JPH11166606A

JPH11166606A - ボールネジ・スプライン駆動構造

Info

Publication number: JPH11166606A
Application number: JP33184497A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Kawajiri; 喜広川尻
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 1997-12-02
Filing date: 1997-12-02
Publication date: 1999-06-22

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のボールネジ・スプライン駆動構造は、
２軸を２個のモータにより駆動させてボールネジ軸とス
プライン軸の動作を得ていたため、全体構成が大型化
し、コストダウンが困難であった。【解決手段】本発明によるボールネジ・スプライン駆
動構造は、モータ部(12)を構成する第１ロータ(4)と第
２ロータ(8)の回転をブレーキ部(20)の移動体(25)の選
択移動によって交互に制動及び非制動とし、このモータ
部材(12)により回転するスプラインユニット(30)とボー
ルネジユニット(31)を介して出力軸(32)を回転を供なう
直動及び非回転の直動の動作を得る構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボールネジ・スプ
ライン駆動構造に関し、特に、１個のモータ部を用いて
出力軸の直動のみ及び回転を供う直動のみを選択的に行
うための新規な改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、用いられていたこの種のボールネ
ジ・スプライン駆動構造としては、図示していないが、
２個のモータを用いてボールネジ軸とスプライン軸を駆
動するように構成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のボールネジ・ス
プライン駆動構造は、以上のように構成されていたた
め、次のような課題が存在していた。すなわち、２個の
モータを用いて２軸を個別に駆動するため、全体形状が
大型化すると共に、機械系及び電気系の各部品の数が多
く、コストダウンを達成することが困難であった。

【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、１個のモータ部を用いて出
力軸の直動のみ及び回転を供う直動のみを選択的に行う
ようにしたボールネジ・スプライン駆動構造を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によるボールネジ
・スプライン駆動構造は、本体に回転自在に設けられた
第１ロータ及び第２ロータからなるモータ部と、前記本
体に接続され前記第１ロータ及び第２ロータを交互に制
動するためのブレーキ部と、前記本体に設けられスプラ
インユニット及びボールネジユニットにより回転及び直
動可能に設けられた出力軸と、前記第１ロータの回転を
前記ボールネジユニットに伝達するための第１回転伝達
手段と、前記第２ロータの回転を前記スプラインユニッ
トに伝達するための第２回転伝達手段とよりなり、前記
第１ロータのみを回転させることにより前記第１回転伝
達手段及びボールネジユニットを介して出力軸は回転す
ることなく直動し、前記第２ロータのみを回転させるこ
とにより前記第２回転伝達手段及びスプラインユニット
を介して出力軸は回転しつつ直動するようにした構成で
あり、また、前記ブレーキ部は、電磁又はエア型のアク
チュエータと、前記アクチュエータにより軸方向移動し
常時一方向にばね部材で付勢されている図では断面はＬ
型で組立後に断面Ｕ型なる移動体と、前記移動体の両側
に固設された第１、第２固定板と、前記第１ロータに設
けられ前記移動体と第２固定板間に位置する第１摩擦板
と、前記第２ロータに設けられ前記移動体と第１固定板
間に位置する第２摩擦板とよりなり、また、前記第１回
転伝達手段は、１対のプーリ及びベルトからなり、前記
第２回転伝達手段は、複数のギヤよりなり、また、前記
第２ロータは駆動巻線を有し、前記第２ロータの外周に
設けたスリップリングを介して前記駆動巻線に駆動信号
を供給し、さらに、前記第１ロータ及び第２ロータに
は、第１、第２エンコーダが接続されている構成であ
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明によるボ
ールネジ・スプライン駆動構造の好適な実施の形態につ
いて説明する。図１において符号１で示されるものは全
体形状がほぼ箱形をなす本体であり、この本体１の下部
には１対の第１軸受２，３を介して第１ロータ４を有す
る第１ロータ軸５が回転自在に設けられ、この第１ロー
タ軸５には３個の第２軸受６，７，７ａを介して第２ロ
ータ８（通常のステータに相当する）を有する第２ロー
タ軸９が回転自在に設けられている。前記第２ロータ８
には駆動巻線１０が設けられ、この駆動巻線１０にはこ
の第２ロータ８の外周に設けられた周知のスリップリン
グ１１を介して図示しないドライバからの駆動信号が供
給されるように構成されていると共に、前記各ロータ
４，８によりモータ部１２を構成している。

【０００７】前記本体１には前記モータ部１２に隣接し
てブレーキ部２０が設けられており、このブレーキ部２
０は、前記本体１に固定され周知の電磁型（本形態では
電磁コイル型）又はエアシリンダ型のアクチュエータ２
１と、前記アクチュエータ２１に設けられた複数の棒状
の保持体２２と、この保持体２２の両側に固設された第
１、第２固定板２３，２４と、前記アクチュエータ２１
の両側に位置すると共に軸方向に移動可能に設けられた
図面では断面Ｌ型で組立後に断面Ｕ型になる移動体２５
と、前記移動体２５を一方向のみに付勢するため前記保
持体２２に設けられたスプリング等からなるばね部材２
６と、前記第１ロータ軸５に設けられ移動体２５と第２
固定板２４との間に回転自在に位置する第１摩擦板２７
と、前記第２ロータ軸９に設けられ移動体２５と第１固
定板２３との間に回転自在に位置する第２摩擦板２８と
から構成され、ばね部材２６に付勢された移動体２５に
より、通常は、第１摩擦板２７が制動されている。

【０００８】前記本体１の上部には、互いに離間して設
けられた周知のスプラインユニット３０及びボールネジ
ユニット３１を介して出力軸３２が回転及び直動自在に
設けられており、この出力軸３２は送り溝３２ａ及びス
プライン溝３２ｂが形成されている。前記ボールネジユ
ニット３１に設けられた第１プーリ３３はベルト３４を
介して前記第１ロータ軸５の第２プーリ３５に接続さ
れ、前述の各プーリ３３，３５及びベルト３４により第
１回転伝達手段４０を構成している。また、前記第２ロ
ータ軸９に接続された第１ギヤ４１は、図２で示すよう
に、アイドル用の第２ギヤ４２を介して前記スプライン
ユニット３０に設けられた第３ギヤ４３に接続されてお
り、前述の各ギヤ４１，４２，４３によって第２回転伝
達手段５０を構成している。

【０００９】次に、動作について述べる。まず、ブレー
キ部２０のアクチュエータ２１を非通電状態とすると、
ばね部材２６によって移動体２５が一方に付勢されてい
るため、第１摩擦板２７が移動体２５と第２固定板２４
によって制動状態となり、第１ロータ４のみが制動され
るため、モータ部１２に通電すると第２ロータ８のみが
回転する。この第２ロータ８の回転は第２回転伝達手段
５０を介してスプラインユニット３０のみが回転駆動さ
れるため、出力軸３２はスプライン溝３２ｂを介して回
転され、停止状態のボールネジユニット３１の送り突起
（図示せず）が送り溝３２ａと係合し、回転しつつ直動
の出入動作のみを行うことができる。

【００１０】また、ブレーキ部２０のアクチュエータ２
１を通電状態とすると、移動体２５はばね部材２６のば
ね力に抗して前述と逆方向に移動するため、第２摩擦板
２８が移動体２５と第１固定板２３によって制動状態と
なり、第２ロータ８のみが制動されるため、モータ部１
２に通電すると第１ロータ４のみが回転する。この第１
ロータ４の回転は第１回転伝達手段４０を介してボール
ネジユニット３１の前記送り突起のみが回転駆動される
ため、出力軸３２は送り溝３２ａを介して軸方向に送ら
れるが、停止状態のスプラインユニット３０をガイドと
して回転が阻止され、回転を供うことなく直動の出入動
作のみを行うことができる。なお、前述の各ロータ軸
５，９の回転は、第１、第２ギヤ４１，４２に接続され
た第１、第２エンコーダ６０，６１によって検出されて
いる。なお、前述の各回転伝達手段４０，５０は、前述
の構成に限ることなく、周知の種々のローラ、ベルト、
プーリ等を用いて前述とは異なる形態とした場合も前述
と同等の作用効果を得ることができる。

【００１１】

【発明の効果】本発明によるボールネジ・スプライン駆
動構造は、以上のように構成されているため、次のよう
な効果を得ることができる。すなわち、１個のモータ部
を用い、このモータ部の第１、第２ロータをブレーキ部
を介して交互に制動と非制動（フリー）とすることによ
り、出力軸に係合したスプラインユニットとボールネジ
ユニットとを交互にオン・オフとすることによって出力
軸を非回転の直動のみ又は回転の直動のみに切換えるこ
とができ、装置全体の小型化及びコストダウンを容易に
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるボールネジ・スプライン駆動構造
を示す断面構成図である。

【図２】図１の要部を示す構成図である。

【符号の説明】

１本体４第１ロータ８第２ロータ１０駆動巻線１２モータ部２０ブレーキ部２１アクチュエータ２３，２４固定板２５移動体２６ばね部材２７，２８摩擦板３０スプラインユニット３１ボールネジユニット３２出力軸４０第１回転伝達手段５０第２回転伝達手段６０，６１エンコーダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】本体(1)に回転自在に設けられた第１ロ
ータ(4)及び第２ロータ(8)からなるモータ部(12)と、前
記本体(1)に接続され前記第１ロータ(4)及び第２ロータ
(8)を交互に制動するためのブレーキ部(20)と、前記本
体(1)に設けられスプラインユニット(30)及びボールネ
ジユニット(31)により回転及び直動可能に設けられた出
力軸(32)と、前記第１ロータ(4)の回転を前記ボールネ
ジユニット(31)に伝達するための第１回転伝達手段(40)
と、前記第２ロータ(8)の回転を前記スプラインユニッ
ト(30)に伝達するための第２回転伝達手段(50)とよりな
り、前記第１ロータ(4)のみを回転させることにより前
記第１回転伝達手段(40)及びボールネジユニット(31)を
介して出力軸(32)は回転することなく直動し、前記第２
ロータ(8)のみを回転させることにより前記第２回転伝
達手段(50)及びスプラインユニット(30)を介して出力軸
(32)は回転しつつ直動するように構成したことを特徴と
するボールネジ・スプライン駆動構造。
【請求項２】前記ブレーキ部(20)は、電磁又はエア型
のアクチュエータ(21)と、前記アクチュエータ(21)によ
り軸方向移動し常時一方向にばね部材(26)で付勢されて
いる断面Ｕ型をなす移動体(25)と、前記移動体(25)の両
側に固設された第１、第２固定板(23,24)と、前記第１
ロータ(4)に設けられ前記移動体(25)と第２固定板(24)
間に位置する第１摩擦板(27)と、前記第２ロータ(8)に
設けられ前記移動体(25)と第１固定板(23)間に位置する
第２摩擦板(28)とよりなることを特徴とする請求項１記
載のボールネジ・スプライン駆動構造。
【請求項３】前記第１回転伝達手段(40)は、１対のプ
ーリ(33,35)及びベルト(34)からなり、前記第２回転伝
達手段(50)は、複数のギヤ(41〜43)よりなることを特徴
とする請求項１又は２記載のボールネジ・スプライン駆
動構造。
【請求項４】前記第２ロータ(8)は駆動巻線(10)を有
し、前記第２ロータ(8)の外周に設けたスリップリング
(11)を介して前記駆動巻線(10)に駆動信号を供給するこ
とを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載のボー
ルネジ・スプライン駆動構造。
【請求項５】前記第１ロータ(4)及び第２ロータ(8)に
は、第１、第２エンコーダ(60,61)が接続されているこ
とを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載のボー
ルネジ・スプライン駆動構造。