JP2005083393A - Ball screw - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転運動を直線運動に変換する装置として、例えば工作機械などで使用されるボールねじに関する。 The present invention relates to a ball screw used in, for example, a machine tool as a device that converts rotational motion into linear motion.
従来、工作機械などで使用されるボールねじは、外周面にねじ軸側ボールねじ溝を有するねじ軸と、このねじ軸の外周に形成された内周面にナット側ボールねじ溝に有するナットとを備えており、ねじ軸(若しくはナット)が軸回りに回転すると、ねじ軸側ボールねじ溝とナット側ボールねじ溝との間に組み込まれた多数のボール(転動体)がねじ軸側ボールねじ溝とナット側ボールねじ溝との間に形成された螺旋状ボール転動路を転動し、これに伴ってナット(若しくはねじ軸)が軸方向に直線運動するようになっている。 Conventionally, a ball screw used in a machine tool or the like includes a screw shaft having a screw shaft side ball screw groove on an outer peripheral surface, and a nut having a nut side ball screw groove on an inner peripheral surface formed on the outer periphery of the screw shaft. When the screw shaft (or nut) rotates about the axis, a large number of balls (rolling elements) built between the screw shaft side ball screw groove and the nut side ball screw groove are screw shaft side ball screws. A spiral ball rolling path formed between the groove and the nut-side ball screw groove rolls, and along with this, the nut (or screw shaft) moves linearly in the axial direction.
このようなボールねじのナット若しくはねじ軸の直線運動を継続させるためには、螺旋状ボール転動路を転動するボールを無限循環させる必要があり、例えば、特許文献1に開示されたコンパクトタイプのボールねじでは、ナット内に直線状のボール戻し通路をナットの一端から他端にかけて形成し、このボール戻し通路に螺旋状ボール転動路を転動したボールを案内するボール戻し案内路を有するボール循環コマをナットの両端面に形成された循環コマ組入れ穴に組み入れてボールを無限循環させる構成となっている。
しかしながら、上述したボールねじは、従来、循環コマ組入れ穴に組み込まれたボール循環コマをナットにビスで固定して組み立てられている場合が多い。このため、部品の経時変化や振動などによってビスに緩みが生じ、ビスの緩みによってボール循環コマがナットの軸方向に位置ずれを起こして循環コマ組入れ穴から抜け出てしまうおそれがあった。
そこで本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、ボール循環コマが循環コマ組入れ穴から抜け出ることを防止して信頼性の向上を図ることのできるボールねじを提供することを目的とする。
However, the above-described ball screw is often assembled by fixing a ball circulation piece incorporated in a circulation piece assembly hole to a nut with a screw. For this reason, the screws are loosened due to aging or vibration of the parts, and there is a possibility that the ball circulation piece may be displaced in the axial direction of the nut due to the loosening of the screws and come out of the circulation piece assembly hole.
Therefore, the present invention has been made paying attention to such a problem, and provides a ball screw capable of improving the reliability by preventing the ball circulation piece from coming out of the circulation piece insertion hole. With the goal.
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、外周面にねじ軸側ボールねじ溝を有するねじ軸と、このねじ軸の前記ねじ軸側ボールねじ溝と対向するナット側ボールねじ溝を内周面に有するナットと、前記ねじ軸側ボールねじ溝と前記ナット側ボールねじ溝との間に形成された螺旋状ボール転動路を前記ねじ軸または前記ナットの回転に伴って転動する多数のボールと、前記螺旋状ボール転動路を転動したボールを前記ナット内に該ナットの一端から他端にかけて形成されたボール戻し通路に案内するボール戻し案内路を有するボール循環コマとを備え、前記ナットの両端面に形成された循環コマ組入れ穴に前記ボール循環コマを組み入れて構成されるボールねじにおいて、前記循環コマ組入れ穴に組み入れられたボール循環コマと前記ナットの端面との間に略C字状の抜け止めリングを設け、この抜け止めリングを前記循環コマ組入れ穴の内面に相対向して形成された抜け止め溝に嵌合せしめたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is a screw shaft having a screw shaft side ball screw groove on the outer peripheral surface, and a nut side ball screw groove facing the screw shaft side ball screw groove of the screw shaft. And a spiral ball rolling path formed between the screw shaft side ball screw groove and the nut side ball screw groove in accordance with the rotation of the screw shaft or the nut. A ball circulation piece having a ball return guide path for guiding a ball rolled on the spiral ball rolling path to a ball return path formed in the nut from one end to the other end of the nut; A ball screw constructed by incorporating the ball circulation piece into the circulation piece insertion holes formed on both end faces of the nut, and the ball circulation piece incorporated in the circulation piece insertion hole and the ball screw A substantially C-shaped retaining ring is provided between the end face of the nut and the retaining ring is fitted in a retaining groove formed opposite to the inner surface of the circulation piece assembly hole. And
このような構成によると、ボール循環コマをナットにビスで固定した場合のように、ビスの緩みによってボール循環コマがナットの軸方向に位置ずれを起こすようなことがないので、ボール循環コマが循環コマ組入れ穴から抜け出ることを防止することができる。
請求項2の発明は、請求項1記載のボールねじにおいて、前記抜け止めリングと前記ナットの外径側で係合する係合片部を前記ボール循環コマに設けたことを特徴とするものであり、このような構成を採用することで、ボール循環コマがナットの内径側に位置ずれを起こすことを係合片部によって防止することができる。
According to such a configuration, unlike the case where the ball circulation piece is fixed to the nut with a screw, the ball circulation piece is not displaced in the axial direction of the nut due to the loosening of the screw. It is possible to prevent the escape from the circulation frame assembly hole.
According to a second aspect of the present invention, in the ball screw according to the first aspect, the ball circulation piece is provided with an engagement piece that engages the retaining ring with the outer diameter side of the nut. Yes, by adopting such a configuration, the engagement piece portion can prevent the ball circulation piece from being displaced on the inner diameter side of the nut.
請求項3の発明は、請求項1記載のボールねじにおいて、前記抜け止めリングと前記ナットの外径及び内径側で係合する係合凹部を前記ボール循環コマに設けたことを特徴とするものであり、このような構成を採用することで、ボール循環コマがナットの内径側に位置ずれを起こすことを係合凹部によって防止することができる。
請求項4の発明は、請求項1記載のボールねじにおいて、前記抜け止めリングと前記ナットの外径及び内径側で係合するスリットを前記ボール循環コマに設けたことを特徴とするものであり、このような構成を採用することで、ボール循環コマがナットの内径側に位置ずれを起こすことをスリットによって防止することができる。
According to a third aspect of the present invention, in the ball screw according to the first aspect, the ball circulation piece is provided with an engagement recess that engages the retaining ring with the outer diameter and inner diameter of the nut. By adopting such a configuration, the engagement recess can prevent the ball circulation piece from being displaced on the inner diameter side of the nut.
According to a fourth aspect of the present invention, in the ball screw according to the first aspect, the ball circulation piece is provided with a slit that engages the retaining ring with the outer diameter and inner diameter side of the nut. By adopting such a configuration, it is possible to prevent the ball circulation piece from being displaced on the inner diameter side of the nut by the slit.
請求項1の発明によれば、ボール循環コマをビスで固定した場合のように、ビスの緩みによってボール循環コマがナットの軸方向に位置ずれを起こしたりすることがないので、ボール循環コマが循環コマ組入れ穴から抜け出ることを防止でき、ボールねじの信頼性を向上させることができる。
請求項2乃至4の発明によれば、上述した効果に加え、ボール循環コマがナットの内径側に位置ずれを起こすことを防止することができる。
According to the first aspect of the present invention, since the ball circulation piece does not shift in the axial direction of the nut due to the loosening of the screw as in the case where the ball circulation piece is fixed with a screw, It is possible to prevent the ball from coming out of the circulation frame assembly hole and to improve the reliability of the ball screw.
According to the second to fourth aspects of the present invention, in addition to the effects described above, the ball circulation piece can be prevented from being displaced on the inner diameter side of the nut.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1乃至図6は本発明の第1の実施形態を示す図で、図1は本発明の第1の実施形態に係るボールねじの一部断面側面図である。同図に示すように、本発明の第1の実施形態に係るボールねじ10は、ねじ軸11と、このねじ軸11の外周に内周面を有するナット12とを備えており、ねじ軸11の外周面にはねじ軸側ボールねじ溝13が形成されている。このボールねじ溝13はナット12の内周面に形成されたナット側ボールねじ溝14と対向しており、これらの両ボールねじ溝13,14間には多数のボール15が組み込まれている。また、ボールねじ溝13,14間には螺旋状ボール転動路16が形成されており、ねじ軸11(若しくはナット12)が軸芯回りに回転すると、ボール15が螺旋状ボール転動路16を転動し、これに伴ってナット12(若しくはねじ軸11)が軸方向に直線運動するようになっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 6 are views showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a partial sectional side view of a ball screw according to the first embodiment of the present invention. As shown in the figure, the
また、ボールねじ10は、図2に示すような構造のボール循環コマ17をナット12の両端部に有している。このボール循環コマ17はボール15をねじ軸側ボールねじ溝13から掬い上げるためのタング部18と、ナット12の一端から他端にかけてナット12内に形成された直線状のボール戻し通路20(図1参照)にボール15を案内するボール戻し案内路19とを有しており、タング部18で掬い上げられたボール15はボール戻し案内路19を通ってボール戻し通路20に導入されるようになっている。
Further, the
図3はナット12の端面を示す図であり、同図に示すように、ナット12の両端面には、ボール循環コマ17をナット12内に組み入れるための循環コマ組入れ穴21が形成されている。
図4は図3のIV−IV線に沿う断面図であり、同図に示すように、循環コマ組入れ穴21に組み入れられたボール循環コマ17とナット12の端面12aとの間には、図5に示すような抜け止めリング22が設けられている。この抜け止めリング22は例えば金属線材を略C字状に曲げ加工して形成されており、循環コマ組入れ穴21の内面に相対向して形成された抜け止め溝23,23に嵌め入れられている。抜け止めリング22は抜け止め溝23にナット12の内径側から組み入れられている。
FIG. 3 is a view showing an end face of the
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3. As shown in FIG. 4, there is a gap between the
図2はボール循環コマ17の斜視図であり、同図に示すように、ボール循環コマ17の端面には抜け止めリング22とナット12の外径側で係合する係合片部24が設けられている。
上述のように、循環コマ組入れ穴21に組み入れられたボール循環コマ17とナット12の端面12aとの間に略C字状の抜け止めリング22を設け、この抜け止めリング22を循環コマ組入れ穴23の内面に相対向して形成された抜け止め溝23,23に嵌め込むと、ボール循環コマ17が循環コマ組入れ穴21に位置決め固定される。これにより、ボール循環コマ17をビスで固定した場合のように、ビスの緩みによってボール循環コマ17がナット12の軸方向に位置ずれを起こしたりすることがないので、ボール循環コマ17が循環コマ組入れ穴21から抜け出ることを防止でき、ボールねじの信頼性を向上させることができる。
FIG. 2 is a perspective view of the
As described above, a substantially C-
また、上述した第1の実施形態のように、抜け止めリング22とナット12の外径側で係合する係合片部24をボール循環コマ17に設けることにより、ボール循環コマ17がナット12の内径側に位置ずれを起こすことを係合片部24によって防止することができる。さらに、上述した第1の実施形態では、抜け止めリング22の組入れ側先端部22a(図4参照)と係合する三日月状の係合片部24をボール循環コマ17の端面に突設したことで、抜け止めリング22の弾性力によりボール循環コマ17が図3中矢印方向(ナット12の外径方向)に押圧されるので、ボール循環コマ17の位置ずれを防止することができる。
Further, as in the first embodiment described above, by providing the
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。たとえば、第1の実施形態ではボール循環コマ17がナット12の内径側に位置ずれを起こすことを防ぐために、抜け止めリング22とナット12の外径側で係合する係合片部24をボール循環コマ17に設けたが、図7及び図8に示す第2の実施形態のように、抜け止めリング22とナット12の外径及び内径側で係合する係合凹部25をボール循環コマ17に設けても同様の効果を得ることができる。また、図9及び図10に示す第3の実施形態のように、抜け止めリング22とナット12の外径及び内径側で係合するスリット26をボール循環コマ17に設けても第1及び第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。
The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, in the first embodiment, in order to prevent the
さらに、図11に示す第4の実施形態や図12に示す第5の実施形態のように、抜け止めリング22の前側外周縁部22bと係合して抜け止めリング22をボール循環コマ17の端面側に押し付ける円環状のテーパ面27をナット12に設けてもよい。このような構成とすることで、ナット12に設けられたテーパ面27によって抜け止めリング22がボール循環コマ17の端面側に押し付けられるので、ナット12の軸方向におけるボール循環コマ17の位置ずれを防止することができる。
Further, as in the fourth embodiment shown in FIG. 11 and the fifth embodiment shown in FIG. 12, the
11 ねじ軸
12 ナット
13 ねじ軸側ボールねじ溝
14 ナット側ボールねじ溝
15 ボール
16 螺旋状ボール転動路
17 ボール循環コマ
18 タング部
19 リターン案内路
20 ボール戻し通路
21 循環コマ組入れ穴
22 抜け止めリング
23 抜け止め溝
24 係合片部
25 係合凹部
26 スリット
27 テーパ面
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記循環コマ組入れ穴に組み入れられたボール循環コマと前記ナットの端面との間に略C字状の抜け止めリングを設け、この抜け止めリングを前記循環コマ組入れ穴の内面に相対向して形成された抜け止め溝に嵌合せしめたことを特徴とするボールねじ。 A screw shaft having a screw shaft side ball screw groove on the outer peripheral surface, a nut having a nut side ball screw groove facing the screw shaft side ball screw groove of the screw shaft on the inner peripheral surface, and the screw shaft side ball screw groove And a plurality of balls that roll in accordance with the rotation of the screw shaft or the nut, and the spiral ball rolling path. A circulation piece insertion hole formed on both end surfaces of the nut, and a ball circulation piece having a ball return guide path for guiding the ball in the nut to a ball return passage formed from one end to the other end of the nut. In the ball screw configured to incorporate the ball circulation piece in
A substantially C-shaped retaining ring is provided between the ball circulation piece incorporated in the circulation piece insertion hole and the end surface of the nut, and this prevention ring is formed opposite to the inner surface of the circulation piece insertion hole. A ball screw characterized by being fitted in the retaining groove formed.
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JP2003312410A JP2005083393A (en) | 2003-09-04 | 2003-09-04 | Ball screw |
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TWI491818B (en) * | 2013-01-29 | 2015-07-11 | Hiwin Tech Corp | Ball screw with safety structure |
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2003
- 2003-09-04 JP JP2003312410A patent/JP2005083393A/en not_active Withdrawn
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