(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、前記本体に互いに並行配置されたガイド部材及び送りねじと、
前記ガイド部材に案内されて前記ガイド部材の軸方向に進退可能な可動部材と、前記可動部材に前記送りねじの軸線に対して直交する一方向へ弾性変形可能な弾性部材を介して連結されかつ前記送りねじに噛合する噛合部材とを有する送りねじ機構において、
前記噛合部材は、前記一方向に直交する平坦面を有し、
前記噛合部材の前記平坦面上に前記送りねじに噛合しかつ前記送りねじの軸線及び前記一方向に対して直交する方向への前記送りねじの振れを許容するねじ部を形成するとともに、前記送りねじに対する前記噛合部材の前記一方向への離間を規制する保持部材を設け、
前記保持部材は、前記噛合部材とは反対側から前記送りねじを前記ねじ部に押圧するように前記弾性部材の先端に一体的に折曲形成されている
ことを特徴とする送りねじ機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は送りねじ機構に係り、例えばスライダ等の可動部材に設けられた測定子をガイド部材の軸方向に移動させる表面粗さ測定機，形状測定機等の各種測定機や精密加工を行う工作機械等に利用できる。
【０００２】
【背景技術】
従来、被測定物の表面粗さを測定する測定機としては、図３に示す表面粗さ測定機２０が知られている。
表面粗さ測定機２０は、本体２１の内部に送りねじ２２及びガイド部材２３が互いに並行配置されている。送りねじ２２は、手動あるいは所定の駆動源（図示せず）により周方向に回転可能とされている。ガイド部材２３は、本体２１の図中左方から外部に突出するシャフト２４を有するスライダ２５を軸方向に移動可能に案内している。スライダ２５は、前記送りねじ２２に噛合する半割ナット２６と連結されている。
【０００３】
シャフト２４の先端には、先端にスタイラス２７を有する測定アーム２８の上下方向の揺動量を電気信号として検出する測定部２９が連結されている。
従って、表面粗さ測定機２０は、スタイラス２７を被測定物に接触させ、かつ送りねじ２２の回転駆動によりシャフト２４を本体２１に対して進退させることにより測定部２９を移動させれば、被測定物の表面粗さによってスタイラス２７が上下に揺動するので、その揺動量を電気信号として出力できる。
【０００４】
このような表面粗さ測定機２０では、高い測定精度を得るために前記測定部２９を支持するシャフト２４が高精度で直線状に進退することが求められている。
ところが、送りねじ２２の加工精度や支持構造上、送りねじ２２に径方向への振れ回りが発生し易く、シャフト２４の真直度を維持するためには、この振れ回りがスライダ２５に伝わらないようにする必要がある。
【０００５】
このため、従来では、図４にも示すように、半割ナット２６及びスライダ２５を連結部材３０及び弾性部材３１を介して連結する構造が採用されている。弾性部材３１は略平板状の板ばねとされ、Ｘ方向へ弾性変形可能に取付けられている。従って、この構造では、送りねじ２２に図中矢印Ｘ１  方向の振れが生じても弾性部材３１の押圧力により半割ナット２６を追従させて噛合を維持し、送りねじ２２に図中矢印Ｘ２  方向の振れが生じても弾性変形して吸収し、振れがスライダ２５に伝わらない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の構造では、弾性部材３１の弾性強度が不十分であると半割ナット２６に図中矢印Ｘ１  方向への予圧を十分に与えることができない。従って、送りねじ２２に図中矢印Ｘ１  方向へ一定以上の振れが生じた場合、半割ナット２６を追従させきれず、半割ナット２６が送りねじ２２から離間して駆動不良を起こすという問題がある。
また、弾性部材３１の弾性強度が過多であると送りねじ２２に図中矢印Ｘ２  方向の振れが生じた場合、容易に弾性変形しないため振れを十分に吸収できない。従って、この振れがスライダ２５に伝わりシャフト２４の真直度が得られないという問題がある。
更に、半割ナット２６は送りねじ２２と円弧面で噛合しているため、送りねじ２２に図中矢印Ｙ方向への振れが生じると一体的に追従する。従って、測定アーム２４の真直度が得られないという問題がある。
【０００７】
以上のような問題は表面粗さ測定機だけでなく、測定子を被測定物に接触させて移動させる形状測定機等の精密測定機全般や、工具や被加工物を移動させることにより精密加工を行う各種工作機械等にも同様に生じていた。
本発明の目的は、振れ回りが可動部材に影響しない送りねじ機構を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、本体と、前記本体に互いに並行配置されたガイド部材及び送りねじと、前記ガイド部材に案内されて前記ガイド部材の軸方向に進退可能な可動部材と、前記可動部材に前記送りねじの軸線に対して直交する一方向へ弾性変形可能な弾性部材を介して連結されかつ前記送りねじに噛合する噛合部材とを有する送りねじ機構において、前記噛合部材は、前記一方向に直交する平坦面を有し、前記噛合部材の前記平坦面上に前記送りねじに噛合しかつ前記送りねじの軸線及び前記一方向に対して直交する方向への前記送りねじの振れを許容するねじ部を形成するとともに、前記送りねじに対する前記噛合部材の前記一方向への離間を規制する保持部材を設け、前記保持部材は、前記噛合部材とは反対側から前記送りねじを前記ねじ部に押圧するように前記弾性部材の先端に一体的に折曲形成されていることを特徴とする。
【０００９】
ここで、保持部材としては、比較的強度の低い金属，合成樹脂等の適宜な材質により断面略Ｌ字形状，断面略Ｚ字形状，断面略コ字形状等に形成した板材等が採用できる。そして、送りねじは、前記保持部材の先端部と前記ねじ部との間に挟み込まれるように配置すればよい。
【００１０】
【作用】
このような本発明においては、送りねじにその軸線と直交する一方向への振れが発生した場合、噛合部材及び保持部材は送りねじと一体的に振れるが、前記一方向へ弾性変形可能な弾性部材によりスライダには伝わらない。そして、噛合部材がスライダから離れる方向に振れた場合、この振れをスライダに伝えないような強度の低い弾性部材であっても、保持部材が噛合部材と送りねじとの噛合を保持するので、離間することがなく、駆動不良が生じない。
また、送りねじにその軸線と直交しかつ前記一方向にも直交する他方向への振れが発生した場合、噛合部材と保持部材との間において送りねじの振れが許容されているので、スライダに伝わらない。
【００１１】
また、本発明では、前記保持部材は、前記噛合部材とは反対側から前記送りねじを前記ねじ部に押圧するように前記弾性部材の先端に一体的に折曲形成されているので、ねじ部と送りねじとの噛合を確実に保持して離間することはない。
従って、送りねじの振れ回りがスライダに影響することがなくなり、これにより前記目的が達成される。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明に係る一実施例が示されている。本実施例の送りねじ機構１０は、図３及び図４で示した表面粗さ測定機２０に適用されるものである。従って、本実施例では、表面粗さ測定機２０と略同様な部材等には図３及び図４と同一符号を付し、その説明を省略する。
【００１３】
図１に示すように、噛合部材１１は、送りねじ２２に噛合しかつ送りねじ２２の軸線及び前記一方向に対して直交する方向である図中Ｙ方向への前記送りねじ２２の振れを許容するねじ部１２が形成されている。
ねじ部１２は、噛合部材１１の送りねじ２２側の平坦面上に形成されており、これにより噛合部材１１と送りねじ２２とは噛合を維持したまま、図中Ｙ方向相対的に移動可能とされている。
このような噛合部材１１は、前記送りねじ２２に対して前記噛合部材１１の前記一方向への振れを規制する保持部材１３が設けられている。
【００１４】
保持部材１３は、耐摩耗性が高い材質、例えば金属等の板材が断面略Ｌ字形状に形成されたものであり、その基端部１３Ａに設けられた挿通孔１４に挿通される固定ボルト１５により噛合部材１１に固定されている。そして、保持部材１３の先端部１３Ｂは略平板状とされ、前記ねじ部１２と噛合する送りねじ２２の側面と反対側の側面にまで延ばされている。従って、噛合部材１１と保持部材１３とは断面略コ字形状に連結され、かつその先端部１３Ｂが送りねじ２２を跨ぐように形成され、これらの間に送りねじ２２が挟み込まれるように配置される。これらにより、ねじ部１２は送りねじ２２に押圧されている。
なお、挿通孔１４は長孔とされており、噛合部材１１に対する保持部材１３の固定位置を適宜調整することにより、噛合する噛合部材１１と送りねじ２２のクリアランスを任意に調整可能とされている。
【００１５】
弾性部材３１は、前記送りねじ２２の前記一方向である図中矢印Ｘ方向と同一方向へ弾性変形可能に取付けられており、前記噛合部材１１及びスライダ２５には固定ボルト１７，１８で固定されている。なお、本実施例の弾性部材３１は、その強度が比較的低く設定されている。
【００１６】
以上のような本実施例においては、送りねじ２２に図中矢印Ｘ１  方向の振れが生じると、当該送りねじ２２が保持部材１３の先端部１３Ｂを押圧することにより噛合部材１１も噛合を保持したまま追従し、駆動不良を起こすことはない。
一方、送りねじ２２に図中矢印Ｘ２  方向の振れが生じると、当該送りねじ２２が噛合部材１１をスライダ２５側に押圧するが、弾性部材３１の強度が比較的低く弾性変形するのでスライダ２５に伝わることはない。
また、送りねじ２２に図中矢印Ｙ方向の振れが発生した場合、送りねじ２２は保持部材１３により噛合部材１１との噛合を保持したまま、噛合部材１１に対して図中矢印Ｙ１  方向あるいは図中矢印Ｙ２  方向に移動する。すなわち、送りねじ２２が図中矢印Ｙ方向に移動しても噛合部材１１は追従することなく噛合を保持し、振れがスライダ２５に伝わることはない。
【００１７】
以上のような本実施例によれば、送りねじ２２に図中矢印Ｘ方向への振れが発生した場合、この振れは弾性部材３１が弾性変形することにより吸収され、スライダ２５に伝わらない。また、送りねじ２２に図中矢印Ｙ方向への振れが発生した場合、この振れは送りねじ２２が噛合部材１１と保持部材１３との間を移動することで吸収され、スライダ２５に伝わらない。
従って、スライダ２５が支持する測定アーム２４には、軸方向への進退に高い真直度が得られ、表面粗さ測定機２０の測定精度を高くできる。
【００１８】
また、保持部材１３は固定ボルト１５が挿通する挿通孔１４により噛合部材１１への固定位置を適宜調整可能であるため、噛合部材１１と送りねじ２２とのクリアランスを任意に設定できる。
更に、保持部材１３は耐摩耗性の高い材質で形成されているため、先端部１３Ｂに送りねじ２２のねじ山が長期間摺接しても摩耗せず、噛合部材１１と送りねじ２２とのクリアランスを維持できる。
【００１９】
なお、本発明は前述の実施例に限定されるものではなく、本発明を達成できる範囲での改良，変形等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施例の送りねじ２２は、図中矢印Ｘ方向への振れが弾性部材３１に吸収され、図中矢印Ｙ方向への振れが噛合部材１１と保持部材１３との間を送りねじ２２を移動させることで吸収されていたが、図２に示すように、保持部材１３を断面略Ｚ字形状とし、その基端部１３Ａをスライダ２５の下面に水平配置された弾性部材３１の延長線上に一体的に連結してもよい。そして、送りねじ２２は、噛合部材１１と保持部材１３の先端部１３Ａとの間に挟み込まれるように配置してもよい。
このようにすれば、前記実施例と同様な効果が得られる上、弾性部材３１と保持部材１３とが一体的に形成できる上、連結部材が省略できるため、構成部品を少数化できるという効果が得られる。
【００２０】
また、前記実施例では、保持部材１３の先端部１３Ｂは平板状とされていたが、図２中鎖線で示すように、ねじ部１３Ｃを形成しておいてもよい。このようにすれば、送りねじ２２が噛合部材１１との噛合に加えて保持部材１３とも噛合するため、スライダ２５を確実に駆動することができる。
【００２１】
また、保持部材は、前記実施例や前記変形例で示したような断面略Ｌ字形状，断面略Ｚ字形状以外にも、断面略コ字形状，平板形状等でもよく、送りねじと噛合部材との噛合を保持できれば形状，材質，構造，固定形態等は任意である。
更に、弾性部材は、従来から用いられていた板ばねとされていたが、例えばゴム，コイルスプリングをガイド等により特定方向にのみ弾性変形可能にしてもちいてもよい。
【００２２】
そして、噛合部材１１及び保持部材１３、噛合部材１１と弾性部材３１とは固定ボルトにより連結されていたが、接着，溶接等により連結してもよく、実施にあたっては適宜選択すればよい。
その他、前記実施例では、被測定物の表面粗さを測定する表面粗さ測定機が例示されていたが、本発明は測定アームを有するスライダ等の可動部材をガイド部材の軸方向に進退させる形状測定機等や、工具や被加工物を移動させることにより精密加工を行う各種工作機械等にも適用できる。
【００２３】
【発明の効果】
前述のような本発明によれば、送りねじの軸線と直交する複数方向への振れ回りは各々別途吸収されるため、この振れ回りが可動部材に伝わらないようにできる。
また、本発明によれば、保持部材が送りねじを跨ぐように形成されているため、ねじ部と送りねじとの噛合を確実に保持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す断面図及び斜視図である。
【図２】本発明の変形例を示す模式図である。
【図３】表面粗さ計の概略を示す全体斜視図である。
【図４】従来の送りねじ機構を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  送りねじ機構
１１    噛合部材
１２    ねじ部
１３    保持部材
２１  本体
２２  送りねじ
２３  ガイド部材
２５  可動部材であるスライダ
３１  弾性部材
【図１】
0003615234.tif 000002
【図２】
0003615234.tif 000003
【図３】
0003615234.tif 000004
【図４】
0003615234.tif 000005