JP2007212177A - Torque fluctuation measuring device for ball screw - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ボールねじのトルク変動を測定するときに用いられるボールねじ用トルク変動測定装置に関する。 The present invention relates to a ball screw torque fluctuation measuring device used when measuring a torque fluctuation of a ball screw.
工作機械などの各種の産業機械では、回転運動を直線運動に変換する機械要素として、例えば図5に示すようなボールねじが用いられている場合が多い。このボールねじはねじ軸1及びナット2を備えており、ねじ軸1の外周面にはボールねじ溝3が形成されている。このボールねじ溝3はナット2の内周面に形成されたボールねじ溝4と対向しており、ボールねじ溝3とボールねじ溝4との間に設けられたボール5は、例えばねじ軸1が軸芯回りに回転すると、ボールねじ溝3,4間に形成されたボール転動路を転動した後、ナット2に組付けられたボール循環チューブ6内を転動して無限循環するようになっている。
ところで、このようなボールねじのトルク変動を測定する場合、従来では、ボールねじのナットに回り止めバーを取り付け、この回り止めバーを介してナットの回転トルクをトルク検出器で検出することによってボールねじのトルク変動を測定するようにしている。
In various industrial machines such as machine tools, for example, a ball screw as shown in FIG. 5 is often used as a mechanical element that converts rotational motion into linear motion. This ball screw includes a screw shaft 1 and a
By the way, when measuring such a torque fluctuation of a ball screw, conventionally, a ball stopper is attached to a nut of the ball screw, and the torque of the nut is detected by a torque detector via the rotation stopper bar. The torque fluctuation of the screw is measured.
しかしながら、このような方法においては、トルク検出器がナットの回転トルクを回り止めバーを介して検出しているため、ボールねじの微小なトルク変動までは精度よく測定することが困難であった。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、ボールねじのトルク変動を精度よく測定することのできるボールねじ用トルク変動測定装置を提供することを目的とするものである。
However, in such a method, since the torque detector detects the rotational torque of the nut via the non-rotating bar, it is difficult to accurately measure even a small torque fluctuation of the ball screw.
The present invention has been made paying attention to such a problem, and an object of the present invention is to provide a ball screw torque fluctuation measuring device capable of accurately measuring the torque fluctuation of a ball screw. .
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、ボールねじのねじ軸を回転させたときに前記ナットに発生する回転トルクを検出するトルク検出器と、このトルク検出器を支持する検出器支持機構とを備えてなるボールねじ用トルク変動測定装置であって、前記トルク検出器が、前記ねじ軸を通すためのねじ軸挿通孔を有するトルク検出板と、前記ボールねじのナット固定用フランジに形成された複数のボルト挿通孔のうちいずれか一つのボルト挿通孔と各々嵌合するように前記トルク検出板に設けられた少なくとも二つのロードセルとからなることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is directed to a torque detector for detecting a rotational torque generated in the nut when a screw shaft of a ball screw is rotated, and a detection for supporting the torque detector. A torque variation measuring device for a ball screw comprising a device support mechanism, wherein the torque detector includes a torque detection plate having a screw shaft insertion hole for allowing the screw shaft to pass therethrough, and a nut fixing of the ball screw. It comprises at least two load cells provided on the torque detection plate so as to be fitted to any one bolt insertion hole among a plurality of bolt insertion holes formed in the flange.
請求項2の発明は、請求項1記載のボールねじ用トルク変動測定装置において、前記検出器支持機構が、ベースと、このベースの上面部にリニアガイドレールを介してスライド可能に設けられたスライダと、このスライダの上面部から上方に突設された検出器支持部材とを備えてなることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1記載のボールねじ用トルク変動測定装置において、前記検出器支持機構が、前記ナットのフランジ側端面と対向するドーナツ状の検出器取付け面を有する検出器支持部材と、この検出器支持部材の前記検出器取付け面に取付けられた前記トルク検出器を前記ナットのフランジ側端面に押当てる検出器押当て機構とを備えてなることを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項3記載のボールねじ用トルク変動測定装置において、前記検出器押当て機構が、前記検出器支持部材の検出器取付け面から前記ナットのフランジ側端面に向かって延出する複数のL字形アームから構成されていることを特徴とする。
The invention according to
The invention according to claim 3 is the ball screw torque fluctuation measuring device according to claim 1, wherein the detector support mechanism has a donut-shaped detector mounting surface facing the flange side end surface of the nut. And a detector pressing mechanism for pressing the torque detector mounted on the detector mounting surface of the detector support member against the flange side end surface of the nut.
According to a fourth aspect of the present invention, in the ball screw torque fluctuation measuring device according to the third aspect, the detector pressing mechanism extends from the detector mounting surface of the detector support member toward the flange side end surface of the nut. It is comprised from the several L-shaped arm to take out.
本発明によれば、ボールねじのトルク変動を測定する際に、回り止めバーを使用せずにナットの回転トルクをトルク検出器で検出できるので、ボールねじのトルク変動を精度よく測定することができる。 According to the present invention, when measuring the torque fluctuation of the ball screw, the torque torque of the ball screw can be accurately measured because the torque detector can detect the rotational torque of the nut without using a detent bar. it can.
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、本発明の第1の実施形態に係るボールねじ用トルク変動測定装置の概略構成図である。同図に示すように、本発明の第1の実施形態に係るボールねじ用トルク変動測定装置10は、ボールねじのねじ軸1を回転させたときにナット2に発生する回転トルクを検出するトルク検出器11と、このトルク検出器11をねじ軸1の軸方向に移動可能に支持する検出器支持機構12とを備えている。ここで、検出器支持機構12はベース13と、このベース13上にリニアガイドレール14を介してスライド可能に設けられたスライダ15とを有しており、トルク検出器11はスライダ15の上面部から上方に突設された棒状をなす検出器支持部材16の上端部に取り付けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a ball screw torque fluctuation measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention. As shown in the figure, the ball screw torque
また、検出器支持機構12はねじ軸1をガイドするガイドリング17を有しており、このガイドリング17はスライダ15の上面部から上方に突設された棒状をなすガイドリング支持部材18の上端部に固定されている。
一方、トルク検出器11はボールねじのナット固定用フランジ7とほぼ同等の直径で円形状に形成されたトルク検出板19を有しており、このトルク検出板19の中央部には、ねじ軸1を通すためのねじ軸挿通孔20(図2参照)が設けられている。
The
On the other hand, the
トルク検出板19はナット2のフランジ側端面2aと対向するドーナツ状のロードセル取付け面19a(図3参照)を有しており、このロードセル取付け面19aには、図2に示すように、三つのピン型ロードセル21が固設されている。これらのピン型ロードセル21はナット固定用フランジ7の円周方向に等間隔でロードセル取付け面19a上に固設されており、各ロードセル21はナット固定用フランジ7に設けられた複数のボルト挿通孔8のうちいずれか一つのボルト挿通孔8と嵌合するようになっている。
The
このような構成において、ボールねじのトルク変動を測定する場合は、トルク検出板19のねじ軸挿通孔20にボールねじのねじ軸1を通した後、トルク検出板19に取付けられたロードセル21をナット固定用フランジ7のボルト挿通孔8に嵌入する。そして、この状態でボールねじのねじ軸1を回転させると、ナット固定用フランジ7のボルト挿通孔8に嵌め込まれたロードセル21によってボールねじのトルク変動を測定することができる。
In such a configuration, when measuring the torque fluctuation of the ball screw, after passing the screw shaft 1 of the ball screw through the screw
上述した本発明の第1の実施形態では、ナット2の回転トルクを検出するトルク検出器11を、ねじ軸挿通孔20を有するトルク検出板19と、ナット固定用フランジ7に設けられた複数のボルト挿通孔8のうちいずれか一つのボルト挿通孔8と嵌合するようにトルク検出板19に固設された三つのピン型ロードセル21とから構成したことで、前述した従来技術のように、ボールねじのトルク変動を測定する際に回り止めバーを使用せずにナット2の回転トルクをトルク検出器11で検出できるので、ボールねじのトルク変動を精度よく測定することができる。
In the above-described first embodiment of the present invention, the
次に、本発明の第2の実施形態について図4を参照して説明する。
図4において、本発明の第2の実施形態に係るボールねじ用トルク変動測定装置は、ボールねじのねじ軸1を回転させたときにナット2に発生する回転トルクを検出するトルク検出器11と、このトルク検出器11をボールねじに対して回転可能に支持する検出器支持機構23とを備えて構成されている。ここで、トルク検出器11はナット固定用フランジ7とほぼ同等の直径で円形状に形成されたトルク検出板19を有しており、このトルク検出板19の中央部には、ねじ軸1を通すためのねじ軸挿通孔20が設けられている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 4, a torque fluctuation measuring device for a ball screw according to a second embodiment of the present invention includes a
また、トルク検出器11はナット固定用フランジ7に設けられた複数のボルト挿通孔8の一つに嵌合する三つのピン型ロードセル21を有しており、これらのロードセル21はナット固定用フランジ7に向かって突出するようにトルク検出板19に設けられている。
一方、検出器支持機構23はトルク検出器11を支持する検出器支持部材24を有している。この検出器支持部材24はブロック状に形成されており、ボールねじのトルク変動を測定するときには、検出器支持部材24内に形成されたねじ軸挿通孔25にねじ軸1を通してトルク変動を測定する構成となっている。
The
On the other hand, the
また、検出器支持機構23は、検出器支持部材24の検出器取付け面24aに取付けられたトルク検出器11をナット2のフランジ側端面2aに押当てる検出器押当て機構26を有している。この検出器押当て機構26は検出器支持部材24の検出器取付け面24aからナット2のフランジ側端面2aに向かって延出する複数のL字形アーム27から構成されており、これら各アーム27の先端部がナット固定用フランジ7にボールベアリング28を介して係合することによってトルク検出器11がナット2のフランジ側端面2aに押圧される構成となっている。
The
このように構成される本発明の第2の実施形態では、第1の実施形態と同様に、ボールねじのトルク変動を測定する際に回り止めバーを使用せずにナット2の回転トルクをトルク検出器11で検出できるので、ボールねじのトルク変動を精度よく測定することができる。
なお、上述した第1及び第2の実施形態では三つのロードセル21をトルク検出板19に取付けたが、トルク検出板19に取付けられるロードセル21の個数を二つにしても同様の効果を得ることができる。
In the second embodiment of the present invention configured as described above, similarly to the first embodiment, the torque of the
In the first and second embodiments described above, the three
1 ねじ軸
2 ナット
3,4 ボールねじ溝
5 ボール
6 ボール循環チューブ
7 ナット固定用フランジ
8 ボルト挿通孔
11 トルク検出器
12 検出器支持機構
13 ベース
14 リニアガイドレール
15 スライダ
16 検出器支持部材
17 ガイドリング
18 ガイドリング支持部材
19 トルク検出板
20 ねじ軸挿通孔
21 ロードセル
23 検出器支持機構
24 検出器支持部材
25 ねじ軸挿通孔
26 検出器押当て機構
27 L字形アーム
28 ボールベアリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
Priority Applications (1)
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JP2006029802A JP2007212177A (en) | 2006-02-07 | 2006-02-07 | Torque fluctuation measuring device for ball screw |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103512745A (en) * | 2013-10-12 | 2014-01-15 | 无锡创明传动工程有限公司 | Torque loading mechanism |
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CN106185431A (en) * | 2016-08-30 | 2016-12-07 | 昆山宝锦激光拼焊有限公司 | A kind of stop gauge |
CN109696261A (en) * | 2018-12-28 | 2019-04-30 | 南京康尼机电股份有限公司 | A kind of rectangularity measures the device of roller bolt stress in feed screw nut |
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2006
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CN109696261B (en) * | 2018-12-28 | 2024-03-08 | 南京康尼机电股份有限公司 | Device for measuring stress of rolling pin in screw nut by right angle method |
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