DE19501392A1 - Kugelumlaufspindelvorrichtung und Tischantriebsvorrichtung mit einer solchen - Google Patents

Kugelumlaufspindelvorrichtung und Tischantriebsvorrichtung mit einer solchen

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Kugelum­ laufspindelvorrichtung zur Verwendung bei einem Montiergerät für Halbleiterchips, einer Übergabevorrichtung bei einer Holzbearbeitungsmaschine und ähnlichem, die eine Arbeits­ weise mit einem langen Hub und einem Hochgeschwindigkeits­ betrieb verlangen, und auch eine verbesserte Tischantriebs­ vorrichtung, die die Kugelumlaufspindelvorrichtung ein­ schließt.
Man kann annehmen, daß eine hydraulische Zylindervorrichtung als eine Vorschubvorrichtung für einen Tisch oder ähnliches verwendet werden kann, der die obengenannte Arbeitsweise mit langem Hub und hoher Geschwindigkeit verlangt. Da jedoch die hydraulische Zylindervorrichtung eine hydraulische Einheit verlangt, kann die Konstruktion nicht kompakt gemacht werden und ihre Vorschubgenauigkeit ist nicht besonders gut.
Im Hinblick auf die obigen Probleme, die bei der hydrauli­ schen Zylindervorrichtung angetroffen worden sind, wird im allgemeinen eine Kugelumlaufspindelvorrichtung verwendet. Die Kugelumlaufspindelvorrichtung ist vorteilhaft dahinge­ hend, daß sie nicht nur kompakt ist und eine gute Vorschub­ genauigkeit liefert, sondern auch daß sie nicht viel Reibung oder Wärme erzeugt. Und bei einer solchen Verwendung insbe­ sondere für einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb, wird eine Kugelumlaufspindel mit einer großen Ganghöhe verwendet, und indem ihre Spindelwelle gedreht wird, wird ein sich bewegen­ der Tisch, an dem eine Mutter befestigt ist, mit hoher Ge­ schwindigkeit bewegt.
Jedoch ändert sich bei der Kugelumlaufspindelvorrichtung mit der Bewegung ihrer Kugelmutter die Spannweite der Spindel­ welle. Das heißt, die natürliche Frequenz der Spindelwelle ändert sich gemäß den Positionen der Kugelmutter in bezug auf die Spindelwelle, und die kritische Drehzahl der Spin­ delwelle ändert sich entsprechend den Änderungen der natür­ lichen Frequenz der Spindelwelle. In dem Fall eines langen Hubes liegt, da die Spannweite der Spindelwelle lang ist, die kritische Drehzahl der Spindelwelle in einem niederen Drehbereich, und somit geht, wenn die Spindelwelle mit einer hohen Drehzahl gedreht wird, die Drehzahl der Spindelwelle über die kritische Drehzahl der Spindelwelle hinaus. Wenn die Spindelwelle in der Nähe ihrer kritischen Drehzahl ge­ dreht wird, kommt die Spindelwelle in Resonanz, so daß große Schwingungen erzeugt werden, wodurch der Betrieb der Spin­ delwelle instabil wird. Wenn ein solcher Schwingungszustand der Spindelwelle fortfährt, kann die Kugelumlaufspindelvor­ richtung beschädigt werden.
Um solche Schwingungen der Spindelwelle zu vermeiden, ist eine Tischantriebsvorrichtung vorgeschlagen worden, bei der die Spindelwelle fest ist und eine Kugelmutter gedreht wird, um dadurch einen bewegten Tisch zu bewegen.
Jedoch bleibt sogar bei einer Kugelumlaufspindelvorrichtung von dem Typ, bei dem eine Kugelmutter gedreht wird, die na­ türliche Frequenz der Spindelwelle selbst niedrig, da die Spannweite der Spindelwelle lang bleibt. Wenn die Frequenzen mit sehr kleiner Schwingungen, die auf die Spindelwelle durch die Drehung der Kugelmutter aufgebracht werden, in ih­ rem kritischen Drehzahlbereich sind, tritt deshalb, obgleich keine Schwingungsdrehungen aufgrund der exzentrischen Masse wie bei dem Typ mit Kugelumlaufspindeldrehung erzeugt wer­ den, ein Resonanzphänomen auf, so daß große Schwingungen er­ zeugt werden.
Somit bewirkt, sogar, wenn die Schwingung der Kugelmutter, die auf die Spindelwelle aufgebracht wird, klein ist, die Schwingung, die ein Resonanzphänomen einschließt, daß die Spindelwelle stark vibriert wird. Im Hinblick auf dieses wird eine Tischantriebsvorrichtung, die eine Kugelumlauf­ spindelvorrichtung verwendet, im allgemeinen bei der Drehan­ zahl verwendet, die kleiner als die kritische Drehzahl der Spindelwelle ist. Und selbst wenn eine Kugelumlaufspindel­ vorrichtung mit einer großen Ganghöhe verwendet wird, ist die Geschwindigkeit der Tischantriebsvorrichtung natürlich beschränkt und somit kann deren Zuführgeschwindigkeit nicht so hoch sein.
Wenn die Schraubenganghöhe der Kugelumlaufspindel mit großer Ganghöhe zu groß gemacht wird, muß, um eine hohe Geschwin­ digkeit herzustellen, dann die Antriebskraft eines Motors groß gemacht werden, und somit wird das Trägheitsmoment des bewegten Tisches erhöht, was es schwierig macht, die Genau­ igkeit der Anhalteposition des Tisches sicherzustellen.
Im Hinblick auf das Obige, schlägt die japanische, unge­ prüfte Patentveröffentlichung Nr. Hei 6-11009 eine Kugelum­ laufspindelvorrichtung vor, bei der ein langer Innenschaft als ein Masseglied zur Schwingungsbegrenzung innerhalb einer eine Bohrung aufweisenden Spindelwelle in coaxialer Weise gehalten wird, wobei der innere Schaft so angeordnet ist, daß sie mit der inneren Oberfläche der Bohrung kollidiert, wenn die Spindelwelle schwingt, und eine solche Kollision begrenzt die Schwingung der Spindelwelle an ihrer Resonanz­ stelle, wodurch es möglich wird, den Betrieb der Spindel­ welle bei einer hohen Drehzahl, die ihre kritische Drehzahl überschreitet, durchzuführen. In dieser Veröffentlichung ist eine Ausführungsform geoffenbart, bei der, wenn sich die Spindelwelle und der innere Schaft miteinander aufgrund der Arbeitsgenauigkeit der Bohrung der Spindelwelle berühren, es eine Biegung des inneren Schafts oder ähnliches unmöglich macht, einen gleichförmigen Zwischenraum zwischen der Spin­ del und dem inneren Schaft sicherzustellen, wobei eine Stelle des inneren Schafts um dessen Mittelabschnitt herum durch eine Ringhülse befestigt ist.
Jedoch kann bei der Kugelumlaufspindelvorrichtung, die in der obengenannten, japanischen, ungeprüften Patentveröffent­ lichung Nr. Hei 6-11009 vorgeschlagen worden ist, obgleich das lange Masseglied zur Schwingungsbegrenzung, das durch die Spindelwelle koaxial gehalten wird, so angeordnet ist, daß es mit der inneren Oberfläche der Spindelwelle kolli­ diert, während sie schwingt, nicht immer erwartet werden, daß sich die Spindelwelle und das Masseglied zur Schwin­ gungsbegrenzung relativ zueinander bewegen, wenn die Spin­ delwelle bei einer niederen Frequenz erregt wird. Somit müs­ sen, um die Schwingung der Spindelwelle bei einer niederen Frequenz zu steuern, die Spindelwelle und das Masseglied zur Schwingungsbegrenzung so gemacht werden, daß sie ihre rela­ tiven Bewegungen wirkungsvoll ausführen können. Jedoch wird in der japanischen, ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. Hei 6-11009 keine konkrete Einrichtung zur Ausführung der obengenannten relativen Bewegungen in Betracht gezogen, und somit kann man nicht sagen, daß eine ausreichende Dämpfungs­ wirkung erwartet werden kann.
Deshalb ist die vorliegende Erfindung gemacht worden, um die obengenannten Schwierigkeiten auszuschließen, die bei der herkömmlichen Kugelumlaufspindelvorrichtung und der Tischan­ triebsvorrichtung angetroffen worden sind.
Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kugelumlaufspindelvorrichtung zu schaffen, die stark die Schwingung einer Kugelmutter dämpft, die auf eine Spindel­ welle übertragen wird, um dadurch die Resonanz der Spindel­ welle zu verhindern, und die eine Arbeitsweise mit langem Hub und großer Drehzahl erlaubt, und auch eine Tischan­ triebsvorrichtung zu schaffen, die die Kugelumlaufspindel­ vorrichtung einschließt.
Die Aufgabe wird durch die in den nebengeordneten Ansprüchen angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungsgegenstände sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ferner ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sie eine Kugelumlaufspindelvorrichtung schafft, die eine lange Spindelwelle einschließt und stets eine ausgezeichnete Dämp­ fungswirkung über einen weiten Frequenzbereich einschließ­ lich eines niedrigen Frequenzbereichs schafft.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist auch, daß eine Kugelumlaufspindelvorrichtung geschaffen wird, die Schwingungen über einen weiten Frequenzbereich entsprechend der natürlichen Frequenz einer Spindelwelle beschränken kann, der sich gemäß der Position einer Kugelmutter ändert.
Zum Erreichen der obigen Aufgabe wird gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung eine Kugelumlauf­ spindelvorrichtung geschaffen, die umfaßt: eine lange Spin­ delwelle, die eine Kugelspindelnut auf ihrer äußeren Um­ fangsfläche und eine Bohrung umfaßt, eine Kugelmutter, die auf ihrer inneren Umfangsfläche eine Kugelschraubennut auf­ weist, die der genannten Kugelschraubennut der genannten Spindelwelle gegenüberliegend angeordnet ist, eine große Anzahl von Kugeln, die zwischen der Kugelschraubennut der Spindelwelle und der Kugelschraubennut der Kugelmutter ein­ gepaßt sind, damit sich die Spindelwelle und die Kugelmutter spiralförmig in bezug zueinander bewegen, ein lange Masse­ glied zur Schwingungsbegrenzung, das in die Bohrung der Spindelwelle eingeführt ist, und ein Glied aus Gummi, das zwischen die äußere Oberfläche des Massegliedes zur Schwin­ gungsbegrenzung und die innere Oberfläche der Bohrung der Spindelwelle eingefügt ist, um eine Berührung zwischen dem Masseglied zur Schwingungsbegrenzung und der Bohrung zu ver­ hindern.
Es wird auch eine Tischantriebsvorrichtung geschaffen, die umfaßt:
eine lange Spindelwelle, deren beide Endabschnitte an einem Basisteil befestigt sind und die eine Kugelschraubennut auf ihrer äußeren Umfangsoberfläche aufweist und die eine in ihr gebildete Bohrung umfaßt, einen an dem Basisteil derart ge­ haltenen Tisch, daß er sich frei, parallel zu der axialen Richtung der Schraubenspindel bewegen kann, eine Kugelmut­ ter, die auf ihrer inneren Umfangsoberfläche eine Kugel­ schraubennut aufweist, die der Kugelschraubennut der Spin­ delwelle gegenüberliegend angeordnet und drehbar an dem Tisch gehalten ist, eine große Anzahl von Kugeln, die zwi­ schen der Kugelschraubennut der Spindelwelle und der Kugel­ schraubennut der Kugelmutter eingepaßt sind, damit sich die Spindelwelle und die Kugelmutter spiralförmig in bezug zu­ einander bewegen können, eine an dem Tisch angebrachte An­ triebsvorrichtung zum Drehen der der Kugelmutter, ein langes Masseglied zur Schwingungsbegrenzung, das in die Bohrung der Spindelwelle eingeführt ist, und ein Gummi- oder syntheti­ sches Kunstharzteil, das zwischen der äußeren Oberfläche des Massegliedes zur Schwingungsbegrenzung und der inneren Ober­ fläche der Bohrung der Spindelwelle eingefügt ist, um eine Berührung zwischen der Schraubenspindel und dem Masseglied zur Schwingungsbegrenzung zu hindern.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Kugelumlaufspindelvorrichtung geschaffen, die um­ faßt: eine lange Spindelwelle, die eine Kugelschraubennut auf ihrer äußeren Umfangsoberfläche und eine Bohrung auf­ weist, eine Kugelmutter, die auf der inneren Umfangsfläche eine Kugelschraubennut aufweist, die der Kugelschraubennut der Spindelwelle gegenüberliegend angeordnet ist, eine große Anzahl von Kugeln, die zwischen der Kugelschraubennut der Spindelwelle und der Kugelschraubennut der Kugelmutter eingepaßt sind, damit sich die Spindelwelle und die Kugel­ mutter spiralförmig in bezug zueinander bewegen können, ein Masseglied zur Schwingungsbegrenzung, das in die Bohrung der Spindelwelle mit einem Zwischenraum in der Durchmesserrich­ tung eingeführt ist, und wobei die Kugelumlaufspindelvor­ richtung ferner Halteringe für das Masseglied zur Schwin­ gungsbegrenzung einschließt, die zwischen die äußere Ober­ fläche des Massegliedes zur Schwingungsbegrenzung und die innere Oberfläche der Bohrung der Spindelwelle eingefügt sind und zwei oder mehr in der axialen Richtung des Masse­ gliedes beabstandete Stützpunkte schaffen, und geringe Zwi­ schenräume zumindest zwischen der Außenseite der Halteringe und der inneren Oberfläche der Bohrung in der Spindelwelle.
Ferner ist die vorliegende Kugelumlaufspindelvorrichtung da­ durch gekennzeichnet, daß die Abstände der zwei oder mehr Stützpunkte in der axialen Richtung des Massegliedes zur Schwingungsbegrenzung, die durch die Halteringe des Masse­ gliedes zur Schwingungsbegrenzung geschaffen werden, so ge­ macht sind, daß sie sich voneinander unterscheiden, so daß das Masseglied zur Schwingungsbegrenzung eine Mehrzahl von natürlichen Frequenzen haben kann.
Gemäß dem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist die Spindelwelle der Kugelumlaufspindelvorrichtung aus­ gebildet, das lange Masseglied zur Schwingungsbegrenzung ist in die Bohrung der Spindelwelle eingeführt, und das Gummi- oder Kunstharzteil ist zwischen die äußere Oberfläche des Schwingungsbegrenzungsglieds und die innere Oberfläche der Bohrung der Spindelwelle zwischengefügt, um eine unmittel­ bare Berührung zwischen ihnen zu vermeiden, wodurch es mög­ lich ist, die Dämpfungswirkung in bezug auf die Schwingung der Spindelwelle in ihrer durchmessermäßigen Richtung zu be­ grenzen. Das Gummi- oder Kunstharzteil, das als ein Dämp­ fungsteil dient, weist eine Federkonstante auf, die nicht linear wie eine Metallfeder ist, und besitzt auch ein hohes Absorptionsvermögen für Schwingungsenergie aufgrund seiner inneren Reibung, so daß die zusammengesetzte Schwingung der Spindelwelle und des Massegliedes zur Schwingungsbegrenzung schnell gedämpft werden kann.
Da auch die entsprechenden natürlichen Frequenzen der Spin­ delwelle und des Massegliedes zur Schwingungsbegrenzung von­ einander unterschiedlich sind, kann die zwischen ihnen er­ zeugte Reibung auch indirekt eine Dämpfungswirkung verstär­ ken.
Bei der Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß dem zweiten Ge­ sichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird, indem die axia­ len Abstände zwischen den Halteringen geändert werden, die das Masseglied zur Schwingungsbegrenzung halten, die natür­ liche Frequenz des Massegliedes zur Schwingungsbegrenzung in seiner radialen Richtung so geändert, daß sie der natürli­ chen Frequenz der Spindelwelle angenähert wird. Es kann des­ halb, sogar wenn eine Anregungskraft (eine Anregungsbe­ schleunigung) klein wird, der Resonanzzustand des Masseglie­ des zur Schwingungsbegrenzung erzeugt werden. Wenn der Reso­ nanzzustand erzeugt wird, dann beginnt das Masseglied zur Schwingungsbegrenzung unabhängig mit dem Ergebnis zu schwin­ gen, daß eine große Relativbewegung zwischen dem Masseglied zur Schwingungsbegrenzung und der Spindelwelle erzeugt wird. Selbst wenn die Federhärte des Massegliedes zur Schwingungs­ begrenzung nicht besonders groß ist, werden, da ein geringer Zwischenraum zwischen der Spindelwelle und dem Masseglied zur Schwingungsbegrenzung vorhanden ist, Stöße und Reibungs­ kräfte zwischen der Spindelwelle und dem Masseglied zur Schwingungsbegrenzung aufgrund ihrer relativen Bewegungen erzeugt.
Auf diese Weise wird, sogar wenn die Frequenz niedrig ist, und eine Anregungskraft von der Spindelwelle klein ist, eine große Schwingungsbegrenzungswirkung erzeugt, so daß die Schwingung der Spindelwelle begrenzt werden kann.
Jedoch kann die obengenannte Schwingungsbegrenzungswirkung nur in einem gewissen Frequenzbereich durchgeführt werden. Im Hinblick auf die Tatsache, daß sich die natürliche Fre­ quenz der Spindelwelle stets gemäß der Position der Kugel­ mutter ändert, wird, indem eine Mehrzahl von Halteringen für das Masseglied zur Schwingungsbegrenzung eingeführt werden, die unterschiedliche Stützspannweiten in der Bohrung der Spindelwelle aufweisen, die Schwingungsbegrenzungswirkungen der entsprechenden Halteringe zusammen kombiniert, um den Frequenzbereich auszudehnen, in dem die Schwingungsbegren­ zungswirkungen ausgeführt werden können, so daß die Schwin­ gung der Spindelwelle über einen weiten Frequenzbereich ge­ steuert werden kann.
Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden anhand von Aus­ führungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen nä­ her erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer ersten Ausführungs­ form einer Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform, die entlang des Pfeiles II genommen ist, der in Fig. 1 gezeigt ist;
Fig. 3 eine Längsschnittansicht einer zweiten Ausführungs­ form einer Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 4 eine Längsschnittansicht einer dritten Ausführungs­ form einer Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 5 eine Längsschnittansicht einer vierten Ausführungs­ form einer Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 6 eine Längsschnittansicht einer fünften Ausführungs­ form einer Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 7 eine graphische Darstellung der Schwingungseigen­ schaft einer massiven Spindelwelle;
Fig. 8 eine graphische Darstellung der Schwingungseigen­ schaft, die erhalten wird, wenn nur das Masseglied zur Schwingungsbegrenzung in der Spindelwelle ange­ bracht ist;
Fig. 9 eine graphische Darstellung der Schwingungseigen­ schaft einer Spindelwelle gemäß der ersten Ausfüh­ rungsform;
Fig. 10 eine Längsschnittansicht einer sechsten Ausführungs­ form einer Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 11 eine vergrößerte Schnittansicht einer Konstruktion zum Halten eines Massegliedes zur Schwingungsbegren­ zung, das in Fig. 10 gezeigt ist;
Fig. 12 eine graphische Darstellung von Impulsreaktionen, die erhalten werden, wenn einzig eine Spindelwelle verwendet wird;
Fig. 13 eine graphische Darstellung von Impulsreaktionen, die erhalten werden, wenn ein Masseglied zur Schwin­ gungsbegrenzung in eine Spindelwelle eingeführt wird und ein Gummiteil oder ein Kunstharzteil zwischen die Bohrung der Spindelwelle und das Masseglied zur Schwingungsbegrenzung eingefügt wird;
Fig. 14 eine graphische Darstellung von Impulsreaktionen, die erhalten werden, wenn eine Spindelwelle gemäß der sechsten Ausführungsform, die in Fig. 10 gezeigt ist, verwendet wird;
Fig. 15 eine graphische Darstellung der Schwingungsauslen­ kungswerte, die jeweils durch die Spindelwellen ge­ mäß der Erfindung und andere Spindelwellen erhalten worden sind, wenn ein Stoß aufgebracht wird, um zu bewirken, daß sie schwingen;
Fig. 16 eine vergrößerte Schnittansicht einer Abänderung ei­ ner Konstruktion zum Halten eines Massegliedes zur Schwingungsbegrenzung;
Fig. 17 eine vergrößerte Schnittansicht einer anderen Abän­ derung einer Konstruktion zum Halten eines Masse­ gliedes zur Schwingungsbegrenzung;
Fig. 18 eine Längsschnittansicht einer siebten Ausführungs­ form einer Spindelwelle gemäß der Erfindung;
Fig. 19 eine Längsschnittansicht einer achten Ausführungs­ form einer Spindelwelle gemäß der Erfindung;
Fig. 20 eine Längsschnittansicht einer neunten Ausführungs­ form einer Spindelwelle gemäß der Erfindung;
Fig. 21 eine Längsschnittansicht einer zehnten Ausführungs­ form einer Spindelwelle gemäß der Erfindung;
Fig. 22 eine Längsschnittansicht einer elften Ausführungs­ form einer Spindelwelle gemäß der Erfindung; und
Fig. 23 eine teilweise vergrößerte Schnittansicht einer zwölften Ausführungsform einer Spindelwelle gemäß der Erfindung.
Es werden nun bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht einer Tischantriebsvor­ richtung, die eine Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet, und Fig. 2 ist eine Seitenansicht, die entlang dem Pfeil II in Fig. 1 genommen worden ist.
Die Konstruktion hiervon wird zuerst beschrieben. Die ge­ zeigte Tischantriebsvorrichtung in der Zeichnung wird ver­ wendet, um einen Tisch 2 anzutreiben und vorwärtszubewegen, der so abgestützt ist, daß er axial entlang einem langen Basisteil 1 mittels einer Kugelumlaufspindelvorrichtung 10 bewegt werden kann.
Der Tisch 2 ist an dem Basisteil 1, das einen im wesentli­ chen U-förmigen Querschnitt aufweist, auf eine solche Weise angebracht, daß er glatt durch ein lineares Führungslager (lineare Führungsvorrichtung) 3 bewegt werden kann.
Die Kugelumlaufspindelvorrichtung 10 umfaßt eine lange, Spindelwelle 11, die einschließt eine spiralförmige Kugelum­ laufschraubennut 11a auf ihrer äußeren Umfangsoberfläche, eine Kugelmutter 12, die auf ihrer inneren Umfangsfläche eine Kugelschraubennut 12a enthält, die so angeordnet ist, daß sie der Kugelumlaufspindelnut 11a gegenüberliegt, die in der Spindelwelle 11 gebildet ist, und eine große Anzahl von Kugeln 13, die jeweils zwischen die zwei Kugelschraubennuten 11a und 12a eingepaßt sind und die auch ermöglichen, daß sich die Spindelwelle 11 und die Kugelmutter 12 spiralförmig in bezug aufeinander bewegen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird, obgleich es nicht gezeigt ist, ein endloses Kappensystem verwendet, bei dem beispielsweise Endloskappen, von denen jede einen im wesent­ lichen torusförmigen Durchgang hat, der verwendet wird, die sich bewegenden Kugeln 13 durch ein Durchgangsloch zu führen und umlaufen zu lassen, das in dem Körperabschnitt der Kugelmutter 12 gebildet ist, jeweils an den zwei Enden des Mutterkörperabschnitts angebracht sind, und die Kugeln 13, die sich von der Kugelschraubennut 11a der Spindelwelle be­ wegt haben und eine U-Bewegung in einem der gekrümmten Durchgänge gemacht haben und sich weiter durch das Durch­ gangsloch fortbewegt haben, machen eine umgekehrte U-Bewe­ gung in dem anderen gekrümmten Durchgang und kehren zwischen der Kugelspindelnut 11a und der Kugelspindelnut 12a der Kugelmutter zurück, wobei die Kugeln 13 den obigen Ablauf wiederholen können.
In die Bohrung 11b der Spindelwelle 11 ist ein Masseglied zur Schwingungsbegrenzung 15 eingeführt, das beispielsweise von einer langen Eisenstange gebildet ist. Bei der vorlie­ genden Ausführungsform weist die Spindelwelle 11 einen Außendurchmesser von 20 mm, einen Innendurchmesser von 12 mm, eine Länge von 2 m und eine Ganghöhe von 40 mm auf, wäh­ rend eine Eisenstange, die einen Durchmesser von 8 mm und eine Länge von 1,95 m besitzt, als das Masseglied 15 zur Schwingungsbegrenzung verwendet wird.
Ein Kunstharzteil 30, das aus einem spiralförmigen Kunst­ harzband mit einer Dicke von 1 mm geformt ist, ist um die gesamte Außenoberfläche des Massegliedes 15 zur Schwingungs­ begrenzung herumgewickelt. Zwei Abdeckteile 16 sind jeweils an den zwei Endabschnitten der Bohrung 11b der Spindelwelle 11 angebracht, um dadurch zu verhindern, daß das Masseglied 15 zur Schwingungsbegrenzung und das Kunstharzteil 30 her­ ausrutschen.
Die Spindelwelle 11 der Kugelumlaufspindelvorrichtung 10, die die obengenannte Konstruktion aufweist, ist auf dem Basisteil 1 gerade oberhalb eines vertieften Abschnittes an­ geordnet, der in dem mittleren Abschnitt des Basisteils 1 gebildet ist, und die zwei Endabschnitte der Spindelwelle 11 sind drehfest an dem Basisteil 1 jeweils durch Befestigungs­ elemente 17 für die Spindelwelle angebracht und abgestützt.
Andererseits ist die Kugelmutter 12, die mit der Spindel­ welle 11 im Gewindeeingriff steht, drehbar durch ein Kugel­ lager 18 hindurch an dem unteren Abschnitt des Tisches 2 be­ festigt, der sich entlang dem Basisteil 1 fortbewegt. Eine Seilrolle 19 ist an der Endseite der Kugelmutter 12 in ein­ heitlich drehbarer Weise angebracht. Ein Antriebsmotor 20 ist an der oberen Oberfläche des Tisches 2 angeordnet. Eine Seilrolle 21, die auf der Ausgangswelle des Motors befestigt ist, und die obengenannte Seilrolle 19 sind miteinander durch einen Synchrongurt 22 derart verbunden, daß sie sich synchron drehen können.
Als nächstes wird die Arbeitsweise der vorliegenden Ausfüh­ rungsform beschrieben.
Wenn der Antriebsmotor 20 drehangetrieben wird, dann wird das Antriebsdrehmoment des Motors 20 auf die Seilscheibe 21, den Synchrongurt 22 und die Seilscheibe 19 übertragen, um dadurch die Kugelmutter 12 der Kugelumlaufspindelvorrichtung 10 anzutreiben. Aufgrund davon rollen die Kugeln 13, die zwischen der Spindelwelle 11 und der Kugelmutter 12 einge­ paßt sind, und bewegen sich zwischen den Kugelschraubennuten 11a und 12a der Spindelwelle 11 und der Kugelmutter 12, und die Kugeln 13 wiederholen einen endlosen Umlauf innerhalb der Kugelmutter 12 über einen Umlaufdurchgang (nicht ge­ zeigt). Als Ergebnis wird die Kugelmutter 12 durch die dreh­ fest angebrachte und abgestützte Spindelwelle 11 geführt und axial bewegt. Gleichzeitig wird der Tisch 2, während er durch die lineare Führungsvorrichtung 3 geführt wird, axial glatt über das Basisteil 1 bewegt.
Da in diesem Fall die Spindelwelle 11 nicht gedreht wird, wird keine solche Schwingungsdrehung aufgrund einer exzen­ trischen Masse wie in einem Fall erzeugt, wo die Welle ge­ dreht wird. Da jedoch eine geringe Schwingung aufgrund der Drehung der Kugelmutter 12 aufgebracht wird, wird eine Schwingung erzeugt. Deshalb kann, da die lange Spindelwelle 11 eine lange Stützweite und eine niedere, natürliche Fre­ quenz aufweist, dann die Frequenz der obengenannten geringen Schwingung in dem kritischen Drehzahlbereich der Spindel­ welle 11 sein, wann die Kugelmutter 12 mit hoher Drehzahl gedreht wird. In diesem Fall tritt, wenn die Spindelwelle eine gewöhnliche massive Welle ist, dann wahrscheinlich ein Resonanzphänomen auf, wodurch bewirkt wird, daß die Spindel­ welle 11 stark schwingt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung jedoch ist nicht nur die Spindelwelle 11 gemacht und das lange Masseglied 15 zur Schwingungsbegrenzung in den Abschnitt der Spindelwelle 11 eingeführt, sondern das Kunstharzteil 30, das als ein Dämp­ fungsteil dient, ist zwischen die äußere Oberfläche des Mas­ segliedes 15 zur Schwingungsbegrenzung und die innere Durch­ messeroberfläche der Spindelwelle zwischengefügt. Das heißt, das Kunstharzteil 30 verhindert eine unmittelbare Berührung zwischen der Spindelwelle 11 und dem Masseglied 15 zur Schwingungsbegrenzung, um dadurch eine Dämpfungswirkung in bezug auf die Schwingung der Spindelwelle 11 in ihrer durch­ messermäßigen Richtung zu verstärken. Da ferner die Feder­ konstante des Kunstharzteils 30 nicht linear ist und das Kunstharzteil 30 ein hohes Absorptionsvermögen für Schwin­ gungsenergie aufgrund seiner inneren Reibung besitzt, kann die Schwingung der Spindelwelle 11 schnell gedämpft werden. Da auch die Spindelwelle 11 und das Masseglied 15 zur Schwingungsbegrenzung jeweils unterschiedliche, natürliche Frequenzen besitzen, schwingen die Spindelwelle 11 und das Masseglied 15 zur Schwingungsbegrenzung nicht synchron, wenn die Kugelmutter 12 gedreht wird. Als ein Ergebnis hiervon wird eine Reibung zwischen den zwei Gliedern 11, 15 und dem Kunstharzteil 30 erzeugt, und somit wird die Schwingungs­ energie der Spindelwelle 11 auch als ihre Reibungswärme auf­ gebraucht, so daß die Schwingung der Spindelwelle 11 ge­ dämpft wird. Es wird darauf hingewiesen, daß, als die Erfin­ der einen Versuch bei von der Spindelwelle 11 entfernten Ab­ deckungsteilen 16 durchführten, beobachtet wurde, daß das Schwingungsbegrenzungsglied 15 in der entgegengesetzten Richtung zu der Drehung der Kugelmutter 12 gedreht wurde und sich an dem Kunstharzteil 30 rieb.
Somit wird die Resonanzschwingung der Spindelwelle 11 durch die obige Schwingungsdämpfungswirkung beschränkt mit dem Er­ gebnis, daß eine große Schwingung der Spindelwelle 11 sogar während der Hochgeschwindigkeitsdrehung der Kugelmutter 12 verhindert werden kann.
Die Ergebnisse des Versuchs, um die obengenannte Schwin­ gungsbegrenzungswirkung zu bestätigen, werden unter Bezug­ nahme auf die Fig. 7 bis 9 beschrieben.
(1) Versuchsmethode:
Unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung wurde die Schwingung der Spindelwelle 11 aufgezeichnet, die auf­ tritt, wenn die Fortbewegung und das Anhalten des Tisches 2 mittels der Drehung der Kugelmutter 12 wiederholt wurde.
Als Spindelwelle wurden drei Arten von Spindelwellen verwen­ det und verglichen, das heißt (a) eine massive Spindelwelle, (b) eine Spindelwelle, wobei nur das Masseglied 15 zur Schwingungsbegrenzung selbst in ihrem Abschnitt eingeführt worden war, und (c) eine Spindelwelle, die in ihrem hohlen Abschnitt das Masseglied 15 zur Schwingungsbegrenzung ent­ hält, wobei ihre gesamte Länge mit einem Kunstharzglied 30 umwickelt war, das von einem spiralförmigen Kunstharzband gebildet war.
(2) Versuchsdaten:
Jede der drei Spindelwellen hatte einen Außendurchmesser von 20 mm, einen Innendurchmesser von 12 mm (wenn hohl), eine Länge von 2 m und eine Schraubenganghöhe von 40 mm.
Die Drehzahl der Kugelmutter betrug 3.000 UpM.
Das Masseglied zur Schwingungsbegrenzung war aus einer Eisenstange mit einem Durchmesser von 8 mm und einer Länge von 195 cm gebildet.
Das Kunstharzteil war aus einem spiralförmigen Kunstharzband geformt, das eine Dicke von 1 mm hatte.
(3) Versuchsergebnisse:
Der Schwingungszustand der Spindelwelle (a) ist in einer graphischen Darstellung in Fig. 7 gezeigt.
Der Schwingungszustand der Spindelwelle (b) ist in einer graphischen Darstellung in Fig. 8 gezeigt.
Der Schwingungszustand der Spindelwelle (c) ist in einer graphischen Darstellung in Fig. 9 gezeigt.
In den entsprechenden graphischen Darstellungen stellt ihre Abszisse die Zeit (eine Unterteilung stellt 500 msec dar) dar, während A ihrer Ordinate die Schwingungsamplitude der Spindelwellen (eine Unterteilung stellt 20 µm dar) angibt.
B der Ordinatenpunkte gibt auch die Zeitänderung der Dreh­ zahl der Kugelmutter an, und B ist nach oben und nach unten entsprechend der Hin- und Herbewegungen der Kugelmutter umgekehrt.
Wie man klar sehen kann, wenn man diese graphischen Darstel­ lungen miteinander vergleicht, weist die Spindelwelle (c) gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Schwingungs­ amplitude auf, die weit kleiner als die der anderen Spin­ delwellen ist, und die Schwingungsdämpfungszeit der Spindel­ welle (c) ist außerordentlich kürzer als die der anderen Spindelwellen.
Auf diese Weise kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Schwingung der Spindelwelle 11, während die Kugelspindel in Betrieb ist, in einem hohen Maß verringert werden, indem die obengenannte Konstruktion verwendet wird, bei der nicht nur die Bohrung 11b in der Spindelwelle 11 der Kugelumlaufspin­ delvorrichtung 10′ aufgeweitet und das lange Masseglied 15 zur Schwingungsbegrenzung durch die Bohrung 11b eingeführt ist, sondern auch das Kunstharzglied 30, das aus einem spiralförmigen Kunstharzband gebildet ist, um die äußere Oberfläche des Massegliedes 15 zur Schwingungsbegrenzung herumgewickelt ist, um dadurch eine unmittelbare Berührung zwischen der inneren Oberfläche der Bohrung und dem Masse­ glied 15 zur Schwingungsbegrenzung zu verhindern. Als ein Ergebnis hiervon kann die Kugelumlaufspindelvorrichtung 10 bei einer höheren Drehzahl betrieben werden, das heißt, die Drehzahl der Kugelumlaufspindelvorrichtung 10, die im allge­ meinen auf weniger als oder niederer als 80% der kritischen Drehzahl gesteuert wird, kann bis zu der kritischen Drehzahl oder höher als diese erhöht werden.
Auch kann gemäß der vorliegenden Erfindung, da das bandför­ mige Kunstharzteil 30 spiralförmig um das Masseglied 15 zur Schwingungsbegrenzung herumgewickelt und an ihm angebracht wird, das lange Masseglied 15 zur Schwingungsbegrenzung auch ohne weiteres befestigt werden.
Selbst wenn ferner der Durchmesser des Massegliedes zur Schwingungsbegrenzung verändert wird, kann es geeignet ver­ wendet werden.
Obgleich das spiralförmig angeordnete Kunstharzband bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, kann auch ein spiralförmig angeordnetes Band aus Gummi verwendet werden.
Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Kugelumlauf­ spindelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die zweite Ausführungsform ist von der obengenannten ersten Ausführungsform dahingehend verschieden, daß sie ein Kunst­ harzrohr als das Kunstharzteil 30 verwendet, das innerhalb der Spindelwelle 11 der Kugelumlaufspindelvorrichtung 10 an­ gebracht ist. Ein Kunstharzrohr, das im Handel erhältlich ist, kann wie es ist, einfach auf das Masseglied 15 zur Schwingungsbegrenzung aufgebracht werden. Wenn jedoch das Masseglied 15 eine zu große Länge aufweist, kann es schwie­ rig sein, das Masseglied 15 mit dem Kunstharzrohr zu über­ decken. Die zweite Ausführungsform weist nahezu die gleiche Konstruktion wie die erste Ausführungsform mit der Ausnahme der Struktur des Kunstharzteils 30 auf.
Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Kugelumlauf­ spindelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die eine verbesserte Ausführung der zweiten Ausführungsform in Fig. 3 ist.
Bei der dritten Ausführungsform ist das lange Masseglied 15 zur Schwingungsbegrenzung, das bei der zweiten Ausführungs­ form verwendet wird, die in Fig. 3 gezeigt ist, in eine Mehrzahl von (in Fig. 4, drei) Abschnitten unterteilt, und die jeweiligen Abschnitte sind mit Kunstharzgliedern 30 überdeckt, die aus Kunstharzrohren gebildet sind, die je­ weils mit ihrer Länge ihren zugeordneten Massegliedabschnit­ ten entsprechen. Diese Ausgestaltung erleichtert das Auf­ bringen der synthetischen Kunstharzglieder 30 und macht es einfach, das Masseglied 15, das mit den Kunstharzteilen 30 überdeckt ist, in die Spindelwelle 11 einzuführen.
Obgleich bei der zweiten und dritten Ausführungsform ein Kunstharzrohr verwendet wird, kann statt des Kunstharzrohrs ein Rohr aus Gummi verwendet werden.
Fig. 5 zeigt eine vierte Ausführungsform einer Kugelumlauf­ spindelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Bei der vierten Ausführungsform wird das lange Masseglied 15 zur Schwingungsbegrenzung, das in die hohle Spindelwelle 11 eingeführt werden soll, vorhergehend mit Kunstharz oder Gummi, wie ein Gummiteil oder ein Kunstharzteil 30 bedeckt. Das überzogene Gummiteil und Kunstharzteil 30 liefert eine Schwingungsdämpfungswirkung ähnlich den obengenannten jewei­ ligen Ausführungsformen. Da auch das Masseglied 15 zur Schwingungsbegrenzung und das Gummi- oder Kunstharzteil 30 in einheitlicher Berührung miteinander sind und somit ver­ hindert wird, daß sie sich voneinander trennen oder ver­ schieben, ist es einfach, sie in die Spindelwelle 11 einzu­ führen.
Auch kann das Kunstharz oder das Gummi auf die innere Um­ fangsfläche der hohlen Spindelwelle 11 statt auf die äußere Umfangsfläche des Massegliedes 15 zur Schwingungsbegrenzung aufgebracht werden, oder das Kunstharz oder das Gummi können sowohl auf die äußere Umfangsfläche des Massegliedes 15 zur Schwingungsbegrenzung als auch auf die innere Umfangsober­ fläche der Spindelwelle 11 aufgeschichtet werden.
Fig. 6 zeigt eine fünfte Ausführungsform einer Kugelumlauf­ spindelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Bei der fünften Ausführungsform ist das lange Masseglied 15 zur Schwingungsbegrenzung mit Kunstharz in der Bohrung 11b der Spindelwelle 11 geformt. Da das gegossene Kunstharz et­ was schrumpft, wenn es sich verfestigt, wird ein geringer Zwischenraum zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des Kunstharzmaterials 30 und der inneren Umfangsoberfläche der Bohrung 11b erzeugt. Dies ermöglicht dem Masseglied 15 zur Schwingungsbegrenzung, getrennt von der Spindelwelle 11 zu schwingen, so daß ein wirksamer Schwingungsbegrenzungsvor­ gang ausgeführt werden kann. Das gegossene Kunstharz verhin­ dert ähnlich wie bei den obengenannten jeweiligen Ausfüh­ rungsformen ein Zusammenstoß zwischen der Spindelwelle 11 und dem Masseglied 15 zur Schwingungsbegrenzung und dämpft die Schwingung der Spindelwelle 11.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Formen unter Verwendung von Kunstharz ausgeführt, aber alternativ kann das Formen unter Verwendung von Gummi ausgeführt werden.
Fig. 10 ist eine Längsschnittansicht, die eine Tischan­ triebsvorrichtung zeigt, bei der eine Kugelumlaufspindelvor­ richtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung angewendet wird.
Die Grundstruktur dieser Tischantriebsvorrichtung ist ähn­ lich derjenigen, die bei den vorhergehend beschriebenen Aus­ führungsformen gezeigt ist. Jedoch unterscheidet sich die sechste Ausführungsform von der vorhergehend beschriebenen ersten bis fünften Ausführungsform durch das Folgende. Das heißt, es ist ein Zwischenraum 14 zwischen dem inneren Schaft (Masseglied zur Schwingungsbegrenzung) 15 und der inneren Oberfläche der Bohrung 11b der Spindelwelle 11 vor­ gesehen, und statt des Kunstharzteils 30 sind Hülsen 25 (die jeweils aus Gummi, Kunstharz oder ähnlichem gebildet sind) zwischengefügt, die als Halteringe für das Masseglied zur Schwingungsbegrenzung dienen (nachfolgend einfach als Halte­ ringe bezeichnet) und drei Abstützpunkte mit Abstand vonein­ ander in der axialen Richtung der inneren Welle bilden, so daß der innere Schaft 15 gehalten wird. Bei der in Fig. 11 gezeigten sechsten Ausführungsform ist ein Zwischenraum C1 zwischen der äußeren Oberfläche der Hülse 25 und der inneren Oberfläche der Bohrung 11b vorgesehen, und es ist auch ein weiterer Zwischenraum C2 zwischen der inneren Oberfläche der Hülse 25 und der äußeren Oberfläche des inneren Schafts 15 vorgesehen. Hierdurch kann die Hülse 25 innerhalb der Boh­ rung 11b bewegt werden. Das heißt die axiale Position der Hülse 25 kann frei eingestellt werden, um dadurch die Ab­ stützabstände (Abstützspannweiten) des inneren Schafts 15 zu ändern.
Diese Zwischenräume C1 und C2 können von so geringer Größe sein, daß die Hülse 25 entlang der inneren Oberfläche der Bohrung sowie entlang der äußeren Oberfläche des inneren Schafts gleiten kann.
Abdeckteile 16 sind an den Öffnungen der zwei Endabschnitte der Bohrung 11b der Spindelwelle 11 befestigt, um zu verhin­ dern, daß der innere Schaft 15 und die Hülse 25 aus der Boh­ rung 11b herausrutschen.
Gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung ist die Spindelwelle 11 hohl ausgebildet, der lange innere Schaft 15 ist in die Bohrung der Spindelwelle 11 ein­ geführt und der innere Schaft 15 wird von drei Hülsen 25 an drei Punkten abgestützt, die axial durch Abstände oder Stützspannweiten voneinander beabstandet sind. Da die Stütz­ spannweite ohne weiteres durch Bewegen der Hülsen 25 in der axialen Richtung des inneren Schafts 15 geändert werden kann, kann die natürliche Frequenz des inneren Schafts 15 so gemacht werden, daß sie sich der natürlichen Frequenz der Spindelwelle 11 nähert. Deshalb kann, selbst wenn die Spin­ delwelle 11 bei einer niederen Frequenz von beispielsweise zehn und einigen Hz angeregt wird, wenn die natürliche Fre­ quenz des inneren Schafts 15 nahe derjenigen der Spindel­ welle 11 ist, der Resonanzzustand des inneren Schafts 15 so­ gar erzeugt werden, wenn die Anregungskraft (Anregungsbe­ schleunigung) aufgrund der Drehung der Kugelmutter 12 eine geringe Schwingung ist. Wenn eine solche Resonanz erzeugt wird, dann beginnt der innere Schaft 15 unabhängig von und nicht synchron mit der Spindelwelle 11 mit dem Ergebnis zu schwingen, daß eine große relative Bewegung zwischen dem inneren Schaft 15 und der Spindelwelle 11 erzeugt wird. Da ein geringer Zwischenraum C1 zwischen der Bohrung der Spin­ delwelle 11 und der Außenseite der Hülse 25, die den inneren Schaft 15 abstützt, vorgesehen ist, erzeugt die große rela­ tive Bewegung Stöße und Reibungskräfte in der Spindelwelle 11 und dem inneren Schaft 15, so daß die Schwingungsenergie der Spindelwelle 11 durch die Stöße und Reibungskräfte auf­ gehoben werden kann, und die Schwingung der Spindelwelle 11 kann dadurch gedämpft werden.
Wie es oben beschrieben worden ist, werden gemäß dieser Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung, selbst wenn die Frequenz der Spindelwelle 11 niedrig und die Anregungskraft von der Spindelwelle 11 gering ist, die durch die Hülsen 25 vorgesehenen Abstützspannweiten eingestellt, damit die natürliche Frequenz des inneren Schafts 15 in seiner radia­ len Richtung die natürliche Frequenz der Spindelwelle 11 annähern kann, wodurch eine große Schwingungsbegrenzungswir­ kung erzeugt wird, so daß die Schwingung der Spindelwelle 11 begrenzt werden kann.
In den Fig. 12 bis 15 sind die Ergebnisse von Impulsreak­ tionen der Spindelwelle 11 gezeigt, die durch eine Untersu­ chung erhalten worden sind, die durchgeführt wurde, um die obengenannte Schwingungsbegrenzungswirkung zu bestätigen.
Bei der Untersuchung wurde als zu untersuchendes Teil eine lange, hohle Spindelwelle verwendet, die eine Länge von 3630 mm und einen Außendurchmesser von 40 mm und eine natürliche Frequenz von ungefähr 11 Hz aufwies, und es wurde der Dämp­ fungszustand der Schwingung der Spindelwellen aufgezeichnet, der erhalten wurde, wenn Impulse auf sie aufgebracht wurden, um sie zum Schwingen zu bringen.
Fig. 12 zeigt das Ergebnis des Schwingungsdämpfungszustands, der erhalten wurde, wenn nur die hohle Spindelwelle als das zu untersuchende Teil verwendet wurde.
Fig. 13 zeigt das Ergebnis des Schwingungsdämpfungszustands, der erhalten wurde, wenn die Kugelumlaufspindelvorrichtung der ersten Ausführungsform als das zu untersuchende Teil verwendet wurde. In diesem Fall ist ein langes Masseglied zur Schwingungsbegrenzung in eine hohle Spindelwelle einge­ führt, und zwischen das Masseglied zur Schwingungsbegrenzung und die innere Oberfläche der hohlen Spindel 11 ist ein Puf­ ferteil zwischengefügt, das aus einem Gummiteil oder einem Kunstharzteil gebildet ist und eine Länge hat, die sich na­ hezu über die gesamte Länge des Massegliedes zur Schwin­ gungsbegrenzung erstreckt.
Fig. 14 zeigt das Ergebnis des Schwingungsdämpfungszustands, der erhalten wurde, wenn die Spindelwelle 11, die bei der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwen­ det wurde und in Fig. 10 gezeigt ist, als das zu untersu­ chende Teil verwendet wurde.
In den jeweiligen graphischen Darstellungen, die in den Fig. 12 bis 14 gezeigt sind, stellt die Abszisse die Zeit (eine Unterteilung entspricht 1 sec) dar, während die Ordi­ nate die Schwingungsamplitude der Spindelwelle (eine Unter­ teilung entspricht 0,5 mm) angibt.
Wie man klar aus dem Vergleich zwischen den graphischen Dar­ stellungen sehen kann, wurde, wenn die natürliche Frequenz der Spindelwelle so niedrig wie bei dieser Untersuchung ist, keine Schwingungsbegrenzungswirkung bei den anderen Spindel­ wellen als der Spindelwelle dieser Ausführungsform bestä­ tigt, wohingegen eine außerordentliche Schwingungsdämpfungs­ wirkung bei der Spindelwelle 11 bestätigt wurde, die bei dieser Ausführungsform verwendet wurde, die in Fig. 10 ge­ zeigt ist.
In Fig. 15 sind Ergebnisse gezeigt, die erhalten wurden, wenn die Auslenkung der Spindelwellen aufgrund der Stoß­ schwingung zum Vergleich aufgetragen werden. Die Ergebnisse zeigen klar, daß in dem Fall der Spindelwelle gemäß der er­ sten Ausführungsform eine Schwingungsdämpfungswirkung bestä­ tigt werden kann, wenn die natürliche Frequenz der Spindel­ welle eine beträchtlich hohe Frequenz wird, wohingegen in dem Fall der Spindelwelle gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine außerordentliche Schwin­ gungsdämpfungswirkung über einen weiten Bereich natürlicher Frequenzen bestätigt werden kann, der von der niederen, na­ türlichen Frequenz bis zu der hohen natürlichen Frequenz der Spindelwelle reicht.
Die Fig. 16 und 17 zeigen jeweils Abänderungen der Kon­ struktion zum Befestigen der Hülse 25.
Bei der in Fig. 16 gezeigten Konstruktion ist die Hülse 25 an der hohlen Spindelwelle 11 durch eine Stellschraube 30 von außerhalb der hohlen Spindelwelle 11 befestigt, um zu verhindern, daß sich die Hülse 25 frei in der axialen Rich­ tung innerhalb der Bohrung 11b bewegt, wenn die Kugelumlauf­ spindelvorrichtung in Betrieb ist. In diesem Zustand, bei dem die Hülse 25 befestigt ist, gibt es einen Zwischenraum C1 zwischen der äußeren Oberfläche der Hülse 25 und der inneren Oberfläche der Bohrung 11b, und einen Zwischenraum C2 zwischen der inneren Oberfläche der Hülse 25 und der äußeren Oberfläche des inneren Schafts 15. Der Zwischenraum C2 erlaubt dem inneren Schaft 15, daß er unabhängig von der Spindelwelle 11 schwingen kann, so daß eine große relative Bewegung zwischen dem inneren Schaft 15 und der Spindelwelle 11 erzeugt werden kann.
Die gegenwärtig abgeänderte Ausgestaltung hat einen Vorteil, daß die Abstützspannweite des inneren Schafts 15 konstant gehalten werden kann.
Bei der in Fig. 17 gezeigten Konstruktion ist die Hülse 25 an dem inneren Schaft 15 durch eine Aufschrumpfpassung befe­ stigt, um zu verhindern, daß sich die Hülse 25 frei in der axialen Richtung auf der Spindelwelle 11 innerhalb der Boh­ rung 11b bewegen kann, wenn die Kugelumlaufspindelvorrich­ tung in Betrieb ist. In diesem Fall erlaubt der Zwischenraum C1, der zwischen der äußeren Oberfläche der Hülse 25 und der inneren Oberfläche der Bohrung 11b vorhanden ist, daß der innere Schaft 15 unabhängig von der Spindelwelle 11 schwin­ gen kann, so daß eine große Relativbewegung zwischen dem inneren Schaft 15 und der Spindelwelle 11 erzeugt werden kann.
Die letztgenannte Abänderung ist ähnlich der vorhergehend ge­ nannten Abänderung und hat einen Vorteil dahingehend, daß die Abstütztsparinweite des inneren Schafts 15 konstant ge­ halten werden kann.
Fig. 18 zeigt eine Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform ist von der sechsten Ausführungsform, die in Fig. 10 gezeigt ist, dahingehend verschieden, daß der lange, innere Schaft 15 in eine Mehrzahl von Abschnitten unterteilt ist (in dem dargestellten Fall zwei Abschnitte, wobei jedoch drei oder mehrere Abschnitte möglich sind). Diese Konstruk­ tion ist vorteilhaft dahingehend, daß die inneren Schäfte 15 in die Bohrung 11b der Spindelwelle 11 einfacher eingeführt werden können.
Fig. 19 zeigt eine Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bei dieser Ausführungsform wird eine große Anzahl von Hülsen 25 verwendet, und der innere Schaft 15 wird mit einer Mehr­ zahl von Abstützspannweiten abgestützt, die unterschiedliche Längen haben. Da sich die natürliche Frequenz des inneren Schafts 15 in seiner radialen Richtung gemäß der Länge der Abstützspannweiten ändert, weist in diesem Fall der innere Schaft 15 eine Mehrzahl von natürlichen Frequenzen auf. Als ein Ergebnis hiervon ist, selbst wenn sich die natürliche Frequenz der Spindelwelle 11 in ihrer radialen Richtung mit der Bewegung der Kugelmutter ändert, diese stets nahe einer der Mehrzahl von natürlichen Frequenzen des inneren Schafts 15 in seiner radialen Richtung, so daß die Schwingung der Spindelwelle 11 weiter wirksam beschränkt werden kann.
Fig. 20 zeigt eine Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bei dieser Ausführungsform ist der innere Schaft 15, der in das Loch 11b der Spindelwelle 11 eingeführt ist, in seiner axialen Richtung durch zwei lange Einstellschrauben 31 be­ schränkt, die mit der Bohrung 11b von den zwei Seiten der Spindelwelle 11 her in Gewindeeingriff stehen. Wenn der innere Schaft 15 wesentlich kürzer als die Länge der Spin­ delwelle 11 ist, besteht die Möglichkeit, daß, während die Kugelumlaufspindelvorrichtung 10 in Betrieb ist, der innere Schaft 15, der von der Hülse 25 abgestützt wird, in eine seiner axialen Richtungen bewegt werden kann, was die Charakteristik der Dämpfungswirkung ändert, die anfänglich eingestellt worden ist. Um ein solches Phänomen zu verhin­ dern, ist es wünschenswert, daß der innere Schaft 15, der von der Hülse 25 abgestützt ist, in seinem Anfangszustand gehalten wird. Die vorliegende Ausführungsform ist dahinge­ hend vorteilhaft, daß die Position des inneren Schafts 15 in seiner axialen Richtung von den Enden der Spindelwelle her durch Verwendung der Einstellschrauben 31 eingestellt werden kann und ohne weiteres in der eingestellten Position befe­ stigt und beibehalten werden kann.
Fig. 21 zeigt eine Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Diese Ausführungsform ist von der in Fig. 10 gezeigten Aus­ führungsform dahingehend verschieden, daß größere Teile des inneren Schafts 15 in seiner Längsrichtung mit einem Kunst­ harzrohr 32 mit Ausnahme der Teile überdeckt sind, die von den Hülsen 25 abgestützt werden. Das Kunstharzrohr 32 kann nicht nur das Geräusch aufnehmen, das durch einen Zusammen­ stoß zwischen der inneren Oberfläche der Spindelwelle 11 und dem inneren Schaft 15 erzeugt wird, um dadurch einen geräuschlosen Betrieb zu verwirklichen, sondern kann auch das Erzeugen einer neuen Schwingungsbewegung aufgrund des Zusammenstoßes beschränken.
Fig. 22 zeigt eine Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bei dieser Ausführungsform ist die äußere Oberfläche des inneren Schafts 15 mit einer Kunstharzbeschichtung 33 statt des Kunstharzrohrs 32 überdeckt, das in Fig. 21 gezeigt ist. Die Kunstharzbeschichtung 33 kann nicht nur den Schall auf­ nehmen, der durch einen Zusammenstoß zwischen der inneren Oberfläche der Spindelwelle 11 und dem inneren Schaft 15 er­ zeugt wird, um dadurch einen geräuschlosen Betrieb durchzu­ führen, sondern kann auch das Erzeugen einer neuen Schwin­ gungsbewegung aufgrund des Zusammenstoßes beschränken.
Fig. 23 zeigt eine Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bei dieser Ausführungsform sind die zwei Pufferteile 34, die aus Gummimaterial gebildet sind, jeweils an den inneren End­ seiten der Abdeckteile 16 angebracht, damit sie mit den En­ dabschnitten der Bohrung 11b der Spindelwelle 11 mit dem darin eingeführten inneren Schaft 15 in Gewindeeingriff ste­ hen. Die Pufferteile 34 können nicht nur den Schall aufneh­ men, der durch einen Zusammenstoß zwischen dem inneren Schaft 15 und den Abdeckteilen 16 erzeugt wird, um dadurch einen geräuschlosen Betrieb durchzuführen, sondern können auch das Erzeugen einer neuen Schwingung aufgrund des Zusam­ menstoßes beschränken.
Bei den oben erwähnten jeweiligen Ausführungsformen wird die Kugelmutter 12 entsprechend einem Riemenantriebssystem ange­ trieben, das heißt, es wird durch den Antriebsmotor 20 ange­ trieben, der auf der oberen Oberfläche des Tisches 2 ange­ ordnet ist. Jedoch ist die Erfindung nicht hierauf be­ schränkt, sondern andere Systeme sind auch möglich. Bei­ spielsweise kann ein hohler Motor, in den die Spindelwelle 11 eingeführt worden ist, mittels Stützen an dem Tisch 2 be­ festigt werden, und die Kugelmutter 12 kann mit dem Aus­ gangsabschnitt des Motors verbunden sein, so daß sie durch den Motor angetrieben werden kann.
Wie es hier bisher beschrieben worden ist, ist in der Kugel­ umlaufspindelvorrichtung gemäß dem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung eine Bohrung in der Spindelwelle in einer solchen Weise ausgebildet, daß sie sich durch die Spindelwelle erstreckt, und das lange Masseglied zur Schwin­ gungsbegrenzung und ein Gummiteil oder ein Kunstharzteil, das zwischen die äußere Oberfläche des Massegliedes zur Schwingungsbegrenzung und die innere Oberfläche der Bohrung eingeführt ist, um eine Berührung zwischen dem Masseglied zur Schwingungsbegrenzung und der Bohrung zu verhindern, sind in die Bohrung eingeführt. Wenn beim Stand der Technik die Spindelwelle drehfest angebracht ist und die Kugelmutter gedreht wird, wird die geringe Schwingung der Kugelmutter auf die Spindelwelle übertragen, so daß die Spindelwelle in einem großen Ausmaß schwingen kann. Jedoch selbst in einem solchen Fall bewegt sich aufgrund der obigen Konstruktion gemäß der Erfindung das Masseglied zur Schwingungsbegren­ zung, das sich bei der natürlichen Frequenz von der Spindel­ welle unterscheidet, getrennt von der Spindelwelle, um da­ durch die Schwingung der Spindelwelle zu dämpfen. Auch ab­ sorbiert das Gummiteil oder das Kunstharzteil die Schwin­ gungsenergie durch die eigene innere Reibung und seine Be­ rührungsreibung mit dem Masseglied zur Schwingungsbegrenzung und der Spindelwelle, um dadurch die Schwingung der Spindel­ welle schnell zu dämpfen. Als ein Ergebnis kann die Reso­ nanzschwingung der Spindelwelle wirksam gesteuert bzw. be­ grenzt werden.
Auch ist bei der Tischantriebsvorrichtung gemäß der Erfin­ dung die obengenannte Kugelumlaufspindelvorrichtung einge­ schlossen, die eine Arbeitsweise mit großer Schwingungsbe­ grenzung ermöglicht, wobei die Spindelwelle fest angebracht ist und eine Kugelmutter drehbar an einem Tisch gehalten ist, und die Kugelmutter kann durch eine Antriebsvorrichtung drehangetrieben werden, die an dem Tisch angebracht ist, wo­ durch es möglich ist, den Tisch zu bewegen. Aufgrund dieser Konstruktion kann, selbst wenn der Tisch mit einer hohen Drehzahl, die die kritische Drehzahl überschreitet, mit ei­ nem langen Hub durch Verwendung der langen Spindelwelle be­ wegt wird, die Möglichkeit ausgeschlossen werden, daß die Spindelwelle stark wegen ihrer Resonanzschwingung schwingt, so daß dadurch die Kugelumlaufspindelvorrichtung beschädigt wird. Da auch die Kugelmutter mit hoher Drehzahl gedreht werden kann, wenn die Vorschubgeschwindigkeit des Tisches bis zu einer hohen Geschwindigkeit erhöht wird, besteht keine Notwendigkeit, die Schraubenganghöhe der Kugelumlauf­ spindelvorrichtung besonders zu erhöhen, und ein relativ kleiner Motor reicht aus, wodurch verhindert wird, daß die Genauigkeit der Anhalteposition durch die Wirkung der Träg­ heitsvergrößerung auch des Tisches verringert wird. Als ein Ergebnis ist es gemäß der vorliegenden Erfindung wirksam möglich, eine Tischantriebsvorrichtung zu schaffen, die mit einem langen Hub und mit hoher Drehzahl betrieben werden kann und eine große Positionsgenauigkeit liefert.
Ferner ist gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung in der Spindelwelle die Bohrung ausgeweitet, die sich durch die Spindelwelle erstreckt, das lange Masseglied zur Schwingungsbegrenzung ist in die Bohrung eingeführt, ein Stützring für das Masseglied zur Schwingungsbegrenzung, der zwei oder mehrere Abstützpunkte liefert, die voneinander in der axialen Richtung des Massegliedes beabstandet sind, ist zwischen die äußere Oberfläche des Massegliedes zur Schwin­ gungsbegrenzung und der inneren Oberfläche der Bohrung der Spindelwelle eingeführt, und ein geringer Zwischenraum ist zumindest zwischen der äußeren Oberfläche des Halterings und der inneren Oberfläche der Bohrung vorgesehen. Dank dieser Konstruktion können die Abstützspannweiten des Massegliedes zur Schwingungsbegrenzung eingestellt werden, um dadurch zu ermöglichen, daß die natürliche Schwingungsfrequenz des Mas­ segliedes zur Schwingungsbegrenzung in seiner radialen Rich­ tung die natürliche Frequenz der Spindelwelle mit dem Ergeb­ nis annähern kann, daß eine große Relativbewegung zwischen der Spindelwelle und dem Masseglied zur Schwingungsbegren­ zung erzeugt werden kann, um Stöße und Reibungskräfte her­ vorzurufen. Die derart hervorgerufenen Stöße und Reibungs­ kräfte können die Schwingung der Spindelwelle wirksam be­ schränken und somit kann, selbst wenn die Anregungskraft von der Spindelwelle klein ist, eine große Schwingungsbegren­ zungswirkung erhalten werden.
Da ferner die Abstände der zwei oder mehreren Abstützpunkte, die durch den Haltering des Massegliedes zur Schwingungsbe­ grenzung in seiner axialen Richtung vorgesehen werden, von­ einander verschieden gemacht werden, kann das Masseglied zur Schwingungsbegrenzung eine Vielzahl von natürlichen Frequen­ zen aufweisen. Als ein Ergebnis hiervon ist, selbst wenn sich die natürliche Frequenz der Spindelwelle in ihrer ra­ dialen Richtung verändert, wenn die Kugelmutter bewegt wird, die natürliche Frequenz der Spindelwelle nahe einer der zwei oder mehreren natürlichen Frequenzen des Massegliedes zur Schwingungsbegrenzung in seiner radialen Richtung. Das heißt, die gegenwärtige Kugelumlaufspindelvorrichtung kommt mit einem großen Bereich von Frequenzbereichen zurecht, um dadurch die Schwingung der Spindelwelle weiter wirksam zu steuern.

Claims (31)

1. Kugelumlaufspindelvorrichtung, gekennzeichnet durch
eine Spindelwelle (11), die eine Kugelschraubennut (11a) auf ihrer äußeren Umfangsfläche und eine Bohrung umfaßt,
eine Kugelmutter (12), die auf einer inneren Umfangs­ fläche von sich eine Kugelschraubennut (12a) aufweist, die der genannten Kugelschraubennut der genannten Spin­ delwelle (11) gegenüberliegend angeordnet ist,
eine Mehrzahl von Kugeln (13), die zwischen der Kugel­ schraubennut (11a) der Spindelwelle (11) und der Kugel­ schraubennut (12a) der Kugelmutter (12) eingepaßt sind, damit sich die Spindelwelle (11) und die Kugelmutter (12) spiralförmig in Bezug zueinander bewegen,
ein Masseglied (15) zur Schwingungsbegrenzung, das in die Bohrung der Spindelwelle (11) eingeführt ist, und
ein Dämpfungsglied (30), das zwischen eine äußere Ober­ fläche des Masseglieds (15) zur Schwingungsbegrenzung und eine innere Oberfläche der Bohrung der Spindelwelle (11) eingefügt ist, um eine Berührung zwischen dem Mas­ seglied (15) zur Schwingungsbegrenzung und der Bohrung zu verhindern.
2. Kugelumlaufspindelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsteil eines ist, das aus der ein Gummiteil und ein Kunstharzteil umfassenden Gruppe ausgewählt ist.
3. Kugelumlaufspindelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsteil ein spiralförmi­ ges Kunstharzband (30) ist.
4. Kugelumlaufspindelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsteil ein spiralförmi­ ges Band aus Gummi ist.
5. Kugelumlaufspindelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsteil ein Kunstharzrohr ist.
6. Kugelumlaufspindelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsteil ein Rohr aus Gummi ist.
7. Kugelumlaufspindelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Masseglied (15) zur Schwin­ gungsbegrenzung in eine Mehrzahl von Abschnitten unter­ teilt ist und das Dämpfungsglied eine Mehrzahl von Kunstharzrohren umfaßt, von denen jedes jeweils je einen Abschnitt überdeckt.
8. Kugelumlaufspindelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Masseglied (15) zur Schwin­ gungsbegrenzung in eine Mehrzahl von Abschnitten unter­ teilt ist und das Dämpfungsglied eine Mehrzahl von Gummirohren umfaßt, von denen jedes jeweils je einen Abschnitt überdeckt.
9. Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Masseglied (15) zur Schwin­ gungsbegrenzung mit dem Gummiteil überzogen ist.
10. Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Masseglied (15) zur Schwin­ gungsbegrenzung mit dem Kunstharzteil überzogen ist.
11. Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche der Bohrung der Spindelwelle (11) mit dem Gummiteil überzogen ist.
12. Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche der Bohrung der Spindelwelle (11) mit dem Kunstharzteil überzogen ist.
13. Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche des Masse­ glieds (15) zur Schwingungsbegrenzung und die innere Oberfläche der Bohrung der Spindelwelle (11) mit dem Gummiteil überzogen sind.
14. Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche des Masse­ glieds (15) zur Schwingungsbegrenzung und die innere Oberfläche der Bohrung der Spindelwelle (11) mit dem Kunstharzteil überzogen sind.
15. Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsteil ein in die Boh­ rung der Spindelwelle geformtes Kunstharz ist.
16. Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsteil ein in die Boh­ rung der Spindelwelle gegossener Gummi ist.
17. Kugelumlaufspindelvorrichtung, gekennzeichnet durch
eine Spindelwelle (11), die eine Kugelschraubennut (11a) auf ihrer äußeren Umfangsfläche und eine in ihr gebildete Bohrung umfaßt,
eine Kugelmutter (12), die auf einer inneren Umfangs­ fläche von sich eine Kugelschraubennut (12a) aufweist, die der genannten Kugelschraubennut der genannten Spin­ delwelle (11) gegenüberliegend angeordnet ist,
eine Mehrzahl von Kugeln (13), die zwischen der Kugel­ schraubennut (11a) der Spindelwelle (11) und der Kugel­ schraubennut (12a) der Kugelmutter (12) eingepaßt sind, damit sich die Spindelwelle (11) und die Kugelmutter (12) spiralförmig in Bezug zueinander bewegen,
ein Masseglied (15) zur Schwingungsbegrenzung, das in die Bohrung der Spindelwelle (11) mit einem Zwischen­ raum (C1) in seiner Durchmesserrichtung eingeführt ist, und
Halteringe (25) für das Masseglied (15) zur Schwin­ gungsbegrenzung, die jeweils zwischen eine äußere Ober­ fläche des Masseglieds (15) zur Schwingungsbegrenzung und eine innere Oberfläche der Bohrung der Spindelwelle (11) eingefügt sind und zwei oder mehrere Abstützpunkte liefern, die in axialer Richtung des Masseglieds (15) zur Schwingungsbegrenzung voneinander beabstandet sind, wobei geringe Zwischenräume zwischen wenigstens den äußeren Oberflächen der Halteringe (25) und der inneren Oberfläche der Bohrung vorgesehen sind.
18. Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß Anspruch 17, da­ durch gekennzeichnet, daß die axialen Abstände der zwei oder mehreren Abstützpunkte, die durch die Halteringe (25) des Masseglieds (15) zur Schwingungsbegrenzung vorgesehen sind, voneinander unterschiedlich gemacht sind, so daß das Masseglied (15) zur Schwingungsbegren­ zung eine Mehrzahl von natürlichen Frequenzen aufweist.
19. Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß Anspruch 17, da­ durch gekennzeichnet, daß ferner geringe Zwischenräume (C2) zwischen den inneren Oberflächen der Halteringe (25) und der äußeren Oberfläche des Masseglieds (15) zur Schwingungsbegrenzung vorgesehen sind.
20. Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß Anspruch 17, da­ durch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Halteringe (25) an der Spindelwelle (11) durch eine Stellschraube befestigt sind.
21. Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß Anspruch 17, da­ durch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Halteringe (25) an der Spindelwelle (11) durch Schrumpfpassung be­ festigt sind.
22. Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß Anspruch 17, da­ durch gekennzeichnet, daß das Masseglied (15) zur Schwingungsbegrenzung in eine Mehrzahl von Abschnitten unterteilt ist.
23. Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß Anspruch 17, da­ durch gekennzeichnet, daß das Masseglied (15) zur Schwingungsbegrenzung in axialer Richtung der Spindel­ welle (11) durch zwei Einstellschrauben beschränkt ist, die mit der Bohrung in Gewindeeingriff stehen.
24. Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß Anspruch 17, da­ durch gekennzeichnet, daß das Masseglied (15) zur Schwingungsbegrenzung mit einem Kunstharzrohr überdeckt ist.
25. Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß Anspruch 17, da­ durch gekennzeichnet, daß das Masseglied (15) zur Schwingungsbegrenzung mit einem Gummirohr überdeckt ist.
26. Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß Anspruch 17, da­ durch gekennzeichnet, daß das Masseglied (15) zur Schwingungsbegrenzung mit einem Kunstharz überzogen ist.
27. Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß Anspruch 17, da­ durch gekennzeichnet, daß das Masseglied (15) zur Schwingungsbegrenzung mit einem Gummi überzogen ist.
28. Kugelumlaufspindelvorrichtung gemäß Anspruch 17, da­ durch gekennzeichnet, daß es ferner ein Abdeckteil um­ faßt, das mit einem Endabschnitt der Bohrung in Gewin­ deeingriff steht, und ein Pufferteil, das an einer in­ neren Endseite des Abdeckteils befestigt ist.
29. Eine Tischantriebsvorrichtung, gekennzeichnet durch:
ein Basisteil (1),
eine Spindelwelle (11), die zwei an dem Basisteil (1) befestigte Endabschnitte aufweist, die eine Kugel­ schraubennut (11a) auf ihrer Umfangsoberfläche und eine Bohrung aufweist,
ein an dem Basisteil (1) derart gehaltener Tisch (1), daß der Tisch (1) in einer axialen Richtung der Spin­ delwelle (11) parallel zu ihr frei bewegbar ist,
eine Kugelmutter (12), die auf einer inneren Umfangs­ fläche von sich eine Kugelschraubennut (12a) aufweist, die der genannten Kugelschraubennut der genannten Spin­ delwelle (11) gegenüberliegend angeordnet ist, und drehbar an den Tisch (1) gehalten ist,
eine Mehrzahl von Kugeln (13), die zwischen der Kugel­ schraubennut (11a) der Spindelwelle (11) und der Kugel­ schraubennut (12a) der Kugelmutter (12) eingepaßt sind, damit sich die Spindelwelle (11) und die Kugelmutter (12) spiralförmig in Bezug zueinander bewegen,
eine an dem Tisch angebracht Antriebsvorrichtung zum Drehen der Kugelmutter (12),
ein Masseglied (15) zur Schwingungsbegrenzung, das in die Bohrung der Spindelwelle (11) eingeführt ist, und
ein Dämpfungsglied (30), das zwischen eine äußere Ober­ fläche des Masseglieds (15) zur Schwingungsbegrenzung und eine innere Oberfläche der Bohrung der Spindelwelle (11) eingefügt ist, um eine Berührung zwischen dem Mas­ seglied (15) zur Schwingungsbegrenzung und der Bohrung zu verhindern.
30. Tischantriebsvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Dämpfungsteil ein aus der Gruppe gewähltes ist, die aus einem Gummiteil und einem Kunst­ harzteil (30) besteht.
31. Tischantriebsvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie ferner umfaßt Halteringe (25) für das Masseglieds (15) zur Schwingungsbegrenzung, die je­ weils zwischen die äußere Oberfläche des Masseglieds (15) zur Schwingungsbegrenzung und die innere Oberflä­ che der Bohrung der Spindelwelle (11) eingefügt sind und zwei oder mehrere Abstützpunkte liefern, die in axialer Richtung des Masseglieds (15) zur Schwingungs­ begrenzung voneinander beabstandet sind, wobei geringe Zwischenräume zwischen wenigstens den äußeren Oberflä­ chen der Halteringe (25) und der inneren Oberfläche der Bohrung vorgesehen sind.
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