(57)【要約】【課題】軸方向長さの長尺化を回避しつつ増速送り又は減速送りを可能とする直動案内装置を提供する。【解決手段】直動テーブル装置は、並列に配置された２つのボールねじ１０，２０を備える。第一ボールねじ１０は、ねじ溝１１ａ及びスプライン１１ｂが重ならないよう形成された第一ねじ軸１１と、第一ナット１２と、第一ねじ軸１１と一体に回転可能且つスプライン１１ｂに案内されて軸方向に移動可能に第一ねじ軸１１に取り付けられた円筒状部材１３と、を備える。第二ボールねじ２０は、基台３０に対して回転可能且つ軸方向に移動可能に設置された第二ねじ軸２１と、第二ナット２２と、を備える。また、直動テーブル装置は、円筒状部材１３の回転を第二ねじ軸２１に伝達する回転伝達機構６０を備えるとともに、第一ナット１２と第二ねじ軸２１とを連結するナットハウジング５１と、円筒状部材１３と第二ねじ軸２１とを連結するナットハウジング５３を備える。【選択図】図１
2015143525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に配置された２つのボールねじを備える直動案内装置であって、
基台に対して回転可能且つ軸方向に移動不能に取り付けられ、中央から片側に螺旋状のねじ溝が外周面に形成され、中央からもう一方の片側に軸方向に沿って延びる直線状のスプラインが外周面に形成された第一ねじ軸と、前記第一ねじ軸のねじ溝に対向するねじ溝を内周面に有し、このねじ溝と前記第一ねじ軸のねじ溝とにより形成される螺旋状のボール転走路内に配された複数の第一ボールの転動を介して軸方向に移動可能に前記第一ねじ軸に取り付けられた第一ナットと、前記第一ナットと同軸に配され、前記第一ねじ軸と一体に回転可能且つ前記スプラインに案内されて軸方向に移動可能に前記第一ねじ軸に取り付けられた円筒状部材と、を備える第一ボールねじと、
基台に対して回転可能且つ軸方向に移動可能に設置され、螺旋状のねじ溝が外周面に形成された第二ねじ軸と、前記第二ねじ軸のねじ溝に対向するねじ溝を内周面に有し、このねじ溝と前記第二ねじ軸のねじ溝とにより形成される螺旋状のボール転走路内に配された複数の第二ボールの転動を介して軸方向に相対移動可能に前記第二ねじ軸に取り付けられた第二ナットと、を備える第二ボールねじと、
前記円筒状部材の回転を前記第二ねじ軸に伝達する回転伝達機構と、
前記第一ナット及び前記第二ねじ軸が一体をなして軸方向に移動可能且つ前記第一ナットが回転不能で前記第二ねじ軸が回転可能なように前記第一ナットと前記第二ねじ軸とを連結する第一連結部材と、
前記円筒状部材及び前記第二ねじ軸が一体をなして軸方向に移動可能且つ前記円筒状部材及び前記第二ねじ軸が回転可能なように前記円筒状部材と前記第二ねじ軸とを連結する第二連結部材と、
を備えることを特徴とする直動案内装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は直動案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、工作機械、半導体製造装置等に組み込まれる直動テーブル装置においては、１個のボールねじが用いられ、そのボールねじを１個のモータで回転駆動する構造が広く採用されている。このような直動テーブル装置においてテーブルの移動速度を高める場合には、ボールねじのリードを大きくする手法や、モータの回転速度を向上させる手法などがとられる。
【０００３】
一方、特許文献１，２には、１つのねじ軸に対して２つのねじ溝を軸方向に間隔をあけて設け、各ねじ溝に対してそれぞれナットを螺合させたボールねじユニットが開示されている。これらのボールねじユニットにおいては、２つのねじ溝の巻き方向を反対方向とすることにより、増速送りを実現している。また、特許文献１には、２つのねじ溝の巻き方向を同方向とすることにより、減速送りが可能である旨も開示されている。また、特許文献２には、一つのねじ軸に対してねじ溝が形成されている軸方向範囲とスプラインが形成されている軸方向範囲とが少なくとも一部分において重なり、移動が高速化す旨も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−１１３６５３号公報
【特許文献２】特開平４−７３４５０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、特許文献１，２に開示のボールねじユニットにおいては、１つのねじ軸に対して２つのねじ溝が軸方向に間隔をあけて設けられているので、ねじ軸が長尺となり、その結果、ボールねじユニットの軸方向長さも長くなる。そのため、このようなボールねじユニットを組み込んだ直動テーブル装置は、装置全長が長いという問題点を有していた。さらに、特許文献２に開示のボールねじユニットにおいては、一つのねじ軸に対してねじ溝が形成されている軸方向範囲とスプラインが形成されている軸方向範囲とが重なる範囲では、ねじ軸溝をボールが通過する中心とスプライン溝の位置を一致させるため、ボールねじの仕様が大きく制約されるという問題点を有していた。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、軸方向長さの長尺化を回避しつつ増速送り又は減速送りを可能とする直動案内装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明の態様は次のような構成からなる。すなわち、本発明の一態様に係る直動案内装置は、並列に配置された２つのボールねじを備える直動案内装置であって、基台に対して回転可能且つ軸方向に移動不能に取り付けられ、中央から片側に螺旋状のねじ溝が外周面に形成され、中央からもう一方の片側に軸方向に沿って延びる直線状のスプラインが外周面に形成された第一ねじ軸と、前記第一ねじ軸のねじ溝に対向するねじ溝を内周面に有し、このねじ溝と前記第一ねじ軸のねじ溝とにより形成される螺旋状のボール転走路内に配された複数の第一ボールの転動を介して軸方向に移動可能に前記第一ねじ軸に取り付けられた第一ナットと、前記第一ナットと同軸に配され、前記第一ねじ軸と一体に回転可能且つ前記スプラインに案内されて軸方向に移動可能に前記第一ねじ軸に取り付けられた円筒状部材と、を備える第一ボールねじと、基台に対して回転可能且つ軸方向に移動可能に設置され、螺旋状のねじ溝が外周面に形成された第二ねじ軸と、前記第二ねじ軸のねじ溝に対向するねじ溝を内周面に有し、このねじ溝と前記第二ねじ軸のねじ溝とにより形成される螺旋状のボール転走路内に配された複数の第二ボールの転動を介して軸方向に相対移動可能に前記第二ねじ軸に取り付けられた第二ナットと、を備える第二ボールねじと、前記円筒状部材の回転を前記第二ねじ軸に伝達する回転伝達機構と、前記第一ナット及び前記第二ねじ軸が一体をなして軸方向に移動可能且つ前記第一ナットが回転不能で前記第二ねじ軸が回転可能なように前記第一ナットと前記第二ねじ軸とを連結する第一連結部材と、前記円筒状部材及び前記第二ねじ軸が一体をなして軸方向に移動可能且つ前記円筒状部材及び前記第二ねじ軸が回転可能なように前記円筒状部材と前記第二ねじ軸とを連結する第二連結部材と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この直動案内装置においては、前記第一ねじ軸における前記ねじ溝が形成されている軸方向範囲と前記スプラインが形成されている軸方向範囲とが少なくとも一部分において重なっていてもよい。また、前記第一ねじ軸における前記ねじ溝が形成されている軸方向範囲と前記スプラインが形成されている軸方向範囲とが重なっていなくてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の直動案内装置は、軸方向長さの長尺化を回避しつつ増速送り又は減速送りを可能としたものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る直動案内装置の本実施形態である直動テーブル装置の構造を説明する側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る直動案内装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
〔実施形態〕
図１は、本発明に係る直動案内装置の本実施形態である直動テーブル装置の構造を説明する側面図である（ただし、外輪相当部材１５、ナットハウジング５１、第二ねじ軸支持部材５３、及びテーブル５５については断面が示されている）。
【００１２】
図１に示すように、第一ねじ軸１１のスプライン１１ｂは、螺旋状のねじ溝１１ａと交差しないように形成されている。すなわち、第一ねじ軸１１におけるねじ溝１１ａが形成されている軸方向範囲とスプライン１１ｂが形成されている軸方向範囲とは重なっておらず、例えば第一ねじ軸１１の一端側（図１では右端側）の軸方向範囲にはねじ溝１１ａのみが、他端側（図１では左端側）の軸方向範囲にはスプライン１１ｂのみが形成されている。
【００１３】
また、第一実施形態においては、第一連結部材と第二連結部材は同一の部材であったが、第二実施形態においては、第一ナット１２と円筒状部材１３が軸方向に間隔をあけて配されることから、別体の部材とされている。すなわち、第一ナット１２は、第一連結部材であるナットハウジング５１に回転不能に固定されており、円筒状部材１３は、第二連結部材である第二ねじ軸支持部材５３に、本実施形態と同様の構成のサポート軸受を介して回転可能に取り付けられている。
【００１４】
ナットハウジング５１には、第二ねじ軸２１が転がり軸受、すべり軸受等の軸受（図示せず）を介して回転可能に取り付けられているので、第一ナット１２と第二ねじ軸２１はナットハウジング５１を介して連結されており、一体をなして軸方向に移動可能とされている。また、第二ねじ軸支持部材５３には、第二ねじ軸２１が転がり軸受、すべり軸受等の軸受（図示せず）を介して回転可能に取り付けられているので、円筒状部材１３と第二ねじ軸２１は第二ねじ軸支持部材５３を介して連結されており、一体をなして軸方向に移動可能とされている。
【００１５】
回転駆動源４０で第一ねじ軸１１を回転させると、第一ナット１２及び第二ねじ軸２１がナットハウジング５１を介して一体をなして軸方向に移動し、第二ねじ軸２１が軸方向に移動することから、円筒状部材１３が第二ねじ軸支持部材５３を介して第二ねじ軸２１と一体をなして軸方向に移動する。すなわち、第一ナット１２、円筒状部材１３、及び第二ねじ軸２１が一体をなして同方向に移動する。また、回転伝達機構６０によって第一ねじ軸１１から第二ねじ軸２１へ回転が伝達されるので、第二ねじ軸２１の回転によって第二ナット２２が第二ねじ軸２１に対して軸方向に相対移動する。よって、テーブル５５上に載置された物品等を所望の位置に送ることができる。
【００１６】
前記のように、第一ねじ軸１１のスプライン１１ｂとねじ溝１１ａとが重ならないように形成されているので、第一ナット１２は、第一ねじ軸１１の一端側略半分の軸方向範囲内を軸方向に移動し、円筒状部材１３は、第一ねじ軸１１の他端側略半分の軸方向範囲内を軸方向に移動することとなる。このような構成から、第一ねじ軸１１の長さは第一実施形態の場合よりも若干長くなるが、２つのボールねじ機構を直列に配した特許文献１，２のボールねじユニットと比較すると装置全長は短く、軸方向長さの長尺化を回避しつつ増速送りが可能である。
【００１７】
また、第一ねじ軸１１のスプライン１１ｂと螺旋状のねじ溝１１ａとは交差しないので、すなわち、溝深さやボールの直径を同一としたり、スプライン用ボールを保持する保持器を用いたりして、前記のようなボールの移動が生じないようにする対策を講じる必要がない。よって、本実施形態の直動テーブル装置においては、第一ボールねじ１０（第一ねじ軸１１及び第一ナット１２）の仕様が制約されることがなく、設計の自由度が大きい。
【００１８】
なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。例えば、回転伝達機構６０に用いるベルト６１の種類は特に限定されるものではなく、タイミングベルト、平ベルト、Ｖベルト、丸ベルト、歯付ベルト等を用いることができる。
また、回転伝達機構６０に用いるプーリのギア比を適宜設定することにより、さらなる増速送りや減速送りが可能である。
【００１９】
さらに、本実施形態においては、２つのボールねじを備える直動テーブル装置を例示したが、３つ以上のボールねじを備えていてもよい。
さらに、循環部の循環方式は特に限定されるものではなく、コマ式、チューブ式、エンドキャップ式、エンドデフレクタ式等の慣用の方式を用いることができる。
【符号の説明】
【００２０】
１０      第一ボールねじ
１１      第一ねじ軸
１１ａ    ねじ溝
１１ｂ    スプライン
１２      第一ナット
１３      円筒状部材
２０      第二ボールねじ
２１      第二ねじ軸
２１ａ    ねじ溝
２２      第二ナット
３０      基台
４０      回転駆動源
５１      ナットハウジング
５３      第二ねじ軸支持部材
５５      テーブル
６０      回転伝達機構
６１      ベルト 
【図１】
2015143525.tif 000003