JPH062752A - 運動方向変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 運動方向変換装置に係り、回転運動を直線運
動に変換するとともに、損失を軽減して運動変換効率を
向上させ、衝撃等の課題荷重印加時の損傷発生防止や構
造の単純化等を達成する。 【構成】 スリーブ部と、これに挿入状態に組み合わせ
されるロッド部との内外表面に、螺旋状磁石のＮ極とＳ
極とが軸方向に同一ピッチで交互に配され、スリーブ部
及びロッド部の間に回転方向及び軸方向に相対移動可能
に支持する軸受け部が介在状態に配される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、運動方向変換装置に係
り、特に、回転運動と直線運動との変換を行なうもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】回転運動を直線運動に変換する装置とし
て、いわゆるボールねじ機構があり、おねじ部の回転で
回転拘束状態のナット部を直線移動させるようにしてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしボールねじ機構
の場合では、ねじ及びボールの接触部分に摩擦抵抗によ
る損失が生じ易く、また、軸方向に衝撃荷重等の過大な
荷重が加わると、螺合部分が破損に至るおそれがある。
そして、塵埃等が付着すると摩擦損失が増大して、運動
変換性が低下する傾向が生じる。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みて提案されたもの
で、 摩擦接触等による損失を軽減して運動変換効率を向上
させること、 衝撃等の過大荷重印加時の損傷を防止すること、 形状及び構造の単純化を図ること 等を目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る運動方向変換装置では、内表面に螺旋
状磁石のＮ極とＳ極とが軸方向に同一ピッチで交互に配
されるスリーブ部と、該スリーブ部内に挿入され外表面
に螺旋状磁石のＮ極とＳ極とが軸方向に前記同一ピッチ
で交互に配されるロッド部と、スリーブ部及びロッド部
の間に介在状態に配されこれらを回転方向及び軸方向に
相対移動可能に支持する軸受け部とを具備する構成を採
用している。

【０００６】

【作用】ロッド部を回転させると、その外表面の螺旋状
磁石のＮ極とＳ極とが軸方向にずれる移動をするため
に、対向するスリーブ部の螺旋状磁石のＮ極とＳ極と
が、異極による吸引作用と同極による反発作用とによっ
て軸方向に移動し、ロッド部に与えた回転運動がスリー
ブ部の軸方向の直線運動に変換される。スリーブ部を回
転させた場合も、各螺旋状磁石のＮ極とＳ極との吸引作
用と反発作用とによって、ロッド部の軸方向の移動に変
換される。ロッド部またはスリーブ部の一方に直線運動
を与えた場合にあっては、軸受け部の軸方向及び回転方
向の抵抗が小さい範囲において、直線運動を回転運動に
変換することが行なわれる。

【０００７】

【実施例】本発明に係る運動方向変換装置の一実施例に
ついて、図１ないし図４を参照して説明する。

【０００８】これら各図において、符号１はスリーブ
部、２はロッド部、３は軸受け部、４は回転駆動源、５
は被駆動体、６は加圧空気供給源である。

【０００９】前記スリーブ部１は、図１及び図３に示す
ように、その内表面にＮ極を内向させた螺旋状磁石１ａ
と、Ｓ極を内向させた螺旋状磁石１ｂとが、軸方向に同
一ピッチで交互に配され、被駆動体５に対して一体に連
結されている。

【００１０】前記ロッド部２は、図１及び図３に示すよ
うに、スリーブ部１の中に若干のクリアランスを形成し
た挿入状態に組み合わせられるものであり、その外表面
にＮ極を外向させた螺旋状磁石２ａと、Ｓ極を外向させ
た螺旋状磁石２ｂとが、軸方向に前記同一ピッチで交互
に配され、回転駆動源４に接続されている。

【００１１】前記軸受け部３は、スリーブ部１とロッド
部２との間に介在状態に配されて、これらを回転方向及
び軸方向に相対移動可能に支持するものであり、例えば
図２に示す構造とされる。つまり、軸受け部３は、スリ
ーブ部１の両端部に配されためねじ部１ｃに螺合状態に
取り付けられる二つの軸受けリング３ａと、該軸受けリ
ング３ａの壁中に軸方向に沿って形成され加圧空気供給
源６に接続される空気導入路３ｂと、該空気導入路３ｂ
に接続され軸受けリング３ａの内面に開口が向けられる
複数の噴出孔３ｃとを有するものとされる。

【００１２】このように構成されている運動方向変換装
置にあって、回転駆動源４の作動によりロッド部２を回
転させると、その外表面の螺旋状磁石２ａ，２ｂのＮ極
とＳ極とが、少しずつ軸方向にずれる移動をするため
に、外方位置のスリーブ部１における螺旋状磁石１ａ，
１ｂとの間で、Ｎ極とＳ極とが、異極になっている部分
で吸引作用が生じ、かつ、同極となっている部分で反発
作用が生じて、スリーブ部１が軸方向に移動する。この
場合のスリーブ部１の移動方向は、ロッド部２の左右回
転によって設定され、ロッド部２に与えた回転運動が、
スリーブ部１の軸方向の直線運動に変換されることにな
る。

【００１３】回転運動から直線運動への変換時の損失発
生は、スリーブ部１とロッド部２とが非接触状態に保持
されていると、軸受け部３の摩擦抵抗によって影響を受
ける。加圧空気供給源６の作動により軸受けリング３ａ
の空気導入路３ｂに、加圧空気を供給すると、加圧空気
が複数箇所において噴出孔３ｃからロッド部２の表面に
噴出し、スリーブ部１とロッド部２との間に加圧状態の
空気層が形成されることにより、スリーブ部１とロッド
部２と芯出し及び支持が行なわれる。この場合のスリー
ブ部１とロッド部２との間における軸方向及び回転方向
の移動にともなうエネルギ損失は、非常に小さなものと
なるので、小さなトルクでスリーブ部１を軸方向に直線
移動させることができる。

【００１４】〔他の実施態様〕本発明にあっては、次の
技術を包含するものである。 （１） スリーブ部１に回転駆動源４を接続して、ロッ
ド部２を軸方向に直線移動させること。 （２） スリーブ部１またはロッド部２の一方に直線運
動を与えて、他方を回転させること、この場合におい
て、軸受け部３の移動抵抗を図２例のように小さくなる
構造を採用するとともに、螺旋状磁石１ａ，１ｂ，２
ａ，２ｂの螺旋傾斜を大きくすること。

【００１５】

【発明の効果】本発明に係る運動方向変換装置によれ
ば、スリーブ部と、これに挿入状態に組み合わせされる
ロッド部との内外表面に、螺旋状磁石のＮ極とＳ極とが
軸方向に同一ピッチで交互に配され、スリーブ部及びロ
ッド部の間に回転方向及び軸方向に相対移動可能に支持
する軸受け部が介在状態に配される構成を採用している
ので、以下の効果を奏する。 （１） スリーブ部とロッド部との間が非接触状態とさ
れ、軸受け部の接触摩擦抵抗等による損失のみとなるか
ら、回転運動と直線運動との変換効率を著しく向上させ
ることができる。 （２） スリーブ部とロッド部との間に衝撃等の過大荷
重が印加された場合にあっては、スリーブ部とロッド部
とが機械的に噛み合うことがなく損傷事故の発生を防止
することができる。 （３） スリーブ部及びロッド部の係合部分が円筒状と
なり、形状及び構造の単純化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る運動方向変換装置の一実施例を示
す正断面図である。

【図２】図１の鎖線Ｂ部分の拡大断面図である。

【図３】図１のスリーブ部の斜視図である。

【図４】図１のロッド部の斜視図である。

【符号の説明】

１ スリーブ部 １ａ，１ｂ 螺旋状磁石 １ｃ めねじ部 ２ ロッド部 ２ａ，２ｂ 螺旋状磁石 ３ 軸受け部 ３ａ 軸受けリング ３ｂ 空気導入路 ３ｃ 噴出孔 ４ 回転駆動源 ５ 被駆動体 ６ 加圧空気供給源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内表面に螺旋状磁石のＮ極とＳ極とが軸
   方向に同一ピッチで交互に配されるスリーブ部と、該ス
   リーブ部内に挿入され外表面に螺旋状磁石のＮ極とＳ極
   とが軸方向に前記同一ピッチで交互に配されるロッド部
   と、スリーブ部及びロッド部の間に介在状態に配されこ
   れらを回転方向及び軸方向に相対移動可能に支持する軸
   受け部とを具備する運動方向変換装置。