JPH0611435Y2 - テーブル送り機構 - Google Patents
テーブル送り機構Info
- Publication number
- JPH0611435Y2 JPH0611435Y2 JP1988107980U JP10798088U JPH0611435Y2 JP H0611435 Y2 JPH0611435 Y2 JP H0611435Y2 JP 1988107980 U JP1988107980 U JP 1988107980U JP 10798088 U JP10798088 U JP 10798088U JP H0611435 Y2 JPH0611435 Y2 JP H0611435Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nut
- screw shaft
- ball
- screw
- groove
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、主に工作機械や半導体製造装置等における位
置決め装置として組み込まれて用いられるテーブル送り
機構に関する。
置決め装置として組み込まれて用いられるテーブル送り
機構に関する。
一般的に、ボールねじのような送りねじ機構は種々の送
り装置，位置決め装置に多く使用されている。通常の送
りねじ機構は、ねじ軸を回転させ、それに伴い直進運動
するナットを案内機構に支持されたテーブルに固定して
使用される。しかし、テーブルの移動が直線移動でなく
曲線的に（例えば円弧面に沿って）移動する回動テーブ
ルの如く、案内機構がナット移動方向に湾曲させてある
場合や、ねじ軸のラジアル振れ（すなわち、ねじ軸の両
端を回転自在に支持する軸受の偏心とか、ねじ溝の偏
心）が問題になる超精密な位置決め装置の場合などは、
ナットとテーブルとの間にラジアル方向に撓むばね機構
を介装することで、両者のずれを吸収する機構が採用さ
れている。
り装置，位置決め装置に多く使用されている。通常の送
りねじ機構は、ねじ軸を回転させ、それに伴い直進運動
するナットを案内機構に支持されたテーブルに固定して
使用される。しかし、テーブルの移動が直線移動でなく
曲線的に（例えば円弧面に沿って）移動する回動テーブ
ルの如く、案内機構がナット移動方向に湾曲させてある
場合や、ねじ軸のラジアル振れ（すなわち、ねじ軸の両
端を回転自在に支持する軸受の偏心とか、ねじ溝の偏
心）が問題になる超精密な位置決め装置の場合などは、
ナットとテーブルとの間にラジアル方向に撓むばね機構
を介装することで、両者のずれを吸収する機構が採用さ
れている。
従来のこの種の送り機構としては、例えば実開昭５９−
７７６５２号公報に記載されたものがある。このもの
は、送りねじのねじ軸と、そのねじ軸に螺合されたナッ
トとを備え、そのナットに、一方の端部が固定されねじ
軸に対して平行且つ互いに平行な曲げにおける中立面を
有する複数枚の板ばねからなる連結部材を介してテーブ
ルが結合されるように構成されており、それらの板ばね
がそれぞれ平行板ばねを形成している。
７７６５２号公報に記載されたものがある。このもの
は、送りねじのねじ軸と、そのねじ軸に螺合されたナッ
トとを備え、そのナットに、一方の端部が固定されねじ
軸に対して平行且つ互いに平行な曲げにおける中立面を
有する複数枚の板ばねからなる連結部材を介してテーブ
ルが結合されるように構成されており、それらの板ばね
がそれぞれ平行板ばねを形成している。
しかしながら、上記従来の送り機構にあっては、前記板
ばねのラジアル方向のばね剛性は小さなものとすること
が、ラジアル振れを吸収する上では望ましいのである
が、このようにすると、ラジアル方向だけではなくスラ
スト方向やねじり方向の剛性も共に低下して、ナットが
ねじれ方向に回ったりして精密な位置決めは困難になっ
てしまうという問題点があった。
ばねのラジアル方向のばね剛性は小さなものとすること
が、ラジアル振れを吸収する上では望ましいのである
が、このようにすると、ラジアル方向だけではなくスラ
スト方向やねじり方向の剛性も共に低下して、ナットが
ねじれ方向に回ったりして精密な位置決めは困難になっ
てしまうという問題点があった。
また、ナットはテーブルに弱い板ばねで支えられている
ものであるから、両端を支持されたねじ軸の中間部にナ
ット等の重量が単純に加算されたにほぼ等しい振動系を
構成し、ねじ軸そのものの持つ固有振動数が、ナットの
重量が付加されることにより低下する。そのため、共振
を生じる危険速度も低くなるから、高速運転ができなく
なるという問題点があった。
ものであるから、両端を支持されたねじ軸の中間部にナ
ット等の重量が単純に加算されたにほぼ等しい振動系を
構成し、ねじ軸そのものの持つ固有振動数が、ナットの
重量が付加されることにより低下する。そのため、共振
を生じる危険速度も低くなるから、高速運転ができなく
なるという問題点があった。
本考案は、このような従来の問題点に着目してなされた
ものであり、ラジアル方向のばね剛性をあまり小さくし
なくても、ラジアル方向の振れを吸収でき、且つ精密な
位置決めや高速運転が可能なテーブル送り機構を提供す
ることを目的としている。
ものであり、ラジアル方向のばね剛性をあまり小さくし
なくても、ラジアル方向の振れを吸収でき、且つ精密な
位置決めや高速運転が可能なテーブル送り機構を提供す
ることを目的としている。
上記の目的を達成するため、この考案は、外面にボール
ねじ溝を有するねじ軸と、該ねじ軸のボールねじ溝と対
向するボールねじ溝を内面に有するナットと、前記ねじ
軸のボールねじ溝とナットのボールねじ溝との間に転動
自在に嵌合された第１のボール群とからなる送りねじ機
構と、前記ナットに板ばねを介して結合されたテーブル
と、該テーブルをねじ軸の軸線に沿って曲線状に案内す
る主案内機構と、前記ナットをねじ軸の軸線に沿って直
線的に案内する副案内機構とを備えるテーブル送り機構
において、前記板ばねはねじ軸の軸線と平行な平面を有
し、かつ、ねじ軸の軸線と平行な折曲部を有し一端がナ
ット側に他端がテーブル側にそれぞれ固定されたＺ状横
断面をなし、前記副案内機構はねじ軸の軸線と平行な内
側面にボール転動溝を有するガイドレールと、ガイドレ
ールのボール転動溝と対向するボール転動溝を外側面に
有するスライダーと、ガイドレールのボール転動溝とス
ライダーのボール転動溝との間に転動自在に嵌合されて
循環する第２のボール群とからなり、スライダーが前記
ナットに固着され前記ナットの回動を阻止している構成
としてある。
ねじ溝を有するねじ軸と、該ねじ軸のボールねじ溝と対
向するボールねじ溝を内面に有するナットと、前記ねじ
軸のボールねじ溝とナットのボールねじ溝との間に転動
自在に嵌合された第１のボール群とからなる送りねじ機
構と、前記ナットに板ばねを介して結合されたテーブル
と、該テーブルをねじ軸の軸線に沿って曲線状に案内す
る主案内機構と、前記ナットをねじ軸の軸線に沿って直
線的に案内する副案内機構とを備えるテーブル送り機構
において、前記板ばねはねじ軸の軸線と平行な平面を有
し、かつ、ねじ軸の軸線と平行な折曲部を有し一端がナ
ット側に他端がテーブル側にそれぞれ固定されたＺ状横
断面をなし、前記副案内機構はねじ軸の軸線と平行な内
側面にボール転動溝を有するガイドレールと、ガイドレ
ールのボール転動溝と対向するボール転動溝を外側面に
有するスライダーと、ガイドレールのボール転動溝とス
ライダーのボール転動溝との間に転動自在に嵌合されて
循環する第２のボール群とからなり、スライダーが前記
ナットに固着され前記ナットの回動を阻止している構成
としてある。
ナットとテーブルを連結する部材を構成する板ばねはね
じ軸のラジアル方向に撓んで両者の移動時のずれを吸収
するのであるが、ナットが副案内機構に支持されて移動
するから、ねじ軸の振れはねじ軸自身の撓み等によりほ
ぼ吸収され、ナット自身の振れは小さくされているか
ら、板ばねを必要最小限以上に弱くしなくても良く、軸
方向の剛性の強いものを使用できる。そして、板ばねに
よりテーブルに結合されたナットは副案内機構により支
持されているから、ねじ軸の危険速度が低下することが
ない。また、ナットは副案内機構により回動を阻止され
ているので、ナットの回転トルクがテーブルに伝達され
ることはない。
じ軸のラジアル方向に撓んで両者の移動時のずれを吸収
するのであるが、ナットが副案内機構に支持されて移動
するから、ねじ軸の振れはねじ軸自身の撓み等によりほ
ぼ吸収され、ナット自身の振れは小さくされているか
ら、板ばねを必要最小限以上に弱くしなくても良く、軸
方向の剛性の強いものを使用できる。そして、板ばねに
よりテーブルに結合されたナットは副案内機構により支
持されているから、ねじ軸の危険速度が低下することが
ない。また、ナットは副案内機構により回動を阻止され
ているので、ナットの回転トルクがテーブルに伝達され
ることはない。
以下、本考案の実施例を図とともに説明する。
第１図ないし第２図は、本考案の第１実施例を示すもの
である。ボールねじのねじ軸１にはナット２が螺合され
ている。ねじ軸１は外周面にボールねじ溝を有し、ナッ
ト２は内周面にねじ軸１のボールねじ溝と対向するボー
ルねじ溝を有し、これらのボールねじ溝の間には第１の
ボール群が転動自在に嵌合されている。ねじ軸１の両端
部はそれぞれ転がり軸受３，４に支承されている。ねじ
軸１の一端はさらに延長され、カップリング５を介して
駆動モータ６に接続されている。転がり軸受３はブラケ
ット７を、転がり軸受４はブラケット８を、駆動モータ
６は取付台９を介して、基台１０上に支持されている。
ナット２はナットハウジング１１に固着されており、こ
のナットハウジング１１は弾性体の連結部材である板ば
ね１２を介して主テーブル１３に連結されている。板ば
ね１２は、ねじ軸１の軸線と平行な平面を有し、かつ、
ねじ軸の軸線と平行な折曲部を有し、横断面が略Ｚ状で
その一側端側がナットハウジング１１の上面に固着され
ると共に、他の側端側が主テーブル１３の下面に固着さ
れ、ねじ軸１の必要最小限度のラジアル方向の撓みと軸
方向のねじれが可能であって軸方向には撓まないように
されている。
である。ボールねじのねじ軸１にはナット２が螺合され
ている。ねじ軸１は外周面にボールねじ溝を有し、ナッ
ト２は内周面にねじ軸１のボールねじ溝と対向するボー
ルねじ溝を有し、これらのボールねじ溝の間には第１の
ボール群が転動自在に嵌合されている。ねじ軸１の両端
部はそれぞれ転がり軸受３，４に支承されている。ねじ
軸１の一端はさらに延長され、カップリング５を介して
駆動モータ６に接続されている。転がり軸受３はブラケ
ット７を、転がり軸受４はブラケット８を、駆動モータ
６は取付台９を介して、基台１０上に支持されている。
ナット２はナットハウジング１１に固着されており、こ
のナットハウジング１１は弾性体の連結部材である板ば
ね１２を介して主テーブル１３に連結されている。板ば
ね１２は、ねじ軸１の軸線と平行な平面を有し、かつ、
ねじ軸の軸線と平行な折曲部を有し、横断面が略Ｚ状で
その一側端側がナットハウジング１１の上面に固着され
ると共に、他の側端側が主テーブル１３の下面に固着さ
れ、ねじ軸１の必要最小限度のラジアル方向の撓みと軸
方向のねじれが可能であって軸方向には撓まないように
されている。
主テーブル１３は、その両側縁下面を主案内機構１５で
支承されて、ねじ軸１に螺合されたナット２の移動方向
に沿って、曲線的に移動可能に構成されている。すなわ
ち、主案内機構１５は、下面が長手方向に湾曲した凹面
とされた主案内テーブル１６と、この凹面に摺接するよ
う上面が長手方向に湾曲された蒲鉾形の凸面とされた横
断面コ字状の一対の主案内レール１７との組み合わせで
あり、主案内レール１７が基台１０上に固定され、その
上に載置された主案内テーブル１６上に主テーブル１３
が固着されている。
支承されて、ねじ軸１に螺合されたナット２の移動方向
に沿って、曲線的に移動可能に構成されている。すなわ
ち、主案内機構１５は、下面が長手方向に湾曲した凹面
とされた主案内テーブル１６と、この凹面に摺接するよ
う上面が長手方向に湾曲された蒲鉾形の凸面とされた横
断面コ字状の一対の主案内レール１７との組み合わせで
あり、主案内レール１７が基台１０上に固定され、その
上に載置された主案内テーブル１６上に主テーブル１３
が固着されている。
更に、基台１０上には、ねじ軸１の直下にねじ軸１と平
行に副案内機構２０が取付けてある。この副案内機構２
０は直線案内装置（リニアガイド装置）であり、ガイド
レール２１上に第２のボール群２２の転動を介し軸方向
に軽く走行するスライダ２３が跨架されている。ガイド
レール２１はねじ軸１の軸線と平行な内側面にボール転
動溝を有し、スライダ２３の外側面にはガイドレール２
１のボール転動溝と対向するボール転動溝を有し、これ
らのボール転動溝の間に第２のボール群２２が転動自在
に嵌合されて循環するようになっている。そしてこのス
ライダ２３の上面にナットハウジング１１が固着されて
いる。
行に副案内機構２０が取付けてある。この副案内機構２
０は直線案内装置（リニアガイド装置）であり、ガイド
レール２１上に第２のボール群２２の転動を介し軸方向
に軽く走行するスライダ２３が跨架されている。ガイド
レール２１はねじ軸１の軸線と平行な内側面にボール転
動溝を有し、スライダ２３の外側面にはガイドレール２
１のボール転動溝と対向するボール転動溝を有し、これ
らのボール転動溝の間に第２のボール群２２が転動自在
に嵌合されて循環するようになっている。そしてこのス
ライダ２３の上面にナットハウジング１１が固着されて
いる。
次に作用を説明する。
駆動モータ６を正転または逆転させることにより、ナッ
ト２が移動し、主テーブル１３は左方または右方に移動
する（第１図参照）。主テーブル１３は、主案内機構１
５の湾曲面１５Ａにより曲線的に案内される。このとき
ナットハウジング１１は、ねじ軸１に沿い直線移動する
ため、ナットハウジング１１と主テーブル１３との間に
上下のずれと傾きを生じる。このずれは板ばね１２の撓
みで吸収される。板ばね１２の撓みでナットハウジング
１１に負荷される下方への荷重とモーメントは、副案内
機構のリニアガイド装置２０で受け止められるから、ね
じ軸１やナット２には殆ど負荷は掛からない。ナット２
の振れ廻りはリニアガイド装置２０によって規制されて
いるので、板ばね１２のラジアル方向の剛性は必要最小
限度であればよく、軸方向の剛性の強いものが使用でき
るので、ねじ軸１の軸線に沿い曲線状に案内されて移動
する主テーブル１３に対して軸方向の力を有効に伝達で
きる。
ト２が移動し、主テーブル１３は左方または右方に移動
する（第１図参照）。主テーブル１３は、主案内機構１
５の湾曲面１５Ａにより曲線的に案内される。このとき
ナットハウジング１１は、ねじ軸１に沿い直線移動する
ため、ナットハウジング１１と主テーブル１３との間に
上下のずれと傾きを生じる。このずれは板ばね１２の撓
みで吸収される。板ばね１２の撓みでナットハウジング
１１に負荷される下方への荷重とモーメントは、副案内
機構のリニアガイド装置２０で受け止められるから、ね
じ軸１やナット２には殆ど負荷は掛からない。ナット２
の振れ廻りはリニアガイド装置２０によって規制されて
いるので、板ばね１２のラジアル方向の剛性は必要最小
限度であればよく、軸方向の剛性の強いものが使用でき
るので、ねじ軸１の軸線に沿い曲線状に案内されて移動
する主テーブル１３に対して軸方向の力を有効に伝達で
きる。
リニアガイド装置２０は、ラジアル方向だけではなくね
じり方向の剛性も共に高めるから、精密な位置決めがな
される。
じり方向の剛性も共に高めるから、精密な位置決めがな
される。
また、ねじ軸が中間部においてナットを介してリニアガ
イド装置で支えられる。そのため振動に対する支点間距
離が短くなり（第１図の例では、ねじ軸１は３点で支持
されている）、ねじ軸１の固有振動数が両端支持のもの
より高くなる。その結果、危険速度が高くなるので、高
速運転ができる。
イド装置で支えられる。そのため振動に対する支点間距
離が短くなり（第１図の例では、ねじ軸１は３点で支持
されている）、ねじ軸１の固有振動数が両端支持のもの
より高くなる。その結果、危険速度が高くなるので、高
速運転ができる。
以上説明したように、本考案によれば、送りねじ機構の
ボールねじのねじ軸に螺合されたナットに、ねじ軸のラ
ジアル方向に撓み、軸方向の剛性が強い板ばねを介して
テーブルを結合し、テーブルはねじ軸沿いに曲線状に案
内する主案内機構で支持し、且つナットをねじ軸に平行
に設けた副案内機構のリニアガイド装置で支持した。そ
のため、ナットとテーブルを連結する板ばねが両者の移
動時のずれを吸収し、且つ副案内機構がナットに加わる
荷重を支え、且つねじ軸のラジアル変位を矯正して、ラ
ジアル方向，ねじり方向の剛性を保つ。したがって高剛
性を有し、精密な位置決めや高速運転が可能で且つ長寿
命なテーブル送り機構を提供できるという効果が得られ
る。
ボールねじのねじ軸に螺合されたナットに、ねじ軸のラ
ジアル方向に撓み、軸方向の剛性が強い板ばねを介して
テーブルを結合し、テーブルはねじ軸沿いに曲線状に案
内する主案内機構で支持し、且つナットをねじ軸に平行
に設けた副案内機構のリニアガイド装置で支持した。そ
のため、ナットとテーブルを連結する板ばねが両者の移
動時のずれを吸収し、且つ副案内機構がナットに加わる
荷重を支え、且つねじ軸のラジアル変位を矯正して、ラ
ジアル方向，ねじり方向の剛性を保つ。したがって高剛
性を有し、精密な位置決めや高速運転が可能で且つ長寿
命なテーブル送り機構を提供できるという効果が得られ
る。
第１図は本考案の第１実施例の側面図、第２図はそのII
−II線断面図である。 １はねじ軸、２はナット、１２は板ばね（連結部材）、
１３は（主）テーブル、１５は主案内機構、２０はリニ
アガイド装置（副案内機構）である。
−II線断面図である。 １はねじ軸、２はナット、１２は板ばね（連結部材）、
１３は（主）テーブル、１５は主案内機構、２０はリニ
アガイド装置（副案内機構）である。
Claims (1)
- 【請求項１】外面にボールねじ溝を有するねじ軸と、該
ねじ軸のボールねじ溝と対向するボールねじ溝を内面に
有するナットと、前記ねじ軸のボールねじ溝とナットの
ボールねじ溝との間に転動自在に嵌合された第１のボー
ル群とからなる送りねじ機構と、前記ナットに板ばねを
介して結合されたテーブルと、該テーブルをねじ軸の軸
線に沿って曲線状に案内する主案内機構と、前記ナット
をねじ軸の軸線に沿って直線的に案内する副案内機構と
を備えるテーブル送り機構において、前記板ばねはねじ
軸の軸線と平行な平面を有し、かつ、ねじ軸の軸線と平
行な折曲部を有し一端がナット側に他端がテーブル側に
それぞれ固定されたＺ状横断面をなし、前記副案内機構
はねじ軸の軸線と平行な内側面にボール転動溝を有する
ガイドレールと、ガイドレールのボール転動溝と対向す
るボール転動溝を外側面に有するスライダーと、ガイド
レールのボール転動溝とスライダーのボール転動溝との
間に転動自在に嵌合されて循環する第２のボール群とか
らなり、スライダーが前記ナットに固着され前記ナット
の回動を阻止していることを特徴とするテーブル送り機
構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988107980U JPH0611435Y2 (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | テーブル送り機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988107980U JPH0611435Y2 (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | テーブル送り機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0230565U JPH0230565U (ja) | 1990-02-27 |
| JPH0611435Y2 true JPH0611435Y2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=31342888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988107980U Expired - Lifetime JPH0611435Y2 (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | テーブル送り機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0611435Y2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04244522A (ja) * | 1991-01-29 | 1992-09-01 | Toshiba Corp | 加熱調理器 |
| JP2586065Y2 (ja) * | 1991-03-29 | 1998-12-02 | ぺんてる株式会社 | 直線駆動装置 |
| JP2942685B2 (ja) * | 1993-02-03 | 1999-08-30 | トーヨーエイテック株式会社 | 被駆動物への送りねじ連結装置 |
| JPH10154012A (ja) * | 1996-11-25 | 1998-06-09 | Hitachi Denshi Ltd | ステージ機構 |
| JP4180875B2 (ja) * | 2002-03-06 | 2008-11-12 | 株式会社ベルデックス | 角度調整装置 |
| JP3844444B2 (ja) * | 2002-04-16 | 2006-11-15 | 光洋サーモシステム株式会社 | ボールねじ式移動装置 |
| JP3848304B2 (ja) * | 2003-06-12 | 2006-11-22 | 中央精機株式会社 | テーブル姿勢調整装置 |
| JP6837357B2 (ja) * | 2017-03-14 | 2021-03-03 | 三菱電機株式会社 | スクロール部材の加工方法及びスクロール部材の加工装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5135269B2 (ja) * | 1972-08-25 | 1976-10-01 | ||
| JPS60178552U (ja) * | 1984-05-08 | 1985-11-27 | 株式会社不二越 | テ−ブル駆動装置の送りナツト機構 |
-
1988
- 1988-08-17 JP JP1988107980U patent/JPH0611435Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0230565U (ja) | 1990-02-27 |
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