JPS5937030A - ネジ送り装置 - Google Patents

ネジ送り装置

Info

Publication number
JPS5937030A
JPS5937030A JP14577082A JP14577082A JPS5937030A JP S5937030 A JPS5937030 A JP S5937030A JP 14577082 A JP14577082 A JP 14577082A JP 14577082 A JP14577082 A JP 14577082A JP S5937030 A JPS5937030 A JP S5937030A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nut
movable body
screw
shaft
thrust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP14577082A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0448977B2 (ja
Inventor
Isamu Inoue
勇 井上
Seiji Nishiwaki
青児 西脇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP14577082A priority Critical patent/JPS5937030A/ja
Publication of JPS5937030A publication Critical patent/JPS5937030A/ja
Publication of JPH0448977B2 publication Critical patent/JPH0448977B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/22Feeding members carrying tools or work
    • B23Q5/34Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission
    • B23Q5/38Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously
    • B23Q5/40Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously by feed shaft, e.g. lead screw
    • B23Q5/408Nut bearings therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/24Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts
    • F16H2025/2445Supports or other means for compensating misalignment or offset between screw and nut

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

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 本発明は精密工作機械等の精密機器における高精度直進
テーブルのネジ送り装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点 従来は通常、送りネジのナツトと可動体は剛体結合され
ており、ネジのラジアル振れは可動体に忠実に伝達され
ることになる。
可動体とその案内手段のみの組合せにおいては可動体の
直進精度は良くてもネジを組合わせることにより前記理
由から可動体の直進精度の劣化が生じていた。
近年可動体の高い直進精度を必要とされる箇所に空気軸
受形式の直進案内が使用されつつあるカニ空気軸受はこ
ろがり案内やすべり案内に比較して高い直進精度が得ら
れる反面剛性が゛低く、ネジのわずかなラジアル振れに
よっても可動体の直進精度が大きく劣化しやすく空気軸
受を使用する価値が生滅することもしばしば生じていた
これらの問題点を解決するに1d従来次の4つの方法が
考えられていた。
第1の方法は振れの小さいネジを製作して使用すること
。第2の方法はネジの径を小さくしてネジの曲げ剛性を
下げ、ネジに振れがあっても可動体の運動になられせる
。第3の方法は空気軸受の剛性を上ること。第4の方法
はナツトと可動体を弾性体で結合すること。
しかしながら上記のいずれの方法も一長一短があり完全
なものではなかった。なぜならば第1の方法はネジは細
く長いも、のであるから工作精度の点でラジアル振れを
少なくするには限界があり、ネジ径を太くすれば工作時
に振れを小ζくしやすいが飛躍的に小さくできるもので
もない。またネジ径を太くするとネジ駆動力が犬きくな
る等の不都合が生じる。
第2の方法は第1の方法と逆であシ、ネジ径を細くして
も飛躍的に剛性が低くなるものではなく、また細くする
と工作が困難になり、ラジアル振れが大きくなると共に
ネジのピッチ精度も低下しやすい。
第3の方法は案内部の寸法が大きくなるとともに、駆動
に要する動力が大きくなり装置の小型化の点で不都合で
ある。
第4の方法を例えば空気軸受形式の案内を用いたものに
ついて第1図にて説明する。
1は公知の直進空気軸受で、2は矩形断面を有する案内
体で、3は前記案内体2をとり囲むように構成された可
動体である。可動体3と案内体2の間には図示しない手
段によシ高圧空気が圧送されており、可動体3は案内体
2から非接触で浮上し矢印入方向にのみ移動自在である
。4は円弧部5を有する板バネで平面部6にて図示しな
いがネジ等で可動体3に固定されている。
筺た板バネ4は円弧部5の先端に形成された平面部7に
てヒス8により送りネジ9に螺合するナツト1oに固定
されている。
したがって、板バネ4は送り方向すなわち、矢印A方向
には比較的大きな剛性を有し、矢印Aと垂直方向すなわ
ち、矢印B方向は板バネ4に設けた円弧部6がタワミ易
いので剛性は比較的小さい。
したがってネジ9に矢印B方向のラジアル振れが生じて
も前記円弧部5のタワミにより可動体3に加わるB方向
の力は軽減される。
しかしながら矢印C方向の剛性も低くなるのでナツト1
0が矢印C方向に回転しやすくなりナツト10の運動を
忠実に可動体3に伝達し難い欠点を有す。したがってネ
ジ9の振れが可動体3に影響を向えないように円弧部6
の剛性を小ζくすればするほとナツト10の運動を可動
体3に伝達し難くなるという基本的な欠点を有す。
さらには板バネ4は正確に成形し難く第2図と第3図に
示すような形状誤差が生じやすい。形状誤差が大きくな
ると可動体3とナツト1Qの間に無理な力が働き、かえ
って可動体3の直進精度を劣化させることもある。
以上のようにいずれの方法も不完全なものであった。
そこで送シネジにラジアル振れがあってもそのラジアル
振れが可動体に伝達されて可動体の直進精度を劣化させ
ることなく、しかもナツトの軸方向運動を忠実に伝達し
得るネジ送り装置を発明者等は特々e、昭57−7:2
150号にて出願した。この特願昭57−72160号
の1実施例を第4゜6.6図にて従来例と同−構成要素
及び矢印は同番号及び記号にて説明する。
14.15はそれぞれ玉軸受16.17を内蔵するブラ
ケットで、前記案内体2に固定されている。9は送りネ
ジで前記玉軸受16.17により支持されている。1o
は送シネジ9に螺合するナツトである。図示しないが送
りネジ9の軸端18はモータ等に結合きれて回転駆動さ
れる。
21はナツト10に植立された丸軸である。
22は円筒孔23を有する部材でボルト24により可動
体3に固定されている。26は複数の鋼球である。前記
丸軸21、円筒孔23、及び鋼球26共に遊嵌する保持
器26により鋼球25は保持されて丸軸21と円筒孔2
3の間の所定の位置に単列状に配設されている。また丸
軸21と円筒孔23と鋼球26のはめあいはマイナスす
きまとなるよう各要素の寸法が設定されている。
したがってナラ)10と可動体3は丸軸21と複数の鋼
球26と部材22を介して結合されたことになり、ナツ
ト10の入方向の推力及びC方向の回転力は鋼球25を
介して可動体3に伝達され、ネジ9の自転により、可動
体3は矢印入方向に駆動される。
一方ネジ9にラジアル振れがあっても特許願6了−72
160に詳記しであるJ:うに丸軸21と孔23間に鋼
球26が介在しているので鋼球26は容易に両者の間を
転動することによシ九軸21と孔23の軸方向の相対変
位を許すと共に、鋼球26は丸軸21と孔23とは点接
触であるため容易に孔23の中心軸に対して軸21の中
心軸が傾き得ることにより、前記ラジアル振れすなわち
矢印B方向の振れを吸収し、ラジアル振れはflとんと
可動体に伝達されることがない。しがもナツト10の移
動方向すなわち矢印入方向及び回転方向すなわち矢印C
方向には鋼球25を圧縮する方向に力が加わるため大き
な剛性を有す。したがって空気軸受のように剛性の小ざ
い案内手段であっても何ら可動体3の本来の直進精度を
損なうことのないまたナツト1oが回転することのない
、きわめて高精度のネジ送シ装置を実現できるというl
特徴を有している。
ところが第7図に示すように可動体3に負荷Fが作用す
るとネジ9に曲げモーメン)F−rが生じ、線りのよう
に曲り(逆に負荷F′が生じると線D′のように曲り)
送9方向の剛性が劣化すると共に送り方向の位置決め精
度が劣化する。また可動体3を高加速度で加減速した場
合可動体に慣性力が同様に発生し、ネジの曲りによる剛
性劣化のために振動が発生し、またその振動減衰時間が
長くなる等の不都合を生じる。
また負荷が大きい場合はナツトに大きなモーメント荷重
がかがシナットの寿命にも影響を及ぼす。
発明の目的 本発明は、ネジ送シ方向の剛性を劣化させることなく、
しかも送りネジにラジアル振れがあってもそのラジアル
振れが可動体に伝達されて可動体の直進精度を劣化させ
ることなく、ナツトの軸方向運動を可動体に忠実に伝達
し得るネジ送シ装置を提供することを目的とする。
発明の構成 本発明はナツトの回転力を受ける転動体と、ナツトの推
力を少なくともネジ軸中心をはさんだ2ケ所の位置で受
ける球体とを介して前記ナツトと可動体を結合してなる
ネジ送り装置である。
実施例の説明 本発明の一実施例を従来例と同様に可動体の案内に空気
軸受を用いたものについて第8 、9,10゜11図に
て説明する。捷た従来例と同−構成要素及び矢印は同番
号及び記号にて説明する。
30はナツト10に前記丸軸21と反対側に植立された
角軸である。31はコ字形の凹部32を有する部材で可
動体3にボルト33により固定される。34はボルト3
5により部材31に固定され、凹部32により角孔36
を形成する。37は複数の鋼球である。前記角軸30.
角孔36及び鋼球37共に遊嵌する保持器38により鋼
球37は作詩これて角軸30と角孔36の間の所定の位
置に配設これている。また角軸30と角孔36と鋼球3
7のはめあいはマイナスすきまとなるよう各要素の寸法
が設定されている。
したがってナツト10と可動体3は丸軸21と複数の鋼
球25と部材22を介し、さらに角軸30と複数の鋼球
37と部材31を介して結合されたことになり、ナツト
100入方向の推力は鋼球26及び37を介して可動体
3に伝達され、またナツト10のC方向の回転力は鋼球
25を介して可動体3に伝達される。
したがって、ナツト10のA方向推力はネジ軸9の中心
をはさんた2ケ所、すなわち鋼球25と37の位置で伝
達されるので従来のようにネジ軸9に曲げモーメントを
生じない。したがってネジ軸9は曲ることはないので送
り方向の剛性が劣化することはない。またナツト10に
もモーメント荷重が作用しないのでナツトの寿命に影響
を与えることはない。一方ネジ9にラジアル振れがあっ
ても角軸30と角孔36間に鋼球3了が介在しているの
で鋼球37は容易に両者の間を転動することにより、矢
印B方向の変位、すなわち、ネジ軸9のラジアル撮れ方
向の変位を自由にFr L得る。
したがって送り方向剛性を何ら劣化きせることなく、ネ
ジのラジアル方向の」辰れが可動体に伝達これることを
防1.)、することができる。
なお丸軸21及び孔23は円形である必要はなく、第1
1図に示すようにそれぞれ角軸4o、角孔41とし、ナ
ツト10の推力を受ける鋼球42と回転力を受ける鋼球
43を図のように配設してもよい。
また鋼球42.43のかわりに角軸40の軸方向に転勤
可能なコロを用いてもよい。すなわち軸4oの軸方向に
転勤可能な転動体であればよい。
また鋼球25.42.43あるいはそれに代わる転動体
の数及び鋼球37の数は実施例に示す数に限るものでは
なく負荷あるいは慣性力の大きさに応じて決定すればよ
い。また軸21,30を部材22,31側に孔23.3
6をナツト10側に設けてもよい。
以上の実施例はネジ軸の中心をはζんた2ケ所の位置に
鋼球を配設し、2ケ所のうち1ケ所でナツトの回転力と
推力を受け、他方でナンドの推力のみを受ける構造とし
たものであるが、第1企。
13.14図に示すようにナツトの端面で推力のみを受
け、ナツトから突出した軸にてナツトの回転力のみを受
ける構成としてもよい。
50は送りネジ9に螺合する円筒状のナツトである。6
1は複数の鋼球である。52は鋼球61をナツト端面6
3に押圧するエンドプレー1・で部材54にボルト55
により固定されている。56は前記実施例と同様の鋼球
51の保持器である。
5了はナツト50にボルト58により固定された角軸で
ある。59は部材54に形成された角孔であり、部材6
4は可動体3にボルト60により固定されている。61
は複数の鋼球である。62は前記実施例と同様の鋼球6
1の保持器である。
したがってナツト60と可動体3は鋼球51及び61を
介して結合きれたことになり、ナツト6Qの入方向の推
力は鋼球61を介して可動体に伝達され、捷たナツト6
0のC方向の回転力は鋼球61を介して可動体3に伝達
される。
したがってナツト6oのA方向推力はネジ軸9をとり囲
んで配設された複数の鋼球51で伝達されるのでネジ軸
に曲げモーメントを生じない。また前記実施例よりも多
数の鋼球を配設できるので負荷能力の点で有利である。
発明の効果 以上のように本発明によれば、ナツトの回転力を受ける
転動体と、ナツトの推力を少なくともネジ軸中心をはき
んた2ケ所の位置で受ける球体とを介して前記ナツトと
可動体を結合することにより、ネジのラジアル振れはほ
とんど可動体に伝達されることがないので何ら可動体の
本来の直進精度を損なうことなく、しかもネジに曲げモ
ーメントを生じることがないのでネジの曲がりによる送
り方向の剛性損失のないきわめて高精度のネジ送り装置
を実現し得る。
したがって空気軸受のような剛性の低い案内を用いても
何ら本来有する高精度の直進精度を損なうことはなく、
しかも大きな送り方向の負荷が生じる場合においても送
り方向の位置決め精度が劣化することがない。また可動
体を高加速度で加減速する場合においても剛性劣化によ
る振動、振動の減衰不良等がないので高速位置決めに何
ら支障をきたすことはない。
さらにナツトにモーメント荷重が作用しないのでナツト
の寿命に悪影響を勾えることはない等の多大の効果を有
す。
【図面の簡単な説明】
第1図は1部分WJF して示す従来例のネジ送シ装置
の概略斜視図、第2図は第1図に使用する板バネの形状
誤差を説明するための側面図、第3図は同正面図、第4
図は本発明の前段階として考案されたネジ送り装置を示
す概略斜視図、第6図は第4図の要部詳細縦断面図、第
6図は第6図のG−G′断面図、第7図は第4図の構造
体の動作を概念的に示す図、第8図は本発明の一実施例
のネジ送り装置の要部を一部分解して示す斜視図、第9
図は同要部詳細縦断面図、第10図は第9図のH−H′
断面図、第11図は第9図の一部のその他の実施例を断
面で示す図、第12図は本発明の他の実施例の要部詳細
縦断面図、第13図は第12図のJKLM断面図、第1
4図は第13図のN−N’断面図である。 1・・・・・・直進空気軸受、2・・・・・・案内体、
3・・・・・・可動体、16.17・・・・・・玉軸受
、9・・・・送りネジ、10.60・・・・・・ナツト
、21・・・・・・丸軸、23・・・・・丸孔、26,
37,42,43,51.61・・・・・・鋼球、26
.38,66.62・・・・作詩器、30゜40.57
・ ・・角軸、36,41.59・・・・・角孔、61
・・・・・・エンドプレート。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 12図     第3図 第4図 第7図 第9図 第10図     第11図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)回転駆動される送シネジと、その送シネジと螺合
    するナツトと、直進方向にのみ移動を許す案内手段に、
    r、j)案内される可動体と、前記ナツトの回転力を受
    ける転動体と、前記ナツトの推力を少なくとも前記ネジ
    軸中心をはさんだ2ケ所の位置で受ける球体とを介して
    前記ツーノドと可動体を結合したことを特徴とするネジ
    送り装置。
  2. (2)  ナツトあるいは可動体のいずれか一方に設け
    られ、送りネジのラジアル方向に軸方向を有する第1の
    軸と、前記第1の軸と同心的に設けられた孔を有し、前
    記ナツトあるいは可動体の他方に一体的に設けられた第
    1の部材と、前記第1の軸と前記孔間に前記ナンドの回
    転力と推力を受ける方向に配設きれた複数の転動体とに
    より前記ナツトと可動体を結合すると共に、前記送りネ
    ジのネジ軸中心をはきんで前記第1の軸と対向する側に
    前記ナツトあるいは可動体のいずれか一方に設けられ前
    記送りネジのラジアル方向に軸方向を有する第2の軸と
    、前記ナツトの推力方向に前記第2の軸をはさむ2つの
    面を有し、前記ナツトあるいは可動体の他方に一体的に
    設けられた第2の部材と、前記第2の軸と前記2つの面
    間に配設された前記ナツトの推力を受ける複数の球体と
    により前記ナツトとiTJ動体を結合したことを特徴と
    する特許請求の範囲第1項に記載のネジ送り装置。
  3. (3)  ナンドの両端面をはさむ2つの面を有し、可
    動体に一体的に設けられた第1の部イ2と、11ノ記ナ
    ツトの両端面と前記2つの1mとの間に配設され、ナツ
    トの推力を受ける複数の球体と、前記ナンドあるいは可
    動体のいずれか一方に設けられ前記送りネジのラジアル
    方向に軸方向を有する軸と、前記ナツトの回転方向に前
    記軸をはさむ2つの面を有し、前記ナンドあるいは可動
    体の他方に一体的に設けられた第2の部インと、前記載
    と前記第2の部材の2つの面の間に配設された前記ナツ
    トの回転力を受ける複数の転動体とにより前記ナソレ可
    動体を結合したことを特徴とする特許請求の範囲第1項
    に記載のネジ送シ装置。
JP14577082A 1982-08-23 1982-08-23 ネジ送り装置 Granted JPS5937030A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14577082A JPS5937030A (ja) 1982-08-23 1982-08-23 ネジ送り装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14577082A JPS5937030A (ja) 1982-08-23 1982-08-23 ネジ送り装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5937030A true JPS5937030A (ja) 1984-02-29
JPH0448977B2 JPH0448977B2 (ja) 1992-08-10

Family

ID=15392758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14577082A Granted JPS5937030A (ja) 1982-08-23 1982-08-23 ネジ送り装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5937030A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63111360A (ja) * 1986-10-24 1988-05-16 Okuma Mach Works Ltd ねじ送りナツトの静圧フロ−テイング機構
JPH0549234U (ja) * 1991-11-29 1993-06-29 京セラ株式会社 送りねじ装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1165492A (en) * 1967-03-13 1969-10-01 Bunker Ramo An Apparatus for Coupling a Driving Means to a Movable Member
JPS5554644U (ja) * 1978-10-02 1980-04-12

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1165492A (en) * 1967-03-13 1969-10-01 Bunker Ramo An Apparatus for Coupling a Driving Means to a Movable Member
JPS5554644U (ja) * 1978-10-02 1980-04-12

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63111360A (ja) * 1986-10-24 1988-05-16 Okuma Mach Works Ltd ねじ送りナツトの静圧フロ−テイング機構
JPH0549234U (ja) * 1991-11-29 1993-06-29 京セラ株式会社 送りねじ装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0448977B2 (ja) 1992-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10406677B2 (en) Parallel link mechanism and link actuation device
US4262974A (en) Linear bearing apparatus
JPS5937030A (ja) ネジ送り装置
JP2003097664A (ja) ボールねじ
US20070137347A1 (en) Roller screw
JP6296136B2 (ja) アクチュエータ
JPS6256381B2 (ja)
EP0035639B1 (en) Compliant rotary member and friction drive
JP2782160B2 (ja) プレス金型用ダイセット及び直動機械要素
JPH07181275A (ja) 直線移動装置
JP2755857B2 (ja) 移動テーブル装置
JP3219170B2 (ja) 直動案内軸受
JPH0246336B2 (ja)
JPS6029385Y2 (ja) Xy移動テ−ブル
US6494807B1 (en) Trunnion for half-toroidal-type continuously variable transmission and method for working the same
JPH0368629B2 (ja)
JPH07130109A (ja) 往復移動体の支持機構
JPH022659B2 (ja)
EP0524580B1 (en) Roller supporting structure using a dynamic pressure
JPS6243169Y2 (ja)
JP3244239B2 (ja) ストロークベアリング
JPH0318421B2 (ja)
JPH07111050A (ja) 往復移動体支持装置
JP3402704B2 (ja) 可動装置およびこれを用いたテーブル装置
JPH07122455B2 (ja) 精密位置決め装置