JPH0280908A - Friction feed mechanism - Google Patents

Friction feed mechanism

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JPH0280908A
JPH0280908A JP23167688A JP23167688A JPH0280908A JP H0280908 A JPH0280908 A JP H0280908A JP 23167688 A JP23167688 A JP 23167688A JP 23167688 A JP23167688 A JP 23167688A JP H0280908 A JPH0280908 A JP H0280908A
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JP
Japan
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drive shaft
shaft
roller
rotation
friction
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Application number
JP23167688A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuhide Sawada
克秀 沢田
Yusofu Hojiyatsuto
ユソフ ホジャット
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Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Original Assignee
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H19/00Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
    • F16H19/02Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
    • F16H19/025Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising a friction shaft

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To perform positioning with high accuracy by small-sized simple constitution by constituting a magnetic circuit between a drive shaft and a friction roller and obtaining the pressing force of the drive shaft with the friction roller whose lead angle is made changeable by utilizing the magnetic force of the magnetic circuit. CONSTITUTION:A magnetic circuit containing a friction roller 48, a drive shaft 12 and a holding member 42 is usually constituted of permanent magnets 51A, 51B, and the roller 48 and the shaft 12 are attracted mutually to generate pressing force. When a current is supplied to shape memory wires 62A, 62D in this state, a revolving shaft 43 is revolved and a revolving plate 63 strikes on a stopper 66A and the lead angle of the roller 48 is set to fine adjustment feed. Herein, a current is supplied to the piezoelectric element 73 of a lock means 71 to displace the same and the revolution of the shaft 43 is prescribed. When a current is supplied to shape memory wires 62B, 62C, the plate 63 strikes on a stopper B and the lead angle of the roller 48 is set to high speed feed. By this method, positioning can be performed with high accuracy by small-sized simple constitution.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、摩擦ローラを用いた摩擦送り機構に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a friction feeding mechanism using friction rollers.

例えば、測定機や工作機械などのテーブルあるいはヘッ
ドの送り機構として利用できる。
For example, it can be used as a table or head feeding mechanism for measuring machines, machine tools, etc.

[従来の技術] 三次元測定機や工作機械などでは、ワークを載置するデ
ープルや測定子あるいは工具を支持するヘッドを、送り
機構によって相対移動させる構成が採られている。
[Prior Art] Coordinate measuring machines, machine tools, and the like are configured to relatively move a table on which a work is placed, a probe, or a head that supports a tool using a feeding mechanism.

従来、この種の送りamには、高精度な送りが要求され
るため、ボールねじなどの送りねじを用いて駆動軸の回
転運動を軸方向の往復運動に変換する方式が多用されて
いる。しかし、この方式は、駆動軸に形成するねじ形状
を高精度に仕上げなければならないので、製造コストが
高くなるという問題があった。
Conventionally, this type of feed AM requires highly accurate feed, and therefore a system has often been used in which a feed screw such as a ball screw is used to convert the rotational motion of the drive shaft into reciprocating motion in the axial direction. However, this method has the problem of high manufacturing costs because the thread shape formed on the drive shaft must be finished with high precision.

そこで、駆動軸の軸線に対して所定のリード角で傾斜す
る摩擦ローラを駆動軸の周面に押圧し、駆動軸の回転に
伴って摩擦ローラに生じる駆動軸の軸方向分力で送り動
作を行う摩擦送りR桶が開発されている6例えば、第4
図または第5図に示すものが開発されている。
Therefore, a friction roller that is inclined at a predetermined lead angle with respect to the axis of the drive shaft is pressed against the circumferential surface of the drive shaft, and the feeding operation is performed using the axial component force of the drive shaft that is generated on the friction roller as the drive shaft rotates. A friction feed R bucket has been developed that performs 6 For example, the 4th
What is shown in FIG. 5 or FIG. 5 has been developed.

第4図に示すものは、相対移動可能なベット(図示省略
)とテーブル2との一方、ここではベット側に駆動軸3
をテーブル2の移動方向に沿ってかつ回転可能に設ける
とともに、テーブル2側に支持部材4を介してローラ保
持部材5を支軸6を支点として回動可能に取付け、この
ローラ保持部材5に前記駆動軸3の軸線に対して所定の
リード角で傾斜する摩擦ローラ7を回転可能に取付ける
とともに、テーブル2とローラ保持部材5との間に前記
摩擦ローラ7を駆動軸3の周面に押圧する引張コイルば
ね8を設けた構成である。
The one shown in FIG. 4 includes a relatively movable bed (not shown) and a table 2, with a drive shaft 3 on the bed side.
is rotatably provided along the moving direction of the table 2, and a roller holding member 5 is rotatably attached to the table 2 side via the support member 4 with a support shaft 6 as a fulcrum. A friction roller 7 inclined at a predetermined lead angle with respect to the axis of the drive shaft 3 is rotatably mounted, and the friction roller 7 is pressed against the circumferential surface of the drive shaft 3 between the table 2 and the roller holding member 5. This configuration includes a tension coil spring 8.

また、第5図に示すものは、テーブル2に支持部材4A
、4Bを介して一対のローラ保持部材5A  5Bを前
記駆動軸3を挟んでかつそれぞれ支軸6A、6Bを支点
として回動可能に取付け、この各ローラ保持部材5A、
5Bに前記駆動軸3の軸線に対して所定のリード角でか
つ互いに同一のリード角で傾斜する摩擦ローラ7A、7
Bをそれぞれ回転可能に取付けるとともに、両ローラ保
持部材5A、5B間に両摩擦ローラ7A、7Bを駆動軸
3の周面に押圧する引張コイルはね8−を設けた構成で
ある。
In addition, the one shown in FIG. 5 has a support member 4A on the table 2.
, 4B, a pair of roller holding members 5A and 5B are mounted on both sides of the drive shaft 3 and rotatably about support shafts 6A and 6B, respectively, and each roller holding member 5A,
5B, friction rollers 7A, 7 which are inclined at a predetermined lead angle with respect to the axis of the drive shaft 3 and at the same lead angle.
B are rotatably attached to each other, and a tension coil spring 8- for pressing both friction rollers 7A, 7B against the circumferential surface of the drive shaft 3 is provided between both roller holding members 5A, 5B.

[発明が解決しようとする課題] 第4図に示す構成では、駆動軸3の一方側から摩擦ロー
ラ7を引張コイルばね8によって押圧する構成であるた
め、その押圧力の反力がテーブル2に作用することにな
る。この反力は、テーブル2の案内機構に対して外乱と
なるので、高精度な位置決めを阻害する要因である。そ
のため、従来では、この反力を受けるために、テーブル
2の案内a構に高い剛性を持たせなければならないので
、機構か大型化するという問題かあった。
[Problems to be Solved by the Invention] In the configuration shown in FIG. It will work. This reaction force causes disturbance to the guide mechanism of the table 2, and is a factor that impedes highly accurate positioning. Therefore, in the past, in order to receive this reaction force, the guide a mechanism of the table 2 had to have high rigidity, which caused the problem of increasing the size of the mechanism.

また、第5図に示す構成では、駆動軸3の両側から一対
の摩擦ローラ7A、7Bを引張コイルはね8−によって
押圧する構成であるため、それらの反力は互いに打消さ
れ外部へ働かない利点かある。しかし、このような機構
では、一対の摩擦ローラ7A、7Bを必要とすることが
ら機構か複雑化する。その上、駆動軸3の軸線に対する
各摩擦ローラ7A、7Bのリード角を互いに一致させる
ことがきわめて困難である0両摩擦ローラ7A7Bのリ
ード角が代かでもずれていると、リード誤差となって駆
動軸3に対して滑りが生じる結果、高精度な位置決めが
期待できないばかりでなく、耐久性にも問題がある。
Furthermore, in the configuration shown in FIG. 5, since the pair of friction rollers 7A and 7B are pressed by the tension coil springs 8- from both sides of the drive shaft 3, their reaction forces cancel each other out and do not act on the outside. There are some advantages. However, such a mechanism requires a pair of friction rollers 7A and 7B, which makes the mechanism complicated. Furthermore, it is extremely difficult to match the lead angles of the friction rollers 7A and 7B with respect to the axis of the drive shaft 3.If the lead angles of the friction rollers 7A and 7B are even slightly different from each other, a lead error will occur. As a result of slippage on the drive shaft 3, not only can highly accurate positioning not be expected, but there are also problems with durability.

ところで、このような摩擦送りm構において、送り速度
を可変するには、駆動軸3の軸線に対する摩擦ローラの
リード角を調整できるように構成したもの、あるいは、
駆動軸3の軸線に対して異なるリード角の摩擦ローラを
複数組設け、これらを選択的に駆動軸3の外周面に押圧
できるように構成したものが知られている。
By the way, in order to vary the feed speed in such a friction feed m mechanism, it is necessary to have a configuration in which the lead angle of the friction roller with respect to the axis of the drive shaft 3 can be adjusted, or
It is known that a plurality of sets of friction rollers having different lead angles with respect to the axis of the drive shaft 3 are provided and configured such that these rollers can be selectively pressed against the outer peripheral surface of the drive shaft 3.

しかし、前者の場合には、摩擦ローラが引張コイルばね
8.8−によって駆動軸3の外周面に押圧されている状
態にあるため、リード角の変更も容易でなく、ます、そ
の押圧力を解除するための手段が必要である。しかも、
第5図に示す構成にあっては、一対の摩擦ローラ7A、
7Bのリード角を共に等しく変えなければならないので
より困龍である。
However, in the former case, since the friction roller is pressed against the outer peripheral surface of the drive shaft 3 by the tension coil spring 8.8-, it is not easy to change the lead angle, and the pressing force is A means to release the restriction is necessary. Moreover,
In the configuration shown in FIG. 5, a pair of friction rollers 7A,
It is more difficult because the lead angles of 7B must be changed equally.

また、後者の場合には、異なるリード角の摩擦ローラを
複数組設けなければならないので、構成が複雑化し、装
置も大型化するという欠点がある。
Furthermore, in the latter case, it is necessary to provide a plurality of sets of friction rollers with different lead angles, which has the drawback of complicating the structure and increasing the size of the device.

ここに、本発明の目的は、このような従来の課題を解消
すべくなされたもので、複数のI′J擦ローラを用いな
くても反力の処理が必要なく、従って、小型かつ簡易な
構成で高精度な位置決めを達成できるとともに、送り速
度も簡単な構成で可変できる摩擦送り機構を提供するこ
とにある。
The purpose of the present invention is to solve these conventional problems, and there is no need to process the reaction force without using a plurality of I'J rubbing rollers, and therefore it is small and simple. It is an object of the present invention to provide a friction feed mechanism that can achieve highly accurate positioning with a simple configuration and can also vary the feed rate with a simple configuration.

[課題を解決するための手段] そのため、本発明では、機構の小型化および簡素化をは
かるべく、駆動軸の軸線に対して摩擦ローラのリード角
を可変できる構成とするとともに、駆動軸と摩擦ローラ
との間に磁気回路を構成し、この磁気回路の磁力を利用
して押圧力を得るように構成したものである。
[Means for Solving the Problems] Therefore, in the present invention, in order to downsize and simplify the mechanism, the lead angle of the friction roller can be varied with respect to the axis of the drive shaft, and the friction roller A magnetic circuit is formed between the roller and the roller, and the magnetic force of this magnetic circuit is used to obtain a pressing force.

具体的には、相対移動可能な二部材の一方に磁性体から
なる駆動軸を相対移動方向に沿ってかつ回転可能に設け
るとともに、前記相対移動可能な二部材の他方に、周面
か前記駆動軸の周面に対して接触または僅かに離れて配
置された磁性体からなる摩擦ローラを回転可能にかつそ
の回転軸線および前記駆動軸の軸線に対して直交する回
動軸を中心として回動可能に設け、前記駆動軸と摩擦ロ
ーラとの間に磁気回路を構成するとともに、前記回動軸
を回動させる回動手段および前記回動軸を複数の回動角
度位置でロックするロック手段を設けた、ことを特徴と
する。
Specifically, one of the two relatively movable members is provided with a drive shaft made of a magnetic material so as to be rotatable along the direction of relative movement, and the other of the two relatively movable members is provided with a peripheral surface or the drive shaft. A friction roller made of a magnetic material that is placed in contact with or slightly apart from the circumferential surface of the shaft can be rotated, and can be rotated around a rotation axis that is orthogonal to the axis of rotation of the roller and the axis of the drive shaft. A magnetic circuit is provided between the drive shaft and the friction roller, and a rotating means for rotating the rotating shaft and a locking means for locking the rotating shaft at a plurality of rotation angle positions are provided. It is characterized by:

1作 用] 駆動軸とI!J擦ローラとの間に磁気回路か構成れてい
るため、その磁気回路の磁力によって押圧力が得られる
。このことは、従来のように機械的付勢手段によって押
圧力を得るものでないため、反力の処理も必要ない。従
って、反力を受けるために案内機構に高い剛性を持たせ
なくてもよく、また、複数の摩擦ローラを用いなくても
よいので、構成的には小型かつ簡易に構成することがで
きる。
1 action] Drive shaft and I! Since a magnetic circuit is constructed between the roller and the J rubbing roller, a pressing force is obtained by the magnetic force of the magnetic circuit. Since the pressing force is not obtained by mechanical urging means as in the conventional case, there is no need to deal with reaction force. Therefore, the guide mechanism does not need to have high rigidity in order to receive the reaction force, and it is not necessary to use a plurality of friction rollers, so the structure can be small and simple.

しかも、複数の摩擦ローラを用いなくてもよいことは、
これらのリード誤差による滑りの問題もないので、高精
度な位置決めを達成することができる。
Moreover, there is no need to use multiple friction rollers.
Since there is no problem of slippage due to these lead errors, highly accurate positioning can be achieved.

また、回動手段によって回動軸を回動すれば、駆動軸の
軸線に対する摩擦ローラのリード角を変化させることが
できるので、送り速度を可変することができる。しかも
、ロック手段によって回動軸の回動を規制することかで
きるので、設定したリード角に応じた送り速度で正確に
送り動作させることができる。
Further, by rotating the rotating shaft using the rotating means, the lead angle of the friction roller with respect to the axis of the drive shaft can be changed, so that the feed rate can be varied. Moreover, since the rotation of the rotation shaft can be restricted by the locking means, the feed operation can be performed accurately at a feed speed corresponding to the set lead angle.

[実施例] 以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。[Example] Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on examples.

第1図は本実施例の要部を示す断面、第2図はその平面
である0本実施例では、テーブル送り装置に適用した例
で、第1図に示す如く、ベツド11に対してテーブル2
1が第1図中左右方向へ往復移動可能に設けられている
FIG. 1 is a cross section showing the main part of this embodiment, and FIG. 2 is a plane view thereof. In this embodiment, the table is applied to a table feeding device, and as shown in FIG. 2
1 is provided so as to be able to reciprocate in the left and right directions in FIG.

これら相対移動する二部材の一方側、ここではベツド1
1側には、磁性体材料からなる駆動軸12が前記テーブ
ル21の往復移動方向に沿ってかつ回転可能に設けられ
ている。駆動軸12は、両端がベツド11に設けられた
ブラケット13(第1図中左端は図示省略)に回転可能
に支持され、かつ、一端に連結されたモータ14により
回転駆動される。
One side of these two relatively moving members, here the bed 1
On the first side, a drive shaft 12 made of a magnetic material is provided so as to be rotatable along the reciprocating direction of the table 21. The drive shaft 12 is rotatably supported at both ends by brackets 13 (the left end in FIG. 1 is not shown) provided on the bed 11, and is rotationally driven by a motor 14 connected to one end.

一方、テーブル21側には、ブラケット41を介して磁
性体材料からなる保持部材42が取付けられている。保
持部材42の中心位置には、回動軸43か前記駆動軸1
2の軸線に対して直角にかつ回転可能に設けられている
0回動軸43の下端には、=1字形形状の回動ブロック
45が一体的に設けられている。従って、回動ブロック
45も回動軸43とともに回動可能になっている。なお
、46は回動ブロック45の上面と保持部材42との間
に介装されたスラストベアリング、47は皿ばねである
。皿ばね47は回動ブロック45の上面を保持部材42
の下面から離れる方向へ付勢し、かつ、スラストベアリ
ング46は回動ブロック45の回動抵抗を軽減するため
のものである4回動ブロック45には、磁性体材料によ
って形成された摩擦ローラ48が図示しないベアリング
を介して回転可能に支持されている。
On the other hand, a holding member 42 made of a magnetic material is attached to the table 21 side via a bracket 41. At the center position of the holding member 42, there is a rotation shaft 43 or the drive shaft 1.
A rotation block 45 having a =1 shape is integrally provided at the lower end of the zero rotation shaft 43, which is rotatably provided at right angles to the axis of FIG. Therefore, the rotation block 45 is also rotatable together with the rotation shaft 43. Note that 46 is a thrust bearing interposed between the upper surface of the rotating block 45 and the holding member 42, and 47 is a disc spring. The disc spring 47 holds the upper surface of the rotation block 45 against the holding member 42.
The thrust bearing 46 is for reducing the rotation resistance of the rotation block 45.The rotation block 45 has a friction roller 48 formed of a magnetic material. is rotatably supported via a bearing (not shown).

摩擦ローラ48は、その周面が前記駆動軸12の周面に
対して接触または丙か離れて配置され、かつ、その摩擦
ローラ48の回転軸線および前記駆動軸12の軸線に対
して直交する軸を中心に回動可能になっている。つまり
、回転軸43を中心として回動可能に構成されている。
The friction roller 48 has a circumferential surface that is in contact with or slightly apart from the circumferential surface of the drive shaft 12, and has an axis that is perpendicular to the rotational axis of the friction roller 48 and the axis of the drive shaft 12. It is possible to rotate around the center. In other words, it is configured to be rotatable around the rotating shaft 43.

また、保持部材42の下面両側には、前記駆動軸12と
17擦ローラ48との間に磁気回路を構成する永久磁石
51A、51Bがそれぞれ取付けられている。各永久磁
石51A、51Bの下端部は、前記駆動軸12の外周面
に対して伍かな隙間を有する円弧状の凹部に形成されて
いる。
Permanent magnets 51A and 51B, which form a magnetic circuit between the drive shaft 12 and the rubbing roller 48, are attached to both sides of the lower surface of the holding member 42, respectively. The lower end portion of each of the permanent magnets 51A, 51B is formed into an arcuate recessed portion having a large gap with respect to the outer peripheral surface of the drive shaft 12.

また、前記保持部材42の上面側には、前記回動軸43
を回動させる回動手段61と、前記回動軸43を複数の
回動角度位置でロックするロック手段71とがそれぞれ
設けられている。
Further, the rotation shaft 43 is provided on the upper surface side of the holding member 42.
A rotation means 61 for rotating the rotation shaft 43 and a locking means 71 for locking the rotation shaft 43 at a plurality of rotation angle positions are provided.

回動手段61は、通電によって収縮する4本の形状記憶
ワイヤ62A〜62Dによって構成されている。形状記
憶ワイヤ62Aと62Dおよび62Bと62Cは、前記
回動軸43を挟んで対角的にかつ前記駆動軸12の軸線
と平行に配設されている。つまり、回動軸43の上端に
回動グレート63を介して設けられた前後4つのローラ
64に各形状記憶ワイヤ62A〜62Dが巻回され、そ
の各形状記憶ワイヤ62A〜62Dの両端が保持部材4
2の両端に設けられた係止部材65にそれぞれ連結され
ている。従って、回動軸43は、形状記憶ワイヤ62B
、62Cに通電すると第2図中反時計方向へ、形状記憶
ワイヤ62A、62Dに通電すると第2図中時計方向へ
それぞれ回動される。
The rotating means 61 is composed of four shape memory wires 62A to 62D that contract when energized. The shape memory wires 62A and 62D and 62B and 62C are arranged diagonally across the rotation shaft 43 and parallel to the axis of the drive shaft 12. That is, each of the shape memory wires 62A to 62D is wound around four front and rear rollers 64 provided at the upper end of the rotation shaft 43 via a rotation grate 63, and both ends of each of the shape memory wires 62A to 62D are connected to the holding member. 4
2, respectively, are connected to locking members 65 provided at both ends. Therefore, the rotation shaft 43 is shaped like the shape memory wire 62B.
, 62C rotate counterclockwise in FIG. 2, and when power is applied to the shape memory wires 62A and 62D, they rotate clockwise in FIG. 2.

ここでは、形状記憶ワイヤ62A、62Dへの通電によ
って回動軸43が第2図中時計方向へ回動され回動プレ
ート63がストッパ66Aに当接したとき、第3図(A
)に示す如く、摩擦ローラ48の回転軸線が駆動軸12
の軸線に対してリード角θ1になるように予め設定され
ている。また、形状記憶ワイヤ62B、62Cへの通電
によって回動軸43が第2図中反時計方向へ回動され回
動プレート63がストッパ66Bに当接したとき、第3
図(B)に示す如<、摩擦ローラ48の回転軸線が駆動
軸12の軸線に対してリード角θ2(θ1くθ2)にな
るように予め設定されている口yり手段71は、前記回
動プレート63の両端部分と対応する保持部材42の上
面に形成された凹溝72と、この各凹溝72に収納され
通電によって上下方向へ変位する圧電素子73とから構
成されている。従って、圧電素子73に通電すると、圧
電素子73が上下方向へ変位する。すると、回動プレー
ト63が上方へ押圧され、それに上り回動ブロック43
の上端面と保持部材42の摩擦が大きくなるので、回動
軸43の回動か規制される。
Here, when the rotation shaft 43 is rotated clockwise in FIG. 2 by energizing the shape memory wires 62A and 62D and the rotation plate 63 comes into contact with the stopper 66A, the rotation shaft 43 is rotated clockwise in FIG.
), the rotational axis of the friction roller 48 is aligned with the drive shaft 12.
The lead angle is set in advance to be a lead angle θ1 with respect to the axis. Further, when the rotating shaft 43 is rotated counterclockwise in FIG. 2 by energizing the shape memory wires 62B and 62C and the rotating plate 63 comes into contact with the stopper 66B, the third
As shown in Figure (B), the opening means 71 is set in advance so that the axis of rotation of the friction roller 48 is at a lead angle θ2 (θ1 × θ2) with respect to the axis of the drive shaft 12. It is composed of grooves 72 formed on the upper surface of the holding member 42 corresponding to both end portions of the moving plate 63, and piezoelectric elements 73 that are accommodated in each groove 72 and are displaced in the vertical direction when energized. Therefore, when the piezoelectric element 73 is energized, the piezoelectric element 73 is displaced in the vertical direction. Then, the rotating plate 63 is pressed upward, and the rotating block 43 moves upward.
Since the friction between the upper end surface of the holding member 42 and the holding member 42 increases, rotation of the rotating shaft 43 is restricted.

次に、本実施例の作用を説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

常時は、永久磁石51A、51Bによって摩擦ローラ4
8、駆動軸12および保持部材42を含む磁気回路が構
成されているので、その磁気回路の磁力によって摩擦ロ
ーラ48と駆動軸12とが互いに吸引された状態となっ
ている。つまり、この吸引力によって押圧力が発生した
状態となっている。
Normally, the friction roller 4 is moved by permanent magnets 51A and 51B.
8. Since a magnetic circuit including the drive shaft 12 and the holding member 42 is configured, the friction roller 48 and the drive shaft 12 are attracted to each other by the magnetic force of the magnetic circuit. In other words, a pressing force is generated by this suction force.

((紋動送り) ベツド11に対してテーブル21を微動送りするには、
形状記憶ワイヤ62A、62Dに通電する。すると、回
動軸43が第2図中時計方向へ回動され、回動プレート
63がストッパ66Aに当接した状態となる。この状態
では、第3図(A)に示す々U<、摩擦ローラ48の回
転軸線か駆動軸12の軸線に対してリード角θ1で傾斜
した角度に設定される。
((Movement feed) To move the table 21 slightly relative to the bed 11,
Electricity is applied to the shape memory wires 62A and 62D. Then, the rotation shaft 43 is rotated clockwise in FIG. 2, and the rotation plate 63 comes into contact with the stopper 66A. In this state, the rotational axis of the friction roller 48 is set at an angle inclined at a lead angle θ1 with respect to the axis of the drive shaft 12, as shown in FIG. 3(A).

ここで、ロック手段71の圧電素子73に通電すると、
圧電素子73が上下方向へ変位して回動ブロック43の
上端面と保持部材42の下面との摩擦が大きくなるので
、回動軸43は設定された角度位置で回動が規制される
Here, when the piezoelectric element 73 of the locking means 71 is energized,
Since the piezoelectric element 73 is displaced in the vertical direction and the friction between the upper end surface of the rotation block 43 and the lower surface of the holding member 42 increases, rotation of the rotation shaft 43 is restricted at a set angular position.

従って、この状態において、モータ14により駆動軸1
2を回転させると、駆動軸12の回転に追従して1ll
iローラ48が回転するので、テーブル21はリード角
θ1に応じた送りピッチP1πd  tanθ1 (な
だし、dは駆動軸12の直径)で移動される。つまり、
ベツド11に対してテーブル21を送りピッチP1で微
動送りさせることかできる。
Therefore, in this state, the drive shaft 1 is
When 2 is rotated, 1ll follows the rotation of the drive shaft 12.
Since the i-roller 48 rotates, the table 21 is moved at a feed pitch P1πd tan θ1 (d is the diameter of the drive shaft 12) according to the lead angle θ1. In other words,
The table 21 can be slightly moved relative to the bed 11 at a feed pitch P1.

(高速送り) ベツド11に対してテーブル21を高速送りするには、
形状記憶ワイヤ62B、62Cに通電する。すると、回
動軸43が第2図中反時計方向へ回動され、回動プレー
ト63がストッパ66Bに当接した状態となる。この状
態では、第3図(B)に示す如く、摩擦ローラ48の回
転軸線か駆動軸12の軸線に対してリード角θ2で傾斜
した角度に設定される。
(High-speed feed) To feed the table 21 at high speed with respect to the bed 11,
Electricity is applied to the shape memory wires 62B and 62C. Then, the rotation shaft 43 is rotated counterclockwise in FIG. 2, and the rotation plate 63 comes into contact with the stopper 66B. In this state, as shown in FIG. 3(B), the rotational axis of the friction roller 48 is set at an angle inclined with respect to the axis of the drive shaft 12 at a lead angle θ2.

ここで、ロック手段71の圧電素子73に通電すると、
圧電素子73が上下方向へ変位して回動ブロック43の
上端面と保持部材42の下面との摩擦が大きくなるので
、回動軸43は設定された角度位置で回動か規制される
Here, when the piezoelectric element 73 of the locking means 71 is energized,
Since the piezoelectric element 73 is displaced in the vertical direction and the friction between the upper end surface of the rotation block 43 and the lower surface of the holding member 42 increases, the rotation of the rotation shaft 43 is restricted at a set angular position.

従って、この状態において、モータ14により駆動軸1
2を回転させると、駆動軸12の回転に追従して摩擦ロ
ーラ48が回転するので、テーブル21はリード角θ2
に応じた送りピッチP1πd tanθ2 (ただし、
dは駆動軸12の直径)で移動される。つまり、ベツド
11に対してテーブル21を送りピッチP2で高速送り
させることができる。
Therefore, in this state, the drive shaft 1 is
2, the friction roller 48 rotates following the rotation of the drive shaft 12, so the table 21 has a lead angle θ2.
Feed pitch P1πd tanθ2 according to (however,
d is the diameter of the drive shaft 12). In other words, the table 21 can be fed at high speed with respect to the bed 11 at the feed pitch P2.

従って、本実施例によれば、永久磁石51A51Bを利
用して駆動軸12と摩擦ローラ48との間に磁気回路を
構成しているので、従来のように駆動軸の一方側から摩
擦ローラを押圧したときに生じる反力の処理が全く必要
がない、このことは、従来のようにその反力を受けるた
めの案内機構に高い剛性をもたせなくてもよく、また、
複数の摩擦ローラを用いなくてもよいので、構造的には
小型かつ簡易に構成することができる。しかも、摩擦ロ
ーラ34A、34Bが機械的に変位しなくてもよいので
、この点からも構造を簡素化できる。
Therefore, according to this embodiment, since a magnetic circuit is constructed between the drive shaft 12 and the friction roller 48 using the permanent magnets 51A51B, the friction roller is pressed from one side of the drive shaft as in the conventional case. There is no need to deal with the reaction force that occurs when this occurs, which means that the guide mechanism for receiving the reaction force does not need to have high rigidity as in the past, and
Since there is no need to use a plurality of friction rollers, the structure can be made smaller and simpler. Moreover, since the friction rollers 34A and 34B do not need to be mechanically displaced, the structure can be simplified from this point as well.

さらに、反力を処理するために複数の摩擦ローラを用い
なくてもよいことは、これらのリード誤差による滑りの
問題らないので、高精度な位置決めを°達成することが
できる。
Furthermore, since it is not necessary to use a plurality of friction rollers to process the reaction force, there is no problem of slippage due to these lead errors, and highly accurate positioning can be achieved.

また、1個の摩擦ローラ48を、その回転軸線および駆
動軸12の軸線に対して直交する回動軸43を中心とし
て回動自在に設けるとともに、その回動軸43を回動さ
せる回動手段61を設けたので、回動手段61によって
回動軸43を回動させれば、摩擦ローラ48の回転軸線
が駆動軸12の軸線に対してなすリード角を変化させる
ことができるから、微動送りと高速送りとを容易に切換
えることができる。しかも、回動手段61を4つの形状
記憶ワイヤ62A〜62Dによって構成したので、構成
的にも小型化できる。例えば、モータを利用するのに比
べはるかに小型化できる。
Further, one friction roller 48 is provided rotatably around a rotation shaft 43 that is orthogonal to its rotation axis and the axis of the drive shaft 12, and a rotation means for rotating the rotation shaft 43 is provided. 61 is provided, by rotating the rotating shaft 43 by the rotating means 61, the lead angle that the rotational axis of the friction roller 48 makes with respect to the axis of the drive shaft 12 can be changed. and high-speed feed can be easily switched. Moreover, since the rotating means 61 is constituted by the four shape memory wires 62A to 62D, the structure can also be made smaller. For example, it can be much smaller than using a motor.

また、回動軸43を所定角度位置でロックするロック手
段71を設けたので、設定したリード角θ1.θ2を正
確に維持させることができる。よって、正確な送りが達
成できる。しかも、ロック手段71も圧電素子73によ
って構成しなので、この点からも小型化か期待できる。
Further, since the locking means 71 for locking the rotating shaft 43 at a predetermined angular position is provided, the set lead angle θ1. θ2 can be maintained accurately. Therefore, accurate feeding can be achieved. Furthermore, since the locking means 71 is also constituted by the piezoelectric element 73, it can be expected that the size will be reduced from this point of view as well.

つまり、シリンダによって構成する場合に比べはるかに
小型化できる。
In other words, it can be much smaller than the case where it is constructed using cylinders.

なお、上記実施例では、永久磁石35A、35Bによっ
て磁気回路を構成するようにしたが、これに限らず例え
ば電磁石を利用してもよい。
In the above embodiment, the magnetic circuit is configured by the permanent magnets 35A and 35B, but the present invention is not limited to this, and for example, an electromagnet may be used.

また上記実施例では、回動軸43を回動させる手段61
を4つの形状記憶ヤイヤ62A〜62Dによって構成し
たが、これに限らず例えばモータなどでもよい。
Further, in the above embodiment, the means 61 for rotating the rotation shaft 43
Although the four shape memory tires 62A to 62D are used, the present invention is not limited thereto, and a motor or the like may be used instead.

また、上記実施例では、回動軸43の回動を規制するロ
ック手段71を圧電素子73によって構成したが、これ
に限らず例えばシリンダなどでもよい。
Further, in the above embodiment, the locking means 71 that restricts the rotation of the rotation shaft 43 is constituted by the piezoelectric element 73, but is not limited thereto, and may be a cylinder, for example.

また、モータ14は、一定回転で駆動されるものに限ら
ず、回転数可変式のモータであってもよい、このように
すれば、簡単な構造のまま一層幅広い送り速度変化を得
ることができる。
Further, the motor 14 is not limited to one driven at a constant rotation speed, and may be a motor with variable rotation speed. In this way, a wider range of feed speed changes can be obtained with a simple structure. .

なお、本発明は、上記実施例で述べたテーブル送り装置
に限らず、例えば工作機械のコラムとヘッドなどでもよ
く、相対移動する二部材の送り機構一般に適用すること
ができる。
Note that the present invention is not limited to the table feeding device described in the above embodiment, but may be applied to a column and head of a machine tool, for example, and can be applied to general feeding mechanisms of two members that move relative to each other.

[発明の効果] 以上の通り、本発明によれば、複数の摩擦ローラを用い
なくても反力の処理が必要なく、従って、小型かつ簡易
な構成で高精度な位置決めを達成できるとともに、送り
速度も簡単な構成で可変できる摩擦送りR横を提供する
ことができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is not necessary to process reaction force without using a plurality of friction rollers, and therefore high-precision positioning can be achieved with a small and simple configuration, and the feed speed can be improved. It is possible to provide a friction feed R lateral whose speed can also be varied with a simple configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜第3図は本発明の一実施例を示すもので、第1
図は要部の一部を切欠いた正面図、第2図はその平面図
、第3図<A)(B)は駆動軸と摩擦ローラとの関係を
示す平面図である。第4図および第5図はそれぞれ従来
例を示す斜視図である。 11.21・・・ベツドおよびテーブル、(相対移動可
能な二部材) 12・・・駆動軸、 48・・・摩擦ローラ、 51A、51B・・・永久磁石、 (磁気回路を構成する手段) 1・・・回動手段、 ・・ロック手段。
Figures 1 to 3 show one embodiment of the present invention.
The figure is a front view with a part of the main part cut away, FIG. 2 is a plan view thereof, and FIGS. 3A and 3B are plan views showing the relationship between the drive shaft and the friction roller. FIGS. 4 and 5 are perspective views showing conventional examples, respectively. 11.21... Bed and table, (two members movable relative to each other) 12... Drive shaft, 48... Friction roller, 51A, 51B... Permanent magnet, (means for configuring a magnetic circuit) 1 ... Rotating means, ... Locking means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)相対移動可能な二部材の一方に磁性体からなる駆
動軸を相対移動方向に沿ってかつ回転可能に設けるとと
もに、 前記相対移動可能な二部材の他方に、周面が前記駆動軸
の周面に対して接触または僅かに離れて配置された磁性
体からなる摩擦ローラを回転可能にかつその回転軸線お
よび前記駆動軸の軸線に対して直交する回動軸を中心と
して回動可能に設け、前記駆動軸と摩擦ローラとの間に
磁気回路を構成するとともに、 前記回動軸を回動させる回動手段および前記回動軸を複
数の回動角度位置でロックするロック手段を設けた、 ことを特徴とする摩擦送り機構。
(1) A drive shaft made of a magnetic material is provided on one of the two relatively movable members so as to be rotatable along the direction of relative movement, and the other of the two relatively movable members is provided with a circumferential surface of the drive shaft. A friction roller made of a magnetic material that is placed in contact with or slightly apart from the circumferential surface is rotatably provided and is rotatable around a rotation axis perpendicular to the axis of rotation thereof and the axis of the drive shaft. , a magnetic circuit is configured between the drive shaft and the friction roller, and a rotating means for rotating the rotating shaft and a locking means for locking the rotating shaft at a plurality of rotation angle positions are provided. A friction feed mechanism characterized by:
JP23167688A 1988-09-16 1988-09-16 Friction feed mechanism Pending JPH0280908A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5138885A (en) * 1990-03-16 1992-08-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Piezoelectric-type pressure sensor
WO1999061818A1 (en) * 1998-05-27 1999-12-02 Pbt (Ip) Limited Linear drive

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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