[go: up one dir, main page]

JP2010190384A - Ball screw device - Google Patents

Ball screw device Download PDF

Info

Publication number
JP2010190384A
JP2010190384A JP2009037756A JP2009037756A JP2010190384A JP 2010190384 A JP2010190384 A JP 2010190384A JP 2009037756 A JP2009037756 A JP 2009037756A JP 2009037756 A JP2009037756 A JP 2009037756A JP 2010190384 A JP2010190384 A JP 2010190384A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
path
ball
belt
center line
holding
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
JP2009037756A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Okubo
努 大久保
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 JP2009037756A priority Critical patent/JP2010190384A/en
Publication of JP2010190384A publication Critical patent/JP2010190384A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

【課題】循環路を循環するボールを保持する保持ベルトを円滑に案内して、ボールねじ装置の寿命を向上させる手段を提供する。
【解決手段】ボールねじ装置1に、その循環路を循環するボール2をそれぞれ保持するポケット穴15と、ボール2の間に配置された間座部16とを有する保持ベルト13を設けると共に、連通路10に保持ベルト13の両側の側縁部14aを案内する2条のガイド溝18を設け、この2条のガイド溝18の、連通路10の接続部におけるそれぞれの開口を、負荷路を転動するボール2の螺旋状の転動経路中心線Cfと、曲折した連通路10を移動するボールの移動経路中心線Ciとの両側の接続点Sを中心として、ねじ軸3の外周面とナット5の内周面との間の隙間と平行に配置し、それぞれのガイド溝18を、両側の接続点Sの間の移動経路中心線Ci上の中央点Pを対称点とし、保持ベルト13のベルト中心線Cbを移動経路中心線Cfに一致させた状態で、点対称に形成する。
【選択図】 図1
Provided is a means for smoothly guiding a holding belt for holding a ball circulating in a circulation path and improving the life of a ball screw device.
A ball screw device (1) is provided with a holding belt (13) having pocket holes (15) for holding balls (2) circulating in the circulation path and spacers (16) disposed between the balls (2), and a continuous belt (15). Two guide grooves 18 for guiding the side edge portions 14 a on both sides of the holding belt 13 are provided in the passage 10, and the openings of the two guide grooves 18 in the connection portion of the communication passage 10 are switched on the load path. The outer peripheral surface of the screw shaft 3 and the nut around the connection point S on both sides of the spiral rolling path center line Cf of the moving ball 2 and the moving path center line Ci of the ball moving in the bent communication path 10 5 is arranged in parallel with the gap between the inner peripheral surface of each of the holding belts 13 and the guide grooves 18 are symmetrical with respect to the center point P on the movement path center line Ci between the connection points S on both sides. The belt center line Cb is changed to the movement path center line C. In a state of being matched to the form in point symmetry.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、工作機械や産業機械、電動射出成形機等の機械装置の移動台の位置決め用や搬送用等の直線移動機構の駆動や動力伝達用に用いられるボールねじ装置に関する。   The present invention relates to a ball screw device used for driving or power transmission of a linear movement mechanism for positioning a moving table or for conveying a machine device such as a machine tool, an industrial machine, or an electric injection molding machine.

従来の保持器を持たない総ボール仕様のボールねじ装置においては、負荷路を転動するボールに競り合いが生じ、高荷重用として用いる場合に、その作動特性や寿命に影響を及ぼしていた。
これは、ボールねじ装置がリターンチューブ等の連通部材を持つことにより、循環路内のボール間の充填隙間が1箇所に片寄り、ボール間の充填隙間がなくなってボール同士が競り合うことや、軸軌道溝やナット軌道溝の真円度誤差により、ボールの公転速度がそれぞれ異なる結果、ボール同士が干渉することが要因となっている。
In a conventional ball screw device having a total ball specification that does not have a cage, the balls that roll on the load path compete with each other, and when used for high loads, their operating characteristics and life are affected.
This is because when the ball screw device has a communication member such as a return tube, the filling gap between the balls in the circulation path is shifted to one place, the filling gap between the balls disappears, and the balls compete with each other. The roundness error of the raceway groove and the nut raceway groove causes the balls to interfere with each other as a result of the different revolution speeds of the balls.

つまり、ボールねじ装置においては、それぞれのボールが独立して、他のボールや保持器に接触しないで、僅かな隙間を持って転動すれば、最良の作動特性や長寿命を得られることになる。
このため、ボール間に保持ピースを挿入することが行われているが、保持ピースを挿入した場合は、ボール同士の金属接触をなくして傷の発生を防止できるため、高荷重用として用いるボールねじ装置の長寿命化に有効であるが、保持ピースは循環路、特に充填隙間が1箇所に片寄りやすい連通部材の連通路内で倒れないように、ボールを用いて保持しなければならないため、循環路内にボールを充填隙間がほとんどない状態で充填しなければならず、ボールと保持ピースが部分的に押し合いを起し、作動特性等に影響を及ぼす場合がある。
In other words, in a ball screw device, each ball can be independently contacted with other balls and cages, and if it rolls with a slight gap, the best operating characteristics and long life can be obtained. Become.
For this reason, the holding piece is inserted between the balls. However, when the holding piece is inserted, the metal contact between the balls can be eliminated to prevent the occurrence of scratches. Although it is effective for extending the life of the device, the holding piece must be held using a ball so that it does not fall down in the circulation path, particularly in the communication path of the communication member where the filling gap tends to be shifted to one place. The ball must be filled in the circulation path with almost no filling gap, and the ball and the holding piece may partially push each other, which may affect the operating characteristics.

また、この充填隙間が、水分等による膨潤や、熱によるボールや保持ピースの伸縮等で変化し、保持ピースの倒れが懸念されるため、これらの環境下で用いる場合には、充填隙間の管理に十分な注意を払う必要がある。
このボールと保持ピースの充填隙間を維持するためには、保持ピースは、それ自身で姿勢を保つ必要があり、保持ピースをベルトで繋ぎ合わせることが行われている。
In addition, since the filling gap changes due to swelling due to moisture or the like, or expansion or contraction of the ball or holding piece due to heat, etc., there is a concern about the falling of the holding piece. It is necessary to pay sufficient attention to.
In order to maintain the filling gap between the ball and the holding piece, the holding piece needs to maintain its own posture, and the holding piece is connected by a belt.

このような保持ピースをベルトで繋ぎ合わせたチェーン型保持器を備えた従来のボールねじ装置は、ねじ軸の外周面に螺旋状に形成した軸軌道溝と、ナットの内周面に形成した軸軌道溝に対向するナット軌道溝とを複数のボールを介して螺合させ、対向配置された軸軌道溝とナット軌道溝とで形成される螺旋状の負荷路の両端を、エンドキャップに設けた方向転換路とナットの設けた戻り路で形成される連通路で連通させて循環路を形成し、その連通路と負荷路との接続部の一方で負荷路からボールを掬上げ、他方で負荷路に戻しながら循環路内のボールを循環させて構成し、柔軟な材料で形成された4本のベルト部材でボールの球面を4等分するように保持し、ボール間に保持ピースとしての間座部を配置したボールチェーンを設け、このボールチェーンの長手方向に沿った各ベルト部材の側縁部を、負荷路においては、ねじ軸の外周面とナットの内周面の隙間と、軸軌道溝とナット軌道溝の溝底にそれぞれ設けた逃げ溝とに収容し、連通路のおいては、連通路に設けた4条の案内溝に案内させて、循環路内のボールをボールチェーンに保持させて循環させている(例えば、特許文献1参照。)。   A conventional ball screw device having a chain type cage in which such holding pieces are connected by a belt includes a shaft raceway groove formed in a spiral shape on the outer peripheral surface of the screw shaft and a shaft formed on the inner peripheral surface of the nut. A nut raceway groove facing the raceway groove is screwed through a plurality of balls, and both ends of a spiral load path formed by the axial raceway groove and the nut raceway groove arranged to face each other are provided on the end cap. A circulation path is formed by communicating with a communication path formed by a direction change path and a return path provided with a nut, and a ball is lifted from one of the connection paths between the communication path and the load path, and the other is loaded. The ball in the circulation path is circulated while returning to the path, and the spherical surface of the ball is held in four equal parts by four belt members made of a flexible material. A ball chain with a seat is provided. The side edge of each belt member along the longitudinal direction of the chain is provided in the load path at the gap between the outer peripheral surface of the screw shaft and the inner peripheral surface of the nut, and at the groove bottom of the shaft raceway groove and the nut raceway groove. It is accommodated in the escape groove, and in the communication path, it is guided by four guide grooves provided in the communication path, and the ball in the circulation path is held by the ball chain and circulated (for example, patent document) 1).

特開平10−169653号公報(第3頁段落0013−0017、第4頁段落0027−0034、第1図、第2図、第7図)JP-A-10-169653 (3rd page, paragraphs 0013-0017, 4th page, paragraphs 0027-0034, FIG. 1, FIG. 2, FIG. 7)

しかしながら、上述した従来の技術においては、間座部が4本のベルト部材で繋がっているため、間座部に倒れが生ずることはなく、各ボールとこれを保持するベルト部材との間に充填隙間が形成されるため、作動特性を向上させることには有効であるが、ボールの4方にベルト部材を等分に配置しているため、この十字状に配置された2対のベルと部材の1対が、負荷路においては、軸軌道溝とナット軌道溝との溝底に設けられた逃げ溝を通過し、連通路の方向転換路においては、その曲げ部の内R側と外R側に形成された案内溝に案内されて通過するため、負荷路においては、軸軌道溝とナット軌道溝の溝底に設けられたそれぞれの逃げ溝の経路長さが異なり、連通路の方向転換路においては、その曲げ部の内R側と外R側に形成されたそれぞれの案内溝の経路長さが異なり、それぞれの溝に案内されるベルト部材に経路長さの相違に起因して、外側のベルト部材に無理な引張応力が、内側のベルト部材に無理な圧縮応力が生じ、ベルト部材に無理な繰返応力が作用して、その寿命を低下させる他、作動特性も低下させるという問題がある。   However, in the above-described conventional technology, the spacer is connected by four belt members, so that the spacer does not fall down and the space between each ball and the belt member holding the ball is filled. Since the gap is formed, it is effective to improve the operating characteristics. However, since the belt members are equally arranged on the four sides of the ball, the two pairs of bells and members arranged in a cross shape are used. Pass through the clearance groove provided in the bottom of the shaft raceway groove and the nut raceway groove in the load path, and in the direction change path of the communication path, the inner R side and the outer R of the bent portion In the load path, the path lengths of the escape grooves provided at the bottom of the shaft raceway groove and the nut raceway groove are different, and the direction of the communication path is changed. In the road, it was formed on the inner R side and the outer R side of the bent part. Each guide groove has a different path length, and due to the difference in the path length of the belt members guided in the respective grooves, an excessive tensile stress is applied to the outer belt member and an inner belt member is not allowed. There is a problem in that a large compressive stress is generated and an unreasonable repetitive stress acts on the belt member to reduce its operating life as well as its life.

また、通常、連通路と負荷路との両側の接続部には、負荷路から連通路へボールを円滑に掬い上げるために、軸軌道溝に遊嵌させた薄い先端を有するタング部が設けられるが、従来のボールチェーンでは、ベルト部材が十字状に配置されているため、連通路において、4つの内の少なくとも一つのベルト部材の側縁部を案内する案内溝を、タング部を2分するように、またはタング部を斜め目に横切るように形成しなければならず、タング部の強度が低下してボールねじ装置の寿命を低下させるという問題がある。   Also, normally, a connecting portion on both sides of the communication path and the load path is provided with a tongue portion having a thin tip loosely fitted in the shaft raceway groove in order to smoothly lift the ball from the load path to the communication path. However, in the conventional ball chain, since the belt member is arranged in a cross shape, in the communication path, the guide groove that guides the side edge of at least one of the four belt members is divided into two halves. Alternatively, the tongue portion must be formed so as to cross the oblique eye, and there is a problem that the strength of the tongue portion is lowered and the life of the ball screw device is shortened.

このことは、高速で運転されるボールねじ装置の場合に、特に顕著になる。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、循環路を循環するボールを保持する保持ベルトを円滑に案内して、ボールねじ装置の寿命を向上させる手段を提供することを目的とする。
This is particularly noticeable in the case of a ball screw device operated at high speed.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a means for smoothly guiding a holding belt that holds a ball circulating in a circulation path and improving the life of a ball screw device. Objective.

本発明は、上記課題を解決するために、外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットと、前記軸軌道溝とナット軌道溝とで形成される螺旋状の負荷路と、前記負荷路の両端を連通する曲折した連通路と、前記負荷路と前記連通路とで形成される循環路を循環する複数のボールと、前記連通路と前記負荷路との両方の接続部に形成され、前記負荷路と前記連通路との間で前記ボールを受け渡すタング部と、を備えたボールねじ装置において、前記循環路を循環するボールをそれぞれ保持するポケット穴と、該ポケット穴に保持された隣合うボールの間に配置された間座部とを有する保持ベルトを設けると共に、連通路に、前記保持ベルトの長手方向に沿った両側の側縁部を案内する2条のガイド溝を設け、前記2条のガイド溝を、前記負荷路を転動するボールの螺旋状の転動経路中心線と、前記曲折した連通路を移動するボールの移動経路中心線との両側の接続点の間の、前記移動経路中心線上の中央点を対称点とし、前記保持ベルトの長手方向に沿ったベルト中心線を前記移動経路中心線に一致させて、点対称に形成したことを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention provides a screw shaft in which a spiral shaft raceway groove is formed on an outer peripheral surface, a nut in which a nut raceway groove facing the shaft raceway groove is formed on an inner peripheral surface, and the shaft A spiral load path formed by the raceway groove and the nut raceway groove, a bent communication path communicating at both ends of the load path, and a plurality of circulation paths formed by the load path and the communication path. A ball screw device comprising: a ball, and a tongue portion formed at a connection portion between both the communication path and the load path, and passing the ball between the load path and the communication path. A holding belt having a pocket hole for holding each ball circulating in the circulation path and a spacer disposed between adjacent balls held in the pocket hole is provided. Plan side edges on both sides along the longitudinal direction Two guide grooves are provided, and the two guide grooves are provided on the spiral rolling path center line of the ball that rolls on the load path and the movement path center line of the ball that moves on the bent communication path. The center point on the moving path center line between the connection points on both sides of the holding belt is set as a symmetrical point, and the belt center line along the longitudinal direction of the holding belt is made coincident with the moving path center line so as to be point symmetric. It is characterized by that.

これにより、本発明は、2条のガイド溝の長さを、それぞれ同じ長さに形成することができ、保持ベルトの側縁部がガイド溝に案内されて連通路を通過するときの保持ベルトの通過を円滑にすることができると共に、保持ベルトに無理な引張応力や圧縮応力による繰返応力が作用することを防止して保持ベルトの破損を防止することができ、ボールねじ装置の作動特性を向上させながら、その寿命を向上させることができるという効果が得られる。   Accordingly, the present invention can form the two guide grooves to the same length, and the holding belt when the side edge of the holding belt is guided by the guide groove and passes through the communication path. It is possible to prevent the holding belt from being damaged by preventing excessive tensile stress or compressive stress from acting on the holding belt, and to prevent the holding belt from being damaged. The effect that the lifetime can be improved is improved.

実施例のボールねじ装置の断面を示す説明図Explanatory drawing which shows the cross section of the ball screw apparatus of an Example 実施例のリターンチューブの分割片を示す斜視図The perspective view which shows the division | segmentation piece of the return tube of an Example 実施例の保持ベルトを示す斜視図The perspective view which shows the holding belt of an Example 実施例の保持ベルトの連通路におけるベルト部の上面を示す説明図Explanatory drawing which shows the upper surface of the belt part in the communicating path of the holding belt of an Example. 図4の矢印A方向から見た矢視を示す説明図Explanatory drawing which shows the arrow view seen from the arrow A direction of FIG. 実施例の保持ベルトの連通路におけるベルト部の形状を示す斜視図The perspective view which shows the shape of the belt part in the communicating path of the holding belt of an Example. 実施例の保持ベルトの連通路におけるベルト部の形状の他の形態を示す斜視図The perspective view which shows the other form of the shape of the belt part in the communicating path of the holding belt of an Example.

以下に、図面を参照して本発明によるボールねじ装置の実施例について説明する。   Embodiments of a ball screw device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は実施例のボールねじ装置の断面を示す説明図、図2は実施例のリターンチューブの分割片を示す斜視図、図3は実施例の保持ベルトを示す斜視図である。
図1において、1はボールねじ装置である。
2はボールねじ装置1の転動体としてのボールであり、合金鋼等の鋼材で製作された球体である。
FIG. 1 is an explanatory view showing a cross section of the ball screw device of the embodiment, FIG. 2 is a perspective view showing a split piece of the return tube of the embodiment, and FIG. 3 is a perspective view showing a holding belt of the embodiment.
In FIG. 1, 1 is a ball screw device.
Reference numeral 2 denotes a ball as a rolling element of the ball screw device 1, which is a sphere made of a steel material such as alloy steel.

3はボールねじ装置1のねじ軸であり、合金鋼等の鋼材で製作された棒状部材であって、その外周面には、円弧状断面形状の軸軌道溝4が所定のリードで螺旋状に形成されている。
5はボールねじ装置1のナットであり、合金鋼等の鋼材で製作された円筒状部材であって、その内周面には、軸軌道溝4と対向する円弧状断面形状のナット軌道溝6が軸軌道溝4と同じリードで形成されており、その外周部の一方の端部には、ナット5を図示しない機械装置の移動台にボルト等で固定するためのフランジ部7が設けられている。
Reference numeral 3 denotes a screw shaft of the ball screw device 1, which is a rod-shaped member made of a steel material such as alloy steel, and an axial raceway groove 4 having an arc-shaped cross-section is spirally formed with a predetermined lead on the outer peripheral surface thereof. Is formed.
Reference numeral 5 denotes a nut of the ball screw device 1, which is a cylindrical member made of a steel material such as alloy steel, and the inner peripheral surface thereof has a nut raceway groove 6 having an arcuate cross-sectional shape facing the shaft raceway groove 4. Is formed with the same lead as the shaft raceway groove 4, and a flange portion 7 for fixing the nut 5 to a moving table of a mechanical device (not shown) with a bolt or the like is provided at one end portion of the outer peripheral portion thereof. Yes.

上記の対向配置された軸軌道溝4とナット軌道溝6とにより、螺旋状の負荷路が形成される。
9はボールねじ装置1の連通部材としてのリターンチューブであり、鋼材や樹脂材料等で製作され、ボール2が通過可能な内径として形成された連通路10を有し、2箇所に曲折部を有する略U字形に曲折した管であって、ナット5の外周面の一部を軸方向と平行に切欠いた平面5aに設けられたナット軌道溝6に達する嵌合穴にその両端の直管部が嵌合してナット軌道溝6に連通しており、ナット5の平面5aに小ねじ等で締結される。
A spiral load path is formed by the shaft raceway groove 4 and the nut raceway groove 6 which are arranged to face each other.
Reference numeral 9 denotes a return tube as a communication member of the ball screw device 1, which is made of a steel material or a resin material, has a communication passage 10 formed as an inner diameter through which the ball 2 can pass, and has bent portions at two locations. A straight pipe portion at both ends of a fitting hole reaching a nut raceway groove 6 provided in a flat surface 5a which is a pipe bent in a substantially U shape and which is notched in parallel with the axial direction. The nut is engaged and communicated with the nut raceway groove 6 and fastened to the flat surface 5a of the nut 5 with a small screw or the like.

本実施例のリターンチューブ9は、図2に示すように、曲折した連通路10を移動するボール2のU字状の移動経路中心線Ci(図1参照)を含む面で半割りにされた、樹脂材料からなる同形状の2つの分割片9aを組合せて形成され、そのリターンチューブ9の連通路10両端部の負荷路との接続部には、端面の一部をそれぞれ負荷路を転動するボール2の移動方向の下流側および上流側を塞き止めるように軸軌道溝4の溝底の近傍まで伸長させ、それを軸軌道溝4と遊嵌させたタング部11が形成されている。   As shown in FIG. 2, the return tube 9 of the present embodiment was halved on the plane including the U-shaped moving path center line Ci (see FIG. 1) of the ball 2 moving through the bent communication path 10. The two split pieces 9a of the same shape made of resin material are combined to form a part of the end surface of the return tube 9 connected to the load path at both ends of the communication path 10 and rolls on the load path respectively. A tongue 11 is formed that extends to the vicinity of the bottom of the shaft raceway groove 4 so as to block the downstream side and the upstream side in the moving direction of the ball 2 to be loosely fitted with the shaft raceway groove 4. .

このリターンチューブ9の端部に形成されたタング部11により、負荷路と連通路10との間でボール2を円滑に受け渡し、つまりタング部11の一方で負荷路を転動したボール2をリターンチューブ9の連通路10へ円滑に掬い上げ、他方で連通路10を通過したボール2を負荷路へ円滑に導いて、負荷路の両端部が、リターンチューブ9の連通路10と滑らかに連通され、ボール2が循環する循環路が形成される。   The tongue portion 11 formed at the end of the return tube 9 smoothly transfers the ball 2 between the load path and the communication path 10, that is, returns the ball 2 rolling on the load path on one side of the tongue portion 11. The ball 2 that smoothly crawls up to the communication path 10 of the tube 9 and smoothly passes through the communication path 10 to the load path, and both ends of the load path are smoothly communicated with the communication path 10 of the return tube 9. A circulation path through which the balls 2 circulate is formed.

13は保持ベルトであり、高い弾性を有し、柔軟に変形する樹脂材料であるエラストマにより形成された平板からなる、循環路の経路長と同等の長さを有する長尺のベルト部材であって、図3に示すように、そのねじ軸3の外周面とナット5の内周面との間の隙間より薄い板厚のベルト部14を厚さ方向に貫通し、循環路を循環するボール2をそれぞれ遊嵌させて保持するポケット穴15と、このポケット穴15に保持された隣合うボール2の間に配置された円盤状の間座部16とを有している。   Reference numeral 13 denotes a holding belt, which is a long belt member having a length equivalent to the path length of the circulation path, which is made of a flat plate made of an elastomer that is a highly deformable and flexible resin material. As shown in FIG. 3, the ball 2 circulates in the circulation path through the belt portion 14 having a thickness smaller than the gap between the outer peripheral surface of the screw shaft 3 and the inner peripheral surface of the nut 5 in the thickness direction. Each of which is loosely fitted and held, and a disc-shaped spacer 16 disposed between adjacent balls 2 held in the pocket hole 15.

間座部16は、その両側の端面に、ボール2の半径より大きい半径で形成された有底の球状凹面16aがそれぞれ形成されており、隣合うボール2の間に配置されてボール2同士の接触を防止する機能を有している。
本実施例の保持ベルト13のベルト部14の長手方向に沿った両側の側縁部14aは、負荷路においては、ねじ軸3の外周面とナット5の内周面との間の隙間を通過するように、負荷路を転動するボール2の螺旋状の転動経路中心線Cf(図1参照)と保持ベルト13のベルト部14の長手方向に沿ったベルト中心線Cb(図3参照)とを一致させて、図1に示すように平面巻きのコイル状に巻かれた状態で配置される。
The spacer portion 16 is formed with a bottomed spherical concave surface 16a formed at a radius larger than the radius of the ball 2 on both end faces thereof, and is disposed between the adjacent balls 2 so that the balls 2 It has a function to prevent contact.
The side edge portions 14a on both sides along the longitudinal direction of the belt portion 14 of the holding belt 13 of the present embodiment pass through a gap between the outer peripheral surface of the screw shaft 3 and the inner peripheral surface of the nut 5 in the load path. As shown, the spiral rolling path center line Cf (see FIG. 1) of the ball 2 rolling on the load path and the belt center line Cb along the longitudinal direction of the belt portion 14 of the holding belt 13 (see FIG. 3). And are arranged in a state of being wound into a planar coil as shown in FIG.

また、連通路10においては、図2に示す、それぞれの分割片9aに形成されたガイド溝18を組合せた2条のガイド溝18に遊嵌した状態で配置される。
このような、ガイド溝18は、図4、図5に示す保持ベルト13のベルト部14の側縁部14aに沿って形成される。
すなわち、曲折した連通路10の移動経路中心線Ciと同じ長さ、つまり両側の側縁部14aの長さが移動経路中心線Ciと同じ長さの短冊状のベルト部14を仮定し、負荷路と連通路10との両側の接続部における、負荷路の転動経路中心線Cfと、連通路10の移動経路中心線Ciとの接続点S(図5参照)において、図4に示すように、その一の端部の平面を、一方の接続点Sを中心にして、ねじ軸3の外周面とナット5の内周面との間の隙間と平行に、かつ端部の端面をねじ軸3の軸方向と平行に配置し、他の端部の平面を、負荷路を構成する軸軌道溝4のピッチ分(図4の例では2ピッチ半)軸方向にずれた位置にある他方の接続点Sを中心に前記と同様に配置したベルト部14を想定する(この状態のベルト部14の半分の斜視図を図6に示す。)。
Moreover, in the communicating path 10, it arrange | positions in the state loosely fitted in the two guide grooves 18 which combined the guide groove 18 formed in each division | segmentation piece 9a shown in FIG.
Such a guide groove 18 is formed along the side edge portion 14a of the belt portion 14 of the holding belt 13 shown in FIGS.
That is, assuming a strip-shaped belt portion 14 having the same length as the movement path center line Ci of the bent communication path 10, that is, the length of the side edge portions 14a on both sides is the same length as the movement path center line Ci, As shown in FIG. 4, at a connection point S (see FIG. 5) between the rolling path center line Cf of the load path and the movement path center line Ci of the communication path 10 at the connection portions on both sides of the road and the communication path 10. In addition, the plane of the one end is centered on one connection point S, parallel to the gap between the outer peripheral surface of the screw shaft 3 and the inner peripheral surface of the nut 5, and the end surface of the end is screwed. The other is located parallel to the axial direction of the shaft 3 and the plane of the other end is shifted in the axial direction by the pitch of the axial raceway groove 4 constituting the load path (2 pitches and a half in the example of FIG. 4). The belt portion 14 is assumed to be arranged in the same manner as described above with the connection point S as the center. Are shown in Figure 6.).

これにより、保持ベルト13のベルト中心線Cbと移動経路中心線Ciとを一致させた状態で、両側の接続点Sの間の、移動経路中心線Ci上の幾何学的な中央点Pを対称点として、ベルト中心線Cb周りに負荷路を構成するピッチ数に応じて捻られた点対称のベルト部14が想定され、そのベルト部14の両側の同じ長さの側縁部14aに沿って、負荷路と連通路10との接続部におけるそれぞれの開口を、接続点Sを中心としてねじ軸3の外周面とナット5の内周面との間の隙間と平行に配置した2条のガイド溝18が形成される。   Accordingly, the geometric center point P on the movement path center line Ci between the connection points S on both sides is symmetrical with the belt center line Cb of the holding belt 13 and the movement path center line Ci aligned. As a point, a point-symmetric belt portion 14 twisted in accordance with the number of pitches constituting the load path around the belt center line Cb is assumed, and along the side edge portions 14a of the same length on both sides of the belt portion 14. The two guides in which the respective openings in the connecting portion between the load path and the communication path 10 are arranged in parallel with the gap between the outer peripheral surface of the screw shaft 3 and the inner peripheral surface of the nut 5 with the connection point S as the center. A groove 18 is formed.

また、ガイド溝18の開口の角部、および保持ベルト13の先端および後端には、それぞれ面取が設けられており、これらの部品が移動時に継ぎ目に引っ掛からないように構成されている。
このように構成された循環路には、保持ベルト13のポケット穴15に間座部16により隔置されて保持された複数のボール2と所定の量の潤滑剤、例えばグリースが封入され、ねじ軸3を回転させることによって、側縁部14aを連通路10のガイド溝18およびねじ軸3の外周面とナット5の内周面との間の隙間に案内された保持ベルト13に保持されたボール2が循環路を循環し、負荷路を転動するボール2がナット5に加えられた荷重を往復動自在に支持しながらナット5を軸方向に移動させ、ねじ軸3の回転運動がナット5の直線運動に変換される。
Further, chamfers are provided at the corners of the opening of the guide groove 18 and at the front and rear ends of the holding belt 13, respectively, so that these parts are not caught by the seam during movement.
The circulation path configured in this manner is filled with a plurality of balls 2 that are held in the pocket holes 15 of the holding belt 13 while being spaced apart by the spacers 16 and a predetermined amount of lubricant, for example, grease. By rotating the shaft 3, the side edge portion 14 a is held by the holding belt 13 guided in the gap between the guide groove 18 of the communication path 10 and the outer peripheral surface of the screw shaft 3 and the inner peripheral surface of the nut 5. The ball 2 circulates in the circulation path, and the ball 2 rolling on the load path moves the nut 5 in the axial direction while reciprocally supporting the load applied to the nut 5, and the rotational movement of the screw shaft 3 Is converted to a linear motion of 5.

このとき、本実施例の連通路10に形成された2条のガイド溝18は、上記の構成により同じ長さに形成されているので、保持ベルト13のベルト部14の側縁部14aがガイド溝18やねじ軸3とナット5との隙間に案内されて連通路10や負荷路を通過するときに、ベルト部に無理な引張応力や圧縮応力による繰返応力が作用することはなく、ベルト部14の破損を防止して、その寿命を向上させることができると共に、ガイド溝18に案内される保持ベルト13の側縁部14aの通過を円滑にして、ボールねじ装置1の作動特性を向上させることができる。   At this time, since the two guide grooves 18 formed in the communication path 10 of the present embodiment are formed to have the same length by the above-described configuration, the side edge portion 14a of the belt portion 14 of the holding belt 13 is guided by When the belt 18 is guided by a gap between the groove 18 or the screw shaft 3 and the nut 5 and passes through the communication path 10 or the load path, an excessive tensile stress or a compressive stress is not applied to the belt portion. The portion 14 can be prevented from being broken and its life can be improved, and the side edge portion 14a of the holding belt 13 guided by the guide groove 18 can be smoothly passed to improve the operation characteristics of the ball screw device 1. Can be made.

また、本実施例の保持ベルト13は、高い弾性を有するエラストマで形成されているので、例え連通路10において捻られ、負荷路においてコイル状に曲げられてとしても、その捻りや曲げに柔軟に適応して、これらに伴う応力を低減することができ、保持ベルト13の寿命を向上させることができると共に、ガイド溝18に案内される保持ベルト13の側縁部14aの通過をより円滑にして、ボールねじ装置1の作動特性を向上させることができる他、ポケット穴15へのボール2の挿入を容易に行うことができる。   Further, since the holding belt 13 of the present embodiment is formed of an elastomer having high elasticity, even if the holding belt 13 is twisted in the communication path 10 and bent in a coil shape in the load path, the holding belt 13 is flexible in its twisting and bending. It is possible to reduce the stress accompanying them, improve the life of the holding belt 13, and make the passage of the side edge portion 14a of the holding belt 13 guided by the guide groove 18 smoother. In addition to improving the operating characteristics of the ball screw device 1, the ball 2 can be easily inserted into the pocket hole 15.

この場合に、ベルト部14の厚さをボール2の直径の0.3倍以下にすれば、ベルト部15の移動を円滑なものにすることができる。
更に、本実施例のガイド溝18は、連通路10の負荷路との接続部における開口を、接続点Sを中心としてねじ軸3の外周面とナット5の内周面との間の隙間と平行に配置してあるので、ガイド溝18を、接続部に形成されたタング部11の掬い面と平行に配置することができ、タング部11の掬い面にガイド溝18が形成されることはなく、タング部11の強度低下を防止して、その破損を防止することができる。
In this case, if the thickness of the belt portion 14 is 0.3 times or less the diameter of the ball 2, the movement of the belt portion 15 can be made smooth.
Further, the guide groove 18 of the present embodiment has an opening at the connection portion between the communication passage 10 and the load path, and a clearance between the outer peripheral surface of the screw shaft 3 and the inner peripheral surface of the nut 5 with the connection point S as the center. Since the guide grooves 18 are arranged in parallel, the guide grooves 18 can be arranged in parallel with the scooping surfaces of the tongue portions 11 formed in the connecting portions, and the guide grooves 18 are formed on the scooping surfaces of the tongue portions 11. In addition, the strength of the tongue portion 11 can be prevented from being lowered and its breakage can be prevented.

以上説明したように、本実施例では、ボールねじ装置に、その循環路を循環するボールをそれぞれ保持するポケット穴と、ポケット穴に保持された隣合うボールの間に配置された間座部とを有する保持ベルトを設けると共に、連通路に保持ベルトの長手方向に沿った両側の側縁部を案内する2条のガイド溝を設け、この2条のガイド溝の、連通路の接続部におけるそれぞれの開口を、負荷路を転動するボールの螺旋状の転動経路中心線Cfと、曲折した連通路を移動するボールの移動経路中心線Ciとの両側の接続点Sを中心として、ねじ軸の外周面とナットの内周面との間の隙間と平行に配置し、それぞれのガイド溝を、両側の接続点Sの間の移動経路中心線Ci上の中央点Pを対称点とし、保持ベルトの長手方向に沿ったベルト中心線Cbを移動経路中心線Cfに一致させた状態で、点対称に形成したことによって、2条のガイド溝の長さを、それぞれ同じ長さに形成することができ、保持ベルトの側縁部がガイド溝に案内されて連通路を通過するときの保持ベルトの通過を円滑にすることができると共に、保持ベルトに無理な引張応力や圧縮応力による繰返応力が作用することを防止して保持ベルトの破損を防止することができ、ボールねじ装置の作動特性を向上させながら、その寿命を向上させることができる。   As described above, in this embodiment, in the ball screw device, the pocket holes that respectively hold the balls that circulate in the circulation path, and the spacers that are disposed between the adjacent balls held in the pocket holes, And two guide grooves for guiding side edges on both sides along the longitudinal direction of the holding belt are provided in the communication path, and each of the two guide grooves in the connection part of the communication path is provided. The screw shaft is centered on a connection point S on both sides of the spiral rolling path center line Cf of the ball rolling on the load path and the moving path center line Ci of the ball moving on the bent communication path. Are arranged in parallel with the gap between the outer peripheral surface of the nut and the inner peripheral surface of the nut, and each guide groove is held with the center point P on the movement path center line Ci between the connection points S on both sides as a symmetry point. Belt center line C along the length of the belt Are made symmetrical with respect to the movement path center line Cf, so that the length of the two guide grooves can be the same length, and the side edge of the holding belt is guided by the guide belt. The holding belt can be smoothly passed through the communication path guided by the groove, and the holding belt can be prevented from being subjected to repeated stress due to excessive tensile stress or compressive stress. Breakage can be prevented, and the life of the ball screw device can be improved while improving the operating characteristics of the ball screw device.

また、保持ベルトをエラストマで形成するようにしたことによって、その高弾性を利用して、保持ベルトに加えられる捻りや曲げに伴う応力を低減することができ、保持ベルトの寿命を向上させることができると共に、ガイド溝に案内される保持ベルトの側縁部の通過をより円滑にしてボールねじ装置の作動特性を向上させることができる。
なお、上記実施例においては、連通路における保持ベルトのベルト部は、移動経路中心線Ci上の中央点Pを対称点として、ベルト中心線Cb周りに負荷路を構成するピッチ数に応じて捻られた点対称に形成されるとして説明したが、図7に示すように、ベルト中心線Cb周りに片側で1回、両側で2回捻りを加えて形成するようにしてもよい。要はベルト中心線Cb周りにベルト部を捻るのであれば、捻る回数に制限はない。
In addition, since the holding belt is made of an elastomer, the high elasticity can be used to reduce the stress caused by twisting and bending applied to the holding belt, thereby improving the life of the holding belt. In addition, the operation of the ball screw device can be improved by smoothly passing the side edge of the holding belt guided by the guide groove.
In the above-described embodiment, the belt portion of the holding belt in the communication path is twisted according to the number of pitches constituting the load path around the belt center line Cb with the center point P on the movement path center line Ci as a symmetry point. However, as shown in FIG. 7, the belt may be formed by twisting once on one side and twice on both sides as shown in FIG. In short, as long as the belt portion is twisted around the belt center line Cb, the number of twists is not limited.

また、上記実施例においては、保持ベルトは1本であるとして説明したが、循環路の経路長さに応じて、2以上に分割するようにしてもよい。このようにしても、本発明のガイド溝は負荷路と連通路を滑らかに接続しているので、保持ベルトの先端がガイド溝から外れる危険性はない。
更に、上記実施例においては、ガイド溝は連通路を通過する保持ベルトの側縁部の全長に渡って設けるとして説明したが、保持ベルトの側縁部の経路を案内する程度に部分的に設けるようにしてもよい。この場合にガイド溝の長さは、実際のガイド溝が形成されていない空間を含めた長さ、つまり連通路を通過する保持ベルトの側縁部の経路長さと同等の長さになる。
Moreover, in the said Example, although demonstrated that the holding belt was one, you may make it divide | segment into 2 or more according to the path | route length of a circulation path. Even in this case, since the guide groove of the present invention smoothly connects the load path and the communication path, there is no risk that the tip of the holding belt is detached from the guide groove.
Further, in the above-described embodiment, the guide groove is described as being provided over the entire length of the side edge of the holding belt that passes through the communication path. However, the guide groove is provided partially to guide the path of the side edge of the holding belt. You may do it. In this case, the length of the guide groove is equal to the length including the space where the actual guide groove is not formed, that is, the length of the side edge of the holding belt passing through the communication path.

更に、上記実施例においては、リターンチューブを連通路としてボールを循環させるチューブ式の循環方式を用いたボールねじ装置に本発明を適用した場合を例に説明したが、連通路をこま式やエンドキャップ式、デフレクタ式等とした循環方式のボールねじ装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。
更に、上記各実施例においては、ボールねじ装置のねじ軸を回転させてナットを軸方向に移動させるとして説明したが、ナットを回転させてねじ軸を軸方向に移動させる形式のボールねじ装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。
Furthermore, in the above embodiment, the case where the present invention is applied to a ball screw device using a tube-type circulation system in which a ball is circulated using a return tube as a communication path has been described as an example. Even if the present invention is applied to a circulation type ball screw device such as a cap type or a deflector type, the same effect can be obtained.
Further, in each of the above embodiments, the screw shaft of the ball screw device is rotated and the nut is moved in the axial direction. However, in the ball screw device of the type in which the nut is rotated and the screw shaft is moved in the axial direction. The same effect can be obtained even when the present invention is applied.

1 ボールねじ装置
2 ボール
3 ねじ軸
4 軸軌道溝
5 ナット
5a 平面
6 ナット軌道溝
7 フランジ部
9 リターンチューブ
9a 分割片
10 連通路
11 タング部
13 保持ベルト
14 ベルト部
14a 側縁部
15 ポケット穴
16 間座部
16a 球状凹面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ball screw apparatus 2 Ball 3 Screw shaft 4 Shaft raceway groove 5 Nut 5a Plane 6 Nut raceway groove 7 Flange part 9 Return tube 9a Divided piece 10 Communication path 11 Tongue part 13 Holding belt 14 Belt part 14a Side edge part 15 Pocket hole 16 Spacer 16a Spherical concave surface

Claims (4)

外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、
内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットと、
前記軸軌道溝とナット軌道溝とで形成される螺旋状の負荷路と、
前記負荷路の両端を連通する曲折した連通路と、
前記負荷路と前記連通路とで形成される循環路を循環する複数のボールと、
前記連通路と前記負荷路との両方の接続部に形成され、前記負荷路と前記連通路との間で前記ボールを受け渡すタング部と、を備えたボールねじ装置において、
前記循環路を循環するボールをそれぞれ保持するポケット穴と、該ポケット穴に保持された隣合うボールの間に配置された間座部とを有する保持ベルトを設けると共に、連通路に、前記保持ベルトの長手方向に沿った両側の側縁部を案内する2条のガイド溝を設け、
前記2条のガイド溝を、前記負荷路を転動するボールの螺旋状の転動経路中心線と、前記曲折した連通路を移動するボールの移動経路中心線との両側の接続点の間の、前記移動経路中心線上の中央点を対称点とし、前記保持ベルトの長手方向に沿ったベルト中心線を前記移動経路中心線に一致させて、点対称に形成したことを特徴とするボールねじ装置。
A screw shaft having a spiral shaft raceway groove formed on the outer peripheral surface;
A nut having a nut raceway groove facing the shaft raceway groove on the inner peripheral surface;
A spiral load path formed by the shaft raceway groove and the nut raceway groove;
A bent communication path communicating with both ends of the load path;
A plurality of balls circulating in a circulation path formed by the load path and the communication path;
In a ball screw device comprising: a tongue portion that is formed at both connection portions of the communication path and the load path and delivers the ball between the load path and the communication path.
A holding belt having a pocket hole for holding each ball circulating in the circulation path and a spacer disposed between adjacent balls held in the pocket hole is provided, and the holding belt is provided in the communication path. Two guide grooves for guiding the side edges on both sides along the longitudinal direction of
The two guide grooves are formed between the connection points on both sides of the spiral rolling path center line of the ball rolling on the load path and the moving path center line of the ball moving on the bent communication path. The ball screw device is characterized in that the center point on the moving path center line is a symmetric point and the belt center line along the longitudinal direction of the holding belt is coincident with the moving path center line so as to be point symmetric. .
請求項1において、
前記2条のガイド溝の、前記連通路の接続部におけるそれぞれの開口を、前記接続点を中心として、前記ねじ軸の外周面と前記ナットの内周面との間の隙間と平行に配置したことを特徴とするボールねじ装置。
In claim 1,
The openings of the two guide grooves in the connecting portion of the communication path are arranged in parallel with the gap between the outer peripheral surface of the screw shaft and the inner peripheral surface of the nut with the connection point as the center. A ball screw device characterized by that.
請求項1または請求項2において、
前記2条のガイド溝の長さの差が、前記ボールの直径以下の長さの差となるように形成されていることを特徴とするボールねじ装置。
In claim 1 or claim 2,
The ball screw device is characterized in that the difference between the lengths of the two guide grooves is equal to or less than the diameter of the ball.
請求項1ないし請求項3のいずれか一項において、
前記保持ベルトが、エラストマで形成されていることを特徴とするボールねじ装置。
In any one of Claims 1 to 3,
The ball screw device, wherein the holding belt is made of an elastomer.
JP2009037756A 2009-02-20 2009-02-20 Ball screw device Pending JP2010190384A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009037756A JP2010190384A (en) 2009-02-20 2009-02-20 Ball screw device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009037756A JP2010190384A (en) 2009-02-20 2009-02-20 Ball screw device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010190384A true JP2010190384A (en) 2010-09-02

Family

ID=42816635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009037756A Pending JP2010190384A (en) 2009-02-20 2009-02-20 Ball screw device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010190384A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102454758A (en) * 2010-11-01 2012-05-16 上银科技股份有限公司 Transmission assembly with chain

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102454758A (en) * 2010-11-01 2012-05-16 上银科技股份有限公司 Transmission assembly with chain
CN102454758B (en) * 2010-11-01 2014-10-29 上银科技股份有限公司 Transmission assembly with chain

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0890755B1 (en) Rolling element string and linear guide device and rolling element screw device using the same
JP5408346B2 (en) Linear motion guide device
US20100242651A1 (en) Rolling-element screw device
US7465092B2 (en) Ball chain
KR20140112478A (en) Cross roller bearing
US7908938B2 (en) Ball screw module
JP4712894B2 (en) Roller screw
US6742408B2 (en) Ball screw mechanism
TWI585313B (en) Movement guide device
CN100420865C (en) ball spline
JP2010190384A (en) Ball screw device
US8813598B2 (en) Ball screw
US20110023642A1 (en) Motion Transmission Apparatus with a Chain
US7465093B2 (en) Linear guide apparatus
JP4098381B2 (en) SPACER MEMBER FOR ROLLING GUIDE DEVICE AND ROLLING GUIDE DEVICE USING THE SAME
US20110023641A1 (en) Chain Type Transmission Assembly
US20070137347A1 (en) Roller screw
WO2005108807A1 (en) Rolling machine element
US20100101347A1 (en) Roller screw and method of manufacturing the same
KR102411226B1 (en) ball screw
US10900519B2 (en) Ball housing band and motion guide apparatus
JP7302171B2 (en) ball screw
US20110296940A1 (en) Motion transmission apparatus with a chain
US20030121348A1 (en) Ball screw apparatus
KR20250000558A (en) 2-row Roller Circulation Linear Motion Guide