JP2022029291A - Ball circulation member and ball screw - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ボールねじに組み込まれるボール循環部材及びボールねじに関する。 The present invention relates to a ball circulation member and a ball screw incorporated in the ball screw.
従来、回転運動を直線運動に又は直線運動を回転運動に変換する装置としてボールねじが知られている(特許文献1参照)。ボールねじは、工作機械や自動車等の種々の機械装置に組み込まれる。 Conventionally, a ball screw is known as a device for converting a rotary motion into a linear motion or a linear motion into a rotary motion (see Patent Document 1). Ball screws are incorporated into various mechanical devices such as machine tools and automobiles.
特許文献1に開示されたボールねじは、ナットと、軸部材と、ボールと、循環部材と、を備えている。
The ball screw disclosed in
ナットは、内周面に螺旋状の外側軌道を有する。軸部材は、外周面に螺旋状の内側軌道を有し、ナットに挿通されている。ボールは、外側軌道と内側軌道とにより画定される転動路に転動自在に設けられている。循環部材は、パイプ状であって、ボールを、転動路の一端から他端に戻す。 The nut has a spiral outer trajectory on the inner peripheral surface. The shaft member has a spiral inner track on the outer peripheral surface and is inserted through the nut. The ball is rotatably provided in a rolling path defined by an outer trajectory and an inner trajectory. The circulation member is pipe-shaped and returns the ball from one end to the other end of the rolling path.
ところで、上述のような特許文献1に開示されたボールねじの場合、循環部材は、循環部材の中心軸に沿う方向に組み合わされた第一パイプと第二パイプとからなる。このような分割型の循環部材の場合、対面する第一パイプの端面と第二パイプの端面との間に、僅かな隙間が存在する。このような隙間があると、ボールがこの隙間を通過する際、異音が発生する原因となる可能性がある。
By the way, in the case of the ball screw disclosed in
本発明の目的は、使用時における異音の発生を抑制できるボール循環部材及びボールねじを提供することである。 An object of the present invention is to provide a ball circulation member and a ball screw capable of suppressing the generation of abnormal noise during use.
本発明に係るボール循環部材は、
使用時にボールねじの筒部材の外側でボールの循環路を形成する樹脂製の本体を有し、
本体は、
異なる位置で循環路と筒部材の内側に設けられたボールの転動路とを連通させるよう、筒部材にそれぞれ挿入され、少なくとも何れか一方が転動路から循環路へボールを掬い入れる掬い部を有する、第一挿入部及び第二挿入部と、
掬い部で掬われたボールが第一挿入部及び第二挿入部の一方から他方へ移動可能となるよう、筒部材の外側で第一挿入部及び第二挿入部を接続する接続部と、
を有し、
第一挿入部及び/又は第二挿入部は、所定の第一方向に向かって延在しており、第一方向において掬い部より基端側にアンダーカット部を有し、
本体は、一体成形品であり、第一挿入部及び/又は第二挿入部のそれぞれを、第一部分と第二部分とに分割するスリットを、有する。
The ball circulation member according to the present invention is
It has a resin body that forms a ball circulation path on the outside of the ball screw tube member during use.
The main body is
A scooping part that is inserted into the cylinder member so that the circulation path and the rolling path of the ball provided inside the tube member can communicate with each other at different positions, and at least one of them scoops the ball from the rolling path into the circulation path. The first insertion part and the second insertion part, which have
A connection portion connecting the first insertion portion and the second insertion portion on the outside of the tubular member so that the ball scooped by the scooping portion can move from one of the first insertion portion and the second insertion portion to the other.
Have,
The first insertion portion and / or the second insertion portion extends toward a predetermined first direction, and has an undercut portion on the proximal end side of the scooping portion in the first direction.
The main body is an integrally molded product, and has a slit that divides each of the first insertion portion and / or the second insertion portion into a first portion and a second portion.
本発明に係るボールねじは、
筒部材と、
筒部材に挿通された軸部材と、
筒部材と軸部材との間に設けられた螺旋状の転動路と、
転動路の第一位置と第二位置とを接続する循環路と、
転動路及び循環路に配置された複数のボールと、
上記ボール循環部材と、を備える。
The ball screw according to the present invention is
With the cylinder member
The shaft member inserted into the tubular member and
A spiral rolling path provided between the tubular member and the shaft member,
A circulation path connecting the first and second positions of the rolling path,
With multiple balls placed on the rolling path and circulation path,
The ball circulation member is provided.
本発明によれば、使用時における異音の発生を抑制できるボール循環部材及びボールねじを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a ball circulation member and a ball screw that can suppress the generation of abnormal noise during use.
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。尚、後述の実施形態に係るボール循環部材2及びボールねじ1は、本発明に係るボール循環部材及びボールねじの一例であり、本発明は実施形態により限定されない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The
[実施形態]
以下、図1~図15を参照して、本発明の実施形態に係るボールねじ1について説明する。
[Embodiment]
Hereinafter, the
<ボールねじ>
図1は、ボールねじ1の斜視図である。ボールねじ1は、シャフト11の回転運動をナット10の直線運動に、又は、ナット10の直線運動をシャフト11の回転運動に、変換するための装置であって、例えば、自動車の電動ブレーキ装置に組み込まれる。
<Ball screw>
FIG. 1 is a perspective view of the
具体的には、ボールねじ1は、ナット10と、シャフト11と、複数のボール12と、ボール循環部材2と、を有する。
Specifically, the
(ナット)
ナット10は、筒部材の一例に該当し、筒状である。ナット10は、内周面に、螺旋状の外側軌道100を有する。外側軌道100は、ナット10の内周面の全長にわたり設けられた溝により構成されている。
(nut)
The
ナット10は、外周面に平坦部101を有する。平坦部101は、ナット10の中心軸に平行な平面である。又、ナット10は、平坦部101における2箇所位置に第一貫通孔103及び第二貫通孔104を有する。
The
第一貫通孔103及び第二貫通孔104は、ナット10の外周壁を、ナット10の径方向に貫通している。第一貫通孔103と第二貫通孔104とは、平坦部101において、ナット10の軸方向に離間した位置に設けられている。
The first through
第一貫通孔103と第二貫通孔104とは、ナット10の中心軸O10(図2参照)に平行な直線上に設けられている。換言すれば、第一貫通孔103と第二貫通孔104とは、ナット10の周方向における位相(以下、単に「位相」と称する。)が同じである。尚、第一貫通孔103の位相と第二貫通孔104の位相とは、異なってもよい。
The first through
第一貫通孔103は、平坦部101における第一位置と外側軌道100における第一位置とを接続している。第二貫通孔104は、平坦部101における第二位置と外側軌道100における第二位置とを接続している。
The first through
(シャフト)
シャフト11は、軸部材の一例に該当する。シャフト11は、外周面に、螺旋状の内側軌道110を有する。内側軌道110は、シャフト11の外周面に設けられた溝により構成されている。
(shaft)
The
シャフト11は、ナット10に挿通されている。ナット10の外側軌道100と、シャフト11の内側軌道110とは、シャフト11及びナット10の径方向において対面している。外側軌道100と内側軌道110とにより螺旋状の転動路13が画定されている。換言すれば、転動路13は、ナット10とシャフト11との間に設けられている。
The
転動路13には、複数のボール12が設けられている。転動路13は、第一位置と第二位置とを有する。転動路13の第一位置は、ナット10の外側軌道100における第一位置(つまり、第一貫通孔103の位置)に対応する。転動路13の第二位置は、ナット10の外側軌道100における第二位置(つまり、第二貫通孔104の位置)に対応する。
A plurality of
転動路13の第一位置は、シャフト11が第一回転方向(図1及び図3の矢印Aaが示す方向)に回転している場合、転動路13の終点である。一方、転動路13の第一位置は、シャフト11が第一回転方向と反対方向である第二回転方向(図1及び図4の矢印Abが示す方向)に回転している場合、転動路13の始点である。
The first position of the rolling
転動路13の第二位置は、シャフト11が第一回転方向(図1及び図3の矢印Aaが示す方向)に回転している場合、転動路13の始点である。一方、転動路13の第二位置は、シャフト11が第二回転方向(図1及び図4の矢印Abが示す方向)に回転している場合、転動路13の終点である。
The second position of the rolling
複数のボール12は、転動路13における第一位置と第二位置との間に、配置されている。又、複数のボール12は、後述の循環路14にも配置されている。複数のボール12はそれぞれ、転動路13及び循環路14において転動自在である。
The plurality of
(ボール循環部材)
次に、ボール循環部材2について説明する。図5及び図6は、ボール循環部材2の斜視図である。又、図7は、ボール循環部材2の平面図である。図8は、図7のA1矢視図であって、ボール循環部材2の左側面図である。
(Ball circulation member)
Next, the
図9は、図7のA2矢視図であって、ボール循環部材2の右側面図である。図10は、図7のA3矢視図であって、ボール循環部材2の正面図である。図11は、図7のA4矢視図であって、ボール循環部材2の背面図である。図12は、図10のA5矢視図であって、ボール循環部材2の底面図である。
9 is a view taken along the arrow A 2 of FIG. 7, and is a right side view of the
図7~図15には、直交座標系(X、Y、Z)が示されている。以下、ボール循環部材2の構造を説明するにあたり、この直交座標系(X、Y、Z)を使用する。
7 to 15 show a Cartesian coordinate system (X, Y, Z). Hereinafter, this orthogonal coordinate system (X, Y, Z) will be used in explaining the structure of the
以下、説明の便宜上、Z方向をボール循環部材2における上下方向と称する(以下、単に「上下方向」と称する。)。Z方向+側(Z方向プラス側)は上側であり、Z方向-側(Z方向マイナス側)は、下側である。 Hereinafter, for convenience of explanation, the Z direction is referred to as a vertical direction in the ball circulation member 2 (hereinafter, simply referred to as a “vertical direction”). The Z direction + side (Z direction plus side) is the upper side, and the Z direction − side (Z direction minus side) is the lower side.
又、X方向をボール循環部材2における左右方向と称する(以下、単に「左右方向」と称する。)。X方向+側が左側であり、X方向-側が右側である。又、Y方向をボール循環部材2における前後方向と称する(以下、単に「前後方向」と称する。)。Y方向+側が前側であり、Y方向-側が後側である。 Further, the X direction is referred to as a left-right direction in the ball circulation member 2 (hereinafter, simply referred to as a "left-right direction"). The + side in the X direction is the left side, and the-side in the X direction is the right side. Further, the Y direction is referred to as a front-back direction in the ball circulation member 2 (hereinafter, simply referred to as "front-back direction"). The + side in the Y direction is the front side, and the-side in the Y direction is the rear side.
本実施形態の場合、Z方向は、ボール循環部材2がボールねじ1に組み付けられた組付状態(以下、単に「組付状態」と称する。)において、シャフト11及びナット10の半径方向に一致している。又、X方向は、組付状態において、シャフト11及びナット10の軸方向に一致している。ただし、X方向、Y方向、及びZ方向は、説明の便宜のために設定された方向であって、組付状態におけるボール循環部材2の方向を限定するものではない。
In the case of the present embodiment, the Z direction is one in the radial direction of the
ボール循環部材2は、使用時にボールねじ1のナット10の外側でボール12の循環路12を形成する。具体的には、ボール循環部材2は、組付状態において、ボールねじ1のナット10とともに、循環路12を画定する。本実施形態の場合、ボール循環部材2は、単体で循環路14を構成していない。つまり、ボール循環部材2は、他の部材(本実施形態の場合、ナット10)と組み合わされることにより、循環路14を構成する。
The
ボール循環部材2は、全体が合成樹脂製であって、射出成形により成形された射出成形品である。又、ボール循環部材2は、射出成形により一体成形された一体成形品でもある。
The
具体的には、ボール循環部材2は、図10及び図11に示すように、正面視及び背面視において、下側が開口した略U字形状の本体部3を有する。正面視とは、前側から後側に向かってボール循環部材2を見ることを意味する。背面視とは、後側から前側に向かってボール循環部材2を見ることを意味する。
Specifically, as shown in FIGS. 10 and 11, the
本体部3は、本体の一例に該当し、組付状態において、両端部がナット10の第一貫通孔103及び第二貫通孔104に挿入される。そして、本体部3の両端縁は、転動路13の第一位置及び第二位置に配置される。
The
具体的には、本体部3は、接続部31と、第一挿入部32と、第二挿入部33と、を有する。
Specifically, the
(接続部)
接続部31は、概略形状が直方体である。接続部31は、図7に示す平面視、及び、図10に示す正面視において、左右方向に直線的に延在する略矩形状の外形を有する。接続部31の長手方向は、左右方向(X方向)に一致している。一方、長手方向に直交する接続部31の短手方向は、前後方向(Y方向)に一致している。接続部31の厚さ方向は、上下方向(Z方向)に一致している。
(Connection part)
The connecting
接続部31は、図7に示す平面視において、左側の辺である第一辺31aと、後側の辺である第二辺31bと、右側の辺であって第一辺31aと平行な第三辺31cと、前側の辺であって第二辺31bと平行な第四辺31dとを有する。
In the plan view shown in FIG. 7, the connecting
図7に示す平面視において、第一辺31aと第二辺31bとを接続する隅部は、第一隅部31eである。第二辺31bと第三辺31cとを接続する隅部は、第二隅部31fである。第三辺31cと第四辺31dとを接続する隅部は、第三隅部31gである。第四辺31dと第一辺31aとを接続する隅部は、第四隅部31hである。
In the plan view shown in FIG. 7, the corner portion connecting the
本実施形態の場合、接続部31の長手方向が左右方向に平行であるため、第一辺31aと第三辺31cとは、左右方向に対面している。ただし、接続部31の長手方向は、左右方向に対して傾いていてもよい。この場合、第一辺31aと第三辺31cとは、前後方向にずれていてもよい。第一辺31aと第三辺31cとは、左右方向に対面していなくてもよい。又、接続部31は、平面視又は正面視において直線的な形状でなく、湾曲した形状であってもよい。
In the case of the present embodiment, since the longitudinal direction of the connecting
又、接続部31は、長手方向における一方側(第一辺31a側)の端部である第一端部(左端部)と、長手方向における他方側(第三辺31c側)の端部である第二端部(右端部)と、を有する。
Further, the connecting
接続部31は、外壁部310を有する。又、接続部31は、外壁部310に囲まれた部分に、循環路14を構成する接続循環溝316を有する。
The connecting
(外壁部)
具体的には、外壁部310は、上壁部311、前壁部312、後壁部313、左壁部314、及び右壁部315を有する。
(Outer wall)
Specifically, the
上壁部311は、接続部の第一壁部の一例に該当する。上壁部311は、平面視において矩形状である。上壁部311の四辺が、第一辺31a、第二辺31b、第三辺31c、及び第四辺31dに対応している。
The
前壁部312は、接続部の第一側壁部の一例に該当する。前壁部312は、接続部31の第四辺31dに沿うように設けられている。前壁部312の上端部は、上壁部311の前端部に接続されている。後壁部313は、接続部の第二側壁部の一例に該当する。後壁部313は、接続部31の第二辺31bに沿うように設けられている。後壁部313の上端部は、上壁部311の後端部に接続されている。
The
左壁部314は、接続部の第三側壁部の一例に該当する。左壁部314は、接続部31の第一辺31aに沿うように設けられている。左壁部314の上端部は、上壁部311の左端部に接続されている。右壁部315は、接続部の第四側壁部の一例に該当する。右壁部315は、接続部31の第三辺31cに沿うように設けられている。右壁部315の上端部は、上壁部311の右端部に接続されている。
The
(接続循環溝)
接続循環溝316は、外壁部310により画定された左右方向に延在する溝により構成されている。図13に示すように、接続循環溝316の横断面形状は、下側が開口した半円弧である。接続循環溝316の開口部は、前後方向における幅H316(図13参照)を有する。下側は、接続循環溝316に関する特定方向の一例に該当する。
(Connecting circulation groove)
The
接続循環溝316が開口する方向(下方)は、ボール循環部材2の成形時(射出成形時)において、接続部31内に配置された成形型(不図示)が接続部31から抜き取られる方向(以下、「射出成形型の抜き取り方向」と称する。)に一致している。
The direction in which the
接続部31の横断面形状は、射出成形時に射出成形型を取り出し易くする観点から、半円弧又は半円弧よりも短い円弧であると好ましい。この理由は、接続部31の横断面形状が半円弧より長い場合、接続部31が、射出成形型の抜き取り方向に対してアンダーカット部を有するからである。つまり、本実施形態の場合、接続部31は、射出成形型の抜き取り方向に対して、アンダーカット部を有していない。
The cross-sectional shape of the connecting
(第一挿入部及び第二挿入部)
次に、第一挿入部32及び第二挿入部33について説明する。第一挿入部32と第二挿入部33とは、第一対称軸L1の周りを180度回転すると互いに重なる、所謂2回回転対象の関係である。
(First insertion part and second insertion part)
Next, the
第一対称軸L1は、接続部31の平面視における中心O31(図7参照)を通り且つZ方向に平行な直線である。中心O31は、図7に示す平面視において、第一隅部31eと第三隅部31gとを通る第一対角線L2と、第二隅部31fと第四隅部31hとを通る第二対角線L3との交点に対応する。
The first axis of symmetry L 1 is a straight line passing through the center O 31 (see FIG. 7) in the plan view of the connecting
第一挿入部32及び第二挿入部33はそれぞれ、異なる位置で循環路14とナット10の内側に設けられたボール12の転動路13とを連通させるよう、ナット10に挿入されている。具体的には、第一挿入部32は、ナット10の第一貫通孔103に挿入されている。又、第二挿入部33は、ナット10の第二貫通孔104に挿入されている。
The
(第一挿入部)
第一挿入部32は、接続部31の左端部(第一端部)に接続されている。第一挿入部32は、接続部31の左端部から下側に向かって延在している。第一挿入部32の中心軸O32(図10参照)は、上下方向に平行である。
(First insertion part)
The
本実施形態の場合、第一挿入部32の接続部31に対する延在方向(以下、単に「第一挿入部32の延在方向」と称する。)は、射出成形型の抜き取り方向に一致している。下方は、第一挿入部32の延在方向における第一方向の一例に該当する。接続部31の前壁部312及び後壁部313における下端面の位置(図10の二点鎖線αが示す位置)よりも下側に突出した部分が第一挿入部32である。
In the case of the present embodiment, the extending direction of the
第一挿入部32は、概略形状が直方体である。第一挿入部32は、図12に示す底面視において、概略矩形状の外形を有する。
The
第一挿入部32は、第一外壁部320と、第一循環溝321と、第一掬い部322と、第一スリット323と、を有する。
The
(第一外壁部)
第一外壁部320は、前壁部320a、後壁部320b、及び左壁部320cを有する。
(First outer wall)
The first
前壁部320aは、第一挿入部の第一壁部の一例に該当する。前壁部320aは、接続部31の前壁部312における左端部に接続されている。前壁部320aは、接続部31の前壁部312の左端部から下側に向かって延在している。
The
後壁部320bは、第一挿入部の第二壁部の一例に該当する。後壁部320bは、接続部31の後壁部313における左端部に接続されている。後壁部320bは、接続部31の後壁部313の左端部から下側に向かって延在している。後壁部320bは、内面に、ボール12が転がる第一転動面324を有する。
The
後壁部320bは、前壁部320aと前後方向に対面している。後壁部320bの先端部(下端部)は、前壁部320aの先端部(下端部)よりも、第一挿入部32の延在方向(下方)に突出している。
The
後壁部320bは、後述の第一スリット323により、第一挿入部32の中心軸O32周りの方向(第一挿入部32の周方向とも称する。)において、左壁部320c及び前壁部320aから分離されている。後壁部320bは、後述の第一循環溝321の内径を拡径するように、少なくとも図8の矢印A6の方向に、弾性変形可能である。よって、第一挿入部32は、自身の内部の循環路(第一循環溝321)を拡径させるよう弾性変形可能に形成されている。
The
左壁部320cは、第一挿入部の第三壁部の一例に該当する。左壁部320cは、接続部31の左壁部314に接続されている。左壁部320cは、接続部31の左壁部314から下側に向かって延在している。左壁部320cは、第一挿入部32の周方向において、前壁部320aに接続されている。
The
(第一循環溝)
第一循環溝321は、既述の接続循環溝316及び後述の第二循環溝331とともに、循環路14を画定するための溝である。第一循環溝321は、第一外壁部320により囲まれている。第一循環溝321は、上下方向に延在しており、第一挿入部32の全長に形成されている。尚、第一循環溝321、接続循環溝316、及び第二循環溝331は、溝部の一例に該当する。
(First circulation groove)
The
図14に示すように、第一循環溝321の横断面形状は、右側が開口した半円弧である。右側は、第一循環溝321に関する特定方向の一例に該当する。第一循環溝321の開口部は、前後方向における幅H321(図14参照)を有する。第一循環溝321の開口部の幅H321は、接続循環溝316の開口部の幅H316と等しい。
As shown in FIG. 14, the cross-sectional shape of the
第一循環溝321の横断面形状は、射出成形時に接続循環溝316内に配置された射出成形型を、射出成形型の抜き取り方向(本実施形態の場合、下方)に取り出し易くする観点から、半円弧又は半円弧よりも短い円弧であると好ましい。
The cross-sectional shape of the
第一循環溝321の基端部(上端部)は、既述の接続循環溝316の第一端部(左端部)に接続されている。第一循環溝321の先端部(下端部)は、第一挿入部32の先端面(下端面)に開口している。第一挿入部32の先端面は、本体部の第一端面の一例に該当する。
The base end portion (upper end portion) of the
(第一掬い部)
第一掬い部322は、転動路13から循環路14に侵入するボール12を掬い上げるための部分である。第一掬い部322は、後壁部320bの先端部の内側面に設けられている。第一掬い部322は、後壁部320bの内側面における他の部分よりも、第一挿入部32の中心軸O32(図10参照)に向かう方向に突出している。
(First scooping part)
The
第一掬い部322が設けられていることにより、後壁部320bの内側面において、第一掬い部322よりも基端側(上側)の部分は、射出成形型の抜き取り方向(本実施形態の場合、下方)に対して、アンダーカット形状となっている。
Since the
このような第一掬い部322は、組付状態において、転動路13の第一位置に配置される。具体的には、第一掬い部322は、転動路13の第一位置において、シャフト11の内側軌道110に配置されている。
Such a
第一掬い部322は、シャフト11が第一回転方向(図1及び図3の矢印Aaが示す方向)に回転している場合に、転動路13の第一位置に配置されたボール12を掬い上げて循環路14に案内する。一方、第一掬い部322は、シャフト11が第二回転方向(図1及び図3の矢印Abが示す方向)に回転している場合に、循環路14から転動路13の第一位置にボール12を案内する。
The
(第一スリット)
第一スリット323は、第一外壁部320に設けられている。第一スリット323は、第一挿入部32の延在方向(上下方向)と平行な方向に延在している。第一スリット323は、第一外壁部320の全長にわたり設けられている。第一スリット323の先端(下端)は、第一外壁部320の先端(下端)に開口している。
(First slit)
The
具体的には、第一スリット323は、第一外壁部320において後壁部320bと左壁部320cとの間に設けられている。換言すれば、第一スリット323は、第一外壁部320において、接続部31の第三隅部31gに対応する位置に設けられている。
Specifically, the
第一スリット323は、第一外壁部320を、第一挿入部32の周方向において、後壁部320bを含む第一部分と、左壁部320c及び前壁部320aを含む第二部分と、に分割している。
The
第一挿入部32の第一部分(後壁部320b)は、第一挿入部32の第二部分(左壁部320c及び前壁部320a)よりも、第一挿入部32の周方向における長さが短い。又、第一挿入部32の第一部分は、隅部を含まない。一方、第一挿入部32の第二部分は、隅部(本実施形態の場合、第四隅部31h)を含む。よって、第一挿入部32の第一部分の剛性は、第一挿入部32の第二部分の剛性よりも低い。
The first portion (
既述のように、後壁部320b(第一部分)は、内側面に、射出成形型の抜き取り方向(本実施形態の場合、下方)に対するアンダーカット形状を有する。このため、射出成形時に第一循環溝321内に配置された射出成形型(不図示)を、射出成形型の抜き取り方向に取り出すためには、後壁部320bを弾性変形させて第一循環溝321において第一掬い部322に対応する位置の内径を拡径する必要がある。
As described above, the
本実施形態の場合、第一スリット323が第一挿入部32に設けられているため、後壁部320b(第一部分)は、射出成形の際、第一循環溝321内に配置された成形型を射出成形型の抜き取り方向(図10における下方)に取り出すために、第一循環溝321の内径を拡径するように弾性変形可能である。
In the case of the present embodiment, since the
(第二挿入部)
第二挿入部33は、接続部31の右端部(第二端部)に接続されている。第二挿入部33は、接続部31の右端部から下側に向かって延在している。第二挿入部33の中心軸O33(図10参照)は、上下方向に平行である。よって、第二挿入部33の中心軸O33と、第一挿入部32の中心軸O32とは、平行である。
(Second insertion part)
The
本実施形態の場合、第二挿入部33の接続部31に対する延在方向(以下、単に「第二挿入部33の延在方向」と称する。)は、射出成形型の抜き取り方向に一致している。下方は、第二挿入部33の延在方向における第二方向の一例に該当する。接続部31の前壁部312及び後壁部313における下端面の位置(図10の二点鎖線αが示す位置)よりも下側に突出した部分が第二挿入部33である。
In the case of the present embodiment, the extending direction of the second inserting
第二挿入部33は、概略形状が直方体である。第二挿入部33は、図12に示す底面視において、概略矩形状の外形を有する。
The
第二挿入部33は、第二外壁部330と、第二循環溝331と、第二スリット333と、第二掬い部332と、を有する。
The
(第二外壁部)
第二外壁部330は、前壁部330a、後壁部330b、及び右壁部330cを有する。
(Second outer wall)
The second
前壁部330aは、第二挿入部の第一壁部の一例に該当する。前壁部330aは、接続部31の前壁部312における右端部に接続されている。前壁部330aは、接続部31の前壁部312の右端部から下側に向かって延在している。
The
前壁部330aは、後壁部330bと前後方向に対面している。前壁部330aの先端部(下端部)は、後壁部330bの先端部(下端部)よりも、第二挿入部33の延在方向(下方)に突出している。前壁部330aは、内面に、ボール12が転がる第二転動面334を有する。
The
前壁部330aは、後述の第二スリット333により、第二挿入部33の中心軸O33周りの方向(第二挿入部33の周方向とも称する。)において、右壁部330c及び後壁部330bから分離されている。前壁部330aは、後述の第二循環溝331の内径を拡径するように、少なくとも図の矢印A7の方向に、弾性変形可能である。よって、第二挿入部33は、自身の内部の循環路(第二循環溝331)を拡径させるよう弾性変形可能に形成されている。
The
後壁部330bは、第二挿入部の第二壁部の一例に該当する。後壁部330bは、接続部31の後壁部313における右端部に接続されている。後壁部330bは、接続部31の後壁部313の右端部から下側に向かって延在している。
The
右壁部330cは、第二挿入部の第三壁部の一例に該当する。右壁部330cは、接続部31の右壁部315に接続されている。右壁部330cは、接続部31の右壁部315から下側に向かって延在している。右壁部330cは、第二挿入部33の周方向において、後壁部330bに接続されている。
The
(第二循環溝)
第二循環溝331は、既述の接続循環溝316及び第一循環溝321とともに、循環路14を画定するための溝である。第二循環溝331は、第二外壁部330により囲まれている。第二循環溝331は、上下方向に延在しており、第二挿入部33の全長に形成されている。
(Second circulation groove)
The
図15に示すように、第二循環溝331の横断面形状は、左側が開口した半円弧である。第二循環溝331の開口部は、前後方向における幅H331(図15参照)を有する。第二循環溝331の開口部の幅H331は、接続循環溝316の開口部の幅H316と等しい。左側は、第二循環溝331に関する特定方向の一例に該当する。
As shown in FIG. 15, the cross-sectional shape of the
第二循環溝331の横断面形状は、射出成形時に接続循環溝316内に配置された射出成形型を、射出成形型の抜き取り方向(本実施形態の場合、下方)に取り出し易くする観点から、半円弧又は半円弧よりも短い円弧であると好ましい。
The cross-sectional shape of the
第二循環溝331の基端部(上端部)は、既述の接続循環溝316の第二端部(右端部)に接続されている。第二循環溝331の先端部(下端部)は、第二挿入部33の先端面(下端面)に開口している。第二挿入部33の先端面は、本体部の第二端面の一例に該当する。
The base end portion (upper end portion) of the
(第二掬い部)
第二掬い部332は、転動路13から循環路14に侵入するボール12を掬い上げるための部分である。第二掬い部332は、前壁部330aの先端部の内側面に設けられている。第二掬い部332は、前壁部330aの内側面における他の部分よりも、第二挿入部33の中心軸O33(図10参照)に向かって突出している。
(Second scooping part)
The
第二掬い部332が設けられていることにより、前壁部330aの内側面において、第二掬い部332よりも基端側(上側)の部分は、射出成形型の抜き取り方向(本実施形態の場合、下方)に対して、アンダーカット形状となっている。
Since the
よって、射出成形時に第二循環溝331内に配置された射出成形型(不図示)を、射出成形型の抜き取り方向に取り出すためには、前壁部330aを弾性変形させて第二循環溝331において第二掬い部332に対応する位置の内径を拡径する必要がある。
Therefore, in order to take out the injection molding die (not shown) arranged in the
このような第二掬い部332は、組付状態において、転動路13の第二位置に配置される。具体的には、第二掬い部332は、転動路13の第二位置において、シャフト11の内側軌道110に配置されている。
Such a
第二掬い部332は、シャフト11が第二回転方向(図1及び図3の矢印Abが示す方向)に回転している場合に、転動路13の第二位置に配置されたボール12を掬い上げて循環路14に案内する。一方、第二掬い部332は、シャフト11が第一回転方向(図1及び図3の矢印Aaが示す方向)に回転している場合に、循環路14から転動路13の第二位置にボール12を案内する。
The
本実施形態の場合、第一挿入部32及び第二挿入部33はそれぞれ、掬い部を備えている。ただし、掬い部は、第一挿入部32及び第二挿入部33のうちの何れか一方の挿入部のみに設けられてもよい。
In the case of the present embodiment, the
(第二スリット)
第二スリット333は、第二外壁部330に設けられている。第二スリット333は、第二挿入部33の延在方向(上下方向)と平行な方向に延在している。第二スリット333は、第二外壁部330の全長にわたり設けられている。第二スリット333の先端(下端)は、第二外壁部330の先端(下端)に開口している。
(Second slit)
The
具体的には、第二スリット333は、第二外壁部330において前壁部330aと右壁部330cとの間に設けられている。換言すれば、第二スリット333は、第二外壁部330において、接続部31の第一隅部31eに対応する位置に設けられている。つまり、図12に示す底面視において、第二スリット333は、第一スリット323の対角に位置している。
Specifically, the
第二スリット333は、第二外壁部330を、第二挿入部33の周方向において、前壁部330aを含む第一部分と、右壁部330c及び後壁部330bを含む第二部分と、に分割している。
The
第二挿入部33の第一部分(前壁部330a)は、第二挿入部33の第二部分(右壁部330c及び後壁部330b)よりも、第二挿入部33の周方向における長さが短い。又、第二挿入部33の第一部分は、隅部を含まない。一方、第二挿入部33の第二部分は、隅部(本実施形態の場合、第二隅部31f)を含む。よって、第二挿入部33の第一部分の剛性は、第二挿入部33の第二部分の剛性よりも低い。
The first portion (
既述のように、前壁部330a(第一部分)は、内側面に、射出成形型の抜き取り方向(本実施形態の場合、下方)に対するアンダーカット形状を有する。このため、射出成形時に第二循環溝331内に配置された射出成形型(不図示)を、射出成形型の抜き取り方向に取り出すためには、前壁部330aを弾性変形させて第二循環溝331において第二掬い部332に対応する位置の内径を拡径する必要がある。
As described above, the
本実施形態の場合、第二スリット333が第二挿入部33に設けられているため、前壁部330a(第一部分)は、射出成形の際、第二循環溝331内に配置された成形型を射出成形型の抜き取り方向(図10における下方)に取り出すために、第二循環溝331の内径を拡径するように弾性変形可能である。
In the case of the present embodiment, since the
(ボール循環部材のまとめ)
以上のような構成を有するボール循環部材2は、図1~図4に示すように、第一挿入部32がナット10の第一貫通孔103に挿入され、且つ、第二挿入部33がナット10の第二貫通孔104に挿入された状態で、ナット10に固定されている。
(Summary of ball circulation members)
In the
第一挿入部32の第一循環溝321、接続部31の接続循環溝316、及び第二挿入部33の第二循環溝331により、溝部に該当する循環溝が構成されている。この循環溝は、ナット10とともに循環路を画定し、循環路の全長にわたり、循環路の内側に開口している。本実施形態の場合、上記循環溝は、本体部3に沿う、U字状の屈曲形状を有している。
The
組付状態において、第一挿入部32の第一循環溝321と、第一循環溝321の開口部に対面する第一貫通孔103の内面とにより、循環路14の一部である第一循環路が画定されている。
In the assembled state, the
又、組付状態において、接続部31は、ナット10の外側に配置されている。組付状態において、接続部31の接続循環溝316は、ナット10の平坦部101と対面している。接続循環溝316と平坦部101とにより、循環路14の一部である中央循環路が画定されている。
Further, in the assembled state, the connecting
又、第二挿入部33の第二循環溝331と、第二循環溝331の開口部に対面する第二貫通孔104の内面とにより、循環路14の一部である第二循環路が画定されている。
Further, the
第一循環路、中央循環路、及び第二循環路により、循環路14が構成されている。このような循環路14は、ボール循環部材2とナット10とにより画定される、略U状の空間である。
The
循環路14の第一端部は、転動路13の第一位置に接続されている。循環路14の第一端部は、第一挿入部32側の端部である。循環路14の第二端部は、転動路13の第二位置に接続されている。循環路14の第二端部は、第二挿入部33側の端部である。このように転動路13と循環路14とは、ループ状の通路を構成している。
The first end of the
(ボールねじの動作)
次に、ボールねじ1の動作について説明する。以下、シャフト11の回転運動がナット10の直線運動に変換される場合のボールねじ1の動作について説明する。シャフト11は、例えば、電動モータ等の駆動源(不図示)に接続されている。
(Operation of ball screw)
Next, the operation of the
駆動源の動力に基づいてシャフト11が回転すると、ナット10が、ナット10の軸方向に移動する。具体的には、シャフト11が第一回転方向(図1及び図3の矢印Aaが示す方向)に回転すると、ナット10は、ナット10の軸方向における一方側(図1の矢印Acが示す方向)に移動する。
When the
この際、転動路13及び循環路14に配置されたボール12は、転がりながら第一回転方向に移動する。転動路13の第一位置に配置されたボール12は、図3に示すように、第一挿入部32の第一掬い部322により掬い上げられて、循環路14の第一端部から循環路14に侵入する。そして、循環路14を進んだボール12は、循環路14に第二端部から転動路13の第二位置に戻る。
At this time, the
一方、シャフト11が第二回転方向(図1及び図4の矢印Abが示す方向)に回転すると、ナット10は、ナット10の軸方向における他方側(図1の矢印Adが示す方向)に移動する。この際、転動路13及び循環路14に配置されたボール12は、転がりながら第二回転方向に移動する。
On the other hand, when the
転動路13の第二位置に配置されたボール12は、図4に示すように、第二挿入部33の第二掬い部332により掬い上げられて、循環路14の第二端部から循環路14に侵入する。そして、循環路14を進んだボール12は、循環路14に第一端部から転動路13の第一位置に戻る。
As shown in FIG. 4, the
(ボール循環部材の製造方法)
次に、ボール循環部材2の製造方法について簡単に説明する。ボール循環部材2は、合成樹脂を用いた射出成形により一体成形される。ボール循環部材2を作るための射出成形では、例えば、可動側の金型である第一成形型(不図示)と、固定側の金型である第二成形型(不図示)が使用される。
(Manufacturing method of ball circulation member)
Next, a method for manufacturing the
第一成形型と第二成形型とが組み合わされた状態で、第一成形型と第二成形型との間には、ボール循環部材2の外形を形成するためのキャビティが形成される。
In a state where the first molding die and the second molding die are combined, a cavity for forming the outer shape of the
第一成形型は、少なくとも、ボール循環部材2における接続循環溝316、第一循環溝321、及び第二循環溝331を形成するための溝形成部を有する。一方、第二成形型は、ボール循環部材2の外面を形成するための外面形成部を有する。
The first molding has at least a groove forming portion for forming the connecting
キャビティに射出された溶融樹脂を冷却して固化することにより、樹脂成形体が造られる。その後、第一成形型を、第二成形型から直線的に離れるように所定方向に移動させる。この所定方向は、射出成形型の抜き取り方向である。本実施形態の場合、射出成形型の抜き取り方向は、図10における下方(Z方向-側)に一致している。 A resin molded body is produced by cooling and solidifying the molten resin injected into the cavity. After that, the first molding die is moved in a predetermined direction so as to be linearly separated from the second molding die. This predetermined direction is the extraction direction of the injection molding die. In the case of this embodiment, the extraction direction of the injection molding die coincides with the lower side (Z direction − side) in FIG.
第一成形型の溝形成部は、樹脂成形体の接続循環溝316、第一循環溝321、及び第二循環溝331に配置されている。この状態から、第一成形型を上記所定方向に移動させることにより、第一成形型を樹脂成形体から抜き取る。本実施形態の場合、第一挿入部32の後壁部320b及び第二挿入部33の前壁部330aはそれぞれ、上記所定方向に対してアンダーカット形状を有する。
The groove forming portion of the first molding die is arranged in the
そこで、本実施形態の場合、第一挿入部32の後壁部320bを第一循環溝321の内径を拡径するように弾性変形可能に構成するとともに、第二挿入部33の前壁部330aを第二循環溝331の内径を拡径するように弾性変形可能に構成している。
Therefore, in the case of the present embodiment, the
つまり、第一挿入部32の後壁部320b及び第二挿入部33の前壁部330aが弾性変形することにより、第一成形型を樹脂成形体から抜き取ることが可能となる。
That is, the
以上のように、本実施形態の場合、成形型の抜き取り方向に対してアンダーカット形状を有するボール循環部材2を、射出成形により一体成形することができる。
As described above, in the case of the present embodiment, the
又、ボール循環部材2は、一体成形品であるため、既述の特許文献1に開示された循環部材のような隙間を有していない。よって、本実施形態に係るボール循環部材2によれば、使用時における異音の発生が抑制される。
Further, since the
又、ボール循環部材2が合成樹脂製であるため、軽量なボール循環部材2、延いてはボールねじ1の小型化を図ることができる。更に、ボール循環部材2が第一掬い部322及び第二掬い部332を備えているため、ボール12が、転動路13から循環路14に滑らかに侵入する。このため、ボールねじ1が高速で使用される際、ボール12が、第一挿入部32及び第二挿入部33に高速で衝突することを抑制できる。この結果、ボール循環部材2、延いてはボールねじ1の耐久性の向上が図られる。
Further, since the
本発明は、種々の機械装置に組み込まれるボールねじに適用できる。 The present invention can be applied to a ball screw incorporated in various mechanical devices.
1 ボールねじ
10 ナット
100 外側軌道
101 平坦部
103 第一貫通孔
104 第二貫通孔
11 シャフト
110 内側軌道
12 ボール
13 転動路
14 循環路
2 ボール循環部材
3 本体部
31 接続部
31a 第一辺
31b 第二辺
31c 第三辺
31d 第四辺
31e 第一隅部
31f 第二隅部
31g 第三隅部
31h 第四隅部
310 外壁部
311 上壁部
312 前壁部
313 後壁部
314 左壁部
315 右壁部
316 接続循環溝
32 第一挿入部
320 第一外壁部
320a 前壁部
320b 後壁部
320c 左壁部
321 第一循環溝
322 第一掬い部
323 第一スリット
324 第一転動面
33 第二挿入部
330 第二外壁部
330a 前壁部
330b 後壁部
330c 右壁部
331 第二循環溝
332 第二掬い部
333 第二スリット
334 第二転動面
1
Claims (4)
前記本体は、
異なる位置で前記循環路と前記筒部材の内側に設けられた前記ボールの転動路とを連通させるよう、前記筒部材にそれぞれ挿入され、少なくとも何れか一方が前記転動路から前記循環路へ前記ボールを掬い入れる掬い部を有する、第一挿入部及び第二挿入部と、
前記掬い部で掬われた前記ボールが前記第一挿入部及び前記第二挿入部の一方から他方へ移動可能となるよう、前記筒部材の外側で前記第一挿入部及び前記第二挿入部を接続する接続部と、
を有し、
前記第一挿入部及び/又は前記第二挿入部は、所定の第一方向に向かって延在しており、前記第一方向において前記掬い部より基端側にアンダーカット部を有し、
前記本体は、一体成形品であり、前記第一挿入部及び/又は前記第二挿入部のそれぞれを、第一部分と第二部分とに分割するスリットを、有する、
ボール循環部材。 It has a resin body that forms a ball circulation path on the outside of the ball screw tube member during use.
The main body is
The circulation path is inserted into the cylinder member so as to communicate the circulation path and the rolling path of the ball provided inside the cylinder member at different positions, and at least one of them is inserted from the rolling path to the circulation path. A first insertion portion and a second insertion portion having a scooping portion for scooping the ball,
The first insertion portion and the second insertion portion are placed outside the tubular member so that the ball scooped by the scooping portion can move from one of the first insertion portion and the second insertion portion to the other. The connection part to connect and
Have,
The first insertion portion and / or the second insertion portion extends toward a predetermined first direction, and has an undercut portion on the proximal end side of the scooping portion in the first direction.
The main body is an integrally molded product, and has a slit that divides each of the first insertion portion and / or the second insertion portion into a first portion and a second portion.
Ball circulation member.
前記筒部材に挿通された軸部材と、
前記筒部材と前記軸部材との間に設けられた螺旋状の転動路と、
前記転動路の第一位置と第二位置とを接続する循環路と、
前記転動路及び前記循環路に配置された複数のボールと、
請求項1~3の何れか一項に記載のボール循環部材と、を備えた
ボールねじ。 With the cylinder member
The shaft member inserted through the tubular member and
A spiral rolling path provided between the tubular member and the shaft member,
A circulation path connecting the first position and the second position of the rolling path,
A plurality of balls arranged in the rolling path and the circulation path, and
A ball screw comprising the ball circulation member according to any one of claims 1 to 3.
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