JPH0570745B2 - - Google Patents
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- JPH0570745B2 JPH0570745B2 JP59109620A JP10962084A JPH0570745B2 JP H0570745 B2 JPH0570745 B2 JP H0570745B2 JP 59109620 A JP59109620 A JP 59109620A JP 10962084 A JP10962084 A JP 10962084A JP H0570745 B2 JPH0570745 B2 JP H0570745B2
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- JP
- Japan
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- preload
- ball
- ball nut
- piezoelectric element
- nut
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Links
- 230000036316 preload Effects 0.000 claims description 36
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 11
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
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- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
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- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
- F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
- F16H25/2209—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls with arrangements for taking up backlash
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、送りねじ軸に多数のボールを介して
螺合するボールナツトの相対位置を変化させるこ
とにより、適正な予圧量を得ることを可能とした
ボールねじ送り装置の予圧調整機構に関するもの
である。
螺合するボールナツトの相対位置を変化させるこ
とにより、適正な予圧量を得ることを可能とした
ボールねじ送り装置の予圧調整機構に関するもの
である。
ボールねじ送り機構で必要な剛性を得またねじ
軸とボールナツトのバツクラツシユを除くために
２つのボールナツトを用いて予圧を負荷している
ものがあるが、しかし高速移動時や高頻度な使用
状態においては前記予圧による摩擦によりねじ軸
にその摩耗、発熱による変形が生じ、ために位置
決め精度が悪化してしまう欠点がある。
軸とボールナツトのバツクラツシユを除くために
２つのボールナツトを用いて予圧を負荷している
ものがあるが、しかし高速移動時や高頻度な使用
状態においては前記予圧による摩擦によりねじ軸
にその摩耗、発熱による変形が生じ、ために位置
決め精度が悪化してしまう欠点がある。
そこで上記欠点を解決するため、上記予圧量を
各作業工程に応じてそれら工程毎に必要充分な予
圧量とし、予圧による摩擦を極力低減してねじ軸
の変形を防止するようにした所謂予圧調整機構が
知られている。この種の機構としては特開昭58−
225256に示されるような機構等があるが、例えば
該機構によれば、一方のナツトはハウジングに固
定されており、他方のナツトはボールベアリング
を介してハウジングに取り付けられ円周方向の回
転は自在であるが軸方向の移動は不可能となつて
おり、パルスモータにより減速機を介して前記他
方のナツトに回転変位を与えることにより、各作
動工程に応じた所期の予圧量を得るように構成さ
れている。これにより、予圧による摩擦が低減し
ねじ軸の変形が押えられるので、前述した位置決
め精度の悪化を防ぐことができる。
各作業工程に応じてそれら工程毎に必要充分な予
圧量とし、予圧による摩擦を極力低減してねじ軸
の変形を防止するようにした所謂予圧調整機構が
知られている。この種の機構としては特開昭58−
225256に示されるような機構等があるが、例えば
該機構によれば、一方のナツトはハウジングに固
定されており、他方のナツトはボールベアリング
を介してハウジングに取り付けられ円周方向の回
転は自在であるが軸方向の移動は不可能となつて
おり、パルスモータにより減速機を介して前記他
方のナツトに回転変位を与えることにより、各作
動工程に応じた所期の予圧量を得るように構成さ
れている。これにより、予圧による摩擦が低減し
ねじ軸の変形が押えられるので、前述した位置決
め精度の悪化を防ぐことができる。
しかしながら例示した前記機構からも明らかな
ように、この種の予圧調整機構は例えばパルスモ
ータや減速機等を必要とすることからその装置が
複雑、大型化し、ために小規模の送りねじ装置に
は到底適用することが不可能なものであつた。
ように、この種の予圧調整機構は例えばパルスモ
ータや減速機等を必要とすることからその装置が
複雑、大型化し、ために小規模の送りねじ装置に
は到底適用することが不可能なものであつた。
本発明の目的は、かかる欠点を克服し、ナツト
を支持する支持面に微小な伸縮を達成する素子を
間座として挿入し、ナツトの軸方向の移動速度に
応じて予圧を可変することにより、各作動工程毎
に適正な予圧量を簡単に得るようにした小型な予
圧調整装置を提供することにある。
を支持する支持面に微小な伸縮を達成する素子を
間座として挿入し、ナツトの軸方向の移動速度に
応じて予圧を可変することにより、各作動工程毎
に適正な予圧量を簡単に得るようにした小型な予
圧調整装置を提供することにある。
即ち後述する本発明の実施例による予圧調整機
構は、２つのボールナツトを使用するボールねじ
送り装置において、ボールナツトフランジ面とハ
ウジングの間または一方のボールナツトと他方の
ボールナツトとの間に圧電素子を間座として挿入
し、この圧電素子に電圧を与える予圧可変手段を
設け、これによりボールナツトの軸方向の移動速
度に応じて予圧が可変となるように構成されてい
る。
構は、２つのボールナツトを使用するボールねじ
送り装置において、ボールナツトフランジ面とハ
ウジングの間または一方のボールナツトと他方の
ボールナツトとの間に圧電素子を間座として挿入
し、この圧電素子に電圧を与える予圧可変手段を
設け、これによりボールナツトの軸方向の移動速
度に応じて予圧が可変となるように構成されてい
る。
以下、本発明の実施例について添付図面を参照
して説明する。第１図並びに第２図は夫々１つの
圧電素子を用いた場合の本発明の実施例、第３図
は２つの圧電素子を用いた場合の本発明の実施例
である。
して説明する。第１図並びに第２図は夫々１つの
圧電素子を用いた場合の本発明の実施例、第３図
は２つの圧電素子を用いた場合の本発明の実施例
である。
先ず第１図及び第２図において、１は送りねじ
５に螺合する固定側ボールナツトで、ハウジング
４にフランジ４′を介して固定されている。２は
仝じく送りねじ５に螺合する可動側ボールナツト
で、ハウジング４にフランジ４″を介して固定さ
れている。７はフランジ４″を間座として挿入さ
れた圧電素子３を介してハウジング４に取り付け
るボルトで、プラスチツク等の弾性材料で形成さ
れ、圧電素子３の膨脹、収縮に伴いフランジ４″
をねじ軸軸方向に変位自在に支持している。６は
移動テーブルで例えば測定器等を載置する。な
お、ボールねじ５の軸承や回転駆動器は省く。又
ボルト７は調整量がわずかであれば金属でも良
い。
５に螺合する固定側ボールナツトで、ハウジング
４にフランジ４′を介して固定されている。２は
仝じく送りねじ５に螺合する可動側ボールナツト
で、ハウジング４にフランジ４″を介して固定さ
れている。７はフランジ４″を間座として挿入さ
れた圧電素子３を介してハウジング４に取り付け
るボルトで、プラスチツク等の弾性材料で形成さ
れ、圧電素子３の膨脹、収縮に伴いフランジ４″
をねじ軸軸方向に変位自在に支持している。６は
移動テーブルで例えば測定器等を載置する。な
お、ボールねじ５の軸承や回転駆動器は省く。又
ボルト７は調整量がわずかであれば金属でも良
い。
このような構成において、圧電素子を制御する
ための予圧可変手段である、図示しない制御装置
から所要の電圧を圧電素子３に与え、ボールナツ
トの軸方向の移動速度に応じて二つのボールナツ
ト間に与える予圧を変えるために、この電圧を可
変することによつて、圧電素子３を膨脹或いは収
縮させることにより、可動側ボールナツト２を送
りねじ５の軸方向にのみ所定量変位させ、固定側
ボールナツト１と可動側ボールナツト２との間の
相対変位を増大もしくは減少させ予圧量を変化さ
せるものである。又このとき前記制御装置にテー
ブル６の移動速度や或いは加工負荷等に応じた適
正な予圧量を予め設定しておくことにより、各作
業工程毎に必要、充分な予圧量を負荷することが
できる。このようにして例えばテーブルの高速移
動時等高い剛性を必要としないときは自動的に予
圧量が低減されるので、摩擦が減小しねじ軸の変
形が押えられ、高速にもかかわらず高精度の位置
決めが可能となる。またこれと同時に摩擦力の減
小に伴いボールねじの摩耗が減小しその寿命を延
長することができると共に、また仮りにボールね
じが摩耗してもその摩耗に対する補正を制御装置
に与えることによりこれによる精度の低下を防止
することができる。
ための予圧可変手段である、図示しない制御装置
から所要の電圧を圧電素子３に与え、ボールナツ
トの軸方向の移動速度に応じて二つのボールナツ
ト間に与える予圧を変えるために、この電圧を可
変することによつて、圧電素子３を膨脹或いは収
縮させることにより、可動側ボールナツト２を送
りねじ５の軸方向にのみ所定量変位させ、固定側
ボールナツト１と可動側ボールナツト２との間の
相対変位を増大もしくは減少させ予圧量を変化さ
せるものである。又このとき前記制御装置にテー
ブル６の移動速度や或いは加工負荷等に応じた適
正な予圧量を予め設定しておくことにより、各作
業工程毎に必要、充分な予圧量を負荷することが
できる。このようにして例えばテーブルの高速移
動時等高い剛性を必要としないときは自動的に予
圧量が低減されるので、摩擦が減小しねじ軸の変
形が押えられ、高速にもかかわらず高精度の位置
決めが可能となる。またこれと同時に摩擦力の減
小に伴いボールねじの摩耗が減小しその寿命を延
長することができると共に、また仮りにボールね
じが摩耗してもその摩耗に対する補正を制御装置
に与えることによりこれによる精度の低下を防止
することができる。
以上説明したように本実施例による予圧調整機
構は、ボールナツトの支持面に圧電素子を間座と
して挿入するだけの簡単な構成であるから、極め
て小型、簡単に形成することができ従つて小規模
の送りねじ装置にも自由に装着することができ
る。更にまた、圧電素子はその特性上応答が速く
且つミクロンオーダーの微小変位が可能であるこ
とから、負荷すべき予圧量を極めて正確にかつ応
答よく調整することができ前述した位置決め精度
の向上等に極めて効果的である。
構は、ボールナツトの支持面に圧電素子を間座と
して挿入するだけの簡単な構成であるから、極め
て小型、簡単に形成することができ従つて小規模
の送りねじ装置にも自由に装着することができ
る。更にまた、圧電素子はその特性上応答が速く
且つミクロンオーダーの微小変位が可能であるこ
とから、負荷すべき予圧量を極めて正確にかつ応
答よく調整することができ前述した位置決め精度
の向上等に極めて効果的である。
次に第３図を参照すると、図は２つの圧電素
子３，３′を用いた場合を示すが、図において、
固定側ボールナツト１はハウジング４に固定され
ており、一方可動側ボールナツト２は、その一側
面が圧電素子３を介して固定側ボールナツト１に
その他側面が圧電素子３′を介して弾性的に変位
可能なナツト押え板８に対接している。即ち可動
側ボールナツト２は圧電素子３，３′の膨脹収縮
に伴いキー９に案内されてねじ軸５軸方向に変位
自在に構成されている。
子３，３′を用いた場合を示すが、図において、
固定側ボールナツト１はハウジング４に固定され
ており、一方可動側ボールナツト２は、その一側
面が圧電素子３を介して固定側ボールナツト１に
その他側面が圧電素子３′を介して弾性的に変位
可能なナツト押え板８に対接している。即ち可動
側ボールナツト２は圧電素子３，３′の膨脹収縮
に伴いキー９に案内されてねじ軸５軸方向に変位
自在に構成されている。
このような構成において、制御装置からは２つ
の圧電素子３，３′に夫々所定の電圧が与えられ、
片方の圧電素子が膨脹するときは他方の圧電素子
が収縮することにより、可動側ボールナツト２と
固定側ボールナツト１との間の相対変位を増大も
しくは減少させ予圧量を変化させるが、このと
き、制御装置はテーブル６の移動方向に応じて２
つのボールナツト１，２による予圧の向きを引張
り或いは圧縮の向きの何れかに変換し、テーブル
６の送り負荷を常に固定側のボールナツト１で受
けるように制御する。従つてこの場合２つのボー
ルナツト１，２に負荷される予圧量は全体的には
更に減少し摩擦による摩耗や発熱量を更に減少す
ることができる。
の圧電素子３，３′に夫々所定の電圧が与えられ、
片方の圧電素子が膨脹するときは他方の圧電素子
が収縮することにより、可動側ボールナツト２と
固定側ボールナツト１との間の相対変位を増大も
しくは減少させ予圧量を変化させるが、このと
き、制御装置はテーブル６の移動方向に応じて２
つのボールナツト１，２による予圧の向きを引張
り或いは圧縮の向きの何れかに変換し、テーブル
６の送り負荷を常に固定側のボールナツト１で受
けるように制御する。従つてこの場合２つのボー
ルナツト１，２に負荷される予圧量は全体的には
更に減少し摩擦による摩耗や発熱量を更に減少す
ることができる。
以上説明したように、本発明による予圧調整装
置によれば、予圧量を調整するボールナツトの変
位を間座として挿入した圧電素子を介して行なう
ものであるから、その構造が簡単で装置が極めて
小型となり小規模の送りねじ装置にも自由に装着
できる利点がある。更にこれと同時に、圧電素子
はその特性上応答が速く且つ微小変位が可能であ
ることから、負荷すべき予圧量を極めて正確に且
つ応答よく調整でき、従つて予圧に伴う摩擦が可
及的に減少し、ねじ軸の変形が可及的に押えられ
極めて高精度に位置決めを行うことができる利点
がある。また前記摩擦の減小に伴い、ボールねじ
の寿命を延長すると共に更にボールねじの摩耗に
よる精度の低下を防止できる利点がある。
置によれば、予圧量を調整するボールナツトの変
位を間座として挿入した圧電素子を介して行なう
ものであるから、その構造が簡単で装置が極めて
小型となり小規模の送りねじ装置にも自由に装着
できる利点がある。更にこれと同時に、圧電素子
はその特性上応答が速く且つ微小変位が可能であ
ることから、負荷すべき予圧量を極めて正確に且
つ応答よく調整でき、従つて予圧に伴う摩擦が可
及的に減少し、ねじ軸の変形が可及的に押えられ
極めて高精度に位置決めを行うことができる利点
がある。また前記摩擦の減小に伴い、ボールねじ
の寿命を延長すると共に更にボールねじの摩耗に
よる精度の低下を防止できる利点がある。
第１図並びに第２図は１つの圧電素子を用いた
場合の本発明の実施例、第３図は２つの圧電素子
を用いた場合の本発明の実施例である。 １……固定側ボールナツト、２……可動側ボー
ルナツト、３，３′……圧電素子、４……ハウジ
ング、４′，４″……フランジ、５……送りねじ、
６……移動テーブル、７……ボルト、８……ナツ
ト押え板、９……キー。
場合の本発明の実施例、第３図は２つの圧電素子
を用いた場合の本発明の実施例である。 １……固定側ボールナツト、２……可動側ボー
ルナツト、３，３′……圧電素子、４……ハウジ
ング、４′，４″……フランジ、５……送りねじ、
６……移動テーブル、７……ボルト、８……ナツ
ト押え板、９……キー。
Claims (1)
- １ 二つのボールナツトを使用するボールねじ送
り装置において、ボールナツトフランジ面とハウ
ジングの間または一方のボールナツトと他方のボ
ールナツトとの間に圧電素子を間座として挿入
し、ボールナツトの軸方向の移動速度に応じて両
ボールナツト間の予圧を変えるように前記圧電素
子を制御する予圧可変手段を設けたことを特徴と
するボールねじ送り装置の予圧調整機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10962084A JPS60256667A (ja) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | ボ−ルねじ送り装置の予圧調整機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10962084A JPS60256667A (ja) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | ボ−ルねじ送り装置の予圧調整機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60256667A JPS60256667A (ja) | 1985-12-18 |
| JPH0570745B2 true JPH0570745B2 (ja) | 1993-10-05 |
Family
ID=14514904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10962084A Granted JPS60256667A (ja) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | ボ−ルねじ送り装置の予圧調整機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60256667A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04131550A (ja) * | 1990-09-20 | 1992-05-06 | Asuka Trading Kk | ボールねじの予圧量の自動調整装置 |
| DE102004059844B4 (de) * | 2004-12-10 | 2010-09-02 | Raith Gmbh | Linearführungsanordnung |
| EP2685132A1 (en) | 2011-03-09 | 2014-01-15 | Hitachi, Ltd. | Linear actuator |
| JP5884410B2 (ja) * | 2011-10-31 | 2016-03-15 | 株式会社ジェイテクト | 送りねじ装置 |
| CN104141759A (zh) * | 2014-07-14 | 2014-11-12 | 沈阳化工大学 | 一种预紧力可控的丝杠螺母副轴向预紧装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5370268A (en) * | 1976-12-03 | 1978-06-22 | Gambro Ag | Adjustment mechanism for performing fine adjustment and rough adjustment |
| JPS5830129A (ja) * | 1981-08-17 | 1983-02-22 | Hitachi Ltd | 精密平面移動装置 |
| JPS58225256A (ja) * | 1982-06-23 | 1983-12-27 | Nippon Seiko Kk | 送りねじ装置 |
-
1984
- 1984-05-31 JP JP10962084A patent/JPS60256667A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5370268A (en) * | 1976-12-03 | 1978-06-22 | Gambro Ag | Adjustment mechanism for performing fine adjustment and rough adjustment |
| JPS5830129A (ja) * | 1981-08-17 | 1983-02-22 | Hitachi Ltd | 精密平面移動装置 |
| JPS58225256A (ja) * | 1982-06-23 | 1983-12-27 | Nippon Seiko Kk | 送りねじ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60256667A (ja) | 1985-12-18 |
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