JP2021124196A - 予圧の即時測定と調整のためのボールねじ - Google Patents
予圧の即時測定と調整のためのボールねじ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021124196A JP2021124196A JP2020020570A JP2020020570A JP2021124196A JP 2021124196 A JP2021124196 A JP 2021124196A JP 2020020570 A JP2020020570 A JP 2020020570A JP 2020020570 A JP2020020570 A JP 2020020570A JP 2021124196 A JP2021124196 A JP 2021124196A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- preload
- nut
- piece
- screw
- preload piece
- 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.)
- Granted
Links
- 230000036316 preload Effects 0.000 title claims abstract description 200
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 13
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 8
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009510 drug design Methods 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
【課題】予圧の即時測定と調整のためのボールねじを提供する。
【解決手段】ねじに螺設される第一ナット及び第二ナットと、前記第一ナットと前記第二ナットとの間に設置されると共に第一予圧片及び第二予圧片を含み、前記第一予圧片及び前記第二予圧片が傾斜面を介して相互に接触するように当接される予圧ユニットと、前記第一予圧片または第二予圧片に設置され、前記第一ナットと前記第二ナットとの間の予圧値の測定に用いられる予圧測定部材と、前記ねじのラジアルに沿って前記第一予圧片に伸縮可能に設置され、前記第一予圧片を押動させてラジアルに沿って移動させることにより、アキシャル上における前記第一予圧片と前記第二予圧片との間の距離を改変させるための予圧調整部材と、を備える。これにより、予圧の即時測定及び調整が可能となり、加工精度の維持及びボールガイドねじの耐用年数を延ばすという目的を達成させる。
【選択図】図３
【解決手段】ねじに螺設される第一ナット及び第二ナットと、前記第一ナットと前記第二ナットとの間に設置されると共に第一予圧片及び第二予圧片を含み、前記第一予圧片及び前記第二予圧片が傾斜面を介して相互に接触するように当接される予圧ユニットと、前記第一予圧片または第二予圧片に設置され、前記第一ナットと前記第二ナットとの間の予圧値の測定に用いられる予圧測定部材と、前記ねじのラジアルに沿って前記第一予圧片に伸縮可能に設置され、前記第一予圧片を押動させてラジアルに沿って移動させることにより、アキシャル上における前記第一予圧片と前記第二予圧片との間の距離を改変させるための予圧調整部材と、を備える。これにより、予圧の即時測定及び調整が可能となり、加工精度の維持及びボールガイドねじの耐用年数を延ばすという目的を達成させる。
【選択図】図３
Description
本発明は、ダブルナットボールねじに関し、更に詳しくは、予圧の即時測定と調整のためのボールねじ（Ａ ｂａｌｌ ｓｃｒｅｗ ｆｏｒ ｉｍｍｅｄｉａｔｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｏｆ ｐｒｅｌｏａｄｉｎｇ）に関する。
ボールねじは伝動が精密且つ確実である等の利点を有するため、精密機械に広く応用されている。ボールねじのバックラッシュの問題を解決するため、通常はナットに対する圧力を予め設定し、ナットを一方向に押し当てるように固定することにより、ねじのねじ山及びナットのねじ山と回転部材とを相互に抵触させ、ボールねじのバックラッシュ問題を解決させている。
しかしながら、前述した従来の技術では、このような構造は往々にしてナットを固定するための予圧しか提供できず、即時測定や需要に応じた予圧の調整が行えなかった。従来の特許文献、例えば、下記の特許文献１には「ボールねじの圧電式予圧調整と位置決め微調整機構」が開示されている。
図１Ａに示されるように、ボールねじの２つのナット１１１、１１２の間にスペーサーリング１１３が設けられ、スペーサーリング１１３とナット１１１、１１２との間に予圧調整台１１４及び予圧バネ１１５が設置される。主にスペーサーリング１１３の間に圧電アクチュエータベアリング１１６が設けられ、前記圧電アクチュエータベアリング１１６には圧電アクチュエータ１１７及び動力計１１８が内設され、圧電アクチュエータ１１７及び動力計１１８の二端がスペーサーリング１１３にそれぞれ押し当てられる。圧電アクチュエータ１１７の長さが改変されることによりスペーサーリング１１３の移動量が改変され、ボールねじの予圧制御が達成される。然しながら、実際の使用においては下記の欠陥が存在する。
＜１＞特許文献１の圧電アクチュエータ１１７はアキシャルに沿って前記スペーサーリング１１３に設置され、前記圧電アクチュエータ１１７がアキシャルに沿って伸縮作動し、軸力をナット１１１、１１２に対する予圧に変換する。然しながら、前記ナット１１１、１１２がアキシャル上に予圧がかかっているため、ナット１１１、１１３の予圧を変換する場合、前記圧電アクチュエータ１１７には高い推力値が直接必要であり、高い推力値を発生可能な圧電アクチュエータ１１７は高コストである。
＜２＞特許文献１の圧電アクチュエータ１１７はアキシャルに沿って前記スペーサーリング１１３に設置され、且つ前記圧電アクチュエータ１１７は前記ねじ１１９の片側箇所に装設されるのみである。このため、前記圧電アクチュエータ１１７が伸長されて作動する際、片側が押動されることにより大小のナット１１１、１１２の間に平行性の問題が生じる。
図１Ａに示されるように、ボールねじの２つのナット１１１、１１２の間にスペーサーリング１１３が設けられ、スペーサーリング１１３とナット１１１、１１２との間に予圧調整台１１４及び予圧バネ１１５が設置される。主にスペーサーリング１１３の間に圧電アクチュエータベアリング１１６が設けられ、前記圧電アクチュエータベアリング１１６には圧電アクチュエータ１１７及び動力計１１８が内設され、圧電アクチュエータ１１７及び動力計１１８の二端がスペーサーリング１１３にそれぞれ押し当てられる。圧電アクチュエータ１１７の長さが改変されることによりスペーサーリング１１３の移動量が改変され、ボールねじの予圧制御が達成される。然しながら、実際の使用においては下記の欠陥が存在する。
＜１＞特許文献１の圧電アクチュエータ１１７はアキシャルに沿って前記スペーサーリング１１３に設置され、前記圧電アクチュエータ１１７がアキシャルに沿って伸縮作動し、軸力をナット１１１、１１２に対する予圧に変換する。然しながら、前記ナット１１１、１１２がアキシャル上に予圧がかかっているため、ナット１１１、１１３の予圧を変換する場合、前記圧電アクチュエータ１１７には高い推力値が直接必要であり、高い推力値を発生可能な圧電アクチュエータ１１７は高コストである。
＜２＞特許文献１の圧電アクチュエータ１１７はアキシャルに沿って前記スペーサーリング１１３に設置され、且つ前記圧電アクチュエータ１１７は前記ねじ１１９の片側箇所に装設されるのみである。このため、前記圧電アクチュエータ１１７が伸長されて作動する際、片側が押動されることにより大小のナット１１１、１１２の間に平行性の問題が生じる。
また、従来の特許文献、例えば、特許文献２には「ボールねじの調整可能な予圧構造」が開示されている。
図１Ｂに示されるように、前記予圧構造は多くの場合予圧片１３１、１３２で構成され、各予圧片１３１、１３２の１つの端面には傾斜面１３１Ａ、１３２Ａが形成される。各予圧片１３１、１３２は前記ボールねじの２つのナット１３３、１３４の間にそれぞれ覆設され、且つ各予圧片１３１、１３２の傾斜面１３１Ａ、１３２Ａが互いに対応しあうように接触する。各予圧片１３１、１３２の相対移動動作により、２つのナット１３３、１３４の間で受力し、予圧片１３１、１３２の結合厚さの変化のために異なる強さの予圧が発生する。然しながら、実際の使用においては欠陥が存在する。すなわち、特許文献２では、予圧片１３１、１３２を手動で調整しなければ異なる予圧を発生させることができず、調整時には解体作業が必要となり、即時の予圧調整が行えず、調整自体が不便であるという欠陥が存在する。また、特許文献２では、ボールガイドねじの予圧が失効していないかどうかの即時検出が行えず、加工精度を維持できず、ボールガイドねじの寿命を延ばすことができなかった。
図１Ｂに示されるように、前記予圧構造は多くの場合予圧片１３１、１３２で構成され、各予圧片１３１、１３２の１つの端面には傾斜面１３１Ａ、１３２Ａが形成される。各予圧片１３１、１３２は前記ボールねじの２つのナット１３３、１３４の間にそれぞれ覆設され、且つ各予圧片１３１、１３２の傾斜面１３１Ａ、１３２Ａが互いに対応しあうように接触する。各予圧片１３１、１３２の相対移動動作により、２つのナット１３３、１３４の間で受力し、予圧片１３１、１３２の結合厚さの変化のために異なる強さの予圧が発生する。然しながら、実際の使用においては欠陥が存在する。すなわち、特許文献２では、予圧片１３１、１３２を手動で調整しなければ異なる予圧を発生させることができず、調整時には解体作業が必要となり、即時の予圧調整が行えず、調整自体が不便であるという欠陥が存在する。また、特許文献２では、ボールガイドねじの予圧が失効していないかどうかの即時検出が行えず、加工精度を維持できず、ボールガイドねじの寿命を延ばすことができなかった。
そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に至った。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、主に加工精度を維持し、ボールガイドねじの耐用年数を延ばす、予圧の即時測定と調整のためのボールねじを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、主に予圧調整に必要なコストを減らし、大小のナットの間で平行性の問題が生じることを防ぐ、予圧の即時測定と調整のためのボールねじを提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある態様の予圧の即時測定と調整のためのボールねじは、アキシャルに沿って延伸されるねじと、複数の第一回転部材を介して前記ねじに螺設され、且つ前記アキシャルに沿った第一配設面を含む第一ナットと、複数の第二回転部材を介して前記ねじに螺設され、且つ前記第一配設面に対向する第二配設面を含む第二ナットと、前記第一ナットと前記第二ナットとの間に設置され、且つ第一予圧片及び第二予圧片を含み、前記第一予圧片は前記ねじを挿設させるための第一挿設孔と、前記第一配設面に当接される第一押し付け面と、前記第一押し付け面と共に第一刃先角を形成させる第一傾斜面と、を有し、前記第二予圧片は前記ねじを挿設させるための第二挿設孔と、前記第二配設面に当接される第二押し付け面と、前記第二押し付け面と共に第二刃先角を形成させると共に前記第一傾斜面に当接される第二傾斜面と、を有する予圧ユニットと、前記第一予圧片または第二予圧片に設置され、前記第一ナットと前記第二ナットとの間の予圧値を測定するための予圧測定部材と、前記ねじのラジアルに沿って前記第一予圧片に伸縮可能に設置され、前記第一予圧片を押動しラジアルに沿って移動させることにより、アキシャル上における前記第一押し付け面と第二押し付け面との間の距離を改変させるための予圧調整部材と、を備える。
本発明によれば、次のような効果がある。
前記予圧測定部材により前記第一ナットと第二ナットとの間の予圧値が検出され、検出された予圧値と既定の予圧値とが異なる場合、前記予圧調整部材の作動を制御し、アキシャル上における前記第一予圧片及び前記第二予圧片の厚さを改変し、２つの予圧片の結合厚さの変化により２つのナットの間での受力を改変させる。これにより、予圧の即時測定及び調整を行って加工精度の維持及びボールガイドねじの耐用年数を延ばすという目的を達成させる。同時に、予圧調整に必要なコストを減らし、２つのナットの間に平行性の問題が生じないようにする。
前記予圧測定部材により前記第一ナットと第二ナットとの間の予圧値が検出され、検出された予圧値と既定の予圧値とが異なる場合、前記予圧調整部材の作動を制御し、アキシャル上における前記第一予圧片及び前記第二予圧片の厚さを改変し、２つの予圧片の結合厚さの変化により２つのナットの間での受力を改変させる。これにより、予圧の即時測定及び調整を行って加工精度の維持及びボールガイドねじの耐用年数を延ばすという目的を達成させる。同時に、予圧調整に必要なコストを減らし、２つのナットの間に平行性の問題が生じないようにする。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は以下の例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、任意に変更可能であることは言うまでもない。
本明細書及び図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
まず、図２乃至図７Ａに示されるように、本発明の実施例に係る予圧の即時測定と調整のためのボールねじは、主にねじ２０と、第一ナット３０と、第二ナット４０と、予圧ユニット５０と、予圧測定部材６０と、予圧調整部材７０と、で構成される。各部材の説明は後述する。
前記ねじ２０はアキシャルＸに沿って延伸される。
前記第一ナット３０は、複数の第一回転部材９１を介して前記ねじ２０に螺設され、且つ第一端面３１と、前記アキシャルＸに沿って前記第一端面３１の反対面に位置する第一配設面３２と、外面から凹設されると共に前記第一配設面３２に隣接する第一キースロット３３と、を含む。本実施例では、前記第一回転部材９１はボールであるが、当然ながらローラーやニードルローラーでもよい。
前記第二ナット４０は複数の第二回転部材９２を介して前記ねじ２０に螺設され、且つ前記第一配設面３２に対向する第二配設面４１と、前記アキシャルＸに沿って前記第二配設面４１の反対面に位置する第二端面４２と、外面から凹設されると共に前記第二配設面４１に隣接する第二キースロット４３と、を含む。本実施例では、前記第二回転部材９２はボールであるが、当然ながら、前記第一回転部材９１に対応する形態のローラーやニードルローラーでもよい。
前記予圧ユニット５０は前記第一ナット３０と第二ナット４０との間に設置され、且つ第一予圧片５１及び第二予圧片５２を備える。
前記第一予圧片５１は前記ねじ２０を挿設させるための第一挿設孔５１１と、前記第一配設面３２に当接される第一押し付け面５１２と、前記第一押し付け面５１２と共に第一刃先角５１３を形成させる第一傾斜面５１４と、を有する。本実施例では、前記第一刃先角５１３は１７度であるが、但しこれに限られず、前記第一刃先角５１３が５度乃至４５度の間に設計されればよく、これにより応力の損耗を減らして前記予圧調整部材７０に必要な推力値を減少させ、コストを抑制させる。
また、前記第一予圧片５１は前記ねじ２０のラジアルＹに沿って凹設される収容溝５１５を更に有し、前記収容溝５１５は溝の底面５１５Ａと前記溝の底面５１５Ａの周縁に連接される溝の壁面５１５Ｂとにより画定されることにより形成され、前記第一押し付け面５１２と第一傾斜面５１４との連接箇所が接続線５１６となり、前記接続線５１６が前記溝の底面５１５Ａに平行する。
また、前記第一予圧片５１は前記ねじ２０のラジアルＹに沿って凹設される収容溝５１５を更に有し、前記収容溝５１５は溝の底面５１５Ａと前記溝の底面５１５Ａの周縁に連接される溝の壁面５１５Ｂとにより画定されることにより形成され、前記第一押し付け面５１２と第一傾斜面５１４との連接箇所が接続線５１６となり、前記接続線５１６が前記溝の底面５１５Ａに平行する。
前記第二予圧片５２は前記ねじ２０を挿設させるための第二挿設孔５２１と、前記第二配設面４１に当接される第二押し付け面５２２と、前記第二押し付け面５２２と共に第二刃先角５２３を形成させると共に前記第一傾斜面５１４に当接される第二傾斜面５２４と、を有する。本実施例では、前記第二刃先角５２３は１７度であるが、但しこれに限られず、前記第二刃先角５２３の設計上の制限及び効果は前記第一予圧片５１の設計と同じである。
また、前記第二予圧片５２は前記第二押し付け面５２２からアキシャルＸに沿って凹設される配設溝５２５を更に有し、且つ前記配設溝５２５にはプレスプレート９４が設置される。前記プレスプレート９４の外面９４１と前記第二押し付け面５２２とは同じ平面であり、且つ前記第二ナット４０の第二配設面４１に相互に当接される。最後に、前記第二予圧片５２と第二ナット４０との間は２つのボルト９５が挿着されることにより、両者が前記アキシャルＸ上で位置決めされて互いに分離しなくなり、同時に前記第二予圧片５２が前記ねじ２０のラジアルＹに沿って移動しなくなる。
また、前記第二予圧片５２は前記第二押し付け面５２２からアキシャルＸに沿って凹設される配設溝５２５を更に有し、且つ前記配設溝５２５にはプレスプレート９４が設置される。前記プレスプレート９４の外面９４１と前記第二押し付け面５２２とは同じ平面であり、且つ前記第二ナット４０の第二配設面４１に相互に当接される。最後に、前記第二予圧片５２と第二ナット４０との間は２つのボルト９５が挿着されることにより、両者が前記アキシャルＸ上で位置決めされて互いに分離しなくなり、同時に前記第二予圧片５２が前記ねじ２０のラジアルＹに沿って移動しなくなる。
前記予圧測定部材６０は前記第二予圧片５２の配設溝５２５に内設され、前記第一ナット３０と第二ナット４０との間の予圧値の測定に用いられる。本実施例では、前記予圧測定部材６０は薄型力覚センサーであり、且つ前記プレスプレート９４の内面９４２に押し付けられる検知エリア６１を有し、これにより前記プレスプレート９４により前記第一ナット３０と第二ナット４０との間の予圧値が測定される。また、前記予圧測定部材６０は信号及び電源の伝送に用いられる２本の導線６２を更に有し、前記第二予圧片５２の側辺からアキシャルＸに沿って前記第一予圧片５１を経て第一ナット３０に至るまでの電気的接続が形成される。
前記予圧調整部材７０は前記ねじ２０のラジアルＹに沿って前記第一予圧片５１の収容溝５１５に伸縮可能に内設され、前記第一予圧片５１を押動してラジアルＹに沿って移動させ、アキシャルＸ上における前記第一押し付け面５１２及び前記第二押し付け面５２２の間の距離を改変させるために用いられる。本実施例では、前記予圧調整部材７０は圧電アクチュエータであり、且つ固定キー８０により前記収容溝５１５内に装設される。前記固定キー８０は前記収容溝５１５に対応する位置限定部８１、及び前記位置限定部８１の両側にそれぞれ位置される固定部８２、８３を有し、２つの前記固定部８２、８３は前記第一ナット３０の第一キースロット３３及び第二ナット４０の第二キースロット４３にそれぞれ設けられる。
前記第一キースロット３３内に位置される前記固定部８２はねじ９６により前記第一ナット３０に固定され、前記第二キースロット４３内に位置される前記固定部８３は固定されない。当然ながら、前記第二キースロット４３内に位置される固定部８３が固定され、前記第一キースロット３３内に位置される固定部８２が固定されない形態でもよく、すなわち、２つの前記固定部８２、８３のうちの１つが固定されるのみでもよい。
また、前記予圧調整部材７０は前記位置限定部８１に当接される第一支持面７１、及び前記ラジアルＹに沿って前記第一支持面７１の反対面に位置される第二支持面７２を有し、前記第二支持面７２は前記第一予圧片５１の収容溝５１５の溝の底面５１５Ａに当接される。前記第二支持面７２は前記ねじ２０のラジアルＹに沿って前記第一支持面７１に向けて近接または離間する。本実施例では、前記予圧調整部材７０の第二支持面７２と前記収容溝５１５の溝の底面５１５Ａとの間にガスケット９７が設置されることにより、前記予圧調整部材７０が前記第一予圧片５１を連動させて前記ねじ２０のラジアルＹに沿って移動させる移動量に対する装設上または製造上の公差の影響を克服させる。
最後に、前記予圧調整部材７０は信号及び電源を伝送させるための２つのピン７３を有し、且つ前記収容溝５１５から前記固定キー８０が挿通されて外部に位置されることにより電気的接続が形成される。
前記第一キースロット３３内に位置される前記固定部８２はねじ９６により前記第一ナット３０に固定され、前記第二キースロット４３内に位置される前記固定部８３は固定されない。当然ながら、前記第二キースロット４３内に位置される固定部８３が固定され、前記第一キースロット３３内に位置される固定部８２が固定されない形態でもよく、すなわち、２つの前記固定部８２、８３のうちの１つが固定されるのみでもよい。
また、前記予圧調整部材７０は前記位置限定部８１に当接される第一支持面７１、及び前記ラジアルＹに沿って前記第一支持面７１の反対面に位置される第二支持面７２を有し、前記第二支持面７２は前記第一予圧片５１の収容溝５１５の溝の底面５１５Ａに当接される。前記第二支持面７２は前記ねじ２０のラジアルＹに沿って前記第一支持面７１に向けて近接または離間する。本実施例では、前記予圧調整部材７０の第二支持面７２と前記収容溝５１５の溝の底面５１５Ａとの間にガスケット９７が設置されることにより、前記予圧調整部材７０が前記第一予圧片５１を連動させて前記ねじ２０のラジアルＹに沿って移動させる移動量に対する装設上または製造上の公差の影響を克服させる。
最後に、前記予圧調整部材７０は信号及び電源を伝送させるための２つのピン７３を有し、且つ前記収容溝５１５から前記固定キー８０が挿通されて外部に位置されることにより電気的接続が形成される。
以上は本発明の実施例の各主要部材の形態の説明であり、本発明の作動方式及び効果の説明は後述する。
続いて、図７Ａ、図７Ｂ及び図８に示されるように、前記予圧測定部材６０により前記第一ナット３０と第二ナット４０との間の予圧値が検出される。検出された予圧値が既定の予圧値と同じである場合、前記予圧測定部材６０が前記予圧値の検出を継続させる。
検出された予圧値が既定の予圧値未満の場合、前記予圧調整部材７０が前記ラジアルＹに沿って延伸されるように制御される。前記予圧調整部材７０の第一支持面７１が前記固定キー８０により制限されるため、前記予圧調整部材７０の第二支持面７２が前記ラジアルＹに沿って上方に移動するのみとなり、前記第一予圧片５１が連動されて同期でラジアルＹに沿って上方に移動する。
ラジアルＹに沿って上方に移動する第一予圧片５１はその第一傾斜面５１４が前記第二予圧片５２の第二傾斜面５２４に相互に当接され、更に前記第二予圧片５２がボルト９５のアキシャルＸにより前記第二ナット４０に位置決めされる設計であるため、前記第二予圧片５２がアキシャルＸに沿って移動するのみとなり、アキシャルＸ上における前記第一予圧片５１及び前記第二予圧片５２の厚さが改変される。すなわち、アキシャルＸ上における前記第一予圧片５１の第一押し付け面５１２と第二予圧片５２の第二押し付け面５２２との間の距離が改変され、２つの予圧片の結合厚さが厚くなることにより２つのナットの間の受力が増加し、これにより前記第一ナット３０と第二ナット４０との間の予圧値が向上する。
ラジアルＹに沿って上方に移動する第一予圧片５１はその第一傾斜面５１４が前記第二予圧片５２の第二傾斜面５２４に相互に当接され、更に前記第二予圧片５２がボルト９５のアキシャルＸにより前記第二ナット４０に位置決めされる設計であるため、前記第二予圧片５２がアキシャルＸに沿って移動するのみとなり、アキシャルＸ上における前記第一予圧片５１及び前記第二予圧片５２の厚さが改変される。すなわち、アキシャルＸ上における前記第一予圧片５１の第一押し付け面５１２と第二予圧片５２の第二押し付け面５２２との間の距離が改変され、２つの予圧片の結合厚さが厚くなることにより２つのナットの間の受力が増加し、これにより前記第一ナット３０と第二ナット４０との間の予圧値が向上する。
前記第一ナット３０と第二ナット４０との間の予圧値が向上すると同時に、前記予圧測定部材６０が前記第一ナット３０と第二ナット４０との間の予圧値の検出を継続させる。検出された予圧値が既定の予圧値と同じである場合、前記予圧調整部材７０が予圧調整動作を停止させる。
これにより、本発明は予圧の即時測定及び調整が可能となり、加工精度が維持され、ボールガイドねじの耐用年数が延びる。また、前記第一予圧片５１及び第二予圧片５２は傾斜面が当接されることにより、前記第一予圧片５１の第一押し付け面５１２が前記第一ナット３０の第一配設面３２に全面的に当接され、前記第二予圧片５２の第二押し付け面５２２が前記第二ナット４０の第二配設面４１に全面的に当接され、アキシャルＸに沿って前記第一ナット３０及び第二ナット４０が移動する際の受力が平均化し、予圧調整に必要なコストが減少し、２つのナットの間に平行性の問題が生じなくなる。
ちなみに、前記予圧調整部材７０として圧電アクチュエータが採用されるため、圧電アクチュエータのコストも推力が増加するに連れて増加する。
本発明は前記圧電アクチュエータに前記予圧ユニット５５０が組み合わせられ、前記予圧ユニット５０の第一予圧片５１及び第二予圧片５２は傾斜面が相互に接触するように当接され、且つ前記第一予圧片５１及び第二予圧片５２の刃先角が５度乃至４５度の間に限定されているため、前記予圧ユニット５０が省力な構造設計となり、前記圧電アクチュエータが前記第一予圧片５１をラジアルＹに沿って移動するように押動するために必要な推力及び第二予圧片５２をアキシャルＸに沿って移動するように押動するために必要な推力が小さくなり、コストが効果的に抑制される。
本発明は前記圧電アクチュエータに前記予圧ユニット５５０が組み合わせられ、前記予圧ユニット５０の第一予圧片５１及び第二予圧片５２は傾斜面が相互に接触するように当接され、且つ前記第一予圧片５１及び第二予圧片５２の刃先角が５度乃至４５度の間に限定されているため、前記予圧ユニット５０が省力な構造設計となり、前記圧電アクチュエータが前記第一予圧片５１をラジアルＹに沿って移動するように押動するために必要な推力及び第二予圧片５２をアキシャルＸに沿って移動するように押動するために必要な推力が小さくなり、コストが効果的に抑制される。
さらに、図９に本発明の他の好適な実施例を図示し、前述の実施例との差異について後述する。
前記予圧測定部材６０は前記第一予圧片５１に内設されると共に前記第一ナット３０の第一配設面３２に密着し、前記第一ナット３０と第二ナット４０との間の予圧値の測定に用いられる。本実施例では、前記予圧測定部材６０及び前記予圧調整部材７０が共に前記第一予圧片５１に内設されることにより、前記予圧測定部材６０の装設完了後、同じ予圧片に前記予圧調整部材７０が即時装設され、装設にかかる時間が節約される。
前記予圧測定部材６０は前記第一予圧片５１に内設されると共に前記第一ナット３０の第一配設面３２に密着し、前記第一ナット３０と第二ナット４０との間の予圧値の測定に用いられる。本実施例では、前記予圧測定部材６０及び前記予圧調整部材７０が共に前記第一予圧片５１に内設されることにより、前記予圧測定部材６０の装設完了後、同じ予圧片に前記予圧調整部材７０が即時装設され、装設にかかる時間が節約される。
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
１１１ ナット
１１２ ナット
１１３ スペーサーリング
１１４ 予圧調整台
１１５ 予圧バネ
１１６ 圧電アクチュエータベアリング
１１７ 圧電アクチュエータ
１１８ 動力計
１１９ ねじ
１３１ 予圧片
１３２ 予圧片
１３１Ａ 傾斜面
１３２Ａ 傾斜面
１３３ ナット
１３４ ナット
２０ ねじ
Ｘ アキシャル
Ｙ ラジアル
３０ 第一ナット
３１ 第一端面
３２ 第一配設面
３３ 第一キースロット
４０ 第二ナット
４１ 第二配設面
４２ 第二端面
４３ 第二キースロット
５０ 予圧ユニット
５１ 第一予圧片
５１１ 第一挿設孔
５１２ 第一押し付け面
５１３ 第一刃先角
５１４ 第一傾斜面
５１５ 収容溝
５１５Ａ 溝の底面
５１５Ｂ 溝の壁面
５１６ 接続線
５２ 第二予圧片
５２１ 第二挿設孔
５２２ 第二押し付け面
５２３ 第二刃先角
５２４ 第二傾斜面
５２５ 配設溝
６０ 予圧測定部材
６１ 検知エリア
６２ 導線
７０ 予圧調整部材
７１ 第一支持面
７２ 第二支持面
７３ ピン
８０ 固定キー
８１ 位置限定部
８２ 固定部
８３ 固定部
９１ 第一ボール
９２ 第二ボール
９１ プレスプレート
９４１ 外面
９４２ 内面
９５ ボルト
９６ ねじ
９７ ガスケット
１１２ ナット
１１３ スペーサーリング
１１４ 予圧調整台
１１５ 予圧バネ
１１６ 圧電アクチュエータベアリング
１１７ 圧電アクチュエータ
１１８ 動力計
１１９ ねじ
１３１ 予圧片
１３２ 予圧片
１３１Ａ 傾斜面
１３２Ａ 傾斜面
１３３ ナット
１３４ ナット
２０ ねじ
Ｘ アキシャル
Ｙ ラジアル
３０ 第一ナット
３１ 第一端面
３２ 第一配設面
３３ 第一キースロット
４０ 第二ナット
４１ 第二配設面
４２ 第二端面
４３ 第二キースロット
５０ 予圧ユニット
５１ 第一予圧片
５１１ 第一挿設孔
５１２ 第一押し付け面
５１３ 第一刃先角
５１４ 第一傾斜面
５１５ 収容溝
５１５Ａ 溝の底面
５１５Ｂ 溝の壁面
５１６ 接続線
５２ 第二予圧片
５２１ 第二挿設孔
５２２ 第二押し付け面
５２３ 第二刃先角
５２４ 第二傾斜面
５２５ 配設溝
６０ 予圧測定部材
６１ 検知エリア
６２ 導線
７０ 予圧調整部材
７１ 第一支持面
７２ 第二支持面
７３ ピン
８０ 固定キー
８１ 位置限定部
８２ 固定部
８３ 固定部
９１ 第一ボール
９２ 第二ボール
９１ プレスプレート
９４１ 外面
９４２ 内面
９５ ボルト
９６ ねじ
９７ ガスケット
Claims (5)
- アキシャルに沿って延伸されるねじと、
複数の第一回転部材を介して前記ねじに螺設され、且つ前記アキシャルに沿った第一配設面を含む第一ナットと、
複数の第二回転部材を介して前記ねじに螺設され、且つ前記第一配設面に対向する第二配設面を含む第二ナットと、
前記第一ナットと前記第二ナットとの間に設置され、且つ第一予圧片及び第二予圧片を含み、前記第一予圧片は前記ねじを挿設させるための第一挿設孔と、前記第一配設面に当接される第一押し付け面と、前記第一押し付け面と共に第一刃先角を形成させる第一傾斜面と、を有し、前記第二予圧片は前記ねじを挿設させるための第二挿設孔と、前記第二配設面に当接される第二押し付け面と、前記第二押し付け面と共に第二刃先角を形成させると共に前記第一傾斜面に当接される第二傾斜面と、を有する予圧ユニットと、
前記第一予圧片または第二予圧片に設置され、前記第一ナットと前記第二ナットとの間の予圧値を測定するための予圧測定部材と、
前記ねじのラジアルに沿って前記第一予圧片に伸縮可能に設置され、前記第一予圧片を押動しラジアルに沿って移動させることにより、アキシャル上における前記第一押し付け面と第二押し付け面との間の距離を改変させるための予圧調整部材と、を備えることを特徴とする、
予圧の即時測定と調整のためのボールねじ。 - 固定キーを更に備え、前記第一予圧片は収容溝を更に含み、前記固定キーは前記収容溝に対応する位置限定部、及び前記第一ナットまたは第二ナットに固設される固定部を有し、前記予圧調整部材は前記収容溝に内設されると共に前記位置限定部に当接される第一支持面、及び前記ラジアルに沿って前記第一支持面の反対面に位置すると共に前記収容溝の底面に当接される第二支持面を有し、前記第二支持面は前記ねじのラジアルに沿って前記第一支持面に向けて近接または離間することを特徴とする請求項１に記載の予圧の即時測定と調整のためのボールねじ。
- 前記第一ナットは第一キースロットを更に含み、前記第二ナットは第二キースロットを更に含み、前記固定キーの固定部は２つあり、２つの前記固定部は前記第一キースロット及び第二キースロットにそれぞれ対応するように設けられることを特徴とする請求項２に記載の予圧の即時測定と調整のためのボールねじ。
- 前記第一予圧片の収容溝は溝の底面と前記溝の底面の周縁に連接される溝の壁面とにより画定されることにより形成され、前記第一予圧片の第一押し付け面と第一傾斜面との連接箇所は接続線であり、前記接続線は前記溝の底面に平行することを特徴とする請求項２に記載の予圧の即時測定と調整のためのボールねじ。
- 前記予圧測定部材は薄型力覚センサーであり、前記予圧調整部材は圧電アクチュエータであることを特徴とする請求項１に記載の予圧の即時測定と調整のためのボールねじ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020020570A JP6868134B1 (ja) | 2020-02-10 | 2020-02-10 | 予圧の即時測定と調整のためのボールねじ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020020570A JP6868134B1 (ja) | 2020-02-10 | 2020-02-10 | 予圧の即時測定と調整のためのボールねじ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP6868134B1 JP6868134B1 (ja) | 2021-05-12 |
| JP2021124196A true JP2021124196A (ja) | 2021-08-30 |
Family
ID=75801831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020020570A Active JP6868134B1 (ja) | 2020-02-10 | 2020-02-10 | 予圧の即時測定と調整のためのボールねじ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6868134B1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117028511B (zh) * | 2023-10-09 | 2023-12-15 | 江苏高晟机械有限公司 | 一种螺母丝杠副 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63308263A (ja) * | 1987-06-05 | 1988-12-15 | Hiroshi Teramachi | ボ−ルねじの予圧調整装置 |
| JPH05141498A (ja) * | 1991-11-20 | 1993-06-08 | Yotaro Hatamura | 送りねじ装置 |
| JP2007285350A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Shangyin Sci & Technol Co Ltd | ボールスクリューの可調式予圧構造 |
| JP3220132U (ja) * | 2018-12-04 | 2019-02-14 | 上銀科技股▲分▼有限公司 | 可調式予圧測定のダブルナット式ボールねじ |
| JP2019074193A (ja) * | 2017-10-19 | 2019-05-16 | Thk株式会社 | 予圧検知可能なねじ装置 |
-
2020
- 2020-02-10 JP JP2020020570A patent/JP6868134B1/ja active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63308263A (ja) * | 1987-06-05 | 1988-12-15 | Hiroshi Teramachi | ボ−ルねじの予圧調整装置 |
| JPH05141498A (ja) * | 1991-11-20 | 1993-06-08 | Yotaro Hatamura | 送りねじ装置 |
| JP2007285350A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Shangyin Sci & Technol Co Ltd | ボールスクリューの可調式予圧構造 |
| JP2019074193A (ja) * | 2017-10-19 | 2019-05-16 | Thk株式会社 | 予圧検知可能なねじ装置 |
| JP3220132U (ja) * | 2018-12-04 | 2019-02-14 | 上銀科技股▲分▼有限公司 | 可調式予圧測定のダブルナット式ボールねじ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6868134B1 (ja) | 2021-05-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI669457B (zh) | 具徑向力量感測器之滾珠螺桿 | |
| JP6868134B1 (ja) | 予圧の即時測定と調整のためのボールねじ | |
| TWI539101B (zh) | Ball screw | |
| JP2007199068A (ja) | 圧力センサのための保持装置並びに圧力センサを有する測定ローラ | |
| JP3220132U (ja) | 可調式予圧測定のダブルナット式ボールねじ | |
| JP3766801B2 (ja) | 測定器 | |
| JP2013171045A (ja) | ロータリエンコーダ | |
| JP2009180525A (ja) | 測定装置 | |
| KR102330434B1 (ko) | 실시간으로 예압을 측정 및 조정할 수 있는 볼 스크류 | |
| JP2009197978A (ja) | 軸受組立用治具および軸受組立方法 | |
| JP4690028B2 (ja) | キャリパー形マイクロメータ | |
| JP2006130900A (ja) | 射出成形機の射出装置 | |
| CN109027161B (zh) | 一种机械式纳米级高精度直线驱动装置 | |
| CN220806400U (zh) | 一种滚珠丝杠副螺母加工定位工装 | |
| CN111770256A (zh) | 一种用于科学级cmos相机的平行度调节结构 | |
| JP2010014517A (ja) | ロータリエンコーダの連結構造 | |
| CN219275225U (zh) | 一种丝杠的调节结构 | |
| JP2007333626A (ja) | シリンダのストローク位置計測装置 | |
| US20230137763A1 (en) | Linear electromechanical actuator | |
| CN212007765U (zh) | 校正精确度高的直线导轨安装结构 | |
| CN220187742U (zh) | 一种采用法兰轴承及顶起结构的超薄编码器 | |
| CN221223742U (zh) | 一种定位销及定位装夹装置 | |
| CN220187743U (zh) | 一种采用法兰轴承的超薄编码器 | |
| CN220153611U (zh) | 一种用于编码器内部支撑的支撑部件 | |
| TWI686588B (zh) | 熱伸長量測量裝置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200212 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201208 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210205 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210330 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210409 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6868134 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |