JP2018091436A - Ball screw device - Google Patents
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本発明は、工作機械等で使用されるボールねじ装置に関する。 The present invention relates to a ball screw device used in a machine tool or the like.
工作機械等で使用されるボールねじ装置は、一般に、ボールねじ軸の外周面に形成されたねじ溝とボールナットの内周面に形成されたねじ溝との間に多数のボールを転動自在に配して構成されており、例えばボールねじ軸に軸回りの回転トルクが与えられると多数のボールがボールねじ軸とボールナットの両ねじ溝間を転動し、これに伴ってボールナットがボールねじ軸の軸方向に往復動するようになっている。 Ball screw devices used in machine tools and the like generally allow a large number of balls to roll between a screw groove formed on the outer peripheral surface of the ball screw shaft and a screw groove formed on the inner peripheral surface of the ball nut. For example, when a rotational torque about the axis is applied to the ball screw shaft, a large number of balls roll between the screw grooves of the ball screw shaft and the ball nut, and the ball nut is moved accordingly. It reciprocates in the axial direction of the ball screw shaft.
このようなボールねじ装置は、ねじ溝やボールに摩耗が生ずると位置決め精度の低下等を招くことから、例えば、特許文献1では、ねじ溝やボールの摩耗を抑制するために、ボールねじ軸の内部を軸方向に沿って延びる1本の軸方向給油孔と、この軸方向給油孔に連通して径方向(鉛直方向)に延び、ねじ溝に開口する複数本の径方向給油孔が形成され、これら軸方向給油孔と径方向給油孔とを介して潤滑剤を供給するように構成している。その軸方向給油孔は、その一端がボールねじ軸の一端で開口する潤滑剤流入口とされると共に、他端が閉塞した終端とされ、その潤滑剤流入口から給油が行われる。
Since such a ball screw device causes a decrease in positioning accuracy when wear occurs in the thread groove or the ball, for example, in
そして、径方向給油孔の孔位置が潤滑剤流入口に近いと径方向給油孔からの吐出油量が多いが、潤滑剤流入口から遠くなると吐出油量が少なくなるため、径方向の複数本の給油孔の内径を、全て同径とした場合よりも各給油孔から吐出される油量が均等化されるように、軸方向の位置に応じて互いに異ならせている。 And if the hole position of the radial oil supply hole is close to the lubricant inlet, the amount of oil discharged from the radial oil supply hole is large. The oil supply holes are made different from each other according to the position in the axial direction so that the amount of oil discharged from each oil supply hole is equalized as compared with the case where all the oil supply holes have the same inner diameter.
しかしながら、軸方向の給油孔と径方向の給油孔が直角に交わることで、圧力紛失が発生し、潤滑剤流入口から距離が遠い径方向の給油孔ほど、吐出される給油量は減少してしまうという問題があった。
本発明は上記のような問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、潤滑剤流入口から距離が遠い径方向の給油孔の場合であっても圧力紛失を抑え、潤滑剤の吐出量の均一化により、ボールナット内部の各所に適切な量の潤滑剤を供給することができるボールねじ装置を提供することにある。
However, since the axial oil supply hole and the radial oil supply hole intersect at right angles, pressure loss occurs, and the oil supply amount in the radial direction farther away from the lubricant inflow port decreases the amount of oil discharged. There was a problem that.
The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and its purpose is to suppress pressure loss even in the case of a radial oil supply hole far from the lubricant inlet, An object of the present invention is to provide a ball screw device capable of supplying an appropriate amount of lubricant to various locations inside the ball nut by making the discharge amount of the agent uniform.
上記目的を達成するために、本発明は、外周面に螺旋溝が設けられたボールねじ軸と、内周面に螺旋溝が設けられ、かつ前記ボールねじ軸が貫通するボールナットと、前記ねじ軸の螺旋溝及び前記ボールナットの螺旋溝により形成された転動路内を転動する複数のボールと、前記ねじ軸の一端部に潤滑剤流入口を有し、前記ボールねじ軸の軸方向に沿って内装される軸方向給油孔と、前記軸方向給油孔と連通し、当該軸方向給油孔に供給された潤滑剤を前記ボールねじ軸のねじ溝に供給するための複数の径方向給油孔と、を含んで構成されるボールねじ装置であって、前記径方向給油孔は、前記軸方向給油孔の鉛直方向に対して傾斜状に形成されるとともに、前記それぞれの径方向給油孔は、前記潤滑剤流入口に最も近い径方向給油孔と軸方向給油孔との連通位置、若しくはその近傍位置から連通していることを特徴とする。
本発明は、前記ボールねじ軸の軸方向位置に応じて、それぞれの径方向給油孔の孔径を異にしていることを特徴とする
In order to achieve the above object, the present invention provides a ball screw shaft having a spiral groove provided on an outer peripheral surface, a ball nut having a spiral groove provided on an inner peripheral surface and through which the ball screw shaft passes, and the screw A plurality of balls that roll in a rolling path formed by the spiral groove of the shaft and the spiral groove of the ball nut, and a lubricant inlet at one end of the screw shaft, and the axial direction of the ball screw shaft And a plurality of radial oil supply holes that communicate with the axial oil supply hole and supply the lubricant supplied to the axial oil supply hole to the thread groove of the ball screw shaft. And the radial oil supply hole is formed in an inclined shape with respect to the vertical direction of the axial oil supply hole, and the respective radial oil supply holes are , Radial oil supply hole and axial direction closest to the lubricant inlet Communicating the position of the oil supply hole, or characterized in that it communicates the vicinity thereof.
The present invention is characterized in that the diameters of the respective radial oil supply holes are made different according to the axial position of the ball screw shaft.
本発明によれば、潤滑剤流入口から距離が遠い径方向の給油孔の場合であっても圧力紛失を抑え、潤滑剤の吐出量の均一化により、ボールナット内部の各所に適切な量の潤滑剤を供給することができるボールねじ装置を提供することができる。 According to the present invention, even in the case of a radial oil supply hole that is far from the lubricant inlet, pressure loss is suppressed, and the amount of lubricant discharged is made uniform so that an appropriate amount can be provided at various locations inside the ball nut. A ball screw device capable of supplying a lubricant can be provided.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1及び図2は本発明の一実施形態を説明するための図で、図1は本発明の一実施形態に係るボールねじの概略断面図、図2は図1にて符合Aで示す領域の部分拡大図である。
図1に示されるように、本発明の一実施形態に係るボールねじ装置1は、外周面に螺旋溝(ねじ溝)12が設けられたボールねじ軸11と、内周面に螺旋溝(ねじ溝)14が設けられ、かつボールねじ軸が貫通するナット13と、ボールねじ軸11の螺旋溝(ねじ溝)12及びボールナット13の螺旋溝(ねじ溝)14により形成された転動路内を転動する複数のボール15とで構成される。
なお、図示を省略したが、ボールナット13には、螺旋溝12、14間の転動路内を転動したボール15を初期位置に戻すためのボール循環チューブが取り付けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are diagrams for explaining an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic sectional view of a ball screw according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a region indicated by reference numeral A in FIG. FIG.
As shown in FIG. 1, a
Although not shown, the
また、本実施形態では、ボールねじ軸11の内部には、ボール15に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段としての軸方向給油孔17と複数の径方向給油孔18が設けられている。具体的には、図2に示すように、ボールねじ軸11の一端部に潤滑剤流入口17aを有し、ボールねじ軸11の軸方向に沿って内装される軸方向給油孔17と、軸方向給油孔17と連通し、当該軸方向給油孔17に供給された潤滑剤をボールねじ軸11の螺旋溝12に供給するための複数の径方向給油孔18とを含んで構成される。
In the present embodiment, the
軸方向給油孔17は、ボールねじ軸11の軸方向に沿ってボールねじ軸11の軸芯部に形成されている。また、図1に示すように、軸方向給油孔17は、ボールねじ軸11の一端が開口した潤滑剤流入口17aを有しており、この潤滑剤流入口17aには潤滑剤供給機構20が接続されている。なお、軸方向給油孔17の他端は、ボールねじ軸11内で閉塞した終端となっている。
The axial
径方向給油孔18は、ボールねじ軸11の内面側に軸方向給油孔17を起端とし、軸方向給油孔17の鉛直方向に対して傾斜状に、螺旋溝12の溝底部12a(図2参照)まで形成されている。この螺旋溝12の溝底部12aには、径方向給油孔18の開口端が設けられている。そして、それぞれの径方向給油孔18は、潤滑剤流入口17aに最も近い径方向給油孔18と軸方向給油孔17との連通位置、若しくはその近傍位置から連通している。
The radial
このような構成において、潤滑剤供給機構20から軸方向給油孔17(潤滑剤流入口17a)に潤滑剤を供給すると、軸方向給油孔17に供給された潤滑剤は、ボールねじ軸11の径方向に沿って内装される各径方向給油孔18a、18b、18cに流入し(図2の矢印Pの方向。)、それぞれの径方向給油孔18を流通してねじ溝12の溝底部12aに流出する。
したがって、本実施形態ではボールねじ軸11の螺旋溝12とボールナット13の螺旋溝14との間に組み込まれたボール15に対して潤滑剤を供給することが可能となるので、ボールナット13に自動給油装置を取り付けることができない場合でも潤滑剤をボールねじ軸11の螺旋溝12に供給してボール等の摩耗を抑制することができる。
In such a configuration, when the lubricant is supplied from the
Therefore, in this embodiment, it becomes possible to supply the lubricant to the
また、本実施形態では、径方向給油孔18a、18b、18cに潤滑剤が供給される起端位置は、潤滑剤流入口17aに最も違い径方向給油孔18aの位置とし、ボールねじ軸11に一箇所のみ形成され、径方向給油孔18a、18b、18cが連通している。この起端位置は、筒状の径方向給油孔18a、18b、18cの筒状軸中心線が交わる点若しくは、その付近Qである。このように、軸方向の給油孔入り口から最も近い径方向の給油孔付近Qに集めることで、各径方向の給油孔からの潤滑剤吐出量の均一化が図れる。
Further, in this embodiment, the starting position where the lubricant is supplied to the radial
径方向給油孔18aは、筒状中空で、径方向への給油孔として形成され、径方向給油孔18の開口端であるねじ溝12の溝底部12aまでの距離が径方向給油孔18a、18b、18cの中では一番短い。
また、径方向給油孔18aの潤滑剤が供給される起端位置と同一にする径方向給油孔18bは、ボールねじ軸11の鉛直方向に対して傾斜させ、径方向給油孔18bの溝底部12bまでの距離が径方向給油孔18aより長く、径方向給油孔18cのそれよりも短い。
径方向給油孔18aの潤滑剤が供給される起端位置と同一にする径方向給油孔18cは、ボールねじ軸11の鉛直方向に対して、さらに径方向給油孔18bより傾斜させ、径方向給油孔18cの溝底部12cまでの距離が径方向給油孔18a、18bよりも長い。すなわち、径方向給油孔18b、18cと連通する溝底部12b、12cのそれぞれの距離は、ねじ溝12のピッチ(リード)の長さに応じて決められ、径方向給油孔18aの溝底部12aから離れるに従い長くなる。
なお、本実施形態では、径方向給油孔18aは傾斜させてないが、径方向給油孔18b、18cと同様に傾斜させている実施形態も本発明の範囲内である。すなわち、鉛直方向の径方向給油孔が無くて、全ての方向給油孔が傾斜していてもよい。
The radial
The radial
The radial
In the present embodiment, the radial
また、ボールねじ軸1の軸方向位置に応じて、それぞれの径方向給油孔18の孔径を異にしている。例えば、径方向給油孔18a、18b、18cのそれぞれの開口端間の距離が短ければ孔径が小径でも潤滑剤を十分行き渡ることができ、逆に径方向給油孔18a、18b、18cのそれぞれの開口口間の距離が長ければ孔径を大径にして潤滑剤をより多く行き渡るようにできる。
Further, the diameters of the respective radial
なお、本実施形態では、径方向給油孔18b、18cと溝底部12b、12cとが連通するように給油孔を形成したが、ねじ軸11のボール15の転動面に干渉しないことを考慮して、その数、その位置、傾斜角度を決めることができ、例えば、ボールねじ軸11の外径や螺旋溝12間のランド部などに設けることも可能である。すなわち、径方向給油孔18は、上述した実施形態に限定されず、ボールねじ軸11のボール15の転動面に干渉しなければ、ボールナット13と対向するボールねじ軸11のいずれの部分にも設けてもよい。
In the present embodiment, the oil supply holes are formed so that the radial
以上の説明のとおり、径方向の給油孔である径方向給油孔18a、18b、18cの孔径を軸方向の位置に応じて変えるだけではなく、それぞれの径方向給油孔18a、18b、18cを潤滑剤流入口17aに最も近い径方向給油孔18と軸方向給油孔17との連通位置、若しくはその近傍位置Qに、軸方向給油孔17の鉛直方向に対して傾斜状に径方向給油孔18b、18cと径方向給油孔18aを連通させることで圧力損失を抑え、潤滑剤吐出量の均一化により、ボールナット内部の各所に適切な量の潤滑剤を塗布させる効果を有する。
なお、それぞれの径方向給油孔18は、鉛直方向(図面では上下)または鉛直方向と直角の方向(図面では左右)のどの方向に向いていても、その効果は変わらない。
As described above, not only the diameters of the radial
In addition, the effect of each radial direction
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が実施可能である。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation can be implemented.
1 ボールねじ装置
11 ボールねじ軸
12 螺旋溝(ボールねじ軸のねじ溝)
13 ボールナット
14 螺旋溝(ボールナットのねじ溝)
15 ボール
17 軸方向給油孔
18 径方向給油孔
20 潤滑剤供給機構
1
13
15
Claims (2)
内周面に螺旋溝が設けられ、かつ前記ねじ軸が貫通するナットと、
前記ねじ軸の螺旋溝及び前記ナットの螺旋溝により形成された転動路内を転動する複数のボールと、
前記ボールねじ軸の一端部に潤滑剤流入口を有し、前記ボールねじ軸の軸方向に沿って内装される軸方向給油孔と、
前記軸方向給油孔と連通し、当該軸方向給油孔に供給された潤滑剤を前記ボールねじ軸のねじ溝に供給するための複数の径方向給油孔と、を含んで構成されるボールねじ装置であって、
前記径方向給油孔は、前記軸方向給油孔の鉛直方向に対して傾斜状に形成されるとともに、前記それぞれの径方向給油孔は、前記潤滑剤流入口に最も近い径方向給油孔と軸方向給油孔との連通位置、若しくはその近傍位置から連通していることを特徴とするボールねじ装置。 A screw shaft provided with a spiral groove on the outer peripheral surface;
A nut provided with a spiral groove on the inner peripheral surface and through which the screw shaft passes;
A plurality of balls rolling in a rolling path formed by the spiral groove of the screw shaft and the spiral groove of the nut;
An axial oil supply hole that has a lubricant inlet at one end of the ball screw shaft and is provided along the axial direction of the ball screw shaft;
A ball screw device configured to include a plurality of radial oil supply holes that communicate with the axial oil supply hole and supply the lubricant supplied to the axial oil supply hole to the thread groove of the ball screw shaft. Because
The radial oil supply holes are formed so as to be inclined with respect to the vertical direction of the axial oil supply holes, and the respective radial oil supply holes are axially aligned with the radial oil supply holes closest to the lubricant inlet. A ball screw device, wherein the ball screw device communicates with the oil supply hole from the communication position or the vicinity thereof.
2. The ball screw device according to claim 1, wherein the diameters of the respective radial oil supply holes are made different according to an axial position of the ball screw shaft.
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