JP2013249853A

JP2013249853A - Ball screw

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Publication number: JP2013249853A
Application number: JP2012123079A
Authority: JP
Inventors: Masato Nakajima; 正人中島; Shingo Saito; 伸吾齋藤; Koji Hashimoto; 橋本　　浩司
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2013-12-12

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ball screw capable of inhibiting the fall of a ball in assembling and conveying it without increasing the cost.SOLUTION: A ball screw includes: a nut, on the inner circumferential surface of which a female screw groove is formed; a screw shaft, on the outer circumferential surface of which a male screw groove is formed; balls disposed between a track formed by the female screw groove of the nut and the male screw groove of the screw shaft; and a ball circulating passage, which returns the balls from the end point to the start point of the track. A fall inhibiting part, which inhibits the fall of the balls, is formed integrally on the screw shaft. A minimum value M of a distance between the outer circumferential surface of the fall inhibiting part and the center of the screw shaft is expressed by the following expression (1): M>Dni/2-Da, where Dni denotes the inner diameter of the land part of the female screw groove, and Da the diameter of the balls respectively.

Description

本発明は、ボールねじに関するものである。特に自動車、二輪車、船舶等の各種乗り物や、位置決め装置等の産業機械に好適に用いることのできるボールねじに関する。 The present invention relates to a ball screw. In particular, the present invention relates to a ball screw that can be suitably used for various vehicles such as automobiles, motorcycles, ships, and industrial machines such as positioning devices.

ボールねじは、内周面に雌ねじ溝が形成されたナットと、外周面に雄ねじ溝が形成されたねじ軸と、ナットの雌ねじ溝とねじ軸の雄ねじ溝とで形成される軌道の間に配置されたボールと、前記ボールを軌道の終点から始点に戻すボール循環路とを備え、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。 The ball screw is disposed between a nut formed with a female screw groove on the inner peripheral surface, a screw shaft formed with a male screw groove on the outer peripheral surface, and a track formed by the female screw groove of the nut and the male screw groove of the screw shaft. And a ball circulation 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.

ねじ軸を回転駆動しナットを直線運動させるボールねじの場合、一般に、両端を転がり軸受等により支持するために、ねじ軸の両端部に円筒部が形成されている。この円筒部の外周面は、雄ねじ溝が形成されておらず円筒状となっている。また、ナットを回転駆動しねじ軸を直線運動するボールねじの場合、一般に、ねじ軸と連動する相手部材とねじ軸とを連結するために、二面幅等を設けた連結部がねじ軸に形成されている。 In the case of a ball screw that rotationally drives the screw shaft and linearly moves the nut, generally, cylindrical portions are formed at both ends of the screw shaft in order to support both ends with a rolling bearing or the like. The outer peripheral surface of the cylindrical portion is cylindrical with no male screw groove formed. Also, in the case of a ball screw that rotates the nut and linearly moves the screw shaft, in general, a connecting portion provided with a two-sided width or the like is connected to the screw shaft in order to connect the mating member interlocking with the screw shaft and the screw shaft. Is formed.

このように、円筒部や連結部を形成したねじ軸を備えるボールねじでは、軸中心から外径面までの距離を小さくし過ぎると、ボールが脱落する可能性がある。すなわち、ボールねじをアクチュエータ等に組付けたり、搬送したりする際、ねじ軸とナットが相対移動し、前記軌道内に配置されたボールの軸方向位置がねじ軸の円筒部や連結部とオーバーラップする場合がある。このような位置に達したボールは、雌ねじ溝にその移動を規制される。しかしながら、ナットの内周面（雌ねじ溝のランド部）と円筒部や連結部の外周面との隙間が、ボールの外径よりも大きくなる部分があれば、ボールはその移動方向を規制されないので、ねじ軸外周とナット内周との間から容易に脱落できる。 As described above, in a ball screw including a screw shaft in which a cylindrical portion or a connecting portion is formed, if the distance from the shaft center to the outer diameter surface is too small, the ball may drop off. That is, when the ball screw is assembled or transported to an actuator or the like, the screw shaft and the nut move relative to each other, and the axial position of the ball disposed in the track exceeds the cylindrical portion and the connecting portion of the screw shaft. May wrap. The movement of the ball that has reached such a position is restricted by the female screw groove. However, if the clearance between the inner peripheral surface of the nut (the land portion of the female thread groove) and the outer peripheral surface of the cylindrical portion or the connecting portion is larger than the outer diameter of the ball, the movement direction of the ball is not restricted. , And can be easily detached from between the outer periphery of the screw shaft and the inner periphery of the nut.

このようなボールの脱落を防ぐため、特許文献１に記載のボールねじでは、上述した円筒部の外周面のうち雄ねじ溝側の端部に、Ｏリングからなるリング状のストッパが嵌合されている。また、前記戻し経路としてエンドキャップが採用されている。これにより、ナットがねじ軸の雄ねじ溝端部近傍に達すると、エンドキャップのボール掬い上げ部がストッパと突き当たりナットの移動が制止される結果、ボールの脱落が防止されている。 In order to prevent such a ball from falling off, in the ball screw described in Patent Document 1, a ring-shaped stopper made of an O-ring is fitted to the end of the outer peripheral surface of the cylindrical portion on the male screw groove side. Yes. An end cap is employed as the return path. As a result, when the nut reaches the vicinity of the end of the male screw groove of the screw shaft, the ball scooping portion of the end cap abuts against the stopper and the movement of the nut is prevented, so that the ball is prevented from falling off.

また、特許文献２に記載のボールねじでは、雄ねじ溝のうち、軸方向端部側に位置する雄ねじ溝をダミーの雄ねじ溝としている。ダミーの雄ねじ溝は、軌道を形成する雄ねじ溝よりも溝の断面積が小さく（ランド部の断面積が大きい）ボールが通過できない。これにより、ボールの脱落を防止している。 Further, in the ball screw described in Patent Document 2, the male screw groove located on the axial end side among the male screw grooves is a dummy male screw groove. The dummy male thread groove has a smaller cross-sectional area than the male thread groove forming the track (the land section has a larger cross-sectional area), and cannot pass the ball. This prevents the ball from falling off.

特開２００９−１５６２７９号公報JP 2009-156279 A 特開２００９−１９５９３０号公報JP 2009-195930 A

特許文献１に記載のボールねじは、ボールの脱落防止のために追加部品が必要となる。また、特許文献２に記載のボールねじは追加加工が必要になる。このため、上記の手法では、ボールの脱落は防止できるがコストが高くなる。
本発明では、組付時や搬送時にボールの脱落を抑制できるボールねじを、コストを上昇させることなく提供することを目的とする。 The ball screw described in Patent Document 1 requires additional parts to prevent the balls from falling off. Further, the ball screw described in Patent Document 2 requires additional processing. For this reason, the above method can prevent the ball from falling off but increases the cost.
An object of the present invention is to provide a ball screw capable of suppressing the drop-out of a ball at the time of assembling or transporting without increasing the cost.

上記の目的を達成するため、本発明に係るボールねじは、内周面に雌ねじ溝が形成されたナットと、外周面に雄ねじ溝が形成されたねじ軸と、ナットの雌ねじ溝とねじ軸の雄ねじ溝とで形成される軌道の間に配置されたボールと、前記ボールを前記軌道の終点から始点に戻すボール循環路とを備え、前記ねじ軸には、ボールが脱落することを抑制する脱落抑制部が一体形成され、前記脱落抑制部の外周面と前記ねじ軸中心との距離の最小値Ｍが、前記雌ねじ溝のランド部の内径をＤｎｉ、前記ボールの直径をＤａとしたとき、以下の式（１）で表されることを特徴とする。
Ｍ＞Ｄｎｉ／２―Ｄａ（１） In order to achieve the above object, a ball screw according to the present invention includes a nut having a female screw groove formed on an inner peripheral surface, a screw shaft having a male screw groove formed on an outer peripheral surface, a female screw groove of the nut, and a screw shaft. A ball arranged between tracks formed by a male screw groove, and a ball circulation path for returning the ball from the end point of the track to a start point, and the screw shaft is configured to prevent the ball from falling off When the restraining part is integrally formed, and the minimum value M of the distance between the outer peripheral surface of the drop-off restraining part and the screw shaft center is Dni as the inner diameter of the land part of the female thread groove and Da as the diameter of the ball, It is represented by the formula (1).
M> Dni / 2-Da (1)

本発明のボールねじによれば、コストを上昇させることなく、組付時や搬送時にボールの脱落を抑制できる。 According to the ball screw of the present invention, it is possible to suppress the drop-out of the ball at the time of assembling or transporting without increasing the cost.

第１実施形態に係るボールねじの側面図である。It is a side view of the ball screw concerning a 1st embodiment. 図１のＡ−Ａ線上の断面図である。It is sectional drawing on the AA line of FIG. 雌ねじ溝と雄ねじ溝との間に存在するボールの様子を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the mode of the ball | bowl which exists between an internal thread groove and an external thread groove. 雌ねじ溝と二面幅との間に存在するボールの様子を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the mode of the ball | bowl which exists between a female screw groove and two-plane width | variety. 第２実施形態に係るボールねじの側面図である。It is a side view of the ball screw concerning a 2nd embodiment. 図５のＢ−Ｂ線上の断面図である。It is sectional drawing on the BB line of FIG.

以下、本発明に係るボールねじについて図面を参照しつつ説明する。
（第１実施形態）
まず、図１〜４を参照して、本発明の第１実施形態に係るボールねじ１０について説明する。
図１は、本実施形態に係るボールねじ１０の側面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線上の断面図である。図１、２に示すボールねじ１０は、ねじ軸１と、ナット２と、ボール３（図３）とで構成される。ねじ軸１の外周面のうち軸方向中央部には、雄ねじ溝１ａが形成されている。ナット２の内周面には、雄ねじ溝１ａと対向する雌ねじ溝２ａが形成されている。この雄ねじ溝１ａと雌ねじ溝２ａとでボール３が転動する軌道が形成される。また、ナット２の内周面には、ボール３を軌道の終点から始点に戻すボール循環路２ｂがナット２と一体に形成されている。 The ball screw according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
First, with reference to FIGS. 1-4, the ball screw 10 which concerns on 1st Embodiment of this invention is demonstrated.
FIG. 1 is a side view of a ball screw 10 according to the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. A ball screw 10 shown in FIGS. 1 and 2 includes a screw shaft 1, a nut 2, and a ball 3 (FIG. 3). A male screw groove 1 a is formed in the axial center of the outer peripheral surface of the screw shaft 1. On the inner peripheral surface of the nut 2, a female screw groove 2 a that faces the male screw groove 1 a is formed. The male screw groove 1a and the female screw groove 2a form a track on which the ball 3 rolls. A ball circulation path 2 b for returning the ball 3 from the end point of the track to the start point is formed integrally with the nut 2 on the inner peripheral surface of the nut 2.

ボール３は、軌道内を移動しつつねじ軸１の回りを回って軌道の終点に至る。そこで軌道から掬い上げられてボール循環路２ｂの一方の端部に入る。ボール循環路２ｂに入った前記ボール３は前記ボール循環路２ｂ内を通って前記ボール循環路２ｂの他方の端部に達し、そこから前記軌道の始点に戻されるようになっている。なお、図２の例ではボール循環路２ｂはナット２の内周面にナット２と一体に設けられているが、これに限定されない。すなわち、ボール循環路２ｂは、コマやチューブ、デフレクタといった公知のものを用いることができる。しかしながら、図２に示すように、ボール循環路２ｂをナット２と一体に設けることによりボール循環路２ｂ形成のために他部品を用いる必要がない。このため、コスト上の観点から、ボール循環路２ｂとナット２を一体とすることが好ましい。 The ball 3 moves around the screw shaft 1 while moving in the track and reaches the end point of the track. There, it is scooped up from the track and enters one end of the ball circulation path 2b. The ball 3 that has entered the ball circulation path 2b passes through the ball circulation path 2b, reaches the other end of the ball circulation path 2b, and then returns to the starting point of the track. In the example of FIG. 2, the ball circulation path 2 b is provided integrally with the nut 2 on the inner peripheral surface of the nut 2, but is not limited thereto. That is, as the ball circulation path 2b, a known one such as a top, a tube, or a deflector can be used. However, as shown in FIG. 2, by providing the ball circulation path 2b integrally with the nut 2, it is not necessary to use other parts for forming the ball circulation path 2b. For this reason, it is preferable to integrate the ball circulation path 2b and the nut 2 from the viewpoint of cost.

ボールねじ１０は、ナット２とねじ軸１とを相対回転運動させると、前記ボール３の転動を介してねじ軸１とナット２とが軸方向に相対直線移動するようになっている。そして、前記軌道と前記ボール循環路２ｂにより無端状のボール通路が形成されており、前記軌道内を転動する前記ボール３が無端状の前記ボール通路内を無限に循環するようになっているため、ねじ軸１とナット２とは継続的に相対直線移動することができる。 In the ball screw 10, when the nut 2 and the screw shaft 1 are relatively rotated, the screw shaft 1 and the nut 2 are linearly moved in the axial direction through the rolling of the ball 3. An endless ball path is formed by the track and the ball circulation path 2b, and the ball 3 rolling in the track circulates infinitely in the endless ball path. Therefore, the screw shaft 1 and the nut 2 can continuously move relative to each other.

ねじ軸１の両端部には、転がり軸受等を嵌合するための円筒部１ｂ、１ｃが形成されている。この円筒部１ｂ、１ｃの外径Ｄｅ（外周面とねじ軸１の中心との距離の２倍）は、ナット２のランド部２ｃ（隣接する雌ねじ溝２ａ、２ａを隔てるねじ山部）の内径をＤｎｉ、ボール直径をＤａとすると、
Ｄｅ／２≦Ｄｎｉ／２−Ｄａ（２）
となっている。 Cylindrical portions 1b and 1c for fitting rolling bearings and the like are formed at both ends of the screw shaft 1. The outer diameter De (twice the distance between the outer peripheral surface and the center of the screw shaft 1) of the cylindrical portions 1b and 1c is the inner diameter of the land portion 2c of the nut 2 (the screw thread portion separating the adjacent female screw grooves 2a and 2a). Is Dni and the ball diameter is Da,
De / 2 ≦ Dni / 2-Da (2)
It has become.

このため、円筒部１ｂ、１ｃと雄ねじ溝１ａが形成された部分との境界を形成する段差面１ｆの面積が大きくなる。例えば、転がり軸受を円筒部１ｂ、１ｃに嵌合させる場合、転がり軸受の内輪と段差面１ｆとの接触面積が大きくなる。この結果、負荷された軸力による内輪の変形が抑制される。しかしながら、式（２）のようにすると、ナット２がねじ軸１に対し軸方向に相対移動し、軌道内に配置されたボール３の位置が円筒部１ｂまたは１ｃと軸方向にオーバーラップする位置に達すると、ボール３が脱落する。 For this reason, the area of the level | step difference surface 1f which forms the boundary of the cylindrical parts 1b and 1c and the part in which the external thread groove 1a was formed becomes large. For example, when the rolling bearing is fitted to the cylindrical portions 1b and 1c, the contact area between the inner ring of the rolling bearing and the step surface 1f increases. As a result, deformation of the inner ring due to the loaded axial force is suppressed. However, according to equation (2), the nut 2 moves relative to the screw shaft 1 in the axial direction, and the position of the ball 3 arranged in the track overlaps the cylindrical portion 1b or 1c in the axial direction. The ball 3 falls off.

これを防止するために、上記の円筒部１ｂ、１ｃの外径Ｄｅを、
Ｄｅ／２＞Ｄｎｉ／２−Ｄａ（３）
と設定することが好ましい。これにより、軌道内に配置されたボール３の位置が円筒部１ｂ、１ｃと軸方向にオーバーラップする位置に達しても、ボール３が脱落することがない。すなわち、雄ねじ溝１ａと雌ねじ溝２ａとの間をボール３が転動している場合、図３のように、ボール３の移動方向は雄ねじ溝１ａと雌ねじ溝２ａとにより規制される。しかしながら、ボール３が円筒部１ｂ、１ｃに達した場合、図４に示すように、ボール３の移動方向を規制するのは雌ねじ溝２ａのみとなる。このため、式（３）のように設定することで、確実にボール３と雌ねじ溝２ａとを接触させ、ボール３の移動方向が雌ねじ溝２ａにより規制される。 In order to prevent this, the outer diameter De of the cylindrical portions 1b and 1c is set as follows.
De / 2> Dni / 2-Da (3)
Is preferably set. Thereby, even if the position of the ball 3 arranged in the track reaches a position where it overlaps the cylindrical portions 1b and 1c in the axial direction, the ball 3 does not fall off. That is, when the ball 3 is rolling between the male screw groove 1a and the female screw groove 2a, the moving direction of the ball 3 is restricted by the male screw groove 1a and the female screw groove 2a as shown in FIG. However, when the ball 3 reaches the cylindrical portions 1b and 1c, only the female screw groove 2a restricts the moving direction of the ball 3 as shown in FIG. For this reason, by setting as in the formula (3), the ball 3 and the female screw groove 2a are reliably brought into contact with each other, and the moving direction of the ball 3 is regulated by the female screw groove 2a.

この結果、円筒部１ｂ、１ｃ上におけるボールの脱落が確実に防止できる。すなわち、転がり軸受を嵌合させる前の状態におけるボールねじの組み付けや搬送時に、ボールが脱落することを防止できる。また、式（３）のように設定することにより、円筒部１ｂ、１ｃの外径Ｄｅを大きくできるため、円筒部１ｂ、１ｃに嵌合する転がり軸受を大きくできすることができる。 As a result, it is possible to reliably prevent the balls from falling on the cylindrical portions 1b and 1c. That is, it is possible to prevent the balls from dropping off during assembly and transportation of the ball screw before the rolling bearing is fitted. Moreover, since the outer diameter De of cylindrical part 1b, 1c can be enlarged by setting like Formula (3), the rolling bearing fitted to cylindrical part 1b, 1c can be enlarged.

ここで、本実施形態に係るボールねじ１０のねじ軸１には、ボールねじ１０をアクチュエータや位置決め装置等に組み付けて使用（以下、単に「使用」という）する際に、ボール３が転動しない領域にも雄ねじ溝１ａを形成している。この領域に形成された雄ねじ溝１ａの一部では、ランド部１ｅ（隣接する雄ねじ溝１ａを隔てるねじ山１ｅを形成する部分）に二面幅１ｄ（脱落抑制部に含まれる）が形成されている。二面幅１ｄとねじ軸１の中心との距離Ｈは、上述のＤｎｉ及びＤａを用いて、
Ｈ＞Ｄｎｉ／２−Ｄａ（４）
となっている。これにより、円筒部１ｂ、１ｃの場合と同様に、軌道内に配置されたボール３の位置が二面幅１ｄと軸方向にオーバーラップする位置に達しても、ボール３が脱落することがない。すなわち、二面幅１ｄ上におけるボールの脱落が確実に防止できる。 Here, the ball 3 does not roll on the screw shaft 1 of the ball screw 10 according to the present embodiment when the ball screw 10 is assembled and used in an actuator, a positioning device or the like (hereinafter simply referred to as “use”). A male screw groove 1a is also formed in the region. In a part of the male screw groove 1a formed in this region, a land width 1d (included in the drop-off suppressing portion) is formed in the land portion 1e (a portion forming the screw thread 1e separating the adjacent male screw grooves 1a). Yes. The distance H between the dihedral width 1d and the center of the screw shaft 1 is determined using the above-described Dni and Da.
H> Dni / 2-Da (4)
It has become. Thus, as in the case of the cylindrical portions 1b and 1c, even when the position of the ball 3 arranged in the track reaches a position where it overlaps the two-plane width 1d in the axial direction, the ball 3 will not drop off. . That is, it is possible to reliably prevent the ball from dropping off on the two-surface width 1d.

また、二面幅１ｄを形成したことにより、図１、２に係るねじ軸１に追加工する場合には、この二面幅１ｄを工具により把持してねじ軸１を固定することができる。逆に、追加工のために工具による把持部を雄ねじ溝１ａや円筒部１ｂ、１ｃと軸方向に並設する必要がないので、ねじ軸１の軸方向長さを抑えられる。 Further, since the two-surface width 1d is formed, the screw shaft 1 can be fixed by gripping the two-surface width 1d with a tool when the screw shaft 1 according to FIGS. On the contrary, since it is not necessary to arrange the holding part by a tool in parallel with the external thread groove 1a and the cylindrical parts 1b and 1c for additional work, the axial length of the screw shaft 1 can be suppressed.

ここで、二面幅１ｄとねじ軸１の中心との距離Ｈ（脱落抑制部の外周面と前記ねじ軸中心との距離の最小値）は、ボールねじ１０のボール中心直径（Ｂ．Ｃ．Ｄ）をＤｂとすると、
Ｈ＝（Ｄｂ−Ｄａ）／２（５）
とすることが好ましい。これにより、二面幅１ｄ上をボール３が通過する際に、ボール３が雌ねじ溝２ａの軌道部分の終点に達しボール循環路２ｂに入る際、滑らかな掬い上げを実現することができる。すなわち、雄ねじ溝１ａと雌ねじ溝２ａとの間を転動するボール３がボール循環路２ｂ内に掬い上げられる際、ボール循環路２ｂの入り口部は、ボール３を掬い上げ易い形状となっている。この入り口部にボール３が衝突すると、ボール３にはナット２の径方向外方に移動する力が作用し、ボール３はボール循環路２ｂ内に掬い上げられる。 Here, the distance H between the two-surface width 1d and the center of the screw shaft 1 (the minimum value of the distance between the outer peripheral surface of the drop-off suppressing portion and the screw shaft center) is the ball center diameter (B.C. If D) is Db,
H = (Db−Da) / 2 (5)
It is preferable that Thereby, when the ball 3 passes over the two-sided width 1d, smooth scooping can be realized when the ball 3 reaches the end point of the track portion of the female screw groove 2a and enters the ball circulation path 2b. That is, when the ball 3 rolling between the male screw groove 1a and the female screw groove 2a is lifted into the ball circulation path 2b, the entrance of the ball circulation path 2b has a shape that makes it easy to scoop up the ball 3. . When the ball 3 collides with the entrance, a force that moves radially outward of the nut 2 acts on the ball 3, and the ball 3 is scooped up into the ball circulation path 2b.

ボール３が二面幅１ｄと雌ねじ溝２ａにある場合には、ボール循環路２ｂの入り口部とボール３との接触位置が、雄ねじ溝１ａと雌ねじ溝２ａとの間をボール３が転動する場合と異なる。このため、ボール３のボール循環路２ｂへの掬い上げが上手くいかなくなる可能性がある。式（５）のように二面幅１ｄとねじ軸１の中心との距離Ｈを設定すれば、ボール３とボール循環路２ｂとの相対位置が、ボール３が二面幅１ｄ上にある場合も、雄ねじ溝１ａ上にある場合も大きく変わらない。この結果、二面幅１ｄ上のボール３を滑らかに掬い上げることができ、二面幅１ｄの形成により循環性を損なうことはない。これにより、二面幅１ｄ上をボール３が通過した後も、ボール３に引っかかりや詰まりを生じさせることなく、ナット２を、雌ねじ溝２ａと雄ねじ溝１ａとが螺合する位置まで滑らかに移動させることができる。この結果、ナット２とねじ軸１との滑らかな相対運動を実現できる。 When the ball 3 is in the two-sided width 1d and the female screw groove 2a, the ball 3 rolls between the male screw groove 1a and the female screw groove 2a at the contact position between the entrance of the ball circulation path 2b and the ball 3. Different from the case. For this reason, there is a possibility that the scooping up of the ball 3 to the ball circulation path 2b may not be successful. When the distance H between the two-sided width 1d and the center of the screw shaft 1 is set as shown in Expression (5), the relative position between the ball 3 and the ball circulation path 2b is such that the ball 3 is on the two-sided width 1d. However, the case where it is on the male screw groove 1a does not change greatly. As a result, the ball 3 on the two-sided width 1d can be smoothly scooped up, and the circulation property is not impaired by the formation of the two-sided width 1d. As a result, even after the ball 3 passes over the two-sided width 1d, the nut 2 is smoothly moved to a position where the female screw groove 2a and the male screw groove 1a are screwed together without causing the ball 3 to be caught or clogged. Can be made. As a result, smooth relative motion between the nut 2 and the screw shaft 1 can be realized.

また、本実施形態のボールねじ１０によれば、部品の追加を要することなくボール３の脱落を防止することができる。また複雑な追加工も不要である。この結果、ボールの脱落を低コストで抑制することができる。 In addition, according to the ball screw 10 of the present embodiment, it is possible to prevent the ball 3 from falling off without requiring additional parts. Also, no complicated additional work is required. As a result, the falling of the ball can be suppressed at a low cost.

なお、本実施形態では、雄ねじ溝１ａを形成した領域の一端側に二面幅を設けたが、両端側や中央に設けても良く、ボールねじ１０の用途により変更可能である。 In the present embodiment, the two-surface width is provided on one end side of the region where the male screw groove 1 a is formed, but it may be provided on both end sides or the center, and can be changed depending on the use of the ball screw 10.

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について図５、６を参照しつつ説明する。
なお、第１実施形態と同一または同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
Note that portions that are the same as or equivalent to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawings, and description thereof is omitted or simplified.

図５は、第２実施形態に係るボールねじ１００の側面図であり、図６は図５のＢ−Ｂ線上の断面図である。本実施形態に係るボールねじ１００は、図５に示すように、異なるリードを持つ二つの雄ねじ溝１１ａ、１１ｂが形成された外周面を持つねじ軸１１を備える。雄ねじ溝１１ｂのリードは、雄ねじ溝１１ａのリードより大きくなっている。また、ねじ軸１１の雄ねじ溝１１ａには、雄ねじ溝１１ａと同リードの雌ねじ溝２ａが形成された内周面を備えるナット２が、ボール３を介して螺合している。ねじ軸１１の雄ねじ溝１１ｂには、雄ねじ溝１１ｂと同リードの雌ねじ溝２ａ’が形成された内周面を備えるナット２’がボール３を介して螺合している。ボールねじ１００は、ナット２、２’とねじ軸１１とを相対回転運動させると、ボール３の転動を介してねじ軸１１とナット２、２’とが軸方向に相対直線移動するようになっている点で第１実施形態のボールねじ１０と同様であるが、その相対直線移動量が、ナット２とナット２’とで差がある（ナット２’の方が大きい）点で異なっている。 FIG. 5 is a side view of the ball screw 100 according to the second embodiment, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. As shown in FIG. 5, the ball screw 100 according to the present embodiment includes a screw shaft 11 having an outer peripheral surface in which two male screw grooves 11a and 11b having different leads are formed. The lead of the male screw groove 11b is larger than the lead of the male screw groove 11a. A nut 2 having an inner peripheral surface in which a female screw groove 2 a having the same lead as the male screw groove 11 a is screwed into the male screw groove 11 a of the screw shaft 11 via a ball 3. A nut 2 ′ having an inner peripheral surface in which a female screw groove 2 a ′ of the same lead as the male screw groove 11 b is formed is screwed into the male screw groove 11 b of the screw shaft 11 via a ball 3. The ball screw 100 causes the screw shaft 11 and the nuts 2, 2 ′ to move relative to each other in the axial direction via the rolling of the ball 3 when the nuts 2, 2 ′ and the screw shaft 11 are relatively rotated. This is similar to the ball screw 10 of the first embodiment in that the relative linear movement is different between the nut 2 and the nut 2 ′ (the nut 2 ′ is larger). Yes.

ねじ軸１１には、図５、６の左側から順に、円筒部１１ｃ、雄ねじ溝１１ａ、円筒部１１ｄ、雄ねじ溝１１ｂ、円筒部１１ｅが形成される。このうち、雄ねじ溝１１ａ、１１ｂに挟まれた円筒部１１ｄ（脱落抑制部）の外径Ｄｆ（円筒部１１ｄとねじ軸１１の中心との距離の２倍）は、ナット２、２’のランド部２ｃ、２ｃ‘（隣接する雌ねじ溝２ａ、２ａを隔てるねじ山部）の内径をＤｎｉ、ボール直径をＤａとすると、
Ｄｆ／２≦Ｄｎｉ／２−Ｄａ（６）
となっている。 A cylindrical portion 11c, a male screw groove 11a, a cylindrical portion 11d, a male screw groove 11b, and a cylindrical portion 11e are formed on the screw shaft 11 in order from the left side of FIGS. Among these, the outer diameter Df (twice the distance between the cylindrical portion 11d and the center of the screw shaft 11) of the cylindrical portion 11d (drop-off suppressing portion) sandwiched between the male screw grooves 11a and 11b is the land of the nuts 2 and 2 ′. When the inner diameter of the portions 2c and 2c ′ (the thread portions separating the adjacent female screw grooves 2a and 2a) is Dni and the ball diameter is Da,
Df / 2 ≦ Dni / 2-Da (6)
It has become.

例えば、ナット２が図６の左側へ移動し、ナット２内周面に配置されたボール３が円筒部１１ｄに達しても、式（６）を満たしているため、第１実施形態と同じ理由から、ボール３が脱落することがない。このナット２がさらに移動して、ナット２内周面に配置されたボール３が雄ねじ溝１１ｂに達すると、ナット２の雌ねじ溝２ａと雄ねじ溝１１ｂとのリードが異なるため、ボール３は雌ねじ溝１１ａ内を進行方向に進むことができない。このため、ナット２の移動も止まる。この結果、ナット２とボール３とが分離することがない。 For example, even if the nut 2 moves to the left side of FIG. 6 and the ball 3 disposed on the inner peripheral surface of the nut 2 reaches the cylindrical portion 11d, the same reason as in the first embodiment is satisfied because Expression (6) is satisfied. Therefore, the ball 3 does not fall off. When the nut 2 further moves and the ball 3 disposed on the inner peripheral surface of the nut 2 reaches the male screw groove 11b, the lead of the female screw groove 2a and the male screw groove 11b of the nut 2 is different. 11a cannot be advanced in the direction of travel. For this reason, the movement of the nut 2 also stops. As a result, the nut 2 and the ball 3 are not separated.

また、前記Ｄｆは、ボールねじ１０のボール中心直径（Ｂ．Ｃ．Ｄ）をＤｂとすると、
Ｄｆ／２＝（Ｄｂ−Ｄａ）／２（７）
とすることが好ましい。これにより、第１実施形態と同じ理由から、循環性を保つことが可能となる。このため、上記のようにナット２の内周側に配置されたボール３が雄ねじ溝１１ｂに達しても、ボール３に引っかかりや詰まりを生じさせることなく、ナット２を逆方向（図６の右側）へ移動させることができる。この結果、雌ねじ溝２ａがボール３を介して雄ねじ溝１１ａと螺合する位置まで、ナット２を滑らかに戻すことができる。以上の効果は、ナット２’の場合も同様である。 The Df is the ball center diameter (BCD) of the ball screw 10 as Db.
Df / 2 = (Db−Da) / 2 (7)
It is preferable that Thereby, for the same reason as in the first embodiment, it becomes possible to maintain circulation. For this reason, even if the ball 3 arranged on the inner peripheral side of the nut 2 reaches the male screw groove 11b as described above, the nut 2 is moved in the reverse direction (right side in FIG. 6) without causing the ball 3 to be caught or clogged. ). As a result, the nut 2 can be smoothly returned to the position where the female screw groove 2a is screwed with the male screw groove 11a via the ball 3. The above effects are the same in the case of the nut 2 '.

なお、上記の例では、雄ねじ溝１１ａと雄ねじ溝１１ｂとが異なるリードを備える場合について示したが、これに限定されず、雄ねじ溝１１ａ、１１ｂを同リードとしても良い。また、円筒部１１ｃ、１１ｅについても円筒部１１ｄと同様の構成としても良い。その他の構成及び作用効果については、前記第１実施形態と同様である。 In the above example, the case where the male screw groove 11a and the male screw groove 11b are provided with different leads has been described. However, the present invention is not limited to this, and the male screw grooves 11a and 11b may be the same lead. The cylindrical portions 11c and 11e may have the same configuration as the cylindrical portion 11d. About another structure and an effect, it is the same as that of the said 1st Embodiment.

１０ボールねじ
１ねじ軸
１ａ雄ねじ溝
１ｂ、１ｃ円筒部
１ｄ二面幅
１ｅランド部
１ｆ段差面
２ナット
２ａ雌ねじ溝
２ｂボール循環路
２ｃランド部
３ボール DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ball screw 1 Screw shaft 1a Male thread groove 1b, 1c Cylindrical part 1d Width across flats 1e Land part 1f Step surface 2 Nut 2a Female thread groove 2b Ball circulation path 2c Land part 3 Ball

Claims

内周面に雌ねじ溝が形成されたナットと、
外周面に雄ねじ溝が形成されたねじ軸と、
ナットの雌ねじ溝とねじ軸の雄ねじ溝とで形成される軌道の間に配置されたボールと、
前記ボールを前記軌道の終点から始点に戻すボール循環路とを備え、
前記ねじ軸には、ボールが脱落することを抑制する脱落抑制部が一体形成され、
前記脱落抑制部の外周面と前記ねじ軸中心との距離の最小値Ｍが、前記雌ねじ溝のランド部の内径をＤｎｉ、前記ボールの直径をＤａとしたとき、以下の式（１）で表されることを特徴とするボールねじ。
Ｍ＞Ｄｎｉ／２―Ｄａ（１） A nut having a female thread groove formed on the inner peripheral surface;
A screw shaft having a male screw groove formed on the outer peripheral surface;
A ball disposed between tracks formed by the female screw groove of the nut and the male screw groove of the screw shaft;
A ball circulation path for returning the ball from the end point of the track to the start point,
The screw shaft is integrally formed with a drop-off suppressing portion that suppresses the ball from dropping off,
The minimum value M of the distance between the outer peripheral surface of the drop-off suppressing portion and the screw shaft center is expressed by the following formula (1), where Dni is the inner diameter of the land portion of the female screw groove and Da is the diameter of the ball. A ball screw characterized by being made.
M> Dni / 2-Da (1)