JPH10148247A - Ball screw supporting mechanism for rotating nut - Google Patents
Ball screw supporting mechanism for rotating nutInfo
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- JPH10148247A JPH10148247A JP30662496A JP30662496A JPH10148247A JP H10148247 A JPH10148247 A JP H10148247A JP 30662496 A JP30662496 A JP 30662496A JP 30662496 A JP30662496 A JP 30662496A JP H10148247 A JPH10148247 A JP H10148247A
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H2025/2062—Arrangements for driving the actuator
- F16H2025/2096—Arrangements for driving the actuator using endless flexible members
Landscapes
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明はナット回転用ボー
ルネジ支持機構に係り、さらに詳しくは、特にボールナ
ットの回転において発生する熱による伸縮の影響を受け
ることのないナット回転用ボールネジ支持機構に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ball screw support mechanism for rotating a nut, and more particularly to a ball screw support mechanism for rotating a nut which is not affected by expansion and contraction caused by heat generated during rotation of the ball nut. is there.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図２を参照するに、従来よりよく知られ
ているナット回転用ボールネジ支持機構１としては、ボ
ールネジ３の両端をフレームＦに取付けられたボールネ
ジ支持ブロック５に設けられているカップリング７によ
り締付けて固定するものがある。2. Description of the Related Art Referring to FIG. 2, a ball screw support mechanism 1 for nut rotation, which is well known in the art, has a cup provided with a ball screw 3 at both ends of a ball screw support block 5 attached to a frame F. Some are fastened and fixed by a ring 7.
【０００３】このように回転が固定されたボールネジ３
に設けられたボールナット９は、回転しながらボールネ
ジ３に沿って往復動することにより、ボールナット９が
取付けられた図示省略の移動体を移動・位置決めする。The ball screw 3 whose rotation is fixed as described above
The ball nut 9 provided reciprocates along the ball screw 3 while rotating, thereby moving and positioning a moving body (not shown) to which the ball nut 9 is attached.
【０００４】このようなボールネジ支持機構１では、ボ
ールネジ３の両端を固定しているためねじり剛性が高
く、またボールネジ３の回転方向にバックラッシュが生
じないという利点がある。[0004] Such a ball screw support mechanism 1 has advantages in that since both ends of the ball screw 3 are fixed, the torsional rigidity is high, and backlash does not occur in the rotation direction of the ball screw 3.
【０００５】また、図３を参照するに、このボールネジ
支持機構１１では、ボールネジ１３の一方の端部（図３
中左側端部）をフレームＦに取付けられたボールネジ支
持ブロック１５Ｌに設けられているカップリング１７で
固定している。また、、ボールネジ１３の他方の端部
（図３中右側端部）にはキー溝１９が設けられており、
フレームＦに固定されたボールネジ支持ブロック１５Ｒ
に取付けられたキー２１を前記キー溝１９に係合させる
ことによりボールネジ１３の回転を防止するものであ
る。Referring to FIG. 3, in the ball screw support mechanism 11, one end of the ball screw 13 (FIG.
The middle left end portion) is fixed by a coupling 17 provided on a ball screw support block 15L attached to the frame F. A key groove 19 is provided at the other end (the right end in FIG. 3) of the ball screw 13.
Ball screw support block 15R fixed to frame F
The ball screw 13 is prevented from rotating by engaging the key 21 mounted on the key groove 19 with the key groove 19.
【０００６】さらに、図４に示されるボールネジ支持機
構２３では、ボールネジ２５の他方の端部（図４中右側
端部）に止め部材２７を取付け、この止め部材２７とボ
ールネジ支持ブロック２９との間にスプリング３１を設
けてある。従って、スプリング３１でボールネジ２５を
軸方向（図４中右方向）へ引っ張ることによりボールネ
ジ２５のガタツキを防止している。その他の構造は、前
述した図３に示される場合と同様である。Further, in the ball screw support mechanism 23 shown in FIG. 4, a stop member 27 is attached to the other end (the right end in FIG. 4) of the ball screw 25, and between the stop member 27 and the ball screw support block 29. Is provided with a spring 31. Accordingly, the spring 31 pulls the ball screw 25 in the axial direction (to the right in FIG. 4) to prevent the ball screw 25 from rattling. Other structures are the same as those shown in FIG.
【０００７】このようなボールネジ支持機構１１、２３
では、ボールネジ２５の回転を阻止するだけでなく、軸
方向の伸縮を許容するようになっている。[0007] Such ball screw support mechanisms 11, 23
In this configuration, not only the rotation of the ball screw 25 is prevented, but also expansion and contraction in the axial direction is allowed.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先に説
明したボールネジ支持機構１（図２に示した例）では、
ボールナット９が回転しながらボールネジ３に沿って往
復動する際に発生する熱によりボールネジ３に伸びが生
じるが、ボールネジ３の両端が固定されていて伸びるこ
とができないため、ボールネジ３がたわんだり、座屈し
たりするおそれがある。However, in the ball screw support mechanism 1 described above (the example shown in FIG. 2),
The heat generated when the ball nut 9 rotates and reciprocates along the ball screw 3 causes the ball screw 3 to expand. It may buckle.
【０００９】あるいは、ボールネジ支持ブロック５が変
形や変位することにより、ボールナット９のアライメン
トがずれて、移動時における異音の発生や、摩擦トルク
の変動を引き起こすおそれがあるという問題がある。Alternatively, the ball screw support block 5 is deformed or displaced, so that the alignment of the ball nut 9 is shifted, which may cause an abnormal noise during movement or a change in friction torque.
【００１０】続いて説明したボールネジ支持機構１１
（図３に示した例）およびボールネジ支持機構２３（図
４に示した例）では、キー２１とキー溝１９との間に隙
間（バックラッシュ）があるため、図示省略の移動体の
位置決め精度が低下するという問題がある。The ball screw support mechanism 11 explained subsequently
In the example shown in FIG. 3 and the ball screw support mechanism 23 (example shown in FIG. 4), since there is a gap (backlash) between the key 21 and the key groove 19, the positioning accuracy of the moving body not shown is omitted. Is reduced.
【００１１】また、ボールネジ１３の一方の端部で固定
しているだけなので、片持ち構造となっており、ねじり
剛性が低下するという問題がある。Further, since the ball screw 13 is only fixed at one end, the ball screw 13 has a cantilever structure, and there is a problem that torsional rigidity is reduced.
【００１２】この発明の目的は、以上のような従来の技
術に着目してなされたものであり、両端部においてボー
ルネジを固定すると共に軸方向の伸縮を吸収することの
できるナット回転用ボールネジ支持機構を提供すること
にある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to focus on the above-mentioned conventional technology, and a ball screw support mechanism for rotating a nut capable of fixing ball screws at both ends and absorbing expansion and contraction in the axial direction. Is to provide.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１による発明のナット回転用ボールネジ支
持機構は、ボールナットの回転によりボールナットが取
付けられた移動体をボールネジに沿って往復動させるナ
ット回転用ボールネジ支持機構であって、前記ボールネ
ジの一方の端部をフレームに取付けられた固定手段によ
り固定し、前記ボールネジの他方の端部を回転阻止する
がボールネジの軸方向変位を許容する半固定手段を設け
てなることを特徴とするものである。To achieve the above object, a ball screw supporting mechanism for rotating a nut according to the first aspect of the present invention moves a moving body on which a ball nut is mounted by rotating the ball nut along the ball screw. A nut rotating ball screw support mechanism for reciprocating, wherein one end of the ball screw is fixed by fixing means attached to a frame, and the other end of the ball screw is prevented from rotating, but the axial displacement of the ball screw is reduced. It is characterized in that it is provided with a semi-fixing means that allows it.
【００１４】従って、ボールナットを回転させることに
よりボールネジに沿って往復動させるが、ボールネジの
一方の端部は固定手段により完全にフレームに固定され
ると共に、他方の端部も半固定手段により回転が阻止さ
れているので、ボールネジは十分な剛性を確保すること
ができる。さらに、前記半固定手段はボールネジの軸方
向変位を許容するので、ボールナットの移動の際に発生
する熱によるボールネジの軸方向の変形は吸収される。Therefore, the ball nut is rotated to reciprocate along the ball screw. One end of the ball screw is completely fixed to the frame by the fixing means, and the other end is also rotated by the semi-fixing means. Is prevented, the ball screw can secure sufficient rigidity. Furthermore, since the semi-fixing means allows the ball screw to be displaced in the axial direction, the axial deformation of the ball screw caused by heat generated when the ball nut is moved is absorbed.
【００１５】請求項２による発明のナット回転用ボール
ネジ支持機構は、請求項１記載の半固定手段が、フレー
ムに固定されたベースブロックと、前記ボールネジを固
定すると共に前記ベースブロックに対して前記ボールネ
ジの軸方向変位を許容すべく弾性部材を介して回転阻止
の状態で固定されている可動ブロックと、を備えてなる
ことを特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a ball screw supporting mechanism for rotating a nut, wherein the semi-fixing means according to the first aspect fixes a base block fixed to a frame, the ball screw, and the ball screw with respect to the base block. And a movable block which is fixed in a state of preventing rotation through an elastic member so as to allow axial displacement of the movable block.
【００１６】従って、ボールネジの他方の端部を固定す
る可動ブロックは、フレームに固定されたベースブロッ
クに弾性部材により回転を阻止した状態で固定されてい
るのでボールネジの他方の端部も回転しない。また、可
動ブロックは、弾性部材の変形によりボールネジの軸方
向変位を許容する。Accordingly, since the movable block for fixing the other end of the ball screw is fixed to the base block fixed to the frame in a state where the rotation is prevented by the elastic member, the other end of the ball screw also does not rotate. Further, the movable block allows axial displacement of the ball screw due to deformation of the elastic member.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態の例
を図面に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１８】図１に示されるボールネジ支持機構３３で
は、ボールネジ３５の一端（ここでは左側端部）をフレ
ームＦに固定された基準側ブロック３７に取付けられて
いるカップリング３９により固定されている。この基準
側ブロック３７に設けられているカップリング３９で
は、摩擦力によりボールネジ３５を回転方向のみなら
ず、軸方向（図１中左右方向）にも固定している。In the ball screw support mechanism 33 shown in FIG. 1, one end (here, the left end) of the ball screw 35 is fixed by a coupling 39 attached to a reference block 37 fixed to the frame F. In the coupling 39 provided in the reference side block 37, the ball screw 35 is fixed not only in the rotational direction but also in the axial direction (the left-right direction in FIG. 1) by the frictional force.
【００１９】また、ボールネジ３５の他端（ここでは右
側端部）は、フレームＦに設けられた半固定ブロック４
１に取付けられているカップリング３９により固定され
ている。The other end (here, right end) of the ball screw 35 is connected to the semi-fixed block 4 provided on the frame F.
It is fixed by a coupling 39 attached to the first.
【００２０】この半固定ブロック４１はフレームＦに固
定されているベースブロック４３と、このベースブロッ
ク４３の中心側においてボールネジ３５の軸方向へ移動
可能に設けられていると共に、中心部にカップリング３
９を有するカップリングケース４５とを有しており、カ
ップリングケース４５は弾性部材としてのフランジ４７
を介してベースブロック４３にボルト４９止めされてい
る。The semi-fixed block 41 is provided on a base block 43 fixed to the frame F, and is provided on the center side of the base block 43 so as to be movable in the axial direction of the ball screw 35.
9, the coupling case 45 includes a flange 47 as an elastic member.
Are fixed to the base block 43 via bolts 49.
【００２１】すなわち、カップリングケース４５にボー
ルネジ３５の軸方向の力が作用すると、ベースブロック
４３に対してフランジ４７が変形する範囲で軸方向へ移
動可能となっているので、ボールネジ３５は半固定ブロ
ック４１により回転方向は完全に固定されているが、軸
方向へは若干の移動が可能となっている。That is, when the axial force of the ball screw 35 acts on the coupling case 45, the ball screw 35 can be moved in the axial direction within a range where the flange 47 is deformed with respect to the base block 43. Although the rotation direction is completely fixed by the block 41, it can be slightly moved in the axial direction.
【００２２】ボールネジ３５にはボールナット５１が軸
方向へ移動可能に設けられており、このボールナット５
１は移動体５３に回転自在に支持されている。移動体５
３にはボールナット５１を回転駆動するための駆動モー
タ５５が取付けられており、回転駆動軸５７には駆動プ
ーリ５９が取付けられている。また、ボールナット５１
には従動プーリ６１が一体的に取付けられており、駆動
プーリ５９と従動プーリ６１との間には歯付きベルト６
３が巻回されている。A ball nut 51 is provided on the ball screw 35 so as to be movable in the axial direction.
1 is rotatably supported by the moving body 53. Moving object 5
A drive motor 55 for rotating and driving the ball nut 51 is attached to 3, and a drive pulley 59 is attached to the rotation drive shaft 57. Also, the ball nut 51
, A driven pulley 61 is integrally attached, and a toothed belt 6 is provided between the driving pulley 59 and the driven pulley 61.
3 is wound.
【００２３】従って、駆動モータ５５により駆動プーリ
５９を経て歯付きベルト６３を回転走行せしめると、従
動プーリ６１が回転駆動されてボールナット５１が回転
されるので、移動体５３はボールネジ３５に沿って左右
方向へ移動する。Accordingly, when the toothed belt 63 is rotated and driven by the drive motor 55 via the drive pulley 59, the driven pulley 61 is rotated and the ball nut 51 is rotated, so that the moving body 53 moves along the ball screw 35. Move left and right.
【００２４】なお、図示していないが、通常は、移動体
５３がボールナット５１と一体で回転することがないよ
うに、例えばリニアガイドをボールネジ３５に沿ってフ
レームＦ側に設け、このリニアガイドに沿って走行自在
のリニアガイドベアリングを移動体５３に設けるのが一
般的である。Although not shown, usually, for example, a linear guide is provided on the frame F along the ball screw 35 so that the moving body 53 does not rotate integrally with the ball nut 51. In general, a linear guide bearing that can travel along the moving body 53 is provided on the moving body 53.
【００２５】以上の結果から、ボールネジ３５は両端が
固定されているので、十分な剛性を保持することができ
ると共に、ボールナット５１の移動の際に発生する熱に
よる軸方向の伸縮はカップリングケース４５とベースブ
ロック４３に取付けているフランジ４７の変形により吸
収されるので、熱膨張に伴う変形やアライメントの変化
を防止することができ、ボールナット５１移動時の異音
の発生や、摩擦トルクの変動を防止することができる。From the above results, since both ends of the ball screw 35 are fixed, sufficient rigidity can be maintained, and the expansion and contraction in the axial direction due to the heat generated when the ball nut 51 moves is prevented by the coupling case. 45 and the deformation of the flange 47 attached to the base block 43, the deformation and alignment change due to thermal expansion can be prevented. Fluctuations can be prevented.
【００２６】なお、この発明は前述の実施の形態に限定
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be embodied in other modes by making appropriate changes.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よるナット回転用ボールネジ支持機構では、ボールナッ
トを回転させることにより、ボールナットをボールネジ
に沿って往復動させるが、ボールネジの一方の端部は固
定手段により完全に固定されると共に、他方の端部も半
固定手段により回転が阻止されているので、ボールネジ
は十分な剛性を確保することができる。さらに、前記半
固定手段はボールネジの軸方向変位を許容するので、ボ
ールナットの移動の際に発生する熱によるボールネジの
軸方向の変形は吸収される。このため、熱による伸長で
ボールネジが軸直角方向へ変位したりアライメントが変
化することを防止でき、ボールナット移動時における異
音の発生や摩擦トルクの変動を防止することができる。As described above, in the ball screw supporting mechanism for rotating a nut according to the first aspect of the present invention, the ball nut is reciprocated along the ball screw by rotating the ball nut. Since the portion is completely fixed by the fixing means and the other end is also prevented from rotating by the semi-fixing means, the ball screw can secure sufficient rigidity. Furthermore, since the semi-fixing means allows the ball screw to be displaced in the axial direction, the axial deformation of the ball screw caused by heat generated when the ball nut is moved is absorbed. For this reason, it is possible to prevent the ball screw from being displaced in the direction perpendicular to the axis or changing the alignment due to the heat extension, and it is possible to prevent generation of abnormal noise and fluctuation of friction torque when the ball nut is moved.
【００２８】請求項２の発明によるナット回転用ボール
ネジ支持機構では、請求項１記載のボールネジの他方の
端部を固定する可動ブロックは、フレームに固定された
ベースブロックに弾性部材により回転を阻止した状態で
固定されているのでボールネジの他方の端部も回転しな
い。このため、十分な剛性を確保すると共に、バックラ
ッシュが生じないので正確な位置決めが可能になる。ま
た、可動ブロックは、弾性部材の変形によりボールネジ
の軸方向変位を許容するので、ボールナットの移動時の
熱による伸長でボールネジが軸直角方向へ変位したり、
アライメントが変化することが防止でき、ボールナット
移動時における異音の発生や摩擦トルクの変動を防止す
ることができる。In the ball screw supporting mechanism for rotating a nut according to the second aspect of the present invention, the movable block for fixing the other end of the ball screw according to the first aspect is prevented from rotating by the elastic member on the base block fixed to the frame. Since it is fixed in a state, the other end of the ball screw does not rotate. For this reason, sufficient rigidity is ensured, and since no backlash occurs, accurate positioning becomes possible. In addition, the movable block allows the ball screw to be displaced in the axial direction due to deformation of the elastic member.
A change in alignment can be prevented, and generation of abnormal noise and fluctuation of friction torque during movement of the ball nut can be prevented.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】この発明にかかるナット回転用ボールネジ支持
機構の全体を示す一部省略の正面図である。FIG. 1 is a partially omitted front view showing an entire nut rotating ball screw support mechanism according to the present invention.
【図２】従来のナット回転用ボールネジ支持機構を示す
一部省略の正面図である。FIG. 2 is a partially omitted front view showing a conventional nut rotation ball screw support mechanism.
【図３】従来のナット回転用ボールネジ支持機構を示す
別の例を示す一部省略の正面図である。FIG. 3 is a partially omitted front view showing another example of a conventional nut rotation ball screw support mechanism.
【図４】従来のナット回転用ボールネジ支持機構を示す
さらに別の例を示す一部省略の正面図である。FIG. 4 is a partially omitted front view showing still another example of a conventional nut rotation ball screw support mechanism.
３３ ボールネジ支持機構 ３５ ボールネジ ３７ 基準側ブロック（固定手段） ４１ 半固定ブロック（半固定手段） ４７ フランジ（弾性部材） ５１ ボールナット 33 ball screw support mechanism 35 ball screw 37 reference side block (fixing means) 41 semi-fixed block (semi-fixing means) 47 flange (elastic member) 51 ball nut
Claims (2)
が取付けられた移動体をボールネジに沿って往復動させ
るナット回転用ボールネジ支持機構であって、前記ボー
ルネジの一方の端部をフレームに取付けられた固定手段
により固定し、前記ボールネジの他方の端部を回転阻止
するがボールネジの軸方向変位を許容する半固定手段を
設けてなることを特徴とするナット回転用ボールネジ支
持機構。1. A nut rotation ball screw support mechanism for reciprocating a moving body on which a ball nut is attached along a ball screw by rotation of the ball nut, wherein one end of the ball screw is fixed to a frame. A ball screw support mechanism for rotating a nut, wherein the ball screw support mechanism is provided with semi-fixing means for fixing the other end of the ball screw and preventing rotation of the other end of the ball screw, but allowing axial displacement of the ball screw.
たベースブロックと、前記ボールネジを固定すると共に
前記ベースブロックに対して前記ボールネジの軸方向変
位を許容すべく弾性部材を介して回転阻止の状態で固定
されている可動ブロックと、を備えてなることを特徴と
する請求項１記載のナット回転用ボールネジ支持機構。2. The semi-fixing means comprises: a base block fixed to a frame; and a rotation block for fixing the ball screw and an elastic member for allowing an axial displacement of the ball screw with respect to the base block. The ball screw support mechanism for nut rotation according to claim 1, further comprising a movable block fixed in a state.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30662496A JPH10148247A (en) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | Ball screw supporting mechanism for rotating nut |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30662496A JPH10148247A (en) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | Ball screw supporting mechanism for rotating nut |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10148247A true JPH10148247A (en) | 1998-06-02 |
Family
ID=17959335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30662496A Pending JPH10148247A (en) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | Ball screw supporting mechanism for rotating nut |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10148247A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013092790A (en) * | 2008-12-30 | 2013-05-16 | Cellavision Ab | Analyzer for optical analysis of biological specimen |
| CN105157979A (en) * | 2015-09-07 | 2015-12-16 | 南京工艺装备制造有限公司 | Method for detecting ball screw pair assembling quality |
-
1996
- 1996-11-18 JP JP30662496A patent/JPH10148247A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013092790A (en) * | 2008-12-30 | 2013-05-16 | Cellavision Ab | Analyzer for optical analysis of biological specimen |
| US9180593B2 (en) | 2008-12-30 | 2015-11-10 | Cella Vision AB | Analyser for optical analysis of a biological specimen |
| US9676095B2 (en) | 2008-12-30 | 2017-06-13 | Cellavision Ab | Analyser for optical analysis of a biological specimen |
| US9776322B2 (en) | 2008-12-30 | 2017-10-03 | Cellavision Ab | Analyser for optical analysis of a biological specimen |
| CN105157979A (en) * | 2015-09-07 | 2015-12-16 | 南京工艺装备制造有限公司 | Method for detecting ball screw pair assembling quality |
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