JPS61221601A - ボ−ルねじのすきま測定方法及び装置 - Google Patents
ボ−ルねじのすきま測定方法及び装置Info
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- JPS61221601A JPS61221601A JP6479985A JP6479985A JPS61221601A JP S61221601 A JPS61221601 A JP S61221601A JP 6479985 A JP6479985 A JP 6479985A JP 6479985 A JP6479985 A JP 6479985A JP S61221601 A JPS61221601 A JP S61221601A
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- nut
- leaf spring
- screw
- shaft
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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】
技術分野
本発明は、ボールねじのすきま測定方法及び装置に係り
、特にねじ軸にナツトを螺合させた状態で該ねじ軸とナ
ツトとの間の軸方向すきまを簡単かつ高精度に測定でき
るようにし、ボールねじの摩耗特性を明らかにすること
ができるようにした方法及び装置に関する。
、特にねじ軸にナツトを螺合させた状態で該ねじ軸とナ
ツトとの間の軸方向すきまを簡単かつ高精度に測定でき
るようにし、ボールねじの摩耗特性を明らかにすること
ができるようにした方法及び装置に関する。
従来技術
ボールねしに生じる摩耗は、正常な潤滑条件下において
は極めて微少であるとされている。しかしながら、実際
にボールねじが使用される環境下では、切削粉、切削油
、雰囲気中の異物等がねじ内に混入するおそれがある上
、現在ボールねしに用いられているワイパやシールには
十分な防塵効果が期待できない等の理由から、玉やねじ
溝に相当量の摩耗が発生する事例が見受けられる。
は極めて微少であるとされている。しかしながら、実際
にボールねじが使用される環境下では、切削粉、切削油
、雰囲気中の異物等がねじ内に混入するおそれがある上
、現在ボールねしに用いられているワイパやシールには
十分な防塵効果が期待できない等の理由から、玉やねじ
溝に相当量の摩耗が発生する事例が見受けられる。
このような摩耗の発生は、定位置予圧ねじにおける予圧
抜けをもたらして、ボールねじの軸方向剛性を低下させ
るだけでなく、位置決め精度を悪化させる要因ψなり得
るので、ボールねじ使用上の大きな問題点となっている
。
抜けをもたらして、ボールねじの軸方向剛性を低下させ
るだけでなく、位置決め精度を悪化させる要因ψなり得
るので、ボールねじ使用上の大きな問題点となっている
。
従って、ボールねじにおける摩耗の実態を明らかにする
必要が従来からあったのであるが、従来ボールねじ各部
に生じる摩耗の中で、玉に生じる摩耗の測定は比較的精
度よく容易に行うことができるが、ねじ溝における摩耗
量の直接的な測定は非常に困難であった。即ち、ねじ軸
に対しては従来より三針や鋼球を用いた有効径の測定結
果から該ねじ軸の摩耗量を求める方法が採用されていた
が、この方法では、ねじ溝の摩耗輪郭が摩耗が進展しつ
つある玉輪郭に依存するという理由から、高精度な測定
を期待できないという欠点があった。
必要が従来からあったのであるが、従来ボールねじ各部
に生じる摩耗の中で、玉に生じる摩耗の測定は比較的精
度よく容易に行うことができるが、ねじ溝における摩耗
量の直接的な測定は非常に困難であった。即ち、ねじ軸
に対しては従来より三針や鋼球を用いた有効径の測定結
果から該ねじ軸の摩耗量を求める方法が採用されていた
が、この方法では、ねじ溝の摩耗輪郭が摩耗が進展しつ
つある玉輪郭に依存するという理由から、高精度な測定
を期待できないという欠点があった。
更にはナツトに対しては、構造上の問題から上記の方法
すら適用できなかった゛。またねじ軸に玉とナツトを組
み込んだ状態のままでボールねし全体に生じる摩耗量を
測定する方法及び装置は何ら提供されておらず、ボール
ねじの摩耗の実態を明らかにすることは極めて困難であ
ったJ 目 的 本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされ
たものであって、その目的とするところは、ボールねじ
のねじ軸に螺合したナンドを両端が固定された仮ばねの
略中央部に固定して該板ばねがねじ軸の軸方向に撓むこ
とでナツトとねじ軸との間のすきまがいずれか一方向に
つまり、また該板ばねを中立点に戻すことでねじ軸が自
由状態になるようにして、ねじ軸を一方向に回転させて
、板ばねを一方向の撓み状態から中立点を通過させて他
方向に撓ませ、この間にねじ軸の回転角とナツトの移動
量とを同時に検出記録し、板ばねの中立状態におけるね
じ軸の回転に対してナツトの移動が停止する不感帯の長
さによってボールねじの軸方向すきまを測定することに
よって、ねじ軸に玉とナツトを組み込んだ状態のままボ
ールねじ全体に生じる軸方向のすきま、即ち摩耗量を簡
単かつ極めて高精度に測定できるようにすることであり
、またこれによってボールねしにおける実際の使用状態
での摩耗量を測定可能とし、種々の使用条件下でのボー
ルねじの摩耗特性を明らかにすることができるようにす
ることである。
すら適用できなかった゛。またねじ軸に玉とナツトを組
み込んだ状態のままでボールねし全体に生じる摩耗量を
測定する方法及び装置は何ら提供されておらず、ボール
ねじの摩耗の実態を明らかにすることは極めて困難であ
ったJ 目 的 本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされ
たものであって、その目的とするところは、ボールねじ
のねじ軸に螺合したナンドを両端が固定された仮ばねの
略中央部に固定して該板ばねがねじ軸の軸方向に撓むこ
とでナツトとねじ軸との間のすきまがいずれか一方向に
つまり、また該板ばねを中立点に戻すことでねじ軸が自
由状態になるようにして、ねじ軸を一方向に回転させて
、板ばねを一方向の撓み状態から中立点を通過させて他
方向に撓ませ、この間にねじ軸の回転角とナツトの移動
量とを同時に検出記録し、板ばねの中立状態におけるね
じ軸の回転に対してナツトの移動が停止する不感帯の長
さによってボールねじの軸方向すきまを測定することに
よって、ねじ軸に玉とナツトを組み込んだ状態のままボ
ールねじ全体に生じる軸方向のすきま、即ち摩耗量を簡
単かつ極めて高精度に測定できるようにすることであり
、またこれによってボールねしにおける実際の使用状態
での摩耗量を測定可能とし、種々の使用条件下でのボー
ルねじの摩耗特性を明らかにすることができるようにす
ることである。
構成
要するに本発明方法は、ねじ軸に対してナツトを螺合さ
せ、該ナツトを両端が基台に固定された板ばねの略中央
部に固定し、前記ねじ軸を一方向に回転させて前記ナツ
トを一方向に移動させ、前記板ばねを一方向に撓ませて
該ナツトから該ねじ軸に押圧力を作用させて初期状態と
し、該初期状態から前記ねじ軸を他方向に回転させて前
記ナツトを他方向に移動させ、前記板ばねを中立状態に
戻した後該板ばねを他方向に撓ませ、この間において該
ねじ軸の回転角と前記ナツトの移動量とを同時に検出し
て記録し、前記板ばねの中立状態における該ねじ軸の回
転に対して該ナツトの移動が I停止する
不感帯の長さによってボールねじの軸方向すきまを測定
することを特徴とするものである。
せ、該ナツトを両端が基台に固定された板ばねの略中央
部に固定し、前記ねじ軸を一方向に回転させて前記ナツ
トを一方向に移動させ、前記板ばねを一方向に撓ませて
該ナツトから該ねじ軸に押圧力を作用させて初期状態と
し、該初期状態から前記ねじ軸を他方向に回転させて前
記ナツトを他方向に移動させ、前記板ばねを中立状態に
戻した後該板ばねを他方向に撓ませ、この間において該
ねじ軸の回転角と前記ナツトの移動量とを同時に検出し
て記録し、前記板ばねの中立状態における該ねじ軸の回
転に対して該ナツトの移動が I停止する
不感帯の長さによってボールねじの軸方向すきまを測定
することを特徴とするものである。
また本発明装置は、ねじ軸の両端を回動自在に支持する
ねじ軸支持装置と、該ねじ軸を所定の回転速度で回転さ
せるねじ軸回転駆動機構と、該ねじ軸の回転角度を検出
し記録装置に検出結果を入力するねじ軸回転角度検出装
置と、静止状態に保持される基台と、該基台に両端が固
定され略中央部に該ねじ軸に螺合するナツトが固定され
るように構成され該ねじ軸の軸方向に撓んで該ナツトか
ら該ねじ軸に対して押圧力を付与するようにした板ばね
と、該ナツトの該ねじ軸が対する移動量を検出し記録装
置に検出結果を入力するナンド移動量検出装置とを備え
たことを特徴とするものである。
ねじ軸支持装置と、該ねじ軸を所定の回転速度で回転さ
せるねじ軸回転駆動機構と、該ねじ軸の回転角度を検出
し記録装置に検出結果を入力するねじ軸回転角度検出装
置と、静止状態に保持される基台と、該基台に両端が固
定され略中央部に該ねじ軸に螺合するナツトが固定され
るように構成され該ねじ軸の軸方向に撓んで該ナツトか
ら該ねじ軸に対して押圧力を付与するようにした板ばね
と、該ナツトの該ねじ軸が対する移動量を検出し記録装
置に検出結果を入力するナンド移動量検出装置とを備え
たことを特徴とするものである。
以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。本発
明に係るボールねじのすきま測定装置lは、第1図から
第3図において、ねじ軸支持装置2と、ねじ軸回転駆動
機構3と、ねし軸回転角度検出装置4と、基台5と、板
ばね6と、ナツト移動量検出装置8とを備えている。
明に係るボールねじのすきま測定装置lは、第1図から
第3図において、ねじ軸支持装置2と、ねじ軸回転駆動
機構3と、ねし軸回転角度検出装置4と、基台5と、板
ばね6と、ナツト移動量検出装置8とを備えている。
ねじ軸支持装置2は、ねじ軸9の両端9a。
9bを回動自在に支持するようにしたものであって、上
下に一対の回動自在なセンタ10.11を備えており、
上側のセンタ10は、基台5に固着された例えば4本の
支柱12の上端12aに固着された上部支持板13に固
着された支持部14にテーパ部16aが嵌入して固着さ
れたチャック16に回動自在に装着されており、該支持
部14は上部支持板13にボルト18によって固着され
たスリーブ19に螺着されている。下側のセンタ11は
基台5にボルト20によって固着されたスリーブ21に
スラスト軸受22を介して回動自在に支持されており、
該センタ11の下端11aは基台5の下部支持板23の
下面23aから下方に突出している。そしてセンタIO
及びIIによってねじ軸9の両端9a、9bを図面に示
すように上下から回動自在に支持することができるよう
に構成されており、また支持部14は、スリーブ19に
対して螺着されているので、そのつまみ14aを適宜回
動自在させることによって、上側のセンタ10が上下動
してねじ軸9に対して適度な押圧力を作用させることが
できるように構成されている。
下に一対の回動自在なセンタ10.11を備えており、
上側のセンタ10は、基台5に固着された例えば4本の
支柱12の上端12aに固着された上部支持板13に固
着された支持部14にテーパ部16aが嵌入して固着さ
れたチャック16に回動自在に装着されており、該支持
部14は上部支持板13にボルト18によって固着され
たスリーブ19に螺着されている。下側のセンタ11は
基台5にボルト20によって固着されたスリーブ21に
スラスト軸受22を介して回動自在に支持されており、
該センタ11の下端11aは基台5の下部支持板23の
下面23aから下方に突出している。そしてセンタIO
及びIIによってねじ軸9の両端9a、9bを図面に示
すように上下から回動自在に支持することができるよう
に構成されており、また支持部14は、スリーブ19に
対して螺着されているので、そのつまみ14aを適宜回
動自在させることによって、上側のセンタ10が上下動
してねじ軸9に対して適度な押圧力を作用させることが
できるように構成されている。
ねじ軸回転駆動機構3は、第1図及び第3図に示すよう
に、ねじ軸9の一端9bにキー24によって回転方向に
拘束されて取り付けられた歯車25と、該歯車と噛合す
る歯車26と、該歯車26が出力軸28aに固着された
減速機28と、該減速機の入力軸28bを回転させるチ
ェーン29と、該チェーンを駆動するモータ30と、該
モータを支持する支持台31とからなっており、減速機
28は一対の歯車25.26を噛合状態から非噛合状態
にその心間距離を変更できるように摺動可能に下部支持
板23に対して取り付けられている。そしてねじ軸90
本発明装置1への螺着時においては、歯車26を歯車2
5から退けまたすきま測定時においてはこれらの歯車2
5.26を噛合させてモータ30によりねじ軸9を一定
速度で回転させることができるように構成されている。
に、ねじ軸9の一端9bにキー24によって回転方向に
拘束されて取り付けられた歯車25と、該歯車と噛合す
る歯車26と、該歯車26が出力軸28aに固着された
減速機28と、該減速機の入力軸28bを回転させるチ
ェーン29と、該チェーンを駆動するモータ30と、該
モータを支持する支持台31とからなっており、減速機
28は一対の歯車25.26を噛合状態から非噛合状態
にその心間距離を変更できるように摺動可能に下部支持
板23に対して取り付けられている。そしてねじ軸90
本発明装置1への螺着時においては、歯車26を歯車2
5から退けまたすきま測定時においてはこれらの歯車2
5.26を噛合させてモータ30によりねじ軸9を一定
速度で回転させることができるように構成されている。
ねじ軸回転角度検出装置4は、ねじ軸9の回転角度を検
出し、記録装置の一例たるx−yレコーダ25に検出結
果を入力するようにしたものであって、例えばロータリ
エンコーダ26がセンタ11の下端11aに取り付けら
れており、導線28によって増幅器29に接続されてい
る。そしてねじ軸9の回転角度を最小目盛0.1度程度
の精度で検出することができるようになっている。
出し、記録装置の一例たるx−yレコーダ25に検出結
果を入力するようにしたものであって、例えばロータリ
エンコーダ26がセンタ11の下端11aに取り付けら
れており、導線28によって増幅器29に接続されてい
る。そしてねじ軸9の回転角度を最小目盛0.1度程度
の精度で検出することができるようになっている。
基台5は、下部支持板23とボルト30によって一体化
されており、該基台5の上部には水平板31が固着され
ており、該水平板にはボルト32によって一対の板ばね
取り付は台33が固着されている。水平板31の中央部
には凹陥部33aが形成されており、ねじ軸9の回転に
支障がないように構成されている。
されており、該基台5の上部には水平板31が固着され
ており、該水平板にはボルト32によって一対の板ばね
取り付は台33が固着されている。水平板31の中央部
には凹陥部33aが形成されており、ねじ軸9の回転に
支障がないように構成されている。
板ばね6は、第1図から第4図に示すように、基台5に
両端が固定され、略中央部6aにねじ軸9に螺合するナ
ツト34が固定されるように構成されており、ねじ軸9
の軸方向に撓んで該ナツトから該ねじ軸に対して押圧力
を付与するようにしたものであって、適宜のばね定数と
なるようにその板厚が設定されている。板ばね6の両端
に形成された例えば3つずつの取り付は穴6bには、ボ
ルト35が挿通されてブロック36 (第3図では省略
)を介して板ばね6が水平板31に対して着脱自在に固
定されるようになっている。また略中央部6aにはナツ
ト34のフランジ部34aがボルト38によって着脱自
在取り付けられるようになっている。このようにナツト
34からねじ軸9に対して押圧力を付与するために板ば
ね6を用いたのは、X−Yレコーダ25によって記録さ
れる変位曲線の不惑帯領域をより明確にし、かつナット
34に作用する回転モーメントに対して十分な剛性を持
たせるためである。
両端が固定され、略中央部6aにねじ軸9に螺合するナ
ツト34が固定されるように構成されており、ねじ軸9
の軸方向に撓んで該ナツトから該ねじ軸に対して押圧力
を付与するようにしたものであって、適宜のばね定数と
なるようにその板厚が設定されている。板ばね6の両端
に形成された例えば3つずつの取り付は穴6bには、ボ
ルト35が挿通されてブロック36 (第3図では省略
)を介して板ばね6が水平板31に対して着脱自在に固
定されるようになっている。また略中央部6aにはナツ
ト34のフランジ部34aがボルト38によって着脱自
在取り付けられるようになっている。このようにナツト
34からねじ軸9に対して押圧力を付与するために板ば
ね6を用いたのは、X−Yレコーダ25によって記録さ
れる変位曲線の不惑帯領域をより明確にし、かつナット
34に作用する回転モーメントに対して十分な剛性を持
たせるためである。
ナツト移動量検出装置8は、ナツト34のねじ軸9に対
する移動量を検出し、記録装置の一例たるX−Yレコー
ダ25に検出結果を入力するようにしたものであって、
例えばピックアップ4oがナツト34の上端34aに当
接するようにした電気マイクロメータ41を用いること
ができる。この場合電気マイクロメータ41は導線(図
示せず)によって増幅器29に接続され、X−Yレコー
ダ25にその出力が増幅されて入力されるようになって
いる。X−Yレコーダ25は、ねじ軸9の回転角を横軸
に、またナツト34の移動量を縦軸にとって、これらの
関係を変位曲線によって自動的に記録することができる
ようになっている。
する移動量を検出し、記録装置の一例たるX−Yレコー
ダ25に検出結果を入力するようにしたものであって、
例えばピックアップ4oがナツト34の上端34aに当
接するようにした電気マイクロメータ41を用いること
ができる。この場合電気マイクロメータ41は導線(図
示せず)によって増幅器29に接続され、X−Yレコー
ダ25にその出力が増幅されて入力されるようになって
いる。X−Yレコーダ25は、ねじ軸9の回転角を横軸
に、またナツト34の移動量を縦軸にとって、これらの
関係を変位曲線によって自動的に記録することができる
ようになっている。
なお第3図に示すように、ナフト34とねじ軸9との間
には複数の玉42がねじ軸9のねし溝9C及びすyト3
4のねじ溝34Cに沿って転勤できるように組み込まれ
ていることは言うまでもない。
には複数の玉42がねじ軸9のねし溝9C及びすyト3
4のねじ溝34Cに沿って転勤できるように組み込まれ
ていることは言うまでもない。
そして本発明に係るボールねじ43のすきま測定方法に
おいては、ねじ軸9に対して玉4 ′2L、を介してナ
ツト34を螺合させ、該ナツトを両端9a、9bが基台
5に固定された仮ばね6の略中央部6aに固定し、ねじ
軸9を一方向に回転させてナツト34を一方向(例えば
下方)に移動させ、板ばね6を一方向(例えば下方)に
撓ませて該ナツト34から該ねじ軸9に押圧圧力を上向
きに作用させて初期状態とし、該初期状態からねじ軸9
を他方向に回転させてナツト34を他方向(例えば上方
)に移動させ、板ばね6を中立状態に戻した後咳仮ばね
を他方向(例えば上方)に撓ませ、この間においてねじ
軸9の回転角とナツト34の移動量を同時に検出して記
録し、仮ばね6の中立状態におけるねじ軸9の回転に対
してナツト34の移動が停止する不感帯の長さによって
ボールねじ43の軸方向すきまを測定するようにしたも
のである。
おいては、ねじ軸9に対して玉4 ′2L、を介してナ
ツト34を螺合させ、該ナツトを両端9a、9bが基台
5に固定された仮ばね6の略中央部6aに固定し、ねじ
軸9を一方向に回転させてナツト34を一方向(例えば
下方)に移動させ、板ばね6を一方向(例えば下方)に
撓ませて該ナツト34から該ねじ軸9に押圧圧力を上向
きに作用させて初期状態とし、該初期状態からねじ軸9
を他方向に回転させてナツト34を他方向(例えば上方
)に移動させ、板ばね6を中立状態に戻した後咳仮ばね
を他方向(例えば上方)に撓ませ、この間においてねじ
軸9の回転角とナツト34の移動量を同時に検出して記
録し、仮ばね6の中立状態におけるねじ軸9の回転に対
してナツト34の移動が停止する不感帯の長さによって
ボールねじ43の軸方向すきまを測定するようにしたも
のである。
作用
本発明は、上記のように構成されており、以下その作用
について説明する。ボールねじ43の軸方向すきまを測
定するには、第4図に示すように、まずナツト34をボ
ルト38及びナツト39により板ばね6のほぼ中央部6
aに固定する。そして第1図から第3図に示すように、
ねじ軸支持装置2の支持部14のつまみ14aを回転さ
せてスリーブ19に対して該支持部14を上昇させ上側
のセンタ10を上方に退かせて、ねじ軸9の一端9bを
下側のセンタ11上に載置し、該センタによって該一端
9bを回動自在に支持する。そして支持部14のつまみ
14aを上記と逆方向に回転させてセンタ10を下降さ
、ねじ軸9の一端9 a’を該センタによって回動自在
に支持すると共に、板ばね6の両端をその取り付は穴6
bによって基台5に固着された水平板31上の板ばね取
り付は台33に対して複数のボルト35により固定する
。
について説明する。ボールねじ43の軸方向すきまを測
定するには、第4図に示すように、まずナツト34をボ
ルト38及びナツト39により板ばね6のほぼ中央部6
aに固定する。そして第1図から第3図に示すように、
ねじ軸支持装置2の支持部14のつまみ14aを回転さ
せてスリーブ19に対して該支持部14を上昇させ上側
のセンタ10を上方に退かせて、ねじ軸9の一端9bを
下側のセンタ11上に載置し、該センタによって該一端
9bを回動自在に支持する。そして支持部14のつまみ
14aを上記と逆方向に回転させてセンタ10を下降さ
、ねじ軸9の一端9 a’を該センタによって回動自在
に支持すると共に、板ばね6の両端をその取り付は穴6
bによって基台5に固着された水平板31上の板ばね取
り付は台33に対して複数のボルト35により固定する
。
またねじ軸9の一端9bには歯車25が固着されている
ので、この状態においてねじ軸回転駆動機構3の減速機
28を歯車26が歯車25に接近するように移動させ、
これらの歯車の心間距離をバ・ンクラッシュが生じない
程度に正確に定め、減速機28を下部支持板23に対し
て固定する。この場合において、減速機28の移動はチ
ェーン29によって吸収され、モータ3oがらの動力伝
達に支障をきたすことはない。
ので、この状態においてねじ軸回転駆動機構3の減速機
28を歯車26が歯車25に接近するように移動させ、
これらの歯車の心間距離をバ・ンクラッシュが生じない
程度に正確に定め、減速機28を下部支持板23に対し
て固定する。この場合において、減速機28の移動はチ
ェーン29によって吸収され、モータ3oがらの動力伝
達に支障をきたすことはない。
このようにして、ボールねじ43の本発明ボールねじの
すきま測定装置1に対する取り付けが終了したら、次に
ナツト移動量検出装置8の電気マイクロメータ41を例
えば板ばね取り付は台33により固定してそのピックア
ップ4oがナツト34の上端34aに当接するように設
定する。これによってナツト34のねじ軸9に対する軸
方向の移動量が電気的に検出されるようになる。また下
側のセンタ11の下端11aにはねじ軸回転角度検出装
置4の一例たるロークリエンコーダ26が取り付けられ
ているので、ねじ軸9とセンタ11との摩擦力によって
、該センタ11がねじ軸9と共に完全に一体となって回
転することによって、ロータリエンコーダ26によりね
じ軸9の回転角が検出されその検出結果は増幅器29に
一旦入力されてからX−Yレコーダ25に入力されるこ
とになる。
すきま測定装置1に対する取り付けが終了したら、次に
ナツト移動量検出装置8の電気マイクロメータ41を例
えば板ばね取り付は台33により固定してそのピックア
ップ4oがナツト34の上端34aに当接するように設
定する。これによってナツト34のねじ軸9に対する軸
方向の移動量が電気的に検出されるようになる。また下
側のセンタ11の下端11aにはねじ軸回転角度検出装
置4の一例たるロークリエンコーダ26が取り付けられ
ているので、ねじ軸9とセンタ11との摩擦力によって
、該センタ11がねじ軸9と共に完全に一体となって回
転することによって、ロータリエンコーダ26によりね
じ軸9の回転角が検出されその検出結果は増幅器29に
一旦入力されてからX−Yレコーダ25に入力されるこ
とになる。
次に、このような準備が整ったら、モータ3゜を回転さ
せてチェーン29により減速機28を駆動し、歯車26
によって歯車25を回転させて、まずねじ軸9を一方向
、例えばねじ軸9が右ねじの場合には該ねじ軸を上方か
ら見て反時計方向、即ち第3図の矢印Aの方向に回転さ
せると、ナツト34はわずかに下降し、この結果板ばね
6は仮想線で示す中立点から実線で示す状態まで撓み、
板ばね6はナツト34を上方に押圧付勢するようになる
。この結果ナツト34のねじ溝34cの下面から玉42
を上方に押し上げる力が働き、また玉42の上面からね
じ軸9のねじ溝9cの上面を上方に押圧する力が働く。
せてチェーン29により減速機28を駆動し、歯車26
によって歯車25を回転させて、まずねじ軸9を一方向
、例えばねじ軸9が右ねじの場合には該ねじ軸を上方か
ら見て反時計方向、即ち第3図の矢印Aの方向に回転さ
せると、ナツト34はわずかに下降し、この結果板ばね
6は仮想線で示す中立点から実線で示す状態まで撓み、
板ばね6はナツト34を上方に押圧付勢するようになる
。この結果ナツト34のねじ溝34cの下面から玉42
を上方に押し上げる力が働き、また玉42の上面からね
じ軸9のねじ溝9cの上面を上方に押圧する力が働く。
これによってナツト34とねじ軸9との間の軸方向のす
きまは玉42とねじ軸9のねじ溝9cの下面との間に生
じ、ねじ溝9Cの上面と玉42との間にはすきまがなく
なる。このような初期状態、即ちナツト34とねじ軸9
との間に予圧を掛けた状態からモータ3゜を逆回転させ
て歯車25を上方から見て時計方向、即ち第3図の矢印
Bの方向に回転させるとナツト34は上昇を開始する。
きまは玉42とねじ軸9のねじ溝9cの下面との間に生
じ、ねじ溝9Cの上面と玉42との間にはすきまがなく
なる。このような初期状態、即ちナツト34とねじ軸9
との間に予圧を掛けた状態からモータ3゜を逆回転させ
て歯車25を上方から見て時計方向、即ち第3図の矢印
Bの方向に回転させるとナツト34は上昇を開始する。
ナツト34がばね6の中立点まで上昇する間においては
、第3図に示す状態が維持されるが、板ばね6の中立点
、即ち第3図に仮想線で示す水平状態に板ばね6が戻る
と、振板ばねは上下何れの方向にも撓まないので、ナツ
ト34からねじ軸9に対しては何らの力も作用しなくな
る。従ってねじ軸9は自由な状態に保持されることにな
るため、41続的に該ねじ軸が矢印Bの方向に回転し続
けた場合には、この中立点においてはナツト34はその
すきまの分だけねじ軸9の回転にもかかわらず移動しな
いことになる。即ちねじ軸9の回転に対してナツト34
がその軸方向に移動しない不感帯が生じる。そしてこの
不惑帯を通過すると、更にねじ軸9が矢印Bの方向に回
転することによって、やがてナツト34は再び上昇を開
始し、板ばね6は第3図に示す場合と逆方向、即ち上方
に撓み始める。そしてこのように板ばね6が上方に撓む
ことによってナツト34からねじ軸9に対しては下向き
の力が作用することになる。この結果第3図に示す場合
と逆方向にすきまが生じることとなりナツト36は玉4
2をねじ軸9のねし溝9Cの下面に当接させた状態で上
昇することになる。
、第3図に示す状態が維持されるが、板ばね6の中立点
、即ち第3図に仮想線で示す水平状態に板ばね6が戻る
と、振板ばねは上下何れの方向にも撓まないので、ナツ
ト34からねじ軸9に対しては何らの力も作用しなくな
る。従ってねじ軸9は自由な状態に保持されることにな
るため、41続的に該ねじ軸が矢印Bの方向に回転し続
けた場合には、この中立点においてはナツト34はその
すきまの分だけねじ軸9の回転にもかかわらず移動しな
いことになる。即ちねじ軸9の回転に対してナツト34
がその軸方向に移動しない不感帯が生じる。そしてこの
不惑帯を通過すると、更にねじ軸9が矢印Bの方向に回
転することによって、やがてナツト34は再び上昇を開
始し、板ばね6は第3図に示す場合と逆方向、即ち上方
に撓み始める。そしてこのように板ばね6が上方に撓む
ことによってナツト34からねじ軸9に対しては下向き
の力が作用することになる。この結果第3図に示す場合
と逆方向にすきまが生じることとなりナツト36は玉4
2をねじ軸9のねし溝9Cの下面に当接させた状態で上
昇することになる。
この間において、ねじ軸9の回転角とナツト34の移動
量とは夫々ロータリエンコーダ26及び電気マイクロメ
ータ41によって検出されて同時にこれらの検出結果が
X−Yレコーダ25によって記録され、第5図に実線で
示すようなナツト34のねじ軸9の回転角に対する変位
曲線44が描かれる。この変位曲線44は板ばね6が下
方に撓んでいる場合は、ねじ軸9の回転に伴ってナツト
9を比例的に移動させ、上昇カーブPQが描かれ、板ば
ね6が第3図に仮想線で示すような中立点に戻されると
、変位曲線44は水平状態となり曲線QRが描かれ、こ
の中立点をナツト34が通過すると再び該ナツトは上昇
を開始し曲線R3が描かれる。そしてこの曲線PQと曲
線R3との間隔がナツト34とねじ軸9との軸方向すき
まを表わすことになり、第5図においてこれを測定する
と、例えば20.6μmと測定される。このようにして
不感帯の長さを測定することによって、ボールねじ43
のナツト34とねじ軸9との間の軸方向すきまを正確に
測定することができるのである。なお第5図に破線で示
す変位曲線45は本発明に係るボールねじのすきま測定
装置1の各部をすべてばね系とみなして計算によって得
た変位曲線であり、この計算結果も本発明装置の実際の
測定結果とよく一致しており、例えばこの計算結果から
もこの場合のボールねじ43の軸方向すきまが20.6
μmと計算された状態を示すものである。
量とは夫々ロータリエンコーダ26及び電気マイクロメ
ータ41によって検出されて同時にこれらの検出結果が
X−Yレコーダ25によって記録され、第5図に実線で
示すようなナツト34のねじ軸9の回転角に対する変位
曲線44が描かれる。この変位曲線44は板ばね6が下
方に撓んでいる場合は、ねじ軸9の回転に伴ってナツト
9を比例的に移動させ、上昇カーブPQが描かれ、板ば
ね6が第3図に仮想線で示すような中立点に戻されると
、変位曲線44は水平状態となり曲線QRが描かれ、こ
の中立点をナツト34が通過すると再び該ナツトは上昇
を開始し曲線R3が描かれる。そしてこの曲線PQと曲
線R3との間隔がナツト34とねじ軸9との軸方向すき
まを表わすことになり、第5図においてこれを測定する
と、例えば20.6μmと測定される。このようにして
不感帯の長さを測定することによって、ボールねじ43
のナツト34とねじ軸9との間の軸方向すきまを正確に
測定することができるのである。なお第5図に破線で示
す変位曲線45は本発明に係るボールねじのすきま測定
装置1の各部をすべてばね系とみなして計算によって得
た変位曲線であり、この計算結果も本発明装置の実際の
測定結果とよく一致しており、例えばこの計算結果から
もこの場合のボールねじ43の軸方向すきまが20.6
μmと計算された状態を示すものである。
次に第6図は、玉42の直径の寸法差が3.5μmの2
種類の玉42を同じボールねじ43に組み込んだ場合の
測定結果を示すもので、第5図に示す方法と同じ方法で
軸方向すきまを求め、両者の間の差異を玉42の直径に
換算したところ、寸法差は3.3μmが得られ、測定精
度も良好であることが確認された。即ち小さい方の玉4
2を用いた場合の軸方向すきまは30μmであるのに対
して、大きい方の玉42の場合のすきまは20.6μm
と測定され、これを玉42の直径に換算するとその直径
の寸法差が3.3μmとなるものであって、実際の寸法
差3.5μmに対してわずかに0.2μmの誤差が生じ
たにすぎないことを表わすものである。
種類の玉42を同じボールねじ43に組み込んだ場合の
測定結果を示すもので、第5図に示す方法と同じ方法で
軸方向すきまを求め、両者の間の差異を玉42の直径に
換算したところ、寸法差は3.3μmが得られ、測定精
度も良好であることが確認された。即ち小さい方の玉4
2を用いた場合の軸方向すきまは30μmであるのに対
して、大きい方の玉42の場合のすきまは20.6μm
と測定され、これを玉42の直径に換算するとその直径
の寸法差が3.3μmとなるものであって、実際の寸法
差3.5μmに対してわずかに0.2μmの誤差が生じ
たにすぎないことを表わすものである。
次に、第7図及び第8図によりボールねじ43の摩耗試
験の結果について説明すると、供試ボールねじ43の諸
元は、ねじ軸9の直径が25m、リードが6fi、玉4
2の直径が3.175鶴、相似係数が0.566、接触
角が45度、材質がSCM420、表面硬化処理が浸炭
焼入れ、硬度がロックウェル硬さくH*c)6’O以上
というものであり、ここでは単一ナツト34を持つボー
ルねじ43の摩耗特性を調べる目的から、全試験期間内
において荷重値を一定に保つために皿ばね(図示せず)
を用いて定圧予圧を付与するようにした。
験の結果について説明すると、供試ボールねじ43の諸
元は、ねじ軸9の直径が25m、リードが6fi、玉4
2の直径が3.175鶴、相似係数が0.566、接触
角が45度、材質がSCM420、表面硬化処理が浸炭
焼入れ、硬度がロックウェル硬さくH*c)6’O以上
というものであり、ここでは単一ナツト34を持つボー
ルねじ43の摩耗特性を調べる目的から、全試験期間内
において荷重値を一定に保つために皿ばね(図示せず)
を用いて定圧予圧を付与するようにした。
また試験条件は、スラスト荷重が200kg=f、ねじ
軸9の回転速度が168rpm、ナツト34□のストロ
ークが36寵の条件で、潤滑剤はころがり軸受グリース
2号を用いた。なお異物混入による影響を調べるために
、100〜140メツシユのFCC切切削粉グリースに
対して重量比で20%混入して用いた。摩耗試験は疲れ
寿命試験機(図示せず)を用いて実施し、上記試験条件
下で運転を行ったところ、ボールねじ43の温度上昇は
室温に対して25度Cであった。
軸9の回転速度が168rpm、ナツト34□のストロ
ークが36寵の条件で、潤滑剤はころがり軸受グリース
2号を用いた。なお異物混入による影響を調べるために
、100〜140メツシユのFCC切切削粉グリースに
対して重量比で20%混入して用いた。摩耗試験は疲れ
寿命試験機(図示せず)を用いて実施し、上記試験条件
下で運転を行ったところ、ボールねじ43の温度上昇は
室温に対して25度Cであった。
試験開始前とねじ軸9の回転数400万回転ごとに測定
した軸方向すきま量の変化状態は第7図に示す如くであ
った。これらの測定は何れも室温20度C±1度Cの恒
温室において行い、温度による影響には十分留意した。
した軸方向すきま量の変化状態は第7図に示す如くであ
った。これらの測定は何れも室温20度C±1度Cの恒
温室において行い、温度による影響には十分留意した。
第7図において、板ばね6の不惑帯が明確に現われない
例が見受けられ、このような傾向は特に軸方向すきまが
小さい場合に顕著であった。これはボールねじ43に働
。
例が見受けられ、このような傾向は特に軸方向すきまが
小さい場合に顕著であった。これはボールねじ43に働
。
く荷重が小さい時にねじ精度に起因して生じる玉42と
ねじ溝9c、34c間の偏当りと、ねじ軸9内の摩擦に
よるためであると推察される。しかしながら、本発明装
置1を用いた測定方法によれば、軸方向すきまの測定精
度にはさほどの影響はないものといえる。即ち、第7図
の変位曲線46は、試験前0回転の場合の軸方向すきま
を示し、この場合には2.8μmであった。次に変位曲
線47はねじ軸9の回転数が400万回転の場合を示し
、軸方向すきまは6μmに増大した。また変位曲線48
はねじ軸9の回転数が800万回・転の場合であり、軸
方向すきまは9.6μmに増大し、同様に変位曲線49
は回転数1200万回転の場合で軸方向すきまは13.
9μmに増大し、同様に変位曲線50は回転数1600
万回転の場合で軸方向すきまは16.8μm増大した。
ねじ溝9c、34c間の偏当りと、ねじ軸9内の摩擦に
よるためであると推察される。しかしながら、本発明装
置1を用いた測定方法によれば、軸方向すきまの測定精
度にはさほどの影響はないものといえる。即ち、第7図
の変位曲線46は、試験前0回転の場合の軸方向すきま
を示し、この場合には2.8μmであった。次に変位曲
線47はねじ軸9の回転数が400万回転の場合を示し
、軸方向すきまは6μmに増大した。また変位曲線48
はねじ軸9の回転数が800万回・転の場合であり、軸
方向すきまは9.6μmに増大し、同様に変位曲線49
は回転数1200万回転の場合で軸方向すきまは13.
9μmに増大し、同様に変位曲線50は回転数1600
万回転の場合で軸方向すきまは16.8μm増大した。
このように、本発明ボールねじのすきま測定方法及び装
置によれば、ボールねじ43の軸方向すきまをその耐久
試験の途中においても、また実際の使用状態においても
軸方向すきまを簡単かつ正確に測定することができる。
置によれば、ボールねじ43の軸方向すきまをその耐久
試験の途中においても、また実際の使用状態においても
軸方向すきまを簡単かつ正確に測定することができる。
つぎに第8図は、第7図に示す結果と玉42の直径に関
する測定結果から求めた玉42とねじ溝9c、34Cの
摩耗量を示すものであって、ねじ溝の摩耗量はねじ軸9
とナツト34における摩耗 、:深さの和を
表わしている。このように玉42やね 1・
てみると、完全に予圧抜けがおこる状態であり塵
フ□じ溝9c、34Gに生じる摩耗量は何れも数
μm程度であるが、定位置予圧ねじの場合にあてはめ埃
混入による影響が甚大であることが明白となった。
する測定結果から求めた玉42とねじ溝9c、34Cの
摩耗量を示すものであって、ねじ溝の摩耗量はねじ軸9
とナツト34における摩耗 、:深さの和を
表わしている。このように玉42やね 1・
てみると、完全に予圧抜けがおこる状態であり塵
フ□じ溝9c、34Gに生じる摩耗量は何れも数
μm程度であるが、定位置予圧ねじの場合にあてはめ埃
混入による影響が甚大であることが明白となった。
以上のように、本発明に係る方法及び装置によればボー
ルねじ43の軸方向すきまを簡単かつ高精度に測定する
ことができるので、従来不可能とされていた種々の条件
下におけるボールねじ43の摩耗特性を明らかにするこ
とができるものである。
ルねじ43の軸方向すきまを簡単かつ高精度に測定する
ことができるので、従来不可能とされていた種々の条件
下におけるボールねじ43の摩耗特性を明らかにするこ
とができるものである。
効果
本発明は、上記にように構成され、作用するものである
から、ボールねじのねじ軸に螺合したナツトを両端が固
定された板ばねのほぼ中央部に固定して振板ばねがねじ
軸の軸方向に撓むことでナツトとねじ軸との間のすきま
が何れか一方向につまり、また振板ばねを中立点に戻す
ことでねじ軸が自由状態になるようにしてねじ軸を一方
向に回転させて仮ばねを一方向の撓み状態から中立点を
通過させて他方向に撓ませ、この間にねじ軸の回転角と
ナツトの移動量とを同時に検出記録し、板ばねの中立状
態におけるねじ軸の回転に対してナツトの移動が停止す
る不感帯の長さによってボールねじの軸方向すきまを測
定するようにしたので、ねじ軸に玉とナツトを組み込ん
だ状態のままでボールねじ全体に生じる軸方向のすきま
、即ち摩耗量を簡単かつ極めて高精度に測定できるとい
う画期的な効果が得られる。
から、ボールねじのねじ軸に螺合したナツトを両端が固
定された板ばねのほぼ中央部に固定して振板ばねがねじ
軸の軸方向に撓むことでナツトとねじ軸との間のすきま
が何れか一方向につまり、また振板ばねを中立点に戻す
ことでねじ軸が自由状態になるようにしてねじ軸を一方
向に回転させて仮ばねを一方向の撓み状態から中立点を
通過させて他方向に撓ませ、この間にねじ軸の回転角と
ナツトの移動量とを同時に検出記録し、板ばねの中立状
態におけるねじ軸の回転に対してナツトの移動が停止す
る不感帯の長さによってボールねじの軸方向すきまを測
定するようにしたので、ねじ軸に玉とナツトを組み込ん
だ状態のままでボールねじ全体に生じる軸方向のすきま
、即ち摩耗量を簡単かつ極めて高精度に測定できるとい
う画期的な効果が得られる。
またこの結果、ボールねしにおける実際の使用状態での
摩耗量を測定可能となり、種々の使用条件下でのボール
ねじの摩耗特性を明らかにすることができるという効果
が得られる。
摩耗量を測定可能となり、種々の使用条件下でのボール
ねじの摩耗特性を明らかにすることができるという効果
が得られる。
図面は本発明の実施例に係り、第1図はボールねじのす
きま測定装置の全体斜視図、第2図はボール、ねじのす
きま測定装置の要部部分縦断面正面図、第3図はボール
ねじのすきま測定装置の作動原理を示す要部概略縦断面
図、第4図はボールねじのナツトに板ばねを固定しねじ
軸の一端に歯車を取り付けた状態を示す斜視図、第5図
はねじ軸の回転角に対するナツトの移動量を示す線図、
第6図は玉の直径を変えて軸方向すきまを測定した場合
における第5図と同様の線図、第7図はボールねじの摩
耗試験における各軸方向すきまの変化を示す線図、第8
図はねじ軸の回転数に対する玉とねじ溝の摩耗量との関
係を示す線図である。 1はボールねじのすきま測定装置、2はねじ軸支持装置
、3はねじ軸回転駆動機構、4はねじ軸回転角度検出装
置、5は基台、6は板ばね、6aは中央部、8はナツト
移動量検出装置、9はねじ軸、9a、9bは両端、25
は記録装置の一例たるX−Yレコーダ、43はボールね
じである。 特許出願人 黒田精工株式会社 〃 井澤 實
きま測定装置の全体斜視図、第2図はボール、ねじのす
きま測定装置の要部部分縦断面正面図、第3図はボール
ねじのすきま測定装置の作動原理を示す要部概略縦断面
図、第4図はボールねじのナツトに板ばねを固定しねじ
軸の一端に歯車を取り付けた状態を示す斜視図、第5図
はねじ軸の回転角に対するナツトの移動量を示す線図、
第6図は玉の直径を変えて軸方向すきまを測定した場合
における第5図と同様の線図、第7図はボールねじの摩
耗試験における各軸方向すきまの変化を示す線図、第8
図はねじ軸の回転数に対する玉とねじ溝の摩耗量との関
係を示す線図である。 1はボールねじのすきま測定装置、2はねじ軸支持装置
、3はねじ軸回転駆動機構、4はねじ軸回転角度検出装
置、5は基台、6は板ばね、6aは中央部、8はナツト
移動量検出装置、9はねじ軸、9a、9bは両端、25
は記録装置の一例たるX−Yレコーダ、43はボールね
じである。 特許出願人 黒田精工株式会社 〃 井澤 實
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ねじ軸に対してナットを螺合させ、該ナットを両端
が基台に固定された板ばねの略中央部に固定し、前記ね
じ軸を一方向に回転させて前記ナットを一方向に移動さ
せ、前記板ばねを一方向に撓ませて該ナットから該ねじ
軸に押圧力を作用させて初期状態とし、該初期状態から
前記ねじ軸を他方向に回転させて前記ナットを他方向に
移動させ、前記板ばねを中立状態に戻した後該板ばねを
他方向に撓ませ、この間において該ねじ軸の回転角と前
記ナットの移動量とを同時に検出して記録し、前記板ば
ねの中立状態における該ねじ軸の回転に対して該ナット
の移動が停止する不感帯の長さによってボールねじの軸
方向すきまを測定することを特徴とするボールねじのす
きま測定方法。 2 ねじ軸の両端を回動自在に支持するねじ軸支持装置
と、該ねじ軸を所定の回転速度で回転させるねじ軸回転
駆動機構と、該ねじ軸の回転角度を検出し記録装置に検
出結果を入力するねじ軸回転角度検出装置と、静止状態
に保持される基台と、該基台に両端が固定され略中央部
に該ねじ軸に螺合するナットが固定されるように構成さ
れ該ねじ軸の軸方向に撓んで該ナットから該ねじ軸に対
して押圧力を付与するようにした板ばねと、該ナットの
該ねじ軸に対する移動量を検出し記録装置に検出結果を
入力するナット移動量検出装置とを備えたことを特徴と
するボールねじのすきま測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6479985A JPS61221601A (ja) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | ボ−ルねじのすきま測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6479985A JPS61221601A (ja) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | ボ−ルねじのすきま測定方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61221601A true JPS61221601A (ja) | 1986-10-02 |
JPH0476401B2 JPH0476401B2 (ja) | 1992-12-03 |
Family
ID=13268647
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6479985A Granted JPS61221601A (ja) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | ボ−ルねじのすきま測定方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61221601A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010261587A (ja) * | 2009-04-07 | 2010-11-18 | Nippon Gear Co Ltd | 弁駆動装置におけるステムナットの摩耗量測定方法と装置 |
US20150377719A1 (en) * | 2014-06-25 | 2015-12-31 | Hiwin Technologies Corp. | Method for detecting preload residual rate |
JP2016109483A (ja) * | 2014-12-03 | 2016-06-20 | 株式会社ジェイテクト | ボールねじ測定装置 |
EP3702727A4 (en) * | 2017-10-26 | 2020-12-16 | NSK Ltd. | AXIAL GAP MEASURING DEVICE AND MEASURING METHOD FOR A BALL THREAD DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING A BALL THREAD DEVICE, VEHICLE AND MECHANICAL DEVICE |
CN113701602A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-11-26 | 深圳科荣达航空科技有限公司 | 一种飞机可调放气活门丝杠组件间隙测量工装 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6481804B1 (ja) * | 2017-10-26 | 2019-03-13 | 日本精工株式会社 | ボールねじ装置の軸方向すきま測定方法及び測定装置、並びに、ボールねじ装置、車両、及び機械装置の製造方法 |
-
1985
- 1985-03-27 JP JP6479985A patent/JPS61221601A/ja active Granted
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010261587A (ja) * | 2009-04-07 | 2010-11-18 | Nippon Gear Co Ltd | 弁駆動装置におけるステムナットの摩耗量測定方法と装置 |
US20150377719A1 (en) * | 2014-06-25 | 2015-12-31 | Hiwin Technologies Corp. | Method for detecting preload residual rate |
US9593987B2 (en) * | 2014-06-25 | 2017-03-14 | Hiwin Technologies Corp. | Method for detecting preload residual rate |
JP2016109483A (ja) * | 2014-12-03 | 2016-06-20 | 株式会社ジェイテクト | ボールねじ測定装置 |
EP3702727A4 (en) * | 2017-10-26 | 2020-12-16 | NSK Ltd. | AXIAL GAP MEASURING DEVICE AND MEASURING METHOD FOR A BALL THREAD DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING A BALL THREAD DEVICE, VEHICLE AND MECHANICAL DEVICE |
US11105604B2 (en) | 2017-10-26 | 2021-08-31 | Nsk Ltd. | Method and apparatus of measuring axial clearance of ball screw device, and methods of manufacturing ball screw device, vehicle, and mechanical device |
CN113701602A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-11-26 | 深圳科荣达航空科技有限公司 | 一种飞机可调放气活门丝杠组件间隙测量工装 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0476401B2 (ja) | 1992-12-03 |
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