JP2011163505A - Feed screw with linear motion bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子部品をプリント配線板の表面に装着する電子部品装着装置の部品として特に有利に用いることができる直動軸受付き送りねじに関する。 The present invention relates to a feed screw with a linear motion bearing that can be used particularly advantageously as a component of an electronic component mounting apparatus that mounts an electronic component on the surface of a printed wiring board.
従来より、プリント配線板の上方に、下端に電子部品を吸着させたノズルを備える軸体を配置して、この軸体を電子部品が所定の角度で配置されるように周方向に回転移動させ、次いで下方に(プリント配線板の側に)直線移動させることにより、電子部品を所定の角度でプリント配線板の表面の所定位置に装着する電子部品装着装置が知られている。プリント配線板の表面に多数の電子部品を短時間で装着するため、電子部品を移動させる軸体の高速での回転移動と直線移動とが繰り返して行なわれる。 Conventionally, a shaft body having a nozzle with an electronic component adsorbed on the lower end is arranged above the printed wiring board, and the shaft body is rotated and moved in the circumferential direction so that the electronic component is disposed at a predetermined angle. Then, an electronic component mounting apparatus is known in which the electronic component is mounted at a predetermined position on the surface of the printed wiring board at a predetermined angle by linearly moving downward (to the printed wiring board side). In order to mount a large number of electronic components on the surface of the printed wiring board in a short time, the shaft body for moving the electronic components is repeatedly rotated and linearly moved at a high speed.
上記軸体の回転移動と直線移動(滑動)とを実現するため、直動軸受と送りねじとが組み合わされた構成の直動軸受付き送りねじが用いられている。 In order to realize the rotational movement and linear movement (sliding) of the shaft body, a feed screw with a linear motion bearing having a combination of a linear motion bearing and a feed screw is used.
特許文献1には、図1及び図2に示す直動軸受付き送りねじ10が開示されている。直動軸受付き送りねじ10は、外周面にねじ溝11aを備える軸体11と、軸体11の周囲に配置された内周面にねじ溝12aを備えるナット12とが、両者のねじ溝11a、12aに収容された複数個のボール13を介して相互に回転可能に嵌め合わされてなる送りねじ(ボールねじ)14の軸体11の外周面に、各々が軸体11のねじ溝11aの深さよりも小さな深さを有し、ねじ溝11aに交差して軸方向に延びる複数本の直線溝11bが形成され、この軸体11を係合手段を介して非回転にて滑動可能に収容している外筒16を持つ直動軸受17を備えた構成を有している。
直動軸受17の外筒16の内周面には複数本の直線溝16bが備えられている。そして上記係合手段としては、軸体11の各直線溝11bと外筒16の各直線溝16bとに収容された複数個の球体15が用いられている。外筒16の内側には、両端部にて互いに接続された貫通溝18aと非貫通溝18bとから構成される球体循環路18cを備える筒状球体保持器18が備えられている。複数個の球体15は筒状球体保持器18の球体循環路18cに収容されている。
A plurality of
外筒16と軸体11とは、複数個の球体15を介して互いに係合している。これにより直動軸受17の外筒16に収容された軸体11の周方向への回転移動(外筒16に対する軸体11の相対的な回転移動)が防止され、そして長さ方向への直線移動は可能とされている。
The
従って、直動軸受17の外筒16を周方向に回転移動することにより、軸体11を外筒16と共に周方向に回転移動させることができる。一方、送りねじ14のナット12を周方向に回転移動させることにより、軸体11をその長さ方向(軸方向)に直線移動させることができる。
Therefore, the
特許文献2の第7図には、軸体(スプライン軸)と、この軸体を複数個の柱状体(ローラー)を介して非回転にて滑動可能に収容している外筒(スリーブ)を備える直動軸受とから構成されるスプラインが開示されている。この軸体の外周面には、複数本の直線溝(幅広の溝)が形成されている。各直線溝の両側面と軸体の外周面との角にはそれぞれ丸溝が形成されている。そして上記柱状体は各直線溝の各丸溝に収容されている。軸体の丸溝と柱状体とのすきまを調節するため、外筒と柱状体との間には柱状体を丸溝の側に移動させる押さえ板が備えられている。外筒は二つ割りにされていて、これらの間に上記押さえ板の駆動に用いるテーパーギブが設置されている。 FIG. 7 of Patent Document 2 shows a shaft body (spline shaft) and an outer cylinder (sleeve) that accommodates the shaft body in a non-rotatable manner through a plurality of columnar bodies (rollers). A spline comprising a linear motion bearing provided is disclosed. A plurality of straight grooves (wide grooves) are formed on the outer peripheral surface of the shaft body. Round grooves are respectively formed at corners of both side surfaces of each linear groove and the outer peripheral surface of the shaft body. And the said columnar body is accommodated in each round groove of each linear groove. In order to adjust the clearance between the round groove and the columnar body of the shaft body, a pressing plate for moving the columnar body to the round groove side is provided between the outer cylinder and the columnar body. The outer cylinder is divided into two, and a taper gib used for driving the holding plate is installed between them.
同文献には、上記柱状体が荷重の方向、大きさの変化、振動により少しずつ回転するので柱状体の全面が均一に摩耗して寿命が長いと記載されている。 This document describes that the columnar body rotates little by little in the direction of load, change in size, and vibration, so that the entire surface of the columnar body is evenly worn and has a long life.
本発明者の検討によると、特許文献1の直動軸受付き送りねじ10は、軸体11の長さ方向への円滑な直線移動が妨げられる場合があることが判明した。例えば、軸体11の長さ方向への移動を続けると、軸体11の移動に必要な駆動力(ナット12の回転に必要なトルク)が断続的に大きくなることがある。その原因は次のように理解することができる。
According to the study of the present inventor, it has been found that the linear
図3は、図2に示す軸体11及び球体15の拡大図である。図3に示すように、軸体11の直線溝11bは、軸体11の長さ方向に垂直な断面において球体15の半径と同径の円弧の形状に設定されている。球体15は、外筒(図2:16)と直線溝11bとに挟まれて、その直線溝11bの内側面と接触する表面領域の全体に均一に圧力(予圧)が付与される。
FIG. 3 is an enlarged view of the
図4は、図3に示す軸体11及び球体15の平面図である。この軸体11が図の上側に移動する際には、球体15は直線溝11bに沿って軸体11の移動距離の半分の移動距離にて図の上側に移動(転動)する。従って、球体15は軸体11に対して相対的に下側に(図に記入した矢印19aが示す方向に)移動する。
FIG. 4 is a plan view of the
そして、球体15が軸体11のねじ溝11aに到達する際には、ねじ溝11aと直線溝11bとが互いに斜めに交差しているため、球体15は図の右側の部位からねじ溝11aに入り始める。従って、球体15の右側の部位に付与されている圧力(予圧)が先に解放される。このため、球体15は軸体11のねじ溝11aの内部に落ち込みながら周方向(図にて右方向)に微動して図に破線で示す位置に配置される。
When the
この球体は、後続の球体(図示していない)に押されて、図に破線で示す位置から更に矢印19bが示す方向に移動する。このため、球体15がねじ溝11aから直線溝11bに乗り上がる際(図に破線で示す位置から一点鎖線で示す位置に移動する際)に、球体15がねじ溝11aの側面、例えば、ねじ溝11aの側面の直線溝11bに近接する表面領域21に接触(衝突)して、これにより軸体11の長さ方向への円滑な直線移動が妨げられると理解される。このため、軸体11の移動に必要な駆動力が断続的に大きくなり、その結果、軸体11の直線移動(特に高速での直線移動)を繰り返すと軸体11や球体15が摩耗して耐久性に問題を生じる可能性がある。
This sphere is pushed by a subsequent sphere (not shown) and further moves in the direction indicated by the
直動軸受付き送りねじ10はまた、球体15を収容する球体循環路18cを備える筒状球体保持器18の製造に複雑な工程を必要とする。
The
特許文献2のスプラインは、軸体の各直線溝の両側面と軸体の外周面との角にそれぞれ丸溝が形成され、また各丸溝と柱状体とのすきまを調節する押さえ板が設置され、そして押さえ板の駆動に用いるテーパーギブが二つ割りにされた外筒の間に設置された複雑な構成を有しているため、その製造や組み立てに複雑な工程を必要とする。 In the spline of Patent Document 2, round grooves are formed at the corners of both sides of each linear groove of the shaft body and the outer peripheral surface of the shaft body, and a pressing plate for adjusting the clearance between each round groove and the columnar body is installed. In addition, since the taper gib used for driving the holding plate has a complicated configuration installed between the two outer cylinders, complicated steps are required for its manufacture and assembly.
本発明の課題は、軸体をその長さ方向に円滑に直線移動させることができ、そして製造も容易な直動軸受付き送りねじを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a feed screw with a linear motion bearing that can smoothly move a shaft body linearly in its length direction and is easy to manufacture.
本発明者は、外筒と軸体とが柱状体を介して係合した直動軸受を、外周面にねじ溝と直線溝とが互いに交差して形成されている軸体を備える直動軸受付き送りねじに採用することにより、この柱状体が単に軸体を支持するのみでなく、この軸体の円滑な直線移動を実現するとの新たな知見に基づいて研究を進めた結果、本発明に到達した。 The inventor has a linear motion bearing in which an outer cylinder and a shaft body are engaged via a columnar body, and a linear motion bearing having a shaft body in which a thread groove and a linear groove intersect each other on the outer peripheral surface. As a result of conducting research based on the new knowledge that this columnar body not only supports the shaft body but also realizes a smooth linear movement of the shaft body by adopting it as an attached feed screw, the present invention Reached.
本発明は、外周面にねじ溝を備える軸体と、この軸体の周囲に配置された内周面にねじ溝を備えるナットとが相互に回転可能に嵌め合わされてなる送りねじの上記軸体の外周面に、各々が軸体のねじ溝の深さよりも小さな深さを有し、このねじ溝に交差して軸方向に延びる複数本の直線溝が形成され、そして軸体を係合手段を介して非回転にて滑動可能に収容している外筒を持つ直動軸受を備える直動軸受付き送りねじであって、上記係合手段が、上記軸体の各直線溝に収容されて軸方向に伸びる柱状体であることを特徴とする直動軸受付き送りねじにある。 The present invention provides the above-described shaft body of a feed screw in which a shaft body having a thread groove on the outer peripheral surface and a nut having a thread groove on an inner peripheral surface disposed around the shaft body are rotatably fitted to each other. A plurality of linear grooves each having a depth smaller than the depth of the thread groove of the shaft body and extending in the axial direction across the thread groove, and the shaft body engaging means. A feed screw with a linear motion bearing including a linear motion bearing having an outer cylinder that is slidably accommodated in a non-rotatable manner, wherein the engagement means is accommodated in each linear groove of the shaft body. A feed screw with a linear motion bearing is characterized by being a columnar body extending in the axial direction.
本発明の直動軸受付き送りねじの好ましい態様は次の通りである。
(1)各柱状体がねじ溝のピッチの二倍を超える長さを有する。
(2)上記軸体の中心軸に垂直な方向に沿って切断した軸体及び各柱状体のそれぞれの断面が円形であって、前記断面における軸体の各直線溝の形状が柱状体の半径よりも大きな半径を持つ円弧の形状とされていて、この円弧の中心と、柱状体の中心と、軸体の中心とが一直線上に並ぶように設定されている。更に好ましくは、直線溝の円弧の半径が柱状体の半径の1.01〜1.4倍の範囲内にある。
(3)上記(2)の態様において、外筒の内周面に、それぞれ上記各柱状体を収容する複数本の直線溝が備えられている。更に好ましくは、外筒の内周面に互いに間隔を介して一対の周溝が形成され、各周溝のそれぞれに外周部が嵌め合わされた状態にて環状の止め具が備えられていて、そして両者の環状止め具の内周部の間に上記各柱状体が配置されている。
(4)軸体の直線溝の本数が三本以上である。
(5)軸体の外周面、ナットの内周面、外筒の内周面もしくは各柱状体の外周面に、フッ素樹脂薄膜もしくはダイヤモンドライクカーボン薄膜が形成されている。
(6)軸体とナットとの嵌め合わせが、両者のねじ溝の間に配置された複数個のボールを介してなされている。
The preferable aspect of the feed screw with a linear motion bearing of this invention is as follows.
(1) Each columnar body has a length exceeding twice the pitch of the thread groove.
(2) Each of the shaft body and each columnar body cut along a direction perpendicular to the central axis of the shaft body has a circular cross section, and the shape of each linear groove of the shaft body in the cross section is the radius of the columnar body. The center of the arc, the center of the columnar body, and the center of the shaft body are set in a straight line. More preferably, the radius of the arc of the straight groove is in the range of 1.01 to 1.4 times the radius of the columnar body.
(3) In the aspect of the above (2), a plurality of linear grooves for accommodating the respective columnar bodies are provided on the inner peripheral surface of the outer cylinder. More preferably, a pair of circumferential grooves are formed on the inner circumferential surface of the outer cylinder with a space between each other, and an annular stopper is provided in a state where the outer circumferential portion is fitted to each circumferential groove, and Each said columnar body is arrange | positioned between the inner peripheral parts of both annular stoppers.
(4) The number of linear grooves of the shaft body is three or more.
(5) A fluororesin thin film or a diamond-like carbon thin film is formed on the outer peripheral surface of the shaft body, the inner peripheral surface of the nut, the inner peripheral surface of the outer cylinder, or the outer peripheral surface of each columnar body.
(6) The shaft body and the nut are fitted together via a plurality of balls disposed between the screw grooves.
本発明の直動軸受付き送りねじは、外周面にねじ溝と直線溝とが互いに交差して形成されている軸体が、その各直線溝に収容された柱状体を介して直動軸受により支持されていて、この柱状体は軸体の直線溝に沿って移動する際にねじ溝の側面に衝突し難いため、軸体をその長さ方向に円滑に直線移動させることができる。 In the feed screw with a linear motion bearing of the present invention, a shaft body in which thread grooves and linear grooves intersect with each other is formed on the outer peripheral surface by linear motion bearings via columnar bodies accommodated in the linear grooves. Since this columnar body does not collide with the side surface of the screw groove when moving along the linear groove of the shaft body, the shaft body can be smoothly linearly moved in the length direction.
また、本発明の直動軸受付き送りねじは、外筒と軸体との係合手段として柱状体を備える簡単な構成の直動軸受が用いられていて、軸体の各直線溝に更に丸溝を形成する必要はなく、球体の循環路を形成する複雑な構成の保持器、押さえ板、そしてテーパーギブを備えておらず、従って外筒を二分割する必要もないため、その製造が極めて容易である。 In addition, the feed screw with a linear motion bearing according to the present invention uses a linear motion bearing having a simple structure including a columnar body as an engaging means between the outer cylinder and the shaft body, and further rounds each linear groove of the shaft body. It is not necessary to form a groove, and it is very easy to manufacture because it does not have a complicated structure cage, presser plate, and tapered gib that form a spherical circulation path, and therefore it is not necessary to divide the outer cylinder in two. It is.
本発明の直動軸受付き送りねじを添付の図面を用いて説明する。図5は、本発明の直動軸受付き送りねじの構成例を示す断面図である。そして図6は、図5に記入した切断線VI−VI線に沿って切断した直動軸受付き送りねじ50の断面図である。
A feed screw with a linear motion bearing of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration example of a feed screw with a linear motion bearing of the present invention. 6 is a cross-sectional view of the
本発明の直動軸受付き送りねじ50は、外周面にねじ溝51aを備える軸体51と、軸体51の周囲に配置された内周面にねじ溝52aを備えるナット52とが相互に回転可能に嵌め合わされてなる送りねじ54の軸体51の外周面に、各々が軸体51のねじ溝51aの深さよりも小さな深さを有し、ねじ溝51aに交差して軸方向に延びる複数本の直線溝51bが形成され、そして軸体51を係合手段を介して非回転にて滑動可能に収容している外筒56を持つ直動軸受57を備えた構成を有している。本発明の直動軸受付き送りねじ50は、上記係合手段として、軸体51の各直線溝51bに収容されて軸方向に伸びる柱状体55が用いられていることに主な特徴がある。
In the
直動軸受付き送りねじの駆動方法は、その取り付けの対象となる機械装置の構成に応じて様々である。例えば、直動軸受57の外筒56を周方向に回転移動することにより、軸体51を外筒56と共に周方向に回転移動させることができる。また、例えば、送りねじ54のナット52を周方向に回転移動させることにより、軸体51をその長さ方向(軸方向)に直線移動させることができる。なお、上記軸体51の回転移動により生じるナット52の軸体51の長さ方向への移動は、例えば、ナット52を軸体51と同じ向きに回転移動させることにより防止することができる。
There are various methods for driving the feed screw with the linear motion bearing depending on the configuration of the mechanical device to be attached. For example, the
直動軸受付き送りねじ50の軸体51は、各直線溝51bに収容された柱状体55に支持された状態にて直線移動(摺動)する。この際に、各柱状体55は、直線溝51bに案内されながら直線溝51bに沿って移動(軸体51に対して相対的に移動)するため、軸体51のねじ溝51aの側面に衝突し難い。このため、軸体51をその長さ方向に円滑に直線移動させることができる。
The
直動軸受付き送りねじ50は、軸体51を直線移動(特に高速で直線移動)させる際の駆動力の断続的な増大と、この駆動力の増大に基づく軸体51や柱状体55の摩耗とが抑制されているため優れた耐久性を示し、従って軸体の高速での直線移動が繰り返される電子部品装着装置を構成する部品として特に有利に用いることができる。
The
また、直動軸受付き送りねじ50は、外筒56と軸体51との係合手段として柱状体55を備える簡単な構成の直動軸受57が用いられていて、軸体の各直線溝に更に丸溝を形成する必要はなく、球体の循環路を形成する複雑な構成の保持器、押さえ板、そしてテーパーギブを備えておらず、従って外筒を二分割する必要もないため、その製造が極めて容易である。
Further, the
各柱状体55は、軸体51のねじ溝51aのピッチの二倍を超える長さを有していることが好ましい。これにより、軸体51が長さ方向に移動する際に、各柱状体55が常に軸体51の互いに隣接するねじ山に形成された直線溝部分に支持されて安定に配置される。従って、各柱状体55の軸体51の中心軸に対する傾斜移動が抑制されるため、これらの柱状体55に支持された軸体51が高精度にて直線移動する。通常、各柱状体55の長さは、外筒56の長さよりも小さな値に設定される。
Each
図6に示すように、軸体51の中心軸に垂直な方向に沿って切断した軸体51及び各柱状体55のそれぞれの断面が円形であって、前記断面における軸体51の各直線溝51bの形状が柱状体55の半径R1よりも大きな半径R2を持つ円弧Aの形状とされていて、この円弧Aの中心O1と、柱状体55の中心O2と、軸体51の中心O3とが一直線上(直線Lの上)に並ぶように設定されていることが好ましい。
As shown in FIG. 6, each of the
このように、軸体51の各直線溝51bの形状が柱状体55の半径R1よりも大きな半径R2を持つ円弧Aの形状とされていると、各柱状体55は軸体51の直線溝51bの内側面に線接触する。そして、この軸体51は、外筒56と軸体51との間に挟まれた各柱状体55から軸体51の中心O3に向かう方向に荷重が付与された状態で、その一方で軸体51の周方向には殆ど荷重が付与されることのない状態で、複数個の柱状体55によって緊密に支持される。
As described above, when the shape of each linear groove 51 b of the
従って、軸体51に、その周方向に荷重が付与された際には、軸体51の各直線溝51bの円弧Aの半径R2が柱状体55の半径R1よりも大きくされていて、両者の間に僅かに間隙が形成されていることから、この軸体51は周方向に僅かに回転移動(微回転)することができる。但し、軸体51の回転移動が進むと(軸体51の回転移動の角度が大きくなると)、軸体51の各直線溝51bと各柱状体55との係合により、この軸体51の更なる回転移動は防止される。そして、軸体51への荷重の付与が停止すると、軸体51は、各柱状体55が各直線溝51bの最も深さが大くなる位置に配置されるように上記微回転の向きとは逆向きに微回転して図6に示す初期位置に戻る。
Therefore, when a load is applied to the
直動軸受付き送りねじの軸体には、その周方向に瞬間的に大きな荷重が付与されることがある。例えば、電子部品装着装置に組み込まれた直動軸受付き送りねじの軸体には、電子部品を回転移動するため外筒を軸体と共に高速で(大きな加速度にて)回転移動した際に、その周方向に瞬間的に大きな荷重が付与されることがある。また、例えば、軸体に外部振動(例、電子部品装置装置にて、軸体を高速で直線移動あるいは回転移動させる駆動装置にて発生する振動)が付与された際に、軸体には、その周方向に瞬間的に荷重が付与されることがある。 A large load may be momentarily applied to the shaft body of the feed screw with a linear motion bearing in the circumferential direction. For example, a shaft body of a feed screw with a linear motion bearing incorporated in an electronic component mounting apparatus has a structure in which an outer cylinder is rotated and moved together with the shaft body at a high speed (with a large acceleration) in order to rotate the electronic component. A large load may be momentarily applied in the circumferential direction. In addition, for example, when external vibration (eg, vibration generated by a driving device that linearly moves or rotationally moves the shaft body at high speed in the electronic component device apparatus) is applied to the shaft body, A load may be momentarily applied in the circumferential direction.
前記の特許文献2のスプラインは、軸体の周方向への回転移動を防止するため、各直線溝の各丸溝に収容された柱状体は、外筒の内側に備えられた押さえ板により、それぞれが軸体を互いに逆向きに回転移動させるように各丸溝に押し付けられている。これにより、軸体は、その直線溝の各丸溝に押し付けられた柱状体の複数個により、その周方向には回転移動することができないように緊密に支持されている。このため、上記のように軸体の周方向に瞬間的に大きな荷重が付与された場合には、軸体と柱状体との摩擦が増大して各々に摩耗を生じ易くなる。このため、同文献のスプラインは、軸体の高速での回転移動と直線移動とが繰り返される電子部品装着装置の部品として、十分な耐久性を発揮できない可能性がある。 In order to prevent rotational movement of the shaft body in the circumferential direction of the spline of Patent Document 2, the columnar body accommodated in each round groove of each linear groove is formed by a pressing plate provided inside the outer cylinder. Each is pressed against each circular groove so as to rotate and move the shafts in opposite directions. Thus, the shaft body is tightly supported by the plurality of columnar bodies pressed against the respective round grooves of the linear groove so as not to rotate and move in the circumferential direction. For this reason, when a large load is momentarily applied in the circumferential direction of the shaft body as described above, the friction between the shaft body and the columnar body increases, and the wear tends to occur in each. For this reason, the spline of the same literature may not exhibit sufficient durability as a component of an electronic component mounting apparatus in which the rotational movement and linear movement of the shaft body are repeated at high speed.
本発明の直動軸受付き送りねじ50では、例えば、直線移動する軸体51にその周方向に瞬間的に大きな荷重が付与された際に、この軸体51に微回転を生じるため、上記荷重の付与に基づく軸体51と柱状体55との摩擦の増大が抑制され、従って軸体51や柱状体55の摩耗の発生が抑制される。このため、本発明の直動軸受付き送りねじ50は優れた耐久性を示し、従って軸体の高速での回転移動と直線移動とが繰り返される電子部品装着装置を構成する部品として特に有利に用いることができる。
In the feed screw with linear motion bearing 50 of the present invention, for example, when a large load is momentarily applied to the
軸体51の直線溝51bの円弧Aの半径R2は、柱状体55の半径R1の1.01〜1.4倍(特に1.02〜1.2倍)の範囲内にあることが好ましい。これにより、軸体51の微回転を実現すると共に、この軸体51の直線移動の精度も向上させることができる。なお、図6においては、軸体51の直線溝51bの形状を容易に理解することができるように、この直線溝51bの円弧Aを、実際よりも大きな半径にて記入している。図5及び図6に示す直動軸受付き送りねじ50では、軸体51の直線溝51bの円弧Aの半径R2は、実際には柱状体55の半径R1の1.04倍に設定されている。
The radius R 2 of the arc A of the linear groove 51b of the
軸体51の直線溝51bの深さは、軸体51の回転移動(上記微回転を超える大きな回転移動)の防止を確実なものとするため、柱状体55の直径の5〜40%(好ましくは10〜40%)の範囲内にあることが好ましい。
The depth of the linear groove 51b of the
軸体51の直線溝の本数(すなわち柱状体55の個数に相当する)は3本以上であることが好ましい。直線溝の本数は、3〜10本の範囲にあることが更に好ましく、3〜8本の範囲にあることが特に好ましい。直線溝の本数が3本以上であると、各直線溝に収容された柱状体の複数個により軸体が安定に支持される。また直線溝の本数が10本以下であると、軸体の製造が容易になる。軸体の複数本の直線溝は、軸体の外周面に等間隔にて形成されていることが好ましい。なお、軸体の各直線溝に、複数個(例えば、2〜10個)の柱状体を、直線溝の長さ方向に並べて収容することもできる。 The number of linear grooves of the shaft body 51 (that is, the number corresponding to the number of columnar bodies 55) is preferably 3 or more. The number of linear grooves is more preferably in the range of 3 to 10, and particularly preferably in the range of 3 to 8. When the number of linear grooves is three or more, the shaft body is stably supported by a plurality of columnar bodies accommodated in each linear groove. Further, when the number of linear grooves is 10 or less, the shaft body can be easily manufactured. The plurality of linear grooves of the shaft body are preferably formed at equal intervals on the outer peripheral surface of the shaft body. In addition, a plurality of (for example, 2 to 10) columnar bodies can be accommodated in each linear groove of the shaft body side by side in the length direction of the linear groove.
軸体51の中心軸上に透孔を形成することもできる。この軸体の一方の端部から前記透孔の内部の気体を排気することにより、軸体の他方の端部の開口(あるいはこの開口に接続された電子部品の吸着ノズル)に電子部品を吸着させることができる。
A through hole may be formed on the central axis of the
なお、本明細書にて用いる上記「円弧の形状」とは、厳密な円弧の形状のみを意味するものではない。直線溝が厳密な円弧の形状にない場合、本明細書にて用いる前記「柱状体の半径よりも大きな半径を持つ円弧の形状」とは、「柱状体の半径よりも大きな曲率半径を持つ一もしくは二以上の曲線から形成された形状」を意味する。そして、前記「円弧の中心と、柱状体の中心と、軸体の中心とが一直線上に並ぶような設定」とは、「直線溝の幅方向において最も直線溝の深さが大きくなる位置と、柱状体の中心と、軸体の中心とが一直線上に並ぶような設定」を意味する。このように、直線溝が厳密な円弧の形状にない場合であっても、前記と同様の軸体の微回転を実現することができる。 The “arc shape” used in this specification does not mean only a strict arc shape. When the straight groove is not in the shape of a strict arc, the “arc shape having a radius larger than the radius of the columnar body” used in the present specification means “a radius of curvature larger than the radius of the columnar body”. Or “a shape formed from two or more curves”. And, “the setting that the center of the arc, the center of the columnar body, and the center of the shaft are aligned in a straight line” is “the position where the depth of the linear groove is greatest in the width direction of the linear groove” , “A setting in which the center of the columnar body and the center of the shaft body are aligned in a straight line”. Thus, even when the linear groove is not in the shape of a strict arc, the same fine rotation of the shaft body as described above can be realized.
図5及び図6に示すように、直動軸受57の外筒56の内周面には、それぞれ上記各柱状体55を収容する複数本の直線溝56bが備えられていて、この外筒56の内周面には、互いに間隔を介して一対の周溝56aが形成され、各周溝56aのそれぞれに外周部が嵌め合わされた状態にて環状の止め具(例、公知のスナップリング)59が備えられていて、そして両者の環状止め具59の内周部の間に上記各柱状体55が配置されていることが更に好ましい。
As shown in FIGS. 5 and 6, the inner peripheral surface of the
このような構成の採用により、外筒56と軸体51との間に配置された各柱状体55は、外筒56に対して相対的に移動することができなくなる。このため、各柱状体55の外筒56の端部から外部への飛び出しが防止される。
By adopting such a configuration, each
ただし、各柱状体55は、その周方向には回転移動することができる。このため直動軸受付き送りねじ50の使用の際に柱状体55に付与される荷重の向きや大きさの変化、あるいは外部振動の影響を受けて、各柱状体55がその周方向に微回転する。特に、本発明の直動軸受付き送りねじ50では、前記のような軸体51に生じる微回転が、各柱状体55の微回転を飛躍的に促進する。これにより、各柱状体55の外周面の極めて均一な摩耗が実現されるため、直動軸受付き送りねじ50の耐久性が特に良好になる。
However, each
外筒56の各直線溝56bもまた、軸体51の各直線溝51bと同様に、柱状体55の半径よりも大きな半径を持つ円弧の形状にあり、この円弧の中心が上記直線上(図6に示す直線Lの上)にあることが好ましい。外筒56の直線溝56bの深さ、本数、あるいは配置に関する好ましい態様は、軸体51の直線溝51bの場合と同様である。
Each
なお、柱状体55が直接的に、あるいは別部品(例、環状の止め具59)を介して間接的に外筒56に固定されている場合には、外筒56の内周面に上記直線溝56bが設けられていなくてもよい。
In addition, when the
なお、図5及び図6に示す直動軸受付き送りねじ50では、直動軸受57の外筒56として、外筒と軸体との間にて軸体を支持する複数個の球体を循環移動させる公知の直動軸受の外筒をそのまま利用することにより、その製造の更なる簡易化が実現されている。この外筒56が備える複数本の直線溝56cは、上記球体の軌道を形成するために用いられるものであり、本発明において使用されることはない。
In the
本発明の直動軸受付き送りねじ50を構成する、軸体51、ナット52、ボール53、柱状体55、外筒56、および環状止め具59の各々を形成する材料は、公知の直動軸受付き送りねじの場合と同様であり、その例としては、鋼に代表される金属材料、樹脂材料、そしてセラミック材料が挙げられる。これら部品の全てを金属材料から形成すると、直動軸受付き送りねじ50の剛性が増大すると共に、その耐熱性もまた良好となる。
The materials forming the
次に、直動軸受付き送りねじ50が備える送りねじ54の構成について説明する。
Next, the configuration of the
送りねじ54は、外周面にねじ溝51aを備える軸体51と、軸体51の周囲に配置された内周面にねじ溝52aを備えるナット52とが相互に回転可能に嵌め合わされた構成を有している。送りねじ54としては、軸体51とナット52との嵌め合わせが、両者のねじ溝51a、52aの間に配置された複数個のボール53を介してなされた送りねじ(ボールねじ)が用いられている。送りねじ54の構成は、軸体51に形成される直線溝51bの本数が異なること以外は図1に示す送りねじ14と同様である。
The
図1及び図2に示す従来の直動軸受付き送りねじ10では、直動軸受17の外筒16と軸体11との間に球体15が、そして送りねじ14のナット12と軸体11との間にボール13が配置されている。直動軸受付き送りねじ10では、軸体11の球体15あるいはボール13との接触位置に荷重が集中して付与されるため、通常、軸体11にはその表面を硬化させるため熱処理が施される。
In the conventional feed screw with linear motion bearing 10 shown in FIG. 1 and FIG. 2, a
本発明の直動軸受付き送りねじは、その送りねじとして、軸体とナットとがボールを介さずに嵌め合わされた構成の送りねじを用いると、球体やボールを使用することがないため、軸体に熱処理を施すことなく安価に製造することもできる。また、送りねじのナットに、ボールの循環路を設ける必要がなくなるため、ナットの形状を自由に設定することができ、ナットをその回転駆動に適した形状に設定することが容易になる。なお、このような送りねじの構成は周知であるため、これ以上の説明は行なわない。 Since the feed screw with a linear motion bearing of the present invention uses a feed screw having a configuration in which a shaft body and a nut are fitted together without a ball as the feed screw, a sphere or a ball is not used. The body can also be manufactured at low cost without heat treatment. Further, since it is not necessary to provide a ball circulation path in the nut of the feed screw, the shape of the nut can be set freely, and it becomes easy to set the nut to a shape suitable for its rotational drive. Since the structure of such a feed screw is well known, no further explanation will be given.
また、軸体の外周面、ナットの内周面、外筒の内周面もしくは各柱状体の外周面に、フッ素樹脂薄膜もしくはダイヤモンドライクカーボン薄膜を形成することも好ましい。例えば、軸体にフッ素樹脂薄膜もしくはダイヤモンドライクカーボン薄膜を形成すると、軸体と各柱状体、そして軸体とナットとの滑り摩擦が小さくなり、特にダイヤモンドライクカーボン薄膜を用いると軸体の耐摩耗性が向上する。なお、軸体の外周面、ナットの内周面、外筒の内周面及び各柱状体の外周面のうちの二以上の面に、フッ素樹脂薄膜もしくはダイヤモンドライクカーボン薄膜を形成することもできる。 It is also preferable to form a fluororesin thin film or a diamond-like carbon thin film on the outer peripheral surface of the shaft body, the inner peripheral surface of the nut, the inner peripheral surface of the outer cylinder, or the outer peripheral surface of each columnar body. For example, if a fluororesin thin film or diamond-like carbon thin film is formed on the shaft body, the sliding friction between the shaft body and each columnar body, and the shaft body and the nut is reduced. Especially when a diamond-like carbon thin film is used, the shaft body wear resistance is reduced. Improves. A fluororesin thin film or a diamond-like carbon thin film can be formed on two or more of the outer peripheral surface of the shaft body, the inner peripheral surface of the nut, the inner peripheral surface of the outer cylinder, and the outer peripheral surface of each columnar body. .
図7は、本発明の直動軸受付き送りねじの別の構成例を示す断面図である。そして図8は、図7に記入した切断線VIII−VIII線に沿って切断した直動軸受付き送りねじ70の断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another configuration example of the feed screw with a linear motion bearing of the present invention. 8 is a cross-sectional view of the
図7及び図8に示す直動軸受付き送りねじ70の構成は、直動軸受77が備える外筒76の形状が異なること以外は、図5及び図6に示す直動軸受付き送りねじ50と同様である。
The configuration of the
直動軸受付き送りねじ70が備える直動軸受77は、外筒76がその断面の外周縁及び内周縁がそれぞれ円形で、そして内周面に複数本の直線溝76bが形成された簡単な形状にあるため、その製造が容易である。
The linear motion bearing 77 provided in the feed screw with linear motion bearing 70 has a simple shape in which the
10 直動軸受付き送りねじ
11 軸体
11a ねじ溝
11b 直線溝
12 ナット
12a ねじ溝
13 ボール
14 送りねじ
15 球体
16 外筒
16b 直線溝
17 直動軸受
18 筒状球体保持器
18a 貫通溝
18b 非貫通溝
18c 球体循環路
19a、19b 軸体に対する球体の移動方向を示す矢印
21 ねじ溝の側面の直線溝に近接する表面領域
50 直動軸受付き送りねじ
51 軸体
51a ねじ溝
51b 直線溝
52 ナット
52a ねじ溝
53 ボール
54 送りねじ
55 柱状体
56 外筒
56a 周溝
56b、56c 直線溝
57 直動軸受
59 環状の止め具
70 直動軸受付き送りねじ
76 外筒
76b 直線溝
77 直動軸受
R1 柱状体の半径
R2 直線溝の円弧の半径
O1 直線溝の円弧の中心
O2 柱状体の中心
O3 軸体の中心
A 円弧
L 直線
DESCRIPTION OF
Claims (9)
上記係合手段が、上記軸体の各直線溝に収容されて軸方向に伸びる柱状体であることを特徴とする直動軸受付き送りねじ。 On the outer peripheral surface of the shaft body of the feed screw formed by fitting a shaft body having a thread groove on the outer peripheral surface and a nut having a thread groove on the inner peripheral surface arranged around the shaft body so as to be rotatable relative to each other. A plurality of linear grooves each having a depth smaller than the depth of the thread groove of the shaft body, extending in the axial direction across the thread groove, and the shaft body via the engaging means. A feed screw with a linear motion bearing comprising a linear motion bearing having an outer cylinder slidably accommodated in a non-rotating manner,
A feed screw with a linear motion bearing, wherein the engaging means is a columnar body that is accommodated in each linear groove of the shaft body and extends in the axial direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010029209A JP2011163505A (en) | 2010-02-12 | 2010-02-12 | Feed screw with linear motion bearing |
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CN103174811A (en) * | 2013-01-22 | 2013-06-26 | 北京工业大学 | Pretightening force fine adjusting type ball screw nut |
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- 2010-02-12 JP JP2010029209A patent/JP2011163505A/en not_active Withdrawn
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