JP2018091454A - Ball Screw - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a top-type ball screw having a structure which can adjust a position with respect to a penetration hole of a nut at the attachment of a top.SOLUTION: A top 4 is attached into a columnar penetration hole 22 formed at a nut 2 by using a fixing part 5. The top 4 is composed of a columnar body whose diameter is smaller than that of a column which forms the penetration hole 22, and a notch 42 for notching at least a part of an external peripheral part of the columnar body is formed at a first end face 41 out of two end faces of the columnar body in an axial direction. An S-shaped groove is formed at a second end face. The top 4 is inserted into the penetration hole 22 with the first end face 41 orientated toward an external peripheral side of the nut 2. The fixing part 5 fixes the top 4 into the penetration hole 22 by being pressure-inserted into the notch 42 of the top 4 which is inserted into the penetration hole 22, and pressing the penetration hole 22.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、戻し路を形成する部品としてコマを有するボールねじに関する。   The present invention relates to a ball screw having a top as a part forming a return path.

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の軌道が形成される。ナットは、ボールを軌道の終点から始点に戻す戻し路を備えている。ボールは、軌道と戻し路内とからなる循環路内に配置されている。ボールねじは、循環路を循環し軌道内で転動(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。戻し路は、ナットにリターンチューブやコマを取り付けることで形成される。
戻し路を形成する部品としてコマを有するコマ式ボールねじでは、コマはナットを径方向に貫通する貫通穴内に取り付けられている。従来より、コマ式ボールねじにおいては、貫通内でのコマの位置を保持するために、例えば別部材を使ったり、カシメなどの作業を行って、貫通穴内にコマを固定している。また、作業時間やコストの低減を目的として、ナットの貫通穴に対するコマの取り付け構造に関する提案がなされている。
The ball screw has a screw shaft, a nut, and a plurality of balls. The screw shaft is disposed in the nut. A ball raceway is formed by the spiral groove of the screw shaft and the spiral groove of the nut. The nut has a return path for returning the ball from the end point of the track to the start point. The ball is disposed in a circulation path composed of a track and a return path. A ball screw is a device in which a screw shaft and a nut move relative to each other via a ball that circulates in a circulation path and rolls in a track (moves while rotating in a loaded state). The return path is formed by attaching a return tube or a piece to the nut.
In a top-type ball screw having a top as a part for forming a return path, the top is mounted in a through hole that penetrates a nut in a radial direction. Conventionally, in a top-type ball screw, in order to maintain the position of the top within the penetration, for example, a separate member is used or crimping or the like is performed to fix the top in the through hole. In addition, for the purpose of reducing working time and cost, proposals have been made regarding a structure for attaching a top to a through hole of a nut.

特許文献1には、コマを配置するナットの貫通穴のナット外周側に、貫通穴より大きな角形状の溝を設け、この溝にくさび部材を入れてコマを貫通穴に固定することが記載されている。コマの平面形状は、戻し路をなすS字状溝に対応した細長い長方形の長手方向両端が円弧状にされた形状である。
特許文献2には、円板状の本体と、その外周から突出する一対の突起とからなり、本体の円板面にS字状溝を有するコマが記載されている。一対の突起を嵌める一対の凹部が、ナットの貫通穴の周面の互いに対向する位置に形成されている。これらの突起と凹部による位置合わせでコマがナットの貫通穴に配置された後、ナットへの取り付け方向がコマとは異なる固定部品を用いて、コマが貫通穴に固定されている。
Patent Document 1 describes that a rectangular groove larger than the through hole is provided on the outer peripheral side of the through hole of the nut in which the piece is arranged, and a wedge member is inserted into the groove to fix the piece to the through hole. ing. The planar shape of the top is a shape in which both longitudinal ends of an elongated rectangle corresponding to the S-shaped groove forming the return path are arcuate.
Patent Document 2 describes a frame having a disk-shaped main body and a pair of protrusions protruding from the outer periphery thereof and having an S-shaped groove on the disk surface of the main body. A pair of recesses into which the pair of protrusions are fitted are formed at positions facing each other on the peripheral surface of the through hole of the nut. After the top is positioned in the through hole of the nut by alignment with the protrusions and the recesses, the top is fixed to the through hole using a fixing component whose attachment direction to the nut is different from that of the top.

実開昭58−76851号公報Japanese Utility Model Publication No. 58-76851 特開2015−132369号公報JP2015-132369A

コマ式ボールねじでは、コマのS字状溝とナットの螺旋溝との接続部に大きな段差が生じると、ボールがこの段差を通過する際に瞬間的にボールねじのトルクが上昇し、ボールねじがロックする可能性があるため、この段差を小さくする必要がある。現状では、コマおよびナットの加工精度を上げることで、この段差を小さくしている。つまり、現状のコマ式ボールねじは、コマの取付時にナットの貫通穴に対する位置調整を行って段差を小さくできる構造にはなっていない。
また、ボールねじの作動性に対する要求も高いため、この段差をより厳しく管理する必要がある。
In the top-type ball screw, if a large step occurs at the connection between the S-shaped groove of the top and the spiral groove of the nut, the torque of the ball screw instantaneously increases when the ball passes through this step, and the ball screw Since there is a possibility of locking, it is necessary to reduce this step. At present, this step is reduced by increasing the processing accuracy of the top and nut. That is, the current piece type ball screw does not have a structure capable of reducing the step by adjusting the position of the nut relative to the through hole when the piece is attached.
In addition, since the demand for the operability of the ball screw is high, it is necessary to manage this step more strictly.

この発明の課題は、コマの取付時にナットの貫通穴に対する位置調整が行える構造のコマ式ボールねじを提供することである。   An object of the present invention is to provide a top type ball screw having a structure capable of adjusting the position of a nut with respect to a through hole when the top is attached.

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、以下の構成(1) 〜(4) を有する。
(1) 外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ねじ軸が内挿され、内周面に螺旋溝が形成された円筒体からなるナットと、を有する。ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝とで軌道が形成されている。ナットは、円筒体の径方向に貫通する円柱状の貫通穴を有する。
(2) 軌道の終点と始点を接続して循環路を形成する戻し路をS字状溝として有するコマを有する。コマは、ナットの貫通穴をなす円柱よりも直径の小さい円柱体からなり、この円柱体の二つの軸方向端面のうちの第一端面に、円柱体の外周部の少なくとも一部を欠く切欠き部が形成され、第二端面にS字状溝が形成されている。
(3) コマをナットの貫通穴に固定する固定部品を有する。この固定部品は、第一端面をナットの外周側に向けて貫通穴に挿入されたコマの切欠き部に圧入されて、貫通穴を押圧する。
(4) 軌道および戻し路に配置される複数のボールを有する。軌道内で転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。
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) A screw shaft having a spiral groove formed on the outer peripheral surface, and a nut made of a cylindrical body in which the screw shaft is inserted and a spiral groove is formed on the inner peripheral surface. A raceway is formed by the spiral groove of the nut and the spiral groove of the screw shaft. The nut has a columnar through hole penetrating in the radial direction of the cylindrical body.
(2) It has a frame having a return path as an S-shaped groove connecting the end point and the start point of the track to form a circulation path. The top is composed of a cylindrical body having a smaller diameter than the cylinder forming the through hole of the nut, and a notch that lacks at least a part of the outer peripheral portion of the cylindrical body on the first end surface of the two axial end surfaces of the cylindrical body. Part is formed, and an S-shaped groove is formed on the second end face.
(3) It has a fixing part that fixes the frame to the through hole of the nut. This fixed part is press-fitted into the notch portion of the frame inserted into the through hole with the first end surface facing the outer peripheral side of the nut, and presses the through hole.
(4) It has a plurality of balls arranged on the track and the return path. The screw shaft and the nut move relative to each other via a ball that rolls in the track.

この発明の一態様のボールねじによれば、円柱体からなるコマをナットの貫通穴内でナットの径方向に移動したり回転したりすることで、コマの取付時にナットの貫通穴に対する位置調整が行える。また、この位置調整で、コマのS字状溝とナットの螺旋溝との接続部の段差を小さくした状態で、コマがナットの貫通穴に固定部品で固定されることで、コマ式ボールねじの作動性が向上する。   According to the ball screw of one aspect of the present invention, the position of the cylindrical body with respect to the through hole of the nut can be adjusted when the top is attached by moving or rotating the nut in the through hole of the nut in the radial direction of the nut. Yes. In addition, with this position adjustment, the top is fixed to the through-hole of the nut with a fixing part in a state where the level difference of the connecting portion between the S-shaped groove of the top and the spiral groove of the nut is reduced, so that the top type ball screw The operability of is improved.

第一実施形態のボールねじを説明する図であって、ナットの一部を破断してねじ軸およびボールを見せるとともに、ナットのコマが取り付けられた部分を断面にした図である。It is a figure explaining the ball screw of a first embodiment, and is a figure which made a section of a portion where a part of a nut was broken to show a screw shaft and a ball, and a nut top was attached. 第一実施形態のボールねじを構成するコマの一例を各方向から見た図であって、(a)はナットの外周面側に配置される面を示す図、(b)は(a)のb方向から見た図、(c)は(b)のc方向から見た図、(d)は(b)のd方向から見た図である。It is the figure which looked at an example of the top which constitutes the ball screw of a first embodiment from each direction, (a) is a figure showing the field arranged at the perimeter side of a nut, (b) is a figure of (a) The figure seen from b direction, (c) is the figure seen from c direction of (b), (d) is the figure seen from d direction of (b). 第一実施形態のボールねじを構成する固定部品を示す図であって、(a)はナットの外周面側に配置される面を示す図、(b)は(a)のb方向から見た図である。It is a figure which shows the fixed component which comprises the ball screw of 1st embodiment, Comprising: (a) is a figure which shows the surface arrange | positioned at the outer peripheral surface side of a nut, (b) was seen from b direction of (a). FIG. 第一実施形態のボールねじを構成するコマの一例を各方向から見た図であって、(a)はナットの外周面側に配置される面を示す図、(b)は(a)のb方向から見た図、(c)は(b)のc方向から見た図、(d)は(b)のd方向から見た図である。It is the figure which looked at an example of the top which constitutes the ball screw of a first embodiment from each direction, (a) is a figure showing the field arranged at the perimeter side of a nut, (b) is a figure of (a) The figure seen from b direction, (c) is the figure seen from c direction of (b), (d) is the figure seen from d direction of (b). 第ニ実施形態のボールねじを説明する図であって、ナットの一部を破断してねじ軸およびボールを見せるとともに、ナットのコマが取り付けられた部分を断面にした図である。It is a figure explaining the ball screw of 2nd embodiment, Comprising: While breaking a part of nut and showing a screw shaft and a ball | bowl, it is the figure which made the cross section the part to which the top of the nut was attached. 第ニ実施形態のボールねじを構成するコマの一例を各方向から見た図であって、(a)はナットの外周面側に配置される面を示す図、(b)は(a)のb方向から見た図、(c)は(b)のc方向から見た図、(d)は(b)のd方向から見た図である。It is the figure which looked at an example of the top which constitutes the ball screw of a 2nd embodiment from each direction, and (a) is a figure showing the field arranged at the perimeter side of a nut, and (b) is a figure of (a) The figure seen from b direction, (c) is the figure seen from c direction of (b), (d) is the figure seen from d direction of (b). 第ニ実施形態のボールねじを構成する固定部品を示す図であって、(a)はナットの外周面側に配置される面を示す図、(b)は(a)のb方向から見た図である。It is a figure which shows the fixing component which comprises the ball screw of 2nd embodiment, Comprising: (a) is a figure which shows the surface arrange | positioned at the outer peripheral surface side of a nut, (b) was seen from the b direction of (a). FIG.

以下、この発明の実施形態について説明するが、この発明は以下に示す実施形態に限定されない。以下に示す実施形態では、この発明を実施するために技術的に好ましい限定がなされているが、この限定はこの発明の必須要件ではない。   Hereinafter, although embodiment of this invention is described, this invention is not limited to embodiment shown below. In the embodiment described below, a technically preferable limitation is made for carrying out the present invention, but this limitation is not an essential requirement of the present invention.

[第一実施形態]
図1に示すように、第一実施形態のボールねじは、ねじ軸1、ナット2、複数のボール3、および三個のコマ4を有する。また、一つのコマ4に対してそれぞれ二個の固定部品5を有する。ねじ軸1の外周面10とナット2の内周面20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。ナット2は、円筒部2Aの軸方向一端にフランジ部2Bを有する。ねじ軸1の螺旋溝11とナット2の螺旋溝21とにより、ボール3が転動する軌道が形成される。
ナット2の円筒部2Aは、径方向に貫通する円柱状の貫通穴22を有する。貫通穴22内にコマ4が挿入され、後述の方法により固定部品5を用いて固定されている。
[First embodiment]
As shown in FIG. 1, the ball screw of the first embodiment has a screw shaft 1, a nut 2, a plurality of balls 3, and three pieces 4. Each frame 4 has two fixing parts 5. Helical grooves 11 and 21 are formed on the outer peripheral surface 10 of the screw shaft 1 and the inner peripheral surface 20 of the nut 2. The screw shaft 1 passes through the nut 2. The nut 2 has a flange portion 2B at one axial end of the cylindrical portion 2A. A raceway on which the ball 3 rolls is formed by the spiral groove 11 of the screw shaft 1 and the spiral groove 21 of the nut 2.
The cylindrical portion 2A of the nut 2 has a columnar through hole 22 penetrating in the radial direction. The frame 4 is inserted into the through hole 22 and is fixed using the fixing component 5 by a method described later.

図2に示すように、コマ4は円柱体からなる。コマ4の直径は、ナット2の貫通穴22の直径よりも僅かに小さい。コマ4をなす円柱体の二つの軸方向端面のうちの第一端面(ナット2の外周側に配置される面)41に、一対の切欠き部42が形成されている。
切欠き部42は円柱体の外周部の一部が欠かれた部分であり、第一端面41と平行な底面42aと、対向する一対の壁面42bと、径方向で中心側の面である奥面42cを有する。壁面42bと奥面42cは第一端面41に対して垂直な面である。一対の切欠き部42は、円柱体の径方向で互いに反対側となる一対の円弧40の位置に形成されている。
コマ4の第二端面43は、ねじ軸1の外周面12と対向する円弧面になっている。第二端面43をなす円弧面の直径は、ねじ軸1の外径よりも大きく、ナット2の内径とほぼ同じである。第二端面43に、ボール3の戻し路をなすS字状溝44が形成されている。図2(c)にはボール3の移動経路30を一点鎖線で示す。
As shown in FIG. 2, the top 4 is formed of a cylindrical body. The diameter of the top 4 is slightly smaller than the diameter of the through hole 22 of the nut 2. A pair of notches 42 are formed on a first end surface (a surface disposed on the outer peripheral side of the nut 2) 41 of the two axial end surfaces of the cylindrical body forming the top 4.
The cutout portion 42 is a portion in which a part of the outer peripheral portion of the cylindrical body is cut off, and a bottom surface 42a parallel to the first end surface 41, a pair of opposing wall surfaces 42b, and a back surface that is a radially central surface. A surface 42c is provided. The wall surface 42 b and the back surface 42 c are surfaces perpendicular to the first end surface 41. The pair of notches 42 are formed at positions of a pair of arcs 40 that are opposite to each other in the radial direction of the cylindrical body.
The second end surface 43 of the top 4 is an arc surface facing the outer peripheral surface 12 of the screw shaft 1. The diameter of the arc surface forming the second end face 43 is larger than the outer diameter of the screw shaft 1 and is substantially the same as the inner diameter of the nut 2. An S-shaped groove 44 that forms a return path for the ball 3 is formed in the second end face 43. In FIG. 2C, the movement path 30 of the ball 3 is indicated by a one-dot chain line.

図3に示すように、固定部品5は、ナット2の貫通穴22に接触させる円弧面50と、コマ4の切欠き部42の底面42aに接触させる下面51aと、切欠き部42の壁面42bに接触させる側面51bと、下面51aと平行な上面51dを有する。固定部品5の円弧面50の直径は、ナット2の貫通穴22の直径より少し大きい。固定部品5の側面51b間の距離d51は、コマ4の切欠き部42の壁面42b間の距離d41より少し大きい。固定部品5の下面51aと上面51dとの距離d52は、コマ4の切欠き部42の軸方向寸法d42と同じである。   As shown in FIG. 3, the fixed component 5 includes an arcuate surface 50 that is brought into contact with the through hole 22 of the nut 2, a lower surface 51 a that is brought into contact with the bottom surface 42 a of the cutout portion 42 of the top 4, and a wall surface 42 b of the cutout portion 42. And a top surface 51d parallel to the bottom surface 51a. The diameter of the circular arc surface 50 of the fixed component 5 is slightly larger than the diameter of the through hole 22 of the nut 2. A distance d51 between the side surfaces 51b of the fixed component 5 is slightly larger than a distance d41 between the wall surfaces 42b of the notch portion 42 of the top 4. The distance d52 between the lower surface 51a and the upper surface 51d of the fixed component 5 is the same as the axial dimension d42 of the notch portion 42 of the top 4.

この実施形態において、コマ4は合成樹脂製であり、固定部品5はゴムまたは熱可塑性エラストマーからなる。コマ4をなす合成樹脂としては、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、POM(ポリアセタール)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、6ナイロン、4,6ナイロン、6,6ナイロン等が挙げられる。また、コマ4は、これらの合成樹脂にガラス繊維、チタン酸カリウム繊維等からなる強化材が混合された樹脂組成物で形成されていてもよい。
なお、コマ4は金属製でもよく、例えば、金属粉末射出成形法(MIM)により形成されたものであってもよい。使用するMIM用合金としては、例えば、Fe−Ni−C(1〜8%Ni、〜0.8%C)が挙げられる。
In this embodiment, the top 4 is made of a synthetic resin, and the fixed part 5 is made of rubber or a thermoplastic elastomer. Examples of the synthetic resin forming the top 4 include PPS (polyphenylene sulfide), POM (polyacetal), PEEK (polyether ether ketone), 6 nylon, 4, 6 nylon, 6, 6 nylon and the like. The top 4 may be formed of a resin composition in which a reinforcing material made of glass fiber, potassium titanate fiber, or the like is mixed with these synthetic resins.
The top 4 may be made of metal, for example, may be formed by a metal powder injection molding method (MIM). Examples of the MIM alloy to be used include Fe—Ni—C (1 to 8% Ni, to 0.8% C).

ボール3は、軌道とコマ4のS字状溝(戻し路)44とからなる循環路内に配置されている。ボール3は、軌道内で負荷転動し循環路内を循環する。ボール3を介してねじ軸1とナット2が相対移動する。
ボールねじの組立の際には、先ず、例えば、ねじ軸1をナット2に内挿し、貫通穴22から軌道(螺旋溝11,21間)内にボール3を充填する。または、仮軸をナット2に内挿して螺旋溝21内にボール3を配置した後、仮軸を本軸であるねじ軸1に差し替えることで、軌道内にボール3を充填する。
The ball 3 is disposed in a circulation path composed of a track and an S-shaped groove (return path) 44 of the top 4. The ball 3 rolls in the track and circulates in the circulation path. The screw shaft 1 and the nut 2 move relative to each other via the ball 3.
When the ball screw is assembled, first, for example, the screw shaft 1 is inserted into the nut 2, and the ball 3 is filled into the track (between the spiral grooves 11 and 21) from the through hole 22. Alternatively, after the temporary shaft is inserted into the nut 2 and the ball 3 is disposed in the spiral groove 21, the temporary shaft is replaced with the screw shaft 1 which is the main shaft, whereby the ball 3 is filled in the track.

この状態で、コマ4を、第一端面41を上に向けてナット2の上側からナット2の貫通穴22に挿入する。これにより、コマ4の第一端面41がナット2の外周側に向き、第二端面43がねじ軸1と対向する。次に、貫通穴22内でコマ4をナット2の径方向に移動したりコマ4を回転したりすることで、ナット2の螺旋溝21とコマ4のS字状溝44との段差が小さくなるように調整する。
次に、二個の固定部品5を、貫通穴22内のコマ4の二個の切欠き部42に圧入する。その際に、固定部品5は、切欠き部42の底面42aに接触するまで軸方向に挿入され、壁面42bおよび奥面42cを押圧するとともに、 円弧面50で貫通穴22を押圧する。これにより、固定部品5の摩擦力でコマ4がナット2の貫通穴22に固定される。
In this state, the top 4 is inserted into the through hole 22 of the nut 2 from the upper side of the nut 2 with the first end face 41 facing upward. Thereby, the first end face 41 of the top 4 faces the outer peripheral side of the nut 2, and the second end face 43 faces the screw shaft 1. Next, the step between the spiral groove 21 of the nut 2 and the S-shaped groove 44 of the top 4 is reduced by moving the top 4 in the radial direction of the nut 2 or rotating the top 4 within the through hole 22. Adjust so that
Next, the two fixing parts 5 are press-fitted into the two notches 42 of the top 4 in the through hole 22. At that time, the fixing component 5 is inserted in the axial direction until it contacts the bottom surface 42 a of the notch 42, presses the wall surface 42 b and the back surface 42 c, and presses the through hole 22 with the circular arc surface 50. Thereby, the top 4 is fixed to the through hole 22 of the nut 2 by the frictional force of the fixed component 5.

第一実施形態のボールねじによれば、上述のように、円柱体からなるコマ4をナット2の貫通穴22内で、ナット2の径方向に移動したり回転させたりすることで、コマ4の取付時に、コマ4のS字状溝44とナット2の螺旋溝21との接続部の段差が小さくなるような位置調整を行うことができる。その結果、コマ4のS字状溝44とナット2の螺旋溝21との接続部をボール3が通過する際に、瞬間的にボールねじのトルクが上昇することを防止できる。
また、第一実施形態のボールねじによる段差を小さくする対策は、コマおよびナットの加工精度を上げることで段差を小さくする現状の対策と比較して、製造コストが低い方法であると言える。
According to the ball screw of the first embodiment, as described above, the piece 4 made of a cylindrical body is moved or rotated in the radial direction of the nut 2 in the through hole 22 of the nut 2, so that the piece 4 is rotated. At the time of mounting, the position adjustment can be performed so that the level difference of the connecting portion between the S-shaped groove 44 of the top 4 and the spiral groove 21 of the nut 2 becomes small. As a result, when the ball 3 passes through the connecting portion between the S-shaped groove 44 of the top 4 and the spiral groove 21 of the nut 2, it is possible to prevent the torque of the ball screw from increasing instantaneously.
Moreover, it can be said that the measure for reducing the level difference due to the ball screw of the first embodiment is a method with a lower manufacturing cost than the current measure for reducing the level difference by increasing the machining accuracy of the top and nut.

図2のコマ4は、切欠き部42を二個有し、二個の固定部品5でナット2の貫通穴22に固定されている。このコマ4に代えて、図4に示すような、切欠き部42を一個だけ有するコマ4Aを用いてもよい。その場合には、コマ4Aを、コマ4と同様に、ナット2の貫通穴22に挿入して上述の調整を行った後に、一つの固定部品5をコマ4Aの切欠き部42に圧入することで、コマ4Aをナット2の貫通穴22に固定する。   The top 4 of FIG. 2 has two notches 42 and is fixed to the through hole 22 of the nut 2 with two fixing parts 5. Instead of the frame 4, a frame 4A having only one notch 42 as shown in FIG. 4 may be used. In that case, like the top 4, the top 4A is inserted into the through hole 22 of the nut 2 and the above adjustment is performed, and then one fixed component 5 is press-fitted into the notch 42 of the top 4A. Then, the top 4 </ b> A is fixed to the through hole 22 of the nut 2.

[第二実施形態]
図5に示すように、第二実施形態のボールねじは、図6に示すコマ4Bを図7に示す固定部品6を用いてナット2の貫通穴22に固定している。これ以外の点は第一実施形態のボールねじと同じである。
図6に示すように、コマ4Bは円柱体からなる。コマ4Bの直径は、ナット2の貫通穴22の直径よりも僅かに小さい。コマ4Bをなす円柱体の二つの軸方向端面のうちの第一端面(ナット2の外周側に配置される面)41に、切欠き部45が形成されている。
[Second Embodiment]
As shown in FIG. 5, in the ball screw of the second embodiment, the top 4B shown in FIG. 6 is fixed to the through hole 22 of the nut 2 using the fixing component 6 shown in FIG. Other points are the same as the ball screw of the first embodiment.
As shown in FIG. 6, the top 4B is formed of a cylindrical body. The diameter of the top 4B is slightly smaller than the diameter of the through hole 22 of the nut 2. A notch 45 is formed on a first end surface (a surface disposed on the outer peripheral side of the nut 2) 41 of the two axial end surfaces of the cylindrical body forming the top 4B.

切欠き部45は、円柱体の外周部の全体が欠かれた部分である。よって、切欠き部45は、第一端面41と平行な底面45aと、径方向で中心側の面である奥面45cを有するが、図2のコマ4の切欠き部42が有する壁面42bに対応する面を有さない。つまり、コマ4Bでは、切欠き部45が円柱体の周方向全体に形成されている。
コマ4Bの第二端面43は、ねじ軸1の外周面12と対向する円弧面になっている。第二端面43をなす円弧面の直径は、ねじ軸1の外径よりも大きく、ナット2の内径とほぼ同じである。第二端面43に、ボール3の戻し路をなすS字状溝44が形成されている。図6(c)にはボール3の移動経路30を一点鎖線で示す。
The cutout portion 45 is a portion where the entire outer peripheral portion of the cylindrical body is cut off. Therefore, the notch 45 has a bottom surface 45a parallel to the first end surface 41 and a back surface 45c that is a surface on the center side in the radial direction. However, the notch 45 has a wall surface 42b that the notch 42 of the top 4 in FIG. Does not have a corresponding surface. That is, in the top 4B, the notch 45 is formed in the entire circumferential direction of the cylindrical body.
The second end surface 43 of the top 4B is an arc surface facing the outer peripheral surface 12 of the screw shaft 1. The diameter of the arc surface forming the second end face 43 is larger than the outer diameter of the screw shaft 1 and is substantially the same as the inner diameter of the nut 2. An S-shaped groove 44 that forms a return path for the ball 3 is formed in the second end face 43. In FIG. 6C, the movement path 30 of the ball 3 is indicated by a one-dot chain line.

また、コマ4Bの形状は、図6(b)(d)に示すように、円柱状の本体410と円板状の取付部420とが同軸に一体化された形状と言うこともできる。本体410は、ナット2の貫通穴22の直径よりも僅かに小さい円柱体からなる。取付部420の直径は本体410の直径よりも小さい。本体410と取付部420との境界に、切欠き部45の底面45aが環状に存在する。   Further, as shown in FIGS. 6B and 6D, the shape of the top 4B can be said to be a shape in which a columnar main body 410 and a disk-shaped attachment portion 420 are integrated coaxially. The main body 410 is formed of a cylindrical body that is slightly smaller than the diameter of the through hole 22 of the nut 2. The diameter of the mounting portion 420 is smaller than the diameter of the main body 410. At the boundary between the main body 410 and the mounting portion 420, the bottom surface 45a of the notch 45 is present in an annular shape.

図7に示すように、固定部品6は断面が長方形の環状部品である。固定部品6の外径(外周面61の直径)はナット2の貫通穴22の直径より少し大きく、内径(内周面62の直径)は切欠き部45の奥面45cの直径より少し小さい。固定部品6の軸方向寸法d6は、コマ4Bの取付部420の軸方向寸法d420と同じである。
コマ4Bは合成樹脂製または金属製であり、固定部品5はゴムまたは熱可塑性エラストマーからなる。コマ4Bの具体的な材料としては、第一実施形態で挙げたコマ4と同様のものが使用できる。
As shown in FIG. 7, the fixing component 6 is an annular component having a rectangular cross section. The outer diameter (the diameter of the outer peripheral surface 61) of the fixed component 6 is slightly larger than the diameter of the through hole 22 of the nut 2, and the inner diameter (the diameter of the inner peripheral surface 62) is slightly smaller than the diameter of the inner surface 45 c of the notch 45. The axial dimension d6 of the fixed component 6 is the same as the axial dimension d420 of the mounting portion 420 of the top 4B.
The top 4B is made of synthetic resin or metal, and the fixed component 5 is made of rubber or thermoplastic elastomer. As a specific material of the top 4B, the same material as the top 4 described in the first embodiment can be used.

ボールねじの組立の際には、先ず、例えば、ねじ軸1をナット2に内挿し、貫通穴22から軌道(螺旋溝11,21間)内にボール3を充填する。または、仮軸をナット2に内挿して螺旋溝21内にボール3を配置した後、仮軸を本軸であるねじ軸1に差し替えることで、軌道内にボール3を充填する。
この状態で、コマ4Bを、第一端面41を上に向けてナット2の上側からナット2の貫通穴22に挿入する。これにより、コマ4Bの第一端面41がナット2の外周側に向き、第二端面43がねじ軸1と対向する。次に、貫通穴22内でコマ4Bをナット2の径方向に移動したりコマ4Bを回転したりすることで、ナット2の螺旋溝21とコマ4BのS字状溝44との段差が小さくなるように調整する。
When the ball screw is assembled, first, for example, the screw shaft 1 is inserted into the nut 2, and the ball 3 is filled into the track (between the spiral grooves 11 and 21) from the through hole 22. Alternatively, after the temporary shaft is inserted into the nut 2 and the ball 3 is disposed in the spiral groove 21, the temporary shaft is replaced with the screw shaft 1 which is the main shaft, whereby the ball 3 is filled in the track.
In this state, the top 4B is inserted into the through hole 22 of the nut 2 from above the nut 2 with the first end face 41 facing upward. Thereby, the first end surface 41 of the top 4B faces the outer peripheral side of the nut 2, and the second end surface 43 faces the screw shaft 1. Next, the step between the spiral groove 21 of the nut 2 and the S-shaped groove 44 of the top 4B is reduced by moving the top 4B in the radial direction of the nut 2 or rotating the top 4B within the through hole 22. Adjust so that

次に、固定部品6を、貫通穴22内のコマ4Bの切欠き部45に圧入する。その際に、固定部品6は、切欠き部45の底面45aに接触するまで軸方向に挿入され、内周面62で奥面45cを押圧するとともに、 外周面61で貫通穴22を押圧する。これにより、固定部品6の摩擦力でコマ4Bがナット2の貫通穴22に固定される。
第二実施形態のボールねじによれば、上述のように、円柱体からなるコマ4Bを、ナット2の貫通穴22内でナット2の径方向に移動したり回転したりすることで、コマ4Bの取付時に、コマ4BのS字状溝44とナット2の螺旋溝21との接続部の段差が小さくなるような位置調整を行うことができる。その結果、コマ4BのS字状溝44とナット2の螺旋溝21との接続部をボール3が通過する際に、瞬間的にボールねじのトルクが上昇することを防止できる。
Next, the fixed component 6 is press-fitted into the notch 45 of the top 4 </ b> B in the through hole 22. At that time, the fixed component 6 is inserted in the axial direction until it contacts the bottom surface 45 a of the notch 45, presses the back surface 45 c with the inner peripheral surface 62, and presses the through hole 22 with the outer peripheral surface 61. Thereby, the top 4 </ b> B is fixed to the through hole 22 of the nut 2 by the frictional force of the fixed component 6.
According to the ball screw of the second embodiment, as described above, the top 4B made of a cylindrical body is moved or rotated in the radial direction of the nut 2 within the through hole 22 of the nut 2 to thereby rotate the top 4B. At the time of mounting, the position adjustment can be performed so that the level difference of the connecting portion between the S-shaped groove 44 of the top 4B and the spiral groove 21 of the nut 2 becomes small. As a result, when the ball 3 passes through the connecting portion between the S-shaped groove 44 of the top 4B and the spiral groove 21 of the nut 2, it is possible to prevent the torque of the ball screw from increasing instantaneously.

また、第二実施形態のボールねじによる段差を小さくする対策は、コマおよびナットの加工精度を上げることで段差を小さくする現状の対策と比較して、製造コストが低い方法であると言える。
さらに、第二実施形態のコマ4Bは、切欠き部45が円柱体の周方向全体に形成され、環状の固定部品6でナット2の貫通穴22内に固定されているため、貫通穴22とコマ4Bとの間に隙間が生じない。
Moreover, it can be said that the measure for reducing the level difference due to the ball screw of the second embodiment is a method with a lower manufacturing cost than the current measure for reducing the level difference by increasing the machining accuracy of the top and the nut.
Further, the top 4B of the second embodiment has the notch 45 formed in the entire circumferential direction of the cylindrical body and is fixed in the through hole 22 of the nut 2 by the annular fixing component 6. There is no gap between the frame 4B.

1 ねじ軸
10 ねじ軸の外周面
11 ねじ軸の螺旋溝
2 ナット
2A ナットの円筒部
2B ナットのフランジ部
20 ナットの内周面
21 ナットの螺旋溝
22 ナットの貫通穴
3 ボール
4 コマ
4A コマ
4B コマ
41 コマの第一端面
42 コマの切欠き部
43 コマの第二端面
44 S字状溝
45 コマの切欠き部
410 コマの本体
420 コマの取付部
5 固定部品
6 固定部品
61 固定部品の外周面
62 固定部品の内周面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Screw shaft 10 Outer peripheral surface of screw shaft 11 Screw shaft spiral groove 2 Nut 2A Nut cylindrical portion 2B Nut flange portion 20 Nut inner peripheral surface 21 Nut spiral groove 22 Nut through hole 3 Ball 4 Top 4A Top 4B Frame 41 First end surface of frame 42 Notch portion of frame 43 Second end surface of frame 44 S-shaped groove 45 Notch portion of frame 410 Body of frame 420 Mounting portion of frame 5 Fixed component 6 Fixed component 61 Outer periphery of fixed component Surface 62 Inner peripheral surface of fixed part

Claims (3)

外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、
前記ねじ軸が内挿され、内周面に螺旋溝が形成された円筒体からなるナットであって、前記螺旋溝と前記ねじ軸の螺旋溝とで軌道が形成され、前記円筒体の径方向に貫通する円柱状の貫通穴を有するナットと、
前記軌道の終点と始点を接続して循環路を形成する戻し路をS字状溝として有するコマであって、前記貫通穴をなす円柱よりも直径の小さい円柱体からなり、前記円柱体の二つの軸方向端面のうちの第一端面に、前記円柱体の外周部の少なくとも一部を欠く切欠き部が形成され、第二端面に前記S字状溝が形成されたコマと、
前記コマを前記貫通穴に固定する固定部品であって、前記第一端面を前記ナットの外周側に向けて前記貫通穴に挿入された前記コマの前記切欠き部に圧入されて、前記貫通穴を押圧する固定部品と、
前記軌道および前記戻し路に配置される複数のボールと、
を有し、
前記軌道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ボールねじ。
A screw shaft having a spiral groove formed on the outer peripheral surface;
A nut formed of a cylindrical body in which the screw shaft is inserted and a spiral groove is formed on an inner peripheral surface, and a raceway is formed by the spiral groove and the spiral groove of the screw shaft, and a radial direction of the cylindrical body A nut having a cylindrical through-hole penetrating into
A top having an S-shaped groove as a return path that connects the end point and the start point of the track to form a circulation path, and is composed of a cylinder having a diameter smaller than that of the cylinder forming the through hole. A top having a notch portion lacking at least a part of the outer peripheral portion of the cylindrical body on the first end surface of the two axial end surfaces, and the S-shaped groove formed on the second end surface;
A fixing component for fixing the top to the through hole, wherein the first end surface is press-fitted into the notch portion of the top inserted into the through hole with the first end surface facing the outer peripheral side of the nut. Fixing parts to press,
A plurality of balls disposed in the trajectory and the return path;
Have
A ball screw in which the screw shaft and the nut move relative to each other via the ball rolling in the track.
前記切欠き部は、前記円柱体の径方向で互いに反対側となる一対の円弧の位置に形成されている請求項1記載のボールねじ。   The ball screw according to claim 1, wherein the notch is formed at a position of a pair of arcs that are opposite to each other in the radial direction of the cylindrical body. 前記切欠き部は、前記円柱体の周方向全体に形成されている請求項1記載のボールねじ。   The ball screw according to claim 1, wherein the notch is formed in the entire circumferential direction of the cylindrical body.
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