JP2007040490A - Ball screw device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ボールねじ装置に関するもので、一般産業用機械に使用できるほか、車両用の変速装置の動力操作機構等に使用することができるボールねじ装置に関する。 The present invention relates to a ball screw device, and more particularly to a ball screw device that can be used for a general industrial machine and a power operating mechanism of a transmission for a vehicle.
ボールねじ装置による被駆動体の駆動方式には、ねじ軸を回転し、ねじ軸に螺合するナットをねじ軸方向に移動させて被駆動体を駆動する駆動方式が広く利用されている。この構成では、ナットの直線運動をそのまま被駆動体の直線運動として利用することが一般的であるが、前記ナットの直線運動を一旦揺動アームの揺動運動に変換し、揺動アームの揺動運動を再び回転運動に変換して被駆動体を駆動する駆動方式も利用されている(特許文献1参照)。 As a driving method of a driven body by a ball screw device, a driving system that drives a driven body by rotating a screw shaft and moving a nut screwed to the screw shaft in the screw shaft direction is widely used. In this configuration, the linear motion of the nut is generally used as it is as the linear motion of the driven body. However, the linear motion of the nut is once converted into the swing motion of the swing arm, and the swing arm swings. A drive system is also used in which a dynamic motion is converted into a rotational motion again to drive a driven body (see Patent Document 1).
図5乃至図7は、上記した従来のボールねじ装置を使用した車両用変速機をモータを動力として操作する変速機用電動駆動装置(以下、駆動装置という)100を説明する図で、図5は駆動装置100の配置を説明する図、図6は車両用変速装置の操作レバーのシフトパターンの一例、図7は図5のA−A線に添った断面図である。
FIGS. 5 to 7 are diagrams for explaining an electric drive device for transmission (hereinafter referred to as a drive device) 100 that operates a vehicle transmission using the above-described conventional ball screw device using a motor as power. FIG. 6 is a view for explaining the arrangement of the
まず、全体の構成の概略を説明する。駆動装置100は、図5に示すように、車両用変速装置のケース103の上に設置され、車両用変速装置の操作レバーが図7で符号108で示す駆動ピンに連結され、駆動ピン108が図6に示すシフトパターンに従って移動して車両用変速装置のギアの切換を行なうように構成されている。
First, an outline of the overall configuration will be described. As shown in FIG. 5, the
駆動装置100は主ハウジング104と副ハウジング105から構成される(図5参照)。図7において、主ハウジング104の内部には、切換シャフト107がシフトスリーブ112の内部に同軸に配置されており、切換シャフト107は軸方向及び軸心の回りに回転自在に支持されている。また、切換シャフト107には駆動ピン108が設けられており、主ハウジング104の外部に突出している。
The
切換シャフト107の図7で右側には雄セレーション111が形成され、シフトスリーブ112の雌セレーション113を介してシフトスリーブ112の一端に結合され、シフトスリーブ112の回転は前記したセレーション結合を介して切換シャフト107に伝達される。
A
また、切換シャフト107の図7で右側は、切換シャフト107と同心の円弧状ラック116が形成されており、シフトスリーブ112に形成された開口部119において、モータ109(図5参照)で駆動されるピニオン117と噛合しており、切換シャフト107はラック116に噛合するピニオン117の回転により軸方向左右に移動する。
In addition, an arc-
シフトスリーブ112には、ラック116とピニオン117とが噛合する開口部119の付近の左右に2つの揺動アーム122が設けられており、揺動アーム122の先端付近には、ボールねじ機構123のナット128がピン129を介して揺動可能に取り付けられている。ピン129が保持される揺動アーム122の保持孔130は後述する理由から細長孔に形成されている。
The
ナット128はモータ110(図5参照)で駆動されるボールねじ軸124に螺合しており、ボールねじ軸124の回転によりナット128はボールねじ軸124の軸方向(図7では紙面に垂直方向)に移動し、揺動アーム122を介して切換シャフト107と同軸に配置されているシフトスリーブ112をその軸心の回りに揺動させる。
The
以上の構成により、モータ109(図5参照)を駆動すると、ピニオン117、ラック116を経て切換シャフト107は軸方向に移動して駆動ピン108をセレクト方向(図6で中立位置Nを通る水平方向)に移動し、車両用変速装置のシフトレバーはギア切換段選択位置に移動し、駆動ピン108に連結される車両用変速装置のシフトレバーによるギア切換段の選択が行われる。
With the above configuration, when the motor 109 (see FIG. 5) is driven, the
次に、モータ110(図5参照)を駆動すると、揺動アーム122はボールねじ軸124、ナット128、揺動アーム122を介してその軸心回りに揺動し、駆動ピン108に連結される車両用変速装置のシフトレバーを、先に選択されたギア切換段のギアを噛合位置に設定する。
Next, when the motor 110 (see FIG. 5) is driven, the
上記した構成では、ナット128がボールねじ軸124の軸方向に移動して揺動アーム122を介してシフトスリーブ112を、その軸心(切換シャフト107の軸心と同じ)の回りに揺動させると、ナットの軸心とシフトスリーブの軸心との間隔が変動するから、ナット取り付け用ピン129を保持する揺動アーム122に設けられている保持孔130は、上記した間隔の変動に対応できるように、図7で上下方向に細長い細長孔に形成されている。
上記したような、ナットの軸心とシフトスリーブの軸心との間隔の変動をシフトスリーブに設けた細長孔で解決することは、大きな負荷を扱う場合には構造上必ずしも望ましくない。そこで、以下説明するような構成が提案されるが、なお、ナットが揺動アームに作用する作用点のずれが発生し、ボールねじ装置の寿命を短縮させる不都合があった。以下、その構成と解決しようとする課題について説明する。 It is not always desirable in terms of the structure to handle a large load when the variation of the gap between the nut axis and the shift sleeve axis as described above is solved by the elongated hole provided in the shift sleeve. Thus, a configuration as described below is proposed, but there is a disadvantage in that the operating point where the nut acts on the oscillating arm is deviated and the life of the ball screw device is shortened. Hereinafter, the configuration and problems to be solved will be described.
図8及び図9は、上記した提案された変速機用電動駆動装置の揺動アームとボールねじとから構成される駆動機構を説明する図で、図8は駆動機構の一部を断面で示した正面図、図9(a)は図8の駆動機構においてナットが右側に移動した状態を示した正面図、図9(b)は、ナットが右側に移動して揺動アームが傾斜したときの先端部の状態を説明する図である。 FIG. 8 and FIG. 9 are diagrams for explaining a drive mechanism composed of a swing arm and a ball screw of the proposed electric drive device for transmission, and FIG. 8 shows a part of the drive mechanism in cross section. FIG. 9A is a front view showing a state in which the nut is moved to the right side in the drive mechanism of FIG. 8, and FIG. 9B is a view when the nut is moved to the right side and the swing arm is inclined. It is a figure explaining the state of the front-end | tip part.
図8において、駆動機構のボールねじ軸203は、ハウジング200に保持されたボールベアリング202により回転自在に支持され、ボールねじ軸203の一端は減速歯車装置204を介してモータ205に接続されている。モータ205の回転によりボールねじ軸203が回転すると、ボールねじ軸203に螺合しているナット210が軸方向に移動する。なお、ボールねじ軸203とナット210から構成されるボールねじ機構そのものは従来公知のボールねじ機構と変らない。
In FIG. 8, the
ナット210は、螺合するボールねじ軸203の左右(図1で実線で示された側(手前側)及び実線で示された側と反対側(裏側))のそれぞれの外側縁にガイド210c、210dを備えた幅Lの溝(すり割)210a及び210bが形成されている。
The
揺動アーム220及び221は、一方の端部が上記したようにナット210の溝210a、210bに嵌合する略円板状の先端部220a、221aに形成され、略円板状の先端部220a及び221aの直径は溝(すり割)210a及び210bの幅Lに等しく形成されているから、溝210aには揺動アーム220の略円板状の先端部220aがガイド210cに添って緩みなく嵌合し、溝210bには揺動アーム221の略円板状の先端部221aがガイド210dに添って緩みなく嵌合する。
As described above, the
揺動アーム220及び221の他方の端部は、被駆動軸であるシフトスリーブ230に固定結合されており、揺動アーム220及び221が揺動しても、被駆動軸であるシフトスリーブ230の軸心は移動せず、揺動アーム220及び221はシフトスリーブ230の軸心の回りに回動するように構成されている。
The other ends of the
以上説明した駆動機構の動作を説明する。揺動アーム220とナット210の溝210aの関係と、揺動アーム221とナット210の溝210bの関係は同じであるから、以下の説明では、揺動アーム220とナット210の溝210aの関係についてのみ説明する。
The operation of the drive mechanism described above will be described. Since the relationship between the
上記した図8では、駆動機構の揺動アーム220が中立位置、即ちボールねじ軸203の軸心に対して揺動アーム220の中心軸が垂直な位置にある状態を示している。この状態では、揺動アーム220の先端部220aとナット210の溝210aのガイド210cとの接触点Pは、ボールねじ軸203の軸心を含む平面上のP1、P2にあり、ボールねじ軸203には格別の反力は作用しない。
FIG. 8 described above shows a state where the
図8に示す状態から、ボールねじ軸203の回転によりナット210が右側に移動すると図9(a)に示す状態になる。揺動アーム220の先端部220aは溝210aの内部で回転(ここでは反時計方向に方向30°回転)して傾斜するが、揺動アーム220の他方の端部220eは軸心の移動しないシフトスリーブ230に固定されているので、揺動アーム220の傾斜は、揺動アーム220の先端部220aをシフトスリーブ230側(図9(a)で上側)に移動させる結果となり、揺動アーム220の先端部220aとナット210の溝210aのガイド210cとの接触点はP1、P2からP3、P4に移動し、ナット210が揺動アーム220に作用する作用点Pにずれが発生する。この作用点Pのずれの大きさを移動量d0 とする。
When the
この作用点Pのずれにより、図9の(b)に示すように、ナット210には、接触点に作用する軸方向の力Fに移動量d0 が乗算された回転モーメントM(M=F×d0 )が作用する。この結果、ボールねじ内部に装填されているボールへ均等な軸方向力が作用しなくなり、ボールねじ軸、或いはナットのボール転動面に部分的に大きな面圧を作用させることになる。大きな面圧の発生は、ボールねじの転がり疲労を促進させ、ボールねじ装置の寿命を短縮させるという不都合が生じる。
Due to the deviation of the action point P, as shown in FIG. 9B, the
このような、ナット210に作用する回転モーメントM(M=F×d0 )を極力小さくするには、揺動アーム220の先端部220aとナット210の溝210aのガイド210cとの接触点Pのボールねじ軸からの移動量d0 を小さくすればよい。
In order to reduce the rotational moment M (M = F × d0) acting on the
この発明は、上記した不都合を解決し、揺動アームの作用点のずれの発生を防止してボールねじ装置の寿命を長く維持させ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ものである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a ball screw device that solves the above-mentioned disadvantages and prevents the occurrence of deviation of the operating point of the swing arm and can maintain the long life of the ball screw device. is there.
この発明は上記課題を解決するもので、請求項1の発明は、ねじ軸と、該ねじ軸に螺合するナットと、前記ねじ軸とナットとの間に形成されたボール循環路を循環移動する複数個のボールとから構成されるボールねじ機構と、一端が被駆動軸に固定され、他端が回転角に関係なく所定の一定幅となる定幅パターンに形成された先端部を備え、当該定幅パターンの先端部が前記ナットの外側縁に形成された溝に揺動自在に嵌合する揺動アームとから構成され、前記ねじ軸の回転運動をナットの直線運動に変換し、さらに前記ナットの直線運動を前記揺動アームを介して前記被駆動軸の揺動運動に変換するボールねじ装置である。
The present invention solves the above-mentioned problems, and the invention of
そして、前記アームの先端部に形成された定幅パターンは、正三角形の頂点を中心とする3つの所定半径の円弧から形成される略三角形状のパターンとするとよい。 The constant width pattern formed at the tip of the arm is preferably a substantially triangular pattern formed from three arcs of a predetermined radius centered on the apex of the regular triangle.
この場合、前記略三角形状のパターンの頂点の1つは、アームの中心軸と直角に交差する線上にあるものとするとよい。 In this case, one of the vertices of the substantially triangular pattern may be on a line that intersects the central axis of the arm at a right angle.
また、前記ナットの外側縁に形成された溝は、ねじ軸の軸心と直交する方向に延びる溝であり、前記揺動アームは前記溝に嵌合してねじ軸の軸心と直交する方向に移動可能である。 The groove formed in the outer edge of the nut is a groove extending in a direction perpendicular to the axis of the screw shaft, and the swing arm is fitted in the groove and orthogonal to the axis of the screw shaft. Can be moved to.
また、前記被駆動軸は、前記ねじ軸の軸心と直交する方向に延びる軸心の回りに揺動する軸である。 The driven shaft is a shaft that swings about an axis extending in a direction orthogonal to the axis of the screw shaft.
この発明によれば、被駆動軸の軸心の回りに揺動する揺動アームの先端部が定幅パターンに形成されているので、揺動アームの先端部がボールねじ軸に螺合するナットの外側縁に形成された溝に嵌合してナットの直線運動により揺動アームが傾斜しても、揺動アームの先端部(定幅パターン、疑似三角形状のパターン)と前記ナット外側縁の溝との接触点はボールねじ軸の中心軸を含む平面から僅かに上下方向に移動するだけで、ボールねじ軸に螺合するナットのボール循環路に悪影響を与えるような大きな回転モーメントが発生することはない。この構成により、簡単な構成で寿命の長いボールねじ装置を提供することができる。 According to the present invention, since the tip of the swing arm that swings around the axis of the driven shaft is formed in a constant width pattern, the nut with which the tip of the swing arm is screwed onto the ball screw shaft Even if the swing arm is tilted by the linear movement of the nut by fitting in the groove formed on the outer edge of the nut, the tip of the swing arm (constant width pattern, pseudo-triangle pattern) and the nut outer edge The contact point with the groove slightly moves up and down from the plane including the central axis of the ball screw shaft, and a large rotational moment is generated that adversely affects the ball circulation path of the nut screwed into the ball screw shaft. There is nothing. With this configuration, it is possible to provide a ball screw device with a simple configuration and a long lifetime.
以下、この発明の実施の形態について説明する。図1及び図2は、この発明の実施の形態の揺動アームとボールねじ機構から構成されるボールねじ装置を説明する図で、先に図8及び図9を参照して説明した駆動機構を改良したものである。 Embodiments of the present invention will be described below. FIGS. 1 and 2 are views for explaining a ball screw device including a swing arm and a ball screw mechanism according to an embodiment of the present invention. The drive mechanism described above with reference to FIGS. It is an improvement.
図1(a)はボールねじ装置10の揺動アーム21がボールねじ機構11のボールねじ軸12に対して垂直の位置にある状態を示す正面図、図1(b)は図1(a)のD−D線に沿って切断したボールねじ機構11のナット13を上からみた断面図である。
FIG. 1A is a front view showing a state in which the
また、図2(a)はボールねじ機構11のナット13が右方向に移動したときの状態を示す正面図、図2(b)はナット13が右側に移動して揺動アーム21が傾斜したときの先端部の状態を説明する図である。
2A is a front view showing a state when the
図1及び図2において、ボールねじ機構11のボールねじ軸12は、ハウジング19に保持されたボールベアリング14、15により回転自在に支持され、ボールねじ軸12の一端は、減速歯車機構17を経てモータ18に接続されている。モータ18の回転により減速歯車機構17を経てボールねじ軸12が回転すると、ボールねじ軸12に螺合しているナット13が軸方向に移動する。ボールねじ機構11自体は、従来公知のボールねじ機構と変らない。
1 and 2, the
ナット13は、螺合するボールねじ軸12の軸心からみて左側(図1で実線で示された側、手前側)の外側縁に、ボールねじ軸12の軸心に対して垂直方向に延びるガイド13c、13dを備えた溝(すり割)13aが形成されており、溝13aには、後述する揺動アーム21の先端部21aが緩みなく、且つ回動及びボールねじ軸12の軸心に対して垂直方向に摺動可能に嵌合している。なお、先端部21aの形状は定幅パターンと呼ばれる形状で、ここでは疑似三角形状のパターンである。
The
同様にナット13は、螺合するボールねじ軸12の軸心からみて右側(図1で実線で示された側と反対側、裏側)に、ボールねじ軸12の軸心に対して垂直方向に延びるガイド13e、13fを備えた溝(すり割)13bが形成されており、溝13bには、後述する揺動アーム22の先端部22aが緩みなく、且つ回動及びボールねじ軸12の軸心に対して垂直方向に摺動可能に嵌合している。なお、先端部22aの形状も先端部21aと同じく定幅パターン(疑似三角形状のパターン)である。
Similarly, the
揺動アーム21と揺動アーム22とは、被駆動軸23(図8で説明した構成のシフトスリーブ230に相当)に固定結合され、被駆動軸23の軸心は移動せず、揺動アーム21及び22は被駆動軸23の軸心の回りに回動するように構成されている。
The
上記した溝13aと揺動アーム21の疑似三角形状の先端部21aとの嵌合状態と、溝13bと揺動アーム22の定幅パターン(疑似三角形状のパターン)の先端部22aとの嵌合状態とは、ボールねじ軸12の軸心に対して左右対称の構成であるから、以下、図1、図2に実線で示された溝13aと揺動アーム21の定幅パターン(疑似三角形状のパターン)の先端部21aとが嵌合した構成により説明する。
The fitting state between the
図1(a)は、ナット13がボールねじ軸12の左端近くにあり、揺動アーム21はボールねじ軸12に対して垂直に交差する位置にある状態を示している。このとき、溝(すり割)13aのガイド13c、13dと、これに嵌合する揺動アーム21の疑似三角形状の先端部21aとの接触点Pは、ボールねじ軸12の軸心を含む平面上の接触点P1、P2である。
FIG. 1A shows a state in which the
図2(a)は、モータ18によりボールねじ軸12が回転して、ナット13がボールねじ軸12の右端近くに移動し、揺動アーム21はボールねじ軸12に対して垂直に交差する位置(図1(a)に示す位置)から30°反時計方向に回転した位置にある状態を示している。このとき、溝(すり割)13aのガイド13c、13dと、これに嵌合する揺動アーム21の定幅パターン(疑似三角形状のパターン)の先端部21aとの接触点Pは、ボールねじ軸12の軸心を含む平面に平行な平面上の接触点P3、P4に移動する。即ち、揺動アーム21の回転により、接触点Pは前記した接触点P1、P2から接触点P3、P4へずれる。この接触点Pのずれの大きさを移動量dとする。
In FIG. 2A, the
この接触点Pのずれにより、図2(b)に示すように、ナット13には、接触点Pに作用する軸方向の力Fに移動量dが乗算された回転モーメントM(M=F×d)が作用するが、揺動アーム21の回転によっても接触点Pの移動量dは、先に従来例として説明した図9(b)に示す移動量d0 よりも小さく、ナット13に作用する回転モーメントMの増加は僅かである。これは、揺動アーム21の先端部21aの形状により得られたものである。以下、先端部21aの形状について説明する。
Due to the displacement of the contact point P, as shown in FIG. 2B, the
図3は揺動アーム21の先端部21aの形状を説明する図で、図3(a)は揺動アーム21の先端部21aの形状を示す図、図3(b)は先端部21aの幾何学形状を説明する図である。
3A and 3B are views for explaining the shape of the
図3(b)を参照して説明する。先端部21aの幾何学形状は、正三角形の頂点Aを中心として前記した溝(すり割)13aの幅Lに等しい半径Rの円Saを描き、円Sa上の点Bを中心として同じく半径Rの円Sbを描き、円SaとSbの交点Cを中心として同じく半径Rの円Scを描く。
This will be described with reference to FIG. The geometric shape of the
正三角形の頂点AとBを結ぶ円弧AB、頂点BとCを結ぶ円弧BC、頂点CとAを結ぶ円弧CAから構成される疑似三角形は、定幅図形又は定幅パターンと呼ばれ、頂点Aと円弧BC上の任意の点との幅、頂点Bと円弧AC上の任意の点との幅、及び頂点Cと円弧AB上の任意の点との幅が一定(=R=L)である。 A pseudo triangle composed of an arc AB connecting the vertices A and B of the regular triangle, an arc BC connecting the vertices B and C, and an arc CA connecting the vertices C and A is called a constant width figure or a constant width pattern. And the width between the arbitrary point on the arc BC, the width between the apex B and the arbitrary point on the arc AC, and the width between the apex C and the arbitrary point on the arc AB are constant (= R = L). .
そこで、揺動アーム21の先端部21aの形状を上記定幅パターンにすると、ボールねじ軸12の回転によりナット13が移動して揺動アーム21がボールねじ軸12の軸心に対して垂直に交差する位置から任意の角度回転し、且つボールねじ軸12の軸心に対して垂直方向に移動しても、揺動アーム21の先端部21aはナット13の溝(すり割)13aとは隙間無く接触し、ナット13のボールねじ軸方向の移動を正確に揺動アーム21の回転に伝達することができる。
Therefore, when the shape of the
図3(a)は、図3(b)で説明した揺動アーム21の先端部21aを疑似三角形に形成した例である。即ち、頂点Aを揺動アーム21の中心軸に垂直に交差する線上で、中心軸から1/2L(Lは溝(すり割)13aの幅)にとる。さらに、前記幾何学形状の説明に基づいて頂点B、頂点Cを決定し、頂点AとBを結ぶ円弧、頂点BとCを結ぶ円弧、頂点CとAを結ぶ円弧を描き、頂点AとBの間に揺動アーム21のアームを配置することで、図1、図2に示す構成の揺動アーム21が完成する。
FIG. 3A shows an example in which the
この構成においては、図2で説明したとおり、ボールねじ軸12の回転によりナット13が移動すると、溝(すり割)13aと揺動アーム21の疑似三角形との接触点Pは、ボールねじ軸12の軸心に垂直方向に、接触点P1、P2から接触点P3、P4に移動量dだけ移動する。
In this configuration, as described with reference to FIG. 2, when the
図4は、この発明の揺動アームの回転角とボールねじ装置のナットの溝(すり割)との接触点Pの移動量との関係を示す図で、比較のため、従来の揺動アームの円形形状に形成された先端部とボールねじ装置のナットの溝(すり割)との接触点の移動量との関係も示している。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the rotation angle of the swing arm of the present invention and the amount of movement of the contact point P between the nut groove (slot) of the ball screw device. Also shown is the relationship between the amount of movement of the contact point between the tip formed in the circular shape and the nut groove (slot) of the ball screw device.
図4において、横軸は揺動アームの回転角(°)、縦軸は接触点Pの基準位置(ボールねじ軸12の軸心を含む平面)からの移動量(mm)であり、線(A)はこの発明に係る揺動アームの先端部(疑似三角形の定幅パターン)の接触点Pの移動を示し、線(B)は従来構成の場合の揺動アームの先端部(円形パターン)接触点Pの移動を示している。 In FIG. 4, the horizontal axis represents the rotation angle (°) of the swing arm, the vertical axis represents the amount of movement (mm) from the reference position of the contact point P (the plane including the axis of the ball screw shaft 12), and the line ( A) shows the movement of the contact point P of the tip (pseudo-triangular constant width pattern) of the swing arm according to the present invention, and line (B) shows the tip of the swing arm (circular pattern) in the case of the conventional configuration. The movement of the contact point P is shown.
図4から明らかなように、先端部が疑似三角形の定幅パターンの方が移動量が大幅に小さいことが分かる。 As is clear from FIG. 4, it can be seen that the movement amount is much smaller in the case of the constant-width pattern having a pseudo triangle at the tip.
以上説明した発明の実施の形態では、この発明のボールねじ装置を車両用の変速装置の動力操作機構に適用するものとして説明したが、この発明のボールねじ装置は、車両用の変速装置の動力操作機構に限られるものではなく、広く一般の機械装置の駆動機構に適用できることは言うまでもない。 In the embodiment of the invention described above, the ball screw device of the invention has been described as being applied to a power operating mechanism of a transmission for a vehicle. However, the ball screw device of the invention is a power of a transmission for a vehicle. Needless to say, the present invention is not limited to the operation mechanism and can be widely applied to a drive mechanism of a general mechanical device.
ナットの直線運動を一旦揺動アームの揺動運動に変換し、再び回転運動に変換して被駆動体を駆動する、寿命の長いボールねじ装置である。回転運動を取り出す被駆動軸の回りに揺動する揺動アームの先端部が定幅パターン(疑似三角形状)に形成され、ボールねじ軸に螺合するナット外側に形成された溝に嵌合し、ナットの直線運動により揺動アームは傾斜しても揺動アームの先端部は溝内で僅かに移動し、ナットのボール循環路に悪影響を与える大きな回転モーメントを与えることがない。 This is a ball screw device having a long life, in which the linear motion of the nut is once converted into the swing motion of the swing arm and then converted into the rotational motion again to drive the driven body. The tip of the oscillating arm that swings around the driven shaft that extracts the rotational motion is formed in a constant width pattern (pseudo-triangular shape) and fits into a groove formed on the outside of the nut that is screwed onto the ball screw shaft. Even if the swinging arm is inclined by the linear motion of the nut, the tip of the swinging arm slightly moves in the groove, and a large rotational moment that adversely affects the ball circulation path of the nut is not given.
10 ボールねじ装置
11 ボールねじ機構
12 ボールねじ軸
13 ナット
13a、13b 溝
13c、13d ガイド
13e、13f ガイド
14、15 ボールベアリング
17 減速歯車機構
18 モータ
19 ハウジング
21、22 揺動アーム
21a、22a 先端部(定幅パターンである疑似三角形状の先端部)
23 被駆動軸
DESCRIPTION OF
23 Driven shaft
Claims (5)
一端が被駆動軸に固定され、他端が回転角に関係なく所定の一定幅となる定幅パターンに形成された先端部を備え、当該定幅パターンの先端部が前記ナットの外側縁に形成された溝に揺動自在に嵌合する揺動アームとから構成され、
前記ねじ軸の回転運動をナットの直線運動に変換し、さらに前記ナットの直線運動を前記揺動アームを介して前記被駆動軸の揺動運動に変換するボールねじ装置。 A ball screw mechanism including a screw shaft, a nut screwed to the screw shaft, and a plurality of balls that circulate and move in a ball circulation path formed between the screw shaft and the nut;
One end is fixed to the driven shaft, and the other end has a tip portion formed in a constant width pattern having a predetermined constant width regardless of the rotation angle, and the tip portion of the constant width pattern is formed on the outer edge of the nut. A swing arm that is swingably fitted into the groove formed,
A ball screw device that converts a rotational motion of the screw shaft into a linear motion of a nut, and further converts a linear motion of the nut into a rocking motion of the driven shaft via the rocking arm.
を特徴とする請求項1に記載のボールねじ装置。 The constant width pattern formed at the tip of the arm is a substantially triangular pattern formed from arcs of three predetermined radii centered on the apex of an equilateral triangle. Ball screw device.
を特徴とする請求項2に記載のボールねじ装置。 3. The ball screw device according to claim 2, wherein one of the apexes of the substantially triangular pattern is on a line perpendicular to the central axis of the arm.
を特徴とする請求項1又は2に記載のボールねじ装置。 The groove formed on the outer edge of the nut is a groove extending in a direction orthogonal to the axis of the screw shaft, and the swing arm is fitted in the groove and moves in a direction orthogonal to the axis of the screw shaft. The ball screw device according to claim 1, wherein the ball screw device is possible.
を特徴とする請求項1又は2に記載のボールねじ装置。
3. The ball screw device according to claim 1, wherein the driven shaft is a shaft that swings about an axis extending in a direction orthogonal to the axis of the screw shaft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005227421A JP2007040490A (en) | 2005-08-05 | 2005-08-05 | Ball screw device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2005227421A JP2007040490A (en) | 2005-08-05 | 2005-08-05 | Ball screw device |
Publications (1)
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JP2007040490A true JP2007040490A (en) | 2007-02-15 |
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ID=37798662
Family Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011132925A (en) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Honda Motor Co Ltd | Variable valve gear for internal combustion engine |
CN103831805A (en) * | 2012-11-23 | 2014-06-04 | 唐山开元机器人系统有限公司 | Position changing device with gravity center adjustable |
-
2005
- 2005-08-05 JP JP2005227421A patent/JP2007040490A/en active Pending
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CN103831805B (en) * | 2012-11-23 | 2016-05-11 | 唐山开元机器人系统有限公司 | Center of gravity is adjustable displacement device |
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