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JP2000161461A - Ball screw type linear actuator - Google Patents

Ball screw type linear actuator

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Publication number
JP2000161461A
JP2000161461A JP10339489A JP33948998A JP2000161461A JP 2000161461 A JP2000161461 A JP 2000161461A JP 10339489 A JP10339489 A JP 10339489A JP 33948998 A JP33948998 A JP 33948998A JP 2000161461 A JP2000161461 A JP 2000161461A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
casing
peripheral surface
ball screw
screw shaft
opening
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.)
Pending
Application number
JP10339489A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000161461A5 (en
Inventor
Mikio Yamaguchi
幹雄 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP10339489A priority Critical patent/JP2000161461A/en
Publication of JP2000161461A publication Critical patent/JP2000161461A/en
Publication of JP2000161461A5 publication Critical patent/JP2000161461A5/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐久性の向上及び長寿命化を図ると共に、ク
リーンでコンパクトな構造を実現する。 【解決手段】 複数のボール12、12を介してボール
ねじ軸1と螺合したボールナット9と、基端部をこのボ
ールナット9に結合した出力軸部材17とを、ケーシン
グ2の内側に配置する。上記ボールねじ軸1の一端部を
第一開口部3の内側に設けた転がり軸受4により回転自
在に支持すると共に、上記出力軸部材17の外周面を第
二開口部20の内周面に固定した滑り軸受21により軸
方向移動自在に支持する。上記ケーシング2の内側に潤
滑油を所定量封入し、更に、上記第一開口部3の内周面
と上記ボールねじ軸1の外周面との間、並びに上記第二
開口部20の内周面と上記出力軸部材17の外周面との
間を、それぞれオイルシール23、23により密閉す
る。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To improve the durability and extend the service life and to realize a clean and compact structure. A ball nut (9) screwed to a ball screw shaft (1) via a plurality of balls (12) and an output shaft member (17) having a base end coupled to the ball nut (9) are arranged inside a casing (2). I do. One end of the ball screw shaft 1 is rotatably supported by a rolling bearing 4 provided inside the first opening 3, and the outer peripheral surface of the output shaft member 17 is fixed to the inner peripheral surface of the second opening 20. The sliding bearing 21 is supported movably in the axial direction. A predetermined amount of lubricating oil is sealed inside the casing 2, and further between the inner peripheral surface of the first opening 3 and the outer peripheral surface of the ball screw shaft 1 and the inner peripheral surface of the second opening 20. And the outer peripheral surface of the output shaft member 17 are sealed by oil seals 23, 23, respectively.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明に係るボールねじ式
リニアアクチュエータは、例えばマシニングセンタ等の
工作機械、射出成形機やプレス機等の成形機械等、各種
機械装置に組み込んで、比較的小さな入力トルクから大
きな直線運動方向の出力を得る為の動力変換装置として
利用する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The ball screw type linear actuator according to the present invention is incorporated into various machine devices such as a machine tool such as a machining center, a molding machine such as an injection molding machine or a press machine, and is designed to reduce a relatively small input torque. It is used as a power converter for obtaining an output in a large linear motion direction.

【0002】[0002]

【従来の技術】ボールねじの倍力機能を利用する事によ
り、比較的小さな入力トルクから大きな直線運動方向の
出力を得る動力変換装置として、ボールねじ式リニアア
クチュエータが従来から広く使用されている。この様な
ボールねじ式リニアアクチュエータの使用時には、駆動
源である電動モータ等からの比較的小さな入力トルク
を、減速機構を介してボールねじを構成するボールねじ
軸(或はボールナット)に入力し、このボールねじ軸
(或はボールナット)を所望方向に回転させる。そし
て、このボールねじ軸(或はボールナット)の回転運動
を、複数のボールを介してこのボールねじ軸(或はボー
ルナット)と螺合したボールナット(或はボールねじ
軸)の直線運動に変換する。そして、このボールナット
(或はボールねじ軸)の直線運動を、出力軸部材から
(或はボールねじ軸から直接)取り出す。
2. Description of the Related Art A ball screw type linear actuator has been widely used as a power conversion device for obtaining an output in a large linear motion direction from a relatively small input torque by utilizing a boosting function of a ball screw. When using such a ball screw type linear actuator, a relatively small input torque from an electric motor or the like as a driving source is input to a ball screw shaft (or a ball nut) constituting a ball screw via a speed reduction mechanism. Then, the ball screw shaft (or ball nut) is rotated in a desired direction. Then, the rotational motion of the ball screw shaft (or ball nut) is converted into a linear motion of a ball nut (or ball screw shaft) screwed to the ball screw shaft (or ball nut) via a plurality of balls. Convert. Then, the linear motion of the ball nut (or the ball screw shaft) is taken out from the output shaft member (or directly from the ball screw shaft).

【0003】ところで、上述の様なボールねじ式リニア
アクチュエータの場合、上記ボールねじ軸と上記ボール
ナットとの螺合部を潤滑する潤滑剤として、潤滑油かグ
リースを使用する事が多い。このうち、潤滑剤として潤
滑油を使用する場合には、滴下給油や油浴給油等の方法
により、この潤滑油を上記螺合部に供給する。ところ
が、この潤滑油を使用する場合には、この潤滑油が上記
ボールねじ軸(或はボールナット)の回転に伴って周囲
に飛散する為、ボールねじ式リニアアクチュエータを設
置する環境によっては、周囲を汚す等の不都合を生じ
る。従って、この様な不都合を避けるべく、上記潤滑剤
として、上記潤滑油よりも周囲に飛散しにくい、グリー
スを使用する事が多い。
In the case of the above-described ball screw type linear actuator, lubricating oil or grease is often used as a lubricant for lubricating a threaded portion between the ball screw shaft and the ball nut. When lubricating oil is used as the lubricant, the lubricating oil is supplied to the threaded portion by a method such as dripping lubrication or oil bath lubrication. However, when this lubricating oil is used, the lubricating oil is scattered around with the rotation of the ball screw shaft (or ball nut). Causes inconvenience such as soiling. Therefore, in order to avoid such inconveniences, grease that is less likely to scatter around than the lubricating oil is often used as the lubricant.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】近年、上述の様なボー
ルねじ式リニアアクチュエータの高荷重用途が拡大して
いる。即ち、近年に於ける各種機械装置の電動化に伴
い、例えば射出成形機やプレス機等の場合には、直線運
動方向の大きな動力を得る為に、従来から使用して来た
油圧シリンダに代えて、電動モータを駆動源とするボー
ルねじ式リニアアクチュエータを使用する事が多くなっ
て来ている。例えば、射出成形機の場合には、50トン
を越える力の制御に上記ボールねじ式リニアアクチュエ
ータを使用している例も見られる。ところで、この様な
射出成形機等に組み込んで使用されるボールねじ式リニ
アアクチュエータの場合、上述した様なボールねじ軸と
ボールナットとの螺合部を潤滑する潤滑剤としては、グ
リースよりも潤滑油を使用する方が好ましい。以下、こ
の理由に就いて説明する。
In recent years, applications of the ball screw type linear actuator as described above under high load have been expanding. That is, with the recent electrification of various mechanical devices, for example, in the case of an injection molding machine or a press machine, in order to obtain a large power in a linear motion direction, a conventional hydraulic cylinder is used instead. Therefore, a ball screw type linear actuator using an electric motor as a driving source is often used. For example, in the case of an injection molding machine, there is an example in which the ball screw linear actuator is used for controlling a force exceeding 50 tons. By the way, in the case of a ball screw type linear actuator that is used by being incorporated in such an injection molding machine or the like, the lubricant for lubricating the threaded portion between the ball screw shaft and the ball nut as described above is more lubricated than grease. It is preferable to use oil. Hereinafter, the reason will be described.

【0005】図6は、上記潤滑剤として潤滑油とグリー
スとを使用した場合に於ける、ボールねじ軸の回転速度
と、このボールねじ軸に作用する動摩擦トルク(回転抵
抗)との関係を示している。この図6中、実線a〜c
は、一般的に使用されている潤滑油の3例を、同じく破
線dは、一般的に使用されているグリースの1例を、そ
れぞれ示している。この図6から明らかな通り、上記ボ
ールねじ軸の始動時及び低速回転時に於ける上記動摩擦
トルクの大きさは、潤滑剤として潤滑油を使用した場合
とグリースを使用した場合とでほぼ等しい。ところが、
上記ボールねじ軸の回転速度が大きくなるのに伴い、上
記動摩擦トルクは、潤滑剤としてグリースを使用した場
合には直線的に増大するのに対し、同じく潤滑油を使用
した場合には殆ど変化しない。従って、上記ボールねじ
軸を高速回転させて使用する場合に、このボールねじ軸
の回転抵抗を小さく抑える為には、上記潤滑剤として潤
滑油を使用する方が好ましい。一方、上述した射出成形
機等に組み込まれるボールねじ式リニアアクチュエータ
の場合、運転時には、この射出成形機等を構成する型の
開閉や押圧を迅速に行なう為、上記ボールねじ軸を高速
で回転させる必要がある。従って、上記射出成形機等に
組み込まれるボールねじ式リニアアクチュエータの場合
には、上記潤滑剤として潤滑油を使用するのが好まし
い。
FIG. 6 shows the relationship between the rotational speed of the ball screw shaft and the dynamic friction torque (rotational resistance) acting on the ball screw shaft when lubricating oil and grease are used as the lubricant. ing. In FIG. 6, solid lines a to c
Shows three examples of commonly used lubricating oils, and similarly, a broken line d shows one example of commonly used grease. As is clear from FIG. 6, the magnitude of the dynamic friction torque at the time of starting the ball screw shaft and at the time of low-speed rotation is substantially the same when lubricating oil is used as a lubricant and when grease is used. However,
As the rotational speed of the ball screw shaft increases, the dynamic friction torque increases linearly when grease is used as a lubricant, but hardly changes when lubricating oil is used. . Accordingly, when the ball screw shaft is used while rotating at a high speed, it is preferable to use a lubricating oil as the lubricant in order to reduce the rotation resistance of the ball screw shaft. On the other hand, in the case of the ball screw type linear actuator incorporated in the above-described injection molding machine or the like, during operation, the ball screw shaft is rotated at a high speed in order to quickly open and close and press the mold constituting the injection molding machine and the like. There is a need. Therefore, in the case of a ball screw type linear actuator incorporated in the injection molding machine or the like, it is preferable to use lubricating oil as the lubricant.

【0006】又、上述の様にボールねじ軸を高速で回転
させる場合には、グリースと言えどもこのボールねじ軸
の回転に伴って周囲に飛散する可能性があり、飛散した
場合には、このボールねじ軸に付着させたグリースの量
が少なくなる。一方、上記射出成形機等に組み込まれる
ボールねじ式リニアアクチュエータの場合、使用時に型
の開閉や押圧を繰り返し行なう為、上記ボールねじ軸と
ボールナットとの軸方向に亙る相対変位が短い範囲で往
復して行なわれ、且つ、この往復変位が繰り返される。
従って、上述の様にホールねじ軸に付着させたグリース
の量が少なくなり、このボールねじ軸とボールナットと
螺合部の潤滑が良好に行なわれなくなると、これらボー
ルねじ軸及びボールナットと、これら両部材の間で動力
伝達を行なう複数のボールの寿命が低下する。一方、潤
滑油の場合には、前述した滴下給油や油浴給油等の方法
により、この潤滑油を上記螺合部に連続して補給でき
る。この為、この螺合部の潤滑を長期間に亙り良好に行
なえる。従って、この様な観点からも、上記潤滑剤とし
て潤滑油を使用するのが好ましい。
When the ball screw shaft is rotated at a high speed as described above, grease may be scattered around with the rotation of the ball screw shaft. The amount of grease attached to the ball screw shaft is reduced. On the other hand, in the case of the ball screw type linear actuator incorporated in the injection molding machine or the like, since the opening and closing and pressing of the mold are repeated during use, the relative displacement between the ball screw shaft and the ball nut in the axial direction is short and reciprocating. And the reciprocating displacement is repeated.
Therefore, as described above, the amount of grease adhered to the hole screw shaft decreases, and when the lubrication of the screw portion between the ball screw shaft and the ball nut is not performed well, these ball screw shaft and ball nut, The life of a plurality of balls that transmit power between these two members is reduced. On the other hand, in the case of lubricating oil, the lubricating oil can be continuously supplied to the screwed portion by the above-described method such as drop oiling or oil bath oiling. For this reason, lubrication of this threaded portion can be favorably performed over a long period of time. Therefore, from such a viewpoint, it is preferable to use a lubricating oil as the lubricant.

【0007】以上の様に、射出成形機等に組み込んで使
用されるボールねじ式リニアアクチュエータの場合に
は、潤滑性能の面から言えば、上記潤滑剤としてグリー
スよりも潤滑油を使用する方が好ましいと言える。とこ
ろが、前述した通り、上記潤滑剤として潤滑油を使用す
る場合には、上記ボールねじ軸の回転に伴ってこの潤滑
油が周囲に飛散する為、ボールねじ式リニアアクチュエ
ータを設置する環境によっては、周囲を汚す等の不都合
を生じる。この為、このボールねじ式リニアアクチュエ
ータを設置する環境に拘らず、上記潤滑剤として潤滑油
を使用した場合にも、上述の様な不都合を生じない構造
の実現が望まれる。本発明のボールねじ式リニアアクチ
ュエータは、上述の様な事情に鑑みて発明したものであ
る。
As described above, in the case of a ball screw type linear actuator used by being incorporated in an injection molding machine or the like, from the viewpoint of lubrication performance, it is better to use lubricating oil than grease as the above-mentioned lubricant. It is preferable. However, as described above, when using the lubricating oil as the lubricant, the lubricating oil scatters around with the rotation of the ball screw shaft, so depending on the environment in which the ball screw linear actuator is installed, Inconveniences such as soiling the surroundings occur. Therefore, regardless of the environment in which the ball screw type linear actuator is installed, it is desired to realize a structure that does not cause the above-described inconvenience even when lubricating oil is used as the lubricant. The ball screw type linear actuator of the present invention was invented in view of the above-mentioned circumstances.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明のボールねじ式リ
ニアアクチュエータは、ケーシングと、このケーシング
の軸方向両端部に、それぞれがこのケーシングの内外を
連通する状態で設けた第一、第二開口部と、駆動源から
回転力の伝達を受ける為の一端部をこのうちの第一開口
部を通じて上記ケーシングの外側に突出させた状態で、
このケーシングの内側に回転自在に支持したボールねじ
軸と、このケーシングの内側にこのボールねじ軸を回転
自在に支持する為、上記第一開口部の内周面と上記ボー
ルねじ軸の中間部外周面との間に設けた第一の軸受と、
上記ボールねじ軸の一部でこの第一の軸受よりも上記ケ
ーシングの内側に配置した部分の外周面に形成した断面
円弧形の第一螺旋溝と、内周面に断面円弧形の第二螺旋
溝を有し、上記ケーシングの内側に軸方向に亙る変位自
在に設けたボールナットと、上記第一螺旋溝と上記第二
螺旋溝との間に転動自在に設けた複数のボールと、中心
軸を上記ボールナットの中心軸と一致若しくは平行に配
設した状態で、基端部をこのボールナットに結合する事
により、このボールナットと共に軸方向に亙り変位自在
とし、且つ、この軸方向に亙る変位に伴い上記ケーシン
グから上記第二開口部を通じて出入り自在な出力軸部材
と、このケーシングに対し出力軸部材を、軸方向移動自
在に支持する為、これら第二開口部の内周面と出力軸部
材の外周面との間に設けた第二の軸受と、上記ケーシン
グの内側に、このケーシング内の隙間空間容積よりも少
ない量だけ封入した潤滑油とを備える。更に、上記第一
開口部の内周面と上記ボールねじ軸の中間部外周面との
間部分で上記ケーシングの内側空間に対して上記第一の
軸受よりも外側部分、及び上記第二開口部の内周面と上
記出力軸部材の外周面との間部分で上記ケーシングの内
側空間に対して上記第二の軸受よりも外側部分を、それ
ぞれオイルシールで密閉する事により、上記ケーシング
の内側に封入した潤滑油がこのケーシングの外側に漏洩
するのを防止している。
A ball screw linear actuator according to the present invention comprises a casing and first and second openings provided at both ends in the axial direction of the casing so as to communicate with the inside and outside of the casing. Part, with one end for receiving the transmission of rotational force from the drive source protruding outside the casing through the first opening of the one,
A ball screw shaft rotatably supported inside the casing, and an inner peripheral surface of the first opening and an outer peripheral portion of the intermediate portion of the ball screw shaft for rotatably supporting the ball screw shaft inside the casing. A first bearing provided between the first bearing and the surface;
A first helical groove having an arc-shaped cross section formed on the outer peripheral surface of a portion of the ball screw shaft disposed inside the casing relative to the first bearing, and a first helical groove having an arc-shaped cross section on the inner peripheral surface. A ball nut having two helical grooves, and displaceable in the axial direction inside the casing; and a plurality of balls rotatably provided between the first helical groove and the second helical groove. By connecting the base end to the ball nut while the center axis is disposed so as to coincide with or be parallel to the center axis of the ball nut, the ball nut can be displaced in the axial direction together with the ball nut. An output shaft member that can move in and out of the casing through the second opening with displacement in the direction, and an inner peripheral surface of the second opening portion for supporting the output shaft member with respect to the casing so as to be movable in the axial direction. Between the outer circumference of the output shaft member It comprises a second bearing provided on the inner side of the casing, and a lubricant oil sealed by an amount less than the gap space volume within the casing. Further, a portion between the inner peripheral surface of the first opening and the outer peripheral surface of the intermediate portion of the ball screw shaft, with respect to the inner space of the casing, outside the first bearing, and the second opening. The portion between the inner peripheral surface of the output shaft member and the outer peripheral surface of the output shaft member, the outer portion of the inner space of the casing with respect to the inner space of the casing, is sealed with an oil seal. The sealed lubricating oil is prevented from leaking outside the casing.

【0009】[0009]

【作用】上述の様に構成する本発明のボールねじ式リニ
アアクチュエータの場合、ボールねじ軸とボールナット
との螺合部を潤滑する潤滑剤として、ケーシングの内側
に封入した潤滑油を使用する。この為、この螺合部に高
荷重が負荷された状態で上記ボールねじ軸を高速回転さ
せると共に、このボールねじ軸と螺合するボールナット
を、軸方向に亙る短い範囲で往復変位させる場合でも、
上記ボールねじ軸が高速回転する事に対する抵抗(動摩
擦トルク)を小さく抑えると共に、上記螺合部に於ける
潤滑状態を長期間に亙り良好に維持できる。そして、潤
滑状態を良好に維持できる結果、高耐久、長寿命のボー
ルねじ式リニアアクチュエータを実現できる。
In the case of the ball screw type linear actuator of the present invention constructed as described above, a lubricating oil sealed inside the casing is used as a lubricant for lubricating a threaded portion between the ball screw shaft and the ball nut. For this reason, even when the ball screw shaft is rotated at a high speed while a high load is applied to the screw portion, and the ball nut screwed with the ball screw shaft is reciprocated in a short range in the axial direction. ,
The resistance (dynamic friction torque) to the high-speed rotation of the ball screw shaft can be kept small, and the lubricating state at the threaded portion can be favorably maintained for a long period of time. As a result, the lubricating state can be maintained satisfactorily, so that a highly durable and long-life ball screw linear actuator can be realized.

【0010】又、本発明の場合、使用時に回転するボー
ルねじ軸をケーシングにより覆っている。この為、この
ボールねじ軸の回転に伴って上記潤滑油が周囲に飛散す
る事はない。又、上記ケーシングの内外を連通する第一
開口部の内周面とボールねじ軸の外周面との間部分、並
びに上記ケーシングの内外を連通する第二開口部の内周
面と出力軸部材の外周面との間部分は、それぞれオイル
シールにより密閉している。この為、上記ケーシングの
内側に封入した潤滑油がこのケーシング外に漏洩する事
はない。この結果、従来構造で、潤滑剤として潤滑油を
使用する場合に発生する不都合、即ち、設置する環境に
よっては周囲を汚してしまう等と言った不都合を解消で
き、クリーンでコンパクトなボールねじ式リニアアクチ
ュエータを実現できる。
Further, in the case of the present invention, the ball screw shaft which rotates during use is covered by a casing. For this reason, the lubricating oil does not scatter around with the rotation of the ball screw shaft. Further, a portion between the inner peripheral surface of the first opening communicating with the inside and the outside of the casing and the outer peripheral surface of the ball screw shaft, and an inner peripheral surface of the second opening communicating with the inside and the outside of the casing and the output shaft member. The portion between the outer peripheral surface and the outer peripheral surface is sealed by an oil seal. For this reason, the lubricating oil sealed inside the casing does not leak out of the casing. As a result, it is possible to eliminate the inconvenience that occurs when using a lubricating oil as a lubricant with the conventional structure, that is, the inconvenience of contaminating the surroundings depending on the installation environment. An actuator can be realized.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1〜2は、本発明の実施の形態
の第1例を示している。駆動源である図示しない電動モ
ータからの入力トルクに基づいて回転するボールねじ軸
1は、円筒状のケーシング2の内側に、回転自在に支持
している。即ち、上記ボールねじ軸1は、中間部を上記
ケーシング2の軸方向一端部(図1の左端部)に設けた
第一開口部3に挿通した状態で、その一部をこのケーシ
ング2の内側に配設している。そして、上記ボールねじ
軸1の中間部外周面と上記第一開口部3の内周面との間
に、第一の軸受である転がり軸受4を設けている。この
転がり軸受4を構成する外輪5の外端面(図1の左端
面)は、上記第一貫通孔3の内周面に形成した段差面6
に、同じく内輪7の内端面(図1の右端面)は、上記ボ
ールねじ軸1の一端寄り部外周面に形成した段差面8
に、それぞれ突き当てている。尚、図示の例では上記転
がり軸受4として、ラジアル荷重及びスラスト荷重を支
承自在な、アンギュラ型玉軸受を使用している。
1 and 2 show a first embodiment of the present invention. A ball screw shaft 1 that rotates based on an input torque from an electric motor (not shown) as a driving source is rotatably supported inside a cylindrical casing 2. That is, a part of the ball screw shaft 1 is inserted into the first opening 3 provided at one axial end (the left end in FIG. 1) of the casing 2, and a part of the intermediate portion is provided inside the casing 2. It is arranged in. A rolling bearing 4 as a first bearing is provided between the outer peripheral surface of the intermediate portion of the ball screw shaft 1 and the inner peripheral surface of the first opening 3. The outer end face (the left end face in FIG. 1) of the outer ring 5 that constitutes the rolling bearing 4 has a stepped surface 6 formed on the inner peripheral surface of the first through hole 3.
The inner end surface of the inner ring 7 (the right end surface in FIG. 1) is a step surface 8 formed on the outer peripheral surface of the ball screw shaft 1 near one end.
To each other. In the illustrated example, an angular type ball bearing capable of supporting a radial load and a thrust load is used as the rolling bearing 4.

【0012】又、上記ケーシング2の内側で上記ボール
ねじ軸1の周囲にボールナット9を、軸方向に亙る変位
自在に設けている。そして、上記ボールねじ軸1の一部
外周面で、上記転がり軸受4よりも上記ケーシング2の
内側に配置した部分に形成した断面円弧形の第一螺旋溝
10と、上記ボールナット9の内周面に形成した断面円
弧形の第二螺旋溝11との間に、複数のボール12、1
2を転動自在に設けて、上記ボールねじ軸1の回転に基
づいて上記ボールナット9を軸方向に変位自在としてい
る。又、上記ボールナット9の外周面の一部には平坦面
13を形成し、この平坦面13に、それぞれが上記ボー
ル12、12を通過させる為の、図示しない1対の送り
孔の端部を開口させている。そして、これら両送り孔の
端部開口同士を、循環チューブ14により連通させてい
る。これら1対の送り孔と循環チューブ14とが、上記
第二螺旋溝11の一端部にまで移動したボール12、1
2をこの第二螺旋溝11の他端部に戻してこれら複数の
ボール12、12を循環させる、循環機構を構成する。
A ball nut 9 is provided inside the casing 2 around the ball screw shaft 1 so as to be displaceable in the axial direction. A first helical groove 10 having an arc-shaped cross section formed on a part of the outer peripheral surface of the ball screw shaft 1 located inside the casing 2 with respect to the rolling bearing 4, A plurality of balls 12, 1 and 2 are provided between the second spiral groove 11 having an arc-shaped cross section formed on the peripheral surface.
2 is provided so as to roll freely, and the ball nut 9 can be displaced in the axial direction based on the rotation of the ball screw shaft 1. Further, a flat surface 13 is formed on a part of the outer peripheral surface of the ball nut 9, and ends of a pair of feed holes (not shown) for allowing the balls 12 to pass through the flat surface 13. Is opened. The end openings of the two feed holes are communicated with each other by the circulation tube 14. The pair of feed holes and the circulation tube 14 are connected to the balls 12, 1, which have moved to one end of the second spiral groove 11.
2 is returned to the other end of the second spiral groove 11 to circulate the plurality of balls 12, thereby constituting a circulation mechanism.

【0013】又、本例の場合、上記ボールナット9は上
記ケーシング2の内側に、これらボールナット9の外周
面とケーシング2の内周面との間に全周に亙る微小隙間
を介した状態で、嵌装している。又、上記ボールナット
9の外周面の円周方向複数個所(図示の例では3個所)
には、軸方向全長に亙る凹溝15、15を形成し、これ
ら各凹溝15、15と上記ケーシング2の内周面とによ
り囲まれる部分を、通路16、16としている。そし
て、上記ボールナット9が軸方向に亙り変位する際に、
後述の様に上記ケーシング2内に封入した潤滑油が、こ
れら各通路16、16を通じて上記ボールナット9の両
側に移動できる様にしている。尚、上記循環チューブ1
4を設けた平坦面13と上記ケーシング2の内周面との
間部分に形成された隙間も、上記潤滑油を流通させる為
の通路16として機能する。
In the case of the present embodiment, the ball nut 9 is placed inside the casing 2 with a small clearance extending over the entire circumference between the outer peripheral surface of the ball nut 9 and the inner peripheral surface of the casing 2. And it is fitted. In addition, a plurality of locations in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the ball nut 9 (three locations in the illustrated example).
, Grooves 15, 15 are formed over the entire length in the axial direction, and portions surrounded by these grooves 15, 15 and the inner peripheral surface of the casing 2 are passages 16, 16. When the ball nut 9 is displaced in the axial direction,
As described later, the lubricating oil sealed in the casing 2 can move to both sides of the ball nut 9 through these passages 16, 16. The circulation tube 1
The gap formed between the flat surface 13 provided with the inner surface 4 and the inner peripheral surface of the casing 2 also functions as a passage 16 for flowing the lubricating oil.

【0014】又、上記ボールナット9の一端部(図1の
右端部)には、出力軸部材17の基端部(図1の左端
部)を結合する事により、この出力軸部材17を、上記
ボールナット9と共に軸方向に変位させる様にしてい
る。即ち、この出力軸部材17は、先端(図1の右端)
が塞がれた円筒状に形成しており、基端部外周面に形成
した雄ねじ部18を、上記ボールナット9の一端部内周
面に形成した雌ねじ部19に螺合固定している。又、こ
の状態で上記出力軸部材17の内側に、前記ボールねじ
軸1の一部を進入させている。又、上記出力軸部材17
の先端側部分は、上記ケーシング2の軸方向他端部(図
1の右端部)に設けた第二開口部20を通じてこのケー
シング2外に突出させると共に、この出力軸部材17の
一部外周面を、上記第二貫通孔20の内周面に固定し
た、第二の軸受である滑り軸受21により、軸方向に亙
る移動自在に支持している。又、上記出力軸部材17の
基端寄り部分には、この出力軸部材17の内周面と外周
面とを連通する通路22を形成している。そして、この
出力軸部材17が軸方向に亙り変位する際に、前記潤滑
油がこの通路22を通じてこの出力軸部材17の内外を
移動できる様にしている。
The output shaft member 17 is connected to one end (the right end in FIG. 1) of the ball nut 9 by connecting the base end (the left end in FIG. 1) of the output shaft member 17. The ball nut 9 is displaced in the axial direction together with the ball nut 9. That is, the output shaft member 17 has a tip (the right end in FIG. 1).
Is formed in a cylindrical shape, and a male screw portion 18 formed on an outer peripheral surface of a base end portion is screwed and fixed to a female screw portion 19 formed on an inner peripheral surface of one end portion of the ball nut 9. In this state, a part of the ball screw shaft 1 is made to enter the inside of the output shaft member 17. The output shaft member 17
Is projected outside the casing 2 through a second opening 20 provided at the other axial end (the right end in FIG. 1) of the casing 2 and a part of the outer peripheral surface of the output shaft member 17. Is movably supported in the axial direction by a sliding bearing 21 as a second bearing fixed to the inner peripheral surface of the second through hole 20. A passage 22 communicating between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the output shaft member 17 is formed near the base end of the output shaft member 17. When the output shaft member 17 is displaced in the axial direction, the lubricating oil can move inside and outside the output shaft member 17 through the passage 22.

【0015】又、上記ケーシング2の内側には、上記ボ
ールねじ軸1と上記ボールナット9との螺合部を潤滑す
る為の潤滑油を、上記ケーシング2内の隙間空間容積よ
りも少ない所定量{例えば、上記出力軸部材17の上記
ケーシング2からの突出量を最も小さくした状態(図1
に於いて、上記ボールナット9が上記ケーシング2内で
最も左側に移動した状態)に於ける、このケーシング2
内の隙間空間容積の約60%分}だけ封入している。
尚、この様な潤滑油の封入量が多過ぎると、後述する運
転時に、この潤滑油の撹拌抵抗に基づく上記ボールねじ
軸1の動トルク(回転抵抗)が大きくなり、円滑な運転
が行なえなくなるだけでなく、上記出力軸部材17をケ
ーシング2内に引き込んだ状態で、このケーシング2内
の圧力上昇が著しくなる。この為、上記潤滑油の封入量
は、上記ボールねじ軸1の動トルクが大きくならず、上
記ケーシング2内の圧力変動が著しくならない程度に、
適宜調整して決定する。又、前記第一開口部3の内周面
と上記ボールねじ軸1の一端寄り部外周面との間で前記
転がり軸受4よりも外側(図1の左側)部分、及び前記
第二開口部20の内周面と上記出力軸部材17の外周面
との間で上記滑り軸受21よりも外側(図1の右側)部
分に、それぞれオイルシール23、23を設けて、上記
ケーシング2内への異物進入防止と、このケーシング2
内の潤滑油の漏洩防止とを図っている。これら各オイル
シール23、23のシール性能と上記潤滑油の封入量と
は、上記出力軸部材17の変位に伴う、上記ケーシング
2内の圧力変動に拘らず、このケーシング2内への異物
吸い込みや潤滑油漏出を防止できる範囲に設定する。
A predetermined amount of lubricating oil for lubricating the threaded portion between the ball screw shaft 1 and the ball nut 9 is provided inside the casing 2 so as to be smaller than the clearance space volume in the casing 2. {For example, a state in which the amount of protrusion of the output shaft member 17 from the casing 2 is minimized (FIG. 1)
In this state, the ball nut 9 is moved to the leftmost position in the casing 2).
Only about 60% of the volume of the gap space inside is enclosed.
If the amount of such lubricating oil is too large, the dynamic torque (rotational resistance) of the ball screw shaft 1 based on the agitation resistance of the lubricating oil increases during the operation described below, and smooth operation cannot be performed. In addition, when the output shaft member 17 is pulled into the casing 2, the pressure inside the casing 2 increases significantly. For this reason, the amount of the lubricating oil charged is such that the dynamic torque of the ball screw shaft 1 does not increase and the pressure fluctuation in the casing 2 does not become remarkable.
It is determined by appropriate adjustment. Further, a portion outside the rolling bearing 4 (left side in FIG. 1) between the inner peripheral surface of the first opening 3 and the outer peripheral surface near one end of the ball screw shaft 1, and the second opening 20 Oil seals 23 are provided between the inner peripheral surface of the shaft and the outer peripheral surface of the output shaft member 17 on the outer side of the slide bearing 21 (on the right side in FIG. 1). Intrusion prevention and this casing 2
It prevents leakage of lubricating oil inside. The sealing performance of each of the oil seals 23 and the amount of the lubricating oil filled therein is determined by the displacement of the output shaft member 17 irrespective of the pressure fluctuation in the casing 2 and the suction of the foreign matter into the casing 2. Set the range so that lubricating oil leakage can be prevented.

【0016】上述の様に構成する本発明のボールねじ式
リニアアクチュエータの使用時には、図示しない電動モ
ータからの入力トルクを直接、或は図示しない減速機構
を介してボールねじ軸1に入力し、このボールねじ軸1
を所望方向に回転させる。この結果、このボールねじ軸
1と複数のボール12、12を介して螺合したボールナ
ット9が、軸方向に亙り所望方向に変位する。これによ
り、このボールナット9に結合した出力軸部材17か
ら、直線運動方向の大きな出力を取り出す事ができる。
又、上述の様にボールナット9と出力軸部材17とがケ
ーシング2内で軸方向に変位する際、このケーシング2
内に封入した潤滑油が、前記各通路16、22を通じて
上記ボールナット9の軸方向両側、及び上記出力軸部材
17の内外を移動する。これと共に、上記潤滑油が、上
記ボールねじ軸1とボールナット9との螺合部に、軸方
向に関する適宜方向から送り込まれる。この為、この螺
合部の潤滑を適切に行なえる。又、本例の場合、前記第
一開口部3の内側に設けた転がり軸受4を構成する転動
体24、24の設置部分、及び上記第二開口部20の内
側に設けた滑り軸受21の内周面部分(上記出力軸部材
17の外周面を摺動支持する部分)も、上記ケーシング
2内に封入した潤滑油により潤滑自在としている。この
為、上記転がり軸受4の転動体24、24を設置した空
間よりもケーシング2の中央寄り部分には、シールリン
グを設けていない。
When using the ball screw type linear actuator of the present invention configured as described above, an input torque from an electric motor (not shown) is input to the ball screw shaft 1 directly or via a speed reduction mechanism (not shown). Ball screw shaft 1
Is rotated in the desired direction. As a result, the ball nut 9 screwed to the ball screw shaft 1 via the plurality of balls 12 is displaced in a desired direction in the axial direction. As a result, a large output in the linear motion direction can be taken out from the output shaft member 17 connected to the ball nut 9.
When the ball nut 9 and the output shaft member 17 are displaced in the axial direction in the casing 2 as described above,
The lubricating oil enclosed therein moves through the passages 16 and 22 on both axial sides of the ball nut 9 and inside and outside the output shaft member 17. At the same time, the lubricating oil is fed into a threaded portion between the ball screw shaft 1 and the ball nut 9 from an appropriate axial direction. For this reason, lubrication of this threaded part can be performed appropriately. In the case of the present example, the rolling bearings 24, 24 that constitute the rolling bearing 4 provided inside the first opening 3, and the sliding bearing 21 provided inside the second opening 20. The peripheral surface portion (the portion that slidably supports the outer peripheral surface of the output shaft member 17) is also made lubricable by the lubricating oil sealed in the casing 2. For this reason, a seal ring is not provided in a portion closer to the center of the casing 2 than the space in which the rolling elements 24 of the rolling bearing 4 are installed.

【0017】上述の様に構成し作用する本例のボールね
じ式リニアアクチュエータの場合、ボールねじ軸1とボ
ールナット9との螺合部を潤滑する潤滑剤として、ケー
シング2内に封入した潤滑油を使用している。この為、
本例のボールねじ式リニアアクチュエータを、前述した
様な射出成形機等に組み込んだ状態で使用する場合等、
上記ボールねじ軸1とボールナット9との螺合部に高荷
重が負荷した状態でこのボールねじ軸1を高速回転させ
ると共に、このボールねじ軸1と螺合するボールナット
9を、軸方向に亙る短い範囲で往復変位させる場合で
も、上記ボールねじ軸1が高速回転する事に対する抵抗
(動摩擦トルク)を小さく抑えると共に、上記螺合部に
於ける潤滑状態を長期間に亙り良好に維持できる。この
様に潤滑状態を良好に維持する結果、高耐久、長寿命の
ボールねじ式リニアアクチュエータを実現できる。
In the case of the ball screw type linear actuator of the present embodiment, which is constructed and operates as described above, a lubricating oil sealed in the casing 2 is used as a lubricant for lubricating the threaded portion between the ball screw shaft 1 and the ball nut 9. You are using Because of this,
When the ball screw type linear actuator of this example is used in a state where it is incorporated in an injection molding machine or the like as described above,
The ball screw shaft 1 is rotated at a high speed in a state where a high load is applied to the threaded portion between the ball screw shaft 1 and the ball nut 9, and the ball nut 9 screwed with the ball screw shaft 1 is moved in the axial direction. Even when the ball screw shaft 1 is reciprocated within a short range, the resistance (dynamic friction torque) against the high speed rotation of the ball screw shaft 1 can be kept small, and the lubricating state at the threaded portion can be favorably maintained for a long period of time. As a result of maintaining a good lubrication state in this manner, a highly durable and long-life ball screw linear actuator can be realized.

【0018】又、本発明の場合、使用時に回転するボー
ルねじ軸1は、上記ケーシング2により覆っている。こ
の為、このボールねじ軸1の回転に伴って上記潤滑油が
周囲に飛散する事はない。又、上記ケーシング2の内外
を連通する第一開口部3の内周面とボールねじ軸1の外
周面との間部分、並びに上記ケーシング2の内外を連通
する第二開口部20の内周面と出力軸部材17の外周面
との間部分は、それぞれオイルシール23、23により
密閉している。この為、上記ケーシング2の内側に封入
した潤滑油が、このケーシング2の外側に漏洩する事は
ない。この結果、従来構造で、上記潤滑剤として潤滑油
を使用する場合に発生する不都合、即ち、設置する環境
によっては周囲を汚しまうと言った不都合を解消でき、
クリーンでコンパクトなボールねじ式リニアアクチュエ
ータを実現できる。
Further, in the case of the present invention, the ball screw shaft 1 which rotates during use is covered by the casing 2 described above. For this reason, the lubricating oil does not scatter around as the ball screw shaft 1 rotates. Also, a portion between the inner peripheral surface of the first opening 3 communicating with the inside and the outside of the casing 2 and the outer peripheral surface of the ball screw shaft 1, and an inner peripheral surface of the second opening 20 communicating the inside and the outside of the casing 2 The portion between the output shaft member 17 and the outer peripheral surface is sealed by oil seals 23, 23, respectively. For this reason, the lubricating oil sealed inside the casing 2 does not leak outside the casing 2. As a result, with the conventional structure, the disadvantage that occurs when using the lubricating oil as the lubricant, that is, the disadvantage that the surroundings are soiled depending on the installation environment can be solved,
A clean and compact ball screw type linear actuator can be realized.

【0019】次に、図3〜4は、本発明の実施の形態の
第2例を示している。本例の場合、ボールナット9の一
端面に、それぞれが出力軸部材である、1対のロッド2
5、25の基端部(図3の左端部)を結合固定してい
る。更に、これら各ロッド25、25の先端部を、ケー
シング2の他端部(図3の右端部)に形成した1対の第
二開口部20、20を通じて、このケーシング2外に突
出させ、これら各ロッド25、25の先端部同士を、連
結板26により連結している。そして、この連結板26
により、スラスト方向の荷重を支承自在としている。
又、本例の場合も、上記各ロッド25、25の外周面
は、上記各第二貫通孔20、20の内周面に固定した、
第二の軸受である滑り軸受21、21により、軸方向移
動自在に支持すると共に、これら各第二開口部20、2
0の内周面と各ロッド25、25の外周面との間で、上
記各滑り軸受21、21よりも外側部分を、オイルシー
ル23、23により密閉している。
FIGS. 3 and 4 show a second embodiment of the present invention. In the case of this example, a pair of rods 2 each serving as an output shaft member is provided on one end surface of the ball nut 9.
Base ends 5 and 25 (the left end in FIG. 3) are connected and fixed. Further, the tip of each of the rods 25, 25 is projected out of the casing 2 through a pair of second openings 20, 20 formed in the other end of the casing 2 (the right end in FIG. 3). The distal ends of the rods 25 are connected to each other by a connecting plate 26. And this connecting plate 26
Thereby, the load in the thrust direction can be freely supported.
Also in the case of this example, the outer peripheral surface of each of the rods 25, 25 was fixed to the inner peripheral surface of each of the second through holes 20, 20,
The sliding bearings 21, 21 as the second bearings support the second opening portions 20, 2 in such a manner as to be freely movable in the axial direction.
Between the inner peripheral surface of the shaft 0 and the outer peripheral surface of each of the rods 25, the outer portions of the slide bearings 21, 21 are hermetically sealed by oil seals 23, 23.

【0020】一方、ボールねじ軸1の他端部(図3の右
端部)は、上記ケーシング2の他端開口を塞ぐ塞ぎ板2
7の内面中央部に形成した受孔28内に、滑り軸受29
を介して回転自在に支持している。又、上記ボールねじ
軸1の一端部(図3の左端部)で上記ケーシング2から
突出した部分に、段付プーリ、歯車等の回転伝達部材3
0を、キー結合、非円形嵌合等により、上記ボールねじ
軸1に対する回転不能に外嵌固定している。この様な回
転伝達部材30の外周面には、駆動源である図示しない
電動モータからの入力トルクを伝達する、図示しない段
付ベルトを掛け渡すか、駆動歯車を噛合させる。この様
に構成する本例の場合も、上述した第1例の場合と同様
の作用により、1対のロッド25、25の先端部同士を
連結した連結板26から、直線運動方向の大きな出力を
取り出せる。その他の構成及び作用は、上述した第1例
の場合と同様である。
On the other hand, the other end of the ball screw shaft 1 (the right end in FIG. 3) is a closing plate 2 for closing the other end of the casing 2.
7, a sliding bearing 29 is formed in a receiving hole 28 formed in the center of the inner surface.
It is rotatably supported via. At one end (left end in FIG. 3) of the ball screw shaft 1, a portion projecting from the casing 2 is provided with a rotation transmitting member 3 such as a stepped pulley, a gear, or the like.
0 is externally fixed to the ball screw shaft 1 so as to be non-rotatable by key connection, non-circular fitting, or the like. A stepped belt (not shown) for transmitting input torque from an electric motor (not shown) serving as a driving source is wound around or meshed with a drive gear on the outer peripheral surface of the rotation transmitting member 30. Also in the case of the present embodiment having such a configuration, a large output in the linear motion direction is output from the connecting plate 26 connecting the tips of the pair of rods 25, 25 by the same operation as that of the above-described first example. Can be taken out. Other configurations and operations are the same as those of the above-described first example.

【0021】次に、図5は、本発明の実施の形態の第3
例を示している。本例の場合、ケーシング2の内側に、
それぞれがボールねじ軸1とボールナット9と複数のボ
ール12、12とから成る、1対のボールねじ機構を、
互いに並列に設けている。即ち、上記ケーシング2の内
側に互いに平行に配設した1対のボールねじ軸1、1の
周囲に、それぞれ複数のボール12、12を介してボー
ルナット9、9を螺合している。又、これら各ボールナ
ット9、9の軸方向の位相を一致させると共に、これら
両ボールナット9、9同士を、連結板31により結合し
ている。即ち、これら各ボールナット9、9の一端部
(図5の右端部)外周面に設けた外向フランジ状の鍔部
32、32の一端面に上記連結板31を、これら両鍔部
32、32同士の間に掛け渡す状態で固定している。
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention.
An example is shown. In the case of this example, inside the casing 2,
A pair of ball screw mechanisms each including a ball screw shaft 1, a ball nut 9, and a plurality of balls 12, 12,
They are provided in parallel with each other. That is, ball nuts 9, 9 are screwed around a pair of ball screw shafts 1, 1 disposed parallel to each other inside the casing 2 via a plurality of balls 12, 12, respectively. The phases of the ball nuts 9 in the axial direction are matched with each other, and the ball nuts 9 are connected to each other by a connecting plate 31. That is, the connecting plate 31 is attached to one end surface of the outward flange-shaped flange portions 32, 32 provided on the outer peripheral surface of one end portion (right end portion in FIG. 5) of each of the ball nuts 9, 9, and the two flange portions 32, 32 are provided. It is fixed in a state of being bridged between them.

【0022】又、上記連結板31の中央部に、円柱状の
出力軸部材17aの基端部(図5の左端部)を結合固定
している。図示の例では、この出力軸部材17aの基端
部に形成した雄ねじ部33を、上記連結板31の中央部
に形成したねじ孔34に螺合固定している。これによ
り、上記連結板31の中央部と出力軸部材17aの基端
部とを結合している。又、この様な出力軸部材17aの
中間部は、上記ケーシング2の他端部(図5の右端部)
に設けた第二開口部20に挿通すると共に、この出力軸
部材17aの外周面を、この第二開口部20の内周面に
固定した、第二の軸受である滑り軸受21により軸方向
移動自在に支持している。又、本例の場合も、上記第二
開口部20の内周面と上記出力軸部材17aの外周面と
の間で、上記滑り軸受21よりも外側(図5の右側)部
分を、オイルシール23により密閉している。
The base end (the left end in FIG. 5) of the cylindrical output shaft member 17a is fixedly connected to the center of the connecting plate 31. In the illustrated example, a male screw 33 formed at the base end of the output shaft member 17a is screwed and fixed to a screw hole 34 formed at the center of the connection plate 31. Thus, the central portion of the connection plate 31 and the base end of the output shaft member 17a are connected. The intermediate portion of the output shaft member 17a is the other end of the casing 2 (right end in FIG. 5).
The output shaft member 17a is inserted into the second opening 20 and the outer peripheral surface of the output shaft member 17a is fixed to the inner peripheral surface of the second opening 20. It is freely supported. Also, in the case of this example, an oil seal (the right side in FIG. 5) outside the slide bearing 21 between the inner peripheral surface of the second opening 20 and the outer peripheral surface of the output shaft member 17a is used. Sealed by 23.

【0023】又、本例の場合、前記各ボールねじ軸1、
1の一端寄り部は、それぞれ第一開口部3の内側に設け
た1対の転がり軸受4、4により、回転自在に支持して
いる。又、図示の例では、これら各転がり軸受4、4
を、それぞれアンギュラ型玉軸受としている。そして、
これら各アンギュラ型玉軸受を背面組み合わせで組み付
ける事により、上記各ボールねじ軸1、1に作用する両
方向のスラスト荷重を支承自在としている。図示の例で
は、上記各転がり軸受4、4を構成する外輪5、5を、
上記第一開口部3の内端部(図5の右端部)に形成した
段差面35と、この第一開口部3の外端部(図5の左端
部)内周面に螺合したホルダ36の内端面(図5の右端
面)との間で、同じく内輪7、7を、上記ボールねじ軸
1の一端寄り部に形成した段差面8と、同じくこのボー
ルねじ軸1の一端寄り部外周面に全周に亙り形成した係
止溝37に係止した、欠円環状の止め輪38との間で、
それぞれ挟持している。
In the case of this embodiment, each of the ball screw shafts 1,
The one end portion is rotatably supported by a pair of rolling bearings 4, 4 provided inside the first opening 3, respectively. In the illustrated example, each of these rolling bearings 4, 4
Are angular contact type ball bearings. And
By assembling these angular ball bearings in a back-to-back combination, the thrust loads acting on the ball screw shafts 1, 1 in both directions can be freely supported. In the illustrated example, the outer races 5, 5 that constitute the rolling bearings 4, 4 are
A step surface 35 formed at the inner end (right end in FIG. 5) of the first opening 3 and a holder screwed to the inner peripheral surface of the outer end (left end in FIG. 5) of the first opening 3. Similarly, between the inner end face 36 (the right end face in FIG. 5), the inner ring 7, 7 is provided with a stepped surface 8 formed at a portion near one end of the ball screw shaft 1; Between a ring-shaped retaining ring 38 locked in a locking groove 37 formed over the entire outer peripheral surface,
Each is pinched.

【0024】尚、上述の様に係止溝37に止め輪38を
係止した状態で、上記各転がり軸受4、4を構成する複
数の転動体24、24に適切な予圧が付与される様に、
上記係止溝37の形成位置と上記止め輪38の厚さ寸法
とを規制する。又、上記ホルダ36、36の内周面と上
記ボールねじ軸1、1の中間部外周面との間に、それぞ
れオイルシール23を設け、上記ケーシング2内への異
物進入防止とこのケーシング2内の潤滑油の漏洩防止と
を図っている。尚、上記ホルダ36、36の外端面(図
5の左端面)には、これら各ホルダ36、36を緊締す
る為の工具の先端部を係合自在な六角孔39を設けてい
る。
In the state where the retaining ring 38 is locked in the locking groove 37 as described above, an appropriate preload is applied to the plurality of rolling elements 24 constituting each of the rolling bearings 4. To
The position where the locking groove 37 is formed and the thickness of the retaining ring 38 are restricted. Oil seals 23 are provided between the inner peripheral surfaces of the holders 36 and 36 and the outer peripheral surfaces of the intermediate portions of the ball screw shafts 1 and 1 to prevent foreign matter from entering the casing 2 and to prevent To prevent leakage of lubricating oil. A hexagonal hole 39 is provided on the outer end surface (left end surface in FIG. 5) of the holders 36, 36 so that the tip end of a tool for tightening the holders 36, 36 can be engaged.

【0025】上述の様に構成する本例のボールねじ式リ
ニアアクチュエータの使用時には、図示しない電動モー
タに通電し、1対のボールねじ軸1、1を同方向に、且
つ互いに同期して回転させる。この結果、これら各ボー
ルねじ軸1、1と複数のボール12、12を介して螺合
した各ボールナット9、9が、軸方向に亙り同位相で、
所望方向に変位する。これにより、これら各ボールナッ
ト9、9に固定した連結板31に結合した出力軸部材1
7aから、直線運動方向の大きな出力を取り出す事がで
きる。特に、本例の場合には、電動モータからの入力ト
ルクを直線運動方向の出力に変換するボールねじ機構を
1対設けている。この為、上記出力軸部材17aから取
り出せる出力を、上述した第1〜2例の場合よりも大き
くできる。その他の構成及び作用は、前述した第1例の
場合と同様である。
When using the ball screw type linear actuator of this embodiment constructed as described above, an electric motor (not shown) is energized to rotate the pair of ball screw shafts 1, 1 in the same direction and synchronously with each other. . As a result, the ball nuts 9, 9 screwed into the respective ball screw shafts 1, 1 via the plurality of balls 12, 12 are in phase with each other in the axial direction.
Displace in the desired direction. Thereby, the output shaft member 1 coupled to the connecting plate 31 fixed to each of the ball nuts 9, 9
7a, a large output in the linear motion direction can be obtained. In particular, in the case of this example, a pair of ball screw mechanisms for converting the input torque from the electric motor into an output in the direction of linear motion are provided. For this reason, the output which can be taken out from the output shaft member 17a can be made larger than in the case of the above-described first and second examples. Other configurations and operations are the same as in the case of the above-described first example.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明のボールねじ式リニアアクチュエ
ータは、以上の様に構成され作用する為、耐久性の向上
と長寿命化とを図れるだけでなく、ボールねじ軸とボー
ルナットとの螺合部を潤滑する潤滑油により周囲を汚す
事のない、クリーンでコンパクトな構造を実現できる。
The ball screw type linear actuator of the present invention is constructed and operated as described above, so that not only the durability and the service life can be improved, but also the ball screw shaft and the ball nut are screwed together. A clean and compact structure that does not stain the surroundings with the lubricating oil that lubricates the parts can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の第1例を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a first example of an embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】同第2例を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the second example.

【図4】図3のB−B断面図。FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG. 3;

【図5】本発明の実施の形態の第3例を示す断面図。FIG. 5 is a sectional view showing a third example of the embodiment of the present invention.

【図6】潤滑剤の種類がボールねじ軸の回転速度と動摩
擦トルクとの関係に及ぼす影響を示す線図。
FIG. 6 is a diagram showing the effect of the type of lubricant on the relationship between the rotational speed of the ball screw shaft and the dynamic friction torque.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ボールねじ軸 2 ケーシング 3 第一開口部 4 転がり軸受 5 外輪 6 段差面 7 内輪 8 段差面 9 ボールナット 10 第一螺旋溝 11 第二螺旋溝 12 ボール 13 平坦面 14 循環チューブ 15 凹溝 16 通路 17、17a 出力軸部材 18 雄ねじ部 19 雌ねじ部 20 第二開口部 21 滑り軸受 22 通路 23 オイルシール 24 転動体 25 ロッド 26 連結板 27 塞ぎ板 28 受孔 29 滑り軸受 30 回転伝達部材 31 連結板 32 鍔部 33 雄ねじ部 34 ねじ孔 35 段差面 36 ホルダ 37 係止溝 38 止め輪 39 六角孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ball screw shaft 2 Casing 3 First opening 4 Rolling bearing 5 Outer ring 6 Stepped surface 7 Inner ring 8 Stepped surface 9 Ball nut 10 First spiral groove 11 Second spiral groove 12 Ball 13 Flat surface 14 Circulation tube 15 Concave groove 16 Passage 17, 17a Output shaft member 18 Male screw part 19 Female screw part 20 Second opening 21 Sliding bearing 22 Passage 23 Oil seal 24 Rolling element 25 Rod 26 Connecting plate 27 Closing plate 28 Receiving hole 29 Sliding bearing 30 Rotating transmitting member 31 Connecting plate 32 Flange 33 Male thread 34 Screw hole 35 Step surface 36 Holder 37 Lock groove 38 Retaining ring 39 Hexagon hole

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ケーシングと、このケーシングの軸方向
両端部に、それぞれがこのケーシングの内外を連通する
状態で設けた第一、第二開口部と、駆動源から回転力の
伝達を受ける為の一端部をこのうちの第一開口部を通じ
て上記ケーシングの外側に突出させた状態で、このケー
シングの内側に回転自在に支持したボールねじ軸と、こ
のケーシングの内側にこのボールねじ軸を回転自在に支
持する為、上記第一開口部の内周面と上記ボールねじ軸
の中間部外周面との間に設けた第一の軸受と、上記ボー
ルねじ軸の一部でこの第一の軸受よりも上記ケーシング
の内側に配置した部分の外周面に形成した断面円弧形の
第一螺旋溝と、内周面に断面円弧形の第二螺旋溝を有
し、上記ケーシングの内側に軸方向に亙る変位自在に設
けたボールナットと、上記第一螺旋溝と上記第二螺旋溝
との間に転動自在に設けた複数のボールと、中心軸を上
記ボールナットの中心軸と一致若しくは平行に配設した
状態で、基端部をこのボールナットに結合する事によ
り、このボールナットと共に軸方向に亙り変位自在と
し、且つ、この軸方向に亙る変位に伴い上記ケーシング
から上記第二開口部を通じて出入り自在な出力軸部材
と、このケーシングに対し出力軸部材を、軸方向移動自
在に支持する為、これら第二開口部の内周面と出力軸部
材の外周面との間に設けた第二の軸受と、上記ケーシン
グの内側に、このケーシング内の隙間空間容積よりも少
ない量だけ封入した潤滑油とを備え、上記第一開口部の
内周面と上記ボールねじ軸の中間部外周面との間部分で
上記ケーシングの内側空間に対して上記第一の軸受より
も外側部分、及び上記第二開口部の内周面と上記出力軸
部材の外周面との間部分で上記ケーシングの内側空間に
対して上記第二の軸受よりも外側部分を、それぞれオイ
ルシールで密閉する事により、上記ケーシングの内側に
封入した潤滑油がこのケーシングの外側に漏洩するのを
防止しているボールねじ式リニアアクチュエータ。
1. A casing, first and second openings respectively provided at both ends in the axial direction of the casing so as to communicate between the inside and the outside of the casing, and a casing for receiving transmission of rotational force from a drive source. A ball screw shaft rotatably supported inside the casing, with one end protruding outside the casing through the first opening, and the ball screw shaft rotatable inside the casing. In order to support, a first bearing provided between the inner peripheral surface of the first opening and the outer peripheral surface of the intermediate portion of the ball screw shaft, and a part of the ball screw shaft, A first helical groove having an arc-shaped cross section formed on the outer peripheral surface of a portion disposed inside the casing, and a second helical groove having an arc-shaped cross section on the inner peripheral surface. A ball nut provided to be freely displaceable over A plurality of balls provided rotatably between the first helical groove and the second helical groove, and a base end portion in a state where the central axis is arranged to be coincident with or parallel to the central axis of the ball nut. An output shaft member which is displaceable in the axial direction together with the ball nut by being connected to the ball nut, and which is capable of moving in and out of the casing through the second opening with the displacement in the axial direction; In order to support the output shaft member movably in the axial direction, a second bearing provided between the inner peripheral surface of the second opening and the outer peripheral surface of the output shaft member, and inside the casing, A lubricating oil filled by an amount smaller than the clearance space volume in the casing, and in a space between the inner peripheral surface of the first opening and the outer peripheral surface of the intermediate portion of the ball screw shaft in the inner space of the casing. For the first The outer part of the casing and the outer part of the casing with respect to the inner space of the casing at the portion between the inner peripheral surface of the second opening and the outer peripheral surface of the output shaft member. A ball screw linear actuator that seals with a seal to prevent the lubricating oil sealed inside the casing from leaking outside the casing.
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