JP2004138214A - Ball screw equipment and manufacturing method of the same - Google Patents

Ball screw equipment and manufacturing method of the same Download PDF

Info

Publication number
JP2004138214A
JP2004138214A JP2002305522A JP2002305522A JP2004138214A JP 2004138214 A JP2004138214 A JP 2004138214A JP 2002305522 A JP2002305522 A JP 2002305522A JP 2002305522 A JP2002305522 A JP 2002305522A JP 2004138214 A JP2004138214 A JP 2004138214A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ball
screw
balls
nut
groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002305522A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4244610B2 (en
Inventor
Toshiaki Yamaguchi
山口 利明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2002305522A priority Critical patent/JP4244610B2/en
Publication of JP2004138214A publication Critical patent/JP2004138214A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4244610B2 publication Critical patent/JP4244610B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To adjust the preload quantity of a ball screw equipment with ease and low cost. <P>SOLUTION: This equipment has a screw shaft 3 having a spiral screw groove 2 to the outer circumference, a nut 6 having a screw grove 4 corresponding to the screw groove 2 at inner circumference face and being fit with idle and many balls 51, 52 that are loaded so that the rolling movement can be done to the spiral load raceway formed between both screw grooves 2, 4. In the ball screw equipment that gives the pre-load so that the contact direction to the screw groove 2, 4 of the ball 51 on the center left and the contact direction to the screw groove 2, 4 of the ball 52 on the center right are faced in the reverse direction respectively by changing the lead of the screw groove 4 of the nut 6 around the center of the shaft direction of the nut 6, the preload quantity is adjusted by making the ball diameter of the left side of balls 51 of the above center different from the ball diameter of the right side balls 52 of the above center. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の機器の送り機構等に用いられるボールねじ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種のボールねじ装置としては、例えば図3に示すものが知られている。このボールねじ装置1は、外周面に螺旋状の1条のねじ溝2を有して軸方向に延びるねじ軸3に、内周面に前記ねじ溝2に対応する螺旋状のねじ溝4を有するナット6が遊嵌されている。ナット6のねじ溝4とねじ軸3のねじ溝2とは互いに対向して両者の間に螺旋状の負荷軌道を形成しており、該負荷軌道には転動体としての多数のボール5が転動可能に装填されている。そして、ねじ軸3(又はナット6)の回転により、ナット6(又はねじ軸3)がボール5の転動を介して軸方向に移動するようになっている。
【0003】
なお、ナット6(又はねじ軸3)が軸方向に移動する際には、ボール5が両ねじ溝2,4間で形成される負荷軌道を転動しつつ移動するが、ナット6(又はねじ軸3)を継続して移動させていくためには、ボール5を無限循環させる必要がある。
このため、例えばナット6の外周面の一部を平坦面にしてこの平坦面に負荷軌道に連通する2個一組の孔7をねじ軸3を跨ぐように形成し、この一組の孔7にボール循環部材としてのコ字状のボール循環チューブ8の両端を嵌め込むことにより、両ねじ溝2,4間の負荷軌道を転動するボール5がA点(又はB点)でボール循環チューブ8により掬い上げられて該チューブ8内を通ってB点(又はA点)から前記負荷軌道に戻され、該負荷軌道を転動してA点(B点)に至るという無限循環を行うようになっている。なお、このボールの無限循環軌道を形成するには、ボール循環チューブ式の他に、こま式、エンドキャップ式やその他の方式も採用される。
【0004】
ところで、ボールねじ装置に予圧を付与することで、ねじ溝とボールとの間の隙間をなくして剛性を向上させることができるが、このような予圧付与方法の一例として、図3に示すように、ナット6のねじ溝4のリードLを該ナット6の軸方向の略中央のボール5が転動しない部分でわずかに増加(L+α)させてオフセットさせ、これにより、左右のボール5のねじ溝に対する接触方向(予圧荷重方向)を互いに逆向きとし(図4および図5参照)、そして、予圧量に応じて適宜調整・選択されたボール径寸法のボール5を左右のねじ溝間に組み込むことにより、予圧を付与する方法が知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のボールねじ装置においては、ボール5の径寸法は予め設定された予圧量に応じて選択されるが、ナット6内に組み込まれる全てのボール5は同一の径寸法が選択されている。
この場合、ねじ軸3やナット6の寸法が理想的な寸法になっていれば、所定のボール径寸法のボール5を組み込めば所定の予圧量を与えることができるが、実際にはそれぞれの部品の寸法は加工公差内でばらついているため、所定の予圧量をボールねじ装置に与える際にはボール5の径寸法はねじ軸3とナット6の組合せ寸法に合わせて選択される。このため、予圧量を微細に調整するためには、ボール径寸法のわずかに異なるボール5が多数必要となる。
【0006】
詳述すると、今、ボール径寸法がD0、D0+Δ、D0+2Δの3種類のボール5を用意し、ボール径寸法がD0のボール5を組み込んだときに、隙間0、予圧量も0であるとする。
ここで、全てのボール5のボール径寸法は同一であるから、この3種類のボールを使うことにより、ボール径寸法がD0で予圧0、ボール径寸法がD0+Δではボール径相当でΔの予圧、ボール径寸法がD0+2Δではボール径相当で2Δの予圧と3種類の予圧量の調整が可能となる。予圧量調整の分解能は、ボール径寸法の飛びΔにより決まることとなるから、通常のボールねじ装置の組立てにおいては、1μm飛びの20種類程度のボール径寸法のボールが必要となる。
【0007】
このように、微細な予圧量の調整を行うには、非常に多くのボール径寸法のボール5を用意する必要があり、コストアップの要因となっていた。
特に、近年、ボールねじ装置の真空環境や非磁性環境下での使用が多くなり、セラミック製のボールを用いる場合が増加しているが、セラミック製ボールは価格も高く、しかも、通常の鋼製ボールよりヤング率が高くて弾性変位が小さいため、鋼製ボールより寸法差の細かいボールを必要とするにもかかわらず、ボール径寸法の異なる多種類のボールを多量に入手することは極めて困難ため、微細な予圧量の調整が難しいという問題があった。
【0008】
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、予圧調整を簡単且つ低コストで行うことができるボールねじ装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、該ねじ軸のねじ溝に対応するねじ溝を内周面に有して前記ねじ軸に遊嵌されるナットと、前記両ねじ溝間に形成される螺旋状の負荷軌道に転動可能に装填された多数のボールとを備え、前記多数のボールの内の一部のボールの前記ねじ溝に対する接触方向と残部のボールの該ねじ溝に対する接触方向を互いに逆方向に向けることにより予圧を付与するようにしたボールねじ装置において、
前記一部のボールのボール径寸法と前記残部のボールのボール径寸法を異ならせたことを特徴とする。
【0010】
請求項2に係るボールねじ装置は、請求項1において、前記両ねじ溝が1条のねじ溝であって、前記ナットのねじ溝のリードを該ナットの軸方向の略中央部で変化させることにより、前記一部のボールと前記残部のボールの前記ねじ溝に対する接触方向を互いに逆向きにした。
請求項3に係るボールねじ装置は、請求項1において、前記両ねじ溝が偶数条のねじ溝であって、前記ナットのねじ溝間のピッチを変化させることにより、前記一部のボールと前記残部のボールの前記ねじ溝に対する接触方向を互いに逆向きにした。
【0011】
請求項4に係る発明は、請求項1〜3のいずれか一項において、前記ボールがセラミック製である。
請求項5に係る発明は、外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸に内周面に該ねじ軸のねじ溝に対応するねじ溝を有するナットを多数のボールを介して螺合し、該多数のボールの内の一部のボールの前記ねじ溝に対する接触方向と残部のボールの該ねじ溝に対する接触方向を互いに逆方向に向けることにより予圧を付与するようにしたボールねじ装置の製造方法において、
前記一部のボールのボール径寸法と前記残部のボールのボール径寸法を異ならせたことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態であるボールねじ装置を説明するための説明的断面図、図2は本発明の第2の実施の形態であるボールねじ装置を説明するための説明的断面図である。なお、図1に示す第1の実施の形態のボールねじ装置は、ねじ軸、ナットおよびボール循環チューブの構成が図3で説明した従来のボールねじ装置と同一であるため、重複部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【0013】
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態であるボールねじ装置を説明すると、このボールねじ装置10は、従来例と同様に、ナット6のねじ溝4のリードLを該ナット6の軸方向の略中央のボール5が転動しない部分でわずかに増加(L+α)させてオフセットさせており、これにより、ナット6の軸方向の中央部の左側および右側の両ねじ溝2,4間に組み込まれるボール51,52のねじ溝2,4に対する接触方向(予圧荷重方向)が互いに逆向きとされている(図4および図5参照)。
【0014】
ここで、この実施の形態では、ナット6の軸方向の中央部左側の両ねじ溝2,4間に組み込まれるボール51のボール径寸法と同中央部右側の両ねじ溝2,4間に組み込まれるボール52のボール径寸法を異ならせている。ボール51は全て同一径とされ、ボール52も全て同一径とされている。
これにより、例えば、図1において左側のボール51のボール径寸法をD0とし、右側のボール52のボール径寸法をD0+Δとするとボール径相当で略Δ/2の予圧量となり、同様に、左側のボール51のボール径寸法をD0+Δとし、右側のボール52のボール径寸法をD0+2Δとするとボール径相当で1 .5 Δの予圧量となり、この結果、ボールねじ装置の予圧量調整の分解能をボール径寸法の飛びΔの1/2とすることができる。なお、ボール51,52のボール径寸法の違いによりわずかに接触角の変化も発生するが、ボール51,52のボール径寸法の差Δは大きくても10μm以下、通常5μm以下であるため、接触角の変化は小さくその影響は無視できる。
【0015】
このようにこの実施の形態では、ボールねじ装置の予圧量調整の分解能をボール径寸法の飛びΔの1/2にすることができるので、従来に比べて、より微細な予圧量の調整が可能となり、換言すれば、予圧量の調整の分解能を細かくする必要がなければ、予圧量の調整に必要な径の異なるボールの種類を従来の約半分に減らすことができ、この結果、ボールねじ装置の予圧量調整を簡単且つ低コストで行うことができ、特に、高価で寸法差の細かなボール径寸法のボールの確保が難しいセラミック製ボールを用いる場合に好適なものとすることができる。
【0016】
次に、図2を参照して、本発明の第2の実施の形態であるボールねじ装置を説明する。
このボールねじ装置20は、外周面に2条のねじ溝12a,12bを有して軸方向に延びるねじ軸13に、内周面に前記ねじ溝12a,12bに対応する2条のねじ溝14a,14bを有するナット16が嵌合されている。ナット16のねじ溝14a,14bとねじ軸13のねじ溝12a,12bとは互いに対向して両者の間に負荷軌道を形成しており、両ねじ溝12a,14a間の負荷軌道および両ねじ溝12b,14b間の負荷軌道にはそれぞれ多数のボール53および54が転動可能に装填されている。そして、ねじ軸13(又はナット16)の回転により、ナット16(又はねじ軸13)がボール53,54の転動を介して軸方向に沿って移動するようになっている。
【0017】
ナット16には、ボール53,54の無限循環軌道を形成すべく、軸方向に貫通するボール戻し通路17,18が形成され、且つ、該ナット16の両端面には、ボール戻し通路17と前記ねじ溝12a,14a間の負荷軌道を連通すると共に、ボール戻し通路18と前記ねじ溝12b,14b間の負荷軌道を連通するエンドキャップ19が取り付けられている。
【0018】
また、ねじ軸13のリードはLで、2条のねじ溝12a,12b間のピッチはP=L/2とされている。一方、ナット16にはねじ軸13と同じリードの2条のねじ溝14a,14bが形成されているが、この2条のねじ溝14a,14b間のピッチPはαだけオフセットされて、図に示すように、左右でピッチ間寸法がP+α、P−αとなっている。このオフセットにより、両ねじ溝12a,14a間の負荷軌道に組み込まれるボール53のねじ溝12a,14aに対する接触方向(予圧荷重方向)と両ねじ溝12b,14b間の負荷軌道に組み込まれるボール54のねじ溝12b,14bに対する接触方向(予圧荷重方向)が互いに逆向きとされている。
【0019】
ここで、この実施の形態では、両ねじ溝12a,14a間の負荷軌道に組み込まれるボール53のボール径寸法と両ねじ溝12b,14b間の負荷軌道に組み込まれるボール54のボール径寸法を異ならせており、且つ、ボール53は全て同一径とされ、ボール54も全て同一径とされている。これにより、上記第1の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
なお、本発明は上各記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【0020】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、本発明によれば、ボールねじ装置の予圧量調整の分解能をボール径寸法の飛びΔの1/2にすることができるので、該予圧量調整を簡単且つ低コストで行うことができ、特に、高価で寸法差の細かなボール径寸法のボールの確保が難しいセラミック製ボールを用いる場合に好適なものとすることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態であるボールねじ装置を説明するための説明的断面図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態であるボールねじ装置を説明するための説明的断面図である。
【図3】従来のボールねじ装置を説明するための説明的断面図である。
【図4】予圧付与方法を説明するための説明図である。
【図5】図4の部分詳細図である。
【符号の説明】
2…ねじ溝(ねじ軸側)
3…ねじ軸
4…ねじ溝(ナット側)
6…ナット
10…ボールねじ装置
51,52…ボール
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a ball screw device used for a feed mechanism of various devices.
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 shows an example of a conventional ball screw device of this type. The ball screw device 1 has a screw shaft 3 having a single spiral thread groove 2 on the outer peripheral surface and extending in the axial direction, and a spiral screw groove 4 corresponding to the thread groove 2 on the inner peripheral surface. The nut 6 is loosely fitted. The screw groove 4 of the nut 6 and the screw groove 2 of the screw shaft 3 are opposed to each other to form a spiral load track between them, and a number of balls 5 as rolling elements are rolled on the load track. It is movably loaded. The rotation of the screw shaft 3 (or the nut 6) causes the nut 6 (or the screw shaft 3) to move in the axial direction through the rolling of the ball 5.
[0003]
When the nut 6 (or the screw shaft 3) moves in the axial direction, the ball 5 moves while rolling on the load track formed between the two screw grooves 2 and 4. In order to continuously move the shaft 3), it is necessary to circulate the ball 5 infinitely.
For this reason, for example, a part of the outer peripheral surface of the nut 6 is flattened, and a pair of holes 7 communicating with the load track is formed on the flat surface so as to straddle the screw shaft 3. By inserting both ends of a U-shaped ball circulating tube 8 as a ball circulating member into the ball circulating tube, the ball 5 rolling on the load trajectory between the two screw grooves 2 and 4 moves at a point A (or a point B). 8 and is returned from the point B (or point A) to the load orbit through the tube 8 and rolls on the load orbit to reach the point A (point B) so as to perform an infinite circulation. It has become. In addition, in order to form the infinite circulation path of the ball, besides a ball circulation tube type, a top type, an end cap type and other types are also adopted.
[0004]
By applying a preload to the ball screw device, the rigidity can be improved by eliminating the gap between the screw groove and the ball. As an example of such a preload applying method, as shown in FIG. , The lead L of the thread groove 4 of the nut 6 is slightly increased (L + α) at a portion where the ball 5 does not roll substantially at the center of the nut 6 in the axial direction, thereby offsetting the thread groove of the left and right balls 5. The directions of contact (preload direction) are opposite to each other (see FIGS. 4 and 5), and a ball 5 having a ball diameter dimension appropriately adjusted and selected according to the amount of preload is installed between the left and right thread grooves. Thus, a method of applying a preload is known.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned conventional ball screw device, the diameter of the ball 5 is selected according to a preset amount of preload. However, the same diameter is selected for all the balls 5 incorporated in the nut 6.
In this case, if the dimensions of the screw shaft 3 and the nut 6 are ideal, a predetermined amount of preload can be given by incorporating the ball 5 having a predetermined ball diameter. Are varied within the processing tolerance, so that when a predetermined amount of preload is applied to the ball screw device, the diameter of the ball 5 is selected according to the combination of the screw shaft 3 and the nut 6. Therefore, in order to finely adjust the amount of preload, many balls 5 having slightly different ball diameters are required.
[0006]
More specifically, it is assumed that three types of balls 5 having ball diameters D0, D0 + Δ, and D0 + 2Δ are prepared, and when the ball 5 having the ball diameter D0 is incorporated, the gap 0 and the preload amount are also 0. .
Here, since the ball diameter of all the balls 5 is the same, by using these three types of balls, the ball diameter is D0 and the preload is 0, and if the ball diameter is D0 + Δ, the preload of Δ is equivalent to the ball diameter. When the ball diameter is D0 + 2Δ, it is possible to adjust 2Δ preload and three types of preload amounts corresponding to the ball diameter. Since the resolution of the adjustment of the preload amount is determined by the jump of the ball diameter dimension Δ, in the assembly of a normal ball screw device, balls of about 20 kinds of ball diameter dimensions of 1 μm jump are required.
[0007]
As described above, in order to finely adjust the amount of preload, it is necessary to prepare balls 5 having a very large ball diameter, which has been a factor of cost increase.
In particular, in recent years, the use of a ball screw device in a vacuum environment or a non-magnetic environment has increased, and the use of ceramic balls has been increasing. However, ceramic balls are expensive, and moreover, ordinary steel balls are used. Because it has a higher Young's modulus and a smaller elastic displacement than a ball, it is extremely difficult to obtain a large amount of various types of balls with different ball diameters, despite the need for a ball with a smaller dimensional difference than a steel ball. However, there is a problem that it is difficult to finely adjust the preload amount.
[0008]
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a ball screw device capable of performing preload adjustment easily and at low cost.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes a screw shaft having a spiral screw groove on an outer peripheral surface, and a screw groove corresponding to a screw groove of the screw shaft on an inner peripheral surface. A nut loosely fitted on a screw shaft, and a number of balls rotatably mounted on a spiral load track formed between the two screw grooves, and a part of the plurality of balls. A ball screw device that applies a preload by directing the contact direction of the remaining groove and the contact direction of the remaining ball to the screw groove in directions opposite to each other.
The ball diameter of some of the balls is different from the ball diameter of the remaining balls.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the ball screw device according to the first aspect, the two thread grooves are one thread groove, and the lead of the thread groove of the nut is changed at a substantially central portion in the axial direction of the nut. Accordingly, the contact directions of the partial ball and the remaining ball with respect to the screw groove are made opposite to each other.
The ball screw device according to claim 3 is the ball screw device according to claim 1, wherein the two screw grooves are an even number of screw grooves, and the pitch between the screw grooves of the nut is changed, so that the part of the balls and the The directions of contact of the remaining balls with the screw grooves were reversed.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the ball is made of ceramic.
The invention according to claim 5 is that a nut having a screw groove corresponding to the screw groove of the screw shaft is screwed into a screw shaft having a helical screw groove on an outer peripheral surface via a number of balls, A method of manufacturing a ball screw device in which a preload is applied by directing a contact direction of some of the balls to the screw groove and a contact direction of the remaining balls to the screw groove in opposite directions. At
The ball diameter of some of the balls is different from the ball diameter of the remaining balls.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view illustrating a ball screw device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a ball screw device according to a second embodiment of the present invention. FIG. In the ball screw device of the first embodiment shown in FIG. 1, the configurations of the screw shaft, nut and ball circulation tube are the same as those of the conventional ball screw device described with reference to FIG. The description is omitted by attaching reference numerals.
[0013]
First, a ball screw device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1. In this ball screw device 10, similarly to a conventional example, a lead L of a screw groove 4 of a nut 6 is connected. The nut 5 is slightly increased (L + α) and offset at a portion where the ball 5 substantially does not roll in the center of the nut 6 in the axial direction. The contact directions (preloading directions) of the balls 51 and 52 incorporated between the balls 2 and 4 with the screw grooves 2 and 4 are opposite to each other (see FIGS. 4 and 5).
[0014]
Here, in this embodiment, the diameter of the ball 51 to be incorporated between the two thread grooves 2 and 4 on the left side in the axial center of the nut 6 is the same as that between the two thread grooves 2 and 4 on the right side of the central part. The diameters of the balls 52 are different. All the balls 51 have the same diameter, and all the balls 52 have the same diameter.
Thus, for example, assuming that the ball diameter of the left ball 51 in FIG. 1 is D0 and the ball diameter of the right ball 52 is D0 + Δ, the preload amount is approximately Δ / 2 equivalent to the ball diameter. Assuming that the ball diameter of the ball 51 is D0 + Δ and the ball diameter of the right ball 52 is D0 + 2Δ, the ball diameter is equivalent to 1. The preload amount is 5 Δ, and as a result, the resolution of the preload amount adjustment of the ball screw device can be set to の of the jump Δ of the ball diameter. Although the contact angle slightly changes due to the difference in the ball diameter of the balls 51 and 52, the difference Δ between the ball diameters of the balls 51 and 52 is at most 10 μm or less, usually 5 μm or less. The change in angle is small and its effect is negligible.
[0015]
As described above, in this embodiment, the resolution of the preload adjustment of the ball screw device can be reduced to 1/2 of the jump Δ of the ball diameter, so that a finer adjustment of the preload can be performed as compared with the related art. In other words, if it is not necessary to finely adjust the resolution of the preload adjustment, the types of balls having different diameters required for the adjustment of the preload can be reduced to about half of the conventional type. The adjustment of the preload amount can be performed easily and at low cost, and it can be particularly suitable when using a ceramic ball which is expensive and difficult to secure a ball having a small diameter difference.
[0016]
Next, a ball screw device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The ball screw device 20 includes a screw shaft 13 having two thread grooves 12a and 12b on an outer peripheral surface and extending in an axial direction, and a two thread groove 14a corresponding to the screw grooves 12a and 12b on an inner peripheral surface. , 14b are fitted. The screw grooves 14a, 14b of the nut 16 and the screw grooves 12a, 12b of the screw shaft 13 are opposed to each other to form a load track between them, and the load track between the screw grooves 12a, 14a and the both screw grooves. A large number of balls 53 and 54 are rotatably mounted on the load track between 12b and 14b, respectively. The rotation of the screw shaft 13 (or the nut 16) causes the nut 16 (or the screw shaft 13) to move along the axial direction through the rolling of the balls 53 and 54.
[0017]
The nut 16 has ball return passages 17, 18 penetrating in the axial direction to form an endless circulation path of the balls 53, 54. An end cap 19 is provided for communicating the load track between the screw grooves 12a and 14a and for connecting the ball return path 18 and the load track between the screw grooves 12b and 14b.
[0018]
The lead of the screw shaft 13 is L, and the pitch between the two thread grooves 12a and 12b is P = L / 2. On the other hand, the nut 16 is formed with two thread grooves 14a and 14b of the same lead as the screw shaft 13, but the pitch P between the two thread grooves 14a and 14b is offset by α, and As shown, the pitch-to-pitch dimensions on the left and right are P + α and P-α. Due to this offset, the contact direction (preload direction) of the ball 53 incorporated into the load track between the two screw grooves 12a and 14a and the ball 54 incorporated into the load track between the two screw grooves 12b and 14b. The contact directions (preload direction) with respect to the thread grooves 12b and 14b are opposite to each other.
[0019]
In this embodiment, if the ball diameter of the ball 53 incorporated in the load track between the two screw grooves 12a and 14a is different from the ball diameter dimension of the ball 54 incorporated in the load track between the two screw grooves 12b and 14b. The balls 53 are all the same diameter, and the balls 54 are all the same diameter. Thereby, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained.
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
[0020]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, the resolution of the preload adjustment of the ball screw device can be set to 1/2 of the jump Δ of the ball diameter, so that the adjustment of the preload is simple and low. The effect can be obtained at a low cost, and in particular, the effect can be obtained when using a ceramic ball that is expensive and difficult to secure a ball having a small diameter difference.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view illustrating a ball screw device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory sectional view illustrating a ball screw device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory sectional view for explaining a conventional ball screw device.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a preload applying method.
FIG. 5 is a partial detailed view of FIG. 4;
[Explanation of symbols]
2: Screw groove (screw shaft side)
3 ... screw shaft 4 ... screw groove (nut side)
6 nut 10 ball screw device 51, 52 ball

Claims (5)

外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、該ねじ軸のねじ溝に対応するねじ溝を内周面に有して前記ねじ軸に遊嵌されるナットと、前記両ねじ溝間に形成される螺旋状の負荷軌道に転動可能に装填された多数のボールとを備え、前記多数のボールの内の一部のボールの前記ねじ溝に対する接触方向と残部のボールの該ねじ溝に対する接触方向を互いに逆方向に向けることにより予圧を付与するようにしたボールねじ装置において、
前記一部のボールのボール径寸法と前記残部のボールのボール径寸法を異ならせたことを特徴とするボールねじ装置。
A screw shaft having a helical screw groove on the outer peripheral surface, a nut having a screw groove corresponding to the screw groove of the screw shaft on the inner peripheral surface and being loosely fitted to the screw shaft, between the two screw grooves; A plurality of balls rollably mounted on a spiral load track to be formed, and a contact direction of some of the plurality of balls with respect to the thread groove and a remaining ball with respect to the thread groove. In a ball screw device that applies a preload by directing the contact directions in opposite directions,
A ball screw device characterized in that the ball diameter of some of the balls is different from the ball diameter of the remaining balls.
前記両ねじ溝が1条のねじ溝であって、前記ナットのねじ溝のリードを該ナットの軸方向の略中央部で変化させることにより、前記一部のボールと前記残部のボールの前記ねじ溝に対する接触方向を互いに逆向きにした請求項1記載のボールねじ装置。The two thread grooves are a single thread groove, and the lead of the thread groove of the nut is changed at a substantially central portion in the axial direction of the nut, whereby the thread of the partial ball and the remaining ball is changed. 2. The ball screw device according to claim 1, wherein the contact directions with respect to the grooves are opposite to each other. 前記両ねじ溝が偶数条のねじ溝であって、前記ナットのねじ溝間のピッチを変化させることにより、前記一部のボールと前記残部のボールの前記ねじ溝に対する接触方向を互いに逆向きにした請求項1記載のボールねじ装置。The two screw grooves are an even number of screw grooves, and by changing the pitch between the screw grooves of the nut, the contact directions of the partial balls and the remaining balls with respect to the screw grooves are opposite to each other. The ball screw device according to claim 1. 前記ボールがセラミック製である請求項1〜3のいずれか一項に記載のボールねじ装置。The ball screw device according to any one of claims 1 to 3, wherein the ball is made of ceramic. 外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸に内周面に該ねじ軸のねじ溝に対応するねじ溝を有するナットを多数のボールを介して螺合し、該多数のボールの内の一部のボールの前記ねじ溝に対する接触方向と残部のボールの該ねじ溝に対する接触方向を互いに逆方向に向けることにより予圧を付与するようにしたボールねじ装置の製造方法において、
前記一部のボールのボール径寸法と前記残部のボールのボール径寸法を異ならせたことを特徴とするボールねじ装置の製造方法。
A nut having a screw groove corresponding to the screw groove of the screw shaft is screwed onto a screw shaft having a spiral screw groove on the outer peripheral surface via a number of balls, and one of the balls is screwed. In a method for manufacturing a ball screw device, a preload is applied by directing a contact direction of a portion of the ball to the thread groove and a contact direction of the remaining ball to the thread groove in opposite directions.
A method of manufacturing a ball screw device, wherein the ball diameter of the part of the balls is different from the ball diameter of the remaining balls.
JP2002305522A 2002-10-21 2002-10-21 Ball screw device and method of manufacturing the device Expired - Lifetime JP4244610B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002305522A JP4244610B2 (en) 2002-10-21 2002-10-21 Ball screw device and method of manufacturing the device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002305522A JP4244610B2 (en) 2002-10-21 2002-10-21 Ball screw device and method of manufacturing the device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004138214A true JP2004138214A (en) 2004-05-13
JP4244610B2 JP4244610B2 (en) 2009-03-25

Family

ID=32452604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002305522A Expired - Lifetime JP4244610B2 (en) 2002-10-21 2002-10-21 Ball screw device and method of manufacturing the device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4244610B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005344831A (en) * 2004-06-03 2005-12-15 Ntn Corp Actuator using ball screw
JP2006349148A (en) * 2005-06-20 2006-12-28 Nsk Ltd Ball screw device
JP2010179835A (en) * 2009-02-06 2010-08-19 Nippon Soken Inc Electric power steering device
WO2021020263A1 (en) * 2019-08-01 2021-02-04 国立大学法人東海国立大学機構 Roller screw unit

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005344831A (en) * 2004-06-03 2005-12-15 Ntn Corp Actuator using ball screw
JP4610234B2 (en) * 2004-06-03 2011-01-12 Ntn株式会社 Ball screw actuator
JP2006349148A (en) * 2005-06-20 2006-12-28 Nsk Ltd Ball screw device
JP2010179835A (en) * 2009-02-06 2010-08-19 Nippon Soken Inc Electric power steering device
WO2021020263A1 (en) * 2019-08-01 2021-02-04 国立大学法人東海国立大学機構 Roller screw unit

Also Published As

Publication number Publication date
JP4244610B2 (en) 2009-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6347558B1 (en) Ball screw device and linear motion device
JPH05340460A (en) Ball screw
WO2017061232A1 (en) Actuator
JP2020508424A (en) Apparatus and method for preventing backlash
JPH11210858A (en) Circulation type screw device
JP4303734B2 (en) Ball screw
US6382836B1 (en) Rolling bearing
JP2004138214A (en) Ball screw equipment and manufacturing method of the same
JP2005188720A (en) Ball spline
JP5182145B2 (en) Ball screw
JPH025145Y2 (en)
JP4292782B2 (en) Linear motion preload adjustment method, linear motion device
KR20070114346A (en) Improved loaded ball screw having thread profile showing in a cross section a multiple pointed gothic arch shape
JP4292779B2 (en) Rolling screw device
WO2005038301A1 (en) Roller screw
JP3656440B2 (en) Top ball screw
JP2009204141A (en) Ball screw
JP2009068650A (en) Linear motion actuator
US20050076732A1 (en) Ball screw apparatus
JP2004316660A (en) Ball screw fitment
JP2004036702A (en) Rolling screw device
JP2003239967A (en) Linear motion device
JP2006342905A (en) Carrying device
JP2006064029A (en) Ball screw device
JP2003240093A (en) Ball screw

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051020

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080612

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080617

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080811

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080930

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081117

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20081216

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20081229

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4244610

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120116

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130116

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130116

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140116

Year of fee payment: 5

EXPY Cancellation because of completion of term