JPH10267103A - ボールねじ機構 - Google Patents
ボールねじ機構Info
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- JPH10267103A JPH10267103A JP9075188A JP7518897A JPH10267103A JP H10267103 A JPH10267103 A JP H10267103A JP 9075188 A JP9075188 A JP 9075188A JP 7518897 A JP7518897 A JP 7518897A JP H10267103 A JPH10267103 A JP H10267103A
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- JP
- Japan
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- ball
- nut
- screw shaft
- screw
- groove
- Prior art date
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- Pending
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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
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
- F16H57/048—Type of gearings to be lubricated, cooled or heated
- F16H57/0497—Screw mechanisms
-
- 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
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/18—Mechanical movements
- Y10T74/18568—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary
- Y10T74/18576—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary including screw and nut
- Y10T74/18744—Lubrication
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】この発明は長期間に亘る安定した動作を実現し
て、寿命の長寿命化を図ったうえで、簡便な製作加工を
実現することにある。 【解決手段】ねじ軸１０、ナット１１及び管路部材１２
を金属材料で形成して、そのねじ溝１０ａ，１１ａ及び
管路部材１２のボール循環路１２ａの内壁に固体潤滑膜
を被着し、管路部材１２のボール循環路１２ａの内径を
ｄ1 、ねじ軸１０の溝径をｄ2 、ボール１３の直径をｄ
3 、ナット１１のねじ溝１１ａ（及び管路部材１２）の
端部とねじ軸１０との間隙をｈ1 として、 （｜ｄ1 −ｄ2 ｜／ｄ3 ）≦１／４０ ｈ1 ／ｄ3 ≦１／４０ の関係を満足するように構成したものである。
て、寿命の長寿命化を図ったうえで、簡便な製作加工を
実現することにある。 【解決手段】ねじ軸１０、ナット１１及び管路部材１２
を金属材料で形成して、そのねじ溝１０ａ，１１ａ及び
管路部材１２のボール循環路１２ａの内壁に固体潤滑膜
を被着し、管路部材１２のボール循環路１２ａの内径を
ｄ1 、ねじ軸１０の溝径をｄ2 、ボール１３の直径をｄ
3 、ナット１１のねじ溝１１ａ（及び管路部材１２）の
端部とねじ軸１０との間隙をｈ1 として、 （｜ｄ1 −ｄ2 ｜／ｄ3 ）≦１／４０ ｈ1 ／ｄ3 ≦１／４０ の関係を満足するように構成したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば宇宙空間
や真空環境等の極限環境の使用に好適するボールねじ機
構に関する。
や真空環境等の極限環境の使用に好適するボールねじ機
構に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、宇宙空間においては、熱
真空環境であることから地上で使用されるオイルやグリ
ースを用いた潤滑が困難なために、宇宙ステーション等
の宇宙航行体に設けられる各種の駆動機構部等を構成す
るボールねじ機構に二硫化モリブデン等の固体潤滑剤を
使用した固体潤滑方式が採用されている。
真空環境であることから地上で使用されるオイルやグリ
ースを用いた潤滑が困難なために、宇宙ステーション等
の宇宙航行体に設けられる各種の駆動機構部等を構成す
るボールねじ機構に二硫化モリブデン等の固体潤滑剤を
使用した固体潤滑方式が採用されている。
【０００３】この固体潤滑方式としては、従来、ボール
ねじ機構のボール及びねじ軸とナットのねじ溝にスパッ
タリングやメッキにより固体潤滑膜を形成したり、ある
いは塗布により固体潤滑膜を形成する方法が知られてい
る。
ねじ機構のボール及びねじ軸とナットのねじ溝にスパッ
タリングやメッキにより固体潤滑膜を形成したり、ある
いは塗布により固体潤滑膜を形成する方法が知られてい
る。
【０００４】このようなボールねじ機構は、そのナット
のねじ溝の両端部間にボール摺動案内用ボール循環路を
有するパイプス部材と称する管路部材を組付け配置し
て、ナットのねじ溝の両端部を連通するバイパス回路を
構成する。これにより、ねじ軸が回転駆動されると、ね
じ軸は、ボールの作用によりナットとの相互間が回転駆
動される。すると、ねじ軸のねじ溝とナットのねじ溝と
の間に介在されるボールは、管路部材のボール循環路を
通過して循環移動されて、ねじ軸とナットとの螺合が調
整され、ナットが軸方向に案内される。
のねじ溝の両端部間にボール摺動案内用ボール循環路を
有するパイプス部材と称する管路部材を組付け配置し
て、ナットのねじ溝の両端部を連通するバイパス回路を
構成する。これにより、ねじ軸が回転駆動されると、ね
じ軸は、ボールの作用によりナットとの相互間が回転駆
動される。すると、ねじ軸のねじ溝とナットのねじ溝と
の間に介在されるボールは、管路部材のボール循環路を
通過して循環移動されて、ねじ軸とナットとの螺合が調
整され、ナットが軸方向に案内される。
【０００５】ところが、上記固体潤滑方式のボールねじ
機構では、その潤滑方式上、ダンピング効果を期待する
のが困難なために、ナットのねじ溝と管路部材のボール
循環路とねじ軸のねじ溝との段差等の位置ずれが発生す
ると、ボールが循環する際に、位置ずれにより振動や騒
音が発生して、高精度な駆動制御が困難となるという問
題を有する。
機構では、その潤滑方式上、ダンピング効果を期待する
のが困難なために、ナットのねじ溝と管路部材のボール
循環路とねじ軸のねじ溝との段差等の位置ずれが発生す
ると、ボールが循環する際に、位置ずれにより振動や騒
音が発生して、高精度な駆動制御が困難となるという問
題を有する。
【０００６】また、一定以上の位置ずれがあると、ボー
ルが循環することにより、固体潤滑膜の疲労摩耗が促進
され、寿命の劣化を招くために、長寿命化の要請される
宇宙環境での使用要求を満足することが困難となる。
ルが循環することにより、固体潤滑膜の疲労摩耗が促進
され、寿命の劣化を招くために、長寿命化の要請される
宇宙環境での使用要求を満足することが困難となる。
【０００７】そこで、上記ボールねじ機構としては、ナ
ット、管路部材及びねじ軸を段差等の位置ずれがほとん
ど無い、高精度な精度で製作加工することにより、振動
及び騒音の軽減を図るように構成することが考えられ
る。しかし、加工精度の向上を図るのにも限界があるた
めに、その製作加工が非常に煩雑であるという問題を有
する。なお、係る事情は宇宙環境に限ることなく、地上
における真空環境等の極限環境においても同様のもので
ある。
ット、管路部材及びねじ軸を段差等の位置ずれがほとん
ど無い、高精度な精度で製作加工することにより、振動
及び騒音の軽減を図るように構成することが考えられ
る。しかし、加工精度の向上を図るのにも限界があるた
めに、その製作加工が非常に煩雑であるという問題を有
する。なお、係る事情は宇宙環境に限ることなく、地上
における真空環境等の極限環境においても同様のもので
ある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来のボールねじ機構では、寿命が短命であるために、保
守点検作業が困難な宇宙環境等の極限環境における使用
要求を満足することが困難であるという問題を有してい
た。
来のボールねじ機構では、寿命が短命であるために、保
守点検作業が困難な宇宙環境等の極限環境における使用
要求を満足することが困難であるという問題を有してい
た。
【０００９】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、長期間に亘る安定した動作を実現して、寿命の長
寿命化を図ったうえで、簡便な製作加工を実現し得るよ
うにしたボールねじ機構を提供することを目的とする。
ので、長期間に亘る安定した動作を実現して、寿命の長
寿命化を図ったうえで、簡便な製作加工を実現し得るよ
うにしたボールねじ機構を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、ねじ軸に対
してボールを介して螺合されるナットのねじ溝の両端部
を管路部材で連通したボール循環路を形成し、前記ボー
ルを前記ナットのねじ溝に対して管路部材を介して循環
させてなるボールねじ機構において、前記ボール、ねじ
軸、ナット及び管路部材を金属材料で形成して、前記ね
じ軸及びナットのボール摺動部に固体潤滑膜を被着し、
且つ、前記管路部材の内径をｄ1 、前記ねじ軸の溝径を
ｄ2 、前記ボール径をｄ3 、前記ナットのねじ溝及び管
路部材の端部とねじ軸との間隙をｈ1 として、 （｜ｄ1 −ｄ2 ｜／ｄ3 ）≦１／４０ ｈ1 ／ｄ3 ≦１／４０ の関係を有して形成した。
してボールを介して螺合されるナットのねじ溝の両端部
を管路部材で連通したボール循環路を形成し、前記ボー
ルを前記ナットのねじ溝に対して管路部材を介して循環
させてなるボールねじ機構において、前記ボール、ねじ
軸、ナット及び管路部材を金属材料で形成して、前記ね
じ軸及びナットのボール摺動部に固体潤滑膜を被着し、
且つ、前記管路部材の内径をｄ1 、前記ねじ軸の溝径を
ｄ2 、前記ボール径をｄ3 、前記ナットのねじ溝及び管
路部材の端部とねじ軸との間隙をｈ1 として、 （｜ｄ1 −ｄ2 ｜／ｄ3 ）≦１／４０ ｈ1 ／ｄ3 ≦１／４０ の関係を有して形成した。
【００１１】上記構成によれば、ボールは、ナットのね
じ溝に対して所定の精度で組付け配置された管路部材の
ボール循環路を通ってナットのナット溝に案内されて循
環移動され、ねじ軸のねじ溝、ナットのボール摺動部の
固体潤滑膜と接触することにより、その表面に固体潤滑
膜が転移され、転移膜潤滑が行なわれる。これにより、
ボールは、所望の間隙ｈ1 を有して組付け配置したナッ
トのねじ溝及び管路部材のボール循環路とねじ軸のねじ
溝とを移動して循環されることにより、循環移動時の振
動及び騒音が許容範囲に保たれ、しかも、固体潤滑膜の
疲労摩耗が軽減され、長期間に亘る安定したボール循環
動作が実現されて、長寿命化の促進が図れる。そして、
これによれば、間隙ｈ1 を振動及び騒音の許容範囲の製
作精度を有して製作することで、長期間に亘る高精度な
ボール循環が実現されることにより、簡便な製作が確保
される。
じ溝に対して所定の精度で組付け配置された管路部材の
ボール循環路を通ってナットのナット溝に案内されて循
環移動され、ねじ軸のねじ溝、ナットのボール摺動部の
固体潤滑膜と接触することにより、その表面に固体潤滑
膜が転移され、転移膜潤滑が行なわれる。これにより、
ボールは、所望の間隙ｈ1 を有して組付け配置したナッ
トのねじ溝及び管路部材のボール循環路とねじ軸のねじ
溝とを移動して循環されることにより、循環移動時の振
動及び騒音が許容範囲に保たれ、しかも、固体潤滑膜の
疲労摩耗が軽減され、長期間に亘る安定したボール循環
動作が実現されて、長寿命化の促進が図れる。そして、
これによれば、間隙ｈ1 を振動及び騒音の許容範囲の製
作精度を有して製作することで、長期間に亘る高精度な
ボール循環が実現されることにより、簡便な製作が確保
される。
【００１２】また、この発明は、ねじ軸に対してボール
を介して螺合されるナットに、そのねじ溝間を連通して
ボール循環路を形成する複数の連通溝が設けられたボー
ル循環こまを組付け配置して、前記ボールを前記ナット
のねじ溝に対してボール循環こまの連通溝を介して循環
させてなるボールねじ機構において、前記ボール、ねじ
軸、ナット及びボール循環こまを金属材料で形成して、
前記ねじ軸及びナットのボール摺動部に固体潤滑膜を被
着し、且つ、前記ねじ軸の溝径をｄ2 、前記ボール径を
ｄ3 、前記ボール循環こまの連通溝の内径をｄ4 、前記
ナットのねじ溝及びボール循環こまの連通溝の端部とね
じ軸との間隙をｈ2 として、 （｜ｄ4 −ｄ2 ｜／ｄ3 ）≦１／４０ ｈ2 ／ｄ3 ≦１／４０ の関係を有して形成した。
を介して螺合されるナットに、そのねじ溝間を連通して
ボール循環路を形成する複数の連通溝が設けられたボー
ル循環こまを組付け配置して、前記ボールを前記ナット
のねじ溝に対してボール循環こまの連通溝を介して循環
させてなるボールねじ機構において、前記ボール、ねじ
軸、ナット及びボール循環こまを金属材料で形成して、
前記ねじ軸及びナットのボール摺動部に固体潤滑膜を被
着し、且つ、前記ねじ軸の溝径をｄ2 、前記ボール径を
ｄ3 、前記ボール循環こまの連通溝の内径をｄ4 、前記
ナットのねじ溝及びボール循環こまの連通溝の端部とね
じ軸との間隙をｈ2 として、 （｜ｄ4 −ｄ2 ｜／ｄ3 ）≦１／４０ ｈ2 ／ｄ3 ≦１／４０ の関係を有して形成した。
【００１３】上記構成によれば、ボールは、ナットのね
じ溝に対して所定の精度で組付け配置されたボール循環
こまの連通溝を通ってナットのナット溝間を循環移動し
て、ねじ軸のボール摺動部、ナットのボール摺動部の固
体潤滑膜と接触し、その表面に固体潤滑膜が転移され、
転移膜潤滑が行なわれる。これにより、ボールは、ねじ
軸のねじ溝に対して所望の間隙ｈ2 を有して組付け配置
したナットのねじ溝及びボール循環こまの連通溝とねじ
軸のねじ溝とを移動して循環されることにより、循環移
動時の振動及び騒音が許容範囲に保たれ、しかも、固体
潤滑膜の疲労摩耗が軽減され、長期間に亘る安定したボ
ール循環動作が実現されて、長寿命化の促進が図れる。
そして、これによれば、間隙ｈ2 を振動及び騒音の許容
範囲の製作精度を有して製作することで、長期間に亘る
高精度なボール循環が実現されることにより、簡便な製
作が確保される。
じ溝に対して所定の精度で組付け配置されたボール循環
こまの連通溝を通ってナットのナット溝間を循環移動し
て、ねじ軸のボール摺動部、ナットのボール摺動部の固
体潤滑膜と接触し、その表面に固体潤滑膜が転移され、
転移膜潤滑が行なわれる。これにより、ボールは、ねじ
軸のねじ溝に対して所望の間隙ｈ2 を有して組付け配置
したナットのねじ溝及びボール循環こまの連通溝とねじ
軸のねじ溝とを移動して循環されることにより、循環移
動時の振動及び騒音が許容範囲に保たれ、しかも、固体
潤滑膜の疲労摩耗が軽減され、長期間に亘る安定したボ
ール循環動作が実現されて、長寿命化の促進が図れる。
そして、これによれば、間隙ｈ2 を振動及び騒音の許容
範囲の製作精度を有して製作することで、長期間に亘る
高精度なボール循環が実現されることにより、簡便な製
作が確保される。
【００１４】さらに、この発明は、ねじ軸に対してボー
ルを介して螺合されるナットに、そのねじ溝の両端部を
連通するボール循環路を有するボール循環部材を組付け
配置して、前記ボールを前記ナットのねじ溝に対してボ
ール循環部材のボール循環路を介して循環させてなるボ
ールねじ機構において、前記ボール、ねじ軸、ナット及
びボール循環部材を金属材料で形成して、前記ねじ軸及
びナットのボール摺動部に固体潤滑膜を被着し、且つ、
前記ねじ軸の溝径をｄ2 、前記ボール径をｄ3、前記ナ
ットのねじ溝の内径をｄ5 、ボール循環部材のボール循
環路の内径をｄ6 、前記ナット及びボール循環部材のボ
ール循環路の出入口とねじ軸のねじ溝との間隙をｈ3 と
して、 （｜ｄ6 −ｄ5 ｜／ｄ3 ）≦１／４０ （｜ｄ5 −ｄ2 ｜／ｄ3 ）≦１／４０ ｈ3 ／ｄ3 ≦１／４０ の関係を有して形成した。
ルを介して螺合されるナットに、そのねじ溝の両端部を
連通するボール循環路を有するボール循環部材を組付け
配置して、前記ボールを前記ナットのねじ溝に対してボ
ール循環部材のボール循環路を介して循環させてなるボ
ールねじ機構において、前記ボール、ねじ軸、ナット及
びボール循環部材を金属材料で形成して、前記ねじ軸及
びナットのボール摺動部に固体潤滑膜を被着し、且つ、
前記ねじ軸の溝径をｄ2 、前記ボール径をｄ3、前記ナ
ットのねじ溝の内径をｄ5 、ボール循環部材のボール循
環路の内径をｄ6 、前記ナット及びボール循環部材のボ
ール循環路の出入口とねじ軸のねじ溝との間隙をｈ3 と
して、 （｜ｄ6 −ｄ5 ｜／ｄ3 ）≦１／４０ （｜ｄ5 −ｄ2 ｜／ｄ3 ）≦１／４０ ｈ3 ／ｄ3 ≦１／４０ の関係を有して形成した。
【００１５】上記構成によれば、ボールは、ナットのね
じ溝に対して所定の精度で組付け配置されたボール循環
部材のボール循環路を通ってナットのナット溝間を循環
移動して、ねじ軸のボール摺動部、ナットのボール摺動
部の固体潤滑膜と接触し、その表面に固体潤滑膜が転移
され、転移膜潤滑が行なわれる。これにより、ボール
は、ねじ軸のねじ溝に対して所望の間隙ｈ3 を有して組
付け配置したナットのねじ溝及びボール循環部材のボー
ル循環路とねじ軸のねじ溝とを移動して循環されること
により、循環移動時の振動及び騒音が許容範囲に保た
れ、しかも、固体潤滑膜の疲労摩耗が軽減され、長期間
に亘る安定したボール循環動作が実現されて、長寿命化
の促進が図れる。そして、これによれば、間隙ｈ3 を振
動及び騒音の許容範囲の製作精度を有して製作すること
で、長期間に亘る高精度なボール循環が実現されること
により、簡便な製作が確保される。
じ溝に対して所定の精度で組付け配置されたボール循環
部材のボール循環路を通ってナットのナット溝間を循環
移動して、ねじ軸のボール摺動部、ナットのボール摺動
部の固体潤滑膜と接触し、その表面に固体潤滑膜が転移
され、転移膜潤滑が行なわれる。これにより、ボール
は、ねじ軸のねじ溝に対して所望の間隙ｈ3 を有して組
付け配置したナットのねじ溝及びボール循環部材のボー
ル循環路とねじ軸のねじ溝とを移動して循環されること
により、循環移動時の振動及び騒音が許容範囲に保た
れ、しかも、固体潤滑膜の疲労摩耗が軽減され、長期間
に亘る安定したボール循環動作が実現されて、長寿命化
の促進が図れる。そして、これによれば、間隙ｈ3 を振
動及び騒音の許容範囲の製作精度を有して製作すること
で、長期間に亘る高精度なボール循環が実現されること
により、簡便な製作が確保される。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して詳細に説明する。図１はこの発明
の一実施の形態に係るボールねじ機構を示すもので、ね
じ軸１０は、例えば図示しない駆動源に連結され、その
周囲には、例えば被駆動部に連結されるナット１１が調
整自在に螺合される。
いて、図面を参照して詳細に説明する。図１はこの発明
の一実施の形態に係るボールねじ機構を示すもので、ね
じ軸１０は、例えば図示しない駆動源に連結され、その
周囲には、例えば被駆動部に連結されるナット１１が調
整自在に螺合される。
【００１７】即ち、ねじ軸１０及びナット１１は、それ
ぞれ金属材料で形成され、これらねじ軸１０のねじ溝１
０ａ及びナット１１のねじ溝１１ａを含むボール摺動部
には、二硫化モリブデン被膜処理等の被膜処理が施され
て固体潤滑膜が被着される。そして、ナット１１には、
そのねじ溝１１ａの両端部にバイパス回路を構成するチ
ューブ状の管路部材１２が架設されて連通される。この
管路部材１２は、金属材料で形成され、そのボール摺動
案内用ボール循環路１２ａの内壁には、例えば二硫化モ
リブデン被膜処理等の被膜処理が施されて固体潤滑膜が
被着される。
ぞれ金属材料で形成され、これらねじ軸１０のねじ溝１
０ａ及びナット１１のねじ溝１１ａを含むボール摺動部
には、二硫化モリブデン被膜処理等の被膜処理が施され
て固体潤滑膜が被着される。そして、ナット１１には、
そのねじ溝１１ａの両端部にバイパス回路を構成するチ
ューブ状の管路部材１２が架設されて連通される。この
管路部材１２は、金属材料で形成され、そのボール摺動
案内用ボール循環路１２ａの内壁には、例えば二硫化モ
リブデン被膜処理等の被膜処理が施されて固体潤滑膜が
被着される。
【００１８】そして、上記ねじ軸１０及びナット１１間
には、複数のボール１３が管路部材１２を経由して循環
移動自在に介在される。このボール１３は、上記管路部
材１２のボール循環路１２ａ、ねじ軸１０のねじ溝１０
ａとナット１１のねじ溝１１ａとの間を循環移動して、
該ナット１１とねじ軸１０との螺合調整を許容する。こ
の際、ボール１３は、循環移動により、その表面にねじ
軸１０、ナット１１及びバイパス部材１２の固体潤滑膜
が転移膜潤滑される。
には、複数のボール１３が管路部材１２を経由して循環
移動自在に介在される。このボール１３は、上記管路部
材１２のボール循環路１２ａ、ねじ軸１０のねじ溝１０
ａとナット１１のねじ溝１１ａとの間を循環移動して、
該ナット１１とねじ軸１０との螺合調整を許容する。こ
の際、ボール１３は、循環移動により、その表面にねじ
軸１０、ナット１１及びバイパス部材１２の固体潤滑膜
が転移膜潤滑される。
【００１９】ここで、上記ねじ軸１０、ナット１１及び
管路部材１２は、管路部材１２のボール循環路１２ａの
内径をｄ1 、ねじ軸１０の溝径をｄ2 、ボール１３の直
径をｄ3 、ナット１１のねじ溝１１ａ（及び管路部材１
２）の端部とねじ軸１０との間隙をｈ1 とすると、 （｜ｄ1 −ｄ2 ｜／ｄ3 ）≦１／４０ …（１） ｈ1 ／ｄ3 ≦１／４０ …（２） の関係を有して形成される。
管路部材１２は、管路部材１２のボール循環路１２ａの
内径をｄ1 、ねじ軸１０の溝径をｄ2 、ボール１３の直
径をｄ3 、ナット１１のねじ溝１１ａ（及び管路部材１
２）の端部とねじ軸１０との間隙をｈ1 とすると、 （｜ｄ1 −ｄ2 ｜／ｄ3 ）≦１／４０ …（１） ｈ1 ／ｄ3 ≦１／４０ …（２） の関係を有して形成される。
【００２０】上記構成において、ねじ軸１０に上記駆動
源（図示せず）からの回転力がねじ軸１０に伝達されて
該ねじ軸１０が回転駆動されると、ボール１３を介して
ナット１１との相互間が回転駆動されて矢印Ａ，Ｂ方向
に直線移動される。すると、ねじ軸１０のねじ溝１０ａ
とナット１１のねじ溝１１ａとの間に介在されるボール
１３は、管路部材１２を通過して循環移動されて、ねじ
軸１０とナット１１との螺合が調整され、ナット１１を
軸方向に案内する。ここで、ボール１３は、上記
（１），（２）式の関係を有して組合わせ配置されるね
じ軸１０のねじ溝１０ａとナット１１のねじ溝１１ａ及
び管路部材１２のボール循環路１２ａを移動する際に、
該ねじ軸１０、ナット１１及び管路部材１２にそれぞれ
被着された各固体潤滑膜が、その表面のしゅう酸塩被膜
に転移膜潤滑される。
源（図示せず）からの回転力がねじ軸１０に伝達されて
該ねじ軸１０が回転駆動されると、ボール１３を介して
ナット１１との相互間が回転駆動されて矢印Ａ，Ｂ方向
に直線移動される。すると、ねじ軸１０のねじ溝１０ａ
とナット１１のねじ溝１１ａとの間に介在されるボール
１３は、管路部材１２を通過して循環移動されて、ねじ
軸１０とナット１１との螺合が調整され、ナット１１を
軸方向に案内する。ここで、ボール１３は、上記
（１），（２）式の関係を有して組合わせ配置されるね
じ軸１０のねじ溝１０ａとナット１１のねじ溝１１ａ及
び管路部材１２のボール循環路１２ａを移動する際に、
該ねじ軸１０、ナット１１及び管路部材１２にそれぞれ
被着された各固体潤滑膜が、その表面のしゅう酸塩被膜
に転移膜潤滑される。
【００２１】このように、上記ボールねじ機構は、ねじ
軸１０、ナット１１及び管路部材１２を金属材料で形成
して、そのねじ溝１０ａ，１１ａ及び管路部材１２のボ
ール循環路１２ａの内壁に固体潤滑膜を被着し、これら
ねじ軸１０、ナット１１及び管路部材１２のボール循環
路１２ａが上記（１）及び（２）式の関係を満足するよ
うに組合わせ構成した。
軸１０、ナット１１及び管路部材１２を金属材料で形成
して、そのねじ溝１０ａ，１１ａ及び管路部材１２のボ
ール循環路１２ａの内壁に固体潤滑膜を被着し、これら
ねじ軸１０、ナット１１及び管路部材１２のボール循環
路１２ａが上記（１）及び（２）式の関係を満足するよ
うに組合わせ構成した。
【００２２】これによれば、ねじ軸１０が回転駆動され
ると、ボール１３の表面が所定の間隙ｈ1 を有して組合
わせ配置されるねじ軸１０とナット１１及び管路部材１
２の固体潤滑膜と接触して、これらねじ軸１０、ナット
１１及び管路部材１２の固体潤滑膜が移膜されて転移膜
潤滑が行なわれる。この結果、加工精度を、若干、向上
するだけの容易な製作加工を確保したうえで、ボール循
環時の振動及び騒音を所望の値に設定することが実現で
きて、疲労摩耗の低減が図れ、信頼性の高い安定した転
移膜潤滑が実現されて長期間に亘って安定した動作が実
現される。
ると、ボール１３の表面が所定の間隙ｈ1 を有して組合
わせ配置されるねじ軸１０とナット１１及び管路部材１
２の固体潤滑膜と接触して、これらねじ軸１０、ナット
１１及び管路部材１２の固体潤滑膜が移膜されて転移膜
潤滑が行なわれる。この結果、加工精度を、若干、向上
するだけの容易な製作加工を確保したうえで、ボール循
環時の振動及び騒音を所望の値に設定することが実現で
きて、疲労摩耗の低減が図れ、信頼性の高い安定した転
移膜潤滑が実現されて長期間に亘って安定した動作が実
現される。
【００２３】なお、上記実施の形態では、ねじ軸１０を
駆動源からの回転力が伝達されるように構成した場合で
説明したが、これに限ることなく、例えばナット１１に
回転力が付与され、これに連動して、ねじ軸１０が軸方
向に移動されるように構成することも可能である。
駆動源からの回転力が伝達されるように構成した場合で
説明したが、これに限ることなく、例えばナット１１に
回転力が付与され、これに連動して、ねじ軸１０が軸方
向に移動されるように構成することも可能である。
【００２４】また、上記実施の形態では、固体潤滑膜を
ねじ軸１０のねじ溝１０ａを含むボール摺動部、ナット
１１のねじ溝１１ａを含むボール摺動部及び管路部材１
２のボール循環路１２ａの内壁に形成するように構成し
た場合で説明したが、これに限ることなく、例えば固体
潤滑膜を管路部材１２のボール潤滑路に被着することな
く、固体潤滑膜をねじ軸１０のボール摺動部及びナット
１１のボール摺動部のみに形成して転移膜潤滑を行うよ
うに構成することも可能である。
ねじ軸１０のねじ溝１０ａを含むボール摺動部、ナット
１１のねじ溝１１ａを含むボール摺動部及び管路部材１
２のボール循環路１２ａの内壁に形成するように構成し
た場合で説明したが、これに限ることなく、例えば固体
潤滑膜を管路部材１２のボール潤滑路に被着することな
く、固体潤滑膜をねじ軸１０のボール摺動部及びナット
１１のボール摺動部のみに形成して転移膜潤滑を行うよ
うに構成することも可能である。
【００２５】さらに、上記実施の形態では、バイパス構
造として、チューブ式の管路部材１２を用いて構成した
場合で説明したが、これに限ることなく、例えば図２に
示すこま式構造、あるいは図３に示すリターンプレート
式構造等各種のバイパス構造のものにおいても適用可能
で、いずれの構造方式においても同様の効果が期待され
る。
造として、チューブ式の管路部材１２を用いて構成した
場合で説明したが、これに限ることなく、例えば図２に
示すこま式構造、あるいは図３に示すリターンプレート
式構造等各種のバイパス構造のものにおいても適用可能
で、いずれの構造方式においても同様の効果が期待され
る。
【００２６】図２のこま式構造は、ナット１１の中間部
にボール循環こま１４を組付け配置する。このボール循
環こま１４には、ナット１１のねじ溝１１ａ間を連通す
る連通溝１４ａが形成され、ナット１１のねじ溝１１ａ
に収容されたボール１３を連通溝１４ａを介してナット
１１のねじ溝１１ａ，１１ａ間に循環供給するように構
成される。
にボール循環こま１４を組付け配置する。このボール循
環こま１４には、ナット１１のねじ溝１１ａ間を連通す
る連通溝１４ａが形成され、ナット１１のねじ溝１１ａ
に収容されたボール１３を連通溝１４ａを介してナット
１１のねじ溝１１ａ，１１ａ間に循環供給するように構
成される。
【００２７】また、ねじ軸１０及びナット１１のねじ溝
１０ａ，１１ａを含むボール摺動部、ボール循環こま１
４の連通溝１４ａには、例えば前記図１と略同様に固体
潤滑膜が被着される。そして、これらねじ溝１０、ナッ
ト１１及びボール循環こま１４は、ねじ軸１０のねじ溝
１０ａの溝径をｄ2 、ボール１３の直径をｄ3 、ボール
循環こま１４の連通溝１４ａの内径をｄ4 、ナット１１
のねじ溝１１ａ及びボール循環こま１４の連通溝１４ａ
の端部とねじ軸１０との間隙をｈ2 として、 （｜ｄ4 −ｄ2 ｜／ｄ3 ）≦１／４０ ｈ2 ／ｄ3 ≦１／４０ の関係を有して組合わせ形成される。
１０ａ，１１ａを含むボール摺動部、ボール循環こま１
４の連通溝１４ａには、例えば前記図１と略同様に固体
潤滑膜が被着される。そして、これらねじ溝１０、ナッ
ト１１及びボール循環こま１４は、ねじ軸１０のねじ溝
１０ａの溝径をｄ2 、ボール１３の直径をｄ3 、ボール
循環こま１４の連通溝１４ａの内径をｄ4 、ナット１１
のねじ溝１１ａ及びボール循環こま１４の連通溝１４ａ
の端部とねじ軸１０との間隙をｈ2 として、 （｜ｄ4 −ｄ2 ｜／ｄ3 ）≦１／４０ ｈ2 ／ｄ3 ≦１／４０ の関係を有して組合わせ形成される。
【００２８】図３のリターンプレート式構造は、ナット
１１に対して、そのねじ溝１１ａの両端部を連通するボ
ール循環路１５ａを構成するボール循環部材１５を組付
け配置する。このボール循環部材１５は、金属材料で形
成されて、例えばねじ軸１０の回転に連動して、そのボ
ール循環路１５ａがナット１１のねじ溝１１ａの両端を
連通してボール１３をナット１１のねじ溝１１ａに循環
供給する。
１１に対して、そのねじ溝１１ａの両端部を連通するボ
ール循環路１５ａを構成するボール循環部材１５を組付
け配置する。このボール循環部材１５は、金属材料で形
成されて、例えばねじ軸１０の回転に連動して、そのボ
ール循環路１５ａがナット１１のねじ溝１１ａの両端を
連通してボール１３をナット１１のねじ溝１１ａに循環
供給する。
【００２９】また、これらねじ軸１０及びナット１１の
ねじ溝１０ａ，１１ａを含むボール摺動部、ボール循環
部材１５のボール循環路１５ａには、例えば前記図１と
同様に固体潤滑膜が被着される。そして、ねじ軸１０の
ねじ溝１０ａの溝径をｄ2 、ボール１３の直径をｄ3 、
ナット１１のねじ溝１１ａの溝径をｄ5 、ボール循環部
材１５のボール循環路１５ａの内径をｄ6 、ナット１１
及びボール循環部材１５のボール循環路１５ａの出入口
とねじ軸１０のねじ溝１０ａとの間隙をｈ3 として、 （｜ｄ6 −ｄ5 ｜／ｄ3 ）≦１／４０ （｜ｄ5 −ｄ2 ｜／ｄ3 ）≦１／４０ ｈ3 ／ｄ3 ≦１／４０ の関係を有して組合わせ形成される。
ねじ溝１０ａ，１１ａを含むボール摺動部、ボール循環
部材１５のボール循環路１５ａには、例えば前記図１と
同様に固体潤滑膜が被着される。そして、ねじ軸１０の
ねじ溝１０ａの溝径をｄ2 、ボール１３の直径をｄ3 、
ナット１１のねじ溝１１ａの溝径をｄ5 、ボール循環部
材１５のボール循環路１５ａの内径をｄ6 、ナット１１
及びボール循環部材１５のボール循環路１５ａの出入口
とねじ軸１０のねじ溝１０ａとの間隙をｈ3 として、 （｜ｄ6 −ｄ5 ｜／ｄ3 ）≦１／４０ （｜ｄ5 −ｄ2 ｜／ｄ3 ）≦１／４０ ｈ3 ／ｄ3 ≦１／４０ の関係を有して組合わせ形成される。
【００３０】なお、上記図２及び図３においては、ボー
ル循環こま１４の連通溝１４ａ及びボール循環部材１５
のボール循環路１５ａにも固体潤滑膜を被着するように
構成したが、これに限ることなく、少なくともねじ軸１
０及びナット１１のねじ溝１０ａ，１１ａを含むボール
摺動部に固体潤滑膜を形成することにより、略同様の効
果が期待される。よって、この発明は上記実施の形態に
限ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々の変形を実施し得ることは勿論のことである。
ル循環こま１４の連通溝１４ａ及びボール循環部材１５
のボール循環路１５ａにも固体潤滑膜を被着するように
構成したが、これに限ることなく、少なくともねじ軸１
０及びナット１１のねじ溝１０ａ，１１ａを含むボール
摺動部に固体潤滑膜を形成することにより、略同様の効
果が期待される。よって、この発明は上記実施の形態に
限ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々の変形を実施し得ることは勿論のことである。
【００３１】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、長期間に亘る安定した動作を実現して、寿命の長寿
命化を図ったうえで、簡便な製作加工を実現し得るよう
にしたボールねじ機構を提供することができる。
ば、長期間に亘る安定した動作を実現して、寿命の長寿
命化を図ったうえで、簡便な製作加工を実現し得るよう
にしたボールねじ機構を提供することができる。
【図１】この発明の一実施の形態に係るボールねじ機構
を示した図。
を示した図。
【図２】この発明の他の実施の形態を示した図。
【図３】この発明の他の実施の形態を示した図。
１０…ねじ軸。 １０ａ…ねじ溝。 １１…ナット。 １１ａ…ねじ溝。 １２…管路部材。 １２ａ…ボール循環路。 １３…ボール。 １４…ボール循環こま。 １４ａ…連通溝。 １５…ボール循環部材。 １５ａ…ボール循環路。
Claims (6)
- 【請求項１】 ねじ軸に対してボールを介して螺合され
るナットのねじ溝の両端部を管路部材で連通したボール
循環路を形成し、前記ボールを前記ナットのねじ溝に対
して管路部材を介して循環させてなるボールねじ機構に
おいて、 前記ボール、ねじ軸、ナット及び管路部材を金属材料で
形成して、前記ねじ軸及びナットのボール摺動部に固体
潤滑膜を被着し、且つ、前記管路部材の内径をｄ1 、前
記ねじ軸の溝径をｄ2 、前記ボール径をｄ3 、前記ナッ
トのねじ溝及び管路部材の端部とねじ軸との間隙をｈ1
として、 （｜ｄ1 −ｄ2 ｜／ｄ3 ）≦１／４０ ｈ1 ／ｄ3 ≦１／４０ の関係を有して形成することを特徴とするボールねじ機
構。 - 【請求項２】 前記管路部材のボール循環路には、固体
潤滑膜が被着されることを特徴とする請求項１記載のボ
ールねじ機構。 - 【請求項３】 ねじ軸に対してボールを介して螺合され
るナットに、そのねじ溝間を連通してボール循環路を形
成する複数の連通溝が設けられたボール循環こまを組付
け配置して、前記ボールを前記ナットのねじ溝に対して
ボール循環こまの連通溝を介して循環させてなるボール
ねじ機構において、 前記ボール、ねじ軸、ナット及びボール循環こまを金属
材料で形成して、前記ねじ軸及びナットのボール摺動部
に固体潤滑膜を被着し、且つ、前記ねじ軸の溝径をｄ2
、前記ボール径をｄ3 、前記ボール循環こまの連通溝
の内径をｄ4 、前記ナットのねじ溝及びボール循環こま
の連通溝の端部とねじ軸との間隙をｈ2 として、 （｜ｄ4 −ｄ2 ｜／ｄ3 ）≦１／４０ ｈ2 ／ｄ3 ≦１／４０ の関係を有して形成することを特徴とするボールねじ機
構。 - 【請求項４】 前記ボール循環こまの連通溝には、固体
潤滑膜が被着されることを特徴とする請求項３記載のボ
ールねじ機構。 - 【請求項５】 ねじ軸に対してボールを介して螺合され
るナットに、そのねじ溝の両端部を連通するボール循環
路を有するボール循環部材を組付け配置して、前記ボー
ルを前記ナットのねじ溝に対してボール循環部材のボー
ル循環路を介して循環させてなるボールねじ機構におい
て、 前記ボール、ねじ軸、ナット及びボール循環部材を金属
材料で形成して、前記ねじ軸及びナットのボール摺動部
に固体潤滑膜を被着し、且つ、前記ねじ軸の溝径をｄ2
、前記ボール径をｄ3 、前記ナットのねじ溝の内径を
ｄ5 、ボール循環部材のボール循環路の内径をｄ6 、前
記ナット及びボール循環部材のボール循環路の出入口と
ねじ軸のねじ溝との間隙をｈ3 として、 （｜ｄ6 −ｄ5 ｜／ｄ3 ）≦１／４０ （｜ｄ5 −ｄ2 ｜／ｄ3 ）≦１／４０ ｈ3 ／ｄ3 ≦１／４０ の関係を有して形成することを特徴とするボールねじ機
構。 - 【請求項６】 前記ボール循環部材のボール循環路に
は、固体潤滑膜が被着されることを特徴とする請求項５
記載のボールねじ機構。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9075188A JPH10267103A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | ボールねじ機構 |
| CA002232825A CA2232825C (en) | 1997-03-27 | 1998-03-23 | A ball screw mechanism |
| US09/046,788 US5946974A (en) | 1997-03-27 | 1998-03-24 | Ball screw mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9075188A JPH10267103A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | ボールねじ機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10267103A true JPH10267103A (ja) | 1998-10-09 |
Family
ID=13568986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9075188A Pending JPH10267103A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | ボールねじ機構 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5946974A (ja) |
| JP (1) | JPH10267103A (ja) |
| CA (1) | CA2232825C (ja) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3209086C1 (de) * | 1982-03-12 | 1983-04-07 | Helmut 5600 Wuppertal Korthaus | Kugelgewindetrieb |
| FR2676520B1 (fr) * | 1991-05-16 | 1993-12-03 | Transrol | Dispositif vis-ecrou a roulement a jeu ou precharge reglable. |
| DE4412539C2 (de) * | 1993-04-12 | 2002-06-27 | Nsk Ltd | Kugelumlaufspindel |
| DE4447709C2 (de) * | 1993-10-07 | 2002-11-07 | Nsk Ltd | Kugelumlaufspindelvorrichtung |
| JPH084873A (ja) * | 1994-06-24 | 1996-01-12 | Ntn Corp | 真空機器用ボールねじ |
| US5809838A (en) * | 1995-05-30 | 1998-09-22 | Nsk Ltd. | Ball screw device with means for maintaining balance |
| US5622082A (en) * | 1995-08-22 | 1997-04-22 | Thomson Saginaw Ball Screw Company, Inc. | Ball nut and screw assemblies with improved crossovers |
-
1997
- 1997-03-27 JP JP9075188A patent/JPH10267103A/ja active Pending
-
1998
- 1998-03-23 CA CA002232825A patent/CA2232825C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-03-24 US US09/046,788 patent/US5946974A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2232825A1 (en) | 1998-09-27 |
| US5946974A (en) | 1999-09-07 |
| CA2232825C (en) | 2001-12-04 |
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