(57)【要約】【課題】こじりモーメントによる遊星ローラねじの早期破損を防止することのできるテーブル送り装置を提供する。【解決手段】本発明に係るテーブル送り装置は、テーブル３を一軸方向に送り駆動する遊星ローラねじ４を備えている。遊星ローラねじ４はテーブル３のナット取付面３ａに締結されるフランジ部４１ａを有するナット４１と、ナット４１内を挿通する中央ねじ軸４２と、中央ねじ軸４２とナット４１との間に回転自在に設けられた複数の遊星ローラ４３とを有しており、テーブル３のナット取付面３ａとナット４１のフランジ部４１ａとの間に、ナット取付面３ａおよび中央ねじ軸４２に対するナット４１の傾きを吸収するナット傾き吸収機構７が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーブルのナット取付面に締結されるフランジ部を有するナットと、該ナット内を挿通する中央ねじ軸と、該中央ねじ軸と前記ナットとの間に回転自在に設けられた複数の遊星ローラとを備えた遊星ローラねじにより前記テーブルを一軸方向に送り駆動するテーブル送り装置であって、
前記ナットのフランジ部が前記ナットの内周面に形成された雌ねじと前記遊星ローラの外周面に形成されたねじ部との螺合領域内のナット外周面に形成され、かつ前記ナット取付面および前記中央ねじ軸に対する前記ナットの傾きを吸収するナット傾き吸収機構が前記テーブルのナット取付面と前記ナットのフランジ部との間に設けられていることを特徴とするテーブル送り装置。
【請求項２】
請求項１記載のテーブル送り装置において、前記傾き吸収機構を、前記テーブルのナット取付面と対向する側の端面が凸球状または凹球状に湾曲した第１の環状スペーサと、この第１の環状スペーサを介して前記ナットのフランジ面と対向する側の端面が凹球状または凸球状に湾曲した第２の環状スペーサとで構成したことを特徴とするテーブル送り装置。
【請求項３】
請求項２記載のテーブル送り装置において、前記第１の環状スペーサを前記ナットのフランジ部と一体に形成したことを特徴とするテーブル送り装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載のテーブル送り装置において、前記第２の環状スペーサを前記テーブルと一体に形成したことを特徴とするテーブル送り装置。
【請求項５】
請求項１記載のテーブル送り装置において、前記傾き吸収機構を、前記テーブルのナット取付面と対向する側の端面に凸状または凹状の円弧面を有する第１のスペーサと、この第１のスペーサを介して前記ナットのフランジ面と対向する側の端面に凹状または凸状の円弧面を有する第２のスペーサとで構成したことを特徴とするテーブル送り装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいすれか一項記載のテーブル送り装置において、実稼動時に前記遊星ローラねじに加わる負荷荷重を加えた状態で前記ナットが前記テーブルのナット取付面に装着されていることを特徴とするテーブル送り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はテーブルを一軸方向に送り駆動するテーブル送り装置に関し、特に、テーブルを送り駆動する手段として遊星ローラねじを用いたテーブル送り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のテーブル送り装置の一例を図１２および図１３に示す。図１２に示されるテーブル送り装置は基台１を備えており、この基台１の上面には、案内レール２ａとスライダ２ｂ，２ｃとからなるリニアガイド２Ａ，２Ｂが互いに平行に設置されている。また、図１２に示されるテーブル送り装置はリニアガイド２Ａ，２Ｂのスライダ上面に固設されたテーブル３を一軸方向に送り駆動する遊星ローラねじ４を備えている。この遊星ローラねじ４はナット４１（図１３参照）を有しており、ナット４１の外周面に形成されたフランジ部４１ａは複数本のナット取付ボルト５によりテーブル３のナット取付面３ａに締結されている。また、遊星ローラねじ４はナット４内を挿通する中央ねじ軸４２を有しており、この中央ねじ軸４２を駆動モータ６で回転駆動することによってテーブル３が遊星ローラねじ４の軸方向に移動するようになっている。さらに、遊星ローラねじ４はナット４１と中央ねじ軸４２との間に複数の遊星ローラ４３を有しており、これら遊星ローラ４３の外周面には、ナット４１の内周面に形成された雌ねじと中央ねじ軸４２の外周面に形成された雄ねじの双方と螺合するねじ部が形成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようなテーブル送り装置は、テーブル３を一軸方向に送り駆動する手段として、遊星ローラねじ４を用いているため、射出成形機やプレス成形機などの高負荷用途に適しているが、テーブル３のナット取付面３ａに加工誤差があったり、遊星ローラねじ４に組立誤差があったりすると、図１４に示すように、遊星ローラねじ４のナット４１がテーブル３のナット取付面３ａや中央ねじ軸４２に対して傾きθを持った状態でテーブル３のナット取付面３ａに装着される。そして、このような状態で遊星ローラねじ４のナット４１がテーブル３のナット取付面３ａに装着されると、テーブル３を一軸方向に送り駆動したときに大きなこじりモーメントがナット４１に作用し、ナット４１に作用したこじりモーメントによって遊星ローラねじ４の各接触点における接触荷重が軸方向に不均一となるため、早期破損が遊星ローラねじ４に生じ易いという問題があった。
【０００４】
本発明は上述した点に着目してなされたものであり、その目的は、こじりモーメントによる遊星ローラねじの早期破損を抑制することのできるテーブル送り装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明に係るテーブル送り装置は、テーブルのナット取付面に締結されるフランジ部を有するナットと、該ナット内を挿通する中央ねじ軸と、該中央ねじ軸と前記ナットとの間に回転自在に設けられた複数の遊星ローラとを備えた遊星ローラねじにより前記テーブルを一軸方向に送り駆動するテーブル送り装置であって、前記ナットのフランジ部が前記ナットの内周面に形成された雌ねじと前記遊星ローラの外周面に形成されたねじ部との螺合領域内のナット外周面に形成され、かつ前記ナット取付面および前記中央ねじ軸に対する前記ナットの傾きを吸収するナット傾き吸収機構が前記テーブルのナット取付面と前記ナットのフランジ部との間に設けられていることを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明に係るテーブル送り装置は、請求項１記載のテーブル送り装置において、前記傾き吸収機構を、前記テーブルのナット取付面と対向する側の端面が凸球状または凹球状に湾曲した第１の環状スペーサと、この第１の環状スペーサを介して前記ナットのフランジ面と対向する側の端面が凹球状または凸球状に湾曲した第２の環状スペーサとで構成したことを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明に係るテーブル送り装置は、請求項２記載のテーブル送り装置において、前記第１の環状スペーサを前記ナットのフランジ部と一体に形成したことを特徴とする。
請求項４記載の発明に係るテーブル送り装置は、請求項２又は３記載のテーブル送り装置において、前記第２の環状スペーサを前記テーブルと一体に形成したことを特徴とする。
【０００８】
請求項５記載の発明に係るテーブル送り装置は、請求項１記載のテーブル送り装置において、前記傾き吸収機構を、前記テーブルのナット取付面と対向する側の端面に凸状または凹状の円弧面を有する第１のスペーサと、この第１のスペーサを介して前記ナットのフランジ面と対向する側の端面に凹状または凸状の円弧面を有する第２のスペーサとで構成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項６記載の発明に係るテーブル送り装置は、請求項１〜５のいすれか一項記載のテーブル送り装置において、実稼動時に前記遊星ローラねじに加わる負荷荷重を加えた状態で前記ナットが前記テーブルのナット取付面に装着されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るテーブル送り装置では、ナット取付面および中央ねじ軸に対するナットの傾きを吸収するナット傾き吸収機構をテーブルのナット取付面とナットのフランジ部との間に設けたことにより、テーブルのナット取付面に加工誤差があったり、遊星ローラねじに組立誤差があったりしてもこじりモーメントが作用するような傾きが遊星ローラねじのナットに発生することをナット傾き吸収機構によって防止することが可能となる。したがって、こじりモーメントによる遊星ローラねじの早期破損を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１〜図４を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係るテーブル送り装置の要部を示す図であり、第１の実施形態が図１３に示した従来例と異なる点は、ナット取付面３ａおよび中央ねじ軸４２に対するナット４１の傾きを吸収するナット傾き吸収機構７をテーブル３のナット取付面３ａとナット４１のフランジ部４１ａとの間に設けるとともに、ナット４１のフランジ部４１ａをナット４１の内周面に形成された雌ねじと遊星ローラ４３の外周面に形成されたねじ部との螺合領域内のナット外周面に形成し、かつナット取付ボルト５に締結方向と反対方向（図１において右方）の付勢力を付与する皿ばね等の付勢力付与部材１０をナット４１のフランジ部４１ａとナット取付ボルト５の頭部５ａとの間に設けた点である。
【００１２】
ナット傾き吸収機構７は第１の環状スペーサ８を有しており、この第１の環状スペーサ８の端面８ａ，８ｂ（図２参照）のうちテーブル３のナット取付面３ａと対向する側の端面８ａは凸球状に湾曲した湾曲面となっている。
また、ナット傾き吸収機構７はテーブル３のナット取付面３ａと第１の環状スペーサ８との間に第２の環状スペーサ９を有しており、この第２の環状スペーサ９の端面９ａ，９ｂ（図３参照）のうち第１の環状スペーサ８を介してナット４１のフランジ面と対向する側の端面９ａは、第１の環状スペーサ８の端面８ａと同じ曲率半径で凹球状に湾曲した湾曲面となっている。
【００１３】
なお、第１の環状スペーサ８および第２の環状スペーサ９の中心部には、中央ねじ軸４２が貫通する貫通孔１１（図２および図３参照）が形成されている。また、第１の環状スペーサ８の端面８ｂおよび第２の環状スペーサ９の端面９ｂは平面状に形成され、第１の環状スペーサ８の端面８ｂはナット４１のフランジ面に当接し、第２の環状スペーサ９の端面９ｂはテーブル３のナット取付面３ａに当接している。
【００１４】
上述した第１の実施形態のように、テーブル３のナット取付面３ａと対向する側の端面８ａが凸球状に湾曲した第１の環状スペーサ８と、第１の環状スペーサ８を介してナット４１のフランジ面４１ｂと対向する側の端面９ａが凹球状に湾曲した第２の環状スペーサ９とからなるナット傾き吸収機構７をテーブル３のナット取付面３ａとナット４１のフランジ部４１ａとの間に設けると、テーブル３のナット取付面３ａに加工誤差があったり、遊星ローラねじ４に組立誤差があったりしてもこじりモーメントが作用するような傾きが遊星ローラねじ４のナット４１に発生することをナット傾き吸収機構７によって防止することが可能となる。したがって、第１の実施形態に係るテーブル送り装置では、こじりモーメントによる遊星ローラねじ４の早期破損を抑制することができる。
【００１５】
また、第１の実施形態のように、ナット４１のフランジ部４１ａをナット４１の内周面に形成された雌ねじと遊星ローラ４３の外周面に形成されたねじ部との螺合領域内のナット外周面に形成すると、ナット傾き吸収機構７がナット４１の内周面に形成された雌ねじと遊星ローラ４３の外周面に形成されたねじ部との螺合領域内に位置することになる。この場合、第１の環状スペーサ８の端面８ａと第２の環状スペーサ９の端面９ａとの接触部に発生する接線方向の摩擦力Ｆ（図４参照）はナット４１に対してモーメント力として作用するが、第１の環状スペーサ８の端面８ａと第２の環状スペーサ９の端面９ａとの接触部が図４（ｂ）に示す位置、すなわちナット４１の内周面に形成された雌ねじと遊星ローラ４３の外周面に形成されたねじ部との螺合領域内内にあったほうがナット４１に作用するこじりモーメントＭは小さくなるので、外部荷重が大きい場合や第１の環状スペーサ８の端面８ａと第２の環状スペーサ９の端面９ａとの接触部の摩擦係数が大きい場合でも遊星ローラねじの早期破損を回避することができる。なお、図４中Ｆはナット４１が点Ｃを中心とするラジアル方向の力を遊星ローラ４３から受ける方向を示し、Ｌはナット４１が遊星ローラ４３から荷重を受ける範囲を示している。
【００１６】
また、第１の実施形態のように、ナット取付ボルト５に締結方向と反対方向の付勢力を付与する皿ばね等の付勢力付与部材１０をナット４１のフランジ部４１ａとナット取付ボルト５の頭部５ａとの間に設けると、付勢力付与部材１０のばね力によってナット取付ボルト５が締結方向と反対方向に付勢されるため、ナット取付ボルト５に緩みが生じることを防止することができる。
【００１７】
なお、ナット４１が中央ねじ軸４２から受ける曲げモーメントはストロークエンドで最大となり、中央ねじ軸４２は支持軸受を中心にしたモーメントを発生するから、第１の環状スペーサ８の端面８ａおよび第２の環状スペーサ９の端面９ａの曲率中心はナット４１のストロークエンド位置で中央ねじ軸４２を支持する軸受の位置とおおよそ一致させることが好ましい（好ましくは、±５０％）。
【００１８】
上述した第１の実施形態では、ナット取付面３ａおよび中央ねじ軸４２に対するナット４１の傾きを吸収するナット傾き吸収機構７として、テーブル３のナット取付面３ａと対向する側の端面８ａが凸球状に湾曲した第１の環状スペーサ８と、第１の環状スペーサ８を介してナット４１のフランジ面４１ｂと対向する側の端面９ａが凹球状に湾曲した第２の環状スペーサ９とからなるものを例示したが、これに限られるものではない。たとえば、図５に示す第２の実施形態のように、ナット取付面３ａおよび中央ねじ軸４２に対するナット４１の傾きを吸収するナット傾き吸収機構７として、テーブル３のナット取付面３ａと対向する側の端面８ａが凹球状に湾曲した第１の環状スペーサ８と、この第１の環状スペーサ８を介してナット４１のフランジ面４１ｂと対向する側の端面９ａが凸状に湾曲した第２の環状スペーサ９とからなるものを用いても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００１９】
図６は本発明の第３の実施形態に係るテーブル送り装置の要部を示す図であり、第３の実施形態が図１に示した第１の実施形態と異なる点は、ナット傾き吸収機構７の第１の環状スペーサ８をナット４１のフランジ部４１ａと一体に形成した点である。
図７は本発明の第４の実施形態に係るテーブル送り装置の要部を示す図であり、第４の実施形態が図１に示した第１の実施形態と異なる点は、ナット傾き吸収機構７の第２の環状スペーサ９をテーブル３と一体に形成した点である。
【００２０】
図８は本発明の第５の実施形態に係るテーブル送り装置の要部を示す図であり、第５の実施形態が図１に示した第１の実施形態と異なる点は、ナット傾き吸収機構７の第１の環状スペーサ８をナット４１のフランジ部４１ａと一体に形成するとともに、ナット傾き吸収機構７の第２の環状スペーサ９をテーブル３と一体に形成した点である。
図９は本発明の第６の実施形態に係るテーブル送り装置の要部を示す図であり、第６の実施形態が図７に示した第４の実施形態と異なる点は、テーブル３と一体に形成された第２の環状スペーサ９の外周面に係合部としての回り止め溝１１を形成し、この回り止め溝１１に係合してナット４１の周方向変位を抑制する周方向変位抑制手段（例えばキー、位置決めピン等）１２をナット４１の外周面に設けた点である。
【００２１】
第１〜第６の実施形態では、ナット取付面３ａおよび中央ねじ軸４２に対するナット４１の傾きを吸収するナット傾き吸収機構として、テーブル３のナット取付面３ａと対向する側の端面８ａが凸球状または凹球状に湾曲した第１の環状スペーサ８と、第１の環状スペーサ８を介してナット４１のフランジ面４１ｂと対向する側の端面９ａが凹球状または凸球状に湾曲した第２の環状スペーサ９とからなるものを示したが、スペーサ８，９のうち一方のスペーサの端面８ａまたは９ａが平面状であってもよい。
【００２２】
図１０は本発明の第７の実施形態に係るテーブル送り装置の要部を示す図であり、第７の実施形態が図１に示した第１の実施形態と異なる点は、ナット取付面３ａおよび中央ねじ軸４２に対するナット４１の傾きを吸収するナット傾き吸収機構７を、テーブル３のナット取付面３ａと対向する側の端面に凸状の円弧面１３ａを有する第１のスペーサ１３と、第１のスペーサ１３を介してナット４１のフランジ面と対向する側の端面に凹状の円弧面１４ａを有する第２のスペーサ１４とから構成した点である。
【００２３】
このような構成によると、こじりモーメントが作用するような傾きが遊星ローラねじ４のナット４１に発生することをナット傾き吸収機構７によって防止することが可能となるので、第１〜第６の実施形態と同様に、こじりモーメントによる遊星ローラねじ４の早期破損を抑制することができる。
図１１は本発明の第８の実施形態に係るテーブル送り装置の要部を示す図であり、第８の実施形態が図１０に示した第７の実施形態と異なる点は、第１のスペーサ１３をナット４１のフランジ部４１ａと一体に形成し、第２のスペーサ１４の円弧面１４ａと当接するほうの第１のスペーサ１３の端面を平面１３ｂとした点である。
【００２４】
このような構成であっても、ナット４１の傾きはスペーサ円弧面１４ａへの当接位置によって変わるので、第１〜第７の実施形態と同様に、こじりモーメントによる遊星ローラねじ４の早期破損を抑制することができる。
なお、第１〜第８の実施形態において、吸収できる傾きの誤差はテーブル〜ナットに関る部材の加工誤差や組立誤差によるもののだけではない。たとえば、遊星ローラねじを駆動し、テーブル３の点Ｐ（図１１参照）で図示しない相手部材を押し付ける動作を行う場合、ねじの中心と点Ｐとの位置の違いによってモーメントＭが発生し、これによりテーブル３は右回りに傾斜し、遊星ローラねじのナット４１がこじられる。このこじりを吸収するために、遊星ローラねじに加わる負荷荷重を与えた状態でナット４１をテーブル３に取付けることが有効である。すなわち、テーブル３の軸方向位置を負荷荷重作用点付近とし、点Ｐでテーブル３を相手部材に当接させておき、ナット４１がテーブル３のナット取付面３ａに当接する方向に中央ねじ軸４２に実際の動作時に必要なトルクを与えつつ、ナット４１のフランジ部４１ａをナット取付ボルト５により締付けてナット４１をテーブル３のナット取付面３ａに装着するようにしてもよい。この方法によれば、こじりによる悪影響が最も大きい最大負荷位置でこじり力を最小にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る送りねじ装置の要部を示す図である。
【図２】図１に示す第１の環状スペーサの軸方向断面図である。
【図３】図１に示す第２の環状スペーサの軸方向断面図である。
【図４】図１に示すナットのフランジ部をナットの内周面に形成された雌ねじと遊星ローラの外周面に形成されたねじ部との螺合領域内のナット外周面に形成した場合の作用効果を説明するための図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る送りねじ装置の要部を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る送りねじ装置の要部を示す図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る送りねじ装置の要部を示す図である。
【図８】本発明の第５の実施形態に係る送りねじ装置の要部を示す図である。
【図９】本発明の第６の実施形態に係る送りねじ装置の要部を示す図である。
【図１０】本発明の第７の実施形態に係る送りねじ装置の要部を示す図である。
【図１１】本発明の第８の実施形態に係る送りねじ装置の要部を示す図である。
【図１２】従来のテーブル送り装置の一例を示す図である。
【図１３】図１２に示すテーブル送り装置の一部を示す図である。
【図１４】図１３に示す遊星ローラねじのナットが中央ねじ軸に対して傾きを持った状態でテーブルのナット取付面に装着された状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  基台
２Ａ，２Ｂ  リニアガイド
２ａ  案内レール
２ｂ，２ｃ  スライダ
３  テーブル
３ａ  ナット取付面
４  遊星ローラねじ
４１  ナット
４１ａ  フランジ部
４２  中央ねじ軸
４３  遊星ローラ
５  ナット取付ボルト
６  駆動モータ
７  ナット傾き吸収機構
８  第１の環状スペーサ
８ａ，８ｂ  端面
９  第２の環状スペーサ
９ａ，９ｂ  端面
１０  付勢力付与部材
１１  回り止め溝
１２  周方向変位抑制手段
１３  第１のスペーサ
１３ａ  円弧面
１４  第２のスペーサ
１４ａ  円弧面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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