JPH0727066Y2 - ねじ送り装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、例えば工作機械において雄ねじ体と雌ねじ
体との螺合により移動体をガイド部材としての機体に沿
って直線案内するねじ送り装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、例えば回転砥石によりワークを加工する研削盤等
の工作機械においては、機体を構成するコラムにガイド
溝を形成するとともに、機体を構成するフレーム上には
雌ねじ体としてのウォームホイールを回転可能に設け、
前記コラムにはガイド溝に沿って摺動する移動体として
の工具ヘッドを設け、同工具ヘッドには前記ウォームホ
イールに螺合するねじ棒を固着し、ウォームホイールを
回転させることにより、前記ねじ棒を介して工具ヘッド
を上下方向へ直線案内するようにしている。

［考案が解決しようとする課題］ ところが、上記ねじ棒の曲がり、歪み等の製作誤差や、
ウォームホイールの内径と外径との同心度の製作誤差を
完全になくすことは非常に難しい。このため、ウォーム
ホイールを回転させれば、ねじ棒に揺らぎが生じ、この
揺らぎがねじ棒を固着した工具ヘッドの揺らぎとして現
れるため、サブミクロン単位の高精度な揺らぎのない直
線運動を行えないという問題がある。又、前記ねじ棒や
ウォームホイールの組付け時における組付け誤差も完全
になくすことはできず、工具ヘッドの揺らぎはさらに大
きくなってしまう。

この考案は上記問題点を解決するためになされたもので
あって、雌ねじ体若しくは雄ねじ体を回転させることに
より、両者を相対移動させるようにしたねじ送り装置に
おいて、ねじ送り装置を構成する雄ねじ体、雌ねじ体の
製作誤差、及びこれらの組付け誤差を吸収して、これら
の誤差を移動体の運動に伝達させず、移動体の送り精度
を向上することができるねじ送り装置を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ この考案において上記目的を達成するため、ガイド部材
若しくは同ガイド部材に沿って移動する移動体に雌ねじ
体を設けるとともに、他方に設けた連結部に前記雌ねじ
体に螺合する雄ねじ体を連結し、前記雌ねじ体若しくは
雄ねじ体のうちいずれか一方を回転させることにより他
方が回転することなく両者を相対移動させ、前記移動体
をガイド部材に沿って直線案内するようにしたねじ送り
装置において、前記雄ねじ体と連結部との間に球体を介
在させて雄ねじ体と連結部との互いに対向する面に球体
を当接させ、その対向する面のうち一方の面を前記球体
の抜け落ちを防止するために球体を受ける受け面とする
と共に他方の面を平面状に形成して球体と点接触するよ
うに構成し、前記球体を覆うように雄ねじ体と連結部と
を弾性変形可能なベローズにより連結したねじ送り装置
をその要旨とする。

［作用］ 上記手段により、ベローズと球体との協働、及び球体に
当接される対向面の形状によりガイド部材若しくは移動
体に設けた連結部と雄ねじ体とは両者の回転を防止され
かつ雄ねじ体の傾動及びずれが許容されるので、雌ねじ
体若しくは雄ねじ体の回転に基づいて雄ねじ体や雌ねじ
体の製作誤差、及びこれらの組付誤差による雄ねじ体の
揺らぎが発生しても、この揺らぎが移動体に伝達される
ことはない。又、連結部と雄ねじ体との間に球体を介在
させたことにより、ガイド部材や移動体として重量のあ
るものを使用した場合や、雄ねじ体を鉛直方向にして用
いる場合にも、連結部と雄ねじ体との間の距離を保持す
ることができ、大型の工作機械にも適用することが可能
となる。

［第１実施例］ 以下、この考案を研削盤に具体化した第１実施例を第１
図に基いて説明する。

研削盤のガイド部材としての機体１上には前後一対のガ
イド溝2a（一方のみ図示）を備えたコラム２が設けられ
ている。前記コラム２には、前記両ガイド溝2aに摺接す
る前後一対の摺動突部3a（一方のみ図示）を形成した移
動体としての主軸ユニット３が、上下動可能に設けられ
ている。前記主軸ユニット３の左側には回転砥石４が回
転可能に設けられ、回転砥石４はその一側を除いてカバ
ー５により覆われている。又、主軸ユニット３の右側に
は前記回転砥石４を回転駆動するためのモータ６が設け
られている。

前記機体１の上面には前記主軸ユニット３の下方に位置
するようにケーシング７が固着されている。同ケーシン
グ７には雌ねじ体としてのウォームホイール８が上下一
対のベアリング9,10を介して回転可能に支持されるとと
もに、同ケーシング７の一側には前記ウォームホイール
８を回転させるウォーム11が回転可能に支持されてい
る。

一方、前記主軸ユニット３の下端部には連結部としての
取付突部12が形成され、その下面は研磨加工を施された
鏡面12aとなっている。取付突部12には前記ウォームホ
イール８に螺合し、かつ、ウォームホイール８の回転に
伴って上下方向に送られる雄ねじ体としてのねじ棒13が
設けられている。

即ち、ねじ棒13の上端部には中間部ほど幅狭となるテー
パ状の受け面14aを備えた受承部材14が固着されてお
り、前記受け面14aと取付突部12の鏡面12aとの間には主
軸ユニット３の重量をねじ棒13に伝達するとともに、主
軸ユニット３とねじ棒13との距離を一定に保持する球体
としての鋼球15が回転可能に配設されている。そして、
取付突部12と受承部材14とは両者の回転を防止し、か
つ、雄ねじ体13の傾動を許容するステンレスよりなる弾
性変形可能なベローズ16により連結されている。

さて、図示しない駆動モータによりウォーム11を時計方
向若しくは反時計方向へ回転させると、その回転に伴っ
てウォームホイール８が回転し、ねじ棒13が上方もしく
は下方に送られる。そして、このねじ棒13の上動が鋼球
15を介して主軸ユニット３に伝達され、主軸ユニット３
が上動される。又、ねじ棒13の下動時には主軸ユニット
３は自重により鋼球15の間隔を保持して下動される。

ところで、このねじ棒13の曲がり，歪み等の製作誤差や
ウォームホイール８の内径と外径の同心度の製作誤差、
あるいはねじ棒13及びウォームホイール８の組付け誤差
等がある場合にはウォームホイール８の回転に伴ってね
じ棒13に揺らぎが発生するのであるが、このねじ棒13の
揺らぎが鋼球15及びベローズ16の協働により吸収されて
主軸ユニット３に伝達されないため、主軸ユニット３の
上下方向への送り精度を向上することができる。

［第２実施例］ 次にこの考案を研削盤に具体化した第２実施例を第２図
に基いて説明するが、第１実施例と同様の構成について
は同一の符合を付し、説明を一部省略する。

コラム２の上部には連結部としての凹部17が形成される
とともに、その中央部には挿通孔18が貫設され、凹部17
内において同挿通孔18の外周には環状の突部19が設けら
れている。又、凹部17内には前記挿通孔18を通して軸部
20が挿通され、その上端部には下面を鏡面21aとした支
持板21が固着されている。そして、支持板21と前記凹部
17の底面17aとの間には複数個の鋼球15が配置されると
ともに、凹部17の周壁17bと支持板21の周壁21bとがステ
ンレス製の弾性変形可能なベローズ16により連結されて
いる。

一方、主軸ユニット３のケース3bの上壁とケース3b内の
支持部材22間には上下一対のベアリング23,24を介して
雌ねじ体としてのウォームホイール８が回転可能に支持
されるとともに、同ウォームホイール８を覆うようにケ
ーシング７が設けられ、ケーシング７の一側には前記ウ
ォームホイール８を回転させるウォーム11が回転可能に
支持されている。そして、このウォームホイール８には
ケース3bを上下に貫通する前記ねじ棒13が螺合されてい
る。

従って、この第２実施例においてウォーム11を時計方向
若しくは反時計方向へ回転させると、その回転に伴って
ウォームホイール８が回転してねじ棒13に沿って上方若
しくは下方に送られ、このウォームホイール８の上下動
がベアリング23,24を介してケース3bに伝達され、主軸
ユニット３が上下動される。そして、ねじ棒13の曲が
り，歪み等の製作誤差やウォームホイール８の内径と外
径の同心度の製作誤差、あるいはねじ棒13及びウォーム
ホイール８の組付け誤差等により、ウォームホイール８
の回転に伴ってねじ棒13に揺らぎが発生しても、このね
じ棒13の揺らぎが鋼球15及びベローズ16の協働により吸
収されて主軸ユニット３に伝達されないため、主軸ユニ
ット３の上下方向への送り精度を向上することができ
る。

［第３実施例］ 次にこの考案をテーブル送り装置に具体化した第３実施
例を第３図に基いて説明する。

ガイド部材としてのフレーム25上には移動体としてのテ
ーブル26が左右方向に移動可能に支持され、同テーブル
26の下面には雌ねじ体としてのナット27が固着されてい
る。

一方、フレーム25の一側壁25aには鏡面28aを備えた連結
部としての操作ハンドル28がベアリング29により回転可
能に支持されるとともに、前記側壁25aに対向する側壁2
5bにはベアリング30を介して前記ナット27に螺合する雄
ねじ体としてのねじ棒31の一端が回転可能に支持されて
いる。

そして、ねじ棒31の他端部と操作ハンドル28の鏡面28a
との間には鋼球15が配設されるとともに、操作ハンドル
28とねじ棒31とは前記ベローズ16により連結されてい
る。又、前記ナット27と側壁25bとの間にはナット27と
ねじ棒31の螺合を介してねじ棒31を常に右方へ付勢し、
ねじ棒31と操作ハンドル28との間隔を保持させるための
スプリング32が介装されている。

さて、この第３実施例においては操作ハンドル28を回転
操作することによりベローズ16を介してねじ棒31が回転
され、その回転に伴ってテーブル26がナット27と共に左
右方向に直線案内される。そして、ねじ棒31の曲がり，
歪み等の製作誤差、あるいはねじ棒31及びナット27の組
付け誤差等により、操作ハンドル28の回転に伴ってねじ
棒31に揺らぎが発生しても、このねじ棒31の揺らぎが鋼
球15及びベローズ16の協働により吸収されてテーブル26
に伝達されないため、テーブル26の左右方向への送り精
度を向上することができる。

なお、前記第３実施例ではナット27と側壁25bとの間に
はスプリング32を介装し、ねじ棒31を常に右方へ付勢し
てねじ棒31と操作ハンドル28との間隔を保持させるよう
にしたが、例えば第４図に示すようにテーブル26の左端
にエアシリンダ33を連結して同テーブル26を常に所定の
力で矢印方向に付勢してねじ棒31と操作ハンドル28との
間隔を保持させるようにしてもよい。又、第５図に示す
ようにテーブル26の右端にウエイト34を接続し、ウエイ
ト34の自重によりテーブル26を常に所定の力で矢印方向
に付勢してねじ棒31と操作ハンドル28との間隔を保持さ
せるようにしてもよい。

［考案の効果］ 以上詳述したように、この考案によれば、ベローズと球
体との協働、及び球体に当接される対向面の形状に基づ
いて、雄ねじ体、雌ねじ体の製作誤差、及びこれらの組
付け誤差を吸収して、移動体の運動に伝達させず、移動
体の送り精度を向上することができる優れた効果があ
る。又、ガイド部材若しくは移動体に設けた連結部と雄
ねじ体との間に球体を介在させたことにより、ガイド部
材や移動体として重量のあるものを使用した場合や雄ね
じ体を鉛直方向にして用いる場合にも、連結部と雄ねじ
体との間の距離を保持することができ、大型の工作機械
にも適用することが可能であるため適用範囲が広いとい
う優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案を研削盤に具体化した第１実施例を示
す要部断面図、第２図は研削盤に具体化した第２実施例
を示す要部断面図、第３図はテーブル送り装置に具体化
した第３実施例を示す概略断面図、第4,5図はそれぞれ
テーブル送り装置の別の実施例を示す概略断面図であ
る。 図中、１はガイド部材としての機体、３は移動体として
の主軸ユニット、８は雌ねじ体としてのウォームホイー
ル、12は連結部としての取付突部、13は雄ねじ体として
のねじ棒、15は球体としての鋼体、16はベローズ、17は
連結部としての凹部、25はガイド部材としてのフレー
ム、26は移動体としてのテーブル、27は雌ねじ体として
のナット、28は連結部としての操作ハンドル、31は雄ね
じ体としてのねじ棒である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 高島 伸司 岐阜県武儀郡武芸川町跡部1333番地の１ 株式会社長瀬鉄工所内 (56)参考文献 特開 昭49−39884（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−159152（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−7266（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ガイド部材（1,25）若しくは同ガイド部材
   （1,25）に沿って移動する移動体（3,26）に雌ねじ体
   （8,27）を設けるとともに、他方に設けた連結部（12,1
   7,28）に前記雌ねじ体（8,27）に螺合する雌ねじ体（1
   3,31）を連結し、前記雌ねじ体（8,27）若しくは雄ねじ
   体（13,31）のうちいずれか一方を回転させることによ
   り他方が回転することなく両者（8,13,27,31）を相対移
   動させ、前記移動体（3,26）をガイド部材（1,25）に沿
   って直線案内するようにしたねじ送り装置において、 前記雄ねじ体（13,31）と連結部（12,17,28）との間に
   球体（15）を介在させて雄ねじ体（13,31）と連結部（1
   2,17,28）との互いに対向する面（12a,14a）に球体（1
   5）を当接させ、その対向する面のうち一方の面（14a）
   を前記球体（15）の抜け落ちを防止するために球体（1
   5）を受ける受け面とすると共に他方の面を平面状に形
   成して球体（15）と点接触するように構成し、前記球体
   （15）を覆うように雄ねじ体（13,31）と連結部（12,1
   7,28）とを弾性変形可能なベローズ（16）により連結し
   たことを特徴とするねじ送り装置。