JP6237112B2

JP6237112B2 - Ball screw

Info

Publication number: JP6237112B2
Application number: JP2013219475A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　毅; 毅伊藤; 橋本　浩司; 橋本　　浩司
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2013-10-22
Filing date: 2013-10-22
Publication date: 2017-11-29
Anticipated expiration: 2033-10-22
Also published as: JP2015081636A

Description

この発明は、ボール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 for forming a ball 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転動路が形成される。ナットは、ボールを転動路の終点から始点に戻すボール戻し路を備えている。ボールは、転動路とボール戻し路内とからなる循環経路内に配置されている。ボールねじは、循環経路を循環し転動路内で転動（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。ボール戻し路は、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。 The ball screw has a screw shaft, a nut, and a plurality of balls. The screw shaft is disposed in the nut. A ball rolling path is formed by the spiral groove of the screw shaft and the spiral groove of the nut. The nut includes a ball return path for returning the ball from the end point of the rolling path to the start point. The balls are arranged in a circulation path composed of a rolling path and a ball return path. A ball screw is a device in which a screw shaft and a nut move relative to each other through a ball that circulates in a circulation path and rolls (moves while rotating in a load state) in a rolling path. The ball return path is formed by attaching a return tube or a piece to the nut.

ボール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。 In a top-type ball screw having a top as a part for forming a ball 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、極めて簡易にコマを固定できると共に、組立コストを著しく低減した循環コマ式ボールネジ機構を提供することを目的として、コマにナットの貫通穴に対する係止爪とフランジを設けることが記載されている。
その一例において、コマは、ナットの貫通孔の内側縁（ナット内周面側の縁部）に係止する係止爪と、貫通孔の外側縁（ナット外周面側の縁部）に着座するフランジとを有する。この場合、コマをナットの外周面側からナットの貫通孔に嵌合する際に、係止爪を貫通孔の内側縁に係止させると共に、フランジを貫通孔の外側縁に着座させる。これにより、コマを位置決めすると共にコマの脱落を防止している。 In Patent Document 1, the top is provided with a locking claw and a flange for the through hole of the nut for the purpose of providing a circulating top type ball screw mechanism that can fix the top very easily and significantly reduce the assembly cost. Have been described.
In one example, the top is seated on a locking claw that engages with an inner edge (an edge on the inner peripheral surface side of the nut) of the through hole of the nut and an outer edge (an edge on the outer peripheral surface side of the nut) of the through hole. And a flange. In this case, when the piece is fitted to the through hole of the nut from the outer peripheral surface side of the nut, the locking claw is locked to the inner edge of the through hole and the flange is seated on the outer edge of the through hole. This positions the frame and prevents the frame from dropping off.

別の例において、コマは、ナットの貫通孔の外側縁に係止する係止爪と、貫通孔の内側縁に着座するフランジとを有する。この場合、コマを内側からナットの貫通孔に嵌合する際に、係止爪を貫通孔の外側縁に係止させると共に、フランジを貫通孔の内側縁に着座させる。これにより、コマを位置決めすると共にコマの脱落を防止している。
特許文献２には、ボールねじ装置の組立に要する作業時間を短縮すると共に製造コストを削減することを目的として、コマにナットの貫通穴に対する突縁と爪部を設けることが記載されている。 In another example, the top has a locking claw that locks to the outer edge of the through hole of the nut, and a flange that sits on the inner edge of the through hole. In this case, when fitting the top into the through hole of the nut from the inside, the locking claw is locked to the outer edge of the through hole and the flange is seated on the inner edge of the through hole. This positions the frame and prevents the frame from dropping off.
Patent Document 2 describes that a top is provided with a projecting edge and a claw portion for a through hole of a nut for the purpose of reducing the work time required for assembling the ball screw device and reducing the manufacturing cost.

具体的には、ナットの貫通穴（コマ取付穴）として長穴である嵌合穴を形成し、ナットの径方向外側に、嵌合穴の長手方向の両端部を長手方向に切欠いて係止面を設けている。コマには、ナットの嵌合穴に嵌合する嵌合部の長手方向の両端部に、嵌合部から長手方向に突出する突縁を設けている。
また、コマには、嵌合部の長手方向に沿った両側で嵌合部から短手方向に突出する爪部を形成し、この爪部にナットの内周面に係合する係合面を設けている。そして、コマの突縁をコマ取付穴の係止面に係止させ、爪部の係合面をナットの内周面に係合させることにより、ナットにコマを取付けている。 Specifically, a fitting hole, which is a long hole, is formed as a through hole (top mounting hole) of the nut, and both end portions in the longitudinal direction of the fitting hole are cut out in the longitudinal direction and locked to the outside in the radial direction of the nut. A surface is provided. The top is provided with protruding edges that protrude in the longitudinal direction from the fitting portion at both ends in the longitudinal direction of the fitting portion that fits into the fitting hole of the nut.
Also, the top is formed with a claw portion that protrudes in the short direction from the fitting portion on both sides along the longitudinal direction of the fitting portion, and an engagement surface that engages the inner peripheral surface of the nut is formed on this claw portion. Provided. And the top is attached to the nut by engaging the protruding edge of the top with the engaging surface of the top mounting hole and engaging the engaging surface of the claw with the inner peripheral surface of the nut.

特開２００３−１５６１１８号公報JP 2003-156118 A 特開２００７−１５４９７４号公報JP 2007-154974 A

特許文献１のコマの取り付け構造においては、コマに設けた係止爪およびフランジとナットの貫通穴の内側縁および外側縁とを、ナットの径方向で接触させている。特許文献２のコマの取り付け構造においては、コマに設けた突縁および爪部とナットのコマ取付穴および内周面とを、ナットの径方向で接触させている。
このように、特許文献１および２のいずれの提案においても、ボール戻し路内のボールがコマを押し上げる力が、コマの係止部（係止爪またはフランジおよび爪部）とナットとの接触部に入力されるため、ナットの径方向内側に係止されている係止部に破損が生じるおそれがある。また、この押し上げ力によりコマが撓み、コマの係止部がナットから外れるおそれもある。 In the frame mounting structure of Patent Document 1, the locking claw and flange provided on the frame are in contact with the inner edge and the outer edge of the through hole of the nut in the radial direction of the nut. In the frame mounting structure of Patent Document 2, the protruding edge and claw portion provided on the frame, the frame mounting hole of the nut, and the inner peripheral surface are brought into contact with each other in the radial direction of the nut.
As described above, in both proposals of Patent Documents 1 and 2, the force that the ball in the ball return path pushes up the top is the contact portion between the top locking portion (locking claw or flange and claw portion) and the nut. Therefore, there is a possibility that breakage may occur in the locking portion locked on the radially inner side of the nut. In addition, the top may bend by this pushing force, and the locking portion of the top may be detached from the nut.

この発明の課題は、コマに形成された係止部をナットの貫通穴に係止することでコマがナットに取り付けられているコマ式ボールねじとして、ボールがコマを押し上げる力でコマの係止部に破損が生じにくく、コマの係止部がナットから外れにくいものを提供することである。 The object of the present invention is to lock the top with the force by which the ball pushes the top as a top ball screw in which the top is attached to the nut by locking the locking portion formed on the top to the through hole of the nut. It is intended to provide a member in which the part is not easily damaged and the top locking part is not easily detached from the nut.

上記課題を解決するために、この発明の一態様は、下記の構成(1) 〜(4) (6)(7)を有するボールねじである。
(1) ねじ軸と、ナットと、複数のボールを有し、前記ねじ軸は前記ナットを貫通する。前記ねじ軸の螺旋溝と前記ナットの螺旋溝とにより、前記ボールが転動する転動路が形成されている。前記ナットは、前記ボールを前記転動路の終点から始点に戻すボール戻し路が形成されたコマを有する。前記コマは前記ナットを径方向に貫通する貫通穴内に配置されている。前記ボールは、前記転動路内と前記ボール戻し路内に配置されている。前記転動路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である。 In order to solve the above problems, one aspect of the present invention is a ball screw having the following configurations (1) to (4), (6), and (7) .
(1) It has a screw shaft, a nut, and a plurality of balls, and the screw shaft passes through the nut. A rolling path on which the ball rolls is formed by the spiral groove of the screw shaft and the spiral groove of the nut. The nut has a top formed with a ball return path for returning the ball from the end point of the rolling path to the start point. The top is disposed in a through hole that penetrates the nut in a radial direction. The balls are arranged in the rolling path and the ball return path. It is a ball screw in which the screw shaft and the nut move relative to each other via the ball rolling in the rolling path.

(2) 前記ナットは、前記貫通穴を形成する面の前記ボール戻し路の幅方向側部となる貫通穴側面に、径方向に所定寸法（下記の構成(4) が実現できる寸法）だけ延びる溝を有する。
(3) 前記コマは、前記ボール戻し路の幅方向側部に前記溝に係合される爪を有する。前記コマは、前記爪を前記溝に係合させて前記ナットに取り付けられている。 (2) The nut extends in a radial direction by a predetermined dimension (a dimension that can realize the following configuration (4)) on the side surface of the through hole that becomes the side in the width direction of the ball return path of the surface that forms the through hole. Has a groove.
(3) The top has a claw that is engaged with the groove on the side in the width direction of the ball return path. The top is attached to the nut with the claw engaged with the groove.

(4) 前記ナットに外嵌部材が取り付けられた状態で、前記コマの前記ボール戻し路の背面部分の外周面は前記外嵌部材の内周面と接触し、前記爪と前記溝の前記ナットの径方向外側の面および径方向内側の面との間に、隙間が存在する。
この態様のボールねじにおいて、コマはナットの貫通穴に、コマの爪をナットの貫通穴の溝に係合することで容易に取り付けられる。また、このボールねじは、ナットに外嵌部材が取り付けられている使用状態で、コマの爪がナットの溝内でナットの径方向両側面に接触しないため、ボールがコマを押し上げる力は、コマのボール戻し路の背面部分の外周面と外嵌部材の内周面との接触部に入力される。すなわち、使用状態で、コマの爪とナットの溝はナットの径方向で接触しない。 (4) With the outer fitting member attached to the nut, the outer peripheral surface of the back surface portion of the ball return path of the top is in contact with the inner peripheral surface of the outer fitting member, and the claw and the nut of the groove There is a gap between the radially outer surface and the radially inner surface.
In the ball screw of this aspect, the top is easily attached to the through hole of the nut by engaging the claw of the top with the groove of the through hole of the nut. In addition, this ball screw has a force that the ball pushes up the top because the claw of the top does not come into contact with both sides of the nut in the nut groove when the outer fitting member is attached to the nut. Is input to a contact portion between the outer peripheral surface of the back surface portion of the ball return path and the inner peripheral surface of the outer fitting member. That is, in use, the top claw and the nut groove do not contact each other in the radial direction of the nut.

よって、この態様のボールねじは、ボール戻し路内のボールがコマを押し上げる力がコマの係止部（爪など）とナットとの接触部に入力される、従来のコマ式ボールねじと比較して、コマの係止部に破損が生じにくく、コマの係止部がナットから外れにくい。
また、従来のコマ式ボールねじでは、特に、コマが合成樹脂製の場合、コマの係止部に破損が生じ易いが、この形態のボールねじでは、コマが合成樹脂製の場合でも、爪に破損が生じにくい。 Therefore, the ball screw of this mode is compared with the conventional top type ball screw in which the force that the ball in the ball return path pushes up the top is input to the contact portion of the top (such as a claw) and the nut. Thus, the top locking portion is not easily damaged, and the top locking portion is unlikely to come off the nut.
In addition, in the case of a conventional piece type ball screw, especially when the piece is made of synthetic resin, it is easy to cause damage to the locking portion of the piece. However, with this type of ball screw, even if the piece is made of synthetic resin, Damage is unlikely to occur.

この態様のボールねじが有するコマは合成樹脂製および金属製のいずれでもよいが、合成樹脂製のコマを用いても爪に破損が生じにくいため、合成樹脂製のコマを用いることで積極的にコストダウンと軽量化を図ることができる。
前記コマ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）等が挙げられる。また、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前記コマを製造してもよい。また、金属製のコマの一例として、金属粉末射出成形法（ＭＩＭ）により形成されたコマを用いることができる。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。 The top of the ball screw of this embodiment may be made of either synthetic resin or metal. However, even if a synthetic resin piece is used, the nail is not easily damaged. Cost reduction and weight reduction can be achieved.
Examples of the synthetic resin forming the top include PPS (polyphenylene sulfide) and POM (polyacetal). Moreover, you may manufacture the said top with the resin composition by which the reinforcing material which consists of glass fiber, potassium titanate fiber, etc. was mixed with these synthetic resins. Further, as an example of a metal piece, a piece formed by a metal powder injection molding method (MIM) can be used. Examples of the MIM alloy to be used include Fe—Ni—C (1 to 8% Ni, to 0.8% C).

前記コマの前記ボール戻し路の背面部分は、その外周面全体で前記外嵌部材の内周面と接触していることが好ましい。しかし、コマの軽量化や合成樹脂製とする場合に射出成形時の変形を避ける目的等で、前記背面部分の外周面に前記外嵌部材の内周面と接触しない部分を設ける場合には、少なくとも前記ボール戻し路の幅方向中心線に沿った部分の外周面は前記外嵌部材の内周面と接触していることが好ましい。 The back portion of the ball return path of the top is preferably in contact with the inner peripheral surface of the outer fitting member over the entire outer peripheral surface thereof. However, for the purpose of avoiding deformation at the time of injection molding when reducing the weight of the top or made of synthetic resin, etc. It is preferable that at least the outer peripheral surface of the portion along the center line in the width direction of the ball return path is in contact with the inner peripheral surface of the outer fitting member.

これにより、前記ボール戻し路の幅方向中心線に沿った部分の外周面が前記外嵌部材の内周面と接触していていないものと比較して、ボールがコマを押し上げる力でコマが変形することが防止されるため、ボールの循環をスムーズに行うことができる。
この態様のボールねじが下記の構成(5) を有すると、コマの爪が溝に係合した状態で、コマの爪が弾性変形することが抑制されるため、ナットの貫通穴に対するコマの取り付け状態が良好に保持される。 As a result, the top is deformed by the force by which the ball pushes the top, compared with the case where the outer peripheral surface of the portion along the center line in the width direction of the ball return path is not in contact with the inner peripheral surface of the outer fitting member. Therefore, the ball can be circulated smoothly.
When the ball screw of this aspect has the following configuration (5), since the top claw is restrained from being elastically deformed with the top claw engaged with the groove, the top is attached to the through hole of the nut. Good state is maintained.

(5) 前記貫通穴側面と、前記溝の前記ナットの径方向外側の面および径方向内側の面と、で形成される各角部が直角である。
この態様のボールねじは、コマが下記の構成(6) を満たし、外嵌部材が下記の構成(7) を満たすことにより、下記の構成(8) の状態となる。すなわち、この態様のボールねじは構成(6)(7)を有することで、組立性能が向上する。 (5) Each corner formed by the side surface of the through hole and the radially outer surface and radially inner surface of the nut of the groove is a right angle.
The ball screw of this aspect is in the state of the following configuration (8) when the coma satisfies the following configuration (6) and the outer fitting member satisfies the following configuration (7). That is, the ball screw of this aspect has the configurations (6) and (7), so that the assembling performance is improved.

(6) 前記コマは、前記爪が前記溝に接触係合している状態で、前記背面部分の一部が前記貫通穴より前記ナットの径方向外部に配置される。前記背面部分は前記ナットの外周面と同じ円弧面からなる外周面を有する。
(7) 前記外嵌部材は、円柱状の内周面を有し、前記円柱の軸方向端部に、軸方向端部側に拡径されたテーパ面を有する。前記テーパ面の最大直径は、前記状態のコマの前記背面部分の外周面が前記テーパ面に接触しない大きさである。 (6) A part of the back surface portion of the top is arranged outside the nut in the radial direction from the through hole in a state where the pawl is in contact with the groove. The back portion has an outer peripheral surface made of the same arc surface as the outer peripheral surface of the nut.
(7) The outer fitting member has a cylindrical inner peripheral surface, and has a tapered surface having an enlarged diameter on the axial end portion side at the axial end portion of the column. The maximum diameter of the tapered surface is such that the outer peripheral surface of the back surface portion of the top in the state does not contact the tapered surface.

(8) 前記ナットに外嵌部材が取り付けられた状態で、前記コマの前記ボール戻し路の背面部分が、前記外嵌部材で前記ナットの径方向内側に押されている。
この態様のボールねじは、前記溝の径方向の寸法が、下記の構成(9) が実現できる寸法であることが好ましい。
(9) 前記ナットに外嵌部材が取り付けられた状態で、前記コマのボール戻し路側の底面が前記ねじ軸または前記ナットを貫通する仮軸に接触しない
この態様のボールねじにおいて、前記コマは下記の構成(10)を有することができる。 (8) With the outer fitting member attached to the nut, the back surface portion of the ball return path of the top is pushed radially inward of the nut by the outer fitting member.
In the ball screw of this aspect, the dimension in the radial direction of the groove is preferably a dimension that can realize the following configuration (9).
(9) In a state where the outer fitting member is attached to the nut, the bottom surface on the ball return path side of the piece does not contact the screw shaft or the temporary shaft that penetrates the nut. The configuration (10) can be provided.

(10)前記コマは、前記ボール戻し路が形成された本体と、腕部と、前記爪を有する。前記本体は、略長円柱状または略円柱状であり、一方の底面に、前記ボール戻し路をなすＳ字状溝が形成されている。本体をなす長円柱または円柱の前記ボール戻し路の幅方向両側部のうちの少なくとも一方は凹部を有する。前記凹部は、前記ボール戻し路が形成された底面側の一部を除いた範囲に形成され、前記底面と平行な底面を有する。前記凹部の底面から前記腕部が立ち上がり、前記腕部の先端に前記爪が形成された形状を有する。
この態様のボールねじにおいて、前記コマが前記構成(10)を有する場合は、下記の構成(11)を満たすことが好ましい。 (10) The top includes a main body on which the ball return path is formed, an arm portion, and the claw. The main body has a substantially long cylindrical shape or a substantially cylindrical shape, and an S-shaped groove that forms the ball return path is formed on one bottom surface. At least one of the long cylinder forming the main body or the both sides in the width direction of the ball return path of the cylinder has a recess. The concave portion is formed in a range excluding a part on the bottom surface side where the ball return path is formed, and has a bottom surface parallel to the bottom surface. The arm portion rises from the bottom surface of the recess, and the claw is formed at the tip of the arm portion.
In the ball screw of this aspect, when the top has the configuration (10), it is preferable that the following configuration (11) is satisfied.

(11)前記腕部は、前記貫通穴側面との間に隙間を形成する凹状の外側面を有する。
この態様のボールねじにおいて、前記コマが前記構成(10)を有する場合は、下記の構成(12)を満たすことが好ましい。
(12)前記ナットの貫通穴は、前記コマの取り付け時に前記爪を受けて前記ナットの径方向内側に案内する案内面を有する。
この態様のボールねじにおいて、前記コマが前記構成(10)を有し、前記コマの本体が略円柱状の場合は、前記本体をなす円柱の周面および前記ナットの貫通穴に互いに嵌め合う位置決め構造を設けることで、組立性能が向上する。 (11) The arm portion has a concave outer surface that forms a gap with the side surface of the through hole.
In the ball screw of this aspect, when the top has the configuration (10), it is preferable that the following configuration (12) is satisfied.
(12) The through hole of the nut has a guide surface that receives the claw and guides it radially inward of the nut when the piece is attached.
In the ball screw of this aspect, in the case where the piece has the configuration (10) and the main body of the piece is substantially cylindrical, positioning that fits into the circumferential surface of the cylinder forming the main body and the through hole of the nut. The assembly performance is improved by providing the structure.

この発明のボールねじは、コマに形成された係止部をナットの貫通穴に係止することでコマがナットに取り付けられているコマ式ボールねじであって、ボールがコマを押し上げる力でコマの係止部に破損が生じにくく、コマの係止部がナットから外れにくいものである。 The ball screw according to the present invention is a top-type ball screw in which a top is attached to a nut by locking a locking portion formed on the top in a through hole of the nut, and the ball pushes the top with a force that pushes the top. The locking portion of the frame is not easily damaged, and the locking portion of the top is difficult to come off from the nut.

実施形態のボールねじを示す正面図である。It is a front view showing a ball screw of an embodiment. 図１のボールねじを構成するコマを示す図であって、(a) はナットの外周面に配置される側から見た斜視図であり、(b) はボール戻し路が形成されている側から見た斜視図であり、(c) はボール戻し路が形成されている面を示す図である。It is a figure which shows the coma which comprises the ball screw of FIG. 1, Comprising: (a) is the perspective view seen from the side arrange | positioned at the outer peripheral surface of a nut, (b) is the side in which the ball return path is formed (C) is a diagram showing a surface on which a ball return path is formed. 図１のボールねじを構成するナットとコマを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the nut and the top which comprise the ball screw of FIG. ナットに対するコマの取り付け途中の状態を示す断面図（図１のＹ−Ｙ断面に対応する図）である。It is sectional drawing which shows the state in the middle of attachment of the top with respect to a nut (figure corresponding to the YY cross section of FIG. 1). ナットに対するコマの取り付け部分を示す図１のＹ−Ｙ断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line YY of FIG. ナットに対する外嵌部材の取り付け方法を示す図１のＺ−Ｚ断面図である。It is ZZ sectional drawing of FIG. 1 which shows the attachment method of the external fitting member with respect to a nut. ナットに外嵌部材が取り付けられた状態のコマの取り付け部分を示す断面図（図１のＹ−Ｙ断面に対応する図）である。It is sectional drawing (figure corresponding to the YY section of Drawing 1) showing the attachment part of the top in the state where the external fitting member was attached to the nut. ナットに外嵌部材が取り付けられた状態のコマの取り付け部分を示す断面図（図１のＸ−Ｘ断面に対応する図）である。It is sectional drawing (figure corresponding to the XX section of Drawing 1) showing the attachment part of the top in the state where the external fitting member was attached to the nut. 図３とは異なる形状のコマを示す図であって、ナットの外周面に配置される側から見た斜視図である。FIG. 4 is a view showing a frame having a shape different from that in FIG. 3, and is a perspective view seen from the side arranged on the outer peripheral surface of the nut. 図９のコマがナットに外嵌部材が取り付けられた状態のコマの取り付け部分を示す断面図（図１のＹ−Ｙ断面に対応する図）である。FIG. 10 is a cross-sectional view (a diagram corresponding to the YY cross section of FIG. 1) illustrating a top attachment portion in a state in which the top fitting of FIG. 9 is attached to the nut. ボールねじに外嵌部材が取り付けられた状態の一例を示す正面図である。It is a front view which shows an example of the state by which the external fitting member was attached to the ball screw. 図３とは異なる形状のコマを示す図であって、(a) はナットの外周面に配置される側から見た斜視図であり、(b) はボール戻し路が形成されている側から見た斜視図である。4A and 4B are views showing a piece having a shape different from that in FIG. 3, wherein FIG. 5A is a perspective view seen from the side arranged on the outer peripheral surface of the nut, and FIG. FIG. 図３とは異なる形状のコマを示す図であって、(a) はナットの外周面に配置される側から見た斜視図であり、(b) はボール戻し路が形成されている側から見た斜視図である。4A and 4B are views showing a piece having a shape different from that in FIG. 3, wherein FIG. 5A is a perspective view seen from the side arranged on the outer peripheral surface of the nut, and FIG. FIG.

以下、この発明の実施形態について説明するが、この発明はこの実施形態に限定されない。
図１〜８に示すように、この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、コマ（ボール戻し路４１が形成されている部品）４で構成されている。ねじ軸１の外周面とナット２の内周面に、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。ナット２の円筒部２Ａは、径方向に貫通する貫通穴２２を有する。貫通穴２２は長円形の平面形状を有する。 Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these embodiments.
As shown in FIGS. 1 to 8, the ball screw of this embodiment includes a screw shaft 1, a nut 2, a plurality of balls 3, and a piece (a part in which a ball return path 41 is formed) 4. Helical grooves 11 and 21 are formed on the outer peripheral surface of the screw shaft 1 and the inner peripheral surface 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. The cylindrical portion 2A of the nut 2 has a through hole 22 penetrating in the radial direction. The through hole 22 has an oval planar shape.

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が転動する転動路が形成される。ボール３は、転動路とコマ４のボール戻し路４１とからなる循環経路内に配置されている。コマ４は、ナット２の貫通穴２２に配置されている。ねじ軸１とナット２は、転動路内で転動し循環経路内を循環するボール３を介して相対移動する。
図２に示すように、コマ４は略長円柱状に形成され、ボール戻し路４１が形成された本体４０と、腕部４２と、爪４３とからなる。本体４０をなす長円柱の一方の底面４０ａに、ボール戻し路４１をなすＳ字状溝が形成されている。 The spiral groove 11 of the screw shaft 1 and the spiral groove 21 of the nut 2 form a rolling path on which the ball 3 rolls. The ball 3 is arranged in a circulation path composed of a rolling path and a ball return path 41 of the top 4. The top 4 is disposed in the through hole 22 of the nut 2. The screw shaft 1 and the nut 2 move relative to each other via a ball 3 that rolls in the rolling path and circulates in the circulation path.
As shown in FIG. 2, the top 4 is formed in a substantially long cylindrical shape, and includes a main body 40 in which a ball return path 41 is formed, an arm portion 42, and a claw 43. An S-shaped groove forming a ball return path 41 is formed on one bottom surface 40 a of the long cylinder forming the main body 40.

本体４０をなす長円柱の一対の側面（ボール戻し路４１の幅方向側部となる面）４０ｂは、長手方向中央部に凹部４０ｃを有する。凹部４０ｃは、ボール戻し路４１が形成された底面側の一部を除いた範囲に形成されている。これにより、凹部４０ｃは長円柱の底面と平行な底面を有する。一対の凹部４０ｃの底面から腕部４２が立ち上がり、腕部４２の先端に爪４３が形成されている。 A pair of side surfaces (surfaces serving as side portions in the width direction of the ball return path 41) 40b of the long cylinder forming the main body 40 have a concave portion 40c in the central portion in the longitudinal direction. The recess 40c is formed in a range excluding a part on the bottom surface side where the ball return path 41 is formed. Thereby, the recessed part 40c has a bottom face parallel to the bottom face of the oval cylinder. The arm part 42 rises from the bottom surface of the pair of recesses 40 c, and a claw 43 is formed at the tip of the arm part 42.

本体４０をなす長円柱の他方の底面４０ｄが、ボール戻し路４１の背面部分の外周面となる。外周面４０ｄは、ナット２の外周面と同じ円弧面を有する。すなわち、コマ４が貫通穴２２に取り付けられた状態で、コマ４の外周面４０ｄはナット２の外周面の一部となる。本体４０の側面４０ｂと外周面４０ｄとの境界部４０ｅは円弧状に形成されている。また、コマ４はＰＰＳ（合成樹脂）の射出成形で得られたものである。 The other bottom surface 40 d of the long cylinder forming the main body 40 is an outer peripheral surface of the back surface portion of the ball return path 41. The outer peripheral surface 40 d has the same arc surface as the outer peripheral surface of the nut 2. That is, the outer peripheral surface 40 d of the top 4 becomes a part of the outer peripheral surface of the nut 2 in a state where the top 4 is attached to the through hole 22. A boundary portion 40e between the side surface 40b and the outer peripheral surface 40d of the main body 40 is formed in an arc shape. The top 4 is obtained by injection molding of PPS (synthetic resin).

図３に示すように、ナット２の貫通穴２２を形成する面のうち、コマ４が配置された状態でボール戻し路４１の幅方向側部となる貫通穴側面２２ａに、コマ４の爪４３が係合される溝２３が形成されている。図４に示すように、溝２３のナット２の径方向寸法は、爪４３のナット２の径方向寸法よりも大きい。貫通穴側面２２ａと、溝２３のナット２の径方向外側の面２３ａおよび径方向内側の面２３ｂとで形成される各角部は、ピン角である（直角で、面取りされていない）。 As shown in FIG. 3, the claw 43 of the piece 4 is formed on the through hole side surface 22 a that is the side portion in the width direction of the ball return path 41 in a state where the piece 4 is arranged on the surface of the nut 2 that forms the through hole 22. Is formed. As shown in FIG. 4, the radial dimension of the nut 2 in the groove 23 is larger than the radial dimension of the nut 2 in the claw 43. Each corner formed by the through-hole side surface 22a and the radially outer surface 23a and the radially inner surface 23b of the nut 2 of the groove 23 is a pin angle (right angle and not chamfered).

貫通穴２２はナット２の外周面側に面取り部（案内面）２４を有する。面取り部２４をなすテーパ面の貫通穴側面２２ａに対する傾斜角度は、爪４３の裏面の腕部４２に対する傾斜角度より小さい。
ボールねじを組み立てる際には、図４〜図７に示す方法で、ナット２にコマ４を取り付る。 The through hole 22 has a chamfered portion (guide surface) 24 on the outer peripheral surface side of the nut 2. The inclination angle of the tapered surface forming the chamfered portion 24 with respect to the through-hole side surface 22 a is smaller than the inclination angle of the back surface of the claw 43 with respect to the arm portion 42.
When assembling the ball screw, the top 4 is attached to the nut 2 by the method shown in FIGS.

先ず、ボール戻し路４１側をナット２の内側に向けた状態で、コマ４を貫通穴２２に入れ、爪４３を面取り部２４に載せる。図４はこの状態を示す。次に、この状態から、コマ４の外周面４０ｄをナット２の径方向内側に押して、腕部４２を凹部４０ｃ内に曲げながら、コマ４を貫通穴２２に深く入れ、爪４３を溝２３に嵌める。その際に、貫通穴２２の面取り部２４でコマ４の爪４３がナット２の径方向内側に案内される。 First, with the ball return path 41 side facing the inside of the nut 2, the top 4 is inserted into the through hole 22, and the claw 43 is placed on the chamfer 24. FIG. 4 shows this state. Next, from this state, the outer peripheral surface 40d of the top 4 is pushed inward in the radial direction of the nut 2 and the arm 4 is bent into the recess 40c, the top 4 is inserted deeply into the through hole 22, and the claw 43 is inserted into the groove 23. Fit. At that time, the claw 43 of the top 4 is guided radially inward of the nut 2 by the chamfered portion 24 of the through hole 22.

図５はこの状態を示す。この状態で、コマ４の外周面４０ｄがナット２の外周面より外側に突出している。また、爪４３の上端面（本体４０の外周面４０ｄ側の面）が溝２３のナット径方向外側に接触している。また、この状態で、コマ４の円弧状境界部４０ｅは、一部がナット２の外周面より突出し、それ以外の部分は貫通穴２２の面取り部２４内に存在する。つまり、円弧状境界部４０ｅは、図５の状態におけるコマ４のナット２の外周面からの突出量よりも大きな範囲に設けてある。 FIG. 5 shows this state. In this state, the outer peripheral surface 40 d of the top 4 protrudes outward from the outer peripheral surface of the nut 2. Further, the upper end surface of the claw 43 (the surface on the outer peripheral surface 40 d side of the main body 40) is in contact with the nut radial direction outer side of the groove 23. Further, in this state, a part of the arc-shaped boundary part 40 e of the top 4 protrudes from the outer peripheral surface of the nut 2, and the other part exists in the chamfered part 24 of the through hole 22. That is, the arc-shaped boundary portion 40e is provided in a range larger than the protruding amount of the top 4 from the outer peripheral surface of the nut 2 in the state of FIG.

次に、図６に示すように、円環体（外嵌部材）６をナット２の外周面に取り付ける。円環体６の内径はナット２の外径より僅かに大きく、円環体６の軸方向端部には、内周面６１にテ−パ面６１ａが形成されている。テ−パ面６１ａの最大直径は、図５の状態におけるコマ４の外周面４０ｄがテ−パ面６１ａに接触しない大きさである。
円環体６を取り付ける際には、円環体６の軸方向一端のテ−パ面６１ａを、ナット２の円筒部２Ａの軸方向一端（フランジ２Ｂとは反対側の端部）に係合させ、円環体６をナット２に対して軸方向に相対移動する。円環体６のテ−パ面６１ａがコマ４の位置まで達すると、テ−パ面６１ａがコマ４の円弧状境界部４０ｅと円滑に係合し、円弧状境界部４０ｅがテ−パ面６１ａに押されてコマ４がナット２の内径方向に押される。円環体６の内周面６１のテ−パ面６１ａ以外の部分がコマ４に達すると、その部分でコマ４の外周面４０ｄがナット２の内径方向にさらに押される。 Next, as shown in FIG. 6, an annular body (outer fitting member) 6 is attached to the outer peripheral surface of the nut 2. The inner diameter of the torus 6 is slightly larger than the outer diameter of the nut 2, and a taper surface 61 a is formed on the inner peripheral surface 61 at the axial end of the torus 6. The maximum diameter of the taper surface 61a is such that the outer peripheral surface 40d of the top 4 in the state of FIG. 5 does not contact the taper surface 61a.
When attaching the torus 6, the taper surface 61a at one end in the axial direction of the torus 6 is engaged with one end in the axial direction of the cylindrical portion 2A of the nut 2 (the end opposite to the flange 2B). The annular body 6 is moved relative to the nut 2 in the axial direction. When the taper surface 61a of the torus 6 reaches the position of the frame 4, the taper surface 61a smoothly engages with the arcuate boundary portion 40e of the frame 4, and the arcuate boundary portion 40e becomes the taper surface. The top 4 is pushed in the inner diameter direction of the nut 2 by being pushed by 61a. When a portion other than the taper surface 61 a of the inner peripheral surface 61 of the torus 6 reaches the top 4, the outer peripheral surface 40 d of the top 4 is further pushed in the inner diameter direction of the nut 2 at that portion.

これに伴い、コマ４の爪４３は溝２３内でナット２の径方向内側に移動し、図７に示すように、円環体６が取り付けられた状態で、爪４３と溝２３のナット径方向外側の面２３ａおよびナット径方向内側の面２３ｂとの間に、隙間が存在する。また、コマ４の外周面４０ｄと円環体６の内周面６１とが接触し、コマ４の外周面４０ｄが、円環体６でナット２の径方向内側に押されている。 Along with this, the claw 43 of the top 4 moves inwardly in the radial direction of the nut 2 in the groove 23, and the nut diameter of the claw 43 and the groove 23 with the torus 6 attached as shown in FIG. There is a gap between the outer surface 23a and the inner surface 23b in the nut radial direction. In addition, the outer peripheral surface 40 d of the top 4 and the inner peripheral surface 61 of the torus 6 are in contact with each other, and the outer peripheral surface 40 d of the top 4 is pushed by the torus 6 toward the radially inner side of the nut 2.

また、爪４３の基端（腕部４２との境界部）は溝２３のナット径方向内側の面２３ｂに接触し、コマ４がこれ以上ナット径方向内側に移動できないため、コマ４のボール戻し路４１側の底面４０ａはねじ軸１に接触しない。さらに、コマ４のナット径方向外側が円環体６で覆われているため、万が一、爪４３が折れて溝２３から外れた場合、爪４３は本体４０の凹部４０ｃと円環体６とで囲われた空間内に存在し、ナット２の内部に入り込まない。 Further, the base end of the claw 43 (the boundary portion with the arm portion 42) contacts the surface 23b of the groove 23 in the nut radial direction, and the top 4 cannot move further inward in the nut radial direction. The bottom surface 40 a on the side of the path 41 does not contact the screw shaft 1. Furthermore, since the outer side in the nut radial direction of the top 4 is covered with the torus 6, in the unlikely event that the claw 43 is broken and removed from the groove 23, the claw 43 is formed by the recess 40 c of the main body 40 and the torus 6. It exists in the enclosed space and does not enter the inside of the nut 2.

また、コマ４の爪４３がピン角の溝２３に係合するため、係合状態で爪４３の弾性変形が抑制されることにより、ナット２の貫通穴２２に対するコマ４の取り付け状態が良好に保持される。
そして、図７に示す状態で、図８に示すように、ボール戻し路４１内に配置されたボール３がコマ４を押し上げる力は、コマ４と円環体６との接触部に入力される。すなわち、使用状態で、コマ４の爪４３とナット２の溝２３はナット２の径方向で接触しない。 Further, since the claw 43 of the top 4 engages with the pin-angle groove 23, the elastic deformation of the claw 43 is suppressed in the engaged state, so that the top 4 is attached to the through hole 22 of the nut 2 in a favorable state. Retained.
Then, in the state shown in FIG. 7, as shown in FIG. 8, the force by which the ball 3 disposed in the ball return path 41 pushes up the piece 4 is input to the contact portion between the piece 4 and the torus 6. . That is, in use, the claw 43 of the top 4 and the groove 23 of the nut 2 do not contact in the radial direction of the nut 2.

したがって、この実施形態のボールねじは、特許文献１および２のボールねじと比較して、コマ４の係止部（爪４３）に破損が生じにくく、コマ４の係止部（爪４３）がナット２から外れにくい。よって、コマ４を合成樹脂製とすることで、積極的にコストダウンと軽量化を図ることができる。また、図２に示す形状のコマ４を用い、図４に示す形状の貫通穴２２および溝２３とし、図６に示す形状の環状体６を用いることにより、ボールねじの組立性能が向上する。 Therefore, the ball screw of this embodiment is less likely to be damaged at the locking portion (claw 43) of the top 4 than the ball screw of Patent Documents 1 and 2, and the locking portion (claw 43) of the top 4 is not damaged. Hard to come off the nut 2. Therefore, cost reduction and weight reduction can be actively achieved by making the top 4 made of synthetic resin. Further, by using the piece 4 having the shape shown in FIG. 2 to form the through hole 22 and the groove 23 having the shape shown in FIG. 4 and using the annular body 6 having the shape shown in FIG. 6, the assembly performance of the ball screw is improved.

この発明のボールねじは、上述のコマ４に代えて、図９に示すコマ４Ａを有するものであってもよい。コマ４Ａの腕部４２Ａは、コマ４の腕部４２より薄く、本体４０の側面４０ｂより内側に配置された凹状の外側面４２ａを有する。コマ４Ａは、その点でコマ４と異なり、それ以外の点はコマ４と同じである。
コマ４Ａをナット２の貫通穴２２に挿入し、ナット２に円環体６を取り付けられた状態で、図１０に示すように、爪４３と溝２３のナット径方向外側の面２３ａおよびナット径方向内側の面２３ｂとの間に、隙間が存在する。また、コマ４Ａの外周面４０ｄと円環体６の内周面６１とが接触し、コマ４Ａの外周面４０ｄが、円環体６でナット２の径方向内側に押されている。 The ball screw of the present invention may have a piece 4A shown in FIG. 9 instead of the piece 4 described above. The arm portion 42 </ b> A of the top 4 </ b> A is thinner than the arm portion 42 of the top 4, and has a concave outer surface 42 a that is disposed inside the side surface 40 b of the main body 40. The frame 4A is different from the frame 4 in that point, and the other points are the same as the frame 4.
With the top 4A inserted into the through hole 22 of the nut 2 and the torus 6 attached to the nut 2, as shown in FIG. 10, the outer surface 23a and the nut diameter of the claw 43 and the groove 23 in the nut radial direction There is a gap between the inner surface 23b in the direction. In addition, the outer peripheral surface 40d of the top 4A and the inner peripheral surface 61 of the torus 6 are in contact with each other, and the outer peripheral surface 40d of the top 4A is pressed to the inside of the nut 2 in the radial direction by the torus 6.

また、ナット２の貫通穴側面２２ａとコマ４Ａの腕部４２Ａとの間に隙間Ｓができる。つまり、コマ４Ａの腕部４２Ａが貫通穴側面２２ａに接触しないことで、腕部４２Ａの弾性力が貫通穴２２に作用しない。そのため、コマ４Ａを用いることでコマ４を用いた場合よりも、本体４０の外周面４０ｄが円環体６をナット径方向外側に押す力が強くなる。
上記実施形態のボールねじでは、ナット２に円筒部２Ａの略全体を覆う円環体６が取り付けられている。そのため、本体４０の一対の側面４０ｂの両方に凹部４０ｃを設けて、腕部４２と爪４３を配置しているが、以下に説明するように、一方の側面４０ｂのみに凹部４０ｃを設けて腕部４２と爪４３を配置してもよい。 Further, a gap S is formed between the through hole side surface 22a of the nut 2 and the arm portion 42A of the top 4A. That is, the elastic force of the arm portion 42A does not act on the through hole 22 because the arm portion 42A of the top 4A does not contact the through hole side surface 22a. Therefore, by using the top 4A, the force that the outer peripheral surface 40d of the main body 40 pushes the annular body 6 outward in the nut radial direction becomes stronger than when the top 4 is used.
In the ball screw of the above embodiment, the torus 6 is attached to the nut 2 so as to cover substantially the entire cylindrical portion 2A. Therefore, the recesses 40c are provided on both the pair of side surfaces 40b of the main body 40, and the arm portions 42 and the claws 43 are disposed. However, as will be described below, the recesses 40c are provided only on one side surface 40b and the arms are provided. The part 42 and the claw 43 may be arranged.

自動車のアクチュエータ用ボールねじでは、例えば、図１１に示すように、軸方向中央部に大径部２Ｃを有し、両端部に小径部２Ｄ，２Ｅを有するナット２を使用し、大径部２Ｃにギヤやプーリ等の円環状部材７を取り付け、小径部２Ｄ，２Ｅに転がり軸受８，９を取り付けて使用される。この場合、ナット２の円環状部材７および転がり軸受８，９で覆われない部分（露出部分）に、コマ４，４Ａの爪部４３が露出していると、万が一、爪４３が破損した場合に外部に爪４３が落下することが懸念される。 In an automotive actuator ball screw, for example, as shown in FIG. 11, a nut 2 having a large-diameter portion 2C at the center in the axial direction and small-diameter portions 2D and 2E at both ends is used. An annular member 7 such as a gear or a pulley is attached to the shaft, and rolling bearings 8 and 9 are attached to the small diameter portions 2D and 2E. In this case, if the claw portions 43 of the frames 4 and 4A are exposed in the portions (exposed portions) that are not covered with the annular member 7 and the rolling bearings 8 and 9 of the nut 2, the claw 43 is damaged by any chance. There is a concern that the claws 43 may fall to the outside.

よって、図１１の例では、爪４３が一個のみのコマ４Ｂを使用し、ナット２の爪４３が存在する部分全体に転がり軸受８が嵌合され、ナット２の露出部分に爪４３が配置されないようにしている。
また、本体４０の一対の側面４０ｂの両方に凹部４０ｃを設ける場合に、上記実施形態のように、側面４０ｂの長手方向中央部の両凹部４０ｃが互いに向かい合う位置に設けるのではなく、側面４０ｂの長手方向で互いにずれた位置に設けてもよい。 Therefore, in the example of FIG. 11, the top 4B having only one claw 43 is used, the rolling bearing 8 is fitted to the entire portion of the nut 2 where the claw 43 exists, and the claw 43 is not disposed on the exposed portion of the nut 2. I am doing so.
Further, when the recesses 40c are provided on both of the pair of side surfaces 40b of the main body 40, both the recesses 40c in the longitudinal center portion of the side surface 40b are not provided at positions facing each other as in the above-described embodiment. You may provide in the position which mutually shifted | deviated in the longitudinal direction.

また、凹部４０ｃを側面４０ｂの長手方向中央部に設けると、図５の状態で転動路とボール戻し路４１にボールを組み込む際に、コマ４が爪４３を支点にシーソー状に傾くことで、螺旋溝２１とボール戻し路４１との間に大きな段差が生じる場合がある。これに対して、凹部４０ｃを、側面４０ｂの長手方向両端部（ボール戻し路４１の螺旋溝２１との境界部）に近い部分に設けると、長手方向中央部に設けた場合と比較して、図５の状態で転動路とボール戻し路４１にボールを組み込む際に、螺旋溝２１とボール戻し路４１との間に生じる段差を小さくすることができる。 Further, when the concave portion 40c is provided in the central portion in the longitudinal direction of the side surface 40b, when the ball is assembled into the rolling path and the ball return path 41 in the state of FIG. 5, the top 4 tilts in a seesaw shape with the claw 43 as a fulcrum. In some cases, a large step is generated between the spiral groove 21 and the ball return path 41. On the other hand, when the concave portion 40c is provided in a portion close to both longitudinal end portions of the side surface 40b (boundary portion with the spiral groove 21 of the ball return path 41), compared to the case where the concave portion 40c is provided in the central portion in the longitudinal direction, When a ball is assembled in the rolling path and the ball return path 41 in the state of FIG. 5, the step generated between the spiral groove 21 and the ball return path 41 can be reduced.

なお、一対の側面４０ｂの両方の長手方向端部に凹部４０ｃを設ける場合には、一方の側面４０ｂで長手方向一端部に、他方の側面４０ｂで長手方向他端部に設けることで、一対の凹部４０ｃを一対の側面４０ｂの長手方向で互いにずれた位置に配置してもよい。
上記実施形態のボールねじは、ナット２の貫通穴２２の平面形状を長円形とし、略長円柱状のコマを使用しているが、ナット２の貫通穴２２の平面形状を略円形として、図１２または１３に示すような略円柱状のコマ４Ｃ，４Ｄを使用してもよい。 In addition, when providing the recessed part 40c in both the longitudinal direction edge parts of a pair of side surface 40b, a pair of side surface 40b is provided in a longitudinal direction one end part, and the other side surface 40b is provided in a longitudinal direction other end part. You may arrange | position the recessed part 40c in the position mutually shifted | deviated in the longitudinal direction of a pair of side surface 40b.
In the ball screw of the above embodiment, the planar shape of the through hole 22 of the nut 2 is an oval shape, and a substantially long columnar piece is used, but the planar shape of the through hole 22 of the nut 2 is an approximately circular shape. Substantially cylindrical pieces 4C and 4D as shown in 12 or 13 may be used.

図１２に示すコマ４Ｃは、略円柱状に形成され、ボール戻し路４１が形成された本体４０Ａと、一対の腕部４２と、一対の爪４３と、一個の突起４４からなる。本体４０Ａをなす円柱の一方の底面に、ボール戻し路４１をなすＳ字状溝が形成されている。
本体４０Ａをなす円柱の一対の側面（ボール戻し路４１の幅方向側部となる面）４０ｂは、中央部に凹部４０ｃを有する。凹部４０ｃは、ボール戻し路４１が形成された底面側の一部を除いた範囲に形成されている。これにより、凹部４０ｃは円柱の底面と平行な底面を有する。一対の凹部４０ｃの底面から腕部４２が立ち上がり、腕部４２の先端に爪４３が形成されている。 A top 4C shown in FIG. 12 is formed in a substantially cylindrical shape, and includes a main body 40A in which a ball return path 41 is formed, a pair of arms 42, a pair of claws 43, and a single protrusion 44. An S-shaped groove forming the ball return path 41 is formed on one bottom surface of the cylinder forming the main body 40A.
A pair of side surfaces (surfaces serving as side portions in the width direction of the ball return path 41) 40b forming the main body 40A has a recess 40c at the center. The recess 40c is formed in a range excluding a part on the bottom surface side where the ball return path 41 is formed. Thereby, the recessed part 40c has a bottom face parallel to the bottom face of the cylinder. The arm part 42 rises from the bottom surface of the pair of recesses 40 c, and a claw 43 is formed at the tip of the arm part 42.

本体４０Ａをなす円柱の他方の底面が、ボール戻し路４１の背面部分の外周面４０ｄとなる。外周面４０ｄは、ナット２の外周面と同じ円弧面を有する。突起４４は、コマ４Ｃを本体４０Ａ外周面４０ｄ側から見た時に、ボール戻し路４１の長手方向一端から略半円状に突出するように形成されている。すなわち、突起４４は、本体４０Ａをなす円柱の周面の腕部４２が形成されていない位置に形成されている。また、突起４４は、本体４０Ａの外周面４０ｄから連続する外周面４４ａを有する。 The other bottom surface of the cylinder forming the main body 40 </ b> A is the outer peripheral surface 40 d of the back surface portion of the ball return path 41. The outer peripheral surface 40 d has the same arc surface as the outer peripheral surface of the nut 2. The protrusion 44 is formed so as to protrude in a substantially semicircular shape from one end in the longitudinal direction of the ball return path 41 when the top 4C is viewed from the outer peripheral surface 40d side of the main body 40A. That is, the protrusion 44 is formed at a position where the arm portion 42 is not formed on the circumferential surface of the cylinder forming the main body 40A. Further, the protrusion 44 has an outer peripheral surface 44a continuous from the outer peripheral surface 40d of the main body 40A.

コマ４Ｃを配置するナット２の貫通穴には、爪４３を嵌める溝２３だけでなく、突起４４を嵌める凹部が一箇所に形成されている。そして、コマ４Ｃの本体４０Ａがナット２の貫通穴に取り付けられた状態で、一対の爪４３が溝に嵌まり、突起４４が凹部に嵌まり、コマ４Ｃの本体４０Ａの外周面４０ｄと突起４４の外周面４４ａがナット２の外周面の一部となる。 In the through hole of the nut 2 in which the top 4C is disposed, not only the groove 23 in which the claw 43 is fitted, but also a recess in which the projection 44 is fitted is formed at one place. Then, in a state where the main body 40A of the top 4C is attached to the through hole of the nut 2, the pair of claws 43 fit into the groove, the projection 44 fits into the concave portion, and the outer peripheral surface 40d and the projection 44 of the main body 40A of the top 4C. The outer peripheral surface 44 a of the nut 2 becomes a part of the outer peripheral surface of the nut 2.

この例では、一個の突起４４をコマに設け、これに対応する凹部をナット２の貫通穴の一箇所に設けることにより、略円柱状のコマ４Ｃが正しい向きに位置決めされて取り付けられ、取り付けられたコマ４Ｃがナット２の貫通穴内で回転することが防止される。
図１３に示すコマ４Ｄは、略円柱状に形成され、ボール戻し路４１が形成された本体４０Ａと、一対の腕部４２と、一対の爪４３と、一対の突起４５からなる。本体４０Ａをなす円柱の一方の底面に、ボール戻し路４１をなすＳ字状溝が形成されている。 In this example, one protrusion 44 is provided on the top, and a corresponding recess is provided at one location of the through hole of the nut 2 so that the substantially cylindrical top 4C is positioned and attached in the correct direction. The top 4C is prevented from rotating in the through hole of the nut 2.
The top 4D shown in FIG. 13 is formed in a substantially cylindrical shape, and includes a main body 40A in which a ball return path 41 is formed, a pair of arm portions 42, a pair of claws 43, and a pair of protrusions 45. An S-shaped groove forming the ball return path 41 is formed on one bottom surface of the cylinder forming the main body 40A.

本体４０Ａをなす円柱の一対の側面（ボール戻し路４１の幅方向側部となる面）４０ｂは、中央部に凹部４０ｃを有する。凹部４０ｃは、ボール戻し路４１が形成された底面側の一部を除いた範囲に形成されている。これにより、凹部４０ｃは円柱の底面と平行な底面を有する。一対の凹部４０ｃの底面から腕部４２が立ち上がり、腕部４２の先端に爪４３が形成されている。 A pair of side surfaces (surfaces serving as side portions in the width direction of the ball return path 41) 40b forming the main body 40A has a recess 40c at the center. The recess 40c is formed in a range excluding a part on the bottom surface side where the ball return path 41 is formed. Thereby, the recessed part 40c has a bottom face parallel to the bottom face of the cylinder. The arm part 42 rises from the bottom surface of the pair of recesses 40 c, and a claw 43 is formed at the tip of the arm part 42.

本体４０Ａをなす円柱の他方の底面が、ボール戻し路４１の背面部分の外周面４０ｄとなる。外周面４０ｄは、ナット２の外周面と同じ円弧面を有する。突起４５は、コマ４Ｃを外周面４０ｄ側から見た時に、ボール戻し路４１の長手方向両端から飛行機の翼状に突出するように形成されている。すなわち、両突起４５は、本体４０Ａをなす円柱の周面の腕部４２が形成されていない位置に形成されている。また、両突起４５は、本体４０Ａの外周面４０ｄから連続する外周面４５ａを有する。 The other bottom surface of the cylinder forming the main body 40 </ b> A is the outer peripheral surface 40 d of the back surface portion of the ball return path 41. The outer peripheral surface 40 d has the same arc surface as the outer peripheral surface of the nut 2. The protrusions 45 are formed so as to protrude in the shape of an airplane wing from both longitudinal ends of the ball return path 41 when the top 4C is viewed from the outer peripheral surface 40d side. That is, both the protrusions 45 are formed at positions where the arm portions 42 on the circumferential surface of the cylinder forming the main body 40A are not formed. Moreover, both the protrusions 45 have the outer peripheral surface 45a continuous from the outer peripheral surface 40d of 40 A of main bodies.

コマ４Ｄを配置するナット２の貫通穴には、爪４３を嵌める溝２３だけでなく、突起４５を嵌める一対の凹部が形成されている。そして、コマ４Ｄ本体４０Ａがナット２の貫通穴に取り付けられた状態で、一対の爪４３が溝に嵌まり、一対の突起４５が一対の凹部に嵌まり、コマ４Ｄの本体４０Ａの外周面４０ｄと突起４５の外周面４５ａがナット２の外周面の一部となる。 In the through hole of the nut 2 in which the top 4D is arranged, not only the groove 23 into which the claw 43 is fitted, but also a pair of recesses into which the protrusion 45 is fitted. Then, with the piece 4D main body 40A attached to the through hole of the nut 2, the pair of claws 43 fit into the groove, the pair of protrusions 45 fit into the pair of recesses, and the outer peripheral surface 40d of the main body 40A of the piece 4D. The outer peripheral surface 45 a of the protrusion 45 becomes a part of the outer peripheral surface of the nut 2.

この例では、一対の突起４５をコマに設け、これに対応する一対の凹部をナット２の貫通穴に設けることにより、略円柱状のコマ４Ｄが正しい向きに位置決めされて取り付けられ、取り付けられたコマ４Ｄがナット２の貫通穴内で回転することが防止される。 In this example, a pair of protrusions 45 are provided on the top, and a corresponding pair of recesses are provided in the through hole of the nut 2 so that the substantially cylindrical top 4D is positioned and attached in the correct direction. The top 4D is prevented from rotating in the through hole of the nut 2.

１ねじ軸
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
２Ｃナットの大径部
２Ｄ，２Ｅナットの小径部
２１ナットの螺旋溝
２２ナットの貫通穴
２３溝
２３ａ溝のナット径方向外側の面
２３ｂ溝のナット径方向内側の面
２４面取り部（案内面）
３ボール
４コマ
４Ａコマ
４Ｃコマ
４Ｄコマ
４０本体
４０Ａ本体
４０ａ本体をなす長円柱または円柱の一方の底面
４０ｂ本体をなす長円柱または円柱の側面（ボール戻し路の幅方向側部となる面）
４０ｃ側面の凹部
４０ｄ本体の外周面（長円柱または円柱の他方の底面）
４０ｅ本体の円弧状境界部（側面と外周面との境界部）
４１ボール戻し路
４２腕部
４２ａ腕部の凹状の外側面
４３爪
４４突起（位置決め構造）
４５突起（位置決め構造）
６円環体（外嵌部材）
６１内周面
６１ａテ−パ面
７円環状部材
８，９転がり軸受 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Screw shaft 11 Screw shaft spiral groove 2 Nut 2A Nut cylindrical part 2B Nut flange part 2C Nut large diameter part 2D, 2E Nut small diameter part 21 Nut spiral groove 22 Nut through hole 23 Groove 23a Groove nut Radial outer surface 23b Groove nut radial inner surface 24 Chamfered portion (guide surface)
3 balls 4 frames 4A frames 4C frames 4D frames 40 main body 40A main body 40a long cylinder or one bottom surface of the cylinder forming the main body 40b long cylinder or the side surface of the cylinder forming the main body (surface which is the side in the width direction of the ball return path)
40c Concave part on the side 40d Outer peripheral surface of the main body (the long cylinder or the other bottom surface of the cylinder)
40e Arc-shaped boundary of the main body (boundary between the side surface and the outer peripheral surface)
41 Ball return path 42 Arm part 42a Concave outer surface of arm part 43 Claw 44 Projection (positioning structure)
45 Protrusion (positioning structure)
6 Torus (External fitting member)
61 inner peripheral surface 61a taper surface 7 annular member 8, 9 rolling bearing

Claims

A screw shaft, a nut, and a plurality of balls;
The screw shaft passes through the nut;
A rolling path on which the ball rolls is formed by the spiral groove of the screw shaft and the spiral groove of the nut.
The nut has a top formed with a ball return path for returning the ball from the end point of the rolling path to the start point,
The top is disposed in a through hole that penetrates the nut in a radial direction,
The balls are disposed in the rolling path and the ball return path,
In the ball screw in which the screw shaft and the nut move relative to each other through the ball rolling in the rolling path,
The nut has a groove extending a predetermined dimension in the radial direction on a side surface of the through hole that is a side portion in the width direction of the ball return path of the surface that forms the through hole.
The top has a claw that engages with the groove on the side in the width direction of the ball return path,
The top is attached to the nut by engaging the claw with the groove,
With the outer fitting member attached to the nut, the back portion of the ball return path of the top is in contact with the inner peripheral surface of the outer fitting member, and the claw and the groove are radially outer surfaces of the nut. And a gap exists between the inner surface and the radially inner surface,
In the state that the claw is in contact engagement with the groove, a part of the back surface portion is arranged outside the through-hole in the radial direction of the nut, and the back surface portion is connected to the outer peripheral surface of the nut. It has an outer peripheral surface consisting of the same arc surface,
The outer fitting member has a cylindrical inner peripheral surface, and has a tapered surface expanded in diameter in the axial direction end portion at the axial end portion of the column, and the maximum diameter of the tapered surface is the state described above. The outer peripheral surface of the back portion of the top is a size that does not contact the tapered surface,
The ball screw, wherein an outer fitting member is attached to the nut, and a back portion of the ball return path of the top is pushed radially inward of the nut by the outer fitting member .

The ball screw according to claim 1, wherein at least an outer peripheral surface of a portion along the center line in the width direction of the ball return path is in contact with an inner peripheral surface of the outer fitting member.

3. The ball screw according to claim 1, wherein each corner formed by a side surface of the through hole and a radially outer surface and a radially inner surface of the nut of the groove is a right angle.

The ball screw according to any one of claims 1 to 3 , wherein a bottom surface on the ball return path side of the top does not contact the screw shaft in a state where an outer fitting member is attached to the nut.

The frame is
A main body in which the ball return path is formed, an arm, and the claw;
The main body has a substantially long cylindrical shape or a substantially cylindrical shape, and an S-shaped groove that forms the ball return path is formed on one bottom surface,
At least one of the long cylinder forming the main body or the both sides in the width direction of the ball return path of the cylinder has a recess,
The recess is formed in a range excluding a part on the bottom surface side where the ball return path is formed, and has a bottom surface parallel to the bottom surface,
The ball screw according to claim 1, wherein the arm portion rises from a bottom surface of the concave portion, and the claw is formed at a tip of the arm portion.

The ball screw according to claim 5 , wherein the arm portion of the top has a concave outer surface that forms a gap with the side surface of the through hole.

The ball screw according to claim 5 , wherein the through hole of the nut has a guide surface that receives the claw and guides the nut in a radial direction when the piece is attached.

The ball screw according to claim 5 , wherein a main body of the top is substantially cylindrical, and has a positioning structure that fits into a circumferential surface of the column forming the main body and a through hole of the nut.

The ball screw according to any one of claims 1 to 8 , wherein the top is made of a synthetic resin.

The ball screw according to any one of claims 1 to 8 , wherein the top is formed by a metal powder injection molding method.