JP2004340220A - ボールねじ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】超高速回転で用いる場合においても安定した作動を確保できるボールねじ装置を提供する。
【解決手段】外周面にねじ溝11を有するねじ軸12と、該ねじ溝11に対応するねじ溝13を内周面に有すると共に軸方向に貫通するボール戻し通路16を有し、且つ両端部に切欠き17を有してねじ軸12に螺合されるナット14と、両ねじ溝11,13間とボール戻し通路16とを連通させるボール循環通路21を切欠き17と共に構成するためボール循環溝20を有して該切欠き17に嵌合固定される循環こま30と、両ねじ溝11,13間、ボール循環通路21及びボール戻し通路16を転動しつつ循環可能に配設された多数のボール15とを備えたボールねじ装置において、循環こま30のボール循環溝20の表面を該循環こま30の材質の強度より高強度の高強度材31で形成する。
【選択図】 図1
【解決手段】外周面にねじ溝11を有するねじ軸12と、該ねじ溝11に対応するねじ溝13を内周面に有すると共に軸方向に貫通するボール戻し通路16を有し、且つ両端部に切欠き17を有してねじ軸12に螺合されるナット14と、両ねじ溝11,13間とボール戻し通路16とを連通させるボール循環通路21を切欠き17と共に構成するためボール循環溝20を有して該切欠き17に嵌合固定される循環こま30と、両ねじ溝11,13間、ボール循環通路21及びボール戻し通路16を転動しつつ循環可能に配設された多数のボール15とを備えたボールねじ装置において、循環こま30のボール循環溝20の表面を該循環こま30の材質の強度より高強度の高強度材31で形成する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば産業機械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10に示すものが知られている。
このボールねじ装置10は、外周面に螺旋状のねじ溝11を有して軸方向に延びるねじ軸12に、内周面に該ねじ溝11に対応する螺旋状のねじ溝13を有するナット14が螺合されている。ナット14のねじ溝13とねじ軸12のねじ溝11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、該負荷軌道には転動体としての多数のボール15が転動可能に装填されている。
【0003】
ナット14の壁部には軸方向に貫通するボール戻し通路16が形成されており、また、ナット14の両端部にはボール戻し通路16の端部が開口する切欠き17がそれぞれ形成されている(図11参照)。該切欠き17には、前記ボール戻し通路16と前記両ねじ溝11,13間の負荷軌道とを連通するための循環こま18が嵌合固定されている。
【0004】
循環こま18は、図12に示すように、前記ボール戻し通路16と前記両ねじ溝11,13間の負荷軌道との間を連通する湾曲状のボール循環溝20が形成されており、該ボール循環溝20の先端には両ねじ溝11,13間の負荷軌道を転動するボール15をすくい上げるタング部19が設けられている。ボール循環溝20と、前記切欠き17の径方向内面に設けられたボール径より幅広のボール走行面17aとによってボール15の循環通路21を形成しており、該ボール循環通路21と、前記両ねじ溝11,13間の負荷軌道および前記ボール戻し通路16とによってボール15の無限循環通路を形成している。
そして、ねじ軸12(又はナット14)の回転により、ナット14(又はねじ軸12)がボール15の転動を介して軸方向に移動するようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ナット14の切欠き17に嵌合される循環こま18は、その精度を確保する面から合成樹脂の成形体で形成されことが多い。しかしながら、合成樹脂成形体の多くは強度的に脆く、ボールねじ装置を超高速回転で使用した場合にボール15の衝突力等により破損して作動性に悪影響を及ぼす虞れがある。また、合成樹脂成形体は真空中や高い温度環境下で使用する場合は制限があり、使用できないことがある。
また、ボール循環通路21をボール15が循環する際に切欠き17のボール走行面17aでボール15に作用する遠心力を受けることになるため、ボールねじ装置を超高速回転で使用した場合に、ボール走行面17aに剥離が生じてボール15の循環不良により作動性に悪影響を及ぼす虞れがある。
【0006】
更に、通常、ナット14は金属製とされているので、ナット14に形成されたボール戻し通路16の内周面は金属面となり、従って、ボールねじ装置を超高速回転で使用した場合に、ボール戻し通路16を循環するボール15と該ボール戻し通路16の内周面との間のすべり抵抗が増加すると共に、該すべり抵抗によりボール15が劣化して作動性に悪影響を及ぼす虞れがある。
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、超高速回転で用いる場合においても安定した作動を確保する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。
【0007】
【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すると共に軸方向に貫通するボール戻し通路を有し、且つ両端部に前記ボール戻し通路の端部が開口する切欠きを有して前記ねじ軸に螺合されるナットと、前記両ねじ溝間と前記ボール戻し通路とを連通させるボール循環通路を前記ナットの切欠きと共に構成するボール循環溝を有して該切欠きに嵌合固定される循環こまと、前記両ねじ溝間、前記ボール循環通路および前記ボール戻し通路を転動しつつ循環可能に配設された多数のボールとを備えたボールねじ装置において、
前記循環こまの少なくとも前記ボール循環溝の表面を該循環こまの材質の強度より高強度の高強度材で形成したことを特徴とする。
【0008】
請求項2に係る発明は、請求項1において、前記高強度材が金属材であることを特徴とする。
請求項3に係る発明は、請求項1又は2において、前記高強度材の表面硬度をHRC35以上としたことを特徴とする。
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、前記循環こまと前記高強度材が一体に形成されていることを特徴とする。
【0009】
請求項5に係る発明は、請求項1〜3のいずれか一項において、前記循環こまの全体を前記高強度材で形成したことを特徴とする。
請求項6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すると共に軸方向に貫通するボール戻し通路を有し、且つ両端部に前記ボール戻し通路の端部が開口する切欠きを有して前記ねじ軸に螺合されるナットと、前記両ねじ溝間と前記ボール戻し通路とを連通させるボール循環通路を前記ナットの切欠きと共に構成すべく該切欠きに嵌合固定される循環こまと、前記両ねじ溝間、前記ボール循環通路および前記ボール戻し通路を転動しつつ循環可能に配設された多数のボールとを備えたボールねじ装置において、
前記切欠きの径方向内面に剥離防止用プレートを装着して該プレート面を該切欠きのボール走行面としたことを特徴とする。
【0010】
請求項7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すると共に軸方向に貫通するボール戻し通路を有し、且つ両端部に前記ボール戻し通路の端部が開口する切欠きを有して前記ねじ軸に螺合されるナットと、前記両ねじ溝間と前記ボール戻し通路とを連通させるボール循環通路を前記ナットの切欠きと共に構成すべく該切欠きに嵌合固定される循環こまと、前記両ねじ溝間、前記ボール循環通路および前記ボール戻し通路を転動しつつ循環可能に配設された多数のボールとを備えたボールねじ装置において、
前記ナットに軸方向に貫通する孔を形成し、該孔の内周面より低摩擦の内周面を有する循環チューブを前記孔に挿入して該循環チューブ内を前記ボール戻し通路としたことを特徴とする。
請求項8に係る発明は、請求項7において、前記循環チューブと前記循環こまとを一体に形成したことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図1は本発明の第1の態様の実施の形態の一例であるボールねじ装置を説明するための要部断面図、図2及び図3は循環こまの一例を示す図、図4は高強度材の一例としての金属製ボール循環溝形成部材を示す図、図5は本発明の第2の態様の実施の形態の一例であるボールねじ装置を説明するための要部斜視図、図6〜図9は本発明の第3の態様の実施の形態であるボールねじ装置を説明するための図である。なお、各実施の形態共に、図10〜図12で既に説明した従来のボールねじ装置と重複する部分については、各図に同一符号を付して説明を省略する。
【0012】
まず、本発明の第1の態様の実施の形態の一例であるボールねじ装置から説明すると、このボールねじ装置は、図1〜図3に示すように、ナット14の切欠き17に嵌合固定される循環こま30を合成樹脂成形体として、該循環こま30のボール循環溝20の部分を合成樹脂成形体の強度より高強度の金属製のボール循環溝形成部材(高強度材)31で形成している。
【0013】
このボール循環溝形成部材31は、例えば板金等のプレス成形により形成されて循環こま30と一体に成形されるもので、図4に示すように、前記ボール戻し通路16と前記両ねじ溝11,13間の負荷軌道との間を連通する湾曲状のボール循環溝20が形成され、該ボール循環溝20の先端に両ねじ溝11,13間の負荷軌道を転動するボール15をすくい上げるタング部19が設けられている。また、この実施の形態では、ボール循環溝形成部材31の表面硬度はHRC35以上とされている。
【0014】
このようにこの実施の形態では、合成樹脂成形体からなる循環こま30のボール循環溝20の部分を該合成樹脂成形体の強度より高強度の金属製のボール循環溝形成部材31で形成しているので、ボールねじ装置を超高速回転で使用した場合にボール15がボール循環溝20に衝突しても、従来のように、循環こま30が破損することなく、安定した作動を確保することができる。
【0015】
なお、この実施の形態では、該循環こま30のボール循環溝20の部分のみを高強度材で形成した場合を例に採ったが、これに代えて、循環こま30の全体を高強度材(例えば金属焼結体)で形成してもよい。このようにすると、真空中や高い温度環境下でボールねじ装置を使用する場合に、循環こま30の劣化や破損を良好に防止することができる。
【0016】
次に、図5を参照して、本発明の第2の態様の実施の形態の一例であるボールねじ装置を説明する。
このボールねじ装置は、ナット14の端部に形成された切欠き17の径方向内面を通常より深く形成し、それにより空いた空間に例えば超硬合金プレート等の剥離防止用プレート40を装着して該プレート40面を切欠き17のボール走行面17aとしたものである。
【0017】
このようにこの実施の形態では、ボール循環通路21を循環するボール15の遠心力を受ける切欠き17のボール走行面17aが超硬合金プレート等の剥離防止用プレート40面とされているため、ボールねじ装置を超高速回転で使用した場合においても、ボール走行面17aに剥離が生じることなく、ボール15がボール循環通路21内をスムースに循環して安定した作動を確保することができる。
【0018】
次に、図6及び図7を参照して、本発明の第3の態様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は、ナット14の軸方向に貫通して端部が切欠き17に開口する孔51を形成し、この孔51に、孔51の内周面より低摩擦の内周面を有する循環チューブ50を挿入して該循環チューブ50内をボール戻し通路16としたものである。
【0019】
このようにこの実施の形態では、ボール戻し通路16の内周面がナット14に直に開けた孔51の内周面より低摩擦の面とされているので、ボールねじ装置を超高速回転で使用した場合においても、ボール戻し通路16を循環するボール15と該ボール戻し通路16の内周面との間のすべり抵抗が軽減されてボール戻し通路16内でボール15をスムースに循環させることができると共に、すべり抵抗によるボール15の劣化を防止することができ、安定した作動を確保することができる。
【0020】
なお、この実施の形態では、循環チューブ50をボール戻し通路16と略同一長さとして該循環チューブ50と循環こま18とを別々にした場合を例に採ったが、これに代えて、図8及び図9に示すように、ボール戻し通路16の略半分の長さの循環チューブ60と循環こま18とを一体に形成し、ナット14の両端側からそれぞれ循環こま18と一体の循環チューブ60を孔51に挿入すると共に循環こま18を切欠き17に嵌合して各循環チューブ60の先端をボール戻し通路16の中央部で突き合わせるようにしてもよい(図8の符号70に突き合わせ位置を示す)。
このようにすると、部品点数を削減できるので、組み立て作業の容易化を図ることができる。
【0021】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、請求項1〜4の発明によれば、循環こまのボール循環溝を循環こまの強度より高強度の高強度材で形成しているので、ボールねじ装置を超高速回転で使用した場合にボールがボール循環溝に衝突しても、従来のように、循環こまが破損することなく、安定した作動を確保することができる。
【0022】
請求項5の発明では、請求項1〜4のいずれか一項の発明に加えて、循環こまの全体を高強度材で形成することで、真空中でのアウトガスの発生や高い温度環境下でボールねじ装置を使用する場合に、循環こまの劣化や破損を良好に防止することができる。
請求項6の発明では、ボール循環通路を循環するボールの遠心力を受ける切欠きのボール走行面が剥離防止用プレート面とされているため、ボールねじ装置を超高速回転で使用した場合においても、ボール走行面に剥離が生じることなく、ボールがボール循環通路内をスムースに循環して安定した作動を確保することができる。
【0023】
請求項7の発明では、ボール戻し通路の内周面がナットに直に開けた孔の内周面より低摩擦の面とされているので、ボールねじ装置を超高速回転で使用した場合においても、ボール戻し通路を循環するボールと該ボール戻し通路の内周面との間のすべり抵抗が軽減されてボール戻し通路内でボールをスムースに循環させることができると共に、すべり抵抗によるボールの劣化を防止することができ、安定した作動を確保することができる。
請求項8の発明では、請求項7の発明に加えて、循環チューブと循環こまとを一体に形成することで、部品点数を削減できるので、組み立て作業の容易化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の態様の実施の形態の一例であるボールねじ装置を説明するための要部断面図である。
【図2】図1のボールねじ装置に用いる循環こまの一例を示す全体斜視図である。
【図3】図2の循環こまを示す図であり、(b)は正面図、(a)は(b)の左側面図、(c)は(b)の右側面図である。
【図4】高強度材の一例としての金属製ボール循環溝形成部材を示す図であり、(b)は正面図、(a)は(b)の左側面図、(c)は(b)の右側面図である。
【図5】本発明の第2の態様の実施の形態の一例であるボールねじ装置を説明するための要部斜視図である。
【図6】本発明の第3の態様の実施の形態の一例であるボールねじ装置を説明するための要部断面図である。
【図7】ナット、循環チューブ及び循環こまの分解斜視図である。
【図8】本発明の第3の態様の他の実施の形態であるボールねじ装置を説明するための要部断面図である。
【図9】ナット及び循環チューブと一体とされた循環こまの分解斜視図である。
【図10】従来のボールねじ装置を説明するための要部断面図である。
【図11】図10のボールねじ装置のナットと循環こまの分解斜視図である。
【図12】図11の循環こまを示す図であり、(b)は正面図、(a)は(b)の左側面図、(c)は(b)の右側面図である。
【符号の説明】
11…ねじ溝(ねじ軸側)
12…ねじ軸
13…ねじ溝(ナット側)
14…ナット
15…ボール
16…ボール戻し通路
17…切欠き
17a…ボール走行面
18…循環こま
20…ボール循環溝
21…ボール循環通路
30…循環こま
31…ボール循環溝形成部材(高強度材)
40…剥離防止用プレート
50…循環チューブ
51…孔
60…循環チューブ
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば産業機械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10に示すものが知られている。
このボールねじ装置10は、外周面に螺旋状のねじ溝11を有して軸方向に延びるねじ軸12に、内周面に該ねじ溝11に対応する螺旋状のねじ溝13を有するナット14が螺合されている。ナット14のねじ溝13とねじ軸12のねじ溝11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、該負荷軌道には転動体としての多数のボール15が転動可能に装填されている。
【0003】
ナット14の壁部には軸方向に貫通するボール戻し通路16が形成されており、また、ナット14の両端部にはボール戻し通路16の端部が開口する切欠き17がそれぞれ形成されている(図11参照)。該切欠き17には、前記ボール戻し通路16と前記両ねじ溝11,13間の負荷軌道とを連通するための循環こま18が嵌合固定されている。
【0004】
循環こま18は、図12に示すように、前記ボール戻し通路16と前記両ねじ溝11,13間の負荷軌道との間を連通する湾曲状のボール循環溝20が形成されており、該ボール循環溝20の先端には両ねじ溝11,13間の負荷軌道を転動するボール15をすくい上げるタング部19が設けられている。ボール循環溝20と、前記切欠き17の径方向内面に設けられたボール径より幅広のボール走行面17aとによってボール15の循環通路21を形成しており、該ボール循環通路21と、前記両ねじ溝11,13間の負荷軌道および前記ボール戻し通路16とによってボール15の無限循環通路を形成している。
そして、ねじ軸12(又はナット14)の回転により、ナット14(又はねじ軸12)がボール15の転動を介して軸方向に移動するようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ナット14の切欠き17に嵌合される循環こま18は、その精度を確保する面から合成樹脂の成形体で形成されことが多い。しかしながら、合成樹脂成形体の多くは強度的に脆く、ボールねじ装置を超高速回転で使用した場合にボール15の衝突力等により破損して作動性に悪影響を及ぼす虞れがある。また、合成樹脂成形体は真空中や高い温度環境下で使用する場合は制限があり、使用できないことがある。
また、ボール循環通路21をボール15が循環する際に切欠き17のボール走行面17aでボール15に作用する遠心力を受けることになるため、ボールねじ装置を超高速回転で使用した場合に、ボール走行面17aに剥離が生じてボール15の循環不良により作動性に悪影響を及ぼす虞れがある。
【0006】
更に、通常、ナット14は金属製とされているので、ナット14に形成されたボール戻し通路16の内周面は金属面となり、従って、ボールねじ装置を超高速回転で使用した場合に、ボール戻し通路16を循環するボール15と該ボール戻し通路16の内周面との間のすべり抵抗が増加すると共に、該すべり抵抗によりボール15が劣化して作動性に悪影響を及ぼす虞れがある。
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、超高速回転で用いる場合においても安定した作動を確保する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。
【0007】
【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すると共に軸方向に貫通するボール戻し通路を有し、且つ両端部に前記ボール戻し通路の端部が開口する切欠きを有して前記ねじ軸に螺合されるナットと、前記両ねじ溝間と前記ボール戻し通路とを連通させるボール循環通路を前記ナットの切欠きと共に構成するボール循環溝を有して該切欠きに嵌合固定される循環こまと、前記両ねじ溝間、前記ボール循環通路および前記ボール戻し通路を転動しつつ循環可能に配設された多数のボールとを備えたボールねじ装置において、
前記循環こまの少なくとも前記ボール循環溝の表面を該循環こまの材質の強度より高強度の高強度材で形成したことを特徴とする。
【0008】
請求項2に係る発明は、請求項1において、前記高強度材が金属材であることを特徴とする。
請求項3に係る発明は、請求項1又は2において、前記高強度材の表面硬度をHRC35以上としたことを特徴とする。
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、前記循環こまと前記高強度材が一体に形成されていることを特徴とする。
【0009】
請求項5に係る発明は、請求項1〜3のいずれか一項において、前記循環こまの全体を前記高強度材で形成したことを特徴とする。
請求項6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すると共に軸方向に貫通するボール戻し通路を有し、且つ両端部に前記ボール戻し通路の端部が開口する切欠きを有して前記ねじ軸に螺合されるナットと、前記両ねじ溝間と前記ボール戻し通路とを連通させるボール循環通路を前記ナットの切欠きと共に構成すべく該切欠きに嵌合固定される循環こまと、前記両ねじ溝間、前記ボール循環通路および前記ボール戻し通路を転動しつつ循環可能に配設された多数のボールとを備えたボールねじ装置において、
前記切欠きの径方向内面に剥離防止用プレートを装着して該プレート面を該切欠きのボール走行面としたことを特徴とする。
【0010】
請求項7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すると共に軸方向に貫通するボール戻し通路を有し、且つ両端部に前記ボール戻し通路の端部が開口する切欠きを有して前記ねじ軸に螺合されるナットと、前記両ねじ溝間と前記ボール戻し通路とを連通させるボール循環通路を前記ナットの切欠きと共に構成すべく該切欠きに嵌合固定される循環こまと、前記両ねじ溝間、前記ボール循環通路および前記ボール戻し通路を転動しつつ循環可能に配設された多数のボールとを備えたボールねじ装置において、
前記ナットに軸方向に貫通する孔を形成し、該孔の内周面より低摩擦の内周面を有する循環チューブを前記孔に挿入して該循環チューブ内を前記ボール戻し通路としたことを特徴とする。
請求項8に係る発明は、請求項7において、前記循環チューブと前記循環こまとを一体に形成したことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図1は本発明の第1の態様の実施の形態の一例であるボールねじ装置を説明するための要部断面図、図2及び図3は循環こまの一例を示す図、図4は高強度材の一例としての金属製ボール循環溝形成部材を示す図、図5は本発明の第2の態様の実施の形態の一例であるボールねじ装置を説明するための要部斜視図、図6〜図9は本発明の第3の態様の実施の形態であるボールねじ装置を説明するための図である。なお、各実施の形態共に、図10〜図12で既に説明した従来のボールねじ装置と重複する部分については、各図に同一符号を付して説明を省略する。
【0012】
まず、本発明の第1の態様の実施の形態の一例であるボールねじ装置から説明すると、このボールねじ装置は、図1〜図3に示すように、ナット14の切欠き17に嵌合固定される循環こま30を合成樹脂成形体として、該循環こま30のボール循環溝20の部分を合成樹脂成形体の強度より高強度の金属製のボール循環溝形成部材(高強度材)31で形成している。
【0013】
このボール循環溝形成部材31は、例えば板金等のプレス成形により形成されて循環こま30と一体に成形されるもので、図4に示すように、前記ボール戻し通路16と前記両ねじ溝11,13間の負荷軌道との間を連通する湾曲状のボール循環溝20が形成され、該ボール循環溝20の先端に両ねじ溝11,13間の負荷軌道を転動するボール15をすくい上げるタング部19が設けられている。また、この実施の形態では、ボール循環溝形成部材31の表面硬度はHRC35以上とされている。
【0014】
このようにこの実施の形態では、合成樹脂成形体からなる循環こま30のボール循環溝20の部分を該合成樹脂成形体の強度より高強度の金属製のボール循環溝形成部材31で形成しているので、ボールねじ装置を超高速回転で使用した場合にボール15がボール循環溝20に衝突しても、従来のように、循環こま30が破損することなく、安定した作動を確保することができる。
【0015】
なお、この実施の形態では、該循環こま30のボール循環溝20の部分のみを高強度材で形成した場合を例に採ったが、これに代えて、循環こま30の全体を高強度材(例えば金属焼結体)で形成してもよい。このようにすると、真空中や高い温度環境下でボールねじ装置を使用する場合に、循環こま30の劣化や破損を良好に防止することができる。
【0016】
次に、図5を参照して、本発明の第2の態様の実施の形態の一例であるボールねじ装置を説明する。
このボールねじ装置は、ナット14の端部に形成された切欠き17の径方向内面を通常より深く形成し、それにより空いた空間に例えば超硬合金プレート等の剥離防止用プレート40を装着して該プレート40面を切欠き17のボール走行面17aとしたものである。
【0017】
このようにこの実施の形態では、ボール循環通路21を循環するボール15の遠心力を受ける切欠き17のボール走行面17aが超硬合金プレート等の剥離防止用プレート40面とされているため、ボールねじ装置を超高速回転で使用した場合においても、ボール走行面17aに剥離が生じることなく、ボール15がボール循環通路21内をスムースに循環して安定した作動を確保することができる。
【0018】
次に、図6及び図7を参照して、本発明の第3の態様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は、ナット14の軸方向に貫通して端部が切欠き17に開口する孔51を形成し、この孔51に、孔51の内周面より低摩擦の内周面を有する循環チューブ50を挿入して該循環チューブ50内をボール戻し通路16としたものである。
【0019】
このようにこの実施の形態では、ボール戻し通路16の内周面がナット14に直に開けた孔51の内周面より低摩擦の面とされているので、ボールねじ装置を超高速回転で使用した場合においても、ボール戻し通路16を循環するボール15と該ボール戻し通路16の内周面との間のすべり抵抗が軽減されてボール戻し通路16内でボール15をスムースに循環させることができると共に、すべり抵抗によるボール15の劣化を防止することができ、安定した作動を確保することができる。
【0020】
なお、この実施の形態では、循環チューブ50をボール戻し通路16と略同一長さとして該循環チューブ50と循環こま18とを別々にした場合を例に採ったが、これに代えて、図8及び図9に示すように、ボール戻し通路16の略半分の長さの循環チューブ60と循環こま18とを一体に形成し、ナット14の両端側からそれぞれ循環こま18と一体の循環チューブ60を孔51に挿入すると共に循環こま18を切欠き17に嵌合して各循環チューブ60の先端をボール戻し通路16の中央部で突き合わせるようにしてもよい(図8の符号70に突き合わせ位置を示す)。
このようにすると、部品点数を削減できるので、組み立て作業の容易化を図ることができる。
【0021】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、請求項1〜4の発明によれば、循環こまのボール循環溝を循環こまの強度より高強度の高強度材で形成しているので、ボールねじ装置を超高速回転で使用した場合にボールがボール循環溝に衝突しても、従来のように、循環こまが破損することなく、安定した作動を確保することができる。
【0022】
請求項5の発明では、請求項1〜4のいずれか一項の発明に加えて、循環こまの全体を高強度材で形成することで、真空中でのアウトガスの発生や高い温度環境下でボールねじ装置を使用する場合に、循環こまの劣化や破損を良好に防止することができる。
請求項6の発明では、ボール循環通路を循環するボールの遠心力を受ける切欠きのボール走行面が剥離防止用プレート面とされているため、ボールねじ装置を超高速回転で使用した場合においても、ボール走行面に剥離が生じることなく、ボールがボール循環通路内をスムースに循環して安定した作動を確保することができる。
【0023】
請求項7の発明では、ボール戻し通路の内周面がナットに直に開けた孔の内周面より低摩擦の面とされているので、ボールねじ装置を超高速回転で使用した場合においても、ボール戻し通路を循環するボールと該ボール戻し通路の内周面との間のすべり抵抗が軽減されてボール戻し通路内でボールをスムースに循環させることができると共に、すべり抵抗によるボールの劣化を防止することができ、安定した作動を確保することができる。
請求項8の発明では、請求項7の発明に加えて、循環チューブと循環こまとを一体に形成することで、部品点数を削減できるので、組み立て作業の容易化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の態様の実施の形態の一例であるボールねじ装置を説明するための要部断面図である。
【図2】図1のボールねじ装置に用いる循環こまの一例を示す全体斜視図である。
【図3】図2の循環こまを示す図であり、(b)は正面図、(a)は(b)の左側面図、(c)は(b)の右側面図である。
【図4】高強度材の一例としての金属製ボール循環溝形成部材を示す図であり、(b)は正面図、(a)は(b)の左側面図、(c)は(b)の右側面図である。
【図5】本発明の第2の態様の実施の形態の一例であるボールねじ装置を説明するための要部斜視図である。
【図6】本発明の第3の態様の実施の形態の一例であるボールねじ装置を説明するための要部断面図である。
【図7】ナット、循環チューブ及び循環こまの分解斜視図である。
【図8】本発明の第3の態様の他の実施の形態であるボールねじ装置を説明するための要部断面図である。
【図9】ナット及び循環チューブと一体とされた循環こまの分解斜視図である。
【図10】従来のボールねじ装置を説明するための要部断面図である。
【図11】図10のボールねじ装置のナットと循環こまの分解斜視図である。
【図12】図11の循環こまを示す図であり、(b)は正面図、(a)は(b)の左側面図、(c)は(b)の右側面図である。
【符号の説明】
11…ねじ溝(ねじ軸側)
12…ねじ軸
13…ねじ溝(ナット側)
14…ナット
15…ボール
16…ボール戻し通路
17…切欠き
17a…ボール走行面
18…循環こま
20…ボール循環溝
21…ボール循環通路
30…循環こま
31…ボール循環溝形成部材(高強度材)
40…剥離防止用プレート
50…循環チューブ
51…孔
60…循環チューブ
Claims (8)
- 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すると共に軸方向に貫通するボール戻し通路を有し、且つ両端部に前記ボール戻し通路の端部が開口する切欠きを有して前記ねじ軸に螺合されるナットと、前記両ねじ溝間と前記ボール戻し通路とを連通させるボール循環通路を前記ナットの切欠きと共に構成するボール循環溝を有して該切欠きに嵌合固定される循環こまと、前記両ねじ溝間、前記ボール循環通路および前記ボール戻し通路を転動しつつ循環可能に配設された多数のボールとを備えたボールねじ装置において、
前記循環こまの少なくとも前記ボール循環溝の表面を該循環こまの材質の強度より高強度の高強度材で形成したことを特徴とするボールねじ装置。 - 前記高強度材が金属材であることを特徴とする請求項1記載のボールねじ装置。
- 前記高強度材の表面硬度をHRC35以上としたことを特徴とする請求項1又は2記載のボールねじ装置。
- 前記循環こまと前記高強度材が一体に形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のボールねじ装置。
- 前記循環こまの全体を前記高強度材で形成したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載のボールねじ装置。
- 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すると共に軸方向に貫通するボール戻し通路を有し、且つ両端部に前記ボール戻し通路の端部が開口する切欠きを有して前記ねじ軸に螺合されるナットと、前記両ねじ溝間と前記ボール戻し通路とを連通させるボール循環通路を前記ナットの切欠きと共に構成すべく該切欠きに嵌合固定される循環こまと、前記両ねじ溝間、前記ボール循環通路および前記ボール戻し通路を転動しつつ循環可能に配設された多数のボールとを備えたボールねじ装置において、
前記切欠きの径方向内面に剥離防止用プレートを装着して該プレート面を該切欠きのボール走行面としたことを特徴とするボールねじ装置。 - 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すると共に軸方向に貫通するボール戻し通路を有し、且つ両端部に前記ボール戻し通路の端部が開口する切欠きを有して前記ねじ軸に螺合されるナットと、前記両ねじ溝間と前記ボール戻し通路とを連通させるボール循環通路を前記ナットの切欠きと共に構成すべく該切欠きに嵌合固定される循環こまと、前記両ねじ溝間、前記ボール循環通路および前記ボール戻し通路を転動しつつ循環可能に配設された多数のボールとを備えたボールねじ装置において、
前記ナットに軸方向に貫通する孔を形成し、該孔の内周面より低摩擦の内周面を有する循環チューブを前記孔に挿入して該循環チューブ内を前記ボール戻し通路としたことを特徴とするボールねじ装置。 - 前記循環チューブと前記循環こまとを一体に形成したことを特徴とする請求項7記載のボールねじ装置。
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