JP2532187B2 - ボ―ルスクリュの組立方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シャフトスクリュとナ
ットスクリュの間にボールを挿入して組み立てる方法に
おいて、組立と同時に組付適合性を判断し得る組立方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ナットスクリュの螺旋溝とシャフ
トスクリュの螺旋溝の間に鋼球（ボール）を組込んで、
すべり接触による摩擦係数を極めて小さくしたようなボ
ールスクリュが知られている。そしてかかるボールスク
リュの組立ては、例えばナットスクリュに設けたボール
挿入孔から所定数のボールを螺旋溝内に挿入した後、該
ボール挿入孔をリターンピース等で覆って同部を塞ぐと
ともにボールの循環路を形成し、その後シャフトスクリ
ュの回転トルクを測定して組付適合性を検査していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法は、組付適合性の判断がボールスクリュの組立てと
は別個に行われているため、時間を要し生産性の低下を
招いていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明はトルク測定付駆動源によって軸まわりに回
転するシャフトスクリュと、循環溝にボールを保持した
ナットスクリュとを移動手段によって相対的に近接させ
て螺合させ、この際シャフトスクリュの回転トルクを測
定して組付適合性の検査を行うようにした。

【０００５】

【作用】ボールスクリュの組立と組付適合性の判断が同
時に行われることから、生産性が高まり、又、不具合発
見時の対応の迅速化が可能となる。

【０００６】

【実施例】本発明のボールスクリュの組立装置の実施例
について添付した図面に基づき説明する。図１は本発明
の組立装置の全体概要図、図２は同平面図、図３は装置
のうち組立ユニットの正面図、図４、図５は同側面図で
ある。

【０００７】まず組立装置について説明する前にボール
スクリュの構造の概要について図８に基づき説明する。
尚、図８はボールスクリュの断面図である。ボールスク
リュは、シャフトスクリュＳとナットスクリュＮを備
え、ナットスクリュＮの内周面とシャフトスクリュＳの
外周面には対向し合う螺旋溝が形成されるとともに、こ
の螺旋溝の中に複数のボールＢが配設されている。

【０００８】又、このナットスクリュＮの所定の箇所に
は、ボール挿入孔Ｈが設けられ、このボール挿入孔Ｈを
リターンピースＲで塞いでいる。そしてこのリターンピ
ースＲの内面には、ナットスクリュＮ内面の隣接する２
条の螺旋溝を連通せしめるリターン溝が形成されてお
り、中に組込まれたボールＢを循環させるようにしてい
る。

【０００９】そしてかかるリターンピースＲを用いた循
環溝の構成は、事前にナットスクリュＮ内面にリターン
溝を加工することが極めて困難であるため、爾後リター
ンピースをボール挿入孔Ｈに嵌め込んでリターン溝を形
成するのが容易であるからであり、従来一般に用いられ
ている手段である。そこで、かかる形態のボールスクリ
ュにおいて、本案の組立装置はリターンピースＲを予め
ナットスクリュＮに固着した後、後述するボール挿入治
具によってナットスクリュＮ内周面の螺旋溝内にボール
Ｂを供給するものであり、このように予めリターンピー
スＲを固着しておくことによって、ボールの組込を確実
ならしめることが出来るものである。

【００１０】それでは組立装置について説明する。図
１、図２に示すように、本組立装置は基台１に構成され
る組立ユニット２と、基台１の後方に配設される制御ユ
ニット３を備えており、基台１の上部には径の異なる３
種類のボールＢを収納する３つのマガジン４、‥が設け
られ、各マガジン４、‥にはそれぞれのフィーダ１１、
‥が接続されて、下流側で１本に集合している。

【００１１】組立ユニット２の前面上部には、ボール供
給部５とボール挿入治具６が設けられ、その下方には垂
直レール７が設けられている。そしてこの垂直レール７
にナットスクリュＮを支持する移動手段としての上部昇
降体８と、シャフトスクリュＳを保持する移動手段とし
ての下部昇降体９が設けられ、後述するそれぞれの駆動
源１３、２４によって昇降自在とされている。又、下部
昇降体９には、シャフトスクリュＳを垂直軸まわりに回
転させるためのトルク測定付駆動部１７を設けている。

【００１２】それでは組立ユニット２の更に詳細につい
て説明する。図３から図５に示すように、下部昇降体９
は、２本の垂直レール７、７に各スライダを介して係合
する昇降プレート１２を備え、この昇降プレート１２
は、基台１側に固定される昇降駆動シリンダユニット１
３に連結して上下動自在とされている。

【００１３】この昇降プレート１２の前面には、シャフ
トスクリュＳを垂直姿勢で保持するための上下２ヶ所の
軸受部１４、１５が前方に張り出して設けられ、上方の
軸受部１４によってシャフトスクリュＳの中間部を保持
するとともに、下方の軸受部１５によってシャフトスク
リュＳの下端部を保持し得るようにしている。

【００１４】又、下方の軸受部１５には、シャフトスク
リュＳを軸心まわりに回転させるための回転機構１６が
設けられており、この回転機構１６は、各軸受部１４、
１５に隣接して設けられたトルク測定付駆動源１７と、
このトルク測定付駆動源１７の出力軸にベルト１８で連
結する入力軸１９を備え、この入力軸１９が垂直姿勢で
保持されるシャフトスクリュＳの軸線の下方延長線上に
臨んでいる。そして、トルク測定付駆動源１７によって
シャフトスクリュＳを回転させ、同時にその時の回転ト
ルクを測定するようにしている。

【００１５】上部昇降体８は、両垂直レール７、７にス
ライダを介して係合する上部昇降プレート２１と、この
上部昇降プレート２１から前方に張り出す支持部材２２
と、この支持部材２２に取り付けられた載置プレート２
３を備え、この載置プレート２３上にナットスクリュＮ
を載置するようにしている。又、この載置プレート２３
の中央には、下方のシャフトスクリュＳの軸を挿通せし
めることの出来る貫通孔が設けられ、この貫通孔の位置
にナットスクリュＮの内孔部を一致させて載置する。

【００１６】又、上部昇降プレート２１には図４に示す
ような昇降駆動シリンダユニット２４を連結している。
この昇降駆動シリンダユニット２４は、前記下部昇降体
９の昇降プレート１２の裏側に取り付けており、下部昇
降体９に対して上下動する。

【００１７】ところで組立ユニット２の上部には、ボー
ル供給部５に接続するボール挿入治具６を設けている
が、このボール挿入治具６について図７に基づき説明す
る。尚、図７はボール挿入治具の拡大断面図である。

【００１８】ボール挿入治具６は、ナットスクリュＮの
外周部を保持するガイド筒２５と、このガイド筒２５の
下方に突設された位置決めピン２６と、ナットスクリュ
Ｎに挿嵌可能な挿嵌部としてのボール挿入ノズル２７を
備えており、このボール挿入ノズル２７に垂直なボール
供給孔２８が設けられている。尚、実施例ではナットス
クリュＮの内周面に形成される複数の循環路に対応し得
るように複数のボール供給孔２８を設けている。

【００１９】又、ボール挿入ノズル２７の外径は、前記
シャフトスクリュＳの螺旋溝底部の細い径の部分と略一
致させており、ボール供給孔２８の出口をそれぞれ外周
側面に向けて開口させている。

【００２０】そして、前記位置決めピン２６をナットス
クリュＮのフランジ部の係合孔に係合させて位相を合
せ、ナットスクリュＮの内周の螺旋溝内に向けてボール
Ｂを挿入する。尚、この際、ボールＢの挿入を確実なら
しめるため、ボール供給孔２８内を一定ストローク降下
する挿入ロッド３０を設けている。

【００２１】一方、ボール挿入ノズル２７の下方には、
筒状保持部２９を設けている。この筒状保持部２９は、
シャフトスクリュＳの上端を嵌合保持することの出来る
筒型とし、下方から上昇してくるシャフトスクリュＳの
上端に係合する。

【００２２】以上のように構成した本組立装置の作動の
概要について述べる。まず、ナットスクリュＮを上部昇
降体８の載置プレート２３上に載せ、シャフトスクリュ
Ｓを下部昇降体９の各軸受部１４、１５で保持する。
（位置関係は図６Ａ）

【００２３】この際、一対のナットスクリュＮとシャフ
トスクリュＳの各内周螺旋溝、外周螺旋溝の寸法精度が
測定されて、組込むべきボールＢ径として最適のものが
選定される。そして、該当するマガジン４に連通するフ
ィーダ１１が開放されてボール供給路が形成される。

【００２４】次いで上部昇降体８が昇降駆動シリンダユ
ニット２４によって上昇し、図７に示すように、ナット
スクリュＮがボール挿入治具６に挿入される。そして下
端の位置決めピン３８がナットスクリュＮのフランジ部
の係合孔に差し込まれて位相合せがなされる。（図６
Ｂ）

【００２５】位相合せが完了するとボール供給部５を介
して所定数のボールＢが供給される。このため、ボール
Ｂはそのままボール供給孔２８を経てナットスクリュＮ
の内面の螺旋溝内に組込まれることになり、同時に降下
作動する挿入ロッド３０によって確実に挿入される。

【００２６】ボールＢの挿入が終えると挿入ロッド３０
が上昇し、次いで下部昇降体９が上昇する。又、これと
ともに、回転機構１６のトルク測定付駆動源１７が作動
してシャフトスクリュＳを回転させる。そして、シャフ
トスクリュＳの上端がボール挿入ノズル２７下端の筒状
保持部２９内に係合するまで上昇させる。

【００２７】シャフトスクリュＳの上端と筒状保持部２
９が係合した際、上部昇降体８を静かに下降させれば、
ナットスクリュＮは、自重で降下を始め、回転するシャ
フトスクリュＳに対して姿勢を保ったまま螺合する。つ
まり、ナットスクリュＮとボール挿入治具６は自動的に
分離し、且つボールＢは螺旋溝内に保持されたままで組
立られる。（図６Ｃ）

【００２８】この螺合の際、トルク測定付駆動源１７に
よって回転トルクを測定し、組み付け不良等に起因する
トルク変動を同時に検査する。そしてこのように組立と
同時に検査を行うことによって、一連の作業時間が短縮
され、又手間を省くことが出来る。そしてナットスクリ
ュＮとシャフトスクリュＳが完全に螺合されると、上
部、下部昇降体８、９を降下させて（図６Ｄ）取り出
す。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明のボールスクリュ
の組立方法は、ボールを保持したナットスクリュと、回
転するシャフトスクリュを相対的に近接させ、両者を螺
合させて組み立てると同時にトルクを測定して組付状態
の検査も行うようにしたため、一連の作業が効率的に行
える。このため生産性を高めることが出来るという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の組立装置の全体概要図

【図２】同平面図

【図３】組立ユニットの正面図

【図４】同側面図

【図５】反対側からみた同側面図

【図６】本装置による組み付け手順を示す流れ図

【図７】ボール挿入治具の拡大断面図

【図８】ボールスクリュの断面図

【符号の説明】

８ 移動手段としての上部昇降体 ９ 移動手段としての下部昇降体 １７ トルク測定付駆動源 Ｂ ボール Ｎ ナットスクリュ Ｓ シャフトスクリュ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永田 直史 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホ ンダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 岩田 和文 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホ ンダエンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−142026（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−79232（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 螺合するナットスクリュとシャフトスク
   リュ間にボールを備えてなるボールスクリュの組立方法
   において、この方法は、トルク測定付駆動源によって軸
   まわりに回転するシャフトスクリュと、循環溝にボール
   を保持したナットスクリュとを移動手段によって相対的
   に近接させて螺合させ、この際シャフトスクリュの回転
   トルクを測定して組付適合性の検査を行うことを特徴と
   するボールスクリュの組立方法。