JP2020508424A - ガタ防止装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ねじの周囲に取り付けられた、螺旋ねじ山が一体に形成された、円筒形圧力アクチュエータと、
螺旋ねじ山に噛合するための螺旋雌ねじが一体に形成された円筒形クレードルであって、ねじの周囲に、圧力アクチュエータの外側に、そこに近接させて、取り付けられたクレードルと、を備え、
圧力アクチュエータおよびクレードルの両方は各々、ねじに向けて軸線方向内方に向いた一面のみが精密に機械加工されており、
ねじがクレードルの中で回転するように作動されると、圧力アクチュエータの螺旋ねじ山は、圧力を第1の軸線方向にねじの螺旋ねじ山に加えるように、螺旋ねじ山に荷重を掛ける一方で、同時に、螺旋ねじ山に荷重が掛けられたときに、クレードルの雌ねじによって圧力が反対の第2の軸線方向に加えられ、これにより、ガタを防止するように、均衡化された所定の軸線方向力がねじに加えられる。
Claims (22)
- 回転運動を直線運動に変換する際に使用される、螺旋ねじ山を有する、ねじおよびナット機構におけるガタを防止するガタ防止装置であって、
螺旋ねじ山が一体に形成された円筒形圧力アクチュエータと、
前記螺旋ねじ山に噛合するための螺旋雌ねじが一体に形成された円筒形クレードルであって、前記ねじの周囲に、前記圧力アクチュエータの外側に、そこに近接させて、取り付けられたクレードルと、
を備え、
前記圧力アクチュエータおよびクレードルの両方は各々、前記ねじに向けて軸線方向内方に向いた一面のみが精密に機械加工されており、
前記ねじが前記クレードルの中で回転するように作動されると、前記圧力アクチュエータの螺旋ねじ山は、圧力を第1の軸線方向に前記ねじの螺旋ねじ山に加えるように、前記螺旋ねじ山に荷重を掛ける一方で、同時に、前記螺旋ねじ山に荷重が掛けられたときに、前記クレードルの雌ねじによって圧力が反対の第2の軸線方向に加えられ、これにより、ガタを防止するように、均衡化された所定の軸線方向力が前記ねじに加えられる、
ガタ防止装置。 - 前記圧力アクチュエータおよび前記クレードルは、約360度の弧度で形成された少なくとも1つの螺旋状一条ねじ山を有する、請求項1に記載のガタ防止装置。
- 前記ガタ防止装置は、前記クレードルを備えたコンパクトなケースに収容されたアクティブな予圧付与手段をさらに備える、請求項1に記載のガタ防止装置。
- 保持子によって支持された前記予圧付与手段は、ガタを防止するために、前記ねじに対する所定の力で前記圧力アクチュエータを軸線方向に支援する、請求項3に記載のガタ防止装置。
- 前記予圧付与手段は温度変化と輪郭およびねじピッチの狂いとに影響されない、請求項3に記載のガタ防止装置。
- 前記予圧付与手段は、波状ばね、皿ばね、スペーサシム、および調整可能なナットから成る群から選択される、請求項3に記載のガタ防止装置。
- 前記ねじはアクメ親ねじを含む、請求項1に記載のガタ防止装置。
- 前記ねじは、ローラねじが回転するとき、前記クレードルの雌ねじと共に、約360度の弧度で螺旋状のアクティブサークルおよび前記ローラねじの周囲の約360度の弧度の戻し回路において複数の異形ローラを連続して転動させるためのレースを設けるために、ローラねじ山を設けて構成されたローラねじを含む、請求項1に記載のガタ防止装置。
- 前記円筒形圧力アクチュエータは、ガタを防止するために、前記ローラねじに対して前記複数の異形ローラに軸線方向の荷重を掛けたときに、アクティブな予圧付与手段として機能するために、軸線方向の自由度を有する、請求項8に記載のガタ防止装置。
- 一条および多条ローラねじの両方における前記複数の異形ローラは、ガタを防止するために前記ガタ防止装置と組み合わせて使用される所与の機械的用途において前記レースを形成するために結合された前記クレードル雌ねじおよび前記ローラねじのねじ山の輪郭に対応する輪郭を有する、請求項8に記載のガタ防止装置。
- 前記複数の異形ローラは、前記ローラねじの互いに平行な螺旋状通路の周囲に配置される、請求項8に記載のガタ防止装置。
- 前記アクティブサークル内の前記複数の異形ローラは、互いに90度の角度で、前記ローラねじの周囲に配置される、請求項8に記載のガタ防止装置。
- 前記複数の異形ローラは、所与の機械用途によって必要に応じてさまざまな向きで配設される、ボールと、円筒体と、コインと、ダイヤモンド形要素とから成る群のうちの少なくとも1つから選択される、請求項8に記載のガタ防止装置。
- 前記予圧付与手段および保持子は、前記圧力アクチュエータを支援し、前記複数の異形ローラの軸線方向自由度と、前記圧力アクチュエータ、クレードル、およびローラねじの間で前記複数の異形ローラに加わる所定量の荷重とを制御するために利用される、請求項8に記載のガタ防止装置。
- 前記ローラねじにピッチおよび輪郭が設けられ、前記ローラねじの外径に前記クレードルおよび前記圧力アクチュエータの内径よりも大きい外径が設けられ、これにより、前記ローラねじの軸線に対して約10〜30度の弧度の低い圧力角がもたらされる、請求項8に記載のガタ防止装置。
- 前記ローラねじのねじ山輪郭の前記のより大きい外径は、転動摩擦を減らし、前記圧力アクチュエータ装置のシステム効率および寿命を向上させながら、前記異形ローラ、前記ローラねじ、および前記クレードルの間のヘルツ作用の低減をもたらす、請求項15に記載のガタ防止装置。
- 前記複数の異形ローラのための前記戻し回路は、抽出手段、前記クレードルの前記外面の周囲に埋め込み配設されたスロット、および前記埋め込まれたスロットを覆う外側カバーをさらに備える、請求項8に記載のガタ防止装置。
- 前記ねじは、同じ前記ねじに取り付けられた、しかし相反する軸線方向に向けられた、第1および第2のガタ防止装置の組み合わせが設けられたボールローラねじであり、
前記第1のガタ防止装置は、前記ねじのねじ付き端部に配設され、荷重に対応可能であり、
前記第2のガタ防止装置は、前記ボールローラねじのねじなし端部に配設され、ねじ支持軸受けが設けられ、
前記第2のガタ防止装置は、前記ボールローラねじの軸線に位置合わせされて、固定された作業ベッドに機械式に接続され、前記組み合わせは、回転されたときに、前記ボールローラねじのガタ防止動作のより大きな安定性および制御を可能にする、
請求項8に記載のガタ防止装置。 - 前記ねじ支持軸受けは、前記ボールローラねじの前記ねじなし端部に部分的に埋め込まれた、前記第2のガタ防止装置の内側レースに収容された複数のボールローラから成る環状リングを備え、前記複数のボールローラは、前記第2のガタ防止装置の前記クレードルの内面と圧力アクチュエータとの間に閉じ込められ、前記ねじ支持軸受けは前記ボールローラねじに対して安定した軸線方向の支持をもたらす、請求項18に記載のガタ防止装置。
- 回転運動を直線運動に変換する際に使用される、螺旋ねじ山を有するねじのガタ防止動作のための方法であって、前記方法は、
螺旋ねじ山が一体に形成された円筒形圧力アクチュエータを設けるステップであって、前記圧力アクチュエータは前記ねじの周りに軸線方向に配設される、ステップと、
螺旋雌ねじが一体に形成された円筒形クレードルを設けるステップであって、前記円筒形クレードルは、前記圧力アクチュエータおよび前記ねじのためのハウジングを形成するために、前記圧力アクチュエータおよび前記ねじの外周に軸線方向に配設される、ステップと、
所定の圧力を前記円筒形圧力アクチュエータに加えるための予圧付与手段を設けるステップと、
前記クレードル内で回転させるために前記ねじを作動させるステップと、
前記予圧付与手段を起動するステップと、
前記予圧付与手段からの所定の圧力を前記圧力アクチュエータに、ひいては前記螺旋ねじ山にも、加えるステップと、
圧力を第1の軸線方向に加えるように、前記圧力アクチュエータの螺旋状ねじ山の荷重を前記ねじのねじ山に加え、一方、前記クレードルの雌ねじの荷重が同時に反対の第2の軸線方向に前記ねじのねじ山に加えられ、これにより、ガタを防止するように均衡化された所定の力が前記ねじに加わる、ステップと、
を含む、方法。 - 前記ねじは、溝付きの螺旋ねじ山を有するローラねじであり、
前記ローラねじの周囲に連続した通路を形成するための、前記ローラねじの溝に沿って所定の向きで配置された複数の異形ローラを一連に設けるステップと、
転動面を有する螺旋ねじ山が一体に形成された円筒形圧力アクチュエータを設けるステップと、
螺旋雌ねじが一体に形成された、転動面を有するクレードルを設けるステップであって、前記クレードルは前記ローラねじおよび前記圧力アクチュエータのためのハウジングの役割を果たす、ステップと、
予圧付与手段を、前記予圧付与手段を前記クレードルに固定するための保持子と共に、設けるステップと、
前記円筒形圧力アクチュエータの一方の面に所定の圧力を加えるために、前記予圧付与手段を起動するステップと、
前記圧力アクチュエータの螺旋ねじ山の荷重を前記複数の異形ローラに対して第1の方向に加えるステップと、
前記クレードルの螺旋ねじ山の荷重を前記複数の異形ローラに対して反対の第2の方向に加えるステップと、
を含み、
前記荷重を前記相対する第1および第2の方向に前記ローラねじおよび前記複数の異形ローラに加える前記ステップは、如何なるガタ現象も阻止するように、均衡化された所定の軸線方向力を前記ローラねじに加える、
請求項20に記載のねじのガタ防止動作のための方法。 - 前記ねじは、歯を形成する溝付きの螺旋ねじ山を有するアクメ親ねじであり、
前記アクメ親ねじを収容するためのクレードルを設けるステップであって、前記クレードルは螺旋状雌ねじを設けて形成される、ステップと、
前記クレードルと前記アクメ親ねじとの間に軸線方向に向けて配設される円筒形圧力アクチュエータアセンブリを設けるステップであって、前記圧力アクチュエータアセンブリは、
螺旋ねじ山が設けられた円筒形圧力アクチュエータと、
所定の圧力を前記円筒形圧力アクチュエータに加えるための予圧付与手段であって、前記予圧付与手段は前記予圧付与手段を前記クレードルに固定するための止め輪を有する、予圧付与手段と、
を備える、ステップと、
前記圧力アクチュエータの螺旋ねじ山が圧力を第1の軸線方向に加えるように、前記予圧付与手段を利用して前記圧力アクチュエータの螺旋ねじ山の荷重を前記クレードルスリーブおよび前記アクメ親ねじの歯に加えるステップと、
前記クレードルの螺旋雌ねじの荷重を前記アクメ親ねじの前記螺旋ねじ山に前記第1の軸線方向とは反対の第2の軸線方向に反力として加えるステップと、
を含む方法であって、
如何なるガタ現象も阻止するように、回転されたときに、前記圧力アクチュエータの螺旋ねじ山、前記クレードルの少なくとも1つの螺旋雌ねじ、および前記アクメ親ねじのねじ山の全てが組み合わされて、前記アクメ親ねじに対する均衡化された所定の軸線方向力を実現する、
請求項20に記載のねじのガタ防止動作のための方法。
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