JPS6165960A - ボ−ルネジシステム - Google Patents
ボ−ルネジシステムInfo
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- JPS6165960A JPS6165960A JP18445784A JP18445784A JPS6165960A JP S6165960 A JPS6165960 A JP S6165960A JP 18445784 A JP18445784 A JP 18445784A JP 18445784 A JP18445784 A JP 18445784A JP S6165960 A JPS6165960 A JP S6165960A
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- nut
- ball screw
- screw system
- nuts
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- Prior art date
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, 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
- B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
- B23Q11/04—Arrangements preventing overload of tools, e.g. restricting load
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, 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
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/54—Arrangements or details not restricted to group B23Q5/02 or group B23Q5/22 respectively, e.g. control handles
- B23Q5/56—Preventing backlash
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の分野］
本発明は、駆動源の回転運動を直線運動に変換する目的
で使用されるボールネジシステムに関し、特に、精密工
作別様や精密計測装置など精密な送り技術を必要とする
装置、例えば半導体製造装置の超精密位置決め用の試料
移送装置の送り機構を構成するのに好適なボールネジシ
ステムに関する。
で使用されるボールネジシステムに関し、特に、精密工
作別様や精密計測装置など精密な送り技術を必要とする
装置、例えば半導体製造装置の超精密位置決め用の試料
移送装置の送り機構を構成するのに好適なボールネジシ
ステムに関する。
［発明の背景］
従来、精密工作機械や精密計測装置など精密な送り技術
を必要とする装置において用いられるボールネジ装置は
、第５図に示すように、ナツト部を主ナツト１と副ナツ
ト２との２つに分割し、これらの主ナツト１と副ナツト
２との間に所定厚さの円盤状スペーサ３を挟んでボール
ネジ軸４とナツト１，２との間のガタを小さくし、これ
により、送り軸方向のスラストガタを少なくする方法を
とっている。ここで、６はボールベアリングである。
を必要とする装置において用いられるボールネジ装置は
、第５図に示すように、ナツト部を主ナツト１と副ナツ
ト２との２つに分割し、これらの主ナツト１と副ナツト
２との間に所定厚さの円盤状スペーサ３を挟んでボール
ネジ軸４とナツト１，２との間のガタを小さくし、これ
により、送り軸方向のスラストガタを少なくする方法を
とっている。ここで、６はボールベアリングである。
このダブルナツトの定すきま予圧方式と呼ばれる方法は
、ボールネジ軸４とナツト１，２との相互の弾性変形を
利用してボールネジ軸４とナツト１゜２の製作誤差によ
り生じるスラストガタを小さくできる利点がある。しか
し、一方で、ボールネジ軸４にリード誤差があるとボー
ルネジ軸４の回転トルクに変動を生じ、この方式の送り
機構を用いて精密位置決め用の試料移送装置を構成した
場合、精密な位置決め制御が困難となる欠点があった。
、ボールネジ軸４とナツト１，２との相互の弾性変形を
利用してボールネジ軸４とナツト１゜２の製作誤差によ
り生じるスラストガタを小さくできる利点がある。しか
し、一方で、ボールネジ軸４にリード誤差があるとボー
ルネジ軸４の回転トルクに変動を生じ、この方式の送り
機構を用いて精密位置決め用の試料移送装置を構成した
場合、精密な位置決め制御が困難となる欠点があった。
また、ボールネジ軸４とナツト部（ナツト７、２および
スペーサ３）の剛性を高めた場合、スラストガタやバッ
クラッシなどを小さくおさえるために予圧量を大きくす
ると、ボールネジ軸４の回転トルクの絶対値および回転
トルクの変動値も大きくなってしまうという欠点があっ
た。
スペーサ３）の剛性を高めた場合、スラストガタやバッ
クラッシなどを小さくおさえるために予圧量を大きくす
ると、ボールネジ軸４の回転トルクの絶対値および回転
トルクの変動値も大きくなってしまうという欠点があっ
た。
この方式の欠点を除去する目的で、第６図に示すように
、所定厚さの円盤状スペーサ３の代わりに皿バネ５を挟
んだ、いわゆる定圧予圧方式も考えられているが、この
場合、設定した予圧力以上の送り軸方向荷重をボールネ
ジ軸４あるいは主ナツト１に作用させるとバックラッシ
が大きくなるという欠点があった。
、所定厚さの円盤状スペーサ３の代わりに皿バネ５を挟
んだ、いわゆる定圧予圧方式も考えられているが、この
場合、設定した予圧力以上の送り軸方向荷重をボールネ
ジ軸４あるいは主ナツト１に作用させるとバックラッシ
が大きくなるという欠点があった。
さらに、定すきま予圧および定圧予圧のいずれの方式に
ａ５いても、第７図に示すように、ボールネジ軸４の駆
動に際して回転初期における起動トルクが定常トルクに
比べて非常に大きくなる欠点もあった。
ａ５いても、第７図に示すように、ボールネジ軸４の駆
動に際して回転初期における起動トルクが定常トルクに
比べて非常に大きくなる欠点もあった。
［発明の目的］
本発明の目的は、上述従来の定ずきま予圧方式の欠点で
あるボールネジ軸とナツトの製作誤差、特にリード誤差
によって生じるボールネジ軸の回転トルクの変動を補償
するとともに、従来の定圧予圧方式の欠点である予圧力
以上の送り軸方向荷重作用時にもバックラッシのないボ
ールネジシステムを提供することにある。
あるボールネジ軸とナツトの製作誤差、特にリード誤差
によって生じるボールネジ軸の回転トルクの変動を補償
するとともに、従来の定圧予圧方式の欠点である予圧力
以上の送り軸方向荷重作用時にもバックラッシのないボ
ールネジシステムを提供することにある。
［発明の概要］
上記目的を達成するため本発明のボールネジシステムで
は、ナツト部を２つのナツトに分割し、これらのナツト
の送り軸方向の相対的な間隔を保持するとともに、リー
ド誤差等によるボールネジ軸の回転トルクもしくはその
変動を上記２つのナツト間の送り軸方向の反発力もしく
はその変化として検出し、この検出出力に基づいて上記
２つのナツトの相対的な回転量を負帰還的に制御し、こ
れによって上記ボールネジ軸の回転トルクおよびその変
動を減少させ、かつバツクラツシをなくしている。
は、ナツト部を２つのナツトに分割し、これらのナツト
の送り軸方向の相対的な間隔を保持するとともに、リー
ド誤差等によるボールネジ軸の回転トルクもしくはその
変動を上記２つのナツト間の送り軸方向の反発力もしく
はその変化として検出し、この検出出力に基づいて上記
２つのナツトの相対的な回転量を負帰還的に制御し、こ
れによって上記ボールネジ軸の回転トルクおよびその変
動を減少させ、かつバツクラツシをなくしている。
また、ボールネジ軸の回転初期の起動トルクが定常トル
クに比べて大きくなるのは、静止状態から起動させる時
は静止摩擦力が作用し、これが定常回転に達すると動摩
擦状態となるが、一般に動摩擦に比べて滑り始める瞬間
の最大静止摩擦力が大きいことに基因するものと考えら
れる。この摩擦力はボールネジ軸とナツトの接触面圧に
関係するので、本発明では、回転初期においては、上記
２つのナツト間の相対的な回転量を変化させて両ナツト
間に加わる予圧力を小さくすることにより、回転初期の
静止摩擦力および回転トルクを減少させることを可能に
している。
クに比べて大きくなるのは、静止状態から起動させる時
は静止摩擦力が作用し、これが定常回転に達すると動摩
擦状態となるが、一般に動摩擦に比べて滑り始める瞬間
の最大静止摩擦力が大きいことに基因するものと考えら
れる。この摩擦力はボールネジ軸とナツトの接触面圧に
関係するので、本発明では、回転初期においては、上記
２つのナツト間の相対的な回転量を変化させて両ナツト
間に加わる予圧力を小さくすることにより、回転初期の
静止摩擦力および回転トルクを減少させることを可能に
している。
さらに、本発明では、一方向に定常回転中には必要でな
い上記２つのナツトｒ１の予圧を加えないように制御し
、回転方向が変化するような運転状態の時のみ、必要最
小限の予圧力を与えるようにすることも可能にしている
。
い上記２つのナツトｒ１の予圧を加えないように制御し
、回転方向が変化するような運転状態の時のみ、必要最
小限の予圧力を与えるようにすることも可能にしている
。
本発明における、２つのナツト間の相対的回転を自由に
して送り軸方向の相対的な間隔を保持する手段としては
、例えば滑り軸受けまたは転動体で構成したスラスト軸
受けを用いることができる。
して送り軸方向の相対的な間隔を保持する手段としては
、例えば滑り軸受けまたは転動体で構成したスラスト軸
受けを用いることができる。
２つのナツトの相対的な回転量を制御するための微小回
転機構としては、例えば空気圧や液体圧等の流体圧によ
り容積が変化するもの、圧電効果による厚み変化を応用
した圧電素子、または磁歪効果による厚み変化を応用し
た磁歪素子等を用いることができる。
転機構としては、例えば空気圧や液体圧等の流体圧によ
り容積が変化するもの、圧電効果による厚み変化を応用
した圧電素子、または磁歪効果による厚み変化を応用し
た磁歪素子等を用いることができる。
２つのナツトの送り軸方向の反発力もしくはその変化を
検出する手段としては、例えば流体圧もしくはその変動
を検出するもの、ナツト間に挾み込んだ圧電素子の発生
電圧を検出するもの等を用いることができる。また、上
記微小回転機構が流体圧を利用するものである場合は、
この微小回転機構自体の流体圧もしくはその変動を検出
するようにしてもよい。
検出する手段としては、例えば流体圧もしくはその変動
を検出するもの、ナツト間に挾み込んだ圧電素子の発生
電圧を検出するもの等を用いることができる。また、上
記微小回転機構が流体圧を利用するものである場合は、
この微小回転機構自体の流体圧もしくはその変動を検出
するようにしてもよい。
［実施例の説明］
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図は、本発明の一実施例に係るボールネジシステム
の全体構成を示す。同図において、ベアリング入りハウ
ジング１７、１２によって軸支されたボールネジ軸４に
は、スラスト玉軸受け１４および反発力検出装置１６を
挟むとともにスラスト玉軸受け１４によって互いに相対
回転自由でかつ送り軸方向の間隔一定に、そして微小回
転機構１５によって相互間の相対的回転量の制御可能に
連結された主ナツト１と副ナツト２とが螺合されており
、主ナツト１は、移動ガイド１８によって案内される可
動テーブル１７に係合されている。また、ボールネジｆ
ｌｌ ４の一端にはカップリング１９を介して駆動モー
タ２１が連結されている。駆動モータ２１は、基台２０
に固定されている。
の全体構成を示す。同図において、ベアリング入りハウ
ジング１７、１２によって軸支されたボールネジ軸４に
は、スラスト玉軸受け１４および反発力検出装置１６を
挟むとともにスラスト玉軸受け１４によって互いに相対
回転自由でかつ送り軸方向の間隔一定に、そして微小回
転機構１５によって相互間の相対的回転量の制御可能に
連結された主ナツト１と副ナツト２とが螺合されており
、主ナツト１は、移動ガイド１８によって案内される可
動テーブル１７に係合されている。また、ボールネジｆ
ｌｌ ４の一端にはカップリング１９を介して駆動モー
タ２１が連結されている。駆動モータ２１は、基台２０
に固定されている。
反発力検出装置１６の出力は、反発力・変動検出装置２
３に与えられ、反発力・変動検出装置２３は、ナツト１
，２間の送り軸方向の反発力もしくはその変化を検出し
てその反発力値または反発力変動値を主制御装置２４に
供給する。
３に与えられ、反発力・変動検出装置２３は、ナツト１
，２間の送り軸方向の反発力もしくはその変化を検出し
てその反発力値または反発力変動値を主制御装置２４に
供給する。
指令装置２５には、図示しないキーボードまたはデータ
伝送装置等のデータ入力装置が設けられており、このデ
ータ入力装置を介して速度、速度変化パターン（速度の
変化のさせ方）、移動口および移動方向などテーブル１
１の駆動に必要なデータならびにボールネジ系のバツク
ラツシをなくするのに必要な予圧量データ等の制御デー
タが入力される。これらの制御データは、そのまま、ま
たは所望の制御信号に変換された後、主制御装置２４に
送出される。この場合、記憶装置２７は、必要に応じて
上記制御データを記憶する。
伝送装置等のデータ入力装置が設けられており、このデ
ータ入力装置を介して速度、速度変化パターン（速度の
変化のさせ方）、移動口および移動方向などテーブル１
１の駆動に必要なデータならびにボールネジ系のバツク
ラツシをなくするのに必要な予圧量データ等の制御デー
タが入力される。これらの制御データは、そのまま、ま
たは所望の制御信号に変換された後、主制御装置２４に
送出される。この場合、記憶装置２７は、必要に応じて
上記制御データを記憶する。
主制御装置２４は、反発力・変動検出装置２３および指
令装置２５から与えられる各データに基づきモータドラ
イバ２６および微小回転機構ドライバ２２を介して駆動
モータ２１および微小回転機構１５を駆動制御する。
令装置２５から与えられる各データに基づきモータドラ
イバ２６および微小回転機構ドライバ２２を介して駆動
モータ２１および微小回転機構１５を駆動制御する。
次に、このボールネジシステムの動作を説明する。
指令装置２５へは、外部入力として、予め、オペレータ
のキー操作、またはこのボールネジシステムが適用され
ている主装置の制御プログラムもしくは制御スケジュー
ル等にしたがって、テーブル１７の駆動データと予圧量
データ等の制御データが入力される。指令装置２５は、
必要があればこれらの制御データを記憶装置２７に転送
しておく。
のキー操作、またはこのボールネジシステムが適用され
ている主装置の制御プログラムもしくは制御スケジュー
ル等にしたがって、テーブル１７の駆動データと予圧量
データ等の制御データが入力される。指令装置２５は、
必要があればこれらの制御データを記憶装置２７に転送
しておく。
指令装＠２５は、次に外部入力としてテーブル駆動指令
が入力されると、主制御２Ｉ］装置ｆｉ２４に前記の制
御データを送る。そして、主制御装置２４は、反発力も
しくはその変化を検出する反発力検出装置１Ｇ例えば圧
電素子からの信号を反発力・変動検出装置２３を介して
モニタしながら微小回転機構ドライバ２２を介して例え
ば圧電素子などからなる微小回転ｉ［１５に電圧をかけ
て主ナツト１と副ナツト２の相対的な回転量を変化させ
てゆき、反発力検出装置１６からの検出信号が指令装置
１ｆ２５からの予圧量データと一致した時にモータドラ
イバ２６を起動し、モータ２１を駆動データに従って制
御する。さらに、ボールネジ軸４の回転中にボールネジ
軸４のり一ド誤差などによって反発力検出装置１６から
の検出信号が変化した時、すなわちナツト１，２間に反
発力の変動を生じた場合にも、主制御装置２４は、微小
回転機構ドライバ２２を介して微小回転機構１５を駆動
し、上記検出信号が常に指令装置２５がらの予圧量デー
タに一致するようにフィードバック制御を行なう。これ
によってボールネジシステムの回転トルクの変動を著し
く軽減することができる。
が入力されると、主制御２Ｉ］装置ｆｉ２４に前記の制
御データを送る。そして、主制御装置２４は、反発力も
しくはその変化を検出する反発力検出装置１Ｇ例えば圧
電素子からの信号を反発力・変動検出装置２３を介して
モニタしながら微小回転機構ドライバ２２を介して例え
ば圧電素子などからなる微小回転ｉ［１５に電圧をかけ
て主ナツト１と副ナツト２の相対的な回転量を変化させ
てゆき、反発力検出装置１６からの検出信号が指令装置
１ｆ２５からの予圧量データと一致した時にモータドラ
イバ２６を起動し、モータ２１を駆動データに従って制
御する。さらに、ボールネジ軸４の回転中にボールネジ
軸４のり一ド誤差などによって反発力検出装置１６から
の検出信号が変化した時、すなわちナツト１，２間に反
発力の変動を生じた場合にも、主制御装置２４は、微小
回転機構ドライバ２２を介して微小回転機構１５を駆動
し、上記検出信号が常に指令装置２５がらの予圧量デー
タに一致するようにフィードバック制御を行なう。これ
によってボールネジシステムの回転トルクの変動を著し
く軽減することができる。
なお、上述においては、予圧量データをこのシステムに
よる可動テーブル１７の駆動に先立って設定するように
しているが、可動テーブル１１による送り輪方向加重の
変化が少ない場合、上記予圧量データを所望の一定値に
固定しておくことができる。この場合、例えば指令装置
２５は上記一定の予圧量データに対応する制御信号を発
生する基準電圧源または可変抵抗で、また主制御装置２
４の予圧または反発力制御部分は上記制御信号と反発力
・変動検出装置２３の検出出力との差に応じた出力を発
生する誤差増幅器で構成することができる。
よる可動テーブル１７の駆動に先立って設定するように
しているが、可動テーブル１１による送り輪方向加重の
変化が少ない場合、上記予圧量データを所望の一定値に
固定しておくことができる。この場合、例えば指令装置
２５は上記一定の予圧量データに対応する制御信号を発
生する基準電圧源または可変抵抗で、また主制御装置２
４の予圧または反発力制御部分は上記制御信号と反発力
・変動検出装置２３の検出出力との差に応じた出力を発
生する誤差増幅器で構成することができる。
さらに、精密位置決めを行なう場合を考えると、通常は
、可動テーブル１７の位置を検出する手段、例えば磁気
スケール、光学式スケール、レーザ干渉計またはホログ
ラムスケールなどによって位置計測を行ない、駆動モー
タ２１としても直流あるいは交流のサーボモータを使用
することが多い。このような場合には、前述のボールネ
ジシステムのバツクラツシを減少させる目的よりも、起
動トルクの減少と位置決め制御時のボールネジシステム
の剛性を高めることの方が主目的となる。このような時
、本発明のボールネジシステムにおいては、起動時はナ
ツト１，２の予圧量を零に設定し、速度ルリ卯によって
所定の位置決め位置近くまで可動テーブル１７を移動し
、位置決め制御に入った時点で微小回転ｉ構ドライバ２
２を介して微小回転ｍ構１５を制御＋−ａることにより
ナツト７、２に予圧をかける。これは、例えば指令装置
２５から上記各時点で零または必要；の予圧量データを
主制御装置２４に与えることにより行なうことができる
。そして、予圧をかけた以降は、上述のように、その予
圧を一定に保つように反発力検出装置１６で反発力また
はその変化を検出しながらフィードバック制御を行ない
、回転トルクの変動を小さくする。以上のような制御を
行なうことによって、高速かつ高精度の位置決めを行な
うことができる。
、可動テーブル１７の位置を検出する手段、例えば磁気
スケール、光学式スケール、レーザ干渉計またはホログ
ラムスケールなどによって位置計測を行ない、駆動モー
タ２１としても直流あるいは交流のサーボモータを使用
することが多い。このような場合には、前述のボールネ
ジシステムのバツクラツシを減少させる目的よりも、起
動トルクの減少と位置決め制御時のボールネジシステム
の剛性を高めることの方が主目的となる。このような時
、本発明のボールネジシステムにおいては、起動時はナ
ツト１，２の予圧量を零に設定し、速度ルリ卯によって
所定の位置決め位置近くまで可動テーブル１７を移動し
、位置決め制御に入った時点で微小回転ｉ構ドライバ２
２を介して微小回転ｍ構１５を制御＋−ａることにより
ナツト７、２に予圧をかける。これは、例えば指令装置
２５から上記各時点で零または必要；の予圧量データを
主制御装置２４に与えることにより行なうことができる
。そして、予圧をかけた以降は、上述のように、その予
圧を一定に保つように反発力検出装置１６で反発力また
はその変化を検出しながらフィードバック制御を行ない
、回転トルクの変動を小さくする。以上のような制御を
行なうことによって、高速かつ高精度の位置決めを行な
うことができる。
第２図は、本発明における分割された２つのナツトの送
り軸方向の相対的間隔を一定に保ち、両ナツトの相対的
回転を自由にする手段の一実施例で、１は主ナツト、２
は副ナツト、４はボールネジ軸、１４は主ナツト１と副
ナツト２の送り軸方向の相対的間隔を保ち、両ナツトの
相対的回転を自由にするためのスラスト玉軸受け、３１
はスラスト玉軸受け１４の回転のための座金である。
り軸方向の相対的間隔を一定に保ち、両ナツトの相対的
回転を自由にする手段の一実施例で、１は主ナツト、２
は副ナツト、４はボールネジ軸、１４は主ナツト１と副
ナツト２の送り軸方向の相対的間隔を保ち、両ナツトの
相対的回転を自由にするためのスラスト玉軸受け、３１
はスラスト玉軸受け１４の回転のための座金である。
第３図は、主ナツト１と副ナツト２の相対的回転を生じ
させるための微小回転機構１５の一実施例を示す正面図
（ａ）および側面図（１））で、３３は副ナツト２に固
定されたレバー、３４．３５は圧電素子を利用した微小
変位素子、３６．３７は微小変位素子３４．３５を主プ
ツト１に固定するための構造体である。なお、この微小
回転機構１５においては、微小変位素子３４への印加電
圧を低く、微小変位素子３５への印加電圧を高くすれば
、副ナツト２は主ナツト１に対して第３図（ａ）上で反
時計方向に回転し、印加電圧の関係が逆であれば時計方
向に回転する。
させるための微小回転機構１５の一実施例を示す正面図
（ａ）および側面図（１））で、３３は副ナツト２に固
定されたレバー、３４．３５は圧電素子を利用した微小
変位素子、３６．３７は微小変位素子３４．３５を主プ
ツト１に固定するための構造体である。なお、この微小
回転機構１５においては、微小変位素子３４への印加電
圧を低く、微小変位素子３５への印加電圧を高くすれば
、副ナツト２は主ナツト１に対して第３図（ａ）上で反
時計方向に回転し、印加電圧の関係が逆であれば時計方
向に回転する。
第４図は、主ナツト１と０１ナツト２の送り軸方向の反
発力もしくはその変化を検出するための手段の一実施例
で、３８はリング状の圧電素子である。
発力もしくはその変化を検出するための手段の一実施例
で、３８はリング状の圧電素子である。
［発明の効果］
以上述べたように本発明によれば、ボールネジ軸とナツ
トの予圧量をボールネジ軸の反発力もしくはその変化と
して検出するとともに、この予圧量を可変制御できるよ
うにしているため、定常回転時のトルク変動を小さく押
えることができ、また、回転開始時の起動トルクを減少
させることができる。また、必要以上の予圧量を常時加
えておかなくても済むことから、回転時の発熱を減少さ
せ、ネジ寿命が延長し、駆動電力も少ないなどの効果を
奏し得る。
トの予圧量をボールネジ軸の反発力もしくはその変化と
して検出するとともに、この予圧量を可変制御できるよ
うにしているため、定常回転時のトルク変動を小さく押
えることができ、また、回転開始時の起動トルクを減少
させることができる。また、必要以上の予圧量を常時加
えておかなくても済むことから、回転時の発熱を減少さ
せ、ネジ寿命が延長し、駆動電力も少ないなどの効果を
奏し得る。
第１図は、本発明の一実施例に係るボールネジシステム
の全体構成図、 第２図は、本発明における２つのナツトの送り軸方向の
相対的間隔を規制し相対的回転を自由にする手段の一実
施例を示す図、 第３図は、本発明の微小回転機構の構成例を示す図、 第４図は、本発明における２つのナツトの送り軸方向の
反発力もしくはその変化を検出するための手段の一実施
例を示す図、 第５図は、従来例の定すきま予圧方式の縦断面図、 第６図は、従来例の定圧予圧方式の縦断面図、第７図は
、従来例の定すきま予圧方式の回転トルク特性例を示す
グラフである。 １・・・主ナツト、２・・・副ナツト、４・・・ボール
ネジ軸、１４・・・スラスト玉軸受け、１５・・・微小
回転機構、１６・・・反発力検出装置、１７・・・可動
テーブル、１８・・・ガイド、２１・・・駆動モータ、
２４・・・主制御装置、２５・・・指令装置、３４、３
５・・・微小変位素子。
の全体構成図、 第２図は、本発明における２つのナツトの送り軸方向の
相対的間隔を規制し相対的回転を自由にする手段の一実
施例を示す図、 第３図は、本発明の微小回転機構の構成例を示す図、 第４図は、本発明における２つのナツトの送り軸方向の
反発力もしくはその変化を検出するための手段の一実施
例を示す図、 第５図は、従来例の定すきま予圧方式の縦断面図、 第６図は、従来例の定圧予圧方式の縦断面図、第７図は
、従来例の定すきま予圧方式の回転トルク特性例を示す
グラフである。 １・・・主ナツト、２・・・副ナツト、４・・・ボール
ネジ軸、１４・・・スラスト玉軸受け、１５・・・微小
回転機構、１６・・・反発力検出装置、１７・・・可動
テーブル、１８・・・ガイド、２１・・・駆動モータ、
２４・・・主制御装置、２５・・・指令装置、３４、３
５・・・微小変位素子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、駆動源の回転運動を直線運動に変換する目的で使用
されるボールネジシステムにおいて、ボールネジ軸に係
合するナットを２分割し、第１のナットと第２のナット
との相対的間隔を保ちかつ両ナットの相対的回転を自由
にする手段、第１のナットと第２のナットとの相対的な
回転量を可変制御する微小回転機構、第１のナットと第
２のナットの送り軸方向の反発力もしくはその変化を検
出する手段、該検出手段の出力と所定の制御信号とに基
づいて上記微小回転機構を駆動制御する制御装置、およ
び該制御装置に該制御信号を与える指令装置を設けたこ
とを特徴とするボールネジシステム。 ２、前記指令装置が、データ入力装置 を備え、該入力装置を介して外部から入力されるデータ
に基づき作成した前記制御信号を前記制御装置に与える
ことにより、前記第１のナットと第２のナットの相対的
回転量を上記指令装置を介して外部から制御可能にして
いる特許請求の範囲第１項記載のボールネジシステム。 ３、前記指令装置から前記制御装置に与えられる制御信
号が所定の一定値であり、上記制御装置が、前記反発力
もしくはその変化を検出する手段からの信号に応じて前
記第１のナットと第２のナットの相対的回転量を自動的
に制御する特許請求の範囲第１項記載のボールネジシス
テム。 ４、前記第１のナットと第２のナットとを、滑り軸受け
または転動体で構成したスラスト軸受けを介して対向さ
せることにより、これら２つのナットの送り軸方向の相
対的間隔を保つようにしている特許請求の範囲第１〜３
項のいずれか１つに記載のボールネジシステム。 ５、前記微小回転機構が、流体圧を利用するものである
特許請求の範囲第１〜４項のいずれか１つに記載のボー
ルネジシステム。 ６、前記微小回転機構が、圧電素子または磁歪素子を組
込んだものである特許請求の範囲第１〜４項のいずれか
１つに記載のボールネジシステム。 ７、前記第１のナットと第２のナットの送り軸方向の反
発力もしくはその変化を検出する手段が、前記微小変位
装置における流体圧もしくはその変化を検出するもので
ある特許請求の範囲第５項記載のボールネジシステム。 ８、前記第１のナットと第２のナットの送り軸方向の反
発力もしくはその変化を検出する手段が、圧電素子を組
込んだものである特許請求の範囲第１〜７項のいずれか
１つに記載のボールネジシステム。 ９、前記第１のナットと第２のナットの送り軸方向の反
発力もしくはその変化を検出する手段が、抵抗線歪計を
組込んだものである特許請求の範囲第１〜７項のいずれ
か１つに記載のボールネジシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18445784A JPS6165960A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | ボ−ルネジシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18445784A JPS6165960A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | ボ−ルネジシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6165960A true JPS6165960A (ja) | 1986-04-04 |
Family
ID=16153482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18445784A Pending JPS6165960A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | ボ−ルネジシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6165960A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62267711A (ja) * | 1986-05-15 | 1987-11-20 | Sony Corp | カメラの合焦点装置 |
| JP2006029528A (ja) * | 2004-07-21 | 2006-02-02 | Ntn Corp | 電動リニアアクチュエータ |
| JP2006057803A (ja) * | 2004-08-23 | 2006-03-02 | Ntn Corp | 電動リニアアクチュエータ |
| KR20150075181A (ko) * | 2013-12-24 | 2015-07-03 | 주식회사 포스코 | 절단 장치 |
-
1984
- 1984-09-05 JP JP18445784A patent/JPS6165960A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62267711A (ja) * | 1986-05-15 | 1987-11-20 | Sony Corp | カメラの合焦点装置 |
| JP2006029528A (ja) * | 2004-07-21 | 2006-02-02 | Ntn Corp | 電動リニアアクチュエータ |
| JP2006057803A (ja) * | 2004-08-23 | 2006-03-02 | Ntn Corp | 電動リニアアクチュエータ |
| JP4697926B2 (ja) * | 2004-08-23 | 2011-06-08 | Ｎｔｎ株式会社 | 電動リニアアクチュエータ |
| KR20150075181A (ko) * | 2013-12-24 | 2015-07-03 | 주식회사 포스코 | 절단 장치 |
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