JP2006125581A - Ball screw device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば工作機械や射出成型機等の各種機械装置に用いられるボールねじ装置に関する。 The present invention relates to a ball screw device used in various machine devices such as machine tools and injection molding machines.
従来のこの種のボールねじ装置としては、例えば図5(a)に示すものが知られている。なお、図5では、説明の便宜上、1巻未満のナット断面を描いている。
このボールねじ装置1は、外周面に螺旋状のねじ溝2を有するねじ軸3に、内周面にねじ溝2に対応する螺旋状のねじ溝4を有するナット6が螺合されている。
ナット6のねじ溝4とねじ軸3のねじ溝2とは互いに対向して両者の間に負荷を受ける螺旋軌道を形成しており、該螺旋軌道には転動体としての多数のボール5が転動可能に装填されている。そして、ねじ軸3(又はナット6)の回転により、ナット6(又はねじ軸3)がボール5の転動を介して軸方向に移動するようになっている。
As a conventional ball screw device of this type, for example, the one shown in FIG. 5 (a) is known. In addition, in FIG. 5, the nut cross section of less than 1 volume is drawn for convenience of explanation.
In this ball screw device 1, a
The
また、ナット6の周方向の側面の一部は平坦面とされ、この平坦面に両ねじ溝2,4間に連通する一対の循環孔7をナット6の軸線に対して略直交する方向に穿孔して、この一対の循環孔7に略コ字状をなすチューブ状の循環部品8の両端をねじ軸3を跨ぐように嵌め込むことにより、両ねじ溝2,4間の螺旋軌道に沿って公転するボール5を循環部品8の一方の端部から掬い上げてナット6の外部に導き、他方の端部から前記螺旋軌道に戻すボール循環経路9を循環部品8の内部に形成している。
Further, a part of the side surface in the circumferential direction of the
循環部品8は、ナット6の一対の循環孔7に嵌合されると共に先端にボール5を掬い上げるタング部8cが形成された一対の脚部8aと、該一対の脚部8aを接続する本体8bとを備えており、ボール循環経路9の中心軸線に沿って径方向に2つに分割されてその分割面にボール循環経路9を構成する循環溝9aが形成されている。
また、ボール5のスムースな掬い上げを実現するために、樹脂製の循環部品(図示せず)を上記同様に二つ割れとして、ナット6の循環孔7に嵌合された循環部品の脚部内の循環経路の中心軸線を両ねじ溝2,4の接線方向及びリード角方向に略一致(螺旋軌道の接線方向と略一致)するように配置したものも提案されている(例えば特許文献1参照)。
The
Further, in order to realize smooth scooping of the
しかしながら、いずれの循環部品も、ボール循環経路9の中心軸線に沿って径方向に2つに分割されているため、ボール5を掬い上げるタング部8cまでも分割されてしまい、タング部8cの強度低下が懸念される。
そこで、このようなタング部の分割を回避するために、例えば図6及び図7に示す循環部品が提案されている(例えば特許文献2参照)。
However, since all the circulating parts are divided into two in the radial direction along the central axis of the
Therefore, in order to avoid such division of the tongue portion, for example, a circulating component shown in FIGS. 6 and 7 has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
この循環部品10は、ナット6の一対の循環孔7に嵌合されると共に先端にボール5を掬い上げるタング部(図示せず)を有する一対の脚部11と、該一対の脚部11を接続する本体12とを備えており、本体12の内周の中心線に対して一対の脚部11の内周の中心線が互いに異なる方向に傾けられて脚部11内の循環経路の軸線が両ねじ溝2,4間の螺旋軌道の接線方向と略一致するように配置可能とされ、且つ一方の脚部11の内周の中心線と本体12の内周の中心線とを含む第1の分割面13、及び他方の脚部11の内周の中心線と本体12の内周の中心線とを含む第2の分割面14が互いに径方向の位置が段差16を介して異なる面となるように点対称で径方向に2つに分割され、その分割面にボール循環経路10aを構成する循環溝15が形成されている。
The circulating
なお、図7において、符号18はボール循環経路10a(循環部品の内周)の中心線、19は螺旋軌道のボール中心軌跡である。
そして、循環部品10内のボール循環経路10aには、第1の分割面13及び第2の分割面14にそれぞれ1カ所ずつ含まれる湾曲部17が合計2箇所配置されており、また、図5及び図7を参照して、ボール5がねじ軸3のねじ溝2から離れる掬い上げ点のねじ軸3の軸中心から見た角度を見かけの掬い上げ角度θとした場合、図5(a)の循環部品8、上記特許文献1の循環部品及び図6の循環部品10はいずれもその見かけの掬い上げ角度θは0°とされている。
In FIG. 7,
In the
ところで、ボールねじ装置の負荷容量を増やすためには、上述した見かけの掬い上げ角度θは大きいほうが好ましい。即ち、図5(a)及び図5(b)を参照して、見かけの掬い上げ角度θは0°でなく、ある程度大きいほうが負荷を受けるボール5の数が多くなり、負荷容量の面で有利になる。
しかしながら、上記特許文献3の循環部品で見かけの掬い上げ角度θを大きくしようとすると、循環部品の形状が複雑になってしまう他、循環部品の脚部が嵌合される循環孔7を大きくする必要が生じて、リードが小さいボールねじ装置や多条のボールねじ装置のように隣あうねじ溝が近接したボールねじ装置の場合には、循環孔7が隣接するナット6の負荷圏のねじ溝4に干渉してしまうことが懸念される。
By the way, in order to increase the load capacity of the ball screw device, it is preferable that the apparent scooping angle θ described above is large. That is, referring to FIG. 5A and FIG. 5B, the apparent scooping angle θ is not 0 °, and the larger the number, the
However, if the apparent scooping angle θ is increased in the circulating component of
また、1つのナット6に複数の循環回路を並列しようとした場合に、隣り合う循環部品や循環孔7が干渉しやすくなり、この干渉を避けるために隣り合う循環回路を離して配置しようとすると、ナット6の全長が長くなって装置の大型化を招く等の問題がある。
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、螺旋軌道の接線方向に略一致する方向へのボールの掬い上げを容易に実現することができるのは勿論のこと、負荷容量を得るための見かけの掬い上げ角度を持ちつつ、ナットの循環孔が隣接する負荷圏のねじ溝に干渉するのを防止することができると共に、ナット全長を必要以上に長くすることなく、1つのナットに複数の循環回路を配置することができる循環部品を備えたボールねじ装置を提供することを目的とする。
Further, when a plurality of circulation circuits are arranged in parallel to one
The present invention has been made in order to eliminate such inconvenience, and it is possible to easily realize the scooping up of the ball in the direction substantially coinciding with the tangential direction of the spiral track. It is possible to prevent the nut circulation hole from interfering with the thread groove of the adjacent load zone while having an apparent scooping angle for obtaining one, and without increasing the total length of the nut more than necessary. It is an object of the present invention to provide a ball screw device including a circulating component in which a plurality of circulation circuits can be arranged on a nut.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、該ねじ軸の前記ねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝を内周面に有して前記ねじ軸に螺合されるナットと、前記両ねじ溝間の螺旋軌道に転動可能に装填された多数のボールと、前記螺旋軌道を転動する前記ボールを、前記ナットの周方向の側面に該ナットの軸線に対して略直交する方向に穿孔された一対の循環孔の内の一方の循環孔から該ナットの外部に導き、他方の循環孔から前記螺旋軌道に戻すボール循環経路を内部に形成すべく前記各循環孔に両端部が嵌合された循環部品とを備えたボールねじ装置において、
前記循環部品は、両端部に前記ナットの前記循環孔に嵌合されると共に、各先端に前記螺旋軌道を転動する前記ボールを該螺旋軌道の接線方向に略一致する方向に掬い上げるタング部を有する一対の脚部と、該一対の脚部を接続する本体とを備え、
該循環部品内の前記ボール循環経路は、前記一対の脚部の内の一方の脚部の前記タング部によって前記螺旋軌道から掬い上げた前記ボールの進行方向を前記ナットの外部側の方向で、且つ前記循環孔の軸線方向に対して略一致又は所定の角度を持った方向に導く第1の湾曲部と、該第1の湾曲部を通過した前記ボールを他方の脚部の方向へと導く第2の湾曲部と、該第2の湾曲部を通過した前記ボールを前記本体を介して他方の脚部の内部へと導く第3の湾曲部と、該第3の湾曲部を通過した前記ボールを他方の脚部の前記タング部の位置に導く第4の湾曲部とを有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is directed to a screw shaft having a spiral thread groove on the outer peripheral surface, and a spiral thread groove corresponding to the screw groove of the screw shaft on the inner peripheral surface. A nut that is screwed onto the screw shaft, a plurality of balls that are slidably loaded on the spiral track between the screw grooves, and the ball that rolls on the spiral track. Ball circulation that leads to the outside of the nut from one circulation hole of a pair of circulation holes drilled in a direction substantially perpendicular to the axis of the nut on the side surface in the direction, and returns to the spiral track from the other circulation hole In a ball screw device including a circulating component having both ends fitted to each circulation hole to form a path therein,
The circulation part is fitted in the circulation hole of the nut at both ends, and a tongue part that scoops up the ball rolling the spiral track at each end in a direction substantially coincident with the tangential direction of the spiral track. A pair of legs, and a main body connecting the pair of legs,
The ball circulation path in the circulation part is configured such that the traveling direction of the ball scooped up from the spiral track by the tongue portion of one leg portion of the pair of leg portions is a direction toward the outside of the nut. A first curved portion that guides in a direction substantially coincident with the axial direction of the circulation hole or has a predetermined angle, and the ball that has passed through the first curved portion is guided in the direction of the other leg portion. A second bending portion, a third bending portion that guides the ball that has passed through the second bending portion to the inside of the other leg portion through the main body, and the passage that has passed through the third bending portion. And a fourth curved portion for guiding the ball to the position of the tongue portion of the other leg portion.
請求項2に係る発明は、請求項1において、前記一対の循環孔の軸心を、前記ねじ軸の軸線から互いに反対方向に同一寸法離間して配置したことを特徴とする。
請求項3に係る発明は、請求項1又は2において、前記循環部品を、前記一対の脚部の各タング部を避けた位置で前記ボール循環経路の略経路方向に沿って2つ以上に分割したことを特徴とする。
請求項4に係る発明は、請求項1〜3のいずれか一項において、前記循環部品の分割面の内の前記脚部の一部又は全部を分割する分割面が、前記第1の湾曲部及び/又は前記第4の湾曲部における前記ボール循環経路の中心線を含む平面と略直交することを特徴とする。
The invention according to
The invention according to
The invention according to
請求項5に係る発明は、請求項1〜4のいずれか一項において、前記循環部品内の前記ボール循環経路は、前記第1の湾曲部と前記第2の湾曲部との間若しくは各湾曲部の変極点、及び/又は前記第3の湾曲部と前記第4の湾曲部との間若しくは各湾曲部の変極点において、前記ボールが前記螺旋軌道から離れる掬い上げ点の前記ねじ軸の軸中心から見た角度を見かけの掬い上げ角度θとした場合、前記ボールの進行方向と前記循環孔の軸線とのなす角度が0°以上、見かけの掬い上げ角度θ未満の範囲となることを特徴とする。
請求項6に係る発明は、請求項1〜5のいずれか一項において、前記循環孔がその幅寸法よりも長さ寸法の方が大きいことを特徴とする。
請求項7に係る発明は、請求項6において、前記循環孔の長手方向が前記ねじ溝に略沿った方向に配置されていることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the ball circulation path in the circulating component is between the first curved portion and the second curved portion or each curved portion. And / or the axis of the screw shaft at the scooping point at which the ball leaves the spiral trajectory between the third curved portion and the fourth curved portion or at the inflection point of each curved portion. When the angle seen from the center is the apparent scooping angle θ, the angle formed by the ball traveling direction and the axis of the circulation hole is in the range of 0 ° or more and less than the apparent scooping angle θ. And
The invention according to
The invention according to a seventh aspect is characterized in that, in the sixth aspect, the longitudinal direction of the circulation hole is arranged in a direction substantially along the thread groove.
本発明によれば、循環部品内のボール循環経路が、一対の脚部の内の一方の脚部のタング部によって螺旋軌道から掬い上げたボールの進行方向をナットの外部側の方向で、且つ循環孔の軸線方向に対して略一致又は所定の角度を持った方向に導く第1の湾曲部(又は第4の湾曲部)を有することで、第1の湾曲部(又は第4の湾曲部)の部位を直線状とした場合に比べて循環孔を小さくすることが可能となり、これにより、循環孔を大きくすることなく、負荷容量を得るための見かけの掬い上げ角度θを持つことができる。 According to the present invention, the ball circulation path in the circulation component is such that the traveling direction of the ball scooped up from the spiral track by the tongue portion of one of the pair of legs is the direction of the outside of the nut, and By having the first bending portion (or the fourth bending portion) that leads in a direction that substantially coincides with the axial direction of the circulation hole or has a predetermined angle, the first bending portion (or the fourth bending portion) ), The circulation hole can be made smaller compared to the case where the portion is made linear, and this makes it possible to have an apparent scooping angle θ for obtaining a load capacity without increasing the circulation hole. .
この結果、螺旋軌道の接線方向に略一致する方向へのボールの掬い上げを容易に実現することができると共に、負荷容量を得るための見かけの掬い上げ角度を持ちつつ、ナットの循環孔が隣接する負荷圏のねじ溝に干渉するのを防止することができ、更には、ナット全長を必要以上に長くすることなく、1つのナットに複数の循環回路を配置することができる。 As a result, the ball can be easily picked up in a direction substantially coinciding with the tangential direction of the spiral trajectory, and the nut circulation hole is adjacent to each other while having an apparent scooping angle for obtaining a load capacity. It is possible to prevent interference with the thread groove of the load zone, and moreover, a plurality of circulation circuits can be arranged in one nut without making the total length of the nut unnecessarily long.
また、循環部品を、一対の脚部の各タング部を避けた位置でボール循環経路の略経路方向に沿って2つ以上に分割することで、タング部の分割を回避して該タング部の強度低下を防止することができる。
この場合、循環部品の分割面の内の脚部の一部又は全部を分割する分割面が、第1の湾曲部及び/又は第4の湾曲部におけるボール循環経路の中心線を含む平面と略直交するように分割することで、循環部品を点対称で分割することができ、この結果、同一形状の分割体を接合することで容易に循環部品を組み立てることができると共に、分割体の成形型も一種類で済むためコスト低減を図ることができる。
Further, the circulation part is divided into two or more along the substantially circular direction of the ball circulation path at a position avoiding the tongue parts of the pair of legs, thereby avoiding the division of the tongue part. Strength reduction can be prevented.
In this case, the dividing surface that divides part or all of the leg portions of the dividing surface of the circulating component is substantially the same as the plane including the center line of the ball circulation path in the first bending portion and / or the fourth bending portion. By dividing so as to be orthogonal, the circulating parts can be divided point-symmetrically. As a result, the circulating parts can be easily assembled by joining the same-shaped divided bodies, and the molds for the divided bodies Since only one type is required, the cost can be reduced.
更に、循環部品内のボール循環経路が、第1の湾曲部と第2の湾曲部との間若しくは各湾曲部の変極点、及び/又は第3の湾曲部と第4の湾曲部との間若しくは各湾曲部の変極点において、ボールの進行方向と循環孔の軸線とのなす角度が0°以上、見かけの掬い上げ角度θ未満の範囲となるように配置されることで、各湾曲部の曲げRをより大きくとることができる。 Further, the ball circulation path in the circulation component is between the first curved portion and the second curved portion, or an inflection point of each curved portion, and / or between the third curved portion and the fourth curved portion. Alternatively, at the inflection point of each curved portion, the angle formed between the moving direction of the ball and the axis of the circulation hole is in a range of 0 ° or more and less than the apparent scooping angle θ. The bending R can be made larger.
これにより、ボール通過時のボールの遠心力が減少して、遠心力による循環部品の摩耗や破損を防止することができると共に、ボールの循環自体をよりスムースにすることができる。
更に、循環孔をその幅寸法よりも長さ寸法の方を大きくし、循環孔の長手方向をねじ溝に略沿った方向に配置することで、リードが小さいボールねじ装置や多条のボールねじ装置のように隣り合うねじ溝が近接したボールねじ装置でも、循環孔が隣接する負荷圏のねじ溝に干渉するのを防止することができる。
As a result, the centrifugal force of the ball when passing through the ball is reduced, so that wear and breakage of the circulating parts due to the centrifugal force can be prevented and the circulation of the ball itself can be made smoother.
Furthermore, the length of the circulation hole is made larger than its width dimension, and the longitudinal direction of the circulation hole is arranged in a direction substantially along the screw groove, so that a ball screw device having a small lead or a multi-thread ball screw Even in a ball screw device in which adjacent screw grooves are close to each other like the device, it is possible to prevent the circulation hole from interfering with the screw groove in the adjacent load zone.
以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。
図1は本発明の実施の形態の一例であるボールねじ装置の平面図、図2は図1の右側面図、図3は循環部品の分割体を示す斜視図、図4は循環部品の分割体を示す図で、(a)はナットの平坦面方向から見た図、(b)は(a)の矢印Y方向から見た図、(c)は(a)の矢印X方向から見た図、(d)はねじ軸の軸方向から見た図である。
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is a plan view of a ball screw device as an example of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a right side view of FIG. 1, FIG. 3 is a perspective view showing a divided body of circulating parts, and FIG. It is a figure which shows a body, (a) is the figure seen from the flat surface direction of a nut, (b) is the figure seen from the arrow Y direction of (a), (c) was seen from the arrow X direction of (a). FIG. 4D is a diagram viewed from the axial direction of the screw shaft.
本発明の実施の形態の一例であるボールねじ装置20は、図1及び図2に示すように、外周面に螺旋状のねじ溝21を有するねじ軸22に、内周面にねじ溝21に対応する螺旋状のねじ溝23を有するナット24が嵌合されており、ナット24のねじ溝23とねじ軸22のねじ溝21とは互いに対向して両者の間に負荷を受ける螺旋軌道を形成している。 該螺旋軌道には転動体としての多数のボール25が転動可能に装填されており、ねじ軸22(又はナット24)の回転により、ナット24(又はねじ軸22)がボール25の転動を介して軸方向に移動するようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
ナット24の周方向の側面の一部には平坦面24aが形成されており、該平坦面24aには循環部品27が押え具28を介して例えば止めねじ29等によって固定されている。該循環部品27は一対の脚部30と一対の脚部30を接続する本体31とを備えて内部がボール循環経路32とされており、該ボール循環経路32の経路方向に沿って点対称で二つに分割された分割体27a(図3参照)を分割面で互いに接合して構成され、分割体27aの分割面にはボール循環経路32を構成する循環溝33が形成されている。
A
これにより、同一形状の2つの分割体27aを接合することで容易に循環部品27を組み立てることができると共に、分割体27aの成形型も一種類で済むためコスト低減を図ることができる。なお、この実施の形態では、循環部品27を2つ配置して2つの循環回路を形成している。
一対の脚部30は、ねじ軸22の軸方向に互いに離間し、且つねじ軸22の径方向に互いに離間して配置されており、各脚部30の先端には両ねじ溝21,23間の螺旋軌道を転動するボール25を螺旋軌道の接線方向に略一致する方向に掬い上げるタング部30aが設けられている。
As a result, the circulating
The pair of
これらの脚部30は前記両ねじ溝21,23間の螺旋軌道に連通してナット24の平坦面24aに該ナット24の軸線に対して略直交する方向に穿孔された一対の循環孔34に嵌合されている。一対の循環孔34は、その軸心をねじ軸22の軸線から互いに反対方向に同一寸法離間させて配置されている。なお、循環部品27の分割体27aのタング部30aが設けられていない側の脚部30の先端はねじ軸22と接触しないように逃げ部35(図3参照)が形成されている。
そして、この循環部品27によって、前記両ねじ溝21,23間の螺旋軌道を転動するボール25を一方の脚部30から掬い上げてナット24外部の本体31内に導き、他方の脚部30から前記螺旋軌道に戻すボールの無限循環軌道を形成している。
These
Then, by this circulating
ここで、この実施の形態では、循環部品27内のボール循環経路32は、図4(c)及び図4(d)を参照して、一対の脚部30の内の一方の脚部30のタング部30aによって螺旋軌道から掬い上げたボール25の進行方向をナット24の外部側の方向で、且つ循環孔34の軸線方向に対して略一致又は所定の角度を持った方向に導く第1の湾曲部R1と、該第1の湾曲部R1を通過したボール25を他方の脚部30の方向へと導く第2の湾曲部R2と、該第2の湾曲部R2を通過したボール25を本体31を介して他方の脚部30の内部へと導く第3の湾曲部R3と、該第3の湾曲部R3を通過したボール25を他方の脚部30のタング部30aの位置に導く第4の湾曲部R4とを有している。
Here, in this embodiment, the
また、循環部品27は一対の脚部30の各タング部30aを避けた位置でボール循環経路32の経路方向に沿って点対称で2つに分割され、具体的には、図3及び図4を参照して、循環部品27(分割体27a)の分割面の内の脚部30を分割する分割面A及び分割面Cが、第1の湾曲部R1及び第4の湾曲部R4におけるボール循環経路32の中心線を含む平面(各湾曲部においてボール循環経路32の中心線の法線群を含む平面:図4(c)の紙面に沿う面)と略直交するように分割されている。
Further, the
以下、図3及び図4を参照して詳述する。なお、図4において、符号40は一方の脚部のボール掬い上げ位置、41は他方の脚部のボール掬い上げ位置、42はボール循環経路32の中間点、43はボール循環経路32内でのボール中心軌跡、44は螺旋軌道(負荷圏)でのボール中心軌跡である。
まず、図4を参照して、循環部品27内のボール循環経路32において、ボール25の進行に沿って説明する。ここでは、ねじ軸22は、図4(d)に示すように、その軸方向からの矢視図で時計方向に回転しているとする。
Hereinafter, a detailed description will be given with reference to FIGS. 3 and 4. In FIG. 4,
First, with reference to FIG. 4, the
負荷圏である螺旋軌道において両ねじ溝21,23間を転動していたボール25は、一方の脚部30のボール掬い上げ位置40にてタング部30aによって螺旋軌道の略接線方向に掬い上げられて螺旋軌道から外れ、ボール循環経路32内に進入する。
ここで、図4(d)中のθは負荷容量を得るための見かけの掬い上げ角度であり、0<θ≦90°(実質的には20〜45°程度)の範囲とされている。
The
Here, θ in FIG. 4D is an apparent scooping angle for obtaining a load capacity, and is in a range of 0 <θ ≦ 90 ° (substantially about 20 to 45 °).
ボール掬い上げ位置40からボール循環経路32に進入したボール25は、ボール循環経路32内の第1の湾曲部R1に沿ってその進行方向を循環孔34の軸線方向と略同一方向、即ち、循環部品27の本体31の方向へと向きを変える。
第1の湾曲部R1を通過して循環部品27の本体31の方向へ進行するボール25は、第2の湾曲部R2によって他方の脚部30の方向へと向きを変え、その後、循環部品27の本体31内のボール循環経路32を通って該ボール循環経路32の中間点42へと達する。
The
The
ボール循環経路32の中間点42から第3の湾曲部R3及び第4の湾曲部R4、更に他方の脚部30のボール掬い上げ位置41へ達するまでの循環経路は、一方のボール掬い上げ位置40からボール循環経路32の中間点42までの経路の点対称形状となる。
このように循環部品27内のボール循環経路32が、一対の脚部30の内の一方の脚部30のタング部30aによって螺旋軌道から掬い上げたボール25の進行方向をナット24の外部側の方向で、且つ循環孔の軸線方向に対して略一致する方向に導く第1の湾曲部R1(又は第4の湾曲部R4)を有することで、第1の湾曲部R1(又は第4の湾曲部R4)の部位を直線状とした場合に比べて循環孔34を小さくすることが可能となり、これにより、循環孔34をむやみに大きくすることなく、負荷容量を得るための見かけの掬い上げ角度θを持つことができる。
The circulation path from the
In this way, the
この結果、螺旋軌道の接線方向に略一致する方向へのボール25の掬い上げを容易に実現することができると共に、負荷容量を得るための見かけの掬い上げ角度θを持ちつつ、ナット24の循環孔34が隣接する負荷圏のねじ溝23に干渉するのを防止することができ、更には、ナット24全長を必要以上に長くすることなく、1つのナット24に複数の循環回路を配置することができる。
As a result, the scooping of the
なお、第1の湾曲部R1を通過後のボール25の進行方向は、必ずしも循環孔34の軸線に沿った方向である必要はなく、第1の湾曲部R1と第2の湾曲部R2との間若しくは各湾曲部の変極点、及び第3の湾曲部R3と第4の湾曲部R4との間若しくは各湾曲部の変極点において、ボール25の進行方向と循環孔34の軸線とのなす角度が0°以上、見かけの掬い上げ角度θ未満の範囲となるように傾いていてもよい。
The traveling direction of the
このように第1の湾曲部R1を終了した時点でのボール25の進行方向(ボール循環経路32の方向)をナット24の循環孔34の軸線に対して傾けることで、第1の湾曲部R1及び第2の湾曲部R2の曲げRをより大きくとることができ、これにより、ボール通過時のボール25の遠心力が減少して、遠心力による循環部品27の摩耗や破損を防止することができると共に、ボール25の循環自体をよりスムースにすることができる。
Thus, by tilting the traveling direction of the ball 25 (the direction of the ball circulation path 32) at the time when the first bending portion R1 is finished with respect to the axis of the
また、ナット24の循環孔34は丸孔でもよいが、長円形や楕円形等の幅寸法よりも長さ寸法が大きい穴で、その長手方向が両ねじ溝21,23間の螺旋軌道に略沿った方向であることが望ましい。
このような循環孔34とすることで、リードが小さいボールねじ装置や多条のボールねじ装置のように互いに隣り合うねじ溝23が近接したボールねじ装置でも、循環孔34が隣接する負荷圏のねじ溝23に干渉するのを防止することができる。
Further, the
By using such a
次に、上述したボール循環経路32を持ちながら、タング部30aを分割しないで済む循環部品27の分割方法について説明する。
循環部品27(分割体27a)の分割面を、図3及び図4(a)に示すように、本体31の端部を含む一方の脚部30の分割面A、本体31の端部を含む他方の脚部30の分割面C、本体31の中間部の分割面Bとして表記する。
Next, a method of dividing the circulating
As shown in FIG. 3 and FIG. 4A, the dividing surface of the circulating component 27 (divided
そして、分割面Aは第1の湾曲部R1のボール循環経路32の中心線を含む平面(湾曲部R1においてボール循環経路32の中心線の法線群を含む平面:図4(c)の紙面に沿う面)と略直交する平面となっている。これにより、分割面Aはタング部30aを分割することがなく、該タング部30aの強度低下を防止することができる。そして、分割面Cは、2つの分割体27aを点対称に接合したとき、分割面Aと接する面となっている。
The dividing surface A is a plane including the center line of the
一方、分割面Bは分割面Aと分割面Cを繋ぐ面でもあり、また、分割面Bはボール循環経路32の中心線を含んでも含まなくてもよい(図示例では、分割面Bはボール循環経路32の中心線を含んではいない)が、分割面Bの一部又は全部(この例では全部)とボール循環経路32内のボール中心軌跡43とは該ボール循環経路32の中間点42において交差している。
ここでの交差角は90°未満、好ましくは45°以下とされており、これにより、2つの分割体27aを点対称で接合した際の分割面B同士の接合面でのボール循環経路32内の段差を上記交差角を90°とした場合に比べて抑制することができ、ボール25のスムースな転動を確保することができる。
On the other hand, the dividing plane B is also a plane connecting the dividing plane A and the dividing plane C, and the dividing plane B may or may not include the center line of the ball circulation path 32 (in the illustrated example, the dividing plane B is a ball Although the center line of the
The crossing angle here is less than 90 °, preferably 45 ° or less, and thereby, the ball splitting path B is joined at the joint surface between the split surfaces B when the two split
なお、一方の脚部のタング部30aが分割面Aよりも飛び出した形状をしている場合には、図4(d)に示すように、分割面Aでのタング部30aの根元に曲げR50を設けてもよい。この曲げR50により、タング部30a周辺に強度的な不安を持つことなく、循環部品27を分割することができる。この場合、分割面C側にも曲げR51を設ける等して分割面Aの曲げR50に干渉しないようにする。
In addition, when the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施の形態では、循環部品27を押え具28を介してナット24の平坦面24aに固定しているが、押え具28を用いずに循環部品27をナット24の平坦面24aに止めねじ等によって直接固定してもよい。
その他、上記実施の形態において例示したねじ溝、ねじ軸、ナット、ボール、循環孔、ボール循環経路、循環部品、タング部、脚部、本体、第1の湾曲部、第2の湾曲部、第3の湾曲部、第4の湾曲部等の材質,形状,寸法,形態,数,配置個所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.
For example, in the above embodiment, the circulating
In addition, the thread groove, screw shaft, nut, ball, circulation hole, ball circulation path, circulation component, tongue portion, leg portion, main body, first bending portion, second bending portion, and the like exemplified in the above embodiment The material, shape, dimensions, form, number, location, etc. of the third curved portion and the fourth curved portion are arbitrary and are not limited as long as the present invention can be achieved.
20 ボールねじ装置
21 ねじ溝
22 ねじ軸
23 ねじ溝
24 ナット
25 ボール
27 循環部品
30 脚部
30a タング部
31 本体
32 ボール循環経路
34 循環孔
R1 第1の湾曲部
R2 第2の湾曲部
R3 第3の湾曲部
R4 第4の湾曲部
20
Claims (7)
前記循環部品は、両端部に前記ナットの前記循環孔に嵌合されると共に、各先端に前記螺旋軌道を転動する前記ボールを該螺旋軌道の接線方向に略一致する方向に掬い上げるタング部を有する一対の脚部と、該一対の脚部を接続する本体とを備え、
該循環部品内の前記ボール循環経路は、前記一対の脚部の内の一方の脚部の前記タング部によって前記螺旋軌道から掬い上げた前記ボールの進行方向を前記ナットの外部側の方向で、且つ前記循環孔の軸線方向に対して略一致又は所定の角度を持った方向に導く第1の湾曲部と、該第1の湾曲部を通過した前記ボールを他方の脚部の方向へと導く第2の湾曲部と、該第2の湾曲部を通過した前記ボールを前記本体を介して他方の脚部の内部へと導く第3の湾曲部と、該第3の湾曲部を通過した前記ボールを他方の脚部の前記タング部の位置に導く第4の湾曲部とを有することを特徴とするボールねじ装置。 A screw shaft having a spiral thread groove on the outer peripheral surface, a nut having a spiral thread groove corresponding to the screw groove of the screw shaft on the inner peripheral surface and screwed onto the screw shaft; A large number of balls loaded so as to be able to roll on the spiral track between the thread grooves and the balls rolling on the spiral track in a direction substantially perpendicular to the axis of the nut on the circumferential side surface of the nut. One end of each of the pair of perforated holes is guided to the outside of the nut, and both ends are fitted to the respective circulating holes so as to form a ball circulation path that returns to the spiral track from the other circulation hole. In a ball screw device with combined circulating parts,
The circulation part is fitted in the circulation hole of the nut at both ends, and a tongue part that scoops up the ball rolling the spiral track at each end in a direction substantially coincident with the tangential direction of the spiral track. A pair of legs, and a main body connecting the pair of legs,
The ball circulation path in the circulation part is configured such that the traveling direction of the ball scooped up from the spiral track by the tongue portion of one leg portion of the pair of leg portions is a direction toward the outside of the nut. A first curved portion that guides in a direction substantially coincident with the axial direction of the circulation hole or has a predetermined angle, and the ball that has passed through the first curved portion is guided in the direction of the other leg portion. A second bending portion, a third bending portion that guides the ball that has passed through the second bending portion to the inside of the other leg portion through the main body, and the passage that has passed through the third bending portion. A ball screw device comprising: a fourth curved portion for guiding the ball to the position of the tongue portion of the other leg portion.
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- 2004-10-29 JP JP2004317289A patent/JP2006125581A/en not_active Withdrawn
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