JPH0624749Y2 - ねじ要素の摩擦トルク測定装置 - Google Patents
ねじ要素の摩擦トルク測定装置Info
- Publication number
- JPH0624749Y2 JPH0624749Y2 JP16634687U JP16634687U JPH0624749Y2 JP H0624749 Y2 JPH0624749 Y2 JP H0624749Y2 JP 16634687 U JP16634687 U JP 16634687U JP 16634687 U JP16634687 U JP 16634687U JP H0624749 Y2 JPH0624749 Y2 JP H0624749Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- screw
- friction torque
- nut
- screw shaft
- measuring device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、ボールねじ等のねじ要素の摩擦トルクを測定
するための装置に関する。
するための装置に関する。
従来の技術 ボールねじの摩擦トルクを測定するための装置として例
えば第３図および第４図に示す構造のものがある。これ
はボールねじ３０を構成するねじ軸３１の両端をベアリ
ング３２を介してプレート３３，３４に支持させ、モー
タ３５によりギヤ３６，３７を介してねじ軸３１を回転
させるようにしてある。他方、ねじ軸３１にねじ結合さ
れたナット３８には、ひずみゲージ３９が貼着された一
対の板ばね４０が取り付けられており、これらの板ばね
４０はプレート３３，３４間に配設されたガイドバー４
１に当接している。
えば第３図および第４図に示す構造のものがある。これ
はボールねじ３０を構成するねじ軸３１の両端をベアリ
ング３２を介してプレート３３，３４に支持させ、モー
タ３５によりギヤ３６，３７を介してねじ軸３１を回転
させるようにしてある。他方、ねじ軸３１にねじ結合さ
れたナット３８には、ひずみゲージ３９が貼着された一
対の板ばね４０が取り付けられており、これらの板ばね
４０はプレート３３，３４間に配設されたガイドバー４
１に当接している。
したがって、モータ３５によりねじ軸３１を回転させる
ことでナット３８が上動または下動し、ナット３８はね
じ軸３１との間の摩擦のためにねじ軸３１の回転方向と
逆方向の摩擦トルクを発生する。その結果、板ばね４０
には該板ばね４０を変形させるような曲げ力がはたら
き、その曲げ力をひずみゲージ３９で検出することで上
記の摩擦トルクを知ることができる。
ことでナット３８が上動または下動し、ナット３８はね
じ軸３１との間の摩擦のためにねじ軸３１の回転方向と
逆方向の摩擦トルクを発生する。その結果、板ばね４０
には該板ばね４０を変形させるような曲げ力がはたら
き、その曲げ力をひずみゲージ３９で検出することで上
記の摩擦トルクを知ることができる。
考案が解決しようとする問題点 上記のような従来の装置構造においては、ねじ要素であ
るねじ軸３１とナット３８との間の摩擦トルク以外にも
ベアリング３２の摩擦トルクや板ばね４０とガイドバー
４１の間の摩擦力がひずみゲージ３９に入力されてしま
い、ねじ要素単体の摩擦トルクのみを正確に検出するこ
とが困難となる。特に第３図および第４図に例示したボ
ールねじのようにその摩擦トルクがきわめて小さい場合
には、供試体であるボールねじの摩擦トルクよりもベア
リング３２の摩擦トルクの方が大きいために、実際には
ベアリング３２の摩擦トルクが主体となって検出されて
しまうことになる。
るねじ軸３１とナット３８との間の摩擦トルク以外にも
ベアリング３２の摩擦トルクや板ばね４０とガイドバー
４１の間の摩擦力がひずみゲージ３９に入力されてしま
い、ねじ要素単体の摩擦トルクのみを正確に検出するこ
とが困難となる。特に第３図および第４図に例示したボ
ールねじのようにその摩擦トルクがきわめて小さい場合
には、供試体であるボールねじの摩擦トルクよりもベア
リング３２の摩擦トルクの方が大きいために、実際には
ベアリング３２の摩擦トルクが主体となって検出されて
しまうことになる。
本考案は、上記のようにベアリング等の摩擦トルクの影
響を受けることなく、純粋にねじ要素のみの摩擦トルク
を検出できるようにした装置を提供しょうとするもので
ある。
響を受けることなく、純粋にねじ要素のみの摩擦トルク
を検出できるようにした装置を提供しょうとするもので
ある。
問題点を解決するための手段 本考案の摩擦トルク測定装置においては、実施例にも示
すように、ナットがねじ結合された２つのねじ軸が互い
に平行に並設された支持体と、２つのねじ軸およびナッ
トのうちいずれか一方を同期回転させて他方側を互いに
同方向に螺進させる回転駆動手段と、螺進する他方同士
を相互に連結する連結部材と、連結部材の中間に設けら
れて、双方のねじ軸とナットとの間の摩擦トルクの総和
を、連結部材に作用する引張力もしくは圧縮力として検
出する検出手段とから構成されているものである。
すように、ナットがねじ結合された２つのねじ軸が互い
に平行に並設された支持体と、２つのねじ軸およびナッ
トのうちいずれか一方を同期回転させて他方側を互いに
同方向に螺進させる回転駆動手段と、螺進する他方同士
を相互に連結する連結部材と、連結部材の中間に設けら
れて、双方のねじ軸とナットとの間の摩擦トルクの総和
を、連結部材に作用する引張力もしくは圧縮力として検
出する検出手段とから構成されているものである。
作用 本考案によれば、ねじ軸とナットとの組み合わせからな
るねじ要素を並設するとともに双方のナット同士を連結
することにより、従来のようにねじ要素を支持している
ベアリング等の摩擦トルクの影響を受けることがなく、
結果として２つのねじ要素の摩擦トルクの総和のみが検
出手段によって検出される。
るねじ要素を並設するとともに双方のナット同士を連結
することにより、従来のようにねじ要素を支持している
ベアリング等の摩擦トルクの影響を受けることがなく、
結果として２つのねじ要素の摩擦トルクの総和のみが検
出手段によって検出される。
実施例 第１図および第２図は本考案の測定装置の一実施例を示
す図で、第３図および第４図と同様にボールねじを供試
体とする測定装置について例示している。
す図で、第３図および第４図と同様にボールねじを供試
体とする測定装置について例示している。
第１図および第２図において、４，５はアッパー側およ
びロア側の一対のプレートで、これらプレート４，５は
タイロッド６で相互に連結されて支持体７を構成してい
る。そして、支持体７には供試体である２つのボールね
じ１，１１が互いに平行に支持されている。つまり、各
ボールねじ１，１１のねじ軸２，１２の両端部がベアリ
ング８を介してプレート４，５に回転自在に支持され
る。
びロア側の一対のプレートで、これらプレート４，５は
タイロッド６で相互に連結されて支持体７を構成してい
る。そして、支持体７には供試体である２つのボールね
じ１，１１が互いに平行に支持されている。つまり、各
ボールねじ１，１１のねじ軸２，１２の両端部がベアリ
ング８を介してプレート４，５に回転自在に支持され
る。
一方のねじ軸２の端部にはモータ９によって回転駆動さ
れるドライブギヤ１０が取り付けられ、他方のねじ軸１
２の端部にはドライブギヤ１０に噛み合うドリブンギヤ
１４が取り付けられている。そして、双方のギヤ１０，
１４の歯数比が１：１であることから、モータ９の回転
によりねじ軸２，１２が互いに逆方向に同期回転するよ
うになっている。ただし、ねじ軸２と１２は互いに逆ね
じであって、一方のねじ軸２を右ねじとすれば他方のね
じ軸１２は左ねじとなっている。上記のように、モータ
９とギヤ１０，１４とで双方のねじ軸２，１２を同期回
転させる回転駆動手段１５を構成している。
れるドライブギヤ１０が取り付けられ、他方のねじ軸１
２の端部にはドライブギヤ１０に噛み合うドリブンギヤ
１４が取り付けられている。そして、双方のギヤ１０，
１４の歯数比が１：１であることから、モータ９の回転
によりねじ軸２，１２が互いに逆方向に同期回転するよ
うになっている。ただし、ねじ軸２と１２は互いに逆ね
じであって、一方のねじ軸２を右ねじとすれば他方のね
じ軸１２は左ねじとなっている。上記のように、モータ
９とギヤ１０，１４とで双方のねじ軸２，１２を同期回
転させる回転駆動手段１５を構成している。
また、各ねじ軸２，１２に個別にねじ結合されたナット
３，１３は、略コの字状に折曲形成された連結部材とし
ての板ばね１６により相互に連結されており、板ばね１
６には検出手段としての複数のひずみゲージ１７が貼着
されている。そして、前述したようにねじ軸２，１２が
相互に逆ねじであるために、ねじ軸２，１２が同期回転
すれば双方のナット３，１３が同じ速度で上動もしくは
下動するようになっている。
３，１３は、略コの字状に折曲形成された連結部材とし
ての板ばね１６により相互に連結されており、板ばね１
６には検出手段としての複数のひずみゲージ１７が貼着
されている。そして、前述したようにねじ軸２，１２が
相互に逆ねじであるために、ねじ軸２，１２が同期回転
すれば双方のナット３，１３が同じ速度で上動もしくは
下動するようになっている。
上記の実施例構造によれば、モータ９を回転させるとね
じ軸２と１２が互いに逆方向に同期回転し、それに併せ
て双方のナット３，１３が一体的に上動または下動す
る。この時、双方のナット３，１３が単独で回転するこ
とのないようにナット３，１３同士が板ばね１６によっ
て連結されているために、各ナット３，１３にはねじ軸
２，１２の回転方向と逆方向の摩擦トルクが発生し、し
かもその摩擦トルクは、ねじ軸２，１２の回転方向が互
いに逆向きであるために相互に拮抗し合うかたちとな
る。その結果、板ばね１６には引っ張りもしくは圧縮力
または曲げ力がはたらき、板ばね１６に作用した力をひ
ずみゲージ１７で取り出すことで双方のボールねじ１，
１１の摩擦トルクの総和が得られることになる。そし
て、双方のナット３，１３同士は板ばね１６により相互
に連結されて系として独立しているために、ベアリング
８等の摩擦トルクはひずみゲージ１７には入力されな
い。
じ軸２と１２が互いに逆方向に同期回転し、それに併せ
て双方のナット３，１３が一体的に上動または下動す
る。この時、双方のナット３，１３が単独で回転するこ
とのないようにナット３，１３同士が板ばね１６によっ
て連結されているために、各ナット３，１３にはねじ軸
２，１２の回転方向と逆方向の摩擦トルクが発生し、し
かもその摩擦トルクは、ねじ軸２，１２の回転方向が互
いに逆向きであるために相互に拮抗し合うかたちとな
る。その結果、板ばね１６には引っ張りもしくは圧縮力
または曲げ力がはたらき、板ばね１６に作用した力をひ
ずみゲージ１７で取り出すことで双方のボールねじ１，
１１の摩擦トルクの総和が得られることになる。そし
て、双方のナット３，１３同士は板ばね１６により相互
に連結されて系として独立しているために、ベアリング
８等の摩擦トルクはひずみゲージ１７には入力されな
い。
この場合において、２つのボールねじ１，１１の摩擦ト
ルクの総和を板ばね１６の中間部１６ａに設けたひずみ
ゲージ１７ａで検出するものとすれば、ナット３，１３
の回転角の違い、すなわち板ばね１６の脚部１６ｂ，１
６ｃの撓み量の違いをひずみゲージ１７ｂ，１７ｃで検
出し、その割合に応じてひずみゲージ１７ａの出力であ
る摩擦トルクの総和を振り分けるようにすれば各ボール
ねじ１，１１の個々の摩擦トルクを算出することができ
る。
ルクの総和を板ばね１６の中間部１６ａに設けたひずみ
ゲージ１７ａで検出するものとすれば、ナット３，１３
の回転角の違い、すなわち板ばね１６の脚部１６ｂ，１
６ｃの撓み量の違いをひずみゲージ１７ｂ，１７ｃで検
出し、その割合に応じてひずみゲージ１７ａの出力であ
る摩擦トルクの総和を振り分けるようにすれば各ボール
ねじ１，１１の個々の摩擦トルクを算出することができ
る。
考案の効果 以上のように本考案においては、ボールねじ等のねじ要
素を互いに平行に並設するとともに、そのナット同士を
連結部材で連結し、連結部材に設けた検出手段により２
つのねじ要素の摩擦トルクの総和を連結部材のたわみ量
として検出するようにしたため、他の摺動部等の影響を
受けることなく純粋に摩擦トルクのみを正確に測定する
ことができる。その上、装置構造および測定系も単純で
あることから上記の測定精度が一段と向上する。
素を互いに平行に並設するとともに、そのナット同士を
連結部材で連結し、連結部材に設けた検出手段により２
つのねじ要素の摩擦トルクの総和を連結部材のたわみ量
として検出するようにしたため、他の摺動部等の影響を
受けることなく純粋に摩擦トルクのみを正確に測定する
ことができる。その上、装置構造および測定系も単純で
あることから上記の測定精度が一段と向上する。
第１図は本考案の測定装置の一実施例を示す構成説明
図、第２図は第１図のII−II線に沿う断面図、第３図は
従来の測定装置の一例を示す構成説明図、第４図は第３
図のIV−IV線に沿う断面図である。 １，１１…ねじ要素としてのボールねじ、２，１２…ね
じ軸、３，１３…ナット、７…支持体、９…モータ、１
０…ドライブギヤ、１４…ドリブンギヤ、１５…回転駆
動手段、１６…連結部材としての板ばね、１７…検出手
段としてのひずみゲージ。
図、第２図は第１図のII−II線に沿う断面図、第３図は
従来の測定装置の一例を示す構成説明図、第４図は第３
図のIV−IV線に沿う断面図である。 １，１１…ねじ要素としてのボールねじ、２，１２…ね
じ軸、３，１３…ナット、７…支持体、９…モータ、１
０…ドライブギヤ、１４…ドリブンギヤ、１５…回転駆
動手段、１６…連結部材としての板ばね、１７…検出手
段としてのひずみゲージ。
Claims (1)
- 【請求項１】ねじ軸とこのねじ軸にねじ結合されたナッ
トとの間の摩擦トルクを測定する装置であって、ナット
がねじ結合された２つのねじ軸が互いに平行に並設され
た支持体と、２つのねじ軸およびナットのうちいずれか
一方を同期回転させて他方側を互いに同方向に螺進させ
る回転駆動手段と、螺進する他方同士を相互に連結する
連結部材と、連結部材の中間に設けられて、双方のねじ
軸とナットとの間の摩擦トルクの総和を連結部材に作用
するたわみ量として検出する検出手段とから構成されて
いることを特徴とするねじ要素の摩擦トルク測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16634687U JPH0624749Y2 (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | ねじ要素の摩擦トルク測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16634687U JPH0624749Y2 (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | ねじ要素の摩擦トルク測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0170140U JPH0170140U (ja) | 1989-05-10 |
| JPH0624749Y2 true JPH0624749Y2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=31453644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16634687U Expired - Lifetime JPH0624749Y2 (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | ねじ要素の摩擦トルク測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624749Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4467055B2 (ja) * | 2004-12-13 | 2010-05-26 | カヤバ工業株式会社 | 摩擦検出装置および摩擦検出方法および緩衝器 |
| JP5493795B2 (ja) * | 2009-12-10 | 2014-05-14 | 株式会社ジェイテクト | ボールねじのトルク測定方法および装置 |
| JP7572899B2 (ja) * | 2021-04-09 | 2024-10-24 | 株式会社日本製鋼所 | 射出用ボールネジ機構の耐久試験機 |
-
1987
- 1987-10-30 JP JP16634687U patent/JPH0624749Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0170140U (ja) | 1989-05-10 |
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