ボールねじ装置
【課題】ボールねじ装置に過大荷重や偏荷重が加わったことを検出する手段を提供する。
【解決手段】外周面に螺旋状の軸軌道溝３を形成したねじ軸２と、内周面に軸軌道溝３に対向するナット軌道溝８を形成したナット７と、軸軌道溝３とナット軌道溝８とを螺合させる複数のボール１０とを備えたボールねじ装置１において、ナット７の端部に、センサボール１６を保持する保持溝１８が形成されたセンサ保持体１５を設け、この保持溝１８に保持されたセンサボール１６を隙間Ｓを介して軸軌道溝３に対向させ、軸軌道溝３がセンサボール１６に接触したときのセンサボール１６の変位を隙間センサ２７で検出する。
【解決手段】外周面に螺旋状の軸軌道溝３を形成したねじ軸２と、内周面に軸軌道溝３に対向するナット軌道溝８を形成したナット７と、軸軌道溝３とナット軌道溝８とを螺合させる複数のボール１０とを備えたボールねじ装置１において、ナット７の端部に、センサボール１６を保持する保持溝１８が形成されたセンサ保持体１５を設け、この保持溝１８に保持されたセンサボール１６を隙間Ｓを介して軸軌道溝３に対向させ、軸軌道溝３がセンサボール１６に接触したときのセンサボール１６の変位を隙間センサ２７で検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械や産業機械、半導体製造装置、精密機械等の機械装置の移動台の駆動に用いるボールねじ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のボールねじ装置は、ねじ軸の外周面に螺旋状に形成した軸軌道溝と、ナットの内周面に形成した軸軌道溝に対向するナット軌道溝とを複数のボールを介して螺合させ、対向配置されたナット軌道溝と軸軌道溝とにより形成される負荷路を転動するボールによりナットに加えられた荷重を支持し、ナットに設けたボール戻し路によりボールを循環させながらねじ軸の回転運動をナットの直線運動に変換している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−１５６７６７号公報（第７頁段落００２５−第８頁段落００２９、第２図）
【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、上述した従来の技術においては、ナットに過大荷重や偏荷重が加わっていることに気付かずに使用すると、軸軌道溝やナット軌道溝に剥離や磨耗等による損傷が生じ、ボールねじ装置の寿命を低下させる場合があるという問題がある。
また、ボールねじ装置が損傷したことに気付かずに使用し続けると、ボールねじ装置を用いた機械装置の他の部位にもダメージを与え、機械装置の保守に多大な時間を要する虞があるという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、ボールねじ装置に過大荷重や偏荷重が加わったことを検出する手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために、外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットと、前記軸軌道溝とナット軌道溝とを螺合させる複数のボールとを備えたボールねじ装置において、前記ナットに、前記ねじ軸に接触しないセンサボールと、該センサボールの変位を検出する変位検出手段とを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
これにより、本発明は、ボールねじ装置に過大荷重や偏荷重が加わったときのねじ軸の過大な変形をセンサボールの変位により増幅して検出することができ、軸軌道溝やナット軌道溝の損傷を防止してボールねじ装置の寿命を向上させることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、図面を参照して本発明によるボールねじ装置の実施例について説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１は実施例１のボールねじ装置の設置状態の上面を示す説明図、図２は実施例１のボールねじ装置の断面を示す説明図、図３は実施例１のセンサ保持体の断面を示す説明図、図４は図３のＡ方向から見た矢視図を示す説明図である。
図１、図２において、１はボールねじ装置である。
２はボールねじ装置１のねじ軸であり、合金鋼等の鋼材で製作され、両端部に同軸に取付部２ａが設けられた長尺の段付軸状部材であって、その大径部の外周面には半円より小さい円弧状断面形状の軸軌道溝３が所定のリードで螺旋状に形成されている。
【０００９】
取付部２ａは、図１に示すようにねじ軸２の両端部を回転支持するため支持軸受４の内輪が嵌合する部位である。
また、一方の取付部２ａの端部は、カップリング５を介してねじ軸２を回転させるためのモータ等の駆動装置６に接続されている。
７はボールねじ装置１のナットであり、合金鋼等の鋼材で製作された円筒状部材であって、その内周面には軸軌道溝３と対向する半円より小さい円弧状断面形状のナット軌道溝８が軸軌道溝３と同じリードで形成されている。
【００１０】
９はフランジ部であり、ナット７の外周部の一方の端部に設けられ、このフランジ部９を用いてナット７が図示しない機械装置の移動台にボルト等で固定される。
１０はボールねじ装置１の転動体としてのボールであり、合金鋼等の鋼材で製作された球体であって、対向配置された軸軌道溝３とナット軌道溝８とにより形成される負荷路に複数装填されてねじ軸２とナット７を螺合させる。
【００１１】
１１はリターンチューブであり、鋼材や樹脂材料等で製作され、ボール１０が通過できる内径を有するＵ字形に曲折した管であって、ナット７の外周面に設けられたナット軌道溝８に達する穴にその端部が嵌合してナット軌道溝８を連通する。
これにより、負荷路の両端部はリターンチューブ１１の内径として形成された連通路により連通され、ボール１０が循環する循環路が形成される。
【００１２】
この循環路には所定の量の潤滑剤、例えばグリースと複数のボール１０が封入され、ねじ軸２を回転させることによって負荷路を転動するボール１０がナット７に加えられた荷重を支持しながら循環路を循環し、ねじ軸２の回転運動がナット７の直線運動に変換され、ナット７がねじ軸２の長手方向に沿った直線往復移動可能に支持される。
図２において、１５はセンサ保持体である。
【００１３】
１６はセンサボールであり、ボール１０と同一の鋼球、または樹脂材料等で形成されたボール１０と同じ直径を有する球体である。
１７はセンサ保持体１５の本体部であり、合金鋼等の鋼材や樹脂材料で形成された円環状部材であって、図３に示すように本体部１７を直径に沿って２つに分割した本体片１７ａ、１７ｂを組合せて形成される。
【００１４】
本体部１７の内周面には、軸軌道溝３に対向させてセンサボール１６を保持する半円より大きい円弧状断面形状、つまりセンサボール１６の直径と同等（例えば中間嵌め程度）の直径を有し、センサボール１６の直径より狭い開口を有するの保持溝１８が軸軌道溝３と同じリードで１巻分形成されており、その保持溝１８の両端部は、図４に示すように一方の本体片１７ａに形成された保持溝１８と同じ断面形状を有する連結溝１９により連結されている。
【００１５】
他方の本体片１７ｂの内周面には、本体片１７ａに形成された保持溝１８に接続する保持溝１８が形成されている。
保持溝１８は、これに嵌合して保持されたセンサボール１６が、所定の隙間Ｓを介してねじ軸２の軸軌道溝３と対向するように、その溝底の直径がナット軌道溝８を転動するボール１０の外接円の直径より隙間Ｓの２倍分大きく形成され、連結溝１９はねじ軸２の外周面を越えるときにその外周面に接触しないように形成され、保持溝１８を連結溝１９で連結した循環溝２０は、そこに循環可能に保持されているセンサボール１６がねじ軸２と接触しないように形成されている。
【００１６】
本実施例の隙間Ｓは、ねじ軸２の剛性等を考慮してナット７に過大荷重や偏荷重が加わったときのナット７とねじ軸２との相対的な変形量に相当する隙間に設定され、例えば、１０μｍ以上、１００μｍ以下に設定される。
本体部１７のナット７側の端面には、ナット７のフランジ部９の反対側の端面に形成された嵌合穴２２に嵌合する嵌合部２３が形成され、本体部１７の円周方向には所定のピッチ円直径、所定の角度ピッチで形成されたボルト穴２４が形成されており、ボルト穴２４に挿通する取付ボルト２５によりセンサ保持体１５がナット７の端部に固定される。
【００１７】
２７は変位検出手段としての隙間センサであり、静電容量式や光学式等の検出対象物との間の距離を計測するセンサであって、保持溝１８に保持されたセンサボール１６にその検出面２７ａを対向させて、本体片１７ａのボルト穴２４を避ける位置に半径方向に穿孔されたセンサ取付穴２８に取付けられている。
隙間センサ２７の出力信号は、リード線２９を介して図１に示す計測装置３０へ入力され、計測装置３０により増幅された信号が出力される。
【００１８】
なお、隙間センサ２７の取付位置は、本体片１７ｂであってもよく、ボルト穴２４を避けて保持溝１８に保持されたセンサボール１６にその検出面２７ａを対向させることができる位置であればどのような位置であってもよい。
上記の構成の作用について説明する。
本実施例のセンサボール１６は、上記したように正常な運転状態においては、ねじ軸２の外周面や軸軌道溝３に隙間Ｓを介して対向しているので、ねじ軸２に接触することはなく、隙間センサ２７の出力が変化することもない。
【００１９】
この場合に、ナット７に過大荷重や偏荷重が加えられると、ねじ軸２が弾性変形してねじ軸２がナット７に接近し、その変形量が隙間Ｓ以上になると、軸軌道溝３にセンサボール１６が接触し、その接触による摩擦力によりセンサボール１６が循環溝２０に案内されて移動する。
このセンサボール１６の移動による変位が僅かであったとしても、センサボール１６が球体であるので、センサボール１６の移動に伴う隙間センサ２７の検出面２７ａとの間の距離が大きく変化し、ねじ軸２の過大な変形がセンサボール１６により増幅されて検出される。
【００２０】
このように、センサボール１６を介してねじ軸２の過大な変形を感度よく検出するので、過大加重等が加わっていることを運転中に察知することが可能になり、軸軌道溝３やナット軌道溝８に生ずる損傷を防止することができ、ボールねじ装置１の寿命を向上させることができると共に、ボールねじ装置１を用いた機械装置の保守時間の短縮を図ることができる。
【００２１】
また、瞬間的な接触の場合には、センサボール１６が移動した位置で保持されるので、運転中に過大荷重等を経験したことを不可逆的に記録することができる。
更に、出荷検査時に隙間センサ２７の出力を記録しておけば、ボールねじ装置１の輸送中に過大荷重が加わった場合には前記と同様にその履歴が不可逆的に記録されるので、受入検査時に隙間センサ２７の出力をチェックして輸送時における異常を検出することが可能になる。
【００２２】
以上説明したように、本実施例では、ナットの端部に取付けたセンサ保持体に、軸軌道溝に対向する保持溝を連結した循環溝を設け、この循環溝に所定の隙間Ｓを介して保持させたセンサボールと軸軌道溝との接触によるセンサボールの移動によりねじ軸の過大な変形を隙間センサを用いて検出するようにしたことによって、ボールねじ装置に過大荷重や偏荷重が加わったときのねじ軸の過大な変形をセンサボールの変位により増幅して検出することができ、軸軌道溝やナット軌道溝の損傷を防止してボールねじ装置の寿命を向上させることができる。
【００２３】
なお、本実施例においては、センサボール１６を半円より大きい円弧状断面形状を有する保持溝１８に保持させるとして説明したが、図５に示すようにセンサ保持体１５の本体部１７を磁性材で形成し、その内周面の保持溝１８を、半円より小さい円弧状断面形状を有し、ナット軌道溝８を転動するボール１０の外接円の直径より隙間Ｓの２倍分大きい溝底の直径を有する溝とし、本体部１７を保持溝１８の溝筋に沿って２分割にし、それぞれの保持溝１８を互いに反する極性に着磁して磁性材で形成したセンサボール１６を磁力により吸着保持するようにしてもよい。
【００２４】
このようにすれば、保持溝や連結溝を容易に形成することができると共に、センサボールの装着を容易にすることができる。
また、図５と同様の保持溝に比較的粘着力の強い粘着剤を塗布し、この粘着剤によりセンサボールを保持するようにしても、前記と同様の効果を得ることができる。
本実施例で説明したセンサ保持体１５、つまり、本体部１７の内周面に保持溝１８を連結溝１９で連結した循環溝２０を設け、この循環溝２０にセンサボール１６を循環可能に保持させ、変位検出手段としての隙間センサ２７の検出面２７ａを、保持溝１８に保持されたセンサボール１６に対向させて本体部１７のセンサ取付穴２８に取付けたセンサ保持体１５を、同じねじ軸２を用いる各種のナット７の端部に取付けて、過大荷重や偏荷重が加わったときのねじ軸２の過大な変形をセンサボール１０の変位により検出するボールねじ装置１の荷重検出装置として用いるようにしてもよい。
【実施例２】
【００２５】
図６は実施例２のセンサボールの取付状態を示す説明図である。
なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図６において、３５はセンサボールであり、磁性材でボール１０と同じ直径に形成され、直径方向に着磁された球体である。
本実施例の本体部１７の内周面、例えば本体片１７ａの内周面には、軸軌道溝３に対向させてセンサボール３５を保持する半球より大きい球状凹面、つまりセンサボール３５の直径と同等（例えば中間嵌め程度）の直径を有し、センサボール３５の直径より小さい円形の開口を有するのポケット３６が形成されており、そのポケット３６に嵌合して保持されたセンサボール３５が、所定の隙間Ｓを介してねじ軸２の軸軌道溝３と対向するように、ポケット３６の底の半径位置は、ナット軌道溝８を転動するボール１０の外接円の半径より隙間Ｓ分大きい半径位置に形成され、そこに保持されているセンサボール３５がねじ軸２と接触しないように形成されている。
【００２６】
本実施例の隙間Ｓは、上記実施例１と同様設定される。
３７は変位検出手段としての磁気センサであり、検出対象物が発する磁力の強弱を計測するセンサであって、ポケット３６に保持されたセンサボール３５にその検出面３７ａを対向させて、本体片１７ａのセンサ取付穴２８に取付けられている。
なお、センサボール３５と磁気センサ３７との組合せを取付ける位置は、一箇所に限らず、複数の位置に取付けるようにしてもよい。
【００２７】
上記の構成の作用について説明する。
本実施例のセンサボール３５は、上記実施例１と同様に正常な運転状態においては、ねじ軸２の軸軌道溝３に隙間Ｓを介して対向しているので、ねじ軸２に接触することはなく、磁気センサ３７の出力が変化することもない。
この場合に、上記実施例１と同様にナット７に過大荷重や偏荷重が加えられ、その変形量が隙間Ｓ以上になると、軸軌道溝３にセンサボール３５が接触し、その接触による摩擦力によりセンサボール３５がポケット３６内で自転する。
【００２８】
このセンサボール３５の回転による変位が僅かであったとしても、センサボール３５が直径方向に着磁されているので、センサボール３５の回転に伴う磁力の変化は大きくなり、ねじ軸２の過大な変形がセンサボール３５により増幅されて検出される。
このように、センサボール３５を介してねじ軸２の過大な変形を感度よく検出するので、過大加重等が加わっていることを運転中に察知することが可能になり、軸軌道溝３やナット軌道溝８の損傷を防止することができる。
【００２９】
また、瞬間的な接触の場合には、センサボール３５が回転した位置で保持されるので、運転中に過大荷重等を経験したことを不可逆的に記録することができる。
更に、出荷検査時に磁気センサ３７の出力を記録しておけば、ボールねじ装置１の輸送中に過大荷重が加わった場合には前記と同様にその履歴が不可逆的に記録されるので、受入検査時に磁気センサ３７の出力をチェックして輸送時における異常を検出することが可能になる。
【００３０】
以上説明したように、本実施例では、ナットの端部に取付けたセンサ保持体に、軸軌道溝に対向するポケットを設け、このポケットに所定の隙間Ｓを介して保持させたセンサボールと軸軌道溝との接触によるセンサボールの自転によりねじ軸の過大な変形を磁気センサを用いて検出するようにしたことによっても、上記実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００３１】
本実施例で説明したセンサ保持体１５、つまり、本体部１７の内周面に軸軌道溝３に対向させて着磁されたセンサボール３５を保持するポケット３６を設け、変位検出手段としての磁気センサを、ポケット３６に保持されたセンサボール３５にその検出面３７ａを対向させて本体部１７のセンサ取付穴２８に取付けたセンサ保持体１５を、同じねじ軸２を用いる各種のナット７の端部に取付けて、過大荷重や偏荷重が加わったときのねじ軸２の過大な変形をセンサボール３５の自転による磁力の変化により検出するボールねじ装置１の荷重検出装置として用いるようにしてもよい。
【実施例３】
【００３２】
図７は実施例３のボールねじ装置の設置状態の上面を示す説明図、図８は実施例３のボールねじ装置の断面を示す説明図、図９は実施例３のセンサボールと保持バネを示す説明図である。
なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施例のナット７には、図７、図８に示すように、その端部にセンサ取付穴２８が形成されており、そのセンサ取付穴２８は、図８に示すようにナット７の外周面からナット軌道溝８に貫通するように形成され、そこに実施例１と同様の隙間センサ２７が取付けられている。
【００３３】
このセンサ取付穴２８の隙間センサ２７の検出面２７ａ側の穴が開口するナット軌道溝８は、ボール１０が転動するナット軌道溝８を除く、つまり負荷路を形成するナット軌道溝８を除くナット軌道溝８（無負荷軌道溝４１という。）である。
図８において、４２はセンサボールであり、合金鋼等の鋼材や樹脂材料で製作されたボール１０の直径より隙間Ｓ分小さい直径を有する球体である。
【００３４】
４４は保持バネであり、バネ鋼等の弾性を有する細い帯状の薄板を円の一部を切り取った円弧状に曲げ加工して形成され、円周方向には所定のピッチで、センサボール４２の直径より小さい直径を有する保持穴４５が複数形成されている。
また、保持バネ４４は、センサボール４２をその保持穴４５に保持してセンサ取付穴２８が開口する無負荷軌道溝４１に装着したときに、センサボール４２が無負荷軌道溝４１を押圧する方向に付勢力を発揮するよう形成されている。
【００３５】
これにより、センサボール４２が無負荷軌道溝４１の略１巻（本実施例では３／４巻）に嵌め込まれて保持され、そのセンサボール４２と軸軌道溝３との間には隙間Ｓが形成される。本実施例の隙間Ｓは上記実施例１と同様設定される。
上記の構成の作用について説明する。
本実施例のセンサボール４２は、上記実施例１と同様に正常な運転状態においては、ねじ軸２の軸軌道溝３に隙間Ｓを介して対向しているので、ねじ軸２に接触することはなく、隙間センサ２７の出力が変化することもない。
【００３６】
この場合に、上記実施例１と同様にナット７に過大荷重や偏荷重が加えられ、その変形量が隙間Ｓ以上になると、複数のセンサボール４２の内のいずれかが軸軌道溝３に接触し、その接触による摩擦力により保持バネ４４の保持穴４５に保持された全てのセンサボール４２が無負荷軌道溝４１に案内されて同時に公転しながら移動する。
このセンサボール４２の移動による変位が僅かであったとしても、上記実施例１と同様にしてねじ軸２の過大な変形がセンサボール４２により増幅されて検出されると共に、一つのセンサボール４２が軸軌道溝３に接触すれば全てのセンサボール４２が移動するので、ねじ軸２の過大な変形の検出を迅速に行うことが可能になる。
【００３７】
このように、センサボール４２を介してねじ軸２の過大な変形を迅速に検出するので、過大加重等が加わっていることを運転中に即座に察知することが可能になり、軸軌道溝３やナット軌道溝８の損傷を更に有効に防止することができる。
瞬間的な接触の場合、および輸送中の場合の作動は、上記実施例１と同様であるので、その説明を省略する。
【００３８】
以上説明したように、本実施例では、保持バネにより保持した小径のセンサボールをナットの無負荷軌道溝に嵌め込み、対向する軸軌道溝にとの間に所定の隙間Ｓを形成し、センサボールと軸軌道溝との接触によるセンサボールの移動による変位によりねじ軸の過大な変形を隙間センサを用いて検出するようにしたことによって、上記実施例１と同様の効果に加えて、一つのセンサボールが軸軌道溝に接触すれば全てのセンサボールを移動させることができ、ねじ軸の過大な変形を即座に検出することができる。
【００３９】
なお、本実施例においては、ねじ軸２の過大荷重等の検出を、ナット７の端部に一体に組み込んだ保持バネ４４に保持させた小径のセンサボール４２と隙間センサ２７とにより検出するとして説明したが、上記実施例１および実施例２と同様にセンサ保持体を別に設け、そのセンサ保持体の本体部の内周面に軸軌道溝３に対向させて１巻以上のナット軌道溝８を形成し、そのナット軌道溝８に保持バネ４４に保持させた小径のセンサボール４２を嵌め込み、これに変位検出手段としての隙間センサ２７の検出面２７ａを対向させて、本体部に設けたセンサ取付穴２８に取付け、これを同じねじ軸２を用いる各種のナット７の端部に取付けて、過大荷重や偏荷重が加わったときのねじ軸２の過大な変形をセンサボール４２の変位により検出するボールねじ装置１の荷重検出装置として用いるようにしてもよい。
【００４０】
上記各実施例においては、リターンチューブ用いて形成した連通路をボールが循環するチューブ式の循環方式を用いたボールねじ装置に本発明を適用した場合を例に説明したが、連通路は前記に限らず、連通路をこま式やエンドキャップ式、エンドデフレクタ式等とした循環方式のボールねじ装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。
また、上記各実施例においては、変位検出手段である隙間センサや磁気センサを、ナットのフランジ部の反対側の端部に１箇所設けるとして説明したが、変位検出手段とセンサボールの組合せを設ける部位は、ナットのフランジ部側の端部であっても、こま式の場合はナットの軸方向の中央部であってもよく、これらを組合せて複数設けるようにしてもよい。
【００４１】
この場合に、図１０に示すダブルナット式のボールねじ装置１の場合は、一方のナット７のフランジ部９側の端部、２つのナット７の間、他方のナット７のフランジ部９の反対側の端部の少なくとも１箇所に変位検出手段とセンサボールの組合せを設けるようにしてもよい。
更に、上記各実施例においては、ボールねじ装置のねじ軸を回転させてナットを軸方向に移動させる場合を例に説明したが、ナットを回転させてねじ軸を軸方向に移動させる形式、またはナットが回転しながら固定されたねじ軸上を軸方向に移動する形式のボールねじ装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。
【００４２】
この場合に、変位検出手段からの出力信号はスリップリング等を用いて計測装置に導くようにする。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施例１のボールねじ装置の設置状態の上面を示す説明図
【図２】実施例１のボールねじ装置の断面を示す説明図
【図３】実施例１のセンサ保持体の断面を示す説明図
【図４】図３のＡ方向から見た矢視図を示す説明図
【図５】実施例１の保持溝の他の形態を示す説明図
【図６】実施例２のセンサボールの取付状態を示す説明図
【図７】実施例３のボールねじ装置の設置状態の上面を示す説明図
【図８】実施例３のボールねじ装置の断面を示す説明図
【図９】実施例３のセンサボールと保持バネを示す説明図
【図１０】実施例のダブルナット式のボールねじ装置の設置状態の上面を示す説明図
【符号の説明】
【００４４】
１ ボールねじ装置
２ ねじ軸
２ａ 取付部
３ 軸軌道溝
４ 支持軸受
５ カップリング
６ 駆動装置
７ ナット
８ ナット軌道溝
９ フランジ部
１０ ボール
１１ リターンチューブ
１５ センサ保持体
１６、３５、４２ センサボール
１７ 本体部
１７ａ、１７ｂ 本体片
１８ 保持溝
１９ 連結溝
２０ 循環溝
２２ 嵌合穴
２３ 嵌合部
２４ ボルト穴
２５ 取付ボルト
２７ 隙間センサ
２７ａ、３７ａ 検出面
２８ センサ取付穴
２９ リード線
３０ 計測装置
３６ ポケット
３７ 磁気センサ
４１ 無負荷軌道溝
４４ 保持バネ
４５ 保持穴
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械や産業機械、半導体製造装置、精密機械等の機械装置の移動台の駆動に用いるボールねじ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のボールねじ装置は、ねじ軸の外周面に螺旋状に形成した軸軌道溝と、ナットの内周面に形成した軸軌道溝に対向するナット軌道溝とを複数のボールを介して螺合させ、対向配置されたナット軌道溝と軸軌道溝とにより形成される負荷路を転動するボールによりナットに加えられた荷重を支持し、ナットに設けたボール戻し路によりボールを循環させながらねじ軸の回転運動をナットの直線運動に変換している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−１５６７６７号公報（第７頁段落００２５−第８頁段落００２９、第２図）
【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、上述した従来の技術においては、ナットに過大荷重や偏荷重が加わっていることに気付かずに使用すると、軸軌道溝やナット軌道溝に剥離や磨耗等による損傷が生じ、ボールねじ装置の寿命を低下させる場合があるという問題がある。
また、ボールねじ装置が損傷したことに気付かずに使用し続けると、ボールねじ装置を用いた機械装置の他の部位にもダメージを与え、機械装置の保守に多大な時間を要する虞があるという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、ボールねじ装置に過大荷重や偏荷重が加わったことを検出する手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために、外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットと、前記軸軌道溝とナット軌道溝とを螺合させる複数のボールとを備えたボールねじ装置において、前記ナットに、前記ねじ軸に接触しないセンサボールと、該センサボールの変位を検出する変位検出手段とを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
これにより、本発明は、ボールねじ装置に過大荷重や偏荷重が加わったときのねじ軸の過大な変形をセンサボールの変位により増幅して検出することができ、軸軌道溝やナット軌道溝の損傷を防止してボールねじ装置の寿命を向上させることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、図面を参照して本発明によるボールねじ装置の実施例について説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１は実施例１のボールねじ装置の設置状態の上面を示す説明図、図２は実施例１のボールねじ装置の断面を示す説明図、図３は実施例１のセンサ保持体の断面を示す説明図、図４は図３のＡ方向から見た矢視図を示す説明図である。
図１、図２において、１はボールねじ装置である。
２はボールねじ装置１のねじ軸であり、合金鋼等の鋼材で製作され、両端部に同軸に取付部２ａが設けられた長尺の段付軸状部材であって、その大径部の外周面には半円より小さい円弧状断面形状の軸軌道溝３が所定のリードで螺旋状に形成されている。
【０００９】
取付部２ａは、図１に示すようにねじ軸２の両端部を回転支持するため支持軸受４の内輪が嵌合する部位である。
また、一方の取付部２ａの端部は、カップリング５を介してねじ軸２を回転させるためのモータ等の駆動装置６に接続されている。
７はボールねじ装置１のナットであり、合金鋼等の鋼材で製作された円筒状部材であって、その内周面には軸軌道溝３と対向する半円より小さい円弧状断面形状のナット軌道溝８が軸軌道溝３と同じリードで形成されている。
【００１０】
９はフランジ部であり、ナット７の外周部の一方の端部に設けられ、このフランジ部９を用いてナット７が図示しない機械装置の移動台にボルト等で固定される。
１０はボールねじ装置１の転動体としてのボールであり、合金鋼等の鋼材で製作された球体であって、対向配置された軸軌道溝３とナット軌道溝８とにより形成される負荷路に複数装填されてねじ軸２とナット７を螺合させる。
【００１１】
１１はリターンチューブであり、鋼材や樹脂材料等で製作され、ボール１０が通過できる内径を有するＵ字形に曲折した管であって、ナット７の外周面に設けられたナット軌道溝８に達する穴にその端部が嵌合してナット軌道溝８を連通する。
これにより、負荷路の両端部はリターンチューブ１１の内径として形成された連通路により連通され、ボール１０が循環する循環路が形成される。
【００１２】
この循環路には所定の量の潤滑剤、例えばグリースと複数のボール１０が封入され、ねじ軸２を回転させることによって負荷路を転動するボール１０がナット７に加えられた荷重を支持しながら循環路を循環し、ねじ軸２の回転運動がナット７の直線運動に変換され、ナット７がねじ軸２の長手方向に沿った直線往復移動可能に支持される。
図２において、１５はセンサ保持体である。
【００１３】
１６はセンサボールであり、ボール１０と同一の鋼球、または樹脂材料等で形成されたボール１０と同じ直径を有する球体である。
１７はセンサ保持体１５の本体部であり、合金鋼等の鋼材や樹脂材料で形成された円環状部材であって、図３に示すように本体部１７を直径に沿って２つに分割した本体片１７ａ、１７ｂを組合せて形成される。
【００１４】
本体部１７の内周面には、軸軌道溝３に対向させてセンサボール１６を保持する半円より大きい円弧状断面形状、つまりセンサボール１６の直径と同等（例えば中間嵌め程度）の直径を有し、センサボール１６の直径より狭い開口を有するの保持溝１８が軸軌道溝３と同じリードで１巻分形成されており、その保持溝１８の両端部は、図４に示すように一方の本体片１７ａに形成された保持溝１８と同じ断面形状を有する連結溝１９により連結されている。
【００１５】
他方の本体片１７ｂの内周面には、本体片１７ａに形成された保持溝１８に接続する保持溝１８が形成されている。
保持溝１８は、これに嵌合して保持されたセンサボール１６が、所定の隙間Ｓを介してねじ軸２の軸軌道溝３と対向するように、その溝底の直径がナット軌道溝８を転動するボール１０の外接円の直径より隙間Ｓの２倍分大きく形成され、連結溝１９はねじ軸２の外周面を越えるときにその外周面に接触しないように形成され、保持溝１８を連結溝１９で連結した循環溝２０は、そこに循環可能に保持されているセンサボール１６がねじ軸２と接触しないように形成されている。
【００１６】
本実施例の隙間Ｓは、ねじ軸２の剛性等を考慮してナット７に過大荷重や偏荷重が加わったときのナット７とねじ軸２との相対的な変形量に相当する隙間に設定され、例えば、１０μｍ以上、１００μｍ以下に設定される。
本体部１７のナット７側の端面には、ナット７のフランジ部９の反対側の端面に形成された嵌合穴２２に嵌合する嵌合部２３が形成され、本体部１７の円周方向には所定のピッチ円直径、所定の角度ピッチで形成されたボルト穴２４が形成されており、ボルト穴２４に挿通する取付ボルト２５によりセンサ保持体１５がナット７の端部に固定される。
【００１７】
２７は変位検出手段としての隙間センサであり、静電容量式や光学式等の検出対象物との間の距離を計測するセンサであって、保持溝１８に保持されたセンサボール１６にその検出面２７ａを対向させて、本体片１７ａのボルト穴２４を避ける位置に半径方向に穿孔されたセンサ取付穴２８に取付けられている。
隙間センサ２７の出力信号は、リード線２９を介して図１に示す計測装置３０へ入力され、計測装置３０により増幅された信号が出力される。
【００１８】
なお、隙間センサ２７の取付位置は、本体片１７ｂであってもよく、ボルト穴２４を避けて保持溝１８に保持されたセンサボール１６にその検出面２７ａを対向させることができる位置であればどのような位置であってもよい。
上記の構成の作用について説明する。
本実施例のセンサボール１６は、上記したように正常な運転状態においては、ねじ軸２の外周面や軸軌道溝３に隙間Ｓを介して対向しているので、ねじ軸２に接触することはなく、隙間センサ２７の出力が変化することもない。
【００１９】
この場合に、ナット７に過大荷重や偏荷重が加えられると、ねじ軸２が弾性変形してねじ軸２がナット７に接近し、その変形量が隙間Ｓ以上になると、軸軌道溝３にセンサボール１６が接触し、その接触による摩擦力によりセンサボール１６が循環溝２０に案内されて移動する。
このセンサボール１６の移動による変位が僅かであったとしても、センサボール１６が球体であるので、センサボール１６の移動に伴う隙間センサ２７の検出面２７ａとの間の距離が大きく変化し、ねじ軸２の過大な変形がセンサボール１６により増幅されて検出される。
【００２０】
このように、センサボール１６を介してねじ軸２の過大な変形を感度よく検出するので、過大加重等が加わっていることを運転中に察知することが可能になり、軸軌道溝３やナット軌道溝８に生ずる損傷を防止することができ、ボールねじ装置１の寿命を向上させることができると共に、ボールねじ装置１を用いた機械装置の保守時間の短縮を図ることができる。
【００２１】
また、瞬間的な接触の場合には、センサボール１６が移動した位置で保持されるので、運転中に過大荷重等を経験したことを不可逆的に記録することができる。
更に、出荷検査時に隙間センサ２７の出力を記録しておけば、ボールねじ装置１の輸送中に過大荷重が加わった場合には前記と同様にその履歴が不可逆的に記録されるので、受入検査時に隙間センサ２７の出力をチェックして輸送時における異常を検出することが可能になる。
【００２２】
以上説明したように、本実施例では、ナットの端部に取付けたセンサ保持体に、軸軌道溝に対向する保持溝を連結した循環溝を設け、この循環溝に所定の隙間Ｓを介して保持させたセンサボールと軸軌道溝との接触によるセンサボールの移動によりねじ軸の過大な変形を隙間センサを用いて検出するようにしたことによって、ボールねじ装置に過大荷重や偏荷重が加わったときのねじ軸の過大な変形をセンサボールの変位により増幅して検出することができ、軸軌道溝やナット軌道溝の損傷を防止してボールねじ装置の寿命を向上させることができる。
【００２３】
なお、本実施例においては、センサボール１６を半円より大きい円弧状断面形状を有する保持溝１８に保持させるとして説明したが、図５に示すようにセンサ保持体１５の本体部１７を磁性材で形成し、その内周面の保持溝１８を、半円より小さい円弧状断面形状を有し、ナット軌道溝８を転動するボール１０の外接円の直径より隙間Ｓの２倍分大きい溝底の直径を有する溝とし、本体部１７を保持溝１８の溝筋に沿って２分割にし、それぞれの保持溝１８を互いに反する極性に着磁して磁性材で形成したセンサボール１６を磁力により吸着保持するようにしてもよい。
【００２４】
このようにすれば、保持溝や連結溝を容易に形成することができると共に、センサボールの装着を容易にすることができる。
また、図５と同様の保持溝に比較的粘着力の強い粘着剤を塗布し、この粘着剤によりセンサボールを保持するようにしても、前記と同様の効果を得ることができる。
本実施例で説明したセンサ保持体１５、つまり、本体部１７の内周面に保持溝１８を連結溝１９で連結した循環溝２０を設け、この循環溝２０にセンサボール１６を循環可能に保持させ、変位検出手段としての隙間センサ２７の検出面２７ａを、保持溝１８に保持されたセンサボール１６に対向させて本体部１７のセンサ取付穴２８に取付けたセンサ保持体１５を、同じねじ軸２を用いる各種のナット７の端部に取付けて、過大荷重や偏荷重が加わったときのねじ軸２の過大な変形をセンサボール１０の変位により検出するボールねじ装置１の荷重検出装置として用いるようにしてもよい。
【実施例２】
【００２５】
図６は実施例２のセンサボールの取付状態を示す説明図である。
なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図６において、３５はセンサボールであり、磁性材でボール１０と同じ直径に形成され、直径方向に着磁された球体である。
本実施例の本体部１７の内周面、例えば本体片１７ａの内周面には、軸軌道溝３に対向させてセンサボール３５を保持する半球より大きい球状凹面、つまりセンサボール３５の直径と同等（例えば中間嵌め程度）の直径を有し、センサボール３５の直径より小さい円形の開口を有するのポケット３６が形成されており、そのポケット３６に嵌合して保持されたセンサボール３５が、所定の隙間Ｓを介してねじ軸２の軸軌道溝３と対向するように、ポケット３６の底の半径位置は、ナット軌道溝８を転動するボール１０の外接円の半径より隙間Ｓ分大きい半径位置に形成され、そこに保持されているセンサボール３５がねじ軸２と接触しないように形成されている。
【００２６】
本実施例の隙間Ｓは、上記実施例１と同様設定される。
３７は変位検出手段としての磁気センサであり、検出対象物が発する磁力の強弱を計測するセンサであって、ポケット３６に保持されたセンサボール３５にその検出面３７ａを対向させて、本体片１７ａのセンサ取付穴２８に取付けられている。
なお、センサボール３５と磁気センサ３７との組合せを取付ける位置は、一箇所に限らず、複数の位置に取付けるようにしてもよい。
【００２７】
上記の構成の作用について説明する。
本実施例のセンサボール３５は、上記実施例１と同様に正常な運転状態においては、ねじ軸２の軸軌道溝３に隙間Ｓを介して対向しているので、ねじ軸２に接触することはなく、磁気センサ３７の出力が変化することもない。
この場合に、上記実施例１と同様にナット７に過大荷重や偏荷重が加えられ、その変形量が隙間Ｓ以上になると、軸軌道溝３にセンサボール３５が接触し、その接触による摩擦力によりセンサボール３５がポケット３６内で自転する。
【００２８】
このセンサボール３５の回転による変位が僅かであったとしても、センサボール３５が直径方向に着磁されているので、センサボール３５の回転に伴う磁力の変化は大きくなり、ねじ軸２の過大な変形がセンサボール３５により増幅されて検出される。
このように、センサボール３５を介してねじ軸２の過大な変形を感度よく検出するので、過大加重等が加わっていることを運転中に察知することが可能になり、軸軌道溝３やナット軌道溝８の損傷を防止することができる。
【００２９】
また、瞬間的な接触の場合には、センサボール３５が回転した位置で保持されるので、運転中に過大荷重等を経験したことを不可逆的に記録することができる。
更に、出荷検査時に磁気センサ３７の出力を記録しておけば、ボールねじ装置１の輸送中に過大荷重が加わった場合には前記と同様にその履歴が不可逆的に記録されるので、受入検査時に磁気センサ３７の出力をチェックして輸送時における異常を検出することが可能になる。
【００３０】
以上説明したように、本実施例では、ナットの端部に取付けたセンサ保持体に、軸軌道溝に対向するポケットを設け、このポケットに所定の隙間Ｓを介して保持させたセンサボールと軸軌道溝との接触によるセンサボールの自転によりねじ軸の過大な変形を磁気センサを用いて検出するようにしたことによっても、上記実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００３１】
本実施例で説明したセンサ保持体１５、つまり、本体部１７の内周面に軸軌道溝３に対向させて着磁されたセンサボール３５を保持するポケット３６を設け、変位検出手段としての磁気センサを、ポケット３６に保持されたセンサボール３５にその検出面３７ａを対向させて本体部１７のセンサ取付穴２８に取付けたセンサ保持体１５を、同じねじ軸２を用いる各種のナット７の端部に取付けて、過大荷重や偏荷重が加わったときのねじ軸２の過大な変形をセンサボール３５の自転による磁力の変化により検出するボールねじ装置１の荷重検出装置として用いるようにしてもよい。
【実施例３】
【００３２】
図７は実施例３のボールねじ装置の設置状態の上面を示す説明図、図８は実施例３のボールねじ装置の断面を示す説明図、図９は実施例３のセンサボールと保持バネを示す説明図である。
なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施例のナット７には、図７、図８に示すように、その端部にセンサ取付穴２８が形成されており、そのセンサ取付穴２８は、図８に示すようにナット７の外周面からナット軌道溝８に貫通するように形成され、そこに実施例１と同様の隙間センサ２７が取付けられている。
【００３３】
このセンサ取付穴２８の隙間センサ２７の検出面２７ａ側の穴が開口するナット軌道溝８は、ボール１０が転動するナット軌道溝８を除く、つまり負荷路を形成するナット軌道溝８を除くナット軌道溝８（無負荷軌道溝４１という。）である。
図８において、４２はセンサボールであり、合金鋼等の鋼材や樹脂材料で製作されたボール１０の直径より隙間Ｓ分小さい直径を有する球体である。
【００３４】
４４は保持バネであり、バネ鋼等の弾性を有する細い帯状の薄板を円の一部を切り取った円弧状に曲げ加工して形成され、円周方向には所定のピッチで、センサボール４２の直径より小さい直径を有する保持穴４５が複数形成されている。
また、保持バネ４４は、センサボール４２をその保持穴４５に保持してセンサ取付穴２８が開口する無負荷軌道溝４１に装着したときに、センサボール４２が無負荷軌道溝４１を押圧する方向に付勢力を発揮するよう形成されている。
【００３５】
これにより、センサボール４２が無負荷軌道溝４１の略１巻（本実施例では３／４巻）に嵌め込まれて保持され、そのセンサボール４２と軸軌道溝３との間には隙間Ｓが形成される。本実施例の隙間Ｓは上記実施例１と同様設定される。
上記の構成の作用について説明する。
本実施例のセンサボール４２は、上記実施例１と同様に正常な運転状態においては、ねじ軸２の軸軌道溝３に隙間Ｓを介して対向しているので、ねじ軸２に接触することはなく、隙間センサ２７の出力が変化することもない。
【００３６】
この場合に、上記実施例１と同様にナット７に過大荷重や偏荷重が加えられ、その変形量が隙間Ｓ以上になると、複数のセンサボール４２の内のいずれかが軸軌道溝３に接触し、その接触による摩擦力により保持バネ４４の保持穴４５に保持された全てのセンサボール４２が無負荷軌道溝４１に案内されて同時に公転しながら移動する。
このセンサボール４２の移動による変位が僅かであったとしても、上記実施例１と同様にしてねじ軸２の過大な変形がセンサボール４２により増幅されて検出されると共に、一つのセンサボール４２が軸軌道溝３に接触すれば全てのセンサボール４２が移動するので、ねじ軸２の過大な変形の検出を迅速に行うことが可能になる。
【００３７】
このように、センサボール４２を介してねじ軸２の過大な変形を迅速に検出するので、過大加重等が加わっていることを運転中に即座に察知することが可能になり、軸軌道溝３やナット軌道溝８の損傷を更に有効に防止することができる。
瞬間的な接触の場合、および輸送中の場合の作動は、上記実施例１と同様であるので、その説明を省略する。
【００３８】
以上説明したように、本実施例では、保持バネにより保持した小径のセンサボールをナットの無負荷軌道溝に嵌め込み、対向する軸軌道溝にとの間に所定の隙間Ｓを形成し、センサボールと軸軌道溝との接触によるセンサボールの移動による変位によりねじ軸の過大な変形を隙間センサを用いて検出するようにしたことによって、上記実施例１と同様の効果に加えて、一つのセンサボールが軸軌道溝に接触すれば全てのセンサボールを移動させることができ、ねじ軸の過大な変形を即座に検出することができる。
【００３９】
なお、本実施例においては、ねじ軸２の過大荷重等の検出を、ナット７の端部に一体に組み込んだ保持バネ４４に保持させた小径のセンサボール４２と隙間センサ２７とにより検出するとして説明したが、上記実施例１および実施例２と同様にセンサ保持体を別に設け、そのセンサ保持体の本体部の内周面に軸軌道溝３に対向させて１巻以上のナット軌道溝８を形成し、そのナット軌道溝８に保持バネ４４に保持させた小径のセンサボール４２を嵌め込み、これに変位検出手段としての隙間センサ２７の検出面２７ａを対向させて、本体部に設けたセンサ取付穴２８に取付け、これを同じねじ軸２を用いる各種のナット７の端部に取付けて、過大荷重や偏荷重が加わったときのねじ軸２の過大な変形をセンサボール４２の変位により検出するボールねじ装置１の荷重検出装置として用いるようにしてもよい。
【００４０】
上記各実施例においては、リターンチューブ用いて形成した連通路をボールが循環するチューブ式の循環方式を用いたボールねじ装置に本発明を適用した場合を例に説明したが、連通路は前記に限らず、連通路をこま式やエンドキャップ式、エンドデフレクタ式等とした循環方式のボールねじ装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。
また、上記各実施例においては、変位検出手段である隙間センサや磁気センサを、ナットのフランジ部の反対側の端部に１箇所設けるとして説明したが、変位検出手段とセンサボールの組合せを設ける部位は、ナットのフランジ部側の端部であっても、こま式の場合はナットの軸方向の中央部であってもよく、これらを組合せて複数設けるようにしてもよい。
【００４１】
この場合に、図１０に示すダブルナット式のボールねじ装置１の場合は、一方のナット７のフランジ部９側の端部、２つのナット７の間、他方のナット７のフランジ部９の反対側の端部の少なくとも１箇所に変位検出手段とセンサボールの組合せを設けるようにしてもよい。
更に、上記各実施例においては、ボールねじ装置のねじ軸を回転させてナットを軸方向に移動させる場合を例に説明したが、ナットを回転させてねじ軸を軸方向に移動させる形式、またはナットが回転しながら固定されたねじ軸上を軸方向に移動する形式のボールねじ装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。
【００４２】
この場合に、変位検出手段からの出力信号はスリップリング等を用いて計測装置に導くようにする。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施例１のボールねじ装置の設置状態の上面を示す説明図
【図２】実施例１のボールねじ装置の断面を示す説明図
【図３】実施例１のセンサ保持体の断面を示す説明図
【図４】図３のＡ方向から見た矢視図を示す説明図
【図５】実施例１の保持溝の他の形態を示す説明図
【図６】実施例２のセンサボールの取付状態を示す説明図
【図７】実施例３のボールねじ装置の設置状態の上面を示す説明図
【図８】実施例３のボールねじ装置の断面を示す説明図
【図９】実施例３のセンサボールと保持バネを示す説明図
【図１０】実施例のダブルナット式のボールねじ装置の設置状態の上面を示す説明図
【符号の説明】
【００４４】
１ ボールねじ装置
２ ねじ軸
２ａ 取付部
３ 軸軌道溝
４ 支持軸受
５ カップリング
６ 駆動装置
７ ナット
８ ナット軌道溝
９ フランジ部
１０ ボール
１１ リターンチューブ
１５ センサ保持体
１６、３５、４２ センサボール
１７ 本体部
１７ａ、１７ｂ 本体片
１８ 保持溝
１９ 連結溝
２０ 循環溝
２２ 嵌合穴
２３ 嵌合部
２４ ボルト穴
２５ 取付ボルト
２７ 隙間センサ
２７ａ、３７ａ 検出面
２８ センサ取付穴
２９ リード線
３０ 計測装置
３６ ポケット
３７ 磁気センサ
４１ 無負荷軌道溝
４４ 保持バネ
４５ 保持穴
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットと、前記軸軌道溝とナット軌道溝とを螺合させる複数のボールとを備えたボールねじ装置において、
前記ナットに、前記ねじ軸に接触しないセンサボールと、該センサボールの変位を検出する変位検出手段とを設けたことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記センサボールを循環させる循環溝が形成されたセンサ保持体を設け、
該センサ保持体の循環溝に、前記センサボールを保持し、前記変位検出手段により前記センサボールの移動を検出することを特徴とするボールねじ装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記センサボールを保持するポケットが形成されたセンサ保持体を設け、
該ポケットに、着磁された前記センサボールを保持し、前記変位検出手段により前記センサボールの自転による磁力変化を検出することを特徴とするボールねじ装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記センサボールを保持する保持バネを設け、
該保持バネにより保持したセンサボールを、前記ボールが転動する前記ナット軌道溝を除くナット軌道溝に保持し、前記変位検出手段により前記センサボールの移動を検出することを特徴とするボールねじ装置。
【請求項５】
外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットと、前記軸軌道溝とナット軌道溝とを螺合させる複数のボールとを備えたボールねじ装置に用いる荷重検出装置であって、
前記ねじ軸に接触しないセンサボールと、前記ナットの端部に取付けられ、内周面に前記センサボールを循環させる循環溝を形成した本体部と、該本体部の循環溝に保持された前記センサボールの変位を、該センサーボールの移動により検出する変位検出手段とを有することを特徴とするボールねじ装置に用いる荷重検出装置。
【請求項６】
外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットと、前記軸軌道溝とナット軌道溝とを螺合させる複数のボールとを備えたボールねじ装置に用いる荷重検出装置であって、
前記ねじ軸に接触せず、かつ着磁されたセンサボールと、前記ナットの端部に取付けられ、内周面に前記センサボールを保持するポケットを形成した本体部と、該本体部のポケットに保持された前記センサボールの変位を、該センサボールの自転による磁力変化により検出する変位検出手段とを有することを特徴とするボールねじ装置に用いる荷重検出装置。
【請求項７】
外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットと、前記軸軌道溝とナット軌道溝とを螺合させる複数のボールとを備えたボールねじ装置に用いる荷重検出装置であって、
前記ねじ軸に接触しないセンサボールと、該センサボールを保持する保持バネと、前記ナットの端部に取付けられ、内周面に前記ナット軌道溝を形成した本体部と、該本体部のナット軌道溝に嵌め込まれ、前記保持バネに保持された前記センサボールの変位を、該センサーボールの移動により検出する変位検出手段とを有することを特徴とするボールねじ装置に用いる荷重検出装置。
【請求項１】
外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットと、前記軸軌道溝とナット軌道溝とを螺合させる複数のボールとを備えたボールねじ装置において、
前記ナットに、前記ねじ軸に接触しないセンサボールと、該センサボールの変位を検出する変位検出手段とを設けたことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記センサボールを循環させる循環溝が形成されたセンサ保持体を設け、
該センサ保持体の循環溝に、前記センサボールを保持し、前記変位検出手段により前記センサボールの移動を検出することを特徴とするボールねじ装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記センサボールを保持するポケットが形成されたセンサ保持体を設け、
該ポケットに、着磁された前記センサボールを保持し、前記変位検出手段により前記センサボールの自転による磁力変化を検出することを特徴とするボールねじ装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記センサボールを保持する保持バネを設け、
該保持バネにより保持したセンサボールを、前記ボールが転動する前記ナット軌道溝を除くナット軌道溝に保持し、前記変位検出手段により前記センサボールの移動を検出することを特徴とするボールねじ装置。
【請求項５】
外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットと、前記軸軌道溝とナット軌道溝とを螺合させる複数のボールとを備えたボールねじ装置に用いる荷重検出装置であって、
前記ねじ軸に接触しないセンサボールと、前記ナットの端部に取付けられ、内周面に前記センサボールを循環させる循環溝を形成した本体部と、該本体部の循環溝に保持された前記センサボールの変位を、該センサーボールの移動により検出する変位検出手段とを有することを特徴とするボールねじ装置に用いる荷重検出装置。
【請求項６】
外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットと、前記軸軌道溝とナット軌道溝とを螺合させる複数のボールとを備えたボールねじ装置に用いる荷重検出装置であって、
前記ねじ軸に接触せず、かつ着磁されたセンサボールと、前記ナットの端部に取付けられ、内周面に前記センサボールを保持するポケットを形成した本体部と、該本体部のポケットに保持された前記センサボールの変位を、該センサボールの自転による磁力変化により検出する変位検出手段とを有することを特徴とするボールねじ装置に用いる荷重検出装置。
【請求項７】
外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットと、前記軸軌道溝とナット軌道溝とを螺合させる複数のボールとを備えたボールねじ装置に用いる荷重検出装置であって、
前記ねじ軸に接触しないセンサボールと、該センサボールを保持する保持バネと、前記ナットの端部に取付けられ、内周面に前記ナット軌道溝を形成した本体部と、該本体部のナット軌道溝に嵌め込まれ、前記保持バネに保持された前記センサボールの変位を、該センサーボールの移動により検出する変位検出手段とを有することを特徴とするボールねじ装置に用いる荷重検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−２２５０２４（Ｐ２００７−２２５０２４Ａ）
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４６８１７（Ｐ２００６−４６８１７）
【出願日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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