JPH02120549A - Rotation-linear motion conversion device - Google Patents
Rotation-linear motion conversion deviceInfo
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- JPH02120549A JPH02120549A JP27416988A JP27416988A JPH02120549A JP H02120549 A JPH02120549 A JP H02120549A JP 27416988 A JP27416988 A JP 27416988A JP 27416988 A JP27416988 A JP 27416988A JP H02120549 A JPH02120549 A JP H02120549A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［ａ染上の利用分野及び発明の概要］
本発明は、回転−直動変換装置、即ち、回転駆動力を直
線運動に変換する装置に関するものであり、平滑表面を
具備する軸に雌ネジ体を外嵌し、両者を転動体を介して
摩擦係合状態でネジ対偶させる形式の回転−直動変換装
置に関するものである。Detailed Description of the Invention [Field of Application for A-Dyeing and Summary of the Invention] The present invention relates to a rotation-linear conversion device, that is, a device that converts rotational driving force into linear motion. The present invention relates to a rotary-linear motion conversion device in which a female threaded body is externally fitted onto a provided shaft, and the two are screwed together in a state of frictional engagement via rolling elements.
［従来技術とその問題点］
回転力を直線動力に変換する、所謂、直線駆動装置は、
工作機械におけるベツドの駆動装置等として数多く利用
されている。そして、この種直線駆動装置の代表的なも
のに、所謂ボールネジがあり、数多くの分野で送り装置
として使用されている。[Prior art and its problems] A so-called linear drive device that converts rotational force into linear power is
It is widely used as a bed drive device in machine tools. A typical example of this type of linear drive device is a so-called ball screw, which is used as a feed device in many fields.
一般に、ボールネジは、第８図に示すように、軸体（１
）に雌ネジ体（２）を外挿すると共にこれらに形成され
たネジ、溝（２１） 、 （２１１間に多数の鋼球（３
０） 、 （：ｌＯ）を圧入して構成されており、この
鋼球（３０） 、 （３０）を介して軸体（１）と雌ネ
ジ体（２）とをネジ対偶させるようにしている。そして
、雌ネジ体の上記したネジ溝（２１）、（２１）の始端
部と終端部との間にはこれの外周部に帰還通路（４）
が配設してあり、この帰還通路（４）により、ネジ溝（
２１）。Generally, a ball screw has a shaft body (1
), and a large number of steel balls (3
0), (:lO) are press-fitted, and the shaft body (1) and female screw body (2) are screwed together via these steel balls (30) and (30). . A return passage (4) is provided on the outer periphery of the female threaded body between the starting end and the terminal end of the thread grooves (21) and (21).
is provided, and this return passage (4) allows the screw groove (
21).
（２１）の終端部から脱出した鋼球（３０） 、 （３
０）をこれの始端部に導くようにしである。Steel balls (30) and (3
0) to the starting end of this.
このものでは、上記した軸体（１）を回転駆動さセると
、鋼球（３０） 、 （３０）は転勤しながらネジ溝（
２１）口帰還通路（４）ロネジ溝（２１）と循環するこ
ととなり、単なるネジ対偶作用を用いた送りネジ方式の
ものにくらべて、駆動摩擦抵抗は小さいものとなる。In this device, when the above-mentioned shaft body (1) is rotationally driven, the steel balls (30), (30) are rotated and the screw grooves (
21) It circulates with the mouth return passage (4) and the round screw groove (21), and the driving frictional resistance is smaller than that of a feed screw system using a mere screw pair action.
従って、回転力と直線移動力との変換効率が高く、軽い
回転力で十分な直線駆動力を生み出すことができる。Therefore, the conversion efficiency between rotational force and linear movement force is high, and sufficient linear driving force can be generated with a light rotational force.
ところが、この従来のボールネジでは、軸体（１）にネ
ジ溝（２１）を形成しなければならず、高価なものとな
ってしまう。However, in this conventional ball screw, a thread groove (21) must be formed in the shaft body (1), resulting in an expensive product.
上記問題を解決するものとして、既に、軸体（１）と酸
ネジ（２）の両方にネジ溝（２１）を形成しない型式の
直線駆動装置を特願昭８３−２００９４４号として提案
している。As a solution to the above problem, a type of linear drive device in which the thread groove (21) is not formed on both the shaft body (1) and the screw thread (2) has already been proposed in Japanese Patent Application No. 83-200944. .
この形式の直線駆動装置は、第９図に示す如く、軸体（
１）の外周面を平滑なものとし、雌ネジ体（２）の内周
面のみにネジ溝（２１）を設けたもので、前記ネジ溝（
２１）と軸体（１）の外周面との間に鋼球（３０） 、
（３０）を挟圧状態で介在させている。This type of linear drive device has a shaft body (
The outer peripheral surface of 1) is smooth, and a thread groove (21) is provided only on the inner peripheral surface of the female threaded body (2).
21) and the outer peripheral surface of the shaft body (1), a steel ball (30),
(30) is interposed in a pinched state.
このものでは、転動体（３１、（３）がネジ溝（２１）
に沿って連続することから、転動体（３）と軸体（１）
の表面との接点はネジ溝（２１）のネジ対偶軌跡上に連
続することとなり、しかも各点における各転動体（３）
の転勤方向は相対的にネジ溝（２１）に沿った方向とな
る。従って、軸体（１）を回転駆動すると、多数連続す
る接点から転動体（３）にそのトルクが伝達されて、転
動体（３） 、 （３） とネジ溝（２１）とのネジ対
偶によって雌ネジ体（２）の直線移動力に変換され、雌
ネジ体（２）が直線駆動される。In this one, the rolling elements (31, (3) have threaded grooves (21)
Since it is continuous along the rolling element (3) and shaft body (1)
The points of contact with the surface of the thread groove (21) are continuous on the thread pair trajectory of the thread groove (21), and each rolling element (3) at each point
The transfer direction is relatively along the thread groove (21). Therefore, when the shaft body (1) is driven to rotate, the torque is transmitted to the rolling element (3) from a large number of consecutive contact points, and the threaded pair between the rolling elements (3), (3) and the thread groove (21) This is converted into a linear movement force of the female threaded body (2), and the female threaded body (2) is linearly driven.
ところが、この形式のものは、軸体（１）から雌ネジ体
（２）に大きな力が伝達できない、即ち、雌ネジ体（２
）に大きな直進力付与させ得ないと言う問題がある。However, with this type, a large force cannot be transmitted from the shaft body (1) to the female thread body (2).
) has the problem of not being able to impart a large straight-line force.
これは、次の理由１″：よる、すなわち、この形式のも
のでは、軸体（１）と鋼球（３Ｇ） 、 （１１０１間
に滑りが生じた時点で回転カロ直進力の変換が不能にな
るが、この滑り阻止力は、軸体（１） と鋼球（３０
）。This is due to the following reason 1'': In other words, with this type, conversion of rotational force and linear force becomes impossible at the point when slippage occurs between shaft body (1) and steel ball (3G) (1101). However, this slip prevention force is caused by the shaft (1) and the steel ball (30
).
（３０）との摩擦抵抗によって決定され、この摩擦抵抗
は、雌ネジ体（２）のネジ溝（２１） 、 （２１）の
壁面から鋼球（３０） 、 （３Ｑ）に付与される圧接
力及びこの部分の摩擦係数によって定まり、雌ネジ体（
２）に大きな移動抵抗が加わフた状態においても前記圧
接力が予め設定された圧接力以上にはならないからであ
る。つまり、予め設定された前記圧接力に基づく摩擦抵
抗が上記の滑り阻止力の上限値として作用するに過ぎな
いからである。(30), and this frictional resistance is determined by the pressure force applied to the steel balls (30), (3Q) from the wall surfaces of the thread grooves (21), (21) of the female threaded body (2). It is determined by the friction coefficient of this part, and the female thread body (
This is because even when a large movement resistance is applied to 2), the pressure contact force does not exceed a preset pressure contact force. That is, this is because the frictional resistance based on the preset pressure contact force merely acts as the upper limit of the slip prevention force.
従って、軸体（１）によって雌ネジ体（２） に付与さ
れる推力を大きく設定した場合、軸体（１） と鋼球（
３０） 、 （３０）間には上記摩擦力が作用している
にも拘らず滑りが生じてしまうこととなり、この結果、
軸体（１）から雌ネジ体（２）に大きな力が伝達できな
いのである。Therefore, if the thrust force applied to the female screw body (2) by the shaft body (1) is set to be large, the shaft body (1) and the steel ball (
30) Despite the above frictional force acting between (30), slipping occurs, and as a result,
A large force cannot be transmitted from the shaft body (1) to the female screw body (2).
［技術的課ｉｉ！］
本発明は、このようなｒ平滑表面を具備する軸体（１）
にネジ溝（２１）を具備する雌ネジ体（２）を外嵌し、
このネジ溝（２１）内に多数の転動体（３）、 （３）
を収容して、この転動体（３） 、 （３）を介して軸
体（１） と雌ネジ体（２）とをネジ対偶させ、前記雌
ネジ体（２）にネジ溝（２１）の終端部から脱出した転
動体（３） 、 （３）をネジ溝（２１）の始端部に導
く帰還通路（４）を形成した回転−直動変換機構Ｊに於
いて、雌ネジ体（２）の直線移動力を大きくできるよう
にするため、雌ネジ体（２）の移動阻止方向の作用力が
大きくなるにしたがって軸体（１） と転動体（３）
。[Technical assignment ii! ] The present invention provides a shaft body (1) having such an r-smooth surface.
a female screw body (2) having a screw groove (21) is fitted onto the outside;
In this thread groove (21), there are many rolling elements (3), (3)
The shaft body (1) and the female screw body (2) are screwed together via the rolling elements (3) and (3), and the screw groove (21) is formed in the female screw body (2). In the rotary-linear motion conversion mechanism J that forms a return passage (4) that guides the rolling elements (3), (3) that have escaped from the terminal end to the starting end of the thread groove (21), the female threaded body (2) In order to increase the linear movement force of the shaft body (1) and the rolling element (3), as the acting force in the movement blocking direction of the female threaded body (2) increases,
.
（３）との間の摩擦抵抗が大きくなるようにすることを
、その技術的ｎ題とする。(3) The technical problem is to increase the frictional resistance between the two.
（第１請求項の発明について）
［技術的手段］
上記技術的！！題を解決する為に講じた本発明の技術的
手段は、ｒネジ溝（２１）の断面を山形又は円弧状とし
、前記ネジ溝（２１）と転動体（３）との接線の軸体（
１）の軸線に対する傾斜角度を４０度以下に設定したＪ
ことである。(Regarding the invention of the first claim) [Technical means] The above technical! ! The technical means of the present invention taken to solve the problem is that the cross section of the r thread groove (21) is made into a mountain shape or an arc shape, and the shaft body (
1) J whose inclination angle with respect to the axis is set to 40 degrees or less
That's true.
［作用］ 上記技術的手段は次のように作用する。[Effect] The above technical means works as follows.
軸体（１）を回転駆動すると、先に提案のものと同様に
、軸体（１）に対接する転動体（３） 、 （３）は雌
ネジ体（２）のネジ溝（２１）の構成壁を押圧しながら
転勤し、軸体（１）と雌ネジ体（２）とが転動体（３）
。When the shaft body (1) is driven to rotate, the rolling elements (3), (3) that are in contact with the shaft body (1) are rotated in the thread groove (21) of the female screw body (2), similar to the previously proposed one. The shaft body (1) and the female screw body (2) form the rolling body (3) while pressing the component wall.
.
（３）を介してネジ対偶することとなる。このとき、雌
ネジ体（２） には進み方向に対して反対方向の移動抵
抗が生じ、この軸線方向の抵抗力が転動体（３） 、
（３）を同方向に８勤させるべく作用する。(3) The screws will be mated together through the screws. At this time, movement resistance occurs in the female threaded body (2) in the opposite direction to the advancing direction, and this resistance force in the axial direction causes the rolling elements (3),
(3) acts to move eight shifts in the same direction.
ところが、ネジ溝（２１）の断面と転動体（３）との接
線の角度は、雌ネジ体及び軸体の軸線に対して小さな傾
斜角度となるように設定されているから、転動体（３）
、 （３）に作用する軸線方向移動力によってこれら
転動体は、ネジ溝の一方の斜面と軸体（１）の表面とに
よって構成される楔状の空間内に入り込む方向に微少転
勤する。これにより転動体（３） 、 （３）に作用す
る上記押圧力は初期状態におけるそれよりも大きな値と
なる。このように、雌ネジ体（２）に移動抵抗力が作用
した場合には、この抵抗力が大きくなるにしたがって転
動体（３） 、 （３）の圧接力が増大し摩擦抵抗がそ
の分増大することとする。所謂セルフロック作用が生じ
ることとなる。そして、この摩擦抵抗の限界値以上に雌
ネジ体（２）の移動抵抗が大きくなった時点ではじめて
軸体（１）と転動体（３） 、 （３）の間に滑りが生
じることとなる。However, since the angle of the tangent between the cross section of the thread groove (21) and the rolling element (3) is set to be a small inclination angle with respect to the axes of the female threaded body and the shaft body, the rolling element (3) )
, (3) causes these rolling elements to move slightly in the direction of entering the wedge-shaped space formed by one slope of the thread groove and the surface of the shaft body (1). As a result, the pressing force acting on the rolling elements (3), (3) becomes larger than that in the initial state. In this way, when a movement resistance force acts on the female threaded body (2), as this resistance force increases, the pressing force of the rolling elements (3) increases, and the frictional resistance increases accordingly. I decided to. A so-called self-locking effect will occur. Then, slipping occurs between the shaft (1) and the rolling elements (3) only when the movement resistance of the female threaded body (2) becomes greater than the limit value of this frictional resistance. .
［効果］ 本発明は上記構成であるから次の特有の効果を有する。[effect] Since the present invention has the above configuration, it has the following unique effects.
雌ネジ体（２） に作用する移動抵抗が大きくなるに従
って軸体（１）と鋼球（３０） 、 （３０） との間
の摩擦力が大きくなって、所謂セルフロック機能を発揮
するから、即ち、予め前記部分に付与される摩擦抵抗以
上の摩擦抵抗を発生させ得るから、雌ネジ体（２）の直
線移動力を大きく設定できることとなる。As the movement resistance acting on the female screw body (2) increases, the frictional force between the shaft body (1) and the steel balls (30), (30) increases, exerting a so-called self-locking function. That is, since it is possible to generate a frictional resistance greater than the frictional resistance previously applied to the portion, the linear movement force of the female threaded body (2) can be set to be large.
ネジ溝（２１）の構成壁を弾性復帰力を具備する構成と
する必要がないから、雌ネジ体（２）の剛性を向上させ
ることができ、その分直線移動体の耐久性が向上する。Since the walls constituting the threaded groove (21) do not need to have an elastic return force, the rigidity of the female threaded body (2) can be improved, and the durability of the linear moving body is improved accordingly.
（第２請求項の発明について）
ｙｇ２請求項の発明は、雌ネジ体（２）のネジ溝（２１
）の形状を特定して上記第１請求項の発明の目的を達成
するとともに雌ネジ体（２）の移動精度を向上させよう
とするものである。(Regarding the invention of the second claim) The invention of the yg2 claim is a thread groove (21
) to achieve the object of the invention of the first claim and to improve the movement accuracy of the female threaded body (2).
そして、このために特定された構成は、ｒネジ溝（２１
）の断面を山形とするとともに頂角を１４０度〜１６０
度に設定したＪことである。The configuration specified for this purpose is the r thread groove (21
) has a chevron-shaped cross section and an apex angle of 140 degrees to 160 degrees.
This is what I set at the time.
上記構成のネジ溝（２１）を採用するものでは、転動体
（３）とネジ溝（２１）の内周面との接点は２箇所とな
り、この接点部に圧接力が作用している。In the device employing the thread groove (21) having the above configuration, there are two contact points between the rolling element (3) and the inner circumferential surface of the thread groove (21), and pressure contact force is applied to these contact points.
従って、雌ネジ体（２）に移動抵抗が生じたときに転動
体（３）が楔状空間（軸体表面とネジ溝内周面との間に
形成される空間）内へ食い込むように微少転勤すると、
前記２つの接点において転動体（３）に作用する圧接力
のバランスが変化する。即ち、食い込み側の接点の圧接
力が大きくなり、これに比べて反対側の接点における圧
接力が小さくなる。Therefore, when movement resistance occurs in the female threaded body (2), the rolling element (3) is slightly shifted so that it bites into the wedge-shaped space (the space formed between the shaft surface and the inner peripheral surface of the thread groove). Then,
The balance of pressure contact force acting on the rolling element (3) at the two contact points changes. That is, the pressure contact force at the contact on the biting side becomes large, and the pressure contact force at the contact on the opposite side becomes smaller in comparison.
このように、雌ネジ体（２）に移動抵抗が生じている状
態では、そのネジ溝（２１）側では常時２つの接点から
の圧接力が転動体（３）に作用することとなり、雌ネジ
体（２） に大きな移動抵抗が生じた場合にも、雌ネジ
体（２）と転動体（３）との相対関係位置が大きくは変
化せず、雌ネジ体（２）が転動体（３）を介して軸体（
１）に正確にネジ対偶することとなる。In this way, when movement resistance is occurring in the female threaded body (2), the pressure contact force from the two contacts always acts on the rolling element (3) on the thread groove (21) side, and the female thread Even when a large movement resistance occurs on the body (2), the relative position between the female threaded body (2) and the rolling element (3) does not change significantly, and the female threaded body (2) moves toward the rolling element (3). ) through the shaft body (
1) The screws must be matched exactly.
よって、軸体（１）、と雌ネジ体（２） との相対回転
に伴なう一方の部材の軸線方向の移動精度が向上する。Therefore, the accuracy of movement of one member in the axial direction due to relative rotation between the shaft body (1) and the female screw body (2) is improved.
（第３請求項の発明について）
第３請求項の発明は、上記第１請求項の発明と同じ目的
を達成するとともに、上記の所謂セルフロック機能をさ
らに向上させようとするもので、このために特定された
構成は、ｒネジ溝（２１）の断面形状を円弧とし、この
円弧の曲率を転動体（３）の断面の曲率よりも十分小さ
く設定した１ことである。(Regarding the invention of the third claim) The invention of the third claim aims to achieve the same object as the invention of the first claim, and further improves the so-called self-locking function. The configuration specified in 1 is that the cross-sectional shape of the r thread groove (21) is a circular arc, and the curvature of this circular arc is set to be sufficiently smaller than the curvature of the cross-section of the rolling element (3).
この構成のネジ溝（２１）を採用するものでは、初期状
態における転動体とネジ溝（２１１４−どの接点におけ
る接線は軸体（１）と平行で、雌ネジ体（２）に１３
！ＩＩ抵抗が生じたとぎ、転動体（３）が雌ネジ体（２
）との間で微少転勤すると、この転勤に伴なって前記接
点が移動し、接線角度が徐々に太きなものとなる。従っ
て、前記接線角度が予め一定に設定されたものに比べて
ネジ溝（２１）に対して転動体（３）が軸線方向に微少
転勤しやすいものとなり、その分上記したセルフロック
機能が向上する。In the device that adopts the thread groove (21) with this configuration, the rolling element and the thread groove (2114--the tangent line at which contact point is parallel to the shaft body (1) in the initial state, and the female thread body (2) has 13
! When II resistance occurs, the rolling element (3) turns into the female threaded body (2).
), the contact point moves along with this transfer, and the tangent angle gradually becomes thicker. Therefore, compared to the case where the tangential angle is set constant in advance, the rolling element (3) is more likely to move slightly in the axial direction with respect to the thread groove (21), and the above-mentioned self-locking function is improved accordingly. .
［実施例］
以下、第１請求項〜３４３請求項発明の実施例を第１図
〜第６図に基づいて説明する。[Embodiments] Hereinafter, embodiments of the invention according to claims 1 to 343 will be described based on FIGS. 1 to 6.
第１図に、第１ Ｍｒｔ求項及び第２請求項の発明の実
施例の回転−直線変換装置を利用して構成した直線駆動
装置を示す。FIG. 1 shows a linear drive device constructed using the rotation-linear conversion device of the embodiment of the invention of the first and second claims.
このものは、第１図に示す如く、移動体（Ｄ）を本発明
の回転−直線変換装置の雌ネジ体（２）に外嵌固定し、
前記ボールネジの軸体（１）と平行に配設したガイド軸
（Ｇ）をも前記移動体（０）に摺動可能に貫通させ、前
記軸体（１）及びガイド軸（Ｇ）を両端支持すると共に
軸体（１）に駆動源としてのモータ（Ｍ）の出力軸を連
結させたものである。As shown in FIG. 1, in this device, the moving body (D) is externally fitted and fixed to the female screw body (2) of the rotational-linear conversion device of the present invention,
A guide shaft (G) arranged parallel to the shaft (1) of the ball screw is also slidably penetrated through the movable body (0), and both ends of the shaft (1) and guide shaft (G) are supported. At the same time, the output shaft of a motor (M) serving as a drive source is connected to the shaft body (1).
上記した回転−直線変換装置では、第２図及び第３図に
示すように１、軸体（１）の表面を平滑なものとし、こ
の軸体（１）にネジ溝（２１）を刻設した雌ネジ体（２
）を外挿すると共にこの雌ネジ体（２）と軸体（１）と
の間にリテーナ（９）を介在させ、このリテーナ（９）
によって、上記技術的手段の項に記載した転動体（３）
、 （３） と対応す′る鋼球（３０）。In the above-mentioned rotational-linear conversion device, as shown in Figs. 2 and 3, 1. The surface of the shaft body (1) is made smooth, and a thread groove (21) is carved in this shaft body (1). female screw body (2
) is extrapolated, and a retainer (9) is interposed between this female screw body (2) and the shaft body (1), and this retainer (9)
According to the rolling element (3) described in the technical means section above,
, (3) corresponding to the steel ball (30).
（３０）を転勤可能な状態で保持せしめるようにしてい
る。(30) are kept in a state where they can be transferred.
上記した雌ネジ体（２）は、第２図及び第６図に示すよ
うに、一端にフランジを具備する筒状体に形成したもの
で、その内周面に所定のピッチでネジ溝（２１）が刻設
されており、このネジ溝（２１）の断面をそのネジ山角
度が１２０度〜１６０度となるように設定しである。そ
して、その構成壁には後述するリテーナ（９）に形成し
た誘導溝（９０） 、 （９０）の始端部及び周端部と
対向する位置に開口（９０） 、 （９０）を形成しで
ある。As shown in FIGS. 2 and 6, the female threaded body (2) described above is formed into a cylindrical body with a flange at one end, and has thread grooves (21 ) is carved, and the cross section of this thread groove (21) is set so that the thread angle is 120 degrees to 160 degrees. Openings (90) and (90) are formed in the constituent wall at positions facing the starting and circumferential ends of guide grooves (90) and (90) formed in the retainer (9), which will be described later. .
前記リテーナ（９）は、第２図及び第４図に示すように
、筒状に形成されたもので、その外周面から内周面に貫
通し且１．５周に亘って螺旋状に開削した同一形状の一
対の誘導溝（９０） 、 （９０）を具備し、各誘導溝
全体の配設姿勢を同じに設定するとともに、前記誘導溝
の始端部及び終端部の位置をリテーナ（９）の断面にお
いて相互に反対方向に位置させるとともに第３図のよう
に前記始端部及び終端部の端面を傾斜させてその傾斜方
向をネジ溝（２１）の軸線に対して接線方向となるよう
にしている。前記誘導溝（９０） 、 （９０）は上記
したネジ溝（２１）と同一ピッチに設定され、第６図に
示すように、ネジ溝（２１）の側壁におけるリテーナ（
９）の内周側端部に凸条（９０） 、 （９０）を対向
突出させている。そして、このリテーナが雌ネジ体（２
）の内周面に装着されている。As shown in FIGS. 2 and 4, the retainer (9) is formed into a cylindrical shape, and is cut in a spiral shape extending from the outer circumferential surface to the inner circumferential surface and extending over 1.5 turns. A pair of guide grooves (90) and (90) of the same shape are provided, and the entire arrangement posture of each guide groove is set to be the same, and the positions of the starting end and the terminal end of the guide groove are set using a retainer (9). are located in opposite directions in the cross section of the thread groove (21), and the end faces of the starting end and the ending end are inclined as shown in FIG. 3 so that the direction of inclination is tangential to the axis of the thread groove (21). There is. The guide grooves (90), (90) are set at the same pitch as the above-mentioned thread groove (21), and as shown in FIG. 6, the retainer (
Convex strips (90) and (90) are made to protrude oppositely from the inner circumference side end portion of (9). This retainer has a female screw body (2
) is attached to the inner peripheral surface of the
又、前記誘導溝の始端部及び終端部と一致する雌ネジ体
（２）の開口（９０） 、 （９０）の開口方向を上記
誘導溝（９０）の両端面と同様ネジ溝（２１）の軸線に
対して接線方向となるようにし、雌ネジ体（２）の外周
面には、第２図及び第３図に示す如く、その開口（９０
） 、 （９０１間を被覆するようにリターンカバ−（
８）を添設固定し、このリターンカバー（８）の内面に
、第５図に示すように、ガイド溝（８０） 、 （８０
）を形成し、このガイド溝の両端を各誘導溝（９０）。Also, the opening directions of the openings (90) and (90) of the female threaded body (2) that coincide with the starting and terminal ends of the guide groove are the same as those of both end faces of the guide groove (90). As shown in FIGS. 2 and 3, the female screw body (2) has an opening (90
), (Return cover to cover between 901 (
8) are attached and fixed, and guide grooves (80) and (80
), and both ends of this guide groove are connected to each guide groove (90).
（９０）の始端部と終端部に一致させている。The starting end and ending end of (90) are made to coincide with each other.
このものでは、前記ガイド溝（８０）と開口（９９）と
によフて既述の帰還通路（４）が構成されることとなり
、上記誘導溝（９０）及びネジ溝（２１）によって形成
される螺旋状の空間部が雌ネジ体（２）の開口（９０）
、 （９０）及びガイド溝（８０）を介してループ状
に連続するとともにこのループ状の空間内に多数の球体
（３０） 、 （３０）が収容され、これらの組立体が
直線移動体となる。この直線移動体を軸体（１）に外嵌
薔させると、誘導溝（！１０） 、 （９０）の凸条（
９１）。In this case, the above-mentioned return passage (4) is formed by the guide groove (80) and the opening (99), and the return passage (4) is formed by the guide groove (90) and the thread groove (21). The spiral space is the opening (90) of the female screw body (2).
, (90) and the guide groove (80), and a large number of spheres (30), (30) are accommodated in this loop-shaped space, and these assemblies become a linear moving body. . When this linear moving body is fitted onto the shaft (1), the guide grooves (!10) and (90) protrusions (
91).
（９１）の間から露出する球体（：ｔＯ） 、 （３０
）の一部が軸体（１）の表面に圧接されることとなる。The sphere exposed from between (91) (:tO), (30
) will be pressed against the surface of the shaft (1).
従って、軸体（１）を回転駆動すると、鋼球（３０）
、 （３０）は軸体（１） と雌ネジ体（２）のネジ溝
（２１）の間に挟圧された状態で誘導溝（９０）とネジ
溝（２１）によって構成される空間及び開口（９９）さ
らにはガイド溝（８０）を介して循環することとなり、
雌ネジ体（２）のネジ溝（２１）と軸体（１） との間
に位置するときにはこれら球体が転勤することとなる。Therefore, when the shaft body (1) is driven to rotate, the steel ball (30)
, (30) is the space and opening formed by the guide groove (90) and the thread groove (21) in a state where it is squeezed between the shaft body (1) and the thread groove (21) of the female thread body (2). (99) Furthermore, it will circulate through the guide groove (80),
When located between the thread groove (21) of the female threaded body (2) and the shaft body (1), these spheres are transferred.
そして、この転勤時に既述の作用で軸体（１）の回転力
が直線移動体の移動力に定損されることとなるとともに
、既述の所謂セルフロック機能を発揮することとなる。During this transfer, the rotational force of the shaft body (1) is constantly lost to the moving force of the linear moving body due to the above-mentioned action, and the so-called self-locking function mentioned above is exhibited.
なお、上記実施例のものでは、球体（３０） 、 （３
０）は誘導溝（９０） 、 （９０）内に収容されると
ともに、凸条（９０） 、 （９０） によってリテー
ナ（９）からの脱落が防止された状態に維持される。従
って、上記した様に、雌ネジ体（２）及びリテーナ（９
）さらにはリターンカバー（８）の組立体内に移動可能
に収容された多数の鋼球（３０） 、 （３０）が前記
組立体から脱落することがない、又、直線駆動装置の組
立の際及び分解の際に、直線移動体をユニットとして取
り扱うことができ、直線駆動装置の生産性が向上すると
ともに分解修理が簡単になる。In addition, in the above embodiment, the spheres (30), (3
0) is accommodated in the guide grooves (90), (90), and is maintained in a state where it is prevented from falling off from the retainer (9) by the protrusions (90), (90). Therefore, as described above, the female screw body (2) and the retainer (9)
) Furthermore, the large number of steel balls (30), (30) movably housed within the assembly of the return cover (8) will not fall out of said assembly, and during assembly of the linear drive device. During disassembly, the linear moving body can be handled as a unit, improving productivity of the linear drive device and simplifying disassembly and repair.
尚、上記実施例のものでは、雌ネジ体（２）のネジ７１
（２１）のネジ山の角度を１４０度〜１６０度の範囲に
設定しているが、さらに好ましくは、前記ネジ山の角度
を１５０度〜１６０度に設定するとよい、前記頂角が大
きいはζ、原理的には最大直線移動力が大きくなるが、
その分ネジ溝（２１）が浅くなって加工精度の問題等が
生じる。In addition, in the above embodiment, the screw 71 of the female threaded body (2)
The angle of the thread in (21) is set in the range of 140 degrees to 160 degrees, but more preferably, the angle of the thread is set in the range of 150 degrees to 160 degrees. , in principle, the maximum linear movement force increases, but
As a result, the thread groove (21) becomes shallower, leading to problems with machining accuracy.
次に、第７図に示す実施例のものは、上記第３請求項の
発明の実施例となるもので、ネジ溝（２１）の断面を円
弧に形成し、この曲率半径を球体の半径の約２．５倍に
設定したものである。Next, the embodiment shown in FIG. 7 is an embodiment of the invention according to the third claim, in which the cross section of the thread groove (21) is formed into a circular arc, and the radius of curvature is equal to the radius of the sphere. It is set to about 2.5 times.
この実施例の場合にも、上記第１実施例の場合と同様ネ
ジ溝（２１）の曲率半径が大きい程最大直線移動力が大
きくなるが、前記曲率変形半開が大きくなるほどネジ溝
（２１）の深さが極端に浅くなって加工精度の問題等が
生じることとなる。実際的には、前記ネジ溝断面の曲率
半径は鋼球の曲率半径の１５倍〜３倍程度が好ましい。In the case of this embodiment as well, as in the case of the first embodiment, the larger the radius of curvature of the thread groove (21), the larger the maximum linear movement force becomes. The depth becomes extremely shallow, leading to problems with machining accuracy. Practically speaking, the radius of curvature of the cross section of the thread groove is preferably about 15 to 3 times the radius of curvature of the steel ball.
尚、以上の各実施例において、次のような変形が可能で
ある。Note that the following modifications are possible in each of the above embodiments.
［１］、木ネジ溝２１）の断面形状を円弧以外の２次曲
線からなる円弧状とする変形、及び、この場合において
転動体（３）との接点を２点とするような変形。[1] A modification in which the cross-sectional shape of the wood screw groove 21) is made into a circular arc consisting of a quadratic curve other than a circular arc, and in this case, a modification in which the number of points of contact with the rolling element (3) is two.
０１球体（３０）を円柱状体などの転動体とする変形。01 A modification in which the sphere (30) is a rolling element such as a cylindrical body.
■、その他各部の公知構成又は主ち構成への変更。■Changes to the publicly known configuration or main configuration of other parts.
第１図は本発明実施例の回転−直進変換装置を利用して
構成した蕩線駆動装置の説明図、第２図〜′ｉ４６図は
第１請求項及び第２請求項の発明の実施例の回転−直進
変換装置の説明図、第７図は第１請求項及び第３請求項
の発明の実施例の要部説明図、第８図及び第９図は従来
例の回転−直進変換装置の説明図であり、図中、
（１） ・・・・軸体
（２）・・・・酸ネジ体
（３）・・・・転動体
（４）・・・・帰還通路
（２１）・・・・ネジ溝Fig. 1 is an explanatory diagram of a wire drive device constructed using a rotation-linear conversion device according to an embodiment of the present invention, and Figs. 2 to 46 are embodiments of the invention according to the first and second claims. FIG. 7 is an explanatory diagram of the main part of the embodiment of the invention of the first and third claims, and FIGS. 8 and 9 are conventional rotation-straight translation devices. It is an explanatory diagram, and in the figure, (1) ... shaft body (2) ... acid screw body (3) ... rolling element (4) ... return passage (21) ... ...screw groove
Claims (1)
）を具備する雌ネジ体（２）を外嵌し、このネジ溝（２
１）内に多数の転動体（３）、（３）を収容して、この
転動体（３）、（３）を介して軸体（１）と雌ネジ体（
２）とをネジ対偶させ、前記雌ネジ体（２）にネジ溝（
２１）の終端部から脱出した転動体（３）、（３）をネ
ジ溝（２１）の始端部に導く帰還通路（４）を形成した
回転−直動変換機構において、前記ネジ溝（２１）の断
面を山形又は円弧状とし、前記ネジ溝（２１）と転動体
（３）との接線の軸体（１）の軸線に対する傾斜角度を
４０度以下に設定した回転一直動変換装置。 ［２］、ネジ溝（２１）の断面を山形とするとともに頂
角を１４０度〜１６０度に設定した特許請求の範囲第１
項に記載の回転−直動変換装置。 ［３］、ネジ溝（２１）の断面形状を円弧とし、この円
弧の曲率を転動体（３）の断面の曲率よりも十分小さく
設定した特許請求の範囲第１項に記載の回転−直動変換
装置。[Claims] [1] A shaft body (1) having a smooth surface has a screw groove (21
) is fitted onto the outside of the female screw body (2), and this screw groove (2) is fitted onto the outside.
A large number of rolling elements (3), (3) are accommodated in 1), and the shaft body (1) and the female screw body (
2) are screwed together, and a thread groove (
21), in which a return passage (4) is formed to guide the rolling elements (3), (3) that have escaped from the terminal end of the thread groove (21) to the starting end of the thread groove (21). The rotation-to-linear motion conversion device has a cross-section of a chevron or an arc, and an angle of inclination of the tangent between the thread groove (21) and the rolling element (3) with respect to the axis of the shaft (1) is set to 40 degrees or less. [2] Claim 1, in which the cross section of the thread groove (21) is chevron-shaped and the apex angle is set to 140 degrees to 160 degrees.
The rotational-linear motion conversion device described in 2. [3] The rotary-linear motion according to claim 1, wherein the cross-sectional shape of the thread groove (21) is a circular arc, and the curvature of the circular arc is set to be sufficiently smaller than the curvature of the cross-section of the rolling element (3). conversion device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63274169A JPH0623597B2 (en) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | Rotation-linear motion converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63274169A JPH0623597B2 (en) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | Rotation-linear motion converter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02120549A true JPH02120549A (en) | 1990-05-08 |
| JPH0623597B2 JPH0623597B2 (en) | 1994-03-30 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63274169A Expired - Fee Related JPH0623597B2 (en) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | Rotation-linear motion converter |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623597B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011112210A (en) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Jtekt Corp | Ball screw with ball spline |
| JP2011122642A (en) * | 2009-12-10 | 2011-06-23 | Jtekt Corp | Ball screw with ball spline |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61131553U (en) * | 1985-02-05 | 1986-08-16 |
-
1988
- 1988-10-28 JP JP63274169A patent/JPH0623597B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61131553U (en) * | 1985-02-05 | 1986-08-16 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011112210A (en) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Jtekt Corp | Ball screw with ball spline |
| JP2011122642A (en) * | 2009-12-10 | 2011-06-23 | Jtekt Corp | Ball screw with ball spline |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0623597B2 (en) | 1994-03-30 |
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