JP2003120779A - Ball screw device - Google Patents
Ball screw deviceInfo
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- JP2003120779A JP2003120779A JP2001322278A JP2001322278A JP2003120779A JP 2003120779 A JP2003120779 A JP 2003120779A JP 2001322278 A JP2001322278 A JP 2001322278A JP 2001322278 A JP2001322278 A JP 2001322278A JP 2003120779 A JP2003120779 A JP 2003120779A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械や産業用
ロボットなどで使用されるボールねじ装置に関し、特
に、スライドテーブル等の可動体を直線的に駆動する手
段として用いられるボールねじ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】工作機械や産業用ロボットなどでは、ス
ライドテーブル等の可動体を直線的に駆動する手段とし
て、図２に示すようなボールねじ装置が使用されてい
る。このボールねじ装置はベース１と、このベース１上
にサポート部材２，３を介して支持されたボールねじ４
と、このボールねじ４を駆動する駆動モータ５とから構
成されている。
【０００３】ボールねじ４は、外周面に螺旋状の転動体
軌道溝を有するねじ軸４ａと、このねじ軸４ａの外周に
設けられたナット４ｂと、このナット４ｂ内に転動自在
に組み込まれた多数の球状転動体（図示せず）とを備え
て構成されており、ナット４ｂの内周面には、前記転動
体軌道溝との間に転動体転走路を形成する転動体転走溝
が螺旋状に形成されている。駆動モータ５はモータ軸５
ａを有しており、このモータ軸５ａにはボールねじ４の
ねじ軸４ａがカップリング６を介して連結されている。
【０００４】このように構成されるボールねじ装置は、
駆動モータ５によりボールねじ４のねじ軸４ａを駆動す
ると、ボールねじ４のナット４ｂがねじ軸４ａの軸方向
に移動するため、スライドテーブル等の可動体を直線的
に駆動することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなボールねじ装置では、次のような問題を有してい
た。ボールねじ４のねじ軸４ａと駆動モータ５のモータ
軸４ａとを連結するカップリング６や、サポート部材３
内に組み込まれたアンギュラ玉軸受７を固定するための
ロックナット８などを必要とするため、装置の軸方向長
さが長くなったり、部品点数が多くなり、コスト高にな
るなどの問題があった。また、カップリングには、ねじ
軸とモータ軸の芯違いを吸収するために、ばね要素を有
するフレキシブルカップリングが使用されることが多
く、モータまでを含めた軸全体のねじり剛性が低下する
原因であった。そのため、高速動作時に不安定な振動が
発生することがあった。
【０００６】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、ねじ軸の軸方向に
沿う装置の長さを短くできると共に部品点数の削減を図
ることのできるボールねじ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、螺旋状の転動体軌道溝を外周面に有する
ねじ軸と、前記転動体軌道溝と対向する転動体転走溝を
内周面に有するナットと、前記転動体転動溝と前記転動
体転走溝との間に転動自在に配設された多数の転動体
と、前記ねじ軸を回転駆動する駆動モータと、前記ねじ
軸のモータ側端部を支持するモータ側サポートとを備え
たボールねじ装置において、前記駆動モータと前記モー
タ側サポートとを一体に構成したことを特徴とする。
【０００８】このような構成であると、ねじ軸とモータ
軸とを連結するカップリングやアンギュラ玉軸受を固定
するためのロックナットが不要となるため、ねじ軸の軸
方向に沿う駆動装置の長さを短くすることができる。ま
た、ねじ軸と駆動モータのモータ軸とを連結するフレキ
シブルカップリングやロックナットなどが不要となるた
め、部品点数の削減を図ることができる。また、フレキ
シブルカップリングなどのばね要素が無いため、モータ
まで含めた軸全体のねじり方向の剛性を高めることがで
き、高速応答性を向上できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態（以
下、本実施形態と略記する）を示す図であり、図１は本
実施形態に係るボールねじ装置の概略構成を示す図であ
る。同図に示すように、本実施形態に係るボールねじ装
置１０はベース１１と、このベース１１上にサポート部
材１２，１３を介して支持されたボールねじ１４と、こ
のボールねじ１４を駆動する駆動モータ１５とから構成
されている。
【００１０】ボールねじ１４は外周面に螺旋状の転動体
軌道溝を有するねじ軸１４ａと、このねじ軸１４ａの外
周に設けられたナット１４ｂと、このナット１４ｂ内に
転動自在に組み込まれた多数の球状転動体（図示せず）
とを備えて構成されており、ナット１４ｂの内周面に
は、前記転動体軌道溝との間に転動体転走路を形成する
転動体転走溝が螺旋状に形成されている。駆動モータ１
５はベース１１上に固定されたモータハウジング１５１
と、このモータハウジング１５１の後端に設けられたエ
ンコーダ１５２とを備えており、ハウジング１５１はね
じ軸１４ａのモータ側端部を支持するサポート部材１３
と一体に形成されている。また、駆動モータ１５は筒状
のロータ１５３と、このロータ１５３の外周面に取付け
られたロータマグネット１５４と、このロータマグネッ
ト１５４の外周に設けられたステータ１５５とを備えて
おり、ロータ１５３の内周面には、ボールねじ１４のね
じ軸１４ａが固定されている。なお、ステータ１５５は
ハウジング１５１の内周面に固定されたステータコア１
５５ａと、このステータコア１５５ａに装着されたステ
ータコイル１５５ｂとから構成されている。
【００１１】このような構成において、駆動モータ１５
のロータマグネット１５４とステータ１５５との間に周
方向の回転力が発生すると、ボールねじ１４のねじ軸１
４ａが駆動モータ１５のロータ１５３と一体に回転す
る。このとき、ボールねじ１４のナット１４ｂ内に組み
込まれた球状転動体がねじ軸１４ａの転動体軌道溝とナ
ット１４ｂの転動体転走溝との間を転走することによっ
て、ナット１４ｂがねじ軸１４ａの軸方向に相対移動す
る。
【００１２】上記のように構成されるボールねじ装置で
は、駆動モータ１５のハウジング１５１がねじ軸１４ａ
のモータ側端部を支持するサポート部材１３と一体化さ
れており、ねじ軸１４ａと駆動モータ１５のモータ軸と
を連結するカップリングやアンギュラ玉軸受を固定する
ためのロックナットなどが不要となるため、装置の軸方
向長さを短くでき、また部品点数の削減を図ることがで
きる。なお、本発明は上述した実施形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で様々な変
形が実施可能である。たとえば、転動体の形状は球状に
限らず、円筒状や円錐状あるい球面ころ形状等でもよ
い。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るボー
ルねじ装置によれば、ねじ軸と駆動モータのモータ軸と
を連結するフレキシブルカップリングやロックナットな
どが不要となるので、ねじ軸の軸方向に沿う装置の長さ
を短くできると共に部品点数の削減を図ることができ
る。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ball screw device used in a machine tool, an industrial robot, and the like, and in particular, to linearly drive a movable body such as a slide table. The present invention relates to a ball screw device used as a means for performing the operation. 2. Description of the Related Art In a machine tool or an industrial robot, a ball screw device as shown in FIG. 2 is used as a means for linearly driving a movable body such as a slide table. The ball screw device includes a base 1 and a ball screw 4 supported on the base 1 via support members 2 and 3.
And a drive motor 5 for driving the ball screw 4. A ball screw 4 has a screw shaft 4a having a spiral rolling element raceway groove on the outer peripheral surface, a nut 4b provided on the outer periphery of the screw shaft 4a, and is rotatably incorporated in the nut 4b. Rolling element rolling grooves which form rolling element rolling paths between the rolling element raceway grooves and the inner peripheral surface of the nut 4b. Are spirally formed. The drive motor 5 is a motor shaft 5
The screw shaft 4a of the ball screw 4 is connected to the motor shaft 5a via a coupling 6. [0004] The ball screw device configured as above is
When the screw shaft 4a of the ball screw 4 is driven by the drive motor 5, the nut 4b of the ball screw 4 moves in the axial direction of the screw shaft 4a, so that a movable body such as a slide table can be driven linearly. [0005] However, the above-described ball screw device has the following problems. A coupling 6 for connecting the screw shaft 4a of the ball screw 4 and the motor shaft 4a of the drive motor 5,
Since a lock nut 8 and the like for fixing the angular ball bearing 7 incorporated therein are required, there are problems such as an increase in the axial length of the device, an increase in the number of parts, and an increase in cost. Was. In addition, a flexible coupling having a spring element is often used as a coupling in order to absorb the difference between the screw shaft and the motor shaft, which reduces the torsional rigidity of the entire shaft including the motor. Met. As a result, unstable vibration may occur during high-speed operation. The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to reduce the length of the device along the axial direction of the screw shaft and to reduce the number of parts. A ball screw device is provided. [0007] In order to achieve the above object, the present invention provides a screw shaft having a spiral rolling element raceway groove on the outer peripheral surface, and a rolling element opposed to the rolling element raceway groove. A nut having a rolling groove on the inner peripheral surface, a number of rolling elements rotatably disposed between the rolling element rolling groove and the rolling element rolling groove, and rotationally driving the screw shaft; In a ball screw device including a drive motor and a motor-side support that supports a motor-side end of the screw shaft, the drive motor and the motor-side support are integrally formed. [0008] With this configuration, a coupling for connecting the screw shaft and the motor shaft and a lock nut for fixing the angular ball bearing are not required, so that the length of the driving device along the axial direction of the screw shaft is eliminated. Can be shortened. In addition, since a flexible coupling or a lock nut for connecting the screw shaft and the motor shaft of the drive motor is not required, the number of parts can be reduced. Further, since there is no spring element such as a flexible coupling, the rigidity of the entire shaft including the motor can be increased in the torsional direction, and the high-speed response can be improved. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the present invention (hereinafter abbreviated as the present embodiment), and FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a ball screw device according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, a ball screw device 10 according to the present embodiment includes a base 11, a ball screw 14 supported on the base 11 via support members 12, 13, and a drive for driving the ball screw 14. And a motor 15. The ball screw 14 has a screw shaft 14a having a spiral rolling element raceway groove on the outer peripheral surface, a nut 14b provided on the outer periphery of the screw shaft 14a, and is rotatably incorporated in the nut 14b. Many spherical rolling elements (not shown)
The rolling element rolling groove forming a rolling element rolling path between the nut 14b and the rolling element raceway groove is formed in a spiral shape on the inner peripheral surface of the nut 14b. Drive motor 1
5 is a motor housing 151 fixed on the base 11
And an encoder 152 provided at the rear end of the motor housing 151. The housing 151 is a support member 13 that supports the motor-side end of the screw shaft 14a.
And are integrally formed. The drive motor 15 includes a cylindrical rotor 153, a rotor magnet 154 attached to the outer peripheral surface of the rotor 153, and a stator 155 provided on the outer periphery of the rotor magnet 154. The screw shaft 14a of the ball screw 14 is fixed to the peripheral surface. The stator 155 is a stator core 1 fixed to the inner peripheral surface of the housing 151.
55a and a stator coil 155b mounted on the stator core 155a. In such a configuration, the drive motor 15
When a circumferential rotational force is generated between the rotor magnet 154 and the stator 155, the screw shaft 1 of the ball screw 14
4a rotates integrally with the rotor 153 of the drive motor 15. At this time, the spherical rolling element incorporated in the nut 14b of the ball screw 14 rolls between the rolling element raceway groove of the screw shaft 14a and the rolling element rolling groove of the nut 14b. It relatively moves in the axial direction of 14a. In the ball screw device configured as described above, the housing 151 of the drive motor 15 is mounted on the screw shaft 14a.
And the support member 13 supporting the motor-side end of the drive motor 15, and a coupling for connecting the screw shaft 14a and the motor shaft of the drive motor 15 and a lock nut for fixing an angular ball bearing are not required. Therefore, the axial length of the device can be shortened, and the number of parts can be reduced. The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the shape of the rolling element is not limited to a spherical shape, and may be a cylindrical shape, a conical shape, a spherical roller shape, or the like. As described above, according to the ball screw device of the present invention, a flexible coupling and a lock nut for connecting the screw shaft and the motor shaft of the drive motor are not required. The length of the device along the axial direction of the screw shaft can be shortened, and the number of parts can be reduced.
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るボールねじ装置の概
略構成を示す図である。
【図２】従来のボールねじ装置を示す図である。
【符号の説明】
１１ ベース
１２ サポート部材
１３ サポート部材
１４ ボールねじ
１４ａ ねじ軸
１４ｂ ナット
１５ 駆動モータ
１５１ モータハウジング
１５３ ロータ
１５４ ロータマグネット
１５５ ステータBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a ball screw device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view showing a conventional ball screw device. [Description of Signs] 11 Base 12 Support member 13 Support member 14 Ball screw 14a Screw shaft 14b Nut 15 Drive motor 151 Motor housing 153 Rotor 154 Rotor magnet 155 Stator
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂谷 郁紀 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3J062 AA21 AA38 AB22 AC07 BA11 CD04 CD22 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Ikuki Sakatani Kanagawa Prefecture Fujisawa City Kugenuma Shinmei 1-chome 5-50 Nippon Seiko Co., Ltd. F term (reference) 3J062 AA21 AA38 AB22 AC07 BA11 CD04 CD22
Claims (1)
ねじ軸と、前記転動体軌道溝と対向する転動体転走溝を
内周面に有するナットと、前記転動体転動溝と前記転動
体転走溝との間に転動自在に配設された多数の転動体
と、前記ねじ軸を回転駆動する駆動モータと、前記ねじ
軸のモータ側端部を支持するモータ側サポートとを備え
たボールねじ装置において、 前記駆動モータと前記モータ側サポートとを一体に構成
したことを特徴とするボールねじ装置。Claims: 1. A screw shaft having a spiral rolling element raceway groove on an outer peripheral surface, a nut having a rolling element rolling groove opposed to the rolling element raceway groove on an inner peripheral surface, and A number of rolling elements rotatably disposed between the rolling element rolling grooves and the rolling element rolling grooves, a drive motor for rotating the screw shaft, and a motor-side end of the screw shaft; A ball screw device comprising a motor-side support for supporting, wherein the drive motor and the motor-side support are integrally formed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001322278A JP2003120779A (en) | 2001-10-19 | 2001-10-19 | Ball screw device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001322278A JP2003120779A (en) | 2001-10-19 | 2001-10-19 | Ball screw device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003120779A true JP2003120779A (en) | 2003-04-23 |
Family
ID=19139351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001322278A Pending JP2003120779A (en) | 2001-10-19 | 2001-10-19 | Ball screw device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003120779A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106965168A (en) * | 2016-01-13 | 2017-07-21 | 大银微系统股份有限公司 | Industrial robot |
-
2001
- 2001-10-19 JP JP2001322278A patent/JP2003120779A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106965168A (en) * | 2016-01-13 | 2017-07-21 | 大银微系统股份有限公司 | Industrial robot |
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Legal Events
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