JPH0988954A - Compound movement driving device - Google Patents

Compound movement driving device

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JPH0988954A
JPH0988954A JP25311595A JP25311595A JPH0988954A JP H0988954 A JPH0988954 A JP H0988954A JP 25311595 A JP25311595 A JP 25311595A JP 25311595 A JP25311595 A JP 25311595A JP H0988954 A JPH0988954 A JP H0988954A
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JP
Japan
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nut
output shaft
rotation
spline
ball
Prior art date
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Pending
Application number
JP25311595A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Ebina
茂 海老名
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THK Co Ltd
Original Assignee
THK Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make reciprocation and rotational motion achievable in a simple structure by rotatively driving a screw nut to a housing, and controlling the transmission of a screw nut rotation to a spline nut and the restraint of rotational motion of this spline nut to the housing, respectively. SOLUTION: A housing 4 holds a ball screw nut 2 and a ball spline nut 3 free of rotation, and with an electromagnetic clutch 17 turned on, a rotation of the nut 2 by a servomotor 5 is transmitted to the nut 3, and when it is turned off, both these nuts 2 and 3 are disengaged from each other. When a solenoid 16 is turned to ON and the clutch 17 to OFF, the nut 3 holds an output shaft 1 irrotationally, and this output shaft 1 performs its stroke motion according to the rotational direction and quantity of the nut 2. With the solenoid 16 turned to OFF and the clutch 17 to ON, the nut 3 rotates the output shaft 1 in the same direction and at the same speed as the nut 2, and the output shaft 1 performs its rotational motion alone. Therefore, with the rotation direction and quantity of the servomotor 5 and integrated control over the solenoid 16 and the electromagnetic clutch 17, optional stroke motion and rotational motion are properly taken out of the output shaft 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

〔発明の詳細な説明〕[Detailed Description of the Invention]

【0002】[0002]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば工業用ロボ
ットアーム、NC工作機械のATC装置等に用いられ、
出力軸に往復運動及び回転運動を適宜を行わせることが
可能な複合運動駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used, for example, in an industrial robot arm, an ATC device for NC machine tools, and the like.
The present invention relates to a composite motion drive device capable of appropriately performing reciprocating motion and rotary motion on an output shaft.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来、この種の複合運動駆動装置として
は、図4に示すようなボールねじ・スプラインを使用し
たものが知られている。このボールねじスプラインは、
一本の出力軸50の外周面に螺旋状のボールねじ溝51
及び軸方向に延びるボールスプライン溝52を重複して
形成し、上記ボールねじ溝51にはボールねじナット5
3を螺合させる一方、上記ボールスプライン溝52には
ボールスプラインナット54を嵌合させたものであり、
これらボールねじナット53及びボールスプラインナッ
ト54の停止・回転の選択に応じ、上記出力軸50が軸
方向へストロークあるいは回転運動を行うように意図さ
れている。従って、取付ハウジングに対して上記ボール
ねじナット53及びボールスプラインナット54を自在
に回転させることができるよう、これら各ナット53,
54の外周面には無数のボール55,56を介してサポ
ートベアリング57,58が組み付けられている。
2. Description of the Related Art Heretofore, as a composite motion drive device of this type, one using a ball screw / spline as shown in FIG. 4 has been known. This ball screw spline
A spiral ball screw groove 51 is formed on the outer peripheral surface of one output shaft 50.
And a ball spline groove 52 extending in the axial direction are formed in an overlapping manner.
3 is screwed, while a ball spline nut 54 is fitted in the ball spline groove 52.
The output shaft 50 is intended to carry out a stroke or a rotational movement in the axial direction in accordance with the selection of stop / rotation of the ball screw nut 53 and the ball spline nut 54. Therefore, in order to freely rotate the ball screw nut 53 and the ball spline nut 54 with respect to the mounting housing, these nuts 53,
Support bearings 57 and 58 are attached to the outer peripheral surface of 54 through innumerable balls 55 and 56.

【0004】図5は、上記ボールねじ・スプラインを使
用して構成した従来の往復運動駆動装置を示すものであ
る。同図において、ボールねじナット53及びボールス
プラインナット54の各サポートベアリング57,58
はハウジング59に固定されており、各ナット53,5
4がハウジング59に対して回転自在に支持されてい
る。また、ボールねじナット53及びボールスプライン
ナット54の夫々の端部にはプーリ60,61が固定さ
れ、これらプーリ60,61に架け回されるタイミング
ベルトによって図示外のモータの回転力が各ナット5
3,54に伝達されるようになっている。
FIG. 5 shows a conventional reciprocating motion drive device constructed by using the above ball screw / spline. In the figure, the support bearings 57, 58 of the ball screw nut 53 and the ball spline nut 54 are shown.
Is fixed to the housing 59, and each nut 53, 5
4 is rotatably supported by the housing 59. Further, pulleys 60 and 61 are fixed to the respective end portions of the ball screw nut 53 and the ball spline nut 54, and the rotational force of a motor (not shown) is applied to each nut 5 by a timing belt wound around these pulleys 60 and 61.
3, 54 is transmitted.

【0005】ここで、上記ボールねじナット53は、出
力軸50のボールねじ溝51に対向する螺旋状の負荷ボ
ール溝62が内周面に形成されたナット本体63と、こ
のナット本体63の両端部に固定されてボール64の無
限循環を介助する一対のエンドキャップ65と、出力軸
50のボールねじ溝51とナット本体63の負荷ボール
溝62の間に挟み込まれた無数のボール64とから構成
されており、出力軸50とボールねじナット53との相
対的な回転運動に伴い上記ボール64が上記ボールねじ
溝51と負荷ボール溝62との間を転動するようになっ
ている。また、上記ナット本体63にはその軸方向に沿
ってボール戻し孔66が形成される一方、上記エンドキ
ャップ65にはナット本体63の負荷ボール溝62を転
走し終えたボール64を上記ボール戻し孔66に送り込
むための方向転換溝(図示せず)が形成されており、ボ
ールねじナット53の回転に伴ってボール64が無限循
環するように構成されている。
Here, the ball screw nut 53 has a nut body 63 having a spiral load ball groove 62 facing the ball screw groove 51 of the output shaft 50 formed on its inner peripheral surface, and both ends of the nut body 63. A pair of end caps 65 fixed to the end portion to assist infinite circulation of the balls 64, and innumerable balls 64 sandwiched between the ball screw groove 51 of the output shaft 50 and the load ball groove 62 of the nut body 63. The balls 64 roll between the ball screw groove 51 and the load ball groove 62 with the relative rotational movement of the output shaft 50 and the ball screw nut 53. Further, a ball return hole 66 is formed in the nut body 63 along the axial direction thereof, while a ball 64 that has finished rolling in the loaded ball groove 62 of the nut body 63 is returned to the end cap 65. A direction changing groove (not shown) is formed for feeding the ball 64 into the hole 66, and the ball 64 is configured to infinitely circulate as the ball screw nut 53 rotates.

【0006】また、上記ボールスプラインナット54
は、出力軸50のボールスプライン溝52に対向する負
荷ボール溝67が内周面に形成されたナット本体68
と、出力軸50のボールスプライン溝52とナット本体
68の負荷ボール溝67の間に挟み込まれた無数のボー
ル69と、上記ナット本体68の中空部に固定されて上
記ボール69を案内保持するボール保持器70とから構
成されており、出力軸50とボールねじナット54との
相対的な回転を防止しつつ、出力軸50を軸方向へ案内
するようになっている。
Further, the ball spline nut 54
Is a nut body 68 in which a load ball groove 67 facing the ball spline groove 52 of the output shaft 50 is formed on the inner peripheral surface.
A number of balls 69 sandwiched between the ball spline groove 52 of the output shaft 50 and the load ball groove 67 of the nut body 68, and a ball fixed to the hollow portion of the nut body 68 and guiding and holding the ball 69. The cage 70 is configured to guide the output shaft 50 in the axial direction while preventing relative rotation between the output shaft 50 and the ball screw nut 54.

【0007】そして、以上のように構成された従来の複
合運動駆動装置では、図示外の2つのモータを用いて上
記ボールねじナット53及びボールスプラインナット5
4の夫々を別個独立に回転させ、上記ボールねじナット
53の回転運動とボールスプラインナット54の回転運
動とを組み合せることにより、出力軸50のストローク
運動、回転運動、あるいはストローク及び回転を組み合
わせたスパイラル運動が得られるようになっている。例
えば、ボールスプラインナット54を静止させた状態で
ボールねじナット53を回転させると、出力軸50から
はボールねじナット53の回転方向に応じたストローク
運動が得られる。また、ボールねじナット53を静止さ
せた状態でボールスプラインナット54を回転させる
と、出力軸50からはボールスプラインナット54の回
転方向に合致したスパイラル運動が得られる。
In the conventional composite motion drive device constructed as described above, two motors (not shown) are used to drive the ball screw nut 53 and the ball spline nut 5.
Each of 4 is independently rotated, and the rotational movement of the ball screw nut 53 and the rotational movement of the ball spline nut 54 are combined to combine the stroke movement, the rotation movement, or the stroke and rotation of the output shaft 50. Spiral movement can be obtained. For example, when the ball screw nut 53 is rotated while the ball spline nut 54 is stationary, a stroke motion corresponding to the rotating direction of the ball screw nut 53 is obtained from the output shaft 50. Further, when the ball spline nut 54 is rotated while the ball screw nut 53 is stationary, the output shaft 50 obtains a spiral motion that matches the rotational direction of the ball spline nut 54.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の複合運動駆動装置は、ボールねじナット及びボール
スプラインナットの回転運動を組み合わせることで、出
力軸から所望の運動を取り出しているので、前述のよう
にボールねじナット及びボールスプラインナットを独立
して駆動する2つのモータが必要となり、しかもこれら
のモータの回転を関連づけて制御する必要があり、装置
が複雑で且つ高価なものとならざるを得なかった。
However, in such a conventional compound motion drive device, a desired motion is taken out from the output shaft by combining the rotational motions of the ball screw nut and the ball spline nut, and therefore, the above-mentioned problems are solved. As described above, two motors for independently driving the ball screw nut and the ball spline nut are required, and it is necessary to control the rotation of these motors in association with each other, which makes the device complicated and expensive. I didn't get it.

【0009】また、このように出力軸の運動はボールね
じナット及びボールスプラインナットの回転/停止の組
合せから作り出されるが、これらボールねじナット及び
ボールスプラインナットの停止は専らモータの自己保持
力によってなされるので、モータが十分な自己保持力を
発揮できない場合には主力軸の運動精度が損なわれてし
まう。このため、従来の装置では十分な自己保持力を発
揮し得る大型のモータを使用する必要が生じ、この点に
おいても装置が高価なものとならざるを得なかった。
Further, the movement of the output shaft is produced by the combination of the rotation / stop of the ball screw nut and the ball spline nut in this manner, but the stop of the ball screw nut and the ball spline nut is made exclusively by the self-holding force of the motor. Therefore, if the motor cannot exert sufficient self-holding force, the motion accuracy of the main shaft will be impaired. Therefore, in the conventional device, it is necessary to use a large-sized motor capable of exhibiting a sufficient self-holding force, and in this respect also the device has to be expensive.

【0010】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、簡易な構造で往
復運動及び回転運動の双方を取り出すことができ、しか
も安価に製作することが可能な複合運動駆動装置を提供
することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to obtain both reciprocating motion and rotary motion with a simple structure, and to manufacture at low cost. An object is to provide a possible complex motion drive device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の複合運動駆動装置は、外周にねじ溝及びス
プライン溝が形成された出力軸と、この出力軸に回転可
能に螺合するスクリューナットと、上記出力軸に対して
その軸方向に相対移動可能に嵌合するスプラインナット
と、上記スクリューナット及びスプラインナットを回転
可能に保持するハウジングと、上記スクリューナットを
ハウジングに対して回転駆動する駆動源と、上記スプラ
インナットをスクリューナットに対して適宜連結し、ス
クリューナットの回転をスプラインナットに伝達する回
転伝達手段と、上記スプラインナットのハウジングに対
する回転運動を適宜拘束する回転拘束手段と、これら回
転伝達手段及び回転拘束手段のオン/オフ動作を制御す
る制御手段とから構成されることを特徴とするものであ
る。
In order to achieve the above object, a compound motion drive device of the present invention is an output shaft having a thread groove and a spline groove formed on the outer periphery thereof, and is rotatably screwed to the output shaft. Screw nut, a spline nut fitted to the output shaft so as to be relatively movable in the axial direction, a housing that rotatably holds the screw nut and the spline nut, and the screw nut that rotates with respect to the housing. A drive source for driving, and a spline nut that is appropriately connected to the screw nut, a rotation transmission unit that transmits the rotation of the screw nut to the spline nut, and a rotation restraint unit that appropriately restrains the rotational movement of the spline nut with respect to the housing. From the control means for controlling the on / off operation of these rotation transmission means and rotation restraint means It is characterized in that is made.

【0012】このような構成において、上記出力軸に螺
合するスクリューナットはハウジングに対して回転可能
に保持されているので、上記モータの起動に伴いスクリ
ューナットは出力軸の周りを回転する。一方、上記出力
軸に嵌合するスプライン外筒もハウジングに対して回転
可能に保持されているが、その回転は上記回転拘束手段
によって適宜拘束されるようになっている。従って、上
記スプライン外筒のハウジングに対する回転が拘束され
た状態にあれば、出力軸もハウジングに対して非回転に
保持されるので、上記スクリューナットの回転に伴い出
力軸は軸方向へ送られ、スクリューナットの回転方向及
び回転量に応じた往復運動が出力軸から取り出される。
In such a structure, the screw nut screwed onto the output shaft is rotatably held with respect to the housing, so that the screw nut rotates around the output shaft when the motor is started. On the other hand, although the spline outer cylinder fitted to the output shaft is also rotatably held with respect to the housing, its rotation is appropriately restrained by the rotation restraining means. Therefore, if the rotation of the spline outer cylinder with respect to the housing is restrained, the output shaft is also held non-rotating with respect to the housing, so that the output shaft is sent in the axial direction as the screw nut rotates, The reciprocating motion according to the rotation direction and the rotation amount of the screw nut is taken out from the output shaft.

【0013】また、上記スプライン外筒は上記回転伝達
手段によってスクリューナットに適宜連結されるように
なっており、かかる連結によりスクリューナットと共に
回転する。従って、上記スプライン外筒がスクリューナ
ットに連結された状態にあれば、出力軸もスクリューナ
ットと同じ回転方向へ同じ回転数で回転し、出力軸は軸
方向へ送られることがない。つまり、スクリューナット
の回転方向及び回転量と同一の回転運動が出力軸から取
り出される。
Further, the spline outer cylinder is appropriately connected to the screw nut by the rotation transmitting means, and rotates with the screw nut by such connection. Therefore, when the spline outer cylinder is connected to the screw nut, the output shaft also rotates in the same rotation direction as the screw nut at the same rotation speed, and the output shaft is not fed in the axial direction. That is, the same rotational movement as the rotation direction and the rotation amount of the screw nut is taken out from the output shaft.

【0014】このように本発明の装置では上記回転拘束
手段及び回転伝達手段のオン/オフ動作を切り替えるこ
とにより、出力軸が往復運動あるいは回転運動を行うの
で、上記回転拘束手段及び回転伝達手段のオン/オフ動
作並びに上記モータの回転方向及び回転量を制御するこ
とにより、上記出力軸から所望の往復運動及び回転運動
を取り出すことができる。
As described above, in the device of the present invention, the output shaft performs the reciprocating motion or the rotary motion by switching the ON / OFF operation of the rotation restraining means and the rotation transmitting means. By controlling the on / off operation and the rotation direction and rotation amount of the motor, desired reciprocating motion and rotary motion can be extracted from the output shaft.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の複合運動駆動装置を詳細に説明する。図1は本発明の
複合運動駆動装置の実施例を示すものであり、この装置
も図に示すボールねじ・スプラインを使用し、その出力
軸からストローク運動及び回転運動を取り出すように構
成されている。同図において、符号1は螺旋状のボール
ねじ溝及び軸方向に沿ったボールスプライン溝が外周面
に形成された出力軸、符号2は上記出力軸のボールねじ
溝に螺合するボールねじナット、符号3は上記出力軸の
ボールスプライン溝に嵌合するボールスプラインナッ
ト、符号4は上記ボールねじナット2及びボールスプラ
インナット3を回転自在に保持するハウジング、符号5
は上記ボールねじナット2を回転させるためのサーボモ
ータである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The composite motion drive system of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a composite motion drive device of the present invention, which is also configured to use a ball screw spline shown in the drawing and take out stroke motion and rotary motion from its output shaft. . In the figure, reference numeral 1 is an output shaft having a spiral ball screw groove and a ball spline groove along the axial direction formed on the outer peripheral surface, and reference numeral 2 is a ball screw nut screwed into the ball screw groove of the output shaft. Reference numeral 3 is a ball spline nut that fits into the ball spline groove of the output shaft, reference numeral 4 is a housing that rotatably holds the ball screw nut 2 and the ball spline nut 3, and reference numeral 5
Is a servomotor for rotating the ball screw nut 2.

【0016】ここで、ボールねじ・スプラインについて
は従来技術について説明したものと全く同一の構成なの
で、出力軸1、ボールねじナット2及びボールスプライ
ンナット3についてはその詳細な説明は省略する。
Since the ball screw / spline has the same structure as that described in the prior art, detailed description of the output shaft 1, the ball screw nut 2 and the ball spline nut 3 will be omitted.

【0017】この実施例の装置において、上記ボールね
じナット2はサポートベアリング6を介してハウジング
4に固定されており、ハウジング4に対して回転自在に
支持されている。また、上記ボールスプラインナット3
に対向する側のボールねじナット2の端部にはプーリ7
が固定されており、上記サーボモータ5の回転軸8に固
定されたプーリ9との間にタイミングベルト10が架け
回されている。従って、サーボモータ5が回転すると、
その回転駆動力がタイミングベルト10及びプーリ7,
9によってボールねじナット2に伝達され、ボールねじ
ナット2を所定の回転速度で所定の回転量だけ回転させ
ることができる。尚、サーボモータ5の回転軸8とプー
リ9との間にはハーモニックドライブ減速器11が介装
されている。
In the apparatus of this embodiment, the ball screw nut 2 is fixed to the housing 4 via a support bearing 6 and is rotatably supported by the housing 4. In addition, the ball spline nut 3
The end of the ball screw nut 2 on the side facing the
Is fixed, and the timing belt 10 is wound around the pulley 9 fixed to the rotary shaft 8 of the servo motor 5. Therefore, when the servo motor 5 rotates,
The rotational driving force is the timing belt 10 and the pulley 7,
It is transmitted to the ball screw nut 2 by 9 and the ball screw nut 2 can be rotated at a predetermined rotation speed by a predetermined rotation amount. A harmonic drive speed reducer 11 is interposed between the rotary shaft 8 of the servomotor 5 and the pulley 9.

【0018】一方、上記ボールスプラインナット3もサ
ポートベアリング12を介してハウジング4に固定され
ており、ハウジング4に対して回転自在に支持されてい
る。また、図2に示すように、上記ボールねじナット2
に対向する側のボールスプラインナット3の端部には円
周上の一部に切欠部13を有する円板14が固定される
と共に、この円板の上方には上記円板14の切欠部13
に対して適宜入り込むピン15がハウジング4に対して
上下動可能に設けられている。
On the other hand, the ball spline nut 3 is also fixed to the housing 4 via a support bearing 12 and is rotatably supported with respect to the housing 4. In addition, as shown in FIG. 2, the ball screw nut 2
A disc 14 having a notch 13 in a part of its circumference is fixed to the end of the ball spline nut 3 on the side opposite to the above, and the notch 13 of the disc 14 is provided above this disc.
A pin 15 that is appropriately inserted is provided so as to be vertically movable with respect to the housing 4.

【0019】このピン15はリニアベアリングを介して
ハウジング4に固定されており、ソレノイド16のオン
/オフに応じて上下動し、ソレノイド16がオンの時に
は円板14の切欠部13に嵌合する一方、ソレノイド1
6がオフの時には切欠部13から抜け出るようになって
いる。従って、ソレノイド16がオンの状態ではピン1
5によって円板14の回転が係止されるので、ハウジン
グ4に対するボールスプラインナット3の回転が拘束さ
れる一方、ソレノイド16がオフの状態ではピン15が
円板14の回転を何ら阻害しないので、ハウジング4に
対してボールスプラインナットは自由に回転し得る。す
なわち、これら円板14、ピン15及びソレノイド16
が本発明の回転拘束手段に該当する。尚、上記ソレノイ
ド16はエアシリンダによって代用することもできる。
The pin 15 is fixed to the housing 4 via a linear bearing and moves up and down according to the on / off state of the solenoid 16 and fits into the notch 13 of the disc 14 when the solenoid 16 is on. On the other hand, solenoid 1
When 6 is off, it comes out of the notch 13. Therefore, when solenoid 16 is on, pin 1
Since the rotation of the disc 14 is locked by 5, the rotation of the ball spline nut 3 with respect to the housing 4 is restrained, while the pin 15 does not hinder the rotation of the disc 14 when the solenoid 16 is off. The ball spline nut is free to rotate with respect to the housing 4. That is, these disk 14, pin 15 and solenoid 16
Corresponds to the rotation restraint means of the present invention. The solenoid 16 may be replaced by an air cylinder.

【0020】また、上記ボールねじナット2に固定され
たプーリ7とボールスプラインナット3に固定された円
板14との間には電磁クラッチ17が配設されており、
この電磁クラッチ17をオンにした状態でサーボモータ
5によるボールねじナット2の回転がボールスプライン
ナット3に伝達される一方、オフにした状態ではボール
ねじナット2とボールスプラインナット3とが切り離さ
れるように構成されている。すなわち、この電磁クラッ
チ17が本発明の回転伝達手段に該当する。尚、上記説
明とは逆に電磁クラッチ17をオンにした状態でボール
ねじナット2とボールスプラインナット3とが切り離さ
れるように構成することもできる。
An electromagnetic clutch 17 is arranged between the pulley 7 fixed to the ball screw nut 2 and the disc 14 fixed to the ball spline nut 3.
The rotation of the ball screw nut 2 by the servomotor 5 is transmitted to the ball spline nut 3 when the electromagnetic clutch 17 is turned on, while the ball screw nut 2 and the ball spline nut 3 are disconnected when the electromagnetic clutch 17 is turned off. Is configured. That is, the electromagnetic clutch 17 corresponds to the rotation transmission means of the present invention. Note that, contrary to the above description, the ball screw nut 2 and the ball spline nut 3 may be separated while the electromagnetic clutch 17 is turned on.

【0021】そして、このように構成された本実施例の
複合運動駆動装置では、ソレノイド16をオンにすると
共に電磁クラッチ17をオフにすると、ボールスプライ
ンナット3が出力軸1を非回転に保持するので、出力軸
1はボールねじナット2の回転方向及び回転量に応じて
ストローク運動を行う。一方、ソレノイド16をオフに
すると共に電磁クラッチ17をオンにすると、ボールス
プラインナット3が出力軸1をボールねじナット2と同
方向へ同速度で回転させるので、出力軸1はストローク
運動を伴うことなく回転運動を行う。
In the composite motion drive system of the present embodiment thus constructed, when the solenoid 16 is turned on and the electromagnetic clutch 17 is turned off, the ball spline nut 3 holds the output shaft 1 non-rotating. Therefore, the output shaft 1 performs a stroke motion according to the rotation direction and the rotation amount of the ball screw nut 2. On the other hand, when the solenoid 16 is turned off and the electromagnetic clutch 17 is turned on, the ball spline nut 3 rotates the output shaft 1 in the same direction as the ball screw nut 2 at the same speed, so that the output shaft 1 is accompanied by a stroke motion. Do a rotary motion without.

【0022】従って、この装置では上記サーボモータ5
の回転方向及び回転量、上記ソレノイド16のオン/オ
フ、上記電磁クラッチのオン/オフを総合的に制御する
ことにより、上記出力軸1から任意のストローク運動及
び回転運動を適宜取り出すことができる。
Therefore, in this apparatus, the servo motor 5 is
By comprehensively controlling the rotation direction and amount of rotation, the ON / OFF of the solenoid 16, and the ON / OFF of the electromagnetic clutch, it is possible to appropriately take out any stroke motion and rotation motion from the output shaft 1.

【0023】また、ソレノイド16及び電磁クラッチ1
7を共にオンにした状態では、ボールねじナット2及び
ボールスプラインナット3のいずれもがハウジング4に
対して回転を生じないので、サーボモータ5をオフにし
た状態(すなわちサーボモータ5が自己保持力を発揮し
てない状態)であっても出力軸を静止させることができ
る。
Further, the solenoid 16 and the electromagnetic clutch 1
When both 7 are turned on, neither the ball screw nut 2 nor the ball spline nut 3 is rotated with respect to the housing 4, so that the servo motor 5 is turned off (that is, the servo motor 5 has a self-holding force). It is possible to stop the output shaft even in a state where it does not exhibit).

【0024】以下の表1にサーボモータ5、ソレノイド
16及び電磁クラッチ17の制御の組合せに伴う出力軸
1の運動を示す。但し、サーボモータ5の回転方向は図
1の紙面右側からサーボモータ5を観察した場合の回転
方向とし、出力軸1に形成されたボールねじ溝は右ねじ
とする。
Table 1 below shows the movement of the output shaft 1 due to the combination of the control of the servomotor 5, the solenoid 16 and the electromagnetic clutch 17. However, the rotation direction of the servomotor 5 is the rotation direction when the servomotor 5 is observed from the right side of the paper surface of FIG. 1, and the ball screw groove formed on the output shaft 1 is a right-hand thread.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】尚、以上説明してきた実施例ではボールス
プラインナットの回転高速手段として、切欠部13を有
する円板14をピン15で適宜係止するように構成した
が、例えば、図3に示すように、ハウジング4に固定し
た電磁ブレーキ18を用いてボールスプラインナット3
の回転を直接係止するように構成しても良い。このよう
に構成しても、電磁ブレーキ18のオン/オフを上記ソ
レノイド16と同じように制御することで、上述の実施
例と同様の運動を出力軸から得ることができる。
In the embodiment described above, the disk 14 having the notch 13 is properly locked by the pin 15 as the high-speed means for rotating the ball spline nut. However, as shown in FIG. Then, using the electromagnetic brake 18 fixed to the housing 4, the ball spline nut 3
The rotation may be directly locked. Even with this configuration, by controlling the on / off of the electromagnetic brake 18 in the same manner as the solenoid 16, the same motion as in the above-described embodiment can be obtained from the output shaft.

【0027】また、上記実施例では、本発明のスクリュ
ーナット及びスプラインナットとして転がり接触を利用
したボールねじナット及びボールスプラインナットを例
に上げて説明したが、滑り接触を利用したスクリューナ
ット及びスプラインナットを用いても良い。
Further, in the above-mentioned embodiments, the screw nut and the spline nut of the present invention are described by taking the ball screw nut and the ball spline nut using rolling contact as an example. However, the screw nut and the spline nut utilizing sliding contact are described. May be used.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の複合
運動駆動装置によれば、上記回転拘束手段及び回転伝達
手段のオン/オフ動作を切り替えることにより、スクリ
ューナットを回転させる1つのサーボモータの回転方向
及び回転量を制御するのみで、上記出力軸から所望の往
復運動及び回転運動を取り出すことができるので、簡易
な構造で往復運動及び回転運動の双方が組み合わされた
複合運動を得ることができ、しかも安価にこれを製作す
ることが可能となる。
As described above, according to the combined motion driving apparatus of the present invention, one servo motor for rotating the screw nut by switching the ON / OFF operation of the rotation restraining means and the rotation transmitting means. Since the desired reciprocating motion and rotating motion can be taken out from the output shaft only by controlling the rotating direction and the rotating amount of the above, it is possible to obtain a composite motion in which both the reciprocating motion and the rotating motion are combined with a simple structure. It is possible to manufacture it at low cost.

【0029】また、上記回転拘束手段及び回転伝達手段
を共にオンにすることにより、サーボモータが自己保持
力を発揮しなくとも位置決めされた出力軸の静止状態を
維持することが可能なので、自己保持力の不十分な小型
サーボモータであっても使用することができ、その分だ
け製造コストを安価に抑えることが可能となる。
By turning on both the rotation restraining means and the rotation transmitting means, it is possible to maintain the stationary state of the positioned output shaft even if the servo motor does not exert self-holding force. Even a small servomotor having insufficient force can be used, and the manufacturing cost can be reduced to that extent.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の複合運動駆動装置の実施例の概略を
示す正面図である。
FIG. 1 is a front view showing the outline of an embodiment of a complex motion drive system of the present invention.

【図2】 実施例に係る回転拘束手段を示す側面図であ
る。
FIG. 2 is a side view showing a rotation restraint means according to an embodiment.

【図3】 本発明の回転拘束手段の他の例を示す部分正
面図である。
FIG. 3 is a partial front view showing another example of the rotation restraint means of the present invention.

【図4】 複合運動駆動装置に使用されるボールねじ・
スプラインを示す斜視図である。
FIG. 4 is a ball screw used in a compound motion drive device.
It is a perspective view which shows a spline.

【図5】 従来の複合運動駆動装置を示す正面断面図で
ある。
FIG. 5 is a front sectional view showing a conventional combined motion drive device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…出力軸、2…ボールねじナット(スクリューナッ
ト)、3…ボールスプラインナット(スプラインナッ
ト)、4…ハウジング、5…サーボモータ
1 ... Output shaft, 2 ... Ball screw nut (screw nut), 3 ... Ball spline nut (spline nut), 4 ... Housing, 5 ... Servo motor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外周にねじ溝及びスプライン溝が形成さ
れた出力軸と、この出力軸に回転可能に螺合するスクリ
ューナットと、上記出力軸に対してその軸方向に相対移
動可能に嵌合するスプラインナットと、上記スクリュー
ナット及びスプラインナットを回転可能に保持するハウ
ジングと、上記スクリューナットをハウジングに対して
回転駆動する駆動源と、上記スプラインナットをスクリ
ューナットに対して適宜連結し、スクリューナットの回
転をスプラインナットに伝達する回転伝達手段と、上記
スプラインナットのハウジングに対する回転運動を適宜
拘束する回転拘束手段と、これら回転伝達手段及び回転
拘束手段のオン/オフ動作を制御する制御手段とから構
成されることを特徴とする複合運動駆動装置。
1. An output shaft having a thread groove and a spline groove formed on the outer periphery thereof, a screw nut rotatably screwed to the output shaft, and a fitting member capable of relatively moving in the axial direction with respect to the output shaft. A spline nut, a housing that rotatably holds the screw nut and the spline nut, a drive source that rotationally drives the screw nut with respect to the housing, and the spline nut that is appropriately connected to the screw nut. Of the rotation transmission means for transmitting the rotation of the spline nut to the spline nut, rotation restraint means for appropriately restraining the rotational movement of the spline nut with respect to the housing, and control means for controlling the on / off operation of the rotation transmission means and the rotation restraint means. A composite motion drive device characterized by being configured.
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