JPH0249527Y2

JPH0249527Y2 -

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Publication number: JPH0249527Y2
Application number: JP1983187674U
Authority: JP
Priority date: 1983-12-05
Filing date: 1983-12-05
Publication date: 1990-12-27
Also published as: JPS6093905U; DE3444357A1; US4597303A; GB2151788A; GB2151788B; GB8430511D0; DE3444357C2

Description

【考案の詳細な説明】〔技術分野〕本考案は、三次元測定機等、主として高精度測
定機の送り機構に用いられる送りねじに螺合され
たナツト部材に測定機本体（スライダ）側を連結
する、測定機の駆動連結構造に関する。

〔背景技術〕

測定機の送り機構に送りねじ軸を用いる場合
は、一般的に、第１図に示されるような基本的構
造を有している。即ち、この図に示されるよう
に、送りねじ軸１は駆動モータ２により回転され
るとともに、送りねじ軸１にはナツト部材３が螺
合され、このナツト部材３に測定機本体（スライ
ダ）４が連結され、測定機本体４は前記送りねじ
軸１の回転量に応じて、送りねじ軸１と平行に配
置された案内レール５に案内される等しながら、
移動されるようになつている。

ところで、ナツト部材３と測定機本体４とが互
いに相対変位不能に一体的に結合されている場合
は、送りねじ軸１と案内レール５との両者間でそ
の平行度に誤差がある等の場合のように、組立上
の精度に誤差が含まれているときや、送りねじ軸
１を回転させた際に変動等（ヨーイング、ローリ
ング、ピツチング）が生じたときに、構成要素の
特に弱い部分に無理な力が加わり、その構成要素
が破損してしまう恐れがある。

そこで、ナツト部材３と測定機本体４とを弾性
部材を介して互いに連結し、或いは、測定機本体
４に円筒部を設け、この円筒部に嵌合された球を
ナツト部材３に固定し、これにより、ナツト部材
３と測定機本体４との相対的変位を吸収する等し
た構造が知られている。しかしながら、このよう
な従来装置は、ナツト部材３と測定機本体４との
間の相対的変位（位置ずれ）を吸収することにの
み着目されて構成されているものであり、例えば
三次元測定機のように、高精度、且つ、場合によ
つては大型化された測定機に採用するときには、
特に、測定精度上の悪影響が問題となる。

即ち、ナツト部材３と測定機本体４との間の相対
変位量を吸収できる許容量は大きいが、その反
面、例えば案内レール５との間の摺動抵抗変化等
により測定機本体４の送り量に誤差が容易に生じ
たりして、送り量の保証精度を維持することが困
難である。別言すれば、従来は、ナツト部材３と
測定機本体４とを互いに三次元的方向の夫々につ
いての相対的位置ずれを許容するものであつたた
め、送り量を高精度制御するものであつたため、
送り量を高精度制御することが不可能となり、結
果として、精密なねじ送りを行なうことができな
かつた。

〔考案の目的〕

本考案の目的は、ナツト部材に対する測定機本
体の相対移動を許容して、組立ての際に含まれた
誤差や送りねじ軸の回転の際の変動の測定機本体
側への悪影響を吸収することができ、しかも、送
り量を正確なものとすることのできる測定機の駆
動連結構造を提供することにある。

〔考案の構成〕

そのため本考案は、送りねじ軸に螺合されたナ
ツト部材に遊嵌され且つ送り方向と直交する方向
に向けられた連結板をナツト部材に、送り方向の
両側から挟持して送り方向には相対変位不能で連
結板の面方向には相対変位可能に、係合する第１
係合手段と、前記連結板を測定機本体側に、送り
方向の両側から挟持して送り方向には相対変位不
能で連結板の面方向に対しては所定範囲内で傾斜
可能に、係合する第２係合手段と、ナツト部材お
よび測定機本体側のいずれか一方に固定されたア
ームを、ナツト部材および測定機本体側のいずれ
か他方において、ナツト部材の周方向の両側から
所定の間隔を許容しながら挟持してナツト部材を
測定機本体側に相対回転不能に係合する第３係合
手段と、を夫々相互に干渉しないように格別に設
け、送りねじ軸に螺合されたナツト部材のヨーイ
ング、ローイング、ピツチング等の変動や組立て
の際に含まれた誤差を前記連結板により吸収させ
（許容し）て、前記目的を達成しようとするもの
である。

〔実施例の説明〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第２図には、本考案に係る測定機の駆動連結構
造が三次元測定機に適用された一実施例の全体構
成が示されている。図中、基台１１の両側に立設
されたコラム１２には移動レール１３がＸ軸方向
に沿つて移動自在に支持され、この移動レール１
３には測定機本体としてのスライダ１４がＹ軸方
向に沿つて移動自在に支持されている。移動レー
ル１３には送りねじ軸１５が回転可能且つ前記レ
ール１３と平行に取付けられるとともに、送りね
じ軸１５は駆動モータ１６により回転角度が極め
て高精度に制御された状態で回転され得るように
なつている。また、スライダ１４にはスピンドル
１７がＺ軸方向に沿つて移動可能に支持され、こ
れにより、スピンドル１７は互いに直交するＸ，
Ｙ，Ｚ軸方向の夫々に三次元的に移動可能とされ
ている。

第３図には、前記スライダ１４の内部構造が示
されている。図中、送りねじ軸１５には、一端側
にフランジ部２１Ａを有するナツト部材２１が螺
合され、このナツト部材２１には２枚のリング状
の挟持板２２が、スペーサ２３を挟持して互いに
所定間隔を隔てた状態で、被嵌固定されている。
また、２枚の挟持板２２は夫々送り方向（送りね
じ軸１５の軸線方向５と直交する方向に向けられ
ている。

前記スペーサ２３には、略中央部に挿通孔２４
Ａを有する連結板２４が遊嵌されている。この連
結板２４は送り方向と直交する方向に向けられる
とともに、両側面は夫々精度研磨されて極めて平
滑な状態に仕上げられている。

２枚の挟持板２２の互いに向い合う側面と、連
結板２４の両面側と、の間には、複数の硬質ボー
ル２５が夫々介装され、これら複数の硬質ボール
２５はスペーサ２３の周囲を、図示しないリテー
ナによりその周方向に沿つて所定間隔毎に互いの
間隔が保持されるよう、、配置されている。また、
各硬質ボール２５は、挟持板２２および連結板２
４の夫々の側面上に転がり点接触（或いは滑り点
接触）するとともに、硬質ボール２５により送り
方向の両側から挟持された連結板２４は、送り方
向と直交する方向に向けられた状態にて２つの挟
持板２２間に保持された状態となつている。ここ
において、前記挟持板２２と硬質ボール２５とに
より、連結板２４をナツト部材２１に、送り方向
の両側から挟持して送り方向には剛接触して相対
変位不能であるが、連結板２４の面方向には転が
り点接触して（或いは滑り点接触して）相対変位
可能に、係合する第１係合手段２８が構成されて
いる。

連結板２４の一部は挟持板２２より更にナツト
部材２１の径方向外側へと所定長だけ延在され、
この延在部分は本体結合ブラケツト３１に形成さ
れた凹部３２内に遊挿入されている。この本体結
合ブラケツト３１は前記測定機本体としてのスラ
イダ１４側に結合されている。

凹部３２の送り方向両側の壁体を構成する２つ
の凸部３３および３４のうち、一方の凸部３３に
は硬質ボール３５が半分程の深さに埋設されて固
定され、この硬質ボール３５が連結板２４の一側
面に点接触されている。また、他方の凸部３４に
は調整ねじ３６が送り方向に沿つて螺合挿通され
ており、調整ねじ３６の先端には硬質ボール３７
が固定され、この硬質ボール３７は前記硬質ボー
ル３５と向い合つた状態で連結板２４の他方の側
面に当接している。即ち、凹部３２内の連結板２
４は、その両側面から硬質ボール３５および３７
により挟持されている。また、硬質ボール３７の
連結板２４の前記側面への当接部は円錐状に形成
されたテーパ陥部３８とされ、この陥部３８内に
硬質ボール３７が陥入され、硬質ボール３７を傾
動中心として連結板２４が傾斜可能に支持されて
いる。ここにおいて、両凸部３３，３４、両硬質
ボール３５，３７、および、調整ねじ３６によ
り、連結板２４をスライダ１４側に、送り方向の
両側から挟持して送り方向には剛接触して相対変
位不能でかつ連結板２４の両方向に傾斜可能に、
係合する第２係合手段３９が構成されている。

前記フランジ部２１Ａの外側面にはアーム４１
が径方向外側にに向つて突設固定されている。こ
のアーム４１の先端側は、第４図に示されるよう
に、前記本体結合ブラケツト３１に形成された廻
り止め用凹部４２内に遊挿入されている。廻り止
め用凹部４２の両側壁を構成する廻り止め用凸部
４３には、夫々調整ねじ４４がアーム４１に向つ
てナツト部材２１の周方向（軸線方向）に沿つて
挿入されている。

２つの調整ねじ４４の先端には小球状の硬質チ
ツプ４５が固定され、即ち、アーム４１はナツト
部材２１の径方向の両側から硬質チツプ４５によ
り点接触された状態で挟持されている。ここにお
いて、両廻り止め用凸部４３、調整ねじ４４、お
よび硬質チツプ４５により、アーム４１をスライ
ダ１４側においてナツト部材２１の周方向の両側
から所定の間隙を許容しながら挟持してナツト部
材２１をスライダ１４側に相対回転（送りねじ軸
１５を中心とする回転）不能に係合する第３係合
手段４８が構成されている。なお、両硬質チツプ
４５間に挟まれたアーム４１は、ナツト部材２１
の回転方向以外の方向、例えば、送り方向や径方
向にはスライダ１４側に対して相対移動自在とさ
れている。

次に、本実施例の作用につき説明する。

送りねじ軸１５を駆動モータ１６により高精度
制御しながら回転させると、移動レール１３によ
りスライダ１４等を介して廻り止めされた状態に
あるナツト部材２１が、送りねじ軸１５の軸線方
向、即ち送り方向に沿つて移動される。

このとき、連結板２４は、第１係合手段２８お
よび第２係合手段３９の夫々において、ナツト部
材２１および本体結合ブラケツト３１側と送り方
向については相対移動不能とされており、ナツト
部材２１の送り量は極めて高精度に本体結合ブラ
ケツト３１側へと伝達されることとなる。

ナツト部材２１に、ヨーイング、ローリング、
ピツチング等の変動が生ずると、連結板２４が硬
質ボール２５を介して挟持板２２に対して連結板
２４の面方向に沿つて相対移動され、且つ、連結
板２４は硬質ボール３５，３８を介して本体結合
ブラケツト３１側と前記面方向に沿つて相対移動
可能とされている。従つて、ナツト部材２１に前
述のような変動が生じても、この変動は、連結板
２４がその面方向に沿つて自由移動してしまうこ
とにより吸収され、本体結合ブラケツト３１側へ
とは伝達されない。

また、ナツト部材２１は本体結合ブラケツト３
１と第３係合手段４８においても互いに係合され
ているが、第３係合手段４８を構成するアーム４
１は、その両側より挟持される調整ねじ４４によ
り回転方向（ナツト部材２１の径方向）には相対
変位が高精度に規制されるが、連結板２４の面方
向等の、前記回り方向以外の方向についてはアー
ム４１の本体結合ブラケツト３１に対する相対変
位が許容されるものであるため、第３係合手段４
８においてもまた、ナツト部材２１のヨーイン
グ、ローリング、ピツチング等の変動がナツト部
材２１から本体結合ブラケツト３１へと伝達され
ることがない。

また、連結板２４はナツト部材２１にスペーサ
２３を介して遊嵌されており、連結板２４は第２
係合手段３９の硬質ボール３７を回動中心として
回動可能とされ、従つて、ナツト部材２１の送り
方向の変動も連結板２４により吸収される。

吸収される変動の大きさ（許容量）や送り量の
正確さは、調整ねじ３６および調整ねじ４４の
夫々により調整され、適用される測定機全体に要
求される精度に対応させることとなる。

また、送りねじ軸１５の回転の際に生ずる変動
が吸収されるのと同様に、組立ての際に含まれる
誤差、例えば、レール１３と送りねじ軸１５との
両者間における平行度の誤差等も吸収される。

このような本実施例によれば、ナツト部材２１
にヨーイング、ローリング、ピツチング等の種々
の変動が生じても、また、組立て中に誤差が含ま
れることとなつても、本体結合ブラケツト３１
（スライダ１４）側にはこのような誤差や変動は
伝達されないが、送り量自体は極めて高精度に伝
達されるという効果がある。

しかも、ナツト部材２１に生じた変動等の吸収
量のうち送りねじ軸１５の軸方向については調整
ねじ３６により、また、送りねじ軸１５の回転方
向については調整ねじ４４により夫々、調整可能
とされており、従つて、適用される三次元測定機
の精度に応じて、最も適切な変動の許容量や送り
量の正確さを容易に且つ迅速に選択することがで
きるという効果がある。

また、連結板２４は硬質ボール２５，３５に点
接触しており、摩擦力が極小とされているため、
連結板２４の動きが迅速となり、ナツト部材２１
側に生じた変動等が極めて迅速に吸収されるとい
う効果がある。

なお、実施にあたり、アーム４１はナツト部材
２１側に取付けられるものとしたが、これとは逆
に、本体結合ブラケツト３１側に取付けられてい
てもよい。また、第３係合手段４８は、アーム４
１を回転方向両側から硬質チツプ４５により挟持
する前述の構成に限らず、ナツト部材２１に対す
る本体結合ブラケツト３１の連結板２４の面方向
等の動きを許容しながら且つ廻り止めを行なえ得
る構造であればよい。

また、調整ねじ３６，４４は必ずしも必要では
ないが、これらがあれば変動等の許容量や送り量
の正確さが適宜調整できて便宜である。

〔考案の効果〕

上述のように本考案によれば、ナツト部材に対
する測定機本体の相対移動を許容して、組立ての
際に含まれた誤差や送りねじの回転の際のナツト
部材に生じた変動が測定機本体側に伝達されるこ
とがなく、しかも、送り量を正確なものとするこ
とのできる測定機の連結駆動構造を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の測定機の駆動連結構造の概略構
成を示す平面図、第２図は本考案に係る測定機の
駆動構造の一実施例が適用される三次元測定機の
全体構成を示す斜視図、第３図は前記実施例を拡
大して示す一部を切欠いた正面図、第４図は第３
図の−線に従う矢視断面図である。１５……送りねじ軸、１６……駆動モータ、２
１……ナツト部材、２２……挟持板、２３……ス
ペーサ、２４……連結板、２５，３５，３８……
硬質ボール、２８……第１係合手段、３１……本
体結合ブラケツト、３２……凹部、３３……凸
部、３６……調整ねじ、３９……第２係合手段、
４１……アーム、４２……廻り止め用凹部、４３
……廻り止め用凸部、４４……調整ねじ、４５…
…硬質チツプ、４８……第３係合手段。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

送りねじ軸に螺合されたナツト部材に測定機本
体側を連結する測定機の駆動連結構造であつて、
前記ナツト部材に遊嵌され且つ送り方向と直交す
る方向に向けられた連結板を、ナツト部材に、送
り方向の両側から挟持して送り方向には相対変位
不能で且つ連結板の面方向には相対変位可能に、
係合する第１係合手段と、前記連結板を、測定機
本体側に、送り方向の両側から挟持して送り方向
には相対変位不能で且つ連結板の面方向に対して
は所定範囲内で傾斜可能に、係合する第２係合手
段と、ナツト部材および測定機本体側のいずれか
一方に固定されたアームを、ナツト部材および測
定本体側のいずれか他方において、ナツト部材の
周方向の両側から所定の間隙を許容しながら挟持
してナツト部材を測定機本体側に相対回転不能に
係合する第３係合手段と、を含んで構成されてい
ることを特徴とする測定機の駆動連結構造。