(57)【要約】【課題】ボールねじのトルク変動を精度よく測定することのできるボールねじ用トルク変動測定装置を提供する【解決手段】ボールねじ用トルク変動測定装置１０は、ねじ軸１を回転させたときにナット２に発生する回転トルクを検出するトルク検出器１１と、トルク検出器１１を支持する検出器支持機構１２とを備えて構成される。トルク検出器１１は、ねじ軸１を通すためのねじ軸挿通孔を有するトルク検出板１９と、ボールねじのナット固定用フランジ７に形成された複数のボルト挿通孔８の一つに各々嵌合するようにトルク検出板１９に設けられた少なくとも二つのピン型ロードセル２１とから構成される。【選択図】図１
2007212177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールねじのねじ軸を回転させたときに前記ナットに発生する回転トルクを検出するトルク検出器と、このトルク検出器を支持する検出器支持機構とを備えてなるボールねじ用トルク変動測定装置であって、前記トルク検出器が、前記ねじ軸を通すためのねじ軸挿通孔を有するトルク検出板と、前記ボールねじのナット固定用フランジに形成された複数のボルト挿通孔のうちいずれか一つのボルト挿通孔と各々嵌合するように前記トルク検出板に設けられた少なくとも二つのロードセルとからなることを特徴とするボールねじ用トルク変動測定装置。
【請求項２】
前記検出器支持機構は、ベースと、このベースの上面部にリニアガイドレールを介してスライド可能に設けられたスライダと、このスライダの上面部から上方に突設された検出器支持部材とを備えてなることを特徴とする請求項１記載のボールねじ用トルク変動測定装置。
【請求項３】
前記検出器支持機構は、前記ナットのフランジ側端面と対向するドーナツ状の検出器取付け面を有する検出器支持部材と、この検出器支持部材の前記検出器取付け面に取付けられた前記トルク検出器を前記ナットのフランジ側端面に押当てる検出器押当て機構とを備えてなることを特徴とする請求項１記載のボールねじ用トルク変動測定装置。
【請求項４】
前記検出器押当て機構は、前記検出器支持部材の検出器取付け面から前記ナットのフランジ側端面に向かって延出する複数のＬ字形アームから構成されていることを特徴とする請求項３記載のボールねじ用トルク変動測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールねじのトルク変動を測定するときに用いられるボールねじ用トルク変動測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械などの各種の産業機械では、回転運動を直線運動に変換する機械要素として、例えば図５に示すようなボールねじが用いられている場合が多い。このボールねじはねじ軸１及びナット２を備えており、ねじ軸１の外周面にはボールねじ溝３が形成されている。このボールねじ溝３はナット２の内周面に形成されたボールねじ溝４と対向しており、ボールねじ溝３とボールねじ溝４との間に設けられたボール５は、例えばねじ軸１が軸芯回りに回転すると、ボールねじ溝３，４間に形成されたボール転動路を転動した後、ナット２に組付けられたボール循環チューブ６内を転動して無限循環するようになっている。
ところで、このようなボールねじのトルク変動を測定する場合、従来では、ボールねじのナットに回り止めバーを取り付け、この回り止めバーを介してナットの回転トルクをトルク検出器で検出することによってボールねじのトルク変動を測定するようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような方法においては、トルク検出器がナットの回転トルクを回り止めバーを介して検出しているため、ボールねじの微小なトルク変動までは精度よく測定することが困難であった。
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り、ボールねじのトルク変動を精度よく測定することのできるボールねじ用トルク変動測定装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、ボールねじのねじ軸を回転させたときに前記ナットに発生する回転トルクを検出するトルク検出器と、このトルク検出器を支持する検出器支持機構とを備えてなるボールねじ用トルク変動測定装置であって、前記トルク検出器が、前記ねじ軸を通すためのねじ軸挿通孔を有するトルク検出板と、前記ボールねじのナット固定用フランジに形成された複数のボルト挿通孔のうちいずれか一つのボルト挿通孔と各々嵌合するように前記トルク検出板に設けられた少なくとも二つのロードセルとからなることを特徴とする。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１記載のボールねじ用トルク変動測定装置において、前記検出器支持機構が、ベースと、このベースの上面部にリニアガイドレールを介してスライド可能に設けられたスライダと、このスライダの上面部から上方に突設された検出器支持部材とを備えてなることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１記載のボールねじ用トルク変動測定装置において、前記検出器支持機構が、前記ナットのフランジ側端面と対向するドーナツ状の検出器取付け面を有する検出器支持部材と、この検出器支持部材の前記検出器取付け面に取付けられた前記トルク検出器を前記ナットのフランジ側端面に押当てる検出器押当て機構とを備えてなることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項３記載のボールねじ用トルク変動測定装置において、前記検出器押当て機構が、前記検出器支持部材の検出器取付け面から前記ナットのフランジ側端面に向かって延出する複数のＬ字形アームから構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ボールねじのトルク変動を測定する際に、回り止めバーを使用せずにナットの回転トルクをトルク検出器で検出できるので、ボールねじのトルク変動を精度よく測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るボールねじ用トルク変動測定装置の概略構成図である。同図に示すように、本発明の第１の実施形態に係るボールねじ用トルク変動測定装置１０は、ボールねじのねじ軸１を回転させたときにナット２に発生する回転トルクを検出するトルク検出器１１と、このトルク検出器１１をねじ軸１の軸方向に移動可能に支持する検出器支持機構１２とを備えている。ここで、検出器支持機構１２はベース１３と、このベース１３上にリニアガイドレール１４を介してスライド可能に設けられたスライダ１５とを有しており、トルク検出器１１はスライダ１５の上面部から上方に突設された棒状をなす検出器支持部材１６の上端部に取り付けられている。
【０００８】
また、検出器支持機構１２はねじ軸１をガイドするガイドリング１７を有しており、このガイドリング１７はスライダ１５の上面部から上方に突設された棒状をなすガイドリング支持部材１８の上端部に固定されている。
一方、トルク検出器１１はボールねじのナット固定用フランジ７とほぼ同等の直径で円形状に形成されたトルク検出板１９を有しており、このトルク検出板１９の中央部には、ねじ軸１を通すためのねじ軸挿通孔２０（図２参照）が設けられている。
【０００９】
トルク検出板１９はナット２のフランジ側端面２ａと対向するドーナツ状のロードセル取付け面１９ａ（図３参照）を有しており、このロードセル取付け面１９ａには、図２に示すように、三つのピン型ロードセル２１が固設されている。これらのピン型ロードセル２１はナット固定用フランジ７の円周方向に等間隔でロードセル取付け面１９ａ上に固設されており、各ロードセル２１はナット固定用フランジ７に設けられた複数のボルト挿通孔８のうちいずれか一つのボルト挿通孔８と嵌合するようになっている。
【００１０】
このような構成において、ボールねじのトルク変動を測定する場合は、トルク検出板１９のねじ軸挿通孔２０にボールねじのねじ軸１を通した後、トルク検出板１９に取付けられたロードセル２１をナット固定用フランジ７のボルト挿通孔８に嵌入する。そして、この状態でボールねじのねじ軸１を回転させると、ナット固定用フランジ７のボルト挿通孔８に嵌め込まれたロードセル２１によってボールねじのトルク変動を測定することができる。
【００１１】
上述した本発明の第１の実施形態では、ナット２の回転トルクを検出するトルク検出器１１を、ねじ軸挿通孔２０を有するトルク検出板１９と、ナット固定用フランジ７に設けられた複数のボルト挿通孔８のうちいずれか一つのボルト挿通孔８と嵌合するようにトルク検出板１９に固設された三つのピン型ロードセル２１とから構成したことで、前述した従来技術のように、ボールねじのトルク変動を測定する際に回り止めバーを使用せずにナット２の回転トルクをトルク検出器１１で検出できるので、ボールねじのトルク変動を精度よく測定することができる。
【００１２】
次に、本発明の第２の実施形態について図４を参照して説明する。
図４において、本発明の第２の実施形態に係るボールねじ用トルク変動測定装置は、ボールねじのねじ軸１を回転させたときにナット２に発生する回転トルクを検出するトルク検出器１１と、このトルク検出器１１をボールねじに対して回転可能に支持する検出器支持機構２３とを備えて構成されている。ここで、トルク検出器１１はナット固定用フランジ７とほぼ同等の直径で円形状に形成されたトルク検出板１９を有しており、このトルク検出板１９の中央部には、ねじ軸１を通すためのねじ軸挿通孔２０が設けられている。
【００１３】
また、トルク検出器１１はナット固定用フランジ７に設けられた複数のボルト挿通孔８の一つに嵌合する三つのピン型ロードセル２１を有しており、これらのロードセル２１はナット固定用フランジ７に向かって突出するようにトルク検出板１９に設けられている。
一方、検出器支持機構２３はトルク検出器１１を支持する検出器支持部材２４を有している。この検出器支持部材２４はブロック状に形成されており、ボールねじのトルク変動を測定するときには、検出器支持部材２４内に形成されたねじ軸挿通孔２５にねじ軸１を通してトルク変動を測定する構成となっている。
【００１４】
また、検出器支持機構２３は、検出器支持部材２４の検出器取付け面２４ａに取付けられたトルク検出器１１をナット２のフランジ側端面２ａに押当てる検出器押当て機構２６を有している。この検出器押当て機構２６は検出器支持部材２４の検出器取付け面２４ａからナット２のフランジ側端面２ａに向かって延出する複数のＬ字形アーム２７から構成されており、これら各アーム２７の先端部がナット固定用フランジ７にボールベアリング２８を介して係合することによってトルク検出器１１がナット２のフランジ側端面２ａに押圧される構成となっている。
【００１５】
このように構成される本発明の第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に、ボールねじのトルク変動を測定する際に回り止めバーを使用せずにナット２の回転トルクをトルク検出器１１で検出できるので、ボールねじのトルク変動を精度よく測定することができる。
なお、上述した第１及び第２の実施形態では三つのロードセル２１をトルク検出板１９に取付けたが、トルク検出板１９に取付けられるロードセル２１の個数を二つにしても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るボールねじ用トルク変動測定装置の概略構成図である。
【図２】図１に示すトルク検出器の正面図である。
【図３】図１に示すトルク検出器の側面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るボールねじ用トルク変動測定装置の概略構成図である。
【図５】ボールねじの概略構成図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  ねじ軸
２  ナット
３，４  ボールねじ溝
５  ボール
６  ボール循環チューブ
７  ナット固定用フランジ
８  ボルト挿通孔
１１  トルク検出器
１２  検出器支持機構
１３  ベース
１４  リニアガイドレール
１５  スライダ
１６  検出器支持部材
１７  ガイドリング
１８  ガイドリング支持部材
１９  トルク検出板
２０  ねじ軸挿通孔
２１  ロードセル
２３  検出器支持機構
２４  検出器支持部材
２５  ねじ軸挿通孔
２６  検出器押当て機構
２７  Ｌ字形アーム
２８  ボールベアリング
【図１】
2007212177.tif 000003
【図２】
2007212177.tif 000004
【図３】
2007212177.tif 000005
【図４】
2007212177.tif 000006
【図５】
2007212177.tif 000007