JPH04228963A - 再循環ボールねじナット・アセンブリ用ボール転向装置 - Google Patents

再循環ボールねじナット・アセンブリ用ボール転向装置

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JPH04228963A
JPH04228963A JP3117084A JP11708491A JPH04228963A JP H04228963 A JPH04228963 A JP H04228963A JP 3117084 A JP3117084 A JP 3117084A JP 11708491 A JP11708491 A JP 11708491A JP H04228963 A JPH04228963 A JP H04228963A
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JP
Japan
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ball
deflection device
screw nut
recirculating
ball screw
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JP3117084A
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English (en)
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Theodore R Schlenker
スィーアドー、アー、シュレンカ
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Dana Inc
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Dana Inc
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2204Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
    • F16H25/2214Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls with elements for guiding the circulating balls
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19642Directly cooperating gears
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    • Y10T74/19702Screw and nut
    • Y10T74/19744Rolling element engaging thread
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ボールねじナット・ア
センブリに関する。ことに本発明はこのようなアセンブ
リに使う新規なボール転向装置(deflector)
に関する。
【0002】
【発明の背景】ボールねじナット・アセンブリは、ねじ
及びナット内に形成したつる巻形みぞにより形成した戻
り管及び協働するボール通路の間のボール移送の効率を
確実に高めるためのボール転向装置を備えている。この
場合主要な欠点は、ボールねじナット・アセンブリの組
立て中にこのようなボール転向装置の取付けに関連する
。当業者には明かなように、ボール転向装置の細長い本
体を、ナットみぞ内にはめ込み、このナットみぞを、ね
じみぞ内に対称的に位置させ整合させるようにする提案
は従来長い間にわたってて行われている。このような取
付けに関する固有の問題点は、累積的な製造公差に関連
する。ボール転向装置は一般に、みぞ内にボール転向装
置の本体を固定するように、この本体に固定したねじ付
き柄部分を備えている。ねじフアスナにより、この柄部
分をナットに固定する間に、製造公差は、みぞ内でボー
ル転向装置の本体が有害な量の揺動や移動(柄部分の軸
線のまわりで)を生ずるようにする。ナットみぞ内に、
転向装置の本体を備え付ける間にこのような運動を低減
し又は最少にするのに機械的手段を設ける場合には実質
的な改良が得られる。
【0003】
【発明の要約】本発明による改良されたボール転向装置
は、少なくとも1対の調整可能な位置決めボスを備えて
いる。これ等の対の各ボスは、転向装置の本体の周辺の
互いに隣接する上側の四分円形部分に配置してある。好
適な実施例においては、ボール転向装置は、再循環ボー
ルねじナット・アセンブリのナット内に取付けられる。 この転向装置は、ねじ及びナット内の協働するつる巻形
みぞの部分により形成したボール通路内で移動するボー
ルと協働するようにした細長い本体を持つ。ボール転向
装置のこの本体に固定したねじ付き柄部分は、この本体
をナットに固定する。柄部分は、普通のねじフアスナに
よりナットに対して固定した状態に本体を維持するよう
に作用する。
【0004】好適とする実施例においては、ボール転向
装置の本体は、この細長い本体の互いに対向する側部及
び互いに対向する端部に固定した2対の位置決めボスを
持つ。これ等のボスは、細長い本体の上半部の互いに隣
接する四分円形部分に配置され、組立て中にナットのみ
ぞ内に本体をすえつけるようにしてある。各ボスは、組
立て中に直面する種種の公差に適応するように研削盤に
より調整する。
【0005】
【実施例】先ず図1には従来の再循環ボールねじナット
・アセンブリ10の一部を示してある。再循環式ボール
ねじナット・アセンブリ10は、連続したつる巻形おか
部16により形成した連続つる巻形みぞ14を持つ細長
いねじ12を備えている。移動ナット18は、ねじ12
に沿って軸線方向に動くようにしてある。ナット18は
、内部の組合うつる巻形みぞ20を備えている。このよ
うな従来のナットは又、フランジ(図示してない)を備
え、このフランジに機械的に固定したロッド・アセンブ
リ又は結合アセンブリを作動するようにしてある。ナッ
ト及びねじの互いに組合うつる巻形みぞ14、20内に
は、これ等両者間に比較的摩擦の少ないころがり接触を
生ずるように、複数個の支持ボール22(以下単にボー
ルと呼ぶ)を配置してある。各ボール22は組合うみぞ
のつる巻形径路を通過し、又複数の移送管26は、ナッ
ト及び移送管26を経て輪を形成する循環ボールから成
る同数の複数の無端の群(列と呼ぶ)を生ずるように配
置してある。再循環ボールねじナット・アセンブリ10
においては、図示のようにこのような3個の管26を利
用する。従ってねじ及びナットの間の協働するみぞを経
て循環するのに適する3つの列の支持ボールがある。
【0006】図2に示すように各ナットは、移送管の端
部28がナットに接触する場所に穴24を含む。これは
図2に明かであり、3つの輪の1つを示すように見える
が実際には各別の2つの輪の部分図を示す。このことは
図1の2−2線に沿う断面図としての図2から明らかで
ある。しかし便宜上図2はボール22の3つの連続した
又は無端の列の単一の1つとして処理してある。
【0007】図1及び2から明らかなように4個のボー
ル転向装置30(図1)を使う。各ボール転向装置30
は、ねじ及びナットの組合うつる巻形みぞ内に保持した
細長い本体32を持つ。ボール転向装置の本体と一体の
柄部分34は、各ボール転向装置30を、ナット18の
つる巻形みぞ20内に固定状態に保持する普通のねじフ
アスナ36を受入れるおねじ面を持つ。転向装置の本体
32は、組合うみぞを貫通するボール22の各循環列を
そらせるようにした斜めに切った端部48を持ち、ボー
ル22がナットから穴24を経て移送管内に入るように
してある。すなわち各転向装置は、ナット内の3条の各
通路に対し閉ループ又は閉循環路を形成するように作用
する。ナット18の互いに対向する端部に位置する2つ
の各転向装置は当業者には明らかなようにその2つの斜
めに切った端部48の一方だけしか使わない。
【0008】図3には従来の転向装置30の本体32を
それぞれナット及びねじのつる巻形みぞ20、14の間
の作動循環で詳しく示してある。図3は、上側の本体部
分38がナットみぞ内にすべりばめになるようにした従
来の構造を示す。上側の本体部分は、下側本体部分40
より著しく大きい周辺寸法を持つ。下側の本体部分40
は、その構造の典型とし、転向装置部材へのねじのかみ
込みを防ぐためにナットに対するねじの軸線方向及び半
径方向の動き、又はすきまに適合するように、ねじの組
合うつる巻形みぞ14の側部から一層大きいすきまを生
ずるように形成してある。
【0009】しかし、前記の研究についての主な障害は
、個個のみぞ−ボール寸法に対する取付け制限(fit
ment  limitation)にある。しかしな
お別の問題として、転向装置及びナットみぞ寸法の累積
的交差変化により、満足の得られる転向装置の取付けが
あまり得られないようになることである。従って組立て
中に柄部分34にねじフアスナ36を締め付けるときに
、細長い本体32が柄部分34の軸線a−aのまわりに
回転させられることが多く、各転向装置の端部48が、
ナットみぞに整合しないようになる。従って転向装置の
作動機能は弱体化し、ボールの循環の最高の効率又は平
滑さが得られなくなる。
【0010】図4、5及び6について本発明のボール転
向装置50の好適な実施例を説明する。
【0011】ボール転向装置50は、細長い本体52を
備え、ねじ付きの柄部分54を、本体52に固定するが
、なるべくは本体と一体に固定する。  本体52の各
端部には前記したような従来の端部48と同様に機能す
る転向装置の端部56がある。しかし改良されたボール
転向装置50は、本体52の互いに対向する各端部56
に近接して位置する対の調整可能な位置決めボス60を
設けてある。各位置決めボス60は好適とする形状では
半球形でさる。
【0012】組立て中に各位置決めボス60は、ナット
みぞにボール転向装置の満足のできる整合が得られるよ
うに、電気グラインダ又はその他の金属除去手段により
調整する。各位置決めボスは、スポット溶接法により細
長い本体52に、取付けてもよいが、位置決めボスを含
む転向装置50の全体は、理想的には固体精密鋳造部品
である。
【0013】1対の位置決めボス60を通る本体52の
断面を示す図6により、当業者には明かなように上側の
本体部分62は従来のナットみぞ20内にすえつけられ
るのに適するが、下側本体64は、普通のねじのみぞ1
4内に受入れられるのに適するようにしてある。後述の
ように調整可能な位置決めボス60により、公差の変動
に適応するのに一層高い融通性が得られる。
【0014】図4、5及び6の好適な実施例では全部で
2対すなわち4個の位置決めボスを利用し、これ等のボ
スを上側の本体部分62の互いに隣接する四分円形分部
に位置させる。理想的には、各位置決めボスは、2つの
互いに等しい角度Aが0ないし25°に等しくなるよう
に、(図6)、上側の本体部分に対称に位置させる。各
角度Aは左側の位置決めボス60(上下方向中心線b−
bの左方に位置する)を通過する交差線c−c、d−d
により、又交差線c−c、e−eにより形成してある。 交差線e−eは右側の位置決めボス60(中心線b−b
の右側に位置する)の中心を通る。
【0015】上側及び下側本体部分62、64は、相対
的に対称に位置している。各本体部分62、64は大体
半円筒形である。上側の本体部分62は、下側の本体部
分64より大きい半径を持つ。上側の本体部分62の半
径は、上側の本体部分の中心68から出ていると共に、
下側の本体部分64の半径は、中心70から出ている。 2つの中心68、70間のわずかな片寄りが存在するよ
うに、上側及び下側の本体部分は、下側の本体部分64
に接する外部隣郭を持つ部分により相互に対称に接合し
てある。上下方向中心線b−bに沿い上端66及び下端
67の間で測った本体52の相対的高さは、選定したボ
ール寸法の直径の約95%である。
【0016】下側の本体部分64の半径R1はボール直
径の約30%であるが、上側の本体部分62の半径R2
はボール直径の約35ないし50%の範囲である。各位
置決めボス60の初めのすなわち調整されてない半径は
約0.100インチである。前記した実施例は、約0.
60インチの全上下方向高さを持ち、直径5/8インチ
のボールを利用するボールねじアセンブリに対し設計さ
れた。
【0017】以上本発明の好適な実施例について詳細に
説明したがなお本発明はその精神を逸脱しないで種種の
変化変型を行うことができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明ボール転向装置の好適な実施例を利用で
きる従来のボールねじナット・アセンブリの部分平面図
である。
【図2】図1の2−2線に沿う断面図である。
【図3】図1の3−3線に沿う拡大断面図である。
【図4】本発明ボール転向装置の好適な実施例正面図で
ある。
【図5】図4の好適なボール転向装置の平面図である。
【図6】図4の6−6線に沿う拡大断面図である。
【符号の説明】
50    ボール転向装置 52    本体 54    柄部分 60    位置決めボス

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  (イ)ねじと、このねじに沿い移動可
    能なナットとに設けた互いに協働するつる巻形みぞの部
    分により形成したボール通路内に配置するのに適する、
    転向装置形成用の細長い本体と、(ロ)この本体に固定
    され、この本体を前記ナットに固定するのに適し、前記
    本体を前記ナットに対し固定した状態に維持するように
    作用する柄部分とを備えた、再循環ボールねじナット・
    アセンブリ用ボール転向装置において、前記本体に、こ
    の本体の周辺の互いに隣接する四分円形部分にそれぞれ
    配置され、前記ナットの前記みぞに係合するように配置
    した、少なくとも1対の調整可能な位置決めボスを設け
    たことを特徴とする、再循環ボールねじナット・アセン
    ブリ用ボール転向装置。
  2. 【請求項2】  前記細長い本体に、この本体の互いに
    対向する端部において前記本体の互いに対向する側部に
    固定した2対の位置決めボスを設けた請求項1記載の再
    循環ボールねじナット・アセンブリ用ボール転向装置。
  3. 【請求項3】  前記本体を、それぞれ大体において半
    円筒形の部材を形成する一体の上側及び下側の本体部分
    により構成し、前記ボスを、前記上側の本体部により形
    成した各四分円形部分に位置させた請求項2記載の再循
    環ボールねじナット・アセンブリ用ボール転向装置。
  4. 【請求項4】  前記上側の本体部分が、前記下側の本
    体部分の半径より大きい半径を持ち、前記各半径の中心
    を、前記本体の上端及び下端を通過する上下方向中心線
    に沿い、互いに間隔を置いて位置させた請求項3記載の
    再循環ボールねじナット・アセンブリ用ボール転向装置
  5. 【請求項5】  前記各ボスが、前記上側の本体部分の
    中心を通過し前記上下方向中心線に直交する線から測っ
    て10ないし25°の角度上に位置するようにした請求
    項4記載の再循環ボールねじナット・アセンブリ用ボー
    ル転向装置。
  6. 【請求項6】  前記再循環ボールねじナット・アセン
    ブリに、複数個の再循環ボールを設け、前記下側の本体
    部分の半径を、前記ボールの直径の約30%にした請求
    項5記載の再循環ボールねじナット・アセンブリ用ボー
    ル転向装置。
  7. 【請求項7】  前記上側の本体部分の半径を、前記ボ
    ールの直径の約35ないし50%にした請求項6記載の
    再循環ボールねじナット・アセンブリ用ボール転向装置
  8. 【請求項8】  前記各ボスを、それぞれ約0.100
    インチの初期の調整してない半径を持つ半球形にした請
    求項7記載の再循環ボールねじナット・アセンブリ用ボ
    ール転向装置。
  9. 【請求項9】  前記柄部分を、前記細長い本体に一体
    に取付けた請求項8記載の再循環ボールねじナット・ア
    センブリ用ボール転向装置。
  10. 【請求項10】  固体の精密鋳造部材から成る請求項
    9記載の再循環ボールねじナット・アセンブリ用ボール
    転向装置。
JP3117084A 1990-02-28 1991-02-28 再循環ボールねじナット・アセンブリ用ボール転向装置 Pending JPH04228963A (ja)

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US07/486,626 US5014568A (en) 1990-02-28 1990-02-28 Deflector for ball screw and nut assembly

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JPH04228963A true JPH04228963A (ja) 1992-08-18

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EP (1) EP0444352A1 (ja)
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