JPH0687764U - Feed screw shaft system - Google Patents
Feed screw shaft systemInfo
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- JPH0687764U JPH0687764U JP3452793U JP3452793U JPH0687764U JP H0687764 U JPH0687764 U JP H0687764U JP 3452793 U JP3452793 U JP 3452793U JP 3452793 U JP3452793 U JP 3452793U JP H0687764 U JPH0687764 U JP H0687764U
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- nut
- feed screw
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 駆動開始直後の位置決め精度が高く、また、
始動時や正逆駆動切換時のガタが小さい、送りねじ軸系
を開発すること。
【構成】 その外表面に直角溝21、22をらせん状に
形成したねじ軸1と、その内表面に直角溝56、57を
らせん状に形成し、かつ、その内部にリターン路55を
形成したナット5と、そのフレームを屈曲自在に環状に
連結したクロス・ローラー・ベアリング3と、からなる
送りねじ軸系。
(57) [Summary] [Purpose] The positioning accuracy is high immediately after the start of driving, and
Develop a feed screw shaft system that has less backlash when starting and switching between forward and reverse drive. [Structure] A screw shaft 1 having right-angled grooves 21 and 22 formed in a spiral shape on its outer surface, and right-angled grooves 56, 57 formed in a spiral shape on its inner surface, and a return path 55 formed therein. A feed screw shaft system including a nut 5 and a cross roller bearing 3 in which the frame is flexibly connected in an annular shape.
Description
【0001】[0001]
本考案は、NC機械(数値制御機械)や精密機械の送りねじ軸系に関する。送 りねじ軸系は、ねじ軸、ナット、軸受けから構成されている。ねじ軸は駆動モー ターを使用して回転され、ナットは精密に直動される。 The present invention relates to a feed screw shaft system for NC machines (numerical control machines) and precision machines. The feed screw shaft system consists of a screw shaft, nuts and bearings. The screw shaft is rotated using a drive motor and the nut is precisely translated.
【0002】[0002]
送りねじ軸系として、従来はボールねじが用いられていた。図3はボールねじ 部分断面図である。ねじ軸1の表面には半円形溝23がらせん状に設けてある。 また、ナット5の内表面には、ねじ軸1の半円形溝23に向かい合うように、半 円形溝59がらせん状に設けてある。さらに、図示していないが、ナット5の内 部には、半円形溝59の両端を結び付けるように、リターン路が埋め込まれてい る。そして、ねじ軸1の半円形溝23とナット5の半円形溝23の間にはボール ベアリングが介在している。半円形溝23の半径および半円形溝59の半径は、 ともに、ボールベアリングの半径よりも大きくしてある。ボールねじ軸を回転さ せると、ナット5が直動するが、その際に、ボールベアリングは相互に押し合い 、半円形溝59に沿って移動し、リターン路の中に入り、再びらせん状に伸びた 半円形溝59の他端に戻る。 Conventionally, a ball screw has been used as the feed screw shaft system. FIG. 3 is a partial sectional view of the ball screw. A semicircular groove 23 is provided in a spiral shape on the surface of the screw shaft 1. A semicircular groove 59 is spirally provided on the inner surface of the nut 5 so as to face the semicircular groove 23 of the screw shaft 1. Further, although not shown, a return path is embedded in the inner portion of the nut 5 so as to connect both ends of the semicircular groove 59. A ball bearing is interposed between the semicircular groove 23 of the screw shaft 1 and the semicircular groove 23 of the nut 5. The radius of the semicircular groove 23 and the radius of the semicircular groove 59 are both larger than the radius of the ball bearing. When the ball screw shaft is rotated, the nut 5 moves linearly, with the ball bearings pressing each other, moving along the semicircular groove 59, entering the return path, and extending again in a spiral shape. It returns to the other end of the semicircular groove 59.
【0003】[0003]
しかし、ボールねじにおいては、ボールベアリングとボールねじ軸及びボール ベアリングとナットは、点接触に近い状態にあり、この接触部分には高い圧力が 作用する。そのために、停止時には、この接触部分は弾性変形し、へこんでいる 。そのため、駆動開始時の位置決め精度が悪く、しかも、ばらつきが大きいので 、特にNC機械では問題である。 However, in the ball screw, the ball bearing and the ball screw shaft, and the ball bearing and the nut are in a state close to point contact, and high pressure acts on this contact portion. Therefore, when stopped, this contact part is elastically deformed and dented. Therefore, the positioning accuracy at the start of driving is poor and the variation is large, which is a problem particularly in NC machines.
【0004】 また、ボールベアリングは半円形溝より寸法が小さいので、ボールねじを回転 時には、ボールベアリングは偏在する。停止から駆動し始める時に遊びが生じ問 題である。また、ボールねじの回転方向を正逆切り替え時の遊びは特に顕著であ る。Since the ball bearing has a smaller size than the semicircular groove, the ball bearing is unevenly distributed when the ball screw is rotated. Play is a problem when starting to drive from a stop. Also, the play when switching the ball screw rotation direction between forward and reverse is particularly remarkable.
【0005】 そこで、本考案の目的は、駆動開始直後の位置決め精度が高い送りねじ軸系を 開発することである。また、本考案の目的は、始動時や正逆駆動切り替え時のガ タが小さな送りねじ軸系を開発することである。Therefore, an object of the present invention is to develop a feed screw shaft system with high positioning accuracy immediately after the start of driving. Another object of the present invention is to develop a feed screw shaft system that has a small play at the time of starting or switching between forward and reverse drive.
【0006】[0006]
上記の目的は、請求項1に記載された第1の考案の送りねじ軸系、すなわち、 その外表面に、直角溝をらせん状に形成したねじ軸と、その内表面に、直角溝を らせん状に形成し、かつ、その内部にリターン路を形成したナットと、そのフレ ームを屈曲自在に環状に連結したクロス・ローラー・ベアリングと、からなる送 りねじ軸系によって達成される。 The above object is to provide a feed screw shaft system according to the first aspect of the present invention, that is, a screw shaft in which a right-angled groove is spirally formed on its outer surface and a right-angled groove is spirally formed on its inner surface. This is achieved by a feed screw shaft system including a nut formed in the shape of a ring and having a return path formed therein, and a cross roller bearing in which the frame is flexibly connected in an annular shape.
【0007】 また、上記の目的は、請求項2に記載された第2の考案の送りねじ軸系、すな わち、その外表面に、直角溝をらせん状に形成したねじ軸と、その内表面に、直 角溝をらせん状に形成し、かつ、その内部に正方形断面のリターン路を形成した ナットと、フレームを用いずに、複数のローラーを、隣り合うローラーの回転軸 が互いに90°をなすように、かつ、互いに接触するように配置したクロス・ロ ーラー・ベアリングと、からなる送りねじ軸系によっても達成される。Further, the above object is to provide a feed screw shaft system according to a second aspect of the present invention, that is, a screw shaft having a right-angled groove spirally formed on the outer surface thereof, and the same. A nut with a rectangular groove spirally formed on the inner surface, and a return path of square cross section formed inside, and a plurality of rollers without using a frame, the rotation axes of adjacent rollers are It is also achieved by a feed screw shaft system consisting of cross roller bearings arranged so as to make an angle of contact with each other.
【0008】[0008]
ねじ軸の外表面に形成した直角溝と、ナットの内表面に形成した直角溝とは対 向し、その間にクロス・ローラー・ベアリングが介在する。そして、クロス・ロ ーラー・ベアリングのローラーは直角溝のいずれかの平面に接しながら回転する 。その結果として、ねじ軸とナットとは等間隔を保ちつつ相互に滑らかにらせん 運動を行なう。また、クロス・ローラー・ベアリングのフレームは屈曲自在に環 状に連結しており、直角溝に沿い、続いてナット内部のリターン路を通って、無 限循環する。なお、第2の考案においては、ローラーが直角溝に沿って転がりな がら移動し、隣り合うローラーが互いに押し合うことによって、クロス・ローラ ー全体が正逆方向に循環するのである。 The right-angled groove formed on the outer surface of the screw shaft and the right-angled groove formed on the inner surface of the nut face each other, and a cross roller bearing is interposed therebetween. Then, the rollers of the cross roller bearing rotate while contacting one of the planes of the right-angled groove. As a result, the screw shaft and the nut perform a smooth spiral motion relative to each other while maintaining an equal distance. In addition, the frame of the cross roller bearing is flexibly connected in an annular shape, and infinitely circulates along the right-angled groove and then the return path inside the nut. In the second invention, the rollers move while rolling along the right-angled groove and the adjacent rollers press each other, so that the entire cross roller circulates in the forward and reverse directions.
【0009】[0009]
図1は実施例の送りねじ軸系の概略図である。図2は実施例の送りねじ軸系の 部分断面図である。 FIG. 1 is a schematic diagram of a feed screw shaft system according to an embodiment. FIG. 2 is a partial sectional view of the feed screw shaft system of the embodiment.
【0010】 送りねじ軸1は丸棒の外表面に直角溝21、22がらせん状に形成されている 。この直角溝21、22は平面が90°の角度をなしている。送りねじ軸1は、 図示していない精密モーターによって、正逆回転される。The feed screw shaft 1 has right-angled grooves 21 and 22 spirally formed on the outer surface of a round bar. The planes of the right-angled grooves 21 and 22 form an angle of 90 °. The feed screw shaft 1 is normally and reversely rotated by a precision motor (not shown).
【0011】 ナット5はほぼ中空円筒形である。図1においてはナット5の断面を示してい るが、器機を取り付けるために、フランジが設けてある。ナット5の内表面には 、直角溝56、57がらせん状に形成されている。そして、送りねじ軸の直角溝 21、22とナットの直角溝56、57とが向き合うように、同一のピッチとな っている。これら直角溝の平面部の幅は、クロス・ローラー・ベアリングのロー ラーの高さに対応した寸法となっている。ナット5の内部にはリターン路55が 貫通し、直角溝の両端53と54を連結している。リターン路55の寸法や曲率 は、クロス・ローラー・ベアリングが円滑に循環できるように考慮されて設計さ れている。The nut 5 has a substantially hollow cylindrical shape. In FIG. 1, a cross section of the nut 5 is shown, but a flange is provided for mounting the device. Right-angled grooves 56 and 57 are spirally formed on the inner surface of the nut 5. The pitches are the same so that the right-angled grooves 21 and 22 of the feed screw shaft and the right-angled grooves 56 and 57 of the nut face each other. The width of the flat part of these right-angled grooves corresponds to the height of the roller of the cross roller bearing. A return passage 55 penetrates the inside of the nut 5 and connects both ends 53 and 54 of the right-angled groove. The size and curvature of the return path 55 are designed with consideration for smooth circulation of the cross roller bearing.
【0012】 クロス・ローラー・ベアリングは屈曲自在なフレーム、例えば塩化ビニール、 プラスティクス、樹脂、硬質ゴム、金属などで作られたフレームを環状につなげ たものである。そして、環状のフレームの長手方向に直角な垂直面内でフレーム 面に対し45°、−45°の角度となるように交互に各ローラーの回転軸を配置 し、ローラーが回転自在となるように取り付けてある。したがって、隣り合うロ ーラーは、互いに90°のねじれの位置関係にある。The cross roller bearing is a flexible frame, for example, a frame made of vinyl chloride, plastics, resin, hard rubber, metal or the like, which is connected in an annular shape. Then, the rotating shafts of the rollers are alternately arranged so as to form an angle of 45 ° and −45 ° with respect to the frame surface in a vertical plane perpendicular to the longitudinal direction of the annular frame so that the rollers can rotate freely. It is attached. Therefore, the adjacent rollers are in a positional relationship of being twisted by 90 ° with respect to each other.
【0013】 この実施例では送りねじ軸の直角溝は1条であるが、2条としてもよい。その 場合には、ナットの直角溝も2条とし、ナット内のリターン路も2本とする。In this embodiment, the right-angled groove of the feed screw shaft has one thread, but it may have two threads. In that case, the nut has two right-angled grooves and two return paths in the nut.
【0014】 なお、第2の考案の実施例は、図示していないが、ナットの内部に形成するリ ターン路の断面形状がほぼ正方形となっており、クロス・ローラー・ベアリング の各ローラーの側面がリターン路の内壁に接触して転がり移動する。また、クロ ス・ローラー・ベアリングには、フレームを使用しないで、直径と高さがほぼ同 寸法の円筒状のローラーのみを使用する。隣り合うローラーの回転軸が互いに9 0°をなすように、かつ、互いに直接接するように、配置してある。Although not shown in the drawings, the embodiment of the second invention is such that the cross-sectional shape of the return path formed inside the nut is substantially square, and the side surface of each roller of the cross roller bearing is Comes into contact with the inner wall of the return path and rolls. Also, for the cross roller bearings, do not use a frame, but only use cylindrical rollers of approximately the same diameter and height. The rollers are arranged so that the rotation axes of the rollers adjacent to each other form 90 ° and are in direct contact with each other.
【0015】[0015]
本考案の送りねじ軸系は、クロス・ローラー・ベアリングの各ローラーが、一 方で、ねじ軸の直角溝に線接触し、他方で、ナットの直角溝に線接触しているも のであるから、接触面積が従来に比べ、格段に広くなり、接触圧力が低下してい るので、接触部の弾性変形、へこみはほとんどなくなっている。その結果、始動 時の位置決め精度が極めて高く、また、遊び、ガタがほとんどない。さらに、耐 衝撃性が、従来のボールねじに比べ7倍以上も高く、耐久性、寿命が大幅に向上 している。 In the feed screw shaft system of the present invention, each roller of the cross roller bearing is in line contact with the right-angled groove of the screw shaft on the one hand, and is in line contact with the right-angled groove of the nut on the other hand. Since the contact area is much wider and the contact pressure is lower than before, there is almost no elastic deformation or dent in the contact area. As a result, the positioning accuracy at start-up is extremely high, and there is almost no play or play. Furthermore, the impact resistance is more than 7 times higher than the conventional ball screw, and the durability and life are greatly improved.
【図1】実施例の送りねじ軸系の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of a feed screw shaft system according to an embodiment.
【図2】実施例の送りねじ軸系の部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the feed screw shaft system according to the embodiment.
【図3】ボールねじの部分断面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a ball screw.
1 ねじ軸 21 直角溝 22 直角溝 23 半円形溝 3 クロス・ローラー・ベアリング 31 ローラー 32 回転軸 33 ローラー 34 回転軸 35 フレーム 5 ナット 53 直角溝の端 54 直角溝の端 55 リターン路 56 直角溝 57 直角溝 59 半円形溝 1 Screw Shaft 21 Right Angle Groove 22 Right Angle Groove 23 Semicircular Groove 3 Cross Roller Bearing 31 Roller 32 Rotating Shaft 33 Roller 34 Rotating Shaft 35 Frame 5 Nut 53 Right Angle Groove End 54 Right Angle Groove End 55 Return Path 56 Right Angle Groove 57 Right-angled groove 59 Semi-circular groove
Claims (2)
したねじ軸と、 その内表面に、直角溝をらせん状に形成し、かつ、その
内部にリターン路を形成したナットと、 そのフレームを屈曲自在に環状に連結したクロス・ロー
ラー・ベアリングと、 からなる送りねじ軸系。1. A screw shaft having a right-angled groove spirally formed on its outer surface, a nut having a right-angled groove spirally formed on its inner surface, and a return path formed inside the nut. A feed screw shaft system consisting of a cross roller bearing that flexibly connects the frame in an annular shape.
したねじ軸と、 その内表面に、直角溝をらせん状に形成し、かつ、その
内部に正方形断面のリターン路を形成したナットと、 複数のローラーを、隣り合うローラーの回転軸が互いに
90°をなすように、かつ、互いに接触するように配置
したクロス・ローラー・ベアリングと、 からなる送りねじ軸系。2. A nut having a screw shaft having a right-angled groove formed in a spiral shape on its outer surface, and a right-angled groove formed in a spiral shape on its inner surface, and a return path having a square cross section formed therein. And a cross roller bearing in which a plurality of rollers are arranged such that the rotation axes of adjacent rollers make 90 ° with each other and are in contact with each other, and a feed screw shaft system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3452793U JPH0687764U (en) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | Feed screw shaft system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3452793U JPH0687764U (en) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | Feed screw shaft system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0687764U true JPH0687764U (en) | 1994-12-22 |
Family
ID=12416752
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3452793U Pending JPH0687764U (en) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | Feed screw shaft system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0687764U (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005038301A1 (en) | 2003-10-20 | 2005-04-28 | Thk Co., Ltd. | Roller screw |
WO2005038300A1 (en) | 2003-10-20 | 2005-04-28 | Thk Co., Ltd. | Roller screw |
-
1993
- 1993-06-02 JP JP3452793U patent/JPH0687764U/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005038301A1 (en) | 2003-10-20 | 2005-04-28 | Thk Co., Ltd. | Roller screw |
WO2005038300A1 (en) | 2003-10-20 | 2005-04-28 | Thk Co., Ltd. | Roller screw |
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