JP2004100756A - ボールねじ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】エンドキャップ式のボールねじ装置において、エンドキャップを耐熱性および耐振動性に優れたものとする。
【解決手段】ねじ軸1、ナット2、エンドキャップ3,3、多数のボール4を有するボールねじ装置において、エンドキャップ3,3を、繊維強化したポリアミド66の圧縮成形品、または鉄系金属やアルミニウム系金属の鋳造品とする。これにより、エンドキャップ3,3の耐熱性と耐振動性が向上するので、高温で振動の多いような厳しい環境で好適に使用できるようになる。
【選択図】 図1
【解決手段】ねじ軸1、ナット2、エンドキャップ3,3、多数のボール4を有するボールねじ装置において、エンドキャップ3,3を、繊維強化したポリアミド66の圧縮成形品、または鉄系金属やアルミニウム系金属の鋳造品とする。これにより、エンドキャップ3,3の耐熱性と耐振動性が向上するので、高温で振動の多いような厳しい環境で好適に使用できるようになる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンドキャップ式のボールねじ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
エンドキャップ式のボールねじ装置は、例えばねじ軸とナットにそれぞれ相対して設けられる螺旋溝間の対向空間と、ナットの一端に取り付けられるエンドキャップの方向転換路と、ナットに設けられる戻し通路と、ナットの他端に取り付けられるエンドキャップの方向転換路との間で、複数のボールを転動循環させるようになっている(特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
実開平5−3716号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、上記エンドキャップをプラスチックなどの合成樹脂で形成しているが、高温で振動の多い条件で使用するということを全く想定していないので、エンドキャップの素材である合成樹脂の特性などを言及する記載はない。したがって、上記従来例では、前記のような高温で振動の多い条件で使用する場合に、エンドキャップの耐久性が不足するおそれがある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明のボールねじ装置は、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、内周面に前記ねじ軸の螺旋溝に相対する螺旋溝が形成されかつ外径部に軸方向に沿う戻し通路を有するナットと、ナットの軸方向両端に取り付けられかつ前記相対する両螺旋溝で作る主通路と前記戻し通路とを連通させる方向転換路を有する一対のエンドキャップと、前記主通路、前記方向転換路および戻し通路を転動循環される多数のボールとを含み、前記エンドキャップが、繊維強化したポリアミド66を素材として圧縮成形されたものである。
【0006】
また、本発明のボールねじ装置は、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、内周面に前記ねじ軸の螺旋溝に相対する螺旋溝が形成されかつ外径部に軸方向に沿う戻し通路を有するナットと、ナットの軸方向両端に取り付けられかつ前記相対する両螺旋溝で作る主通路と前記戻し通路とを連通させる方向転換路を有する一対のエンドキャップと、前記主通路、前記方向転換路および戻し通路を転動循環される多数のボールとを含み、前記エンドキャップが、鉄系金属またはアルミニウム系金属を素材として鋳造されたものである。
【0007】
要するに、エンドキャップについて、耐熱性と耐振動性に優れたものにしているので、高温で振動の多いような厳しい環境で好適に使用できるようになる。また、上記いずれのエンドキャップも、圧縮成形、または鋳造により製作されるので、生産性に優れている。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1および図2に本発明の実施形態を示している。図例のボールねじ装置は、ねじ軸1、ナット2、一対のエンドキャップ3,3、多数のボール4を備えている。
【0009】
ねじ軸1は、中実の軸体の外周面に1条の螺旋溝1aを形成したものである。ナット2は、円筒部材の中心孔の内壁面にねじ軸1の螺旋溝1aに相対する1条の螺旋溝2aを形成したものである。一対のエンドキャップ3,3は、各々同一形状の環体からなり、ナット2の軸方向両端に図示しないボルトなどの連結具を用いて取り付けられている。
【0010】
そして、上記相対するねじ軸1の螺旋溝1aとナット2の螺旋溝2aとの対向空間が、ボール4が転動する主通路10になっている。つまり、上記相対するねじ軸1の螺旋溝1aとナット2の螺旋溝2aとで、ボール4が転動する主通路10を作っていると言える。この主通路10を転動するボール4が、ねじ軸1とナット2の相対回転を案内している。
【0011】
また、上記ナット2の中心孔の外径部には、戻し通路2b設けられている。この戻し通路2bは、ナット2の軸方向全長にわたって貫通する貫通孔からなる。
【0012】
さらに、各エンドキャップ3,3には、上記主通路10と戻し通路2bとを連通させる方向転換路3a,3aが設けられている。この方向転換路3aは、エンドキャップ3の内側面に形成される断面ほぼ半球形状の溝からなる。
【0013】
上記ボールねじ装置では、ねじ軸1またはナット2の回転に伴い、主通路10を転動する多数のボール4が、一方のエンドキャップ3の方向転換路3aで方向転換されてナット2の戻し通路2bに導入され、この戻し通路2bから出るボール4が、他方のエンドキャップ3の方向転換路3aで方向転換されて主通路10に導入されるようになっている。このように、ボール4は、主通路10、方向転換路3a,3aおよび戻し通路2aを転動循環されるようになっている。
【0014】
なお、ねじ軸1およびナット2は、浸炭用鋼を素材として浸炭焼入れされたものであり、その表面硬さがロックウェル硬度(HRC)で62〜67に、また、表面残留オーステナイト量が15〜25%に設定されている。浸炭用鋼としては、例えばSAE規格4150、SAE規格8620H、SAE規格4320H、JIS規格SCM415、JIS規格SCM420H、JIS規格SCR420Hなどが挙げられる。なお、ねじ軸1とナット2の少なくとも一方を、上記のような性状に設定したものも本発明に含まれる。
【0015】
また、ボール4は、JIS規格SUJ2を素材として浸炭焼入れされたものであり、その表面硬度がロックウェル硬度(HRC)で58〜62程度に設定されている。
【0016】
さらに、エンドキャップ3は、例えばグラスファイバーなどの繊維を20〜40wt%添加して強化したポリアミド66を素材とし、圧縮成形により形成されている。このエンドキャップ3は、他にも、JIS規格FCD450などの鉄系金属またはJIS規格AC2Bなどのアルミニウム系金属を素材とし、鋳造により形成されている。
【0017】
上記繊維強化したポリアミド66では、線膨張率が3×10−5/℃で、熱劣化特性が130度(力学的性質で衝撃なしの場合)であり、温度変化による寸法変化が小さいとともに、圧縮強度が100MPa程度で、振動の多い環境で使用してもボルトなどの連結具の緩み防止という点で優れている他、自己潤滑性があって摩耗摩擦特性が優れている。
【0018】
上記JIS規格FCD450などの鉄系金属では、線膨張率が1×10−5/℃で、温度変化による寸法変化が小さいとともに、圧縮強度が400MPaで、振動の多い環境で使用してもボルトなどの連結具の緩み防止という点で優れている。
【0019】
上記JIS規格AC2Bなどのアルミニウム系金属では、線膨張率が2.4×10−5/℃で、温度変化による寸法変化が小さいとともに、圧縮強度が100MPa程度で、振動の多い環境で使用してもボルトなどの連結具の緩み防止という点で優れている。
【0020】
以上説明したように、エンドキャップ3を、耐熱性、耐振動性に優れたものにしているから、高温で振動の多いような厳しい環境で使用する場合に信頼性ならびに寿命の向上に貢献できる。しかも、エンドキャップ3は、成形金型や鋳型を用いて製作されるものであるから、生産性に優れており、ボールねじ装置を安価に製造するうえで有利となる。
【0021】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではなく、いろいろな応用や変形が考えられる。例えば、ねじ軸1およびナット2の螺旋溝1a,2aのピッチは特に限定されない。また、ねじ軸1やナット2の螺旋溝1a,2aは、1条にしたものの他に、多条にしてもよい。
【0022】
【発明の効果】
本発明のボールねじ装置では、耐熱性、耐振動性に優れたエンドキャップを用いているから、高温で振動の多いような厳しい環境で使用する場合に信頼性ならびに寿命の向上に貢献できる。しかも、エンドキャップは、成形金型や鋳型を用いて製作されるものであるから、生産性に優れており、ボールねじ装置を安価に製造するうえで有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るボールねじ装置を示す断面図
【図2】図1のエンドキャップを内面から見た図
【符号の説明】
1 ねじ軸
2 ナット
3 エンドキャップ
4 ボール
1a ねじ軸の螺旋溝
2a ナットの螺旋溝
2b ナットの戻し通路
3a エンドキャップの方向転換路
10 主通路
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンドキャップ式のボールねじ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
エンドキャップ式のボールねじ装置は、例えばねじ軸とナットにそれぞれ相対して設けられる螺旋溝間の対向空間と、ナットの一端に取り付けられるエンドキャップの方向転換路と、ナットに設けられる戻し通路と、ナットの他端に取り付けられるエンドキャップの方向転換路との間で、複数のボールを転動循環させるようになっている(特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
実開平5−3716号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、上記エンドキャップをプラスチックなどの合成樹脂で形成しているが、高温で振動の多い条件で使用するということを全く想定していないので、エンドキャップの素材である合成樹脂の特性などを言及する記載はない。したがって、上記従来例では、前記のような高温で振動の多い条件で使用する場合に、エンドキャップの耐久性が不足するおそれがある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明のボールねじ装置は、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、内周面に前記ねじ軸の螺旋溝に相対する螺旋溝が形成されかつ外径部に軸方向に沿う戻し通路を有するナットと、ナットの軸方向両端に取り付けられかつ前記相対する両螺旋溝で作る主通路と前記戻し通路とを連通させる方向転換路を有する一対のエンドキャップと、前記主通路、前記方向転換路および戻し通路を転動循環される多数のボールとを含み、前記エンドキャップが、繊維強化したポリアミド66を素材として圧縮成形されたものである。
【0006】
また、本発明のボールねじ装置は、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、内周面に前記ねじ軸の螺旋溝に相対する螺旋溝が形成されかつ外径部に軸方向に沿う戻し通路を有するナットと、ナットの軸方向両端に取り付けられかつ前記相対する両螺旋溝で作る主通路と前記戻し通路とを連通させる方向転換路を有する一対のエンドキャップと、前記主通路、前記方向転換路および戻し通路を転動循環される多数のボールとを含み、前記エンドキャップが、鉄系金属またはアルミニウム系金属を素材として鋳造されたものである。
【0007】
要するに、エンドキャップについて、耐熱性と耐振動性に優れたものにしているので、高温で振動の多いような厳しい環境で好適に使用できるようになる。また、上記いずれのエンドキャップも、圧縮成形、または鋳造により製作されるので、生産性に優れている。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1および図2に本発明の実施形態を示している。図例のボールねじ装置は、ねじ軸1、ナット2、一対のエンドキャップ3,3、多数のボール4を備えている。
【0009】
ねじ軸1は、中実の軸体の外周面に1条の螺旋溝1aを形成したものである。ナット2は、円筒部材の中心孔の内壁面にねじ軸1の螺旋溝1aに相対する1条の螺旋溝2aを形成したものである。一対のエンドキャップ3,3は、各々同一形状の環体からなり、ナット2の軸方向両端に図示しないボルトなどの連結具を用いて取り付けられている。
【0010】
そして、上記相対するねじ軸1の螺旋溝1aとナット2の螺旋溝2aとの対向空間が、ボール4が転動する主通路10になっている。つまり、上記相対するねじ軸1の螺旋溝1aとナット2の螺旋溝2aとで、ボール4が転動する主通路10を作っていると言える。この主通路10を転動するボール4が、ねじ軸1とナット2の相対回転を案内している。
【0011】
また、上記ナット2の中心孔の外径部には、戻し通路2b設けられている。この戻し通路2bは、ナット2の軸方向全長にわたって貫通する貫通孔からなる。
【0012】
さらに、各エンドキャップ3,3には、上記主通路10と戻し通路2bとを連通させる方向転換路3a,3aが設けられている。この方向転換路3aは、エンドキャップ3の内側面に形成される断面ほぼ半球形状の溝からなる。
【0013】
上記ボールねじ装置では、ねじ軸1またはナット2の回転に伴い、主通路10を転動する多数のボール4が、一方のエンドキャップ3の方向転換路3aで方向転換されてナット2の戻し通路2bに導入され、この戻し通路2bから出るボール4が、他方のエンドキャップ3の方向転換路3aで方向転換されて主通路10に導入されるようになっている。このように、ボール4は、主通路10、方向転換路3a,3aおよび戻し通路2aを転動循環されるようになっている。
【0014】
なお、ねじ軸1およびナット2は、浸炭用鋼を素材として浸炭焼入れされたものであり、その表面硬さがロックウェル硬度(HRC)で62〜67に、また、表面残留オーステナイト量が15〜25%に設定されている。浸炭用鋼としては、例えばSAE規格4150、SAE規格8620H、SAE規格4320H、JIS規格SCM415、JIS規格SCM420H、JIS規格SCR420Hなどが挙げられる。なお、ねじ軸1とナット2の少なくとも一方を、上記のような性状に設定したものも本発明に含まれる。
【0015】
また、ボール4は、JIS規格SUJ2を素材として浸炭焼入れされたものであり、その表面硬度がロックウェル硬度(HRC)で58〜62程度に設定されている。
【0016】
さらに、エンドキャップ3は、例えばグラスファイバーなどの繊維を20〜40wt%添加して強化したポリアミド66を素材とし、圧縮成形により形成されている。このエンドキャップ3は、他にも、JIS規格FCD450などの鉄系金属またはJIS規格AC2Bなどのアルミニウム系金属を素材とし、鋳造により形成されている。
【0017】
上記繊維強化したポリアミド66では、線膨張率が3×10−5/℃で、熱劣化特性が130度(力学的性質で衝撃なしの場合)であり、温度変化による寸法変化が小さいとともに、圧縮強度が100MPa程度で、振動の多い環境で使用してもボルトなどの連結具の緩み防止という点で優れている他、自己潤滑性があって摩耗摩擦特性が優れている。
【0018】
上記JIS規格FCD450などの鉄系金属では、線膨張率が1×10−5/℃で、温度変化による寸法変化が小さいとともに、圧縮強度が400MPaで、振動の多い環境で使用してもボルトなどの連結具の緩み防止という点で優れている。
【0019】
上記JIS規格AC2Bなどのアルミニウム系金属では、線膨張率が2.4×10−5/℃で、温度変化による寸法変化が小さいとともに、圧縮強度が100MPa程度で、振動の多い環境で使用してもボルトなどの連結具の緩み防止という点で優れている。
【0020】
以上説明したように、エンドキャップ3を、耐熱性、耐振動性に優れたものにしているから、高温で振動の多いような厳しい環境で使用する場合に信頼性ならびに寿命の向上に貢献できる。しかも、エンドキャップ3は、成形金型や鋳型を用いて製作されるものであるから、生産性に優れており、ボールねじ装置を安価に製造するうえで有利となる。
【0021】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではなく、いろいろな応用や変形が考えられる。例えば、ねじ軸1およびナット2の螺旋溝1a,2aのピッチは特に限定されない。また、ねじ軸1やナット2の螺旋溝1a,2aは、1条にしたものの他に、多条にしてもよい。
【0022】
【発明の効果】
本発明のボールねじ装置では、耐熱性、耐振動性に優れたエンドキャップを用いているから、高温で振動の多いような厳しい環境で使用する場合に信頼性ならびに寿命の向上に貢献できる。しかも、エンドキャップは、成形金型や鋳型を用いて製作されるものであるから、生産性に優れており、ボールねじ装置を安価に製造するうえで有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るボールねじ装置を示す断面図
【図2】図1のエンドキャップを内面から見た図
【符号の説明】
1 ねじ軸
2 ナット
3 エンドキャップ
4 ボール
1a ねじ軸の螺旋溝
2a ナットの螺旋溝
2b ナットの戻し通路
3a エンドキャップの方向転換路
10 主通路
Claims (2)
- 外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、
内周面に前記ねじ軸の螺旋溝に相対する螺旋溝が形成されかつ外径部に軸方向に沿う戻し通路を有するナットと、
ナットの軸方向両端に取り付けられかつ前記相対する両螺旋溝で作る主通路と前記戻し通路とを連通させる方向転換路を有する一対のエンドキャップと、
前記主通路、前記方向転換路および戻し通路を転動循環される多数のボールとを含み、
前記エンドキャップが、繊維強化したポリアミド66を素材として圧縮成形されたものである、ボールねじ装置。 - 外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、
内周面に前記ねじ軸の螺旋溝に相対する螺旋溝が形成されかつ外径部に軸方向に沿う戻し通路を有するナットと、
ナットの軸方向両端に取り付けられかつ前記相対する両螺旋溝で作る主通路と前記戻し通路とを連通させる方向転換路を有する一対のエンドキャップと、
前記主通路、前記方向転換路および戻し通路を転動循環される多数のボールとを含み、
前記エンドキャップが、鉄系金属またはアルミニウム系金属を素材として鋳造されたものである、ボールねじ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002261008A JP2004100756A (ja) | 2002-09-06 | 2002-09-06 | ボールねじ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002261008A JP2004100756A (ja) | 2002-09-06 | 2002-09-06 | ボールねじ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004100756A true JP2004100756A (ja) | 2004-04-02 |
Family
ID=32261495
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002261008A Pending JP2004100756A (ja) | 2002-09-06 | 2002-09-06 | ボールねじ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004100756A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009204036A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Nsk Ltd | ボールねじ装置 |
US8408087B2 (en) | 2004-10-29 | 2013-04-02 | Thk Co., Ltd. | Screw device with sound insulating member |
RU215485U1 (ru) * | 2022-10-18 | 2022-12-14 | Акционерное общество "Электромашиностроительный завод "ЛЕПСЕ" | Планетарная роликовинтовая передача |
-
2002
- 2002-09-06 JP JP2002261008A patent/JP2004100756A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8408087B2 (en) | 2004-10-29 | 2013-04-02 | Thk Co., Ltd. | Screw device with sound insulating member |
JP2009204036A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Nsk Ltd | ボールねじ装置 |
RU215485U1 (ru) * | 2022-10-18 | 2022-12-14 | Акционерное общество "Электромашиностроительный завод "ЛЕПСЕ" | Планетарная роликовинтовая передача |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
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Effective date: 20080401 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |