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No.000230 自動幅切り替え機構

30度台形ねじサポートユニット・丸型

商品名	３０度台形ねじ用　サポートユニット丸型　固定側
型番	MRWZ12
特徴	30度台形ねじ専用軸受です。許容アキシアル荷重を基に選定可能。型式末尾に「-SET」を付けることで支持側とセット購入可能

※下記表内のオレンジ着色部分は本事例で使用した型式に該当する仕様です

選定根拠 | 選定可能サイズ | 技術計算

選定根拠

台形ねじをサポート支持するための部品として安価である為

選定可能サイズ

■30度台形ねじサポートユニット（固定側ラジアルベアリングタイプ）

材質				表面処理
本体	回転止めセット	カラー	締め付けナット
本体	回転止めセット	カラー	締め付けナット
S45C	SS400	SS400	SS400	四三酸化鉄皮膜

■サイズ展開と各部寸法

軸穴径	二面幅	ベアリング形式
軸穴径	二面幅	固定側
φ8	35	608ZZCNM
φ10	42	6000ZZCNM
φ12	44	6001ZZCNM
φ15	52	6002ZZCNM

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技術計算

■台形ねじ・台形ねじナット選定手順

台形ねじナットに異常摩耗が発生しないことを確認するために使用条件から接触面圧P、すべり速度Vを算出します
算出したPとVの値をPV値グラフにプロットし交点を確認します
交点がグラフの①、②線の内側にあれば異常摩耗は発生しないと判断できます

使用条件の決定

↓

台形ねじ･台形ねじナット型式の仮決定

↓

①接触面圧P、②すべり速度Vの算出
PV値グラフの①、②の内側にあるか確認

↓

ねじ効率η、負荷トルクTの算出

(軸方向荷重、回転数)

(台形ねじ・台形ねじナット材質)

↑

(NGの時)

PV値グラフ

①鋼(潤滑) -黄銅
②鋼(無潤滑) -樹脂

①接触面圧P(N/mm²)

Fs：軸方向荷重(N)
F0：動的許容推力(N)　→　台形ねじナット仕様表より
台形ねじ軸と台形ねじナットに作用する接触面圧が9.8(N/mm²)となるときの推力
α：9.8(黄銅)　0.98(樹脂)

②すべり速度V(m/min)

d2：ねじ軸有効径　→　台形ねじ仕様表より
d：ねじ軸リード角(度)　→　台形ねじ仕様表より
n：ねじ軸毎分回転数(min⁻¹)

③ねじ効率η

μ：動摩擦係数
d：ねじ軸リード角(度)

<動摩擦係数参考値>

ねじ軸	台形ねじナット	動摩擦係数μ
鋼(潤滑)	黄銅	0.21
鋼(無潤滑)	ポリアセタール/ 摺動性PPS樹脂	0.13

④負荷トルク(N･cm)

Fs：軸方向荷重
η：ねじ効率
R：リード(cm)

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カップリング

商品名	カップリング　スリット形クランピングショート・ロングタイプ
型番	CPLCN32-12-12
特徴	バックラッシゼロで回転精度が求められる用途に適しています

※下記表内のオレンジ着色部分は本事例で使用した型式に該当する仕様です

選定根拠 | 選定可能サイズ | 精度情報 | 速度・荷重(負荷情報)

選定根拠

バックラッシゼロで駆動を伝えるのに適している為

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選定可能サイズ

■スリット形カップリングクランピングタイプ（アルミ・ノーマルタイプ）

部品	材質	表面処理	付属品
部品	材質	表面処理	付属品
本体	アルミ合金	アルマイト処理	六角穴付ボルト
ディスク・ピン	ステンレス	-	六角穴付ボルト

■スリット形カップリングクランピングタイプ（アルミ・ノーマルタイプ）

外径	軸穴径（駆動側・従動側それぞれ選択）												全長	クランプボルト径
外径	φ4	φ5	φ6	φ6.35	φ7	φ8	φ9.525	φ10	φ12	φ14	φ15	φ16	全長	クランプボルト径
φ12	○	○											18.5	M2
φ16		○	○										23	M2.5
φ20			○	○	○	○							26	M2.5
φ25			○	○	○	○	○	○					31	M3
φ32						○	○	○	○	○			41	M4
φ40						○	○	○	○	○	○	○	56	M5

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精度情報

■カップリングの精度

外径	許容偏角 (°)	許容偏心 (mm)
φ13	2	0.1
φ16
φ20
φ25		0.15
φ32
φ40
φ50		0.2

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速度・荷重(負荷情報)

■カップリングの負荷情報

外径	許容トルク (N・m)	最高回転数 (r/min)	慣性モーメント (kg・m²)
φ12	0.4	52000	7.8×10⁻⁸
φ16	0.5	39000	3.4×10⁻⁸
φ20	1	31000	9.1×10⁻⁷
φ25	2	25000	2.6×10⁻⁶
φ32	4	19000	9.7×10⁻⁶
φ40	8	15000	3.3×10⁻⁵

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スイッチ・センサ用レール

商品名	スイッチ・センサ用レール　アルミタイプ　Ｌ寸指定　取付穴付きタイプ
型番	SENBF3-140
特徴	全長が指定でき、２箇所の通し穴が付くスイッチ・センサ取付用レールです

※下記表内のオレンジ着色部分は本事例で使用した型式に該当する仕様です

選定根拠 | 選定可能サイズ

選定根拠

安価なセンサー用レールとして便利な為

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選定可能サイズ

■スイッチ・センサ用レール（L寸指定・穴位置固定タイプ）

材質	表面処理
A6063S-T5	白アルマイト処理

■サイズ展開と各部寸法

対応ナットサイズ	長さ指定(1mm単位）
3	50-200
4
5

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IDEA NOTE カップリングで大型クランプも簡単調整

左右の送りねじを一体にすると、センターに対してのピッチ調整が困難になり、カップリングで連結することにより、片側だけの回転、位置調整が容易になる

CADデータ利用規定

１．データの利用目的

株式会社ミスミ（以下「当社」といいます）が本サイトに掲載するＣＡＤデータ（３ＤＣＡＤデータ、３ＤＣＡＤ中間データおよび２ＤＣＡＤデータをいいます）は、ＣＡＤを用いたレイアウト設計において、当社または当社取り扱いメーカーの製品（以下、製品といいます）の干渉・形状等を簡便に確認のためにご利用いただくことを目的として提供しております。
また本サイトの各事例ページで記載された部品を組み合わせた場合の品質・正確性・機能・安全性・信頼性等の一切の保証は致しかねますので予めご了承ください。

２．データの特性

ＣＡＤデータのうち、公差・表面の粗さ・面取り等については、実際の製品の形状と異なる場合があります。また、ＣＡＤデータの容量を軽くし、安定したデータの提供を維持するため、一部の製品につきましては油溝形状やネジ、バネ形状等を省略したデータとなっている場合がございます。あらかじめご了承のうえご利用ください。

３．免責事項

当社は、ＣＡＤデータの作成にあたり十分な注意をしておりますが、上述のデータの特性により、ＣＡＤデータの正確性を保証するものではありません。また、当社は予告なしにＣＡＤデータを変更、追加または削除することがあります。当社は、理由の如何に関わらず、ＣＡＤデータの利用、変更および削除により生じるいかなる損害に対しても責任を負うものではありません。

４．著作権

ＣＡＤデータに含まれる一切の情報の著作権は、当社または当社取り扱いメーカーに帰属します。当該著作権は、著作権法および国際条約により保護されています。当社の事前の許可を得ることなく、上述の利用目的以外にＣＡＤデータを利用（複製、改変、アップロード、掲示、送信、頒布、ライセンス、販売、出版等を含む）することはできません。また、貴社の機械設計以外の目的でのご使用（販売促進等のご使用を含む）はできません。
上述の利用目的および法令等に違反したＣＡＤデータの利用が認められた場合、当社は、利用者に対しＣＡＤデータおよび当社のサイトの利用を禁止するほか、法的措置を取る場合があります。

５．第三者規定

第三者（取り扱いメーカーを含む）が権利を有するＣＡＤデータやＣＡＤデータ作成・閲覧ソフトウェアを利用する場合は、別途、第三者が定める規定に同意しなければＣＡＤデータやソフトウェアが利用できない場合がございます。またこの場合、当社は当該第三者のＣＡＤデータ及びソフトウェアの瑕疵、権利侵害等については、一切の責任を負いません。あらかじめご了承下さい。

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CADデータに関する留意事項
1. アセンブリデータは構想設計段階の組立図で、構造を説明するためのものです。従って、詳細な部品形状は、各種設計条件を加味して仕上げられたものではありません。
  データの一部を流用される際は、ご設計中の条件に適合した仕様に編集してください。
2. ユニットのアセンブリCADデータは、いくつかのサブアセンブリで構成されています。
  サブアセンブリ単位で流用、編集できるように構成することを意図しています。
3. 製作部品は寸法や形状を編集しやすいスケッチ、ヒストリーを心がけて作成しています。
4. ユニットに使用している他社購入品CADデータは、カタログを参照し、ミスミ監修にてオリジナルで作成しています。
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※ユニットのアセンブリCADデータは、いくつかのサブアセンブリで構成されています。
サブアセンブリ単位で流用、編集できるように構成することを意図しています。

仕様

目的・動作

目的
- 搬送されるワークのガイドの幅を段取り替え時に自動変更する
動作
- 右ねじ、左ねじをカップリングで連結させ、片側の送りねじを回転調整することによりガイドの幅を基準センターを変えずに調整する
  ねじ軸をモータにより回転させることで自動の切り替えが可能となる

環境・操作性

送りねじを連結しているカップリングにより、片側の送りねじを調整するだけで、ガイド基準に対してのセンター調整ができる

対象ワーク

形状：段ボール箱
外形寸法：W330×D280×H110[mm]
質量：2[kg]

特徴

動作仕様・寸法

対象ワーク幅範囲：230～330[mm]
外観寸法：W721×D420×H227[mm]

必要精度・荷重

台形ねじ
単一ピッチ誤差：±0.02[mm]
累積ピッチ誤差：±0.15/300[mm]
許容荷重：33.8[kg]

主要部品の選定根拠

カップリング
- バックラッシの少ないタイプで許容トルクは0.66[N･m]以上となる、許容トルク4[N･m]のものを選定

設計ポイント

主要部品の計算工程

ワーク負荷とワーク衝突荷重よりモータ・台形ねじ、およびリニアブッシュ許容加重を検証する
軸方向推力の確認
- 条件値：ワーク質量：W=2[kg]、重力加速度：g=9.8[m/s²]
  台形ねじの摩擦係数：μ=0.21
  台形ねじリード：R=3[mm]=0.003[m]、台形ねじリード角：θ=3.77[°]
  減速比：i=3のギヤード・モータの定格トルク：T=0.66[N･m]
  ワークに働く摩擦係数：σ=0.5
- ねじ効率：η
  η=(1-μ×tanθ)/(1+μ/tanθ)=(1-0.21×tan3.77)/(1+0.21/tan3.77)=0.24
  台形ねじの推力：F=2π×η×T/R=2π×0.24×0.66/0.003
  =331.8[N]
- ワークを移動させるのに必要な力：P
  P=M×g×σ=2×9.8×0.5=9.8[N] であり、F＞Pであるので必要な推力が得られる
ワークが誘い込み部に衝突した時のリニアブッシュの許容荷重確認
- 条件値：リニアブッシュ最大水平距離：X0=370.4[mm]
  リニアブッシュ搬送方向距離：Y0=276[mm]
  搬送軸-荷重位置距離：X1=180[mm]
  リニアブッシュ軸-荷重位置垂直距離：L0=170.5[mm]
  ワーク衝突時の荷重：Wa=40[N]
  リニアブッシュの基本静定格荷重：C0=598[N]
  衝突時に負荷が掛かるリニアブッシュの数：N=2[個]
- 衝突側のリニアブッシュへの搬送方向荷重：Ps=(W/N)+{(X1×W)/2×X0}
  =(40/2)+{(180×40)/(2×370.4)}=29.72[N]
- 衝突側のリニアブッシュへの鉛直方向荷重：Pn={(L0×W)/(2×Y0)}
  ={(170.5×40)/(2×276)}=12.36[N]
  よって、リニアブッシュへの合力：P=√(Ps²+Pn²)=32.19[N]＜598[N]=C0

構造の作り込みと設計の勘所

小型でストロークの短い構造であれば、右ねじ左ねじ及びブロック、モータを一体構造で、全体調整で位置合せできるが、右ねじと左ねじをカップリングで連結することにより、ガイド部分の位置微調整が容易に行える

技術計算リンク

検索コード：#UL230

部品リスト

No.	部品名	ミスミ型式 (商品詳細は下記型式をクリック)	数量
1	30度台形ねじ	MTSRK16-275-F30-R12-T30-Q12-S20-E10-BQ15	1
2	30度台形ねじ	MTSLW16-255-F30-V12-S30-Q12-BV15	1
3	30度台形ねじ用ナット	MTSFR16	1
4	30度台形ねじ用ナット	MTSFL16	1
5	30度台形ねじサポートユニット・丸型	MRWZ12	2
6	30度台形ねじサポートユニット・角型	MTUZ12	2
7	スリッド形カップリング	CPLCN32-12-12	1
8	スリッド形カップリング	CPLCN32-10-12	1
9	金属カラー	KNCLB12-16-10	2
10	リニアブッシュ	LMUF12	4
11	シャフト	SSFJ12-495	2
12	C形止め輪（軸用）	STWN21	8
13	マイクロフォトセンサ	FPMT65	3
14	スイッチ・センサ用レール	SENBF3-140	1
15	六角支柱	LSBWRK6-50	2

上記の部品リストには、ミスミ部品のみをご案内しております。
部品リストダウンロード（CSV）では、ミスミ部品以外の他社メーカー品、加工品のリストもダウンロード頂けます。

CADデータ利用規定

１．データの利用目的

株式会社ミスミ（以下「当社」といいます）が本サイトに掲載するＣＡＤデータ（３ＤＣＡＤデータ、３ＤＣＡＤ中間データおよび２ＤＣＡＤデータをいいます）は、ＣＡＤを用いたレイアウト設計において、当社または当社取り扱いメーカーの製品（以下、製品といいます）の干渉・形状等を簡便に確認のためにご利用いただくことを目的として提供しております。
また本サイトの各事例ページで記載された部品を組み合わせた場合の品質・正確性・機能・安全性・信頼性等の一切の保証は致しかねますので予めご了承ください。

２．データの特性

ＣＡＤデータのうち、公差・表面の粗さ・面取り等については、実際の製品の形状と異なる場合があります。また、ＣＡＤデータの容量を軽くし、安定したデータの提供を維持するため、一部の製品につきましては油溝形状やネジ、バネ形状等を省略したデータとなっている場合がございます。あらかじめご了承のうえご利用ください。

３．免責事項

当社は、ＣＡＤデータの作成にあたり十分な注意をしておりますが、上述のデータの特性により、ＣＡＤデータの正確性を保証するものではありません。また、当社は予告なしにＣＡＤデータを変更、追加または削除することがあります。当社は、理由の如何に関わらず、ＣＡＤデータの利用、変更および削除により生じるいかなる損害に対しても責任を負うものではありません。

４．著作権

ＣＡＤデータに含まれる一切の情報の著作権は、当社または当社取り扱いメーカーに帰属します。当該著作権は、著作権法および国際条約により保護されています。当社の事前の許可を得ることなく、上述の利用目的以外にＣＡＤデータを利用（複製、改変、アップロード、掲示、送信、頒布、ライセンス、販売、出版等を含む）することはできません。また、貴社の機械設計以外の目的でのご使用（販売促進等のご使用を含む）はできません。
上述の利用目的および法令等に違反したＣＡＤデータの利用が認められた場合、当社は、利用者に対しＣＡＤデータおよび当社のサイトの利用を禁止するほか、法的措置を取る場合があります。

５．第三者規定

第三者（取り扱いメーカーを含む）が権利を有するＣＡＤデータやＣＡＤデータ作成・閲覧ソフトウェアを利用する場合は、別途、第三者が定める規定に同意しなければＣＡＤデータやソフトウェアが利用できない場合がございます。またこの場合、当社は当該第三者のＣＡＤデータ及びソフトウェアの瑕疵、権利侵害等については、一切の責任を負いません。あらかじめご了承下さい。

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  サブアセンブリ単位で流用、編集できるように構成することを意図しています。
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