JPS5821053A - Linear motion device - Google Patents
Linear motion deviceInfo
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- JPS5821053A JPS5821053A JP11587481A JP11587481A JPS5821053A JP S5821053 A JPS5821053 A JP S5821053A JP 11587481 A JP11587481 A JP 11587481A JP 11587481 A JP11587481 A JP 11587481A JP S5821053 A JPS5821053 A JP S5821053A
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- JP
- Japan
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- ball
- screw
- male screw
- rod
- motor
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
- F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は直線運動装置、更に詳しくはモータの回転をボ
ールネジによって直線運動に変換する直線運動装置ｘ関
するものである。そして直線運動する進退杆はロボット
アームとして任意の位置にて停止させるようにするのに
好適なものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a linear motion device, and more particularly to a linear motion device x that converts rotation of a motor into linear motion using a ball screw. The linearly moving forward and backward lever is suitable for stopping the robot arm at any desired position.
従来この種の直線運動装置は特開昭５５−４８５９５号
にみられるように、ボールオネジに螺合したナツトに、
ボールオネジと平行するブラケットを介して進退杆を取
り付けるようにしたものであった。このような構造とす
るとブラケット、進退杆に回転モーメントが生じるため
、この回転モーメントを押える機構が必須なものとなり
、運動機構としては複雑なものとなるという欠点があっ
た。Conventionally, this type of linear motion device, as seen in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-48595, has a nut screwed onto a ball male screw,
The retractable rod was attached via a bracket parallel to the ball male screw. With such a structure, since a rotational moment is generated in the bracket and the retractable rod, a mechanism for suppressing this rotational moment is required, which has the disadvantage that the movement mechanism becomes complicated.
しかるに本発明はボールオネジの軸と進退杆が同一の中
心軸上に位置するようにし、回転モーメントの元生が７
よ＜、且つ機構を簡単にし、しかもボールネジの効率を
最大限発揮しうるようにしたのである。However, in the present invention, the shaft of the ball male screw and the advance/retreat rod are located on the same central axis, so that the origin of the rotational moment is 7.
Moreover, we simplified the mechanism and maximized the efficiency of the ball screw.
以下囲みの実施例に即して説明する。The following will explain the embodiments in boxes.
第１図において（１）はモータであり、通常パルスモー
タ−、サーボモーター、ステツビングモーターが用いら
れる。このモータけ）の出力＠（２）には、カップリン
グ（３）を介して、ボールオネジ（４）が固定しである
。このボールオネジ（４）には、ポールナツト（５）が
噛合しており一ポールナット（５）には、ボールオネジ
（４）をその内部に収容する筒状部（６ａ）を有する進
退杆（６）が固定しである。又（７）は、略筒形の外枠
であり、その内部にボールオネジ（４）、ボールナツト
（５）等を収容している。なおボールオネジ（４）の支
持は、外枠（７）と、ボールオネジ（４）のカップリン
グ（３）側との間に設けたベアリング（８）にて片持ば
り形式で行ない、進退杆（６）の支持は、外枠（７）先
端にてやけり片持ばり形式で行／工っている。勿論ボー
ルオネジ（４）とポールナツト（５）との噛合によって
、ボールオネジ（４）ト進退杆（６）とが連結しである
外枠（７）の先端に設けたブツシュ（９）の内周面と進
退杆（６）の外周はスプライン形状として進退杆（６）
の回転を止めるようにしである。In FIG. 1, (1) is a motor, and a pulse motor, servo motor, or stepping motor is usually used. A male ball screw (4) is fixed to the output (2) of this motor via a coupling (3). A pole nut (5) is engaged with this ball male screw (4), and the pole nut (5) has a reciprocating rod (6) having a cylindrical portion (6a) that accommodates the ball male screw (4) therein. It is fixed. Further, (7) is a substantially cylindrical outer frame, and a ball male screw (4), a ball nut (5), etc. are housed inside the frame. The ball male screw (4) is supported in a cantilever manner by a bearing (8) provided between the outer frame (7) and the coupling (3) side of the ball male screw (4). ) is supported by a cantilever beam at the tip of the outer frame (7). Of course, due to the engagement between the ball male screw (4) and the pole nut (5), the ball male screw (4) and the advancing/retracting rod (6) are connected to the inner peripheral surface of the bush (9) provided at the tip of the outer frame (7). The outer periphery of the advancing and retracting rod (6) is a spline shape.
This is to stop the rotation.
次にこの装置の作動を説明する。Next, the operation of this device will be explained.
モータ（１）を回転させると、カップリング（３）を介
してボールオネジ（４）が回転する。するとこのボール
オネジ（４）の回転によってポールナツト（５）に回転
力が伝動されるが、ポールナツト（５）は、回転しない
進退杆（６）に固定しであるので、前記回転力がポール
ナツト（５）、進退杆（６）の直進力に変換され、その
結果、モータ（１）の回転によって進退杆（６）が前後
動するものである。When the motor (1) is rotated, the ball male screw (4) rotates via the coupling (3). Then, the rotation of this ball male screw (4) transmits the rotational force to the pole nut (5), but since the pole nut (5) is fixed to the forward and backward movement rod (6) which does not rotate, the rotational force is transmitted to the pole nut (5). , is converted into a linear force for the advancing/retracting rod (6), and as a result, the advancing/retracting rod (6) is moved back and forth by the rotation of the motor (1).
第１図に示す装置にあっては、ボールオネジ（４）、進
退杆（６）共に片持ばり形式である為に、ボールオネジ
（４）の回転時にその先端が振動し、それが為進退杆（
６）も若干振動しつつ前後動することになる。この振動
は轡にモータ（１）の高速回転時に顕著に表われる為、
高速回転による高速前後動には特に不適なものといえる
。In the device shown in Fig. 1, both the ball male screw (4) and the retractable rod (6) are of the cantilever type, so when the ball male screw (4) rotates, its tip vibrates, which causes the retractable rod (6) to vibrate.
6) will also move back and forth with some vibration. This vibration is noticeable when the motor (1) rotates at high speed, so
It can be said that it is particularly unsuitable for high-speed back-and-forth movement due to high-speed rotation.
又更に、ボールオネジ（４）、進退杆（６）が片持ちば
り形式である為、高負荷により座屈を生じ易く、使用性
能に限界がある。Furthermore, since the ball male screw (4) and the retractable rod (6) are of the cantilever type, buckling is likely to occur due to high loads, and there is a limit to the usability.
そこで第２図乃至第３図で示す装置はモータの高速回転
を可能とし、高負荷に耐えられる直線運動装置である。Therefore, the device shown in FIGS. 2 and 3 is a linear motion device that allows the motor to rotate at high speed and can withstand high loads.
図中（１０）はモータであり、サーボモータ、パルスモ
ータ、ステッピングモーターが用いられる。このモータ
（１０）の出力４１１１１（１１）にはカップリング（
１２）を介して略筒形のボールメネジ（１３）が固定し
である。このボールメネジ（１３）の内部には、ボール
メネジ（１３）に噛合するボールオネジ（１４）が位置
しており、このボールオネジ（１４）には、ボールメネ
ジ（１３）外部に突出する進退杆（１５）が固定しであ
る。一方（１６）は外枠であり、前記ボールメネジ（１
３）がその内部に収容されている。ボールメネジ（１３
）の支持は、その両端と、外枠（１６）との間に各々設
けたベアリング（１７）、（１８）にて両端支持形式で
行なわれている。又進退杆（１５）の支持は、進退杆（
１５）の一端ではボールオネジ（１４）とボールメネジ
（１３）にて行ない、他端では外枠（１６）との間に設
けたベアリング（１９）にて行ない、やはり両端支持形
式で行なわれている。In the figure, (10) is a motor, and a servo motor, a pulse motor, or a stepping motor is used. The output 41111 (11) of this motor (10) has a coupling (
A substantially cylindrical ball screw (13) is fixed via the screw (12). A ball male screw (14) that meshes with the ball female screw (13) is located inside the ball female screw (13), and this ball male screw (14) has a reciprocating rod (15) that protrudes outside the ball female screw (13). ) is fixed. On the other hand (16) is an outer frame, and the ball screw (16) is an outer frame.
3) is housed inside. Ball female screw (13
) is supported at both ends by bearings (17) and (18) provided between both ends and the outer frame (16), respectively. Also, the support of the advancing and retracting rod (15) is the support of the advancing and retracting rod (
15) At one end, this is done by a ball male screw (14) and a ball female screw (13), and at the other end, it is done by a bearing (19) provided between the outer frame (16), which is also supported at both ends. .
なお図示例にあっては、ボールメネジ（１３）の両端に
固定片（２０）、（２１）を設け、この固定片（２０）
、（２１）と外枠（１６）との間にベアリング（１７）
、（１８）を設けであるが、この外にも、例えばボール
メネジ（１３）の外周と外枠（１６）内周との間にベア
リング（１７）・（１８）を設けても良い。又進退杆（
１５）をその外周の３刀向に弧状溝（２２）を凹設した
円柱状に形成し、ベアリング（１９）をこの弧状溝（２
２）内をボール（２３）が転勤する様に設け、進退杆（
１５）の回転を規制しつつ支持を行なったが、この他に
も、例えば、進退杆（１５）を四角柱状に形成し、各々
の面に接するローラーベアリングを配して、進退杆（１
５）の回転を規制しつつ支持を行なう様にしても良い。In the illustrated example, fixing pieces (20) and (21) are provided at both ends of the ball screw (13), and the fixing pieces (20)
, a bearing (17) between (21) and the outer frame (16)
, (18), but in addition to these, for example, bearings (17) and (18) may be provided between the outer periphery of the ball screw (13) and the inner periphery of the outer frame (16). Also, advancing and retreating rod (
15) is formed into a cylindrical shape with arcuate grooves (22) recessed in three directions on its outer periphery, and the bearing (19) is inserted into the arcuate grooves (22).
2) The inside is set up so that the ball (23) can be transferred, and the advancing/retreating rod (
Although the rotation of the retractable rod (15) is restricted and supported, for example, the retractable rod (15) may be formed into a square prism shape, and roller bearings in contact with each surface may be arranged to support the retractable rod (15).
5) may be supported while regulating the rotation.
次にこの装置の作動を説明する。Next, the operation of this device will be explained.
モータ（ｌＯ）を回転させるとカップリング（１２）を
介してボールメネジ（１３）が回転スる。するとこのボ
ールメネジ（１３）の回転によってボールオネジ（１４
）に回転力が伝動される。回転を規制された進退杆（１
５）をボールオネジ（１４）に固定しであるので、前記
回転力がボールオネジ（１４）、進退杆（１５）ノ直進
力に変換され、モータの回転によって進退杆（１５）が
前後動するのである。When the motor (lO) is rotated, the ball screw (13) rotates via the coupling (12). Then, due to the rotation of this ball female screw (13), the ball male screw (14)
) rotational force is transmitted to the An advancing and retracting rod whose rotation is restricted (1
5) is fixed to the ball male screw (14), the rotational force is converted into a linear force for the ball male screw (14) and the retractable rod (15), and the retractable rod (15) moves back and forth by the rotation of the motor. .
本発明は以上述べたような構成からなるもので、ボール
ネジの軸と進退杆を同一の中心軸上に位置するようにし
たので、従来装置のような回転モーメントの発生がなく
、且つ機構が簡単なものとなり廉価に提供できるもので
ある。しかもこれによりボールネジの効率。 を最大限
発揮しうるという効果がある。The present invention has the above-mentioned configuration, and since the axis of the ball screw and the advancement/retraction rod are located on the same central axis, there is no generation of rotational moment unlike in conventional devices, and the mechanism is simple. It is something that can be provided at a low price. Moreover, this increases the efficiency of the ball screw. It has the effect of maximizing the potential of
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図、第２図は
断面図、第３図は第２図のＡ −Ａ線断面図である。
１．１０・・・モータ、２，１１・・・出力軸、３，１
２・・・カップリング、４・・・ボールオネジ、５・・
・ボルルナツト、６ａ・・・筒状部、６．１５・・・進
退杆、７．１６・・・外枠、８．１７，１８．１９・・
・ベアリ／グ、９・・・ブツシュ、１３・・・ボールメ
ネジ、１４・・・ボールオネジ、２０．２１・・・固定
片、２２・・・弧状溝、２３・・・ボール。The drawings show an embodiment of the present invention, and FIGS. 1 and 2 are sectional views, and FIG. 3 is a sectional view taken along the line A--A in FIG. 2. 1.10...Motor, 2,11...Output shaft, 3,1
2...Coupling, 4...Ball male screw, 5...
・Ball nut, 6a...Cylindrical part, 6.15...Advancing/retracting rod, 7.16...Outer frame, 8.17, 18.19...
・Bear ring, 9... Bush, 13... Ball female screw, 14... Ball male screw, 20.21... Fixed piece, 22... Arc-shaped groove, 23... Ball.
Claims (1)
うるようにした進退杆を設けたことを特徴とする直線運
動機構。 ｒ ・７ ）− ２、ボールオネジにボール木本テを噛合させ、ポールナ
ツトにはボールオネジをその内部に収容する筒状部を有
する進退杆を固定したことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の直線運動機構。 ３、 ポールメネジ内にボールオネジを内装し、ボール
オネジに進退杆を固定したことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の直線運動機構。[Scope of Claims] 1. A linear motion mechanism characterized by being provided with an advancing/retracting rod that has the same central axis as a ball screw and can prevent rotation. r.7)-2. The ball male screw is engaged with a ball wooden rod, and the pole nut is fixed with an advancing/retracting rod having a cylindrical portion for accommodating the ball male screw therein. linear motion mechanism. 3. The linear motion mechanism according to claim 1, characterized in that a ball male screw is installed inside the pole female screw, and a reciprocating rod is fixed to the ball male screw.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11587481A JPS5821053A (en) | 1981-07-25 | 1981-07-25 | Linear motion device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11587481A JPS5821053A (en) | 1981-07-25 | 1981-07-25 | Linear motion device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5821053A true JPS5821053A (en) | 1983-02-07 |
Family
ID=14673293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11587481A Pending JPS5821053A (en) | 1981-07-25 | 1981-07-25 | Linear motion device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5821053A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62214042A (en) * | 1986-03-12 | 1987-09-19 | Honda Motor Co Ltd | Antilock brake device |
| US4719816A (en) * | 1982-12-14 | 1988-01-19 | Rotell Ab | Device for positioning an actuator |
| JPH03262799A (en) * | 1990-03-13 | 1991-11-22 | Natl Space Dev Agency Japan<Nasda> | Extension device |
| JP2014193330A (en) * | 2008-10-13 | 2014-10-09 | Alcon Research Ltd | Automatic intraocular lens introduction device |
-
1981
- 1981-07-25 JP JP11587481A patent/JPS5821053A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4719816A (en) * | 1982-12-14 | 1988-01-19 | Rotell Ab | Device for positioning an actuator |
| JPS62214042A (en) * | 1986-03-12 | 1987-09-19 | Honda Motor Co Ltd | Antilock brake device |
| JPH0657525B2 (en) * | 1986-03-12 | 1994-08-03 | 本田技研工業株式会社 | Anti-lock break device |
| JPH03262799A (en) * | 1990-03-13 | 1991-11-22 | Natl Space Dev Agency Japan<Nasda> | Extension device |
| JP2014193330A (en) * | 2008-10-13 | 2014-10-09 | Alcon Research Ltd | Automatic intraocular lens introduction device |
| JP2014193331A (en) * | 2008-10-13 | 2014-10-09 | Alcon Research Ltd | Automatic intraocular lens introduction device |
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