JP2018141468A - Ball Screw - Google Patents
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Abstract
【課題】許容回転数向上と作動音の低滅を実現するだけでなく、低コストで幅広いバリエーシヨンに対応可能なボールねじを提供する。【解決手段】ねじ軸10と、ナット20と、ボールを軌道の終点から始点に戻す循環部品30とを備え、循環部品30は、ナット20の外側平坦面に接触配置されるU字状の筒形状をなす本体部31と、外側平坦面に設けられ、それぞれ筒形状をなす二個一組の循環孔23に挿入される一対の脚部32,32とからなり、脚部32が、ナット20の外側平坦面に設けられた循環孔23に対してナット20の軸方向に直交する方向に挿入され、本体部31が外側平坦面に接触配置される。【選択図】図1The present invention provides a ball screw that not only realizes an improved permissible rotational speed and lowers operating noise, but also supports a wide variety of variations at a low cost. SOLUTION: A screw shaft 10, a nut 20, and a circulation component 30 for returning a ball from the end point of the track to the start point, and the circulation component 30 is arranged in contact with the outer flat surface of the nut 20. The main body portion 31 is formed of a pair of leg portions 32 and 32 that are provided on the outer flat surface and are inserted into a pair of circulation holes 23 each having a cylindrical shape. Is inserted in a direction perpendicular to the axial direction of the nut 20 with respect to the circulation hole 23 provided in the outer flat surface, and the main body 31 is disposed in contact with the outer flat surface. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、ボールねじに関する。 The present invention relates to a ball screw.
ボールねじは、内周面に螺旋溝が形成されたナットと、外周面に螺旋溝が形成されたね
じ軸と、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置されたボールと、
ボールを軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、前記軌道内をボールが転動
することで前記ナットがねじ軸に対して相対移動する装置である。ボールねじのボール戻
し経路としては、組み立てが容易である点から、リターンチューブ方式を採用することが
多い。
The ball screw is disposed between a nut having a spiral groove formed on the inner peripheral surface, a screw shaft having a spiral groove formed on the outer peripheral surface, and a raceway formed by the spiral groove of the nut and the spiral groove of the screw shaft. And the ball
A ball return path for returning the ball from the end point of the track to the start point, and the nut moves relative to the screw shaft as the ball rolls in the track. As the ball return path of the ball screw, a return tube method is often adopted because it is easy to assemble.
しかし、従来のリターンチューブ方式のボールねじでは、最近のボールねじの高回転化
に伴って、ボールがリターンチューブに衝突するスピードが速くなり、衝突エネルギーが
大きくなることで、リターンチューブやねじ溝(ねじ溝の両肩部などを含む)が損傷し易
くなる。
そこで、この損傷を防止し、許容回転数向上と作動音の低滅を実現するために、ねじ軸
の接線方向及びねじ溝のリード角方向にボールを掬い上げるリターンチューブを備えた技
術が特許文献1,2に開示されている。
However, with the conventional return tube type ball screw, with the recent high rotation of the ball screw, the speed at which the ball collides with the return tube increases and the collision energy increases, so that the return tube and thread groove ( (Including both shoulders of the thread groove).
Therefore, in order to prevent this damage, and to improve the permissible rotational speed and reduce the operating noise, a technology equipped with a return tube that scoops the ball in the tangential direction of the screw shaft and the lead angle direction of the screw groove is disclosed in Patent Literature 1 and 2.
特許文献1に開示された技術は、ねじ軸の接線方向及びねじ溝のリード角方向にボール
を掬い上げるためにリターンチューブの形状が複雑になることに鑑み、金属製ではなく、
合成樹脂製のリターンチューブを採用した技術である。
The technique disclosed in Patent Document 1 is not made of metal in view of the complicated shape of the return tube for scooping up the ball in the tangential direction of the screw shaft and the lead angle direction of the screw groove,
This technology uses a return tube made of synthetic resin.
特許文献2に開示された技術は、螺旋溝に沿って傾斜させた貫通穴をナットに設け、そ
の穴に、リターンチューブの直線形状をなす端部を挿入する構成とした技術である。
The technique disclosed in Patent Document 2 is a technique in which a through hole inclined along a spiral groove is provided in a nut, and an end portion that forms a linear shape of a return tube is inserted into the hole.
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、合成樹脂製のリターンチューブを作製す
るために金型が必要であり、種々のボールねじ仕様に対応しようとすると膨大な量の金型
を製造する必要が生じる。その結果、製造コスト高を起因する可能性がある。
However, the technique described in Patent Document 1 requires a mold for producing a return tube made of synthetic resin, and it is necessary to manufacture a huge amount of molds in order to meet various ball screw specifications. Arise. As a result, the manufacturing cost may increase.
また、特許文献2に記載の技術では、ナットに斜めの穴を開けるためには、一般の4軸
マシニングセンタなどでは対応できず、高価な設備(例えば、5軸マシニングセンタ等)
が必要となり、設備上の制約が大きい。その結果、設備投資が嵩む可能性があるため、改
善の余地があった。
また、図6に示すように、ナット120に斜めの穴を開ける代わりに、リターンチュー
ブ130の端部が斜めに挿入できる大きな穴123をナット120に開ける技術も考えら
れる。しかし、隣り合う螺旋溝121,121の間隔が狭い場合、穴123がナット12
0の螺旋溝に干渉してしまい、好ましくない。
Further, in the technique described in Patent Document 2, in order to open an oblique hole in a nut, a general 4-axis machining center cannot be used, and expensive equipment (for example, a 5-axis machining center) is used.
Is necessary, and there are significant restrictions on facilities. As a result, there is a room for improvement because there is a possibility of increasing capital investment.
In addition, as shown in FIG. 6, instead of making an oblique hole in the
It interferes with the spiral groove of 0, which is not preferable.
そこで、本発明は上記課題に着目してなされたものであり、その目的は、許容回転数向
上と作動音の低滅を実現するだけでなく、低コストで幅広いバリエーシヨンに対応可能な
ボールねじを提供することにある。
Therefore, the present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and its purpose is not only to realize an increase in the allowable rotational speed and a reduction in operating noise, but also a ball screw that can be used for a wide variety of variations at a low cost. Is to provide.
上記目的を達成するためのボールねじのある態様は、内周面に螺旋溝が形成されたナッ
トと、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置されたボールと、ボールを軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路を形成する循環部品とを備え、
前記循環部品は、前記ナットの外側平坦面に接触配置されるU字状の筒形状をなす本体部と、前記外側平坦面に設けられ、それぞれ筒形状をなす二個一組の循環孔に挿入される一対の脚部とからなり、前記脚部が、前記ナットの外側平坦面に設けられた前記循環孔に対して前記ナットの軸方向に直交する方向に挿入され、前記本体部が前記外側平坦面に接触配置される。
A certain aspect of the ball screw for achieving the above object includes a nut having a spiral groove formed on the inner peripheral surface, a screw shaft having a spiral groove formed on the outer peripheral surface, a spiral groove of the nut, and a spiral groove of the screw shaft. A ball disposed between the tracks formed in the above, and a circulation part that forms a ball return path for returning the ball from the end point of the track to the start point,
The circulation part is provided in a U-shaped cylindrical main body portion arranged in contact with the outer flat surface of the nut, and is inserted into a pair of circulation holes provided on the outer flat surface, each having a cylindrical shape. The leg portion is inserted in a direction perpendicular to the axial direction of the nut with respect to the circulation hole provided in the outer flat surface of the nut, and the main body portion is the outer side. It is placed in contact with a flat surface.
ここで、上記ボールねじにおいては、前記本体部と前記脚部との接続部分が前記ナットの内部であるようにしてもよい。
また、上記ボールねじにおいては、前記本体部及び前記脚部のそれぞれの端部には、互いに嵌合する嵌合形状が形成されてもよい。
また、上記ボールねじにおいては、前記循環孔には、前記脚部の位置合わせのための座繰り部が設けられてもよい。
Here, in the ball screw, a connecting portion between the main body portion and the leg portion may be inside the nut.
Moreover, in the said ball screw, the fitting shape which mutually fits may be formed in each edge part of the said main-body part and the said leg part.
In the ball screw, the circulation hole may be provided with a countersink for positioning the leg.
本発明の一態様によれば、許容回転数向上と作動音の低滅を実現するだけでなく、低コストで幅広いバリエーシヨンに対応可能なボールねじを提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a ball screw that not only achieves an increase in the allowable rotational speed and reduces operating noise, but also supports a wide variety of variations at a low cost.
以下、ボールねじの実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、ボールねじのある態様における構成を示す平面図である。また、図2は、ボールねじのある態様における構成を示す図であり、(a)は軸方向から見た部分断面図、(b)は側面から見た部分断面図である。また、図3は、ボールねじのある態様における循環部品の構成を示す平面図である。また、図4は、ボールねじのある態様における循環部品の構成を示す図であり、(a)はボールの軌道に沿った本体部の断面図、(b)は脚部の平面図、(c)は脚部の正面図、(d)はボールの軌道に沿った脚部の断面図、(e),(f)は変形例としての本体部及び脚部の側面図である。また、図5は、ボールねじのある態様における構成を示す図であり、(a)はナットの軸方向から見た部分断面図、(b)はナットの側面図である。
Hereinafter, embodiments of the ball screw will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing the configuration of an embodiment of a ball screw. 2A and 2B are diagrams showing a configuration in a certain aspect of the ball screw, in which FIG. 2A is a partial cross-sectional view seen from the axial direction, and FIG. 2B is a partial cross-sectional view seen from the side. FIG. 3 is a plan view showing the configuration of the circulating component in an embodiment with a ball screw. 4A and 4B are diagrams showing the configuration of the circulating component in a certain aspect of the ball screw, where FIG. 4A is a cross-sectional view of the main body along the track of the ball, FIG. 4B is a plan view of the leg, and FIG. ) Is a front view of the leg, (d) is a cross-sectional view of the leg along the track of the ball, and (e) and (f) are side views of the main body and the leg as modified examples. FIG. 5 is a view showing the configuration of a certain aspect of the ball screw, in which (a) is a partial cross-sectional view seen from the axial direction of the nut, and (b) is a side view of the nut.
図1及び図2に示すように、本実施形態のボールねじ1は、外周面に螺旋溝11が形成されたねじ軸10と、内周面に螺旋溝が形成されたナット20と、転動体としてのボールBと、循環部品30とを有する。循環部品30は、取付部品40によってナット20に固定されている。ボールは、ねじ軸10の螺旋溝11とナット20の螺旋溝(図示せず)とで形成される軌道内と、循環部品30により形成されたボール戻し経路内とに転動可能に配置されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a ball screw 1 according to this embodiment includes a
また、図1及び図2に示すように、ナット20の外周部の一部が凹部21とされ、その底面が循環部品30を取り付ける外側平坦面22となっている。ナット20の外側平坦面22に、二個一組の貫通孔(循環孔)23,23が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a part of the outer peripheral portion of the
ここで、図3及び図4に示すように、循環部品30は、合成樹脂ではなく金属(ステンレス鋼、黄銅、炭素等)等を機械加工した本体部31とその両端部に設置される一対の脚部32とからなる。すなわち、循環部品30は、長い筒状体をU字状に曲げ加工してなる本体部31(図4(a))の両端部31b,31bに、短い筒状体を削り加工して形成される2つの脚部(図4(b))32,32の端部32a,32aを接続してなる。
Here, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, the circulating
また、図4(c),(d)に示すように、ナット20の外側平坦面22に設けられた貫通孔23に循環部品30を設置する際、その貫通孔23に挿入される脚部32は、循環孔23に対してナット20の軸方向に直交する方向に挿入される。
Further, as shown in FIGS. 4C and 4D, when the circulating
さらに、脚部32の他方の端部32bには、ボールBを接線方向に掬い上げるためのタング部32cが形成されている。なお、貫通孔23に循環部品30を設置する際に、本体部31の下面(脚部32側の面)31bがナット20の外側平坦面22に接触する面である(図4(a)参照)。
Further, a
ここで、本体部31と脚部32との接合態様は、ボールの転動に悪影響を及ぼさなければ特に制限はないが、変形例として、脚部32の端部32aと本体部31の端部31aとが係合する形状としてもよい。具体的には、図4(e)に示すように、脚部32の端部32aをテーパ状にし、本体部31の端部31aを逆テーパ状にしてもよいし、図4(f)に示すように、脚部32の端部32aに凸部を設け、本体部31の端部31aに凹部を設けてもよい。
Here, the joining mode of the
また、ナット20の外側平坦面22に設けられた貫通孔23に循環部品30を設置する際、本体部31と脚部32との接続部分(端部31aと端部32aとの接合部分)がナット20の内部(ナット20の表面よりも軸心側内部)に位置するように設置される。このようにすることで、ナット20の外径に対して循環部品30が飛び出す面積が小さく、ボールねじ1をコンパクトにすることができる。
Further, when the circulating
また、ナット20に形成される貫通孔23は、図5(a),(b)に示すように、ナット20の内周面に形成される螺旋溝(ねじ軸10の螺旋溝に平行)に沿って斜めではなく、ナット20の軸方向に直交する方向に長円形の開口をなして設けられる。そして、これら貫通孔23,23には、ボールの軌道以外の縁部に、循環部品30の脚部32の他方の端部(タング部32cが形成される側の端部)32bが当接する座繰り部23aがU字状をなして形成される。この座繰り部23aの幅dは、循環部品30の他方の脚部32bの幅dとほぼ同じである。また、脚部32の他方の端部32bに形成されたタング部32cは座繰り部23aにに挿入される。その後、脚部32に本体部31とを接合し、循環部品30は貫通孔挿23に設置されてもよい。
Further, as shown in FIGS. 5A and 5B, the through
このように、本実施形態によれば、貫通孔23を、ナット20の軸方向に直交する方向に設けているので、高価な工作機械を用いることなく、単純な長穴を開けるのみでよいので、低コストで幅広いバリエーシヨンに対応した接線掬い上げタイプのボールねじを提供することができる。
Thus, according to this embodiment, since the through-
また、本実施形態に用いられる循環部品30の構造が、接線方向にボールを掬い上げる構造であるので、循環部品30の他方の端部32bにボールが当たることにより発生する衝撃力を弱めることができる。その結果、ボールねじ1の許容回転数向上、及びボールねじ1の作動音の低滅に効果的である。
In addition, since the structure of the circulating
また、本実施形態に用いられる循環部品30は、本体部31と脚部32とで構成されており、それぞれ単一の曲率半径で曲げ加工された円筒部材を機械加工するのみで廉価に製作できる。特に、脚部32に設けられるタング32cは、従来の循環チューブと同様の加工が可能であるため、新規に切削工具や冶具を製作する必要はない。よって製造コストを上げることがない。
また、本体部と脚部とが分離しているので、冷間圧延鋼板からなる短い円筒体を脚部として成型し、浸炭処理又は浸炭窒化処理等を施して部分的に強度を向上させることができる。
In addition, the circulating
In addition, since the main body and the leg are separated, a short cylindrical body made of cold-rolled steel sheet is formed as a leg, and carburizing or carbonitriding is performed to partially improve the strength. it can.
さらに、貫通孔23に座繰り部23aを設けたので、貫通孔23における脚部32の位置決めが適切になされ、ボールねじ1の作動音の低滅に寄与する。
Furthermore, since the counterbore 23a is provided in the through
したがって、許容回転数向上と作動音の低滅を実現するだけでなく、低コストで幅広いバリエーシヨンに対応可能なボールねじを提供することができる。 Therefore, it is possible to provide a ball screw that not only realizes an increase in the permissible rotational speed and lowers the operating noise, but also supports a wide variety of variations at a low cost.
1 ボールねじ
10 ねじ軸
11 (ねじ軸の)螺旋溝
20 ナット
21 (ナットの)凹部
22 (ナットの)外側平坦面
23 (ナットの)貫通孔(循環孔)
30 循環部品
31 (循環部品の)本体部
31a 端部
31b 本体部の下面(ナットの外側平坦面との接触面)
32 (循環部品の)脚部
32a (一方の)端部
32b (他方の)端部
32c タング部
40 取付部品
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
30 Circulating
32 (circulation part)
Claims (4)
の螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置されたボールと、ボールを軌道の
終点から始点に戻すボール戻し経路を形成する循環部品とを備え、
前記循環部品は、前記ナットの外側平坦面に接触配置されるU字状の筒形状をなす本体
部と、前記外側平坦面に設けられ、それぞれ筒形状をなす二個一組の循環孔に挿入される
一対の脚部とからなり、
前記脚部が、前記ナットの外側平坦面に設けられた前記循環孔に対して前記ナットの軸
方向に直交する方向に挿入され、前記本体部が前記外側平坦面に接触配置されることを特
徴とするボールねじ。 A nut having a spiral groove formed on the inner peripheral surface; a screw shaft having a spiral groove formed on the outer peripheral surface; and a ball disposed between a spiral groove of the nut and a spiral groove of the screw shaft; A circulation part that forms a ball return path for returning the ball from the end point of the track to the start point,
The circulation part is provided in a U-shaped cylindrical main body portion arranged in contact with the outer flat surface of the nut, and is inserted into a pair of circulation holes provided on the outer flat surface, each having a cylindrical shape. Consisting of a pair of legs,
The leg portion is inserted in a direction orthogonal to the axial direction of the nut with respect to the circulation hole provided on the outer flat surface of the nut, and the main body portion is disposed in contact with the outer flat surface. And ball screw.
ねじ。 The ball screw according to claim 1, wherein a connection portion between the main body portion and the leg portion is inside the nut.
いる請求項1又は2に記載のボールねじ。 The ball screw according to claim 1, wherein a fitting shape that fits each other is formed at each end of the main body portion and the leg portion.
る請求項1〜3のいずれかに記載のボールねじ。
The ball screw according to any one of claims 1 to 3, wherein the circulation hole is provided with a countersink portion for alignment of the leg portion.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016079213A JP2018141468A (en) | 2016-04-12 | 2016-04-12 | Ball Screw |
| PCT/JP2016/066473 WO2016199677A1 (en) | 2015-06-12 | 2016-06-02 | Ball screw |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016079213A JP2018141468A (en) | 2016-04-12 | 2016-04-12 | Ball Screw |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018141468A true JP2018141468A (en) | 2018-09-13 |
Family
ID=63527906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016079213A Pending JP2018141468A (en) | 2015-06-12 | 2016-04-12 | Ball Screw |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2018141468A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023149617A (en) * | 2022-03-31 | 2023-10-13 | 日本精工株式会社 | ball screw device |
| CN120845506A (en) * | 2025-09-23 | 2025-10-28 | 西安华欧精密机械有限责任公司 | A heavy-load, high-speed, low-noise, and impact-resistant ball screw pair |
-
2016
- 2016-04-12 JP JP2016079213A patent/JP2018141468A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023149617A (en) * | 2022-03-31 | 2023-10-13 | 日本精工株式会社 | ball screw device |
| CN120845506A (en) * | 2025-09-23 | 2025-10-28 | 西安华欧精密机械有限责任公司 | A heavy-load, high-speed, low-noise, and impact-resistant ball screw pair |
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