JP2006002812A - Ball screw - Google Patents

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努 大久保
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ball screw capable of increasing thickness of a tongue part of a ball circulation member to improve strength of the tongue part even when pitch of a ball screw channel is small and the ball screw channel is a multistart thread channel. <P>SOLUTION: A circulation member insertion hole of a nut 12 fitting into a return passage inlet and outlet forming part 182 of the ball circulation member 18 is formed into a long circular shape along the longitudinal direction of the ball screw channel 14 to prevent the circulation member insertion hole from interfering with the ball screw channel 14 even when increasing the thickness of the tongue part 183 of the ball circulation member 18. Thickness of the tongue part 183 along the longitudinal direction of the ball screw channel 14 is 1/2 or more of the diameter of a ball 15. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明はボールねじに係り、特に、転動体としてのボールをボール中心軌道円の接線方向にすくい上げてナットの外部で循環させる方式のボールねじに関する。   The present invention relates to a ball screw, and more particularly to a ball screw of a type in which a ball as a rolling element is scooped up in a tangential direction of a ball center orbit circle and circulated outside a nut.

各種産業機械の送り機構などでは、回転運動を直線運動に変換する装置として、チューブ循環方式のボールねじが使用されている。しかし、このようなボールねじは、ボールを循環させる部材として金属製の循環チューブを使用し、この循環チューブの端部に設けたタング部でボールをナットの外部にすくい上げているため、循環チューブのタング部にボールが衝突したときに振動や騒音等が発生するという難点がある。   In a feed mechanism of various industrial machines, a tube circulation type ball screw is used as a device that converts rotational motion into linear motion. However, such a ball screw uses a metal circulation tube as a member for circulating the ball, and scoops the ball out of the nut by a tongue provided at the end of the circulation tube. There is a drawback that vibration and noise are generated when the ball collides with the tongue.

そこで、ボールを循環させる部材として樹脂製のボール循環部材を用い、ねじ軸とナットのボールねじ溝間を転動するボールをボール循環部材のタング部によりボールの中心軌道円と接する接線の方向にすくい上げてナットの外部で循環させる方式（以下、「接線すくい上げ方式」という）のボールねじが提案されている（特許文献１参照）。
特開２００３−２３２４２１号公報 Therefore, a resin ball circulation member is used as a member for circulating the ball, and the ball rolling between the screw shaft and the ball screw groove of the nut is moved in the direction of a tangent line that is in contact with the center track circle of the ball by the tongue portion of the ball circulation member. A ball screw of a method of scooping and circulating outside the nut (hereinafter referred to as “tangential scooping method”) has been proposed (see Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-232421

このようなボールねじは、前述したチューブ循環方式のものと比較して振動や騒音等の発生を抑制することができるが、近年ではボールねじの高速化や耐久寿命の向上が要求されているため、これらの要求を満たすためには、ボール循環部材のタング部の厚さ（ボールねじ溝の長手方向に沿う厚さ）を厚くし、タング部の強度を向上させる必要がある。しかしながら、タング部の厚さを厚くするとナットに形成された循環部材挿入孔の孔径が大きくなり、ナットのボールねじ溝と干渉してしまうため、ボールねじ溝のピッチが小さい場合やボールねじ溝が多条ねじ溝である場合には、タング部の厚さを厚くすることが困難であった。
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、ボールねじ溝のピッチが小さい場合やボールねじ溝が多条ねじ溝である場合でもボール循環部材のタング部の厚さを厚くしてタング部の強度を向上させ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ものである。 Such a ball screw can suppress the occurrence of vibration and noise as compared with the tube circulation type described above, but in recent years, it has been required to increase the speed and durability of the ball screw. In order to satisfy these requirements, it is necessary to increase the thickness of the tongue portion of the ball circulation member (thickness along the longitudinal direction of the ball screw groove) and improve the strength of the tongue portion. However, increasing the thickness of the tongue increases the diameter of the circulating member insertion hole formed in the nut and interferes with the ball screw groove of the nut. Therefore, when the pitch of the ball screw groove is small or the ball screw groove is In the case of a multi-thread screw groove, it has been difficult to increase the thickness of the tongue portion.
The present invention has been made paying attention to such problems, and even when the pitch of the ball screw grooves is small or when the ball screw grooves are multi-threaded grooves, the thickness of the tongue portion of the ball circulation member is reduced. An object of the present invention is to provide a ball screw which can be thickened to improve the strength of the tongue portion.

上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ねじ軸と、このねじ軸の外周面に形成されたボールねじ溝と対向するボールねじ溝を内周面に有するナットと、前記ねじ軸のボールねじ溝と前記ナットのボールねじ溝との間に設けられた多数のボールと、前記ねじ軸またはナットの回転運動に伴って前記ねじ軸とナットのボールねじ溝間を転動するボールを前記ナットの外部で循環させるための樹脂製ボール循環部材とを備え、前記ボール循環部材が前記ねじ軸とナットのボールねじ溝間を転動するボールを該ボールの中心軌道円と接する接線の方向にすくい上げるタング部と、前記ボールを循環させるためのボール戻し通路と、このボール戻し通路の入出口部を形成する一対の戻し通路入出口形成部とを有し、かつ前記ナットが前記戻し通路入出口形成部と嵌合する循環部材挿入孔を有するボールねじであって、前記循環部材挿入孔が前記ボールねじ溝の長手方向に沿って長円形状に形成され、かつ前記ボールねじ溝の長さ方向に沿う前記タング部の厚さが前記ボールの直径に対して１／２以上であることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a screw shaft, a nut having a ball screw groove formed on an outer peripheral surface of the screw shaft and opposed to a ball screw groove on the inner peripheral surface, and A large number of balls provided between the ball screw groove of the screw shaft and the ball screw groove of the nut and roll between the screw shaft and the ball screw groove of the nut in accordance with the rotational movement of the screw shaft or the nut. A resin ball circulating member for circulating the ball outside the nut, and the ball circulating member tangentially contacts the ball that rolls between the screw shaft and the ball screw groove of the nut with the center track circle of the ball A tongue portion scooping up in the direction of the ball, a ball return passage for circulating the ball, and a pair of return passage entrance / exit formation portions forming an entrance / exit portion of the ball return passage, and the nut A ball screw having a circulation member insertion hole to be fitted to the passage entrance / exit forming portion, wherein the circulation member insertion hole is formed in an oval shape along a longitudinal direction of the ball screw groove, and the ball screw groove The thickness of the tongue portion along the length direction is ½ or more of the diameter of the ball.

請求項２記載の発明は、請求項１記載のボールねじにおいて、前記タング部の形状を前記ねじ軸のボールねじ溝とほぼ同形状に形成したことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のボールねじにおいて、前記ねじ軸のボールねじ溝からすくい上げられる前記ボールのすくい上げ点と前記ねじ軸の中心とを通る直線が前記循環部材挿入孔の中心線と交差する角度を４５°〜８０°としたことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載のボールねじにおいて、前記ボール戻し通路は、前記ボールの直径に対して１／２以上の長さを有する直線通路部を両端部に有することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the ball screw according to the first aspect, the shape of the tongue portion is substantially the same as that of the ball screw groove of the screw shaft.
According to a third aspect of the present invention, in the ball screw according to the first or second aspect, a straight line passing through the scooping point of the ball scooped up from the ball screw groove of the screw shaft and the center of the screw shaft is the circulation member insertion hole. The angle intersecting with the center line is 45 ° to 80 °.
According to a fourth aspect of the present invention, in the ball screw according to any one of the first to third aspects, the ball return passage includes a straight passage portion having a length of 1/2 or more with respect to the diameter of the ball. It is characterized by having at both ends.

請求項１記載の発明では、循環部材挿入孔をボールねじ溝の長手方向に沿って長円形状に形成したことで、ボール循環部材のタング部の厚さを厚くしても循環部材挿入孔がボールねじ溝と干渉することを防止できるので、ボールねじ溝のピッチが小さい場合やボールねじ溝が多条ねじ溝である場合でもボール循環部材のタング部の厚さを厚くしてタング部の強度を向上させることができる。また、ボールねじ溝の長さ方向に沿うタング部の厚さをボールの直径に対して１／２以上としたことで、タングの破損を防止し且つボールねじの高速化を図ることができる。   In the first aspect of the present invention, since the circulation member insertion hole is formed in an oval shape along the longitudinal direction of the ball screw groove, the circulation member insertion hole can be formed even if the thickness of the tongue portion of the ball circulation member is increased. Since it can prevent interference with the ball screw groove, even if the pitch of the ball screw groove is small or the ball screw groove is a multi-thread screw groove, the thickness of the tongue of the ball circulation member is increased to increase the strength of the tongue. Can be improved. Further, by setting the thickness of the tongue portion along the length direction of the ball screw groove to be ½ or more of the diameter of the ball, damage to the tongue can be prevented and the speed of the ball screw can be increased.

請求項２記載の発明では、タング部の形状をねじ軸のボールねじ溝とほぼ同形状に形成し、タング部をねじ軸のボールねじ溝と隙間を持って配置することにより、タング部がボールからの圧力を受けて、仮にねじ軸のボールねじ溝に接触しても、面積が広く面圧が低く抑えられるため、タング部の破損を防止することができる。   According to the second aspect of the present invention, the tongue portion is formed into the ball screw groove of the screw shaft so as to have the same shape as the ball screw groove of the screw shaft. Even if it receives the pressure from the screw shaft and comes into contact with the ball screw groove of the screw shaft, since the surface area is large and the surface pressure is kept low, the tongue portion can be prevented from being damaged.

請求項３記載の発明では、ねじ軸のボールねじ溝からすくい上げられるボールのすくい上げ点とねじ軸の中心とを通る直線が循環部材挿入孔の中心線と交差する角度を４５°〜８０°としたことで、ボールの見かけのすくい上げ角度が１０°〜４５°となる。これにより、循環部材挿入孔をナットのボールねじ溝と干渉せずに孔明け加工することができる。   In the invention according to claim 3, the angle at which the straight line passing the scooping point of the ball scooped from the ball screw groove of the screw shaft and the center of the screw shaft intersects the center line of the circulation member insertion hole is set to 45 ° to 80 °. Thus, the apparent scooping angle of the ball is 10 ° to 45 °. Thereby, the circulating member insertion hole can be drilled without interfering with the ball screw groove of the nut.

請求項４記載の発明では、ボール戻し通路の両端部に形成された直線通路部の長さをボールの直径に対して１／２以上としたことで、ボールが不連続（すくい上げ部付近のガタ）部分を直線運動となって移動するため、段差への衝突が少なくなり、騒音を低減することができる。   In the invention according to claim 4, the length of the linear passage portion formed at both ends of the ball return passage is set to 1/2 or more with respect to the diameter of the ball, so that the ball is discontinuous (the backlash near the scooping portion). ) Since the portion moves in a linear motion, the collision with the step is reduced, and noise can be reduced.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明に係るボールねじの一実施形態を図１〜図５に示す。図１において、符号１１はねじ軸、１２はナットを示しており、ねじ軸１１の外周面にはボールねじ溝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ボールねじ溝１４（図２参照）と対向しており、これらの両ボールねじ溝１３，１４間には、転動体としてのボール１５が多数設けられている。これらのボール１５はねじ軸１１またはナット１２の回転運動に伴ってボールねじ溝１３，１４の溝面を転動するようになっており、ナット１２の外周面に形成された平面部１６には、ボールねじ溝１３，１４間を転動するボール１５をナット１２の外部で循環させるための樹脂製ボール循環部材１８が二本のビス１７によって取り付けられている。なお、大径のボールを使用する場合や高速用途に使用されるボールねじの場合は、カバーを兼ねた金属製の押えで樹脂製ボール循環部材１８を固定してもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
One embodiment of a ball screw according to the present invention is shown in FIGS. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a screw shaft, and 12 denotes a nut. A ball screw groove 13 is formed on the outer peripheral surface of the screw shaft 11. The ball screw groove 13 is opposed to a ball screw groove 14 (see FIG. 2) formed on the inner peripheral surface of the nut 12, and a ball 15 as a rolling element is provided between these ball screw grooves 13, 14. Many are provided. These balls 15 roll on the groove surfaces of the ball screw grooves 13 and 14 in accordance with the rotational movement of the screw shaft 11 or the nut 12, and the flat portion 16 formed on the outer peripheral surface of the nut 12 includes A resin ball circulating member 18 for circulating the ball 15 rolling between the ball screw grooves 13 and 14 outside the nut 12 is attached by two screws 17. In the case of using a large-diameter ball or a ball screw used for high-speed applications, the resin ball circulating member 18 may be fixed with a metal presser that also serves as a cover.

ボール循環部材１８はボール戻し通路１８１（図２参照）と、このボール戻し通路１８１の入出口部を形成する一対の戻し通路入出口形成部１８２（図３参照）とを有しており、ボールねじ溝１３，１４間を転動したボール１５はボール循環部材１８のボール戻し通路１８１を通って元の位置に戻るようになっている。
また、ボール循環部材１８は、ボールねじ溝１３，１４間を転動するボール１５をその中心軌道円Ｃ（図２参照）と接する接線の方向にすくい上げる一対のタング部１８３（図３参照）を有している。このタング部１８３はねじ軸側ボールねじ溝１３との間に間隙が形成されるように戻し通路入出口形成部１８２の先端部に設けられており、ボールねじ溝１４の長手方向に沿うタング部１８３の厚さｔ（図３参照）は、ボール１５の直径に対して１／２以上となっている。また、タング部１８３はその幅方向に沿う断面形状がねじ軸１１のボールねじ溝１３とほぼ同形状に形成され、ボールねじ溝１３と隙間を持って配置されている。 The ball circulation member 18 includes a ball return passage 181 (see FIG. 2) and a pair of return passage entry / exit formation portions 182 (see FIG. 3) that form an entrance / exit portion of the ball return passage 181. The ball 15 that has rolled between the screw grooves 13 and 14 returns to the original position through the ball return passage 181 of the ball circulation member 18.
Further, the ball circulation member 18 includes a pair of tongues 183 (see FIG. 3) that scoops up the ball 15 rolling between the ball screw grooves 13 and 14 in the direction of a tangent line in contact with the central orbit circle C (see FIG. 2). Have. The tongue portion 183 is provided at the tip of the return passage entry / exit formation portion 182 so that a gap is formed between the tongue portion 183 and the screw shaft side ball screw groove 13, and the tongue portion along the longitudinal direction of the ball screw groove 14 The thickness t (see FIG. 3) of 183 is ½ or more of the diameter of the ball 15. Further, the tongue portion 183 has a cross-sectional shape along the width direction substantially the same as the ball screw groove 13 of the screw shaft 11 and is disposed with a gap with the ball screw groove 13.

ナット１２はボール循環部材１８の戻し通路入出口形成部１８２と嵌合する循環部材挿入孔１９ａ，１９ｂ（図５参照）を有しており、これらの循環部材挿入孔１９ａ，１９ｂは、ボールねじ溝１４との干渉を避けるために、ボールねじ溝１４の長手方向に沿って長円形状に形成されている。
ボール１５は図２に示すボールすくい上げ点Ｐでねじ軸１１のボールねじ溝１３からすくい上げられるようになっており、このボールすくい上げ点Ｐとねじ軸１１の中心１１ｏとを通る直線Ａは、循環部材挿入孔１９ａ，１９ｂの中心線ＣＬとα＝４５°〜８０°の角度で交差している。 The nut 12 has circulation member insertion holes 19a and 19b (see FIG. 5) that fit into the return passage inlet / outlet forming portion 182 of the ball circulation member 18, and these circulation member insertion holes 19a and 19b are formed by ball screws. In order to avoid interference with the groove 14, it is formed in an oval shape along the longitudinal direction of the ball screw groove 14.
The ball 15 is scooped up from the ball screw groove 13 of the screw shaft 11 at a ball scooping point P shown in FIG. 2, and a straight line A passing through the ball scooping point P and the center 11o of the screw shaft 11 is a circulating member. It intersects with the center line CL of the insertion holes 19a and 19b at an angle of α = 45 ° to 80 °.

ボール戻し通路１８１は両端部分に直線通路部１８１ａ（図３参照）を有しており、この直線通路部１８１ａの長さＬはボール１５の直径に対して１／２以上となっている。
なお、ボール循環部材１８は二つの樹脂成形部材２０（図３参照）から形成され、各樹脂成形部材２０には、ボール戻し通路１８１を形成するボール戻し通路形成溝２１が設けられている。 The ball return passage 181 has straight passage portions 181 a (see FIG. 3) at both ends, and the length L of the straight passage portion 181 a is ½ or more of the diameter of the ball 15.
The ball circulation member 18 is formed of two resin molded members 20 (see FIG. 3), and each resin molded member 20 is provided with a ball return passage forming groove 21 that forms a ball return passage 181.

このように構成されるボールねじでは、循環部材挿入孔１９ａ，１９ｂがボールねじ溝１４の長手方向に沿って長円形状に形成されているため、ボール循環部材１８のタング部１８３の厚さを厚くしても循環部材挿入孔１９ａ，１９ｂがボールねじ溝１４と干渉することを防止できる。したがって、ボールねじ溝１４のピッチが小さい場合やボールねじ溝１４が多条ねじ溝である場合でもボール循環部材１８のタング部１８３の厚さを厚くしてタング部１８３の強度を向上させることができ、ボールねじの高速化および耐久寿命の向上を図ることができる。
また、上述した実施形態ではボールねじ溝１４の長手方向に沿うタング部１８３の厚さｔをボール１５の直径に対して１／２以上としたことで、タングの破損を防止し且つボールねじの高速化を図ることができる。 In the ball screw configured as described above, since the circulation member insertion holes 19a and 19b are formed in an oval shape along the longitudinal direction of the ball screw groove 14, the thickness of the tongue 183 of the ball circulation member 18 is reduced. Even if the thickness is increased, the circulation member insertion holes 19a and 19b can be prevented from interfering with the ball screw groove 14. Accordingly, even when the pitch of the ball screw grooves 14 is small or when the ball screw grooves 14 are multi-threaded grooves, it is possible to increase the strength of the tongue portions 183 by increasing the thickness of the tongue portions 183 of the ball circulation member 18. It is possible to increase the speed and durability of the ball screw.
Further, in the above-described embodiment, the thickness t of the tongue portion 183 along the longitudinal direction of the ball screw groove 14 is set to 1/2 or more with respect to the diameter of the ball 15 to prevent the tongue from being damaged and The speed can be increased.

図６に、タング部の厚さｔがｔ＝0.1Ｄa（Ｄa：ボール直径），0.2Ｄa，0.3Ｄa，0.4Ｄa，のボールねじ（軸径63mm、リード16mm）を使用して、タング部先端の疵の深さをボールねじ回転速度：3200min-1、ナット走行距離：１kmの試験条件で測定したときの結果を示す。
図６の試験結果から、ボールねじの回転速度が高速でタング部の厚さが薄い場合は、タング部の先端に疵が発生した。一方、タング部の厚さが厚い場合はタング部の先端に疵が発生し難くなり、タング部の厚さｔがｔ＝0.5Ｄａ以上になると、タング部の先端に疵がほとんど発生しないことが判明した。これは、タング部の厚さが厚くなるに従ってタング部の強度が向上し、ねじ軸などに接触したときにタング部が広い面積で接触するため、疵などの影響が出難いためと考えられる。通常の回転速度（例えば1600min-1）では、タング部の厚さｔが0.2mm程度から疵も見られなかった。 Fig. 6 shows the use of a ball screw (shaft diameter: 63 mm, lead: 16 mm) with a tongue t thickness of t = 0.1 Da (Da: ball diameter), 0.2 Da, 0.3 Da, 0.4 Da. The results are shown when the depth of the wrinkles was measured under the test conditions of ball screw rotation speed: 3200 min -1 and nut travel distance: 1 km.
From the test results of FIG. 6, when the rotation speed of the ball screw was high and the tongue portion was thin, wrinkles occurred at the tip of the tongue portion. On the other hand, when the tongue portion is thick, wrinkles are unlikely to occur at the end of the tongue portion. When the thickness t of the tongue portion is t = 0.5 Da or more, wrinkles are hardly generated at the end of the tongue portion. found. This is presumably because the strength of the tongue portion improves as the thickness of the tongue portion increases, and the tongue portion comes into contact with a wide area when contacting the screw shaft or the like, so that the influence of wrinkles and the like is difficult to occur. At a normal rotation speed (for example, 1600 min −1 ), no wrinkles were observed since the thickness t of the tongue portion was about 0.2 mm.

上述した通り、高速での使用による循環部品の振動などによって、あるいは偏荷重によるボールの詰まりなどによって稀ではあるが、タング先端がねじ軸に競る可能性がある。このとき、タング形状をねじ軸のボールねじ溝とほぼ同形状とし、さらにタングの厚さｔを大きくとることにより、樹脂と鉄とが接触した場合のダメージを小さくすることができる。   As described above, the tip of the tongue may compete with the screw shaft, although it is rare due to vibration of circulating parts due to use at high speed or clogging of the ball due to uneven load. At this time, by making the tongue shape substantially the same shape as the ball screw groove of the screw shaft and further increasing the thickness t of the tongue, it is possible to reduce damage when the resin and iron come into contact with each other.

さらに、上述した実施形態では、タング部１８３の形状をねじ軸１１のボールねじ溝１３とほぼ同形状に形成し、タング部１８３をねじ軸１１のボールねじ溝１３と隙間を持って配置することにより、タング部１８３がボール１５からの圧力を受けて、仮にねじ軸１１のボールねじ溝１３に接触しても、面積が広く面圧が低く抑えられるため、タング部１８３の破損を防止することができる。また、タング部１８３がねじ軸１１に接触した場合のダメージを小さくすることができる。   Furthermore, in the embodiment described above, the shape of the tongue portion 183 is formed to be substantially the same shape as the ball screw groove 13 of the screw shaft 11, and the tongue portion 183 is disposed with a gap from the ball screw groove 13 of the screw shaft 11. Therefore, even if the tongue portion 183 receives pressure from the ball 15 and comes into contact with the ball screw groove 13 of the screw shaft 11, the surface area is large and the surface pressure is kept low, so that the tongue portion 183 is prevented from being damaged. Can do. Further, damage when the tongue portion 183 contacts the screw shaft 11 can be reduced.

また、ボール１５のボールすくい上げ点Ｐとねじ軸１１の中心１１ｏとを通る直線Ａが循環部材挿入孔１９ａ，１９ｂの中心線ＣＬと交差する角度αを４５°〜８０°としたことで、ボール１５の見かけのすくい上げ角度γがγ＝１０°〜４５°となる。これにより、循環部材挿入孔１９ａ，１９ｂをナット１２のボールねじ溝１４と干渉せずに孔明け加工することができる。この場合、タング部の長さも長円形状であれば、長くとれることになる。   Further, the angle α at which the straight line A passing through the ball scooping point P of the ball 15 and the center 11o of the screw shaft 11 intersects the center line CL of the circulation member insertion holes 19a and 19b is set to 45 ° to 80 °. The apparent scooping angle γ of 15 is γ = 10 ° to 45 °. Thereby, the circulating member insertion holes 19a and 19b can be drilled without interfering with the ball screw groove 14 of the nut 12. In this case, if the length of the tongue portion is also oval, it can be taken longer.

見かけのすくい上げ角度（ねじ軸の中心を通り、循環部材挿入孔の中心線と直交する直線と、ボールすくい上げ点とねじ軸中心を通る直線との角度）が２０°以上であれば、現在使用されているボールねじ（特に、射出成形機用途などの大ボール径）で、循環部材挿入孔をナットのボールねじ溝と干渉しないで孔明け加工することができる。それ以下であると、ナットのボールねじ溝と干渉し、ナットやボール循環部材の肉厚を十分な肉厚に確保することが困難となる。また、見かけのすくい上げ角度が４５°以上になると、上方への変換角度が大きくなるため、ボール循環経路として成り立ち難い。このため、長円形状の循環部材挿入孔をナットのボールねじ溝と干渉しないで孔明け加工するためには、１０°〜４５°の見かけのすくい上げ角度が必要となる。循環部材挿入孔を長円形状とし、長円形状全体をタング部とすることで、タング部の強度を高めることができる。樹脂材の引けなどの影響でタング部の厚さを厚くできない場合は、肉盗みを設けてもよいが、タング部の形状をリブ形状として、タング部の厚さを確保することが望ましい。   If the apparent scooping angle (angle between the straight line passing through the center of the screw shaft and perpendicular to the center line of the circulation member insertion hole and the ball scooping point and the straight line passing through the center of the screw shaft) is 20 ° or more, it is currently used. The circulating member insertion hole can be drilled without interfering with the ball screw groove of the nut with a ball screw (in particular, a large ball diameter for an injection molding machine or the like). If it is less than that, it will interfere with the ball screw groove of the nut, and it will be difficult to ensure a sufficient thickness of the nut and the ball circulating member. Further, when the apparent scooping angle is 45 ° or more, the upward conversion angle becomes large, so that it is difficult to establish a ball circulation path. For this reason, an apparent scooping angle of 10 ° to 45 ° is required in order to drill the oval circulation member insertion hole without interfering with the ball screw groove of the nut. By making the circulation member insertion hole into an oval shape and making the entire oval shape into a tongue portion, the strength of the tongue portion can be increased. When the thickness of the tongue portion cannot be increased due to the effect of resin material shrinkage or the like, it is possible to provide meat stealing, but it is desirable to secure the thickness of the tongue portion by making the shape of the tongue portion a rib shape.

さらにまた、ボール戻し通路１８１の両端部分に形成された直線通路部１８１ａの長さＬをボール１５の直径に対して１／２以上としたことで、ボール１５が不連続（すくい上げ部付近のガタ）部分を直線運動となってボールが移動するため、段差への衝突が少なくなり、騒音を低減することができる。   Furthermore, since the length L of the linear passage portion 181a formed at both ends of the ball return passage 181 is set to 1/2 or more with respect to the diameter of the ball 15, the ball 15 is discontinuous (the backlash around the scooping portion). ) Since the ball moves in a linear motion, the collision with the step is reduced and noise can be reduced.

すなわち、ボールねじの場合、接線すくい上げであっても負荷圏（ねじ軸とナットのボールねじ溝に囲まれた領域）から循環経路（循環部品内）に入るとき、部品間のつなぎ目がどうしても発生する。接線すくい上げの場合、タングへの衝突は入射角が０°に近く、衝突力は小さいが、ねじ軸のボールねじ溝からタング先端へ乗り移る時、段差としては存在する。接線すくい上げの場合、すくい上げポイント後、できるだけ長く直線区間があったほうが望ましいが、循環部品は反対側へボールを返すことが目的であり、ボールねじとしての外形寸法も必要以上に大きくできないため、あまり長い直線経路は取れない。しかし、接線すくい上げの効果を出すためには、段差の存在する範囲（タングが先端部を乗り越えるまで）は、最低限直線経路で設計する必要がある。提案する接線すくい上げの場合、タングの先端はすくい上げポイントからボール径の０．５倍程度の位置に存在する。このため、最低限、ストレート部をボール径の０．５倍以上にすることが最低限必要条件である。
なお、本発明は上述した実施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で種々の変更が実施可能である。 In other words, in the case of a ball screw, even when tangential scooping is performed, a joint between parts is inevitably generated when entering the circulation path (within the circulation part) from the load zone (the area surrounded by the ball screw groove of the screw shaft and nut). . In the case of tangential scooping, the collision with the tongue has an incident angle close to 0 ° and the collision force is small, but there is a step when moving from the ball screw groove of the screw shaft to the tip of the tongue. In the case of tangential scooping, it is desirable to have a straight section as long as possible after the scooping point, but the purpose of circulating parts is to return the ball to the opposite side, and the external dimensions as a ball screw cannot be increased more than necessary, so it is not much A long straight path cannot be taken. However, in order to produce a tangential scooping effect, it is necessary to design a range where there is a step (until the tongue goes over the tip) with a straight path. In the case of the proposed tangential scooping, the tip of the tongue is located about 0.5 times the ball diameter from the scooping point. For this reason, it is a minimum requirement that the straight portion is at least 0.5 times the ball diameter.
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various change can be implemented in the range which does not deviate from the summary of this invention.

本発明の一実施形態に係るボールねじの平面図である。It is a top view of the ball screw concerning one embodiment of the present invention. 図１のII−II断面図である。It is II-II sectional drawing of FIG. 図１に示す樹脂製ボール循環部材の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the resin ball circulation member shown in FIG. 1. 図３の樹脂製ボール循環部材に形成されたボール戻し通路を示す図である。It is a figure which shows the ball | bowl return channel | path formed in the resin-made ball circulation members of FIG. 図１に示すナットの平面図である。It is a top view of the nut shown in FIG. タング部の厚さとタング部先端の疵の深さとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the thickness of a tongue part, and the depth of the ridge of a tongue part front-end | tip.

符号の説明Explanation of symbols

１１ ねじ軸
１２ ナット
１３，１４ ボールねじ溝
１５ ボール
１７ ビス
１８ ボール循環部材
１８１ ボール戻し通路
１８１ａ 直線通路部
１８２ 戻し通路入出口形成部
１８３ タング部
１９ａ，１９ｂ 循環部材挿入孔 11 Screw shaft 12 Nut 13, 14 Ball screw groove 15 Ball 17 Screw 18 Ball circulation member 181 Ball return passage 181a Straight passage portion 182 Return passage entry / exit formation portion 183 Tongue portion 19a, 19b Circulation member insertion hole

Claims (4)

ねじ軸と、このねじ軸の外周面に形成されたボールねじ溝と対向するボールねじ溝を内周面に有するナットと、前記ねじ軸のボールねじ溝と前記ナットのボールねじ溝との間に設けられた多数のボールと、前記ねじ軸またはナットの回転運動に伴って前記ねじ軸とナットのボールねじ溝間を転動するボールを前記ナットの外部で循環させるための樹脂製ボール循環部材とを備え、前記ボール循環部材が前記ねじ軸とナットのボールねじ溝間を転動するボールを該ボールの中心軌道円と接する接線の方向にすくい上げるタング部と、前記ボールを循環させるためのボール戻し通路と、このボール戻し通路の入出口部を形成する一対の戻し通路入出口形成部とを有し、かつ前記ナットが前記戻し通路入出口形成部と嵌合する循環部材挿入孔を有するボールねじであって、
前記循環部材挿入孔が前記ボールねじ溝の長手方向に沿って長円形状に形成され、かつ前記ボールねじ溝の長さ方向に沿う前記タング部の厚さが前記ボールの直径に対して１／２以上であることを特徴とするボールねじ。 A screw shaft, a nut having a ball screw groove opposed to a ball screw groove formed on an outer peripheral surface of the screw shaft on an inner peripheral surface, and a ball screw groove of the screw shaft and a ball screw groove of the nut. A number of balls provided, and a resin ball circulating member for circulating outside the nut a ball that rolls between the screw shaft and the ball screw groove of the nut as the screw shaft or nut rotates. A tongue portion for scooping a ball rolling between the screw shaft and the ball screw groove of the nut in a tangential direction in contact with the center orbit circle of the ball, and a ball return for circulating the ball A passage and a pair of return passage entrance / exit forming portions forming an entrance / exit portion of the ball return passage, and the nut has a circulation member insertion hole for fitting with the return passage entrance / exit formation portion A ball screw,
The circulation member insertion hole is formed in an oval shape along the longitudinal direction of the ball screw groove, and the thickness of the tongue portion along the length direction of the ball screw groove is 1 / of the diameter of the ball. A ball screw characterized by being 2 or more. 前記タング部の形状を前記ねじ軸のボールねじ溝とほぼ同形状に形成したことを特徴とする請求項１記載のボールねじ。   2. The ball screw according to claim 1, wherein the tongue portion is formed to have substantially the same shape as the ball screw groove of the screw shaft. 前記ねじ軸のボールねじ溝からすくい上げられる前記ボールのすくい上げ点と前記ねじ軸の中心とを通る直線が前記循環部材挿入孔の中心線と交差する角度を４５°〜８０°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。   The angle at which the straight line passing the scooping point of the ball scooped up from the ball screw groove of the screw shaft and the center of the screw shaft intersects the center line of the circulation member insertion hole is 45 ° to 80 °, The ball screw according to claim 1 or 2. 前記ボール戻し通路は、前記ボールの直径に対して１／２以上の長さを有する直線通路部を両端部に有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のボールねじ。   The ball screw according to any one of claims 1 to 3, wherein the ball return passage has a straight passage portion having a length of 1/2 or more with respect to a diameter of the ball at both ends.
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