は
第１図のＩ−Ｉ矢視図、第３図は第１図の■−■矢視図
、第４図は雌ねじ部材のローラの偏芯支持構造を示す部
分拡大図、第５図は螺合した状態での雄ねじ部材と雌ね
じ部材の位置関係及びガイドの係合状態を示す部分拡大
平面図、第６図は雄ねじ部材を含む駆動部分を示す第１
図の■−■矢視図、第７図、第８図は従来のローラねじ
機構による直線運動装置を示す図である。 Ａ・・・雌ねじ部材、Ｂ・・・雌ねじ部材、Ｂ１・・・
ねじ山、２ａ・・・凹面、２ｂ、２Ｃ・・・ガイドレー
ル（ガイド）、３・・・ローラ、４・・・偏芯軸、ｌＯ
・・・ガイド部、１０ａ・・・ガイド片、１０ｂ・・・
ガイド用ローラ。 算６図 ］Ｏ １１−“ 、　　　Ｂｌ テ 算７図 舘８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）、固定側に、長手溝型状部材の断面の凹面に基準
   螺糸に沿って多数のローラが列設されることによって形
   成された雌ねじ部材と、その凹面の両側に軸線に沿って
   形成されたガイドを有するとともに、 （ｂ）、移動側に、軸線方向に比較的短い円筒状基部の
   周面全周にわたって上記固定側のローラと螺合するよう
   基準螺糸に沿って形成されたねじ山を有し原動機により
   回転駆動自在に移動基台に支承された雄ねじ部材と、上
   記ガイドに係合して上記固定側に本移動側を軸方向に直
   線動自在に且つ軸直角方向に拘束するよう取着したガイ
   ド部を有し、 上記移動側の雄ねじ部材を駆動回転させることにより固
   定側の雌ねじ部材に対し該移動側が直線運動するよう構
   成されていることを特徴とするローラねじ機構による直
   線運動装置。