JPS6113101A

JPS6113101A - 送り機構

Info

Publication number: JPS6113101A
Application number: JP59132914A
Authority: JP
Inventors: Yukio Okita; 沖田　雪男
Original assignee: Tokyo Optical Co Ltd
Current assignee: Tokyo Optical Co Ltd
Priority date: 1984-06-29
Filing date: 1984-06-29
Publication date: 1986-01-21
Also published as: JPH0576561B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 −上の１　　野この発明は、たとえば座標測定機などのテーブルなどの
移動キャリッジを精密かつ安定に移動させる送り機構に
関するものである。

更股匹Ｋ【各種産業界で多く使用されているテーブルなどの移動キ
ャリッジは、そｐ移動する寸法の精度や安定性が、送り
機構の精度に多く依存する。

従来上記送り機構は、第１３図と第１４図に示すような
直つけ式と、第１５図と第１６図、に示すような板バネ
式がある。

直つけ式の送り機構は、移動キャリッジＣ１にナツトホ
ルダＮＨ１を介してナツトＮ１を直に固定して、このナ
ツトＮ１に送りネジＳ１を螺合している。また、板バネ
式の送り機構では、移動キャリッジＣ２にナツトボルダ
ＮＨ２を１枚の板バネＦを介して連結している。

いずれの方式の送り機構でも、精密かつ安定して移動キ
ャリッジＣ１、Ｃ２を移動する際に、たとえば、送り機
構における送りネジＳ１、Ｓ２のリード精度や、ナツト
Ｎ１、Ｎ２のバックラッシュ量あるいは送りネジＳ１、
Ｓ２の軸受は強度などににり影響をうける。

−明が　決しようとする問題、ところで、本発明者は、前記不安定要因に含まれず、し
かもＪＩＳ　　Ｂ　　１１９１ボールネジに規定されて
いない送りネジＳ１、Ｓ２の曲りに起因して生じるナツ
トＮ１．Ｎ２の偏心運動（第１７図参照）が、安定であ
るべき移動キャリッジＣ１、Ｃ２へ有害な応力を周期的
に与える結果となり、移動キャリッジＣ１、Ｃ２の移動
をバラツキの多い不安定なものにしている点に注目した
。

ナツトの振れによる移動キャリッジの揺動に伴なう影響
を、工作機械について例示して説明する。

第１８図から第２１図に示すように、直っけ式のもので
は、ナツトの振れＰが反時計回りに９０°、１８０°、
２７０’　、３６０”と回転移動する（各々Ｑ印から・
印に移動）と、移動キトリッジＣ１は上下方向に揺動す
る。

すなわち、第２２図に示すように、移動キャリッジＣ１
の揺動角θにより送り誤差ｄ９を生じ、この誤差ｄＱは
、送りネジｓ１の中心からワーク加工部Ｆまでの高さＨ
に対してｄＱ＝Ｈ−ｔａｎｅの関係をもって発生する。

一方、板バネ式では、第２３図から第２６図に示すよう
に、ナツトＮ２の振れ位置が回転移動する。ナツトホル
ダＮ　）＋　２の回転角αにより送り誤差ｄ９を生じ、
誤差ｄ９は送りネジＳ２のリードＬに対して α　　Ｘ　　　Ｌ／３６０＝ｄｆ！の関係をもって発生し、移動キャリッジｃ２は周期的な
送りムラを生じながら移動する。

したがって、直っけ式及び板バネ式のいずれにおいても
ナツトの振れ運動を吸収する際に生じるナツトホルダの
自転運動が送りムラや送りネジの逆転時のバックラッシ
ュの原因となる。そして、送りネジの曲りに起因するナ
ツトの振れによって、移動キャリッジの揺動を招き、移
動キャリッジの移動精度の低下がさけられない。

１１悲１江この発明は、以上の問題を解消するためになされたもの
であり、ナツトボルダの自転運動を防止しつつ、ナツト
の振れ円運動を、移動キャリッジの送り方向に対して上
下の左右方向への変位運動に変換させて、移動キャリッ
ジに不用な揺動をさせず移動キャリッジを精密かつ安定
して送り、バラツキのない送り及び位置決めができる送
り機構を提供することを目的とする。

免ｉへ」Ｌしたがって、この目的を達成づるためにこの発明の要旨
とするところは、移動可能な移動キャリッジにナツトホ
ルダを固定し、このナツトホルダのナツトに送りネジを
螺合してこの送りネジの回動によ・り送りネジの軸方向
に前記移動キャリッジを移動自在にする送り機構におい
て、前記ナツトホルダは、移動キャリッジに対して送り
ネジの軸方向と直角な方向に移動可能な複数組の板バネ
で取付けて、各組の向い合う板バネは互いに平行で、か
つ異なる組の板バネは互いに交差する方向に向けて設定
してあることを特徴とする送り機構にある。

、を　゛するためのナツトホルダ１２は、送りネジ４の軸方向に直角な方向
に移動可能な複数組の板バネ８．８．１０，１０により
、移動キャリッジ２に取付けて、各組の板バネ８．８と
板バネ１０．１０とは互いに交差する方向に向けて配設
するものである。

Ｌこの発明の送り機構１に送りネジ４の曲りが加わり、ナ
ツト５の振れ円運動、すなわちナツトホルダ１２が自転
運動する場合に、その運動を各組の板バネ８．８．１０
，１０を介して、上下左右方向への運動に変換して、移
動キャリッジ２の上下方向の揺動及びナツトホルダ自体
の回転移動を阻止する。

支１」以下、図示の実施例によりこの発明を説明する。

第１図は、この発明の送り機構の第１の実施例を示す一
部切欠斜視図、第２図と第３図は同送り機構の斜視図及
び板バネを示す一部切欠斜視図である。

図において、送り機構１は、基台１ａ上に載置してあり
、ガイド部ゴｂにそって往復直線移動自在である。

たとえば工作機械のテーブルなどの移動キャリッジ２は
、下側に同移動キャリッジ２の送り方向にそって図示し
ない手段により送りネジ４が横架しである。

移動キャリッジ２の下面には、キャリッジ取付座６が、
複数のボルト３を介して取付けられている。

このキャリッジ取付座６は、たとえば方形平板状であり
、断面り字形のブラケット７をこの実施例では方形状の
２枚の板バネ８．８及び四隅の複数のボルト９により連
結しである。この板バネ８．８は、上下方向に向けて互
いに平行になるように配設置ノである。

また、上記ブラケット７には、方形状の２枚の板バネ１
０，１０及び四隅の複数のボルト１１を介してナツト５
のナツトホルダ１２が連結しである。この板バネ１０，
１０は左右方向に向けて互いに平行なるように配設しで
ある。

すなわち、第１の板バネ８．８と第２の板バネ１０．１
０は、互いに交差する方向に配設され、ナツトホルダ１
２は、ブラケット７とキャリッジ取付座６により囲まれ
る空間に中空保持されている。このナツトホルダ１２の
ナツト５には、前記送りネジ４が噛み合せである。

そして、下側の板バネ１０の一方側は、ブラケット７の
切欠部７ａに固着しである。

実施例の作用次に、この送り機構１の作用を説明する。

キャリッジ取付座６とブラケット７とは、平行な２枚の
板バネ８．８により連結しであるので、第４図から第５
図に示すようにキャリッジ取付座６とブラケット７とは
向き合ったままで、ブラケット７はか右方向に平行に移
動できる。

すなわち、具体的には、送りネジ４の曲りに起因してナ
ツト５が振れて、第４図に示す無負荷状態から第５図に
示すように横方向にのみたとえば負荷Ｗｋａが加わった
場合を考えると、ブラケット７は左右方向に平行に運動
する。この時の板バネ８．８のたわみによる平行移動運
動量りはＤ＝４６ｍａｘ一部・（Ｗ／４）・（ｆｌ　／２）３　／Ｅ−１で求ま
る。

ここで、Ｅ：縦弾性係数、 ■：断面２次モーメント、Ｑ　：板バネ８の長さ、Ｗ：作用負荷、 β：たわみ係数である。

次にブラケット７とナツトホルダ１２とを平行な２枚の
板バネ１０，１０で連結し、この板バネ１０．１０のた
わみ作用方向が前記板バネ８．８のたわみ作用方向と、
直角になるように、板バネ１０．１０を配設している。

したがって、第６図に示すようにナツト５が振れて下方
に負荷Ｗｋｇが加わった場合を考えると、ブラケット７
の左右方向の平行運動に対して、ナツトボルダ１２のみ
が上下方向に平行運動する。

上記上下方向及び左右方向への平行運動は、板バネ８．
８．１０，１０の四隅をボルトにより確実に固定するこ
とによって可能で回転方向への変動を防止できる。そて
、各板バネ８．８．１０、’１０のたわみは、移動キャ
リッジ２の移動方向と直角方向に生じる。

次に第７図から第１０図を参照して、送りネジ４の曲り
に起因するナツト５の円運動を、上下・左右運動に変換
する状況を具体的に説明する。

第７図では、ナツト５の振れはなく、振れ点５ａは水平
基準線Ｌ１−１１と垂直基準線Ｌ２−１２の交点上にあ
る。第８図では、第７図の静止状態からナツト５の振れ
点が反時計回りに９０°回転移動しく０印から・印に移
動）ブラケット７は、キャリッジ取付座６に対して左側
に平行移動し、かつナツトホルダ１２は、Ｅ方に平行移
動して、振れ点５ａは、水平基準線Ｌ１−１１の上方で
垂直基準線Ｌ２−１２の左側に位置される。

さらに、ナツト５の振れ点５ａが、第９図に示すように
１８０°回転移動すると、ブラケッ１〜７はさらに左側
に平行移動し、かつナツトホルダ１２は下方に平行移動
して、振れ点５ａは水平基準線Ｌ　１−　Ｌ　Ｉ上にあ
る。

そして、ナツト５の振れ点５ａが第１０図に示すように
、２７０°回転移動すると、ブラケット７は第９図の状
態に比べて右側に平行移動し、かつナツトホルダ１２に
はさらに下方に平行移動して、振れ点５ａは、水平基準
線Ｌ１−１１の下方で垂直基準線Ｌ２−Ｌ２のの左側に
位置される。

さらに、ナツト５の振れ点５ａが３６０゜回転すると、
第７図の状態に復帰する。

このように、上述した送りネジ４の曲りに起因するとナ
ツト５の円運動は、板バネ８．８．１０．１０の作用に
より上下左右の２方向への平行運動に変換してナツト５
の振れ円　・運動、ずなわちナツトホルダ１２の自転運
動を制限して吸収でき、移動キャリッジ２の揺動は発生
せず、移動キャリッジ２を精密かつ安定して送り、バラ
ツキのない送り及び位置決めが可能である。

１匹支克九次に、この発明の第２と第３の実施例を第１１図と第１
２図により説明する。

第１１図に示す第２の実施例は、２絹の板バネ１０８．
１０８．１１０．１１０を中空方形状に成形したもので
ある。

また、第１２図に示す第３の実施例は、２組の板バネ２
０８．２０８．２１０．２１０をＸ字形状に成形したも
のである。

いずれの場合でも、板バネ１０８．１１０１２０８．２
１０は、その四隅部がキャリッジ取付座６とブラケット
７及びナツトホルダ１２に対してボルト９．１１を介し
て取付けてある。そして、第１の実施例と同様にナツト
ホルダ１２の自転運動を制限して吸収しつつ、ブラケッ
ｉ−７とナツトホルダ１２を左右上下方向に平行移動で
きるのも勿論である。

なお、この発明の送り機構は、上述した実施例に限定さ
れることがなく、種々の変形例が考えられる。

泣１Ｊと級１− 以上説明したことから明らかなように、ナツトホルダの
自転運動を防止しつつ、ナツトの振れ円運動を移動キャ
リッジの送り方向に対・して、上下の左右方向への変位
運動に変換させることができ、移動キャリッジに不用な
揺動をさせず移動キャリッジを精密かつ安定して送り、
送り量のバラツキを除去して正確な位置決めができる優
れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の送り機構の第１の実施例を示す一部
切欠正面図、第２図と第３図は、同送り機構の斜視図及
び板バネを示す一部切欠斜視図、第４図と第５図は、ブ
ラケットの左右方向への平行移動を説明するだめの動作
説明図、第６図は、ナツトホルダの上下方向への平行運
動を説明するための動作説明図、第７図と第１０図は、
ナツトの振れの円運動を上下、左右方向への変位運動に
変換する状況を示す一連の動作図、第１１図と第１２図
は、この発明の第２と第３の実施例を示す斜視図、第１
３と第１４図は、従来の直つけ式の送り機構を示す側面
図と正面図、第１５図と第１６図は、従来の板バネ式の
送り機構を示す側面図と正面図、第１７図は、送りネジ
の偏心運動（曲り）を示す斜視図、第１８図から第２１
図は、従来の直つけ式の送り機構の動作説明図、第２２
図は、直つけ式の送り誤差を示す図、第２３図から第２
６図は、従来の板バネ式の送り機構の動作説明図である
。１、、、、、、、、、送り機構２、、、、、、、、、移動キャリッジ４、、、、、、、、、送りネジ５、、、、、、、、、ナツト６、、、、、、、、、キャリッジ取付座７、、、、、、
、、、ブラケット８．１０１０８．１１０．２０８．２１０．、、板バネ１２、、、、、、、、ナラ１〜ホルダ特許出願人　東京光学機械株式会社第６図第７図　第８図第９図　第１０図第１１図第１２図手続補正書（方式）昭和５９年９月２−７日

Claims

【特許請求の範囲】移動可能な移動キャリッジにナットホルダを固定し、このナットホルダのナットに送りネジを螺合
してこの送りネジの回動により送りネジの軸方向に前記
移動キャリッジを移動自在にする送り機構において、前
記ナットホルダは、移動キャリッジに対して送りネジの
軸方向と直角な方向に移動可能な複数組の板バネで取付
けて、各組の向い合う板バネは互いに平行で、かつ異な
る組の板バネは互いに交差する方向に向けて設定してあ
ることを特徴とする送り機構。