JPH0473450A - Ball screw unit and extension contraction device utilizing ball screw unit - Google Patents

Ball screw unit and extension contraction device utilizing ball screw unit

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JPH0473450A
JPH0473450A JP18531190A JP18531190A JPH0473450A JP H0473450 A JPH0473450 A JP H0473450A JP 18531190 A JP18531190 A JP 18531190A JP 18531190 A JP18531190 A JP 18531190A JP H0473450 A JPH0473450 A JP H0473450A
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screw shaft
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Fusao Kitou
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Abstract

PURPOSE:To obtain an extension contraction device with high precision which operates at a high speed and has a lightweight and compact structure by constituting a ball screw nut from the first ball screw nut which is engaged with a spline nut for transmitting a torque to a screw shaft and a fixed part and advances in the axial direction by the turn of the screw shaft and the second ball screw nut which shifts in the reverse direction. CONSTITUTION:An outer race 28 assembled on a spline nut 2 and the first ball screw nut 3 are fixed on a fixed part B, and the second ball screw nut 4 is fixed on a transfer body 5 which is moved in reciprocation, and the revolution movement of a motor, etc. is transmitted to a nut body 24 through a pulley 6 installed on the nut body 24 of the spline nut 2. Accordingly, when the revolution movement of the motor is transmitted to a screw shaft 1 by the spline nut 2, the rectilinear movement in the axial direction by the first ball screw nut 3 is applied on the screw shaft 1, and the rectilinear movement along the screw shaft 1 is generated on the second ball screw nut 4. Accordingly, the sum of the stroke speed of the screw shaft 1 and the stroke speed of the second ball screw nut 4 becomes the transfer speed.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、例えば、工業用ロボットにあけるアーム等に
利用されるボールねじユニット及びこれを利用した伸縮
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a ball screw unit used, for example, in an arm for an industrial robot, and a telescopic device using the ball screw unit.

[従来の技術] モーター等の動力によって重畳配置された複数のスライ
ダを相対的に移動させ、これらスライダによって構成さ
れた可動体の長さを適宜調整する伸縮装置は、機械装置
のスライドカバーや各種構造物の扉、工業用ロボットの
アーム等に使用されている。
[Prior Art] A telescoping device that relatively moves a plurality of superimposed sliders using the power of a motor or the like and adjusts the length of a movable body constituted by these sliders is used for slide covers of mechanical devices and various other devices. Used for doors of structures, arms of industrial robots, etc.

従来、この様な伸縮装置において、モータの回転運動を
直線運動に変換して上記スライダを相互にスライドさせ
る機構としては、例えば、モータ等に接続されたピニオ
ンによってスライダに固定されたラックを直線駆動する
方式や、ワイヤーの巻取によってスライダに固定された
滑車を引張る方式等が一般的である。
Conventionally, in such telescoping devices, the mechanism for converting the rotary motion of the motor into linear motion and sliding the sliders relative to each other has been, for example, a mechanism in which a rack fixed to the slider is linearly driven by a pinion connected to a motor or the like. Common methods include a method in which a pulley fixed to a slider is pulled by winding a wire, and the like.

[発明が解決しようとする課題] ところで、工業用ロボットにおける伸縮装置の使用態様
としては、例えば第8図に示すようなものがある。具体
的には、被加工物aに対して所定の加工を行なうツール
部すをロボット本体eに支持する伸縮アームCとして用
いられており、ツール部すを待機ポジション(第8図内
実線)と加工ポジション(第8図内実線)との間で往復
運動させて、生産ラインd上を一定の間隔で連続的に送
られてくる被加工物aに対してツール部すを繰返しアプ
ローチさせる手段として使用されている。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, as an example of how the telescoping device is used in an industrial robot, there is a method as shown in FIG. 8, for example. Specifically, it is used as a telescoping arm C that supports a tool part that performs a predetermined process on a workpiece a on the robot body e, and the tool part is placed in a standby position (solid line in Figure 8). As a means of reciprocating between the tool and the machining position (solid line in Figure 8), the tool repeatedly approaches the workpiece a that is continuously sent at regular intervals on the production line d. It is used.

この様に伸縮アームとして利用される伸縮装置にあって
は、その性能として以下の点が要求される。
A telescoping device used as a telescoping arm in this manner is required to meet the following performance requirements.

先ず、第一は、高精度な伸縮運動の達成である。First, the goal is to achieve highly accurate telescoping motion.

上述したように伸縮装置は待機ポジションにあるツール
部を正確な加工ポジションに送り込む役割を担っている
ので、伸縮量に誤差がある場合には繰り返し運動によっ
て当該誤差が累積し、ツール部を正確な加工ポジション
に送り込むことかできないからである。
As mentioned above, the telescoping device has the role of sending the tool part in the standby position to the correct machining position, so if there is an error in the amount of extension or contraction, the error will accumulate due to repeated movements, and the tool part will not be able to move to the correct position. This is because it is only possible to send it to the processing position.

又、第二は、伸縮運動の高速化である。工業用ロボット
においては、ツール部を待機ポジションから加工ポジシ
ョンに送り込む速度、加工ポジションから待機ポジショ
ンに退ける速度が生産ラインの速度、すなわち生産効率
と密接に結びついているからである。
The second point is to increase the speed of the telescoping motion. This is because in industrial robots, the speed at which the tool section is sent from the standby position to the processing position and the speed at which it is removed from the processing position to the standby position are closely linked to the speed of the production line, that is, the production efficiency.

更に、第三は、構造のコンパクト化及び軽量化である。Furthermore, the third point is to make the structure more compact and lightweight.

近年の工業用ロボットには益々その運動の複合化、多機
能化が要求され、ロボット本体あるいはツール部の周辺
には種々の機器を搭載する必要が生じている。それ故、
軽量コンパクトなロボットを設計するにあたっては、伸
縮装置もコンパクト化、軽量化が要求されるものである
In recent years, industrial robots are required to have increasingly complex movements and multifunctionality, and it has become necessary to mount various devices around the robot body or tool section. Therefore,
In designing a lightweight and compact robot, the telescoping device must also be compact and lightweight.

しかし、上述した従来の伸縮装置にあっては、伸縮運動
の停止あるいは反転時に各スライダに移動誤差が発生し
易いので、繰返し運動における伸縮運動の精度が悪く、
且つ、高速適度時にガタつきが発生し易いといった問題
点を有している。
However, in the conventional telescoping device described above, movement errors tend to occur in each slider when the telescoping motion is stopped or reversed, so the precision of the telescoping motion during repeated motions is poor.
In addition, there is a problem in that rattling is likely to occur at moderate high speeds.

又、実際の製作ではその構造が複雑となり、従来の伸縮
装置では、ロボットアームの軽量化、コンパクト化の要
求に充分に応えられないといった問題点も生じている。
In addition, in actual manufacture, the structure becomes complicated, and the conventional telescopic device cannot sufficiently meet the demands for lighter weight and more compact robot arms.

本発明はこの様な問題点に鑑みなされたものでおり、そ
の目的とするところは、高精度、高速、且つ、軽量コン
パクトな伸縮装置の設計を可能とするボールねじユニッ
トを提供することにおる。
The present invention was made in view of these problems, and its purpose is to provide a ball screw unit that enables the design of a highly accurate, high-speed, lightweight and compact telescoping device. .

又、本発明の他の目的は、上記ボールねじユニットを利
用した高精度、高速、且つ、軽量コンパクトな伸縮装置
を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a highly accurate, high-speed, lightweight, and compact telescoping device using the above ball screw unit.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明のボールねじユニッ
トは、互いに逆ねじの関係にある第一の螺旋状ボール転
走溝及び第二の螺旋状ボール転走溝が形成されると共に
、上記第一の螺旋状ボール転走溝と交差するよう軸方向
に沿って直線状ボール転走溝が形成されたねじ軸と、固
定部に回転可能に支持されると共に上記直線状ボール転
走溝と相俟ってボールを挟み込み、上記ねじ軸にトルク
を伝達するスプラインナツトと、上記固定部に係止され
ると共に上記第一の螺旋状ボール転走溝と相俟ってボー
ルを挟み込み、上記ねじ軸の回動に伴ないこれを軸方向
に推進する第一のボールねじナツトと、上記第二の螺旋
状ボール転走溝と相俟ってボールを挟み込み、上記ねじ
軸の回動に伴ない移動する第二のボールねじナツトとか
らなることを特徴とするものである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the ball screw unit of the present invention has a first spiral ball rolling groove and a second spiral ball rolling groove that have a reverse thread relationship with each other. a screw shaft having a groove formed therein and a linear ball rolling groove formed along the axial direction to intersect with the first spiral ball rolling groove; and a screw shaft rotatably supported by the fixed part. A spline nut that works together with the linear ball rolling groove to sandwich the ball and transmits torque to the screw shaft, and a spline nut that is locked to the fixed part and works together with the first spiral ball rolling groove. The first ball screw nut, which pinches the ball and propels it in the axial direction as the screw shaft rotates, works together with the second spiral ball rolling groove to sandwich the ball, and A second ball screw nut that moves as the screw shaft rotates.

又、本発明の伸縮装置は、互いに逆ねじの関係にある第
一の螺旋状ボール転走溝及び第二の螺旋状ボール転走溝
が形成されると共に、上記第一の螺旋状ボール転走溝と
交差するよう軸方向に沿って直線状ボール転走溝が形成
されたねじ軸と、固定部に回転可能に支持されると共に
上記直線状ボール転走溝と相俟ってボールを挟み込み、
上記ねじ軸にトルクを伝達するスプラインナツトと、上
記固定部に係止されると共に上記第一の螺旋状ボール転
走溝と相俟ってボールを挟み込み、上記ねじ軸の回動に
伴ないこれを軸方向に推進する第一のボールねじナツト
と、上記第二の螺旋状ボール転走溝と相俟ってボールを
挟み込み、上記ねじ軸の回動に伴ない移動する第二のボ
ールねじナツトと、相互にスライドする複数のスライダ
から伸縮自在に形成され、両端部のスライダが夫々上記
固定部と第二のボールねじナツトとに連結された可動体
とから構成されることを特徴とするものである。
Further, in the telescopic device of the present invention, the first spiral ball rolling groove and the second spiral ball rolling groove are formed in a reverse thread relationship with each other, and the first spiral ball rolling groove is formed with the first spiral ball rolling groove. A screw shaft having a linear ball rolling groove formed along the axial direction so as to intersect with the groove, and a screw shaft rotatably supported by a fixed part and working together with the linear ball rolling groove to sandwich the ball,
A spline nut that transmits torque to the screw shaft, and a spline nut that is locked to the fixed part and works together with the first spiral ball rolling groove to sandwich the ball, and as the screw shaft rotates. a first ball screw nut that propels the ball in the axial direction; and a second ball screw nut that works with the second spiral ball rolling groove to sandwich the ball and moves as the screw shaft rotates. and a movable body formed of a plurality of mutually sliding sliders, the sliders at both ends being respectively connected to the fixed part and the second ball screw nut. It is.

この様な技術的手段において、上記ボールねじユニット
は以下のような動作をする。すなわち、モータ等の原動
機によって上記スプラインナツトにトルクを伝達してね
じ軸を回転させると、固定部に係止された第一のボール
ねじナツトによりねじ軸が軸方向にストロークする一方
、第二のボールねじナツトはねじ軸のストローク方向と
同一方向にねじ軸外周面を移動するのである。
In such technical means, the ball screw unit operates as follows. That is, when a prime mover such as a motor transmits torque to the spline nut to rotate the screw shaft, the screw shaft strokes in the axial direction due to the first ball screw nut locked to the fixed part, while the second ball screw rotates. The ball screw nut moves on the outer peripheral surface of the screw shaft in the same direction as the stroke direction of the screw shaft.

このとき、ねじ軸の第一の螺旋状ボール転走溝と第二の
螺旋状ボール転走溝とは、必ずしも同一のリードで形成
される必要は無く、又、これら螺旋状ボール転走溝の形
成領域の長さも夫々適宜設計変更して差し支えない。但
し、固定部に対する第二のボールねじナツトのストロー
ク量を最大にするという観点からすれば、第一のボール
ねじナツトが第一螺旋状ボール転走溝の形成領域を移動
するのに要する時間と、第二のボールねじナツトが第二
の螺旋状ボール転走溝の形成領域を移動するのに要する
時間とが等しくなるよう、各転走溝のリード及び形成領
域の長さを決定することが必要である。
At this time, the first spiral ball rolling groove and the second spiral ball rolling groove of the screw shaft do not necessarily have to be formed with the same lead, and the spiral ball rolling groove of these spiral ball rolling grooves does not necessarily have to be formed with the same lead. The lengths of the formation regions may also be changed in design as appropriate. However, from the perspective of maximizing the stroke amount of the second ball screw nut relative to the fixed part, the time required for the first ball screw nut to move through the formation area of the first helical ball rolling groove and The lead of each rolling groove and the length of the forming area may be determined so that the time required for the second ball screw nut to move through the forming area of the second spiral ball rolling groove is equal. is necessary.

又、上記直線状ボール転走溝としては、スプラインナツ
トからねじ軸に伝達されるトルクの大きさ等によってそ
の条数を適宜設計変更して差し支えない。
Further, the number of the linear ball rolling grooves may be changed as appropriate depending on the magnitude of the torque transmitted from the spline nut to the screw shaft.

更に、上記伸縮装置おける可動体としては、第二のボー
ルねじナツトの移動に伴なって自在に伸縮し、且つ、第
二のボールねじナツトがねじ軸と共に回転するのを防止
できるもであれば、スライダの数や形状等を適宜設計変
更して差し支えない。
Furthermore, the movable body in the above-mentioned expansion and contraction device may be one that can freely expand and contract as the second ball screw nut moves and can prevent the second ball screw nut from rotating together with the screw shaft. , the number and shape of sliders may be changed as appropriate.

例えば、スライダの形状を筒状にしてねじ覆うように可
動体を配置すれば伸縮機能を持つロボットアームとする
ことができるほか、スライダ形状を板状とすれば各種構
造物の自動開閉扉とすることができる。
For example, if the shape of the slider is made into a cylinder and a movable body is placed to cover the screw, it can be used as a robot arm with telescoping functions.If the slider is made into a plate shape, it can be used as an automatic opening/closing door for various structures. be able to.

[作 用] 上記技術的手段は次のように作用する。[Work] The above technical means works as follows.

本発明のボールねじユニットによれば、固定部に対して
ねじ軸がストロークする一方、第二のボールねじナツト
がねじ軸に対してストロークするので、コンパクトな構
成で第二のボールねじナツトの固定部に対する移動量を
大きく設定できるほかその移動が高速化する。
According to the ball screw unit of the present invention, while the screw shaft strokes with respect to the fixed part, the second ball screw nut strokes with respect to the screw shaft, so that the second ball screw nut can be fixed with a compact configuration. In addition to being able to set a large amount of movement for the part, the movement speed is also increased.

更に、本発明のボールねじユニットを利用した伸縮装置
によれば、軽」且つコンパクトな構造で、ロングストロ
ークの高速伸縮運動を可動体に与えることができる外、
ボールを用いた転がり軸受によって伸縮運動を得るので
、ボールに予圧を付与することでスライダの移動誤差や
ガタつきを可及的に小さくすることが可能となる。
Furthermore, according to the telescoping device using the ball screw unit of the present invention, it has a light and compact structure, and can provide long stroke high-speed telescoping motion to the movable body.
Since the expansion and contraction motion is obtained by a rolling bearing using balls, it is possible to minimize movement errors and wobbling of the slider by applying preload to the balls.

[実施例] 以下、添付図面に基づいて本発明のボールねじユニット
及びこれを利用した伸縮装置を詳細に説明する。
[Example] Hereinafter, a ball screw unit of the present invention and a telescopic device using the same will be described in detail based on the accompanying drawings.

第1図は本発明のボールねじユニットの第一実施例を示
すものであり、複数条のボール転走溝が形成されたねじ
軸1と、固定部8に回転可能に支持されて上記ねじ軸1
にトルクを伝達するスプラインナツト2と、固定部8に
配設されて上記ねじ軸1を軸方向にストロークさせる第
一のボールねじナツト3と、ねじ軸1の回動に伴なって
軸方向にストロークする第二のボールねじナツト4とか
ら構成されている。
FIG. 1 shows a first embodiment of the ball screw unit of the present invention, which includes a screw shaft 1 in which a plurality of ball rolling grooves are formed, and a screw shaft rotatably supported by a fixed part 8. 1
a spline nut 2 that transmits torque to the screw shaft 1; a first ball screw nut 3 disposed on the fixed part 8 that strokes the screw shaft 1 in the axial direction; It is composed of a second ball screw nut 4 that strokes.

上記ねじ軸1には、互いに逆ねじの関係にある第一の螺
旋状ボール転走溝11と第二の螺旋状ボール転走溝12
とが同一のリードで形成されており、前者には上記第一
のボールねじナツト3が螺合する一方、後者には上記第
二のボールねじナツト4が螺合してる。又、ねじ軸1の
一部には、上記スプラインナツト2を案内するための直
線状ボール転走溝13が第一の螺旋状ボール転走溝11
と交差するように3条形成されている。
The screw shaft 1 has a first helical ball rolling groove 11 and a second helical ball rolling groove 12 which have opposite threads to each other.
are formed of the same lead, and the first ball screw nut 3 is screwed into the former, while the second ball screw nut 4 is screwed into the latter. Further, in a part of the screw shaft 1, a linear ball rolling groove 13 for guiding the spline nut 2 is connected to a first spiral ball rolling groove 11.
Three lines are formed so as to intersect with each other.

上記スプラインナツト2は、第2図及び第3図に示すよ
うに、上記直線状ボール転走溝13と相俟ってボール2
1を挟み込む負荷ボール溝22を有すると共に、この負
荷ボール溝22と対をなす無負荷ボール溝23及びこれ
ら各溝の両端を連通ずる円周方向の案内溝が形成された
ナツト本体24と、このナツト本体24内に嵌挿され、
上記負荷ボール溝22を転走する負荷ボール21aを保
持整列させる長孔25を有すると共に、上記無負荷ボー
ル溝23及び案内溝と相俟って無負荷ボール21bの循
環路を形成する樹脂製ボール保持器26とから構成され
ている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the spline nut 2 works together with the linear ball rolling groove 13 to rotate the ball 2.
1, a nut body 24 having a load ball groove 22 that sandwiches the nut, a non-load ball groove 23 that pairs with the load ball groove 22, and a circumferential guide groove that communicates both ends of these grooves; is inserted into the nut body 24,
A resin ball having a long hole 25 for holding and aligning the loaded balls 21a rolling in the loaded ball groove 22, and forming a circulation path for the unloaded balls 21b in conjunction with the unloaded ball groove 23 and the guide groove. It is composed of a retainer 26.

又、上記ナツト本体24の外周面にはボール27を介し
てアンギュラコンタクトベアリングの外輪28が設けら
れてあり、外輪28に対して上記ナツト本体24が自在
に回転可能となっている。
Further, an outer ring 28 of an angular contact bearing is provided on the outer peripheral surface of the nut main body 24 via a ball 27, so that the nut main body 24 can freely rotate with respect to the outer ring 28.

従って、上記外輪28に形成されたフランジ部29をボ
ルト結合等の手段で固定部8に固定することで、ナツト
本体24を貫通するねじ軸1に回転運動、往復運動ある
いはこれらの複合運動を自在に与えることが可能となっ
ている。
Therefore, by fixing the flange portion 29 formed on the outer ring 28 to the fixing portion 8 by means such as bolt connection, the screw shaft 1 passing through the nut body 24 can freely perform rotational movement, reciprocating movement, or a combination of these movements. It is possible to give.

一方、上記第一のボールねじナツト3は、第4図及び第
5図に示すように、第一の螺旋状ボール転走溝11と相
俟ってボール31を挟み込む螺旋状負荷ボール溝32を
内周面に有すると共に、無負荷ボールの転走孔33が穿
設され、外周面には固定用の7ランジ部34が形成され
たナツト本体35と、このナツト本体35の軸方向両端
面に固定され、螺旋条負荷ボール溝32と上記転走孔3
3とを連通ずるエンドキャップ36とから構成されてい
る。
On the other hand, as shown in FIGS. 4 and 5, the first ball screw nut 3 has a helical load ball groove 32 that sandwiches the ball 31 together with the first helical ball rolling groove 11. A nut body 35 has a rolling hole 33 for a non-load ball on the inner circumferential surface, and seven flange portions 34 for fixing are formed on the outer circumferential surface, and a nut body 35 has a nut body 35 on both axial end surfaces of the nut body 35. Fixed, spiral loaded ball groove 32 and said rolling hole 3
3, and an end cap 36 that communicates with 3.

尚、上記第二のボールねじナツト4も、第一のボールね
じナツト3と同様なナツト本体旧とエンドギャップ42
とから構成されているが、ナツト本体41の内周面に形
成された螺旋状負荷ボール転走溝43は第一のボールね
じナツト3と逆ねじに形成され、ねじ軸1の第二の螺旋
状ボール転走溝12と相俟ってボール44を挟み込むよ
うになっている以上のように構成された本実施例のボー
ルねじユニットの基本的な使用態様は第1図に一点鎖線
で示す通りである。すなわち、スプラインナツト2に組
付けられた外輪28及び第一のボールねじナツト3を固
定部8に固定する一方、往復運動させる移動体5に第二
のボールねじナツト4を固定し、スプラインナツト2の
ナツト本体24に取付けたプーリー6を介してモータ等
(図示せず)の回転運動をナツト本体24に伝達するの
である。
It should be noted that the second ball screw nut 4 also has the same old nut body and end gap 42 as the first ball screw nut 3.
The helical load ball rolling groove 43 formed on the inner circumferential surface of the nut body 41 has a reverse thread to that of the first ball screw nut 3, and the second spiral of the screw shaft 1 The basic usage of the ball screw unit of this embodiment configured as above is as shown by the dashed line in FIG. It is. That is, while the outer ring 28 assembled to the spline nut 2 and the first ball screw nut 3 are fixed to the fixed part 8, the second ball screw nut 4 is fixed to the movable body 5 which is reciprocated, and the spline nut 2 The rotational motion of a motor or the like (not shown) is transmitted to the nut body 24 through a pulley 6 attached to the nut body 24.

これによれば、スプラインナツト2によりモータの回転
運動がねじ軸1に伝達されると、ねじ軸1には第一のボ
ールねじナツト3による軸方向の直線運動が与えられる
一方、第二のボールねじナツト4にはねじ軸1に沿った
直線運動か発生する。
According to this, when the rotational motion of the motor is transmitted to the screw shaft 1 by the spline nut 2, the screw shaft 1 is given linear motion in the axial direction by the first ball screw nut 3, while the second ball A linear motion along the screw shaft 1 occurs in the screw nut 4.

第6図及び第7図は、上記ボールねじユニットを用いて
構成した伸縮装置の第一実施例を表すものであり、夫々
、短縮時、伸長時の状態を示している。
FIGS. 6 and 7 show a first embodiment of a telescoping device constructed using the above ball screw unit, and show the retracted and extended states, respectively.

固定部Bには、径の異なる3本の円筒状スライダ71,
72.73を軸方向へ相互にスライド可能に、且つ、円
周方向へは回転不能に連結した可動体7がねじ軸1を覆
うように固定されており、最少径のスライダ73(以下
、出力スライダ)の一端には上記第二のボールねじナツ
ト4が固定されている。
The fixed part B includes three cylindrical sliders 71 with different diameters,
A movable body 7 is fixed so as to cover the screw shaft 1, and is connected to the slider 72 and 73 so as to be mutually slidable in the axial direction but not rotatable in the circumferential direction. The second ball screw nut 4 is fixed to one end of the slider.

各スライダ71.72.73は間隔をおいて配設された
一対の滑り軸受74によって連結されており、伸長時あ
るいは短縮時において可動体7に撓みや歪みが発生する
のを防止している。
Each slider 71, 72, 73 is connected by a pair of sliding bearings 74 arranged at intervals to prevent bending or distortion from occurring in the movable body 7 during extension or contraction.

又、スプラインナツト2に設【プられたプーリー6には
、タイミングベルト8を介してステッピングモータHが
接続されている。
Further, a stepping motor H is connected to a pulley 6 provided on the spline nut 2 via a timing belt 8.

そして、以上のような構成においては、ステラピンモー
タHに駆動パルスを与えてねじ軸1を所定角度回転させ
ることにより、第二のボールねじナツト4に固定された
出力スライダ73が第−及び第二の螺旋状ボール転走溝
11,12のリードに応じてストロークし、可動体7を
任意の長さに自在に伸縮させることができるのである。
In the above configuration, by applying a drive pulse to the Stellar pin motor H to rotate the screw shaft 1 by a predetermined angle, the output slider 73 fixed to the second ball screw nut 4 is moved to the -th and second ball screws. The movable body 7 can be freely expanded and contracted to any length by stroking according to the leads of the two spiral ball rolling grooves 11 and 12.

このとき、本実施例の伸縮装置にあっては、上述したボ
ールねじユニットの精度をそのまま出力スライダ73の
移動精度として利用でき、繰返し伸縮運動における出力
スライダ73の移動精度、すなわち可動体7の伸縮精度
の高精度化を期待することができる。
At this time, in the telescoping device of this embodiment, the accuracy of the ball screw unit described above can be used as is as the movement accuracy of the output slider 73, and the movement accuracy of the output slider 73 in repeated telescoping motions, that is, the expansion and contraction of the movable body 7. High accuracy can be expected.

又、ねじ軸1のストローク速度と第二のボールねじナツ
ト4のストローク速度の和が出力スライダ73の移動速
度となるので、モータHの低速回転で可動体7に高速の
伸縮運動が発生する利点も有している。
Furthermore, since the sum of the stroke speed of the screw shaft 1 and the stroke speed of the second ball screw nut 4 becomes the moving speed of the output slider 73, the movable body 7 has the advantage of generating high-speed telescoping motion when the motor H rotates at a low speed. It also has

更に、本発明のボールねじユニットを覆うように伸縮自
在な可動体7を配設するのみの簡易な構造で高精度の伸
縮運動を得られ、装置の軽量化及びコンパクト化を容易
に行ない得るものである。
Furthermore, a highly accurate telescoping motion can be obtained with a simple structure in which the telescoping movable body 7 is disposed to cover the ball screw unit of the present invention, and the device can be easily made lighter and more compact. It is.

尚、本実施例では、伸縮装置との関連において本発明の
ボールねじユニットを説明したが、ボールねじユニット
の使用はこれに限定されるものではなく、コンパクトな
装置構成で高速、且つ、高精度の往復運動が要求される
機器の送り装置として利用することも可能である。
In addition, in this embodiment, the ball screw unit of the present invention was explained in relation to a telescopic device, but the use of the ball screw unit is not limited to this. It can also be used as a feeding device for equipment that requires reciprocating motion.

[発明の効果] 以上説明してきたように、本発明のボールねじユニット
によれば、コンパクトな装置構成で第二のボールねじナ
ツトの固定部に対する移動量及び移動速度を大きく設定
することが可能であり、軽量、コンパクト、且つ、高速
の伸縮装置を容易に設計することが可能となる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the ball screw unit of the present invention, it is possible to set a large amount of movement and movement speed of the second ball screw nut relative to the fixed part with a compact device configuration. This makes it possible to easily design a lightweight, compact, and high-speed telescoping device.

更に、本発明のボールねじユニットを利用した伸縮装置
によれば、装置の軽量化、コンパクト化、伸縮運動の高
速化を達成できる外、ボールに予圧を付与することによ
ってスライダを精度良く、ガタつきなく移動させること
ができ、繰返し精度の高い伸縮運動を得ることが可能と
なる。
Furthermore, according to the telescopic device using the ball screw unit of the present invention, the device can be made lighter and more compact, and the telescopic movement can be made faster.In addition, by applying preload to the balls, the slider can be moved with high accuracy and can be prevented from wobbling. This makes it possible to obtain telescopic movements with high repeatability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明のボールねじユニットの第一実施例を示
す正面断面図、第2図及び第3図は第一実施例に係るス
プラインナツトを示す正面及び側面断面図、第4図及び
第5図は第一実施例に係る第一のボールねじナツトを示
す正面及び側面断面図、第6図は本発明の伸縮装置の短
縮時の状態を示す概略図、第7図は本発明の伸縮装置の
伸長時の状態を示す概略図、第8図は伸縮装置を利用し
た工業用ロボットの一例を示す概略図である。 [符号説明] 1:ねじ軸     2ニスプラインナツト3:第一の
ボールねじナツト 4:第二のボールねじナツト 7:可動体 11:第一の螺旋状ボール転走溝 12:第二の螺旋状ボール転走溝 13:直線状ボール転走溝 71.72,73ニスライダ B二固定部
FIG. 1 is a front sectional view showing a first embodiment of the ball screw unit of the present invention, FIGS. 2 and 3 are front and side sectional views showing a spline nut according to the first embodiment, and FIGS. FIG. 5 is a front and side sectional view showing the first ball screw nut according to the first embodiment, FIG. 6 is a schematic diagram showing the telescopic device of the present invention in its shortened state, and FIG. 7 is the telescopic device of the present invention. FIG. 8 is a schematic diagram showing the state of the device when it is extended. FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of an industrial robot using the telescoping device. [Description of symbols] 1: Screw shaft 2 Spline nut 3: First ball screw nut 4: Second ball screw nut 7: Movable body 11: First spiral ball rolling groove 12: Second spiral Ball rolling groove 13: Linear ball rolling groove 71, 72, 73 varnish slider B 2 fixing part

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)互いに逆ねじの関係にある第一の螺旋状ボール転
走溝及び第二の螺旋状ボール転走溝が形成されると共に
、上記第一の螺旋状ボール転走溝と交差するよう軸方向
にそって直線状ボール転走溝が形成されたねじ軸と、固
定部に回転可能に支持されると共に上記直線状ボール転
走溝と相俟ってボールを挟み込み、上記ねじ軸にトルク
を伝達するスプラインナットと、上記固定部に係止され
ると共に上記第一の螺旋状ボール転走溝と相俟つてボー
ルを挟み込み、上記ねじ軸の回動に伴ないこれを軸方向
に推進する第一のボールねじナットと、上記第二の螺旋
状ボール転走溝と相俟ってボールを挟み込み、上記ねじ
軸の回動に伴ない移動する第二のボールねじナットとか
らなることを特徴とするボールねじユニット。
(1) A first helical ball rolling groove and a second helical ball rolling groove are formed with opposite threads to each other, and a shaft is formed so as to intersect with the first helical ball rolling groove. A screw shaft having a linear ball rolling groove formed along the direction is rotatably supported by a fixed part, and together with the linear ball rolling groove, the ball is sandwiched, and torque is applied to the screw shaft. a spline nut for transmitting the transmission; and a second spline nut that is locked to the fixed part and works with the first spiral ball rolling groove to sandwich the ball and propel it in the axial direction as the screw shaft rotates. The second ball screw nut is comprised of a first ball screw nut and a second ball screw nut that works with the second spiral ball rolling groove to sandwich the ball and moves as the screw shaft rotates. ball screw unit.
(2)互いに逆ねじの関係にある第一の螺旋状ボール転
走溝及び第二の螺旋状ボール転走溝が形成されると共に
、上記第一の螺旋状ボール転走溝と交差するよう軸方向
に沿って直線状ボール転走溝が形成されたねじ軸と、固
定部に回転可能に支持されると共に上記直線状ボール転
走溝と相俟つてボールを挟み込み、上記ねじ軸にトルク
を伝達するスプラインナットと、上記固定部に係止され
ると共に上記第一の螺旋状ボール転走溝と相俟ってボー
ルを挟み込み、上記ねじ軸の回動に伴ないこれを軸方向
に推進する第一のボールねじナットと、上記第二の螺旋
状ボール転走溝と相俟ってボールを挟み込み、上記ねじ
軸の回動に伴ない移動する第二のボールねじナットと、
相互にスライドする複数のスライダから伸縮自在に形成
され、両端部のスライダが夫々上記固定部と第二のボー
ルねじナットとに連結された可動体とから構成されるこ
とを特徴とする伸縮装置。
(2) A first helical ball rolling groove and a second helical ball rolling groove are formed with opposite threads to each other, and a shaft is formed so as to intersect with the first helical ball rolling groove. A screw shaft with a linear ball rolling groove formed along the direction is rotatably supported by a fixed part, and works together with the linear ball rolling groove to sandwich the ball and transmit torque to the screw shaft. a spline nut that is locked to the fixed portion, and that works together with the first spiral ball rolling groove to sandwich the ball and propel it in the axial direction as the screw shaft rotates. a second ball screw nut that works with the second spiral ball rolling groove to sandwich the ball and moves as the screw shaft rotates;
1. A telescoping device that is telescopically formed from a plurality of sliders that slide relative to each other, and that the sliders at both ends are each comprised of a movable body connected to the fixed portion and a second ball screw nut.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05332416A (en) * 1992-05-27 1993-12-14 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd Single shaft combined action unit
KR100395555B1 (en) * 2000-02-28 2003-08-25 삼성전자주식회사 Industrial robot with a telescopic arm
JP2010169254A (en) * 2008-12-22 2010-08-05 Hiihaisuto Seiko Kk Linear guide device with rotary bearing
KR101705018B1 (en) * 2015-09-16 2017-02-09 강인철 Bevel reducer and the transfer device using the same having a transfer function
CN114366306A (en) * 2022-01-11 2022-04-19 上海市胸科医院 Telescopic structure and medical robot tail end actuating mechanism
CN115273602A (en) * 2022-08-08 2022-11-01 天津航天机电设备研究所 Multistage telescopic machanism

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05332416A (en) * 1992-05-27 1993-12-14 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd Single shaft combined action unit
KR100395555B1 (en) * 2000-02-28 2003-08-25 삼성전자주식회사 Industrial robot with a telescopic arm
JP2010169254A (en) * 2008-12-22 2010-08-05 Hiihaisuto Seiko Kk Linear guide device with rotary bearing
KR101705018B1 (en) * 2015-09-16 2017-02-09 강인철 Bevel reducer and the transfer device using the same having a transfer function
CN114366306A (en) * 2022-01-11 2022-04-19 上海市胸科医院 Telescopic structure and medical robot tail end actuating mechanism
CN114366306B (en) * 2022-01-11 2023-09-01 上海市胸科医院 Telescopic structure and medical robot end actuating mechanism
CN115273602A (en) * 2022-08-08 2022-11-01 天津航天机电设备研究所 Multistage telescopic machanism
CN115273602B (en) * 2022-08-08 2023-10-20 天津航天机电设备研究所 Multistage telescopic machanism

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