JP2015059634A

JP2015059634A - Ball screw

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Publication number: JP2015059634A
Application number: JP2013194583A
Authority: JP
Inventors: 泰明阿部; Yasuaki Abe; 橋本　浩司; Koji Hashimoto; 橋本　　浩司
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2013-09-19
Filing date: 2013-09-19
Publication date: 2015-03-30
Anticipated expiration: 2033-09-19
Also published as: JP6268848B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely determine whether a ball enters a non-rolling path in assembly of a ball screw, and to prevent the spiral groove of a screw shaft and the ball from being damaged in determination test.SOLUTION: In a spiral groove 21 of a nut 2, a rolling path part 21a to be a portion forming a rolling path T together with a spiral groove 11 of a screw shaft 1 is formed so as to have a radial gap with respect to a ball 3; and a non-rolling path part 21b to be a portion forming a non-rolling path H is formed so as to have a minus gap in a radial direction with respect to the ball 3. With the diameter of the ball 3 defined as X, a minus gap amount Y satisfies the following inequality (1): Y≤0.017X.

Description

この発明はボールねじに関する。 The present invention relates to a ball screw.

ボールねじは、ねじ軸とナットと複数のボールを有する。ねじ軸はナット内に配置されている。ねじ軸の螺旋溝とナットの螺旋溝とで、ボールが転動する転動路を含む軌道が形成される。軌道には、ボールが配置されない非転動路（ボールの転動路ではない空間）が存在する。
ナットは、ボールを転動路の終点から始点に戻すボール戻し路を備えている。ボールは転動路とボール戻し路内とからなる循環経路（サーキット）内に配置されている。ボールねじは、循環経路を循環し転動路内で転動（負荷状態で回転しながら移動）するボールを介して、ねじ軸とナットとが相対移動する装置である。ボール戻し路は、ナットにリターンチューブやこまを取り付けることで形成される。
このようなボールねじでは、非転動路にボールが入った状態で使用されると、ボールねじがロックするおそれがある。そのため、複数の循環経路を有するボールねじを組み立てる際には、ボールが誤って非転動路に入ることを防止する必要があり、従来よりその対策が提案されている。 The ball screw has a screw shaft, a nut, and a plurality of balls. The screw shaft is disposed in the nut. A raceway including a rolling path on which the ball rolls is formed by the spiral groove of the screw shaft and the spiral groove of the nut. The track has a non-rolling path (a space that is not a rolling path for the ball) in which the ball is not arranged.
The nut includes a ball return path for returning the ball from the end point of the rolling path to the start point. The balls are arranged in a circulation path (circuit) composed of a rolling path and a ball return path. A ball screw is a device in which a screw shaft and a nut move relative to each other through a ball that circulates in a circulation path and rolls (moves while rotating in a load state) in a rolling path. The ball return path is formed by attaching a return tube or top to the nut.
When such a ball screw is used in a state where the ball enters the non-rolling path, the ball screw may be locked. For this reason, when assembling a ball screw having a plurality of circulation paths, it is necessary to prevent the ball from entering the non-rolling path by mistake, and countermeasures have been proposed conventionally.

特許文献１では、ナットのサーキット外溝（螺旋溝のうち隣り合うサーキット間の非転動路となる部分）の斜径寸法を、ナットのサーキット内溝（螺旋溝のうち転動路を成す部分）の斜径寸法より小さくすることが提案されている。このナットを使用したボールねじでは、組み立て時にボールが誤って非転動路に入った場合、ボールねじを作動させてもねじ軸とナットとを相対回転できなくなるため、ボールが非転動路に入っているかどうかを簡単に確認できると記載されている。 In Patent Document 1, the oblique dimension of the outer circuit groove of the nut (the portion of the spiral groove that becomes a non-rolling path between adjacent circuits) is defined as the inner groove of the nut (the portion of the spiral groove that forms the rolling path). It has been proposed to make it smaller than the oblique diameter dimension. With a ball screw using this nut, if the ball accidentally enters the non-rolling path during assembly, the ball shaft cannot be rotated relative to the nut even if the ball screw is operated. It is described that it can be easily confirmed whether it is included.

特許文献２では、こま式のボールねじの非転動路（非循環部）に詰め物を配置することで、ボールが非転動路に入ることを阻止することが提案されている。
特許文献３では、ナットの螺旋溝のうち隣り合う循環経路間の非転動路を形成する部分（ボールが転動しない溝部）の形状と、転動路を形成する部分（ボールが転動する溝部）の形状を異なるものにすることが提案されている。例えば、ボールが転動しない溝部の断面形状をボールが転動する溝部の断面形状より小さくして、組み立ての際に、ボールねじの非転動路に誤ってボールが組み込まれないようにすることが記載されている。
具体例では、螺旋溝の軸線に直交する断面形状を、ボールが転動しない溝部では「ボールの半径−半径方向隙間量Δ」より小さい曲率半径の単純円弧とし、ボールが転動する溝部では「ボールの半径＋半径方向隙間量Δ」より大きい曲率半径のゴシックアークとしている。 In Patent Document 2, it is proposed to prevent the balls from entering the non-rolling path by disposing the padding on the non-rolling path (non-circulating portion) of the top-type ball screw.
In Patent Document 3, the shape of a portion forming a non-rolling path between adjacent circulation paths (a groove portion where the ball does not roll) and a portion forming a rolling path (the ball rolls) in the spiral groove of the nut. It has been proposed to make the shape of the groove part different. For example, make the cross-sectional shape of the groove part where the ball does not roll smaller than the cross-sectional shape of the groove part where the ball rolls so that the ball is not mistakenly incorporated into the non-rolling path of the ball screw during assembly. Is described.
In a specific example, the cross-sectional shape perpendicular to the axis of the spiral groove is a simple arc having a radius of curvature smaller than “ball radius−radial gap amount Δ” in the groove portion where the ball does not roll, and in the groove portion where the ball rolls, “ The gothic arc has a radius of curvature larger than “ball radius + radial gap amount Δ”.

特許第３３７４５０９号公報Japanese Patent No. 3374509 特許第３９０７９５４号公報Japanese Patent No. 3,907,954 特開２００８−２８１１６１号公報JP 2008-281161 A

特許文献１には、ナットのサーキット外溝の斜径寸法を、サーキット内溝の斜径寸法より、どの程度小さくするかについて記載されていない。特許文献２の提案は、詰め物を配置するため、ボールねじのコストが上昇する。特許文献３にも、ボールが転動しない溝部の断面形状をボールが転動する溝部の断面形状より、どの程度小さくするかについて具体的な記載がない。 Patent Document 1 does not describe how much the oblique diameter of the outer circuit groove of the nut is smaller than the oblique diameter of the inner groove of the circuit. In the proposal of Patent Document 2, since the padding is arranged, the cost of the ball screw increases. Patent Document 3 also does not specifically describe how much the cross-sectional shape of the groove portion where the ball does not roll is smaller than the cross-sectional shape of the groove portion where the ball rolls.

すなわち、特許文献１および３の提案では、ナットの螺旋溝の転動路を形成する部分と非転動路を形成する部分との寸法差が定量的に定義されていないため、組み立て時にボールが非転動路に入っているか否かを判定できない場合がある。また、判定試験の際にねじ軸の螺旋溝やボールに損傷が生じることが懸念される。
この発明の課題は、ボールねじの組み立て時にボールが非転動路に入っているかどうかを確実に判定できるようにするとともに、判定試験の際にねじ軸の螺旋溝やボールに損傷が生じないようにすることである。 That is, in the proposals of Patent Documents 1 and 3, since the dimensional difference between the portion that forms the rolling path of the spiral groove of the nut and the portion that forms the non-rolling path is not quantitatively defined, It may not be possible to determine whether the vehicle is in a non-rolling path. In addition, there is a concern that the spiral groove of the screw shaft and the ball may be damaged during the judgment test.
An object of the present invention is to make it possible to reliably determine whether or not a ball is in a non-rolling path when assembling the ball screw, and to prevent damage to the spiral groove of the screw shaft and the ball during the determination test. Is to do.

上記課題を解決するために、この発明の一態様のボールねじは下記の構成(1) 〜(4) を有することを特徴とする。
(1) ねじ軸と、ナットと、複数のボールを有し、前記ねじ軸は前記ナットを貫通する。前記ねじ軸の螺旋溝と前記ナットの螺旋溝とにより、前記ボールが転動する転動路を含む軌道が形成されている。前記ナットは、前記ボールを前記転動路の終点から始点に戻すボール戻し路を備えている。前記ボールは、前記転動路と前記ボール戻し路とからなる循環経路内に配置されている。前記循環経路を循環し前記転動路内で転動する前記ボールを介して、前記ねじ軸と前記ナットとが相対移動する装置である。
(2) 前記軌道には、前記ボールが配置されない非転動路が存在する。
(3) 前記ねじ軸の螺旋溝は、軸方向全体で一様な寸法に形成されている。
(4) 前記ナットの螺旋溝のうち前記転動路を形成する部分である転動路部は、前記ボールに対して径方向隙間を有する寸法に形成されている。前記ナットの螺旋溝のうち前記非転動路を形成する部分である非転動路部は、前記ボールに対して径方向でマイナス隙間となる寸法に（径方向における寸法が、ボールより非転動路部の溝の方が小さく）形成されている。このマイナス隙間量Ｙは、前記ボールの直径をＸとしたとき下記の(1) 式を満たす量である。
Ｙ≦０．０１７Ｘ^4/3…(1) In order to solve the above problems, a ball screw according to an aspect of the present invention has the following configurations (1) to (4).
(1) It has a screw shaft, a nut, and a plurality of balls, and the screw shaft passes through the nut. A track including a rolling path on which the ball rolls is formed by the spiral groove of the screw shaft and the spiral groove of the nut. The nut includes a ball return path for returning the ball from the end point of the rolling path to the start point. The balls are arranged in a circulation path composed of the rolling path and the ball return path. The screw shaft and the nut move relative to each other through the ball circulating in the circulation path and rolling in the rolling path.
(2) The track has a non-rolling path where the ball is not arranged.
(3) The spiral groove of the screw shaft is formed to have a uniform dimension in the entire axial direction.
(4) A rolling path portion, which is a portion forming the rolling path, of the spiral groove of the nut is formed to have a dimension having a radial clearance with respect to the ball. Of the spiral groove of the nut, the non-rolling path portion, which is a portion forming the non-rolling path, has a dimension that is a minus gap in the radial direction with respect to the ball (the dimension in the radial direction is less than that of the ball). The groove of the flow path portion is smaller). The minus gap amount Y is an amount that satisfies the following expression (1), where X is the diameter of the ball.
Y ≦ 0.017X ^4/3 (1)

この態様のボールねじは、ねじ軸をナット内に配置し、循環経路内にボールを挿入することで組み立てられる。予圧付与無しのボールねじの場合、ボールねじの軸方向を鉛直方向に沿わせてねじ軸を台上に置き、ナットを回転させることにより、ボールが非転動路に入っているかどうかを確認する。ボールが非転動路に入っていない場合には、ナットがねじ軸の下端まで回転して台上に落下するが、ボールが非転動路に入っている場合にはナットは落下しない。 The ball screw of this aspect is assembled by disposing the screw shaft in the nut and inserting the ball into the circulation path. In the case of a ball screw without preloading, place the screw shaft on the table with the ball screw axial direction along the vertical direction, and check whether the ball is in the non-rolling path by rotating the nut. . When the ball does not enter the non-rolling path, the nut rotates to the lower end of the screw shaft and falls on the table, but when the ball enters the non-rolling path, the nut does not fall.

そして、ボールが非転動路に入っていた場合でも、非転動路部のマイナス隙間量が前記(1) 式を満たすことで、確認試験の際に、ねじ軸の螺旋溝（ナットの非転動路を形成する部分と対向していた部分）とボールに生じる永久変形量の和がボール径の０．０１％以下になる。これは、確認試験の際にボールねじに生じる永久変形量が、ＪＩＳで定義された基本静定格荷重以下であることを意味する。
よって、確認試験後のボールねじを分解して誤挿入されたボールを取り出した後、同じナットとねじ軸とボールを用いて組み立てられたボールねじは、確認試験前のボールねじとほぼ同等の寿命および音響特性を有する。 Even when the ball is in the non-rolling path, the amount of minus clearance in the non-rolling path portion satisfies the above equation (1), so that the spiral groove of the screw shaft (non-nut The sum of the amount of permanent deformation that occurs in the ball and the portion that was opposed to the portion that forms the rolling path) is 0.01% or less of the ball diameter. This means that the amount of permanent deformation generated in the ball screw during the confirmation test is not more than the basic static load rating defined by JIS.
Therefore, after disassembling the ball screw after the confirmation test and taking out the wrongly inserted ball, the ball screw assembled using the same nut, screw shaft and ball has almost the same life as the ball screw before the confirmation test. And has acoustic properties.

なお、特許文献１および３の提案で、組み立て時にボールが非転動路に入っているか否かを確実に判定できるようにするためには、ナットの螺旋溝の転動路部と非転動路部との斜径寸法差を大きくする必要がある。また、ナットの螺旋溝を形成する方法として、先ず、非転動路部の斜径寸法で軸方向全体に螺旋溝を形成した後、転動路部のみを転動路部の斜径寸法に研削加工する方法がある。この方法でナットの螺旋溝を形成すると、ナットの螺旋溝の転動路部と非転動路部との斜径寸法差が大きいほどナットの加工コストが高くなる。 In addition, in order to make it possible to reliably determine whether or not the ball is in the non-rolling path at the time of assembly by the proposals of Patent Documents 1 and 3, the rolling path portion of the nut spiral groove and the non-rolling are determined. It is necessary to increase the oblique diameter difference from the road portion. In addition, as a method for forming the spiral groove of the nut, first, the spiral groove is formed in the entire axial direction with the oblique diameter dimension of the non-rolling path part, and then only the rolling path part has the oblique diameter dimension of the rolling path part. There is a method of grinding. When the spiral groove of the nut is formed by this method, the processing cost of the nut becomes higher as the difference in the oblique diameter between the rolling path portion and the non-rolling path portion of the nut spiral groove increases.

これに対して、この態様のボールねじは、ナットの螺旋溝の転動路部と非転動路部との斜径寸法差を大きくすることではなく、前記構成(4) を有することを特徴としており、転動路部と非転動路部との斜径寸法差も、特許文献１および３の提案で組み立て時にボールが非転動路に入っているか否かを確実に判定できるための寸法差と比較して、小さくできる。よって、特許文献１および３の提案の場合よりも加工コストが低減できる。 On the other hand, the ball screw of this aspect is characterized by having the above-described configuration (4) rather than increasing the oblique dimension difference between the rolling path portion and the non-rolling path portion of the spiral groove of the nut. In addition, it is possible to reliably determine whether or not the ball is in the non-rolling path at the time of assembly according to the proposals of Patent Documents 1 and 3 with respect to the oblique diameter difference between the rolling path part and the non-rolling path part. Compared with the dimensional difference, it can be reduced. Therefore, the processing cost can be reduced as compared with the proposals of Patent Documents 1 and 3.

また、例えば、自動車のアクチュエータ用のボールねじのように、螺旋溝が転造加工により形成されたねじ軸を有するボールねじは、螺旋溝が研削加工されたねじ軸を有するボールねじと比較して、安価であるがねじ軸の螺旋溝の加工精度のバラツキが大きいため、予圧を付与せず、すきま品として使用される。このような予圧付与を行わないで使用されるボールねじの場合、非転動路にボールが入っているか否かの確認試験を、上述のように、ボールねじの軸方向を鉛直方向に沿わせてねじ軸を台上に置き、ナットを回転させることにより、簡単に行うことができる。 Further, for example, a ball screw having a screw shaft in which a spiral groove is formed by rolling, such as a ball screw for an actuator of an automobile, is compared with a ball screw having a screw shaft in which a spiral groove is ground. Although it is inexpensive, it has a large variation in the processing accuracy of the spiral groove of the screw shaft, so it is used as a clearance product without applying preload. In the case of a ball screw that is used without applying such preload, a test for confirming whether or not a ball is in the non-rolling path is performed by aligning the axial direction of the ball screw along the vertical direction as described above. This can be done easily by placing the screw shaft on the base and rotating the nut.

すなわち、この態様のボールねじは、下記の構成(5) または(6) を有することにより、上述の各効果を得ることができる。
(5) 前記ナットは、軸方向全体に、前記非転動路部分の寸法で切削加工により前記螺旋溝を形成した後、前記転動路部分を研削加工することで得られたものである。
(6) 前記ねじ軸は前記螺旋溝が転造加工により形成され、予圧付与を行わないで使用される。 That is, the ball screw of this aspect has the following configuration (5) or (6), whereby the above-described effects can be obtained.
(5) The nut is obtained by grinding the rolling path portion after forming the spiral groove in the entire axial direction by cutting with the dimensions of the non-rolling path portion.
(6) The screw shaft has the spiral groove formed by rolling, and is used without applying preload.

この発明のボールねじによれば、ボールねじの組み立て時にボールが非転動路に入っているかどうかを確実に判定でき、判定試験の際にねじ軸の螺旋溝やボールに損傷が生じることが防止される。 According to the ball screw of the present invention, it is possible to reliably determine whether or not the ball is in a non-rolling path when the ball screw is assembled, and prevent the screw shaft spiral groove and the ball from being damaged during the determination test. Is done.

実施形態のボールねじを示す斜視図であって、循環経路の一部を露出させた図である。It is a perspective view which shows the ball screw of embodiment, Comprising: It is the figure which exposed a part of circulation path. 実施形態のボールねじを説明する図であって、ナットの内部を示す断面図である。It is a figure explaining the ball screw of an embodiment, and is a sectional view showing the inside of a nut. 実施形態のボールねじの部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the ball screw of an embodiment. ボールねじのボール径（ボールの直径）と、ねじ軸およびナットの螺旋溝の永久変形量とボールの永久変形量の和がボール径の０．０１％となるマイナス隙間量との関係を示すグラフである。The graph which shows the relationship between the ball diameter of a ball screw (ball diameter), and the amount of minus gaps in which the sum of permanent deformation of the screw shaft and nut spiral groove and the permanent deformation of the ball is 0.01% of the ball diameter. It is.

以下、この発明の実施形態について説明するが、この発明はこの実施形態に限定されない。
図１および２に示すように、この実施形態のボールねじは、二個の循環経路を有し、ねじ軸１、ナット２、複数のボール３、二個のリターンチューブ（ボール戻し路を形成する部品）４、二個のシール５、およびチューブ押え６で構成されている。図２ではチューブ押え６が省略されている。
ねじ軸１の外周面とナット２の内周面に、螺旋溝１１，２１が形成されている。ねじ軸１はナット２を貫通している。ねじ軸１の螺旋溝１１とナット２の螺旋溝２１とにより、軌道が形成されている。軌道は、ボール３が配置されている転動路Ｔと、ボール３が配置されていない非転動路Ｈからなる。 Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these embodiments.
As shown in FIGS. 1 and 2, the ball screw of this embodiment has two circulation paths, and includes a screw shaft 1, a nut 2, a plurality of balls 3, and two return tubes (a ball return path is formed). Parts) 4, two seals 5, and a tube presser 6. In FIG. 2, the tube presser 6 is omitted.
Helical grooves 11 and 21 are formed on the outer peripheral surface of the screw shaft 1 and the inner peripheral surface of the nut 2. The screw shaft 1 passes through the nut 2. A raceway is formed by the spiral groove 11 of the screw shaft 1 and the spiral groove 21 of the nut 2. The track includes a rolling path T on which the ball 3 is disposed and a non-rolling path H on which the ball 3 is not disposed.

リターンチューブ４は略門形に形成され、その両端部がナット２の円筒部の所定位置に設けた各貫通穴２２内に挿入されている。リターンチューブ４のナット２の外側に配置された部分が、チューブ押え６でナット２に固定されている。リターンチューブ４内にもボール３が配置されている。
シール５は、ナット２の軸方向両端に固定され、ねじ軸１とナット２の隙間を塞ぐ部品である。
このボールねじは、転動路Ｔを転動するボール３を介して、ナット２がねじ軸１に対して相対移動する。転動路Ｔの終点に達したボール３は、リターンチューブ４を通って転動路Ｔの始点に戻される。
このボールねじは、転動路Ｔとリターンチューブ４で形成される循環経路を二個有する。両循環経路の間に、ねじ軸１およびナット２の螺旋溝１１，２１で形成される非転動路（ボール３が転動する転動路Ｔとならない空間）Ｈが存在する。 The return tube 4 is formed in a substantially portal shape, and both end portions thereof are inserted into the respective through holes 22 provided at predetermined positions of the cylindrical portion of the nut 2. A portion of the return tube 4 arranged outside the nut 2 is fixed to the nut 2 with a tube presser 6. A ball 3 is also disposed in the return tube 4.
The seal 5 is a part that is fixed to both ends of the nut 2 in the axial direction and closes the gap between the screw shaft 1 and the nut 2.
In this ball screw, the nut 2 moves relative to the screw shaft 1 via the ball 3 rolling on the rolling path T. The ball 3 that has reached the end point of the rolling path T is returned to the starting point of the rolling path T through the return tube 4.
This ball screw has two circulation paths formed by the rolling path T and the return tube 4. A non-rolling path (a space that does not become the rolling path T on which the ball 3 rolls) H formed by the screw shaft 1 and the spiral grooves 11 and 21 of the nut 2 exists between both circulation paths.

図３に示すように、ねじ軸１の螺旋溝１１は、軸方向全体で一様に、ボール３に対して軸方向隙間を有する寸法に形成されている。ナット２の螺旋溝２１のうち転動路Ｔを形成する部分（転動路部）２１ａは、ボール３に対して軸方向隙間および径方向隙間を有する寸法に形成されている。ナット２の螺旋溝２１のうち非転動路Ｈを形成する部分（非転動路部）２１ｂは、ボール３に対して軸方向では隙間となり径方向でマイナス隙間となる寸法に（径方向における寸法が、ボール３より非転動路部２１ｂの溝の方が小さく）形成されている。このマイナス隙間量Ｙは、ボール３の直径をＸとしたときＹ≦０．０１７Ｘ^4/3を満たす量になっている。 As shown in FIG. 3, the spiral groove 11 of the screw shaft 1 is formed in a dimension having an axial clearance with respect to the ball 3 uniformly in the entire axial direction. A portion (rolling path portion) 21 a that forms the rolling path T of the spiral groove 21 of the nut 2 is formed to have a dimension having an axial gap and a radial gap with respect to the ball 3. Of the spiral groove 21 of the nut 2, the portion (non-rolling path portion) 21 b that forms the non-rolling path H has a dimension that becomes a gap in the axial direction and a minus gap in the radial direction with respect to the ball 3 (in the radial direction). The dimension is smaller than that of the ball 3 in the groove of the non-rolling path portion 21b). The minus gap amount Y is an amount satisfying Y ≦ 0.017X ^4/3 where X is the diameter of the ball 3.

図４は、ボールの直径が５．０ｍｍ未満で、ナットの取り付け穴のピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ）が５３．０ｍｍ以下である複数のボールねじについて、ねじ軸およびナットの螺旋溝の永久変形量とボールの永久変形量の和がボール径の０．０１％となる、径方向でのマイナス隙間量を調べた結果を示すグラフである。ボール径毎の三個のプロットは、マイナス隙間量の数値が大きい方から、溝径の公差範囲の最小値、狙い値、最大値をそれぞれ示す。 FIG. 4 shows a plurality of ball screws having a ball diameter of less than 5.0 mm and a pitch circle diameter (PCD) of a nut mounting hole of 53.0 mm or less. It is a graph which shows the result of having investigated the amount of minus gaps in the diameter direction in which the sum of the amount of permanent deformation and the amount of permanent deformation of a ball becomes 0.01% of a ball diameter. Three plots for each ball diameter indicate the minimum value, the target value, and the maximum value of the tolerance range of the groove diameter from the larger negative gap amount.

Ｙ＝０．０１７Ｘ^4/3は、図４のグラフにおいて、各ボール径（Ｘ）でマイナス隙間量（Ｙ）が最小のプロットに沿ったラインを示す式である。このラインよりマイナス隙間量が小さい範囲がボール径の０．０１％以下となる範囲である。
この実施形態のボールねじは、ねじ軸１をナット２に貫通させ、ナット２にシール５を固定した後に、二個の循環経路（転動路Ｔとリターンチューブ４）内にボール３を挿入し、次いで、リターンチューブ４をチューブ押え６で固定することで組み立てられる。組み立てられたボールねじについて、上述の方法で、非転動路Ｈにボール３が入っているか否かの確認試験を行う。 Y = 0.017X ^4/3 is an equation showing a line along a plot in which the negative gap amount (Y) is the smallest for each ball diameter (X) in the graph of FIG. A range in which the minus gap amount is smaller than this line is a range that is 0.01% or less of the ball diameter.
In the ball screw of this embodiment, the screw shaft 1 is passed through the nut 2 and the seal 5 is fixed to the nut 2, and then the ball 3 is inserted into the two circulation paths (the rolling path T and the return tube 4). Then, the return tube 4 is assembled by fixing with the tube presser 6. The assembled ball screw is subjected to a confirmation test as to whether or not the ball 3 is in the non-rolling path H by the above-described method.

この実施形態のボールねじは、非転動路部２１ｂのマイナス隙間量（Ｙ）がＹ≦０．０１７Ｘ^4/3を満たす量になっているため、組み立て時にボール３が非転動路Ｈに入った場合でも、確認試験の際に、ボール３とねじ軸１の螺旋溝１１（非転動路部２１ｂに対向していた部分）とに生じる永久変形量の和が、ボール径の０．０１％以下になる。よって、ボールねじを分解して誤挿入されたボール３を取り出した後、同じナット２とねじ軸１とボール３を用いて組み立てられたボールねじは、確認試験前のボールねじとほぼ同等の寿命および音響特性を有する。
したがって、この実施形態のボールねじによれば、ボールねじの組み立て時にボール３が非転動路Ｈに入っているかどうかを確実に判定でき、判定試験の際にねじ軸１の螺旋溝１１やボール３に損傷が生じることが防止される。 In the ball screw of this embodiment, since the minus gap amount (Y) of the non-rolling path portion 21b satisfies Y ≦ 0.017X ^4/3 , the ball 3 is brought into the non-rolling path H during assembly. Even in the confirmation test, the sum of the permanent deformations generated in the ball 3 and the spiral groove 11 of the screw shaft 1 (portion facing the non-rolling path portion 21b) during the confirmation test is 0. 01% or less. Therefore, after the ball screw is disassembled and the erroneously inserted ball 3 is taken out, the ball screw assembled using the same nut 2, screw shaft 1 and ball 3 has substantially the same life as the ball screw before the confirmation test. And has acoustic properties.
Therefore, according to the ball screw of this embodiment, it can be reliably determined whether or not the ball 3 is in the non-rolling path H when the ball screw is assembled, and the spiral groove 11 of the screw shaft 1 or the ball can be determined during the determination test. 3 is prevented from being damaged.

よって、確認試験後のボールねじを分解して非転動路Ｈに誤挿入されたボール３を取り出した後、同じナット２とねじ軸１とボール３を用いて組み立てられたボールねじは、確認試験前のボールねじとほぼ同等の寿命および音響特性を有する。つまり、この実施形態のボールねじによれば、確認試験後に部品交換をすることなく再組立をすることが可能になる。 Therefore, after disassembling the ball screw after the confirmation test and taking out the ball 3 erroneously inserted into the non-rolling path H, the ball screw assembled using the same nut 2, screw shaft 1 and ball 3 is confirmed. Has almost the same life and acoustic characteristics as the ball screw before the test. That is, according to the ball screw of this embodiment, it becomes possible to reassemble without replacing parts after the confirmation test.

１ねじ軸
１１ねじ軸の螺旋溝
２ナット
２１ナットの螺旋溝
２１ａ転動路部
２１ｂ非転動路部
３ボール
４リターンチューブ（ボール戻し路を形成する部品）
５シール
６チューブ押え
Ｌ転動路部の溝底ラインを示す線
Ｔ転動路
Ｈ非転動路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Screw shaft 11 Spiral groove of screw shaft 2 Nut 21 Spiral groove of nut 21a Rolling path part 21b Non-rolling path part 3 Ball 4 Return tube (part which forms ball return path)
5 Seal 6 Tube presser L Line indicating groove bottom line of rolling path T Rolling path H Non-rolling path

Claims

A screw shaft, a nut, and a plurality of balls;
The screw shaft passes through the nut;
A raceway including a rolling path on which the ball rolls is formed by the spiral groove of the screw shaft and the spiral groove of the nut,
The nut includes a ball return path for returning the ball from the end point of the rolling path to the start point,
The ball is disposed in a circulation path composed of the rolling path and the ball return path,
In the ball screw in which the screw shaft and the nut move relative to each other through the ball that circulates in the circulation path and rolls in the rolling path,
The track has a non-rolling path where the ball is not arranged,
The spiral groove of the screw shaft is formed in a uniform dimension in the entire axial direction,
Of the spiral groove of the nut, the rolling path portion that is a portion forming the rolling path is formed to have a dimension having a radial clearance with respect to the ball,
Of the spiral groove of the nut, the non-rolling path portion, which is a portion forming the non-rolling path, is formed in a dimension that becomes a minus gap in the radial direction with respect to the ball. A ball screw characterized in that when the ball diameter is X, the amount satisfies the following formula (1).
Y ≦ 0.017X ^4/3 (1)

2. The nut is obtained by grinding the rolling path portion after forming the spiral groove by cutting in the dimension of the non-rolling path portion in the entire axial direction. Ball screw.

The ball screw according to claim 1, wherein the screw shaft is formed by rolling the spiral groove and is not applied with a preload.