JP2011122642A - Ball screw with ball spline - Google Patents

Ball screw with ball spline Download PDF

Info

Publication number
JP2011122642A
JP2011122642A JP2009280061A JP2009280061A JP2011122642A JP 2011122642 A JP2011122642 A JP 2011122642A JP 2009280061 A JP2009280061 A JP 2009280061A JP 2009280061 A JP2009280061 A JP 2009280061A JP 2011122642 A JP2011122642 A JP 2011122642A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ball
spline
screw
groove
screw shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009280061A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Yoshioka
祐一 吉岡
Katsura Koyagi
桂 小八木
Yoshibumi Shige
義文 重
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Priority to JP2009280061A priority Critical patent/JP2011122642A/en
Publication of JP2011122642A publication Critical patent/JP2011122642A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ball screw with ball splines, capable of solving dropping of a spline ball into a thread groove without differing the diameter of a shaft. <P>SOLUTION: A screw shaft 2 has a circular sectional shape. A reinforcement portion 20 is formed in each pocket 17 of a retainer 15 so as to be located radially inside the cylindrical surface of the screw shaft 2, and an interference preventing groove 21 is formed in the screw shaft 2 to prevent the interference with the reinforcement portion 20. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、ボールスプライン付きボールねじに関する。   The present invention relates to a ball screw with a ball spline.

ボールスプライン付きボールねじとして、ねじみぞおよびスプラインみぞが互いに交差するように設けられたねじ軸と、ねじ軸のねじみぞにボールを介してねじ合わされたボールねじナットと、ねじ軸のスプラインみぞにボールを介して嵌め合わされたボールスプライン外筒とを備えているものが知られており、(特許文献1参照)、このようなボールスプライン付きボールねじは、電動アクチュエータ用や緩衝器用としてよく使用されている。   As a ball screw with a ball spline, a screw shaft provided so that the screw groove and the spline groove intersect each other, a ball screw nut screwed to the screw groove of the screw shaft via a ball, and a ball on the spline groove of the screw shaft Are known (see Patent Document 1), and such ball screws with ball splines are often used for electric actuators and shock absorbers. Yes.

特開平6−300106号公報JP-A-6-300106

上記特許文献1に示されているようなボールスプライン付きボールねじにおけるボールスプラインでは、ねじ軸の外周にスプラインみぞを形成するに際し、対となるスプラインみぞで挟まれた肩部の外径を大きくしたもの(すなわち、基準となる軸の円筒面に加えて、肩部の外径をつないだ大径の円筒面が存在する異径ねじ軸)が考えられている。しかしながら、このような異径のねじ軸を得るには、肩部以外が小径となるように、機械加工で削る必要があり、取り代が大となるために長時間の加工が必要となり、加工コストが増加するという問題がある。   In the ball spline in the ball screw with the ball spline as shown in Patent Document 1 above, when forming the spline groove on the outer periphery of the screw shaft, the outer diameter of the shoulder portion sandwiched between the pair of spline grooves is increased. In other words, in addition to the cylindrical surface of the reference shaft, a different-diameter screw shaft having a large cylindrical surface connecting the outer diameters of the shoulders is considered. However, in order to obtain a screw shaft with such a different diameter, it is necessary to cut by machining so that the diameter other than the shoulder is small. There is a problem that the cost increases.

一方、ねじ軸を断面形状が丸型のものにすると、これに伴って、保持器の内径も丸型となるが、スプラインみぞとねじみぞとが交差している部分がねじ軸に存在し、スプラインみぞに比べてねじみぞの方が深く形成されていることから、保持器のポケットの剛性が不足していると、スプラインみぞに沿って移動中のスプライン用ボールが交差部においてねじみぞに落ち込む可能性がある。スプライン用ボールがねじみぞに落ち込むと、ボールスプラインがロックして動作しなくなるという問題があり、スプライン用ボールがねじみぞに落ち込む可能性の解消が望まれている。   On the other hand, when the screw shaft has a round cross-sectional shape, the inner diameter of the cage also becomes round, and a portion where the spline groove and the screw groove intersect exists in the screw shaft. Since the screw groove is formed deeper than the spline groove, if the cage pocket lacks rigidity, the spline ball moving along the spline groove falls into the screw groove at the intersection. there is a possibility. When the spline ball falls into the screw groove, there is a problem that the ball spline is locked and does not operate, and it is desired to eliminate the possibility that the spline ball falls into the screw groove.

この発明の目的は、軸を異径とすることなく、しかも、スプライン用ボールのねじみぞへの落ち込みの解消が図られたボールスプライン付きボールねじを提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a ball screw with a ball spline in which the shaft does not have a different diameter and the drop of the spline ball into the screw groove is eliminated.

この発明によるボールスプライン付きボールねじは、ねじみぞおよびスプラインみぞが互いに交差するように設けられたねじ軸と、ねじ軸のねじみぞにボールを介してねじ合わされたボールねじナットと、ねじ軸のスプラインみぞにボールを介して嵌め合わされたボールスプライン外筒とを備えており、ボールスプライン外筒は、ねじ軸のスプラインみぞに対応するスプラインみぞが形成された外筒本体と、スプライン用ボールを所定位置に保持するポケットを有しスプライン外筒本体内に嵌め入れられた保持器とからなるボールスプライン付きボールねじにおいて、ねじ軸は、断面形状が丸型とされており、保持器の各ポケットに、ねじ軸の円筒面よりも径方向内方に位置する補強部が形成されるとともに、ねじ軸に、該補強部との干渉を防止するための干渉防止みぞが形成されていることを特徴とするものである。   A ball screw with a ball spline according to the present invention includes a screw shaft provided so that the screw groove and the spline groove intersect each other, a ball screw nut screwed to the screw groove of the screw shaft via the ball, and a spline of the screw shaft. A ball spline outer cylinder fitted to the groove via a ball. The ball spline outer cylinder has an outer cylinder main body formed with a spline groove corresponding to the spline groove of the screw shaft and a spline ball at a predetermined position. In a ball screw with a ball spline, which has a pocket to hold in and a cage fitted into the spline outer cylinder body, the screw shaft has a round cross-sectional shape, and in each pocket of the cage, A reinforcement portion is formed that is located radially inward of the cylindrical surface of the screw shaft, and interference with the reinforcement portion is provided on the screw shaft. It is characterized in that the interference prevention groove for sealing is formed.

ねじ軸の断面形状が丸型とは、ねじ軸が2つの円筒面(ねじみぞが形成される基準となる円筒面と、スプラインみぞが形成される肩部が基準円筒面よりも突出させられることで必要となる大径の円筒面との2つ)を有するものに対して、ねじみぞが形成される基準となる円筒面だけを有するものを意味し、この基準円筒面に、スプラインみぞが形成され、また、補強部との干渉を防止するための干渉防止みぞもこの基準面に形成される。   The screw shaft has a round cross-sectional shape. The screw shaft has two cylindrical surfaces (a cylindrical surface serving as a reference on which a screw groove is formed and a shoulder on which a spline groove is formed are protruded from the reference cylindrical surface. This means that there is only a cylindrical surface that serves as a reference for the thread groove to be formed, and a spline groove is formed on this reference cylindrical surface. In addition, an interference prevention groove for preventing interference with the reinforcing portion is also formed on the reference surface.

スプライン外筒の保持器の各ポケットは、その径方向外方側の開口が径方向内方側の開口よりも大きいテーパ状とされ、その径方向中間部分がスプライン用ボールの径と等しくされることで、スプライン用ボールを所定位置に保持してそれ以上径方向内方に移動することを防止する。保持器は樹脂製とされ、若干変形可能であり、スプライン用ボールに径方向内向きの大きな力が作用した場合には、スプライン用ボールは、保持器ポケット面から受ける摩擦力に抗して、径方向内方への移動が可能となっている。通常、スプライン用ボールがねじ軸のスプラインみぞとスプライン外筒本体のスプラインみぞとによって保持されていることで、スプライン用ボールの径方向内方への移動は阻止されているが、ねじみぞがスプラインみぞよりも深く形成されているため、これらの交差部においては、径方向内向きの力によって、スプライン用ボールがねじみぞに落ち込む可能性がある。スプライン用ボールがねじみぞに落ち込むと、スプライン用ボールのスプラインみぞに沿う移動が止まり、ボールスプラインがロックして動作しないことになる。この発明によるボールスプライン付きボールねじでは、保持器の各ポケットにねじ軸の円筒面よりも径方向内方に位置する補強部が形成されていることで、ポケットの径方向内方側開口における剛性が上がり、スプライン用ボールがねじみぞに落ち込む可能性が解消されている。   Each pocket of the cage of the spline outer cylinder is tapered such that the opening on the radially outer side is larger than the opening on the radially inner side, and its radially intermediate portion is made equal to the diameter of the spline ball. This prevents the spline ball from being held in a predetermined position and moving further inward in the radial direction. The cage is made of resin and is slightly deformable. When a large radial inward force acts on the spline ball, the spline ball resists the frictional force received from the cage pocket surface. Movement inward in the radial direction is possible. Normally, the spline ball is held by the spline groove of the screw shaft and the spline groove of the spline outer cylinder body, so that the spline ball is prevented from moving inward in the radial direction. Since they are formed deeper than the grooves, the spline balls may fall into the screw grooves due to the radially inward force at these intersecting portions. When the spline ball falls into the screw groove, the movement of the spline ball along the spline groove stops, and the ball spline locks and does not operate. In the ball screw with a ball spline according to the present invention, a reinforcing portion positioned radially inward from the cylindrical surface of the screw shaft is formed in each pocket of the cage, so that rigidity in the radially inner opening of the pocket is formed. The possibility that the spline ball falls into the screw groove is eliminated.

補強部は、ボール両側にあるポケット面のいずれか一方に設けられてもよく、両方に設けられてもよい。ねじ軸の外周には、ねじ軸の時計方向の回転を受けるためのスプラインみぞとねじ軸の反時計方向の回転を受けるためのスプラインみぞとが複数対形成され、スプライン外筒本体の内周には、これらの各スプラインみぞに対向するように、時計方向の回転を受けるためのスプラインみぞと反時計方向の回転を受けるためのスプラインみぞとが形成される。これにより、ボール両側にあるポケット面のうち、一方がトルクを受ける側、他方はトルクを受けない側となるが、上記補強部は、トルクを受ける側のポケット面だけに設けられることがより好ましい。   The reinforcing portion may be provided on either one of the pocket surfaces on both sides of the ball, or may be provided on both. A plurality of pairs of spline grooves for receiving clockwise rotation of the screw shaft and spline grooves for receiving counterclockwise rotation of the screw shaft are formed on the outer periphery of the screw shaft. A spline groove for receiving clockwise rotation and a spline groove for receiving counterclockwise rotation are formed so as to face each of these spline grooves. Accordingly, one of the pocket surfaces on both sides of the ball is a side that receives torque, and the other is a side that does not receive torque, but the reinforcing portion is more preferably provided only on the pocket surface on the side receiving torque. .

ねじみぞの数は、1条でもよく、2条でもよく、それより多くてもよい。   The number of screw grooves may be one, two, or more.

ねじ軸、ボールねじナットおよびボールスプライン外筒本体は、例えば、S45C,S55Cなどの炭素鋼製あるいはSAE4150鋼製とされ、また、ボールは、例えば、軸受鋼(SUJ2)製とされる。   The screw shaft, ball screw nut, and ball spline outer cylinder main body are made of carbon steel such as S45C and S55C or SAE4150 steel, and the ball is made of bearing steel (SUJ2), for example.

この発明によるボールスプライン付きボールねじは、アクチュエータ(モータによってボールねじナットが回転させられ、これにより、ねじ軸が直線移動する形態)として使用されることがあり、緩衝器(ねじ軸が外部からの力によって直線移動させられ、これにより、ボールねじナットが回転し、モータが発生する電磁力が減衰力となる形態)として使用されることがある。   A ball screw with a ball spline according to the present invention may be used as an actuator (a configuration in which a ball screw nut is rotated by a motor, whereby the screw shaft moves linearly), and a shock absorber (the screw shaft is externally connected). In some cases, the ball screw nut is rotated by the force, whereby the ball screw nut rotates and the electromagnetic force generated by the motor becomes a damping force.

アクチュエータや緩衝器で使用される場合には、例えば、ボールスプライン付きボールねじと、ボールねじナットに一体化された中空軸と、軸受を介して中空軸を回転可能に支持するとともにボールスプライン外筒を支持するハウジングと、中空軸に固定されたモータロータおよびハウジング内径に固定されたモータステータからなるモータとを備えているものとされる。   When used in an actuator or shock absorber, for example, a ball screw with a ball spline, a hollow shaft integrated with a ball screw nut, a hollow shaft rotatably supported via a bearing and a ball spline outer cylinder And a motor composed of a motor rotor fixed to the hollow shaft and a motor stator fixed to the inner diameter of the housing.

この発明のボールスプライン付きボールねじによると、ねじ軸は、断面形状が丸型とされているので、ねじ軸の加工が容易であり、また、保持器の各ポケットに、ねじ軸の円筒面よりも径方向内方に位置する補強部が形成されているとともに、ねじ軸に、該補強部との干渉を防止するための干渉防止みぞが形成されているので、保持器のポケットの開口部が補強されることで、スプライン用ボールがこの開口を越えて径方向内方に移動することが抑制され、スプライン用ボールが交差部においてねじみぞに脱落することが防止される。補強部との干渉を防止するための干渉防止みぞの加工は容易であり、これにより、ねじ軸の加工が容易である特徴を維持して、スプライン用ボールに径方向内向きの大きな力が作用した場合におけるボールスプラインのロックを防止することができる。   According to the ball screw with the ball spline of the present invention, since the screw shaft has a round cross-sectional shape, it is easy to process the screw shaft, and each pocket of the cage has a cylindrical surface of the screw shaft. In addition, a reinforcing portion positioned radially inward is formed, and an interference prevention groove for preventing interference with the reinforcing portion is formed on the screw shaft. By being reinforced, the spline ball is prevented from moving radially inward beyond the opening, and the spline ball is prevented from dropping into the screw groove at the intersection. It is easy to process the interference prevention groove to prevent interference with the reinforcing part, and this maintains the feature that the screw shaft is easily processed, and a large radial inward force acts on the spline ball. In this case, the ball spline can be prevented from being locked.

図1は、この発明によるボールスプライン付きボールねじを示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a ball screw with a ball spline according to the present invention. 図2は、この発明によるボールスプライン付きボールねじのボールスプライン部分の正面図である。FIG. 2 is a front view of a ball spline portion of a ball screw with a ball spline according to the present invention. 図3は、図2の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of FIG. 図4は、従来のボールスプライン付きボールねじのボールスプライン部分を示す図2に対応する図である。FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 2 showing a ball spline portion of a conventional ball screw with a ball spline.

以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。以下の説明において、上下は、図1の上下をいうものとする。また、時計方向および反時計方向は、図2についていうものとする。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the top and bottom refer to the top and bottom of FIG. Further, the clockwise direction and the counterclockwise direction refer to FIG.

図1から図3までは、この発明によるボールスプライン付きボールねじの1実施形態を示している。   1 to 3 show an embodiment of a ball screw with a ball spline according to the present invention.

ボールスプライン付きボールねじ(1)は、2条のねじみぞ(2a)および上下方向にのびる複数のスプラインみぞ(2b)(2c)が設けられた上下にのびる鋼製ねじ軸(2)と、ねじ軸(2)のねじみぞ(2a)にボールを介してねじ合わされた回転自在の鋼製ボールねじナット(3)と、ねじ軸(2)の下端部側においてスプラインみぞ(2b)(2c)にボールを介して嵌め合わされてねじ軸(2)の上下方向(軸方向)直線運動を案内するボールスプライン外筒(4)と、ボールねじナット(3)に一体化されて上方にのびる中空軸(5)と、軸受(7)を介して中空軸(5)を回転可能に支持するとともにボールスプライン外筒(4)を支持するハウジング(6)と、中空軸(5)に固定された円筒状のモータロータ(9)およびハウジング(6)内径に固定された円筒状のモータステータ(10)からなるモータ(8)とを備えている。   Ball screw with ball spline (1) consists of two screw grooves (2a) and a steel screw shaft (2) extending vertically, and a plurality of spline grooves (2b) (2c) extending vertically. A rotatable steel ball screw nut (3) screwed to the screw groove (2a) of the shaft (2) via a ball, and a spline groove (2b) (2c) on the lower end side of the screw shaft (2). A ball spline outer tube (4) that is fitted via a ball to guide the vertical (axial) linear movement of the screw shaft (2), and a hollow shaft that is integrated with the ball screw nut (3) and extends upward ( 5), a housing (6) that rotatably supports the hollow shaft (5) through the bearing (7) and supports the ball spline outer cylinder (4), and a cylindrical shape fixed to the hollow shaft (5). A motor rotor (9) and a motor (8) comprising a cylindrical motor stator (10) fixed to the inner diameter of the housing (6).

モータ(8)は、永久磁石型三相同期モータとされており、モータロータ(9)が永久磁石とされて、モータステータ(10)にU相、V相およびW相の三相のコイル(10a)が巻かれている。   The motor (8) is a permanent magnet type three-phase synchronous motor, the motor rotor (9) is a permanent magnet, and a U-phase, V-phase and W-phase three-phase coil (10a) is provided on the motor stator (10). ) Is wound.

ねじ軸(2)と中空軸(5)とは、同心状に配置されており、ボールスプライン付きボールねじ(1)は、ボールねじナット(3)、中空軸(5)およびモータロータ(9)を回転させて、ねじ軸(2)を直線移動させる形態で使用される。   The screw shaft (2) and the hollow shaft (5) are arranged concentrically, and the ball screw with ball spline (1) includes the ball screw nut (3), the hollow shaft (5) and the motor rotor (9). The screw shaft (2) is used in such a form that it is rotated and moved linearly.

中空軸(5)は、ねじ軸(2)を案内する小径部(11)と、内周面がボールねじナット(3)の外周面に固定されかつ外周面に軸受(7)を保持する大径部(12)とからなる。   The hollow shaft (5) has a small-diameter portion (11) for guiding the screw shaft (2), and a large diameter whose inner peripheral surface is fixed to the outer peripheral surface of the ball screw nut (3) and that holds the bearing (7) on the outer peripheral surface. It consists of a diameter part (12).

ボールスプライン外筒(4)は、ねじ軸(2)の回転を防止してその上下移動を案内するために、回り止め部(例えばキー)(13)によってハウジング(6)に対して回り止めされる。   The ball spline outer cylinder (4) is prevented from rotating with respect to the housing (6) by a detent (for example, a key) (13) to prevent the screw shaft (2) from rotating and guide its vertical movement. The

図2に示すように、ボールスプライン外筒(4)は、ねじ軸(2)のスプラインみぞ(2b)(2c)に対応する複数の直線状スプラインみぞが形成された略円筒状の金属製外筒本体(14)と、外筒本体(14)の内周に固定された略円筒状の保持器(15)とを備えている。ねじ軸(2)は、断面形状が丸型の中空軸とされている。   As shown in FIG. 2, the ball spline outer cylinder (4) has a substantially cylindrical metal outer surface formed with a plurality of linear spline grooves corresponding to the spline grooves (2b) (2c) of the screw shaft (2). A cylinder main body (14) and a substantially cylindrical cage (15) fixed to the inner periphery of the outer cylinder main body (14) are provided. The screw shaft (2) is a hollow shaft having a round cross section.

保持器(15)には、ねじ軸(2)のスプラインみぞ(2b)(2c)とボールスプライン外筒本体(14)のスプラインみぞとの間を転動するスプライン用ボール(16)を保持するためのポケット(17)が形成されている。ポケット(17)を介して対向するねじ軸(2)のスプラインみぞ(2b)(2c)とボールスプライン外筒本体(14)のスプラインみぞとの間の空間が、スプライン用ボール(16)が転動する主通路(18)となっている。保持器(15)には、主通路(18)の左右両端部と連通する戻し通路(19)がさらに形成されている。   The cage (15) holds a spline ball (16) that rolls between the spline groove (2b) (2c) of the screw shaft (2) and the spline groove of the ball spline outer cylinder body (14). A pocket (17) is formed for this purpose. The space between the spline groove (2b) (2c) of the screw shaft (2) and the spline groove of the ball spline outer cylinder body (14) facing each other through the pocket (17) is rotated by the spline ball (16). It is a moving main passageway (18). The retainer (15) is further formed with a return passage (19) communicating with both left and right ends of the main passage (18).

保持器(15)の各ポケット(17)は、その径方向外方側の開口が径方向内方側の開口よりも大きいテーパ状とされており、その径方向中間部分がスプライン用ボール(16)の径と等しくされていることで、スプライン用ボール(16)が主通路(18)を転動可能な位置に保持され、それ以上の径方向内方への移動が防止されている。   Each pocket (17) of the retainer (15) has a tapered shape in which the opening on the radially outer side is larger than the opening on the radially inner side, and the intermediate portion in the radial direction is a spline ball (16 ), The spline ball (16) is held at a position where the main passage (18) can roll, and further movement inward in the radial direction is prevented.

保持器(15)の各ポケット(17)に、ねじ軸(2)の円筒面(2d)よりも径方向内方に位置する補強部(20)が形成されるとともに、ねじ軸(2)に、該補強部(20)との干渉を防止するための干渉防止みぞ(21)が形成されている。   In each pocket (17) of the cage (15), a reinforcing portion (20) positioned radially inward from the cylindrical surface (2d) of the screw shaft (2) is formed, and at the screw shaft (2) An interference prevention groove (21) for preventing interference with the reinforcing portion (20) is formed.

スプライン用ボール(16)は、主通路(18)および戻し通路(19)内に配設され、主通路(18)を転動するスプライン用ボール(16)がねじ軸(2)とボールスプライン外筒(4)の相対直線運動を案内するようになっている。主通路(18)および戻し通路(19)により、スプライン用ボール循環路が構成されている。スプライン用ボール循環路は、全部で6つ設けられており、1対の主通路(18)同士が互いに接近して設けられ、1対の主通路(18)のうち反時計方向側にあるものについてはその反時計方向側に戻し通路(19)が設けられ、時計方向側にあるものについてはその時計方向側に戻し通路(19)が設けられることで、1対のスプライン用ボール循環路が形成され、これが周方向に等間隔で計3対配置されている。   The spline ball (16) is disposed in the main passage (18) and the return passage (19), and the spline ball (16) rolling on the main passage (18) is connected to the screw shaft (2) and the ball spline. It guides the relative linear motion of the tube (4). The main passage (18) and the return passage (19) constitute a spline ball circulation path. A total of six spline ball circulation paths are provided, and a pair of main passages (18) are provided close to each other, and one pair of main passages (18) is on the counterclockwise side. Is provided with a return passage (19) on the counterclockwise side, and a return passage (19) is provided on the clockwise side for the one on the clockwise side, so that a pair of spline ball circulation paths is formed. A total of three pairs are arranged at equal intervals in the circumferential direction.

上記の状態で、ボールねじナット(3)を回転させることにより、ねじ軸(2)がボールスプライン外筒(4)を案内にして、回転はせずに、軸方向に直線移動する。このとき、ボールねじナット(3)の部分では、ねじ用ボールがねじ用ボール循環路を循環させられる。また、ボールスプライン外筒(4)の部分では、スプライン用ボール(16)がスプライン用ボール循環路を循環させられる。   By rotating the ball screw nut (3) in the above state, the screw shaft (2) moves linearly in the axial direction without rotating with the ball spline outer cylinder (4) as a guide. At this time, in the portion of the ball screw nut (3), the screw ball is circulated through the screw ball circulation path. In the ball spline outer cylinder (4), the spline ball (16) is circulated through the spline ball circulation path.

このボールスプライン付きボールねじ(1)は、ボールスプライン外筒(4)を軸方向の一定位置に回転も移動もしないように固定し、ボールねじナット(3)を軸方向の一定位置において回転はするが移動はしないように支持した状態で使用される。ここで、スプライン用ボール(16)とねじ用ボールとは同じ大きさとされているが、ねじ軸(2)の回転を防止するボールスプラインにおけるスプライン用ボール(16)が転動する主通路(18)は、ねじ用ボールが転動する主通路に比べると、ボール(16)と主通路(18)との隙間が小さいものとされており、したがって、ねじ軸(2)においては、スプラインみぞ(2b)(2c)に比べてねじみぞ(2a)の方が深く形成されている。このため、ねじみぞ(2a)とスプラインみぞ(2b)(2c)との交差部では、スプライン用ボール(16)が保持器(15)のポケット面から受ける摩擦力に抗して、径方向内方へ移動することで、スプラインみぞ(2b)(2c)に沿って移動中のスプライン用ボール(16)がねじみぞ(2a)に落ち込む可能性がある。スプライン用ボール(16)がねじみぞ(2a)に落ち込むと、スプライン用ボール(16)のスプラインみぞ(2b)(2c)に沿う移動が止まり、ボールスプラインがロックして動作しなくなる。   This ball screw with ball spline (1) fixes the ball spline outer cylinder (4) so that it does not rotate or move to a fixed position in the axial direction, and the ball screw nut (3) rotates at a fixed position in the axial direction. However, it is used in a supported state so as not to move. Here, although the spline ball (16) and the screw ball are the same size, the main passage (18) in which the spline ball (16) rolls in the ball spline that prevents the screw shaft (2) from rotating. ) Has a smaller clearance between the ball (16) and the main passage (18) than the main passage where the screw ball rolls.Therefore, in the screw shaft (2), the spline groove ( The screw groove (2a) is formed deeper than 2b) and (2c). For this reason, at the intersection of the screw groove (2a) and the spline groove (2b) (2c), the spline ball (16) resists the frictional force received from the pocket surface of the cage (15) and By moving in the direction, the spline ball (16) moving along the spline groove (2b) (2c) may fall into the screw groove (2a). When the spline ball (16) falls into the screw groove (2a), the movement of the spline ball (16) along the spline groove (2b) (2c) stops, and the ball spline locks and does not operate.

従来のものでは、図4に示すように、同じねじ軸(2)に対して、保持器(35)の内周面(35a)には、このねじ軸(2)の円筒面(2d)よりも径方向内方に位置する部分は存在していない。この場合でも、スプライン用ボール(16)のねじみぞ(2a)への落ち込みは、ボールスプライン外筒(4)の保持器(15)によって防止されるが、スプライン用ボール(16)に径方向内向きの大きな力が作用した場合に、スプライン用ボール(16)が径方向内方へ移動しやすいものとなっている。   In the prior art, as shown in FIG. 4, with respect to the same screw shaft (2), the inner peripheral surface (35a) of the cage (35) is more than the cylindrical surface (2d) of the screw shaft (2). There is no portion located radially inward. Even in this case, the spline ball (16) is prevented from dropping into the screw groove (2a) by the retainer (15) of the ball spline outer cylinder (4), but the spline ball (16) is radially inward. When a large force is applied, the spline ball (16) is easily moved radially inward.

これに対し、この発明によるボールスプライン付きボールねじ(1)では、スプライン用ボール(16)に径方向内向きの大きな力が作用した場合であっても、図3に拡大して示すように、保持器(15)の各ポケット(17)に補強部(20)が設けられていることで、ポケット(17)の開口部が補強されており、スプライン用ボール(16)が径方向内方へ移動しにくいものとなっている。   In contrast, in the ball screw with ball spline (1) according to the present invention, even when a large radial inward force acts on the spline ball (16), as shown in an enlarged view in FIG. Reinforcement (20) is provided in each pocket (17) of the cage (15), so that the opening of the pocket (17) is reinforced and the spline ball (16) moves radially inward. It is difficult to move.

なお、図3に示されているスプラインみぞ(2b)は、ねじ軸(2)の時計方向の回転を受けるためのものであり、補強部(20)は、ねじ軸(2)が時計方向に回転しようとした際に、このトルクを受ける側のポケット面(時計方向側ポケット面)(17a)に形成されている。そして、拡大図は省略するが、ねじ軸(2)の反時計方向の回転を受けるスプラインみぞ(2c)では、補強部(20)は、ねじ軸(2)が反時計方向に回転しようとした際に、このトルクを受ける側のポケット面(反時計方向側ポケット面)に形成されている。   The spline groove (2b) shown in FIG. 3 is for receiving the clockwise rotation of the screw shaft (2), and the reinforcing portion (20) has the screw shaft (2) in the clockwise direction. It is formed on the pocket surface (clockwise pocket surface) (17a) that receives this torque when it is about to rotate. And although the enlarged view is omitted, in the spline groove (2c) that receives the counterclockwise rotation of the screw shaft (2), the reinforcing portion (20) tries to rotate the screw shaft (2) counterclockwise. At this time, it is formed on the pocket surface (counterclockwise pocket surface) on the side receiving this torque.

(1) ボールスプライン付きボールねじ
(2) ねじ軸
(2a) ねじみぞ
(2b)(2c) スプラインみぞ
(3) ボールねじナット
(4) ボールスプライン外筒
(14) 外筒本体
(15) 保持器
(16) スプライン用ボール
(17) ポケット
(20) 補強部
(21) 干渉防止みぞ
(1) Ball screw with ball spline
(2) Screw shaft
(2a) Screw slot
(2b) (2c) Spline groove
(3) Ball screw nut
(4) Ball spline outer cylinder
(14) Outer cylinder body
(15) Cage
(16) Spline ball
(17) Pocket
(20) Reinforcement part
(21) Interference prevention groove

Claims (1)

ねじみぞおよびスプラインみぞが互いに交差するように設けられたねじ軸と、ねじ軸のねじみぞにボールを介してねじ合わされたボールねじナットと、ねじ軸のスプラインみぞにボールを介して嵌め合わされたボールスプライン外筒とを備えており、ボールスプライン外筒は、ねじ軸のスプラインみぞに対応するスプラインみぞが形成された外筒本体と、スプライン用ボールを所定位置に保持するポケットを有しスプライン外筒本体内に嵌め入れられた保持器とからなるボールスプライン付きボールねじにおいて、
ねじ軸は、断面形状が丸型とされており、保持器の各ポケットに、ねじ軸の円筒面よりも径方向内方に位置する補強部が形成されるとともに、ねじ軸に、該補強部との干渉を防止するための干渉防止みぞが形成されていることを特徴とするボールスプライン付きボールねじ。
A screw shaft provided so that the screw groove and the spline groove cross each other, a ball screw nut screwed to the screw groove of the screw shaft via the ball, and a ball fitted to the spline groove of the screw shaft via the ball A spline outer cylinder, and the ball spline outer cylinder has an outer cylinder main body formed with a spline groove corresponding to the spline groove of the screw shaft, and a pocket for holding the spline ball at a predetermined position. In a ball screw with a ball spline consisting of a cage fitted in the body,
The screw shaft has a round cross-sectional shape, and each pocket of the cage is formed with a reinforcing portion located radially inward from the cylindrical surface of the screw shaft, and the reinforcing portion is formed on the screw shaft. A ball screw with a ball spline, wherein an interference preventing groove for preventing interference with the ball spline is formed.
JP2009280061A 2009-12-10 2009-12-10 Ball screw with ball spline Pending JP2011122642A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009280061A JP2011122642A (en) 2009-12-10 2009-12-10 Ball screw with ball spline

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009280061A JP2011122642A (en) 2009-12-10 2009-12-10 Ball screw with ball spline

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011122642A true JP2011122642A (en) 2011-06-23

Family

ID=44286731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009280061A Pending JP2011122642A (en) 2009-12-10 2009-12-10 Ball screw with ball spline

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011122642A (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6246061A (en) * 1985-08-26 1987-02-27 Tsubakimoto Seiko:Kk Removable ball nut
JPS62237113A (en) * 1986-04-05 1987-10-17 Nippon Thompson Co Ltd Ball spline bearing
JPH02120549A (en) * 1988-10-28 1990-05-08 Aiseru Kk Rotation-linear motion conversion device
JP2009103228A (en) * 2007-10-24 2009-05-14 Jtekt Corp Ball screw with ball spline
JP2009250345A (en) * 2008-04-04 2009-10-29 Thk Co Ltd Screw device, and method of manufacturing nut thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6246061A (en) * 1985-08-26 1987-02-27 Tsubakimoto Seiko:Kk Removable ball nut
JPS62237113A (en) * 1986-04-05 1987-10-17 Nippon Thompson Co Ltd Ball spline bearing
JPH02120549A (en) * 1988-10-28 1990-05-08 Aiseru Kk Rotation-linear motion conversion device
JP2009103228A (en) * 2007-10-24 2009-05-14 Jtekt Corp Ball screw with ball spline
JP2009250345A (en) * 2008-04-04 2009-10-29 Thk Co Ltd Screw device, and method of manufacturing nut thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5120040B2 (en) Ball screw device and electric power steering device using the same
JP5487924B2 (en) Corospline and ball screw with corospline
JP2011122642A (en) Ball screw with ball spline
KR20180005237A (en) Ball screw, machine tool, and conveying device
JP2010242950A (en) Ball spline
JP5428807B2 (en) Ball screw with ball spline
JP5446978B2 (en) Ball spline
JP2009299740A (en) Ball spline
JP2010159839A (en) Ball spline
JP5499662B2 (en) Ball screw with ball spline
JP2009299784A (en) Ball spline
JP5332626B2 (en) Ball spline
JP5353373B2 (en) Ball spline
JP2010112516A (en) Ball spline
JP2010112515A (en) Ball spline
JP5532868B2 (en) Ball spline
JP2010164061A (en) Ball spline
JP5332521B2 (en) Ball screw with ball spline
JP2009299742A (en) Ball spline
JP5521798B2 (en) Ball screw device
JP2011169363A (en) Ball spline
JP2010230085A (en) Ball spline
JP2010159838A (en) Ball spline
JP5233426B2 (en) Ball spline
JP2009222209A (en) Ball screw with spline

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20121127

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Effective date: 20130807

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20130813

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20131224