JP2002188705A - Ball screw - Google Patents
Ball screwInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/37—Loose spacing bodies
- F16C33/3713—Loose spacing bodies with other rolling elements serving as spacing bodies, e.g. the spacing bodies are in rolling contact with the load carrying rolling elements
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Transmissions By Endless Flexible Members (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、ボールねじに関
し、特に自動車等のベルト式無段変速機(CVT)の可
動プーリ駆動用のボールねじに関するものである。The present invention relates to a ball screw, and more particularly to a ball screw for driving a movable pulley of a belt-type continuously variable transmission (CVT) for an automobile or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】CVTの概略を図2に示す。動力の入力
側プーリ1と出力側プーリ2が、それぞれ固定プーリ1
a,2aと、これらに対向した可動プーリ1b,2bと
により形成され、入力側プーリ1と出力側プーリ2の間
をスチールベルト3で連結している。各固定プーリ1
a,2aと、各可動プーリ1b,2bの対向面はテーパ
状に形成され、各プーリ1、2の可動プーリ1b,2b
を軸方向に移動させることで固定プーリ1a,2aと、
可動プーリ1b,2bとの間隔を変え、ベルト3の巻き
付き半径の比を変えることで変速を行う。2. Description of the Related Art FIG. 2 schematically shows a CVT. The power input side pulley 1 and the output side pulley 2 are fixed pulleys 1 respectively.
a, 2a and movable pulleys 1b, 2b opposed to each other. A steel belt 3 connects the input pulley 1 and the output pulley 2 to each other. Each fixed pulley 1
The facing surfaces of the movable pulleys 1a and 2a and the movable pulleys 1b and 2b are formed in a tapered shape.
Are moved in the axial direction, so that the fixed pulleys 1a, 2a,
The speed is changed by changing the distance between the movable pulleys 1b and 2b and changing the ratio of the winding radius of the belt 3.
【0003】上記の可動プーリ1b,2bを軸方向に移
動させるために、それぞれボールねじ5が用いられる。
ボールねじ5はねじ軸6にナット7を嵌合したものであ
り、図3(a)に示すように、ナット7の内部において
対向するボールねじ溝11、11’間に多数のボール9
が無限に循環するように収納される。上記のねじ軸6は
モータ8により駆動される。A ball screw 5 is used to move the movable pulleys 1b and 2b in the axial direction.
The ball screw 5 is formed by fitting a nut 7 to a screw shaft 6, and as shown in FIG.
Are stored so as to circulate infinitely. The screw shaft 6 is driven by a motor 8.
【0004】図3(b)に示すように、上記のボールね
じ5の内部に収納されるボール9は、ボール径に差がな
く、すべてが負荷荷重を受けることができるもの、即ち
総負荷玉仕様である。As shown in FIG. 3 (b), the balls 9 housed in the ball screw 5 have no difference in ball diameter and all can receive a load, that is, a total load ball. It is a specification.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記のようなCVTを
搭載した自動車のいわゆる町乗り時は、無段変速であり
ながら、LO ギア側と、LO ギアとHi ギアの中間位置
程度の間を繰り返す使用態様が多い。CVTにおける可
変プーリの移動距離は通常LO 〜Hi のフルストローク
でも30mm程度と短く、上述のような町乗り時には、
ボールねじ5の回転数は1〜2回程度、場合によっては
1回以下と少なくなることから、リードが4mm程度の
場合を考えると、可動プーリ1b,2bの移動距離は非
常に短くなる。When a vehicle equipped with the above-mentioned CVT is mounted on a so-called town, the vehicle repeats between the LO gear side and an intermediate position between the LO gear and the Hi gear while continuously changing the speed. There are many uses. The moving distance of the variable pulley in the CVT is usually as short as about 30 mm even at a full stroke of Lo to Hi.
Since the number of rotations of the ball screw 5 is reduced to about 1 to 2 times, and sometimes to 1 or less, when the lead is about 4 mm, the moving distance of the movable pulleys 1b and 2b becomes very short.
【0006】上記のような使用状態におけるボールねじ
においては、往復運動を繰り返す揺動運動を受けた場合
と同じ傾向が発生する。即ち、ボールねじ5が往復運動
をすると、図3(b)に矢印で示すように、隣り合うボ
ール9は逆回転となるため、ボール9相互間の相対滑り
によって局部的な潤滑不良を起こし、滑りによる摩擦が
発生する。その結果、可動プーリ1b、2bの移動用の
ボールねじ5の効率を悪化させ、更には、円滑な変速を
阻害するに至る。[0006] In the ball screw in the above use condition, the same tendency as in the case where the ball screw has been subjected to a rocking motion repeating a reciprocating motion occurs. That is, when the ball screw 5 reciprocates, as shown by an arrow in FIG. 3B, the adjacent balls 9 rotate in the reverse direction, so that relative lubrication between the balls 9 causes local lubrication failure, Slip friction occurs. As a result, the efficiency of the ball screw 5 for moving the movable pulleys 1b, 2b is degraded, and further, smooth shifting is hindered.
【0007】また、上記のような相対滑りは、自動車の
エンジン等の振動によっても発生することがある。[0007] The relative slip as described above may also be caused by vibration of an engine of an automobile or the like.
【0008】そこで、この発明は、ボール間の相対滑り
を解消することにより、円滑な無段変速が行えるCVT
の可動プーリ駆動用のボールねじを提供することを課題
とする。Accordingly, the present invention provides a CVT capable of performing a smooth continuously variable transmission by eliminating relative slip between balls.
It is an object to provide a ball screw for driving a movable pulley.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明は、ねじ軸とこれに嵌合されたナットに
それぞれ形成された対向するボールねじ溝の間に多数の
ボールを転動自在に収容してなるボールねじにおいて、
上記ボールを、負荷荷重を支持する負荷ボールと、該負
荷ボールより小径のスペーサボールとにより形成し、上
記の各ボールを1つのスペーサボールが2つの負荷ボー
ル間に介在されるように配列してなり、ベルト式無段変
速機の可動プーリ駆動用に用いられるようにしたもので
ある。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method of rolling a large number of balls between ball screw grooves formed on a screw shaft and nuts fitted thereto. In a ball screw housed movably,
The balls are formed by a load ball supporting a load and a spacer ball having a smaller diameter than the load ball, and the balls are arranged such that one spacer ball is interposed between the two load balls. That is, the belt-type continuously variable transmission is used for driving a movable pulley.
【0010】上記の構成によると、スペーサボールと隣
り合うボール間は順回転となるため、その順回転部分に
おけるボール間の相対滑りを解消することができ、ボー
ルねじの効率を高めることができる。[0010] According to the above configuration, since the adjacent balls rotate in the forward rotation direction, relative slip between the balls in the forward rotation portion can be eliminated, and the efficiency of the ball screw can be increased.
【0011】なお、上記スペーサボールと負荷ボールの
数の比を1:1、1:2、1:3、1:4のいずれかに
設定した構成、上記スペーサボールの直径を負荷ボール
の直径に対して、10μmから100μm小さく形成し
た構成を採用することができる。The ratio of the number of the spacer balls to the number of the load balls is set to any one of 1: 1, 1: 2, 1: 3, and 1: 4, and the diameter of the spacer balls is set to the diameter of the load balls. On the other hand, a configuration formed smaller by 10 μm to 100 μm can be adopted.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を添付
図面に基づいて説明する。図1に示した実施形態のボー
ルねじ5は、前述の図2に示したCVTの可動プーリ1
b、2bの駆動用のボールねじとして使用されるもので
あり、前述のものと同様に、ねじ軸6にナット7を嵌合
したものであり、ナット7の内部において対向するボー
ルねじ溝11、11’間に多数の負荷ボール9aとスペ
ーサボール9bが1:1の比で介在される(図1(b)
参照)。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The ball screw 5 of the embodiment shown in FIG. 1 is a movable pulley 1 of the CVT shown in FIG.
b, 2b, which is used as a driving ball screw, in which a nut 7 is fitted to a screw shaft 6 in the same manner as described above. Many load balls 9a and spacer balls 9b are interposed between 11 'at a ratio of 1: 1 (FIG. 1 (b)).
reference).
【0013】スペーサボール9bは、負荷ボール9aに
対して、ボール径が10〜100μm小さく、好ましく
は、20μm〜50μm小さく形成され、負荷ボール9
aと隣り合うように組み込まれる。隣り合うボール9
a、9b間は矢印で示すように順回転となり、ボール9
a、9b間の相対滑りが抑えられる。The spacer ball 9b is formed to have a ball diameter smaller than the load ball 9a by 10 to 100 μm, preferably smaller by 20 μm to 50 μm.
It is incorporated so as to be adjacent to a. Adjacent balls 9
a and 9b rotate forward as shown by the arrow, and the ball 9
The relative slip between a and 9b is suppressed.
【0014】また、スペーサボール9bの負荷ボール9
aに対するボール径差が10μm未満の場合は、負荷ボ
ール9aとの径差、即ち、(負荷ボール9aの径)−
(スペーサボール9bの径)が小さ過ぎるため、効率の
向上や、隣り合うボール間の相対滑りに対する効果が得
られ難い。また、100μm以上の場合は、ねじ溝1
1、11’とボール9b間のすき間が過大となるため、
ボール9bが円滑に転動せず、ボールねじの円滑な作動
が得られなくなる。上記の径差は、好ましくは20μm
〜50μmである。The load balls 9 of the spacer balls 9b
When the ball diameter difference with respect to a is less than 10 μm, the diameter difference from the load ball 9a, that is, (diameter of the load ball 9a) −
Since the (diameter of the spacer ball 9b) is too small, it is difficult to improve the efficiency and obtain the effect on the relative slip between the adjacent balls. In the case of 100 μm or more, the thread groove 1
Because the gap between 1, 11 'and the ball 9b becomes excessive,
The ball 9b does not roll smoothly, and a smooth operation of the ball screw cannot be obtained. The diameter difference is preferably 20 μm
5050 μm.
【0015】上記のスペーサボール9bと負荷ボール9
aの数の比としては、上記の1:1のほか、1:2、
1:3、1:4のいずれかに選定される。The above-mentioned spacer ball 9b and load ball 9
As the ratio of the number of a, in addition to the above 1: 1, 1: 2,
1: 3 or 1: 4.
【0016】1:1の場合は、図1(b)に示すよう
に、負荷ボール9a及びスペーサボール9bのすべての
隣り合うボールが順回転となり、相対滑りが解消され
る。1:2の場合は、図1(c)に示すように、負荷ボ
ール9a同士が接触している面においては逆回転とな
り、局部的に潤滑状態が厳しくなるが、スペーサボール
9bと接している側においては順回転となり相対滑りが
解消される。逆回転となる面は各負荷ボール9aの片側
1か所であるから、従来の総負荷玉仕様の場合(図3
(b)参照)に比べ効率は高い。1:3(図1(d)参
照)や1:4の場合でも、スペーサボール9bに接する
面は順回転となるため、総負荷玉仕様に比べて効率は高
い。但し、安定した高い効率を得るためには、1:1か
1:2が好ましい。In the case of 1: 1, as shown in FIG. 1 (b), all the adjacent balls of the load ball 9a and the spacer ball 9b rotate forward, and the relative slip is eliminated. In the case of 1: 2, as shown in FIG. 1 (c), reverse rotation occurs on the surface where the load balls 9a are in contact with each other, and the lubrication state is locally severer, but it is in contact with the spacer ball 9b On the side, forward rotation occurs and relative slip is eliminated. The reverse rotation surface is located on one side of each load ball 9a.
The efficiency is higher than (b). Even in the case of 1: 3 (see FIG. 1D) or 1: 4, the surface in contact with the spacer ball 9b rotates forward, so that the efficiency is higher than that of the full load ball specification. However, in order to obtain stable high efficiency, 1: 1 or 1: 2 is preferable.
【0017】なお、一般に、ボールねじの効率は、ボー
ルねじに軸方向荷重を働かせた場合のナットの動トルク
を測定トルクとし、ボールねじに摩擦がない場合に理論
的に算出される動トルクを理論トルクとしたとき、(測
定トルク)/(理論トルク)×100[%]をいう。つ
まり、効率が悪いということは、摩擦が大きく、ナット
を滑らかに移動できないことを意味する。In general, the efficiency of a ball screw is determined by measuring the dynamic torque of a nut when an axial load is applied to the ball screw as a measurement torque, and calculating the dynamic torque theoretically calculated when the ball screw has no friction. Assuming the theoretical torque, it means (measured torque) / (theoretical torque) × 100 [%]. In other words, poor efficiency means that the friction is large and the nut cannot be moved smoothly.
【0018】〔実施例〕表1に示す諸元をもったボール
ねじについて、総負荷玉仕様の場合と、スペーサボール
9bと負荷ボール9aの数の比(ボール比)1:1、
1:2、1:3、1:4の場合について、正転側の効率
(正効率)及び逆転側の効率(逆効率)を測定した。そ
の結果を表2に示す。[Embodiment] For a ball screw having the specifications shown in Table 1, the ratio (ball ratio) of the number of the spacer balls 9b to the number of the loaded balls 9a is 1: 1.
For the cases of 1: 2, 1: 3, and 1: 4, the efficiency on the forward rotation side (forward efficiency) and the efficiency on the reverse rotation side (reverse efficiency) were measured. Table 2 shows the results.
【0019】[0019]
【表1】 [Table 1]
【0020】[0020]
【表2】 [Table 2]
【0021】[0021]
【発明の効果】以上のように、この発明に係るCVTの
可動プーリ駆動用ボールねじは、スペーサボールと隣り
合うボール同士の相対滑りが解消されるため、自動車の
町乗り時の揺動運動や、自動車のエンジン等の振動に起
因するボール同士の摩擦が減少し、局部的な潤滑不良を
防止するとともに、ボールねじトルクの上昇(効率の低
下)を防ぎ、CVTの変速を円滑にすることができる。
また、ボール同士の摩擦が減少する結果、ボールねじの
長寿命化を図ることができ、併せてCVTの長寿命化も
図ることもできる。As described above, the ball screw for driving the movable pulley of the CVT according to the present invention eliminates the relative slippage between the adjacent balls and the spacer balls. It is possible to reduce friction between balls caused by vibrations of an engine of a car, etc., to prevent local lubrication failure, to prevent an increase in ball screw torque (decrease in efficiency), and to smooth a CVT shift. it can.
In addition, as a result of reducing the friction between the balls, the life of the ball screw can be extended, and the life of the CVT can also be extended.
【図1】(a)実施形態の一部を示す断面図 (b)〜(d)同上の模式的な部分拡大断面図FIG. 1A is a cross-sectional view showing a part of an embodiment. FIGS. 1B to 1D are schematic partial enlarged cross-sectional views of the embodiment.
【図2】CVTの概略図FIG. 2 is a schematic diagram of a CVT.
【図3】(a)従来例の一部を示す断面図 (b)同上の模式的な部分拡大断面図FIG. 3A is a cross-sectional view showing a part of a conventional example. FIG.
1 入力側プーリ 1a 固定プーリ 1b 可動プーリ 2 出力側プーリ 2a 固定プーリ 2b 可動プーリ 3 ベルト 5 ボールねじ 6 ねじ軸 7 ナット 8 モータ 9 ボール 9a 負荷ボール 9b スペーサボール 11、11’ボールねじ溝 1 Input Pulley 1a Fixed Pulley 1b Movable Pulley 2 Output Pulley 2a Fixed Pulley 2b Movable Pulley 3 Belt 5 Ball Screw 6 Screw Shaft 7 Nut 8 Motor 9 Ball 9a Load Ball 9b Spacer Ball 11, 11 'Ball Screw Groove
Claims (3)
ぞれ形成された対向するボールねじ溝の間に多数のボー
ルを転動自在に収容してなるボールねじにおいて、上記
ボールを、負荷荷重を支持する負荷ボールと、該負荷ボ
ールより小径のスペーサボールとにより形成し、上記の
各ボールを1つのスペーサボールが2つの負荷ボール間
に介在されるように配列してなり、ベルト式無段変速機
の可動プーリの駆動用に用いられることを特徴とするボ
ールねじ。1. A ball screw comprising a plurality of balls rotatably accommodated between opposing ball screw grooves formed in a screw shaft and a nut fitted to the screw shaft. And a spacer ball having a smaller diameter than the load ball, and each of the balls is arranged so that one spacer ball is interposed between the two load balls. A ball screw used for driving a movable pulley of a transmission.
比が1:1、1:2、1:3、1:4のいずれかである
ことを特徴とする請求項1に記載のボールねじ。2. The ball screw according to claim 1, wherein the ratio between the number of the spacer balls and the number of the load balls is one of 1: 1, 1: 2, 1: 3, and 1: 4.
の直径に対して、10μmから100μm小さく形成し
たことを特徴とする請求項1又は2に記載のボールね
じ。3. The ball screw according to claim 1, wherein a diameter of the spacer ball is smaller than a diameter of the load ball by 10 μm to 100 μm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000390602A JP2002188705A (en) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | Ball screw |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000390602A JP2002188705A (en) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | Ball screw |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=18856932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000390602A Pending JP2002188705A (en) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | Ball screw |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002188705A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7044016B2 (en) * | 2002-01-08 | 2006-05-16 | Nsk Ltd. | Ball screw |
WO2006068201A1 (en) * | 2004-12-22 | 2006-06-29 | Nsk Ltd. | Ball screw |
CN100538118C (en) * | 2004-12-22 | 2009-09-09 | 日本精工株式会社 | Ball screw device |
JP2011043241A (en) * | 2010-11-26 | 2011-03-03 | Nsk Ltd | Linear motion device |
CN105972179A (en) * | 2016-07-07 | 2016-09-28 | 常州东风无级变速器有限公司 | Conical disc type continuously variable transmission and speed regulating mechanism thereof |
-
2000
- 2000-12-22 JP JP2000390602A patent/JP2002188705A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7044016B2 (en) * | 2002-01-08 | 2006-05-16 | Nsk Ltd. | Ball screw |
WO2006068201A1 (en) * | 2004-12-22 | 2006-06-29 | Nsk Ltd. | Ball screw |
CN100538118C (en) * | 2004-12-22 | 2009-09-09 | 日本精工株式会社 | Ball screw device |
JP2011043241A (en) * | 2010-11-26 | 2011-03-03 | Nsk Ltd | Linear motion device |
CN105972179A (en) * | 2016-07-07 | 2016-09-28 | 常州东风无级变速器有限公司 | Conical disc type continuously variable transmission and speed regulating mechanism thereof |
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