JPH027329Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、シヤフトの前進若しくは後退のスピ
ードが該シヤフトに形成したスクリユのピツチ差
と、クラツチの切替えによる複数テーブル装置の
送り機構に関する。

早送り、微速送りあるいは荒送り、精密送りの
切換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。

又、１本のシヤフトの上下に間隔をおいて、リ
ードの異なるねじが形成され、該ねじに螺合する
浮動ナツト側が固定あるいは緩めることにより、
低速および速送りができるようにした送り機構が
知られている。（昭和54年５月１日株式会社大河
出版発行「自動化ブツクス」） 又、１本のシヤフトの両側にピツチを異にした
同じ向きのねじを切つたものがそれぞれ固定側と
可動側に螺合した機構が知られている。（昭和32
年10月５日株式会社技報堂発行「機械運動機構」） ところが、これらはリードの異なるねじとこれ
らねじに螺合するナツトについての単なる原理的
なものにして、これが直ちに全ての機械に取付け
ることは不可能である。

本考案の目的とするところは、単一シヤフト上
にピツチ差のあるボールスクリユ２ケ所とボール
スプラインをその端部に設け、該ボールスクリユ
の一方に螺合した非可動ボールねじナツトがクラ
ツチの切替えによりハウジングに固定又はボール
スプラインに連結されることにより可動ボールね
じナツトと一体的テーブルを早送り又はピツチ差
だけ微速送りを可能にした複数テーブル装置の送
り機構を提供することにある。

すなわちピツチ10mmのスクリユと9.9mmのピツ
チのスクリユが単一シヤフトにセツトされている
場合、そのピツチ差は0.1mmである。

非可動ねじを固定してシヤフトを１回転したと
きは１回転で0.1しか可動ボールねじナツトは動
かない。

シヤフトと非可動ボールねじナツトが例えばピ
ンより一体となつて１回転したときはシヤフトは
定位置で回転し、１回転に対して可動ボールねじ
ナツトは10mm移動する。

すなわち前記可動ボールねじナツトを機械本体
に固定したときは１回転で0.1mm動く。

ボールねじナツトをシヤフトと一緒に回転した
ときは1.0mmと１個のピンの出し入れより簡単に
荒送り（早送り）と精密送り（微速送り）の切換
ができる。

この場合の差は100倍の差が可能となる。

従来の機構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むづかしい。

本考案によれば、ボールねじナツトとボールス
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。

本考案における非可動ボールねじナツトとはナ
ツトの部分がボールスクリユ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。

本考案の要旨とするところは、一方にスプライ
ン、他方に任意間隔をおいて少くとも２つ以上の
スクリユが形成されたシヤフトと、これらスクリ
ユ間にはピツチ差があり、かつ該ピツチ差に合致
する可動、非可動ボールねじナツトがそれぞれ螺
合され、そしてこれら可動ボールねじナツトは該
シヤフトの回転にともない前進もしくは後退する
のに対し、非可動ボールねじナツトはクラツチの
切替えによつてハウジングによつてハウジングに
固定又はボールスプラインに連結されることによ
り、前記可動ボールねじナツトの早送り又は荒送
り若しくは微速送り又は精密送りを１本のシヤフ
トに可能ならしめたテーブル装置の送り機構にお
いて、一方の可動ボールねじのスクリユが固定ボ
ールスクリユのピツチよりも小さく、他方の可動
ボールねじナツトのスクリユは前記可動ボールね
じナツトのスクリユよりも小さく形成されている
ことを特徴とするスクリユのピツチ差を利用した
複数テーブル装置の送り機構にある。

以下図に基いて本考案の好適例を説明する。

図における符号１０は諸機械のハウジングで、
該ハウジング１０にナツトケース１１のフランジ
１６およびシヤフト並びにボールスプライン１３
用ベアリングケース１４がそれぞれボルト１５を
介して取付けられている。

該ナツトケース１１はその内周面にニードルベ
アリング１８を介して内輪１９が嵌合され、さら
にその内面にはダブルナツト方式の非可動ボール
ねじナツト２０が嵌合される。

該非可動ボールねじナツト２０はシムプレート
を中間に左右に配され、第１スクリユ２１を形成
したシヤフト２２がボールを介して螺合し、一方
ナツトケース１１のフランジ１６の摺接面２３に
当接する中間継手部材２４の摺接面２５が同軸心
上に配設されると共に該中間継手部材２４の半径
方向内方フランジ２６がボルト２７を介して前記
ボールねじナツト２０のフランジ２８に固定され
る。

２９は中央に窪みを有する断面つば付帽子状継
手部材であつて、該継手部材２９の一端フランジ
３０の摺接面３１は前記中間継手部材２４の摺接
面３１′と当接する。

該継手部材２９の一端フランジ３０と中間継手
部材２４およびナツトケース１１のフランジ１６
にはノツクピン用貫通孔３２，３３，３４が同一
軸心上に形成されている。

該継手部材２９の端部材３５は中央に貫通孔３
６が形成され、かつ該端部材３５の軸方向切欠き
部３９にはボールスプライン１３のフランジ３８
が嵌合され、ボルト３７，３７にて固定される。

該ボールスプライン１３の内面にはボールスプ
ライン軸４０のスプライン４１がボールを介して
摺動自在に嵌合される。（第２図参照） 該ボールスプライン１３はその外周にメタルプ
ツシユ４２を嵌合し、該メタルプツシユ４２がベ
アリングケース１４に取付けられる。

該ボールスプライン１３の端部にはエンドカバ
ー４３がビスを介して取付けられ、該エンドカバ
ー４３は回転しつゝ前進あるいは後退するシヤフ
ト２２の移動量に相当する空間部４４を有する。

該ボールスプライン１３の外周とスプロケツト
４６にキー溝を形成し、該キー溝にフラツトキー
４５を嵌合し、固定すると共にベアリングケース
１４とエンドカバー４３間にスプロケツト４６が
取付けられる。

また、該スプロケツト４６よりエンドカバー４
３側に突出した環体４７に連桿４８の一端が取付
けられ、そして他端にハンドル４９が取付けられ
る。

次に、クラツチの切替えは第１図におけるノツ
クピン５０を手動あるいは公知のカム機構、リン
ク機構などのように機械的にプツシユ．ブルする
代りに電磁コイル９１，９２内に駆動ピン５１と
従動ピン５２がそれぞれ左右に配設されている。

したがつて、電磁コイル９２側に通電すること
により、駆動ピン５１と従動ピン５２は吸引さ
れ、双方ピンの接触面が中間継手部材２４と継手
部材のフランジ３０間に位置することになる。

６５はシヤフト２２の左側に形成した第２スク
リユで、該第２スクリユは第１スクリユ２１のピ
ツチより小さく形成される。

６６は前記第２スクリユ６５に螺合するダブル
ナツトの第２可動ボールねじナツトで、該第２可
動ボールねじナツト６６はシムプレート６７を中
間に左右にナツト６８，６９を配する。

７０はシヤフト２２の第２スクリユ６５と所定
間隔をもつて形成されている第３スクリユで、該
第３スクリユ７０は第２スクリユ６５のピツチよ
り小さく形成される。

７１は前記第３スクリユ７０に螺合するダブル
ナツトの第３ボールねじナツトで、該ボールねじ
ナツト７１はシムプレート７２を中間に左右にナ
ツト７３，７４を配する。

７５，７６は第１、第２テーブルで、該テーブ
ル７５，７６の下面には、それぞれ前後左右に直
線ベアリング本体７７，７８，７９，８０がボル
トにて固着され、そして該直線ベアリング７７，
７８，７９，８０は軌道台８１，８２にそれぞれ
嵌合される。（第３図参照） 該軌道台８１，８２はハウジング１０に形成し
た受台８３，８４にホルダー８５，８６およびボ
ルト８７，８８を介して取付けられる。

前記シヤフト２２の第２スクリユ６５は、前記
第１テーブル７５の中央に取付け、同じく第３ス
クリユ７０は第２テーブル７６の中央に取付けら
れる。

９０は被加工物（ワーク）で、第２スクリユ６
５と第３スクリユ７０間に位置し、第１テーブル
７５および第２テーブル７６にそれぞれカツテイ
ングツール（図示せず）を取付け、該カツテイン
グツールを矢印ａ，a′の如く相対向せしめて被加
工物の左右両面を同時に切削加工することがで
き、あるいはカツテイング作業終了後ノツクピン
の切換えにより矢印ｂ，b′の如く速やかに後退す
ることができる。

図中符号９３はステツピングモーター、９４は
タイミングベルト、９５は電磁コイル９１，９２
のカバー、９６は座金である。

研削盤、フライスなどの工作機械のテーブル７
５，７６の微速送りについて説明する。

上記せる如くシヤフト２２には該シヤフト２２
の第２スクリユ６５と所定間隔をおき、第３スク
リユ７０が形成されている。

該第３スクリユ７０のピンチは例えば9.9とす
ると、第２スクリユ６５のピツチ10.0より0.1だ
け小さく形成されている。

まず、駆動ピン５１を図に向つて右方向に移動
することにより、該駆動ピン５１は点線の位置ま
で移動し、その端面が継手部材３０と中間継手部
材２４の摺接面３１に位置する。（第１図参照） 次いで、ハンドル４９の回転あるいはステツピ
ングモーター９３の始動によりシヤフト２２が左
回転されると、ボールスプライン１３と共にスプ
ラインシヤフト４０が回転されると同時に、該ボ
ールスプライン１３の一端に連結されている継手
部材２９が同スピードで回転される。

該継手部材２９の一端フランジ３０の摺接面３
１は中間継手部材２４の摺接面と摺転するのみ
で、非可動第１ボールねじナツト２０に動力は伝
達されない。

したがつて、シヤフト２２は非可動第１ボール
ねじナツト２０（ハウジングに固定されている。）
の第１スクリユ２１に案内（リード）されながら
後退（図に向つて右方向）する。

さらに、左回転する該シヤフト２２は同軸上に
形成された第２スクリユ６５と螺合する第２可動
ボールねじナツト６６が（非可動第１ボールねじ
ナツト２０のピツチよりも小さく形成されてい
る。）図に向つて左方に前進される。

該第２可動ボールねじナツト６６のスピード
は、前記第１非可動ボールねじナツト２０のピツ
チ差に相当する微速送りとなる。

例えば、第１非可動ボールねじナツト２０のピ
ツチが10.1で、これに対する第１可動ボールねじ
ナツトのピツチが10.0と仮定すると、第１可動ボ
ールねじナツト６６のスピードはその差0.1の微
速送りになる。

この時、第１テーブル７５は第１非可動ボール
ねじナツト２０に対して0.1の差で左方向に前進
すると同時に第３スクリユは第２スクリユより
0.1小さいので、第２テーブル７６は相対的に第
１テーブル７５とは逆の右方向に0.1で後退し、
被加工物９０の左右両面より加工が可能になる。

次に、早送りにする場合、駆動ピン５１を図に
向つて左方向に移動することにより、該駆動ピン
５１の端面と従動ピン５２が当接した状態で左方
向に移動し、両ピン５１，５２の端面がナツトケ
ース１１のフランジ１６の摺接面２３と中間継手
部材２４の摺接面２５間に位置する。

次いで、シヤフト２２が左回転されると、ボー
ルスプライン１３と同時に回転する継手部材２９
はノツクピン５０により中間継手部材２４が同方
向に回転される。

該中間継手部材２４と共に非可動第１ボールね
じナツト２０並びにシヤフト２２が同時に回転さ
れることにより、該シヤフト２２は前進も後退も
しないが、第２可動ボールねじナツト６６に螺合
されているので、第２可動ボールねじナツト６６
に案内されて前記シヤフト２２は図に向つて右方
向に後退され、同時に該シヤフト２２に螺合され
ている第２可動ボールねじナツト６６も非可動第
１ボールねじナツト２０とのピツチ差により図に
向つて左方向に前進する。

この時、第１テーブル７５は第１非可動ボール
ねじナツト２０に対して0.1の差で右方向に後退
すると同時に第３スクリユは第２スクリユより
0.1小さいので、第２テーブル７６は相対的に第
１テーブル７５とは逆方向に0.1で前進し、被加
工物９０を取外すことができる。

単一シヤフトに形成したねじ山ピツチ差に相当
するスピードをもつて切削が同時に出来る本考案
特有の作用効果を奏する。

第４図は本考案装置の他の実施例で、早送り、
微速送り切換装置がシヤフト２２に直接取付けら
れたものである。

１０１，１０２は、ハウジングの両側壁が示さ
れ、図に向つて右側ハウジング１０２の側壁の左
側にビス１０３などにて第１フイルドの回転を止
める回り止め板１０４が取付けられ、該回り止板
１０４の側面に環状励磁コイル１０５が内蔵され
たフイルドコア１０６が溶接などの手段にて取付
けられる。

該フイルドコア１０６の内周には転り軸受１０
７が嵌合され、該転り軸受１０７の内周にはハブ
１０８付きロータ１０９が嵌合される。

該ハブ１０８付きロータ１０９は励磁コイル１
０５並びにフイルドコア１０６とは僅かな間隙を
形成して半径方向に回転円板１１０と先端にフラ
ンジ１１１が形成され、さらに軸方向のハブ１０
８はその内面１１８がボールスプラインシヤフト
４０の外周面１１７と接触しない程度の間隙を有
し、かつ前記側壁１０２貫通孔１１２よりやゝ突
出して形成され、該ハブ１０８の外周にキー１１
３を介してカツプ状の継手部材１１４が嵌合され
る。

該継手部材１１４の端部材１１５の軸方向切欠
部１１６にはボルト３７を介してボールスプライ
ン１３のフランジ３８が嵌合され、ボルト３７に
て固定される。

非可動ボールねじナツト２０のフランジ２８に
嵌合する円筒状の中間継手部材１２０の半径方向
内方フランジ１２１はボルト２７を介して固定さ
れる。

該中間継手部材１２０の内周１２２とシヤフト
２２間には間隙を有して軸方向に延長し、半径方
向外方フランジ１２３が形成され、該外方フラン
ジ１２３の一方の端面１２４に第１アマチユア１
２５がボルト１２６を介して固定され、他方の端
面１２７には第２アマチユア１２８がボルト１２
６を介して固定される。

前記左側ハウジング１０１にナツトケース１１
のフランジ１６がボルト１５を介して取り付けら
れる。

該第１アマチユア１２５の端面と第１ロータ１
０９の端面とは僅かな間隙Ｃが形成される。

該ナツトケース１１はその内周面にニードルベ
アリング１８を介して内輪１９が嵌合され、さら
にその内面にはダブルナツト方式の非可動ボール
ねじナツト２０が嵌合される。

該ハウジング１０１の側壁の右側にビス１０３
などにて第２フイルドの回転を止める回り止め板
１２９が取り付けられ、該回り止め板１２９の側
面に第２環状コイル１３０が内蔵された第２フイ
ルドコア１３１が溶接などの手段にて取り付けら
れる。

該フイルドコア１３１の側面には第２ロータ１
３２が取り付けられ、該第２ロータ１３２の端面
と前記第２アマチユア１２８の端面とは僅かな間
隙Ｃが形成される。

作用について、 まず、ハンドル４９の回転あるいはステツピン
グモータ９３の始動によりシヤフト２２が左回転
されると、ボールスプライン１３と共にスプライ
ンシヤフト４０が回転されると同時に該ボールス
プライン１３の一端に連結されている継手部材１
１４が同スピードで回転される。

続いて、該継手部材１１４はキー１１３を介し
てハブ付ロータ１０９に回転が伝達される。

ハブ付ロータ１０９は転り軸受１０７により乾
式単板電磁クラツチの環状励磁コイル１０５に関
係なくフリーに回転することができる。

したがつて、シヤフト２２は非可動第１ボール
ねじナツト２０（ハウジング１０１に固定されて
いる。）の第１スクリユ２１に案内されながら後
退（図に向つて右方向）する。

該シヤフト２２が所定位置に達すると、リミツ
トスイツチ（図示せず）の作動により上記電磁ク
ラツチに通電され、環状励磁コイル１０５、ハブ
付ロータ１０９、及び第１アマチユア１２５間に
磁束が生じ、第１アマチユア１２５はハブ付ロー
タ１０９の摩擦面に強力に吸引され、その摩擦力
でクラツチが連結され、ボールスプライン１３と
同時に中間継手部材１２０が同方向すなわち左回
転される。

中間継手部材２４と共に非可動第１ボールねじ
ナツト２０並びにシヤフト２２が同時に回転され
ることにより、該シヤフト２２は前進も後進もし
ないが、第２可動ボールねじナツト６６に螺合さ
れているので、第２可動ボールねじナツト６６に
案内されて前記シヤフト２２は図に向つて右方向
に後退されると同時に第２可動ボールねじナツト
６６は左方向に前進する。

次に、電磁クラツチの電流を切ると共に乾式単
板電磁ブレーキに通電されると、第２環状励磁コ
イル１３０、第２フイルドコア１３１及び第２ロ
ータ１３２が磁化され、第２アマチユア１２８、
中間継手部材１２０及び第１アマチユア１２５は
左方向に強力に吸引され、クラツチが切れる。

したがつて、中間継手部材１２０と非可動第１
ボールねじナツト２０にブレーキが作動し、両方
の回転が瞬間的に停止され、シヤフト２２の第１
スクリユ２１は非可動第１ボールねじナツト２０
に案内され、後退する。

上記せるように中間継手部材１２０の回転がシ
ヤフト２２に直結組込まれた電磁クラツチと電磁
ブレーキによつて駆動、停止すなわち、第２可動
ボールねじナツトと第３可動ボールねじナツトの
早送り、微速送り切換えが瞬間に行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置を工作機械の複数テーブル
の微速送りに応用した断面図、第２図は本考案装
置のボールスプラインの一部断面正面図、第３図
は第１図の横断面図、第４図は本考案装置の他の
実施例を示す縦断面図である。 １０：ハウジング、１１：ナツトケース、１
３：ボールスプライン、２０：非可動ボールねじ
ナツト、２４：中間継手部材、２５：摺接面、２
９：継手部材、５０：ノツクピン、６６：第２可
動ボールねじナツト、７１：第３可動ボールねじ
ナツト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 下記Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤおよびＥの条件を備えたス
   クリユのピツチ差を利用した複数テーブル装置の
   送り機構。 (A) 少なくとも２つ以上スクリユ２１，６５，７
   ０が形成されたシヤフト２２と、これらスクリ
   ユ２１，６５，７０にそれぞれ螺合し、かつ該
   スクリユ２１，６５，７０のピツチ差に合致す
   る複数の可動ボールねじナツト６６，７１と非
   可動ボールねじナツト２０を螺合してなる複数
   テーブル装置の送り機構において、 (B) 該シヤフト２２の一方にはボールスプライン
   に嵌合されるスプライン４１が形成されている
   こと、 (C) 前記可動ボールねじナツト６６，７１は該シ
   ヤフト２２の回転にともない前進、若しくは後
   退するのに対し、前記非可動ボールねじナツト
   ２０はクラツチの切替えによりハウジング１０
   に固定又はボールスプライン１３に連結されて
   いること、 (D) 前記可動ボールねじナツト６６および可動ボ
   ールねじナツト７１にはそれぞれテーブル７
   ５，７６が取付けられていること、 (E) 一方の可動ボールねじナツト６６のスクリユ
   ６５が固定ボールスクリユ２１のピツチより小
   さく、他方の可動ボールねじナツト７１のスク
   リユ７０は前記可動ボールねじナツト６６のス
   クリユ６５のピツチよりも小さく形成されてい
   ること。