JP2008202653A

JP2008202653A - Feed screw

Info

Publication number: JP2008202653A
Application number: JP2007037460A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Goto; 常郎後藤; Isamu Matsumoto; 勇松本
Original assignee: AMAKUSA IKEDA DENKI KK
Current assignee: AMAKUSA IKEDA DENKI KK
Priority date: 2007-02-19
Filing date: 2007-02-19
Publication date: 2008-09-04
Anticipated expiration: 2027-02-19
Also published as: JP5055466B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a feed screw which includes a spiral rod having a shape formed by twisting around a major axis as a screw axis, capable of having high positional accuracy, excellent durability, and capable of withstanding a high load. <P>SOLUTION: A spiral groove 9 surface-contacting with a spiral surface of the spiral rod 5 is provided on a nut 8. A width of the spiral groove 9 has relief widths on both sides of a thickness of material of the spiral rod 5. A cross section of the spiral groove 9 cut on a surface vertical to a rotation axis of the nut 8 is rectangle, and both corner parts of a bottom part of the rectangle cross section have relief grooves 10 with a width larger than twice the relief width. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は送りねじに関するものである。 The present invention relates to a lead screw.

送りねじは、自在に回転するねじ軸と、そのねじ軸に螺合するナットから構成されて、回転運動と直進運動を相互に変換する機械要素であり、送り運動、動力伝達あるいは位置決め等の用途に使用される。 A feed screw is a mechanical element that consists of a freely rotating screw shaft and a nut that engages with the screw shaft, and converts rotational motion and rectilinear motion to each other. Use for feed motion, power transmission, positioning, etc. Used for.

現在実用されている送りねじは、すべりねじ、ボールねじ及び静圧ねじの３形式に大別されるが、いずれの形式の送りねじにおいても、機械加工されたねじ軸を使用しているので高価である。 The feed screws in practical use are roughly classified into three types: slide screws, ball screws, and hydrostatic screws, but any type of feed screw is expensive because it uses a machined screw shaft. It is.

機械加工されたねじ軸は、伝達効率の向上（摩擦損の低減）や位置決め精度の向上のために必要である。しかし、送りねじを使用する機器の中には、伝達効率や位置決め精度をそれほど必要としないものも多々存在する。そのような機器であっても、他に適当な代替手段がないので、機械加工されたねじ軸を使用する高価な送りねじを用いていた。 The machined screw shaft is necessary for improving transmission efficiency (reducing friction loss) and improving positioning accuracy. However, there are many devices that use a feed screw that do not require so much transmission efficiency and positioning accuracy. Even with such equipment, there was no other suitable alternative, so expensive feed screws using machined screw shafts were used.

そこで、機械加工されたねじ軸に代えて、細長い平鋼板を長軸回りに捩って螺旋面を形成した螺旋棒をねじ軸として使用する送りねじが特許文献１で提案されている。図６は、特許文献１に記載された送り装置の斜視図である。図６に示すように、送り装置３０は、基台３１、基台３１に固定されたスライド軸３２、スライド軸３２に平行に配置されてギヤードモータ３３で回転駆動される螺旋棒３４、スライド軸３２に摺動支持されてスライド軸３２の長さ方向に自在に移動する移動台３５、及び移動台３５の下方に固定されたローラ台３６を備えている。 Therefore, instead of a machined screw shaft, Patent Document 1 proposes a feed screw that uses, as a screw shaft, a spiral rod formed by twisting an elongated flat steel plate around a major axis to form a spiral surface. FIG. 6 is a perspective view of the feeding device described in Patent Document 1. FIG. As shown in FIG. 6, the feeding device 30 includes a base 31, a slide shaft 32 fixed to the base 31, a spiral rod 34 that is arranged in parallel to the slide shaft 32 and is driven to rotate by a geared motor 33, a slide shaft A moving table 35 that is slidably supported by 32 and moves freely in the length direction of the slide shaft 32 and a roller table 36 fixed below the moving table 35 are provided.

なお、螺旋棒３４は細長い平鋼板をその長軸まわりに捩って螺旋面を形成した棒状の部材であり、その製造方法及び製造装置は特許文献２あるいは特許文献３に記載されている。 The spiral rod 34 is a rod-shaped member formed by twisting an elongated flat steel plate around its major axis to form a spiral surface. The manufacturing method and manufacturing apparatus thereof are described in Patent Document 2 or Patent Document 3.

図７は、送り装置３０の螺旋棒３４とローラ台３６の取り合い部の詳細を示す拡大図である。図７に示すように、螺旋棒３４の両側にはローラ台３６に軸支されて、Ｚ_１軸及びＺ_２軸回りに自在に回転するローラ３７，３８が備えられている。このように構成されているので、螺旋棒３４がギヤードモータ３３によって駆動されてＸ軸回りに回転すると、ローラ台３６（すなわち、移動台３５は）はＸ軸方向に直進運動する。 FIG. 7 is an enlarged view showing details of a connecting portion between the spiral bar 34 and the roller base 36 of the feeding device 30. As shown in FIG. 7, on both sides of the spiral rod 34 is pivotally supported on the roller stand 36, rollers 37, 38 to rotate freely in the Z ₁ axis and Z ₂ axes is provided. With this configuration, when the helical rod 34 is driven by the geared motor 33 and rotates around the X axis, the roller table 36 (that is, the moving table 35) moves straight in the X axis direction.

特開平１０−６１７４２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-61742 特開平１０−２９６３４２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-296342 特許第３０２３５８３号Patent No. 3023583

特許文献１の発明は、機械加工されたねじ軸に代えて、平鋼板を長軸回りに捩って螺旋面を形成してなる螺旋棒をねじ軸として使用するので、安価な送りねじを提供することができる。しかしながら、特許文献１で開示された送りねじ（以下、従来の送りねじという）は、耐久性に難点があるのと、高負荷に対応できないという問題がある。 The invention of Patent Document 1 uses a spiral rod formed by twisting a flat steel plate around a major axis to form a spiral surface instead of a machined screw shaft, so that an inexpensive feed screw is provided. can do. However, the feed screw disclosed in Patent Document 1 (hereinafter referred to as a conventional feed screw) has a problem in that it has a problem in durability and cannot cope with a high load.

図８は、従来の送りねじの問題を示す説明図であり、図７のＸ軸方向から見た図である。図８に示すように螺旋棒３４が時計回りに回転するときは、ローラ３７は常に点ｐで螺旋棒３４のエッジと接触し、ローラ３８は常に点ｑで螺旋棒３４のエッジと接触する。また、螺旋棒３４が反時計回りに回転するときは、ローラ３７，３８は常に点ｐ’，ｑ’で螺旋棒３４のエッジと接触する。 FIG. 8 is an explanatory view showing a problem of a conventional feed screw, and is a view seen from the X-axis direction of FIG. As shown in FIG. 8, when the spiral bar 34 rotates clockwise, the roller 37 always contacts the edge of the spiral bar 34 at the point p, and the roller 38 always contacts the edge of the spiral bar 34 at the point q. When the spiral bar 34 rotates counterclockwise, the rollers 37 and 38 always contact the edge of the spiral bar 34 at points p ′ and q ′.

このように、従来の送りねじではローラ３７，３８の特定の部位が常に螺旋棒３４のエッジと接触して擦られるので、短期間で当該特定の部位の摩耗が進み、使用に耐えなくなるという問題が生じる。 As described above, in the conventional feed screw, the specific portion of the rollers 37 and 38 is always in contact with the edge of the spiral rod 34 and rubbed, so that the wear of the specific portion proceeds in a short period of time and cannot be used. Occurs.

また、ローラ３７，３８は螺旋棒３４によって押圧されるで、ローラ３７とローラ３８の間隔を広げる方向のモーメントが生じるが、ローラ３７，３８はローラ台３６に片持ち支持されているので、このモーメントに対して脆弱である。そのため従来の送りねじに大きな負荷を与えることは難しい。 Further, since the rollers 37 and 38 are pressed by the spiral rod 34, a moment in the direction of widening the gap between the rollers 37 and 38 is generated, but the rollers 37 and 38 are cantilevered by the roller base 36. Vulnerable to moments. Therefore, it is difficult to apply a large load to the conventional feed screw.

また、螺旋棒３４とローラ３７，３８が一点で接触しているので、螺旋棒３４の寸法・形状の誤差がそのまま移動台３５の位置の誤差となって現れる。そのため、移動台３５の位置精度（螺旋棒３４の回転角度と移動台３５の位置の線形性）が悪いという問題もある。 Further, since the spiral bar 34 and the rollers 37 and 38 are in contact with each other at one point, an error in the size and shape of the spiral bar 34 appears as an error in the position of the movable table 35 as it is. For this reason, there is a problem that the position accuracy of the moving table 35 (the rotation angle of the spiral bar 34 and the linearity of the position of the moving table 35) is poor.

本発明はこれらの課題を解決するためになされたものであり、形材をその長軸回りに捩って螺旋面を形成してなる螺旋棒をねじ軸とする送りねじであって、位置精度が高く、耐久性に優れ、かつ高負荷に耐えられる送りねじを提供するものである。 The present invention has been made in order to solve these problems, and is a feed screw having a helical rod formed by twisting a shape member around its major axis to form a helical surface, and having a positional accuracy. The present invention provides a feed screw that is high in durability, excellent in durability, and capable of withstanding a high load.

本発明に係る送りねじの第１の構成は、形材を長軸回りに捩って螺旋面を形成した螺旋棒と、前記螺旋棒と螺合するナットからなる送りねじにおいて、前記ナットは前記螺旋棒の螺旋面と面接触する螺旋溝を備えることを特徴とする。 A first configuration of a feed screw according to the present invention is a feed screw comprising a spiral rod in which a spiral surface is formed by twisting a shape member around a major axis, and a nut screwed with the spiral rod, It is characterized by comprising a spiral groove in surface contact with the spiral surface of the spiral rod.

この構成によれば、螺旋面と螺旋溝が面接触するので、ナットに加わる押圧力が螺旋溝全体に分散される。このため、ナットの耐久性が向上し、高負荷に耐えられるようになる。 According to this configuration, since the spiral surface and the spiral groove are in surface contact, the pressing force applied to the nut is dispersed throughout the spiral groove. For this reason, durability of a nut improves and it comes to be able to endure high load.

ここで、形材は平鋼（flat bar）に限られるものではない。例えば、平鋼に代えて角管を長軸回りに捻って螺旋棒を形成すれば、軽量で剛性の高い螺旋棒が得られる。また、形材は狭義の形材（すなわち、所望の断面形を成すように圧延された棒状の素材）に限られるものではない。例えば、平板（plate）から所望の断面形を成す平鋼を切り出して螺旋棒の素材としてもよい。 Here, the shape material is not limited to a flat bar. For example, if a spiral bar is formed by twisting a square tube around the long axis instead of flat steel, a lightweight and highly rigid spiral bar can be obtained. Further, the shape material is not limited to a shape material in a narrow sense (that is, a rod-shaped material rolled to have a desired cross-sectional shape). For example, a flat bar having a desired cross-sectional shape may be cut out from a flat plate (plate) and used as a material for a spiral bar.

本発明に係る送りねじの第２の構成は、前記第１の構成に加えて、前記ナットは回転中心周りに円柱状の空洞部を備えるとともに、前記螺旋溝の側壁は、前記空洞部に向かって突出していることを特徴とする。 In the second configuration of the feed screw according to the present invention, in addition to the first configuration, the nut includes a cylindrical cavity around the rotation center, and the side wall of the spiral groove faces the cavity. It is characterized by protruding.

この構成によれば、ナットの回転中心周りに円柱状の空洞部を設けることによって、ナットの製造を容易にする（切削加工でナットを製造する場合は、切削工具の取り回しが容易になり、樹脂成形で製造する場合は、型の抜き出しが容易になる。また、全体に薄肉になるので、精度の確保が容易になる。）とともに、螺旋溝の側壁を前記空洞部に向かって突出させているので、螺旋棒の螺旋面と接触する面積を十分確保することができる。つまり、この構成を備えることによって、製造の容易性と高機能を両立させることができる。 According to this configuration, the cylindrical cavity is provided around the rotation center of the nut, thereby facilitating the manufacture of the nut (when the nut is manufactured by cutting, the cutting tool is easily handled and the resin In the case of manufacturing by molding, it is easy to extract the mold, and since the whole is thin, it is easy to ensure accuracy), and the side wall of the spiral groove protrudes toward the cavity. Therefore, it is possible to secure a sufficient area for contacting the spiral surface of the spiral rod. That is, by providing this configuration, both ease of manufacture and high functionality can be achieved.

また、前記空洞部を設けることによって、ナットは軽量化される。前記空洞部を流れる空気はナットの冷却を促す。また、螺旋溝内に入り込んだ異物は前記空洞部に落下して、外部に排出される。 Moreover, a nut is reduced in weight by providing the said cavity part. The air flowing through the cavity promotes cooling of the nut. Further, the foreign matter that has entered the spiral groove falls into the cavity and is discharged to the outside.

本発明に係る送りねじの第３の構成は、前記第１又は第２の構成に加えて、前記螺旋溝の幅は前記螺旋棒の素材の板厚の両側に逃げ幅を有することを特徴とする。 The third configuration of the feed screw according to the present invention is characterized in that, in addition to the first or second configuration, the width of the spiral groove has a clearance width on both sides of the plate thickness of the material of the spiral rod. To do.

平板状の素材を長軸回りに捩って螺旋面を形成した螺旋棒は、機械加工されたねじ軸に比べて寸法や形状の誤差が大きいが、この構成によれば、螺旋棒の寸法や形状の誤差を逃げ幅で吸収することができる。 A spiral rod formed by twisting a flat plate material around the long axis to form a spiral surface has a larger size and shape error than a machined screw shaft. Shape error can be absorbed by the clearance width.

本発明に係る送りねじの第４の構成は、前記第１ないし第３の構成に加えて、前記ナットの回転軸に垂直な面で切断した前記螺旋溝の断面の底部の両隅部に逃げ溝を有することを特徴とする。 In addition to the first to third configurations, the fourth configuration of the feed screw according to the present invention escapes to both corners of the bottom of the cross section of the spiral groove cut by a plane perpendicular to the rotation axis of the nut. It has a groove.

この構成によれば、螺旋溝の底部の両隅部に逃げ溝を有するので、螺旋溝の幅方向に螺旋棒が移動するときに、螺旋棒の断面のエッジは逃げ溝の幅の範囲内で移動する。そのため、エッジで螺旋溝の底部を削ることがない。 According to this configuration, since the clearance grooves are provided at both corners of the bottom of the spiral groove, when the spiral rod moves in the width direction of the spiral groove, the edge of the cross section of the spiral rod is within the range of the clearance groove width. Moving. Therefore, the bottom of the spiral groove is not scraped by the edge.

本発明に係る送りねじの第５の構成は、前記第４の構成に加えて、前記逃げ溝は前記逃げ幅の２倍より大きな幅を有することを特徴とする。 The fifth configuration of the feed screw according to the present invention is characterized in that, in addition to the fourth configuration, the clearance groove has a width larger than twice the clearance width.

この構成によれば、前記逃げ溝は前記逃げ幅の２倍より大きな幅を有するので、螺旋溝の中で、螺旋棒がどのように動いても、螺旋棒の断面のエッジは逃げ溝の中にある。そのため、エッジで螺旋溝の底部を削ることが全くない。 According to this configuration, since the clearance groove has a width larger than twice the clearance width, the edge of the cross-section of the spiral rod is in the clearance groove no matter how the spiral rod moves in the spiral groove. It is in. For this reason, the bottom of the spiral groove is never scraped by the edge.

本発明に係る送りねじの第６の構成は、前記第４又は第５の構成に加えて、前記逃げ溝の断面の輪郭は連続した曲線を成すことを特徴とする。 The sixth configuration of the feed screw according to the present invention is characterized in that, in addition to the fourth or fifth configuration, the contour of the cross section of the escape groove forms a continuous curve.

この構成によれば、逃げ溝の断面を連続した曲線部の輪郭を曲線で構成するので、応力集中が緩和され、ナットの耐久性が向上する。なお、連続した曲線とは応力集中の緩和に必要な程度に滑らかな曲線で構成されていることを意味し、幾何学的に厳密な連続性を求める意ではない。 According to this configuration, since the contour of the curved portion that has a continuous cross section of the relief groove is configured by a curve, the stress concentration is alleviated and the durability of the nut is improved. Note that the continuous curve means that the curve is as smooth as necessary to alleviate stress concentration, and does not mean geometrically strict continuity.

本発明に係る送りねじの第７の構成は、前記第４ないし第６の構成に加えて、前記ナットの断面の輪郭において、前記逃げ溝と前記螺旋溝の底部との境界は連続した曲線をなすことを特徴とする。 In the seventh configuration of the feed screw according to the present invention, in addition to the fourth to sixth configurations, the boundary between the relief groove and the bottom of the spiral groove has a continuous curve in the outline of the cross section of the nut. It is characterized by doing.

この構成によれば、逃げ溝と螺旋溝の底部との境界にエッジが生じないので、エッジで螺旋棒を傷付けたり、逆に螺旋棒がエッジを砕くような不具合がない。 According to this configuration, since an edge does not occur at the boundary between the escape groove and the bottom of the spiral groove, there is no problem that the spiral rod is damaged by the edge or the spiral rod breaks the edge.

以上説明したように本発明によれば、従来のローラ台に代えて、ねじ棒の螺旋面と面接触するナットを使用するので、大トルクを効率良く伝達して、大きな推力を発生させることができる。つまり、高負荷に耐えられる送りねじが実現できる。また、ねじ棒とナットが面で接触するので、摩耗が特定の部位に集中することがない。そのため、送りねじの耐久性が向上する。 As described above, according to the present invention, a nut that is in surface contact with the helical surface of the screw rod is used instead of the conventional roller base, so that a large torque can be efficiently transmitted and a large thrust can be generated. it can. That is, a feed screw that can withstand a high load can be realized. Further, since the screw rod and the nut are in contact with each other on the surface, wear does not concentrate on a specific part. Therefore, the durability of the feed screw is improved.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は本発明の実施例を示す送り装置の側断面図である。図１に示すように、送り装置１は、上面が開放されたケーシング２と、一端で軸受け３を介してケーシング２に回転自在に支持されるとともに、他端でモータ４に結合された螺旋棒５と、ケーシング２の底部に螺旋棒５と平行に固定された直動レール６と、直動レール６に摺動自在に支持されたハウジング７と、ハウジング７に固定されるとともに螺旋棒５と螺合するナット８から構成される。 FIG. 1 is a side sectional view of a feeding device showing an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a feeding device 1 includes a casing 2 having an open upper surface, and a spiral rod that is rotatably supported by the casing 2 via a bearing 3 at one end and coupled to a motor 4 at the other end. 5, a linear motion rail 6 fixed to the bottom of the casing 2 in parallel with the spiral rod 5, a housing 7 slidably supported by the linear motion rail 6, and a spiral rod 5 fixed to the housing 7 and It consists of a nut 8 that is screwed together.

螺旋棒５は、平板状の鋼板をその長軸回りに捩って螺旋面を形成した棒状の部材である。なお、螺旋棒５の素材は、銅、アルミニウム、黄銅、青銅等の金属材料、あるいは塑性加工が可能で、所望の性能（強度、対摩耗性等）が得られる各種材料（非金属材料を含む）を選択することができる。また、螺旋棒５の製造方法および製造装置については、特許文献２に詳述されているので、説明を省略する。 The spiral rod 5 is a rod-shaped member formed by twisting a flat steel plate around its major axis to form a spiral surface. The material of the spiral rod 5 includes metallic materials such as copper, aluminum, brass and bronze, or various materials (non-metallic materials) that can be plastically processed and obtain desired performance (strength, wear resistance, etc.). ) Can be selected. Moreover, since the manufacturing method and manufacturing apparatus of the spiral rod 5 are described in detail in Patent Document 2, description thereof will be omitted.

図２は、ナット８の詳細形状を示す図であり、図２（ａ）は正面図であり、図２（ｂ）は側断面図である。図２に示すように、ナット８は、ケーシング２と連結するためのフランジ部８ａと、前後に貫通する空洞を有する円筒部８ｂからなり、円筒部８ｂの内側には螺旋棒５と螺合する螺旋溝９が刻まれている。また、ナット８は１リード（２ピッチ）相当の長さを備えているので、螺旋棒５と螺旋溝９の寸法誤差はナット８の中で平均化され、相殺される。そのため、送りねじの位置精度（螺旋棒５の回転角度に対するナットの位置の線形性）が向上する。 FIG. 2 is a diagram showing a detailed shape of the nut 8, FIG. 2 (a) is a front view, and FIG. 2 (b) is a side sectional view. As shown in FIG. 2, the nut 8 includes a flange portion 8a for connecting to the casing 2 and a cylindrical portion 8b having a cavity penetrating in the front-rear direction. The nut 8 is screwed into the spiral rod 5 inside the cylindrical portion 8b. A spiral groove 9 is carved. Further, since the nut 8 has a length corresponding to one lead (2 pitches), the dimensional errors of the spiral bar 5 and the spiral groove 9 are averaged in the nut 8 and canceled out. Therefore, the position accuracy of the feed screw (the linearity of the nut position with respect to the rotation angle of the spiral bar 5) is improved.

なお、螺旋溝９の底部に円筒部８ｂの外側まで貫通する排出穴９ａを設けると、螺旋溝９に混入した異物が排出穴９ａから排出されるので、送り装置１の動作が円滑になる。 In addition, if the discharge hole 9a which penetrates to the outer side of the cylindrical part 8b is provided in the bottom part of the spiral groove 9, since the foreign material mixed in the spiral groove 9 will be discharged from the discharge hole 9a, operation | movement of the feeder 1 will become smooth.

さて、螺旋棒５は平板状の鋼板を長軸回りに捻って螺旋面を形成しているので、前記長軸（つまり、螺旋棒５の回転軸）に垂直な面で切断して得られる断面形は元の鋼板の断面形に等しい。したがって、ナット８を螺旋棒５の回転軸に垂直な面で切断して得られる螺旋溝９の断面の幅は前記鋼板の板厚に等しければ十分であるが、螺旋棒５の寸法や形状にはある程度の誤差が避けられない。そこで、前記断面形に表れるに螺旋溝９の幅は前記鋼板の板厚の両側に所定の逃げ幅を設けて、誤差を吸収している。 Now, since the spiral rod 5 forms a spiral surface by twisting a flat steel plate around the major axis, a cross section obtained by cutting along a plane perpendicular to the major axis (that is, the rotation axis of the spiral rod 5). The shape is equal to the cross-sectional shape of the original steel plate. Therefore, it is sufficient if the width of the cross section of the spiral groove 9 obtained by cutting the nut 8 along a plane perpendicular to the rotation axis of the spiral rod 5 is equal to the plate thickness of the steel plate. Some errors are inevitable. Therefore, the width of the spiral groove 9 appearing in the cross-sectional shape is provided with a predetermined clearance width on both sides of the plate thickness of the steel plate to absorb the error.

図３は、螺旋棒５の回転軸に垂直な面で切断して得られるナット８の断面形の細部を示す図であり、斜体数字は寸法（単位ｍｍ）を示している。図３に示すように、螺旋溝９の幅は螺旋棒５の素材の板厚（５．０ｍｍ）の両側に逃げ幅（０．３０ｍｍ）を与えているので、５．６ｍｍになる。また、螺旋溝９の深さ方向にはナット８の深さに対して余裕（０．１ｍｍ）を与えている。前述したように、螺旋棒５は捻り加工によって形成されるので、ピッチの誤差が（機械加工で切り出したねじ軸に比べて）大きいので、螺旋溝９の幅方向の誤差は大きい。一方螺旋棒５の直径は素材の鋼板の寸法によって決まり、捻り加工によって生じる誤差は小さい。そのため、螺旋溝９の深さ方向の余裕は、逃げ幅に比べて小さくすることができる。また、螺旋溝９の底の隅部には、幅１．０ｍｍ深さ０．５ｍｍの逃げ溝１０が形成されている。 FIG. 3 is a diagram showing details of the cross-sectional shape of the nut 8 obtained by cutting along a plane perpendicular to the rotation axis of the spiral rod 5, and the italic numerals indicate dimensions (unit: mm). As shown in FIG. 3, the width of the spiral groove 9 is 5.6 mm because relief widths (0.30 mm) are provided on both sides of the thickness (5.0 mm) of the material of the spiral rod 5. Further, a margin (0.1 mm) is given to the depth of the nut 8 in the depth direction of the spiral groove 9. As described above, since the spiral bar 5 is formed by twisting, the error in the pitch is large (compared to the screw shaft cut out by machining), and therefore the error in the width direction of the spiral groove 9 is large. On the other hand, the diameter of the spiral bar 5 is determined by the dimensions of the steel plate, and errors caused by twisting are small. Therefore, the margin in the depth direction of the spiral groove 9 can be made smaller than the clearance width. A clearance groove 10 having a width of 1.0 mm and a depth of 0.5 mm is formed at the bottom corner of the spiral groove 9.

また、ナット８は、回転中心周りに円柱状の空洞部１１を備えているので全体として薄肉になる。そのため、樹脂成型後の変形が小さくなり、精度が向上する。また空洞部１１を備えることによって、成型用の型の抜き出しも容易にする。また、樹脂成型に代えて、ナット８を素材から削り出す場合は、空洞部１１を備えることによって、切削工具の取り回しが容易になる。一方、ナット８に大トルクを伝達するためには、螺旋棒５と螺旋溝９の接触面積を大きくする必要があるが、そのために螺旋溝９の側壁１２を空洞部１１に向けて突出させている。これによって螺旋溝９を深くして、接触面積を大きしている。 Moreover, since the nut 8 is provided with the column-shaped cavity part 11 around the rotation center, it becomes thin as a whole. Therefore, deformation after resin molding is reduced, and accuracy is improved. Further, by providing the hollow portion 11, it is easy to extract the mold for molding. Further, when the nut 8 is cut out from the material instead of the resin molding, the cutting tool can be easily handled by providing the cavity 11. On the other hand, in order to transmit a large torque to the nut 8, it is necessary to increase the contact area between the spiral rod 5 and the spiral groove 9. For this purpose, the side wall 12 of the spiral groove 9 is protruded toward the cavity 11. Yes. This deepens the spiral groove 9 and increases the contact area.

図４は、逃げ溝１０の作用を説明する図であり、図４（ａ）は、螺旋棒５が反時計回りに回転する場合を、図４（ｂ）は、螺旋棒５が時計回りに回転する場合を、それぞれ示している。螺旋棒５が反時計回りに回転する場合は、螺旋棒５は螺旋溝９の左壁に面接触して前記左壁を押圧し、螺旋棒５が時計回りに回転する場合は、螺旋棒５の螺旋溝９の右壁に面接触して前記右壁を押圧する。螺旋棒５の回転方向を反時計回りから時計回りに切り替える際は、螺旋棒５は螺旋溝９の中で右に動いて、図４（ａ）の状態から図４（ｂ）の状態に変わる。逆に、螺旋棒５の回転方向を時計回りから反時計回りに切り替える際は、螺旋棒５は螺旋溝９の中で左に動いて図４（ｂ）の状態から図４（ａ）の状態に変わる。このように、螺旋棒５が螺旋溝９の中で最大で逃げ幅の２倍の距離を動くが、逃げ溝１０の幅（１．０ｍｍ）は逃げ幅の２倍（０．６ｍｍ）より大きいので、螺旋棒５の断面のエッジ５ａは逃げ溝１０の幅の中で移動する。そのため、エッジ５ａが螺旋溝９の底を擦ることがない。 4A and 4B are diagrams for explaining the operation of the escape groove 10. FIG. 4A shows a case where the spiral bar 5 rotates counterclockwise, and FIG. 4B shows a case where the spiral bar 5 rotates clockwise. Each case of rotation is shown. When the spiral rod 5 rotates counterclockwise, the spiral rod 5 comes into surface contact with the left wall of the spiral groove 9 to press the left wall, and when the spiral rod 5 rotates clockwise, the spiral rod 5 The right wall of the spiral groove 9 is brought into surface contact and pressed against the right wall. When the direction of rotation of the spiral rod 5 is switched from counterclockwise to clockwise, the spiral rod 5 moves to the right in the spiral groove 9 and changes from the state of FIG. 4A to the state of FIG. 4B. . Conversely, when the rotation direction of the spiral rod 5 is switched from clockwise to counterclockwise, the spiral rod 5 moves to the left in the spiral groove 9 and changes from the state of FIG. 4B to the state of FIG. 4A. Changes to. Thus, the spiral rod 5 moves within the spiral groove 9 at a distance twice as large as the clearance width, but the width of the clearance groove 10 (1.0 mm) is larger than twice the clearance width (0.6 mm). Therefore, the edge 5 a of the cross section of the spiral bar 5 moves within the width of the escape groove 10. Therefore, the edge 5 a does not rub against the bottom of the spiral groove 9.

なお、図３に示したように、螺旋溝９と螺旋棒５の間には深さ方向に０．１ｍｍの隙間があるので、設計上はエッジ５ａが螺旋溝９の底を擦ることはないが、螺旋棒５の製造時に寸法や形状に誤差が生じる場合があるし、螺旋棒５の自重で変形する場合もある。このような場合であっても、逃げ溝１０があるので、エッジ５ａが螺旋溝９の底を擦ることがない。また、螺旋棒５が螺旋溝９の中で傾いても、図４（ｃ）に示すように、エッジ５ａは逃げ溝１０の中に収まるので、螺旋溝９の底を擦ることがない。前述したように、逃げ溝１０の幅は逃げ幅の２倍より大きくすることが望ましいが、これよりも小さい幅を選んでもよい。例えば、螺旋溝９の深さを大きくすることによって、エッジ５ａと螺旋溝９の底との接触を回避できるような場合は、逃げ溝１０の幅を小さくすることができる。 As shown in FIG. 3, since there is a gap of 0.1 mm in the depth direction between the spiral groove 9 and the spiral rod 5, the edge 5a does not rub against the bottom of the spiral groove 9 in design. However, an error may occur in the size and shape during the manufacture of the spiral rod 5, and there may be a case where the spiral rod 5 is deformed by its own weight. Even in such a case, the edge 5 a does not rub against the bottom of the spiral groove 9 because of the escape groove 10. Even if the spiral rod 5 is inclined in the spiral groove 9, the edge 5 a is accommodated in the escape groove 10 as shown in FIG. 4C, so that the bottom of the spiral groove 9 is not rubbed. As described above, the width of the relief groove 10 is desirably larger than twice the relief width, but a smaller width may be selected. For example, if the depth of the spiral groove 9 is increased to avoid contact between the edge 5a and the bottom of the spiral groove 9, the width of the escape groove 10 can be reduced.

このように、エッジ５ａが螺旋溝９の底を擦ることがないように構成されているので、金属製の螺旋棒５とプラスチック製のナット８を組み合わせても、エッジ５ａでナット８を削って損耗することがない。 Thus, since the edge 5a is configured not to rub against the bottom of the spiral groove 9, even if the metal spiral bar 5 and the plastic nut 8 are combined, the edge 8a is used to scrape the nut 8. There is no wear.

図５は、螺旋溝９の別の例を示す断面図である。図５（ａ）は逃げ溝１０の底の断面形を円弧とした例を示している。このように、逃げ溝１０の底の断面形を円弧とすることによって、螺旋溝９の隅部に生じる応力集中を緩和して、ナット８の耐久性を向上させることができる。また図５（ｂ）は逃げ溝１０と螺旋溝９の間を円弧で結んだ例を示している。このように、逃げ溝１０と螺旋溝９の間を円弧で結んだので、図４や図５（ａ）にあったような逃げ溝１０と螺旋溝９の境界のエッジが存在しない。そのため、前記エッジが螺旋棒５を擦って傷付けたり、逆に螺旋棒５が前記エッジに衝突して前記エッジを砕くような不具合が生じない。なお、ここでは逃げ溝１０の底の断面形や逃げ溝１０と螺旋溝９の境界を円弧とした例を示したが、前述した効果が得られる滑らかな連続した曲線ならば、他の適当な曲線を選んでもよい。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of the spiral groove 9. FIG. 5A shows an example in which the bottom cross-sectional shape of the escape groove 10 is an arc. Thus, by making the cross-sectional shape of the bottom of the escape groove 10 into an arc, the stress concentration generated at the corner of the spiral groove 9 can be relaxed and the durability of the nut 8 can be improved. FIG. 5B shows an example in which the escape groove 10 and the spiral groove 9 are connected by an arc. In this way, since the clearance groove 10 and the spiral groove 9 are connected by an arc, there is no edge at the boundary between the clearance groove 10 and the spiral groove 9 as shown in FIG. 4 and FIG. Therefore, there is no problem that the edge rubs and scratches the spiral bar 5 or the spiral bar 5 collides with the edge and breaks the edge. Here, an example in which the cross-sectional shape of the bottom of the escape groove 10 and the boundary between the escape groove 10 and the spiral groove 9 is an arc is shown, but any other suitable shape can be used as long as it is a smooth continuous curve that can obtain the above-described effect. You may choose a curve.

本発明の実施例を示す送り装置の側断面図である。It is a sectional side view of the feeder which shows the Example of this invention. ナット８の詳細形状を示す図である。It is a figure which shows the detailed shape of the nut 8. FIG. 螺旋溝９の断面形の細部を示す図である。It is a figure which shows the detail of the cross-sectional shape of the spiral groove. 逃げ溝１０の作用を説明する図である。It is a figure explaining the effect | action of the escape groove. 螺旋溝９の別の例を示す断面図である。6 is a cross-sectional view showing another example of the spiral groove 9. FIG. 特許文献１に記載された送り装置の斜視図である。It is a perspective view of the feeding device indicated in patent documents 1. 特許文献１に記載された螺旋棒３４とローラ台３６の取り合い部の詳細を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the detail of the connection part of the spiral rod 34 and the roller stand 36 described in patent document 1. FIG. 従来の送りねじの問題点を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the problem of the conventional feed screw.

符号の説明Explanation of symbols

１送り装置
２ケーシング
３軸受け
４モータ
５螺旋棒
５ａエッジ
６直動レール
７ハウジング
８ナット
８ａフランジ部
８ｂ円筒部
９螺旋溝
９ａ排出穴
１０逃げ溝
１１空洞部
１２側壁
３０送り装置
３１基台
３２スライド軸
３３ギヤードモータ
３４螺旋棒
３５移動台
３６ローラ台
３７ローラ
３８ローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Feeder 2 Casing 3 Bearing 4 Motor 5 Spiral stick 5a Edge 6 Linear motion rail 7 Housing 8 Nut 8a Flange part 8b Cylindrical part 9 Spiral groove 9a Discharge hole 10 Escape groove 11 Hollow part 12 Side wall 30 Feeder 31 Base 32 Slide Shaft 33 Geared motor 34 Spiral bar 35 Moving base 36 Roller base 37 Roller 38 Roller

Claims

形材を長軸回りに捩って螺旋面を形成した螺旋棒と、
前記螺旋棒と螺合するナットからなる送りねじにおいて、
前記ナットは前記螺旋棒の螺旋面と面接触する螺旋溝を備える
ことを特徴とする送りねじ。 A spiral rod formed by twisting a profile around the major axis to form a spiral surface;
In the feed screw consisting of a nut screwed with the spiral rod,
The feed screw according to claim 1, wherein the nut includes a spiral groove in surface contact with a spiral surface of the spiral rod.

前記ナットは
回転中心周りに円柱状の空洞部を備えるとともに、
前記螺旋溝の側壁は、前記空洞部に向かって突出していることを特徴とする請求項１に記載の送りねじ。 The nut includes a cylindrical cavity around the center of rotation,
The feed screw according to claim 1, wherein a side wall of the spiral groove protrudes toward the cavity.

前記螺旋溝の幅は前記螺旋棒の素材の板厚の両側に逃げ幅を有する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の送りねじ。 The feed screw according to claim 1 or 2, wherein the spiral groove has a clearance width on both sides of the thickness of the spiral rod material.

前記ナットの回転軸に垂直な面で切断した前記螺旋溝の断面の底部の両隅部に逃げ溝を有する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載の送りねじ。 The feed screw according to any one of claims 1 to 3, further comprising relief grooves at both corners of the bottom of the cross-section of the spiral groove cut along a plane perpendicular to the rotation axis of the nut.

前記逃げ溝は、前記逃げ幅の２倍より大きな幅を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の送りねじ。 The feed screw according to claim 4, wherein the relief groove has a width larger than twice the relief width.

前記逃げ溝の断面の輪郭は連続した曲線を成す
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の送りねじ。 The feed screw according to claim 4 or 5, wherein a contour of a section of the relief groove forms a continuous curve.

前記ナットの断面の輪郭に於いて、前記逃げ溝と前記螺旋溝の底部との境界は曲線で構成されている
ことを特徴とする請求項４ないし請求項６のいずれかに記載の送りねじ。 7. The feed screw according to claim 4, wherein a boundary between the clearance groove and a bottom portion of the spiral groove is formed by a curved line in a contour of a cross section of the nut. 8.