JP6582603B2 - Ball screw preload recovery device - Google Patents

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Description

本発明は、ねじ軸に螺合される隣接するナット間に予圧付与機構を設けたボールねじの予圧回復装置に関する。   The present invention relates to a ball screw preload recovery device provided with a preload applying mechanism between adjacent nuts screwed to a screw shaft.

この種のボールねじは、ねじ軸と、複数の転動体(例えば、ボール)を介してねじ軸に螺合する複数のナットとを備え、隣接するナット間に平板状の間座等で構成される予圧付与機構を介在させて、隣接するナット間に予圧を与えるようにしている。
この予圧付与機構としては、特許文献1に記載されているように、隣接するナット間に介挿する間座の両面に、互い違いに圧電シートを貼り付け、両ナットで強く挟持したとき間座に弾性変形を生じさせるとともに、圧電シートに供給する電圧を外部から調整することにより、予圧を外部から自在に調整することが提案されている。
This type of ball screw includes a screw shaft and a plurality of nuts that are screwed to the screw shaft via a plurality of rolling elements (for example, balls), and is configured by a flat spacer between adjacent nuts. A preload applying mechanism is interposed between the adjacent nuts.
As this preloading mechanism, as described in Patent Document 1, piezoelectric sheets are alternately stuck on both sides of a spacer inserted between adjacent nuts, and when sandwiched strongly between both nuts, It has been proposed to adjust the preload freely from outside by causing elastic deformation and adjusting the voltage supplied to the piezoelectric sheet from outside.

また、他の予圧付与機構としては、特許文献2に記載されているように、隣接するナット間に、回り止め手段と、軸方向において互いに逆方向の力を与える付勢子とを配置し、付勢子に対して、圧力源、流体圧供給路、圧力室等を含む付勢手段で付勢力を与えることにより、定位置予圧と予圧可変式の定圧予圧とを外部から調整することが提案されている。   Further, as another preload applying mechanism, as described in Patent Document 2, an anti-rotation means and an urging element that applies forces in opposite directions in the axial direction are arranged between adjacent nuts. It has been proposed to externally adjust the fixed position preload and the variable preload type constant pressure preload by applying a biasing force to the thruster by a biasing means including a pressure source, a fluid pressure supply path, a pressure chamber, and the like. Yes.

特許第2876614号公報Japanese Patent No. 2876614 特開平06−235446号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-235446

しかしながら、特許文献1及び2に記載されたボールねじにあっては、外部から予圧を調整することが可能であり、常時予圧を一定に調整することができるが、予圧を調整するために、外部に検出装置及び直流電圧を供給する駆動装置を設けたり、流体圧源、流体圧供給路、圧力室等を含む付勢手段を設けたりする必要があり、ボールねじ単独で予圧調整を行うことができないという未解決の課題がある。
上記従来例のような外部の予圧調整機構を設けないボールねじでは、隣接するナット間に平板状の間座を組み付け、間座の厚みによって隣接するナット間に予圧を与えるのが一般的である。
However, in the ball screws described in Patent Documents 1 and 2, it is possible to adjust the preload from the outside, and it is possible to adjust the preload constantly, but in order to adjust the preload, It is necessary to provide a detection device and a drive device for supplying a DC voltage, or to provide an urging means including a fluid pressure source, a fluid pressure supply path, a pressure chamber, etc. There is an unresolved issue that cannot be solved.
In a ball screw that does not have an external preload adjusting mechanism as in the above-described conventional example, it is common to assemble a flat spacer between adjacent nuts and apply a preload between adjacent nuts depending on the thickness of the spacer. .

この場合に、予圧付与機構を平板状の間座を設けるのみのシンプルな構成とすることができるが、ボールねじを工作機械等に組み込んで稼働させた場合には、ボールねじの転動溝に切り屑等の異物が付着すると、この異物によって転動体又は転動溝若しくは転動体及び転動溝の双方が摩耗して、予圧が徐々に低下し、剛性不足によって目的とする加工精度等がでず、工作機械を停止せざるを得ない状態となり、新たなボールねじの手配をし、ボールねじの交換作業が必要となっている。
そこで、本発明は、上記特許文献1及び2に記載された従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、外部に駆動部を設けることなく、予圧低下時に予圧を回復することができるボールねじの予圧回復装置を提供することを目的としている。
In this case, the preload imparting mechanism can be a simple configuration by simply providing a flat spacer, but when the ball screw is incorporated into a machine tool or the like and operated, it is formed in the rolling groove of the ball screw. When foreign matter such as chips adheres, this foreign matter causes wear of the rolling element or rolling groove or both of the rolling element and the rolling groove, and the preload gradually decreases. Therefore, it is necessary to stop the machine tool, and it is necessary to arrange a new ball screw and replace the ball screw.
Therefore, the present invention has been made paying attention to the unsolved problems of the conventional examples described in Patent Documents 1 and 2, and can recover the preload when the preload is reduced without providing an external drive unit. It is an object of the present invention to provide a preload recovery device for a ball screw that can be used.

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るボールねじの予圧回復装置は、ねじ軸と、このねじ軸に複数の転動体を介して螺合する複数のナットと、隣接するナット間に配置された予圧付与機構とを備え、予圧付与機構は、隣接するナット間の接合部に配置される円筒内面を有する筒部を形成した間座と、隣接するナットの少なくとも一方に形成した間座の円筒部を収納する小径円筒部を有する間座収納部とを含み、間座及び間座収納部の接触面の一方に雄ねじ部を形成し、他方に当該雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を形成し、隣接するナット間の予圧低下時に、間座及び間座収納部間の雌ねじ部及び雄ねじ部の螺合位置を調整して、隣接するナット間の予圧を回復させる。   In order to achieve the above object, a ball screw preload recovery device according to an aspect of the present invention includes a screw shaft, a plurality of nuts screwed to the screw shaft via a plurality of rolling elements, and an interval between adjacent nuts. Between the adjacent nuts and a spacer formed with a cylindrical portion having a cylindrical inner surface disposed at a joint between adjacent nuts. And a spacer housing portion having a small-diameter cylindrical portion for housing the cylindrical portion of the seat, a male screw portion formed on one of the contact surfaces of the spacer and the spacer housing portion, and screwed into the male screw portion on the other When the preload between the adjacent nuts is reduced, the internal thread portion between the spacer and the spacer storage portion and the screwing position of the male screw portion are adjusted to restore the preload between the adjacent nuts.

本発明の一態様によれば、予圧付与機構に予圧回復機能を持たせたので、ボールねじの転動溝に異物が侵入して転動体又は転動溝若しくは転動体及び転動溝の双方が摩耗して予圧が低下したときに、円筒状間座の螺合位置を調整することにより、予圧を回復させることができ、ボールねじの初期性能を維持しながら長期間使用することが可能となる。このため、ボールねじの交換に要する準備期間を長くすることができ、交換するボールねじを調達できた時点でボールねじの交換作業を行うことで、ボールねじを組み込んだ機械の停止期間を短くすることができ、生産性の低下を抑制することができる。
また、ボールねじを組み込んだ機械の使用者側でボールねじの予備ストックを持つ必要がなくなり、在庫コストの削減に繋げることができる。
According to one aspect of the present invention, since the preload applying mechanism has a preload recovery function, foreign matter enters the rolling groove of the ball screw and both the rolling element or the rolling groove or both the rolling element and the rolling groove are When the preload decreases due to wear, the preload can be recovered by adjusting the screwing position of the cylindrical spacer, and the ball screw can be used for a long time while maintaining the initial performance of the ball screw. . For this reason, the preparation period required for the replacement of the ball screw can be lengthened, and when the ball screw to be replaced has been procured, the ball screw replacement operation is performed to shorten the stop period of the machine incorporating the ball screw. And a decrease in productivity can be suppressed.
In addition, it is not necessary for the user of the machine incorporating the ball screw to have a spare stock of the ball screw, which can lead to a reduction in inventory costs.

本発明の一態様に係るボールねじの予圧回復装置の第1の実施形態を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a first embodiment of a preload recovery device for a ball screw according to an aspect of the present invention. 本発明の一態様に係るボールねじの予圧回復装置の第2の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 2nd Embodiment of the preload recovery apparatus of the ball screw which concerns on 1 aspect of this invention.

次に、図面を参照して、本発明の一実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。   Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

また、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
まず、本発明の一の態様を表すボールねじの予圧回復装置の一実施形態について説明する。
Further, the embodiment described below exemplifies an apparatus and a method for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention includes the material, shape, structure, The layout is not specified as follows. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope defined by the claims described in the claims.
First, an embodiment of a ball screw preload recovery apparatus representing one aspect of the present invention will be described.

ボールねじ10は、図1に示すように、ねじ軸11と、このねじ軸11に転動体としてのボール12を介して螺合された複数例えば2つのナット13A及び13Bとを備えている。
ねじ軸11は、外周面にボール12が転動するねじ軸側螺旋溝14が形成されている。
ナット13Aは、一端にフランジ部15を形成した円筒体16で構成され、この円筒体16の内周面にねじ軸側螺旋溝14に対向してボール12が転動するナット側螺旋溝17が形成されている。
As shown in FIG. 1, the ball screw 10 includes a screw shaft 11 and a plurality of, for example, two nuts 13 </ b> A and 13 </ b> B screwed to the screw shaft 11 via balls 12 as rolling elements.
The screw shaft 11 is formed with a screw shaft side spiral groove 14 on which the ball 12 rolls on the outer peripheral surface.
The nut 13A includes a cylindrical body 16 having a flange portion 15 formed at one end, and a nut-side spiral groove 17 on which the ball 12 rolls on the inner peripheral surface of the cylindrical body 16 so as to face the screw shaft-side spiral groove 14. Is formed.

ナット13Bは、フランジ部15が省略されていることを除いてはナット13Aと同様の構成を有し、円筒体16の内周面にねじ軸側螺旋溝14に対向してボール12が転動するナット側螺旋溝17が形成されている。
これらナット13A及び13Bには、図示はしないが外周面にボール12を軸方向の一端側から他端側に戻すような循環路が形成されており、この循環路を介してボール12を循環させている。
The nut 13B has the same configuration as the nut 13A except that the flange portion 15 is omitted, and the ball 12 rolls on the inner peripheral surface of the cylindrical body 16 so as to face the screw shaft side spiral groove 14. A nut-side spiral groove 17 is formed.
Although not shown, the nuts 13A and 13B are formed with a circulation path on the outer peripheral surface for returning the ball 12 from one end side to the other end side in the axial direction. The ball 12 is circulated through the circulation path. ing.

ここで、ねじ軸側螺旋溝14は、その螺旋溝に直角な断面形状が曲率中心の異なる2つの同一円弧を組み合わせた略V状であるゴシックアーク形状とされている。これに対して、ナット側螺旋溝17は、その螺旋溝に直角な断面形状がボール12の半径より大きい曲率半径を有するゴシックアーク形状とされている。
そして、ナット13Aのフランジ部15とは反対側にナット13Bが隣接して配置されている。
Here, the screw shaft side spiral groove 14 has a Gothic arc shape in which a cross-sectional shape perpendicular to the spiral groove is a substantially V shape in which two identical arcs having different centers of curvature are combined. On the other hand, the nut-side spiral groove 17 has a Gothic arc shape in which a cross-sectional shape perpendicular to the spiral groove has a radius of curvature larger than the radius of the ball 12.
A nut 13B is disposed adjacent to the flange 13 on the opposite side of the nut 13A.

ナット13A及び13B間には、ボール12に予圧を与える予圧付与機構20が設けられている。この予圧付与機構20は、ボール12に予圧を与える間座21と、ナット13A及び13Bの一方例えばナット13Aのナット13B側端部に形成された間座収納部22とを備えている。
間座21は、間座収納部22に収納される円筒部23と、この円筒部23のナット13B側端部に面一で固定されたナット13A及び13Bの対向端面間に配置されてボール12に初期予圧を与える初期予圧用間座部24とを備えている。
Between the nuts 13A and 13B, a preload applying mechanism 20 for applying a preload to the ball 12 is provided. The preload applying mechanism 20 includes a spacer 21 that applies a preload to the ball 12, and a spacer housing portion 22 formed at one end of the nut 13A, 13B, for example, the nut 13B side of the nut 13A.
The spacer 21 is disposed between the cylindrical portion 23 accommodated in the spacer accommodating portion 22 and the opposing end surfaces of the nuts 13A and 13B fixed to the end portion of the cylindrical portion 23 on the nut 13B side. And an initial preloading spacer 24 for applying an initial preload.

円筒部23は、内周面に雌ねじ23aが形成された締め付けナットの構成を有する。
初期予圧用間座部24は、ナット13A及び13Bのナット側螺旋溝17の底面間の内径以上の内径を有する貫通孔が形成された円環状板で形成され、その軸方向の厚みによってボール12に初期予圧を付与する。
ここで、円筒部23と初期予圧用間座部24とは別体に形成して、組み合わせるようにしてもよく、円筒部23と初期予圧用間座部24とを一体に形成するようにしてもよい。
The cylindrical portion 23 has a configuration of a tightening nut in which an internal thread 23a is formed on the inner peripheral surface.
The initial preload spacer 24 is formed of an annular plate in which a through hole having an inner diameter equal to or larger than the inner diameter between the bottom surfaces of the nut-side spiral grooves 17 of the nuts 13A and 13B is formed. An initial preload is applied to the.
Here, the cylindrical portion 23 and the initial preload spacer 24 may be formed separately and combined, or the cylindrical portion 23 and the initial preload spacer 24 may be integrally formed. Also good.

間座収納部22は、ナット13Aの円筒体16のナット13B側の端部に、間座21の円筒部23を収納するように形成されている。この間座収納部22は、円筒体16の端部に円筒体16の外径より小径の小径円筒部25を形成して、端面側及び外周面を開放した円環状切欠部とされている。この間座収納部22の小径円筒部25の外周面には、間座21の円筒部23に形成された雌ねじ部23aに螺合する雄ねじ部26が形成されている。   The spacer housing portion 22 is formed to house the cylindrical portion 23 of the spacer 21 at the end of the cylindrical body 16 of the nut 13A on the nut 13B side. The spacer storage portion 22 is formed as an annular notch portion in which a small-diameter cylindrical portion 25 having a diameter smaller than the outer diameter of the cylindrical body 16 is formed at an end portion of the cylindrical body 16 and the end surface side and the outer peripheral surface are opened. On the outer peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 25 of the spacer housing portion 22, a male screw portion 26 that is screwed into the female screw portion 23a formed in the cylindrical portion 23 of the spacer 21 is formed.

ここで、円筒部23の初期予圧用間座部24の端面と接合する内周面に円環状凹部23bを形成して、間座21の間座収納部22への収納時に初期予圧用間座部24の内側端面を小径円筒部25の端面に確実に接触させるようにすることが好ましい。
また、ナット13A及び13Bは比較的熱膨張係数が小さい金属材料であるクロムモリブデン鋼(熱膨張係数:11.2×10−6/K)で構成され、間座21は、ナット13A及び13Bに対して熱膨張係数が大きい金属材料である黄銅(熱膨張係数:19×10−6/K)やステンレスSUS304(熱膨張係数:17.3×10−6/K)等で構成されている。
Here, an annular recess 23 b is formed on the inner peripheral surface joined to the end face of the initial preloading spacer 24 of the cylindrical portion 23, and the initial preloading spacer is stored in the spacer storage 22 of the spacer 21. It is preferable that the inner end face of the portion 24 is reliably brought into contact with the end face of the small diameter cylindrical portion 25.
The nuts 13A and 13B are made of chromium molybdenum steel (thermal expansion coefficient: 11.2 × 10 −6 / K), which is a metal material having a relatively small thermal expansion coefficient, and the spacer 21 is connected to the nuts 13A and 13B. On the other hand, it is made of brass (thermal expansion coefficient: 19 × 10 −6 / K), stainless steel SUS304 (thermal expansion coefficient: 17.3 × 10 −6 / K), which is a metal material having a large thermal expansion coefficient.

次に、上記実施形態の動作を説明する。
ねじ軸11へナット13A及び13Bを装着する際には、先ずナット13Aをねじ軸11へボール12を介して螺合させる。このとき、間座21の円筒部23に形成した雌ねじ部23aに小径円筒部25の雄ねじ部26を螺合させて円筒部23を間座収納部22の奥側へ挿入して初期予圧用間座部24の内側端面をナット13Aの小径円筒部25の端面に接触するように装着する。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
When attaching the nuts 13 </ b> A and 13 </ b> B to the screw shaft 11, first, the nut 13 </ b> A is screwed onto the screw shaft 11 via the ball 12. At this time, the male screw portion 26 of the small-diameter cylindrical portion 25 is screwed into the female screw portion 23 a formed in the cylindrical portion 23 of the spacer 21, and the cylindrical portion 23 is inserted into the back side of the spacer housing portion 22, and is used for initial preloading. The inner end surface of the seat portion 24 is mounted so as to contact the end surface of the small diameter cylindrical portion 25 of the nut 13A.

次いで、ナット13Bをねじ軸11のナット13Aの小径円筒部25側の端部からボール12を介して螺合させ、そのナット13A側端面を初期予圧用間座部24の端面に接触させる。これにより、初期予圧用間座部24で、ナット13A及び13Bとねじ軸11との間のボール12に2点接触状態となるように引張方向の所定の初期予圧を与える。
このように、ねじ軸11にナット13A及び13Bを隣接させて装着するダブルナット構成とすることにより、シングルナットの場合よりも剛性を高めることができ、ボールねじ10を使用した送り系の位置決め精度を向上させることができる。
Next, the nut 13B is screwed through the ball 12 from the end of the nut 13A of the screw shaft 11 on the small diameter cylindrical portion 25 side, and the end surface of the nut 13A is brought into contact with the end surface of the initial preload spacer 24. Thus, a predetermined initial preload in the pulling direction is applied to the ball 12 between the nuts 13 </ b> A and 13 </ b> B and the screw shaft 11 by the initial preload spacer 24 so as to be in a two-point contact state.
Thus, by adopting a double nut configuration in which the nuts 13A and 13B are mounted adjacent to the screw shaft 11, the rigidity can be increased as compared with the case of a single nut, and the positioning accuracy of the feed system using the ball screw 10 is improved. Can be improved.

ところで、上記構成を有するボールねじ10は、位置決め精度を必要する工作機械、射出成形機、半導体製造装置などに組込んで使用されるが、ボールねじ10には、駆動時にねじ軸11のねじ軸側螺旋溝14やナット13A及び13Bのナット側螺旋溝17に切り屑や摩耗粉等の異物が入り込み易い。このように、ねじ軸側螺旋溝14やナット側螺旋溝17に異物が入り込むと、接触角によって、異物はねじ軸側螺旋溝14やナット側螺旋溝17とボール12との間に噛み込まれ、ボール12、ねじ軸側螺旋溝14及びナット側螺旋溝17の少なくとも1つ以上が摩耗して、予圧抜けが発生する。   By the way, the ball screw 10 having the above configuration is used by being incorporated in a machine tool, an injection molding machine, a semiconductor manufacturing apparatus, or the like that requires positioning accuracy. Foreign matter such as chips and wear powder easily enters the side spiral groove 14 and the nut side spiral groove 17 of the nuts 13A and 13B. When foreign matter enters the screw shaft side spiral groove 14 or the nut side spiral groove 17 in this way, the foreign matter is caught between the screw shaft side spiral groove 14 or the nut side spiral groove 17 and the ball 12 due to the contact angle. At least one of the ball 12, the screw shaft side spiral groove 14, and the nut side spiral groove 17 is worn and preload loss occurs.

また、ナット13A及び13Bを回転駆動してナット13A及び13Bを走行させると、ナット側螺旋溝17とボール12との間の発熱量が他の部位の発熱量に比較して多くなる。
そして、接触角によって、切り屑や摩耗粉等の異物がナット側螺旋溝17とボールとの間に入り込むと、摩擦抵抗が増加する分発熱量も増加するため、円筒部23のナット13A及び13B及び予圧付与機構20の温度が上昇する。
Further, when the nuts 13A and 13B are driven to rotate by causing the nuts 13A and 13B to rotate, the amount of heat generated between the nut-side spiral groove 17 and the ball 12 increases as compared with the amount of heat generated at other parts.
When foreign matter such as chips or wear powder enters between the nut-side spiral groove 17 and the ball depending on the contact angle, the amount of heat generated increases as the frictional resistance increases, so the nuts 13A and 13B of the cylindrical portion 23 are increased. And the temperature of the preload application mechanism 20 rises.

このとき、予圧付与機構20の間座21の熱膨張係数がナット13A及び13Bの熱膨張係数より大きく設定されているので、間座21の円筒部23の軸方向の伸び量がナット13Aの小径円筒部25の軸方向の伸び量より多くなり、雌ねじ部23aと雄ねじ部226との遊びがなくなって密着し、これによって円筒部23の伸び量と小径円筒部25の伸び量の差分がナット13A及び13Bの予圧を増加させることになり、間座21による予圧が回復する。   At this time, since the thermal expansion coefficient of the spacer 21 of the preload applying mechanism 20 is set to be larger than the thermal expansion coefficients of the nuts 13A and 13B, the axial extension amount of the cylindrical portion 23 of the spacer 21 is the small diameter of the nut 13A. The amount of elongation of the cylindrical portion 25 is larger than the amount of elongation in the axial direction, and there is no play between the female screw portion 23a and the male screw portion 226. And the preload of 13B is increased, and the preload by the spacer 21 is recovered.

しかしながら、ボール12、ねじ軸側螺旋溝14及びナット側螺旋溝17の少なくとも1つ以上の摩耗量が多くなると、間座21と小径円筒部25の熱膨張係数差による予圧増加分では予圧が不足することになる。この場合には、間座21の円筒部23の雌ねじ部23a及び小径円筒部25の雄ねじ部26とが右ねじであるものとすると、間座21をナット13Bに向かって時計方向に回転させることにより、間座21が軸方向にナット13B側に移動することになり、ナット13A及び13B間の予圧を確実に回復することができる。このため、ボールねじ10の予圧に比例する剛性を確保することができ、送り系の位置決め精度の低下を補償することができる。   However, when the wear amount of at least one of the ball 12, the screw shaft side spiral groove 14, and the nut side spiral groove 17 increases, the preload is insufficient for the increase in the preload due to the difference in thermal expansion coefficient between the spacer 21 and the small diameter cylindrical portion 25. Will do. In this case, if the female threaded portion 23a of the cylindrical portion 23 of the spacer 21 and the male threaded portion 26 of the small diameter cylindrical portion 25 are right-handed, the spacer 21 is rotated clockwise toward the nut 13B. Accordingly, the spacer 21 moves in the axial direction toward the nut 13B, and the preload between the nuts 13A and 13B can be reliably recovered. For this reason, rigidity proportional to the preload of the ball screw 10 can be ensured, and a decrease in the positioning accuracy of the feed system can be compensated.

したがって、ボール12、ねじ軸側螺旋溝14及びナット側螺旋溝17の少なくとも1つ以上の摩耗による予圧低下が発生したボールねじ10であっても、予圧を回復させて継続使用が可能となる。この予圧回復動作を行った場合には、新たなボールねじ10を手配し、この新たなボールねじ10が納入されるまでの間は予圧回復により剛性を確保して送り系の位置決め精度を維持したまま送り系の稼働が可能となる。   Therefore, even if the ball screw 10 has a decrease in preload due to wear of at least one of the ball 12, the screw shaft side spiral groove 14, and the nut side spiral groove 17, the preload is recovered and can be continuously used. When this preload recovery operation is performed, a new ball screw 10 is prepared, and until this new ball screw 10 is delivered, rigidity is secured by preload recovery to maintain positioning accuracy of the feed system. The feed system can be operated as it is.

そして、新たなボールねじ10が納入されたときに、送り系の駆動を停止して、劣化を生じたボールねじ10を新たなボールねじ10に交換する作業を行う。これによって、送り系の機構を更新することができ、送り系の停止時間を短くできるので、生産量のダウンを極力小さくすることができる。
さらに、ボールねじ10の予備ストックを、ボールねじ10を組み込んだ工作機械、射出成形機、半導体製造装置等を使用する製造メーカー側や生産現場で持つ必要がなくなり、在庫コストの削減に寄与することができる。
Then, when a new ball screw 10 is delivered, the driving of the feed system is stopped, and an operation of replacing the deteriorated ball screw 10 with a new ball screw 10 is performed. Thereby, the mechanism of the feed system can be updated and the stop time of the feed system can be shortened, so that the production volume can be reduced as much as possible.
Furthermore, it is no longer necessary to have a spare stock of the ball screw 10 at a manufacturer or a production site that uses a machine tool, an injection molding machine, a semiconductor manufacturing apparatus or the like incorporating the ball screw 10, thereby contributing to a reduction in inventory costs. Can do.

なお、上記実施形態においては、ナット13A側に間座収納部22を形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ナット13B側に小径円筒部25を敬せして間座収納部22を形成し、この間座収納部22に間座21を螺合させるようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、間座収納部22の小径円筒部25の外周側に間座21の円筒部23を螺合させた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図2に示すように構成してもよい。すなわち、間座21の円筒部23の内周面に雌ねじ部23aを省略し、これに代えて外周面に雄ねじ部31を形成する。これに応じて、ナット13Aのナット13B側の端面に形成した間座収納部22を円環状切欠部に代えて円環状凹部32として形成し、この円環状凹部32の外周側内周面に雄ねじ部31に螺合する雌ねじ部32aを形成する。
In addition, in the said embodiment, although the case where the spacer accommodating part 22 was formed in the nut 13A side was demonstrated, it is not limited to this, respecting the small diameter cylindrical part 25 on the nut 13B side, a spacer The storage portion 22 may be formed, and the spacer 21 may be screwed into the spacer storage portion 22.
Moreover, in the said embodiment, although the case where the cylindrical part 23 of the spacer 21 was screwed on the outer peripheral side of the small diameter cylindrical part 25 of the spacer accommodating part 22 was demonstrated, it is not limited to this, FIG. You may comprise as shown in 2. FIG. That is, the internal thread portion 23a is omitted on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 23 of the spacer 21, and the external thread portion 31 is formed on the outer peripheral surface instead. Accordingly, the spacer accommodating portion 22 formed on the end surface of the nut 13A on the nut 13B side is formed as an annular recess 32 instead of the annular notch, and an external thread is formed on the outer peripheral side inner peripheral surface of the annular recess 32. A female screw portion 32 a that is screwed into the portion 31 is formed.

そして、間座21の雄ねじ部31をナット13Aの間座収納部22の雌ねじ部32aに螺合させることにより、間座21を間座収納部22に軸方向に移動可能に保持する。
この構成によっても、ボールねじ10にボール12、ねじ軸側螺旋溝14及びナット側螺旋溝17の少なくとも1つ以上の摩耗による劣化が生じて、予圧低下が生じたときに、間座21を回転させて軸方向にナット13B側に移動させるように螺合位置を調整することにより、予圧を回復させることができる。
Then, the spacer 21 is movably held in the spacer storage portion 22 in the axial direction by screwing the male screw portion 31 of the spacer 21 with the female screw portion 32a of the spacer storage portion 22 of the nut 13A.
Even with this configuration, when the ball screw 10 is deteriorated due to wear of at least one of the ball 12, the screw shaft side spiral groove 14 and the nut side spiral groove 17, the spacer 21 is rotated. Thus, the preload can be recovered by adjusting the screwing position so as to be moved in the axial direction toward the nut 13B.

したがって、上記図1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、図2の構成でも間座収納部22をナット13B側に形成することもできる。   Therefore, it is possible to obtain the same operation and effect as the embodiment of FIG. In the configuration shown in FIG. 2, the spacer housing 22 can be formed on the nut 13B side.

10…ボールねじ、11…ねじ軸、12…ボール、13A,13B…ナット、14…ねじ軸側螺旋溝、16…円筒体、17…ナット側螺旋溝、20…予圧付与機構、21…間座、22…間座収納部、23…円筒部、23a…雌ねじ部、24…初期予圧用間座部、25…小径円筒部、26…雄ねじ部、31…雄ねじ部、32…円環状凹部、32a…雌ねじ部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Ball screw, 11 ... Screw shaft, 12 ... Ball, 13A, 13B ... Nut, 14 ... Screw shaft side spiral groove, 16 ... Cylindrical body, 17 ... Nut side spiral groove, 20 ... Preload imparting mechanism, 21 ... Spacer , 22 ... spacer housing part, 23 ... cylindrical part, 23a ... female screw part, 24 ... initial preload spacer part, 25 ... small diameter cylindrical part, 26 ... male screw part, 31 ... male screw part, 32 ... annular concave part, 32a ... Female thread

Claims (3)

ねじ軸と、該ねじ軸に複数の転動体を介して螺合する複数のナットと、隣接するナット間に配置された予圧付与機構とを備え、
前記予圧付与機構は、前記隣接するナット間の接合部に配置される円筒内面を有する筒部を形成した間座と、前記隣接するナットの少なくとも一方に形成した前記間座の円筒部を収納する小径円筒部を有する間座収納部とを含み、
前記間座及び前記間座収納部の接触面の一方に雄ねじ部を形成し、他方に当該雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を形成し、前記隣接するナット間の予圧低下時に、前記間座及び前記間座収納部間の雌ねじ部及び雄ねじ部の螺合位置を調整して、前記隣接するナット間の予圧を回復させ
前記間座は、筒部を構成する締付けナットと、該締付けナットの前記間座収納部を形成したナットとは反対側のナット側の端部内面に固定された前記小径円筒部の端面と前記反対側のナットの端部に接触して初期予圧を与える初期予圧用間座部とで構成されていることを特徴とするボールねじの予圧回復装置。
A screw shaft, a plurality of nuts screwed to the screw shaft via a plurality of rolling elements, and a preload application mechanism disposed between adjacent nuts,
The preload applying mechanism houses a spacer formed with a cylindrical portion having a cylindrical inner surface disposed at a joint between the adjacent nuts, and a cylindrical portion of the spacer formed on at least one of the adjacent nuts. Including a spacer housing portion having a small diameter cylindrical portion,
A male thread part is formed on one of the contact surfaces of the spacer and the spacer housing part, and a female thread part is formed on the other to be screwed to the male thread part. When the preload between the adjacent nuts is reduced, the spacer and By adjusting the screwing position of the female screw part and the male screw part between the spacer housing parts, the preload between the adjacent nuts is recovered ,
The spacer includes a tightening nut that forms a cylindrical portion, an end surface of the small-diameter cylindrical portion that is fixed to an inner surface of an end portion of the tightening nut that is opposite to a nut that forms the spacer housing portion, A preload recovery device for a ball screw, characterized by comprising an initial preload spacer that contacts an end of an opposite nut and applies an initial preload .
ねじ軸と、該ねじ軸に複数の転動体を介して螺合する複数のナットと、隣接するナット間に配置された予圧付与機構とを備え、
前記予圧付与機構は、前記隣接するナット間の接合部に配置される円筒内面を有する筒部を形成した間座と、前記隣接するナットの少なくとも一方に形成した前記間座の円筒部を収納する小径円筒部を有する間座収納部とを含み、
前記間座及び前記間座収納部の接触面の一方に雄ねじ部を形成し、他方に当該雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を形成し、前記隣接するナット間の予圧低下時に、前記間座及び前記間座収納部間の雌ねじ部及び雄ねじ部の螺合位置を調整して、前記隣接するナット間の予圧を回復させ、
前記間座は、外周面に雄ねじ部を形成した円筒部と、該円筒部の前記間座収納部を形成したナットとは反対側のナット側の端部内面に固定された前記小径円筒部の端面と前記反対側のナットの端部に接触して初期予圧を与える初期予圧用間座部とで構成されていることを特徴とするボールねじの予圧回復装置。
A screw shaft, a plurality of nuts screwed to the screw shaft via a plurality of rolling elements, and a preload application mechanism disposed between adjacent nuts,
The preload applying mechanism houses a spacer formed with a cylindrical portion having a cylindrical inner surface disposed at a joint between the adjacent nuts, and a cylindrical portion of the spacer formed on at least one of the adjacent nuts. Including a spacer housing portion having a small diameter cylindrical portion,
A male thread part is formed on one of the contact surfaces of the spacer and the spacer housing part, and a female thread part is formed on the other to be screwed to the male thread part. When the preload between the adjacent nuts is reduced, the spacer and By adjusting the screwing position of the female screw part and the male screw part between the spacer housing parts, the preload between the adjacent nuts is recovered,
The spacer includes a cylindrical portion having a male thread portion formed on an outer peripheral surface thereof, and a small diameter cylindrical portion fixed to an inner surface of an end portion of the cylindrical portion opposite to a nut on which the spacer storage portion is formed. preload recovery device characteristics and to Rubo Lumpur screw that is configured with an initial preload for spacer portion to provide an initial preload in contact with the end portion of the end face and the opposite side of the nut.
前記間座は、前記ナットの熱膨張係数より大きな熱膨張係数を有する金属材料で形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のボールねじの予圧回復装置。 3. The ball screw preload recovery device according to claim 1, wherein the spacer is formed of a metal material having a thermal expansion coefficient larger than that of the nut. 4.
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