JP2519103Y2 - Ball screw - Google Patents
Ball screwInfo
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- JP2519103Y2 JP2519103Y2 JP1990064343U JP6434390U JP2519103Y2 JP 2519103 Y2 JP2519103 Y2 JP 2519103Y2 JP 1990064343 U JP1990064343 U JP 1990064343U JP 6434390 U JP6434390 U JP 6434390U JP 2519103 Y2 JP2519103 Y2 JP 2519103Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は固体潤滑タイプのボールねじの改良に関す
る。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an improvement of a solid lubrication type ball screw.
従来の技術 例えば宇宙空間等の特殊環境下で使用されるボールね
じについては油脂系潤滑剤を用いることが困難であるこ
とから、一般に固体潤滑剤（自己潤滑材料）が用いられ
ている。これは例えばボールねじを構成するねじ軸、ナ
ットおよびボールの各摩擦面に二硫化モリブデン、二硫
化タングステン等をコーティングしていわゆる固体潤滑
被膜を形成することで潤滑機能が付与されているもので
ある（例えば実開昭60-175943号および特公昭62-28323
号公報参照）。2. Description of the Related Art A solid lubricant (self-lubricating material) is generally used for ball screws used in a special environment such as outer space because it is difficult to use an oil-based lubricant. For example, a lubricating function is imparted by coating molybdenum disulfide, tungsten disulfide or the like on the friction surfaces of a screw shaft, a nut and a ball constituting a ball screw to form a so-called solid lubricating coating. (For example, Japanese Utility Model No. 60-175943 and Japanese Patent Publication No. 62-28323.
(See the official gazette).
考案が解決しようとする課題 上記のような固体潤滑タイプのボールねじにおいて
は、固体潤滑被膜と言えども使用により摩耗粉の発生を
伴いながら徐々に摩耗するため、その摩耗粉がねじ溝に
詰まってボールの円滑な転動を阻害し、ボールねじの早
期寿命を招くことになる。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention In the solid lubrication type ball screw as described above, even though the solid lubrication film is used, it gradually wears out with the generation of abrasion powder, so the abrasion powder is clogged in the thread groove This hinders the smooth rolling of the ball, leading to an early life of the ball screw.
そして、例えば前述したような宇宙空間ではボールね
じそのもの保守点検が不可能であるばかりでなく、周辺
機器への汚染等を考慮すると摩耗粉をボールねじ外部に
排出することが困難であるため、上記の摩耗粉の処理が
一層問題となる。And, for example, in space as described above, not only is it impossible to perform maintenance inspection of the ball screw itself, but it is difficult to discharge the abrasion powder to the outside of the ball screw in consideration of contamination of peripheral devices. The treatment of the abrasion powder is more problematic.
そこで、例えば実開平1-71260号公報（実願昭62-1663
49号）においては、ボール循環列の側部にナット側のね
じ山を隔てて隣接する摩耗粉収容部を形成する一方、こ
の摩耗粉収容部とボール循環列のねじ状空間とを、ねじ
山に形成された微細な摩耗粉排出溝を介して接続した構
造が開示されている。Then, for example, Japanese Utility Model Publication No. 1-71260 (Japanese Utility Model Application No. 62-1663).
No. 49), while forming a wear powder accommodating part adjacent to the side of the ball circulation train with a screw thread on the nut side, the abrasion powder storage part and the thread-shaped space of the ball circulation train are There is disclosed a structure connected through a fine abrasion powder discharge groove formed in.
しかしながらこの従来の構造では、摩耗粉排出溝に集
められた摩耗粉を摩耗粉収容部に押し込んで捕集するこ
とを基本としているため、実際には摩耗粉排出溝で集め
られずにボール循環列内を繰り返し循環する摩耗粉の量
が多いばかりでなく、特にねじ軸に付着したままでボー
ル循環列外に持ち出されてしまう摩耗粉に対して必ずし
も有効な摩耗粉捕捉対策とはなり得ていない。However, in this conventional structure, the wear powder collected in the wear powder discharge groove is basically pushed into the wear powder accommodating portion to be collected, so that the ball circulation line is not actually collected in the wear powder discharge groove. Not only is there a large amount of wear debris that circulates repeatedly in the inside, but it is not always an effective measure to capture wear debris that is particularly taken out of the ball circulation row while being attached to the screw shaft. .
本考案は以上のような問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、特にねじ軸に付着したま
までボール循環列外に持ち出されてその遠心力により飛
散する摩耗粉を効率よく捕捉できるようにした構造を提
供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to efficiently remove the abrasion powder that is taken out of the ball circulation line while being attached to the screw shaft and scattered by the centrifugal force. It is to provide a structure that is well captured.
課題を解決するための手段 本考案のボールねじは、相互に独立した複数のボール
循環列を備えるとともに、ねじ軸とナットおよびボール
の各摩擦面に固体潤滑処理が施されたボールねじにおい
て、ナットの内周面のうちボール循環列ではさまれた部
分に、ねじ軸の遠心力によって飛散する摩耗粉を捕捉す
る摩耗粉捕捉部材を設けたことを特徴とする。Means for Solving the Problems The ball screw according to the present invention is provided with a plurality of ball circulation rows independent of each other, and in the ball screw in which the friction surfaces of the screw shaft, the nut and the ball are solid-lubricated, the nut A wear powder capturing member for capturing the wear powder scattered by the centrifugal force of the screw shaft is provided in a portion of the inner peripheral surface sandwiched by the ball circulation rows.
摩耗粉捕捉部材としては、例えばAl2O3、ZrO2等に代
表される多孔質セラミックス製のもの、あるいはエポキ
シ樹脂等の高分子材料製のものを用いる。As the abrasion powder capturing member, for example, one made of porous ceramics represented by Al 2 O 3 , ZrO 2 or the like, or one made of polymer material such as epoxy resin is used.
作用 上記の構造によると、ねじ軸上の特定部位が一列目の
ボール循環列を通過してから次のボール循環列を通過す
るまでの間に、双方のボール循環列ではさまれた部分に
おいて、ねじ軸側に付着している摩耗粉がその回転に伴
う遠心力により飛散してナット側の摩耗粉捕捉部材で捕
捉される。Action According to the above structure, between the passage of the specific portion on the screw shaft through the first row of ball circulation rows and the passage of the next row of ball circulation rows, in the part sandwiched by both ball circulation rows, The abrasion powder adhering to the screw shaft side scatters due to the centrifugal force associated with the rotation thereof and is captured by the abrasion powder capturing member on the nut side.
そして、摩耗粉捕捉部材はねじ軸およびボールと接触
することはないので、一旦捕捉された摩耗粉が再度ボー
ル循環列を循環することがなくなる。Further, since the wear debris trapping member does not come into contact with the screw shaft and the balls, the wear debris once trapped does not circulate in the ball circulation row again.
実施例 第１図および第２図は本考案の一実施例を示す図で、
ねじ軸１とナット２との間にはねじ軸１の軸心方向にお
いて相互に独立した二つのボール循環列3,4が設けられ
ている。ボール循環列3,4はねじ軸１のねじ溝５とナッ
ト２側のねじ溝６とで形成される相隣接する二つのねじ
溝空間7,7に多数のスチール製ボール８を収容する一
方、第３図に示すように二つのねじ溝空間7,7に股がる
略Ｓ字状の軌道面９をもつ循環ピース10をナット２の外
周側から装着することによって、その二つのねじ溝空間
7,7でボール８を循環させるようにしてある。循環ピー
ス10はナット２側のねじ溝６に連続する軌道面９を有す
ることでナット２の一部を形成している。Embodiment FIG. 1 and FIG. 2 are views showing an embodiment of the present invention.
Between the screw shaft 1 and the nut 2, two ball circulation rows 3 and 4 independent from each other in the axial direction of the screw shaft 1 are provided. The ball circulation rows 3 and 4 accommodate a large number of steel balls 8 in two adjacent thread groove spaces 7 and 7 formed by the thread groove 5 of the screw shaft 1 and the thread groove 6 on the nut 2 side, As shown in FIG. 3, by mounting the circulation piece 10 having the substantially S-shaped raceway surface 9 that groves in the two thread groove spaces 7, 7 from the outer peripheral side of the nut 2, the two thread groove spaces are formed.
The ball 8 is circulated with 7,7. The circulation piece 10 forms a part of the nut 2 by having the raceway surface 9 continuous with the thread groove 6 on the nut 2 side.
そして、金属製のねじ軸１、ナット２、ボール８およ
び循環ピース10の各摩擦面には、二硫化モリブデンある
いは二硫化タングステン等がコーティングされて固体潤
滑被膜が形成されている。The friction surfaces of the metal screw shaft 1, nut 2, ball 8 and circulation piece 10 are coated with molybdenum disulfide, tungsten disulfide or the like to form a solid lubricating coating.
ナット２の内周面のうちボール循環列3,4ではさまれ
た部分には、そのナット２側のねじ状部を局部的に切除
するようにしてねじ溝６よりも深い溝部12を形成した上
で、この溝部12は摩耗粉捕捉部材13で埋められている。A groove portion 12 deeper than the screw groove 6 is formed in a portion of the inner peripheral surface of the nut 2 sandwiched by the ball circulation rows 3 and 4 by locally cutting off the thread-like portion on the nut 2 side. Above, the groove 12 is filled with the wear debris trapping member 13.
摩耗粉捕捉部材13は、例えばAl2O3、ZrO2に代表され
るような多孔質セラミックス材料、あるいはエポキシ樹
脂に代表される高分子材料等で形成される。The abrasion powder capturing member 13 is formed of, for example, a porous ceramic material typified by Al 2 O 3 or ZrO 2 or a polymer material typified by an epoxy resin.
ここで、後述するようにねじ軸１上の一点が一方のボ
ール循環列３を通過してから他方のボール循環列４を通
過するまでの間に、ねじ軸１の外周面に付着している摩
耗粉をその遠心力によりできるだけ多く飛散させるため
には、上記のボール循環列3,4同士の間の距離を大きく
確保するのが望ましい。Here, as will be described later, one point on the screw shaft 1 is attached to the outer peripheral surface of the screw shaft 1 between the passage of one ball circulation train 3 and the passage of the other ball circulation train 4. In order to scatter the abrasion powder as much as possible by the centrifugal force, it is desirable to secure a large distance between the ball circulation rows 3 and 4 described above.
このように構成されたボールねじにおいては、予めナ
ット２やボール８等の摩擦面にコーティングされている
固体潤滑被膜の摩耗粉が発生した場合、これらの摩耗粉
はボールねじ８が転動しつつ循環する過程でねじ軸１あ
るいはナット２の軌道面（ねじ溝）5,6に押し付けら
れ、特にねじ溝5,6の底部のほか、ねじ溝5,6あるいはね
じ溝6,6同士の間の山の部分のような未摺動部に多く付
着する。In the ball screw configured as described above, when wear powder of the solid lubricating coating coated on the friction surfaces of the nut 2, the ball 8 and the like occurs in advance, the wear powder causes the ball screw 8 to roll. In the process of circulation, it is pressed against the raceways (screw grooves) 5 and 6 of the screw shaft 1 or nut 2, and especially at the bottom of the screw grooves 5 and 6, as well as between the screw grooves 5 and 6 or between screw grooves 6 and 6. Many adhere to non-sliding parts such as ridges.
そして、ねじ軸１側に付着している摩耗粉は、第１図
に示すようにねじ軸１が一方のボール循環列３を通過し
てから他方のボール循環列４を通過するまでの間に、そ
の遠心力によりナット２側へと飛散し、飛散した摩耗粉
の多くは摩耗粉捕捉部材13に付着して捕捉される。The abrasion powder adhering to the screw shaft 1 side is, as shown in FIG. 1, between the time when the screw shaft 1 passes one ball circulation train 3 and the other ball circulation train 4. The centrifugal force scatters to the nut 2 side, and most of the scattered abrasion powder adheres to and is captured by the abrasion powder capturing member 13.
すなわち、ねじ軸１やボール８と接触することのない
摩耗粉捕捉部材13で摩耗粉を捕捉することにより、その
捕捉状態を維持できると同時にボール循環列3,4に残さ
れる摩耗粉が少なくなる。その結果、摩耗粉によってボ
ール８の転動が阻害されることがなく、ボールねじとし
ての寿命が伸びることになる。That is, by capturing the wear powder with the wear powder capture member 13 that does not come into contact with the screw shaft 1 or the ball 8, the captured state can be maintained and at the same time the wear powder left in the ball circulation rows 3 and 4 is reduced. . As a result, the abrasion of the balls 8 does not hinder the rolling of the balls 8 and the life of the ball screw is extended.
第４図は本考案の第２の実施例を示す図で、この実施
例では、第１図の溝部13を形成することなく、ボール循
環列3,4以外のボール８が循環しないナット14側のねじ
溝６に、このねじ溝６を埋めるようにして先に例示した
ような材質の摩耗粉捕捉部材15を設けたもので、この実
施例の場合にも第１の実施例と同様の作用効果が得られ
る。FIG. 4 is a view showing a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the side of the nut 14 where the balls 8 other than the ball circulating rows 3 and 4 do not circulate without forming the groove portion 13 of FIG. The wear groove capturing member 15 made of the above-described material is provided in the thread groove 6 so as to fill the thread groove 6, and in the case of this embodiment, the same operation as that of the first embodiment is performed. The effect is obtained.
考案の効果 以上のように本考案によれば、ねじ軸に付着したまま
でボール循環列外に持ち出された上でその遠心力により
飛散する摩耗粉を効率よく捕捉することができ、しかも
摩耗粉を捕捉した摩耗粉捕捉部材はねじ軸あるいはボー
ルと接触することがないのでその捕捉状態を維持するこ
とができ、一旦捕捉した摩耗粉が再度ボール循環列を循
環するようなことがなくなる。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently capture the abrasion powder scattered by the centrifugal force after being taken out of the ball circulation train while being attached to the screw shaft. Since the wear debris trapping member that has trapped is not in contact with the screw shaft or the ball, the trapped state can be maintained, and the wear debris once trapped will not circulate in the ball circulation row again.
その結果、ボールねじそのもののより一層の長寿命化
を実現できるほか、特に宇宙空間で使用する際に周辺機
器への汚染等の心配がない。As a result, the life of the ball screw itself can be further extended, and there is no concern about contamination of peripheral devices, especially when used in outer space.
【図面の簡単な説明】 第１図は本考案の第１の実施例を示す図で第２図の要部
断面図、第２図は同じくボールねじ全体の斜視図、第３
図は循環ピースの斜視図、第４図は本考案の第２の実施
例を示す要部断面図である。 １……ねじ軸、2,14……ナット、3,4……ボール循環
列、5,6……ねじ溝、８……ボール、12……溝部、13,15
……摩耗粉捕捉部材。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of an essential part of FIG. 2, FIG. 2 is a perspective view of the same ball screw, and FIG.
FIG. 4 is a perspective view of a circulation piece, and FIG. 4 is a cross-sectional view of essential parts showing a second embodiment of the present invention. 1 …… Screw shaft, 2,14 …… Nut, 3,4 …… Ball circulation row, 5,6 …… Screw groove, 8 …… Ball, 12 …… Groove, 13,15
…… Abrasion powder capturing member.
Claims (1)
るとともに、ねじ軸とナットおよびボールの各摩擦面に
固体潤滑処理が施されたボールねじにおいて、 ナットの内周面のうちボール循環列ではさまれた部分
に、ねじ軸の遠心力によって飛散する摩耗粉を捕捉する
摩耗粉捕捉部材を設けたことを特徴とするボールねじ。1. A ball screw having a plurality of ball circulation rows independent of each other, wherein the friction surfaces of the screw shaft, nut and ball are subjected to solid lubrication treatment. A ball screw characterized in that an abrasion powder capturing member for capturing the abrasion powder scattered by the centrifugal force of the screw shaft is provided in the sandwiched portion.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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