JPH11173395A - 磁気ネジ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転軸の撓みを防止した磁気ネジ装置を提供
すること。 【解決手段】 本発明の磁気ネジ装置は、両端支持部
２，３に回転支持された回転軸４に形成された螺旋着磁
帯２２からなる雄磁気ネジ１１と、回転軸４の軸方向に
移動可能なスライダ１０に形成された螺旋着磁帯２５か
らなる雌磁気ネジ１２とを備えたものであって、回転軸
４の撓みによりその端部が撓んだ内側に引き込まれない
ように、両端支持部２，３の外側で回転軸４に固定さ
れ、内側へ引き込まれようとする回転軸４端部の移動を
制限する止め部材１３，１４を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、雄磁気ネジと雌磁
気ネジとの磁力による吸引力を利用して回転運動と直線
運動との変換が可能な磁気ネジ装置に関し、特に回転軸
の撓みをなくし雄磁気ネジと雌磁気ネジとが非接触状態
を維持して駆動させることができる磁気ネジ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】今日、ボールネジや滑りネジなどの機械
ネジに替えて、図５に示す非接触な状態で回転運動と直
線運動との変換が可能な磁気ネジ装置が利用されてい
る。この磁気ネジは、螺旋状に着磁された雄磁気ネジ５
１と雌磁気ネジ５２との吸引力によって、回転軸５３の
回転運動がスライダ５４の直線運動へ変換されるもので
ある。そして、この磁気ネジ装置は、機械ネジのような
直接の噛み合いによって動力の伝達を行うものではない
ため、運動の伝達が滑らかであり、作動時の騒音がな
く、摩擦熱による軸の伸縮がないなどの様々な効果を奏
する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、磁気ネジ装置
は、雄磁気ネジと雌磁気ネジとが互いに吸引し合うた
め、雄磁気ネジが形成された回転軸の撓みによって動作
不良を起こという問題があった。例えば、図５に示す磁
気ネジでは、回転軸５３を雄磁気ネジ５１が形成された
領域で支持させることができず、両端でのみ支持される
こととなる。従って、それが長尺なものになると自重に
よって撓みを生じることとなる。

【０００４】また、雄磁気ネジと雌磁気ネジとの中心軸
が常に同一線上に重なっていれば、円周全体に生じる吸
引力は各方向のバランスがとれた状態となっている。し
かし、現実には中心軸に多少のズレが生じているため吸
引力のバランスは崩れやすく、回転軸の直交方向にかか
る吸引力によって回転軸に撓みが生じることにもなる。
また、磁気ネジ装置は、雄磁気ネジと雌磁気ネジとが非
接触であるため、逆に大きな負荷に対して脱調し易いこ
とから、雄磁気ネジと雌磁気ネジとの吸引力を強くする
ためにあまり離すことができない。従って、回転軸５３
が図５の破線で示すように撓んでしまうと、雄磁気ネジ
５１が雌磁気ネジ５２に接触してしまい、動作不良が生
じることとなる。

【０００５】そこで、本発明は、回転軸の撓みを防止し
た磁気ネジ装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気ネジ装置
は、両端支持部に回転支持された回転軸に形成された螺
旋着磁帯からなる雄磁気ネジと、前記回転軸の軸方向に
移動可能なスライダに形成された螺旋着磁帯からなる雌
磁気ネジとを備えたものであって、前記回転軸の撓みに
より当該端部が撓んだ内側に引き込まれないように、前
記両端支持部の外側で当該回転軸に固定され、内側へ引
き込まれようとする当該回転軸端部の移動を制限する止
め部材を有することを特徴とする。よって、雄磁気ネジ
と雌磁気ネジとの吸引力によって回転軸に直交方向の荷
重がかかっても、止め部材によってその荷重がかかる撓
み位置への回転軸の引き込みが防止されるため回転軸に
は撓みが生じない。

【０００７】また、本発明の磁気ネジ装置は、前記止め
部材と前記両端支持部材の一方又は双方との間に弾性部
材を設けたことを特徴とする。よって、弾性部材の弾性
力により回転軸に固定された止め部材を介して当該回転
軸に張力がかけられ、回転軸の剛性が高まり撓みが防止
される。また、本発明の磁気ネジ装置は、前記止め部材
が、前記回転軸端部に形成された雄ネジ部に螺合された
ナットであることを特徴とする。よって、ナットを締め
ることによって回転軸に対して任意に張力をかけること
ができ、回転軸の剛性が高まり撓みが防止される。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる磁気ネジ装
置の一実施の形態について説明する。図１は、第一実施
の形態の磁気ネジ装置を示した側面図である。磁気ネジ
装置は、基台１上に立設されたブラケット２，３を貫通
した回転軸４が、ベアリング５，６を介して回転支持さ
れている。ベアリング５，６には深ミゾベアリング又は
スラストベアリングが使用される。回転軸４の一端は、
カップリング７によって駆動モータ８のモータ軸に連結
されている。基台１上には回転軸４に平行なスライドレ
ール９が敷かれ、そこを軸方向に移動するスライダ１０
が設けられている。スライダ１０には貫通孔１０ａが穿
設され、その貫通孔１０ａ内を回転軸４が貫いている。

【０００９】そして、回転軸４には雄磁気ネジ１１が、
スライダ１０には雌磁気ネジ１２が形成されている。更
に、本実施の形態の磁気ネジ装置には、回転軸４の両端
に止め部材１３，１４が固定されている。止め部材１
３，１４は、それぞれブラケット２，３の外側から、ベ
アリング５，６に押し当てた状態で回転軸４に固定され
る。回転軸４は、雄磁気ネジ１１が形成された中央部分
で撓むと、その撓みに伴って両端が撓み部分に向けて引
き込まれるような現象を起こす。止め部材１３，１４
は、このように回転軸４が撓もうとする際に、両端が撓
み部分へ引き込まれるのを防止するためのものである。

【００１０】ここで、磁気ネジについて簡単に説明す
る。図２は、雄磁気ネジ及び雌磁気ネジを示す分解斜視
図である。雄磁気ネジ１１は、高透磁性材からなる回転
軸４に円筒磁石２１がはめ込まれ、そこにＮ極着磁帯２
２ＮとＳ極着磁帯２２Ｓとが螺旋状に着磁された着磁帯
２２によって形成されている。一方、雌磁気ネジ１２
は、円筒磁石２３及び高透磁性材からなる円筒形状の雌
ネジホルダ２４がスライダ１０の貫通孔１０ａ内にはめ
込まれ、その円筒磁石２３にＮ極着磁帯２５ＮとＳ極着
磁帯２５Ｓとが螺旋状に着磁された着磁帯２５が形成さ
れたものである。

【００１１】このような構成の磁気ネジ装置は、駆動モ
ータ８の回転運動をスライダ１０の直線運動に変換させ
るものである。駆動モータ８の回転により、その回転出
力がモータ軸に連結された回転軸４に伝達され、その回
転軸４の回転により雄磁気ネジ１０に回転が与えられ
る。雄磁気ネジ１０と雌磁気ネジ１１とは、異極の着磁
帯同士（Ｎ極着磁帯２２ＮとＳ極着磁帯２５Ｓ、Ｓ極着
磁帯２２ＳとＮ極着磁帯２５Ｎ）が吸引し合っているた
め、雄磁気ネジ１０の回転に雌磁気ネジ１１が追随しよ
うとする。しかし、雌磁気ネジ１１は回転の制限された
スライダ１０に設けられているため、その雌磁気ネジ１
１には推力が与えられることとなる。従って、雌磁気ネ
ジ１１に生じた推力は、スライダ９をスライドレール９
に沿って移動させることとなる。そのスライダ１０の移
動方向は、雄磁気ネジ１１の回転方向によって決定され
る。

【００１２】ところで、回転軸４は、自重によって撓も
うとする場合、或いは回転軸４の直交方向にかかる吸引
力によって撓もうとする場合、その撓みの位置に向かっ
て端部が軸方向に引き込まれるような現象を起こす。し
かし、本実施の形態の磁気ネジ装置では、回転軸４に固
定された止め部材１３，１４がブラケット２，３の内側
へ移動できないよう構成されているため、撓めようとす
る直交方向の力が回転軸４に働いても、止め部材１３，
１４によって撓みの位置に向かって回転軸４端部が引き
込まれることがない。その結果、ブラケット２，３間の
雄磁気ネジ１１が形成された部分の回転軸４の剛性が高
められ、その回転軸４が撓まなくなった。回転軸４に固
定された止め部材１３，１４は、ベアリング５，６に押
し当てた状態で回転軸４に固定されるため、駆動モータ
８の駆動時には回転軸４と一体に回転することとなる。

【００１３】次に、本発明の磁気ネジ装置の第二実施の
形態について説明する。図３は、本実施の形態の磁気ネ
ジ装置を示した側面図である。この磁気ネジ装置は、前
記第一実施の形態のものとほぼ同様に形成されたもので
あるため、同一の構成については同符号を付し、その説
明は省略する。本装置でも、駆動モータ８のモータ軸に
連結された回転軸４には雄磁気ネジ１１が、スライドレ
ール９を移動するスライダ１０には雌磁気ネジ１２が形
成され、その雄磁気ネジ１１と雌磁気ネジ１２との吸引
力によって回転軸４の回転運動がスライダ１０の直線運
動に変換されるものである。

【００１４】更に、本磁気ネジ装置の回転軸４には、駆
動モータ８との連結側端部に図面左方への引き込みを防
止する止め部材１４が固定され、他端側には回転軸４に
張力をかけるためのナット３１が螺合されている。即
ち、回転軸４の当該端部には雄ネジ３２が切られ、ベア
リング５との間にスプリングワッシャ３３を介してナッ
ト３１が螺合されている。また、回転軸４に形成された
雄磁気ネジ１１は、先に図２を示して説明したように、
回転軸４にはめ込まれた円筒磁石２１に着磁帯２２が着
磁されたものである（雌磁気ネジ１２の構成も前記説明
と同じ）。そして、その円筒磁石２１は、張力をかける
ために回転軸４を引っ張った際にブラケット２，３に当
たらないように所定幅ｍの隙間が設けられている。

【００１５】そこで、このような構成の磁気ネジ装置
は、前記第一実施の形態で説明したように、駆動モータ
８の駆動によって雄磁気ネジ１０に回転が与えられる
と、雄磁気ネジ１０と雌磁気ネジ１１との吸引力により
スライダ１０に直線運動が発生することとなる。そし
て、本磁気ネジ装置では、ナット３１を締めることによ
って回転軸４が図面左方へ引っ張られる一方、他端が止
め部材１４によって止められているため、回転軸４には
張力がかけられることとなる。そのため、回転軸４の剛
性が高められて容易に撓むことがなく、またナット３１
と止め部材１４によって両端が止められているため、撓
みの位置に向かって回転軸４の端部が引き込まれること
がない点からも撓むことが防止される。ナット３１及び
止め部材１４は、ベアリング５，６に押し当てられた状
態で回転軸４に固定されるため、駆動モータ８の駆動時
には回転軸４と一体に回転することとなる。

【００１６】次に、本発明の磁気ネジ装置の第三実施の
形態について説明する。図４は、本実施の形態の磁気ネ
ジ装置の回転軸端部を示した側面図である。この磁気ネ
ジ装置は、前記第二実施の形態のものとほぼ同様に形成
されたものであり、回転軸４に張力をかける構成に特徴
を有するものである。そこで、図示した特徴部分につい
て説明する。即ち、ブラケット２には、雄ネジが切られ
たリング状のベアリングホルダ４１が螺合され、その内
周にはベアリング４２が嵌合されている。回転軸４は、
このベアリング４２によって回転支持され、回転軸４端
部に固定された止め部材４５によって抜け止めされてい
る。一方、ベアリングホルダ４１は、ブラケット２外側
（図面左方）に突設され、そこにはスプリングワッシャ
４３を介してナット４４が螺合されている。

【００１７】そこで、本磁気ネジ装置では、ナット４４
を締めることによってベアリングホルダ４１が図面左方
へ移動し、これにベアリング４２を介して回転軸が図面
左方へ引っ張られることとなる。そのため、他端が止め
られた回転軸４には張力がかけられることとなる。従っ
て、回転軸４の剛性が高められて容易に撓むことがな
く、またナット４４と止め部材１４（図３参照）によっ
て両端が止められているため、撓みの位置に向かって回
転軸４の端部が引き込まれることがない点からも撓むこ
とが防止される。

【００１８】以上、磁気ネジ装置の実施の形態について
説明したが、本発明はこれらのものに限定されるわけで
はなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能
である。例えば、前記第一実施の形態では、止め部材１
３，１４が直接ベアリング５，６に押し当てられて回転
軸４に固定されているが、ベアリング５，６との間にス
プリングワッシャなどの弾性材を介在させれば、回転軸
４に張力が作用することとなる。また、例えば、前記実
施の形態では、磁気ネジ装置としてスライダを直線運動
させるものを示したが、本出願人が出願した特公平８−
１９７８９１号の磁気ネジチャック装置に利用してもよ
い。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、両端支持部に回転支持された
回転軸に形成された螺旋着磁帯からなる雄磁気ネジと、
回転軸の軸方向に移動可能なスライダに形成された螺旋
着磁帯からなる雌磁気ネジとを備えたものであって、回
転軸の撓みによりその端部が撓んだ内側に引き込まれな
いように、両端支持部の外側で回転軸に固定され、内側
へ引き込まれようとする回転軸端部の移動を制限する止
め部材を有する構成としたので、回転軸の引き込みをな
くして撓みを防止した磁気ネジ装置を提供することが可
能となった。また、本発明は、止め部材と両端支持部材
の一方又は双方との間に弾性部材を設けたので、その弾
性部材の弾性力により止め部材を介して回転軸に張力が
かけられ、その回転軸の剛性を高めて撓みを防止した磁
気ネジ装置を提供することが可能となった。また、本発
明は、止め部材を回転軸端部に形成された雄ネジ部に螺
合されたナットとしたので、そのナットを締めることに
よって回転軸に対して任意に張力をかけることができ、
回転軸の剛性を高めて撓みを防止した磁気ネジ装置を提
供することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる磁気ネジ装置の第一実施の形態
を示した側面図である。

【図２】雄磁気ネジ及び雌磁気ネジを示す分解斜視図で
ある。

【図３】本発明にかかる磁気ネジ装置の第二実施の形態
を示した側面図である。

【図４】磁気ネジ装置の第三実施の形態の回転軸端部を
示した側面図である。

【図５】従来の磁気ネジ装置を示した側面図である。

【符号の説明】

１ 基台 ２，３ ブラケット ４ 回転軸 ５，６ ベアリング ７ カップリング ８ 駆動モータ １０ スライダ １１ 雄磁気ネジ １２ 雌磁気ネジ １３，１４ 支持部材 ２２，２５ 着磁帯

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端支持部に回転支持された回転軸に形
   成された螺旋着磁帯からなる雄磁気ネジと、前記回転軸
   の軸方向に移動可能なスライダに形成された螺旋着磁帯
   からなる雌磁気ネジとを備えた磁気ネジ装置において、 前記回転軸の撓みにより当該端部が撓んだ内側に引き込
   まれないように、前記両端支持部の外側で当該回転軸に
   固定され、内側へ引き込まれようとする当該回転軸端部
   の移動を制限する止め部材を有することを特徴とする磁
   気ネジ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の磁気ネジ装置におい
   て、 前記止め部材と前記両端支持部材の一方又は双方との間
   に弾性部材を設けたことを特徴とする磁気ネジ装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の磁気ネジ
   装置において、 前記止め部材が、前記回転軸端部に形成された雄ネジ部
   に螺合されたナットであることを特徴とする磁気ネジ装
   置。