JP2810228B2 - ローラースクリュー - Google Patents
ローラースクリューInfo
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- roller
- shaft
- peripheral surface
- outer peripheral
- cylindrical member
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Description
相互に変換することが可能なローラースクリューに関す
る。
線運動とを相互に変換する装置としてボールスクリュー
が一般に多用されている。
旋状の転走溝が刻設されたスクリューシャフトと、上記
転走溝と相俟ってボールを挟み込む螺旋状の負荷転走溝
及びこの負荷転走溝の一端から他端へボールが循環する
ボールリターン通路を備えたナットとから構成されてお
り、例えば、シャフトあるいはナットのいずれか一方に
回転運動を与えることにより、他方から直線運動を導き
出すことができる。
スクリューは以下に示すような幾つかの問題点を有して
いる。
部を面接触しながら転走するため、回転軸心を中心とす
るボールの外側接触直径と内側接触直径との間には差が
生じ、ボールの自転には上記各溝との間の滑りが必ず伴
なうので、動作時の発熱量が大きい。
で、シャフトの転走溝からリターン通路へボールを掬い
上げる際に衝突音が発生し、又、リターン通路内でボー
ル同志が接触することから高い騒音を発生する。
いては上記欠点を補填する直線運動・回転運動の変換装
置として、実開平1−113656号に示される送り装置が提
案されている。
ローラー複数個を円筒状シャフトの外周面に配すると共
に、これらローラーをシャフト外周面とナット内周面と
の間に挟み込んだものであり、ローラーがシャフト外周
面を公転する際に生じる軸方向の力を利用してナットあ
るいはシャフトを軸方向に駆動する仕組みとなってい
る。
ーラーはナット内周面を円周方向に沿って転走するの
で、ボールスクリューのように転動体を無限循環させる
ためのリターン通路をナットに設ける必要がなく、非常
に静粛な動作をなし得る他、ローラーの自転はシャフト
外周面とナット内周面に対する滑りを伴なわないので、
動作時の発熱を最小限に押さえられる。
ラーとシャフト外周面との間に生じる摩擦力がナットあ
るいはシャフトの軸方向推力に利用されているため、当
該摩擦力をより大きく設定することができれば、ローラ
ー数を減じて装置の小型化が図れるといった面で好まし
い。
は、カムフォロア等のローラーベアリングに用いられて
いる円筒状ローラーを流用しているに過ぎないので、上
述のように所定の角度をもってローラーをシャフト周囲
に配した場合、ローラーは軸方向の中央部のみがシャフ
ト外周面に接触する構造となってしまう。従って、両者
の間に十分な接触面積を生み出すことができず、十分な
軸方向推力を生み出すためにはローラー数を必要以上に
多くしなければならなかった。
ャフト外周面との圧接力を高める方法、すなわち、ロー
ラーにより大きな予圧を付与する方法も考えられるが、
その場合には、シャフトあるいはナットの回転に一層大
きなトルクが必要になるといった弊害が生じる。
触が一様でなく、同様にしてローラーとナット内周面と
の接触も一様でないことから、ローラーに付与する予圧
を大きくした場合にはローラーに無理な弾性変形が生じ
て破損を招く可能性や、ローラーのスキューによって運
動不能に陥る可能性もある。
その目的とすところは、コンパクトな構成で軸方向の推
力が大きく、且つ、安定した運動を達成することか可能
なローラークリューを提供することにある。
ューは、円筒状シャフトと、このシャフトの軸心に対し
て所定角度に傾斜させた状態でシャフトの円周方向に沿
って配列されると共に、上記シャフト外周面と線接触し
ながら当該外周面を転走する複数のローラーと、これら
ローラーが線接触しながら転走する凸曲面状の負荷転走
面を内周面の円周方向に沿って有し、上記シャフトと相
俟ってローラーを挟み込む外筒部材と、上記ローラを保
持する保持器とを備えていることを特徴とするものであ
る。
ト外周面と線接触することが要求され、その形状は、中
央部直径か両端部直径に比して小さい略鼓状に形成さ
れ、外周面は軸方向に沿った凹曲面となる。この凹曲面
の面形状は、ローラーがシャフト軸心に対して傾斜して
いる角度、すなわちリード角に応じて適宜設計変更して
差支えない。
沿って上記ローラーの転走する負荷転走面を有すると共
に、この負荷転走面が軸方向に沿った凸曲面状に形成さ
れてローラーと線接触するものであれば、固定用のフラ
ンジ部やグリース封入のためのシール部材を設ける等、
その構造を適宜設計変更して差支えない。
ラーに付与する予圧を調整することで外筒部材のシャフ
トに対する剛性を高め、更に、軸方向の推進力を調整可
能である。この際、上記予圧を調整するための手段とし
ては、外筒部材の外周面をテーパー状に形成し、その外
周面をテーパースリーブのテーパー状内周面に圧入して
ローラーに予圧を付与する構成が好ましい。この構成に
よれば、外筒部材のテーパースリーブへの圧入量に応じ
て容易に予圧量を調整できる他、外筒部材の周囲に突出
物がないので、外筒部材を容易にテーブル等に組み込む
ことが可能となる。
の全長がシャフト及び外筒部材と接触した状態で両者の
間を転動するので、ローラーとシャフトとの間の摩擦力
が増加して外筒部材あるいはシャフトの軸方向推力が向
上する。
から予圧量が小さい場合でも十分な軸方向推進力を得ら
れ、その分シャフトあるいは外筒部材の回転に必要なト
ルクが軽減される。
部材に当接し、ローラーに無理な弾性変形の発生した
り、荷重が偏って作用することがない。
ーを詳細に説明する。
に形成されてその外周面11がローラー転走面となるシャ
フト1と、シャフト1の円周方向に沿って配列された複
数のローラー2と、内周面に上記ローラー2の転走する
負荷転走面31を有し、上記シャフト1と相俟ってローラ
ー2を挟み込むリング状外筒部材3と、この外筒部材3
の外周面32に嵌合して上記ローラー2に予圧を付与する
テーパースリーブ4とから構成されている。
角度θだけ傾斜した姿勢で外筒部材3の負荷転走面31と
シャフト外周面11とに接触しており、シャフト1あるい
は外筒部材3が回転すると、シャフト外周面11に関して
は螺旋状の軌跡を描きながら当該面11を転走する一方、
上記負荷転走面31に関しては円周方向に沿って転走する
ようになっている。
ろの保持器5によって維持されている。この保持器5に
はローラー2を組み付けるポケット51が円周方向を12等
分するよう開設される一方、各ポケット51にはローラー
2を挾持する保持片52が突出しており、ローラー2の姿
勢を維持する他、外筒部材3をシャフト1から抜いた際
のローラー2の脱落を防止している。
周面との接触長を大きく採るために、軸方向中央部21の
直径が両端部22の直径よりも小さい略鼓状に形成され
て、その外周面は軸方向に沿った凹状曲面となってい
る。この凹状曲面は、第3図に示すように、ローラー2
の軸方向に合致してシャフト1を切断した際に生じる楕
円の短軸と直交する円弧12より若干大きい曲率あるいは
同一の曲率を有している。
ー2の凹状曲面に対応した凸状曲面に形成されており、
ローラー2と外筒部材3との間においてもローラー2の
接触長の増加が図られている(第3図参照)。
固定するためのフランジ部33が突設されており、このフ
ランジ部33には固定ボルト(図示せず)が貫通する取付
孔34が穿設されている。又、上記フランジ部33には、第
5図に示すように、ローラー2の転走する負荷域にグリ
ースを供給するための供給通路35が半径方向に穿設され
ると共に、当該通路35に連通する供給口36が軸方向に開
設され、L字型の油送路が形成されている。尚、符号37
は、上記供給通路35の一端を塞ぐための盲栓、符号6
は、負荷域からのグリース洩れを防止するオイルシール
である。
が大きく他端側で直径の小さいテーパー状に形成されて
おり、この外周面32には内周面41が逆テーパー状に形成
された上記テーパースリーブ4が嵌合している。このテ
ーパースリーブ4には、外筒部材3のフランジ部33を貫
通する予圧調整ボルト42が螺合しており、当該ボルト42
を締結するとテーパースリーブ4がスライドして外筒部
材3が締め付けられ、負荷転走面31を転走するローラー
2に予圧が付与される。更に、この実施例では、上記フ
ランジ部33にスリット38が形成されており、フランジ部
33の剛性によって外筒部材3の締め付けが阻害されない
構造となっている。従って、予圧調整ボルト42の締結量
を任意に調整することでローラー2の予圧量を自由に変
化させることが可能となっている。尚、フランジ部33に
開設された捩子孔39は、テーパースリーブ4を外筒部材
3から外す際に当該スリーブ4を押圧するボルト(図示
せず)を螺合させるものである。
は、例えばシャフト1を回転自在に支持する一方、外筒
部材3はテーブル等の可動体へ回転不能に固定し、ステ
ッピングモータ等でシャフト1に所定の回転角を与えて
外筒部材3に生じる軸方向の推進力でテーブルを直線移
動させて使用される。
に成形したことにより、ローラー2とシャフト1との接
触長が充分に発生するので、両者1,2の間に大きな摩擦
力が作用することとなり、当該摩擦力を利用した外筒部
材3の軸方向の推進力が向上したものとなる。
及び外筒部材3の負荷転走面31に接触するので、ローラ
ー2に無理な弾性変形が生じることもなく、且つ、荷重
の偏りによってローラー2の転動が不安定となることも
ない。
ーによれば、ローラーとシャフトとの間の摩擦力が増加
して外筒部材あるいはシャフトの軸方向推力が向上する
ので、従来に比してコンパクトな構成で同程度の軸方向
推進力を得ることが可能である。
で、シャフトあるいは外筒部材の回転に必要なトルクが
軽減され、起動力の小さなモータを動力源とすることが
できる。
一に接触するので、ローラーの破損やスキューが防止さ
れ、長期にわたって安定した運動性能を維持することが
できる。
す正面断面図、第2図はローラーを示す斜視図、第3図
は第1図のIII−III断面図、第4図は第一実施例に係る
ローラースクリューの側面図、第5図は第4図のV−V
断面図、第6図は第一実施例に係る保持器を示す側面
頭、第7図は第6図のA矢視図(一部切欠き断面図)で
ある。 [符号説明] 1:シャフト、2:ローラー 3:外筒部材、4:テーパースリーブ 31:負荷転走面
Claims (2)
- 【請求項1】円筒状シャフトと、このシャフトの軸心に
対して所定角度に傾斜させた状態でシャフトの円周方向
に沿って配列されると共に、上記シャフト外周面と線接
触しながら当該外周面を転走する複数のローラーと、こ
れらローラーが線接触しながら転走する凸曲面状の負荷
転走面を内周面の円周方向に沿って有し、上記シャフト
と相俟ってローラーを挟み込む外筒部材と、上記ローラ
を保持する保持器とを備えていることを特徴とするロー
ラースクリュー。 - 【請求項2】上記外筒部材は、その外周面がテーパー状
に形成されると共に、かかる外周面に圧入されて上記ロ
ーラに予圧を付与する円筒状のテーパスリーブを有して
いることを特徴とする請求項1記載のローラースクリュ
ー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33080190A JP2810228B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | ローラースクリュー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33080190A JP2810228B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | ローラースクリュー |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04203649A JPH04203649A (ja) | 1992-07-24 |
JP2810228B2 true JP2810228B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=18236707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33080190A Expired - Lifetime JP2810228B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | ローラースクリュー |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2810228B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6638255B2 (ja) * | 2015-08-21 | 2020-01-29 | 日本精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置用回転直動変換装置、これを備える電動パワーステアリング装置および車両 |
JP6565476B2 (ja) * | 2015-08-21 | 2019-08-28 | 日本精工株式会社 | 回転直動変換装置、これを備える電動パワーステアリング装置および車両並びに機械装置 |
JP2021055803A (ja) * | 2019-10-01 | 2021-04-08 | 三井金属アクト株式会社 | 伸縮機構および伸縮機構製造方法 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33080190A patent/JP2810228B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04203649A (ja) | 1992-07-24 |
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