JPS641704B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一方にスプラインを形成したシヤフ
トの回転により前進若しくは後退するねじナツト
のスピードが該シヤフトに形成したねじのリード
差を利用した推力増大ユニツトに関する。

従来、早送り、微速かつ精密送りの切換え装置
には複雑なギヤーによる変速機構あるいはウオー
ムギヤーとの組合せすなわち軸が直角に交る機構
などが用いられているが、これらは機構が複雑で
相当のスペースを必要とし、かつ、高精度な送り
機構は極めて難しい。

又、カツテイングツール、テーブルあるいは被
加工物（ワーク）の左右移行スピードは歯車、ベ
ルトチエーンあるいはリンク機構、カム機構など
の如き複雑な構成からなる動力伝達を単体のシヤ
フトに適用することは機械全体が大型化になるた
め難しく、まして機械装置への組込むさいの困難
に併せて保守点検が容易でない。

本発明の目的とするところは、単一シヤフト上
にリード差のある雄ねじ２ケ所とスプラインをそ
の端部に設け、該シヤフト回転時に前記ねじナツ
トを前進あるいは後退させ、これら進退スピード
は前記両ねじナツト間のリード差に相当する微速
送りを可能ならしむることによつてスプラインに
おけるわずかな回転力でもつて前記ねじナツトに
大きな推力を付与できる推力増大ユニツトを提供
することにある。

すなわち、リード６mmの雄ねじと5.8mmリード
の雄ねじが単一シヤフトにセツトれている場合、
そのリード差は0.2mmである。

シヤフトが１回転したときに一方のねじナツト
は６mm、他のねじナツトは5.8mm同方向あるいは
反対方向に移動する。

従来の機構では非常に複雑で多数の部品あるい
は送り機構を必要とするので、コンパクトにまと
められないとか、機構部分が複雑で多数の部品を
使用するので、バツクラツシユあるいは部品精度
誤差等が重なるので精密送りには特に難しい。

本発明によればねじナツトとスプラインの使用
によりバツクラツシユがほとんどなく、機構もき
わめて簡単で部品数も少ないので極めて精密な送
りが可能である。

本発明における非可動ねじナツトとはナツトの
部分が雄ねじの回転によつても移動することので
きないことを意味する。

その要旨とするところは、シヤフトの一方にス
プライン、他方に任意間隔をおいて少なくとも２
つ以上の雄ねじが左右に形成された前記シヤフト
と、該シヤフトに形成された雄ねじにリード差が
あり、かつそれぞれのリードに対応するねじナツ
トがそれぞれ螺合され、かつスプラインシヤフト
側にはスプラインが嵌合されてなるスプライン付
きねじにおいて、前記ねじナツトの内、可動ねじ
ナツトは移動部材に取付けられると共に該移動部
材の一方の移動部材は軌道台に摺動自在に嵌合さ
れ、他方の移動部材が締結部材を介して軌道台に
固定され、さらに前記スプラインがベアリング内
輪と一体的に固定されると共に前記スプラインシ
ヤフトに摺動自在に嵌合されていることを特徴と
するリード差を利用した推力増大ユニツト。

以下図に基いて本発明の好適例を説明する。

符号１０はシヤフトで、該シヤフト１０の一方
にスプライン１１、他方に任意間隔１２を置いて
図に向つて右側に第１雄ねじ13および左側に第２
雄ねじ１４が形成される。

該第１雄ねじ１３と第２雄ねじ１４とはリード
差すなわち第２雄ねじ１４のリードは第１雄ねじ
１３のリードより大きく形成されている。

該第１雄ねじ１３にねじナツト１５が嵌合さ
れ、第２雄ねじ１４にはねじナツト１６が嵌合さ
れる。

前記スプライン１１の外周にスプライン１７を
嵌合し、スプライン１１を形成したシヤフト１０
が摺動自在に配され、また該スプライン１７に回
転力を付与すると、シヤフト１０が時計方向ある
いは反時計方向に回転される。

次に本発明の基本的構成すなわち第１番目の発
明の作用について説明する。

第１図におけるシヤフト１０は図に向つて左側
は軸受（図示せず）に支持され、右側はスプライ
ンが軸受あるいはハウジング（図示せず）に回転
自在に保持されるか、若しくはスプラインシヤフ
トに続いて延長したシヤフトの部分が軸受に回転
並び往復動自在に支持され、そして第１、第２雄
ねじ１３，１４に嵌合する可動ねじナツト１５，
１６は移動部材１８，１９に固着し、該移動部材
１８，１９は共に軌道台２０と摺動自在に嵌合さ
れていることを条件とする。

次に、前記スプライン１７が回転駆動部材であ
るプーリ２１に内嵌すると共に該プーリ２１の端
面にスプライン１７のフランジ２２がねじ２３止
めされ、さらに前記プーリ２１のスリーブ２４が
ビローブロツク２５の内輪２６に固着されてい
る。この状態で該スプライン２１に回転力が反時
計方向（左回転）に伝達されると、該スプライン
１７と共にスプラインシヤフト１１が回転され
る。

前記シヤフト１０の回転にともなつて第１雄ね
じ１３および第２雄ねじ１４が同時に回転する。
該第１、第２雄ねじ１３，１４の回転にともなつ
て第１可動ねじナツト１５、および第２可動ねじ
ナツト１６は共に左方向に前進するが、該第１可
動ねじナツト１５はリード差に相当する分だけ次
第に引き難され、換言すれば第１可動ねじナツト
はリード差により右方向に後退するのに対し、第
２可動ねじナツト１６は左方向に前進し、互に離
間（見かけの変位）することになる。

また、シヤフト１０が時計方向（右回転）に回
転すると第１可動ねじナツト１５および第２可動
ねじナツト１６は共に右方向に前進するが、該第
１可動ねじナツト１５はリード差に相当する分だ
け間隔が挾まり、換言すれば、第１可動ねじナツ
トはリード差に対応して左方向に前進するのに対
し、第２可動ねじナツトは右方向に後退し、互に
接近することになる。要するに、第１可動ねじナ
ツトと第２可動ねじナツトはシヤフトに対して相
対的に前進あるいは後退するため、上述の如き互
に接近し、あるいは互に離間することになる。

従つて、両可動ねじナツト上のテーブルの如き
移動部材にカツテイングツールを取付けると共に
両可動テーブル間に被加工物を挾む状態に固定す
れば、該被加工物の両側面に同時に切削、研削加
工を行うことができる。

また、カツテイングツールに代えてアームを装
着すればロボツトのアームとしても応用できる。

次に、第２図について説明する。

第２図における第１ねじナツト１５および第２
ねじナツト１６並びにスプライン１１７は第１図
と同一につきその説明を省略する。

第１ねじナツト１５および第２ねじナツト１６
はボルト２７，２７…を介して第１、第２移動部
材１８，１９にそれぞれ固着される。

該第１、第２移動部材１８，１９の側壁にはボ
ルトの如き締結部材２９，２９が螺合され、この
締結部材２９を締付けることによつて左右何れか
一方の移動部材（滑動部材）が軌道台２０に固定
される。

３０は小型モータで、該モータ３０からの動力
は該モータ３０のシヤフトに固着したプーリ３１
からＶベルト３２をへて前記プーリ２１に伝達さ
れる。

次に作用並びに効果について説明する。

まず、第１移動部材１８を軌道台２０に固定
し、しかるのち、スイツチオンする。

小型モータ３０の始動によりシヤフト１０が左
回転すると、スプライン１７と共にスプラインシ
ヤフト１１が回転されると同時に該シヤフト１０
は非可動ねじナツト１５（移動部材に固着されて
いる。）の第１雄ねじ１３に案内されながら後退
（図に向つて右方向）する。

さらに、左回転するシヤフト１０は同シヤフト
上に形成された第２雄ねじ１４と螺合する第２可
動ねじナツト１６が図に向つて左方に前進され
る。該第２可動ねじナツト１６は非可動ねじナツ
ト１５のリードより小さく形成されているので、
該第２可動ねじナツト１６のスピードは前記非可
動ねじナツト１５のリード差に相当する微速送り
となる。

次に、シヤフト１０が右回転すると、非可動ね
じナツト１５の第１雄ねじ１３に案内されながら
前進（図に向つて左方向）する。

さらに、右回転するシヤフト１０は同シヤフト
上に形成された第２雄ねじ１４と螺合する第２可
動ねじナツト１６が図に向つて右方向に後退され
る。

なお、第２雄ねじ１６を固着する移動部材１９
が軌道台２０に固定され第１雄ねじ１５が移動部
材１８と共に滑動自在にした場合の作用は前記第
２雄ねじ１６と同様前進、後退するため、その説
明を省略する。

例えば、非可動ねじナツト１５のリードが
6m／ｍで、これに対する第２可動ねじナツト１
６のリードが5.8m／ｍと仮定すると、第２可動
ねじナツト１６のスピードはその差0.2の微速送
りになる。

従つて、本発明装置における移動部材（ねじナ
ツト）１８，１９の何れか一方の可動ねじナツト
に生ずる推力は上述の如き、ねじのリード差によ
りモータから入力に対して約30倍の出力となる。
左右移動部材間に被加工物をクランプ（挾持）す
ることも可能である。

前進後退における推力が得られるので、シリン
ダー同様使用することができる。

さらに、モータの回転数に比し、左右移動部材
の前進、後退が微速であるため、減速機を必要と
しないからコスト低減に役立つ。

第４図は本発明の他の実施例で、第３図におけ
るモータ３０に代えて手動用ハンドル３３、プー
リ２１に代えて、回転駆動部材３４が用いられた
もので手軽に利用することができる利点を有す
る。その他の構成、作用効果は第３図と実質的に
変更ないので、その説明は省略する。

第５図は本発明の他の実施例で、スプラインシ
ヤフト１１に嵌合するプーリ３４に直接スプライ
ンを形成したもので、ビローブロツク２５の内輪
２６、プーリ３４のスリーブ３５およびスプライ
ンシヤフト１１に貫通する孔を形成し、該孔にノ
ツクピン３６を圧入固着する。

左右移動部材１８，１９が滑動台に摺動できる
ようになつている場合は第１図同様、シヤフト１
０の左回転にともなつて左右移動部材１８，１９
はリード差に相当する分だけ次第に引き離され、
またシヤフトの右回転の場合は逆に共に右方向に
前進し、リードに相当する分だけ間隔が挾まるの
である。

第６図は本発明の他の実施例で、第５図に示す
モータ３０に代えて手動用ハンドル３７、プーリ
３４に代えて、回転駆動部材３８が用いられてい
るもので、手軽に利用できる利点を有す。

本発明は以上の如く構成されているので、複数
の移動部材の内、必要とする移動部材を軌道台に
固定することにより、単一シヤフトの回転と同時
に固定されていない移動部材を該シヤフトの回転
スピードに応じて前進若しくは後退が簡単にでき
ると共に固定された移動部材のナツトを介してシ
ヤフトの前進若しくは後退が同シヤフトに形成し
たスプラインを介してスムーズに行うことがで
き、該シヤフトの後退若しくは前進スピードと移
動部材のスピード差（リード差）に相当する微速
送りと大きな推力がきわめてシンプルなユニツト
構造でもつて移動部材に付与することができる格
別な効果を奏する。

従つて、これらユニツトを工作機械等のテーブ
ルにセツトした場合、複数のワークの大小に応じ
て軌道台上の移動部材を所定の位置に固定するこ
とができ、かつ該ワークを保持することができる
ので、ワークの大小、厚薄に制約をうけることな
く切削、研削などができ、加工能率を一段と高め
ることができるなどの本発明特有の効果を奏す
る。

また、本発明ユニツトを構成する複数の雄ねじ
とスプラインが１本のシヤフトによつて形成さ
れ、かつ該スプラインはベアリング内輪と一体的
に固定されているため、ユニツト全体の生産コス
トの低減を計るなどの製作上の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ユニツトの基本的構成を示す一
部断面正面図である。第２図は本発明ユニツトの
応用構成を示す一部断面正面図である。第３図は
第２図の１部省略側面図である。第４図乃至第６
図は本発明の他の実施例で、第４図はモータに代
えてハンドルを用いた一部省略正面図、第５図は
シヤフトが定位置に固定された状態を示す１部省
略正面図、第６図はモータに代えてハンドルを用
いた一部省略正面図である。 １０：シヤフト、１１：スプラインシヤフト、
１３：第１雄ねじ、１４：第２雄ねじ、１５：第
１可動ねじナツト、１６：第２可動ねじナツト、
１７：スプライン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シヤフト１０の一方にスプライン１１、他方
   に任意間隔をおいて少なくとも２つ以上の雄ねじ
   １３，１４が左右に形成された前記シヤフト１０
   と、該シヤフト１０に形成された雄ねじ１３，１
   ４にはリード差があり、かつそれぞれのリードに
   対応するねじナツト１５，１６がそれぞれ螺合さ
   れ、かつスプラインシヤフト１１側にはスプライ
   ン１７が嵌合されてなるスプライン付きねじにお
   いて、前記ねじナツト１５，１６の内、可動ねじ
   ナツトは移動部材に取付けられると共に該移動部
   材１８，１９の一方の移動部材１９は軌道台２０
   に摺動自在に嵌合され、他方の移動部材１８が締
   結部材２９を介して軌道台２０に固定され、さら
   に前記スプライン１７がベアリング内輪と一体的
   に固定されると共に前記スプラインシヤフト１１
   に摺動自在に嵌合されていることを特徴とするリ
   ード差を利用した推力増大ユニツト。