WO2009084164A1 - Ball screw device - Google Patents
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Abstract
A ball screw device in which, even if the lead length of a rolling groove is short and the diameter of balls is large, an endless circulation path for the balls can be formed by using a return pipe (3, 6) and the joint between the return pipe (3, 6) and a loaded rolling groove (22) of a nut (2) does not adversely affect the circulation of the balls. A ball passage hole (24) is formed in the nut (2), and the ball passage hole (24) has therein a ball guide surface (27) connected without a step to an end of the loaded rolling groove (22) of the nut (2). A ball scooping section (4) extending from the return pipe (3) is inserted in the ball passage hole (24). The ball scooping section (4) faces, in the ball passage hole (24), the ball guide surface (27) to form a ball path having an inner diameter slightly greater than the diameter of the balls.
Description
本発明は、ナット部材がボールを介してねじ軸に螺合し、例えば工作機械のワークテーブル等においてモータの回転運動を直線運動に変換するボールねじ装置に係り、詳細には、略Ｕ字状のリターンパイプをナット部材に装着してボールの無限循環路を形成するタイプのボールねじ装置の改良に関する。
The present invention relates to a ball screw device in which a nut member is screwed onto a screw shaft via a ball and converts the rotational motion of a motor into a linear motion, for example, in a work table of a machine tool. The present invention relates to an improvement of a ball screw device of a type in which an infinite circulation path of a ball is formed by attaching a return pipe to a nut member.
所謂リターンパイプを用いてボールの無限循環路を形成したボールねじ装置としては、例えば特開２００２－９８２１２等、種々のものが知られている。これらボールねじ装置は、多数のボールと、これらボールが転走する螺旋状の転動溝が形成されたねじ軸と、前記転動溝に対向する螺旋状の負荷転動溝を有すると共にボールを介して前記ねじ軸に螺合するナット部材と、このナット部材に装着されてボールの無限循環路を形成するリターンパイプとを備えている。
As a ball screw device in which an infinite circulation path of a ball is formed using a so-called return pipe, various devices such as JP-A-2002-98212 are known. These ball screw devices have a large number of balls, a screw shaft formed with a spiral rolling groove on which these balls roll, a spiral load rolling groove facing the rolling groove and a ball. And a return pipe that is attached to the nut member to form an infinite circulation path of the ball.
前記ねじ軸の転動溝とナット部材の負荷転動溝は互いに対向することでボールの負荷領域を形成しており、ボールはこの負荷領域において荷重を負荷しながら転動する。また、前記リターンパイプはナット部材に形成された負荷転動溝の数巻分を跨ぐようにして該ナット部材に装着され、前記負荷領域を転動し終えたボールをねじ軸の転動溝から離脱させ、負荷領域の開始位置に戻すように構成されている。
The rolling groove of the screw shaft and the load rolling groove of the nut member are opposed to each other to form a load area of the ball, and the ball rolls while applying a load in this load area. The return pipe is mounted on the nut member so as to straddle several turns of the load rolling groove formed on the nut member, and the ball that has finished rolling on the load region is removed from the rolling groove of the screw shaft. It is made to detach | leave and to return to the starting position of a load area | region.
従来のリターンパイプは、ナット部材に挿入される一対の脚部と、これら脚部同士を連結する連絡通路部とを備えて断面略Ｕ字状に形成されており、一方の脚部から他方の脚部に向けて内部をボールが転走し得るようになっている。前記ナット部材にはリターンパイプの脚部を挿入するためのパイプ装着孔がナット部材の中心軸線を挟むようにして一対形成されており、また、これらのパイプ装着孔は負荷転動溝の数巻分を隔てて形成されている。
The conventional return pipe has a pair of leg portions inserted into the nut member and a communication passage portion that connects the leg portions, and is formed in a substantially U-shaped cross section, from one leg portion to the other. The ball can roll inside toward the leg. The nut member is formed with a pair of pipe mounting holes for inserting the leg portions of the return pipe so as to sandwich the central axis of the nut member, and these pipe mounting holes are provided for several turns of the load rolling groove. It is formed apart.
そして、このパイプ装着孔に対してリターンパイプの脚部を挿入すると、各脚部がナット部材の内周面に僅かに突出し、ねじ軸の転動溝からボールをリターンパイプ内に掬い上げるように構成されている。従って、ねじ軸の転動溝とナット部材の負荷転動溝との間で荷重を負荷しながら転動してきたボールは、リターンパイプの脚部が突出する位置に到達すると、荷重から開放されると共にねじ軸の転動溝から離脱し、リターンパイプ内を無負荷状態で転動して数巻分前のボール転動溝に戻される。すなわち、リターンパイプをナット部材に装着することによってボールの無限循環路が形成されることになる。
Then, when the leg portion of the return pipe is inserted into this pipe mounting hole, each leg portion slightly protrudes to the inner peripheral surface of the nut member, and the ball is scooped up into the return pipe from the rolling groove of the screw shaft. It is configured. Accordingly, the ball that has rolled while applying a load between the rolling groove of the screw shaft and the load rolling groove of the nut member is released from the load when it reaches the position where the leg portion of the return pipe protrudes. At the same time, it is disengaged from the rolling groove of the screw shaft, rolls in the return pipe in an unloaded state, and is returned to the ball rolling groove several turns before. That is, an infinite circulation path of the ball is formed by attaching the return pipe to the nut member.
前記負荷領域においてボールはねじ軸の周囲を螺旋状に旋回しながら転動しているが、このときのボールの旋回軌道の直径をｄとすると、ねじ軸の外径は直径ｄよりも小さく、また、ナット部材の内径は直径ｄよりも大きく設定されている。何故ならば、負荷領域を転動するボールの中心は前記旋回軌道上に位置するため、ねじ軸及びナット部材に対してボールの直径よりも浅い転動溝及び負荷転動溝を形成しようとすると、自ずと前述のような制限が必要となるからである。
In the load region, the ball rolls while spirally turning around the screw shaft. When the diameter of the ball turning track at this time is d, the outer diameter of the screw shaft is smaller than the diameter d. The inner diameter of the nut member is set larger than the diameter d. This is because the center of the ball that rolls in the load region is located on the orbiting track, so that it is attempted to form a rolling groove and a load rolling groove shallower than the diameter of the ball with respect to the screw shaft and the nut member. This is because the restriction as described above is necessary.
その一方、負荷領域を転動しているボールをねじ軸の転動溝から掬い上げて離脱させるためには、リターンパイプの先端をナット部材側から前記旋回軌道を超えてねじ軸側に近接させる必要が生じ、このために従来のボールねじ装置ではパイプ装着孔に挿入されたリターンパイプの先端がナット部材の内周面からねじ軸側へ僅かに突出している。
特開２００２－９８２１２
On the other hand, in order to lift the ball rolling in the load region from the rolling groove of the screw shaft and remove it, the tip of the return pipe is moved from the nut member side to the screw shaft side beyond the turning track. For this reason, in the conventional ball screw device, the tip of the return pipe inserted into the pipe mounting hole slightly protrudes from the inner peripheral surface of the nut member to the screw shaft side.
JP 2002-98212 A
しかし、ナット部材に前記パイプ装着孔を設ける場合、かかるパイプ装着孔としてはその内径が少なくともボール直径よりもリターンパイプの肉厚分だけは大きくなければならず、パイプ装着孔の大径化を回避することができない。ナット部材の内周面には所定のリード角で負荷転動溝が形成されていることから、内径の大きなパイプ装着孔をナット部材に対してその中心軸線と垂直な方向から開設した場合には、かかるパイプ装着孔が隣接する負荷転動溝と干渉してしまう懸念もあり、特に、ねじ軸の転動溝のリード長が短く、しかもボール径が大きい場合には、パイプ装着孔を開設することが困難であった。
However, when the pipe mounting hole is provided in the nut member, the inner diameter of the pipe mounting hole must be at least larger than the ball diameter by the thickness of the return pipe, thereby avoiding an increase in the diameter of the pipe mounting hole. Can not do it. Since a load rolling groove is formed at a predetermined lead angle on the inner peripheral surface of the nut member, when a pipe mounting hole having a large inner diameter is opened from the direction perpendicular to the central axis of the nut member There is also a concern that the pipe mounting hole may interfere with the adjacent load rolling groove. In particular, when the lead length of the rolling groove of the screw shaft is short and the ball diameter is large, the pipe mounting hole is opened. It was difficult.
また、リターンパイプの脚部をナット部材のパイプ装着孔に対して挿入し、かかるリターンパイプ内の通路をナット部材の負荷転動溝に対して連続させると、これらの接続位置にナット部材とリターンパイプの継ぎ目が生じてしまう。通常、ナット部材の負荷転動溝の加工誤差は数μｍ程度であるが、リターンパイプの加工誤差は負荷転動溝のそれの数百倍程度存在し、両者の加工精度の相違から前記継ぎ目には段差が発生し易く、ボールの円滑な循環が阻害されてしまう懸念があった。
Further, when the leg portion of the return pipe is inserted into the pipe mounting hole of the nut member, and the passage in the return pipe is made continuous with the load rolling groove of the nut member, the nut member and the return are connected to these connection positions. Pipe seams will occur. Normally, the processing error of the load rolling groove of the nut member is about several μm, but the processing error of the return pipe is about several hundred times that of the load rolling groove, and due to the difference in processing accuracy between the two, There is a concern that a level difference is likely to occur, and the smooth circulation of the ball is hindered.
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、ねじ軸の転動溝のリード長が短く且つボール径が大きい場合であってもリターンパイプを用いてボールの無限循環路を構築することが可能であり、しかもリターンパイプとナット部材の負荷転動溝との継ぎ目がボールの循環に対して悪影響を及ぼすことのないボールねじ装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to use a return pipe to make a ball even when the lead length of the rolling groove of the screw shaft is short and the ball diameter is large. It is possible to provide a ball screw device in which the infinite circulation path can be constructed, and the joint between the return pipe and the load rolling groove of the nut member does not adversely affect the circulation of the ball.
すなわち、本発明のボールねじ装置は、多数のボールと、このボールの転動溝が外周面に対して螺旋状に形成されたねじ軸と、略円筒状に形成されると共に前記ボールを介してねじ軸に螺合するナット部材と、このナット部材の内周面に形成されて前記ねじ軸の転動溝と対向し、ねじ軸の転動溝と相まってボールの負荷領域を形成する螺旋状の負荷転動溝と、前記負荷領域の始端と終端を連通連結し該負荷領域と相まってボールの無限循環路をなす無負荷ボール通路とを備えている。また、前記無負荷ボール通路は、前記ナット部材に設けられた少なくとも一対のボール通し孔と、これらボール通し孔の間でボールを往来させるリターンパイプと、このリターンパイプの両端部から突出して前記ボール通し孔に挿入されるボール掬い上げ片とから構成されている。
That is, the ball screw device of the present invention has a large number of balls, a screw shaft in which the rolling grooves of the balls are formed in a spiral shape with respect to the outer peripheral surface, and a substantially cylindrical shape. A nut member that is screwed onto the screw shaft, and a helical member that is formed on the inner peripheral surface of the nut member, faces the rolling groove of the screw shaft, and forms a load region of the ball together with the rolling groove of the screw shaft. And a load rolling groove, and a no-load ball passage that communicates and connects the start and end of the load region and forms an infinite circulation path of the ball together with the load region. The no-load ball passage includes at least a pair of ball through holes provided in the nut member, a return pipe for passing the ball between the ball through holes, and protruding from both ends of the return pipe. It is comprised from the ball scooping piece inserted in a through hole.
前記ボール通し孔は、前記負荷転動溝の端部に対応して前記ナット部材に形成されると共に当該ナット部材の内周面の接線方向に沿って形成されている。また、このボール通し孔は前記負荷転動溝の端部と段差なく連続するボール案内面を内部に有し、前記ボールよりも大きな断面形状に形成されている。
The ball through hole is formed in the nut member corresponding to the end of the load rolling groove and is formed along the tangential direction of the inner peripheral surface of the nut member. Further, the ball through hole has a ball guide surface that is continuous with the end of the load rolling groove without a step, and has a larger cross-sectional shape than the ball.
一方、前記リターンパイプは、前記ナット部材の外側に装着されると共に、前記一対のボール通し孔の間でボールを往来させるボール戻し通路を備えている。また、このリターンパイプは前記ナット部材に設けられたボール通し孔の開口縁に接続され、これによってボール通し孔とボール戻し通路とが連結されている。
On the other hand, the return pipe is mounted on the outside of the nut member and includes a ball return passage for allowing the ball to pass between the pair of ball through holes. The return pipe is connected to an opening edge of a ball through hole provided in the nut member, thereby connecting the ball through hole and the ball return passage.
また、前記ボール掬い上げ片は、前記ボール通し孔の内部において前記ボール案内面と対向し、かかるボール案内面と相まってボール直径よりも僅かに大きな内径のボール通路を形成すると共に、その先端部が前記負荷領域におけるボールの旋回軌道よりもねじ軸側に突出している。
The ball scooping piece opposes the ball guide surface inside the ball through hole, and forms a ball passage having an inner diameter slightly larger than the ball diameter together with the ball guide surface, and its tip portion is The ball protrudes more toward the screw shaft than the ball trajectory in the load region.
従来のボールねじ装置ではナット部材にリターンパイプの脚部を挿入し、かかる脚部をナット部材の内周面に形成された負荷転動溝と連続させていたため、ナット部材にはパイプ装着孔を設けており、かかるパイプ装着孔は最低でもリターンパイプの脚部と同程度の直径に設定する必要があった。しかし、本発明のボールねじ装置では、リターンパイプそのものはナット部材に対して挿入せず、リターンパイプの端部から突出するボール掬い上げ片のみをナット部材に対して挿入するように構成した。
In the conventional ball screw device, the leg portion of the return pipe is inserted into the nut member, and the leg portion is connected to the load rolling groove formed on the inner peripheral surface of the nut member. It is necessary to set the diameter of the pipe mounting hole at least as large as the leg of the return pipe. However, in the ball screw device of the present invention, the return pipe itself is not inserted into the nut member, and only the ball scooping piece protruding from the end of the return pipe is inserted into the nut member.
すなわち、ナット部材に対しては前記ボール掬い上げ片が挿入されるボール通し孔を設けるのだが、かかるボール通し孔はナット部材の負荷転動溝の端部と段差なく連続するボール案内面を内部に有しており、ボール通し孔の内部で前記ボール掬い上げ片とボール案内面とが対向し、両者が相まってボールの直径よりも僅かに大きな内径のボール通路が形成されている。このため、前記ボール通し孔の大きさはボールの断面形状に対してボール掬い上げ片の断面形状の分だけ大きければ足り、従来のボールねじ装置におけるパイプ装着孔のように大きな直径の孔を開設する必要がない。つまり、従来のパイプ装着孔に比べて前記ボール通し孔の断面積は小さく設定することができ、ねじ軸の転動溝のリード長が短く且つボール径が大きい場合であっても、隣接する負荷転動溝と干渉することなくボール通し孔をナット部材に設けることが可能となる。
In other words, the nut member is provided with a ball through hole into which the ball scooping piece is inserted. The ball through hole has a ball guide surface that is continuous with the end of the load rolling groove of the nut member without any step. The ball scooping piece and the ball guide surface are opposed to each other inside the ball through hole, and together, a ball passage having an inner diameter slightly larger than the diameter of the ball is formed. Therefore, it is sufficient that the size of the ball passage hole is larger than the cross-sectional shape of the ball by the cross-sectional shape of the ball scooping piece, and a hole having a large diameter is opened like a pipe mounting hole in the conventional ball screw device. There is no need to do. That is, the cross-sectional area of the ball through hole can be set smaller than that of the conventional pipe mounting hole, and even when the lead length of the rolling groove of the screw shaft is short and the ball diameter is large, the adjacent load It is possible to provide the ball through hole in the nut member without interfering with the rolling groove.
また、前記ボール通し孔はナット部材に対して直接加工されることから、その加工精度はナット部材の内周面に形成される負荷転動溝の加工精度と略同程度に維持することができ、かかるボール通し孔の内部のボール案内面を負荷転動溝の端部と連続するように加工しても、両者の間に段差が発生する可能性は極めて低く、また発生したとしてもその大きさを数μｍ程度に抑えることが可能である。従って、ボールは負荷転動溝とボール案内面との間を滑らかに往来することができ、負荷領域と無負荷ボール通路との接続部におけるボールの挙動が安定化し、ナット部材の内部におけるボールの循環の円滑化を図ることが可能となる。
In addition, since the ball through hole is directly processed with respect to the nut member, the processing accuracy can be maintained substantially the same as the processing accuracy of the load rolling groove formed on the inner peripheral surface of the nut member. Even if the ball guide surface inside such a ball through hole is processed so as to be continuous with the end of the load rolling groove, there is very little possibility that a step will occur between them, and even if it occurs, the size of the step is large. It is possible to suppress the thickness to about several μm. Therefore, the ball can move smoothly between the load rolling groove and the ball guide surface, the behavior of the ball at the connection portion between the load region and the no-load ball passage is stabilized, and the ball inside the nut member is stabilized. It becomes possible to facilitate the circulation.
更に、前記ボール掬い上げ片はボール通し孔に対してナット部材の外側から挿入され、その先端が負荷領域におけるボールの旋回軌道よりもねじ軸側に突出しているので、前記負荷転動溝を転動するボールはボール通し孔の開口位置に達すると、前記ボール掬い上げ片によってねじ軸の転動溝から離脱させられ、ボール通し孔へ誘導される。
Further, the ball scooping piece is inserted from the outside of the nut member into the ball through hole, and the tip of the ball scooping piece projects to the screw shaft side from the ball trajectory in the load region. When the moving ball reaches the opening position of the ball through hole, it is separated from the rolling groove of the screw shaft by the ball scooping piece and guided to the ball through hole.
以下、添付図面に基づいて本発明のボールねじ装置を詳細に説明する。
Hereinafter, the ball screw device of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図１は本発明を適用したボールねじ装置の第一の実施形態を示すものである。このボールねじ装置は、多数のボールと、これらボールの転動溝が外周面に対して螺旋状に形成されたねじ軸１と、略円筒状に形成されると共に前記ボールを介してねじ軸１に螺合するナット部材２と、このナット部材２に装着されてボールの無限循環路を形成するリターンパイプ３とから構成されている。尚、図１に示すナット部材２には３個のリターンパイプ３が装着されるが、図中では１個のリターンパイプ３のみがナット部材２に装着されており、残る２個のリターンパイプ３は取り外してある。
FIG. 1 shows a first embodiment of a ball screw device to which the present invention is applied. This ball screw device includes a large number of balls, a screw shaft 1 in which rolling grooves of these balls are formed in a spiral shape with respect to the outer peripheral surface, and a screw shaft 1 formed in a substantially cylindrical shape and via the balls. And a return pipe 3 that is attached to the nut member 2 to form an infinite circulation path of the ball. The three return pipes 3 are attached to the nut member 2 shown in FIG. 1, but only one return pipe 3 is attached to the nut member 2 in the drawing, and the remaining two return pipes 3 are attached. Has been removed.
前記ねじ軸１は外周面に対して所定のリードでボールの転動溝が螺旋状に形成されたものであり、従来公知のボールねじ装置と何ら変わるところがない。それ故、図１中には二点鎖線の仮想線でねじ軸を描いている。前記転動溝のリードとは、ねじ軸１が１回転した際に転動溝がねじ軸１の軸方向へ進行する距離であり、換言すれば、ねじ軸の１回転によってナット部材２が軸方向へ送られる距離である。このリードはボールねじ装置の使用用途によって適宜設計変更することが可能である。
The screw shaft 1 has a ball rolling groove formed in a spiral shape with a predetermined lead on the outer peripheral surface, and is not different from a conventionally known ball screw device. Therefore, in FIG. 1, the screw axis is drawn by a two-dot chain line. The lead of the rolling groove is a distance that the rolling groove travels in the axial direction of the screw shaft 1 when the screw shaft 1 makes one rotation. In other words, the nut member 2 is pivoted by one rotation of the screw shaft. The distance sent in the direction. The design of this lead can be appropriately changed depending on the intended use of the ball screw device.
前記ナット部材２は、前記ねじ軸１が僅かな隙間を保って挿入される貫通孔２０を有して略円筒状に形成されており、前記リターンパイプ３はこのナット部材２の外周面に装着されるようになっている。また、ナット部材２の軸方向の一端にはフランジ部２１が設けられており、ナット部材２はこのフランジ部２１を利用してテーブル等の被取付体に対してボルトで固定されるように構成されている。
The nut member 2 is formed in a substantially cylindrical shape having a through hole 20 into which the screw shaft 1 is inserted with a slight gap, and the return pipe 3 is attached to the outer peripheral surface of the nut member 2. It has come to be. Moreover, the flange part 21 is provided in the end of the axial direction of the nut member 2, and the nut member 2 is comprised so that it may be fixed with a volt | bolt with respect to to-be-attached bodies, such as a table, using this flange part 21. Has been.
前記ナット部材２の内周面にはボールの負荷転動溝２２が螺旋状に形成されている。この負荷転動溝２２はねじ軸１の転動溝と同一のリードで、かかる転動溝と対向して形成されており、ナット部材２の負荷転動溝２２とねじ軸１の転動溝とが互いに対向することにより、ボールがナット部材２とねじ軸１との間で荷重を負荷しながら転動する負荷通路が形成されるようになっている。この実施形態におけるナット部材２にはボールの無限循環路が３経路形成されており、ナット部材２の内周面には３条の負荷転動溝２２が形成されている。各負荷転動溝２２はナット部材２の内周面に対して約３．５巻の巻数で形成されており、３条の負荷転動溝２２が互いに重なることなくナット部材２の軸方向に沿って直列に設けられている。但し、これら３条の負荷転動溝２２はナット部材２の内周面に対して連続する１条の溝として形成されており、後述するボール通し孔及びボール掬い上げ片によって３条の負荷転動溝２２に分断されている。
A ball load rolling groove 22 is spirally formed on the inner peripheral surface of the nut member 2. The load rolling groove 22 has the same lead as the rolling groove of the screw shaft 1 and is formed to face the rolling groove. The load rolling groove 22 of the nut member 2 and the rolling groove of the screw shaft 1 are formed. Are opposed to each other to form a load passage where the ball rolls between the nut member 2 and the screw shaft 1 while applying a load. In the nut member 2 in this embodiment, three infinite circulation paths of balls are formed, and three load rolling grooves 22 are formed on the inner peripheral surface of the nut member 2. Each load rolling groove 22 is formed with about 3.5 turns on the inner peripheral surface of the nut member 2, and the three load rolling grooves 22 do not overlap each other in the axial direction of the nut member 2. It is provided in series along. However, these three load rolling grooves 22 are formed as a single groove continuous with the inner peripheral surface of the nut member 2, and three load rolling grooves 22 are formed by a ball through hole and a ball scooping piece to be described later. The moving groove 22 is divided.
また、ナット部材２には内周面と外周面との間を貫通するようにして複数のボール通し孔２４が形成されている。これらボール通し孔２４はボールよりも大きな断面形状に形成されており、ボールは無負荷状態でこのボール通し孔２４を通過する。また、ボール通し孔２４は前述した各負荷転動溝２２の両端に対応する位置に形成されており、ナット部材２の中心軸を挟んで位置する２個のボール通し孔２４が一対となって１条の負荷転動溝２２と対応している。この実施形態では前記ナット部材２に３条の負荷転動溝２２が形成されていることから、かかるナット部材２には３組６個のボール通し孔２４が形成されている。
Further, the nut member 2 is formed with a plurality of ball through holes 24 so as to penetrate between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface. These ball through holes 24 have a larger cross-sectional shape than the balls, and the balls pass through the ball through holes 24 in an unloaded state. Further, the ball through holes 24 are formed at positions corresponding to both ends of each of the load rolling grooves 22 described above, and two ball through holes 24 positioned across the central axis of the nut member 2 form a pair. It corresponds to one load rolling groove 22. In this embodiment, since the three load rolling grooves 22 are formed in the nut member 2, three sets of six ball passage holes 24 are formed in the nut member 2.
図２は前記リターンパイプ３を示す斜視図、図３は前記リターンパイプ３の分解斜視図である。このリターンパイプ３は一対の脚部３０とこれら脚部３０を繋ぐ連結部３１を備えて略Ｕ字状に形成されており、前記ナット部材２の中心軸線を跨ぐようにして該ナット部材２の外周面に装着されると共に、各脚部３０が前記ボール通し孔２４を覆っている。前記脚部３０と連結部３１にはボールの直径よりも僅かに大きな内径を有するボール戻し通路３２が形成されており、このボール戻し通路３２はナット部材２のボール通し孔２４と接続されている。ボール戻し通路３２の内径は前記ボール通し孔２４と同様にボールの直径よりも僅かに大きく設定されており、ボールは無負荷状態でリターンパイプ３のボール戻し通路３２を転動するように構成されている。
FIG. 2 is a perspective view showing the return pipe 3, and FIG. 3 is an exploded perspective view of the return pipe 3. The return pipe 3 includes a pair of leg portions 30 and a connecting portion 31 that connects the leg portions 30, and is formed in a substantially U shape. The return pipe 3 extends across the central axis of the nut member 2. While being mounted on the outer peripheral surface, each leg portion 30 covers the ball through hole 24. A ball return passage 32 having an inner diameter slightly larger than the diameter of the ball is formed in the leg portion 30 and the connecting portion 31, and the ball return passage 32 is connected to the ball through hole 24 of the nut member 2. . The inner diameter of the ball return passage 32 is set to be slightly larger than the diameter of the ball similarly to the ball through hole 24, and the ball is configured to roll on the ball return passage 32 of the return pipe 3 in an unloaded state. ing.
前記ナット部材２の外周面には前記ボール通し孔２４の周囲に凹所２５が形成されており、リターンパイプ３をナット部材２に装着すると、リターンパイプ３の脚部３０はこの凹所２５に嵌合し、ナット部材２に対するリターンパイプ３の位置決めがなされるようになっている。ナット部材２の凹所２５の底面は平坦面に形成されており、その中央には前記ボール通し孔２４が開口している。一方、リターンパイプ３の脚部３０の先端面も平坦に形成されており、前記凹所２５に対してリターンパイプ３の脚部３０を嵌合させると、脚部３０の先端面が凹所２５内の底面に突き当たり、これによって前記ボール通し孔２４の開口縁がリターンパイプ３のボール戻し通路３２と接続されるようになっている。
A recess 25 is formed around the ball passage hole 24 on the outer peripheral surface of the nut member 2. When the return pipe 3 is attached to the nut member 2, the leg portion 30 of the return pipe 3 is formed in the recess 25. The return pipe 3 is positioned with respect to the nut member 2 by fitting. The bottom surface of the recess 25 of the nut member 2 is formed as a flat surface, and the ball passage hole 24 is opened at the center thereof. On the other hand, the front end surface of the leg portion 30 of the return pipe 3 is also formed flat. When the leg portion 30 of the return pipe 3 is fitted into the recess 25, the front end surface of the leg portion 30 becomes the recess 25. It hits the bottom of the inner surface, and thereby the opening edge of the ball passage hole 24 is connected to the ball return passage 32 of the return pipe 3.
また、前記リターンパイプ３の各脚部３０の先端には、前記ボール通し孔２４の内部に挿入されるボール掬い上げ片４が突出している。このボール掬い上げ片４の先端部４０はボール通し孔２４を貫通してナット部材２の内周面から突出し、ねじ軸１の転動溝の内部に位置するようになっている。それ故、リターンパイプ３の各脚部３０におけるボール掬い上げ片４の形成位置は各脚部３０の内側であり、また図１に示すように、リターンパイプ３はナット部材２の軸方向に対して斜めに装着されることから、各脚部３０に対するボール掬い上げ片４の立設位置はその分だけ前記脚部の周方向へ所定角度で変位したものとなっている。
Further, a ball scooping piece 4 inserted into the ball through hole 24 protrudes from the tip of each leg 30 of the return pipe 3. The tip end portion 40 of the ball scooping piece 4 penetrates the ball through hole 24 and protrudes from the inner peripheral surface of the nut member 2 so as to be positioned inside the rolling groove of the screw shaft 1. Therefore, the formation position of the ball scooping piece 4 in each leg portion 30 of the return pipe 3 is inside each leg portion 30, and the return pipe 3 is in the axial direction of the nut member 2 as shown in FIG. 1. Accordingly, the standing position of the ball scooping piece 4 with respect to each leg 30 is displaced by a predetermined angle in the circumferential direction of the leg.
図３に示すように、前記リターンパイプ３は一対の上側パイプ半体３ａ及び下側パイプ半体３ｂを組み合わせて構成されており、各パイプ半体３ａ，３ｂにはボールの転動方向に沿って二分された断面半円状のボール戻し通路３２が形成されている。また、前記ボール掬い上げ片４は下側パイプ半体３ｂに具備されている。各パイプ半体３ａ，３ｂの接合面にはスタッド３３が突設されると共に、このスタッド３３が嵌合する位置決め孔３４が形成されており、一方のパイプ半体３ａのスタッド３３を他方のパイプ半体３ｂの位置決め孔３４に嵌合させることで、一対の上側パイプ半体３ａ及び下側パイプ半体３ｂを正確に組み合わせることができるようになっている。このように組み合わされて完成したリターンパイプ３は図示外のパイプ押え部材を用いてナット部材２に固定される。尚、ナット部材２にはパイプ押え部材をねじ止めするためのタップ孔２６が設けられている。
As shown in FIG. 3, the return pipe 3 is composed of a pair of an upper pipe half 3a and a lower pipe half 3b, and each pipe half 3a, 3b extends along the rolling direction of the ball. A ball return passage 32 having a semicircular cross section is formed. The ball scooping piece 4 is provided on the lower pipe half 3b. A stud 33 projects from the joint surface of each pipe half 3a, 3b, and a positioning hole 34 is formed into which the stud 33 is fitted. The stud 33 of one pipe half 3a is connected to the other pipe. By fitting in the positioning hole 34 of the half body 3b, a pair of upper pipe half body 3a and lower pipe half body 3b can be accurately combined. The return pipe 3 completed in this way is fixed to the nut member 2 using a pipe pressing member (not shown). The nut member 2 is provided with a tap hole 26 for screwing the pipe pressing member.
尚、図２及び図３に示したリターンパイプ３の具体的構成はあくまでも一例であり、ナット部材２の外周面に開口した一対のボール戻し孔２４をボール戻し通路３２によって連結するものであれば、具体的形状等は適宜設計変更して差し支えない。
The specific configuration of the return pipe 3 shown in FIGS. 2 and 3 is merely an example, as long as the pair of ball return holes 24 opened in the outer peripheral surface of the nut member 2 are connected by the ball return passage 32. The specific shape and the like may be changed as appropriate.
図４は、ナット部材２に形成されたボール通し孔２４の断面形状を示すものである。このボール通し孔２４は、ボール５の直径よりも僅かに大きな内径の円を一方向へ移動させた如き長孔状をなしており、その内部には前記ボール掬い上げ片４が挿入されている。前記ボール通し孔２４はナット部材２の負荷転動溝２２から段差なく連続するボール案内面２７を内部に有し、このボール案内面２７はボール５の球面よりも僅かに大きな曲率半径の円弧で半円状に形成されている。また、このボール案内面２７はリターンパイプ３の上側パイプ半体３ａに形成されたボール戻し通路３２に接続される。前記ボール案内面２７はボール通し孔２４に挿入された前記ボール掬い上げ片４と対向しており、ボール掬い上げ片４にも前記ボール案内面２７と対向する位置に半円状のボール誘導面４１が形成されている。そして、ボール通し孔２４の内部で前記ボール案内面２７とボール誘導面４１とが互いに対向することにより、ボール５の直径よりも僅かに大きな内径のボール通路が形成され、このボール通路の一端は前記負荷領域に、他端は前記リターンパイプ３のボール戻し通路３２に接続されている。
FIG. 4 shows a cross-sectional shape of the ball through hole 24 formed in the nut member 2. The ball through hole 24 has a long hole shape in which a circle having an inner diameter slightly larger than the diameter of the ball 5 is moved in one direction, and the ball scooping piece 4 is inserted therein. . The ball passage hole 24 has a ball guide surface 27 that is continuous from the load rolling groove 22 of the nut member 2 without a step, and the ball guide surface 27 is an arc having a slightly larger radius of curvature than the spherical surface of the ball 5. It is formed in a semicircular shape. The ball guide surface 27 is connected to a ball return passage 32 formed in the upper pipe half 3 a of the return pipe 3. The ball guide surface 27 faces the ball scooping piece 4 inserted into the ball through hole 24, and the ball scooping piece 4 also has a semicircular ball guide surface at a position facing the ball guide surface 27. 41 is formed. Then, the ball guide surface 27 and the ball guide surface 41 face each other inside the ball through hole 24, thereby forming a ball passage having an inner diameter slightly larger than the diameter of the ball 5, and one end of the ball passage is The other end of the load area is connected to the ball return passage 32 of the return pipe 3.
尚、前記ボール通し孔２４は負荷転動溝２２と連続するボール案内面２７を内部に具備するものであれば、必ずしもその断面形状は図４に示したものに限られず、挿入されるボール掬い上げ片４の断面形状に応じて適宜設計変更することが可能である。
If the ball through-hole 24 has a ball guide surface 27 continuous with the load rolling groove 22, the cross-sectional shape is not necessarily limited to that shown in FIG. The design can be changed as appropriate according to the cross-sectional shape of the raising piece 4.
図５は、この第一の実施形態における負荷領域Ｌ、ボール戻し孔２４及びボール戻し通路３２の接続構造を示す断面図である。前記負荷領域Ｌはナット部材２の負荷転動溝２２とねじ軸１の転動溝１０とが対向して形成されており、ナット部材２に対してねじ軸１が回転すると、ボール５はナット部材２及びねじ軸１の両者の間で荷重を負荷しながら前記負荷領域Ｌを転動する。前記ボール通し孔２４はナット部材２の内周面に対してその接線方向に形成されており、また、かかるボール通し孔２４の内部に設けられたボール案内面２７は前記負荷転動溝２２と段差なく連続している。このため、負荷領域Ｌを転動していたボール５は、前記ボール通し孔２４の開口位置に到達すると、ボール掬い上げ片４によって軌道を変えられ、負荷転動溝２２からボール案内面２７へ乗り移り、そのままボール通し孔２４の内部に進入することになる。
FIG. 5 is a sectional view showing a connection structure of the load region L, the ball return hole 24, and the ball return passage 32 in the first embodiment. In the load region L, the load rolling groove 22 of the nut member 2 and the rolling groove 10 of the screw shaft 1 are formed to face each other, and when the screw shaft 1 rotates with respect to the nut member 2, the ball 5 becomes a nut. The load region L rolls while applying a load between the member 2 and the screw shaft 1. The ball passage hole 24 is formed in the tangential direction with respect to the inner peripheral surface of the nut member 2, and the ball guide surface 27 provided inside the ball passage hole 24 is connected to the load rolling groove 22. It is continuous without steps. For this reason, when the ball 5 that has been rolling in the load region L reaches the opening position of the ball through hole 24, the trajectory is changed by the ball scooping piece 4, and the load rolling groove 22 moves to the ball guide surface 27. Transfer and enter the inside of the ball through hole 24 as it is.
このような負荷領域Ｌとボール通し孔２４との間におけるボール５の移動を円滑に行うため、前記ボール掬い上げ片４の先端部４０はねじ軸１の転動溝１０の内部に挿入されている。すなわち、前記ボール掬い上げ片４はナット部材２の外側からボール通し孔２４に挿入され、その先端部４０がナット部材２の内周面から突出して、ねじ軸１の転動溝１０に入り込んでいる。図２及び図３に示すように、ボール掬い上げ片４の先端部４０は楕円の一部に近似する形状をなしているが、これは転動溝１０に接触することなく、当該先端部４０とねじ軸１の転動溝１０との隙間を可及的に小さくするためである。
In order to smoothly move the ball 5 between the load region L and the ball through hole 24, the tip end portion 40 of the ball scooping piece 4 is inserted into the rolling groove 10 of the screw shaft 1. Yes. That is, the ball scooping piece 4 is inserted into the ball through hole 24 from the outside of the nut member 2, and its tip 40 protrudes from the inner peripheral surface of the nut member 2 and enters the rolling groove 10 of the screw shaft 1. Yes. As shown in FIGS. 2 and 3, the tip 40 of the ball scooping piece 4 has a shape that approximates a part of an ellipse, but this does not contact the rolling groove 10 and the tip 40. This is to make the gap between the screw shaft 1 and the rolling groove 10 of the screw shaft 1 as small as possible.
図５中において、負荷領域Ｌの中心に示された一点鎖線は当該負荷領域Ｌにおけるボール５の旋回軌道Ｃ、すなわちねじ軸１の周囲をボール５が螺旋状に旋回する軌道を示している。前記ボール掬い上げ片４の先端部４０はこのボール旋回軌道Ｃよりもねじ軸１側に突出し、更に前記ねじ軸１の転動溝１０に挿入されており、ねじ軸１の転動溝１０を転動するボール５はボール掬い上げ片４の先端部４０の設定位置に到達すると、かかる先端部４０によってねじ軸１の転動溝１０から強制的に掬い上げられ、ボール誘導面４１に案内されてボール通し孔２４に進入することになる。尚、図５に示された転動溝１０はねじ軸１に形成された当該転動溝１０の溝底であり、ねじ軸１の外周面は転動溝１０の溝底と前記ボール旋回軌道Ｃの間に位置することになる。
5, the alternate long and short dash line shown at the center of the load region L indicates the trajectory C of the ball 5 in the load region L, that is, the trajectory of the ball 5 spirally turning around the screw shaft 1. A tip end portion 40 of the ball scooping piece 4 protrudes toward the screw shaft 1 from the ball turning track C and is further inserted into the rolling groove 10 of the screw shaft 1, and the rolling groove 10 of the screw shaft 1 is inserted into the rolling groove 10. When the rolling ball 5 reaches the set position of the tip end portion 40 of the ball scooping piece 4, the tip end portion 40 forcibly scoops up from the rolling groove 10 of the screw shaft 1 and is guided to the ball guiding surface 41. As a result, the ball enters the ball passage hole 24. Note that the rolling groove 10 shown in FIG. 5 is the groove bottom of the rolling groove 10 formed in the screw shaft 1, and the outer peripheral surface of the screw shaft 1 is the groove bottom of the rolling groove 10 and the ball turning track. It will be located between C.
そして、負荷領域Ｌからボール通し孔２４に進入したボール５は無負荷状態で当該ボール通し孔２４の内部を通過した後、リターンパイプ３の一端からボール戻し通路３２に進入し、リターンパイプ３の他端から反対側のボール通し孔２４に戻される。すなわち、前記ボール通し孔２４及びボール戻し通路３２によって無負荷ボール通路が構成され、この無負荷ボール通路の両端が負荷領域Ｌと接続されることにより、ボール５の無限循環路がナット部材２に具備されている。
Then, the ball 5 that has entered the ball through hole 24 from the load region L passes through the ball through hole 24 in an unloaded state, and then enters the ball return passage 32 from one end of the return pipe 3. The other end is returned to the ball passing hole 24 on the opposite side. That is, the ball through hole 24 and the ball return passage 32 constitute a no-load ball passage, and both ends of the no-load ball passage are connected to the load region L, whereby the infinite circulation passage of the ball 5 is connected to the nut member 2. It is equipped.
そして、このように構成された第一の実施形態のボールねじ装置によれば、前記負荷転動溝２２はナット部材２の内周面に対して切削加工又は研削加工によって形成されており、また、ボール通し孔２４もドリルによる穴あけ加工によって形成されることから、ボール通し孔２４に具備されたボール案内面２７を負荷転動溝２２の端部と正確に合致させることで、負荷転動溝２２とボール案内面２７の接続部を段差なく滑らかに連続させることが可能である。それにより、負荷転動溝２２とボール通し孔２４との間を往来するボール５の挙動を安定させ、負荷領域Ｌとボール通し孔２４との間におけるボール５の移動を円滑に行うことが可能となる。
According to the ball screw device of the first embodiment thus configured, the load rolling groove 22 is formed by cutting or grinding on the inner peripheral surface of the nut member 2, and Since the ball through hole 24 is also formed by drilling with a drill, the ball guide surface 27 provided in the ball through hole 24 is precisely matched with the end of the load rolling groove 22 to thereby load the rolling groove. 22 and the ball guide surface 27 can be connected smoothly without any step. Thereby, the behavior of the ball 5 traveling between the load rolling groove 22 and the ball through hole 24 can be stabilized, and the movement of the ball 5 between the load region L and the ball through hole 24 can be performed smoothly. It becomes.
また、前記リターンパイプ３そのものはナット部材２の外側に装着され、ボール通し孔２４の開口縁に接続されているのみであり、リターンパイプ３から突出するボール掬い上げ片４のみがボール通し孔２４に挿入され、かかるボール掬い上げ片４がボール通し孔２４と協働してボール通路を形成している。従って、ボール通し孔２４の大きさ、特にナット部材２の軸方向におけるボール通し孔２４の大きさは、ボール５の直径よりも僅かに大きい程度で足りるので、負荷転動溝２２の端部に連続して形成されたボール通し孔２４が一巻分前の負荷転動溝２２に干渉してしまうおそれがなく、特にねじ軸１の転動溝１０のリードが小さいボールねじ装置を製作する場合に有利である。
The return pipe 3 itself is mounted on the outside of the nut member 2 and is only connected to the opening edge of the ball passage hole 24, and only the ball scooping piece 4 protruding from the return pipe 3 is the ball passage hole 24. The ball scooping piece 4 cooperates with the ball through hole 24 to form a ball passage. Therefore, the size of the ball through hole 24, particularly the size of the ball through hole 24 in the axial direction of the nut member 2 suffices to be slightly larger than the diameter of the ball 5. In the case of producing a ball screw device in which the continuously formed ball through hole 24 does not interfere with the load rolling groove 22 of the previous turn, and the lead of the rolling groove 10 of the screw shaft 1 is particularly small. Is advantageous.
更に、この実施形態のボールねじ装置の構成部品はねじ軸１、ナット部材２及びリターンパイプ３及びボール５の４点のみであり、しかもリターンパイプ３はナット部材２に形成されたボール通し孔２４の開口縁に接続されているのみであり、ナット部材２の外周面に対してのみ正確に装着されればその機能を充分に発揮するので、組立に当たって高精度の位置合わせは不要であり、極めて単純にボールねじ装置を組み立てることが可能である。
Furthermore, the component parts of the ball screw device of this embodiment are only the screw shaft 1, the nut member 2, the return pipe 3, and the ball 5, and the return pipe 3 has a ball through hole 24 formed in the nut member 2. It is only connected to the opening edge of the nut member, and if it is accurately attached only to the outer peripheral surface of the nut member 2, its function is fully exerted. It is possible to simply assemble a ball screw device.
次に、図６は本発明を適用したボールねじ装置の第二の実施形態に係るリターンパイプ６を示すものである。
Next, FIG. 6 shows a return pipe 6 according to a second embodiment of the ball screw device to which the present invention is applied.
前述の第一の実施形態のボールねじ装置では、リターンパイプ３に具備されたボール掬い上げ部４の先端部４０をねじ軸１の転動溝１０の内部に挿入し、それによって負荷領域Ｌを転動するボール５をねじ軸１の転動溝１０から離脱させるように構成していた。しかし、この第二の実施形態では、ボール掬い上げ片４の先端をねじ軸１の転動溝１０の内部には挿入せず、かかる先端をボール旋回軌道Ｃとねじ軸１の外周面との間に位置させるように設定した。尚、ボール掬い上げ片４の先端部の構成を除けば、その他の構成は第一の実施形態と第二の実施形態とで変わるところがない。
In the ball screw device of the first embodiment described above, the tip end portion 40 of the ball scooping portion 4 provided in the return pipe 3 is inserted into the rolling groove 10 of the screw shaft 1, thereby the load region L is set. The rolling ball 5 is configured to be detached from the rolling groove 10 of the screw shaft 1. However, in this second embodiment, the tip end of the ball scooping piece 4 is not inserted into the rolling groove 10 of the screw shaft 1, and the tip end is formed between the ball turning track C and the outer peripheral surface of the screw shaft 1. It was set to be located between. Except for the configuration of the tip of the ball scooping piece 4, the other configurations are the same between the first embodiment and the second embodiment.
図６に示すように、リターンパイプ６の脚部からは第一の実施形態と同様にボール掬い上げ片４が突出しており、このボール掬い上げ片４の先端にはボール通過部４５が形成されている。このボール通過部４５は楕円の一部に類似した形状をなしている。図４において示したように、ボール掬い上げ片４は半円状のボール誘導面４１を具備しており、その断面形状は略Ｕ字状をなしている。このため、ボール掬い上げ片４の先端がねじ軸１の外周面と微小な隙間を保持するように当該ボール掬い上げ片４の先端を切り欠くと、楕円の一部に類似した形状のボール通過部４５がボール掬い上げ片４の先端に形成されることになる。尚、リターンパイプ６の具体的構成は前記ボール通過部４５を除けば、前述の第一の実施形態のリターンパイプ３と同じである。
As shown in FIG. 6, a ball scooping piece 4 protrudes from the leg portion of the return pipe 6 as in the first embodiment, and a ball passage portion 45 is formed at the tip of the ball scooping piece 4. ing. The ball passage portion 45 has a shape similar to a part of an ellipse. As shown in FIG. 4, the ball scooping piece 4 includes a semicircular ball guiding surface 41, and its cross-sectional shape is substantially U-shaped. For this reason, if the tip of the ball scooping piece 4 is cut out so that the tip of the ball scooping piece 4 maintains a minute gap with the outer peripheral surface of the screw shaft 1, the ball passing through a shape similar to a part of an ellipse The part 45 is formed at the tip of the ball scooping piece 4. The specific configuration of the return pipe 6 is the same as that of the return pipe 3 of the first embodiment except for the ball passage portion 45.
図７は、この第二の実施形態における負荷領域Ｌ、ボール戻し孔２４及びボール戻し通路３２の接続構造を示す断面図である。ナット部材２のボール通し孔２４に挿入されたボール掬い上げ片４はその先端が一点鎖線で示されるボール旋回軌道Ｃを超えてねじ軸１に近接している。但し、ねじ軸１の転動溝１０の内部には挿入されておらず、二点鎖線で示されるねじ軸１の外周面ｄ１と僅かな隙間を保って位置決めされている。このため、ボール掬い上げ片４の先端はねじ軸１の外周面に倣った形状に切り欠かれており、ボール掬い上げ片４の先端に前述のようなボール通過部４５が形成されることになる。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the connection structure of the load region L, the ball return hole 24 and the ball return passage 32 in the second embodiment. The tip of the ball scooping piece 4 inserted into the ball passage hole 24 of the nut member 2 is close to the screw shaft 1 beyond the ball turning trajectory C indicated by the one-dot chain line. However, it is not inserted into the rolling groove 10 of the screw shaft 1 and is positioned with a slight clearance from the outer peripheral surface d1 of the screw shaft 1 indicated by a two-dot chain line. For this reason, the tip of the ball scooping piece 4 is cut out in a shape that follows the outer peripheral surface of the screw shaft 1, and the ball passing portion 45 as described above is formed at the tip of the ball scooping piece 4. Become.
前記ボール掬い上げ片４の先端はボール旋回軌道Ｃよりもねじ軸１側に突出していることから、負荷領域Ｌを転動するボール５はボール掬い上げ片４の先端の設定位置に到達すると、ボール５の最大外径の部位はボール通過部４５の内側、すなわちボール掬い上げ片４に具備されたボール誘導面４１に接触することになり、そのままボール誘導面４１に案内されてボール通し孔２４に進入することになる。
Since the tip of the ball scooping piece 4 protrudes toward the screw shaft 1 from the ball turning track C, the ball 5 rolling in the load region L reaches the set position of the tip of the ball scooping piece 4; The portion of the ball 5 having the maximum outer diameter comes into contact with the ball guide surface 41 provided on the inside of the ball passage portion 45, that is, the ball scooping piece 4. Will enter.
そして、負荷領域Ｌからボール通し孔２４に進入したボール５は無負荷状態で当該ボール通し孔２４の内部を通過した後、リターンパイプ６の一端からボール戻し通路３２に進入し、リターンパイプ３の他端から反対側のボール通し孔２４に戻される。この点は前述の第一の実施形態と同じである。
Then, the ball 5 that has entered the ball passage hole 24 from the load region L passes through the ball passage hole 24 in an unloaded state, and then enters the ball return passage 32 from one end of the return pipe 6. The other end is returned to the ball passing hole 24 on the opposite side. This is the same as in the first embodiment described above.
以上のように構成された第二の実施形態のボールねじ装置においても、ボール通し孔２４に具備されたボール案内面２７を負荷転動溝２２の端部と正確に合致させることで、負荷転動溝２２とボール案内面２７の接続部を段差なく滑らかに連続させることが可能であり、負荷転動溝２２とボール通し孔２４との間を往来するボール５の挙動を安定させ、負荷領域Ｌとボール通し孔２４との間におけるボール５の移動を円滑に行うことが可能となる。
Also in the ball screw device of the second embodiment configured as described above, the ball guide surface 27 provided in the ball passage hole 24 is accurately matched with the end of the load rolling groove 22 to thereby perform load rolling. It is possible to smoothly connect the connecting portion between the dynamic groove 22 and the ball guide surface 27 without any level difference, stabilize the behavior of the ball 5 traveling between the load rolling groove 22 and the ball through hole 24, and It becomes possible to smoothly move the ball 5 between L and the ball through hole 24.
Claims (2)
- 多数のボール(5)と、このボール(5)の転動溝が外周面に対して螺旋状に形成されたねじ軸(1)と、略円筒状に形成されると共に前記ボール(5)を介してねじ軸(1)に螺合するナット部材(2)と、このナット部材(2)の内周面に形成されて前記ねじ軸(1)の転動溝(10)と対向し、ねじ軸(1)の転動溝(10)と相まってボール(5)の負荷領域(L)を形成する螺旋状の負荷転動溝(22)と、前記負荷領域(L)の始端と終端を連通連結し該負荷領域と相まってボール(5)の無限循環路をなす無負荷ボール通路とを備えたボールねじ装置において、
前記無負荷ボール通路は、
前記負荷転動溝の端部に対応して形成されると共に前記ナット部材(2)に対してその内周面の接線方向に沿って形成され、前記負荷転動溝(22)の端部と段差なく連続するボール案内面(27)を内部に有し、前記ボール(5)よりも大きな断面形状に形成された少なくとも一対のボール通し孔(24)と、
前記ナット部材(2)の外側に装着されると共に前記ボール通し孔(24)の開口縁に接続され、前記一対のボール通し孔(24)の間でボールを往来させるボール戻し通路(32)を備えたリターンパイプ(3,6)と、
このリターンパイプ(3,6)の両端部から突出して前記ボール通し孔(24)に挿入され、前記ボール通し孔(24)の内部で前記ボール案内面(27)と対向し、かかるボール案内面(27)と相まってボール(5)の直径よりも僅かに大きな内径のボール通路を形成すると共に、先端部が前記負荷領域におけるボール(5)の旋回軌道よりもねじ軸(1)側に突出するボール掬い上げ片(4)とから構成されることを特徴とするボールねじ装置。 A large number of balls (5), a screw shaft (1) in which rolling grooves of the balls (5) are formed in a spiral shape with respect to the outer peripheral surface, and a substantially cylindrical shape and the balls (5) A nut member (2) screwed into the screw shaft (1) through the inner peripheral surface of the nut member (2) and facing the rolling groove (10) of the screw shaft (1) The spiral load rolling groove (22) that forms the load region (L) of the ball (5) together with the rolling groove (10) of the shaft (1) communicates with the start and end of the load region (L). In a ball screw device provided with a no-load ball path that is connected and coupled with the load region to form an infinite circuit of the ball (5),
The no-load ball path is
It is formed corresponding to the end of the load rolling groove and is formed along the tangential direction of its inner peripheral surface with respect to the nut member (2), and the end of the load rolling groove (22) A ball guide surface (27) that is continuous without a step, and at least a pair of ball through holes (24) formed in a cross-sectional shape larger than the ball (5);
A ball return passage (32) that is attached to the outside of the nut member (2) and connected to the opening edge of the ball passage hole (24), and allows the ball to pass between the pair of ball passage holes (24). Return pipe (3,6) with
Projecting from both ends of the return pipe (3, 6) and inserted into the ball passage hole (24), facing the ball guide surface (27) inside the ball passage hole (24), the ball guide surface (27) and a ball passage having an inner diameter slightly larger than the diameter of the ball (5), and the tip protrudes toward the screw shaft (1) with respect to the turning trajectory of the ball (5) in the load region. A ball screw device comprising a ball scooping piece (4). - 前記リターンパイプ(3)はボール戻し通路(32)に沿って二分割された上側パイプ半体(3a)及び下側パイプ半体(3b)から構成され、前記上側パイプ半体(3a)に具備されたボール戻し通路(32)の一部は前記ボール通し孔(24)のボール案内面(27)に連続する一方、前記下側パイプ半体(3b)には前記ボール掬い上げ片(4)が具備されていることを特徴とする請求項１記載のボールねじ装置。 The return pipe (3) is composed of an upper pipe half (3a) and a lower pipe half (3b) which are divided into two along the ball return path (32), and is provided in the upper pipe half (3a). A part of the ball return passage (32) formed is continuous with the ball guide surface (27) of the ball through hole (24), while the lower pipe half (3b) has the ball scooping piece (4). The ball screw device according to claim 1, further comprising:
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