JP2020094635A - Ball screw device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ボールねじ装置に関する。 The present invention relates to a ball screw device.
回転運動を直進運動に変換する装置としてボールねじ装置が知られている。ボールねじ装置は、ねじ軸と、ナットと、複数のボールを備えている。例えば特許文献1に記載されるボールねじ装置は、ボールを循環するためのリターンチューブと、リターンチューブをナットに取り付けるための取付部品と、を有する。リターンチューブは、本体部と、本体部の両端に形成された一対の脚部とを有する。ナットの外周には平坦面が設けられており、本体部は平坦面に設けられ、脚部は平坦面に設けられた貫通孔に挿入される。取付部品は、金属製の板部材である。取付部品の一端側は脚部の上面を押さえ、脚部よりも外側平坦面で、取付部品の他端側はボルトにより平坦面に固定される。
A ball screw device is known as a device that converts a rotational motion into a linear motion. The ball screw device includes a screw shaft, a nut, and a plurality of balls. For example, the ball screw device described in
特許文献1では、同一の平坦面上に取付部品が配置され、取付部品の貫通孔をボルトが貫通する。そして、ナットの外側平坦面に形成されている雌ねじにボルトが螺合することで取付部品がナットに固定される。このため、取付部品及びボルトを含めたボールねじ装置の最大外径が、取付部品及びボルトの大きさ、形状により規定される場合がある。
In
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、径方向での小型化を図ることが可能なボールねじ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a ball screw device that can be downsized in the radial direction.
上記の目的を達成するため、本発明の一態様に係るボールねじ装置は、外周面に第1ねじ溝を有するねじ軸と、内周面に前記第1ねじ溝と対応する第2ねじ溝が設けられ、外周面に切欠き部が設けられたナットと、前記第1ねじ溝と前記第2ねじ溝との間を転がる複数のボールと、本体部と、前記本体部の両端に設けられた一対の脚部とを有し、前記ナットに設けられた循環部品と、第1部分と、前記第1部分と連結された第2部分とを有し、前記循環部品を前記ナットに固定する取付部品と、前記取付部品を前記ナットに固定する固定部品と、を有し、前記切欠き部は、第1底面と、前記第1底面に垂直な方向において、前記第1底面よりも前記ねじ軸の回転軸に近い位置に設けられた第2底面とを有し、前記脚部は、前記第1底面に設けられた貫通孔に挿入され、前記第1部分は、前記第1底面において前記脚部に重なって設けられ、前記第2部分は、前記固定部品により前記第2底面に固定される。 In order to achieve the above object, a ball screw device according to an aspect of the present invention has a screw shaft having a first screw groove on an outer peripheral surface and a second screw groove corresponding to the first screw groove on an inner peripheral surface. A nut provided on the outer peripheral surface of which a notch is provided, a plurality of balls rolling between the first screw groove and the second screw groove, a main body portion, and both ends of the main body portion. An attachment having a pair of legs, a circulation part provided on the nut, a first part, and a second part connected to the first part, and fixing the circulation part to the nut. A part and a fixing part for fixing the mounting part to the nut, and the cutout portion has a first bottom surface and the screw shaft more than the first bottom surface in a direction perpendicular to the first bottom surface. A second bottom surface provided in a position close to the rotation axis of the leg, the leg portion is inserted into a through hole provided in the first bottom surface, and the first portion is the leg on the first bottom surface. The second portion is fixed to the second bottom surface by the fixing component.
これによれば、切欠き部において、第2底面を第1底面と同一面に形成した場合と比べて、ナットの外周面を延長した仮想曲面と、第2底面との間の空間が大きくなる。したがって、ねじ軸の回転軸方向から見たときに、固定部品及び取付部品の第2部分が、ナットの外周面よりも径方向の外側にはみ出ることを抑制できる。このため、ボールねじ装置は、径方向での小型化を図ることができる。 According to this, compared with the case where the second bottom surface is formed in the same plane as the first bottom surface in the cutout portion, the space between the virtual curved surface obtained by extending the outer peripheral surface of the nut and the second bottom surface becomes large. .. Therefore, when viewed from the rotation axis direction of the screw shaft, it is possible to suppress the second portion of the fixed component and the mounting component from protruding outward in the radial direction from the outer peripheral surface of the nut. Therefore, the ball screw device can be downsized in the radial direction.
ボールねじ装置の望ましい態様として、前記第2底面は、前記ねじ軸の回転軸と平行な第1方向において前記第1底面と隣り合って配置され、前記第1方向と交差し、且つ前記第1底面と平行な方向において、前記第2底面の幅は前記第1底面の幅よりも大きい。 As a desirable mode of the ball screw device, the second bottom surface is disposed adjacent to the first bottom surface in a first direction parallel to the rotation axis of the screw shaft, intersects the first direction, and The width of the second bottom surface is larger than the width of the first bottom surface in a direction parallel to the bottom surface.
これによれば、第1底面及び第2底面が第1方向に並んで配置されるので、第1底面及び第2底面を第1方向と直交する方向に並べた場合に比べて、ナットの外径を小さくすることができる。したがって、ボールねじ装置の径方向での小型化を図ることができる。また、第2底面の幅が第1底面の幅より大きいので、固定部品により、良好に第2部分を第2底面に固定することができる。 According to this, since the first bottom surface and the second bottom surface are arranged side by side in the first direction, the outer surface of the nut is larger than that in the case where the first bottom surface and the second bottom surface are arranged in a direction orthogonal to the first direction. The diameter can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the size of the ball screw device in the radial direction. Moreover, since the width of the second bottom surface is larger than the width of the first bottom surface, the second part can be favorably fixed to the second bottom surface by the fixing component.
ボールねじ装置の望ましい態様として、前記取付部品は、前記第1部分と前記第2部分とを連結する連結部を有し、前記第2部分の幅は、前記連結部の幅よりも大きい。 As a desirable mode of the ball screw device, the attachment part has a connecting portion that connects the first portion and the second portion, and the width of the second portion is larger than the width of the connecting portion.
これによれば、第2部分を第2底面に固定する際に、固定部品の種類や固定方法の自由度を高めることができる。 According to this, when fixing the second portion to the second bottom surface, it is possible to increase the flexibility of the type of fixing component and the fixing method.
ボールねじ装置の望ましい態様として、前記連結部は、前記第1底面と前記第2底面とで形成される段差に応じて湾曲して形成される。 As a desirable mode of the ball screw device, the connecting portion is formed to be curved according to a step formed by the first bottom surface and the second bottom surface.
これによれば、循環部品の脚部を押さえる第1部分の剛性を高めることができる。したがって、取付部品の破損や、取付部品がナットから離脱することを抑制することができる。 According to this, the rigidity of the 1st part which presses down the leg of a circulation component can be raised. Therefore, it is possible to suppress the damage of the mounting component and the detachment of the mounting component from the nut.
ボールねじ装置の望ましい態様として、前記ナットの外周には前記切欠き部と連通する循環部品取付溝が設けられており、前記循環部品の前記本体部は、前記循環部品取付溝の内部に設けられる。 As a desirable mode of the ball screw device, a circulation component mounting groove communicating with the cutout portion is provided on the outer periphery of the nut, and the main body portion of the circulation component is provided inside the circulation component mounting groove. ..
これによれば、循環部品の脚部が取付部品によりナットに固定されているので、循環部品取付溝及び本体部の上側に、本体部を押さえる部材を設ける必要がない。このため、本体部の上側に取付部品を設けて循環部品を押さえる構成に比べて、ボールねじ装置の小型化を図ることができる。 According to this, since the leg portion of the circulating component is fixed to the nut by the mounting component, it is not necessary to provide a member for pressing the main body portion above the circulating component mounting groove and the main body portion. Therefore, it is possible to reduce the size of the ball screw device as compared with the configuration in which the mounting component is provided on the upper side of the main body to hold down the circulating component.
本発明によれば、径方向での小型化を図ることが可能なボールねじ装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a ball screw device that can be downsized in the radial direction.
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態(以下、実施形態という)により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following modes for carrying out the invention (hereinafter referred to as embodiments). Further, the constituent elements in the following embodiments include those that can be easily conceived by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those that are within the equivalent range. Furthermore, the constituent elements disclosed in the following embodiments can be combined appropriately.
(実施形態)
図1は、実施形態に係るボールねじ装置の斜視図である。図1に示すように、ボールねじ装置1は、ねじ軸2と、ナット3と、複数のボール4(図3参照)と、循環部品5と、取付部品6と、固定部品8と、を有する。
(Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of a ball screw device according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the
ねじ軸2の外周面には第1ねじ溝21が設けられている。ねじ軸2はナット3を貫通している。ナット3の外周面の一部には、循環部品取付溝32と、循環部品取付溝32の両端に連通する一対の切欠き部33とが設けられている。
A
循環部品5の本体部51は、循環部品取付溝32に設けられる。循環部品5は、ボール4を循環させるための部品であり、リターンチューブとも呼ばれる。循環部品5の内部に循環路5m(図3参照)が形成され、循環路5mは、ねじ軸2とナット3との間に形成される転動路41(図3参照)の一端側と他端側とをつなぐ。
The
取付部品6及び固定部品8は、切欠き部33に設けられる。取付部品6は、循環部品5をナット3に固定する部品である。取付部品6は、金属材料を用いて形成された板状の部品である。また、固定部品8は、取付部品6をナット3に固定する部品である。固定部品8は、例えばボルトである。
The
図2は、ボールねじ装置の平面図である。図3は、ボールねじ装置の部分断面図である。図3は、ボールねじ装置1の一部の断面を示しており、図2に示すIII−III’線に沿う断面を示している。図2に示すように、循環部品取付溝32は、ねじ軸2の回転軸AXに対して傾斜する方向に延びる。循環部品5は本体部51と本体部51の両端に設けられた一対の脚部52とを有する。本体部51は循環部品取付溝32に沿って延びる筒状の部材であり、本体部51の側面は、循環部品取付溝32の内壁と所定の間隔を有して対向する。なお、本体部51の側面は、循環部品取付溝32の内壁と接していてもよい。脚部52は、本体部51の延出方向と交差する方向であって、第1ねじ溝21(転動路41)に沿った方向に設けられる。
FIG. 2 is a plan view of the ball screw device. FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the ball screw device. FIG. 3 shows a partial cross section of the
なお、脚部52、切欠き部33、取付部品6及び固定部品8は、それぞれ本体部51を挟んで2つずつ設けられている。一方の脚部52、切欠き部33、取付部品6及び固定部品8と、他方の脚部52、切欠き部33、取付部品6及び固定部品8とは、同じ構成であり、回転軸AXと交差する方向(第2方向Db)を対称軸として回転対称となるように配置される。このため、一方の脚部52、切欠き部33、取付部品6及び固定部品8についての説明は、他方の脚部52、切欠き部33、取付部品6及び固定部品8にも適用できる。
In addition, the
切欠き部33は、第1底面34と、第2底面35とを有する。第1底面34は、循環部品取付溝32の底面とつながって設けられ、循環部品取付溝32から、第3方向Dcに対して傾斜する方向に延出する。第2底面35は、第1底面34と第1方向Daに隣り合って配置される。
The
以下の説明において、ねじ軸2の回転軸AXと平行な方向を第1方向Daと表す。第1方向Daと直交する方向を第2方向Db及び第3方向Dcと表す。第2方向Dbは、第1底面34の法線方向である。第3方向Dcは、第1底面34と平行な方向であって、第1方向Da及び第2方向Dbと直交する方向である。
In the following description, the direction parallel to the rotation axis AX of the
取付部品6は、第1部分61と、第2部分62と、連結部63とを有する。第1部分61は、第1底面34に配置される。第1部分61の一部が、脚部52の上面52tと重なって設けられ、脚部52を押さえる。また、第2部分62は、第2底面35に配置される。固定部品8は、第2部分62の貫通孔62cを介して、第2底面35に設けられたねじ穴35a(図5参照)に締結される。なお、取付部品6、固定部品8、脚部52及びナット3の詳細な固定構造は後述する。
The
図3に示すように、ナット3の内周面に、第1ねじ溝21と対応する第2ねじ溝31が設けられる。第1ねじ溝21と、第2ねじ溝31とでらせん状の転動路41が形成される。複数のボール4は、転動路41を転がる。これにより、ねじ軸2及びナット3は、滑らかに相対運動可能となっている。ねじ軸2が回転すると、ナット3が回転軸AX方向に移動する。これにより、ボールねじ装置1は、回転運動を直進運動に変換する。なお、ナット3が回転軸AX方向に移動する場合に限定されず、ナット3が回転し、ねじ軸2が回転軸AX方向に移動する構成にも適用できる。
As shown in FIG. 3, a
ナット3の第1底面34には貫通孔34aが設けられる。貫通孔34aは、第1底面34と転動路41とを貫通する。循環部品5の脚部52は、貫通孔34aに挿入される。また、本体部51の下面51sは、循環部品取付溝32の底面に接する。循環部品5の内部には、本体部51及び一対の脚部52に連続する循環路5mが形成される。循環路5mの端部が、転動路41と滑らかに接続されるように脚部52が構成される。これにより、ボール4は、転動路41の終点から循環路5mを通って転動路41の始点に戻されることで、転動路41を無限循環する。
The
図4は、循環部品の斜視図である。図4に示すように、循環部品5は、ボール4の移動方向を示すラインLに沿って分割された2つの分割体5a、5bを有する。分割体5aは、分割本体部51aと脚部52とを有する。分割体5bは、分割本体部51bと脚部52とを有する。分割体5aと分割体5bとを組み合わせることで、循環部品5が形成される。分割本体部51aと分割本体部51bとが連結されて筒状の本体部51を構成し、本体部51の両端にそれぞれ脚部52が設けられる。分割本体部51aと分割本体部51bとが循環部品取付溝32の内部に設けられることで、ボール4からの力F1が加えられた場合でも、分割体5aと分割体5bとが分離することを抑制できる。
FIG. 4 is a perspective view of the circulating component. As shown in FIG. 4, the circulating
分割体5a、5bは、それぞれ合成樹脂の射出成形により形成される。分割体5a、5bは、同一の形状である。ただし、これに限定されず、分割体5a、5bは異なる形状であってもよい。また、循環部品5は、一体に形成されていてもよい。
The divided
次に、取付部品6、固定部品8、脚部52及びナット3の固定構造について説明する。図5は、ボールねじ装置の分解斜視図である。図6は、取付部品の平面図である。図7は、ボールねじ装置の一部を拡大して示す斜視図である。図8は、ボールねじ装置の一部を拡大して示す側面図である。図9は、図7に示すIX−IX’線断面図である。なお、図5は、取付部品6及び固定部品8を省略して示している。図10は、図8に示すX−X’線断面図である。図11は、比較例に係るボールねじ装置の部分断面図である。
Next, a fixing structure of the
図5に示すように、切欠き部33は、第1壁部36と、第2壁部37と、第3壁部38とを有する。第1壁部36、第2壁部37及び第3壁部38は、第1底面34及び第2底面35の周囲に設けられている。具体的には、第1壁部36の第1壁面36sは、第1方向Daと交差する面であり、第1底面34と直交して接続され、かつ、循環部品取付溝32の一方の内壁面と接続される。
As shown in FIG. 5, the
第2壁部37は、第1底面34を挟んで第1壁部36と第1方向Daに隣り合う。第2壁部37の第2壁面37s1は第3方向Dcと交差する面であり、第2底面35と直交して接続される。第2壁部37の端面37s2は、第2壁面37s1と循環部品取付溝32の他方の内壁面との間の面であり、第1壁面36sと対向する。第2壁部37は、第3方向Dcにおいて、循環部品取付溝32と切欠き部33との間に設けられ、第1壁面36sと端面37s2との間で、循環部品取付溝32と切欠き部33とが接続される。
The
第3壁部38の第3壁面38sは、第1方向Daと交差する面である。第3壁面38sは、第2壁面37s1及び第2底面35と接続される。第3壁面38sは、第1方向Daにおいて、第1底面34及び第2底面35を挟んで第1壁面36sと対向する。
The
第1壁部36には、第1取付溝36aが設けられる。第1取付溝36aは、第3方向Dcに沿って延びている。第1取付溝36aの一方の端部は、ナット3の外周、つまり、ナット3の切欠き部33及び循環部品取付溝32が設けられていない部分の外周に開口する。第1取付溝36aの他方の端部は、貫通孔34aと隣り合う位置に設けられる。
The
第2壁部37には、第2取付溝37aが設けられている。第1取付溝36aと第2取付溝37aとの間に貫通孔34aが設けられる。つまり、循環部品5がナット3に取り付けられた場合に、第1取付溝36aと第2取付溝37aとの間に脚部52が位置する。
The
また、第1底面34と第2底面35とで段差が形成されており、第1底面34の第2方向Dbにおける位置は、第2底面35の第2方向Dbにおける位置と異なる。第2底面35は、第2方向Dbにおいて、第1底面34よりも回転軸AXに近い位置に配置される。
Further, a step is formed between the
図6に示すように、取付部品6の第1部分61及び第2部分62は、それぞれ略四角形状の板部材である。連結部63は、第1部分61と第2部分62とを第1方向Daに連結する。図8に示すように、連結部63は、湾曲している。これにより、取付部品6は、第1部分61と第2部分62との第2方向Dbでの位置を異ならせることができる。なお、図8に示す例に限定されず、連結部63は、側面から見たときに直線状に形成され、第1部分61及び第2部分62と連結部63とが屈曲部を有して接続されていてもよい。
As shown in FIG. 6, the
図6に示すように、第1部分61は、第1方向Daにおいて対向する第1端部61aと第2端部61bとを有する。また、第1部分61は、第3方向Dcにおいて対向する第3端部61cと第4端部61dとを有する。第2方向Dbから見たときの平面視で、第2端部61bは、連結部63の一方の端部63aから第3方向Dcに突出している。第4端部61dは、連結部63の他方の端部63bと一直線上に配置される。
As shown in FIG. 6, the
また、平面視で、第2部分62の一方の端部62aは、連結部63の一方の端部63aと一直線上に設けられる。第2部分62の他方の端部62bは、連結部63の他方の端部63bから第3方向Dcに突出して設けられる。つまり、第2端部61bは、第2部分62の一方の端部62aよりも突出している。第2部分62の他方の端部62bは、第4端部61dよりも突出している。
Further, one
すなわち、第1部分61の第3方向Dcでの幅W1は、連結部63の第3方向Dcでの幅W3よりも大きい。第2部分62の第3方向Dcでの幅W2は、連結部63の第3方向Dcでの幅W3よりも大きい。
That is, the width W1 of the
なお、取付部品6の構成はあくまで一例であり、適宜変更することができる。例えば、第1部分61の角部が面取りされていてもよい。また、第1部分61の第3端部61cと第4端部61dとは、平行に設けられているが、非平行であってもよい。すなわち、第1部分61の第1端部61a側の幅W1は、第2端部61b側の幅W1aよりも小さくてもよい。あるいは、幅W1は、幅W1aよりも大きくてもよい。また、第1端部61a及び第2端部61bは、第3端部61cと直交する方向に対して傾斜して設けられていてもよい。
The configuration of the
図7から図9に示すように、第1部分61は第1底面34に設けられ、第1端部61aは第1取付溝36aに配置される。第2端部61bは、第2取付溝37aに配置される。図9に示すように、第1部分61の第1端部61aと第2端部61bとの間の部分は、脚部52の上面52tと重なる。なお、図6では、第1部分61のうち、第1取付領域Ra、第2取付領域Rb及び重畳部Rcに斜線を付して示している。第1取付領域Raは、第1部分61のうち、第1取付溝36a内に配置される部分である。また、第2取付領域Rbは、第1部分61のうち、第2取付溝37a内に配置される部分である。重畳部Rcは、第1部分61のうち、脚部52と重畳する部分である。脚部52の上面52t及び貫通孔34aの少なくとも一部は、第1部分61と重なる。
As shown in FIGS. 7 to 9, the
図9に示すように、第1部分61の第1端部61a側は、第1取付溝36aに嵌まる。第1部分61の第1端部61a側の上面及び下面は、それぞれ第1取付溝36aの第1内壁面36as及び第2内壁面36atに接する。第1部分61の第1端部61aは第3内壁面36auと離れている。ただし、第1端部61aの一部は、第3内壁面36auと接していてもよい。第1内壁面36as及び第2内壁面36atは、第1取付溝36aの内壁面のうち、第2方向Dbに対向して設けられる。第3内壁面36auは、第1内壁面36asと第2内壁面36atとの間に設けられる。
As shown in FIG. 9, the
同様に、第1部分61の第2端部61b側は、第2取付溝37aに嵌まる。第1部分61の第2端部61b側の上面及び下面は、それぞれ第2取付溝37aの第4内壁面37as及び第5内壁面37atに接する。第1部分61の第2端部61bは第6内壁面37auと離れている。ただし、第2端部61bの一部は、第6内壁面37auと接していてもよい。第4内壁面37as及び第5内壁面37atは、第2取付溝37aの内壁面のうち、第2方向Dbに対向して設けられる。第6内壁面37auは、第4内壁面37asと第5内壁面37atとの間に設けられる。
Similarly, the
これにより、図9に示すように、ボール4から循環部品5に第2方向Dbの上側に向かう力F1が加えられた場合に、力F1により循環部品5は第2方向Dbに移動し、脚部52の上面52tが、第1部分61の下面に接する。このとき第1部分61の第1端部61a及び第2端部61bには、それぞれ、力F1と反対方向の反力F2が作用する。これにより、第1部分61は、脚部52の上面52tを押さえて、循環部品5が力F1によりナット3から抜けることを抑制することができる。また、第1端部61a及び第2端部61bは、第1方向Daにおいて脚部52を挟んで設けられている。このため、第1端部61a及び第2端部61bの両方で力F1を受けることができる。これにより、第1端部61a又は第2端部61bのいずれか一方で力F1を受ける構成と比較して、大きな力F1に対しても循環部品5の抜けを抑制できる。また、長期間に亘って繰り返し力F1が加えられた場合でも、取付部品6の破損を抑制することができる。このため、ボールねじ装置1は、耐久性を向上させることができる。
As a result, as shown in FIG. 9, when a force F1 is applied from the ball 4 to the
また、図6に示したように、取付部品6の第1部分61の幅W1は、連結部63の幅W3よりも大きい。これにより、第1取付溝36aに配置される第1端部61aの長さ及び第2取付溝37aに配置される第2端部61bの長さを長くすることができる。このため、ボール4から循環部品5に加えられた力F1に対する反力F2を大きくすることができるので、取付部品6の破損や、取付部品6が第1取付溝36a及び第2取付溝37aから離脱することを抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 6, the width W1 of the
本実施形態では、第1取付溝36aの端部は、ナット3の外周に開口する。これにより取付部品6を切欠き部33に取り付ける際には、第1部分61及び第2部分62がそれぞれ第1底面34及び第2底面35と略平行となる状態として、第1端部61aが第1取付溝36aに沿うように、取付部品6を第3方向Dcと平行な方向にスライドさせる。これにより、第1端部61a及び第2端部61bがそれぞれ第1取付溝36a及び第2取付溝37aにそれぞれ配置される。このように、ボールねじ装置1は、取付部品6をスライドさせてナット3に取り付けることができ、容易に取付部品6により循環部品5を固定することができる。
In the present embodiment, the end portion of the first mounting
図8及び図9に示すように、第1底面34に垂直な方向(第2方向Db)において、第1取付溝36aは、第1底面34と離れた位置に配置される。つまり、第1底面34と第2内壁面36atとで段差が形成される。これにより、第1取付溝36aを切削加工等により容易に形成することができる。また、第2方向Dbにおいて、第1部分61の下面は、第1底面34と所定の間隔を有して離れている。
As shown in FIGS. 8 and 9, in the direction perpendicular to the first bottom surface 34 (second direction Db), the first mounting
図9は、力F1が加えられていない状態を示しており、第1部分61の下面と脚部52の上面52tとの間に所定のクリアランスCLが設けられる。これにより、取付部品6をナット3に取り付ける際に第1部分61と脚部52とが接触することを抑制できる。なお、力F1が加えられていない状態で、第1部分61と脚部52との間に予圧が加えられていてもよい。
FIG. 9 shows a state in which the force F1 is not applied, and a predetermined clearance CL is provided between the lower surface of the
また、第1端部61a及び第2端部61bは、それぞれ第1取付溝36a及び第2取付溝37aに嵌まっているが、これに限定されない。つまり、第1取付溝36aの幅(第1内壁面36asと第2内壁面36atとの間の距離)は、第1端部61aの厚さより大きくてもよい。第2取付溝37aの幅(第4内壁面37asと第5内壁面37atとの間の距離)は、第2端部61bの厚さより大きくてもよい。この場合であっても、力F1が加えられた場合に、第1端部61a側の上面が第1内壁面36asに接し、第2端部61b側の上面が第4内壁面37asに接し、それぞれに反力F2が作用する。
Further, the
図7及び図8に示すように、第2部分62及び連結部63は、第2壁部37よりも第3方向Dcの外側に配置される。第2部分62は固定部品8により第2底面35に固定される。固定部品8は、例えばボルトであり、第2底面35に設けられたねじ穴35a(図5参照)に締結される。なお、図2に示すように、第2部分62は、第2壁部37及び第3壁部38と離れて設けられる。ただし、第2部分62は、第2壁部37及び第3壁部38の少なくとも一方と接していてもよい。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
図7及び図8に示すように、第2壁部37よりも第3方向Dcの外側の部分では、取付部品6の一方の端部側(第1端部61a)が第1取付溝36aに配置されて支持され、他方の端部側(第2部分62)が固定部品8により支持される。つまり、第1端部61aと固定部品8とは、第1方向Daにおいて、重畳部Rc(図6参照)を挟んで配置される。これにより、循環部品5が力F1によりナット3から抜けることを抑制することができる。
As shown in FIGS. 7 and 8, in the portion outside the
また、第1部分61と第2部分62とは、それぞれ第1方向Daに隣り合う第1底面34と第2底面35とに配置される。つまり、力F1を直接受ける第1部分61と、固定部品8により固定される第2部分62とが、第1方向Daにおいて異なる領域に配置される。また、第1部分61のうち力F1を受ける部分(重畳部Rc)と、第2部分62との間に、第2端部61bが設けられる。さらに、第1部分61と第2部分62との間に、湾曲した連結部63が設けられている。このような構成により、第1部分61に力F1が加えられた場合に、第1端部61a及び第2端部61bで力F1を受けて、第2部分62側に作用する力を低減できる。これにより、固定部品8に直接、力F1が作用することを抑制することができる。したがって、長期間に亘って繰り返し力F1が加えられた場合でも、固定部品8の緩みや、固定部品8がナット3から離れることを抑制することができる。
Further, the
図10に示すように、第2底面35は、第2方向Dbにおいて、第1底面34よりも回転軸AXに近い位置に配置される。具体的には、第2方向Dbにおける仮想線L1から第2底面35までの距離H2は、仮想線L1から第1底面34までの距離H1よりも短い。言い換えると、第2底面35から第2壁面37s1の上端までの距離は、第1底面34から第2壁面37s1の上端までの距離よりも長い。ここで、仮想線L1は、回転軸AXと直交し、第2底面35に平行な仮想線である。
As shown in FIG. 10, the
一方、図11に示す比較例のボールねじ装置100は、第2底面35が第1底面34と同一面に設けられている。図11に示すように、第2方向Dbにおける仮想線L1から第2底面35までの距離H1は、仮想線L1から第1底面34までの距離H1と等しい。この場合、第1方向Daから見たときに、取付部品6の第2部分62及び固定部品8の頭部がナット3の外周面3sよりも外側にはみ出す。これにより、ボールねじ装置100の、取付部品6及び固定部品8を含む最大外接円MDの径は、ナット3の外径よりも大きくなる。なお、最大外接円MDは、回転軸AXを中心とするボールねじ装置1、100の外接円であり、ボールねじ装置1、100を構成する各部材のうち、回転軸AXから最も離れた部分と接する。
On the other hand, in the
図10に示す本実施形態のボールねじ装置1において、第2底面35の第3方向Dcでの幅WB1は、図11に示す幅WB2よりも長い。なお、幅WB1、WB2は、第2壁面37s1と第2底面35とが接続された部分から、外周面3sと第2底面35とが接続された部分までの長さである。また、第2底面35から第2壁面37s1の上端までの距離も、図11に示す比較例のボールねじ装置100よりも長い。これにより、ボールねじ装置1は、第2底面35が第1底面34と同一面に形成された場合に比べ、第2底面35と、第2壁面37s1と、外周面3sを延長した仮想外周面とで囲まれる空間が大きくなる。
In the
このため、取付部品6の第2部分62及び固定部品8の頭部がナット3の外周面3sよりも外側にはみ出すことを抑制することができる。これにより、ボールねじ装置1の最大外接円MDは、ナット3の外周面3sと等しくなる。したがって、ボールねじ装置1は、径方向での小型化を図ることができる。また、ナット3の外周に他の部品等を取り付ける場合に、他の部品と、取付部品6及び固定部品8との接触が抑制される。このため、他の部品等の取り付け位置の制約が小さくなり自由度を高めることができる。したがって、ナット3の外周に他の部品等を取り付ける場合や、ボールねじ装置1を製造装置、工作機械等の種々の装置に組み込む際に、装置全体の小型化を図ることも容易である。
Therefore, it is possible to prevent the
また、幅WB1が長くなるので、固定部品8により取付部品6を第2底面35に締結する際に十分な締結力を得ることができ、良好に取付部品6を固定することができる。さらに、幅WB1が長くなるので、固定部品8の種類、固定方法の自由度を高めることができる。固定部品8は、ボルトに限定されない。固定部品8は、例えばリベットを用い、リベットをかしめることで第2部分62を第2底面35に固定してもよい。ボールねじ装置1は、第2部分62側に作用する力を低減できるので、固定部品8としてボルト等による締結手段とは異なる手段を用いた場合であっても、固定部品8の緩みや、固定部品8がナット3から離れることを抑制することができる。
Further, since the width WB1 becomes long, a sufficient fastening force can be obtained when the fixing
なお、第1底面34及び第2底面35の構成は、図10等に示す例に限定されない。例えば、第2底面35の幅WB1や、第1底面34と第2底面35とで形成される段差の大きさ(距離H1と距離H2との差)は、固定部品8の種類、固定方法に応じて適切に変更することができる。
The configurations of the
以上説明したように、ボールねじ装置1は、ねじ軸2と、ナット3と、複数のボール4と、循環部品5と、取付部品6と、固定部品8と、を有する。ねじ軸2は、外周面に第1ねじ溝21を有する。ナット3は、内周面に第1ねじ溝21と対応する第2ねじ溝31が設けられ、外周面3sに切欠き部33が設けられる。複数のボール4は、第1ねじ溝21と第2ねじ溝31との間を転がる。循環部品5は、本体部51と、本体部51の両端に設けられた一対の脚部52とを有し、ナット3に設けられる。取付部品6は、第1部分61と、第1部分61と連結された第2部分62とを有し、循環部品5をナット3に固定する。切欠き部33は、第1底面34と、第1底面34に垂直な方向(第2方向Db)において、第1底面34よりも回転軸AXに近い位置に設けられた第2底面35とを有する。脚部52は、第1底面34に設けられた貫通孔34aに挿入される。第1部分61は、第1底面34において脚部52に重なって設けられ、第2部分62は、固定部品8により第2底面35に固定される。
As described above, the
これによれば、切欠き部33において、第2底面35を第1底面34と同一面に形成した場合と比べて、ナット3の外周面3sを延長した仮想曲面と、第2底面35との間の空間が大きくなる。したがって、ねじ軸2の回転軸AX方向から見たときに、固定部品8及び取付部品6の第2部分62が、ナット3の外周面3sよりも径方向の外側にはみ出ることを抑制できる。このため、ボールねじ装置1は、径方向での小型化を図ることができる。
According to this, as compared with the case where the
また、ボールねじ装置1において、第2底面35は、ねじ軸2の回転軸AXと平行な第1方向Daにおいて第1底面34と隣り合って配置される。第1方向Daと交差し、且つ第1底面34と平行な方向(第3方向Dc)において、第2底面35の幅WB1は第1底面34の幅よりも大きい。なお、第1底面34の幅は、第2壁面37s1と第1底面34とが接続された部分から、外周面3sと第1底面34とが接続された部分までの長さである。
Further, in the
これによれば、第1底面34及び第2底面35が第1方向Daに並んで配置されるので、第1底面34及び第2底面35を第3方向Dcに並べた場合に比べて、ナット3の外径を小さくすることができる。したがって、ボールねじ装置1の径方向での小型化を図ることができる。また、第2底面35の幅WB1が第1底面34の幅より大きいので、固定部品8により、良好に第2部分62を第2底面35に固定することができる。
According to this, since the
また、ボールねじ装置1において、取付部品6は、第1部分61と第2部分62とを連結する連結部63を有し、第2部分62の幅W2は、連結部63の幅W3よりも大きい。
Further, in the
これによれば、第2部分62を第2底面35に固定する際に、固定部品8の種類や固定方法の自由度を高めることができる。
According to this, when fixing the
また、ボールねじ装置1において、連結部63は、第1底面34と第2底面35とで形成される段差に応じて湾曲して形成される。
Further, in the
これによれば、循環部品5の脚部52を押さえる第1部分61の剛性を高めることができる。したがって、取付部品6の破損や、取付部品6がナット3から離脱することを抑制することができる。
According to this, the rigidity of the
また、ボールねじ装置1において、ナット3の外周には切欠き部33と連通する循環部品取付溝32が設けられており、循環部品5の本体部51は、循環部品取付溝32の内部に設けられる。
Further, in the
これによれば、循環部品5の脚部52が取付部品6によりナット3に固定されているので、循環部品取付溝32及び本体部51の上側に、本体部51を押さえる部材を設ける必要がない。このため、本体部51の上側に取付部品6を設けて循環部品5を押さえる構成に比べて、ボールねじ装置1の小型化を図ることができる。本体部51が循環部品取付溝32の内部に設けられているので、本体部51をナット3の平坦面上に設ける構成に比べて、ナット3の外周の面積を確保できる。これにより、ナット3の外周に他の部品等を取り付ける場合に、他の部品等の取り付け位置の制約が小さくなり自由度を高めることができる。また、本体部51が循環部品取付溝32の内部に設けられているので、ナット3の外周に他の部品等を取り付ける場合や、ボールねじ装置1を製造装置、工作機械等の種々の装置に組み込む際に、本体部51と外部の部品との接触を抑制できる。
According to this, since the
1 ボールねじ装置
2 ねじ軸
3 ナット
4 ボール
5 循環部品
6 取付部品
8 固定部品
21 第1ねじ溝
31 第2ねじ溝
32 循環部品取付溝
33 切欠き部
34 第1底面
35 第2底面
36 第1壁部
36a 第1取付溝
37 第2壁部
37a 第2取付溝
38 第3壁部
41 転動路
51 本体部
52 脚部
61 第1部分
61a 第1端部
61b 第2端部
62 第2部分
63 連結部
1
Claims (5)
内周面に前記第1ねじ溝と対応する第2ねじ溝が設けられ、外周面に切欠き部が設けられたナットと、
前記第1ねじ溝と前記第2ねじ溝との間を転がる複数のボールと、
本体部と、前記本体部の両端に設けられた一対の脚部とを有し、前記ナットに設けられた循環部品と、
第1部分と、前記第1部分と連結された第2部分とを有し、前記循環部品を前記ナットに固定する取付部品と、
前記取付部品を前記ナットに固定する固定部品と、を有し、
前記切欠き部は、第1底面と、前記第1底面に垂直な方向において、前記第1底面よりも前記ねじ軸の回転軸に近い位置に設けられた第2底面とを有し、
前記脚部は、前記第1底面に設けられた貫通孔に挿入され、
前記第1部分は、前記第1底面において前記脚部に重なって設けられ、前記第2部分は、前記固定部品により前記第2底面に固定される
ボールねじ装置。 A screw shaft having a first screw groove on the outer peripheral surface,
A nut having a second thread groove corresponding to the first thread groove on the inner peripheral surface and a cutout portion on the outer peripheral surface;
A plurality of balls rolling between the first screw groove and the second screw groove;
A body part and a pair of leg parts provided at both ends of the body part, and a circulation component provided on the nut,
An attachment part having a first part and a second part connected to the first part, for fixing the circulation part to the nut;
A fixing component for fixing the attachment component to the nut,
The cutout portion has a first bottom surface and a second bottom surface provided in a position closer to the rotation axis of the screw shaft than the first bottom surface in a direction perpendicular to the first bottom surface,
The leg portion is inserted into a through hole provided on the first bottom surface,
The ball screw device in which the first portion is provided so as to overlap the leg portion on the first bottom surface, and the second portion is fixed to the second bottom surface by the fixing component.
前記第1方向と交差し、且つ前記第1底面と平行な方向において、前記第2底面の幅は前記第1底面の幅よりも大きい
請求項1に記載のボールねじ装置。 The second bottom surface is disposed adjacent to the first bottom surface in a first direction parallel to the rotation axis of the screw shaft,
The ball screw device according to claim 1, wherein a width of the second bottom surface is larger than a width of the first bottom surface in a direction that intersects the first direction and is parallel to the first bottom surface.
前記第2部分の幅は、前記連結部の幅よりも大きい
請求項1又は請求項2に記載のボールねじ装置。 The attachment part has a connecting portion that connects the first part and the second part,
The ball screw device according to claim 1 or 2, wherein a width of the second portion is larger than a width of the connecting portion.
請求項3に記載のボールねじ装置。 The ball screw device according to claim 3, wherein the connecting portion is curved according to a step formed by the first bottom surface and the second bottom surface.
前記循環部品の前記本体部は、前記循環部品取付溝の内部に設けられる
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のボールねじ装置。 A circulation component mounting groove that communicates with the cutout portion is provided on the outer periphery of the nut,
The ball screw device according to claim 1, wherein the main body portion of the circulating component is provided inside the circulating component mounting groove.
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