JP2013167320A - Lead screw supporting device - Google Patents
Lead screw supporting device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013167320A JP2013167320A JP2012031769A JP2012031769A JP2013167320A JP 2013167320 A JP2013167320 A JP 2013167320A JP 2012031769 A JP2012031769 A JP 2012031769A JP 2012031769 A JP2012031769 A JP 2012031769A JP 2013167320 A JP2013167320 A JP 2013167320A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nut
- screw shaft
- support
- bearing
- intermediate supports
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、送りねじの支持間距離(スパン)が長い場合、送りねじの危険速度が低い回転数域となることによる送りねじの共振を回避するため、送りねじ軸の中間部を補助的に支持する送りねじ支持装置に関する。 In the present invention, when the feed screw support distance (span) is long, in order to avoid resonance of the feed screw due to the low speed range where the critical speed of the feed screw is low, the intermediate portion of the feed screw shaft is auxiliary The present invention relates to a feed screw support device for supporting.
送りねじのねじ軸の回転による振動がねじ軸の固有振動数と共振すると危険である。この危険速度はねじ軸の支持スパンの2乗に反比例する。NC制御の平面研削盤などのようにテーブルストロークが長い場合には、ねじ軸が長くなり、ねじ軸の支持スパンが長くなるので危険速度が低くなる。送り速度の高速化に伴い送りねじの回転数が上がり、危険速度領域で使用しなければならない場合があり、このような場合は中間サポートを設けて支持スパンを短くし、ねじ軸の固有振動数を高くする手段が知られている。
このような送りねじ支持装置として、転がり摩擦で軽く動けることを長所とするリニアガイド装置を利用してねじ軸中間サポートを支持せしめると共に、ナットと中間サポートとを常時連動せしめる手段を併設した送りねじ支持装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
It is dangerous if the vibration caused by the rotation of the screw shaft of the feed screw resonates with the natural frequency of the screw shaft. This critical speed is inversely proportional to the square of the support span of the screw shaft. When the table stroke is long, such as an NC control surface grinder, the screw shaft becomes long, and the support span of the screw shaft becomes long, so the critical speed becomes low. As the feed rate increases, the rotation speed of the feed screw increases and it may be necessary to use it in the critical speed range. In such a case, an intermediate support is provided to shorten the support span, and the natural frequency of the screw shaft. Means for increasing the height are known.
As such a feed screw support device, it uses a linear guide device that has the advantage of being able to move lightly by rolling friction to support the screw shaft intermediate support, and also provides a feed screw with means for always interlocking the nut and the intermediate support. A support device is disclosed (for example, refer to Patent Document 1).
特許文献1に開示された送りねじ支持装置は、図2に示すように、ねじ軸101と、このねじ軸101に螺合されたナット102とを有する。ねじ軸101の両端部は、機台103に間隔Lを隔てて固着された2個の軸受ハウジング104,104にそれぞれ取付けた軸受105で回転自在に支持されると共に、一方の軸端は軸受ハウジング104に固着された回転駆動装置Mにカップリング106を介して連結されている。ナット102は、ナットハウジング107を介して機械テーブル108に取付けられている。機械テーブル108は、その移動方向に対する左右の両サイド部が、機台103上にねじ軸101と平行に取付けた1対の図示されないリニアガイド装置で支承されている。
As shown in FIG. 2, the feed screw support device disclosed in
このリニアガイド装置は、軸方向に長く延び機台103に固定された案内レールと、その上に移動可能に跨架され機械テーブル8に固定されたスライダとを備え、案内レールの両外側面とスライダの内側面には対向させてボール転動溝が配設され、これらの両ボール転動溝の間には多数のボールが転動自在に装填され、そのボールの転動を介してスライダが案内レール上を軸方向に軽く移動する構造とされている。
This linear guide device includes a guide rail that extends in the axial direction and is fixed to the
機械テーブル108を支承するリニアガイド装置とは別に、更に他の1個のリニアガイド装置110がねじ軸101と平行に配設される。その案内レール111は、支点間距離Lを隔てて向き合うねじ軸101の軸受ハウジング104の間において、機台103の一段低くされた面103a上に固定されており、この案内レール111上に2個のスライダ112が取付けられている。
In addition to the linear guide device that supports the machine table 108, another
そして、これら2個のスライダ112の上面に、ねじ軸101のラジアル荷重を受ける一対の中間サポート120A,120Bが、それぞれに固着されている。各中間サポート120A,120Bはすべり軸受であり、ねじ軸101とは僅かの隙間を保って挿通されている。一方、スライダ102はボールの転動を介して極めて軽く案内レール111上を軸方向に移動可能である。したがって中間サポート120A,120Bはスライダ112と共に、滑らかに移動可能である。これら中間サポート120A,120Bはナット102の両側に位置せしめて配設され、およそL/2の間隔を隔てて連結棒121で連動的に連結されている。
A pair of intermediate supports 120A and 120B that receive the radial load of the
更に、中間サポート120A,120Bとナット102との間には、滑車装置122が併設されている。すなわち、中間サポート120A,120Bのそれぞれに動滑車123A,123Bが取付けてあり、それらの間に帯状部材である索124がループ状に張設されている。索124は、その中央部で機台103に係止されると共に反対側でナット102に係止されている。この索124は、一端が機台103に係止固定されると共に他端側がナット102に係止された2本の索(124,124)よりなるものと実質的に同じといえる。これにより、中間サポート120A,120Bはナット102に連動して軸方向にすべり移動可能である。
Further, a pulley device 122 is provided between the
しかしながら、特許文献1に開示された送りねじ支持装置においては、1対の中間サポ−トを互いに牽引するための索が経時的変化により緩むことによって、各中間サポートがナットと固定(支持)軸受の中間にこなくなることがある。その結果、このような状態で駆動させていると、危険速度を低下させたり、ナットが中間サポートに接触する可能性があり、改善の余地があった。
そこで、本発明は上記の問題点に着目してなされたものであり、その目的は、1対の中間サポ−トを互いに牽引するための索が経時的変化により緩んでも、各中間サポートがナットと固定(支持)軸受の中間に位置するように維持する送りねじ支持装置を提供することにある。
However, in the feed screw support device disclosed in
Therefore, the present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and its purpose is to provide each intermediate support with a nut even if the rope for pulling the pair of intermediate supports to each other is loosened with time. It is another object of the present invention to provide a feed screw support device that is maintained so as to be positioned between a fixed (support) bearing and a fixed (support) bearing.
上記課題を解決するための本発明の請求項1に係る送りねじ支持装置は、両端部が軸受を介して回転自在に支持されたねじ軸にナットが螺合され、該ナットの軸方向には、ねじ軸のラジアル荷重を受けると共にねじ軸方向に連動する一対の中間サポートが、ナットの両側に位置せしめて連結して配設された送りねじ支持装置において、
少なくとも前記ねじ軸の両端部の軸受間に、ねじ軸に平行にリニアガイド装置を併設し、該リニアガイド装置のスライダに前記一対の中間サポートを取り付けると共に、該中間サポートと前記ねじ軸とを滑り係合せしめ、且つ、それら両中間サポートにそれぞれ配設した動滑車と、弾性体を介して一端を一方の軸受に固定して一方の中間サポートに設けられた前記動滑車に巻き掛けして他端を前記ナットに連結させると共に、弾性体を介して一端を他方の軸受に固定して他方の中間サポートに設けられた前記動滑車に巻き掛けして他端を前記ナットに連結させた2つの帯状部材とよりなり、中間サポートへの前記ナットの移動力の伝達及びナット移動量に対する中間サポート移動量の規制を兼用する滑車装置を併設したことを特徴としている。
また、本発明の請求項2に係る送りねじ支持装置は、請求項1に記載の送りねじ支持装置において、前記中間サポートが、転動体を介して前記ねじ軸を支持する転がり軸受を有することを特徴としている。
In a feed screw support device according to
A linear guide device is provided at least between the bearings at both ends of the screw shaft in parallel with the screw shaft, and the pair of intermediate supports are attached to the slider of the linear guide device, and the intermediate support and the screw shaft are slid. The movable pulleys engaged with each other and both intermediate supports, and one end fixed to one bearing via an elastic body and wound around the movable pulley provided on one intermediate support Two ends are connected to the nut, and one end is fixed to the other bearing through an elastic body and wound around the moving pulley provided on the other intermediate support, and the other end is connected to the nut. It consists of a belt-like member, and is characterized in that a pulley device is also provided that also serves to transmit the movement force of the nut to the intermediate support and to regulate the amount of movement of the intermediate support relative to the amount of movement of the nut.
The feed screw support device according to
本発明によれば、1対の中間サポ−トを互いに牽引するための索が経時的変化により緩んでも、各中間サポートがナットと固定(支持)軸受の中間に位置するように維持する送りねじ支持装置を提供することができる。 According to the present invention, even if a cable for pulling a pair of intermediate supports is loosened with time, each intermediate support is maintained so as to be positioned between the nut and the fixed (supporting) bearing. A support device can be provided.
以下、本発明に係る送りねじ支持装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明に係る送りねじ支持装置の一実施形態における構成を示す図であり、(a)が平面図、(b)が右側面図である。
図1(a),(b)に示すように、送りねじ支持装置は、ねじ軸1と、このねじ軸1に螺合されたボールねじのナット(チューブ式片フランジダブルナット)2と、リニアガイド装置10と、中間サポート20と、滑車装置22とを有する。ねじ軸1の両端部は、機台3に間隔Lを隔てて固着された2個の軸受ハウジング4,4にそれぞれ取付けた軸受5で回転自在に支持されると共に、一方の軸端は軸受ハウジング4に固着された回転駆動装置Mにカップリング6を介して連結されている。ナット2は、ナットハウジング7を介して機械テーブル8に取付けられている。機械テーブル8は、その移動方向に対する左右の両サイド部が、機台3上にねじ軸1と平行に取付けた1対の図示されないリニアガイド装置で支承されている。このリニアガイド装置は、軸方向に長く延び機台3に固定された案内レールと、その上に移動可能に跨架され機械テーブル8に固定されたスライダとを備え、案内レールの両外側面とスライダの内側面には対向させてボール転動溝が配設され、これらの両ボール転動溝の間には多数のボールが転動自在に装填され、そのボールの転動を介してスライダが案内レール上を軸方向に軽く移動するようにした周知の構造のものである。
Hereinafter, an embodiment of a feed screw support device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration in an embodiment of a feed screw support device according to the present invention, in which (a) is a plan view and (b) is a right side view.
As shown in FIGS. 1A and 1B, the feed screw support device includes a
<リニアガイド装置>
上記の機械テーブル8を支承するリニアガイド装置とは別に、更に他の1個のリニアガイド装置10がねじ軸1と平行に配設される。その案内レール11は、支点間距離Lを隔てて向き合うねじ軸1の軸受ハウジング4A,4Bの間において、機台3の一段低くされた面3a上に固定されており、この案内レール11上に2個のスライダ12が取付けられている。
<Linear guide device>
Apart from the linear guide device that supports the mechanical table 8, another
<中間サポート>
そして、これら2個のスライダ12の上面に、ねじ軸1のラジアル荷重を受ける一対の中間サポート20A,20Bが、それぞれに固着されている。各中間サポート20A,20Bは転動体を介してねじ軸1を支持する転がり軸受を有しており、ねじ軸1に対して軸方向に滑らかに移動可能とされている。このように、ねじ軸に対する中間サポートの直動案内構造として、ボールねじやリニアブッシュなどの転がり軸受を適用することで、ねじ軸に対する中間サポートを滑らかに移動させることができるだけでなく、送りねじ支持装置の高速化にも対応することができる。一方、スライダ2もボールの転動を介して極めて軽く案内レール11上を軸方向に移動可能である。したがって中間サポート20A,20Bはスライダ12と共に、滑らかに移動可能である。これら中間サポート20A,20Bはナット2の両側に位置せしめて配設され、およそL/2の間隔を隔てて連結棒21で連動的に連結されている。
<Intermediate support>
A pair of intermediate supports 20A and 20B that receive the radial load of the
<滑車装置>
中間サポート20A,20Bとナット2との間には、滑車装置22が併設されている。滑車装置22は、中間サポート20A,20Bのそれぞれに取付けられた動滑車23A,23Bと、これら動滑車23A,23Bのそれぞれに巻き掛けられた帯状部材である2つの索24A,24Bとを有する。
ここで、送りねじ支持装置の危険速度の対策として、中間サポート20A,20Bはねじ軸1の両端を固定し、支持している軸受ハウジング(固定(支持)軸受)4A,4Bの位置とナット2の位置との中間に位置しなければならない。特に、中間サポート20A,20Bを、ナット2と支持軸受4A,4Bの半分の距離となるように確実に維持するように位置させるためには、索24に一定の張りが維持されるように索24の撓みに改善の余地がある。
<Pulley unit>
A
Here, as a countermeasure against the critical speed of the feed screw support device, the
そこで、索24Aは、弾性体9Aを介して一端を一方の軸受4Bに固定して一方の中間サポート20Aに設けられた動滑車23Aに巻き掛けして他端がナット2の下部に設けられたブラケット2Aに連結されている。一方、索24Bは、弾性体9Bを介して一端を他方の軸受4Aに固定して他方の中間サポート20Bに設けられた動滑車23Bに巻き掛けして他端がナット2の下部に設けられたブラケット2Aに連結されている。なお、図1(a),(b)に示すように、一端が一方の軸受4Bに固定された索24Aは、他方の中間サポート20Bに設けられた貫通孔20B’を貫通して動滑車23Aに巻き掛けられることが設計スペース上好ましい。また同様に、一端が他方の軸受4Aに固定された索24Bも、一方の中間サポート20Aに設けられた貫通孔20A’を貫通して動滑車23Bに巻き掛けられることが設計スペース上好ましい。
Therefore, the
ここで、弾性体9A,9Bがばねの場合、その両先端部は鉤状になっているものが多い。また、索24A,24Bがワイヤーロープの場合、その先端が環状に形成されたり、その先端に金具が取り付けられる場合が多い。したがって、索24Aと弾性体9A、及び索24Bと弾性体9Bとの連結は、例えば、索24A,24Bの環状の先端や、その先端に取り付けられた金具に弾性体9A,9Bの鉤状の先端部を引っかけてなされる。なお、弾性体9A,9Bの先端部が鉤状になっているものを採用した場合、かなり稀ではあるが、索24A,24Bが極度に緩んだときに索24A,24Bの金具から弾性体9A,9Bが外れる可能性がある。そこで、索24Aと弾性体9A、及び索24Bと弾性体9Bとの連結は、互いに連結金具を用いたほうが安全である。
これにより、動滑車23A,23Bで牽引される索24A,24Bが経時的な劣化で緩んでも、索24A,24Bに安定した張力を与え、中間サポート20A,20Bをナット2に連動して軸方向に滑らかに移動可能させることができる。
Here, in the case where the
As a result, even if the
次に、以上のように構成された送りねじ支持装置の駆動態様について、図1(a),(b)を参照して説明する。
回転駆動装置Mに駆動されてねじ軸1が所定の方向へ回転すると、ナット2が例えば図1(a),(b)の左方に移動し、これに伴って機械テーブル8がその両サイドをリニアガイド装置に案内されつつ滑らかに移動する。このとき、ねじ軸1の支点間距離Lが長いと、L2の値に反比例する危険速度uの値が小さいから、ねじ軸1は比較的低速で共振するおそれがある。しかし、中間サポート20A,20Bを設けたため、支点間距離(支持スパン)が最大値でもL/2となり、その結果危険速度はuの4倍と大幅にアップし、共振しにくい。
Next, the drive mode of the feed screw support device configured as described above will be described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b).
When the
この原理を説明すると、中間サポート20A,20Bのナットに軸受がついており、ナット2が1リード分進むときに、動滑車23A,23Bにより半リード進む。ナット2と中間サポート20A,20Bのナットとは、同じリードに設定されているので、同じ距離進むはずだが、もう半リード分は、中間サポート20A,20Bのナットの軸受が吸収(当該ナットが空転)するため、中間サポ−ト20A,20Bの進む距離は、常にナット2の半分ということになる。
Explaining this principle, the bearings are attached to the nuts of the
一方、中間サポート20A,20Bは、それぞれ対向する中間サポートと連結棒21で連結されているため、対向する中間サポートに押されて進んでいく。
この実施形態では更に、ナット2と中間サポート20A,20Bとが滑車装置22を介して連動する。
ナット2がねじ軸1の左端部に至り左側の中間サポート20Aに当接すると、図示しないリミットスイッチが作動して回転駆動装置Mが停止され、ねじ軸1の回転が停止すると同時に、機械テーブル8の中間サポート20A,20Bも停止するようにされ、安全が図られていることは云うまでもない。
On the other hand, the
In this embodiment, the
When the
次に、回転駆動装置Mを反対方向に回転させると、ナット2は機械テーブル8と共に図1で右方に移動を始める。
ナット2が左端から右方へ移動する場合は、軸受5と中間サポート20Bとの支持スパンが連続的に縮小されていく。
この機械テーブル8及び中間サポート20A,20Bの送りは、ボールナット2のみならず特にリニアガイド装置10におけるスライダ12の作動を介して行われるから、高速でも極めて円滑で追従性が良く、且つねじ軸1に対して上下左右への振れも抑制され高精度である。これは、リニアガイド装置10にあっては、案内レール11とスライダ12とが、両者の側面に対向させて設けられたボール転動溝内を転動する多数のボールを介して高剛性・高精度に組み合わせてあり、スライダ12の直線移動性が非常に軽くしかも安定しているためである。
Next, when the rotation driving device M is rotated in the opposite direction, the
When the
Since the mechanical table 8 and the
ナット2が距離Lを移動し、中間サポート20A,20Bがこれに連動して、やがてねじ軸1の右端部に至ると、左端部におけると同様の図示しないリミットスイッチが作動して回転駆動装置Mが停止され、ねじ軸1の回転が停止すると同時に、機械テーブル8と中間サポート20A,20Bも停止するようにされている。これにより、ナット2の位置がねじ軸1の両端部にあるときを除き、中間サポート20A,20Bによるねじ軸1の支持スパンは、常に従来より短くなり、したがって軸危険速度が安全側に高められる。
When the
以上説明したように、本実施形態によれば、中間サポートのそれぞれを、前記中間サポート同士が対向する向きとは逆向きに付勢する弾性体がそれぞれに設けられたことにより、2つの索に一定の張りを与え、危険速度の低下を防ぐことができる。すなわち、1対の中間サポ−トを互いに牽引するための索が経時的変化により緩んでも、各中間サポートがナットと固定(支持)軸受の中間に位置するように維持する送りねじ支持装置を提供する。 As described above, according to the present embodiment, each of the intermediate supports is provided with an elastic body that urges each of the intermediate supports in a direction opposite to the direction in which the intermediate supports face each other. A certain tension can be given to prevent the danger speed from being lowered. That is, a feed screw support device is provided that maintains each intermediate support so that it is positioned between the nut and the fixed (support) bearing even if the rope for pulling the pair of intermediate supports is loosened with time. To do.
また、中間サポートが、転動体を介して前記ねじ軸を支持する転がり軸受を有することによって、ねじ軸に対する中間サポートを滑らかに移動させることができるだけでなく、送りねじ支持装置の高速化にも対応することができる。
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに、種々の変更、改良を行うことができる。
In addition, since the intermediate support has a rolling bearing that supports the screw shaft via a rolling element, the intermediate support with respect to the screw shaft can be moved smoothly, and the feed screw support device can be increased in speed. can do.
As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not limited to this, A various change and improvement can be performed.
1 ねじ軸
2 ナット
5 スライダ
9 弾性体
10 リニアガイド装置
12 スライダ
20A,20B 中間サポート
22 滑車装置
DESCRIPTION OF
Claims (2)
少なくとも前記ねじ軸の両端部の軸受間に、ねじ軸に平行にリニアガイド装置を併設し、該リニアガイド装置のスライダに前記一対の中間サポートを取り付けると共に、該中間サポートと前記ねじ軸とを係合せしめ、且つ、それら両中間サポートにそれぞれ配設した動滑車と、弾性体を介して一端を一方の軸受に固定して一方の中間サポートに設けられた前記動滑車に巻き掛けして他端を前記ナットに連結させると共に、弾性体を介して一端を他方の軸受に固定して他方の中間サポートに設けられた前記動滑車に巻き掛けして他端を前記ナットに連結させた2つの帯状部材とよりなり、中間サポートへの前記ナットの移動力の伝達及びナット移動量に対する中間サポート移動量の規制を兼用する滑車装置を併設したことを特徴とする送りねじ支持装置。 A nut is screwed onto a screw shaft that is rotatably supported at both ends via a bearing, and in the axial direction of the nut, a pair of intermediate supports that receive a radial load of the screw shaft and interlock with the screw shaft direction, In the feed screw support device arranged on both sides of the nut and connected,
A linear guide device is provided between the bearings at both ends of the screw shaft in parallel with the screw shaft, the pair of intermediate supports are attached to the slider of the linear guide device, and the intermediate support and the screw shaft are engaged with each other. And one end fixed to one bearing via an elastic body and the other end wrapped around the moving pulley provided on one intermediate support. Are connected to the nut, and one band is fixed to the other bearing through an elastic body and wound around the movable pulley provided on the other intermediate support, and the other end is connected to the nut. A feed screw characterized by comprising a pulley device which is also made of a member and serves as both a transmission of the movement force of the nut to the intermediate support and a restriction of the movement amount of the intermediate support with respect to the movement amount of the nut Lifting apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012031769A JP2013167320A (en) | 2012-02-16 | 2012-02-16 | Lead screw supporting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012031769A JP2013167320A (en) | 2012-02-16 | 2012-02-16 | Lead screw supporting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013167320A true JP2013167320A (en) | 2013-08-29 |
Family
ID=49177868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012031769A Pending JP2013167320A (en) | 2012-02-16 | 2012-02-16 | Lead screw supporting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013167320A (en) |
-
2012
- 2012-02-16 JP JP2012031769A patent/JP2013167320A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2867386B2 (en) | Feed screw support device | |
KR102609390B1 (en) | High-saving belt-driven linear actuator | |
CN201686340U (en) | Double-vertical-column gantry take-up and paying-off machine | |
CN104088965B (en) | A kind of linear telescopic device | |
CN103453092B (en) | A kind of slag removal machine chain tension device and method | |
CN107010554B (en) | Multifunctional rope arranging device | |
CN102190233B (en) | Winch | |
CN208378222U (en) | A kind of hoisting trolley traction device | |
CN210150496U (en) | Caching device for cable | |
JP2013167320A (en) | Lead screw supporting device | |
CN112405502B (en) | Movable anchor point seat type rope-driven parallel robot | |
CN112623985B (en) | Anti-falling single rope winding type mine hoist | |
KR102588602B1 (en) | Linear actuators for motion simulators | |
CN111453558A (en) | Tensioning device for synchronously winding wires | |
CN212197987U (en) | Tensioning device for synchronously winding wires | |
WO2012046468A1 (en) | Wire accumulator | |
CN109761161A (en) | Anti-lost rope pulley | |
CN106288956B (en) | A kind of arc distant object motion simulator | |
CN205240871U (en) | IC braid collecting device | |
CN114179073B (en) | Suspension type mechanical arm | |
CN219991043U (en) | Cam type lifting device | |
CN216423041U (en) | Split type rope saw | |
CN208800331U (en) | A kind of online dispenser of high speed vision injecting type | |
CN107059449B (en) | Constant tension pay-off device for steel wire rope | |
SK7707Y1 (en) | Drive station for rope pusher system |