JP2017133669A - Ball Screw - Google Patents
Ball Screw Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017133669A JP2017133669A JP2016016247A JP2016016247A JP2017133669A JP 2017133669 A JP2017133669 A JP 2017133669A JP 2016016247 A JP2016016247 A JP 2016016247A JP 2016016247 A JP2016016247 A JP 2016016247A JP 2017133669 A JP2017133669 A JP 2017133669A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nut
- screw
- ball screw
- groove
- curved surface
- 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
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 34
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 30
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 abstract 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000954 Medium-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 102220259718 rs34120878 Human genes 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明はボールねじに関する。詳しくは循環型のボールねじに関する。 The present invention relates to a ball screw. Specifically, it relates to a circulating ball screw.
従来、一般産業用の電動機、自動車のトランスミッションやパーキングブレーキ等の電動アクチュエータにおいて、電動モータの出力軸の回転運動を高効率で直線運動に変換して出力するためにボールねじが用いられている。ボールねじは、外周面にねじ溝が形成されたねじ軸と転動体である複数のボールを介して支持されるナットとから構成されている。これにより、ボールねじは、ねじ軸またはナットのうち一方を回転運動させることで他方が直動部材として直線運動する運動変換機構として構成されている。このように構成されるボールねじにおいて、ボールが循環しない非循環型のボールねじが知られている。非循環型のボールねじは、ナットの内周面に環状の転動溝が形成され、保持器によってボールを保持しているものである。例えば、特許文献1に記載の如くである。 Conventionally, in electric actuators for general industrial motors, automobile transmissions, parking brakes, and the like, ball screws are used to convert the rotary motion of the output shaft of the electric motor into linear motion with high efficiency and output it. The ball screw is composed of a screw shaft having a thread groove formed on an outer peripheral surface and a nut supported via a plurality of balls as rolling elements. Thus, the ball screw is configured as a motion conversion mechanism in which one of the screw shaft or the nut rotates and the other linearly moves as a linear motion member. Among the ball screws configured as described above, a non-circulating ball screw in which the ball does not circulate is known. The non-circulating ball screw has an annular rolling groove formed on the inner peripheral surface of a nut and holds the ball by a cage. For example, as described in Patent Document 1.
特許文献1に記載のボールねじは、ねじ軸の外周面に二条の螺旋状の転動溝(ねじ溝)が形成され、ナットの内周面に二列の環状の転動溝が形成されている。環状の転動溝は、ナットの内周面の中央部に形成される環状凸部の両側に形成されている。ボールねじは、それぞれの環状の転動溝に2個のボールが配置され、ねじ軸の螺旋状の転動溝とナットの環状の転動溝とにアンギュラコンタクトしている。二個のボールは、保持器によって環状の転動溝内の互いの位置関係を維持した状態でねじ軸とナットとに対して回転自在に保持されている。このように構成することで、ボールねじは、ボールがナットの環状の転動溝を転動しつつ、ねじ軸の螺旋状の転動溝を転動する。つまり、ボールねじは、生産コストを抑制するためにナットの内周面に二列の環状の転動溝を形成するだけで回転運動を直線運動に変換することができる。しかし、特許文献1に記載の技術は、ナットの環状の転動溝に配置できるボールの数やその位置がねじ軸の螺旋状の転動溝の条数によって決まる。このため、循環型のボールねじに比べて許容負荷容量が制限される点で不利であった。 In the ball screw described in Patent Document 1, two spiral rolling grooves (thread grooves) are formed on the outer peripheral surface of the screw shaft, and two rows of annular rolling grooves are formed on the inner peripheral surface of the nut. Yes. The annular rolling groove is formed on both sides of the annular convex portion formed in the central portion of the inner peripheral surface of the nut. In the ball screw, two balls are disposed in each annular rolling groove, and are in angular contact with the spiral rolling groove of the screw shaft and the annular rolling groove of the nut. The two balls are rotatably held with respect to the screw shaft and the nut in a state where the positional relationship is maintained in the annular rolling groove by the cage. With this configuration, the ball screw rolls on the spiral rolling groove of the screw shaft while the ball rolls on the annular rolling groove of the nut. That is, the ball screw can convert the rotational motion into a linear motion only by forming two rows of annular rolling grooves on the inner peripheral surface of the nut in order to reduce production costs. However, in the technique described in Patent Document 1, the number of balls that can be arranged in the annular rolling groove of the nut and the position thereof are determined by the number of spiral rolling grooves on the screw shaft. For this reason, it is disadvantageous in that the allowable load capacity is limited as compared with the circulation type ball screw.
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、生産コストを抑制しつつ許容負荷容量を増大することができるボールねじの提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a ball screw capable of increasing the allowable load capacity while suppressing the production cost.
即ち、ねじ軸がナットに挿入され、ねじ軸のねじ溝とナットのねじ溝とから構成される転動路に複数のボールが配置される循環型のボールねじであって、前記ナットのねじ溝が、前記ナットの内周面の軸方向両側の端部を拡径または縮径するように内周面の軸方向一側と他側とにそれぞれ設けられる略一巻きの螺旋状の段差形状からなり、それぞれの前記螺旋状の段差形状において軸方向にずれた端部同士が滑らかな曲面で接続されて円環状に形成されるとともに、前記螺旋状の段差形状の端部同士を接続している滑らかな曲面に前記ナットの径方向外側に向かう凹部が形成され、かつ前記螺旋状の段差形状の段差面が前記ねじ軸のねじ溝に対向する曲面に形成されるものである。 That is, a circulating ball screw in which a screw shaft is inserted into a nut and a plurality of balls are arranged on a rolling path composed of a screw groove of the screw shaft and a screw groove of the nut, the screw groove of the nut However, from the substantially one-turn spiral step shape provided respectively on one side and the other side in the axial direction of the inner peripheral surface so as to expand or reduce the diameter of both ends in the axial direction of the inner peripheral surface of the nut. The end portions shifted in the axial direction in each of the spiral step shapes are connected with a smooth curved surface to form an annular shape, and the end portions of the spiral step shape are connected to each other. A recess is formed on the smooth curved surface toward the radially outer side of the nut, and the spiral stepped step surface is formed on a curved surface facing the screw groove of the screw shaft.
前記ナットの内周面の拡径部分に円環状の案内板がもうけられ、前記ボールが前記螺旋状の段差形状の端部同士を接続している滑らかな曲面に沿って転動するように、前記案内板のうち前記螺旋状の段差形状の端部同士を接続している滑らかな曲面に対向する部分が前記螺旋状の段差形状に沿う滑らかな曲面に形成されるものである。 An annular guide plate is provided in the enlarged diameter portion of the inner peripheral surface of the nut, so that the ball rolls along a smooth curved surface connecting the ends of the spiral step shape. A portion of the guide plate facing the smooth curved surface connecting the end portions of the spiral step shape is formed into a smooth curved surface along the spiral step shape.
前記円環状の案内板の一部が開口されて径方向に縮径可能に形成されるものである。 A part of the annular guide plate is opened so that the diameter can be reduced in the radial direction.
前記円環状の案内板が前記ナットの内周面に形成されているスリットに係合されるものである。 The annular guide plate is engaged with a slit formed on the inner peripheral surface of the nut.
前記円環状の案内板がばね用高鋼線材から構成されるものである。 The annular guide plate is made of a high steel wire for spring.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
即ち、ボールねじは、型物で形成可能な略一巻の螺旋状の段差形状からなるねじ溝を有するナットから構成される。また、ボールねじは、ねじ溝に配置されているボールがナットのねじ溝内を循環するようにねじ溝である段差形状が滑らかな曲面で円環状に形成されている。つまり、ボールねじは、型物で形成可能なナットのねじ溝に複数のボールが連続的に配置されて循環型のボールねじとして構成されている。これにより、生産コストを抑制しつつ許容負荷容量を増大することができる。 That is, the ball screw is constituted by a nut having a thread groove having a spiral step shape that can be formed by a mold. The ball screw is formed in an annular shape with a smooth curved surface in a step shape that is a thread groove so that the ball disposed in the thread groove circulates in the thread groove of the nut. That is, the ball screw is configured as a circulation type ball screw in which a plurality of balls are continuously arranged in a thread groove of a nut that can be formed of a mold. Thereby, the allowable load capacity can be increased while suppressing the production cost.
ボールねじは、ナットのねじ溝が片側を解放された状態でボールが循環可能な円環状に形成される。すなわち、ボールねじは、アンダーカットを無くして型物で形成可能な円環状のねじ溝を有するナットから構成される。これにより、生産コストを抑制しつつ許容負荷容量を増大することができる。 The ball screw is formed in an annular shape that allows the ball to circulate in a state where the screw groove of the nut is released on one side. That is, the ball screw is composed of a nut having an annular thread groove that can be formed of a mold without an undercut. Thereby, the allowable load capacity can be increased while suppressing the production cost.
ボールねじは、案内板が容易にナットに組み込まれ、ボールが循環可能なねじ溝が構成される。これにより、生産コストを抑制しつつ許容負荷容量を増大することができる。 In the ball screw, a guide plate is easily incorporated in a nut, and a screw groove is formed through which the ball can circulate. Thereby, the allowable load capacity can be increased while suppressing the production cost.
以下に、図1から図4を用いて、ボールねじ1の一実施形態であるナット3を備えるボールねじ1について説明する。本実施形態において、ボールねじ1のナット3の内周面には、軸方向両側の端部を拡径した段差形状のナット側ねじ溝3aがそれぞれ形成されている。
Below, the ball screw 1 provided with the
図1と図2とに示すように、ボールねじ1は、回転運動を直線運動に変換して出力するものである。ボールねじ1は、ねじ軸2、ナット3、複数のボール4等から構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the ball screw 1 converts a rotational motion into a linear motion and outputs it. The ball screw 1 includes a
ねじ軸2は、S55C等の中炭素鋼あるいはSCM415やSCM420等の肌焼き鋼からなり、高周波焼入れ、真空浸炭焼入れによって55〜62HRC程度の硬化処理が施されている。ねじ軸2は、その外周面にボール4が転動するための軸側ねじ溝2aが複数形成されている。軸側ねじ溝2aの断面形状は、サーキュラアーク形状であってもゴシックアーク形状であっても良い。本実施形態において、ねじ軸2は、ボール4との接触角が大きくとれ、アキシアルすきまが小さく設定できるゴシックアーク形状に形成されている。これにより、ボールねじ1は、ねじ軸2の軸方向荷重に対する剛性が高くなり、かつ振動の発生を抑制することができる。
The
ナット3は、ねじ軸2を挿入可能な中空円筒状に形成されている。ナット3は、金属粉末を可塑状に調整し、射出成形機で成形される焼結合金から構成されている。ナット3は、金属粉とプラスチックおよびワックスからなるバインダとの混練物を金型内に加熱溶融状態で押し込む、MIM(Metal Injection Molding)により成形されている。こうしたMIMによって成形される焼結合金は、加工度が高く複雑な形状であっても容易に、かつ精度良く所望の形状・寸法に成形することができる。金属粉として、後に浸炭焼入が可能な材質、例えば、C(炭素)が0.13wt%、Ni(ニッケル)が0.21wt%、Cr(クロム)が1.1wt%、Cu(銅)が0.04wt%、Mn(マンガン)が0.76wt%、Mo(モリブデン)が0.19wt%、Si(シリコン)が0.20wt%、残りがFe(鉄)等からなるSCM415から構成されている。また、ナット3の材料としてこれ以外にも、Niが3.0〜10.0wt%含有し、加工性、耐食性に優れた材料(日本粉末冶金工業規格のFEN8)、あるいは、Cが0.07wt%、Crが17wt%、Niが4wt%、Cuが4wt%、残りがFe等からなる析出硬化系ステンレスSUS630であっても良い。このSUS630は、固溶化熱処理で20〜33HRCの範囲に表面硬さを適切に上げることができ、強靭性と高硬度を確保することができる。なお、本実施形態において、ナット3は、MIMにより成形されているがこれに限定するものではなく、鍛造加工によって形成してもよい。
The
図2(b)に示すように、ナット3の内周面には、軸方向両側の端部を拡径した段差形状のナット側ねじ溝3aがそれぞれ形成されている。ナット3の内周面には、中央部の縮径部分と端部の拡径部分とをつなぐ段差面がナット3のそれぞれの端部に向かうにつれて徐々に拡径する曲面からなる転動面3bに形成されている。各段差形状に形成されているナット側ねじ溝3aは、略一巻の右回りの螺旋状に形成されている。
As shown in FIG. 2B, step-shaped nut-
図3に示すように、各段差形状に形成されているナット側ねじ溝3aは、螺旋のリード分だけ軸方向にずれた端部が滑らかな曲面3cで接続されている。つまり、各段差形状は、螺旋状に略一巻きされることで元の端部と隣接する位置に移動した段差面とが滑らかな曲面3cで接続されている。これにより、各段差形状のナット側ねじ溝3aは、段差面である転動面3bが途切れることなく連なる円環状に形成されている。各段差形状のナット側ねじ溝3aにおいて、螺旋によってリード分だけ軸方向にずれた段差面である転動面3bを接続している滑らかな曲面3cは、その周方向の中央に向かうにつれて径方向外側に向かって軸側ねじ溝2aの溝深さよりも深い凹部3dが形成されている。このように構成されるナット3の内周面には、滑らかな曲面3cによって接続されている円環螺旋状の段差形状であるナット側ねじ溝3aが形成されている。また、ナット側ねじ溝3aは、ナット3の中央部の縮径部分からそれぞれの端部に向かうにつれて徐々に拡径する曲面からなる転動面3bのみから構成されている。すなわち、ナット側ねじ溝3aは、側壁が片側のみのアンダーカットフリーの溝として構成されている。ナット側ねじ溝3aは、ねじ軸2の軸側ねじ溝2aと同一のリードおよびピッチで形成されている。ナット3の拡径部分には、後述する案内板5を配置するための案内板位置決め部3eとして、軸方向両側の端部をナット側ねじ溝3aに沿うように拡径した段差形状がそれぞれ形成されている。案内板位置決め部3eは、ナット側ねじ溝3aよりも開口側に略一巻の右回りの螺旋状に形成されている。さらに、ナット3の拡径部分には、案内板5を固定するためのスリット3fが案内板位置決め部3eに沿うように形成されている。
As shown in FIG. 3, the nut-
図1、図2および図4に示すように、ナット3の内周面には、円環状の案内板5(図1、図2および図4における薄墨部分)が設けられている。案内板5は、転動体であるボール4をナット側ねじ溝3a内に保持するものである。
図4に示すように、案内板5は、略一巻の右回りの螺旋状に形成されている。案内板5は、ばね用高鋼線材や、高周波焼入れ、真空浸炭焼入れによって55〜62HRC程度の硬化処理が施されている鋼材から形成されている。案内板5は、螺旋のリード分だけ軸方向にずれた部分が滑らかな曲面5aで接続されている。さらに、案内板5の滑らかな曲面5aは、その周方向の中央に向かうにつれて径方向外側に突出部5bが形成されている。滑らかな曲面5aは、ナット3のナット側ねじ溝3aの滑らかな曲面3cと略同一の曲面に形成されている。また、案内板5は、滑らかな曲面5aに形成されている部分に対向する部分が開口されて略C字状に形成されている。これにより、案内板5は、開口部の両端を互いに近接させることで径方向に縮径可能に構成されている。案内板5の開口部の両端には、径方向に突出した係合部5cが形成されている。案内板5は、ナット3の案内板位置決め部3eによって位置決めされつつナット3に形成されているスリット3fに係合部5cが挿入されることでナット3の内周面に固定されている。案内板5は、ナット側ねじ溝3aの側壁(段差面)との間をボール4が通過可能な位置に固定されている。案内板5の滑らかな曲面5aは、ナット3の滑らかな曲面3cに対向するように配置されている。ナット3の外周面には、その外径を部分的に拡径した段付き部である鍔部3gが形成されている。
As shown in FIGS. 1, 2, and 4, an annular guide plate 5 (light ink portion in FIGS. 1, 2, and 4) is provided on the inner peripheral surface of the
As shown in FIG. 4, the
図2(b)と図5とに示すように、ナット3には、軸側ねじ溝2aとナット側ねじ溝3aとが対向するようにしてねじ軸2が挿入されている。軸側ねじ溝2aとナット側ねじ溝3aとから構成される空間には、転動体である複数のボール4が転動自在に収容されている。また、ナット側ねじ溝3aは、滑らかな曲面3cが軸側ねじ溝2aの側壁を跨ぐように形成されている。図2(b)に示すように、ナット3のナット側ねじ溝3aとねじ軸2の軸側ねじ溝2a間に転動自在に収容されるボール4は、接触角θでもって複列外向きのアンギュラコンタクトするように構成されている。このようにして、軸側ねじ溝2aとナット側ねじ溝3aとは、複数のボール4が転動する転動路を構成している。ナット3は、複数のボール4を介してねじ軸2をナット3の軸回りに回転自在に支持している。
As shown in FIGS. 2B and 5, the
ボールねじ1は、ナット3が回転されると転動路に収容されている複数のボール4を介してねじ軸2に回転力が伝達される。ねじ軸2は、回り止め機構により軸回りの回転が規制されている場合、ナット3の回転運動が軸側ねじ溝2aの傾きによってねじ軸2の軸方向の直線運動に変換される。同様にして、ボールねじ1は、ねじ軸2が回転されると転動路に収容されている複数のボール4を介してナット3に回転力が伝達される。ナット3は、回り止め機構により軸回りの回転が規制されている場合、ねじ軸2の回転運動が軸側ねじ溝2aの傾きによってナット3の軸方向の直線運動に変換される。なお、本実施形態において、ねじ軸2の軸側ねじ溝2aとナット側ねじ溝3aとは略一巻きとしたがこれに限定されるものではない。また、本実施形態において、ねじ軸2に形成されている軸側ねじ溝2aは右ねじであるものとするがこれに限定されるものではない。
When the
以下に、図2から図6を用いて、ボールねじ1のナット3におけるボール4の循環の態様について詳細に説明する。
Hereinafter, the manner of circulation of the
図3から図6に示すようにナット3のナット側ねじ溝3aは、ねじ軸2の軸側ねじ溝2aの側壁を跨ぐようにして滑らかな曲面3cが形成され、かつ滑らかな曲面3cに軸側ねじ溝2aの溝深さよりも深い凹部3dが形成されている。
従って、図5と図6とに示すように、ナット側ねじ溝3aの滑らかな曲面3cに到達したボール4は、ナット側ねじ溝3aの滑らかな曲面3cによって軸側ねじ溝2aの側壁に徐々に寄せられる。ボール4は、軸側ねじ溝2aの側壁にそって軸側ねじ溝2aの先端に向かって押し上げられる。この際、ボール4は、滑らかな曲面3cに沿うように形成されている案内板5によって保持されているので転動路から脱落することがない。つまり、ナット側ねじ溝3aが片側のみのアンダーカットがない溝型に形成されていても、軸側ねじ溝2aの側壁を越えようとするボール4を安定して保持することができる。ボール4は、ナット側ねじ溝3aの滑らかな曲面3cよって軸側ねじ溝2aの側壁を越えて隣りの軸側ねじ溝2aに移動するとともに円環状のナット側ねじ溝3aの元のねじ溝位置に戻る。つまり、転動路内のボール4は、隣りの軸側ねじ溝2aに移動するとともに、ナット側ねじ溝3aを一周することで転動路内を循環する。このように構成することで、ボールねじ1は、転動路内に複数のボール4を連続的に配置することができる。
As shown in FIGS. 3 to 6, the nut-
Therefore, as shown in FIGS. 5 and 6, the
また、図7に示すように、ボールねじ1の別実施形態として、ナット3の形状が異なるナット7を備えるボールねじ6でもよい。本実施形態において、ボールねじ6のナット7の内周面には、軸方向両側の端部を縮径した段差形状のナット側ねじ溝7aがそれぞれ形成されている。なお、以下の全ての実施形態に係るボールねじ1は、図1から図6に示すボールねじ1において、ボールねじ1に替えて適用されるものとして、その説明で用いた名称、図番、記号を用いることで、同じものを指すこととし、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。
Moreover, as shown in FIG. 7, the ball screw 6 provided with the nut 7 from which the shape of the
図7に示すように、ボールねじ6は、回転運動を直線運動に変換して出力するものである。ボールねじ6は、ねじ軸2、ナット7、複数のボール4等から構成されている。
As shown in FIG. 7, the ball screw 6 converts a rotational motion into a linear motion and outputs it. The ball screw 6 includes a
ナット7の内周面には、ナット側ねじ溝7aとして、軸方向両側の端部を縮径した段差形状のナット側ねじ溝7aがそれぞれ形成されているナット7の内周面には、端部の縮径部分と中央部の拡径部分とをつなぐ段差面がナット7の中央部に向かうにつれて徐々に拡径する曲面からなる転動面7bに形成されている。ナット7は、拡径部分の略中央部で二分割され、圧入ピン8を介して連結されている。なお、ナット7の連結方法は、圧入ピン8に限定するものではなく、ねじ締結等でもよい。各段差形状に形成されているナット側ねじ溝7aは、略一巻の右回りの螺旋状に形成されている。各段差形状のナット側ねじ溝7aは、螺旋のリード分だけ軸方向にずれた端部が図示しない滑らかな曲面で接続されている。このように構成されるナット7の内周面には、ナット7が分割されている状態で略一巻の螺旋状に加工された段差形状のナット側ねじ溝7aが途切れることなく連なる円環状に形成されている。また、ナット側ねじ溝7aは、側壁が片側のみのアンダーカットフリーの溝として構成されている。ナット7の拡径部分には、案内板5を配置するための案内板位置決め部7dとして、中央の拡径部をナット側ねじ溝7aに沿うように更に拡径した段差形状がそれぞれ形成されている。
On the inner peripheral surface of the nut 7, step-shaped nut-
ナット7の内周面には、略一巻の右回りの円環螺旋状の案内板5が設けられている。案内板5は転動体であるボール4をナット側ねじ溝7a内に保持するものである。案内板5は、ナット7の縮径部の内径よりも小さい外径に縮径可能に構成されている。案内板5は、ナット7の内周面に形成されている図示しないスリットによってナット7の案内板位置決め部7dに固定されている。
On the inner peripheral surface of the nut 7, a substantially one-turn clockwise
以上のごとく構成することで、ボールねじ1・6は、ねじ軸2の軸側ねじ溝2aとナット3・7の片側の側壁のみからなる略一巻の円環螺旋状のナット側ねじ溝3a・7aとから構成される転動路に複数のボール4が配置されている。つまり、ボールねじ1・6は、型物から形成可能なアンダーカットがないナット側ねじ溝3a・7aが円環螺旋状に形成され、複数のボール4が循環可能に連続的に配置されている。これにより、ボールねじ1・6は、生産コストを抑制しつつ許容負荷容量を増大することができる。また、ボールねじ1・6は、ボール4の脱落を防止するための案内板5が容易に設けられる。これにより、生産コストを抑制しつつ許容負荷容量を増大することができる。
With the configuration as described above, the ball screws 1 and 6 have a substantially one-circular spiral spiral nut-
以上、ボールねじの一実施形態であるボールねじ1・6は、ナット3・7に略一巻の円環螺旋状のナット側ねじ溝3a・7aが軸方向両側にそれぞれ形成されているものとして説明したがこれに限定されるものではなく、ナット7が型物で形成可能、かつボールが循環する構成であればよい。また、上述の実施形態は、代表的な形態を示したに過ぎず、一実施形態の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
As described above, in the ball screws 1 and 6 as an embodiment of the ball screw, it is assumed that the
1 ボールねじ
2 ねじ軸
3 ナット
3a ナット側ねじ溝
3c 滑らかな曲面
3d 凹部
4 ボール
5 案内板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記ナットのねじ溝が、前記ナットの内周面の軸方向両側の端部を拡径または縮径するように内周面の軸方向一側と他側とにそれぞれ設けられる略一巻きの螺旋状の段差形状からなり、それぞれの前記螺旋状の段差形状において軸方向にずれた端部同士が滑らかな曲面で接続されて円環状に形成されるとともに、前記螺旋状の段差形状の端部同士を接続している滑らかな曲面に前記ナットの径方向外側に向かう凹部が形成され、かつ前記螺旋状の段差形状の段差面が前記ねじ軸のねじ溝に対向する曲面に形成される循環型のボールねじ。 A circular ball screw in which a screw shaft is inserted into a nut and a plurality of balls are arranged on a rolling path composed of a screw groove of the screw shaft and a screw groove of the nut,
A substantially one-turn spiral provided in the axial direction on one side and the other side of the inner peripheral surface so that the thread grooves of the nut expand or contract the diameter of both ends in the axial direction of the inner peripheral surface of the nut. In the spiral step shape, the end portions shifted in the axial direction in each of the spiral step shapes are connected with a smooth curved surface to form an annular shape, and the end portions of the spiral step shape A circular curved surface in which a concave portion is formed on the smooth curved surface connecting the nuts radially outward of the nut, and the stepped surface of the spiral stepped shape is formed on a curved surface facing the screw groove of the screw shaft. Ball screw.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016016247A JP2017133669A (en) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | Ball Screw |
| PCT/JP2017/002312 WO2017130951A1 (en) | 2016-01-29 | 2017-01-24 | Ball screw |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016016247A JP2017133669A (en) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | Ball Screw |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017133669A true JP2017133669A (en) | 2017-08-03 |
Family
ID=59398016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016016247A Pending JP2017133669A (en) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | Ball Screw |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2017133669A (en) |
| WO (1) | WO2017130951A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101939728B1 (en) * | 2017-08-04 | 2019-01-17 | 주식회사 배성 | Manufacturing process of stud bolt |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5082852B2 (en) * | 2005-09-05 | 2012-11-28 | 日本精工株式会社 | Ball screw mechanism and ball screw assembly method |
-
2016
- 2016-01-29 JP JP2016016247A patent/JP2017133669A/en active Pending
-
2017
- 2017-01-24 WO PCT/JP2017/002312 patent/WO2017130951A1/en not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101939728B1 (en) * | 2017-08-04 | 2019-01-17 | 주식회사 배성 | Manufacturing process of stud bolt |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2017130951A1 (en) | 2017-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6091149B2 (en) | Electric linear actuator | |
| JP2016142337A (en) | Electric actuator | |
| US10274062B2 (en) | Ball screw | |
| JP6601792B2 (en) | Ball screw | |
| JP2017133669A (en) | Ball Screw | |
| JP2012039765A (en) | Electric actuator | |
| WO2016195104A1 (en) | Electric actuator | |
| JP6074192B2 (en) | Electric linear actuator | |
| JP2006258136A (en) | Ball screw | |
| JP2006266310A (en) | Electric linear actuator | |
| JP5573270B2 (en) | Ball screw | |
| JP2017032124A (en) | Ball Screw | |
| JP2018053971A (en) | Ball Screw | |
| WO2016125825A1 (en) | Bridge-type ball screw and method for manufacturing same | |
| JP2016161087A (en) | Electric linear actuator | |
| JP2016142378A (en) | Top-type ball screw | |
| JP4467349B2 (en) | Ball screw for automobile | |
| JP2016188674A (en) | Ball Screw | |
| WO2016088893A1 (en) | Ball screw device | |
| JP2010078060A (en) | Roller type ball screw | |
| JP2018040455A (en) | Ball Screw | |
| JP2007232085A (en) | Deflector-type ball screw | |
| JP5170796B2 (en) | Automotive ball screw | |
| JP2006090437A (en) | Piece type ball screw | |
| JP2016142376A (en) | Ball screw |