WO2001051239A1

WO2001051239A1 - Convertisseur de poussee, procede et dispositif de commande de convertisseur de poussee

Info

Publication number: WO2001051239A1
Application number: PCT/JP2000/009321
Authority: WO
Inventors: Kouichi Takamune; Seiichi Mimura; Hidenobu Ito; Yoshiyuki Hatsutori; Yoshio Kasuga; Takao Mizutani
Original assignee: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2000-01-12
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2001-07-19
Also published as: US20020158520A1; US6700231B2; EP1262264A1; EP1262264A4; TW548148B

Description

明細書推力変換装置、並びにこの推力変換装置を制御する方法及び制御装置技術分野

この発明は、プレス加工装置や、旋盤で加工物を把持するチャック装置等を駆動する推力変換装置、並びにこの推力変換装置を制御する方法及び制御装置に関するものである。背景技術

一般に、プレス加工装置や、工作機械等でワークを把持するチャック機構の駆動装置としては、油圧シリンダあるいは空圧シリンダによる推力を利用したものが多く採用されている。

第 1 3図は、駆動源として油圧シリンダを用いた従来のプレス加工装置の一例を示す部分縦断面図であり、油圧シリンダ 5 1は、シリンダブラケット 5 0を介して架台 5 2に固定されており、油圧装置 5 3と配管

5 4により接続されている。油圧シリンダ 5 1のピストン 5 5の負荷側端先端には押引棒 5 6が固定され、押引棒 5 6の先端には、加工形状に応じたプレスパンチ 5 7が取付けられている。架台 5 2の下部には、ヮ —ク台 5 8が設置され、ワーク台 5 8上にはワーク 5 9が載置されて固定される。また、押引棒 5 6は、シリンダブラケット 5 0に摺動ガイド

6 0を介して、軸方向摺動自在にガイドされている。

この様な従来のプレス加工装置においては、油圧装置 5 3から配管 5 4を介して供給される油により油圧シリンダ 5 1のピストン 5 5を往復させてこれと固定された押引棒 5 6の推力により、プレスパンチ 5 7力押圧されてワーク台 5 8に固定されたワーク 5 9に所定形状のプレス成型加工を行う。

第 1 4図はチャックの駆動源として油圧シリンダを用いた従来のチヤック装置の一例を示す部分横断面図であり、回転油圧シリンダ 6 4は、シリンダカバ一 6 6に軸受 6 5 a、 6 5 bを介して回転自在に支承され、負荷側端には、アダプタ 7 2 aを介して主軸 7 0の後端が固定されている。

また、主軸 7 0の先端には、アダプタ 7 2 bを介してチャック 7 1が固定されている。主軸 7 0の軸芯中空内部には、軸方向移動自在にドロ一バー 7 3が挿入され、ドローバ一 7 3の先端は、動作変換機構 7 5を介してチャック爪 7 4に係合されている。動作変換機構 7 5は、力ムレバーやテーパ等によりドロ—バ— 7 3の軸方向動作をチヤック爪 7 4の径方向動作に変換する。

ドロ一バ一 7 3の後端は、回転油圧シリンダ 6 4のピストン 5 5の負荷側端に固定されている。

このようなチヤックの駆動源として油圧シリンダを用いた従来のチヤック駆動装置においては、油圧装置 5 3から配管 5 4を介して回転油圧シリンダ 6 4に油を供給してピストン 5 5を往復動させ、ドロ一バー 7 3の軸方向動作をチヤック爪 7 4の径方向動作に変換してチヤック 7 1 にワーク 6 7を把持する。

ワーク 6 7を、チャック爪 7 4に把持した後、主軸モー夕部 7 6を回転させて、主軸 7 0、ドローバー 7 3、チャック 7 1、動作変換機構 7 5、回転油圧シリンダ 6 4、ピストン 5 5、ワーク 6 7、アダプタ Ί 2 a、 7 2 bが連れ回りしながら、ワーク 6 7の切削加工を行う。

上記の従来例は、プレス加工装置やチヤック装置に油圧シリンダを用いる例を示したが、空圧シリンダを用いた場合もこれと同様である。また他の従来例として、特開昭 6 2 - 3 4 7 0 8号公報に開示された、チヤックの駆動源として電動モ一夕を用いたチヤック装置がある。

この特開昭 6 2 - 3 4 7 0 8号公報に開示されたチャック装置は、チャックの駆動源として電動モ一夕を用い、この電動モー夕の駆動力を、減速機を介して増幅することによりチヤック装置本体に伝達し、もってこの増幅された駆動力にてチヤックを閉じてワークを把持するものである。そして加工時には、電磁クラッチにてドロ一バー駆動系と主軸の回転系とを切り離した状態でワークを加工するものである。

ところで、従来の油圧シリンダあるいは空圧シリンダによるプレス加ェ装置やチャック装置では、油圧、空圧装置が発生できる圧力とシリンダ径によって推力が定まる為、大きな推力のものが必要となった場合には、それらの容量を大きなものに変更しなければならず、コスト高になるという問題点があった。

また、トルク増幅（またはトルク縮小）機構として歯車を用いた減速機があるが、この減速機は、入力を回転入力とし、この回転入力を増幅 (または縮小）して回転出力として出力するものが一般的であって、軸方向入力（推力）を増幅（または縮小）して軸方向出力（推力）として出力するには、種々の歯車等の機械的部品を組み合わせる必要があり、ひいては大型化を招く。また反力が歯車を回転自在に支承する軸受にかかり、ひいては減速機の寿命が短い等の問題があり、このため軸方向入力 (推力）を増幅（または縮小）して軸方向出力（推力）として出力することができる、安価、小型且つ簡単な構成でしかも長寿命な推力変換装置が望まれていた。

なお、例えば特開昭 6 2— 3 4 7 0 8号公報に開示されたチャック装置のように、モー夕の回転トルクを増幅させるために歯車機構を採用した減速機を用いると，ワークの加工中にドロ一バー駆動系と主軸の回転系とを切り離す為の電磁クラッチを必要とし、また部品点数が多くなつてコスト高になるという問題点が生じる。

また、上記の電動式チャック装置では、ドローバーに軸方向推力を与えてワークを把持するが、ワーク加工中は、ドロ一バーを回転支持する軸受が、軸方向推力の反作用力を全て受けるため、主軸回転速度の高速化や、ドローバーの軸方向推力増加による把持力強化は、軸受の寿命を非常に短くする等種々の問題点がある。発明の開示

この発明に係る推力変換装置は、上述した課題を解決するためになされたもので、往復運動手段と、この往復運動手段の往復運動を回転運動に変換する往復回転変換手段と、この往復回転変換手段の回転運動を往復運動に変換する回転往復変換手段と、この回転往復変換手段の往復運動の反力を支承する反力受け手段とを備える構成としたものである。

このため、往復運動手段に与えた推力を、小型且つ簡単な構成をもつて増幅或いは縮小して負荷側に与えることができる、プレス加工装置やチヤック駆動装置等に適用して有用な新規な推力変換装置を得ることができる。

またこの発明に係る推力変換装置は、往復運動手段、往復回転変換手段 >回転往復変換手段及び反力受け手段を、同一軸線上に配列し、それら全ての中心軸に貫通穴を設けたものである。

このため、長尺材料を加工する旋盤のチャックに適用可能な推力変換装置を得ることができる。

またこの発明に係る推力変換装置は、往復回転変換手段を、往復運動手段にて軸方向の推力が与えられる第 1のネジ部材と、この第 1のネジ部材に螺合する第 2のネジ部材と、前記第 1のネジ部材を軸方向にのみ移動可能に回り止めする第 1の回り止め部とを有するものとし、回転往復変換手段を、前記第 2のネジ部材に、第 1のネジに螺合するネジ部とは別位置に設けられたネジ部と、このネジ部に螺合する第 3のネジ部材と、この第 3のネジ部材を軸方向にのみ移動可能に回り止めする第 2の回り止め部とを有するものとし，反力受け手段を、基体と、前記第 2のネジ部材と、前記基体に前記第 2のネジ部材を回転自在に且つ軸方向に移動不可能に支承する第 1の軸受とを有するものとしたものである。

このため、各構成部品の殆どをネジ部材で構成でき、よって量産性に優れた安価な推力変換装置を得ることができる。

またこの発明に係る推力変換装置は、第 1 のネジ部材を、往復運動手段に第 2の軸受を介して回転自在に支承したものである。

このため、往復運動手段と、往復回転変換手段、回転往復変換手段及び反力受け手段とを、簡単な部品をもって回転方向に分離でき、ひいては負荷側が高速回転する旋盤のチャック装置に適用可能な推力変換装置を得ることができる。

またこの発明に係る推力変換装置は、往復運動手段を、モータと、該モ一夕の軸の回転運動を往復運動に変換するモ一夕回転往復変換手段とを有するものとしたものである。

このため、メンテナンス性が良好で、且つ負荷側に出力する推力を、簡単な構成をもって無段階に容易に制御できる推力変換装置を得ることができる。

またこの発明に係る推力変換装置は、往復運動手段を、モー夕と、このモー夕の軸の負荷側端に設けられた第 4のネジ部材、この第 4のネジ部材に螺合する第 5のネジ部材及びこの第 5のネジ部材を軸方向にのみ移動可能に回り止めする第 3の回り止め部を有し、前記モー夕の軸の回転運動を往復運動に変換するモー夕回転往復変換手段とを有するものとし，前記往復回転変換手段を、前記第 5のネジ部材に第 2の軸受を介して回転自在に且つ軸方向に移動不可能に支承される第 1のネジ部材と、この第 1のネジ部材に螺合する第 2のネジ部材と、前記第 1のネジ部材を軸方向にのみ移動可能に回り止めする第 1の回り止め部とを有するものとし、回転往復変換手段を、前記第 2のネジ部材に、第 1のネジに螺合するネジ部とは別位置に設けられたネジ部と、このネジ部に螺合する第 3 のネジ部材と、この第 3のネジ部材を軸方向にのみ移動可能に回り止めする第 2の回り止め部とを有するものとし、反力受け手段を、基体と、前記第 2のネジ部材と、前記基体に前記第 2のネジ部材を回転自在に且つ軸方向に移動不可能に支承する第 1の軸受とを有するものとしたものである。

このため、各構成部品の殆どをネジ部材で構成でき、よって量産性に優れた安価な推力変換装置を得ることができる。また、メンテナンス性が良好で >且つ負荷側に出力する推力を、簡単な構成をもって無段階に容易に制御でき.る推力変換装置を得ることができる。

またこの発明に係る推力変換装置は、第 3のネジ部材を軸方向にのみ移動可能に回り止めする第 2の回り止め部を、第 3のネジ部材と第 1のネジ部材との間に介在させたものである。

このため、軸方向寸法が短い推力変換装置を得ることができる。

またこの発明に係る推力変換装置は、第 1のネジ部材及びこの第 1のネジ部材に螺合する第 2のネジ部材のネジリードを、第 2のネジ部材に、第 1のネジ部材に螺合するネジ部とは別位置に設けられたネジ部及びこのネジ部に螺合する第 3のネジ部材のネジリードよりも大きなネジリ一ドで形成したものである。

このため、簡単な構成をもって小さい推力の駆動源で負荷側に大きな推力を得ることができ、しかもその増幅単位を微細にできる推力変換装置を得ることができる。またこの発明に係る推力変換装置は、第 1のネジ部材及びこの第 1のネジ部材に螺合する第 2のネジ部材のネジリ一ドを、第 2のネジ部材に > 第 1のネジ部材に螺合するネジ部とは別位置に設けられたネジ部及びこのネジ部に螺合する第 3のネジ部材のネジリードよりも小さなネジリ一ドで形成したものである。

このため、推力を、簡単な構成をもって縮小して負荷側に与えることができ、しかもその縮小単位を微細にできる推力変換装置を得ることができる。

またこの発明に係る推力変換装置は、第 2のネジ部材に、第 1のネジ部材に螺合するネジ部とは別位置に設けられたネジ部及びこのネジ部に螺合する第 3のネジ部材のネジリード角を ;3とし、ネジの摩擦係数をとしたとさ、

t a η β、

なる関係にしたものである。

このため、回転トルクを推力に変換することはできるが、推力を回転トルクに変換できなくなり、従って負荷側からの反作用推力による第 3 のネジ部材の緩みを防止でき、ひいては一旦所定の推力を与えた後に往復運動手段の推力を遮断でき省エネルギー化を図ることができる。また、往復運動手段と往復回転変換手段とを回転方向に分離するため、往復運動手段と往復回転変換手段との間に第 2の軸受を介在させた場合、この第 2の軸受にスラスト荷重がかからなくなり軸受け寿命を延ばすことのできる推力変換装置を得ることができる。

またこの発明に係る推力変換装置は、前記モー夕の負荷側ブラケットに固定された取付け枠に、前記基体に相当するチヤック装置の主回転軸を、軸受を介して回転自在に且つ軸芯方向に移動不可能に固定したものである。このため、従来の油圧、空圧シリンダを使用したチャック装置への置き換えが容易な推力変換装置を得ることができる。

またこの発明に係る推力変換装置は、第 2の軸受を、ダブルべアリングで構成したものである。

このため、スラスト方向荷重を半減でき、軸受の寿命を延ばすことができる推力変換装置を得ることができる。

またこの発明に係る推力変換装置の制御方法は、モー夕として、電流制御によりトルク制御可能なモータ用い、且つ前記モー夕の電流を一定に制御することで一定推力を発生させるようにしたものである。

このため、常に一定の推力を発生できる推力変換装置を得ることがでさる。

またこの発明に係る推力変換装置の制御方法は、モ一夕として、位置制御及びトルク制御が可能なモー夕を用い、且つ前記モー夕を所定位置までは位置制御を行い、その後トルク制御を行うようにしたものである。このため、負荷側に常に適切な一定の推力を与えることのできる。また、この勢力変換装置を旋盤のチヤック装置に適用した場合、チャック動作を高速化できる推力変換装置を得ることができる。

またこの発明に係る推力変換装置の制御方法は、推力変換装置の駆動源以外の外部駆動源の運動状態に基づいて推力変換装置のモー夕の位置またはトルクを補正する補正量を演算し、この演算した補正量に基づいて推力変換装置のモー夕の位置またはトルクを補正するようにしたものである。

このため、特別な装置を付加することなく、機械的外乱要因が推力変換装置に加わるのを排除することができ、ひいては精度のよい推力変換装置を得ることができる。例えばこの推力変換装置をチャック装置に採用した場合、遠心力による外乱要因を排除することができ、常に適切な把持力を発生させることができる。

またこの発明に係る推力変換装置の制御方法は、推力変換装置を搭載した機械の温度に基づいて、推力変換装置のモー夕の位置を補正する補正量を演算またはメモリより読出し、この補正量に基づいて推力変換装置のモー夕の位置を補正するようにしたものである。

このため、特別な装置を付加することなく、熱的外乱要因が推力変換装置に加わるのを排除することができ、ひいては精度のよい推力変換装置を得ることができる。例えばこの推力変換装置をチャック装置に採用した場合，熱的外乱要因を排除することができ、常に適切な把持力を発生させることができる。

またこの発明に係る推力変換装置の制御装置は、推力変換装置の駆動源以外の外部駆動源の運動状態を入力する入力部と、この入力部を通じて入力された前記運動状態に基づいて推力変換装置のモー夕の位置またはトルクを補正する補正量を演算する演算手段と、この演算した補正量に基づいて推力変換装置のモー夕の位置またはトルクを補正する補正手段とを備える構成としたものである。

このため、特別な装置を付加することなく、機械的外乱要因が推力変換装置に加わるのを排除することができ、ひいては精度のよい推力変換装置を得ることができる。例えばこの推力変換装置をチヤック装置に採用した場合，遠心力による外乱要因を排除することができ、常に適切な把持力を発生させることができる。

またこの発明に係る推力変換装置の制御装置は、推力変換装置を搭載した機械の温度を入力する入力部と、この入力部を通じて入力された温度に基づいて、推力変換装置のモー夕の位置を補正する補正量を演算またはメモリより読出す手段と，この補正量に基づいて推力変換装置のモ —夕の位置を補正する補正手段とを備えてなるものである。このため、特別な装置を付加することなく、熱的外乱要因が推力変換装置に加わるのを排除することができ、ひいては精度のよい推力変換装置を得ることができる。例えばこの推力変換装置をチヤック装置に採用した場合 >熱的外乱要因を排除することができ、常に適切な把持力を発生させることができる。

またこの発明に係る推力変換装置の制御装置は、トルク及び位置が制御可能なモー夕に対し位置指令を入力する手動指令装置と、前記モー夕を位置制御及びトルク制御する制御手段と、前記位置指令と現在位置の差分が所定値以下のとき、前記差分に基づいてモー夕を位置制御で運転し、前記位置指令と現在位置の差分が所定値を超えるとき、モータをトルク制御に切替える切替え手段とを備えてなるものである。

このため、推力変換装置が機械的に拘束された後の推力調整を手動で容易に実施することができる。また、この推力変換装置を旋盤のチヤック装置に適用した場合、オペレー夕が位置指令を入力するだけで位置制御からトルク制御に遷移するので、オペレータはチャック開閉の各状態をさほど考慮することなく適切なチャック開閉動作を行わせることがでさる。

またこの発明に係る推力変換装置の制御装置は、前記切替え手段を、モー夕に対する電流指令を制限する電流制限手段と、前記位置指令と現在位置の差分が所定値以下のとき前記電流制限手段の制限電流値を前記差分に基づく電流指令値より大きく設定し，前記位置指令と現在位置の差分が所定値を超えるとき前記電流制限手段の制限電流値を前記差分に基づく電流指令値より小さく設定する手段とを有するものとしたものである

このため、推力変換装置が機械的に拘束された後の推力調整を手動で容易に実施することができる：また、フィードバックループのゲインを変更することなく本推力の調整を行うことができるので、制御が不安定になるのを防止できる。また、この推力変換装置を旋盤のチャック装置に適用した場合 >オペレータが位置指令を入力するだけで位置制御からトルク制御に遷移するので、オペレータはチヤック開閉の各状態をさほど考慮することなく適切なチャック開閉動作を行わせることができる。またこの発明に係る推力変換装置の制御装置は、推力変換装置の機械的位置誤差を補正する補正値を入力する入力部と、この入力部を通じて入力された補正値を記憶する記憶手段と，この記憶手段に記憶された補正値に基づいて推力変換装置の機械的位置誤差を補正する補正手段とを備えてなるものである。

このため、モー夕に取り付けられる回転検出器や推力変換装置の機構の精度に左右されることなく、推力変換装置の位置精度を向上させることができ、ひいては安価な部品を使用してコストダウンを図りつつ高精度な推力変換装置を得ることができる。図面の簡単な説明

第 1図はこの発明の実施の形態 1に係る推力変換装置の構成を示す部分縦断面図である。

第 2図はこの発明の実施の形態 1に係る推力変換装置を適用したプレス加工装置の構成を示す部分縦断面図である。

第 3図はこの発明の実施の形態 2に係る推力変換装置を適用したチヤック装置の構成を示す部分縦断面図である。

第 4図はこの発明の実施の形態 3に係る推力変換装置を適用したチヤック装置の構成を示す部分縦断面図である。

第 5図はこの発明の実施の形態 4に係る推力変換装置を適用したチヤック装置の構成を示す部分縦断面図である。第 6図はこの発明の実施の形態 5に係る推力変換装置を適用したチヤック装置の構成を示す部分縦断面図である。

第 7図はこの発明の実施の形態 6に係る推力変換装置を適用したチヤック装置の構成を示す部分縦断面図である。

第 8図はこの発明の実施の形態 8に係る推力変換装置を適用したチヤック装置の制御構成図である。

第 9図はこの発明の実施の形態 8に係る制御プロック図である。

第 1 0図はこの発明の実施の形態 8に係る動作を説明するためのフロ —チヤ一卜である。

第 1 1図はこの発明の実施の形態 8に係る動作を説明するためのフロ —チヤ一卜である。

第 1 2図はこの発明の実施の形態 9に係る推力変換装置を適用したチャック装置の制御ブロック図である。

第 1 3図は従来のプレス加工装置の構成を示す部分縦断面図である。第 1 4図は従来のチヤック装置の構成を示す部分縦断面図である。発明を実施するための最良の形態

実施の形態 1 .

第 1図は、この発明に係る推力変換装置の実施の形態 1を示す部分縦断面図である。

第 1図において、 1は往復運動手段としての往復運動部であり、油圧シリンダ 5 1 と、ピストン 5 5と、油圧装置 5 3と油圧シリンダ 5 1を接続する配管 5 4とで構成されている。なお、油圧シリンダ 5 1とピストン 5 5との間には、油漏れを防止するため 0リングが介在されている。

2は往復回転変換手段としての往復回転変換部であり、ピストン 5 5 の負荷側端に直接固定された、第 1のネジ部材に相当する第 1のナット 3と、第 1のナット 3に螺合する、第 2のネジ部材に相当する第 1のネジ軸 4と、外枠 5と、外枠 5に対して第 1のナット 3を軸方向にのみ移動可能に回り止めする第 1のリニアガイド 6とにより構成されている。

7は回転往復変換手段としての回転往復変換部であり、第 1のネジ軸 4の内側に固定された、第 2のネジ部材（第 1のネジ軸 4 ) に、第 1のネジ部材（第 1のナット 3 ) に螺合するネジ部とは別位置に設けられたネジ部に相当する第 2のナット 8と、第 2のナット 8に螺合する、第 3 のネジ部材に相当する第 2のネジ軸 9と、基体に相当する外枠 5と、外枠 5に対して第 2のネジ軸 9を軸方向にのみ移動可能に回り止めする第 2のリニアガイド 1 0とにより構成されており、第 2のネジ軸 9の先端には、押引棒 5 6が固定されている。

1 1は反力受け手段としての反力受け部であり、基体である外枠 5と、第 1のネジ軸 4と、外枠 5に第 1のネジ軸 4を回転自在に且つ軸方向に移動不可能に支承する第 1の軸受 1 2により構成されている。

なお、往復運動部 1、往復回転変換部 2、回転往復変換部 7及び反力受け部 1 1は、同一軸線上に配列され、且つそれらの中心軸に貫通穴が設けられている。

第 2図は、第 1図に示す推力変換装置を用いたプレス加工装置の部分縦断面図であり、図中 1〜 1 2は、第 1図と同一または相当部分を示し、図中 5 1〜 5 9は、第 1 3図に示した従来のプレス加工装置と同一または相当部分を示す。

次に上記実施の形態 1の動作を第 1図及び第 2図を参照しながら説明する。上記の様に構成された推力変換装置においては、油圧装置 5 3から配管 5 4を介して油圧シリンダ 5 1に油が供給されると、油圧シリンダ 5 1のビストン 5 5が油圧装置 5 3の発生圧力と油圧シリンダ 5 1のシリンダ径に応じた推力で軸方向に移動し、第 1のナツト 3がその推力で軸方向に押されて移動する。

第 1のナット 3が軸方向に押されると、第 1のナット 3が第 1のリニァガイド 6により軸方向のみ移動可能に回り止めされているので、第 1 のナツト 3と螺合する第 1のネジ軸 4が回転する。これにより第 1のナット 3の軸方向運動の推力は、第 1のネジ軸 4の回転運動における回転トルクに変換される。

ここで、第 1のナット 3の軸方向運動における推力を F 1とし、第 1 のネジ軸 4の回転トルクを T 1とし、ネジリードを L 1とし、往復回転変換効率を 77 1とすると、

T l = (L 1 -F 1 - 7? 1 ) / 2 % … （ 1式）なる関係がある。

第 1のネジ軸 4が回転すると、第 1のネジ軸 4の内側に固定された第 2のナット 8も同様に回転し、第 2のネジ軸 9が第 2のリニアガイド 1 0により軸方向のみ移動可能に回り止めされているので、第 2のナット 8と螺合する第 2のネジ軸 9が軸方向に移動する。これにより第 2のナット 8の回転運動トルクは、第 2のネジ軸 9における軸方向運動の推力に変換される。

ここで、前記にて得られた第 1のネジ軸 4と第 2のナット 8における回転運動の回転トルクを T 1とし、第 2のネジ軸 9における軸方向運動の推力を F 2とし、第 2のネジ軸 9のネジリードを L 2とし、回転往復変換効率を 7] 2とすると、

F 2 = (2 ττ·Τ 1 · τ? 2) XL 2 … （ 2式）なる関係がある。

第 2図において、第 2のネジ軸 9に得られた軸方向運動の推力は、これと固定された押引棒 5 6の推力となり、プレスパンチ 5 7を押圧してワーク台 58に固定されたワーク 5 9に所定位置にプレス成型加工をィ亍つ。

また、プレス成型加工時にプレスパンチ 5 7に及ぼした推力の推力の反力は、押引棒 5 6、第 2のネジ軸 9から第 2のナット 8、第 1のネジ軸 4を経由して、第 1のネジ軸 4を外枠 5に回転自在に且つ軸方向移動に支承する第 1の軸受 1 2と外枠 5とで受けられるので、第 1のナット 3及びピストン 5 5には、軸方向反力がかからない。

ここで、油圧シリンダ 5 1のピストン 5 5から第 1のナツト 3に与えられる軸方向運動の推力を F 1と、第 2のネジ軸 9に発生する軸方向の推力を F 2とは、前記（ 1式）、（ 2式）より

F 2 /F 1 = (L 1 XL 2 ) ■ c

77 C ；ネジの運動変換効率

L 1 ；第 1のネジ軸 4のネジリ一ド

L 2 ；第 2のネジ軸 9のネジリ一ド

なる関係が成立する。

即ち、 L 1〉L 2なるネジリードで構成されている場合には、第 2のネジ軸 9に発生する推力 F 2は、 F 1推力を（L 1 ZL 2 ) - η c倍した増幅推力に変換されて発生することになり、小さな推力の油圧装置 5 3を用いても、押引棒 5 6に大きな軸方向運動の推力を得ることが可能となる。

一例を示せば、 L 1 = 2 0 (mm) 、 L 2 = 5 (mm) のネジリ一ド、 ?7 c = 8 0 ( ) のもので構成し、 F 1に 1 0 0 (N) の推力を与えると、 F 2には 3 2 0 (N) に増幅された推力が得られることになる。また前記とは逆に、 L 1 <L 2なるネジリ一ドで構成されている場合には、第 2のネジ軸 9に発生する推力 F 2は、 F 1推力を（L 1 ZL 2 ) · 7? c倍に縮小した推力が発生することになり、大きな推力の油圧装置 5 3を用いても、押引棒 5 6に小さな推力を得ることが可能となり微妙な推力制御が可能となる。

尚、前記に説明した実施の形態では、往復運動部 1に油圧シリンダを適用した例を示したが、往復運動部 1に、リニアモー夕、空圧シリンダを適用してよい。実施の形態 2 .

次にこの発明に係る実施の形態 2を、第 3図（推力変換装置を旋盤のチヤック装置に適用した部分横断面図）を用いて説明する。

なお、この実施の形態 2は、往復運動部 1に回転子を有するサーボモ一夕を適用した推力変換装置を旋盤のチヤック装置に適用したものである。

図 3において、 2 0はモー夕回転往復変換手段としてのモー夕回転往復変換部であり、位置制御及びトルク制御が可能なサーボモー夕 2 1 と、サ一ボモー夕 2 1のモー夕軸 2 1 aの負荷側端に固定された、第 4のネジ部材に相当する第 3のネジ軸 2 2と、第 3のネジ軸 2 2に螺合する、第 5のネジ部材に相当する第 3のナット 2 3と、サ一ボモー夕 2 1のモ一夕負荷側端ブラケット 2 1 bに対して第 3のナット 2 3を軸方向にのみ移動可能に回り止めする第 3のリニアガイド 2 5とにより構成されており、またモータ軸 2 1 aの反負荷側端には、モー夕の回転位置を検出する手段であるモー夕回転位置検出部 2 4が配設されている。

2は往復回転変換手段としての往復回転変換部であり、第 3のナット 2 3に対して回転自在で且つ第 3のナット 2 3と一体となって軸方向に移動できるよう、第 3のナツ卜 2 3の反モー夕側端に延在した非螺合部分に、モー夕側端に延在した非螺合部分を第 2の軸受 2 6を介して支承された、第 1のネジ部材に相当する第 1のナット 3と、この第 1のナツ卜 3に螺合する、第 2のネジ部材に相当する第 1のネジ軸 4と、主回転軸 2 7 と、主回転軸 2 7に対して第 1のナット 3を軸方向にのみ移動可能に回り止めする第 1のリニアガイド 6により構成されている。

7は回転往復変換手段としての回転往復変換部であり、第 1のネジ軸 4の内側に固定された、第 1のネジ軸 4 (第 2のネジ部材）に、第 1のナット 3 (第 1のネジ部材）に螺合するネジ部とは別位置に設けられたネジ部に相当する第 2のナット 8と、第 2のナット 8に螺合する、第 3 のネジ部材に相当する第 2のネジ軸 9と、主回転軸 2 7と、主回転軸 2 7に対して第 2のネジ軸 9を軸方向にのみ移動可能に回り止めする第 2 のリニアガイド 1 0とにより構成されており、第 2のネジ軸 9の先端には、押引棒 5 6が固定されている。

また、第 2のナット 8と、第 2のナット 8に螺合する第 2のネジ軸 9 のネジリ一ド角 i3は、ネジの摩擦係数をとしたとき、

t a n くなる関係のネジで形成されている。

1 1は反力受け手段としての反力受け部であり、基体である主回転軸 2 7と、第 1のネジ軸 4と、主回転軸 2 7に第 1ネジ軸 4を回転自在に且つ軸方向に移動不可能に支承する第 1 の軸受 1 2とにより構成されている。

なお、モー夕回転往復変換部 2 0、往復回転変換部 2、回転往復変換部 7及び反力受け部 1 1は、同一軸線上に配列され、且つそれらの中心軸に貫通穴が設けられている。

また、主回転軸 2 7の負荷側端には、アダプタ 7 2 aを介して主軸 7 0の後端が固定されており、主軸 7 0の先端には、アダプタ 7 2 bを介してワーク 6 7を把持するチヤック 7 1が固定されている。主軸 7 0の軸芯中空内部には、軸方向移動自在にドロ一バー 7 3が挿入され、ドロ —バー 7 3の先端は、動作変換機構 7 5を介してチャック爪 7 4に係合されている。動作変換機構 7 5は、カムレバ一やテ一パ等によりドローバー 7 3の軸方向動作をチヤック爪 7 4の径方向動作に変換する。ド口 —バー 7 3の後端は、押引棒 5 6の先端に固定されている。

また、モー夕 2 1 と主軸モー夕部 7 6とは、取付け枠 2 8を介して固定され、これにより回転往復変換部 2 0、往復回転変換部 2、回転往復変換部 7、反力受け部 1 1、第 2の軸受 2 6が主軸モ一夕部 7 6に間接的に支持されている。

次にこの実施の形態 2の動作を、第 3図を参照しながら説明する。上記の様に構成されたチャック装置においては、モー夕軸 2 1 aが所定の回転トルクで回転すると、モー夕軸 2 1 aの負荷側端に固定された第 3のネジ軸 2 2も同様に回転し、第 3のネジ軸 2 2に螺合する第 3のナット 2 3は、第 3のリニァガイド 2 5にてこの第 3のナツト 2 3を軸方向にのみ移動可能に回り止めされているので、軸方向に移動する。これによりモー夕軸 2 1 aと第 3のネジ軸 2 2の回転運動トルクは、第 3 のナツト 2 3における軸方向運動の推力に変換される。

第 3のナット 2 3力軸方向に移動すると、これに第 2の軸受 2 6を介して回転自在に且つ軸方向移動不可能に支承された第 1のナット 3も、第 3のナット 2 3における軸方向運動の推力で軸方向に移動させられる。

ここで、モー夕軸 2 1 a及び第 3のネジ軸 2 2における回転運動の回転トルクを T Mとし、第 3のナット 2 3における軸方向運動の推力を F とし、第 3のネジ軸 2 2のネジリードを Lとし、回転往復変換効率を 7] cとすると、

F = ( 2 π · Τ Μ · τ] c ) / L … （ 3式）

なる関係がある。

上記によるモー夕軸 2 1 aの回転トルクから変換された第 3のナット 2 3における軸方向運動の推力 Fは、実施の形態 1に示した油圧シリンダ 5 1のピストン 5 5による第 1のナツト 3における軸方向運動の推力 F 1と同様の効果である。

第 1のナツト 3の軸方向運動から、押引棒 5 6の軸方向運動までの動作については、実施の形態 1に示したものと同様であり、詳細な説明は省略するが、第 1のナット 3における軸方向運動の推力 F 1力、往復回転変換部 2におけるネジリード L 1と回転往復変換部 7おけるネジリ一ド L 2のリード比（L 1 / L 2 ) に比例して増幅され、押引棒 5 6の軸方向運動の推力 F 2として得られる効果は実施の形態 1と同様である。押引棒 5 6が軸方向に推力 F 2で移動すると、押引棒 5 6に固定されたドローバ一 7 3が軸方向に同推力で移動し、軸方向動作をチヤック爪 7 4の径方向動作に変換してチヤック Ί 1にワーク 6 7を把持する。ワーク 6 7を、チャック爪 7 4に把持した後、主軸モー夕部 7 6により主軸 7 0が回転すると、ドローバ一 7 3、チャック 7 1、動作変換機構 7 5、ワーク 6 7、アダプタ 7 2 a、 7 2 b , 押引棒 5 6、回転往復変換部 7及び往復回転変換部 2が連れ回りしながら、ワーク 6 7が切削加工を行う。

回転往復変換部 7の第 1のナット 3は、モ一夕回転往復変換部 2 0の第 3のナツト 2 3に軸受 2 6により、回転自在に支承されているので、主軸 7 0が回転してもモー夕回転往復変換部 2 0は、回転しない。また、第 2のナット 8と、第 2のナット 8に螺合する第 2のネジ軸 9 のネジリード角) 3は、ネジの摩擦係数をとしたとき、 t a n i3 < ^なる関係のネジで形成されており、この条件式を満足するネジは推力から回転トルクに変換する時の変換効率が負（一）となり、ネジに回転トルクを与えて軸方向推力に変換することは可能であるが、軸方向推力を与えて回転トルクに変換することは不可能である。

即ち、第 2のナット 8を所定のトルクで回転させることにより、回り止めされた第 2のナツト 8に螺合する第 2のネジ軸 9における軸方向運動の推力には変換できるが、第 2のネジ軸 9に軸方向運動の推力が与えられても、第 2のナット 8は回転できない。

従って、ワーク 6 7に所定の把持力（締め付け力）が作用するまでドロ —バー 7 3に軸方向推力を与えた後、ドローバーの軸方向推力の反力が第 2のネジ軸 9に作用しても第 2のナット 8は緩まないので、モー夕軸 2 1 aの回転力を遮断しても、チャック爪 7 4の把持力は保持される。ワーク加工中にモータ 2 1への電流供給を無くすことは大きな省エネルギ一効果がある。

更に、ワーク 6 7の把持時に押引棒 5 6がドローバー 7 3に及ぼす軸方向推力の反力は、押引棒 5 6、第 2のネジ軸 9、第 2のナット 8、第 1のネジ軸 4を経由して、第 1の軸受 1 2と主回転軸 2 7とで受けられるので、第 1のナット 3及び軸受 2 6にはかからない。

従って、軸受 2 6は高速化、把持力の強化が可能となるばかりでなく、軸受寿命が向上する。実施の形態 3 .

次にこの発明に係る実施の形態 3を、第 4図を用いて説明する。

なお、第 4図は推力変換装置を適用したチャック装置を示す部分横断面図であり、実施の形態 2の第 3図と同一符号は同一または相当部分を示す。

上記実施の形態 2において、第 2のネジ軸 9を主回転軸 2 7に対して軸方向にのみ移動可能に回り止めする第 2のリニァガイド 1 0を、主回転軸 2 7の負荷側端に配設しているが、この実施の形態 3では、第 4図に示すように第 1のナット 3を 2重筒状構造とし、第 2のリニアガイド 1 0を、第 2のネジ軸 9の内周部と第 1のナット 3における内側リング 3 aの外周部との間に介在させることにより、第 2のネジ軸 9を第 1のナツト 3の内側リング 3 aに対して軸方向にのみ移動可能に回り止めするようにしたものである。

このような構成にすることでも実施の形態 2と同様の効果が得られ、主回転軸 2 7の負荷側端の軸方向長さ寸法を短くすることができ装置全長寸法を短くできる。実施の形態 4 .

次にこの発明に係る実施の形態 4を、第 5図を用いて説明する。

なお、第 5図は推力変換装置を適用したチャック装置を示す部分横断 . 面図であり、実施の形態 2の第 3図と同一符号は同一または相当部分を示す。

上記実施の形態 2及び 3においては、モー夕 2 1を主軸モー夕部 7 6 に、取付け枠 2 8を介して固定することによりモ一夕回転往復変換部 2 0、往復回転変換部 2、回転往復変換部 7、反力受け部 1 1、第 2の軸受 2 6を、主軸モー夕部 7 6に間接的に支持していたが、この実施の形態 4では第 5図に示すように、モー夕負荷側ブラケット 2 1 bに固定されたモ一夕支持枠 2 9に、主回転軸 2 7を軸受 3 0 a 、 3 O bを介して回転自在に且つ軸線方向に移動不可能に固定することによりモー夕回転往復変換部 2 0を主回転軸 2 7に間接的に支持している。

主回転軸 2 7は、アダプタ 7 2 aを介して主軸 7 0の後端と固定されているので、従来例の第 1 4図における回転油圧シリンダ 6 4を、ァダプ夕 7 2 aを介して主軸 7 0の後端と固定した方法と全く同様に、本実施の形態 4によるチャック駆動装置（第 5図においてアダプタ 7 2 aより左側部分）の取付けができ、レトロフィットが容易に可能となる。

なおこの実施の形態 4は、実施の形態 3のものにも適用できることは言うまでもない。実施の形態 5 .

次にこの発明に係る実施の形態 5を、第 6図を用いて説明する。なお、第 6図は推力変換装置を適用したチャック装置を示す部分横断面図であり、実施の形態 2の第 3図と同一符号は同一または相当部分を示す。

第 6図に示す本実施の形態にあっては、第 2の軸受 2 6をベアリング外輪に更に玉軸受けを設けたダブルべァリング構造としているので、内外周の玉は主軸回転数を相対的に半減した回転数を相互にうける。これにより、第 2の軸受 2 6の許容回転数が増加し、高速回転の主軸に対応可能となるとともに、内外周あるいは前後の玉が受けるスラスト方向荷重が、相対的に半減し、軸受けの長寿命化が図れる。

なおこの実施の形態 5は、実施の形態 3 、 4のものにも適用できることは言うまでもない。実施の形態 6 .

次にこの発明に係る実施の形態 6を、第 7図を用いて説明する。なお、第 7図は推力変換装置を適用したチヤック装置を示す部分横断面図であり、実施の形態 2の第 3図と同一符号は同一または相当部分を示す。

第 7図に示す本実施の形態にあっては、第 2の軸受 2 6を軸方向前後 2列に設け、各々内輪を連結したダブルべァリング構造としている。これにより、第 2の軸受 2 6の許容回転数が増加し、高速回転の主軸に対応可能となるとともに、内外周あるいは前後の玉が受けるスラスト方向荷重が、相対的に半減し、軸受けの長寿命化が図れる。

なおこの実施の形態 6は、実施の形態 3 、 4のものにも適用できることは言うまでもない。実施の形態 7 .

なお、上述した各実施の形態においては、第 1のナット 3に第 1ネジ軸 4が螺合するように構成したものについて説明したが、両者を逆の関係、即ち第 1のナット 3をネジ軸とし、また第 1ネジ軸 4をナット部材としてもよい。

また、第 1ネジ軸 4に第 2のナツト 8を固定したものについて説明したが >第 2のナツト 8を固定することなく、ネジ部を第 1ネジ軸 4に形成することにより、このネジ部に第 2のナット 8の役目を持たすようにしてもよい。

また、第 1のナット 3、第 1のネジ軸 4、第 2のナット 8、第 2のネジ軸 9は、ボールネジ、あるいはすべりネジ、あるいは台形ネジにより構成してもよいことはいうまでもない。

また、回り止めにリニアガイド 6やリニアガイド 1 0を適用した例を示したが、ボールスプライン、あるいはスライドキ一を適用してもよい。実施の形態 8 .

次にこの発明に係る実施の形態 8を、第 8図〜第 1 1図を用いて説明する。

なお、この実施の形態 8は、実施の形態 2〜 7で説明した推力変換装置を適用した旋盤のチヤック装置を制御する制御装置に係るものである。第 8図は本発明の実施の形態 8に係る制御装置の構成図で、図において、指令装置 7 7は制御装置 8 6の上位コントローラである。指令装置 7 7の指令は指令入力部 7 8を経て制御回路 8 0へ入力される。また、モー夕 2 1の回転量は回転位置検出部 2 4で検出され、回転量入力部 7 9より制御回路 8 0へ入力される。また、制御回路 8 0がモ一夕 2 1に流す電流は電流検出回路 8 2で検出される。制御回路 8 0はインバ一夕回路 8 1 を駆動してモー夕 2 1を駆動する。さらに推力変換装置を高精度に動作させるために主軸モー夕に備えた主軸回転数検出器 8 8が検出した主軸モー夕の回転数を主軸回転数入力部 8 4を通じて制御回路 8 0 へ入力し、また押引棒 5 6付近またはドローバー 7 3付近に取り付けられた温度検出器 8 7のデータを、ドローバ一温度入力部 8 5を通じて制御回路 8 0へ入力する。

また、第 8図において、 8 3はメモリで、後述するピッチ誤差補正値、温度補正係数、温度変動と熱歪量の関係等が記憶される。 1 0 5は補正装置入出力部、 1 0 6はチャック爪 7 4の設けられる反射ミラ一、 1 0 7は反射ミラ一 1 0 6を使ってチヤック爪 7 4の移動量を計測するレーザ一測長器である。また 1 1 4は第 2の制御装置で、第 1の入力部 1 0 8、第 2の入力部 1 0 9、メモリ 1 1 1、差分演算回路 1 1 2、制御部 1 1 0及びメモリライタ 1 1 3で構成されている。

なお、反射ミラー 1 0 6、レーザ一測長器 1 0 7及び第 2の制御装置 1 1 4は、推力変換装置の位置誤差を測定し、その測定値に基づいて演算される補正値をメモリ 8 3に格納するためのもので、上記補正値をメモリ 8 3に格納した後は取り外される。即ち、実際にチャック装置を使用する時には、反射ミラ一 1 0 6、レーザー測長器 1 0 7及び第 2の制御装置 1 1 4は使用されない。

先ず、反射ミラー 1 0 6、レーザ一測長器 1 0 7及び第 2の制御装置 1 1 4、並びに回転位置検出部 2 4から出力される回転位置信号を用いて推力変換装置の位置誤差の補正値を演算し、メモリ 8 3に格納する動作について、第 1 0図に示すフローチャートを用いて説明する。

即ち >指令装置 7 7から試験用動作パターンが指令として制御装置 8 6へ出力されると、制御装置 8 6は指令に従ってモー夕 2 1 をサーポ制御（サーボオン）することにより推力変換装置を運転する（ステップ 1 、 2 ) 。推力変換装置を運転することにより、実施の形態 2等で説明したように推力変換装置の動作機能によりチャック爪 7 4が移動する。このチャック爪 7 4の移動量は反射ミラー 1 0 6からの反射光をレーザー測長器 1 0 7が検出し（ステップ 3 ) 、現在位置データとして第 2の制御装置 1 1 4の第 2の入力部 1 0 9を介して、制御部 1 1 0へ出力される。一方、回転位置検出部 2 4から出力される回転位置信号は第 1 の制御装置 8 6の回転量入力部 7 9、補正装置入出力部 1 0 5を経由して制御装置 1 1 4の第 1 の入力部 1 0 8を介し、制御部 1 1 0へ出力され（ステップ 4 ) 、制御部 1 1 0の制御により、上記現在位置デ一夕と回転位置データは、それぞれ差分演算回路 1 1 2に出力される。

次に、制御部 1 1 0のサンプリング命令により、差分演算回路 1 1 2 は回転位置データと現在位置デ一夕から、サンプリングされた位置におけるピッチ誤差補正値を演算し（ステップ 5 ) 、メモリ 1 1 1へ格納する（ステップ 6 ) 。次にピッチ誤差補正値の計測が終了したか否かを判断し（ステップ 7 ) . ピッチ誤差補正値の計測が終了していない場合には、ステップ 2〜ステップ 6を繰り返す。そしてピッチ誤差補正値を測定後、メモリ 1 1 1に格納されたピッチ誤差補正値をメモリライター 1 1 3に出力する。メモリライ夕一 1 1 3は上記補正値を、補正装置入出力部 1 0 5を介して制御装置 8 6内のメモリ 8 3に書き込む（ステップ 8 ) 。最後にモー夕 2 1を停止（サ一ボオフ）させる（ステップ 9 ) ことにより、上記補正値測定動作を終了する。

以上の補正値測定動作完了後、本推力変換装置にてチヤック装置を運転するときには、レーザー測長器 1 0 7、反射ミラ一 1 0 6及び第 2の制御装置 1 1 4を取り外して使用する。なお、モータ 2 1の回転にともない、第 1 の制御装置 8 6の制御回路 8 0では、指令入力部より入力された指令からメモリ 8 3に記録された上記補正値を加算修正し、本修正指令値を指令としてモー夕 2 1を運転する。上記動作は誤差を考慮した指令となるため指令装置 7 7の指令とチャック爪の位置の誤差をなくし、チャック爪位置を高精度に制御することができる。

次に実施の形態 8における推力変換装置を適用した旋盤のチャック装置を制御する制御装置の動作ついて、第 9図及び第 1 1図を用いて説明する。なお、第 9図は第 8図の制御ブロック図、第 1 1図は上記制御装置の動作を示すフローチャートである。

先ず第 9図に示す制御ブロック図について説明する。

指令装置 7 7の制御モード切替え指令 7 7 aにより制御モード切替えスィツチ 9 0が切り替わる。モー夕 2 1をトルク制御モ一ドにより運転する場合、制御モード切替えスィツチ 9 0が第 9図の点線で示す状態となり、また切替えスィッチ 1 2 1が指令装置 7 7からの指令、または O R回路 1 2 3を介して出力される閾値判別部 1 2 2 A〜 1 2 2 Cからの出力により実線で示す状態となる。そして指令装置 7 7からトルク指令が入力され電流フィードバック制御によりモー夕 2 1に流れる電流を制御し、所要のトルクを発生させる。電流フィードバック制御は、差分回路 9 3、電流ループゲイン 9 6、インバー夕回路 8 1及び電流検出回路 8 2により構成され、差分回路 9 3により指令と電流検出回路 8 2が検出した電流の差分をとり電流ループゲイン 9 6に乗じてフィードバック制御を構成し、 P WM出力によりインバー夕回路 8 1を駆動し、モ一夕 2 1を運転する。モー夕 2 1が発生したトルクは推力変換装置を介してチャック爪 7 4に伝達されチャック爪位置に無関係に一定のチャック爪保持力を発生させる。またモー夕 2 1を位置制御モードにより制御する場合、制御モード切替えスィツチ 9 0が第 9図の実線で示す状態となり、また切替えスィッチ 1 2 1が指令装置 7 7からの指令、または O R回路 1 2 3を介して出力される閾値判別部 1 2 2 A〜 1 2 2 Cからの出力により実線で示す状態となる。そして指令装置 7 7から位置指令が位置制御に入力され、位置フィードバック制御によりモ一夕 2 1の回転位置を制御する。位置フイードバック制御は差分回路 9 1、位置ループゲイン 9 6、速度フィ一ドバック制御及び回転位置検出部 2 4により構成され、差分回路 9 1により指令と回転位置検出部 2 4が検出した位置の差分をとり位置ループゲイン 9 4を乗じてフィードバック制御を構成し、速度フィードバック制御をマイナーループとしてモー夕 2 1を運転する。速度フィードバック制御は差分回路 9 2、速度ループゲイン 9 6及び電流フィードバック制御により構成され、差分回路 9 2により、指令と回転位置検出部 2 4 が検出した位置の時間微分により計算した速度との差分をとり、速度ル ―プゲイン 9 5を乗じてフィードバック制御を構成し、電流フィードバック制御をマイナ一ループとしてモー夕 2 1を運転する。電流フィードバック制御の動作は前述のとおりである。

また、主軸回転検出器 8 8が検出した回転速度は、補正演算部 9 7、 9 8を経て位置制御モードでは加算回路 9 9、トルク制御モードでは加算回路 1 0 0で補正値として指令に加算される。補正演算部 9 7、 9 8 では前記主軸回転速度の 2乗に比例係数を乗じた値、すなわち遠心力に相当する補正値を計算する。位置制御モードでは遠心力によるドローバ —等の歪に相当する補正量を計算する。補正演算部 9 7、 9 8の内容については後述する。

なお、補正演算部 9 7、 9 8の出力は閾値判定部 1 2 2 A、 1 2 2 C にも出力され、閾値判定部 1 2 2 A、 1 2 2 Cは、その補正量が所定の閾値より超えた場合、即ち補正要と判断したとき出力し、 O R回路 1 2 3を通じて切替えスィツチ 1 2 1を実線位置に切替える。

また、温度検出器 8 7が検出した温度と基準温度 1 0 1から、温度変動を差分回路 1 0 3で計算し、温度補正係数（膨張係数） 1 0 2を乗じて温度膨張によるチャック爪位置変動補正値とし、加算回路 1 0 4で指令に加算し、温度変動に伴うチヤック爪位置誤差を補正する。

なお、上記チャック爪位置変動補正値は閾値判定部 1 2 2 Bにも出力され、閾値判定部 1 2 2 Bは、その補正量が所定の閾値より超えた場合、即ち補正要と判断したとき出力し、〇R回路 1 2 3を通じて切替えスィツチ 1 2 1を実線位置に切替える。

また、上記チャック爪位置変動補正値と、補正量演算部 9 8で演算された主軸回転数に関連する補正量とが加算回路 1 2 6で加算されて指令装置 7 7に入力され、指令装置 7 7では加算回路 1 2 6の加算結果に応じて制御モード切替えスィッチ 9 0を切替え、トルク制御モード及び位置制御モードの何れかとする。

また、温度変動幅が小さい場合は温度変動と膨張率は線形な関係にあると近似可能なため、上記のように温度補正演算部 1 0 5は温度変動に比例した値を出力するが、押引棒 5 6やドローバー 7 3の熱歪と温度変動が非線形な場合には温度変動と熱歪量の関係をメモリ 8 3に記録して補正値を読み出すようにしてもよい。例えば動作保証温度を 0度〜 50度とし、 0度を基準に 1 0度での膨張率をメモリ 8 3のァドレス a [ l ]へ、 20 度での膨張率をメモリ 8 3のアドレス a [2]へ、 30度での膨張率をメモリ 8 3のアドレス a [3]へ、 40度での膨張率をメモリ 8 3のアドレス a [4] へ、 50度での膨張率をメモリ 8 3のアドレス a [5]へに記録しておき、メモリ 8 3のアドレス a [ i ] ( i は 1〜5の整数）のデータを d [a [ i ] ]、計測された温度を Tとして温度 Tでの膨張率 = d[a[Floor (T/10)]]

として計算する。ただし Floor とは小数点以下を切り捨てる関数とする。または上記計測点を直線近似し、

温度 Tでの膨張率 =

(d[a[Floor (T/10+l)]]-d[a[Floor (T/10)]]) * (T-l 0*F 1 oor (T/l 0) ) /10+ d[a[Floor(T/10)]]

として更なる精度向上が可能である。

上述のような制御装置でチヤック装置を制御する場合.第 1 1図に示すように制御する。

即ち、先ず指令装置 7 7により制御モード切替えスィツチ 9 0を実線位置に切換えるとともに切替えスィツチ 1 2 1を実線位置に切替えて位置制御モードに設定し（ステップ 1 1 )、次にモ一夕 2 1をサーボオンし T (ステツプ 1 2 ) チャック爪 74がワークら 7を把持する直前までは位置制御モードで運転する（ステップ 1 3) 。その後、把持力を制御してワーク 6 7を適切な把持力で把持する必要があるため、指令装置 7 7 により制御モード切替えスィツチ 9 0を点線位置に切換え（ステツプ 1 4) 、モー夕 2 1を、所要トルクを発生させるトルク制御モードで運転する（ステップ 1 5) 。

なお、所要トルクは、第 3のネジ軸 2 2、第 3のナット 2 3のリード長を L 3、回転直線変換効率を 3とし、モー夕トルクを Tm、ドロ一バ一 7 3とチヤック爪 7 4の移動量の比を R、ドローバ一 7 3の推力をチヤック爪 7 4の把持力に変換する効率を 7] 4とし、把持力を Fとすると上記 1式、 2式から

Tm=L 2 -L 3 -R-F/ ( 2 7C -L l - 77 l - 7] 2 - 7) 3 - 7] 4) ··· (4式）で表すことができる。

そして上記トルクをモ一夕 2 1に発生させ所要把持力発生後は、モー夕 2 1をサーボオフする（ステップ 6 ) 。なお、サ一ボオフ時には指令装置 7 7により切替えスィツチ 1 2 1を点線位置に切替えられる。また、上記トルクをモー夕 2 1に発生させ所要把持力発生後にサーボオフしても、第 2のネジ軸 9は効率負でセルフロック状態にあるため、チャックの把持力は持続する。

即ち，実施の形態 2で説明したように、第 2のナツト 8と、第 2のナツト 8に螺合する第 2のネジ軸 9のネジリ一ド角 βは、ネジの摩擦係数を Ζとしたとき、 t a η ぐなる関係のネジで形成されており、この条件式を満足するネジは推力から回転トルクに変換する時の変換効率が負 (一）となり、ネジに回転トルクを与えて軸方向推力に変換することは可能であるが、軸方向推力を与えて回転トルクに変換することは不可能であるからである。

ワーク 6 7の把持後、ワーク 6 7を加工するため主軸モータ 7 6を高速回転すると、チャック爪 7 4に遠心力が働きドローバー 7 3や押引棒 5 6の剛性に応じて把持力が低下する。このため、指令装置 7 7は主軸の回転数が増加したことを把握することにより、制御モード切替スイツチ 9 0を点線位置（トルク制御モード）に切替える。またこのとき現把持力と要求把持力を比較し（ステップ 1 7 ) 、把持力を増大させる必要が生じた時，閾値判定部 1 2 2 Cの出力により切替えスィツチ 1 2 1を実線位置に切替えてモ一夕 2 1をサ一ポオンし（ステップ 1 8 a ) 、主軸回転数の 2乗に比例した遠心力分をトルク指令に付加して増し締めを行う（ステップ 1 9 a ) 。増し締めが完了すると、閾値判定部 1 2 2 C の出力がなくなるので切替えスィッチ 1 2 1が点線位置に切替えられてモー夕 2 1がサ一ボオフする（ステップ 2 0 a ) 。なお、上記遠心力相当の補正量計算は、第 9図に示す補正量演算部 9 7が担当する。

逆に高速回転していた主軸モー夕 7 6が減速または停止すると、遠心力分増加させていた把持力がワーク 6 7にかかり、場合によりワーク 6 7に傷がつく。このため、指令装置 7 7は主軸が減速または停止したことを把握することにより、制御モード切替スィッチ 9 0を実線位置（位置制御モード）に切替えるとともに、閾値判定部 1 2 2 Aの出力により切替えスィツチ 1 2 1を実線位置に切替えてモー夕 2 1をサーボオンし (ステップ 1 8 b ) 、次式にて得られる移動量だけモー夕 2 1を逆回転させ把持力を弱める（ステップ 1 9 b ) 。

Δ = C ( ω _: ² - 0 j ² ) / k · · · ( 5式）

ただし、 C ：チャック爪の慣性モーメント、 ω ：前回把持力発生時の主軸モー夕角速度、 co i ：現在の主軸モー夕角速度、 k : ドローバー 7 3、押引棒 5 6の弾性係数、 Ο ω ²は遠心力、 Δは遠心力による応力歪量を示す。上記 Δだけモー夕 2 1 を逆回転させ保持力を弱めると、閾値判定部 1 2 2 Αの出力がなくなるので切替えスィッチ 1 2 1が点線位置に切替えられてモータ 2 1をサ一ボオフする（ステップ 2 0 b ) 。チヤック爪 7 4が把持中、即ち加工中は常に把持状態を監視する（ステップ 2 1 ) ため、ステップ 1 7〜 2 1を繰り返す。なお、上式の演算は，第 9 図に示す補正量演算部 9 8が担当する。

また、主軸の回転数が上昇するとチヤック爪を閉める方向にモータ 2 1を駆動する必要がある力この主軸回転数上昇時にドローバー等が温度上昇するとチャック爪が閉まる方向となるため、主軸の回転数が上昇したからといって、一概にチヤック爪を閉める方向にモー夕 2 1を駆動することはできない。場合により、主軸の回転数が上昇してもチャック爪を緩める方向にモー夕 2 1を駆動する必要が生じる場合がある。

このため、この実施の形態 8にあっては、上記検出温度に係るチヤック爪位置変動補正量と、補正量演算部 9 8で演算された主軸回転数に関連する補正量とが加算回路 1 2 6で加算されて指令装置 7 7に入力され、指令装置 7 7では加算回路 1 2 6の加算結果に応じて制御モード切替えスィッチ 9 0を切替え、トルク制御モード及び位置制御モードの何れかのモ一ドとするよう構成されている。

即ち >加算回路 1 2 6の加算結果が、チャック爪を閉める方向の結果であるならば、指令装置 7 7は制御モード切替スィッチ 9 0を点線位置（トルク制御モード）に切替え、またチヤック爪を緩める方向の結果であるならば、制御モード切替スィッチ 9 0を実線位置（位置制御モード）に切替える。なお、以後の動作は上述したとおりである。

また、モータ 2 1が駆動されるとき、レーザー測長器 1 0 7、反射ミラ一 1 0 6及び第 2の制御装置 1 1 4にて生成されメモリ 8 3に記憶されたピッチ誤差補正値 1 2 4を、回転検出部 2 4より出力される角速度に基づいて読出し、加算回路 1 2 5に加算することによりピッチ誤差補正がなされる。実施の形態 9 .

次にこの発明に係る実施の形態 9を第 8図及び第 1 2図を用いて説明する。

なお、この実施の形態 9は、実施の形態 2〜 7で説明した推力変換装置を適用した旋盤のチヤック装置を制御する制御装置に係るもので、推力変換装置に手動指令装置（パルス発生機）により指令を与える場合のものである。

第 1 2図はその制御ブロック図である。位置指令は、パルス発生機等の手動による手動指令装置 1 1 5で制御装置 8 6へ入力される。位置指令が入力されると、差分回路 9 1で指令位置と実際の位置の誤差が計算されるが、チャック開状態であればその位置誤差は僅かである。また、上記位置誤差に比例した値（フィル夕 1 1 7および補正係数 1 1 8との積）と初期電流制限値 1 1 9とが加算回路 1 2 0で加算され、電流制限 1 1 6の電流制限値となるが、チャック開状態であれば上記位置誤差が僅かであるので、電流制限 1 1 6は初期電流制限値 1 1 9に近い値となる。また、チャック開状態ではモー夕 2 1の負荷が小さいので，位置指令に基づく電流指令は電流制限 1 1 6の電流制限値を下回る。

従って >チヤック開状態から閉状態とするため、指令を手動指令装置 1 1 5で制御装置 8 6へ入力すると、チャック閉状態となるまで、位置制御運転となる。

そしてチャック閉状態となると、手動指令装置 1 1 5より位置指令が制御装置 8 6に入力されても、ワーク 6 7を把持しているため上記位置指令に追従できず、位置誤差が増大する。上述のとおり、差分回路 9 1より上記位置誤差が検出され、誤差に比例した値（フィル夕 1 1 7および補正係数 1 1 8との積）と初期電流制限値 1 1 9が加算回路 1 2 0で加算され、これが電流制限 1 1 6の電流制限値となるが、チャック閉状態では、手動指令装置 1 1 5より位置指令が制御装置 8 6に入力されてもワーク 6 7を把持しているため上記位置指令に追従できず位置誤差が大であるため、指令側からの電流指令が電流制限 1 1 6による電流制限値を上回る状態となり、電流制限 1 1 6の電流制限値による電流制御状態となる。

即ち、チャック閉状態では手動指令装置 7 7の出力はトルク指令として機能する。以上のようにこの発明によれば、往復運動手段と、この往復運動手段の往復運動を回転運動に変換する往復回転変換手段と、この往復回転変換手段の回転運動を往復運動に変換する回転往復変換手段と、この回転往復変換手段の往復運動の反力を支承する反力受け手段とを備える構成としたので、往復運動手段に与えた推力を、小型且つ簡単な構成をもつて増幅或いは縮小して負荷側に与えることができる、プレス加工装置やチャック駆動装置等に適用して有用な新規な推力変換装置を得ることができる。

またこの発明によれば、往復運動手段、往復回転変換手段、回転往復変換手段及び反力受け手段を、同一軸線上に配列し、それら全ての中心軸に貫通穴を設けたので、長尺材料を加工する旋盤のチヤックに適用可能な推力変換装置を得ることができる。

またこの発明によれば、往復回転変換手段を、往復運動手段にて軸方向の推力が与えられる第 1のネジ部材と、この第 1のネジ部材に螺合する第 2のネジ部材と、前記第 1のネジ部材を軸方向にのみ移動可能に回り止めする第 1の回り止め部とを有するものとし，回転往復変換手段を、前記第 2のネジ部材に、第 1のネジに螺合するネジ部とは別位置に設けられたネジ部と、このネジ部に螺合する第 3のネジ部材と、この第 3のネジ部材を軸方向にのみ移動可能に回り止めする第 2の回り止め部とを有するものとし，反力受け手段を、基体と、前記第 2のネジ部材と、前記基体に前記第 2のネジ部材を回転自在に且つ軸方向に移動不可能に支承する第 1の軸受とを有するものとしたので、各構成部品の殆どをネジ部材で構成でき、よって量産性に優れた安価な推力変換装置を得ることができる。

またこの発明によれば、第 1 のネジ部材を、往復運動手段に第 2の軸受を介して回転自在に支承したので、往復運動手段と、往復回転変換手段、回転往復変換手段及び反力受け手段とを、簡単な部品をもって回転方向に分離でき、ひいては負荷側が高速回転する旋盤のチャック装置に適用可能な推力変換装置を得ることができる。

またこの発明によれば、往復運動手段を、モー夕と、該モ一夕の軸の回転運動を往復運動に変換するモ一夕回転往復変換手段とを有するものとしたので、メンテナンス性が良好で、且つ負荷側に出力する推力を、簡単な構成をもって無段階に容易に制御できる推力変換装置を得ることができる。

またこの発明によれば、往復運動手段を、モー夕と、このモー夕の軸の負荷側端に設けられた第 4のネジ部材、この第 4のネジ部材に螺合する第 5のネジ部材及びこの第 5のネジ部材を軸方向にのみ移動可能に回り止めする第 3の回り止め部を有し、前記モー夕の軸の回転運動を往復運動に変換するモー夕回転往復変換手段とを有するものとし、前記往復回転変換手段を、前記第 5のネジ部材に第 2の軸受を介して回転自在に且つ軸方向に移動不可能に支承される第 1のネジ部材と、この第 1のネジ部材に螺合する第 2のネジ部材と、前記第 1のネジ部材を軸方向にのみ移動可能に回り止めする第 1の回り止め部とを有するものとし、回転往復変換手段を、前記第 2のネジ部材に、第 1のネジに螺合するネジ部とは別位置に設けられたネジ部と、このネジ部に螺合する第 3のネジ部材と、この第 3のネジ部材を軸方向にのみ移動可能に回り止めする第 2 の回り止め部とを有するものとし、反力受け手段を、基体と、前記第 2のネジ部材と、前記基体に前記第 2のネジ部材を回転自在に且つ軸方向に移動不可能に支承する第 1の軸受とを有するものとしたので、各構成部品の殆どをネジ部材で構成でき、よって量産性に優れた安価な推力変換装置を得ることができる。また、メンテナンス性が良好で、且つ負荷側に出力する推力を、簡単な構成をもって無段階に容易に制御できる推力変換装置を得ることができる。

またこの発明によれば、第 3のネジ部材を軸方向にのみ移動可能に回り止めする第 2の回り止め部を、第 3のネジ部材と第 1のネジ部材との間に介在させたので、軸方向寸法が短い推力変換装置を得ることができる。

またこの発明によれば、第 1のネジ部材及びこの第 1のネジ部材に螺合する第 2のネジ部材のネジリ一ドを、第 2のネジ部材に、第 1のネジ部材に螺合するネジ部とは別位置に設けられたネジ部及びこのネジ部に螺合する第 3のネジ部材のネジリードよりも大きなネジリ一ドで形成したので、簡単な構成をもって小さい推力の駆動源で負荷側に大きな推力を得ることができ、しかもその増幅単位を微細にできる推力変換装置を得ることができる。

またこの発明によれば、第 1のネジ部材及びこの第 1のネジ部材に螺合する第 2のネジ部材のネジリ一ドを、第 2のネジ部材に >第 1のネジ部材に螺合するネジ部とは別位置に設けられたネジ部及びこのネジ部に螺合する第 3のネジ部材のネジリードょりも小さなネジリードで形成したので、推力を、簡単な構成をもって縮小して負荷側に与えることができ、しかもその縮小単位を微細にできる推力変換装置を得ることができる。またこの発明によれば、第 2のネジ部材に、第 1のネジ部材に螺合するネジ部とは別位置に設けられたネジ部及びこのネジ部に螺合する第 3のネジ部材のネジリード角をとし、ネジの摩擦係数をとしたとき、

t a n 3 < /

なる関係にしたので、回転トルクを推力に変換することはできるが、推力を回転トルクに変換できなくなり、従って負荷側からの反作用推力による第 3のネジ部材の緩みを防止でき、ひいては一旦所定の推力を与えた後に往復運動手段の推力を遮断でき省エネルギー化を図ることができる。また、往復運動手段と往復回転変換手段とを回転方向に分離するため、往復運動手段と往復回転変換手段との間に第 2の軸受を介在させた場合，この第 2の軸受にスラス卜荷重がかからなくなり軸受け寿命を延ばすことのできる推力変換装置を得ることができる。またこの発明によれば、前記モー夕の負荷側ブラケッ卜に固定された取付け枠に、前記基体に相当するチャック装置の主回転軸を、軸受を介して回転自在に且つ軸芯方向に移動不可能に固定したので、従来の油圧、空圧シリンダを使用したチヤック装置への置き換えが容易な推力変換装置を得ることができる。

またこの発明によれば、第 2の軸受を、ダブルベアリングで構成したので、スラスト方向荷重を半減でき、軸受の寿命を延ばすことができる推力変換装置を得ることができる。

またこの発明によれば、モー夕として、電流制御によりトルク制御可能なモー夕用い、且つ前記モー夕の電流を一定に制御することで一定推力を発生させるようにしたので、常に一定の推力を発生できる推力変換装置を得ることができる。

またこの発明によれば、モー夕として、位置制御及びトルク制御が可能なモー夕を用い、且つ前記モー夕を所定位置までは位置制御を行い、その後トルク制御を行うようにしたので、負荷側に常に適切な一定の推力を与えることのできる。また、この勢力変換装置を旋盤のチャック装置に適用した場合、チャック動作を高速化できる推力変換装置を得ることができる。

またこの発明によれば、推力変換装置の駆動源以外の外部駆動源の運動状態に基づいて推力変換装置のモ一夕の位置またはトルクを補正する補正量を演算し、この演算した補正量に基づいて推力変換装置のモー夕の位置またはトルクを補正するようにしたので、特別な装置を付加することなく、機械的外乱要因が推力変換装置に加わるのを排除することができ、ひいては精度のよい推力変換装置を得ることができる。例えばこの推力変換装置をチャック装置に採用した場合 >遠心力による外乱要因を排除することができ、常に適切な把持力を発生させることができる。またこの発明によれば、推力変換装置を搭載した機械の温度に基づいて、推力変換装置のモ一夕の位置を補正する補正量を演算またはメモリより読出し、この補正量に基づいて推力変換装置のモー夕の位置を補正するようにしたので、特別な装置を付加することなく、熱的外乱要因が推力変換装置に加わるのを排除することができ、ひいては精度のよい推力変換装置を得ることができる。例えばこの推力変換装置をチャック装置に採用した場合、熱的外乱要因を排除することができ、常に適切な把持力を発生させることができる。

またこの発明によれば、推力変換装置の駆動源以外の外部駆動源の運動状態を入力する入力部と、この入力部を通じて入力された前記運動状態に基づいて推力変換装置のモー夕の位置またはトルクを補正する補正量を演算する演算手段と、この演算した補正量に基づいて推力変換装置のモー夕の位置またはトルクを補正する補正手段とを備える構成としたので、特別な装置を付加することなく、機械的外乱要因が推力変換装置に加わるのを排除することができ、ひいては精度のよい推力変換装置を得ることができる。例えばこの推力変換装置をチヤック装置に採用した場合、遠心力による外乱要因を排除することができ、常に適切な把持力を発生させることができる。

またこの発明によれば、推力変換装置を搭載した機械の温度を入力する入力部と、この入力部を通じて入力された温度に基づいて、推力変換装置のモー夕の位置を補正する補正量を演算またはメモリより読出す手段と、この補正量に基づいて推力変換装置のモータの位置を補正する補正手段とを備える構成としたので、特別な装置を付加することなく、熱的外乱要因が推力変換装置に加わるのを排除することができ、ひいては精度のよい推力変換装置を得ることができる。例えばこの推力変換装置をチヤック装置に採用した場合、熱的外乱要因を排除することができ、常に適切な把持力を発生させることができる。

またこの発明によれば、トルク及び位置が制御可能なモー夕に対し位置指令を入力する手動指令装置と、前記モー夕を位置制御及びトルク制御する制御手段と、前記位置指令と現在位置の差分が所定値以下のとき、前記差分に基づいてモー夕を位置制御で運転し、前記位置指令と現在位置の差分が所定値を超えるとき、モータをトルク制御に切替える切替え手段とを備える構成としたので、推力変換装置が機械的に拘束された後の推力調整を手動で容易に実施することができる。また、この推力変換装置を旋盤のチャック装置に適用した場合、オペレー夕が位置指令を入力するだけで位置制御からトルク制御に遷移するので、オペレータはチャック開閉の各状態をさほど考慮することなく適切なチャック開閉動作を行わせることができる。

またこの発明によれば、前記切替え手段を、モータに対する電流指令を制限する電流制限手段と >前記位置指令と現在位置の差分が所定値以下のとき前記電流制限手段の制限電流値を前記差分に基づく電流指令値より大きく設定し、前記位置指令と現在位置の差分が所定値を超えるとき前記電流制限手段の制限電流値を前記差分に基づく電流指令値より小さく設定する手段とを有するものとしたので、推力変換装置が機械的に拘束された後の推力調整を手動で容易に実施することができる。また、フィードバックループのゲインを変更することなく本推力の調整を行うことができるので、制御が不安定になるのを防止できる。また、この推力変換装置を旋盤のチャック装置に適用した場合，オペレー夕が位置指令を入力するだけで位置制御からトルク制御に遷移するので、オペレー夕はチャック開閉の各状態をさほど考慮することなく適切なチャック開閉動作を行わせることができる。

またこの発明によれば、推力変換装置の機械的位置誤差を補正する補正値を入力する入力部と、この入力部を通じて入力された補正値を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された補正値に基づいて推力変換装置の機械的位置誤差を補正する補正手段とを備える構成としたので、モー夕に取り付けられる回転検出器や推力変換装置の機構の精度に左右されることなく、推力変換装置の位置精度を向上させることができ、ひいては安価な部品を使用してコス卜ダウンを図りつつ高精度な推力変換装置を得ることができる。産業上の利用可能性

この発明に係る推力変換装置、並びにこの推力変換装置を制御する方法及び制御装置は、プレス加工装置や、旋盤のチヤック装置に適用できる。またその他、減速機を必要とする機器にも適用できる。

Claims

請求の範囲

1 . 往復運動手段と、この往復運動手段の往復運動を回転運動に変換する往復回転変換手段と、この往復回転変換手段の回転運動を往復運動に変換する回転往復変換手段と、この回転往復変換手段の往復運動の反力を支承する反力受け手段とを備えてなる推力変換装置。

2 . 前記往復運動手段、往復回転変換手段、回転往復変換手段及び反カ受け手段は、同一軸線上に配列され、それら全ての中心軸に貫通穴が設けられていることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の推力変換装置。

3 . 前記往復回転変換手段は、前記往復運動手段にて軸方向の推力が与えられる第 1のネジ部材と、この第 1のネジ部材に螺合する第 2のネジ部材と、前記第 1のネジ部材を軸方向にのみ移動可能に回り止めする第 1の回り止め部とを有するものであり、

前記回転往復変換手段は、前記第 2のネジ部材に、第 1のネジに螺合するネジ部とは別位置に設けられたネジ部と、このネジ部に螺合する第 3のネジ部材と、この第 3のネジ部材を軸方向にのみ移動可能に回り止めする第 2の回り止め部とを有するものであり、

前記反力受け手段は、基体と、前記第 2のネジ部材と、前記基体に前記第 2のネジ部材を回転自在に且つ軸方向に移動不可能に支承する第 1 の軸受とを有するものである、

ことを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項に記載の推力変換装

4 . 前記第 1 のネジ部材は、前記往復運動手段に第 2の軸受を介して回転自在に支承されていることを特徴とする請求の範囲第 3項に記載の推力変換装置。

5 . 前記往復運動手段は、モー夕と、このモー夕の軸の回転運動を往復運動に変換するモー夕回転往復変換手段とを有するものであることを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 4項の何れかに記載の推力変換装置。

6 . 前記往復運動手段は、モー夕と、このモー夕の軸の負荷側端に設けられた第 4のネジ部材、この第 4のネジ部材に螺合する第 5のネジ部材及びこの第 5のネジ部材を軸方向にのみ移動可能に回り止めする第 3の回り止め部を有し、前記モ一夕の軸の回転運動を往復運動に変換するモ一夕回転往復変換手段と、を有するものであり、

前記往復回転変換手段は、前記第 5のネジ部材に第 2の軸受を介して回転自在に且つ軸方向に移動不可能に支承される第 1のネジ部材と、この第 1のネジ部材に螺合する第 2のネジ部材と、前記第 1のネジ部材を軸方向にのみ移動可能に回り止めする第 1の回り止め部とを有するものであり、

7 . 前記第 3のネジ部材を軸方向にのみ移動可能に回り止めする第 2の回り止め部は、前記第 3のネジ部材と第 1のネジ部材との間に介在されていることを特徴とする請求の範囲第 3項〜第 6項の何れかに記載の推力変換装置。

8 . 前記第 1のネジ部材及びこの第 1のネジ部材に螺合する第 2のネジ部材のネジリ一ドは、前記第 2のネジ部材に、第 1のネジ部材に螺合するネジ部とは別位置に設けられたネジ部及びこのネジ部に螺合する第 3のネジ部材のネジリードよりも大きなネジリードで形成されていることを特徴とする請求の範囲第 3項〜第 7項の何れかに記載の推力変換装置。

9 . 前記第 1のネジ部材及びこの第 1のネジ部材に螺合する第 2のネジ部材のネジリ一ドは、前記第 2のネジ部材に，第 1のネジ部材に螺合するネジ部とは別位置に設けられたネジ部及びこのネジ部に螺合する第 3のネジ部材のネジリードよりも小さなネジリ一ドで形成されていることを特徴とする請求の範囲第 3項〜第 7項の何れかに記載の推力変換装置。

1 0 .前記第 2のネジ部材に、第 1のネジ部材に螺合するネジ部とは別位置に設けられたネジ部及びこのネジ部に螺合する第 3のネジ部材のネジリード角を ; 3とし、ネジの摩擦係数を^としたとき、

t a η β <

なる関係にて形成されていることを特徴とする請求の範囲第 3項〜第 9 項の何れかに記載の推力変換装置。

1 1 . モー夕の負荷側ブラケットに固定された取付け枠に、前記基体に相当するチヤック装置の主回転軸が、第 3の軸受を介して回転自在に且つ軸芯方向に移動不可能に固定されていることを特徴とする請求の範囲第 3項〜第 1 0項の何れかに記載の推力変換装置。

1 2 . 前記第 2の軸受は、ダブルベアリングで構成されていることを特徴とする請求の範囲第 4項〜第 1 1項の何れかに記載の推力変換装置。

1 3 . 請求の範囲第 5項または第 6項に記載の推力変換装置を制御する方法において、モー夕として、電流制御によりトルク制御可能なモー夕用い、且つ前記モー夕の電流を一定に制御することで一定推力を発生させることを特徴とする推力変換装置の制御方法。

1 4 . 請求の範囲第 5項または第 6項に記載の推力変換装置を制御する方法において、モ一夕として、位置制御及びトルク制御が可能なモー夕を用い、且つ前記モ一夕を所定位置までは位置制御を行い、その後トルク制御を行うことを特徴とする推力変換装置の制御方法。

1 5 . 請求の範囲第 5項または第 6項に記載の推力変換装置を制御する方法において、推力変換装置の駆動源以外の外部駆動源の運動状態に基づいて推力変換装置のモー夕の位置またはトルクを補正することを特徴とする推力変換装置の制御方法。

1 6 . 請求の範囲第 5項または第 6項に記載の推力変換装置を制御する方法において、推力変換装置を搭載した機械の温度に基づいて推力変換装置のモー夕の位置を補正することを特徴とする推力変換装置の制御方法。

1 7 . 請求の範囲第 5項または第 6項に記載の推力変換装置を制御する装置において、推力変換装置の駆動源以外の外部駆動源の運動状態を入力する入力部と、この入力部を通じて入力された前記運動状態に基づいて推力変換装置のモー夕の位置またはトルクを補正する補正量を演算する演算手段と、この演算した補正量に基づいて推力変換装置のモー夕の位置またはトルクを補正する補正手段とを備えてなる推力変換装置の制御装置。

1 8 . 請求の範囲第 5項または第 6項に記載の推力変換装置を制御する装置において、推力変換装置を搭載した機械の温度を入力する入力部と、この入力部を通じて入力された温度に基づいて、推力変換装置のモー夕の位置を補正する補正量を演算またはメモリより読出す手段と、この補正量に基づいて推力変換装置のモー夕の位置を補正する補正手段とを備えてなる推力変換装置の制御装置。

1 9 . 請求の範囲第 5項または第 6項に記載の推力変換装置を制御する装置において、トルク及び位置が制御可能なモー夕に対し位置指令を入力する手動指令装置と、前記モー夕を位置制御及びトルク制御する制御手段と、前記位置指令と現在位置の差分が所定値以下のとき、前記差分に基づいてモータを位置制御で運転し、前記位置指令と現在位置の差分が所定値を超えるとき、モータをトルク制御に切替える切替え手段とを備えてなる推力変換装置の制御装置。

2 0 . 請求の範囲第 1 9項に記載の推力変換装置を制御する装置において、切替え手段は、モー夕に対する電流指令を制限する電流制限手段と、前記位置指令と現在位置の差分が所定値以下のとき前記電流制限手段の制限電流値を前記差分に基づく電流指令値より大きく設定し，前記位置指令と現在位置の差分が所定値を超えるとき前記電流制限手段の制限電流値を前記差分に基づく電流指令値より小さく設定する手段とを有するものであることを特徴とする推力変換装置の制御装置。

2 1 . 請求の範囲第 5項または第 6項に記載の推力変換装置を制御する装置において、推力変換装置の機械的位置誤差を補正する補正値を入力する入力部と，この入力部を通じて入力された補正値を記憶する記憶手段と，この記憶手段に記憶された補正値に基づいて推力変換装置の機械的位置誤差を補正する補正手段とを備えてなる推力変換装置の制御装置。