JPH04157245A

JPH04157245A - 静圧空気ねじ

Info

Publication number: JPH04157245A
Application number: JP27766990A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Sawada; 潔沢田; Norihisa Shimura; 志村　徳久
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1990-10-18
Filing date: 1990-10-18
Publication date: 1992-05-29
Anticipated expiration: 2015-12-18
Also published as: JP3119451B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は静圧空気ねしに関するものであり、精密送りね
じとして有効に利用されるものである。

〔従来の技術〕

通常の高度な精密送りねじとしては、滑り潤滑油方式、
静圧油方式などが採用され、ボールねじはスムースな運
動に欠点があるため採用されてない。

静圧油方式と類催した空気軸受式の送りねじは、空気粘
性が油の１／１０００位であるため、その性能の良いこ
とは理論上認められているが、雄ねじ面と雌ねじ面とが
接触すればねし送り機能を果さなくなるので、加工精度
が極めて重要であって実用的には殆んど使用されてない
。

第５図は従来の静圧空気ねじの断面図であって、図に示
す如く、ねじとナツトの基本構造は、所謂台形ねじと言
われる形式のねし山形状をもったものであり、雄ねじ１
のねじ面３とナツト２のねじ面４との間隙Ｇ０は１〜１
０趨であって、ナツト２の外部から空気孔５が該間隙Ｇ
０へ多数連通されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の静圧空気ねしく第５図）にあっては、全周の微細
な間隙Ｇｏ内に空気圧を付加する必要がある上、圧力空
気をねじ間隙全体に分配する必要もあるので、空気孔５
を多数穿孔しなければならない。

また、間隙Ｇ０も小であるために、両ねじ面３と４とが
接触する危険があり、且つ１ｐｍの偏位を出すための軸
受剛性も１０ｋｇ／ｃｄ位が必要である。

〔課題を解決するための手段及び作用〕例えば第１図に
示す如く、間隙Ｇ０の雄ねじｌのねじ面３とナツト２の
ねじ面４との間で、ナツト側のねじ面４の山部と谷部と
の中間部に深さＧ＋の凹溝７を全周に切削形成して、ね
じ面の山部と谷部とでの間隙Ｇ、よりも大きな間隙ＧＩ
Ｇを形成し、該間隙Ｃ＋ａへ空気孔５を外部から連通し
た。

従って、雄ねじ面３とナツトねじ面４との間に大きな間
隙Ｇ１゜の空気貯めがあるため、空気孔５からの圧力空
気は、ねじ面全周への分配が容易となって空気孔５の配
設間隔が広く出来、軸受剛性も従来のもの（第５図）の
１．５〜２．０倍に向上した。

また、雄ねじ面３とナツト面４との間の中央部の間隙Ｇ
２゜；Ｇ２０、Ｇ３０を山部及び谷部の間隙Ｇ０から連
続変化した円弧面から成る凹部２０　、３０で形成した
場合は、雄ねじ及びナツトのねじ面の研削加工時に、通
常、砥石の側面形状に付けられている若干の円弧の円弧
半径を変化させることによって、ナツト面に対する凹溝
を切削加工する必要がなくなる。

〔実施例〕

例１（第１図）：従来の静圧空気ねしく第５図）同様に、台形ねじから成
り、砥石によって雄ねじと雌ねじとの間隙Ｇ０が５−に
研削した雄ねじ１とナツト２とを用意し、次いでナツト
２のねじ面４に、図示の如く、山部及び谷部を残して深
さＣＯＯが１０ｐｍの凹溝７を、所定の断面形状の微小
ヘッドを備えた砥石で研削形成した。次いで従来同様に
空気孔５を外部からナツト２を貫通して凹溝７に連通形
成した。

得られた静圧空気ねしく第１図）にあっては、軸受剛性
が従来例（第５図）のものに比較して１．５〜２．０倍
向上した。また、凹溝７の存在によって両ねじ面間での
圧力空気の流動性が改善されたため、空気孔５の配置間
隔も従来例のものより広く出来た。即ち、ねじ面の単位
長さ当りの空気孔５の本数が従来のものより少く出来た
。

例２（第２図）：第２図に示す如く、台形ねしで構成された雄ねじｌ及び
ナツト２とを、雄ねじはねじ面３が直線となるように研
削し、しかるにナツト２のねじ面４２は断面凹曲線とな
るように研削した。ねじ面に対する砥石研削にあっては
、砥石側面の円弧形状の半径を大きく、そして直線に近
ずけるにしたがって、研削加工されるねし山はより凸に
なって行く、また砥石の円弧半径を小さくして行くと、
ねじ山面は直線になり、さらに直線を通り越して凹面に
なって行く、この性質を利用して雄ねじのねし山断面曲
線は直線に研削し、ナツトのねじ山断面曲線が深い凹曲
面になるように研削して、両ねじ面を形成した。即ち、
ナツト面４の研削に際しては、砥石の断面形状をＮＣド
レッサー装置によって所望の曲率に形成し、該砥石での
研削によって凹面４２を、両ねじ面間の最大間隙ＧＺ１
１が１０〜１５−で、最小間隔Ｇ０が１〜５趨となるよ
うに形成した。空気孔５は外方からナツト２を貫通して
凹部２０の中央部まで穿孔連通し、且つ適宜間隔に多数
配設した。

得られた静圧空気ねしにあっては、凹部２０がナツトの
ねじ面４の研削によって形成出来たため、例１での凹溝
７を形成する加工が省略出来て製作上のメリットが出た
外は、例１と同一の作用効果を奏した。

例３（第３図）：例２同様に、砥石の側面形状をＮＣドレッサー装置によ
って所望の曲率に設定し、雄ねじ１のねじ面３３を若干
凸曲面に形成し、ナツト２のねじ面４３を、雄ねじのね
じ面３３の曲率より小の凹曲面に研削し、両ねじの山部
及び谷部の間隙Ｇ、を１〜５４に、中央最大間隙Ｇ、。

を１θ〜１５．ｍに形成した。

その他は例２と同様に構成した。

得られた静圧空気ねじ（第３図）は、例２と同一の作用
効果を奏した。なお、第４図は本発明のねじの全体図で
あって、空気用凹部又は凹溝は、ナツト２のねじ面の始
まり１２と終り１３に於ては開放口を形成するため無い
方が良いが、ねじ山の高さに比較してねじ面の展開全長
は数十倍の寸法であるため、ねじの端面の開口による圧
力空気漏えいの悪効果は実質上無視出来た。

〔発明の効果〕

雄ねじのねじ面と雌ねじ（ナツト）のねじ面との間隙の
中央部に圧力空気用の凹部が形成されるために、圧力空
気をねじ界面に有効に作用させることが出来、従来のも
の（第５図）に比して空気孔を少く出来る上、軸受剛性
も向上する。

また、両ねじ間隙の中間部が両端部から連続変化した圧
力空気用の凹部を、側面形状を変形設定した砥石でのね
じ面研削によって一工程で形成出来るため、軸受剛性に
優れた静圧空気ねじが簡単に形成出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明第１実施例の略示断面図であり、第２
図は、本発明第２実施例の略示断面図であり、第３図は
、本発明第３実施例の略示断面図である。第４図は、本発明ねじの作用説明用の全体断面図である
。第５図は、従来例の略示断面図である。１・・・雄ねじ、　　　　　２・・・ナツト、３．３３
・・・雄ねじのねじ面、４．４２．４３・・・ナツトのねじ面、５・・・空気孔
、　　　　７・・・凹溝、２０　、３０・・・凹部。第２図１・・・雄ねじ２・・・ナツト３．３３・・・雄ねじのねじ面４．４２．４３・・・ナツトのねじ面５・・・空気孔７・・・凹溝２０．３０・・・凹部１・・・雄ねじ７・・・凹溝２０．３０・・・凹部

Claims

【特許請求の範囲】１、雄ねじ（１）のねじ面（３、３３）とナット（２）
のねじ面（４、４２、４３）との間隙を、山部及び谷部
の間隙（Ｇ＿０）よりも中央部の間隙（Ｇ＿１＿０、Ｇ
＿２＿０、Ｇ＿３＿０）を大とし、該間隙（Ｇ＿１＿０
、Ｇ＿２＿０、Ｇ＿３＿０）へ空気孔（５）を外部から
連通した静圧空気ねじ。２、中央部の間隙（Ｇ＿２＿０、Ｇ＿３＿０）を山部及
び谷部の間隙（Ｇ＿０）から連続変化した凹部（２０、
３０）によって形成した請求項１の静圧空気ねじ。