(57)【要約】【課題】ボールねじ軸の熱伸び及び摩耗を抑制することができる送り装置を提供する。【解決手段】回転可能に支持されるボールねじ軸１３と、このボールねじ軸１３に螺合し、当該ボールねじ軸１３の回転によって、そのボールねじ軸方向への送りが与えられる移動体１４と、ボールねじ軸１３に転がり接触することにより、ボールねじ軸１３の振れ回りを防止するローラ２４と、ローラ２４がボールねじ軸１３と接触する接触位置Ｐ１と、ローラ２４がボールねじ軸１３から退避する退避位置Ｐ２との間で、ローラ２４を移動させるシリンダ２１とを備える。【選択図】図１
2014111952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に支持されるボールねじ軸と、
前記ボールねじ軸に螺合し、当該ボールねじ軸の回転によって、そのボールねじ軸方向への送りが与えられる移動体と、
回転可能に支持され、前記ボールねじ軸に転がり接触することにより、前記ボールねじ軸の振れ回りを防止する回転体と、
前記回転体が前記ボールねじ軸と接触する接触位置と、前記回転体が前記ボールねじ軸から退避する退避位置との間で、前記回転体を移動させる移動手段とを備える
ことを特徴とする送り装置。
【請求項２】
請求項１に記載の送り装置において、
前記ボールねじ軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記回転数検出手段によって検出された回転数が前記ボールねじ軸に振れ回りが発生する回転数以上になると、前記移動手段の駆動を制御して、前記回転体を前記接触位置に移動させる一方、前記回転数検出手段によって検出された回転数が前記ボールねじ軸に振れ回りが発生する回転数未満になると、前記移動手段の駆動を制御して、前記回転体を前記退避位置に移動させる移動制御手段とを備える
ことを特徴とする送り装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の送り装置において、
前記回転体が前記接触位置または前記退避位置に配置されたか否かを検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段が前記回転体を前記接触位置または前記退避位置において検出できなかった場合に、前記ボールねじ軸の回転を停止させる回転制御手段とを備える
ことを特徴とする送り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールねじ軸の振れ回りを防止することができる送り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、工作機械には、ボールねじ軸を回転させることにより、テーブル等の移動体に対して、そのボールねじ軸方向への送りを与えるようにした、送り装置が採用されている。このような送り装置においては、長尺なボールねじ軸の撓みや振れ回り等を抑制することを目的として、ボールねじ軸をその下方から受け台によって支持している。
【０００３】
そして、上述したような、従来の送り装置は、例えば、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３０１１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の送り装置においては、受け台におけるボールねじ軸との接触部を、ボールねじ軸の径に応じた円弧状凹部としているため、ボールねじ軸と受け台との接触面積が増大してしまう。この結果、ボールねじ軸が回転すると、このボールねじ軸と円弧状凹部との間に発生した摩擦熱によって、ボールねじ軸が熱伸びすると共に、ボールねじ軸や受け台が摩耗するおそれがある。
【０００６】
従って、本発明は上記課題を解決するものであって、ボールねじ軸の熱伸び及び摩耗を抑制することができる送り装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する第１の発明に係る送り装置は、
回転可能に支持されるボールねじ軸と、
前記ボールねじ軸に螺合し、当該ボールねじ軸の回転によって、そのボールねじ軸方向への送りが与えられる移動体と、
回転可能に支持され、前記ボールねじ軸に転がり接触することにより、前記ボールねじ軸の振れ回りを防止する回転体と、
前記回転体が前記ボールねじ軸と接触する接触位置と、前記回転体が前記ボールねじ軸から退避する退避位置との間で、前記回転体を移動させる移動手段とを備える
ことを特徴とする。
【０００８】
上記課題を解決する第２の発明に係る送り装置は、
前記ボールねじ軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記回転数検出手段によって検出された回転数が前記ボールねじ軸に振れ回りが発生する回転数以上になると、前記移動手段の駆動を制御して、前記回転体を前記接触位置に移動させる一方、前記回転数検出手段によって検出された回転数が前記ボールねじ軸に振れ回りが発生する回転数未満になると、前記移動手段の駆動を制御して、前記回転体を前記退避位置に移動させる移動制御手段とを備える
ことを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決する第３の発明に係る送り装置は、
前記回転体が前記接触位置または前記退避位置に配置されたか否かを検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段が前記回転体を前記接触位置または前記退避位置において検出できなかった場合に、前記ボールねじ軸の回転を停止させる回転制御手段とを備える
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
従って、本発明に係る送り装置によれば、ボールねじ軸に対して転がり接触可能な回転体を備えることにより、ボールねじ軸と回転体との接触面積を小さくすることができるので、ボールねじ軸の熱伸び及び摩耗を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例に係る送り装置の概略構成図である。
【図２】図１のII-II矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る送り装置について、図面を用いて詳細に説明する。
【実施例】
【００１３】
図１に示すように、基台１１における上面の左右両側部には、軸受部材１２ａ，１２ｂが設けられており、これら軸受部材１２ａ，１２ｂ間には、ボールねじ軸１３が回転可能に支持されている。そして、このボールねじ軸１３には、移動体（ボールねじナット）１４が螺合されている。
【００１４】
また、軸受部材１２ｂにおけるボールねじ軸方向外側には、モータ１５が設けられている。そして、モータ１５には、当該モータ１５の回転数及び回転角度を検出する検出器（回転数検出手段）１６が付設されており、そのモータ１５の出力軸は、ボールねじ軸１３の端部と接続している。
【００１５】
従って、モータ１５を駆動させることにより、ボールねじ軸１３が回転して、移動体１４をボールねじ軸方向に往復移動させることができる。このとき、モータ１５の回転数及び回転角度は、検出器１６によって常に検出されている。即ち、モータ１５の回転数は、ボールねじ軸１３の回転数及び移動体１４の移動速度に相当するものであって、モータ１５の回転角度は、移動体１４の移動位置に相当するものである。
【００１６】
更に、図１及び図２に示すように、ボールねじ軸１３におけるボールねじ軸方向中間部（以下、中間位置Ｏと称す）の下方には、シリンダ２１が設けられている。このシリンダ２１には、ピストンロッド２２が上下方向（ボールねじ軸１３の径方向）に摺動可能に支持されている。
【００１７】
そして、ピストンロッド２２の上端には、ローラブラケット２３が設けられており、このローラブラケット２３の幅方向両側部には、円柱状または円筒状のローラ（回転体）２４がそれぞれ回転可能に支持されている。ローラ２４は、それらの回転軸がボールねじ軸１３の回転軸と平行となるように配置されている。
【００１８】
なお、シリンダ２１、ピストンロッド２２、及び、ローラブラケット２３は、移動手段を構成するものである。
【００１９】
従って、シリンダ２１を駆動させることにより、そのピストンロッド２２が上下方向に摺動するため、ローラ２４をボールねじ軸径方向に昇降させることができる。これにより、ローラ２４は、ボールねじ軸１３と接触する接触位置Ｐ１と、ボールねじ軸１３から退避する退避位置Ｐ２との間で、移動することになる。
【００２０】
このとき、接触位置Ｐ１に配置されたローラ２４は、ボールねじ軸１３に対して、転がり接触することにより、当該ボールねじ軸１３の振れ回りを防止することになる。そして、ローラ２４をボールねじ軸１３に対して転がり接触させることにより、これらの間に発生する摩擦熱が低減されるため、ボールねじ軸１３の熱伸びが抑制されると共に、ボールねじ軸１３及びローラ２４の摩耗も抑制される。
【００２１】
また、図１に示すように、シリンダ２１の上方には、スイッチ（位置検出手段）２５ａ，２５ｂが、上下方向に並んで設けられている。これらスイッチ２５ａ，２５ｂは、ローラ２４の上下動方向に沿って配置されている。
【００２２】
つまり、上段のスイッチ２５ａは、ローラ２４が接触位置Ｐ１に配置されたか否かを検出するものであって、ローラ２４が接触位置Ｐ１に配置されると、ＯＮ状態となり、ローラ２４が接触位置Ｐ１に配置されていないと、ＯＦＦ状態となる。
【００２３】
一方、下段のスイッチ２５ｂは、ローラ２４が退避位置Ｐ２に配置されたか否かを検出するものであって、ローラ２４が退避位置Ｐ２に配置されると、ＯＮ状態となり、ローラ２４が退避位置Ｐ２に配置されていないと、ＯＦＦ状態となる。
【００２４】
更に、モータ１５及び検出器１６には、モータ制御部（回転制御手段）３１が接続されており、シリンダ２１及びスイッチ２５ａ，２５ｂには、シリンダ制御部（移動制御手段）３２が接続されている。そして、それら制御部３１，３２同士も、互いに接続されている。
【００２５】
モータ制御部３１は、モータ１５の駆動（回転）及び停止を制御すると共に、検出器１６から入力されたモータ１５の回転数及び回転角度や、これらに対応した移動体１４の移動速度及び移動位置を、シリンダ制御部３２に出力するものとなっている。
【００２６】
一方、シリンダ制御部３２は、シリンダ２１におけるピストンロッド２２の昇降を制御すると共に、スイッチ２５ａ，２５ｂから入力された接触位置Ｐ１及び退避位置Ｐ２におけるローラ２４の存在有無に基づいて、モータ１５の停止指令をモータ制御部３１に出力するものとなっている。
【００２７】
つまり、スイッチ２５ａ，２５ｂがローラ２４を接触位置Ｐ１または退避位置Ｐ２において検出できなかった場合には、シリンダ制御部３２が、モータ制御部３１に対して、モータ１５の停止命令を出力するようになっている。これを受けて、モータ制御部３１においては、シリンダ２１やスイッチ２５ａ，２５ｂが故障したか、あるいは、移動体１４とローラ２４との衝突が発生するおそれがあるとして、即座に、モータ１５の駆動を停止して、ボールねじ軸１３の回転及び移動体１４の移動を中止させる。
【００２８】
また、検出器１６によって検出されたボールねじ軸１３（モータ１５）の回転数が、ボールねじ軸１３に振れ回りが発生する危険回転数以上になった場合には、モータ制御部３１が、シリンダ制御部３２に対して、ローラ２４の接触指令を出力するようになっている。これを受けて、シリンダ制御部３２においては、ボールねじ軸１３の振れ回りが発生するおそれがあるとして、即座に、シリンダ２１を駆動して、ローラ２４をボールねじ軸１３に接触させる。
【００２９】
一方、検出器１６によって検出されたボールねじ軸１３（モータ１５）の回転数が、ボールねじ軸１３に振れ回りが発生する危険回転数未満になった場合には、モータ制御部３１が、シリンダ制御部３２に対して、ローラ２４の退避指令を出力するようになっている。これを受けて、シリンダ制御部３２においては、ボールねじ軸１３の振れ回りが発生するおそれがないとして、即座に、シリンダ２１を駆動して、ローラ２４をボールねじ軸１３から退避させる。
【００３０】
次に、本発明に係る送り装置の動作について、図１を用いて具体的に説明する。以下の説明では、移動体１４がボールねじ軸１３における一端側（図１における実線の位置）から他端側（図１における２点鎖線の位置）に移動する場合について、述べることとする。
【００３１】
先ず、モータ１５を駆動させることにより、ボールねじ軸１３が回転する。これにより、移動体１４は、ボールねじ軸１３における一端側から他端側に向けて、移動し始める。
【００３２】
また、上述した、移動体１４の移動初期においては、ボールねじ軸１３の回転数が危険回転数未満となっているため、ローラ２４は、シリンダ２１の駆動によって退避位置Ｐ２に配置されており、ボールねじ軸１３とは接触していない。
【００３３】
次いで、移動体１４がボールねじ軸１３における他端側に向けて更に移動する。このとき、移動体１４が、ボールねじ軸１３における中間位置Ｏから一端側に所定の距離Ｄ以上離れた位置にあり、且つ、その移動体１４の移動速度が、所定の移動速度以上であるとき（ボールねじ軸１３の回転数が、危険回転数以上であるとき）には、シリンダ２１が駆動される。これにより、そのピストンロッド２２の上昇に伴って、ローラ２４が退避位置Ｐ２から接触位置Ｐ１に向けて移動する。即ち、スイッチ２５ｂは、ＯＮ状態からＯＦＦ状態となる。
【００３４】
ここで、シリンダ２１が駆動してから所定時間経過しても、スイッチ２５ａがローラ２４を検出しなかった場合（スイッチ２５ａがＯＮ状態とならなかった場合）には、シリンダ２１及びスイッチ２５ａが故障したおそれがあるとして、モータ１５の駆動が停止される。
【００３５】
一方、シリンダ２１が駆動してから所定時間経過後に、スイッチ２５ａがローラ２４を検出した場合（スイッチ２５ａがＯＮ状態となった場合）には、ローラ２４が、接触位置Ｐ１に配置され、ボールねじ軸１３と接触したことになる。これにより、ボールねじ軸１３に振れ回りが発生する危険回転数が向上され、当該ボールねじ軸１３の振れ回りが防止される。
【００３６】
そして、移動体１４がボールねじ軸１３における他端側に向けて更に移動して、その一端側における所定の距離Ｄ内に侵入すると、シリンダ２１が駆動される。これにより、そのピストンロッド２２の下降に伴って、ローラ２４が接触位置Ｐ１から退避位置Ｐ２に向けて移動する。即ち、スイッチ２５ａは、ＯＮ状態からＯＦＦ状態となる。
【００３７】
ここで、シリンダ２１が駆動してから所定時間経過しても、スイッチ２５ｂがローラ２４を検出しなかった場合（スイッチ２５ｂがＯＮ状態とならなかった場合）には、移動体１４とローラ２４とが衝突するおそれがあるとして、モータ１５の駆動が停止される。
【００３８】
一方、シリンダ２１が駆動してから所定時間経過後に、スイッチ２５ｂがローラ２４を検出した場合（スイッチ２５ｂがＯＮ状態となった場合）には、ローラ２４が、退避位置Ｐ２に配置され、ボールねじ軸１３から完全に離脱したことになる。
【００３９】
次いで、移動体１４が、ボールねじ軸１３における中間位置Ｏを通過した後、当該中間位置Ｏから他端側に所定の距離Ｄ以上離れると、シリンダ２１が駆動される。これにより、そのピストンロッド２２の上昇に伴って、ローラ２４が退避位置Ｐ２から接触位置Ｐ１に向けて移動する。即ち、スイッチ２５ｂは、ＯＮ状態からＯＦＦ状態となる。
【００４０】
ここで、シリンダ２１が駆動してから所定時間経過しても、スイッチ２５ａがローラ２４を検出しなかった場合（スイッチ２５ａがＯＮ状態とならなかった場合）には、シリンダ２１及びスイッチ２５ａが故障したおそれがあるとして、モータ１５の駆動が停止される。
【００４１】
一方、シリンダ２１が駆動してから所定時間経過後に、スイッチ２５ａがローラ２４を検出した場合（スイッチ２５ａがＯＮ状態となった場合）には、ローラ２４が、接触位置Ｐ１に配置され、ボールねじ軸１３と接触したことになる。これにより、ボールねじ軸１３に振れ回りが発生する危険回転数が向上され、当該ボールねじ軸１３の振れ回りが防止される。
【００４２】
なお、ボールねじ軸１３の回転数が、上述した危険回転数未満となる場合には、ボールねじ軸１３に振れ回りが発生しないため、移動体１４の移動位置に関係なく、ローラ２４を退避位置Ｐ２に配置するようにしても構わない。
【００４３】
従って、本発明に係る送り装置によれば、ボールねじ軸１３に対して転がり接触可能なローラ２４を備えることにより、ボールねじ軸１３とローラ２４との接触面積を小さくすることができるので、ボールねじ軸１３の熱伸び及び摩耗を抑制することができる。
【００４４】
また、ボールねじ軸１３の回転数が、当該ボールねじ軸１３に振れ回りが発生する危険回転数であるか否かを検出して、その検出された回転数が危険回転数以上となる場合のみ、ローラ２４をボールねじ軸１３に接触させることにより、ローラ２４の移動制御（シリンダ２１の駆動制御）を簡素にすることができる。
【００４５】
更に、スイッチ２５ａ，２５ｂがローラ２４を検出することができなかった場合に、ボールねじ軸１３の回転及び移動体１４の移動を停止することにより、移動体１４とローラ２４とによる不用意な衝突を未然に防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、低騒音化を図ることを目的とした送り装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１１      基台
１２ａ，１２ｂ      軸受部材
１３      ボールねじ軸
１４      移動体
１５      モータ
１６      検出器
２１      シリンダ
２２      ピストンロッド
２３      ローラブラケット
２４      ローラ
２５ａ，２５ｂ      スイッチ
３１      モータ制御部
３２      シリンダ制御部
Ｐ１      接触位置
Ｐ２      退避位置
【図１】
2014111952.tif 000003
【図２】
2014111952.tif 000004