JP2009115146A - Roller screw and roller circulation method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ねじ軸とナットとの間に転がり運動可能にローラを介在させたローラねじに関する。 The present invention relates to a roller screw in which a roller is interposed between a screw shaft and a nut so as to allow rolling motion.
近年、ねじ軸とナットとの間に転がり運動可能にローラを介在させたローラねじが開発されている。ローラとローラ転走面とが線接触するので、ローラねじにはボールねじに比べて負荷できる荷重を大きくできるという利点がある。しかし、四方八方いずれの方向へも転がることができるボールに比べて、ローラの進行方向が一方向に限られるので、ローラを循環させるのが極めて困難であるいう課題がある。 In recent years, a roller screw has been developed in which a roller is interposed between a screw shaft and a nut so as to allow rolling motion. Since the roller and the roller rolling surface are in line contact, the roller screw has an advantage that the load that can be applied is larger than that of the ball screw. However, as compared with a ball that can roll in any direction in all directions, there is a problem that it is extremely difficult to circulate the roller because the traveling direction of the roller is limited to one direction.
ローラねじの循環経路は、ねじ軸の外周面の螺旋状のローラ転走面とナットの内周面の螺旋状の負荷ローラ転走面との間に形成される螺旋状の負荷ローラ転走路と、負荷ローラ転走路の一端と他端を接続する無負荷戻し通路とで構成される。無負荷戻し通路は、ナットに取り付けられる循環部材に形成される。 The circulation path of the roller screw is a spiral load roller rolling path formed between a spiral roller rolling surface on the outer peripheral surface of the screw shaft and a spiral load roller rolling surface on the inner peripheral surface of the nut. The load roller rolling path is composed of a no-load return path that connects one end and the other end. The no-load return passage is formed in the circulation member attached to the nut.
螺旋状の負荷ローラ転走路を移動するローラは、循環部材の掬上げ部によって掬い上げられ、無負荷戻し通路内へと導かれる。従来のローラねじにおいては、負荷ローラ転走路を移動するローラを円滑に掬い上げるために、掬上げ部が形成される無負荷戻し通路は、負荷ローラ転走路の接線方向に配置されていた(例えば特許文献1参照)。すなわち、ナットの軸線方向からみて環状の負荷ローラ転走路の接線方向に、かつナットの側面方向からみて負荷ローラ転走路のリード角方向に配置されていた。
しかし、図17に示されるように、無負荷戻し通路を負荷ローラ転走路の接線方向に配置したのでは、循環部材31の掬上げ部32を負荷ローラ転走路33に近づけることができない。あまり近づけすぎると、掬上げ部32がねじ軸に接触してしまうのを避けるため、十分な強度を持つだけの厚みを確保することができなくなるからである。このため、ローラ34が負荷ローラ転走路33から出て、掬上げ部32に拘束されるまでに無拘束の区間が発生していた。そして、この無拘束の区間でローラが傾き、図18に示されるように、ローラ34の側面の軸線方向の端が掬上げ部32のエッジに衝突する場合があった。負荷ローラ転走路から無負荷戻し通路へと移行するローラ34は、後続のローラ34に押されながら掬上げ部に入る。ローラ34が掬上げ部32のエッジに衝突すると、掬上げ部32のエッジが破損したり、ローラ34が詰まってしまったりするおそれがある。
However, as shown in FIG. 17, if the no-load return path is arranged in the tangential direction of the load roller rolling path, the
そこで本発明は、無負荷戻し通路から負荷ローラ転走路へ移行するローラが傾くのを防止し、円滑に動くことのできるローラねじ及びローラねじのローラの循環方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a roller screw that can prevent a roller that moves from a no-load return path to a loaded roller rolling path from being inclined, and a roller screw roller circulation method that can move smoothly.
以下、本発明について説明する。
上記課題を解決するために請求項1の発明は、外周面に螺旋状のローラ転走面を有するねじ軸と、内周面に前記ねじ軸の前記ローラ転走面に対向する負荷ローラ転走面を有するナットと、前記ナットに設けられ、前記ナットの前記負荷ローラ転走面の一端と他端を接続する無負荷戻し通路を有する循環部材と、前記ねじ軸の前記ローラ転走面と前記ナットの前記負荷ローラ転走面との間の負荷ローラ転走路、及び前記循環部材の無負荷戻し通路に配列される複数のローラと、前記負荷ローラ転走路を移動する前記ローラを、前記無負荷戻し通路内へ掬い上げる掬上げ部が形成される前記無負荷戻し通路の掬上げ経路と、を備え、前記ナットの軸線方向からみて、前記負荷ローラ転走路から前記無負荷戻し通路へ移行するローラの、前記掬上げ経路内における進行方向が、前記負荷ローラ転走路の接線方向よりも外側に向けられるローラねじである。
The present invention will be described below.
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of
請求項2に記載の発明は、外周面に螺旋状のローラ転走面を有するねじ軸と、内周面に前記ねじ軸の前記ローラ転走面に対向する負荷ローラ転走面を有するナットと、前記ナットに設けられ、前記ナットの前記負荷ローラ転走面の一端と他端を接続する無負荷戻し通路を有する循環部材と、前記ねじ軸の前記ローラ転走面と前記ナットの前記負荷ローラ転走面との間の負荷ローラ転走路、及び前記循環部材の無負荷戻し通路に配列される複数のローラと、前記負荷ローラ転走路を移動する前記ローラを、前記無負荷戻し通路内へ掬い上げる掬上げ部が形成される前記無負荷戻し通路の掬上げ経路と、を備え、前記ナットの軸線方向からみて、前記掬上げ経路の中心線が前記負荷ローラ転走路の接線方向よりも外側に向けられるローラねじである。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のローラねじにおいて、前記循環部材の前記無負荷戻し通路は、前記ナットの軸線と平行に伸びる直線通路と、前記直線通路の両端に設けられ、前記掬上げ経路を有する方向転換路と、を有し、前記ナットの軸線方向からみて、前記方向転換路の前記掬上げ経路の中心線が、前記負荷ローラ転走路の中心線の接線方向よりも外側に向けられると共に、前記掬上げ経路を前記直線通路に接続できるように、前記方向転換路が前記直線通路に到る途中で曲がっていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the roller screw according to the first or second aspect, the no-load return passage of the circulation member includes a straight passage extending parallel to the axis of the nut, and both ends of the straight passage. And a direction changing path having the hoisting path, and the center line of the hoisting path of the direction changing path is tangent to the center line of the load roller rolling path as viewed from the axial direction of the nut. The direction change path is bent on the way to the straight path so that the direction can be connected to the straight path while being directed outward from the direction.
請求項4に記載の発明は、外周面に螺旋状のローラ転走面を有するねじ軸と、内周面に前記ねじ軸の前記ローラ転走面に対向する負荷ローラ転走面を有するナットと、前記ナットに設けられ、前記ナットの前記負荷ローラ転走面の一端と他端を接続する無負荷戻し通路を有する循環部材と、前記ねじ軸の前記ローラ転走面と前記ナットの前記負荷ローラ転走面との間の負荷ローラ転走路、及び前記循環部材の無負荷戻し通路に配列される複数のローラと、前記負荷ローラ転走路を移動する前記ローラを、前記無負荷戻し通路内へ掬い上げる前記循環部材の掬上げ部と、を備え、前記ローラの中心が前記負荷ローラ転走路から前記無負荷戻し通路に移行する地点に位置するとき、前記掬上げ部が前記ローラに被さるローラねじである。
The invention according to
請求項5に記載の発明は、外周面に螺旋状のローラ転走面を有するねじ軸と、内周面に前記ねじ軸の前記ローラ転走面に対向する負荷ローラ転走面を有するナットと、前記ナットに設けられ、前記ナットの前記負荷ローラ転走面の一端と他端を接続する無負荷戻し通路を有する循環部材と、前記ねじ軸の前記ローラ転走面と前記ナットの前記負荷ローラ転走面との間の負荷ローラ転走路、及び前記循環部材の無負荷戻し通路に配列される複数のローラと、前記負荷ローラ転走路を移動する前記ローラを、前記無負荷戻し通路内へ掬い上げる前記循環部材の掬上げ部と、を備え、前記ナットの軸線方向からみて、前記負荷ローラ転走路と前記無負荷戻し通路との境目から前記掬上げ部までの距離が、前記ローラの半径よりも小さいローラねじである。 The invention according to claim 5 is a screw shaft having a spiral roller rolling surface on the outer peripheral surface, and a nut having a load roller rolling surface facing the roller rolling surface of the screw shaft on the inner peripheral surface. A circulating member provided on the nut and having a no-load return passage connecting one end and the other end of the load roller rolling surface of the nut, the roller rolling surface of the screw shaft, and the load roller of the nut A plurality of rollers arranged in a loaded roller rolling path between the rolling surfaces and a no-load return path of the circulation member, and the roller moving in the loaded roller rolling path are crazed into the no-load return path. A lifting portion of the circulating member to be raised, and the distance from the boundary between the loaded roller rolling path and the no-load return passage to the lifting portion when viewed from the axial direction of the nut is greater than the radius of the roller With a small roller screw That.
請求項6に記載の発明は、請求項4又は5に記載のローラねじにおいて、前記無負荷戻し通路は、前記掬上げ部が形成される掬上げ経路を有し、前記負荷ローラ転走路から前記無負荷戻し通路へ移行するローラの、前記掬上げ経路内における進行方向が、前記ナットの軸線方向からみて、前記負荷ローラ転走路の接線方向よりも外側に向けられることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the roller screw according to the fourth or fifth aspect, the no-load return passage has a hoisting path in which the hoisting portion is formed, and the load roller rolling path is used to The traveling direction of the roller moving to the no-load return path in the lifting path is directed outward from the tangential direction of the loaded roller rolling path as viewed from the axial direction of the nut.
請求項7に記載の発明は、請求項1ないし6のいずれかに記載のローラねじにおいて、前記ローラの端面が球面であることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the roller screw according to any one of the first to sixth aspects, the end surface of the roller is a spherical surface.
請求項8に記載の発明は、請求項1ないし7のいずれかに記載のローラねじにおいて、 前記複数のローラは、隣接するローラの軸線がほぼ平行を保つようにパラレル配列され、 前記掬上げ部は、前記ねじ軸側に突出すると共に、前記ローラの端面側に対応する第一の壁部と、前記ローラの側面に対応する第二の壁部とを有する山形状のリップ部からなり、前記負荷ローラ転走路から前記無負荷戻し通路に移動するローラを、前記第二の壁部が前記第一の壁部より先に拘束できるように、前記第二の壁部のエッジが前記第一の壁部のエッジよりも前記負荷ローラ転走路に近接することを特徴とする。
The invention according to
請求項9に記載の発明は、ねじ軸の外周面の螺旋状のローラ転走面とナットの内周面の螺旋状の負荷ローラ転走面との間の負荷ローラ転走路を移動するローラを、前記ナットに設けられる循環部材の掬上げ部で掬い上げ、前記循環部材に形成される無負荷戻し通路へ導くローラねじのローラの循環方法において、前記ローラの中心が前記負荷ローラ転走路から前記無負荷戻し通路に移行する地点に位置するとき、前記循環部材の前記掬上げ部が前記ローラに被さることを特徴とするローラねじのローラの循環方法である。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a roller that moves on a load roller rolling path between a spiral roller rolling surface on the outer peripheral surface of the screw shaft and a spiral load roller rolling surface on the inner peripheral surface of the nut. In the method of circulating a roller screw of a roller screw that is lifted up by a lifting portion of a circulating member provided on the nut and guided to a no-load return passage formed in the circulating member, the center of the roller extends from the loaded roller rolling path. The roller screw roller circulation method according to
請求項1の発明によれば、掬上げ経路におけるローラの進行方向が負荷ローラ転走路の接線方向よりも外側を向くので、掬上げ部の厚みを確保した上で掬上げ部のエッジを負荷ローラ転走路に近づけることができる。ローラが掬上げ部により拘束される区間を長くし、無拘束の区間を短くすることができるので、ローラが傾くのを防止できる。 According to the first aspect of the present invention, since the moving direction of the roller in the hoisting path faces the outside of the tangential direction of the load roller rolling path, the edge of the hoisting part is secured to the load roller after ensuring the thickness of the hoisting part. Can approach the rolling path. Since the section in which the roller is restrained by the lifting portion can be lengthened and the unconstrained section can be shortened, the roller can be prevented from tilting.
請求項2の発明によれば、掬上げ経路におけるローラの進行方向が負荷ローラ転走路の接線方向よりも外側なので、掬上げ部の厚みを確保した上で掬上げ部のエッジを負荷ローラ転走路に近づけることができる。ローラが掬上げ部により拘束される区間を長くし、無拘束の区間を短くすることができるので、ローラが傾くのを防止できる。 According to the second aspect of the present invention, since the moving direction of the roller in the hoisting path is outside the tangential direction of the load roller rolling path, the edge of the hoisting section is secured to the load roller rolling path after ensuring the thickness of the hoisting section. Can be approached. Since the section in which the roller is restrained by the lifting portion can be lengthened and the unconstrained section can be shortened, the roller can be prevented from tilting.
請求項3に記載の発明によれば、接線方向から外側に向けた掬上げ経路と直線通路とを接続することができる。 According to the third aspect of the present invention, it is possible to connect the lifting path and the straight path from the tangential direction to the outside.
請求項4に記載の発明によれば、ローラが負荷ローラ転走路から完全に出終わる前に、ローラの進行方向の端部が循環部材の掬上げ部に入る。このため、ローラが無拘束になる区間をなくすことができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the end portion in the moving direction of the roller enters the lifting portion of the circulation member before the roller completely comes out of the loaded roller rolling path. For this reason, it is possible to eliminate a section where the roller is unconstrained.
請求項5に記載の発明によれば、ローラが負荷ローラ転走路から完全に出終わる前に、ローラの進行方向の端部が循環部材の掬上げ部に入る。このため、ローラが無拘束になる区間をなくすことができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the end portion in the moving direction of the roller enters the lifting portion of the circulation member before the roller completely comes out of the loaded roller rolling path. For this reason, it is possible to eliminate a section where the roller is unconstrained.
請求項6に記載の発明によれば、無負荷戻し通路におけるローラの進行方向が負荷ローラ転走路の接線方向よりも外側なので、掬上げ部の厚みを確保した上で掬上げ部のエッジを負荷ローラ転走路に近づけることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, since the traveling direction of the roller in the no-load return path is outside the tangential direction of the loaded roller rolling path, the edge of the lifting portion is loaded after securing the thickness of the lifting portion. Can approach the roller rolling path.
請求項7に記載の発明によれば、ローラが循環部材の掬上げ部に入るとき、ローラの端面が掬上げ部のエッジに引っ掛かることがない。また、ローラが部品間の段差を通過するときにも、ローラの端面が段差に引っ掛かることがない。 According to the seventh aspect of the present invention, when the roller enters the lifting portion of the circulation member, the end surface of the roller is not caught by the edge of the lifting portion. Further, even when the roller passes through the step between the parts, the end surface of the roller is not caught by the step.
請求項8に記載の発明によれば、ローラの側面側が先にリップ部に拘束されるので、ローラの端面側がリップ部のエッジに当接してリップ部がダメージを受けるのを防止することができる。 According to the eighth aspect of the present invention, since the side surface side of the roller is first restrained by the lip portion, it is possible to prevent the end surface side of the roller from coming into contact with the edge of the lip portion and damage the lip portion. .
請求項9に記載の発明によれば、ローラが負荷ローラ転走路から出る直前に、ローラの進行方向の端部が循環部材の掬上げ部に入る。このため、ローラが無拘束になる区間をなくすことができる。 According to the ninth aspect of the present invention, immediately before the roller exits the loaded roller rolling path, the end portion in the moving direction of the roller enters the raised portion of the circulation member. For this reason, it is possible to eliminate a section where the roller is unconstrained.
図1及び図2は、本発明の一実施形態におけるローラねじの斜視図を示す。図1はローラねじの斜視図(一部断面図を含む)を示す。 FIG.1 and FIG.2 shows the perspective view of the roller screw in one Embodiment of this invention. FIG. 1 is a perspective view (including a partial cross-sectional view) of a roller screw.
ローラねじは、外周面に螺旋状のローラ転走面1aが形成されるねじ軸1と、内周面にローラ転走面1aに対向する螺旋状の負荷ローラ転走面2aが形成されるナット2とを備える。
The roller screw includes a
ねじ軸1は、炭素鋼、クロム鋼、又はステンレス鋼などの棒鋼の外周面に、所定のリードを有する螺旋状のローラ転走面1aを切削及び研削加工又は転造加工によって形成したものである。ローラ転走面1aの断面は、V字形状でその開き角度は約90度である。この実施形態では、ねじ軸1の外周面に、二条のローラ転走面1aが形成される。そして、二条のローラ転走面1aそれぞれに複数のローラがパラレル配列される。二条のローラ転走面1aにパラレル配列される複数のローラの軸線は互いに相反する方向を向く。ねじ軸1の軸線方向の相反する二方向の荷重を負荷するためである。二条のローラ転走面1aを移動するローラを循環させるために、循環部材3は二組設けられる。もちろん、ローラねじの条数は、一条、二条、三条などローラねじの用途によって適宜決定される。
The
図2は、ナット2の斜視図を示す。ナット2は、炭素鋼、クロム鋼、又はステンレス鋼などの円筒の内周面に、所定のリードを有する螺旋状の負荷ローラ転走面2aを切削及び研削加工又は転造加工によって形成したものである。負荷ローラ転走面2aの断面は、V字形状でその開き角度は約90度である。ナット2の外周の軸線方向の端部には、ナット2を相手部品に取り付けるためのフランジ2bが形成される。
FIG. 2 shows a perspective view of the
図3は、ねじ軸1のローラ転走面1aとナット2の負荷ローラ転走面2aとの間に挟まれるローラ4を示す。ローラ4は円筒形状でその直径と長さが略等しい。側面からみたローラ4の形状は正方形に近くなる。ローラ4の端面4aには、曲率半径Rが一定の球面状の面取りが施される。端面4aが球面であるので、ローラ4の端面4aはローラ転走面1aに一点で接触する。上述したように、二条の負荷ローラ転走路6それぞれには、隣接するローラ4の軸線がほぼ平行になるようにパラレル配列される。隣接するローラ4間には図示しないリテーナが介在される。リテーナは、ローラ4の軸線がねじ軸1の中心線を通るように、ローラ4の姿勢を保持する。
FIG. 3 shows the
ローラ4は、ねじ軸1のローラ転走面1a及びナット2の負荷ローラ転走面2aに接触するその側面4cで荷重を負荷するが、その端面4aでは荷重を負荷しない。このため、各ローラ4は、ねじ軸1の軸線方向の一方向の荷重しか負荷できない。パラレル配列される複数のローラ4の軸線4bの向きを二条の負荷ローラ転走路6で条同士で互いに異ならせることで、相反する二方向((1)及び(2)方向)の荷重を負荷できる。
The
図4及び図5は、ナット2に取り付けられる循環部材3を示す。循環部材3は、ナット2の軸線方向に伸びる貫通孔に挿入される循環パイプ8と、循環パイプ8の軸線方向の端部に取り付けられる一対の方向転換路構成部材12と、を備える。循環部材3には、負荷ローラ転走路6の一端と他端とを接続する無負荷戻し通路が形成される。無負荷戻し通路は、ナット2の中心線と平行に直線的に伸びる直線通路9(図5参照)と、直線通路9の両端に接続され、一対の方向転換路構成部材12に形成される曲線状の一対の方向転換路と、から構成される。負荷ローラ転走路6の一端まで転がったローラ4は、循環部材3の方向転換路内に導かれ、直線通路9を経由した後、残りの方向転換路から再び負荷ローラ転走路6の他端に戻される。
4 and 5 show the
循環パイプ8は、二分割された分割ピース8a,8bを結合させてなる。図5は、一方の分割ピース8bを取り外した状態を示す。循環パイプ8の内部には、ナット2の軸線方向に対して平行に直線状に伸びる直線通路9が形成される。この直線通路9は、直線通路9を移動するローラ4の姿勢を回転できるように、ねじれている。直線通路9でローラの姿勢を回転させることで、負荷ローラ転走路6の一端から掬い上げたローラ4を、負荷ローラ転走路6の他端に姿勢を一致させた状態で戻すことができる。
The
分割ピース8a,8bの合せ面は、断面が四角形の直線通路9の対角線上にある。直線通路9がねじれているので、分割ピース8a,8bの合せ面16もねじれている。循環パイプ8の軸線方向の途中で、合せ面16となる四角形の頂点は切り替わっている。分割ピース8a,8bにねじれた直線通路9を加工するとき、アンダーカットが生じないようにするためである。循環パイプ8の軸線方向の両端面には、循環パイプ8を位置決めするための位置決め穴が開けられる。
The mating surfaces of the divided
方向転換路構成部材12は、ナット2の端面に取り付けられる。図6は、方向転換路構成部材12の斜視図を示す。方向転換路構成部材12は方向転換路の内周側を構成するRピース10と、方向転換路7の外周側を構成するエンドピース11とを結合させてなる。
The direction
方向転換路構成部材12には、ねじ軸1の断面V字形状のローラ転走面1aに向かって突出して、負荷ローラ転走路6を移動するローラ4を方向転換路内へ掬い上げる掬上げ部として、V字山形状のリップ部14が設けられる。方向転換路構成部材12をナット2に取り付けたとき、リップ部14のエッジ14aは、ねじ軸1の断面V字形状のローラ転走面1aに近接する。方向転換路7のリップ部14とは反対側の端部7eは、ナット2の断面V字形状の負荷ローラ転走面2aに連続する。方向転換路構成部材12の循環パイプ8との接合面12aには、位置決め穴15が加工される。循環パイプ8及び方向転換路構成部材12の位置決め穴15に位置決めピンを挿入することで、これらの位置決めが可能になる。
The direction change
図7はRピース10の斜視図を、図8はエンドピース11の斜視図を示す。方向転換路7は曲線状であるが、ねじれてはいない。方向転換路構成部材12は、断面が四角形の方向転換路7の対角線に沿って、内周側のRピース10と外周側のエンドピース11とに分割される。図7に示されるように、Rピース10は、ナット2の端面に取付けられるフランジ部10aと、方向転換路7が形成される本体部10bと、を有する。フランジ部10aには、Rピース10をナット2に取り付けるための取付け穴17が加工される。フランジ部10aの方向転換路7が形成される部分には、負荷ローラ転走路6を移動するローラ4を掬い上げるリップ部14の半分が形成される。Rピース10は金属を切削加工することで製造されてもよいし、樹脂の成型品でもよい。
FIG. 7 is a perspective view of the
図8に示されるように、エンドピース11は、ナット2の端面に取付けられるフランジ部11aと、方向転換路7が形成される本体部11bと、を有する。フランジ部11aの方向転換路7が形成される部分には、負荷ローラ転走路6を移動するローラ4を掬い上げるリップ部14の半分が形成される。エンドピース11は金属を切削加工することで製造されてもよいし、樹脂の成型品でもよい。
As shown in FIG. 8, the
図9に示されるように、Rピース10とエンドピース11を重ね合わせ、これらのフランジ部10a,11aに図示しないボルトを通し、ボルトをナット2の端面にねじ込むことで、方向転換路構成部材12をナット2に取り付けることができる。方向転換路構成部材12をナットに取り付けたとき、リップ部14は、ねじ軸1のローラ転走面1aのねじ山1cよりも内側に入り込むが、ローラ転走面1aのねじ底1dと接触することはない。
As shown in FIG. 9, the
図10は、ねじ軸1の軸線方向からみた方向転換路7の構造を示す。この図10において、エンドピース11を取り外した状態を示す。図中二点鎖線は、方向転換路7の中心線7aを示し、図中破線は、負荷ローラ転走路6の接線方向6aを示す。方向転換路7は、リップ部14が形成される掬上げ経路7bを有する。負荷ローラ転走路6と無負荷戻し通路の接続点において、負荷ローラ転走路6に接続される掬上げ経路7bの中心線7aは、負荷ローラ転走路6の中心線6bの接線方向6aよりも外側に、すなわちナット2の内側に向けられる。言い換えれば、負荷ローラ転走路6から掬上げ経路7bへ移行するローラ4の、掬上げ経路7b内における進行方向は、負荷ローラ転走路6の接線方向よりも外側を向く。そして、掬上げ経路7bを直線通路9に接続できるように、方向転換路7は直線通路9に到る途中で円弧状に曲がり、直線通路9の端部に接続される。方向転換路7の中心線7aを上述のように設計した後、中心線7aに沿ってローラ4を移動させることで方向転換路7を設計することが可能になる。なお、ねじ軸1の側面方向からみた方向転換路7の中心線7aは、ねじ軸1のリードの方向を向く。
FIG. 10 shows the structure of the direction change
掬上げ経路7b内におけるローラ4の進行方向を接線方向6aよりも外側に向かせることで、リップ部14の厚みを確保した上でリップ部14のエッジ14aを負荷ローラ転走路6に向かって伸ばすことができる。これにより、ローラ4が負荷ローラ転走路6からリップ部14に入るまでの無拘束の区間が短くなるので、無拘束の区間でローラ4が傾くのを防止できる。
The advancing direction of the
図11は、リップ部14で掬い上げられるローラ4の軌道を示す。負荷ローラ転走路6において、ローラ4は、ねじ軸1のローラ転走面1a及びナット2の負荷ローラ転走面2aの二か所に線接触しながら転がり運動する。負荷ローラ転走路6の端まで移動したローラ4は、リップ部14内に入り込む。ここで、ローラ4は負荷ローラ転走路6から出る直前に、その進行方向の端部がリップ部14内に入り込む。正確にいえば、図12に示されるように、ローラ4の中心4dが負荷ローラ転走路6から無負荷戻し通路に移行する地点に位置するとき、リップ部14のエッジ14aがローラ4の進行方向の端部に被さる。言い換えれば、負荷ローラ転走路6と無負荷戻し通路との境目20からリップ部14までの距離が、ローラ4の半径よりも小さい。掬上げ経路7bの中心線7aと接線方向6aとのなす角度α(図10参照)は、リップ部14のエッジ14aがローラ4の進行方向の端部に被さるように設定される。
FIG. 11 shows the path of the
図12に示されるように、ローラ4は負荷ローラ転走路6内に位置するときの姿勢のままリップ部14内に入り込む。このため、負荷ローラ転走路6からリップ部14内へ移行するローラ4が傾くのを防止できる。ローラ4がリップ部14内に入り込むとき、リップ部14のエッジ14aとローラ4とは接触しないので、リップ部14のエッジ14aが破損することもない。ローラ4がさらにリップ部14内に入り込んだとき、リップ部14の内壁面がローラ4の側面に接触して、ローラ4を方向転換路7内へ導く。
As shown in FIG. 12, the
図13及び図14は、Rピース10及びエンドピース11に形成された方向転換路7を示す。Rピース10及びエンドピース11の方向転換路7は、方向転換路7の接線方向よりも外側を向く掬上げ経路7bと、折れ曲がった中間経路7cと、中間経路7cと直線通路9とを接続する連絡経路7dと、から構成される。
13 and 14 show the direction change
図15は、循環経路を移動するローラ4の側面図を示す。図中(A)は端面が球面のローラ4であり、図中(B)は端面21aに円弧形状の面取りを施したローラ21を示す。端面にR形状を施したローラ21を用いてローラ21を循環させたところ、リップ部14のエッジ14aでのローラ21の拘束が大きかった。ローラ4の端面を球面にすることで、はじめて円滑にローラ4を移動させることができた。また、ローラ4の端面4aを球面に形成すると、円弧状の面取りを施した場合に比べて、端面4aの曲率半径を大きくすることができる。このため、部品間の段差を通過するときにも、端面4aの段差に当たる部分の接線方向4eの傾きが緩やかになる。したがって、ローラ4が段差に引っ掛かりにくくなる。なお、ローラ4の端面4aを球面にすると、ローラ4が傾き易くなるので、隣接するローラ4間に傾きを防止するリテーナを介在させるのが望ましい。
FIG. 15 shows a side view of the
図16は、リップ部14の他の例を示す。リップ部14は、第一の壁部26bと第二の壁部26aとを頂点26cで合せた山形状をなす。第一の壁部26bはローラ4の端面側に位置し、第二の壁部26aはローラ4の側面側に位置する。第一の壁部26bは短く切断されている。第一の壁部26bのエッジ28bは、頂点26cを境に第二の壁部26aのエッジ28aからずれていて、第二の壁部26aのエッジ28aよりも負荷ローラ転走路6から遠ざけられる。このように、ローラ4の端面側と側面側のリップ部14の長さを異ならせることで、ローラ4の側面を先に拘束し、その後ローラ4の端面を拘束することができる。ローラ4の端面が先にリップ部14に当接すると、リップ部14が破損するおそれがある。ローラ4の側面を先に拘束し、ローラ4の端面の角度を一定に保った後、ローラ4の端面を拘束することで、リップ部14の破損を防止できる。
FIG. 16 shows another example of the
なお、本発明は上記実施形態に限られることなく、本発明の要旨を変更しない範囲で様々に変更できる。例えば、掬上げ部には、上述のようにねじ軸側に突出するリップ部の他に、ボールねじの舟底掬いのように、ローラの対角線の位置を掬う舟底掬い部を採用してもよい。また、ローラは隣接するローラの軸線が平行を保つようにパラレル配列されてもよいし、直交するようにクロス配列されてもよい。ローラには円筒ローラの替わりに側面にテーパを付けたテーパローラを用いてもよい。循環部材は、この実施形態のようなエンドキャップ方式の循環部材に限られることなく、パイプの両端部を折り曲げたリターンパイプであってもよい。 In addition, this invention is not restricted to the said embodiment, In the range which does not change the summary of this invention, it can change variously. For example, in addition to the lip portion that protrudes toward the screw shaft as described above, a boat bottom scooping portion that scoops the diagonal line of the roller, such as a ball screw boat scooping, may be adopted as the boat lifting portion. Good. The rollers may be arranged in parallel so that the axes of adjacent rollers are parallel, or may be arranged in a cross manner so as to be orthogonal. A tapered roller having a tapered side surface may be used instead of the cylindrical roller. The circulation member is not limited to the end cap type circulation member as in this embodiment, and may be a return pipe in which both ends of the pipe are bent.
1…ねじ軸
1a…ローラ転走面
2…ナット
2a…負荷ローラ転走面
3…循環部材
4…ローラ
4a…端面
6a…負荷ローラ転走路の接線方向
6…負荷ローラ転走路
7…方向転換路
7a…方向転換路の中心線
7b…掬上げ経路
10…Rピース
11…エンドピース
12…方向転換路構成部材
14…リップ部(掬上げ部)
14a…エッジ
DESCRIPTION OF
14a ... Edge
Claims (9)
内周面に前記ねじ軸の前記ローラ転走面に対向する負荷ローラ転走面を有するナットと、
前記ナットに設けられ、前記ナットの前記負荷ローラ転走面の一端と他端を接続する無負荷戻し通路を有する循環部材と、
前記ねじ軸の前記ローラ転走面と前記ナットの前記負荷ローラ転走面との間の負荷ローラ転走路、及び前記循環部材の無負荷戻し通路に配列される複数のローラと、
前記負荷ローラ転走路を移動する前記ローラを、前記無負荷戻し通路内へ掬い上げる掬上げ部が形成される前記無負荷戻し通路の掬上げ経路と、を備え、
前記ナットの軸線方向からみて、前記負荷ローラ転走路から前記無負荷戻し通路へ移行するローラの、前記掬上げ経路内における進行方向が、前記負荷ローラ転走路の接線方向よりも外側に向けられるローラねじ。 A screw shaft having a spiral roller rolling surface on the outer peripheral surface;
A nut having a load roller rolling surface opposed to the roller rolling surface of the screw shaft on the inner peripheral surface;
A circulating member provided on the nut and having a no-load return passage connecting one end and the other end of the load roller rolling surface of the nut;
A plurality of rollers arranged in a loaded roller rolling path between the roller rolling surface of the screw shaft and the loaded roller rolling surface of the nut, and a no-load return path of the circulation member;
A hoisting path of the no-load return path in which a hoisting part that scoops up the roller moving on the loaded roller rolling path into the no-load return path is provided,
A roller whose traveling direction in the lifting path of the roller that moves from the loaded roller rolling path to the no-load return path is directed outward from the tangential direction of the loaded roller rolling path as viewed from the axial direction of the nut. screw.
内周面に前記ねじ軸の前記ローラ転走面に対向する負荷ローラ転走面を有するナットと、
前記ナットに設けられ、前記ナットの前記負荷ローラ転走面の一端と他端を接続する無負荷戻し通路を有する循環部材と、
前記ねじ軸の前記ローラ転走面と前記ナットの前記負荷ローラ転走面との間の負荷ローラ転走路、及び前記循環部材の無負荷戻し通路に配列される複数のローラと、
前記負荷ローラ転走路を移動する前記ローラを、前記無負荷戻し通路内へ掬い上げる掬上げ部が形成される前記無負荷戻し通路の掬上げ経路と、を備え、
前記ナットの軸線方向からみて、前記掬上げ経路の中心線が前記負荷ローラ転走路の接線方向よりも外側に向けられるローラねじ。 A screw shaft having a spiral roller rolling surface on the outer peripheral surface;
A nut having a load roller rolling surface opposed to the roller rolling surface of the screw shaft on the inner peripheral surface;
A circulating member provided on the nut and having a no-load return passage connecting one end and the other end of the load roller rolling surface of the nut;
A plurality of rollers arranged in a loaded roller rolling path between the roller rolling surface of the screw shaft and the loaded roller rolling surface of the nut, and a no-load return path of the circulation member;
A hoisting path of the no-load return path in which a hoisting part that scoops up the roller moving on the loaded roller rolling path into the no-load return path is provided,
A roller screw in which a center line of the lifting path is directed outward from a tangential direction of the load roller rolling path when viewed from the axial direction of the nut.
前記ナットの軸線方向からみて、前記方向転換路の前記掬上げ経路の中心線が、前記負荷ローラ転走路の中心線の接線方向よりも外側に向けられると共に、前記掬上げ経路を前記直線通路に接続できるように、前記方向転換路が前記直線通路に到る途中で曲がっていることを特徴とする請求項1又は2に記載のローラねじ。 The no-load return passage of the circulation member has a straight passage extending in parallel with the axis of the nut, and a direction changing passage provided at both ends of the straight passage and having the lifting path.
When viewed from the axial direction of the nut, the center line of the lifting path of the direction changing path is directed outward from the tangential direction of the center line of the load roller rolling path, and the lifting path is used as the straight path. 3. The roller screw according to claim 1, wherein the direction changing path is bent in the middle of reaching the straight path so as to be connected. 4.
内周面に前記ねじ軸の前記ローラ転走面に対向する負荷ローラ転走面を有するナットと、
前記ナットに設けられ、前記ナットの前記負荷ローラ転走面の一端と他端を接続する無負荷戻し通路を有する循環部材と、
前記ねじ軸の前記ローラ転走面と前記ナットの前記負荷ローラ転走面との間の負荷ローラ転走路、及び前記循環部材の無負荷戻し通路に配列される複数のローラと、
前記負荷ローラ転走路を移動する前記ローラを、前記無負荷戻し通路内へ掬い上げる前記循環部材の掬上げ部と、を備え、
前記ローラの中心が前記負荷ローラ転走路から前記無負荷戻し通路に移行する地点に位置するとき、前記掬上げ部が前記ローラに被さるローラねじ。 A screw shaft having a spiral roller rolling surface on the outer peripheral surface;
A nut having a load roller rolling surface opposed to the roller rolling surface of the screw shaft on the inner peripheral surface;
A circulating member provided on the nut and having a no-load return passage connecting one end and the other end of the load roller rolling surface of the nut;
A plurality of rollers arranged in a loaded roller rolling path between the roller rolling surface of the screw shaft and the loaded roller rolling surface of the nut, and a no-load return path of the circulation member;
A scooping portion of the circulating member that scoops up the roller that moves on the load roller rolling path into the no-load return passage;
A roller screw that covers the roller when the center of the roller is located at a point where the center of the roller moves from the loaded roller rolling path to the unloaded return path.
内周面に前記ねじ軸の前記ローラ転走面に対向する負荷ローラ転走面を有するナットと、
前記ナットに設けられ、前記ナットの前記負荷ローラ転走面の一端と他端を接続する無負荷戻し通路を有する循環部材と、
前記ねじ軸の前記ローラ転走面と前記ナットの前記負荷ローラ転走面との間の負荷ローラ転走路、及び前記循環部材の無負荷戻し通路に配列される複数のローラと、
前記負荷ローラ転走路を移動する前記ローラを、前記無負荷戻し通路内へ掬い上げる前記循環部材の掬上げ部と、を備え、
前記ナットの軸線方向からみて、前記負荷ローラ転走路と前記無負荷戻し通路との境目から前記掬上げ部までの距離が、前記ローラの半径よりも小さいローラねじ。 A screw shaft having a spiral roller rolling surface on the outer peripheral surface;
A nut having a load roller rolling surface opposed to the roller rolling surface of the screw shaft on the inner peripheral surface;
A circulating member provided on the nut and having a no-load return passage connecting one end and the other end of the load roller rolling surface of the nut;
A plurality of rollers arranged in a loaded roller rolling path between the roller rolling surface of the screw shaft and the loaded roller rolling surface of the nut, and a no-load return path of the circulation member;
A scooping portion of the circulating member that scoops up the roller that moves on the load roller rolling path into the no-load return passage;
A roller screw having a distance from the boundary between the loaded roller rolling path and the no-load return path to the raised portion when viewed from the axial direction of the nut is smaller than the radius of the roller.
前記負荷ローラ転走路から前記無負荷戻し通路へ移行するローラの、前記掬上げ経路内における進行方向が、前記ナットの軸線方向からみて、前記負荷ローラ転走路の接線方向よりも外側に向けられることを特徴とする請求項4又は5に記載のローラねじ。 The no-load return passage has a lifting path in which the lifting portion is formed,
The advancing direction of the roller moving from the loaded roller rolling path to the no-load return path in the lifting path is directed outward from the tangential direction of the loaded roller rolling path as viewed from the axial direction of the nut. The roller screw according to claim 4 or 5.
前記掬上げ部は、前記ねじ軸側に突出すると共に、前記ローラの端面側に対応する第一の壁部と、前記ローラの側面に対応する第二の壁部とを有する山形状のリップ部からなり、
前記負荷ローラ転走路から前記無負荷戻し通路に移動するローラを、前記第二の壁部が前記第一の壁部より先に拘束できるように、前記第二の壁部のエッジが前記第一の壁部のエッジよりも前記負荷ローラ転走路に近接することを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載のローラねじ。 The plurality of rollers are arranged in parallel so that the axes of adjacent rollers are substantially parallel,
The raised portion protrudes toward the screw shaft side, and has a mountain-shaped lip portion having a first wall portion corresponding to the end surface side of the roller and a second wall portion corresponding to the side surface of the roller. Consists of
The edge of the second wall portion is the first wall so that the second wall portion can restrain the roller moving from the loaded roller rolling path to the no-load return passage before the first wall portion. The roller screw according to claim 1, wherein the roller screw is closer to the loaded roller rolling path than an edge of the wall portion.
前記ローラの中心が前記負荷ローラ転走路から前記無負荷戻し通路に移行する地点に位置するとき、前記循環部材の前記掬上げ部が前記ローラに被さることを特徴とするローラねじのローラの循環方法。 A roller that moves on a load roller rolling path between a spiral roller rolling surface on the outer peripheral surface of the screw shaft and a spiral load roller rolling surface on the inner peripheral surface of the nut is provided on the circulating member provided on the nut. In the circulating method of the roller of the roller screw that is scooped up by the scooping portion and led to the no-load return passage formed in the circulating member,
When the center of the roller is located at a point where the load roller rolling path is shifted to the no-load return path, the roller screw roller circulating method covers the roller with the raised portion of the circulating member. .
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