JP2002156018A - Ball screw - Google Patents

Ball screw

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JP2002156018A
JP2002156018A JP2000352754A JP2000352754A JP2002156018A JP 2002156018 A JP2002156018 A JP 2002156018A JP 2000352754 A JP2000352754 A JP 2000352754A JP 2000352754 A JP2000352754 A JP 2000352754A JP 2002156018 A JP2002156018 A JP 2002156018A
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    • F16H25/20Screw mechanisms
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    • F16H25/2204Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
    • F16H25/2233Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls with cages or means to hold the balls in position
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enlarge a lubricant reservoir part between a spacer and a ball, heighten retention of a lubricant, and to prevent lowering of ball circulating performance and minimize reduction of load capacity. SOLUTION: In this ball screw, the spacer 6 is interposed between balls 3, 3, provided in grooves 4, 5 of a screw shaft 1 and a nut 2. The spacer 6 is like a ring having a penetrating hole, and a recessed surface 8 of the spacer facing to the ball 3 is formed by plural conical surfaces 8a, 8b. Among the conical surfaces 8a, 8b, the conical surface 8a near the outer edge part of the space has an angle of inclination smaller than the angle of inclination of the other conical surface 8b, and preferably it is in non-contact with the ball 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、各種の用途のボ
ールねじ、例えば、電動射出成形機や電動プレス機等の
高荷重を受ける用途、その他、工作機械、産業機械、自
動車部品全般等に使用されるボールねじに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ball screw for various uses, for example, a high load application such as an electric injection molding machine and an electric press machine, and other uses such as machine tools, industrial machines, and automobile parts. Related to ball screws.

【0002】[0002]

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】高荷重下
で用いられるボールねじ等において、隣り合うボール同
士の競り合いによる摩擦で、潤滑状態によっては、ボー
ルが摩耗することがある。ボールねじはボールの転走溝
がねじ溝であって捩じれており、またチューブ,こま,
あるいはエンドキャップ等のボールを循環させる部品が
あるため、ベアリングのようなボール同士の摩擦を解消
するリテナを挿入できない。
2. Description of the Related Art In a ball screw or the like used under a high load, the ball may be worn depending on the lubrication state due to friction caused by competition between adjacent balls. The ball screw is twisted because the rolling groove of the ball is a screw groove.
Alternatively, since there is a component such as an end cap for circulating balls, a retainer such as a bearing for eliminating friction between balls cannot be inserted.

【0003】そのため、図10〜図12に各例を示すよ
うに、ボール53間に間座56を挿入し、ボール53間
の滑りを間座56によって吸収するものが提案されてい
る。間座56の形状は、図10に示すように、凹面59
の断面が一つの円すい面のみで形成されたV字状のもの
(例えば、実公昭63−178659号)や、図11の
ように円弧で形成された単一円弧状のもの、または図1
2に示すように、曲率中心Oの互いに異なる2つの円弧
からなるゴシックアーチ形状のもの(例えば、特開20
00−120825号)等がある。
For this reason, as shown in FIGS. 10 to 12, examples have been proposed in which a spacer 56 is inserted between the balls 53 so that the slip between the balls 53 is absorbed by the spacer 56. The shape of the spacer 56 is, as shown in FIG.
1 has a V-shaped cross section formed by only one conical surface (for example, Japanese Utility Model Publication No. Sho 63-178659), a single arc formed by an arc as shown in FIG. 11, or FIG.
As shown in FIG. 2, a gothic arch shape composed of two arcs different from each other with a center of curvature O (for example, see Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
No. 00-120825).

【0004】これらV字状、単一円弧状、ゴシックアー
チ形状のものは、共に、ボール接触部から間座外縁部に
至るに従い、ボール53と間座56の隙間が大きくなっ
てしまう。隙間が大きくなるに従い、間座56は隙間分
だけボール53に沿って移動する。この移動が大きくな
ると、図13に示すように、間座56の外径部が、ねじ
軸51のねじ溝、またはナット52のねじ溝に接触する
可能性がある。さらに、単一円すいのV字状のもの(図
10)では、ボール53と間座56の隙間が、外縁部側
へ大きくなる割合が大きいことから、挙動の安定性にお
いて不利となる。
In these V-shaped, single arc-shaped and Gothic arch shapes, the clearance between the ball 53 and the spacer 56 increases from the ball contact portion to the outer edge of the spacer. As the clearance increases, the spacer 56 moves along the ball 53 by the clearance. When this movement increases, the outer diameter portion of the spacer 56 may contact the thread groove of the screw shaft 51 or the thread groove of the nut 52 as shown in FIG. Further, in the V-shape of a single cone (FIG. 10), the gap between the ball 53 and the spacer 56 has a large ratio toward the outer edge side, which is disadvantageous in the stability of the behavior.

【0005】次に潤滑剤を考えると、ボール53と間座
56の間の隙間容量が大きいほど、潤滑剤の入り得る容
量が大きくなる。凹面59の断面が、V字形状、円弧形
状、ゴシックアーチ形状のいずれであっても、隙間容量
が大きく、多くの潤滑剤を入れることができる。しかし
ながら、潤滑剤を保持することにおいては、V字形状、
円弧形状、ゴシックアーチ形状ともに、前述のとおり、
ボール接触部から間座外縁部側へ至るに従って、ボール
53と間座56との隙間が大きくなってしまうことか
ら、保持性が悪い。すなわち、その隙間分だけ間座56
がボール53に沿って移動した場合、隙間に溜まってい
た潤滑剤が吐き出されてしまい、その結果、潤滑剤の保
持効果が少なくなる。このようにして、潤滑剤が時間と
共に吐き出されてしまうことから、ボールねじを長期に
運転した場合、間座の摩耗が促進される。しいては、隣
り合うボール53同士が、間座56の摩耗によって点接
触を起こし、ボールねじの作動が悪化する。
Next, considering the lubricant, the larger the gap capacity between the ball 53 and the spacer 56, the larger the capacity that the lubricant can enter. Regardless of whether the cross section of the concave surface 59 is V-shaped, arc-shaped, or Gothic arch-shaped, the clearance capacity is large and a large amount of lubricant can be filled. However, in retaining the lubricant, the V-shape,
Both arc shape and gothic arch shape, as described above,
Since the gap between the ball 53 and the spacer 56 increases from the ball contact portion to the spacer outer edge side, the holding performance is poor. That is, the spacer 56 is provided for that gap.
Moves along the ball 53, the lubricant accumulated in the gap is discharged, and as a result, the effect of retaining the lubricant is reduced. Since the lubricant is discharged over time in this manner, wear of the spacer is promoted when the ball screw is operated for a long period of time. As a result, the adjacent balls 53 cause point contact due to wear of the spacer 56, and the operation of the ball screw deteriorates.

【0006】また、間座56の凹面59の断面形状がV
字状のもの(図10)は、断面円弧形状のもの(図1
1)に比べて、図14,図15にそれぞれ示すように、
間座56とボール53との接触点Pを同じとした場合、
次のように強度と寸法において問題がある。すなわち、
V字形状のものは、間座外径部の肉厚t1(図14)
が、単一円弧形状の間座56の外径部肉厚t2(図1
5)に比べて薄くなり、その部分の強度が低下する。そ
こで、その強度低下を補おうとすれば、図16に示すよ
うに間座56の外径φDをΔDだけ大きくするか、図1
7に示すように間座56の幅方向肉厚LをΔLだけ薄く
して、上記外径部肉厚t1をt2まで増大させる必要が
ある。
The sectional shape of the concave surface 59 of the spacer 56 is V
The letter-shaped object (FIG. 10) has an arc-shaped cross section (FIG. 1).
Compared to 1), as shown in FIGS.
When the contact point P between the spacer 56 and the ball 53 is the same,
There are problems with strength and dimensions as follows. That is,
For the V-shaped one, the thickness t1 of the spacer outer diameter part (FIG. 14)
Is the outer diameter wall thickness t2 of the single circular arc spacer 56 (FIG. 1).
It becomes thinner as compared with 5), and the strength of that portion decreases. In order to compensate for the decrease in strength, the outer diameter φD of the spacer 56 is increased by ΔD as shown in FIG.
As shown in FIG. 7, it is necessary to reduce the thickness L of the spacer 56 in the width direction by ΔL and increase the outer diameter portion thickness t1 to t2.

【0007】間座56の外径Dが大きくなった場合、ボ
ールねじの循環路において、間座56が僅かな傾きを生
じただけで、循環路の内面に接触し、ボールの53の円
滑な循環を阻害してしまう。また、間座56の幅方向肉
厚Lが薄くなった場合は、間座56の幅方向の強度不足
によって、高負荷荷重が作用した場合に、間座56が損
傷し、ボールねじとしての機能を果たせなくなる。
When the outer diameter D of the spacer 56 is increased, the spacer 56 is only slightly inclined in the circulation path of the ball screw, so that the spacer 56 contacts the inner surface of the circulation path and the ball 53 smoothly moves. Inhibits circulation. When the thickness L in the width direction of the spacer 56 is reduced, the spacer 56 is damaged when a high load is applied due to insufficient strength in the width direction of the spacer 56, and the spacer 56 functions as a ball screw. Cannot be fulfilled.

【0008】また、間座56の凹面59の断面が単一円
弧形状のもの(図11)は、ボール接触位置Pが、図1
8のように間座外縁部Qか、または図19のように貫通
孔60の開口縁Xとなる。ボール53の保持性能の観点
からは、間座外縁部Qが好ましい。しかし、これら外縁
部Qや貫通孔60の開口縁Xは、いずれも角張ってお
り、このような角張った部分でボール53からの荷重を
受けると、荷重の集中により、角部が損傷する恐れがあ
る。凹面59の断面が単一円弧形状のものにおいて、角
部での接触を避けるように設計するには、凹面59とボ
ール53とを同じ径として面接触させることが必要とな
るが、面接触とすると、摩擦抵抗が大きくなる。
In the case where the cross section of the concave surface 59 of the spacer 56 has a single arc shape (FIG. 11), the ball contact position P is
This is the spacer outer edge Q as shown in FIG. 8 or the opening edge X of the through hole 60 as shown in FIG. From the viewpoint of the holding performance of the ball 53, the spacer outer edge portion Q is preferable. However, the outer edge Q and the opening edge X of the through hole 60 are all angular. If a load from the ball 53 is received at such an angular portion, the corner may be damaged due to the concentration of the load. is there. In the case where the cross section of the concave surface 59 has a single arc shape, it is necessary to make the concave surface 59 and the ball 53 have the same diameter to make surface contact in order to avoid contact at corners. Then, the frictional resistance increases.

【0009】図12の例のように、間座56の凹面59
をゴシックアーチとした場合は、凹面59の中間部にボ
ール53との接触点Pを配置することができ、また外径
寸法を大きくすることなく、各部の肉厚寸法も確保する
ことができる。しかし、ゴシックアーチ形状は、二つの
円弧の合成であるため、形状管理が難しい。また、凹面
59の円弧面とボール53の円弧面とで接触することに
なるため、形状管理が不完全であると、接触点Pのばら
つきが大きくなる。このため、ゴシックアーチ形状とす
ると、精度確保の難しさから、結局は、凹面59の縁部
で接触して集中荷重を受け、損傷の問題を招く恐れがあ
る。そのため、負荷容量を確保することが難しい。
As shown in FIG. 12, the concave surface 59 of the spacer 56
Is a Gothic arch, the contact point P with the ball 53 can be arranged in the middle part of the concave surface 59, and the thickness of each part can be secured without increasing the outer diameter. However, since the Gothic arch shape is a combination of two arcs, it is difficult to manage the shape. In addition, since the arc surface of the concave surface 59 and the arc surface of the ball 53 come into contact with each other, if the shape management is incomplete, the variation of the contact points P increases. For this reason, if the shape is a gothic arch, it is difficult to secure the accuracy, and eventually, the edge of the concave surface 59 contacts and receives a concentrated load, which may cause a problem of damage. Therefore, it is difficult to secure a load capacity.

【0010】凹面59の上記各形状の課題,特徴をまと
めると、次のとおりである。 .単一円弧状のもの(図11)は、面接触となって摩
擦抵抗が大きくなる。これを避けると、角当たりとな
り、損傷の恐れのために負荷容量の確保が難しくなる。 .V字状(図10)のものは、摩擦抵抗は軽減される
が、間座56の肉厚が薄くなって強度が弱くなるか、ま
たは外径が大きくなって円滑なボール53の動作が阻害
される。 .ゴシックアーチ形状のものは、形状管理が十分であ
れば、種々の性能に優れるが、形状管理が難しく、接触
点のばらつきが生じ、角当たりが生じる。 .各形状とも、程度の差はあるが、潤滑油の保持性が
不十分である。
The problems and characteristics of the above-described shapes of the concave surface 59 are summarized as follows. . A single circular arc (FIG. 11) is in surface contact and increases frictional resistance. If this is avoided, cornering occurs, and it is difficult to secure a load capacity due to the risk of damage. . In the V-shape (FIG. 10), the frictional resistance is reduced, but the thickness of the spacer 56 is reduced and the strength is reduced, or the outer diameter is increased and the smooth operation of the ball 53 is hindered. Is done. . The Gothic arch shape is excellent in various performances if the shape management is sufficient, but the shape management is difficult, the contact points vary, and the corner hit occurs. . Each shape has a different degree, but the lubricating oil retainability is insufficient.

【0011】この発明の目的は、潤滑剤の保持性に優
れ、低摩擦で、また負荷容量の低減を最小限にしなが
ら、間座の強度、およびボールの引っ掛かりのない円滑
な動作が確保でき、生産性、コスト面にも優れたボール
ねじを提供することである。この発明の他の目的は、ボ
ールの保持性能を保つことである。この発明のさらに他
の目的は、間座が挙動しても潤滑剤を保持できるように
することである。
It is an object of the present invention to ensure the strength of the spacer and the smooth operation of the ball without being caught while having excellent lubricant retention, low friction, and minimizing the reduction in load capacity. It is to provide a ball screw which is excellent in productivity and cost. Another object of the present invention is to maintain ball holding performance. Still another object of the present invention is to be able to retain the lubricant even when the spacer behaves.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明のボールねじ
は、ねじ軸の外径面と、このねじ軸の外周に遊嵌するナ
ットの内径面とに、それぞれ螺旋状のねじ溝が設けら
れ、上記ねじ軸およびナットのねじ溝間に形成された螺
旋状の循環路内に複数のボールを転動自在に収容させた
ボールねじにおいて、貫通孔を有するリング状の間座を
上記各ボール間に介在させ、この間座のボールにそれぞ
れ対面する凹面を、複数の円すい面で形成したことを特
徴とする。上記複数の円すい面は、互いに同心とする。
この構成によると、間座のボールに対面する凹面を複数
の円すい面で形成したため、これら円すい面の繋ぎ部近
傍に潤滑剤の溜まる隙間が大きく得られる。この円すい
面の繋ぎ部近傍は、ボールが接触することがなく、間座
の径方向の挙動があっても、潤滑剤が排出されず、潤滑
剤の保持性にも優れる。このように、潤滑剤の保持容
量、および保持性の両面に優れ、潤滑性能が良い。した
がって、間座の摩耗を防ぐことができる。上記のように
潤滑剤を保持できるため、潤滑剤の給脂量を少なくでき
るか、また給脂の必要を無くすこともできる。また、複
数の円すい面としたため、それぞれの円すいの角度を任
意に調整することによって、間座の強度不足となる部分
の強度向上を図ることができる。例えば、間座の外径や
実質厚さを大きくすることなく、外径部肉厚や幅方向肉
厚を確保することができ、また凹面の縁部にボールが接
することが避けられる。これらのため、高荷重時におい
ても、間座が損傷することが防止でき、間座を用いるこ
とによる負荷容量の低減を最小限とでき、間座の引っ掛
かり防止によるボールの円滑な循環も確保できる。円す
い面であるため、その断面が直線であり、ボールとは直
線と円弧とで接することになり、ゴシックアーチや単一
円弧とした場合のように、円弧同士で接するものに比べ
て接触点のばらつきが少ない。また、点接触であるため
低摩擦となる。また円すい面とするため、複数の面の組
み合わせであっても、2つの円弧を組み合わせたゴシッ
クアーチ形状に比べて、形状管理が容易である。このた
め、接触点のばらつきがより一層少なく、接触点のばら
つきによる強度低下の問題が少ない。しかも、低コスト
で高精度に製造することができる。例えば、間座を射出
成形により製作する場合においても、型の形状管理が容
易であり、安価に製造することが可能である。
According to the ball screw of the present invention, spiral screw grooves are provided on an outer diameter surface of a screw shaft and an inner diameter surface of a nut loosely fitted on an outer periphery of the screw shaft, respectively. In a ball screw in which a plurality of balls are rotatably housed in a spiral circulation path formed between the screw shaft and a screw groove of a nut, a ring-shaped spacer having a through hole is provided between the balls. It is characterized in that the concave surfaces facing the balls of the spacer are formed by a plurality of conical surfaces. The plurality of conical surfaces are concentric with each other.
According to this configuration, since the concave surface facing the ball of the spacer is formed by a plurality of conical surfaces, a large gap where lubricant is accumulated near the connecting portion between the conical surfaces is obtained. In the vicinity of the connecting portion of the conical surfaces, the ball does not contact, and even if there is a radial movement of the spacer, the lubricant is not discharged and the retention of the lubricant is excellent. As described above, both the holding capacity and the holding ability of the lubricant are excellent, and the lubrication performance is good. Therefore, wear of the spacer can be prevented. Since the lubricant can be retained as described above, it is possible to reduce the amount of lubrication of the lubricant and to eliminate the need for lubrication. Further, since a plurality of conical surfaces are used, the strength of the portion where the strength of the spacer is insufficient can be improved by arbitrarily adjusting the angles of the respective cones. For example, without increasing the outer diameter or substantial thickness of the spacer, the outer diameter portion and the thickness in the width direction can be ensured, and the contact of the ball with the edge of the concave surface can be avoided. For these reasons, even under a high load, the spacer can be prevented from being damaged, the load capacity can be minimized by using the spacer, and the ball can be smoothly circulated by preventing the spacer from being caught. . Because it is a conical surface, its cross section is a straight line, and the ball is in contact with the straight line and an arc. There is little variation. In addition, low friction due to point contact. In addition, since a conical surface is used, even when a plurality of surfaces are combined, shape management is easier than in a Gothic arch shape in which two arcs are combined. For this reason, the variation of the contact points is further reduced, and the problem of strength reduction due to the variation of the contact points is reduced. Moreover, it can be manufactured at low cost and with high accuracy. For example, even when the spacer is manufactured by injection molding, the shape of the mold can be easily controlled, and it can be manufactured at low cost.

【0013】この発明において、上記各円すい面のう
ち、間座外縁部に近い円すい面の傾斜角を、他の円すい
面の傾斜角よりも小さくし、かつ、上記ボールと非接触
としても良い。このように構成した場合、間座外縁部に
近い円すい面を、ボール保持部として機能させることが
できる。そのため、ボールの保持性能を保つことができ
る。例えば、間座のボール接触部が摩耗しても、間座外
縁部に近い円すい面がボール保持部あるいはボール拘束
部となるため、間座の移動が拘束できる。
[0013] In the present invention, among the above-mentioned conical surfaces, the inclination angle of the conical surface near the spacer outer edge may be smaller than the inclination angles of the other conical surfaces, and may not be in contact with the ball. In such a configuration, a conical surface close to the spacer outer edge portion can function as a ball holding portion. Therefore, the ball holding performance can be maintained. For example, even if the ball contact portion of the spacer is worn, the movement of the spacer can be restricted because the conical surface near the outer edge of the spacer serves as the ball holding portion or the ball restricting portion.

【0014】この発明において、上記間座とボールとの
接触角を、間座の軸心に対して20〜30°の範囲に設
定しても良い。接触角が20°より小さい場合、十分な
強度を持つ貫通孔を設けることが難しく、貫通孔を潤滑
剤の溜まり部とできなくなり、潤滑性能が劣ることにな
る。逆に、30°より大きい場合は、ボールを保持する
ための円すいを形成することが難しく、ボール保持機能
を持つためには、間座外径を大きくする必要がある。2
0〜30度の範囲とすると、間座の凹面を構成する円す
い面のうち、ボールと接触する円すい面を、間座の外径
を大きくすることなく形成できると共に、十分な強度を
持つ貫通孔を間座に設けることができ、その貫通孔を潤
滑剤の保持部として機能させることができる。
In the present invention, the contact angle between the spacer and the ball may be set in a range of 20 to 30 ° with respect to the axis of the spacer. If the contact angle is less than 20 °, it is difficult to provide a through-hole having sufficient strength, the through-hole cannot be used as a reservoir for the lubricant, and the lubrication performance deteriorates. Conversely, if the angle is larger than 30 °, it is difficult to form a cone for holding the ball, and it is necessary to increase the outer diameter of the spacer to have a ball holding function. 2
When the angle is in the range of 0 to 30 degrees, among the conical surfaces constituting the concave surface of the spacer, the conical surface that contacts the ball can be formed without increasing the outer diameter of the spacer, and a through hole having sufficient strength is provided. Can be provided in the spacer, and the through hole can function as a holding portion for the lubricant.

【0015】この発明において、上記複数の円すい面の
交差部を断面が円弧の曲面で繋いでも良い。このよう
に、円すい面の交差部を断面が円弧の曲面で繋いだ形状
とすると、間座を合成樹脂や焼結合金等の成形品とする
場合に、形状管理がより一層容易となる。
In the present invention, the intersection of the plurality of conical surfaces may be connected by a curved surface having a circular cross section. When the intersection of the conical surfaces is formed to have a shape in which the cross section is connected by a curved surface of an arc, the shape management is further facilitated when the spacer is a molded product such as a synthetic resin or a sintered alloy.

【0016】この発明において、上記複数の円すい面の
交差部に、潤滑剤保持用の環状の凹所を設けても良い。
このように構成した場合、円すい面の交差部を潤滑剤の
保持部として、より有効に機能させることができる。
In the present invention, an annular recess for holding a lubricant may be provided at the intersection of the plurality of conical surfaces.
In such a configuration, the intersection of the conical surfaces can function more effectively as a lubricant retaining portion.

【0017】この発明において、上記間座の貫通孔の径
を、上記ボール径の32%以下としても良い。ただし、
貫通孔は必要であり、したがって0%よりは大きくな
る。間座の強度を保ちながら、ボールねじの負荷容量の
低減も最小限に抑えるためには、間座の幅方向寸法を小
さく抑えることが必要であり、貫通孔の孔径をボール径
の32%以下とすることが望ましい。貫通孔の孔径がボ
ール径の32%を超えると、間座の外径と貫通孔間の肉
厚(径方向の肉厚)が薄くなり、高負荷荷重が掛かった
場合、ボールねじの寿命が満足できる荷重であっても、
間座が破損してしまい、ボールねじ内部で引っ掛かり、
ボールねじそのものを破損してしまう。これを補うため
に、間座外径を大きくすると、ボールねじの循環性能を
阻害する。そのため、32%以下の範囲が好ましい。な
お、この32%以下の範囲が好ましいことは、間座の凹
面の断面形状にとらわれず、したがって凹面が2つの円
すいの形状の場合に限らない。
In the present invention, the diameter of the through hole of the spacer may be 32% or less of the ball diameter. However,
Through-holes are required and will therefore be greater than 0%. In order to minimize the reduction in the load capacity of the ball screw while maintaining the strength of the spacer, it is necessary to keep the width dimension of the spacer small, and the diameter of the through hole should be 32% or less of the ball diameter. It is desirable that When the hole diameter of the through hole exceeds 32% of the ball diameter, the outer diameter of the spacer and the thickness between the through holes (the thickness in the radial direction) are reduced, and when a high load is applied, the life of the ball screw is reduced. Even with a satisfactory load,
The spacer was broken and caught inside the ball screw,
The ball screw itself will be damaged. If the outer diameter of the spacer is increased to compensate for this, the circulation performance of the ball screw is impaired. Therefore, the range of 32% or less is preferable. The fact that the range of 32% or less is preferable is not limited to the cross-sectional shape of the concave surface of the spacer, and is not limited to the case where the concave surface has two conical shapes.

【0018】この発明において、上記間座の外径を、上
記ボール径の50〜80%の範囲に設定しても良い。な
お、この場合に、上記のように、間座とボールとの接触
角を、間座の軸心に対して20〜30°の範囲に設定す
ることがより望ましく、また間座の幅寸法は、使用する
ボール径の25〜35%とすることが望ましい。間座の
凹面を複数の円すい面で形成した場合、例えば2つの円
すい面で形成した場合、間座の外径寸法が80%以上に
なると、循環性能に悪影響を及ぼす。例えば循環路がリ
ターンチューブである場合、ボールねじ溝と潤滑部の繋
ぎ目において、間座が引っ掛かってしまう。また、外径
寸法が50%以下の時は、ボールの挙動を安定させ難く
なる。上記のように、間座の外径をボール径の50〜8
0%の範囲とすると、円滑な循環とボールの挙動の安定
とが得られる。
In the present invention, the outer diameter of the spacer may be set in a range of 50 to 80% of the ball diameter. In this case, as described above, it is more desirable to set the contact angle between the spacer and the ball in a range of 20 to 30 ° with respect to the axis of the spacer, and the width of the spacer is preferably It is desirable that the diameter be 25 to 35% of the ball diameter used. When the concave surface of the spacer is formed by a plurality of conical surfaces, for example, when it is formed by two conical surfaces, if the outer diameter of the spacer is 80% or more, the circulation performance is adversely affected. For example, when the circulation path is a return tube, the spacer is caught at the joint between the ball screw groove and the lubricating portion. When the outer diameter is 50% or less, it is difficult to stabilize the behavior of the ball. As described above, the outer diameter of the spacer is 50 to 8 of the ball diameter.
When it is in the range of 0%, smooth circulation and stable behavior of the ball can be obtained.

【0019】この発明において、上記間座の最小肉厚
を、上記ボール径の4〜10%の範囲に設定することが
好ましい。この場合の最小肉厚とは、間座における貫通
孔の貫通部相当位置の軸方向の厚みをいう。このように
最小肉厚を設定した場合、ボールねじの内部に挿入され
るボール個数の減少が少なく、負荷容量の低下を小さく
できると共に、間座の強度も確保できる。例えば、ボー
ルねじの循環を阻害しない外径寸法の間座において、貫
通孔の肉厚が10%を超えた場合、ボールねじ内部に挿
入されるボール個数が減少するため、負荷容量の低下が
大きくなり過ぎる。また、肉厚が4%未満のときは、間
座貫通孔部の肉厚が薄くなり過ぎて、強度的に弱くなり
過ぎてしまう。
In the present invention, the minimum thickness of the spacer is preferably set in a range of 4 to 10% of the ball diameter. The minimum thickness in this case refers to a thickness in the axial direction at a position corresponding to a through portion of the through hole in the spacer. When the minimum thickness is set in this manner, the number of balls inserted into the ball screw is reduced little, the load capacity can be reduced, and the strength of the spacer can be secured. For example, when the thickness of the through hole exceeds 10% in the spacer having an outer diameter dimension that does not hinder the circulation of the ball screw, the number of balls inserted into the ball screw decreases, and the load capacity decreases significantly. Too much. On the other hand, when the thickness is less than 4%, the thickness of the spacer through-hole becomes too thin, and the strength becomes too weak.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図1およ
び図2と共に説明する。このボールねじは、ねじ軸1の
外径面とナット2の内径面とに、螺旋状のねじ溝4,5
を各々設け、これらねじ溝4,5の間に複数のボール3
を介在させたボールねじにおいて、各ボール3間に間座
6を介在させたものである。ナット2には、ねじ軸1と
ナット2のねじ溝4,5間に介在したボール3を、これ
らねじ溝4,5間から取り出して循環させる循環路7が
設けられている。ねじ軸1、ナット2、およびボール3
の材質は、各々軸受鋼、または肌焼き鋼等の調質材とさ
れている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The ball screw has helical thread grooves 4 and 5 on the outer diameter surface of the screw shaft 1 and the inner diameter surface of the nut 2.
Are provided, and a plurality of balls 3 are provided between the screw grooves 4 and 5.
In the ball screw with the interposition, the spacer 6 is interposed between the balls 3. The nut 2 is provided with a circulation path 7 for circulating the ball 3 interposed between the screw shaft 1 and the screw grooves 4 and 5 of the nut 2 from the screw grooves 4 and 5. Screw shaft 1, nut 2, and ball 3
Is made of a tempering material such as bearing steel or case hardened steel.

【0021】循環路7としては、後に別の例を説明する
ように、各種のものを採用できるが、この例ではエンド
キャップ式のボールねじとされている。すなわち、ナッ
ト2は、ナット本体2aと、その両端にボルト等の結合
具(図示せず)で結合された一対のエンドキャップ2
b,2cとで構成される。循環路7は、ナット本体2a
を軸方向に貫通した循環用貫通孔7aと、各エンドキャ
ップ2b,2cに設けられてねじ軸1のねじ溝4から循
環用貫通孔7aに続く案内溝7b,7cで構成される。
ねじ軸1のねじ溝4の各ボール3は、ねじ軸1の回転に
伴い、その回転方向に応じて、片方の案内溝7b,7c
で掬い上げられ、循環用貫通孔7aを通ってもう片方の
案内溝7b,7cからねじ軸1のねじ溝4に戻される。
As the circulation path 7, various types can be adopted as will be described later in another example. In this example, an end cap type ball screw is used. That is, the nut 2 is composed of a nut body 2a and a pair of end caps 2 connected to both ends of the nut 2 with connecting members (not shown) such as bolts.
b, 2c. The circulation path 7 includes the nut body 2a
And a guide groove 7b, 7c provided in each end cap 2b, 2c and extending from the screw groove 4 of the screw shaft 1 to the circulation through hole 7a.
Each of the balls 3 of the screw groove 4 of the screw shaft 1 is provided with one of the guide grooves 7b and 7c in accordance with the rotation direction of the screw shaft 1 in accordance with the rotation direction.
And is returned to the screw groove 4 of the screw shaft 1 from the other guide grooves 7b and 7c after passing through the circulation through hole 7a.

【0022】間座6につき、図2と共に説明する。間座
6は、ボール3との接触面となる両面の凹面8,8を有
し、これら凹面8を貫通孔9で連通させたリング状とさ
れている。間座6の凹面8は、複数(ここでは2つ)の
円すい面8a,8bで形成されている。すなわち、凹面
8は間座6の外縁部側に形成される円すい面8aと、内
縁部側に形成される円すい面8bとからなる。外縁部側
の円すい面8aの間座軸心O1に対する傾斜角は、内縁
部側の円すい面8bの傾斜角よりもり小さくされてい
る。内縁部側の円すい面8bにボール3との接触位置A
が設定されていて、外縁部側の円すい面8aはボール3
と非接触とされている。
The spacer 6 will be described with reference to FIG. The spacer 6 has two concave surfaces 8, 8 serving as contact surfaces with the ball 3, and has a ring shape in which the concave surfaces 8 are communicated with each other through a through hole 9. The concave surface 8 of the spacer 6 is formed by a plurality (here, two) of conical surfaces 8a and 8b. That is, the concave surface 8 comprises a conical surface 8a formed on the outer edge of the spacer 6 and a conical surface 8b formed on the inner edge. The inclination angle of the conical surface 8a on the outer edge side with respect to the spacer axis O1 is smaller than the inclination angle of the conical surface 8b on the inner edge side. The contact position A with the ball 3 on the conical surface 8b on the inner edge side
Is set, and the conical surface 8a on the outer edge side is the ball 3
And non-contact.

【0023】間座6とボール3の接触角θ、つまりボー
ル中心Oと上記接触位置Aとを結ぶ線分の間座軸心Oに
対する角度は、20〜30°の範囲に設定されている。
上記2つの円すい面8a,8bの交差部は、断面が円弧
状の曲面Rで繋がれている。間座6の貫通孔9の径φd
は、ボール3の径φDwの32%以下とされている。さ
らに、間座6の外径φDaは、ボール3の径φDwの5
0〜80%の範囲に設定されている。間座6の最小肉
厚、つまり貫通孔9の長さ相当部分の厚みhは、ボール
3の径φDwの4〜10%の範囲に設定されている。間
座6の幅寸法は、ボール3の径φDwの31〜40%の
範囲に設定されている。
The contact angle θ between the spacer 6 and the ball 3, that is, the angle of the line segment connecting the ball center O and the contact position A with respect to the spacer axis O is set in the range of 20 to 30 °.
The intersection of the two conical surfaces 8a and 8b is connected by an arcuate curved surface R in cross section. Diameter φd of through hole 9 of spacer 6
Is 32% or less of the diameter φDw of the ball 3. Further, the outer diameter φDa of the spacer 6 is 5 times the diameter φDw of the ball 3.
It is set in the range of 0 to 80%. The minimum thickness of the spacer 6, that is, the thickness h of the portion corresponding to the length of the through hole 9 is set in a range of 4 to 10% of the diameter φDw of the ball 3. The width of the spacer 6 is set in a range of 31 to 40% of the diameter φDw of the ball 3.

【0024】間座6の材質としては、ボールねじの性質
上の要求等に応じて各種の材質を選定できる。例えば、
間座6は、焼結合金製としても良い。この場合に、金属
粉の射出成形品を焼結した焼結合金としても良く、この
焼結合金はステンレス鋼を主とするものであっても良
い。間座6の材質として、この他に、自己潤滑性を有す
る合成樹脂で形成されたものとしても良い。この合成樹
脂としては、例えば、強化材入りのポリイミド(PI)
や、ポリアミド(PA)等を使用できる。
Various materials can be selected as the material of the spacer 6 according to the requirements of the properties of the ball screw. For example,
The spacer 6 may be made of a sintered alloy. In this case, a sintered alloy obtained by sintering a metal powder injection-molded product may be used, and the sintered alloy may be mainly composed of stainless steel. In addition, the spacer 6 may be formed of a synthetic resin having self-lubricating properties. As this synthetic resin, for example, polyimide (PI) containing a reinforcing material
Or polyamide (PA) or the like.

【0025】この構成のボールねじによると、間座6の
凹面8を構成する2つの円すい面8a,8bの繋ぎ部近
傍にボール3が接触しないので、その繋ぎ部近傍で潤滑
剤を保持することができ、潤滑剤の保持性能を高めるこ
とができる。また凹面8の円すい面8bでボール3を線
接触させるので、間座凹面が単一円弧形状のものや、ゴ
シックアーチ形状のもののように、面接触になりがちな
形状に比べて摩擦抵抗を軽減できる。凹面8の形状管理
も、ゴシックアーチ形状のものに比べて容易となり、射
出成形で間座6を製造する場合でも、型の形状管理が容
易となり安価に製造できる。
According to the ball screw having this configuration, the ball 3 does not come into contact with the vicinity of the joint between the two conical surfaces 8a and 8b constituting the concave surface 8 of the spacer 6, so that the lubricant is held near the joint. And the retention performance of the lubricant can be improved. In addition, since the ball 3 is brought into line contact with the conical surface 8b of the concave surface 8, the frictional resistance is reduced as compared to a shape in which the spacer has a single arc shape or a Gothic arch shape, which tends to make surface contact. it can. The shape management of the concave surface 8 is also easier than that of the Gothic arch shape, and even when the spacer 6 is manufactured by injection molding, the shape management of the mold is easy and the manufacturing can be performed at low cost.

【0026】また、間座外縁部に近い円すい面8aの傾
斜角を、間座内縁部の円すい面8bの傾斜角よりも小さ
くし、かつ、間座外縁部に近い円すい面8aはボール3
と非接触としているので、次の各作用が得られる。すな
わち、間座外縁部に近い円すい面8aをボール保持部と
して機能させることができ、そのため、ボール3の保持
性能を保つことができると共に、間座6の外径を大きく
したり幅方向肉厚を薄くすることなく、間座端面におけ
る外径部肉厚を十分に確保でき、間座6の強度を確保し
てボールねじの負荷容量の低減を小さくすることができ
る。
The angle of inclination of the conical surface 8a near the spacer outer edge is smaller than the angle of inclination of the conical surface 8b of the spacer inner edge.
The following actions can be obtained because of non-contact. That is, the conical surface 8a close to the outer periphery of the spacer can function as a ball holding portion, so that the holding performance of the ball 3 can be maintained, and the outer diameter of the spacer 6 can be increased or the thickness in the width direction can be increased. The thickness of the outer diameter portion at the end face of the spacer can be sufficiently secured without reducing the thickness of the spacer, the strength of the spacer 6 can be secured, and the reduction in the load capacity of the ball screw can be reduced.

【0027】また、各円すい面8a,8bの傾斜角を任
意に調整することにより、間座6の強度不足となる部分
の強度を増進させることができ、高負荷荷重時において
も間座6が損傷するのを防止できる。その結果、ボール
ねじの機能を低下させずに、ボール3を円滑に循環させ
ることができる。
Further, by arbitrarily adjusting the inclination angle of each of the conical surfaces 8a and 8b, the strength of the portion where the strength of the spacer 6 becomes insufficient can be increased. Damage can be prevented. As a result, the ball 3 can be smoothly circulated without lowering the function of the ball screw.

【0028】間座6とボール3との接触角θは、間座軸
心O1に対して20〜30°の範囲に設定されているの
で、間座6の凹面8を構成する円すい面8a,8bのう
ちボール3と接触する円すい面8bを、間座6の外径を
大きくすることなく形成できると共に、十分な強度を持
つ貫通孔9を間座6に設けることができ、その貫通孔9
を潤滑剤の保持部として機能させることができる。すな
わち接触角θが20°より小さい場合、十分な強度を持
つ貫通孔9を設けることが難しく、貫通孔9を潤滑剤の
保持部とすることができなくなり、潤滑性能を低下させ
ることになる。逆に接触角θが30°より大きい場合
は、ボール3を保持するための円すい面を形成し難く、
ボール保持機能を持たせるために間座6の外径を大きく
しなければならなくなる。
Since the contact angle θ between the spacer 6 and the ball 3 is set in the range of 20 to 30 degrees with respect to the spacer axis O1, the conical surfaces 8a, 8b, the conical surface 8b contacting the ball 3 can be formed without increasing the outer diameter of the spacer 6, and the through hole 9 having sufficient strength can be provided in the spacer 6, and the through hole 9 can be formed.
Can function as a lubricant holding portion. That is, when the contact angle θ is smaller than 20 °, it is difficult to provide the through-hole 9 having sufficient strength, and the through-hole 9 cannot be used as a holding portion for the lubricant, thereby deteriorating the lubrication performance. Conversely, if the contact angle θ is larger than 30 °, it is difficult to form a conical surface for holding the ball 3,
The outer diameter of the spacer 6 must be increased in order to provide the ball holding function.

【0029】上記円すい面8a,8bの交差部は断面円
弧状の曲面Rで繋いでいるので、間座6を合成樹脂や焼
結合金の成形品等とする場合に、形状管理がより一層容
易となる。ただし、交差部の曲面Rの径はボール3の径
φDwより小さくすることが望ましい。曲面Rの径をボ
ール径φDwより大きくすると、その部分をボール3が
転走して、保持されていた潤滑剤がボール3によって吐
き出されるという不具合が生じ、2つの円すい面8a,
8bを設けたことによる潤滑剤の保持効果が低減され
る。
Since the intersections of the conical surfaces 8a and 8b are connected by a curved surface R having an arcuate cross section, when the spacer 6 is made of a synthetic resin or a sintered alloy, it is easier to control the shape. Becomes However, it is desirable that the diameter of the curved surface R at the intersection is smaller than the diameter φDw of the ball 3. If the diameter of the curved surface R is larger than the ball diameter φDw, the ball 3 rolls over that portion, and a problem occurs in which the retained lubricant is discharged by the ball 3, and the two conical surfaces 8a,
8b reduces the effect of holding the lubricant.

【0030】間座6は、円すい面8a,8bの交差部だ
けでなく、凹面8と間座6の他部との交差部でも、断面
円弧状の曲面で繋ぐことが望ましい。このようにするこ
とにより、そのような交差部にかかる荷重が分散し、間
座6における角部の強度を増進させることができる。特
に、間座6の外径部と凹面8との交差部を断面円弧状の
曲面で繋いだ場合には、ボールねじ内部の循環路7で間
座6が引っ掛かり難くなる。そのため、従来であれば、
一般のボールねじを間座入りのボールねじとする場合
に、循環路7の諸形状を変更する必要があったが、上記
のように間座6の外径部と凹面8との交差部を断面円弧
状の曲面で繋いだ場合は、循環路7の形状を変更するこ
となく、従来の間座無しのボールねじの部品をそのまま
使用することができる。
It is desirable that the spacer 6 be connected not only at the intersection of the conical surfaces 8a and 8b but also at the intersection of the concave surface 8 and the other portion of the spacer 6 with a curved surface having an arc-shaped cross section. By doing so, the load applied to such intersections is dispersed, and the strength of the corners of the spacer 6 can be increased. In particular, when the intersection between the outer diameter portion of the spacer 6 and the concave surface 8 is connected by a curved surface having an arc-shaped cross section, the spacer 6 becomes difficult to be caught by the circulation path 7 inside the ball screw. Therefore, conventionally,
When a general ball screw is used as a ball screw having a spacer, various shapes of the circulation path 7 need to be changed. However, as described above, the intersection between the outer diameter portion of the spacer 6 and the concave surface 8 is required. When the connection is made by a curved surface having an arc-shaped cross section, a conventional ball screw part without a spacer can be used as it is without changing the shape of the circulation path 7.

【0031】また、間座6の貫通孔9の径φdはボール
径φDwの32%以下としているので、間座6の径方向
肉厚を、間座6の強度を確保する一定値以上に維持で
き、ボールねじの負荷容量の低減を小さく抑えることが
できる。すなわち、貫通孔9の径φdが32%を超える
と、間座6の外径面と貫通孔9の間の肉厚(径方向の肉
厚)が薄くなり、高負荷荷重(ボールねじの寿命が満足
できる荷重)がかかった場合に間座6が破損してしま
い、破損した間座6がボールねじの内部に引っ掛かり、
ボールねじそのものを破損してしまうことになる。ま
た、このような強度不足を補うために、間座6の外径φ
Daを大きくすると、ボールねじの循環性能を阻害する
ことになる。なお、この寸法制限は、この実施形態の場
合の間座6の凹面8の形状に対してだけでなく、従来例
の場合も含めた他の形状においても適用可能である。
Further, since the diameter φd of the through hole 9 of the spacer 6 is 32% or less of the ball diameter φDw, the radial thickness of the spacer 6 is maintained at a certain value or more for securing the strength of the spacer 6. As a result, the reduction in the load capacity of the ball screw can be kept small. That is, if the diameter φd of the through hole 9 exceeds 32%, the thickness (radial thickness) between the outer diameter surface of the spacer 6 and the through hole 9 becomes thin, and a high load (the life of the ball screw) When the load applied is satisfied), the spacer 6 is damaged, and the damaged spacer 6 is caught inside the ball screw,
The ball screw itself will be damaged. In order to compensate for such insufficient strength, the outer diameter φ of the spacer 6
When Da is increased, the circulation performance of the ball screw is impaired. This dimensional limitation is applicable not only to the shape of the concave surface 8 of the spacer 6 in this embodiment, but also to other shapes including the case of the conventional example.

【0032】間座6の外径φDaは、ボール径φDwの
50〜80%の範囲に設定されているので、間座6がボ
ールねじの循環を阻害するのを防止できると共に、ボー
ルの挙動を安定させることができる。すなわち間座6の
外径φDaが80%以上になると、ねじ溝4,5と循環
路7の繋ぎ部において間座6が引っ掛かってしまう。こ
こでは、エンドキャップ式のボールねじを例示している
が、例えばリターンチューブ循環方式のボールねじでは
上記間座6の引っ掛かりが生じやすくなる。また、間座
6の外径φDaが50%以下になると、ボール3の挙動
を安定させ難くなる。間座6の幅寸法Lは、ボール径φ
Daの25〜35%とすることが好ましい。幅寸法Lが
35%を超えると、外径寸法が大きい場合と同様に、ボ
ールねじの循環性能に悪影響を及ぼす。幅寸法Lが25
%未満の場合は、間座6に十分な強度を持たすことが難
しく、場合によっては破損に至る。
Since the outer diameter φDa of the spacer 6 is set in the range of 50 to 80% of the ball diameter φDw, it is possible to prevent the spacer 6 from obstructing the circulation of the ball screw and to reduce the behavior of the ball. Can be stabilized. That is, when the outer diameter φDa of the spacer 6 is 80% or more, the spacer 6 is caught at the joint between the thread grooves 4 and 5 and the circulation path 7. Here, an end cap type ball screw is illustrated, but for example, in the case of a return tube circulation type ball screw, the spacer 6 is likely to be caught. When the outer diameter φDa of the spacer 6 is 50% or less, it is difficult to stabilize the behavior of the ball 3. The width L of the spacer 6 is the ball diameter φ.
It is preferable to set it to 25 to 35% of Da. When the width L exceeds 35%, the circulation performance of the ball screw is adversely affected as in the case where the outer diameter is large. Width L is 25
%, It is difficult to provide the spacer 6 with sufficient strength, and in some cases, the spacer 6 may be damaged.

【0033】間座6の最小肉厚hは、ボール径φDwの
4〜10%の範囲に設定されているので、ボールねじの
内部に挿入されるボール個数の減少が少なく、負荷容量
の低下を小さくできると共に、間座6の強度も確保でき
る。すなわち、間座6の外径φDwがボールねじの循環
を阻害しない寸法であるとき、上記最小肉厚hが10%
を超えると、ボールねじの内部に挿入されるボール3の
個数が減少するため、負荷容量の低下が大きくなりすぎ
る。また、上記最小肉厚hが4%未満であると、間座6
の強度が弱くなり破損してしまう。
Since the minimum thickness h of the spacer 6 is set in the range of 4 to 10% of the ball diameter φDw, the number of balls inserted into the ball screw is small and the load capacity is small. In addition to being small, the strength of the spacer 6 can be secured. That is, when the outer diameter φDw of the spacer 6 is a size that does not hinder the circulation of the ball screw, the minimum thickness h is 10%.
Is exceeded, the number of balls 3 inserted into the ball screw is reduced, so that the load capacity is significantly reduced. If the minimum thickness h is less than 4%, the spacing 6
Is weakened and is damaged.

【0034】間座6の幅寸法は、ボール径φDwの31
〜40%の範囲に設定されているので、ボール3の挙動
が安定し、ボールねじを円滑に作動させることができ
る。すなわち、間座6の幅寸法をボール径φDwの31
%より小さくすると、ボール3の挙動を安定させ難くな
ると共に、間座6そのものの肉厚が薄くなり、材料によ
っては間座6が破損してしまう。逆に、間座6の幅寸法
をボール径φDwの40%より大きくすると、ボールね
じの内部において、ねじ軸1のねじ溝4の溝底と間座6
が干渉して、ボールねじの円滑な作動が阻害されてしま
う。
The width of the spacer 6 is 31 of the ball diameter φDw.
Since it is set in the range of % 40%, the behavior of the ball 3 is stabilized, and the ball screw can be operated smoothly. That is, the width of the spacer 6 is set to 31 of the ball diameter φDw.
%, It becomes difficult to stabilize the behavior of the ball 3, and the thickness of the spacer 6 itself becomes thin, so that the spacer 6 may be damaged depending on the material. Conversely, when the width of the spacer 6 is larger than 40% of the ball diameter φDw, the groove bottom of the thread groove 4 of the screw shaft 1 and the spacer 6 are formed inside the ball screw.
Interfere with each other to hinder the smooth operation of the ball screw.

【0035】図3は、上記間座6の変形例を示す縦断面
図である。この間座6では、凹面8を構成する2つの円
すい面8a,8bの交差部に、潤滑剤保持用の環状の凹
所10を積極的に設けている。その他の構成は先の間座
6の場合と同様である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a modification of the spacer 6. In the spacer 6, an annular recess 10 for retaining lubricant is positively provided at the intersection of the two conical surfaces 8a and 8b constituting the concave surface 8. Other configurations are the same as those of the previous spacer 6.

【0036】この変形例の場合、間座6の凹面8を構成
する2つの円すい面8a,8bの交差部の潤滑剤保持機
能が、この部分に設けられる環状の凹所10のためによ
り向上する。
In the case of this modification, the lubricant retaining function at the intersection of the two conical surfaces 8a and 8b constituting the concave surface 8 of the spacer 6 is further improved by the annular recess 10 provided in this portion. .

【0037】なお、図3の例では、上記環状の凹所10
を断面U字状の溝形としたが、このほか図4に示すよう
に、断面L字状の溝形の凹所10Aとしてもよい。
In the example of FIG. 3, the annular recess 10
Is a U-shaped groove, but may be a groove-shaped recess 10A having an L-shaped cross section as shown in FIG.

【0038】図5および図6は、間座6のさらに他の変
形例を示す。この場合も、間座6の凹面8を、間座外縁
部側の円すい面8aと、間座内縁部側の円すい面8bと
で構成しているが、ここでは、そのボール接触位置Bを
間座外縁部側の円すい面8aに設定している。その他の
構成は図2に示した間座6の例と同様である。
5 and 6 show still another modification of the spacer 6. FIG. Also in this case, the concave surface 8 of the spacer 6 is constituted by the conical surface 8a on the outer edge of the spacer and the conical surface 8b on the inner edge of the spacer. It is set on the conical surface 8a on the seat outer edge side. The other configuration is the same as the example of the spacer 6 shown in FIG.

【0039】図7〜図9は、各々この発明の他の実施形
態にかかるボールねじを示す。図7の例は、こま式のボ
ールねじとしたものであり、ナット2に設ける循環路7
Aを、駒と呼ばれる循環部品12で構成してある。循環
部品12は、ナット2のねじ溝5の略1周分を連通させ
る部品であり、1つのナット2に複数設けられる。図8
の例は、リターンチューブ式のボールねじとしたもので
あり、循環路7Bをリターンチューブ13で構成してい
る。リターンチューブ13は、ナット2のねじ溝5の両
端間に設けられている。図9の例は、ガイドプレート形
式のボールねじとしたものであり、循環路7Cが、ナッ
ト2に設けられたガイドプレート14のガイド溝で形成
されている。ガイド溝からなる循環路7Cの入口には、
ねじ溝4,5間のボール3を掬い上げるデフレクタ15
が設けられている。これら図7〜図9の各例において、
上記各実施形態で述べた間座6のうちの任意のものが、
各ボール3間に用いられている。図7〜図9の各例にお
いて、上述した事項の他の構成は、図1の場合と同様で
ある。
7 to 9 show a ball screw according to another embodiment of the present invention. In the example of FIG. 7, a top ball screw is used.
A is composed of a circulating component 12 called a piece. The circulating component 12 is a component for communicating approximately one round of the thread groove 5 of the nut 2, and a plurality of circulating components 12 are provided for one nut 2. FIG.
Is a return tube type ball screw, and the circulation path 7B is constituted by the return tube 13. The return tube 13 is provided between both ends of the thread groove 5 of the nut 2. In the example of FIG. 9, a ball screw of a guide plate type is used, and a circulation path 7 </ b> C is formed by a guide groove of a guide plate 14 provided in the nut 2. At the entrance of the circulation path 7C composed of guide grooves,
Deflector 15 for scooping ball 3 between screw grooves 4 and 5
Is provided. In each of the examples of FIGS.
Any of the spacers 6 described in the above embodiments is
It is used between each ball 3. In each of the examples of FIGS. 7 to 9, the other configuration of the above items is the same as that of FIG. 1.

【0040】[0040]

【発明の効果】この発明のボールねじは、貫通孔を有す
るリング状の間座を各ボール間に介在させ、この間座の
ボールにそれぞれ対面する凹面を、複数の円すい面で形
成したため、間座の凹面を構成する複数の円すい面の繋
ぎ部近傍にボールが接触せず、その繋ぎ部近傍で潤滑剤
を保持することができ、潤滑剤の保持性能に優れる。そ
のため、低摩擦となって、間座の摩耗を防ぐことがで
き、また潤滑剤の給脂量を少なくできるか、または給脂
の必要を無くすこともできる。また、複数の円すい面と
したため、それぞれの円すいの角度を任意に調整するこ
とによって、間座の強度不足となる部分の強度向上を図
ることができる。そのため、間座を大きくすることなく
強度確保ができて、間座によりボール循環性能を阻害す
ることなく、また間座の使用による負荷容量の低減を最
小限に抑えることができる。さらに、複数の円すい面と
するため、円弧面を組み合わせるゴシックアーチ形状と
する場合に比べて、形状管理が容易で、品質のばらつき
が少なく、製造の容易、低コスト化が図れる。上記円す
い面のうち間座外縁部に近い円すい面の傾斜角を、他の
円すい面の傾斜角よりも小さくし、かつ、上記ボールと
非接触とした場合は、ボールと間座の接触部が摩耗して
も、外縁部の円すい面がボール拘束部となるため、間座
の挙動を抑えることができ、より一層安定した循環性能
が得られる。
According to the ball screw of the present invention, a ring-shaped spacer having a through hole is interposed between the balls, and the concave surfaces facing the balls of the spacer are formed by a plurality of conical surfaces. The ball does not come into contact with the vicinity of the connecting portion of the plurality of conical surfaces constituting the concave surface, and the lubricant can be held in the vicinity of the connecting portion, so that the lubricant holding performance is excellent. Therefore, the friction becomes low, and the wear of the spacer can be prevented, and the lubrication amount of the lubricant can be reduced or the necessity of the lubrication can be eliminated. Further, since a plurality of conical surfaces are used, the strength of the portion where the strength of the spacer is insufficient can be improved by arbitrarily adjusting the angles of the respective cones. Therefore, the strength can be secured without increasing the spacer, the ball circulation performance is not impaired by the spacer, and the reduction in load capacity due to the use of the spacer can be minimized. Furthermore, since a plurality of conical surfaces are used, shape management is easier, quality variation is less, manufacturing is easier, and cost can be reduced as compared with a Gothic arch shape in which arc surfaces are combined. If the inclination angle of the conical surface near the spacer outer edge of the conical surface is smaller than the inclination angles of the other conical surfaces and is not in contact with the ball, the contact portion between the ball and the spacer is Even if worn, the conical surface of the outer edge portion becomes the ball restraining portion, so that the behavior of the spacer can be suppressed, and more stable circulation performance can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施形態にかかるボールねじの断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a ball screw according to an embodiment of the present invention.

【図2】同ボールねじにおける間座とボール間の関係を
示す拡大断面図である。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a relationship between a spacer and a ball in the ball screw.

【図3】同ボールねじにおける間座の変形例の断面図で
ある。
FIG. 3 is a sectional view of a modified example of the spacer in the ball screw.

【図4】間座の他の変形例の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of another modification of the spacer.

【図5】間座のさらに他の変形例の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of still another modification of the spacer.

【図6】同間座とボール間の関係を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory view showing a relationship between the same spacer and a ball.

【図7】この発明の他の実施形態にかかるボールねじの
斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view of a ball screw according to another embodiment of the present invention.

【図8】この発明のさらに他の実施形態にかかるボール
ねじの斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view of a ball screw according to still another embodiment of the present invention.

【図9】この発明のさらに他の実施形態にかかるボール
ねじの斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view of a ball screw according to still another embodiment of the present invention.

【図10】間座の凹面が断面V字形状である従来例の断
面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view of a conventional example in which the concave surface of the spacer has a V-shaped cross section.

【図11】間座の凹面が単一円弧形状である従来例の断
面図である。
FIG. 11 is a sectional view of a conventional example in which the concave surface of the spacer has a single arc shape.

【図12】間座の凹面がゴシックアーチ形状である従来
例の断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view of a conventional example in which the concave surface of the spacer has a Gothic arch shape.

【図13】前記従来例の動作説明図である。FIG. 13 is an operation explanatory diagram of the conventional example.

【図14】間座の凹面が断面V字形状である従来例の作
用説明図である。
FIG. 14 is an operation explanatory view of a conventional example in which the concave surface of the spacer has a V-shaped cross section.

【図15】間座の凹面が単一円弧形状である従来例の作
用説明図である。
FIG. 15 is an operation explanatory view of a conventional example in which the concave surface of the spacer has a single arc shape.

【図16】間座の凹面が断面V字状である従来例におい
て、間座の外径を大きくして外縁部強度を補強した例を
示す説明図である。
FIG. 16 is an explanatory view showing an example in which the outer diameter of the spacer is increased to strengthen the outer edge portion in the conventional example in which the concave surface of the spacer has a V-shaped cross section.

【図17】間座の凹面が断面V字状である従来例におい
て、間座の幅寸法を狭くして外縁部強度を補強した例を
示す説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing an example in which the width of the spacer is reduced to reinforce the outer edge strength in a conventional example in which the concave surface of the spacer has a V-shaped cross section.

【図18】間座の凹面が断面ゴシックアーチ形状である
従来例の不具合を示す説明図である。
FIG. 18 is an explanatory view showing a problem in a conventional example in which the concave surface of the spacer has a Gothic arch shape in cross section.

【図19】間座の凹面が単一円弧形状である従来例の不
具合を示す説明図である。
FIG. 19 is an explanatory view showing a problem in the conventional example in which the concave surface of the spacer has a single arc shape.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ねじ軸 2…ナット 3…ボール 4,5…ねじ溝 6…間座 7…循環路 8…凹面 8a,8b…円すい面 9…貫通孔 10,10A…凹所 θ…接触角 h…最小肉厚 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Screw shaft 2 ... Nut 3 ... Ball 4, 5 ... Thread groove 6 ... Spacer 7 ... Circulation path 8 ... Concave surface 8a, 8b ... Conical surface 9 ... Through hole 10, 10A ... Concave θ ... Contact angle h ... Minimum Thickness

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ねじ軸の外径面と、このねじ軸の外周に
遊嵌するナットの内径面とに、それぞれ螺旋状のねじ溝
が設けられ、上記ねじ軸およびナットのねじ溝間に形成
された螺旋状の循環路内に複数のボールを転動自在に収
容させたボールねじにおいて、 貫通孔を有するリング状の間座を上記各ボール間に介在
させ、この間座のボールにそれぞれ対面する凹面を、複
数の円すい面で形成したことを特徴とするボールねじ。
A spiral screw groove is provided on each of an outer diameter surface of a screw shaft and an inner diameter surface of a nut loosely fitted on an outer periphery of the screw shaft, and is formed between the screw shaft and the screw groove of the nut. In a ball screw in which a plurality of balls are rotatably accommodated in a spiral circulating path, a ring-shaped spacer having a through hole is interposed between the balls and faces the balls of the spacer. A ball screw, wherein the concave surface is formed by a plurality of conical surfaces.
【請求項2】 上記円すい面のうち間座外縁部に近い円
すい面の傾斜角を、他の円すい面の傾斜角よりも小さく
し、かつ、上記ボールと非接触とした請求項1に記載の
ボールねじ。
2. The method according to claim 1, wherein the inclination angle of the conical surface of the conical surface close to the outer periphery of the spacer is smaller than the inclination angles of the other conical surfaces and is not in contact with the ball. Ball screw.
【請求項3】 上記間座とボールとの接触角を間座の軸
心に対して20〜30°の範囲に設定した請求項1また
は請求項2に記載のボールねじ。
3. The ball screw according to claim 1, wherein a contact angle between the spacer and the ball is set in a range of 20 to 30 ° with respect to an axis of the spacer.
【請求項4】 上記複数の円すい面の交差部を断面が円
弧の曲面で繋いだ請求項1ないし請求項3のいずれかに
記載のボールねじ。
4. The ball screw according to claim 1, wherein the intersections of the plurality of conical surfaces are connected by a curved surface having a circular cross section.
【請求項5】 上記複数の円すい面の交差部に、潤滑剤
保持用の環状の凹所を設けた請求項1ないし請求項3の
いずれかに記載のボールねじ。
5. The ball screw according to claim 1, wherein an annular recess for retaining a lubricant is provided at an intersection of the plurality of conical surfaces.
【請求項6】 上記間座の貫通孔の径を、上記ボール径
の32%以下とした請求項1ないし請求項5のいずれか
に記載のボールねじ。
6. The ball screw according to claim 1, wherein the diameter of the through hole of the spacer is 32% or less of the ball diameter.
【請求項7】 上記間座の外径を、上記ボール径の50
〜80%の範囲に設定した請求項1ないし請求項6のい
ずれかに記載のボールねじ。
7. An outer diameter of the spacer is set to a value equal to 50% of the ball diameter.
The ball screw according to any one of claims 1 to 6, wherein the ball screw is set in a range of up to 80%.
【請求項8】 上記間座の最小肉厚を、上記ボール径の
4〜10%の範囲に設定した請求項1ないし請求項7の
いずれかに記載のボールねじ。
8. The ball screw according to claim 1, wherein a minimum thickness of the spacer is set in a range of 4 to 10% of the ball diameter.
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