ドライリン - 台形ねじナット - テクニカルデータ

特長

ドライリン送りねじは、各種スピンドル材とイグリデュール高機能ポリマー製ナットの組合せにより、完全に無潤滑でメンテナンスフリーで動作します。これは特に高粉塵・汚れの発生する場所(繊維、石材、木材加工機等)や、高い清浄性が求められる使用(包装または食品機械等)において、潤滑剤やメンテナンスを必要とする製品と比べて大きな利点があります。
 

ラジアル力

ドライリン ねじナットは、アキシアル方向の力を吸収するよう設計されています。使用中に発生するラジアル力は、追加リニアガイドで吸収する必要があります。

温度

イグリデュール材質を使用したドライリンねじナットは、基本的に温度領域–20°C ～+90°Cの使用に適応しています(材質により150°Cまで)。熱膨張によりすき間だけでなく最大許容荷重にも変化が出ることにご注意ください。とくに、高荷重下で非常に高温または低温での使用の場合、実際に近い条件で事前に試験することを推奨します。すべての温度での使用を可能にするため、様々なすき間設定のナットをご提供しています。

湿潤領域

湿潤環境での使用にはイグリデュールJまたはイグリデュールA180製ねじナットをご使用ください。湿度吸収が非常に低いという特長を備えています。
イグリデュールJ
イグリデュールA180

汚れ

イグリデュール製ナットにより、ドライリン 送りねじは完全無潤滑で走行します。潤滑剤を使用しないので、汚れや繊維等の軟質物が固着せず、従来の潤滑剤を必要とするねじと比べて、汚れの発生する環境下での寿命を大幅に向上させました。ただし、金属片や石材の切粉など粒子が硬い場合や激しい汚染が発生する環境下では、スピンドルにカバーが必要となります。

騒音

すべりねじでは、一般的に異音が発生しやすくなります。 とくに長いスピンドルで高速走行時、振動が発生する場合があります。　 しかしトライボロジーを最適化したイグリデュール材質使用のねじナットは、すべり特性に優れるため、通常の樹脂あるいは金属(銅または真鍮)製に比べ騒音が大きく軽減されました。お使いのすべりねじで騒音が発生している場合には、当社までお問合せください。

送りねじの試験

ドライリン送りねじはDIN103規格（JIS B ０２１６）で製造しています。検査は、製造後に規格ピンゲージを使用して行っています。表にないねじ寸法は、DIN103で相当する寸法に変換します。選択時には、吸湿および温度特性に注意する必要があります。使用現場において、温度あるいは湿度による寸法変化が起きる場合があります。したがって、通常のDIN規格は適用されません。

すきま

すべりねじは基本的にすき間が必要です。仕上げ公差によって発生する送りねじのすき間とは別に、使用条件によるパラメータに留意する必要があります。使用時に守らなければならない最低すき間は、温度および吸湿等の周辺環境に加えて、使用により発生する熱の影響も考慮しなければなりません。そのため、精密駆動にすべりねじを使用する場合、事前の使用試験を行わずに使うことはお勧めしません。予測しないすき間の発生の防止には、予圧が効果的です。標準品以外の解決法については、お問合せ下さい。

効率

効率とは、加えた力と出力との比率を示します。ドライリン ねじナットは摩擦係数が低く、そのため高い効率が得られます。一条の台形ねじナットは無潤滑走行において、効率20～48%です。 多条ねじナットでは同じく無潤滑走行において、効率50～80%が得られます。 ドライリン ねじナットは完全な無潤滑走行を前提に設計されていますが、潤滑剤を使用すると効率をさらに引上げることが可能です。

セルフロック機能

台形送りねじ(一条、二条) はセルフロック機能があります。リード角と摩擦のため、ナットやスピンドルは外部からの力なしでは動きませんが、静止摩擦力を超えると、セルフロックが利かなくなります。多条ねじ(ドライスピン、スタンダード) にはセルフロック機能はありません。

アンチバックラッシねじナット

「バックラッシ」は、送りねじ内でアキシアル方向のすき間によって発生します。ばねとエラストマーでラジアル方向に予圧を与え、振動あるいは自然に発生する振幅を（これがとくにスピンドルが長いあるいは回転数が大きい場合の騒音の原因となります)軽減することが出来ます。

ゼロバックラッシねじナット

多条ねじは低荷重の素早い調節に使用されます。ゼロバックラッシは、製品寿命の全期間にわたってバックラッシを発生させず、精密機械や医療機械、研究用設備や印刷機械で最適です。高荷重や汚れ環境、極度に外的影響が大きい場合には、ゼロバックラッシではない多条ねじまたは台形ねじナットを使用します。

Y = 摩耗 [重量%]
 
A = POM
B = PA
C = イグリデュールJ
D = イグリデュールW300
 
図01: 回転する台形ねじ上での摩耗試験

Y = 摩耗 [mg/km]
 
A = イグリデュールJ
B = イグリデュールW300
C = イグリデュールJ350
D = イグリデュールA180
E = POM
 
図02: 回転するC15スピンドル上での摩耗試験[mg/km]： ストローク140mm、50N、450RPM

Y = 摩耗 [mg/km]
 
A = J
B = W300
C = J350
D = A180
 
図03: 回転する軟質ステンレス製スピンドル上での摩耗試験[mg/km]： ストローク140mm、50N、450RPM

アンチバックラッシねじナットを糊付け機(木材加工機)の接着システムに使用。すき間のない調整システムにより高い精度を実現。

製紙機械で、アンチバックラッシねじナットによる位置決め

ねじナットの取付け

ドライリン ねじナットは、共回りや芯ずれを防ぐため、しっかりと固定して下さい。

フランジ付ねじナット

フランジ付ねじナットを固定する際の最大締め付けトルクは2.5Nmです。固定ねじは、さらに別の固定方法(ねじ止め剤等)を追加して固定することを推奨します。

ゼロバックラッシねじナットの取付

1. ナット
2. トーションスプリング付調整リング
3. フリクションディスク
4. カウンターナット

トーションスプリング付調整リング2.をナット1.上でおよそ半分回転させ、取付け穴内のばね脚部で停止させます。

フリクションディスク3.およびカウンターナット4.を調整リングにまとめて位置決めします。調整リングが回ってしまわないよう気をつけます。

調整リングはそのままにして、ナットがスピンドルにクランプするようにします。

円筒型ねじナット

円筒型ねじナットの外径は公差はh9で設計されています。固定にはキー溝の設置など、嵌め合いでの使用を推奨します。負荷が低い場合にはねじ等で固定することもできます。ねじナットの接着は、基本的にはお勧めしません。ねじナットをあえて接着剤で固定したい場合には、適用テストを行うことが必要です。

 
 
 
 

 
 
調整リングをナットの終わりまで回転させ、トーションスプリングにテンションをかけます。

ナット1.およびカウンターナット4.を一緒に押して、ナットを通してスピンドルを回します。ここで調整リングは予圧を維持します。

ナットの加工

ねじナットをご希望の仕様に加工することも可能です。図面をお送りいただければ、すぐにお見積りを致します。

特殊ナットの例

材質選択

ドライリン ねじナットは通常、4種の材質でご提供します:
 
イグリデュールJ
この材質は多くのスライド相手材との組合せにおいて最良の摩擦係数を示し、吸湿率が低いのも特長です。
 
イグリデュールW300
この材質は、高い静的強度を特長とします。
 
イグリデュールA180
この材質はFDA(米食品医薬品局)および食品衛生法の基準に合致しているので、食品または医薬品と直接接触する使用に適合します。
 
イグリデュールJ350
この材質は高い温度耐性を特長とします。イグリデュールJ350製ねじナットは、最高150℃まで使用可能です。

寿命

ドライリン ねじナットはトライボロジー(摩擦性能)を最適化した材質で作られています。開発段階から、良好な摩擦係数と最小の摩耗率を得るため、摩擦の最適化を重視しました。製品寿命および耐摩耗性についての正確な情報をお届けするため、独ケルンの当社試験施設ではねじ検査だけで年間、数百件の試験を行っています。御社仕様でも試験させていただきます。

当社試験施設での寿命試験

イグリデュール材質	面圧
イグリデュールJ	4 MPa
イグリデュールW300	5 MPa
イグリデュールA180	3,5 MPa
イグリデュールJ350	2 MPa

表01: ねじ歯面の長期許容面圧

台形ねじの計算

高性能ポリマー製台形ねじナットの荷重容量は、面圧、滑り速度、そしてそれによって起きる熱によって決まります。温度挙動はさらに、作動時間、送りねじ材質、そしてその比熱伝導率によって影響を受けます。
 

イグリデュール材質	回転 長期
イグリデュールJ	1,5
イグリデュールW300	1,0
イグリデュールA180	0,8
イグリデュールJ350	1,3

表02: イグリデュール材質とスライド速度 m/s
 
最大許容PV値
PV値および寸法表に示した軸受け接触面率により、許容スライド速度およびそこから発生する送り速度を各ねじ寸法ごとに計算します。
 

動作サイクル（ESD）	PV値最大[MPa x m/s]
100 %	0,08
50 %	0,2
10 %	0,4

表03: 標準値 - ドライリン樹脂製ナット、無潤滑使用(ストローク 500mm)。非常に短いまたは長いストロークでは、補正計算が必要となります。

必要有効表面圧力:
A_e = F _axial / p _permitted [mm²]
 
ねじサイズの選択と有効表面圧力の決定:
p _real = F _axial / A _{e real} [MPa]
 
PV値:
pv = p_real x v
 
滑り速度:
v = n x d1 x π/ 60.000[m/s]
 
回転数:
n = v x 1.000 x 60 / π x d1 [1/min]
 
送り速度:
s = n x P / 60.000 [m/s]
 
駆動トルク:
M_ta= F_axial x p / 2000 x π x η
M_te= F_axial x p x η/ 2000 x π
 
図05: 送りねじの計算式 {HZO} 

Faxial	アキシアル（軸）方向の力
Ppermitted	最大許容面圧 5 N/mm2
preal	選択したサイズで実際に発生する面圧
Ae real	選択した台形ねじナットの表面接触面積の比率
P	ピッチ
d1	有効直径
Mta	駆動トルク[Nm] 回転運動を直線運動に変換する場合
Mte	駆動トルク[Nm] 直線運動を回転運動に変換する場合
v	滑り速度 [m/s]
s	送り量[m/s]
n	回転数 [min-1]
η	効率