JP4426389B2 - Ball screw nut - Google Patents

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本発明は、ねじ軸にこれに形成された螺旋状の雄ねじ溝を転動する複数のボールを介してねじ結合するボールねじナットに関する。   The present invention relates to a ball screw nut that is screw-coupled to a screw shaft via a plurality of balls that roll on a helical male screw groove formed on the screw shaft.

ボールねじは、ねじ軸とボールねじナットとにより構成され、ねじ軸の雄ねじ溝を転動する複数のボールを介してボールねじナットはねじ軸にねじ結合される。ボールねじは、ねじ軸とボールねじナットとの間のころがり摩擦抵抗が小さくかつバックラッシュを除去し易いことから、各種計測機器や工作機械などに多用されており、例えばねじ軸の回転運動をこれにねじ結合されるボールねじナットの直線往復動に変換して工作機械等を構成する部材を駆動するために使用されている。ボールねじナットつまりナットには、ねじ軸の外面に形成された雄ねじ溝との間で噛み合い通路を形成するための雌ねじ溝が形成されるとともに、噛み合い通路の両端部を連通させる戻し通路が形成されている。これにより、ねじ軸が回転して噛み合い通路の一方の端部に達したボールは、戻し通路を介して噛み合い通路にその他方の端部から入り込み、ボールは噛み合い通路と戻し通路とがループ状に連なって形成される循環路を循環して転動つまり転がり移動することになる。   The ball screw is constituted by a screw shaft and a ball screw nut, and the ball screw nut is screwed to the screw shaft via a plurality of balls that roll on the male screw groove of the screw shaft. Ball screws are widely used in various measuring instruments and machine tools because of their low rolling friction resistance between the screw shaft and ball screw nut and easy removal of backlash. It is used to drive a member constituting a machine tool or the like by converting it into a linear reciprocating motion of a ball screw nut that is screwed to the machine tool. The ball screw nut, that is, the nut is formed with a female screw groove for forming a meshing passage with a male screw groove formed on the outer surface of the screw shaft, and a return passage for communicating both ends of the meshing passage is formed. ing. As a result, the ball that has reached one end of the meshing passage through the rotation of the screw shaft enters the meshing passage from the other end through the return passage, and the ball has a loop-like shape between the meshing passage and the return passage. It circulates in the circulation path formed in a row and rolls, that is, rolls and moves.

従来のナットにおいては、複数巻数分の雄ねじ溝にボールを転動させるように、ねじ軸とナットとの間にはねじ軸の回転方向に360度以上の角度に渡って噛み合い通路が設けられており(特許文献1参照)、ボールを噛み合い通路に戻すために、ナットの外側にリターンパイプを取り付けるようにしたり、ナットの両端部にエンドキャップを取り付けてエンドキャップの間のナットに戻し通路を形成するようにしている。
特開2003−156118号公報
In a conventional nut, a meshing passage is provided between the screw shaft and the nut over an angle of 360 degrees or more in the rotation direction of the screw shaft so that the ball rolls in the male screw groove for a plurality of turns. In order to return the ball to the meshing passage, a return pipe is attached to the outside of the nut, or end caps are attached to both ends of the nut to form a return passage in the nut between the end caps. Like to do.
JP 2003-156118 A

このため、従来では、戻し通路を複数の噛み合い通路を跨ぐようにして噛み合い通路の外側に形成する必要があるので、ナットの径が大きくなり、ナットの小型化には限度がある。   For this reason, conventionally, since it is necessary to form the return passage outside the meshing passage so as to straddle the plurality of meshing passages, the diameter of the nut becomes large, and there is a limit to downsizing the nut.

一方、従来のボールねじにおいては、ナット自体ではボールを保持することができないので、ねじ軸にナットを嵌合させた状態の下で雄ねじ溝と雌ねじ溝とにより形成される噛み合い通路と戻し通路の中に所定数のボールを組み込むようにしており、ボールねじを組み立てるにはねじ軸にナットを組み付けた状態でナットへのボールの組み込み作業を行う必要がある。したがって、ナットをねじ軸から分離させた状態の下でナット内にボールを組み込むことはできない。また、ナットをねじ軸から取り外すと、ボールはナットから脱落することになるので、ねじ軸にストッパを設けてナットの移動ストロークを規制する必要がある。   On the other hand, in the conventional ball screw, the nut itself cannot hold the ball. Therefore, the engagement passage and the return passage formed by the male screw groove and the female screw groove in a state where the nut is fitted to the screw shaft. A predetermined number of balls are incorporated therein, and in order to assemble the ball screw, it is necessary to perform the operation of assembling the ball into the nut while the nut is assembled to the screw shaft. Therefore, the ball cannot be incorporated in the nut under the condition that the nut is separated from the screw shaft. Further, when the nut is removed from the screw shaft, the ball falls off from the nut, so it is necessary to provide a stopper on the screw shaft to regulate the movement stroke of the nut.

本発明の目的は、小型のボールねじナットを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a small ball screw nut.

本発明の他の目的は、ボールを組み付けた状態でねじ軸に装着し得るボールねじナットを提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a ball screw nut that can be mounted on a screw shaft in a state where the ball is assembled.

本発明のボールねじナットは、雄ねじ溝を有するねじ軸に組み付けられるボールねじナットであって、仕切り用突起部が軸方向に延びて外周面に形成された円筒体を有し、円周方向に延びて前記円筒体に形成され両端が前記仕切り用突起部に達するボール保持用のスリットと、当該スリットに沿うとともに両端がそれぞれ前記スリットに連なるボール案内面とが形成された内側ケースと、前記内側ケースの外側に組み込まれ、前記スリットとにより複数のボールを案内する雌ねじ溝を形成する小径内周面と、前記スリットの一方の端部から他方の端部に前記ボールを戻す戻し通路を前記ボール案内面とにより形成する大径内周面とが設けられた外側ケースとを有することを特徴とする。
The ball screw nut of the present invention is a ball screw nut that is assembled to a screw shaft having a male screw groove, and has a cylindrical body with a partition projection extending in the axial direction and formed on the outer peripheral surface. An inner case formed with a ball-holding slit that extends and is formed in the cylindrical body so that both ends reach the partition projection , a ball guide surface that extends along the slit and that is connected to the slit, and the inner case; A small-diameter inner peripheral surface that is incorporated outside the case and forms a female thread groove for guiding a plurality of balls by the slit, and a return passage for returning the ball from one end of the slit to the other end. And an outer case provided with a large-diameter inner peripheral surface formed by the guide surface.

本発明のボールねじナットは、前記スリットは前記雄ねじ溝に対応して螺旋状であることを特徴とする。   The ball screw nut of the present invention is characterized in that the slit has a spiral shape corresponding to the male screw groove.

本発明のボールねじナットは、前記内側ケースに前記スリット内に突出する係合爪を設け、前記ボールを前記雌ねじ溝内に保持することを特徴とする。   The ball screw nut of the present invention is characterized in that the inner case is provided with an engaging claw protruding into the slit, and the ball is held in the female screw groove.

本発明のボールねじナットは、前記小径内周面に前記スリット内のボールが転動する円弧状溝を形成することを特徴とする。   The ball screw nut of the present invention is characterized in that an arcuate groove on which the ball in the slit rolls is formed on the inner surface of the small diameter.

本発明のボールねじナットは、前記スリットの両端部と前記外周面の両端部との間で前記ボールを案内する反転通路を前記仕切り用突起部とにより形成する反転用の突起部を前記内側ケースに設けることを特徴とする。
The ball screw nut according to the present invention has a reversing projection that forms a reversing passage for guiding the ball between the both ends of the slit and the both ends of the outer peripheral surface by the partitioning projecting portion. It is characterized by providing in.

本発明のボールねじナットは、前記仕切り用突起部が入り込む係合溝を前記外側ケースに設けることを特徴とする。   The ball screw nut of the present invention is characterized in that an engagement groove into which the partition projection is inserted is provided in the outer case.

本発明のボールねじナットは、前記内側ケースと前記外側ケースと前記ボールとにより形成されるナット組立体をハウジング内に同軸状に複数個組み込むとともにそれぞれの前記ナット組立体に軸方向に予圧を加えることを特徴とする。   In the ball screw nut of the present invention, a plurality of nut assemblies formed by the inner case, the outer case, and the ball are coaxially incorporated in the housing, and a preload is applied to each nut assembly in the axial direction. It is characterized by that.

本発明によれば、円筒体の外周面に軸方向に延びて形成される仕切り用突起部を端部とするボール保持用のスリットを円周方向に形成し、内側ケースとこれの外側に嵌合される外側ケースとの間に、仕切り用突起部の円周方向両側の部分に対応させてねじ軸の雄ねじ溝に転動するボールを保持する雌ねじ溝と、戻し通路とを形成するようにしたので、雌ねじ溝の一方の端部から戻し通路に反転させる反転通路と、雌ねじ溝の他方の端部に戻し通路から反転させる反転通路は、雌ねじ溝を跨ぐようにして設けることが不要となり、ボールねじナットの外径を小さくしても、ねじ軸のボールねじナットに対する回転運動に伴ってボールを循環移動させることができる。これにより、ボールねじナットを小型化することができる。   According to the present invention, the ball holding slit is formed in the circumferential direction with the partition protrusion formed on the outer peripheral surface of the cylindrical body extending in the axial direction, and the slit is fitted to the inner case and the outer side thereof. An internal thread groove for holding a ball that rolls into the external thread groove of the screw shaft and a return passage are formed between the outer case and the outer case to be matched with the portions on both sides in the circumferential direction of the partition projection. Therefore, it is not necessary to provide a reversing passage for reversing from one end of the female screw groove to the return passage and a reversing passage for reversing from the return passage to the other end of the female screw groove so as to straddle the female screw groove, Even if the outer diameter of the ball screw nut is reduced, the ball can be circulated and moved with the rotational movement of the screw shaft relative to the ball screw nut. Thereby, a ball screw nut can be reduced in size.

ボールねじナットは内側ケースと外側ケースとを有しており、両方のケース内にボールを循環移動させる戻し通路および雌ねじ溝を形成するようにしたので、スリット内に係合爪によりボールを保持するようにすれば、両方のケースの間にボールが保持され、ボールナットをねじ軸に装着することなく、ボールがボールねじナットから脱落することがない。これにより、ボールねじナットを容易に他のねじ軸に組み替えることができる。   The ball screw nut has an inner case and an outer case, and a return passage and a female screw groove for circulating and moving the ball are formed in both cases, so that the ball is held by an engaging claw in the slit. By doing so, the ball is held between both cases, and the ball does not fall off the ball screw nut without attaching the ball nut to the screw shaft. As a result, the ball screw nut can be easily replaced with another screw shaft.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明のボールねじナットを有するボールねじを示す断面図であり、図2は図1に示されたナットを構成する内側ケースと外側ケースとを示す斜視図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a ball screw having a ball screw nut of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing an inner case and an outer case constituting the nut shown in FIG.

図1に示すボールねじ10は、螺旋状の雄ねじ溝11が形成されたねじ軸12と2つのナット組立体つまりボールねじナット13とにより構成されており、2つのボールねじナット13はハウジング14の中に同軸状に組み込まれている。ハウジング14には2つのナット13を収容する円形収容孔15が形成され、それぞれのナット13がハウジング14内からの抜けるのを防止するためにハウジング14の両端部内にはC型リング16が取り付けられている。2つのナット13に対して軸方向に相互に逆向きの予圧を加えるために、2つのナット13の間にはウェーブワッシャ17が組み込まれており、ハウジング14にねじ止めされるねじ部材18がナット13の外周面に押し付けられてナット13の回転が防止される。   A ball screw 10 shown in FIG. 1 includes a screw shaft 12 in which a helical male screw groove 11 is formed and two nut assemblies, that is, ball screw nuts 13. It is incorporated coaxially inside. The housing 14 is formed with a circular accommodation hole 15 for accommodating the two nuts 13, and C-shaped rings 16 are attached to both ends of the housing 14 to prevent the nuts 13 from coming out of the housing 14. ing. A wave washer 17 is incorporated between the two nuts 13 in order to apply axially opposite preloads in the axial direction to the two nuts 13, and the screw member 18 screwed to the housing 14 is a nut. The nut 13 is prevented from rotating by being pressed against the outer peripheral surface of the nut 13.

ナット13は全体的にほぼ円筒形状となったインナーケースつまり内側ケース21と、この内側ケース21の外側に嵌合され、全体的にほぼ円筒形状となったアウターケースつまり外側ケース22とを組み合わせることにより形成される。図示する場合には、内側ケース21は樹脂材料を用いて製造されており、外側ケース22は金属材料を用いて製造されているが、内側ケース21も金属材料により製造するようにしても良い。   The nut 13 is a combination of an inner case 21 that is generally cylindrical, that is, an inner case 21, and an outer case 22 that is fitted to the outside of the inner case 21 and is generally cylindrical. It is formed by. In the illustrated case, the inner case 21 is manufactured using a resin material, and the outer case 22 is manufactured using a metal material. However, the inner case 21 may also be manufactured using a metal material.

図3(A)は内側ケース21の正面図であり、図3(B)は図3(A)の右側面図であり、図3(C)は図3(B)における3C−3C線に沿う断面図である。図4(A)はボールが組み込まれた状態の内側ケース21の正面図であり、図4(B)は同様の状態の内側ケースの背面図である。   3 (A) is a front view of the inner case 21, FIG. 3 (B) is a right side view of FIG. 3 (A), and FIG. 3 (C) is a line 3C-3C in FIG. 3 (B). It is sectional drawing which follows. FIG. 4A is a front view of the inner case 21 in a state where a ball is incorporated, and FIG. 4B is a rear view of the inner case in a similar state.

内側ケース21は一端にフランジ部23が設けられた円筒体24により形成されており、円筒体24の外径はフランジ部23よりも小径となっている。円筒体24の外周面には、径方向外方に突出し円筒体24のフランジ部23側から他端に向けて延びる仕切り用突起部25が設けられており、この仕切り用突起部25の外面はフランジ部23から他端部に向けて傾斜している。ただし、仕切り用突起部25の外面を傾斜させることなく、外面が中心軸と平行となるように真っ直ぐに形成しても良い。円筒体24の先端部側には、両端が仕切り用突起部25に達する螺旋状のボール保持用のスリット26が形成され、このスリット26は円筒体24の内面と外面とを貫通させるとともに円周方向に270度よりやや大きい角度の範囲に渡って形成されている。スリット26には鋼球つまりボール27が配置されるようになっており、ボール27はスリット26に沿って転動する。ボール27が円筒体24の内面と外面とから突出するように円筒体24の厚みはボール27の径よりも小さい値に設定されており、螺旋状のスリット26のリード角βはねじ軸12のリード角に対応している。   The inner case 21 is formed by a cylindrical body 24 provided with a flange portion 23 at one end, and the outer diameter of the cylindrical body 24 is smaller than that of the flange portion 23. A partition projection 25 is provided on the outer peripheral surface of the cylindrical body 24 so as to project outward in the radial direction and extend from the flange 23 side toward the other end of the cylindrical body 24. The outer surface of the partition projection 25 is It inclines toward the other end part from the flange part 23. FIG. However, it may be formed straight so that the outer surface is parallel to the center axis without inclining the outer surface of the partition projection 25. A spiral ball holding slit 26 is formed on the distal end side of the cylindrical body 24 so that both ends thereof reach the partitioning projections 25. The slit 26 penetrates the inner surface and the outer surface of the cylindrical body 24 and is circumferential. It is formed over a range of angles slightly larger than 270 degrees in the direction. A steel ball, that is, a ball 27 is arranged in the slit 26, and the ball 27 rolls along the slit 26. The thickness of the cylindrical body 24 is set to a value smaller than the diameter of the ball 27 so that the ball 27 protrudes from the inner surface and the outer surface of the cylindrical body 24, and the lead angle β of the spiral slit 26 is the screw shaft 12. Corresponds to the lead angle.

円筒体24の後端部側には、スリット26に対して軸方向にずれて、両端が仕切り用突起部25に達するボール案内面28がスリット26およびフランジ部23に沿ってスリット26にほぼ対応した角度の範囲に設けられており、このボール案内面28にはボール27が配置されてこの表面に沿ってボール27が転動するようになっている。このボール案内面28の外周面は円筒体24の外周面とほぼ同一の外径となっている。内側ケース21にはスリット26内に突出する係合爪29が設けられており、スリット26内に配置されたボール27は内側ケース21の径方向内方に向けて落下することが防止されている。係合爪29は、スリット26の軸方向の両端面に設けられているが、一方の端面に設けるようにしても良い。   On the rear end side of the cylindrical body 24, a ball guide surface 28 that is shifted in the axial direction with respect to the slit 26 and reaches both ends of the partition projection 25, substantially corresponds to the slit 26 along the slit 26 and the flange portion 23. A ball 27 is disposed on the ball guide surface 28, and the ball 27 rolls along this surface. The outer peripheral surface of the ball guide surface 28 has substantially the same outer diameter as the outer peripheral surface of the cylindrical body 24. The inner case 21 is provided with an engaging claw 29 projecting into the slit 26, and the ball 27 disposed in the slit 26 is prevented from falling toward the inner side in the radial direction of the inner case 21. . The engaging claws 29 are provided on both end faces of the slit 26 in the axial direction, but may be provided on one end face.

仕切り用突起部25の円周方向一方側にはスリット26の一方端とボール案内面28の一方端との間でボール27を案内するほぼ半円形状の反転面31が形成され、仕切り用突起部25の円周方向他方側にはスリット26の他方端とボール案内面28の他方端との間でボール27を案内するほぼ半円形状の反転面32が形成されている。図4(A),(B)に示すように、スリット26の一端がスリット26の他端よりもフランジ部23側に接近しているので、一方の反転面31は他方の反転面32よりも半径が小さくなっている。ボール27をスリット26とボール案内面28の相互間に案内する反転通路33,34をそれぞれの反転面31,32との間で形成するために、円筒体24には反転用の突起部35,36が径方向外方に突出して設けられている。それぞれの反転通路33,34の底面は、スリット26の端部となる円筒体24の内周面からボール案内面28とに連なっており、スリット26からボール案内面28に向かうに従って径方向外方に向けて傾斜している。なお、図4(A),(B)は内側ケース21と外側ケース22との間に組み込まれた状態におけるボール27と内側ケース21とを便宜的に示す図であり、内側ケース21の外側に外側ケース22を嵌合させなければ、ボール27を内側ケース21の外面に保持することはできない。   A substantially semi-circular reversing surface 31 for guiding the ball 27 between one end of the slit 26 and one end of the ball guide surface 28 is formed on one side in the circumferential direction of the partition projection 25. On the other circumferential side of the portion 25, a substantially semicircular reversing surface 32 for guiding the ball 27 is formed between the other end of the slit 26 and the other end of the ball guiding surface 28. As shown in FIGS. 4A and 4B, one end of the slit 26 is closer to the flange portion 23 side than the other end of the slit 26, so that one inversion surface 31 is more than the other inversion surface 32. The radius is small. In order to form the reversing passages 33 and 34 for guiding the ball 27 between the slit 26 and the ball guiding surface 28 between the reversing surfaces 31 and 32, the cylindrical body 24 has a reversing projection 35, 36 is provided projecting radially outward. The bottom surfaces of the respective reversing passages 33 and 34 are connected to the ball guide surface 28 from the inner peripheral surface of the cylindrical body 24 serving as the end of the slit 26, and radially outward from the slit 26 toward the ball guide surface 28. Inclined towards. 4A and 4B are diagrams showing the ball 27 and the inner case 21 in a state where they are assembled between the inner case 21 and the outer case 22, for convenience. Unless the outer case 22 is fitted, the ball 27 cannot be held on the outer surface of the inner case 21.

図5(A)は外側ケース22の正面図であり、図5(B)は図5(A)の左側面図であり、図5(C)は図5(B)における5C−5C線に沿う断面図である。図6は内側ケース21と外側ケース22とを嵌合させた状態のもとで複数のボール27を組み込んで組み立てられたボールねじナットを示す断面図であり、図7は図6における7−7線に沿う断面図であり、図8は図6における8−8線に沿う断面図であり、図9は図6における9−9線に沿う断面図である。   5 (A) is a front view of the outer case 22, FIG. 5 (B) is a left side view of FIG. 5 (A), and FIG. 5 (C) is taken along line 5C-5C in FIG. 5 (B). It is sectional drawing which follows. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a ball screw nut assembled by incorporating a plurality of balls 27 in a state in which the inner case 21 and the outer case 22 are fitted, and FIG. 8 is a sectional view taken along line 8-8 in FIG. 6, and FIG. 9 is a sectional view taken along line 9-9 in FIG.

内側ケース21の外側に嵌合される外側ケース22は、図5(C)に示すように、スリット26に対応する小径内周面37と、ボール案内面28に対応する大径内周面38とを有している。小径内周面37とスリット26とによりボール27を保持して案内する雌ねじ溝41が形成され、この雌ねじ溝41内に位置するボール27はねじ軸12の雄ねじ溝11に係合することになり、雌ねじ溝41と雄ねじ溝11とにより噛み合い通路が形成される。一方、大径内周面38とボール案内面28とフランジ部23と径方向の段差面39とによりスリット26の一方の端部から他方の端部にボール27を反転通路33,34の一方を介して戻す戻し通路42が形成される。小径内周面37にはスリット26に対応して雌ねじ溝41内に配置されたボール27が係合する円弧状溝43が形成されている。   As shown in FIG. 5C, the outer case 22 fitted to the outer side of the inner case 21 has a small-diameter inner peripheral surface 37 corresponding to the slit 26 and a large-diameter inner peripheral surface 38 corresponding to the ball guide surface 28. And have. A female screw groove 41 that holds and guides the ball 27 is formed by the small-diameter inner peripheral surface 37 and the slit 26, and the ball 27 positioned in the female screw groove 41 engages with the male screw groove 11 of the screw shaft 12. The meshing passage is formed by the female thread groove 41 and the male thread groove 11. On the other hand, the large-diameter inner peripheral surface 38, the ball guide surface 28, the flange portion 23, and the radial step surface 39 are used to move the ball 27 from one end portion of the slit 26 to the other end portion of the reverse passage 33, 34. A return passage 42 is formed through the return passage. An arcuate groove 43 that engages with the ball 27 disposed in the female thread groove 41 corresponding to the slit 26 is formed in the small-diameter inner peripheral surface 37.

外側ケース22の内面には、図5(C)に示すように、内側ケース21と外側ケース22とを嵌合させるときに、内側ケース21の仕切り用突起部25が入り込む係合溝44が形成されている。係合溝44の径方向の端面45,46にはそれぞれ反転用の突起部35,36が係合するようになっており、両方の端面45,46は、図5(A)に示すように外側ケース22の中心軸に対して角度θとなっており、この角度θの範囲に係合溝44が形成されている。この角度θはほぼ90度の角度となっている。   As shown in FIG. 5C, an engagement groove 44 into which the partition projection 25 of the inner case 21 enters when the inner case 21 and the outer case 22 are fitted is formed on the inner surface of the outer case 22. Has been. Reversing protrusions 35 and 36 are engaged with the end faces 45 and 46 in the radial direction of the engaging groove 44, respectively. As shown in FIG. An angle θ is formed with respect to the central axis of the outer case 22, and an engagement groove 44 is formed in the range of the angle θ. This angle θ is approximately 90 degrees.

内側ケース21の外側に外側ケース22を嵌合させると、両方のケース21,22の間には、内側ケース21のスリット26と外側ケース22の小径内周面37とにより雌ねじ溝41が形成され、内側ケース21のボール案内面28とフランジ部23と外側ケース22の大径内周面38と段差面39とにより戻し通路42が形成され、さらに、仕切り用突起部25の両側に反転通路33,34が形成される。外側ケース22には、図5(C)に示すように、大径内周面38に連通するボール挿入孔47が形成されている。内側ケース21の外側に外側ケース22を嵌合させた状態で、ボール挿入孔47から両方のケース21,22により形成される上述した雌ねじ溝41、戻し通路42および反転通路33,34の中に複数のボール27を組み込むことによって、これらの中に複数のボール27をループ状に連ならせて配置することができる。ボール27の組み込みが修了したら、ボール挿入孔47はねじ部材などからなるプラグ48により閉塞される。このプラグ48が取り付けられるボール挿入孔47に対応させて外側ケース22の外周面には環状溝49が形成され、図1に示すように、ねじ部材18は環状溝49の底面に押し付けられるようになっている。
When the outer case 22 is fitted to the outer side of the inner case 21, a female screw groove 41 is formed between both the cases 21 and 22 by the slit 26 of the inner case 21 and the small-diameter inner peripheral surface 37 of the outer case 22. A return passage 42 is formed by the ball guide surface 28 of the inner case 21, the flange portion 23, the large-diameter inner peripheral surface 38 of the outer case 22, and the step surface 39, and the reverse passage on both sides of the partition projection 25. 33 and 34 are formed. As shown in FIG. 5C, the outer case 22 is formed with a ball insertion hole 47 that communicates with the large-diameter inner peripheral surface 38. In a state where the outer case 22 is fitted to the outer side of the inner case 21, the female screw groove 41, the return passage 42 and the reverse passages 33 and 34 formed by both the cases 21 and 22 from the ball insertion hole 47. By incorporating a plurality of balls 27, a plurality of balls 27 can be arranged in a loop in these. When the incorporation of the ball 27 is completed, the ball insertion hole 47 is closed by a plug 48 made of a screw member or the like. An annular groove 49 is formed on the outer peripheral surface of the outer case 22 so as to correspond to the ball insertion hole 47 to which the plug 48 is attached, and the screw member 18 is pressed against the bottom surface of the annular groove 49 as shown in FIG. It has become.

ナット組立体つまりボールねじナット13は、スリット26に突出して内側ケースに設けられた係合爪29によってスリット26内のボール27がスリット26から落下することがないので、内側ケース21と外側ケース22とを嵌合させた状態のもとで、ねじ軸12に内側ケース21を装着することなく、組み立てることができる。ただし、スリット26に係合爪29を設けない場合には、内側ケース21をねじ軸12に装着した状態で組立を行うことになる。   Since the nut assembly, that is, the ball screw nut 13 protrudes into the slit 26 and the engagement claw 29 provided in the inner case prevents the ball 27 in the slit 26 from dropping from the slit 26, the inner case 21 and the outer case 22. Can be assembled without attaching the inner case 21 to the screw shaft 12. However, when the engagement claw 29 is not provided in the slit 26, the assembly is performed with the inner case 21 mounted on the screw shaft 12.

図1に示すボールねじを構成するねじ軸12とボールねじナット13は右ねじとなっており、例えば図1に矢印で示すようにねじ軸12を右方向から見て時計方向に回転したときには、ボールねじナット13は図1において方向に移動することになる。この回転に伴ってスリット26に保持されたボール27はスリット26と雄ねじ溝11と円弧状溝43に案内されて転動し、スリット26の端部から反転面31と反転用の突起部35と間の反転通路33にすくい上げられて反転通路33を介して戻し通路42に入り込む。戻し通路42内に入り込んだボール27はねじ軸12の回転に伴って他方の反転通路34にまで転動し、その反転通路34からスリット26にその他方の端部から入り込む。ねじ軸12を逆方向に回転させると、それぞれのボール27はナット13に対して上述した方向とは反対の方向に転動することになる。
The screw shaft 12 and the ball screw nut 13 constituting the ball screw shown in FIG. 1 are right-handed screws. For example, when the screw shaft 12 is rotated clockwise as viewed from the right as shown by an arrow in FIG. The ball screw nut 13 moves to the right in FIG. With this rotation, the ball 27 held in the slit 26 rolls while being guided by the slit 26, the male thread groove 11 and the arc-shaped groove 43, and from the end of the slit 26 to the reversing surface 31 and the reversing projection 35. The reversing passage 33 is scooped up and enters the return passage 42 through the reversing passage 33. The ball 27 entering the return passage 42 rolls to the other inversion passage 34 as the screw shaft 12 rotates, and enters the slit 26 from the other end through the inversion passage 34. When the screw shaft 12 is rotated in the opposite direction, each ball 27 rolls in a direction opposite to the direction described above with respect to the nut 13.

このように、ボール27が連なった状態でねじ軸12の雄ねじ溝11に入り込むのは、図8に示すように回転方向に約270度の範囲であり、反転通路33,34は雌ねじ溝41の径方向外方を跨ぐことがなく、しかも戻し通路42内を転動するボール27と雌ねじ溝41を転動するボール27が径方向にオーバーラップする程度までボール案内面28の外径を小さくすることができるので、ボールねじナット13の外径を大きくすることなく、ボール27を内側ケース21と外側ケース22の間に形成される通路内を循環移動させることができる。したがって、ねじ軸12の外径に対応したナットの外径を従来のボールねじナットよりも小さくすることができ、ボールねじナットを小型化することができる。   In this way, the ball 27 enters the male screw groove 11 of the screw shaft 12 in a continuous state within a range of about 270 degrees in the rotational direction as shown in FIG. The outer diameter of the ball guide surface 28 is reduced to such an extent that the ball 27 rolling in the return passage 42 and the ball 27 rolling in the female screw groove 41 overlap in the radial direction without straddling the radially outer side. Therefore, the ball 27 can be circulated and moved in the passage formed between the inner case 21 and the outer case 22 without increasing the outer diameter of the ball screw nut 13. Therefore, the outer diameter of the nut corresponding to the outer diameter of the screw shaft 12 can be made smaller than that of the conventional ball screw nut, and the ball screw nut can be reduced in size.

図示する場合には雌ねじ溝41は円周方向に約270度の範囲に形成されているが、仕切り用突起部25の円周方向の寸法を図示する場合よりも小さくすれば、270度以上の範囲に雌ねじ溝41を形成することができる。なお、反転通路33,34を形成するための反転用の突起部35,36は内側ケース21に一体に設けられているが、内側ケース21に設けることなく、外側ケース22に設けるようにしても良い。
In the illustrated case, the female thread groove 41 is formed in a range of about 270 degrees in the circumferential direction. However, if the dimension in the circumferential direction of the partition projection 25 is smaller than that illustrated, the female thread groove 41 is at least 270 degrees. The female thread groove 41 can be formed in the range. Incidentally, projections 35, 36 for the inversion to form an inverted communication path 3 3,34 is provided integrally with the inner casing 21, without providing the inner case 21, as provided in the outer case 22 May be.

図1に示すボールねじ軸は2つのナット組立体つまりボールねじナット13がハウジング14内に組み込まれており、2つのボールねじナット13は両端部が逆向きとなるように組み込まれるとともに、2つのボールねじナット13は相互に円周方向に180度位相がずれている。これにより、1つねじ軸12には2つのナット13により回転方向に360度以上の部分でボール27を介してナット13がねじ結合することになり、ねじ軸12を回転させることによるナットの移動精度を所望の精度に保持することができる。   The ball screw shaft shown in FIG. 1 has two nut assemblies, that is, ball screw nuts 13 incorporated in a housing 14, and the two ball screw nuts 13 are incorporated so that both ends are opposite to each other. The ball screw nuts 13 are 180 degrees out of phase with each other in the circumferential direction. As a result, the nut 13 is screw-coupled to the single screw shaft 12 by the two nuts 13 at the portion of 360 degrees or more in the rotational direction via the ball 27, and the nut is moved by rotating the screw shaft 12. The accuracy can be maintained at a desired accuracy.

図1に示すように、2つのナット13の間にはウェーブワッシャ17が組み込まれており、2つのナット13が離れる方向つまり逆方向に予圧がねじ軸12とナット13との間に加えられ、ねじ軸12の回転方向が変化したときにおけるバックラッシュの発生を防止することができ、ナット13の位置決め精度を高めることができる。   As shown in FIG. 1, a wave washer 17 is incorporated between the two nuts 13, and a preload is applied between the screw shaft 12 and the nut 13 in the direction in which the two nuts 13 are separated, that is, in the opposite direction. The occurrence of backlash when the rotation direction of the screw shaft 12 changes can be prevented, and the positioning accuracy of the nut 13 can be increased.

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、図1に示すハウジング14には2つのナット組立体つまりボールねじナット13を組み込むようにしているが、1つのみ、または3つあるいはそれ以上のボールねじナット13をハウジング14に組み込むようにしても良い。図1に示す場合には、ねじ軸12を回転させてハウジング14に取り付けられる被搬送部材を直線方向に移動させるようにしているが、ねじのリード角を図示する場合よりも大きくすれば、ハウジング14を軸方向に移動することによってねじ軸12を回転させることができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, the housing 14 shown in FIG. 1 incorporates two nut assemblies or ball screw nuts 13, but only one, or three or more ball screw nuts 13 are incorporated into the housing 14. May be. In the case shown in FIG. 1, the threaded shaft 12 is rotated to move the member to be transported attached to the housing 14 in the linear direction. However, if the lead angle of the screw is made larger than the illustrated case, the housing The screw shaft 12 can be rotated by moving 14 in the axial direction.

本発明のボールねじナットを有するボールねじを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the ball screw which has the ball screw nut of this invention. 図1に示されたナットを構成する内側ケースと外側ケースとを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the inner side case and outer side case which comprise the nut shown by FIG. (A)は内側ケースの正面図であり、(B)は図3(A)の右側面図であり、(C)は図3(B)における3C−3C線に沿う断面図である。(A) is a front view of the inner case, (B) is a right side view of FIG. 3 (A), and (C) is a cross-sectional view taken along line 3C-3C in FIG. 3 (B). (A)はボールが組み込まれた状態の内側ケースの正面図であり、(B)は同様の状態の内側ケースの背面図である。(A) is a front view of the inner case in a state where a ball is incorporated, and (B) is a rear view of the inner case in a similar state. (A)は外側ケースの正面図であり、(B)は図5(A)の左側面図であり、(C)は図5(B)における5C−5C線に沿う断面図である。(A) is a front view of an outer case, (B) is a left side view of FIG. 5 (A), and (C) is a cross-sectional view taken along line 5C-5C in FIG. 5 (B). 内側ケースと外側ケースとを嵌合させた状態のもとで複数のボールを組み込んで組み立てられたボールねじナットを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the ball screw nut assembled by incorporating a some ball | bowl under the state which fitted the inner side case and the outer side case. 図6における7−7線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the 7-7 line in FIG. 図6における8−8線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the 8-8 line in FIG. 図6における9−9線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the 9-9 line in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 ボールねじ
11 雄ねじ溝
12 ねじ軸
13 ボールねじナット(ナット組立体)
14 ハウジング
15 収容孔
16 C型リング
17 ウェーブワッシャ
18 ねじ部材
21 内側ケース
22 外側ケース
23 フランジ部
24 円筒体
25 仕切り用突起部
26 スリット
27 ボール
28 ボール案内面
29 係合爪
31,32 反転面
33,34 反転通路
35,36 反転用の突起部
37 小径内周面
38 大径内周面
39 段差面
41 雌ねじ溝
42 戻し通路
43 円弧状溝
44 係合溝
45,46 端面
47 ボール挿入孔
48 プラグ
49 環状溝
10 Ball screw 11 Male thread groove 12 Screw shaft 13 Ball screw nut (nut assembly)
14 Housing 15 Housing Hole 16 C-Shaped Ring 17 Wave Washer 18 Screw Member 21 Inner Case 22 Outer Case 23 Flange 24 Cylindrical Body 25 Partitioning Projection 26 Slit 27 Ball 28 Ball Guide Surface 29 Engagement Claws 31 and 32 Reverse Surface 33 , 34 Reversing passages 35, 36 Reversing projections 37 Small diameter inner circumferential surface 38 Large diameter inner circumferential surface 39 Step surface 41 Female thread groove 42 Return passage 43 Arc-shaped groove 44 Engaging grooves 45, 46 End face 47 Ball insertion hole 48 Plug 49 Annular groove

Claims (7)

雄ねじ溝を有するねじ軸に組み付けられるボールねじナットであって、
仕切り用突起部が軸方向に延びて外周面に形成された円筒体を有し、円周方向に延びて前記円筒体に形成され両端が前記仕切り用突起部に達するボール保持用のスリットと、当該スリットに沿うとともに両端がそれぞれ前記スリットに連なるボール案内面とが形成された内側ケースと、
前記内側ケースの外側に組み込まれ、前記スリットとにより複数のボールを案内する雌ねじ溝を形成する小径内周面と、前記スリットの一方の端部から他方の端部に前記ボールを戻す戻し通路を前記ボール案内面とにより形成する大径内周面とが設けられた外側ケースとを有することを特徴とするボールねじナット。
A ball screw nut assembled to a screw shaft having a male screw groove,
A partition protrusion having a cylindrical body extending in the axial direction and formed on the outer peripheral surface; and a ball holding slit extending in the circumferential direction to be formed in the cylindrical body and having both ends reaching the partition protrusion ; An inner case formed with a ball guide surface along the slit and having both ends connected to the slit,
A small-diameter inner peripheral surface that is incorporated outside the inner case and forms a female thread groove that guides a plurality of balls by the slit, and a return passage that returns the ball from one end of the slit to the other end. A ball screw nut comprising: an outer case provided with a large-diameter inner peripheral surface formed by the ball guide surface.
請求項1記載のボールねじナットにおいて、前記スリットは前記雄ねじ溝に対応して螺旋状であることを特徴とするボールねじナット。   2. The ball screw nut according to claim 1, wherein the slit has a spiral shape corresponding to the male screw groove. 請求項1または2記載のボールねじナットにおいて、前記内側ケースに前記スリット内に突出する係合爪を設け、前記ボールを前記雌ねじ溝内に保持することを特徴とするボールねじナット。   3. The ball screw nut according to claim 1, wherein an engagement claw that protrudes into the slit is provided in the inner case, and the ball is held in the female screw groove. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のボールねじナットにおいて、前記小径内周面に前記スリット内のボールが転動する円弧状溝を形成することを特徴とするボールねじナット。   The ball screw nut according to any one of claims 1 to 3, wherein an arc-shaped groove on which the ball in the slit rolls is formed on the inner peripheral surface of the small diameter. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のボールねじナットにおいて、前記スリットの両端部と前記外周面の両端部との間で前記ボールを案内する反転通路を前記仕切り用突起部とにより形成する反転用の突起部を前記内側ケースに設けることを特徴とするボールねじナット。 5. The ball screw nut according to claim 1, wherein an inversion path that guides the ball between the both ends of the slit and the both ends of the outer peripheral surface is formed by the partition projection. A ball screw nut, characterized in that a reversing protrusion is provided on the inner case. 請求項1〜5のいずれか1項に記載のボールねじナットにおいて、前記仕切り用突起部が入り込む係合溝を前記外側ケースに設けることを特徴とするボールねじナット。   The ball screw nut according to any one of claims 1 to 5, wherein an engagement groove into which the partition projection is inserted is provided in the outer case. 請求項1〜6のいずれか1項に記載のボールねじナットにおいて、前記内側ケースと前記外側ケースと前記ボールとにより形成されるナット組立体をハウジング内に同軸状に複数個組み込むとともにそれぞれの前記ナット組立体に軸方向に予圧を加えることを特徴とするボールねじナット。
The ball screw nut according to any one of claims 1 to 6, wherein a plurality of nut assemblies formed by the inner case, the outer case, and the ball are coaxially incorporated in a housing and each of the nut assemblies is formed. A ball screw nut characterized by preloading a nut assembly in an axial direction.
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