JPH0249528Y2 - - Google Patents

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、送り量をも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
ツト部材に送り方向と直交する方向に向けて固定
さ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、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２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、ローリング、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て（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、略中央部にナ
ツト部材２１が挿通される挿通孔２４Ａを有する
連結板２４が嵌合されている。この連結板２４は
送り方向と直交する方向に向けられてフランジ部
２１Ａに固定されるとともに、両側面は夫々高精
度研磨されて極めて平滑な状態に仕上げられてい
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。また、前記
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には夫々調整ねじ３５，３
６が同一軸線上を互いに向い合つた状態で嵌入保
持されている。調整ねじ３５，３６の先端には
夫々硬質ボール３７，３８が固定され、これら硬
質ボール３７，３８は滑り案内板４１，４２のテ
ーパ陥部４１Ａ，４２Ａ内に陥入されている。

両滑り案内板４１，４２は、連結板２４と同様
に、送り方向と直交する方向に向けて配置され、
両滑り案内板４１，４２間には硬質ボール４３を
介して連結板２４が挟持されている。硬質ボール
４３は連結板２４の径方向に異なる位置にて複数
配置され、且つ、図示しないリテーナにより保持
されている。また、硬質ボール４３に接する滑り
案内板４１，４２の側面は高精度研磨されて極め
て平滑に仕上げられている。

ここにおいて、凹部３３，３４、調整ねじ３
５，３６、硬質ボール３７，３８，４３、および
両滑り案内板４１，４２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連結板
２４の面方向には硬質ボール４３を介して転がり
点接触して相対変位可能に係合する第１係合手段
４６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５１
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５１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５２内に遊挿入されている。廻り止
め用凹部５２の両側壁を構成する廻り止め用凸部
５３には、夫々調整ねじ５４がアーム５１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５４の先端には小球状の硬質チ
ツプ５５が固定され、即ち、アーム５１はナツト
部材２１の径方向の両側から硬質チツプ５５によ
り点接触された状態で、所定の間隙を許容しなが
ら且つ前記間隙が調整可能とされながら、挟持さ
れている。ここにおいて、両廻り止め用凸部５
３，調整ねじ５４、および硬質チツプ５５によ
り、アーム５１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２係合手段５８が構成されてい
る。なお、両硬質チツプ５５間に狭まれたアーム
５１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
対して相対移動可能とされている。

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４６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４３を介して連結板２４の面方向に沿つ
て相対移動され、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２係合手段５８においても互いに係合され
ているが、第２係合手段５８を構成するアーム５
１は、その両側より挟持される調整ねじ５４によ
り回転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、前記回転方向以外
の方向についてはアーム５１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２係合手段５８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、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３５，３６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
こととなつた誤差、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
れることとなつていても、本体結合ブラケツト３
１（スライダ１４側）側に前記変動や誤差は伝達
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、即ち、変動等の許容量や或いは送り量の正確
さは、調整ねじ３６および調整ねじ５４の夫々に
より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、最も適正な許容量
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。

また、滑り案内板４１，４２を設けたので、こ
の点からも連結板２４の動きが迅速となり、か
つ、連結板２４の姿勢も安定する。

なお、実施にあたり、アーム５１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２係合手段５８は、アーム５
１を回転方向両側から硬質チツプ５５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、３７，３８，４３……
硬質ボール、４１，４２……滑り案内板、４６…
…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、５１……アーム、５２……廻り止め用凹部、
５３……廻り止め用凸部、５４……調整ねじ、５
５……硬質チツプ、５８……第２係合手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 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、
   前記ナツト部材に送り方向と直交する方向に向け
   て固定された連結板を、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は相対変位可能に、係合
   する第１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２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。