JPH0599294A - ボールねじ - Google Patents
ボールねじInfo
- Publication number
- JPH0599294A JPH0599294A JP26362891A JP26362891A JPH0599294A JP H0599294 A JPH0599294 A JP H0599294A JP 26362891 A JP26362891 A JP 26362891A JP 26362891 A JP26362891 A JP 26362891A JP H0599294 A JPH0599294 A JP H0599294A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ball
- screw
- nut body
- groove
- balls
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
- F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
- F16H25/2214—Screw 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ボール循環部のボールを掬い上げる舌部の耐
摩耗性及び強度を高めて、ボールねじの高速動作を可能
とする。 【構成】 ナット本体１２にボール１３が通過する大き
さの円状溝２３をねじ軸１１のねじ溝１１ａと交差する
方向に沿って形成する。円状溝２３の両端部に対応し
て、ねじ溝１１ａからボール１３を掬い上げる舌部１４
ａを有したピン１４をナット本体１２に挿入する。従っ
て、ねじ軸１１に沿ってナット本体１２が摺動すると、
ボール１３が円状溝２３及びねじ溝１１ａ内を移動す
る。
摩耗性及び強度を高めて、ボールねじの高速動作を可能
とする。 【構成】 ナット本体１２にボール１３が通過する大き
さの円状溝２３をねじ軸１１のねじ溝１１ａと交差する
方向に沿って形成する。円状溝２３の両端部に対応し
て、ねじ溝１１ａからボール１３を掬い上げる舌部１４
ａを有したピン１４をナット本体１２に挿入する。従っ
て、ねじ軸１１に沿ってナット本体１２が摺動すると、
ボール１３が円状溝２３及びねじ溝１１ａ内を移動す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ボールを掬い上げて循
環する舌部を強化したボールねじに関する。
環する舌部を強化したボールねじに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、工作機械、工業用ロボット等
の産業用機器の摺動部には、大きな荷重下でも滑らかで
精密な動作を確保する為、一般にボールねじが使用され
ることが多い。
の産業用機器の摺動部には、大きな荷重下でも滑らかで
精密な動作を確保する為、一般にボールねじが使用され
ることが多い。
【０００３】このボールねじの従来構造を図７から図９
に示し、これらの図に基づき従来技術を説明する。ここ
で、図７は従来のチューブ式ナットを用いたボールねじ
の正面図であり、図８は図７のＫ−Ｋ矢視断面図であ
り、図９は図７のチューブ、チューブ押え及びチューブ
押え止めねじを分解して示す図である。
に示し、これらの図に基づき従来技術を説明する。ここ
で、図７は従来のチューブ式ナットを用いたボールねじ
の正面図であり、図８は図７のＫ−Ｋ矢視断面図であ
り、図９は図７のチューブ、チューブ押え及びチューブ
押え止めねじを分解して示す図である。
【０００４】すなわち、従来のボールねじ１０は、これ
らの図に示すように、ねじ軸１とねじ軸１に嵌合された
ナット本体２との間に多数のボール３が介在されてい
て、ボール３の回転により、ナット本体２を図７上、上
下方向に滑らかに移動可能としている。また、回転した
ボール３がナット本体３内で循環するように、チューブ
４がナット本体２にチューブ押え７を介して止めねじ８
で固定されていて、このチューブ４によりボール３が回
転しながら適切に移動して、循環する。
らの図に示すように、ねじ軸１とねじ軸１に嵌合された
ナット本体２との間に多数のボール３が介在されてい
て、ボール３の回転により、ナット本体２を図７上、上
下方向に滑らかに移動可能としている。また、回転した
ボール３がナット本体３内で循環するように、チューブ
４がナット本体２にチューブ押え７を介して止めねじ８
で固定されていて、このチューブ４によりボール３が回
転しながら適切に移動して、循環する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述のような従来技術
のボールねじ１０においても、適用される機器の高性能
化に伴って高速動作状態で利用がされるようになった。
この結果、従来のボールねじ１０は、チューブ４の舌部
４ａがボール３の軌道を急変換してボール３を掬い上げ
る構造の為、高速動作に伴って過大な滑り摩擦及び衝動
荷重を舌部４ａがボール３から受けることとなった。例
えば、ボールの循環速度が増大すると、速度の２乗に比
例して衝突荷重は増大するというようなものである。
のボールねじ１０においても、適用される機器の高性能
化に伴って高速動作状態で利用がされるようになった。
この結果、従来のボールねじ１０は、チューブ４の舌部
４ａがボール３の軌道を急変換してボール３を掬い上げ
る構造の為、高速動作に伴って過大な滑り摩擦及び衝動
荷重を舌部４ａがボール３から受けることとなった。例
えば、ボールの循環速度が増大すると、速度の２乗に比
例して衝突荷重は増大するというようなものである。
【０００６】この一方、この舌部４ａは、ねじ軸１の隣
り合うねじ溝１ａと舌部４ａが干渉してはならないとい
う構造上の問題、及び管材を板金曲げ加工あるいは平板
を板金プレス加工してチューブ４を製造するという製造
上の問題より、薄く形成されている為、強度がボール３
に比較して著しく低かった。
り合うねじ溝１ａと舌部４ａが干渉してはならないとい
う構造上の問題、及び管材を板金曲げ加工あるいは平板
を板金プレス加工してチューブ４を製造するという製造
上の問題より、薄く形成されている為、強度がボール３
に比較して著しく低かった。
【０００７】従って、舌部４ａの強度を高めることによ
り、従来のボールねじ１０の弱点である舌部４ａの摩耗
折損及びボールの衝突に伴う圧縮疲労からの膜剥離によ
る事故を防止し、合わせてボールねじ１０のより一層の
高速動作を可能とする必要を有していた。
り、従来のボールねじ１０の弱点である舌部４ａの摩耗
折損及びボールの衝突に伴う圧縮疲労からの膜剥離によ
る事故を防止し、合わせてボールねじ１０のより一層の
高速動作を可能とする必要を有していた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によるボールねじ
は、ねじ軸に螺旋状に形成されたねじ溝に案内されると
共にナット本体の内部を通過するボールにより、該ねじ
軸の軸方向に沿って該ナット本体が往復動するボールね
じにおいて、前記ボールが通過する大きさの溝部を前記
ナット本体内に形成すると共に、前記ねじ溝から該溝部
に前記ボールを案内するように斜面状に先端部が形成さ
れ且つ硬質材料から成るピンを前記ナット本体に挿着し
たことを特徴とするものである。
は、ねじ軸に螺旋状に形成されたねじ溝に案内されると
共にナット本体の内部を通過するボールにより、該ねじ
軸の軸方向に沿って該ナット本体が往復動するボールね
じにおいて、前記ボールが通過する大きさの溝部を前記
ナット本体内に形成すると共に、前記ねじ溝から該溝部
に前記ボールを案内するように斜面状に先端部が形成さ
れ且つ硬質材料から成るピンを前記ナット本体に挿着し
たことを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】ねじ軸のねじ溝に案内されるボールが摩擦を低
減しつつ、ナット本体がねじ軸の軸方向に沿って往復動
する。これに伴って、ボールもねじ溝及びナット本体内
を移動して循環する。
減しつつ、ナット本体がねじ軸の軸方向に沿って往復動
する。これに伴って、ボールもねじ溝及びナット本体内
を移動して循環する。
【００１０】このボールの循環に際して、ピンの斜面状
に形成された先端部でねじ溝からボールを掬い上げてナ
ット本体内の溝部内にボールが案内され、このボールが
溝部内を通過する。
に形成された先端部でねじ溝からボールを掬い上げてナ
ット本体内の溝部内にボールが案内され、このボールが
溝部内を通過する。
【００１１】
【実施例】本発明の一実施例に係わるボールねじを図１
から図６に示し、これらの図に基づき本実施例を説明す
る。
から図６に示し、これらの図に基づき本実施例を説明す
る。
【００１２】ボールねじ２０のナット本体１２の正面図
を示す図１に示すように、螺旋状にねじ溝１１ａの形成
されたねじ軸１１に、ねじ溝１１ａと対向するねじ溝１
２ａが内周面に形成された円管状のナット本体１２が嵌
合されている。そして、これらねじ溝１１ａ，１２ａに
案内されるように、ねじ溝１１ａ，１２ａ間には、複数
ボール１３が介装されていて、ボール１３がねじ軸１１
とナット本体１２との間の摩擦を低減している。
を示す図１に示すように、螺旋状にねじ溝１１ａの形成
されたねじ軸１１に、ねじ溝１１ａと対向するねじ溝１
２ａが内周面に形成された円管状のナット本体１２が嵌
合されている。そして、これらねじ溝１１ａ，１２ａに
案内されるように、ねじ溝１１ａ，１２ａ間には、複数
ボール１３が介装されていて、ボール１３がねじ軸１１
とナット本体１２との間の摩擦を低減している。
【００１３】また、ナット本体１２には、両端部にそれ
ぞれリング状のダストシール２５が取付けられると共
に、図５に示すような先端部が球状となった工具である
カッタ１６を回転しつつ、図６の矢印Ａ，Ｂで表すよう
な軌跡で移動して加工した鍵穴形溝２２が、図１及び図
４に示すように、ねじ溝１１ａと交差する方向に沿って
ナット本体１２内に形成されている。従って、鍵穴形溝
２２の先端部がボール１３の通過する大きさの溝部であ
る略円形状断面をした円状溝２３となり、この円状溝２
３が２条のねじ溝１１ａを飛び越えて２つのねじ溝１１
ａ間を連結している。さらに、図１及び図２に示すよう
に、鍵穴形溝２２の両端部に対応してそれぞれ穴部２４
が斜めに形成され、ボール１３をねじ溝１１ａから掬い
上げる為の硬質材料で形成されたピン１４がこの穴部２
４に挿入されている。ピン１４の先端部には、斜めに切
断されたように斜面が形成されていて、この斜面を有し
た先端部が舌部１４ａとなる。
ぞれリング状のダストシール２５が取付けられると共
に、図５に示すような先端部が球状となった工具である
カッタ１６を回転しつつ、図６の矢印Ａ，Ｂで表すよう
な軌跡で移動して加工した鍵穴形溝２２が、図１及び図
４に示すように、ねじ溝１１ａと交差する方向に沿って
ナット本体１２内に形成されている。従って、鍵穴形溝
２２の先端部がボール１３の通過する大きさの溝部であ
る略円形状断面をした円状溝２３となり、この円状溝２
３が２条のねじ溝１１ａを飛び越えて２つのねじ溝１１
ａ間を連結している。さらに、図１及び図２に示すよう
に、鍵穴形溝２２の両端部に対応してそれぞれ穴部２４
が斜めに形成され、ボール１３をねじ溝１１ａから掬い
上げる為の硬質材料で形成されたピン１４がこの穴部２
４に挿入されている。ピン１４の先端部には、斜めに切
断されたように斜面が形成されていて、この斜面を有し
た先端部が舌部１４ａとなる。
【００１４】そして、ピン１４がナット本体１２に対し
て抜け出したり回転したりしないように、止めねじ１５
がそれぞれナット本体１２に螺合され、ピン１４の凹部
１４ｂと係合している。さらに、図３に示すように、止
めねじ１８によりプレート１７が固着されることにな
る。
て抜け出したり回転したりしないように、止めねじ１５
がそれぞれナット本体１２に螺合され、ピン１４の凹部
１４ｂと係合している。さらに、図３に示すように、止
めねじ１８によりプレート１７が固着されることにな
る。
【００１５】次に、本実施例のボールねじ２０の組立作
業について説明する。
業について説明する。
【００１６】まず、ねじ軸１１に、カッタ１６により円
状溝２３の形成されたナット本体１２を覆ぶせるように
嵌合して、一対のピン１４をそれぞれ穴部２４に挿入す
る。さらに、止めねじ１５を螺合してピン１４をナット
本体１２に固着する。次に、図６の矢印Ａに対応するナ
ット本体１２の位置からボール３をねじ軸１１とナット
本体１２との間のねじ溝１１ａ，１２ａ間に満たした
後、プレート１７を止めねじ１８でナット本体１２に固
着する。このような組立作業の結果、円状溝２３、ピン
１４等で構成するボール循環部２６が完成される。
状溝２３の形成されたナット本体１２を覆ぶせるように
嵌合して、一対のピン１４をそれぞれ穴部２４に挿入す
る。さらに、止めねじ１５を螺合してピン１４をナット
本体１２に固着する。次に、図６の矢印Ａに対応するナ
ット本体１２の位置からボール３をねじ軸１１とナット
本体１２との間のねじ溝１１ａ，１２ａ間に満たした
後、プレート１７を止めねじ１８でナット本体１２に固
着する。このような組立作業の結果、円状溝２３、ピン
１４等で構成するボール循環部２６が完成される。
【００１７】以下、本実施例の作用を説明する。
【００１８】ねじ軸１１上をナット本体１２が移動しよ
うとすると、ボール１３が回転してナット本体１２の移
動に伴う摩擦を低減する。また、ボール１３が回転する
ことにより、ねじ溝１１ａ，１２ａ間でボール１３は移
動してボール循環部２６の円状溝２３を通過し、再度、
ねじ溝１１ａ，１２ａ間に戻る。
うとすると、ボール１３が回転してナット本体１２の移
動に伴う摩擦を低減する。また、ボール１３が回転する
ことにより、ねじ溝１１ａ，１２ａ間でボール１３は移
動してボール循環部２６の円状溝２３を通過し、再度、
ねじ溝１１ａ，１２ａ間に戻る。
【００１９】このねじ溝１１ａ，１２ａ間から円状溝２
３に移動する際には、ねじ溝１１ａからピン１４の先端
部の舌部１４ａにより掬い上げられて円状溝２３内に入
る。
３に移動する際には、ねじ溝１１ａからピン１４の先端
部の舌部１４ａにより掬い上げられて円状溝２３内に入
る。
【００２０】従って、従来技術のようなチューブの先端
部に一体となった舌部が形成されたものと異なり、形状
が簡単である為、強靱性であって硬質な硬質材料であっ
ても容易に機械加工してピン１４を形成することがで
き、結果として、耐摩耗性及び圧縮疲労強度を高めるこ
とが可能となる。尚、ピン１４の材質としては、たとえ
ば、炭素工具銅、合金工具銅等が考えられるが、これに
限定されるものではない。
部に一体となった舌部が形成されたものと異なり、形状
が簡単である為、強靱性であって硬質な硬質材料であっ
ても容易に機械加工してピン１４を形成することがで
き、結果として、耐摩耗性及び圧縮疲労強度を高めるこ
とが可能となる。尚、ピン１４の材質としては、たとえ
ば、炭素工具銅、合金工具銅等が考えられるが、これに
限定されるものではない。
【００２１】また、従来と異なり、ピン１４を創成加工
などにより斜めに切断して舌部１４ａを形成しているこ
とから、舌部１４ａの根本側に寄るに従って、撓み量の
大小を決定する断面二次モーメントの値が大きくなる。
この結果、衝突荷重からの曲げ疲労に対しての強度を高
めることもできる。例えば、直径6.35mmのボールを用い
た場合、従来のボールねじでは薄肉のチューブを用いて
いる為、舌部の根本であっても断面二次モーメントが0.
333mm4程度でしかないが、本実施例では同位置で17.942
mm4 程度となり、大幅に剛性が高められ、衝突荷重によ
る曲げ疲労が低減される。
などにより斜めに切断して舌部１４ａを形成しているこ
とから、舌部１４ａの根本側に寄るに従って、撓み量の
大小を決定する断面二次モーメントの値が大きくなる。
この結果、衝突荷重からの曲げ疲労に対しての強度を高
めることもできる。例えば、直径6.35mmのボールを用い
た場合、従来のボールねじでは薄肉のチューブを用いて
いる為、舌部の根本であっても断面二次モーメントが0.
333mm4程度でしかないが、本実施例では同位置で17.942
mm4 程度となり、大幅に剛性が高められ、衝突荷重によ
る曲げ疲労が低減される。
【００２２】尚、本実施例において、円状溝２３は２条
のねじ溝を飛び越えるように形成されたが、例えば、１
条あるいは３条等他の条数に変更することとしてもよ
い。
のねじ溝を飛び越えるように形成されたが、例えば、１
条あるいは３条等他の条数に変更することとしてもよ
い。
【００２３】
【発明の効果】本発明のボールねじによれば、ナット本
体内にボールの通過する溝部を形成すると共にこの溝部
にねじ溝からボールを掬い上げるためのピンをナット本
体内に挿着する構造とした結果、ボールを溝部に掬い上
げる際に生ずるボールとピンの舌部との間の滑り摩擦か
らの摩耗が低減され、さらに、ボールの舌部への衝突に
対する強度が向上した。
体内にボールの通過する溝部を形成すると共にこの溝部
にねじ溝からボールを掬い上げるためのピンをナット本
体内に挿着する構造とした結果、ボールを溝部に掬い上
げる際に生ずるボールとピンの舌部との間の滑り摩擦か
らの摩耗が低減され、さらに、ボールの舌部への衝突に
対する強度が向上した。
【００２４】以上より、舌部のボールとの摩擦による摩
耗折損及びボールの衝突に伴う圧縮疲労からの膜剥離等
により生ずる事故が防止され、ボールねじの高速動作状
態での使用が可能となった。そして、舌部の損傷等によ
り決定されていたボールねじの寿命を著しく長くできる
ようになった。
耗折損及びボールの衝突に伴う圧縮疲労からの膜剥離等
により生ずる事故が防止され、ボールねじの高速動作状
態での使用が可能となった。そして、舌部の損傷等によ
り決定されていたボールねじの寿命を著しく長くできる
ようになった。
【図１】本発明の一実施例に係わるナット本体のボール
循環部の正面図であって、ナット本体に組付けられるピ
ン及び止めねじを合わせて表した図である。
循環部の正面図であって、ナット本体に組付けられるピ
ン及び止めねじを合わせて表した図である。
【図２】図１のＪ−Ｊ矢視断面図である。
【図３】本発明の一実施例に係わるナット本体の断面図
であって、ボール循環部の詳細を表した図である。
であって、ボール循環部の詳細を表した図である。
【図４】本発明の一実施例に係わるナット本体の側面図
であって、鍵穴形溝を表した図である。
であって、鍵穴形溝を表した図である。
【図５】鍵穴形溝を加工するためのカッタの側面図であ
る。
る。
【図６】図５の工具によりナット本体に鍵穴形溝を加工
する際の軌跡を表した図である。
する際の軌跡を表した図である。
【図７】従来技術のチューブ式ナットを用いたボールね
じのナット本体の正面図である。
じのナット本体の正面図である。
【図８】図７のＫ−Ｋ矢視断面図である。
【図９】図７のナット本体からチューブ、チューブ抑え
及び止めねじを分解して示す図である。
及び止めねじを分解して示す図である。
１、１１ ねじ軸 ２、１２ ナット本体 ３、１３ ボール ４ チューブ １０、２０ ボールねじ １４ ピン ８、１５、１８ 止めねじ １６ カッタ １７ プレート ２２ 鍵穴形溝 ２３ 円状溝
Claims (1)
- 【請求項１】 ねじ軸に螺旋状に形成されたねじ溝に案
内されると共にナット本体の内部を通過するボールによ
り、該ねじ軸の軸方向に沿って該ナット本体が往復動す
るボールねじにおいて、 前記ボールが通過する大きさの溝部を前記ナット本体内
に形成すると共に、前記ねじ溝から該溝部に前記ボール
を案内するように斜面状に先端部が形成され且つ硬質材
料から成るピンを前記ナット本体に挿着したことを特徴
とするボールねじ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26362891A JPH0599294A (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | ボールねじ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26362891A JPH0599294A (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | ボールねじ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0599294A true JPH0599294A (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=17392158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26362891A Withdrawn JPH0599294A (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | ボールねじ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0599294A (ja) |
-
1991
- 1991-10-11 JP JP26362891A patent/JPH0599294A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |