Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6561586B2 - Ball screw - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6561586B2 - Ball screw - Google Patents

Ball screw Download PDF

Info

Publication number
JP6561586B2
JP6561586B2 JP2015108780A JP2015108780A JP6561586B2 JP 6561586 B2 JP6561586 B2 JP 6561586B2 JP 2015108780 A JP2015108780 A JP 2015108780A JP 2015108780 A JP2015108780 A JP 2015108780A JP 6561586 B2 JP6561586 B2 JP 6561586B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
preload
nut
nuts
ball screw
convex portion
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.)
Active
Application number
JP2015108780A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016223493A (en
Inventor
大久保 貴史
貴史 大久保
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.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK 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 NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2015108780A priority Critical patent/JP6561586B2/en
Publication of JP2016223493A publication Critical patent/JP2016223493A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6561586B2 publication Critical patent/JP6561586B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)

Description

本発明は、ボールねじに係り、特に、ダブルナット方式のボールねじの予圧技術に関する。   The present invention relates to a ball screw, and more particularly to a preload technique for a double nut type ball screw.

ダブルナット方式のボールねじとして、例えば特許文献1に記載の技術が開示されている。同文献記載のボールねじは、ねじ軸と、ねじ軸が貫通する二つのナットとを有する。二つのナット同士の間には、間座が介装され定位置予圧により予圧が付与される。   As a double nut type ball screw, for example, a technique disclosed in Patent Document 1 is disclosed. The ball screw described in the document has a screw shaft and two nuts through which the screw shaft passes. A spacer is interposed between the two nuts, and a preload is applied by a fixed position preload.

特開2009−204141号公報JP 2009-204141 A

しかしながら、特許文献1に記載のボールねじは、二つのナット相互の対向面間に間座を介装し、この間座の厚さを変えることにより予圧を付与するので、間座の厚さを変える予圧調整では、所望の予圧を得るまでの調整時間とコストが比較的に多く必要であるという問題がある。   However, in the ball screw described in Patent Document 1, a spacer is interposed between the opposing surfaces of two nuts, and a preload is applied by changing the thickness of the spacer, so the thickness of the spacer is changed. In the preload adjustment, there is a problem that a relatively large adjustment time and cost are required until a desired preload is obtained.

そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、間座を使用することなく予圧を調整可能なボールねじを提供することを課題とする。   Therefore, the present invention has been made paying attention to such a problem, and an object thereof is to provide a ball screw capable of adjusting a preload without using a spacer.

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るボールねじは、ねじ軸と、前記ねじ軸が貫通するとともに互いに当接する二つのナットと、前記二つのナット相互の当接側に設けられた定位置予圧付与機構とを備え、前記定位置予圧付与機構は、前記二つのナットのうち、一方のナットに設けられて他方のナット側に向けて軸方向に延びる凸部と、他方のナットに設けられて前記一方のナットの凸部を収容可能な凹部と、前記凸部の外周面に形成された4箇所の押圧面と、前記他方のナットの外周面に前記凸部の押圧面とそれぞれ対向する位置に貫通形成された4箇所の雌ねじと、前記4箇所の雌ねじにそれぞれ螺合する4つの押しねじとを有し、前記凸部は、周方向に離隔する複数の張り出し部から形成され、前記4箇所の押圧面は、前記複数の張り出し部の外面のうち周方向を向く面から形成されており、前記4つの押しねじを締め込んで、前記凸部に形成された4箇所の押圧面を押圧して前記二つのナット相互を軸回りで互いの位相をずらす力により予圧を与えるとともにその予圧を与えた位置を保持することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a ball screw according to an aspect of the present invention is provided on a screw shaft, two nuts through which the screw shaft passes and abuts each other, and a contact side between the two nuts. A fixed position preload applying mechanism, the fixed position preload applying mechanism including a convex portion provided on one of the two nuts and extending in the axial direction toward the other nut, and the other nut Provided on the outer peripheral surface of the convex portion, four pressing surfaces formed on the outer peripheral surface of the convex portion, and the pressing surface of the convex portion on the outer peripheral surface of the other nut. It has four female screws penetratingly formed at opposing positions, and four push screws screwed into the four female screws, respectively, and the convex part is formed from a plurality of projecting parts spaced apart in the circumferential direction The four pressing surfaces are the front Is formed from a surface facing the circumferential direction of the outer surface of the plurality of projecting portions, the four by tightening the set screw, the two nuts each other to press the pressing surface of the four places formed in the convex portion A preload is applied by a force that shifts the phase around the axis, and the position where the preload is applied is maintained.

本発明の一態様に係るボールねじによれば、4箇所の押圧面に4つの押しねじを締め込んで、二つのナット相互を軸回りで互いの位相をずらす力により予圧を与えることができるので、間座を使用することなく予圧を与えることができる。
ここで、本発明の一態様に係るボールねじにおいて、前記4箇所の押圧面は、前記ねじ軸中心を対称点として、前記凸部上の点対称な位置に形成された4つの平面から構成され、前記4箇所の雌ねじに螺合された4つの押しねじは、点対称な位置に配置された二本の押しねじが予圧付与用の押しねじの組となり、点対称な位置に配置された他の二本の押しねじが予圧抜き用の押しねじの組となっていることは好ましい。
According to the ball screw according to the aspect of the present invention, it is possible to apply preload by tightening four push screws on the four pressing surfaces and shifting the phases of the two nuts around each other. Preload can be applied without using a spacer.
Here, in the ball screw according to an aspect of the present invention, the four pressing surfaces are configured by four planes formed at point-symmetric positions on the convex portion with the screw shaft center as a symmetric point. The four push screws screwed into the four female screws are composed of two push screws arranged at point-symmetrical positions as a set of pre-loading push screws, and arranged at point-symmetrical positions. It is preferable that the two push screws are a set of pre-load releasing push screws.

このような構成であれば、4箇所の押圧面に対応する押しねじのうち、点対称な位置に配置された二本の予圧付与用の押しねじと、点対称な位置に配置された二本の予圧抜き用の押しねじとを有するので、点対称な位置に設けた二組の押しねじにより、ナット相互をこじらせることなく、二つのナット相互を軸回りで互いの位相をずらす力により予圧を付与するとともにその予圧を与えた位置を保持する上で好適である。   If it is such a structure, among the press screws corresponding to the four pressing surfaces, two pre-loading press screws arranged at point-symmetrical positions and two screws arranged at point-symmetrical positions Therefore, the two nuts provided at point-symmetrical positions do not twist each other, and the two nuts do not twist each other. It is suitable for maintaining the position where the preload is applied while applying.

また、本発明の一態様に係るボールねじにおいて、前記定位置予圧付与機構で付与された予圧状態を監視する予圧付与状態監視機構を有することは好ましい。さらに、前記予圧付与状態監視機構は、前記二つのナットが対向する面相互間に作用する軸方向の力を検出可能な歪みセンサと、該歪みセンサで検出された前記軸方向の力の検出値を取得するコントローラとを有し、前記コントローラは、経時変化による予圧抜け状態を随時に監視し、前記取得した軸方向の力の検出値に基づき予圧抜け状態を判定することは好ましい。また、前記歪みセンサは、前記二つのナットが対向する面の複数個所に形成された凹部にそれぞれ収容されていることは好ましい。
このような構成であれば、予圧付与状態監視機構により、定位置予圧付与機構で付与された予圧状態を監視することができるので、経時変化による予圧抜け状態を随時に監視し、監視した予圧抜け状態に基づき、再予圧を付与すべきメンテナンス時期や、ボールねじの整備や交換時期を容易に判断する上で好適である。
The ball screw according to one aspect of the present invention preferably includes a preload application state monitoring mechanism that monitors a preload state applied by the fixed position preload application mechanism. Further, the preload application state monitoring mechanism includes a strain sensor capable of detecting an axial force acting between the surfaces where the two nuts face each other, and a detected value of the axial force detected by the strain sensor. Preferably, the controller monitors the preload loss state due to changes over time, and determines the preload loss state based on the acquired detected axial force value. Moreover, it is preferable that the said strain sensor is each accommodated in the recessed part formed in several places of the surface where the said two nuts oppose.
With such a configuration, the preload application state monitoring mechanism can monitor the preload state applied by the fixed position preload application mechanism. This is suitable for easily determining the maintenance time when re-preloading should be applied and the maintenance or replacement time of the ball screw based on the state.

上述のように、本発明によれば、間座を使用することなく、予圧を調整することができる。   As described above, according to the present invention, the preload can be adjusted without using a spacer.

本発明の一態様に係るボールねじの第一実施形態を示す平面図であり、同図では、一部を破断して図示している。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a ball screw according to one aspect of the present invention, in which a part is broken away. 図1のZ−Z断面図である。It is ZZ sectional drawing of FIG. 図1のY−Y断面でのナットの端面図である。It is an end view of the nut in the YY section of FIG. 本発明の一態様に係るボールねじを構成する第一ナットの一実施形態の説明図であり、同図(a)は平面図、(b)は(a)の右側面図である。It is explanatory drawing of one Embodiment of the 1st nut which comprises the ball screw which concerns on 1 aspect of this invention, The figure (a) is a top view, (b) is a right view of (a). 本発明の一態様に係るボールねじを構成する第二ナットの一実施形態の説明図であり、同図(a)は平面図、(b)は(a)でのX−X断面図である。It is explanatory drawing of one Embodiment of the 2nd nut which comprises the ball screw which concerns on 1 aspect of this invention, The figure (a) is a top view, (b) is XX sectional drawing in (a). . 本発明の一態様に係るボールねじを構成する第一ナットの他の実施形態の説明図であり、同図(a)は平面図、(b)は(a)の右側面図である。It is explanatory drawing of other embodiment of the 1st nut which comprises the ball screw which concerns on 1 aspect of this invention, The figure (a) is a top view, (b) is a right view of (a). 本発明の一態様に係るボールねじの第二実施形態を示す平面図であり、同図では、一部を破断して図示している。It is a top view which shows 2nd embodiment of the ball screw which concerns on 1 aspect of this invention, In the same figure, one part was fractured | ruptured and shown. 本発明の一態様に係るボールねじの第三実施形態の説明図であり、同図(a)は一部を破断して示す平面図、(b)は(a)でのY−Y断面図、(c)は予圧付与状態監視機構を構成する歪みセンサの模式的斜視図である。It is explanatory drawing of 3rd embodiment of the ball screw which concerns on 1 aspect of this invention, The figure (a) is a top view which fractures | ruptures a part, (b) is YY sectional drawing in (a) (C) is a typical perspective view of the distortion sensor which comprises the preload provision state monitoring mechanism.

以下、本発明の一態様に係るボールねじの実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、図面は模式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。   Embodiments of a ball screw according to an aspect of the present invention will be described below with reference to the drawings as appropriate. The drawings are schematic. For this reason, it should be noted that the relationship between the thickness and the planar dimension, the ratio, and the like are different from the actual ones, and the dimensional relationship and the ratio are different between the drawings. Further, the following embodiments exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is the material, shape, structure, and arrangement of components. Etc. are not specified in the following embodiments.

第一実施形態のボールねじは、ダブルナット方式のボールねじであって、図1に示すように、ねじ軸10と、ねじ軸10が貫通する二つのナット20A、20Bとを有する。二つのナット20A、20Bは、第一ナット20Aが円環状のフランジ25を有し、第二ナット20Bがフランジを有しない円筒状である。
図2に第一ナット20Aの循環回路部分の縦断面を示す。なお、循環回路の構成は、上記二つのナット20A、20Bともに同様なので、第二ナット20Bについては、循環回路の図示および説明を省略する。
The ball screw of the first embodiment is a double nut type ball screw, and includes a screw shaft 10 and two nuts 20A and 20B through which the screw shaft 10 passes, as shown in FIG. The two nuts 20A and 20B have a cylindrical shape in which the first nut 20A has an annular flange 25 and the second nut 20B has no flange.
FIG. 2 shows a longitudinal section of the circulation circuit portion of the first nut 20A. Since the configuration of the circulation circuit is the same for the two nuts 20A and 20B, the illustration and description of the circulation circuit are omitted for the second nut 20B.

同図に示すように、ねじ軸10の外周面には、螺旋状のねじ溝11が形成され、第一ナット20Aの内周面には、ねじ軸10のねじ溝11に対向する螺旋状のねじ溝21が形成されている。各ねじ溝11、21は、ゴシックアーチ形状に形成されている。これらねじ溝11、21により螺旋状の転動路40が設けられ、その転動路40に複数のボール30が転動自在に介装されている。本実施形態では、第一ナット20Aには、転動路40が二条構成されている。   As shown in the figure, a spiral thread groove 11 is formed on the outer peripheral surface of the screw shaft 10, and a spiral thread facing the thread groove 11 of the screw shaft 10 is formed on the inner peripheral surface of the first nut 20 </ b> A. A thread groove 21 is formed. Each thread groove 11, 21 is formed in a Gothic arch shape. A spiral rolling path 40 is provided by these thread grooves 11, 21, and a plurality of balls 30 are interposed in the rolling path 40 so as to freely roll. In the present embodiment, the first nut 20A has two rolling paths 40.

各転動路40には、ボール循環通路を有するリターンチューブ50が設けられている。リターンチューブ50は、ナット外周面に形成された平面部に固定金具60で固定されている。これにより、転動する複数のボール30が転動路40の一方の端部まで移動した後にリターンチューブ50に掬い上げられ、リターンチューブ50内のボール循環通路を通って反対側の端部に移動し、他方の端部から再び転動路40に戻る循環回路が構成されている。   Each rolling path 40 is provided with a return tube 50 having a ball circulation path. The return tube 50 is fixed to a flat portion formed on the outer peripheral surface of the nut with a fixing bracket 60. As a result, the plurality of rolling balls 30 move up to one end of the rolling path 40 and then are lifted up by the return tube 50 and moved to the opposite end through the ball circulation passage in the return tube 50. In addition, a circulation circuit is configured to return to the rolling path 40 from the other end.

ここで、このボールねじは、図3に要部の断面を示すように、二つのナット20A、20B相互の当接側の部分に定位置予圧付与機構1を備えている。本実施形態では、定位置予圧付与機構1として、一方の第一ナット20Aには、軸方向に延びる凸部2を設け、他方の第二ナット20Bには、この凸部2を収容可能な凹部5を設けている。
詳しくは、一方の第一ナット20Aは、図4に示すように、上記凸部2が、ねじ軸10と同軸の円筒状に形成され、他方のナット側の端面20tと一体に設けられている。円筒状の凸部2の外周面には、同図(b)に示すように、凸部2の外周面上の点対称な位置に、周方向に離隔する切欠きによって4つの平面が形成され、各平面を押圧面3A、3B、4A、4Bとして設けている。各押圧面3A、3B、4A、4Bは、ねじ軸1の軸線と並行であり、また、第一ナット20Aの外周面20gに形成された平面部(リターンチューブ50の装着面)に直交する平面とされている。
Here, as shown in FIG. 3, the ball screw is provided with a fixed position preload applying mechanism 1 in a contact side portion between the two nuts 20 </ b> A and 20 </ b> B. In the present embodiment, as the fixed position preload applying mechanism 1, one first nut 20A is provided with a convex portion 2 extending in the axial direction, and the other second nut 20B is a concave portion capable of accommodating this convex portion 2. 5 is provided.
Specifically, as shown in FIG. 4, one first nut 20 </ b> A has the convex portion 2 formed in a cylindrical shape coaxial with the screw shaft 10, and is provided integrally with an end surface 20 t on the other nut side. . On the outer peripheral surface of the cylindrical convex portion 4, four planes are formed by notches spaced in the circumferential direction at point-symmetric positions on the outer peripheral surface of the convex portion 2, as shown in FIG. Each plane is provided as a pressing surface 3A, 3B, 4A, 4B. Each pressing surface 3A, 3B, 4A, 4B is parallel to the axis of the screw shaft 1, and is a plane orthogonal to the plane portion (the mounting surface of the return tube 50) formed on the outer peripheral surface 20g of the first nut 20A. It is said that.

他方の第二ナット20Bは、図5および図3に示すように、第一ナット20Aの凸部2を収容可能な凹部5が、第一ナット20Aに当接する側の端面20fに設けられている。凹部5は、ねじ軸10と同軸の円筒状に形成され、凸部2の外周面と円筒状の凹部5の内周面とは緩い嵌め合いになっている。
さらに、第二ナット20Bの外周面20hには、図5(b)に示すように、上記凸部2の各押圧面3A、3B、4A、4Bと対向する位置(つまり、点対称な位置)に雌ねじ6A、6B、7A、7Bを4箇所に設けている。そして、図3に示すように、これら4箇所の雌ねじ6A、6B、7A、7Bに螺合する押しねじ8A、8B、9A、9Bがそれぞれ装着される。押圧面3A、3B、4A、4Bに対して押圧力を付与していない状態において、各雌ねじ6A、6B、7A、7Bの軸線は、対向する各押圧面3A、3B、4A、4Bに直交するように設けられている。
As shown in FIGS. 5 and 3, the other second nut 20 </ b> B is provided with a concave portion 5 capable of accommodating the convex portion 2 of the first nut 20 </ b> A on the end surface 20 f on the side in contact with the first nut 20 </ b> A. . The concave portion 5 is formed in a cylindrical shape coaxial with the screw shaft 10, and the outer peripheral surface of the convex portion 2 and the inner peripheral surface of the cylindrical concave portion 5 are loosely fitted.
Furthermore, on the outer peripheral surface 20h of the second nut 20B, as shown in FIG. 5 (b), the positions facing the respective pressing surfaces 3A, 3B, 4A, 4B of the convex portion 2 (that is, point-symmetric positions). Female screws 6A, 6B, 7A, 7B are provided at four locations. Then, as shown in FIG. 3, push screws 8A, 8B, 9A, and 9B that are screwed into these four female screws 6A, 6B, 7A, and 7B are mounted, respectively. In a state where no pressing force is applied to the pressing surfaces 3A, 3B, 4A, and 4B, the axes of the female screws 6A, 6B, 7A, and 7B are orthogonal to the opposing pressing surfaces 3A, 3B, 4A, and 4B. It is provided as follows.

ここで、図3において、4箇所の押しねじ8A、8B、9A、9Bのうち、点対称な位置に配置された二本の押しねじ8A、8Bが予圧付与用の押しねじの組となり、点対称な位置に配置された他の二本の押しねじ9A、9Bが予圧抜き用の押しねじの組となっている。これにより、4箇所の押しねじ8A、8B、9A、9Bを適宜に締め込んで凸部2に形成された押圧面3A、3B、4A、4Bを押圧して二つのナット20A、20B相互を軸回りで互いの位相をずらす力により予圧付与可能な定位置予圧付与機構1が構成されている。   Here, in FIG. 3, of the four push screws 8A, 8B, 9A, 9B, two push screws 8A, 8B arranged at point-symmetrical positions form a set of push screws for applying preload. The other two push screws 9A and 9B arranged at symmetrical positions form a set of push screws for preload release. As a result, the four pressing screws 8A, 8B, 9A, 9B are appropriately tightened to press the pressing surfaces 3A, 3B, 4A, 4B formed on the convex portion 2, and the two nuts 20A, 20B are pivoted together. A fixed-position preload applying mechanism 1 that can apply preload by a force that shifts the phase around each other is configured.

次に、本実施形態のボールねじの作用効果について説明する。
本実施形態のボールねじを組み付ける際は、二つのナット20A、20B相互の対向する面20tと20fとを当接させる。このとき、第一ナット20Aの押圧面3A、3B、4A、4Bと対向する位置に、第二ナット20Bの4箇所の雌ねじ6A、6B、7A、7Bが位置するように、第一ナット20Aの凸部2に、第二ナット20Bの凹部5を嵌合させる。第二ナット20Bの4箇所の雌ねじ6A、6B、7A、7Bには、上記4つの押しねじ8A、8B、9A、9Bを上記嵌合前または嵌合後に螺合する。
Next, the effect of the ball screw of this embodiment is demonstrated.
When the ball screw of this embodiment is assembled, the two nuts 20A and 20B are brought into contact with the opposing surfaces 20t and 20f. At this time, the first nut 20A is positioned such that the four female screws 6A, 6B, 7A, 7B of the second nut 20B are positioned at positions facing the pressing surfaces 3A, 3B, 4A, 4B of the first nut 20A. The concave portion 5 of the second nut 20 </ b> B is fitted into the convex portion 2. The four push screws 8A, 8B, 9A, and 9B are screwed into the four female screws 6A, 6B, 7A, and 7B of the second nut 20B before or after the fitting.

次いで、これら押しねじ8A、8B、9A、9Bを4箇所の雌ねじ6A、6B、7A、7Bに締め込んで、凸部2に形成された押圧面3A、3B、4A、4Bを押圧する。
このとき、二つのナット20A、20Bのリードの方向は、二本の押しねじ8A、8Bが締め込まれるときの回転方向が予圧を付与する方向に設定されているため、二本の押しねじ8A、8Bが予圧付与用の押しねじとして機能し、他の二本の押しねじ9A、9Bが予圧抜き用の押しねじとして機能する。
Next, these push screws 8A, 8B, 9A, 9B are fastened to the four female screws 6A, 6B, 7A, 7B, and the pressing surfaces 3A, 3B, 4A, 4B formed on the convex portion 2 are pressed.
At this time, the direction of the leads of the two nuts 20A and 20B is set to a direction in which the rotation direction when the two push screws 8A and 8B are tightened is applied to the pre-load, so the two push screws 8A , 8B function as a preloading push screw, and the other two push screws 9A, 9B function as preload releasing push screws.

これにより、これら4本の押しねじ8A、8B、9A、9Bを適宜に締め付けることにより、二つのナット20A、20B相互を軸回りで互いの位相をずらす力により予圧を与えるとともに、その予圧を与えた位置を保持することができる。よって、本実施形態のボールねじによれば、間座を使用することなく予圧を与えることができる。また、本実施形態のボールねじであれば、ナット全体の長さは、間座を有する通常のダブルナット方式のボールねじに比べて、同等またはそれ以下とすることができる。   As a result, by pre-tightening these four push screws 8A, 8B, 9A, 9B, the two nuts 20A, 20B are preloaded by a force that shifts their phases around the axis, and the preload is applied. Hold the position. Therefore, according to the ball screw of this embodiment, a preload can be given without using a spacer. Further, in the case of the ball screw according to the present embodiment, the entire length of the nut can be equal to or less than that of a normal double nut type ball screw having a spacer.

特に、本実施形態では、上記4箇所の押しねじ8A、8B、9A、9Bのうち、点対称な位置に配置された二本の予圧付与用の押しねじ8A、8Bと、点対称な位置に配置された他の二本の予圧抜き用の押しねじ9A、9Bとを有するので、点対称な位置に設けた二箇所の押しねじ8A、8Bと、押しねじ9A、9Bとにより、ナットをこじらせることなく、二つのナット20A、20B相互を軸回りで互いの位相をずらす力により予圧を付与することができるのである。   In particular, in the present embodiment, among the four push screws 8A, 8B, 9A, 9B, the two preload-applying push screws 8A, 8B arranged at point-symmetric positions are point-symmetrical positions. Since the other two preloading push screws 9A and 9B are arranged, the nut is twisted by the two push screws 8A and 8B and the push screws 9A and 9B provided at point-symmetric positions. Instead, the preload can be applied by the force that shifts the phases of the two nuts 20A and 20B around the axis.

なお、本発明に係るボールねじは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能なことは勿論である。
例えば、上記実施形態では、第一ナット20Aの凸部2は、ねじ軸1と同軸の円筒状に形成され、その4箇所の押圧面3A、3B、4A、4Bは、円筒状の凸部2の外周面に形成された切欠きによる面から形成されている例で説明したが、これに限定されるものではない。
It should be noted that the ball screw according to the present invention is not limited to the above embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the said embodiment, the convex part 2 of the 1st nut 20A is formed in the cylindrical shape coaxial with the screw shaft 1, and the four pressing surfaces 3A, 3B, 4A, 4B are the cylindrical convex parts 2. Although the example formed from the surface by the notch formed in the outer peripheral surface of this was demonstrated, it is not limited to this.

例えば、図6に第一ナット20Aの他の実施形態を示すように、周方向に離隔する複数の張り出し部から複数の凸部2A、2Bを形成し、4箇所の押圧面は、複数の凸部(張り出し部)2A、2Bの外面のうち、周方向を向く平面3A、4Aおよび平面3B、4Bからそれぞれ形成することができる。
また、例えば上記第一実施形態のボールねじでは、二つのナット20A、20Bのうち、フランジ25を有する第一ナット20Aに凸部2を設け、他方の第二ナット20Bに、凸部2を収容可能な凹部5を設けた例で説明したが、これに限らず、例えば図7に第二実施形態のボールねじを示すように、二つのナット20A、20Bのうち、フランジを有しない第二ナット20Bに、押圧面3、4を有する凸部2を設け、フランジ25を有する他方の第一ナット20Aに、凸部2を収容可能な凹部5および押しねじ8、9の組が螺合する雌ねじ6、7を設ける構成としてもよい。
For example, as shown in another embodiment of the first nut 20A in FIG. 6, a plurality of convex portions 2A and 2B are formed from a plurality of projecting portions spaced apart in the circumferential direction, and the four pressing surfaces have a plurality of convex portions. Of the outer surfaces of the portions (overhanging portions) 2A and 2B, they can be formed from the planes 3A and 4A and the planes 3B and 4B facing the circumferential direction, respectively.
Further, for example, in the ball screw of the first embodiment, the convex portion 2 is provided in the first nut 20A having the flange 25 out of the two nuts 20A and 20B, and the convex portion 2 is accommodated in the other second nut 20B. Although the example which provided the possible recessed part 5 was demonstrated, not only this but the 2nd nut which does not have a flange among two nuts 20A and 20B so that the ball screw of 2nd embodiment may be shown, for example in FIG. 20B is provided with the convex portion 2 having the pressing surfaces 3 and 4, and the other first nut 20A having the flange 25 is a female screw into which the pair of the concave portion 5 and the push screws 8 and 9 that can accommodate the convex portion 2 are screwed. 6 and 7 may be provided.

また、例えば、図8に示す第三実施形態のように、上述した定位置予圧付与機構1に加え、更に、定位置予圧付与機構1で付与された予圧状態を監視する予圧付与状態監視機構70を設けることができる。なお、この第三実施形態のボールねじは、上記第一実施形態のボールねじに対し、更に、予圧付与状態監視機構70を設けた点のみ異なるので、他の説明については省略する。   Further, for example, as in the third embodiment shown in FIG. 8, in addition to the above-described fixed position preload application mechanism 1, a preload application state monitoring mechanism 70 that monitors the preload state applied by the fixed position preload application mechanism 1 is also provided. Can be provided. The ball screw according to the third embodiment is different from the ball screw according to the first embodiment only in that a preload application state monitoring mechanism 70 is further provided.

同図に示すように、予圧付与状態監視機構70は、二つのナット20A、20Bが対向する面20tと20f相互間に作用する軸方向の力を検出可能な歪みセンサ80を有する。この例では、同図(b)に示すように、歪みセンサ80は、第一ナット20Aの端面20tに、周方向の4箇所に等間隔で配置されている。各歪みセンサ80は、信号線を介してコントローラ90に接続される。なお、この例では、歪みセンサ80を周方向の4箇所に等配した例を示したが、これに限らず、1または複数の歪みセンサ80により予圧付与状態監視機構70を構成してもよい。また、第一ナット20Aの端面20tに限らず、第二ナット20Bの端面20fに配置してもよい。   As shown in the figure, the preload application state monitoring mechanism 70 includes a strain sensor 80 capable of detecting an axial force acting between the surfaces 20t and 20f facing the two nuts 20A and 20B. In this example, as shown in FIG. 5B, the strain sensors 80 are arranged at equal intervals at four locations in the circumferential direction on the end face 20t of the first nut 20A. Each strain sensor 80 is connected to the controller 90 via a signal line. In this example, the example in which the strain sensors 80 are equally distributed at four locations in the circumferential direction is shown, but the present invention is not limited thereto, and the preload application state monitoring mechanism 70 may be configured by one or a plurality of strain sensors 80. . Moreover, you may arrange | position not only to the end surface 20t of 20 A of 1st nuts but to the end surface 20f of the 2nd nut 20B.

本実施形態では、第一ナット20Aの端面20tに、有底円筒状の凹部71が周方向の4箇所に等間隔で形成され、各凹部71の底面に雌ねじ73が軸方向に沿って形成されている。各凹部71内には、歪みセンサ80がそれぞれ収容される。各歪みセンサ80は、上記凹部71に嵌め込み可能な円筒状をなし、中心部には、雌ねじ73に固定するための締めねじ72を挿入可能な段付きの装着穴82が設けられている。歪みセンサ80としては、歪みゲージや、水晶圧電素子等を用いたロードセル(荷重計)を採用することができる。   In the present embodiment, bottomed cylindrical recesses 71 are formed at four intervals in the circumferential direction on the end surface 20t of the first nut 20A at equal intervals, and female threads 73 are formed along the axial direction on the bottom surface of each recess 71. ing. A strain sensor 80 is accommodated in each recess 71. Each strain sensor 80 has a cylindrical shape that can be fitted into the recess 71, and a stepped mounting hole 82 into which a fastening screw 72 for fixing to the female screw 73 can be inserted is provided at the center. As the strain sensor 80, a load cell using a strain gauge, a crystal piezoelectric element, or the like can be used.

歪みセンサ80で取得された、二つのナット20A、20Bが対向する面20tと20f相互間に作用する軸方向の力の検出値は、信号線を介してコントローラ90に入力される。コントローラ90は、予め設定された予圧付与状態監視処理のプログラムを実行して、経時変化による予圧抜け状態を随時に監視し、取得した軸方向の力の検出値に基づき予圧抜け状態を判定可能に構成されている。なお、予圧状態の判定は、予め設定されている予圧荷重値との比較等により行うことができる。   The detected value of the axial force acting between the surfaces 20t and 20f facing the two nuts 20A and 20B, acquired by the strain sensor 80, is input to the controller 90 via a signal line. The controller 90 executes a preload application state monitoring program set in advance to monitor the preload loss state due to changes over time, and can determine the preload loss state based on the acquired axial force detection value. It is configured. Note that the preload state can be determined by comparison with a preload value set in advance.

ボールねじの作動による経時変化により、例えばボール30または転動路40等が摩耗すると、定位置予圧付与機構1により当初に付与していた予圧が抜けた場合、二つのナット20A、20Bが対向する面20tと20f相互間に作用する軸方向の力が変化する。
これに対し、この第三実施形態のボールねじによれば、予圧付与状態監視機構70の各歪みセンサ80は、二つのナット20A、20Bが対向する面20tと20f相互間に作用する軸方向の力を検出できる。そして、コントローラ90は、経時変化による予圧抜け状態を随時に監視し、取得した軸方向の力の検出値に基づき、予圧抜け状態を判定することができる。
よって、この予圧付与状態監視機構70を備えた第三実施形態のボールねじによれば、経時変化による予圧抜け状態を随時に監視し、監視した予圧抜け状態に基づき、再予圧を付与すべきメンテナンス時期や、ボールねじの整備や交換時期を容易に判断することができる。
If, for example, the ball 30 or the rolling path 40 is worn due to a change with time due to the operation of the ball screw, the two nuts 20A and 20B face each other when the preload initially applied by the fixed position preload applying mechanism 1 is released. The axial force acting between the surfaces 20t and 20f changes.
On the other hand, according to the ball screw of the third embodiment, each strain sensor 80 of the preload application state monitoring mechanism 70 has an axial direction in which the two nuts 20A and 20B act between the opposing surfaces 20t and 20f. Force can be detected. Then, the controller 90 can monitor the preload loss state due to the change with time, and can determine the preload loss state based on the acquired detected value of the axial force.
Therefore, according to the ball screw of the third embodiment provided with the preload application state monitoring mechanism 70, the preload loss state due to the change with time is monitored at any time, and the maintenance to which the repreload is applied based on the monitored preload loss state. It is possible to easily determine the timing and the maintenance or replacement timing of the ball screw.

1 定位置予圧付与機構
2 凸部
3A、3B 押圧面(予圧付与用)
4A、4B 押圧面(予圧抜き用)
5 凹部
6A、6B 雌ねじ(予圧付与用)
7A、7B 雌ねじ(予圧抜き用)
8A、8B 押しねじ(予圧付与用)
9A、9B 押しねじ(予圧抜き用)
10 ねじ軸
11 (ねじ軸の)ねじ溝
20A 第一ナット
20B 第二ナット
21 (ナットの)ねじ溝
25 フランジ
30 ボール
40 転動路
50 リターンチューブ
60 固定金具
70 予圧付与状態監視機構
80 歪みセンサ
90 コントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixed position preload provision mechanism 2 Convex part 3A, 3B Press surface (For preload provision)
4A, 4B Press surface (for pre-load release)
5 Recess 6A, 6B Female thread (for preload application)
7A, 7B Female thread (for preload release)
8A, 8B set screw (for preloading)
9A, 9B Press screw (for preload release)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Thread shaft 11 Thread groove 20A (1st nut) 20A 1st nut 20B 2nd nut 21 Thread groove 25 (flank) 25 Flange 30 Ball 40 Rolling path 50 Return tube 60 Fixing bracket 70 Preload application state monitoring mechanism 80 Strain sensor 90 controller

Claims (5)

ねじ軸と、前記ねじ軸が貫通するとともに互いに当接する二つのナットと、前記二つのナット相互の当接側に設けられた定位置予圧付与機構とを備え、
前記定位置予圧付与機構は、前記二つのナットのうち、一方のナットに設けられて他方のナット側に向けて軸方向に延びる凸部と、他方のナットに設けられて前記一方のナットの凸部を収容可能な凹部と、前記凸部の外周面に形成された4箇所の押圧面と、前記他方のナットの外周面に前記凸部の押圧面とそれぞれ対向する位置に貫通形成された4箇所の雌ねじと、前記4箇所の雌ねじにそれぞれ螺合する4つの押しねじとを有し、
前記凸部は、周方向に離隔する複数の張り出し部から形成され、前記4箇所の押圧面は、前記複数の張り出し部の外面のうち周方向を向く面から形成されており、
前記4つの押しねじを締め込んで、前記凸部に形成された4箇所の押圧面を押圧して前記二つのナット相互を軸回りで互いの位相をずらす力により予圧を与えるとともにその予圧を与えた位置を保持することを特徴とするボールねじ。
A screw shaft, two nuts through which the screw shaft penetrates and abutting each other, and a fixed position preload applying mechanism provided on a contact side between the two nuts,
The fixed position preload applying mechanism includes a convex portion provided on one of the two nuts and extending in the axial direction toward the other nut, and a convex portion of the one nut provided on the other nut. A recess that can accommodate a portion, four pressing surfaces formed on the outer peripheral surface of the convex portion, and 4 formed through the outer peripheral surface of the other nut at positions facing the pressing surface of the convex portion. Having four female screws and four push screws screwed into the four female screws,
The convex portion is formed from a plurality of projecting portions spaced apart in the circumferential direction, and the four pressing surfaces are formed from a surface facing the circumferential direction among the outer surfaces of the plurality of projecting portions,
The four push screws are tightened to press the four pressing surfaces formed on the convex portion to give a preload by a force that shifts the phases of the two nuts around each other, and to apply the preload. A ball screw characterized by maintaining a fixed position.
前記4箇所の押圧面は、前記ねじ軸中心を対称点として、前記凸部上の点対称な位置に形成された4つの平面から構成され、
前記4箇所の雌ねじに螺合された4つの押しねじは、点対称な位置に配置された二本の押しねじが予圧付与用の押しねじの組となり、点対称な位置に配置された他の二本の押しねじが予圧抜き用の押しねじの組となっている請求項1に記載のボールねじ。
The four pressing surfaces are composed of four planes formed at point-symmetrical positions on the convex portion with the screw shaft center as a symmetric point,
The four push screws screwed into the four female screws are composed of two push screws arranged in a point-symmetrical position as a set of preload-giving push screws, and the other push screws arranged in a point-symmetrical position. The ball screw according to claim 1, wherein the two push screws are a set of push screws for preload release.
前記定位置予圧付与機構で付与された予圧状態を監視する予圧付与状態監視機構を有する請求項1または2に記載のボールねじ。 Ball screw according to claim 1 or 2 having a preloading state monitoring mechanism that monitors the preload imparted by the fixed position preload applying mechanism. 前記予圧付与状態監視機構は、前記二つのナットが対向する面相互間に作用する軸方向の力を検出可能な歪みセンサと、該歪みセンサで検出された前記軸方向の力の検出値を取得するコントローラとを有し、
前記コントローラは、経時変化による予圧抜け状態を随時に監視し、前記取得した軸方向の力の検出値に基づき予圧抜け状態を判定する請求項に記載のボールねじ。
The preload application state monitoring mechanism obtains a strain sensor capable of detecting an axial force acting between the opposing surfaces of the two nuts, and a detected value of the axial force detected by the strain sensor. And a controller to
The ball screw according to claim 3 , wherein the controller monitors a preload loss state due to a change with time, and determines the preload loss state based on the acquired detected value of the axial force.
前記歪みセンサは、前記二つのナットが対向する面の複数個所に形成された凹部にそれぞれ収容されている請求項に記載のボールねじ。 The ball screw according to claim 4 , wherein the strain sensors are respectively housed in recesses formed at a plurality of locations on a surface where the two nuts face each other.
JP2015108780A 2015-05-28 2015-05-28 Ball screw Active JP6561586B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015108780A JP6561586B2 (en) 2015-05-28 2015-05-28 Ball screw

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015108780A JP6561586B2 (en) 2015-05-28 2015-05-28 Ball screw

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016223493A JP2016223493A (en) 2016-12-28
JP6561586B2 true JP6561586B2 (en) 2019-08-21

Family

ID=57745412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015108780A Active JP6561586B2 (en) 2015-05-28 2015-05-28 Ball screw

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6561586B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220042583A1 (en) * 2019-04-17 2022-02-10 Thk Co., Ltd. Preload detectable screw device

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019078105A1 (en) 2017-10-19 2019-04-25 Thk株式会社 Screw device capable of detecting preload
TWM576632U (en) * 2018-11-12 2019-04-11 全球傳動科技股份有限公司 Smart ball screw device
JP7166185B2 (en) 2019-02-06 2022-11-07 Thk株式会社 Screw device with preload detection
US11268608B2 (en) 2019-07-22 2022-03-08 Hiwin Technologies Corp. Ball screw with a load condition feedback mechanism
JP6986532B2 (en) * 2019-08-09 2021-12-22 上銀科技股▲分▼有限公司 Ball screw
CN111188884B (en) * 2020-02-17 2021-05-18 常州机电职业技术学院 Anti-backlash mechanism suitable for double nut ball screw pair and double nut ball screw pair
KR102542680B1 (en) * 2021-05-28 2023-06-14 주식회사 씨티알모빌리티 Ball screw
KR102674509B1 (en) * 2021-08-18 2024-06-12 현대트랜시스 주식회사 Power transmission device for vehicle

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05138481A (en) * 1991-11-15 1993-06-01 Yotaro Hatamura Rectilinear guiding device with axial force detecting means
JPH08219249A (en) * 1994-12-16 1996-08-27 Ntn Corp Pre-loading device of ball screw
TW201422946A (en) * 2012-12-14 2014-06-16 Nat Univ Chung Cheng Ball screw allowing real-time monitoring and control of preload

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220042583A1 (en) * 2019-04-17 2022-02-10 Thk Co., Ltd. Preload detectable screw device
US11821497B2 (en) * 2019-04-17 2023-11-21 Thk Co., Ltd Preload detectable screw device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016223493A (en) 2016-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6561586B2 (en) Ball screw
TWI664365B (en) Ball screw with tilt detector
US9765866B2 (en) Backlash-free spindle nut
US10151342B2 (en) Rolling bearing arrangement having a strain sensor device
KR101532622B1 (en) Fastening apparatus and spring washer thereof
US9677958B2 (en) Preload device of a force measurement device
US20170082136A1 (en) Fastening structure
CN102472316A (en) Roller bearer fastening device
TW201501993A (en) Sprocket for bicycle
JP6094347B2 (en) Lock nut for ball screw device and ball screw device
JP2019074193A (en) Preload detectable screw device
CN107606066A (en) gear unit
JP6044514B2 (en) Thrust force measuring device and rolling mill
JP7166216B2 (en) Screw device with preload detection
JP6338140B2 (en) Separation distance adjustment mechanism and conveyance device
JP2012097800A (en) Cylindrical roller bearing and cylindrical roller bearing device
JP2017025994A (en) Fastening device
TWI667454B (en) Monitoring architecture for assembly accuracy between two components
CN105464986B (en) A kind of adjustable single screw compressor of star-wheel shafting
JPH04231712A (en) Lock combining counter lock unit
KR200492252Y1 (en) Smart ball screw device
CN109990762B (en) Ball screw with inclination detector
AU2017100784A4 (en) Easily-fixed tooling for turning a boss for a box
JP2008002647A (en) Locknut
JP7239318B2 (en) Vehicle mirror device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180524

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190320

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190416

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190613

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190625

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190708

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6561586

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150