JPH0670463U - 直線運動駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ スライダブロックのボールネジとモータのロ
ータシャフトを結合するカップリングの廃止。 ［構成］ シャフト（１０）は単一素材であり、その一
部（１２）のネジ加工後に完成ロータ（４０）が固着さ
れる。このシャフト（１０）は両軸端部（１６）（１
８）のみでサポートユニット（２８）のベアリング（３
０）とモータフレーム（３４）のベアリング（３６）で
軸支される。軸心精度を保証するため、第２のサポート
ユニット（３２）とフロントブラケット（３６）の結合
面およびフロントブラケット（３６）とモータフレーム
（４２）の結合面に図示するような嵌合構造が形成され
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は金属加工機のテーブル送り、あるいは磁気ヘッドの送り等に使用され る直線運動駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図４を参照すると、従来の直線運動駆動装置はおよそスライダブロック（５０ ）とそれを駆動するモータ（７０）から構成される。スライダブロック（５０） はボールネジ（５２）、このボールネジ（５２）を略両軸端で軸支するためのそ れぞれのベアリング（５６）（６０）を備える第１および第２のサポートユニッ ト（５４）（５８）、フランジ（６４）を備えるボールナット（６２）、このボ ールナット（６２）のための嵌合溝（６８）を備えるスライダ（６６）から構成 され、モータ（７０）はロータ（７２）およびロータシャフト（７４）、このロ ータシャフト（７４）を略両軸端で軸支するためのそれぞれのベアリング（７８ ）（８２）を備えるフロントブラケット（７６）とモータフレーム（８０）、モ ータフレーム（８０）内にロータ（７２）と同心配列されるステータ（８４）か ら構成される。 モータ（７０）は、ネジ止め等により、フロントブラケット（７６）を図示し ないテーブルの所定位置に固着することによって固定される。また、サポートユ ニット（５４）（５８）も同様にして図示しないテーブルの所定位置に固着され る。

【０００３】 次に、図５および図６を参照して直線運動駆動装置に好適なモータ（７０）の ステータ構造およびロータ構造を簡単に説明する。 図５はステータの断面形状とコイル構造を示す。ステータ（８４）は鋼の薄板 により形成される環状部（８５）とこの環状部（８５）の内周に等間隔に配列さ れる矩形のステータポール（８６）およびステータポール（８６）に巻回された コイル（８７）からなる。図示のステータ（８４）のステータポール（８６）は 丸数字の１，２，４，５，７，８，９，１０，１１および１２が付された第１の グループのトルクポール、同じく１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９， ２１，２２および２４が付された第２のグループのトルクポ一ル、さらには上記 以外の丸数字が付されたセンサポールに分類される。

【０００４】 図６を参照すると、ロータ（７２）は円筒状コア（８８）、サマリウム／コバ ルト合金等の高磁力永久磁石により形成され、前記円筒状コア（８８）の外周面 に極性が交互に異なるように配列、固着されたロータポール（８９）およびシャ フト（９０）から構成される。そして、ロータ（７２）の回転角度が磁束変化と して前記センサポールで検出される。上記のステータ構造およびロータ構造は平 成２年特許願第１７１３７１号に詳細に開示されている。

【０００５】 再び第４図を参照すると、スライダ（６６）はボールネジ（５２）と平行に配 列されるリニアシャフト（図示されていない）と係合し、図面の左右方向に移動 可能に構成されている。また、ボールナット（６２）はそのフランジ（６４）に よりスライダ（６６）の嵌合溝（６８）内に回転しないように嵌合されている。 そこで、モータ（７０）が回転して、カップリング（９６）で結合されたボール ネジ（５２）が回転すると、その回転方向に応じて、ボールナット（６２）がス ライダ（６６）を左右に移動させる。

【０００６】 ボールネジ（５２）とロータシャフト（７４）をカップリング（９６）により 結合する従来の直線運動駆動装置は、第１に、カップリング（９６）のサイズだ け全体装置のサイズが大きくなる欠点を有する。第２に、カップリング（９６） の回転方向のバネ成分によってボールネジ（５２）が振動し、異音を発生する欠 点を有する。カップリング（９６）のこのバネ成分はまた、スライダ（６６）を 設定位置周辺で振動させるため、スライダ（６６）の高速位置制御ができない欠 点を有する。第３に、サポートユニット（５４）（５８）の位置決めを先ず行っ た後、さらにモータ（７０）の位置決めを行ってボールネジ（５２）とロータシ ャフト（７４）の軸心を一致させねばならず、組立作業が煩雑であるばかりか、 軸心が一致しない場合には、異音を発生し、各所のベアリングを損傷する欠点を 有する。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

本考案が解決しようとする課題は、直線運動駆動装置の小型化、低騒音化、高 速制御、部品点数の削減並びにその組立工程を容易にすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、スライダブロックのボールネジとモータのロータシャフトを一体化 したことを主要な特徴とし、これにより、装置の小型化、低騒音化、高速制御、 コストダウンおよび組立工程の問題を同時に解決する。

【０００９】

【実施例】

図１は本考案の第１の実施例の要部断面図であって、一部の部材は側面図で示 されている。 本実施例の直線運動駆動装置は、一部（１２）がネジ加工され、一軸端部（１ ６）にロータ（４０）を固着したシャフト（１０）と、フランジ（２２）を備え 、前記シャフト（１０）のボールネジ部（１２）とネジ結合するボールナット（ ２０）と、このボールナット（２０）のための嵌合溝（２６）が形成されたスラ イダ（２４）と、ベアリング（３０）を備える第１のサポートユニット（２８） と、シャフト孔（３４）を形成した第２のサポートユニット（３２）と、シャフ ト孔（３８）を形成したフロントブラケット（３６）と、ベアリング（４４）を 備えるモータフレーム（４２）と、このモータフレーム（４２）内にロータ（４ ０）と同心配列したステータ（４６）から構成される。

【００１０】 シャフト（１０）は単一素材の一部（１２）をネジ加工したものであり、ネジ 加工後にその一軸端（１６）に完成ロータ（４０）が接着、あるいは圧入により 固着される。そこで、第２のサポートユニット（３２）のシャフト孔（３４）お よびフロントブラケット（３６）のシャフト孔（３８）は、シャフト（１０）の 加工性を考慮して、即ち、前記したシャフト（１０）の加工後に第２のサポート ユニット（３２）およびフロントブラケット（３６）に挿通できるように、シャ フト（１０）のボールネジ部（１２）の径より大口径に形成されるのが好ましい 。本実施例では、このシャフト（１０）は両軸端部（１４）（１８）のみで第１ のサポートユニット（２８）のベアリング（３０）とモータフレーム（４２）の ベアリング（４４）で軸支される。

【００１１】 第１および第２のサポートユニット（２８）（３２）はネジ止め等により図示 しないテーブルに固着される。この第２のサポートユニット（３２）とフロント ブラケット（３６）の結合面およびフロントブラケット（３６）とモータフレー ム（４２）の結合面には図示するような嵌合構造が形成され、第２のサポートユ ニット（３２）、フロントブラケット（３６）およびモータフレーム（４２）を 一帯に結合した際の軸心精度が保証されている。この結果、第１および第２のサ ポートユニット（２８）（３２）の位置決めのみによりシャフト（１０）を両軸 端部（１４）（１８）で精度良く軸支することができる。なお、ステータ構造、 ロータ構造およびスライダ（２４）の駆動原理は従来例と同じであるので説明を 省略する。

【００１２】 図２は本考案の第２の実施例の要部断面図である。なお、第１の実施例と同一 機能部材に同一の参照番号を付して、重複する構造の説明を省略する。 本実施例と前記第１の実施例の差異は第１の実施例のモータフレーム（４２） が備えるベアリング（４４）がフロントブラケット（３６）に備えられている点 にある。このため、本実施例ではシャフト（１０）は一軸端部（１４）と他の軸 端部周辺（１９）のみで第１のサポートユニット（２８）のベアリング（３０） とフロントブラケット（３６）のベアリング（４４）で軸支される。

【００１３】 本実施例も第２のサポートユニット（３２）、フロントブラケット（３６）お よびモータフレーム（４２）を一帯に結合した際の軸心精度を保証するため、第 ２のサポートユニット（３２）とフロントブラケット（３６）の結合面およびフ ロントブラケット（３６）とモータフレーム（４２）の結合面に図示するような 嵌合構造が形成される。

【００１４】 図３を参照して本考案の第３の実施例を説明する。本実施例と前記した第１あ るいは第２の実施例との差異は第１の実施例のモータフレーム（４２）が備える ベアリング（４４）、あるいは第２の実施例のフロントブラケット（３６）が備 えるベアリング（４４）が第２のサポートユニット（３２）に備えられている点 にある。このため、本実施例ではシャフト（１０）は一軸端部（１４）と他の軸 端部周辺（２１）で第１および第２のサポートユニット（２８）（３２）のベア リング（３０）（４４）で軸支される。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明したように本考案の直線運動駆動装置は、スライダブロックのボール ネジとモータのロータシャフトを一体化して、スライダブロックのボールネジと モータのロータシャフトを結合するカップリングを廃止したため、装置が小型化 されると共に部品点数の削減によりコストダウンおよび組立工程の簡素化が達成 される。 また、回転方向のバネ成分を有するカップリングを廃止したため、ボールネジ の振動による異音発生が防止され、高速位置制御が達成される。

【００１６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例の要部断面図である。

【図２】本考案の第２の実施例の要部断面図である。

【図３】本考案の第３の実施例の要部断面図である。

【図４】従来の直線運動駆動装置の要部断面図である。

【図５】直線運動駆動装置に好適なモータのステータ構
造を説明する断面図である。

【図６】直線運動駆動装置に好適なモータのロータ構造
を説明する断面図である。

【符号の説明】

１０ シャフト １２ ボールネジ部 ２０ ボールナット ２４ スライダ ２８ 第１のサポートユニット ３２ 第２のサポートユニット ３６ フロントブラケット ４０ ロータ ４２ モータフレーム ４６ ステータ

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一部がネジ加工され、一軸端部にロータ
   を固着したシャフトと、このシャフトのネジ加工部との
   ネジ結合により回転運動を直線運動に変換するスライダ
   と、前記シャフトの一軸端部を軸支する第１のサポート
   ユニットと、第２のサポートユニットと、この第２のサ
   ポートユニットに結合されるフロントブラケットと、モ
   ータフレームと、ロータと同心配列されるステータを前
   記モータフレーム内に備える直線運動駆動装置。
2. 【請求項２】 前記ロータをシャフトに圧入、固着した
   ことを特徴とする請求項１の直線運動駆動装置。
3. 【請求項３】 前記第２のサポートユニットとフロント
   ブラケットの結合面に嵌合構造を形成したことを特徴と
   する請求項１の直線運動駆動装置。
4. 【請求項４】 前記ステータにトルク極およびロータ位
   置を検出するセンサ極を等間隔配列したことを特徴とす
   る請求項１の直線運動駆動装置。
5. 【請求項５】 前記シャフトを第１のサポートユニット
   の軸受部およびモータフレームの軸受部において軸支し
   たことを特徴とする請求項１の直線運動駆動装置。
6. 【請求項６】 前記シャフトを第１のサポートユニット
   の軸受部およびフロントブラケットの軸受部において軸
   支したことを特徴とする請求項１の直線運動駆動装置。
7. 【請求項７】 前記シャフトを第１および第２のサポー
   トユニットの軸受部において軸支したことを特徴とする
   請求項１の直線運動駆動装置。