JPH0473450A - ボールねじユニット及びこれを利用した伸縮装置 - Google Patents
ボールねじユニット及びこれを利用した伸縮装置Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
利用されるボールねじユニット及びこれを利用した伸縮
装置に関する。
ダを相対的に移動させ、これらスライダによって構成さ
れた可動体の長さを適宜調整する伸縮装置は、機械装置
のスライドカバーや各種構造物の扉、工業用ロボットの
アーム等に使用されている。
直線運動に変換して上記スライダを相互にスライドさせ
る機構としては、例えば、モータ等に接続されたピニオ
ンによってスライダに固定されたラックを直線駆動する
方式や、ワイヤーの巻取によってスライダに固定された
滑車を引張る方式等が一般的である。
としては、例えば第8図に示すようなものがある。具体
的には、被加工物aに対して所定の加工を行なうツール
部すをロボット本体eに支持する伸縮アームCとして用
いられており、ツール部すを待機ポジション(第8図内
実線)と加工ポジション(第8図内実線)との間で往復
運動させて、生産ラインd上を一定の間隔で連続的に送
られてくる被加工物aに対してツール部すを繰返しアプ
ローチさせる手段として使用されている。
は、その性能として以下の点が要求される。
部を正確な加工ポジションに送り込む役割を担っている
ので、伸縮量に誤差がある場合には繰り返し運動によっ
て当該誤差が累積し、ツール部を正確な加工ポジション
に送り込むことかできないからである。
においては、ツール部を待機ポジションから加工ポジシ
ョンに送り込む速度、加工ポジションから待機ポジショ
ンに退ける速度が生産ラインの速度、すなわち生産効率
と密接に結びついているからである。
能化が要求され、ロボット本体あるいはツール部の周辺
には種々の機器を搭載する必要が生じている。それ故、
軽量コンパクトなロボットを設計するにあたっては、伸
縮装置もコンパクト化、軽量化が要求されるものである
。
の停止あるいは反転時に各スライダに移動誤差が発生し
易いので、繰返し運動における伸縮運動の精度が悪く、
且つ、高速適度時にガタつきが発生し易いといった問題
点を有している。
装置では、ロボットアームの軽量化、コンパクト化の要
求に充分に応えられないといった問題点も生じている。
の目的とするところは、高精度、高速、且つ、軽量コン
パクトな伸縮装置の設計を可能とするボールねじユニッ
トを提供することにおる。
用した高精度、高速、且つ、軽量コンパクトな伸縮装置
を提供することにある。
トは、互いに逆ねじの関係にある第一の螺旋状ボール転
走溝及び第二の螺旋状ボール転走溝が形成されると共に
、上記第一の螺旋状ボール転走溝と交差するよう軸方向
に沿って直線状ボール転走溝が形成されたねじ軸と、固
定部に回転可能に支持されると共に上記直線状ボール転
走溝と相俟ってボールを挟み込み、上記ねじ軸にトルク
を伝達するスプラインナツトと、上記固定部に係止され
ると共に上記第一の螺旋状ボール転走溝と相俟ってボー
ルを挟み込み、上記ねじ軸の回動に伴ないこれを軸方向
に推進する第一のボールねじナツトと、上記第二の螺旋
状ボール転走溝と相俟ってボールを挟み込み、上記ねじ
軸の回動に伴ない移動する第二のボールねじナツトとか
らなることを特徴とするものである。
一の螺旋状ボール転走溝及び第二の螺旋状ボール転走溝
が形成されると共に、上記第一の螺旋状ボール転走溝と
交差するよう軸方向に沿って直線状ボール転走溝が形成
されたねじ軸と、固定部に回転可能に支持されると共に
上記直線状ボール転走溝と相俟ってボールを挟み込み、
上記ねじ軸にトルクを伝達するスプラインナツトと、上
記固定部に係止されると共に上記第一の螺旋状ボール転
走溝と相俟ってボールを挟み込み、上記ねじ軸の回動に
伴ないこれを軸方向に推進する第一のボールねじナツト
と、上記第二の螺旋状ボール転走溝と相俟ってボールを
挟み込み、上記ねじ軸の回動に伴ない移動する第二のボ
ールねじナツトと、相互にスライドする複数のスライダ
から伸縮自在に形成され、両端部のスライダが夫々上記
固定部と第二のボールねじナツトとに連結された可動体
とから構成されることを特徴とするものである。
は以下のような動作をする。すなわち、モータ等の原動
機によって上記スプラインナツトにトルクを伝達してね
じ軸を回転させると、固定部に係止された第一のボール
ねじナツトによりねじ軸が軸方向にストロークする一方
、第二のボールねじナツトはねじ軸のストローク方向と
同一方向にねじ軸外周面を移動するのである。
螺旋状ボール転走溝とは、必ずしも同一のリードで形成
される必要は無く、又、これら螺旋状ボール転走溝の形
成領域の長さも夫々適宜設計変更して差し支えない。但
し、固定部に対する第二のボールねじナツトのストロー
ク量を最大にするという観点からすれば、第一のボール
ねじナツトが第一螺旋状ボール転走溝の形成領域を移動
するのに要する時間と、第二のボールねじナツトが第二
の螺旋状ボール転走溝の形成領域を移動するのに要する
時間とが等しくなるよう、各転走溝のリード及び形成領
域の長さを決定することが必要である。
トからねじ軸に伝達されるトルクの大きさ等によってそ
の条数を適宜設計変更して差し支えない。
ルねじナツトの移動に伴なって自在に伸縮し、且つ、第
二のボールねじナツトがねじ軸と共に回転するのを防止
できるもであれば、スライダの数や形状等を適宜設計変
更して差し支えない。
動体を配置すれば伸縮機能を持つロボットアームとする
ことができるほか、スライダ形状を板状とすれば各種構
造物の自動開閉扉とすることができる。
ねじ軸がストロークする一方、第二のボールねじナツト
がねじ軸に対してストロークするので、コンパクトな構
成で第二のボールねじナツトの固定部に対する移動量を
大きく設定できるほかその移動が高速化する。
によれば、軽」且つコンパクトな構造で、ロングストロ
ークの高速伸縮運動を可動体に与えることができる外、
ボールを用いた転がり軸受によって伸縮運動を得るので
、ボールに予圧を付与することでスライダの移動誤差や
ガタつきを可及的に小さくすることが可能となる。
及びこれを利用した伸縮装置を詳細に説明する。
すものであり、複数条のボール転走溝が形成されたねじ
軸1と、固定部8に回転可能に支持されて上記ねじ軸1
にトルクを伝達するスプラインナツト2と、固定部8に
配設されて上記ねじ軸1を軸方向にストロークさせる第
一のボールねじナツト3と、ねじ軸1の回動に伴なって
軸方向にストロークする第二のボールねじナツト4とか
ら構成されている。
旋状ボール転走溝11と第二の螺旋状ボール転走溝12
とが同一のリードで形成されており、前者には上記第一
のボールねじナツト3が螺合する一方、後者には上記第
二のボールねじナツト4が螺合してる。又、ねじ軸1の
一部には、上記スプラインナツト2を案内するための直
線状ボール転走溝13が第一の螺旋状ボール転走溝11
と交差するように3条形成されている。
うに、上記直線状ボール転走溝13と相俟ってボール2
1を挟み込む負荷ボール溝22を有すると共に、この負
荷ボール溝22と対をなす無負荷ボール溝23及びこれ
ら各溝の両端を連通ずる円周方向の案内溝が形成された
ナツト本体24と、このナツト本体24内に嵌挿され、
上記負荷ボール溝22を転走する負荷ボール21aを保
持整列させる長孔25を有すると共に、上記無負荷ボー
ル溝23及び案内溝と相俟って無負荷ボール21bの循
環路を形成する樹脂製ボール保持器26とから構成され
ている。
てアンギュラコンタクトベアリングの外輪28が設けら
れてあり、外輪28に対して上記ナツト本体24が自在
に回転可能となっている。
ルト結合等の手段で固定部8に固定することで、ナツト
本体24を貫通するねじ軸1に回転運動、往復運動ある
いはこれらの複合運動を自在に与えることが可能となっ
ている。
5図に示すように、第一の螺旋状ボール転走溝11と相
俟ってボール31を挟み込む螺旋状負荷ボール溝32を
内周面に有すると共に、無負荷ボールの転走孔33が穿
設され、外周面には固定用の7ランジ部34が形成され
たナツト本体35と、このナツト本体35の軸方向両端
面に固定され、螺旋条負荷ボール溝32と上記転走孔3
3とを連通ずるエンドキャップ36とから構成されてい
る。
じナツト3と同様なナツト本体旧とエンドギャップ42
とから構成されているが、ナツト本体41の内周面に形
成された螺旋状負荷ボール転走溝43は第一のボールね
じナツト3と逆ねじに形成され、ねじ軸1の第二の螺旋
状ボール転走溝12と相俟ってボール44を挟み込むよ
うになっている以上のように構成された本実施例のボー
ルねじユニットの基本的な使用態様は第1図に一点鎖線
で示す通りである。すなわち、スプラインナツト2に組
付けられた外輪28及び第一のボールねじナツト3を固
定部8に固定する一方、往復運動させる移動体5に第二
のボールねじナツト4を固定し、スプラインナツト2の
ナツト本体24に取付けたプーリー6を介してモータ等
(図示せず)の回転運動をナツト本体24に伝達するの
である。
運動がねじ軸1に伝達されると、ねじ軸1には第一のボ
ールねじナツト3による軸方向の直線運動が与えられる
一方、第二のボールねじナツト4にはねじ軸1に沿った
直線運動か発生する。
構成した伸縮装置の第一実施例を表すものであり、夫々
、短縮時、伸長時の状態を示している。
72.73を軸方向へ相互にスライド可能に、且つ、円
周方向へは回転不能に連結した可動体7がねじ軸1を覆
うように固定されており、最少径のスライダ73(以下
、出力スライダ)の一端には上記第二のボールねじナツ
ト4が固定されている。
一対の滑り軸受74によって連結されており、伸長時あ
るいは短縮時において可動体7に撓みや歪みが発生する
のを防止している。
、タイミングベルト8を介してステッピングモータHが
接続されている。
タHに駆動パルスを与えてねじ軸1を所定角度回転させ
ることにより、第二のボールねじナツト4に固定された
出力スライダ73が第−及び第二の螺旋状ボール転走溝
11,12のリードに応じてストロークし、可動体7を
任意の長さに自在に伸縮させることができるのである。
ールねじユニットの精度をそのまま出力スライダ73の
移動精度として利用でき、繰返し伸縮運動における出力
スライダ73の移動精度、すなわち可動体7の伸縮精度
の高精度化を期待することができる。
ト4のストローク速度の和が出力スライダ73の移動速
度となるので、モータHの低速回転で可動体7に高速の
伸縮運動が発生する利点も有している。
在な可動体7を配設するのみの簡易な構造で高精度の伸
縮運動を得られ、装置の軽量化及びコンパクト化を容易
に行ない得るものである。
ボールねじユニットを説明したが、ボールねじユニット
の使用はこれに限定されるものではなく、コンパクトな
装置構成で高速、且つ、高精度の往復運動が要求される
機器の送り装置として利用することも可能である。
によれば、コンパクトな装置構成で第二のボールねじナ
ツトの固定部に対する移動量及び移動速度を大きく設定
することが可能であり、軽量、コンパクト、且つ、高速
の伸縮装置を容易に設計することが可能となる。
によれば、装置の軽量化、コンパクト化、伸縮運動の高
速化を達成できる外、ボールに予圧を付与することによ
ってスライダを精度良く、ガタつきなく移動させること
ができ、繰返し精度の高い伸縮運動を得ることが可能と
なる。
す正面断面図、第2図及び第3図は第一実施例に係るス
プラインナツトを示す正面及び側面断面図、第4図及び
第5図は第一実施例に係る第一のボールねじナツトを示
す正面及び側面断面図、第6図は本発明の伸縮装置の短
縮時の状態を示す概略図、第7図は本発明の伸縮装置の
伸長時の状態を示す概略図、第8図は伸縮装置を利用し
た工業用ロボットの一例を示す概略図である。 [符号説明] 1:ねじ軸 2ニスプラインナツト3:第一の
ボールねじナツト 4:第二のボールねじナツト 7:可動体 11:第一の螺旋状ボール転走溝 12:第二の螺旋状ボール転走溝 13:直線状ボール転走溝 71.72,73ニスライダ B二固定部
Claims (2)
- (1)互いに逆ねじの関係にある第一の螺旋状ボール転
走溝及び第二の螺旋状ボール転走溝が形成されると共に
、上記第一の螺旋状ボール転走溝と交差するよう軸方向
にそって直線状ボール転走溝が形成されたねじ軸と、固
定部に回転可能に支持されると共に上記直線状ボール転
走溝と相俟ってボールを挟み込み、上記ねじ軸にトルク
を伝達するスプラインナットと、上記固定部に係止され
ると共に上記第一の螺旋状ボール転走溝と相俟つてボー
ルを挟み込み、上記ねじ軸の回動に伴ないこれを軸方向
に推進する第一のボールねじナットと、上記第二の螺旋
状ボール転走溝と相俟ってボールを挟み込み、上記ねじ
軸の回動に伴ない移動する第二のボールねじナットとか
らなることを特徴とするボールねじユニット。 - (2)互いに逆ねじの関係にある第一の螺旋状ボール転
走溝及び第二の螺旋状ボール転走溝が形成されると共に
、上記第一の螺旋状ボール転走溝と交差するよう軸方向
に沿って直線状ボール転走溝が形成されたねじ軸と、固
定部に回転可能に支持されると共に上記直線状ボール転
走溝と相俟つてボールを挟み込み、上記ねじ軸にトルク
を伝達するスプラインナットと、上記固定部に係止され
ると共に上記第一の螺旋状ボール転走溝と相俟ってボー
ルを挟み込み、上記ねじ軸の回動に伴ないこれを軸方向
に推進する第一のボールねじナットと、上記第二の螺旋
状ボール転走溝と相俟ってボールを挟み込み、上記ねじ
軸の回動に伴ない移動する第二のボールねじナットと、
相互にスライドする複数のスライダから伸縮自在に形成
され、両端部のスライダが夫々上記固定部と第二のボー
ルねじナットとに連結された可動体とから構成されるこ
とを特徴とする伸縮装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18531190A JPH0660671B2 (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | ボールねじユニット及びこれを利用した伸縮装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18531190A JPH0660671B2 (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | ボールねじユニット及びこれを利用した伸縮装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0473450A true JPH0473450A (ja) | 1992-03-09 |
JPH0660671B2 JPH0660671B2 (ja) | 1994-08-10 |
Family
ID=16168631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18531190A Expired - Lifetime JPH0660671B2 (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | ボールねじユニット及びこれを利用した伸縮装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0660671B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05332416A (ja) * | 1992-05-27 | 1993-12-14 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 一軸複合動作ユニット |
KR100395555B1 (ko) * | 2000-02-28 | 2003-08-25 | 삼성전자주식회사 | 신축 암을 갖는 산업용 로봇 |
JP2010169254A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-08-05 | Hiihaisuto Seiko Kk | 回転軸受付き直動案内装置 |
KR101705018B1 (ko) * | 2015-09-16 | 2017-02-09 | 강인철 | 이송기능을 갖는 베벨감속기 및 이를 이용한 이송장치 |
CN114366306A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-04-19 | 上海市胸科医院 | 伸缩结构及医疗机器人末端执行机构 |
CN115273602A (zh) * | 2022-08-08 | 2022-11-01 | 天津航天机电设备研究所 | 一种多级伸缩机构 |
-
1990
- 1990-07-16 JP JP18531190A patent/JPH0660671B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05332416A (ja) * | 1992-05-27 | 1993-12-14 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 一軸複合動作ユニット |
KR100395555B1 (ko) * | 2000-02-28 | 2003-08-25 | 삼성전자주식회사 | 신축 암을 갖는 산업용 로봇 |
JP2010169254A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-08-05 | Hiihaisuto Seiko Kk | 回転軸受付き直動案内装置 |
KR101705018B1 (ko) * | 2015-09-16 | 2017-02-09 | 강인철 | 이송기능을 갖는 베벨감속기 및 이를 이용한 이송장치 |
CN114366306A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-04-19 | 上海市胸科医院 | 伸缩结构及医疗机器人末端执行机构 |
CN114366306B (zh) * | 2022-01-11 | 2023-09-01 | 上海市胸科医院 | 伸缩结构及医疗机器人末端执行机构 |
CN115273602A (zh) * | 2022-08-08 | 2022-11-01 | 天津航天机电设备研究所 | 一种多级伸缩机构 |
CN115273602B (zh) * | 2022-08-08 | 2023-10-20 | 天津航天机电设备研究所 | 一种多级伸缩机构 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0660671B2 (ja) | 1994-08-10 |
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