JP4042511B2

JP4042511B2 - Ball screw device assembly method and assembly device

Info

Publication number: JP4042511B2
Application number: JP2002280250A
Authority: JP
Inventors: 一恭千葉; 博司荒木
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2002-09-26
Filing date: 2002-09-26
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2022-09-26
Also published as: JP2004114224A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の機器の送り機構等に用いられるボールねじ装置の組立方法及び組立装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボールねじ装置は、外周面に螺旋状のねじ溝を有して軸方向に延びるねじ軸に、内周面にねじ軸のねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝を有するナットが遊嵌されており、ナットのねじ溝とねじ軸のねじ溝とは互いに対向して両者の間に螺旋状の負荷通路を形成している。該負荷通路には転動体としての多数のボールが転動可能に装填されており、また、ナットには負荷通路を転動するボールを無限に循環させるための循環チューブ等の循環部品が組付けられている。そして、ねじ軸（又はナット）の回転により、ナット（又はねじ軸）がボールの転動を介して軸方向に移動するようになっている。
【０００３】
ところで、このようなボールねじ装置を組み立てる方法として、例えば、軸線を水平配置したねじ軸にナットを遊嵌した状態でナットに形成したボール挿入孔からナット内部に所定数のボールを挿入して該ボールをナットとねじ軸間に形成される負荷通路に導入し、次いで、ボール挿入孔を所定数のボールを保持した循環チューブ等の循環部品によって塞ぐようにしたものが知られている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００４】
しかしながら、この方法では、所定数のボールを保持した循環部品でボール挿入孔を塞ぐ作業を手作業で行なうので、循環部品からのボールの飛び出し等により所定数のボールがナット内に組み込まれない虞れがあり、作業効率の点で問題がある。
そこで、このような問題を解消する方法として、例えば次のようなボールねじ装置の組み立て方法が提案されている（例えば特許文献３参照）。
【０００５】
この方法は、軸線を垂直に配置した仮軸に予め循環部品が組み付けられたナットを遊嵌し、仮軸の内部に穿孔したボール導入路のボール出口の位相をナットのねじ溝の一番高い位置に合わせてからボール導入路に所定数のボールを一度に通してナットのねじ溝と仮軸との間にボールを導入し、次いで、入りきれなかったボール導入路内のボールをボール押込み棒でナットのねじ溝と仮軸との間に押し込み、ボール挿入完了後、仮軸とねじ軸を係合させ仮軸の離脱と同時にナットとねじ軸の嵌合を行うようにしたものである。
【０００６】
【特許文献１】
特公昭６２−２２７３７号公報
【特許文献２】
実公平６−５０１０８号公報
【特許文献３】
特許２５３０４０１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献３に記載のボールねじ装置の組立方法においては、ナットのねじ溝と仮軸との間に入りきれなかったボール導入路内のボールをボール押込み棒で押し込むようにしているので、ナットのねじ溝が小リードになればなる程ボールのつまりが生じる虞れがあり、ボールをナット内にスムースに導入することが難しくなる。
【０００８】
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、所定数のボールをスムースにナット内に組み込むことができるボールねじ装置の組立方法及び組立装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係るボールねじ装置の組立方法は、小径軸部と大径軸部との間にテーパ段部を有する仮軸に予め循環部品が組み付られたボールねじ装置のナットを遊嵌し、この状態で前記仮軸と前記ナットとの間に前記小径軸部側からボール挿入治具を嵌め込んで該ボール挿入治具のボール通路から挿入された所定数のボールを前記仮軸を回転させることにより前記ボール挿入治具と前記テーパ段部との間に形成されるガイド部を介して前記ナットのねじ溝と前記仮軸との間に導入し、次いで、該仮軸を前記ナット及び前記ボール挿入治具に対して相対的に前記小径軸部側に移動させて前記ガイド部に位置するボールを前記テーパ段部を乗り越えさせて前記ナットのねじ溝と前記仮軸との間に導入し、次いで、前記ナットにボールねじ装置のねじ軸を嵌合することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係るボールねじ装置の組立方法は、請求項１において、前記ナットのねじ溝と前記仮軸との間にボールを導入する際に、該ナットを前記仮軸に対して偏心させたことを特徴とする。
請求項３に係るボールねじ装置の組立装置は、小径軸部と大径軸部との間にテーパ段部を有して予め循環部品が組み付けられたボールねじ装置のナットが遊嵌される仮軸と、該仮軸を回転させる駆動手段と、前記仮軸と前記ナットとの間に前記小径軸部側から嵌め込まれ、所定数のボールが挿入されるボール通路を有すると共に、前記ボール通路から出たボールを前記ナットのねじ溝と前記仮軸との間に導入するためのガイド部を前記テーパ段部との間に形成するガイド面を有するボール挿入治具と、該仮軸を前記ナット及び前記ボール挿入治具に対して相対的に前記小径軸部側に移動させる移動手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係るボールねじ装置の組立装置は、請求項３において、前記ボール通路から出たボールが該ボールより先行して前記ナットのねじ溝に導入されたボールと干渉することを防ぐボールストッパーを前記ボール挿入治具の前記ボール通路のボール出口側に前記循環部品の出口部と前記ガイド部との間を仕切るように設けるとともに、前記ボール通路から出たボールを前記テーパ段部と前記ガイド面との間の前記ガイド部に導く突起を前記ボールストッパーの先端部に設けたことを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項３又は４において、前記テーパ段部を有する仮軸の外周面に、弾性体を塗布、埋設、焼きばめ又は接着したことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。
図１は本発明の実施の形態の一例であるボールねじ装置の組立装置を説明するための平面図、図２は図１の正面図、図３（ａ）はボール挿入治具を説明するための図、図３（ｂ）は図３（ａ）の右側から見た図、図３（ｃ）は図３（ａ）の上側から見た図、図４はボールねじ装置の組立装置の要部を説明するための説明図で、ナット及びボール挿入治具を横方向から見た図の説明的断面図、図５（ａ）はナット及びボール挿入治具を上側から見た図の説明的断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図６（ａ）はボールねじ装置の組立装置の作動を説明するための説明図で、ナット及びボール挿入治具を横方向から見た図の説明的断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図７はフローティング機構を説明するための説明図、図８は本発明の他の実施の形態を説明するための図である。
【００１３】
このボールねじ装置の組立装置は、図１及び図２に示すように、予め循環チューブ（循環部品）２５が組み付られたボールねじ装置のナット１が遊嵌される仮軸３と、ナット１をクランプして保持するフローティング機構７０と、仮軸３の左端側を回転可能に支持する仮軸支持部９と、ナット１の左端側から仮軸３とナット１との間に嵌め込まれたボール挿入治具４と、ボール収納部から所定数のボール切出しを行なってボール挿入治具４にボールシュート１０を介してボールを供給するボール分配供給フィーダ（図示せず）と、仮軸３の右端側に係合したボールねじ装置のねじ軸２の右端部を回転可能に支持するねじ軸右端支持部８と、仮軸３の左端部にカップリング３４を介して連結されて仮軸３及びねじ軸２に回転力を付与する駆動モータ（駆動手段）１１とを備えている。
【００１４】
仮軸支持部９、フローティング機構７０及びねじ軸右端支持部８はリニアガイド装置のスライダ３２に取り付けられて軸方向に移動可能且つ位置決め可能に支持されている。なお、このリニアガイド装置の代わりにアリ溝若しくはＶクランプ等を用いてもよいのは勿論である。
また、ボールシュート１０の片側にはアクリル板等の透明な部材（図示せず）を使用しており、ボールの分配切出しによって所定数のボールが供給されているか、また、ボール導入時に引っかかりなどの不具合が起きていないかを確認できるようになっている。
【００１５】
仮軸３は、図４に示すように、左端側に小径軸部３ａ、右端側に大径軸部３ｂが形成されて両軸の間にテーパ段部２１を有している。大径軸部３ｂは円筒状とされて右端側開口からねじ軸２が内挿されており、該ねじ軸２は、大径軸部３ｂ内に設けられた仮軸センター支持部材７によってセンター支持されている。また、大径軸部３ｂはボールをナット１のねじ溝２２のＢＣＤ（ボールセンターダイアメータ）上に保持できる径とされている。
【００１６】
ボール挿入治具４は、図３及び図４に示すように、円筒状をなして仮軸３の小径軸部３ａ側から仮軸３とナット１との間に嵌め込まれている。ボール挿入治具４には軸方向に貫通するボール通路２６が形成されており、該ボール通路２６にボールシュート１０から所定数のボールが挿入される。
そして、駆動モータ１１により仮軸３及びねじ軸２を回転（左端側から見て時計回り方向：図６（ｂ）参照）させることで、ボール通路２６に挿入されたボールはボール挿入治具４のガイド面２０と仮軸３のテーパ段部２１との間に形成されたガイド部２０ａを介してナット１のねじ溝２２と仮軸３との間及び循環チューブ２５内に導入する。
【００１７】
ここで、ボール通路２６のボール出口部２３は、ボールが自重でガイド部２０ａを通ってナット１のねじ溝２２まで流れやすいようにねじ溝２２の周方向の上側に位置させている。
ボール挿入治具４のガイド面２０にはボールをナット１のねじ溝２２まで誘導するために斜度を持たせており、これにより、ボール通路２６に挿入されたボールはガイド面２０に沿い自重で落下しながら仮軸３のテーパ段部２１に規制されナット１のねじ溝２２に流れ込む。
【００１８】
ボール挿入治具４のボール出口部２３には、図３及び図５に示すように、循環チューブ２５の出口側とガイド部２０ａとの間を仕切るボールストッパー２７が設けられており、このボールストッパー２７はボール導入動作中に先行したボールを循環チューブ２５の出口部分で止めることで、ボール出口部２３からねじ溝２２に導入されるボールと先行するボールとの干渉を防ぐ役目を持っている。
【００１９】
また、ボールストッパー２７の先端部には、突起２８が設けられている。この突起２８は、ボール通路２６から流れてくるボールの進行方向を変え、該ボールがナット１のねじ溝２２の溝肩に直接接触することを防ぎながらガイド部２０ａに沿うように導く役割を持っている。勿論，この突起２８のボール接点部分は円筒形状とした曲面でもよい。
【００２０】
なお、ボールの導入を容易に行なう一例として、ボールストッパー２７の先端にエア噴出口（図示しない）を取り付けることで、ボールがボール出口部２３から押出された後、エアによりボールをガイド部２０に沿って、ねじ溝２２に流れ込みやすくすることも可能である。
また、ボールシュート１０の途中にボールダンパーピン（図示しない）を設けてボールのスピードを減衰させるようにしてもよい。このようにすると、一度に多くのボールが挿入されるのを防ぐことができ、これにより、ボールの自重落下によるボール挿入治具４、ねじ溝２２の溝肩、ボール同士に加わる衝撃を緩和して、傷付き等を防止することができる。
【００２１】
フローティング機構７０によるナット１のクランプには、図７に示すように、例えばボールプランジャー１７ａ〜１７ｅを用いる。ボールプランジャー１７ａがナット１の上端円弧部３０をバネで斜め下方に押し下げることにより容易にナット１の保持が可能となる。勿論、ナット１の保持にはエアー等のクランプ機構を用いてもよい。
【００２２】
また、フローティング機構７０ではマイクロメータ１８ａを用い、仮軸３に対するナット１の偏芯量を微調整可能にしている。例えば１軸スライド１９を用い、図６に示すように、ボールの導入の際に、仮軸３のセンターに対しナット１の中心を左側にバネ（図示しない）等で引張り、ナット１の軸心を仮軸３に対してずらすことでナット１と仮軸３の右側の溝隙間を狭める。このとき、仮軸３は時計方向に回転しているので、ボール挿入治具４から導入されたボールはねじ溝２２へ強制的に押し込まれる。
【００２３】
また、ボール上昇側の溝隙間が広がることによって、ボールの先走りを防ぎ連続的にボールを押し上げられる構造とする。これにより、循環チューブ２５内のボールも連続的に押し上げる効果も期待できる。
即ち、ナット１と仮軸３を偏心させることによりボールを連続的に上昇させながら先走りを防ぎボールを連続封入可能となる。なお、隙間が広がり過ぎるとボールのかみ込み、循環路外へのはみ出しの原因となるので、マイクロメータ１８ａの反対側にもマイクロメータ１８ｂを設置し、ナット１の偏心量を調整できるようにする。勿論、１軸スライドユニット１９はリニアガイド装置等で構成してもよい。また、両マイクロメータ１８ａ，１８ｂのヘッドはシンブル部に回り止め機構を持つ方が望ましい。なお、図７において１８ａ′はマイクロメータ１８ａ側のストッパー、１８ｂ′はマイクロメータ１８ｂ側のストッパーである。
【００２４】
ねじ軸右端支持部８は圧縮バネ（移動手段）１５により左向きの力を与えられており、この左向きの力によって仮軸３の大径軸部３ｂ内の仮軸センター支持部７とねじ軸右端支持部８の間にねじ軸２が保持されている。
仮軸支持部９には、位置決め用の例えばエアシリンダー１２が設けられている。エアシリンダー１２の移動範囲調節には、マイクロメーター１３とストッパー１４が用いられ、ボール挿入治具４のガイド面２０に対して仮軸３のテーパ段部２１の位置決めを微調整可能としている。このときの仮軸支持部９への左向きの力はねじ軸右端支持部８の圧縮バネ１５のバネ力によるものであり、右向きの力はエアシリンダー１２のエア圧により与えられる。
【００２５】
ボールシュート１０とボール挿入治具４が接している通路部の左端側には、押込み棒支持台６に支持されたボール押込み棒５が配置されている。この押込み棒支持台６には押し押込み棒５を出し入れする動力源として駆動シリンダーが取り付けられている。ボールシュート部１０のボール確認センサー２４でボールがないことを確認したら、ボール押込み棒５を前進させてボール挿入治具４のボール通路２６内のボールを全て押し出し、押込み棒支持台６の駆動シリンダーのセンサーにより、該ボール通路２６内にあるボールが全て押し出されたことを検知する。
【００２６】
ボール押込み棒５はボール挿入治具４のボール通路２６内のボールを押し出した状態で停止する。
これは、ナット１のねじ溝２２内に導入されずにボール挿入治具４のガイド面２０と仮軸３のテーパ段部２１との間のガイド部２０ａに残ったボールを全てナット１のねじ溝２２内に押し上げて収めるために、エアシリンダー１２を後退させて圧縮バネ１５のバネ力で仮軸３を例えば半ピッチ分だけ小径軸部３ａ側に移動させることで、ガイド部２０ａに残されたボールを全てテーパ段部２１を乗り越えさせるが、このときにボール押込み棒５が押し出した状態で停止することで、ボール通路２６のボール出口部に再びボールが戻ることを防ぐ蓋として機能させるためである。なお、ボール傷を考慮してボール押込み棒５の戻りのみエア圧を利用し、押し込み時にはバネ（図示せず）を用いても良い。
【００２７】
また、ガイド部２０ａに残されたボールをテーパ段部２１を乗り越えさせる際に、循環チューブ２５のタング部とボール挿入治具４のボールストッパー２７を干渉させないために、該ボールストッパー２７の循環チューブ２５の出口側を向く面はフラット面２９とされている。
次に、上記ボールねじ装置の組立装置の作動を説明する。
【００２８】
まず、ボールねじ装置のナット１の芯合わせのために（この実施の形態ではナットの外面にある切れ込みを利用した。）レールガイド３１に合わせてフローティング機構７０でナット１をクランプする。
次に、ナット位置決めエアシリンダー３３を突き出し、フローティング機構７０を左側にスライドさせてボール挿入治具４に対してナット１の位置決めを行なう。その後、ねじ軸右端保持部８を圧縮バネ１５の付勢力に抗して右側に移動させてねじ軸右端保持部８と仮軸センター支持部７との間にねじ軸２をセンター支持で保持する。このとき、フローティング機構７０のマイクロメータ１８ａ，１８ｂ及びストッパー１８ａ′，１８ｂ′で仮軸３に対するナット１の偏芯量が調整されている。
【００２９】
次いで、ボール分配供給フィーダから切り出された所定数のボールをボールシュート１０を介してボール挿入治具４に送り込む。ボール挿入治具４に送り込まれたボールは、ボール挿入治具４のボール通路２６を通りボール出口部２３より仮軸３のテーパ段部２１とボール挿入治具４のガイド面２０との間のガイド部２０ａに流れ込む。
【００３０】
ここで、仮軸３は駆動モータ１１により時計方向に回転駆動されているので、ガイド部２０ａに流れ込むボールはボール挿入治具４のガイド面２０に沿い自重で落下しながら仮軸３のテーパ段部２１に規制されてナット１のねじ溝２２にスムースに導入される。
次に、ボールシュート部１０のボール確認センサー２４でボールがないことを確認したら、ボール押込み棒５を前進させてボール挿入治具４のボール通路２６内のボールを全て押し出し、押込み棒支持台６の駆動シリンダーのセンサーにより、該ボール通路２６内にあるボールが全て押し出されたことを検知する。ボール押込み棒５は、押込みが完了した状態で停止してボール出口部２３の蓋として機能する。
【００３１】
次に、エアシリンダー１２を後退させて圧縮バネ１５のバネ力で仮軸３を例えば半ピッチ分だけ小径軸部３ａ側に移動させ、ナット１のねじ溝２２内に導入されずにボール挿入治具４のガイド面２０と仮軸３のテーパ段部２１との間のガイド部２０ａに残ったボールを全てテーパ段部２１を乗り越えさせ、ナット１のねじ溝２２内に押し上げて仮軸３とナット１のねじ溝２２のＢＣＤ上にボールを保持する。
【００３２】
その後、ナット位置決めシリンダー３３を引き戻すと、フローティング機構７０に取り付けてある引張りバネ１６により、ナット１は仮軸３からねじ軸嵌合位置まで移動し、引張りバネ１６により軽く引っ張り力を付与された状態で、駆動モータ１１により仮軸３及びねじ軸２を半時計方向に回転させ、ナット１とねじ軸２のねじ溝位相を合わせることにより、ナット１とねじ軸３との嵌合を始めることが可能となる。
【００３３】
なお、センサー等（図示せず）でナット１とねじ軸２の位相を合わせた状態で引張りバネ１６で嵌合位置までナット１を移動させた後、駆動モータ１１でねじ軸１を半時計方向に回転させてねじ軸２とナット１を嵌合させることもできる。また、クラッチ（図示せず）を用い、ねじ軸２とナット１の位相が合い、嵌合が始まったら、駆動モータ１１から与えられる回転力を遮断して引張りバネ１６による引っ張り力だけでナット１とねじ軸２を嵌合させることも可能である。
【００３４】
ナット１とねじ軸２との嵌合が終了することで、ボールねじ装置が組み立てられる。そして、ねじ軸右端支持部８と共にボールねじ装置を圧縮バネ１５の付勢力に抗して右側に移動させて該ボールねじ装置を組立装置から取り外し、これにより、ボールねじ装置の組立作業が完了する。
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００３５】
例えば、上記実施の形態では、循環部品として循環チューブを例に採ったが、こま式のように循環回路毎に循環こまの位相が変わるものに対しても、上下に固定されているナットを回転可能にクランプすることでボール出口部２３の位相を循環こまの一番高い位置に合わせることが可能となり、組立を行うことができる。
【００３６】
また、ナット１、ボール挿入治具４、ボール押出し棒５を仮軸３に対して全て回転可能にすれば、仮軸３のオフセット時にテーパ段部２１でボールをナット１のねじ溝２２内に押し上げることなくボールの自重でボールをねじ溝２２に転がり込ませることが可能となり、ボールにかかる負荷を軽減することができる。
更に、上記実施の形態では、仮軸３を水平配置してボールねじ装置を組み立てる場合を例に採ったが、この組立装置は全体の傾斜角を自由に設定しても組立を行うことができる。例えば、ボール挿入治具４がナット１よりも高位置にくるように装置全体に傾斜角を持たせてボール挿入部２６に水平部を無くせば、ボールの自重で挿入を行えるのでボール押込み捧５が不要となり、部品点数を減らすことが可能となる。この場合、仮軸３のオフセット時のボール出口部２３の蓋の役目として別にシャッター等を設けるとよい。
【００３７】
更に、上記実施の形態では、ガイド部２０ａに残ったボールを全てテーパ段部２１を乗り越えさせる際に、圧縮バネ１５の反発力により仮軸３を左側にオフセットさせているが、これとは別に仮軸３を含む駆動ユニット部を固定にし、ボール挿入治具４をナット１と共にねじ軸２側に半ピッチ移動させるような構造を採用してもよい。
【００３８】
この場合、ボール押出し棒５もボール挿入治具４と共に半ピッチ移動するようにしておく。仮軸３を含む駆動ユニット部が固定されることで、圧縮バネ１５はねじ軸２を支持するだけとなり、装置全体の構造を単純化することができる。この方法は、上記に示す装置全体の傾斜角を自由に設定する構造にした際に、一緒に用いることで圧縮バネ１５にかかる負担が無くなり、ボールのテーパ段部２１の乗り越えをより軽い力で行うことが可能となる。
【００３９】
更に、上記実施の形態では、仮軸３を駆動モータ１１で回転させているが、ねじ軸２の右端側に駆動モータを設置して回転力を付与することでも同様のボール導入動作を行うことができる。また、ねじ軸２の右端部をセンター支持ではなく回転チャックを用いて回転力を付与してもよい。
更に、上記実施の形態では、仮軸３とねじ軸２を接合した状態で組立を行っているが、仮軸３を単独で支持、又はチャックした後にナット１内にボール導入を行い、導入後にナット１とねじ軸２とを嵌合させてもよい。また、各支持部の位置決めにシリンダではなくモーター等により多点位置決めを行えば、組立工程を自動化することも容易となる。
【００４０】
更に、図８（ａ）に示すように、前記テーパ段部２１を有する仮軸３の外周面全体に弾性体３ｃをコーティングするか、又は弾性体３ｃの一例としてウレタンゴム等を仮軸３の外周面全体に焼きばめ若しくは接着することで、仮軸３を回転させてボールを流入させる際に該ボールに摩擦力を付与して滑りにくいようにし、これにより、ナット１側へのボールの導入効率を向上させるようにしてもよい。なお、Ｏリング等の弾性シール部材を仮軸３の外周面に対して周方向或いは軸方向に埋設することによっても同様の作用効果を得ることができる。
【００４１】
更に、図８（ｂ）に示すように、前記テーパ段部２１を有する仮軸３の外周面に弾性体３ｃを螺旋状にコーティング或いは埋設することによっても効率よくボールをナット１に導入することができる。勿論、このときの弾性体のピッチ、リード各、突起量、幅、巻方向等は任意であってよい。また、同様に、仮軸センター支持部材７やねじ軸右端支持部８の仮軸センター支持部に弾性体をコーティング等してねじ軸２と仮軸３とのすべりを抑制することもできる。
【００４２】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、本発明によれば、循環部品をナットに組み付けた状態で所定数のボールをナット内にスムースに導入することができるので、作業効率の向上を図ることができる。また、ナットヘのボール導入時にナットを仮軸に対して偏心させることで、循環路内でのボールの先走りを防ぎつつボールの連続封入が可能となる。更に、記テーパ段部を有する仮軸の外周面に、弾性体を塗布、埋設、焼きばめ又は接着することで、ナットへのボールの導入効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例であるボールねじ装置の組立装置を説明するための平面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】（ａ）はボール挿入治具を説明するための図、（ｂ）は（ａ）の右側から見た図、（ｃ）は（ａ）の上側から見た図である。
【図４】ボールねじ装置の組立装置の要部を説明するための説明図で、ナット及びボール挿入治具を横方向から見た図の説明的断面図である。
【図５】（ａ）はナット及びボール挿入治具を上側から見た図の説明的断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】（ａ）はボールねじ装置の組立装置の作動を説明するための説明図で、ナット及びボール挿入治具を横方向から見た図の説明的断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】フローティング機構を説明するための説明図である。
【図８】本発明の他の実施の形態を説明するための図であり、（ａ）は仮軸の外周面全体に弾性体を配置した状態を示す図、（ｂ）は仮軸の外周面に弾性体を螺旋状に配置した状態を示す図である。
【符号の説明】
１…ナット
２…ねじ軸
３…仮軸
３ａ…小径軸部
３ｂ…大径軸部
３ｃ…弾性体
４…ボール挿入治具
１１…駆動モータ（駆動手段）
１２…エアシリンダー（移動手段）
１５…圧縮バネ（移動手段）
２０ａ…ガイド部
２１…テーパ段部
２２…ナット側ねじ溝
２３…ボール出口部
２５…循環チューブ（循環部品）
２６…ボール通路
２７…ボールストッパー
２８…突起[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an assembling method and an assembling apparatus for a ball screw device used for a feeding mechanism of various devices.
[0002]
[Prior art]
In the ball screw device, a screw shaft having a spiral thread groove on the outer peripheral surface and extending in the axial direction is loosely fitted with a nut having a spiral thread groove corresponding to the screw groove of the screw shaft on the inner peripheral surface. The screw groove of the nut and the screw groove of the screw shaft are opposed to each other to form a spiral load passage therebetween. A large number of balls as rolling elements are slidably loaded in the load passage, and a circulating part such as a circulation tube for infinite circulation of the balls rolling in the load passage is assembled to the nut. It has been. Then, the rotation of the screw shaft (or nut) causes the nut (or screw shaft) to move in the axial direction through the rolling of the ball.
[0003]
By the way, as a method of assembling such a ball screw device, for example, a predetermined number of balls are inserted into a nut from a ball insertion hole formed in the nut in a state in which the nut is loosely fitted to a screw shaft in which an axis is horizontally arranged. It is known that a ball is introduced into a load passage formed between a nut and a screw shaft, and then the ball insertion hole is closed by a circulation part such as a circulation tube holding a predetermined number of balls (for example, a patent) Reference 1 and Patent Document 2).
[0004]
However, in this method, the work of closing the ball insertion hole with a circulating part holding a predetermined number of balls is performed manually, so that the predetermined number of balls may not be incorporated into the nut due to the jumping out of the balls from the circulating part. There is a problem in terms of work efficiency.
Therefore, as a method for solving such a problem, for example, the following method of assembling a ball screw device has been proposed (see, for example, Patent Document 3).
[0005]
In this method, a nut with a circulating part assembled in advance is loosely fitted to a temporary shaft whose axis is arranged vertically, and the phase of the ball outlet of the ball introduction path drilled in the temporary shaft is the highest in the thread groove of the nut. After a predetermined number of balls are passed through the ball introduction path at the same time, the balls are introduced between the thread groove of the nut and the temporary shaft, and then the ball in the ball introduction path that has not been fully inserted is pushed into the ball. Then, the nut is pushed between the thread groove of the nut and the temporary shaft, and after the completion of the ball insertion, the temporary shaft and the screw shaft are engaged, and the nut and the screw shaft are fitted simultaneously with the removal of the temporary shaft.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 62-22737 [Patent Document 2]
Japanese Utility Model Publication No. 6-50108 [Patent Document 3]
Japanese Patent No. 2530401 [0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method of assembling the ball screw device described in Patent Document 3, since the ball in the ball introduction path that could not fit between the thread groove of the nut and the temporary shaft is pushed by the ball push rod, The smaller the thread groove of the nut, the more likely that the ball will be clogged, making it difficult to smoothly introduce the ball into the nut.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to eliminate such inconveniences, and an object thereof is to provide a ball screw device assembling method and an assembling device capable of smoothly incorporating a predetermined number of balls into a nut.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the ball screw device assembly method according to claim 1 is a ball in which a circulating part is pre-assembled on a temporary shaft having a tapered step portion between a small diameter shaft portion and a large diameter shaft portion. The nut of the screw device is loosely fitted, and in this state, a predetermined number of balls inserted from the ball passage of the ball insertion jig by inserting a ball insertion jig from the small diameter shaft portion side between the temporary shaft and the nut. The ball is introduced between the screw groove of the nut and the temporary shaft via a guide portion formed between the ball insertion jig and the tapered step portion by rotating the temporary shaft, The temporary shaft is moved relative to the nut and the ball insertion jig toward the small-diameter shaft portion, and the ball positioned on the guide portion is moved over the taper step portion to form a thread groove of the nut. Between the temporary shaft and the Characterized by fitting a screw shaft of a ball screw device and.
[0010]
The method of assembling the ball screw device according to claim 2 is the method according to claim 1, wherein the nut is eccentric with respect to the temporary shaft when the ball is introduced between the screw groove of the nut and the temporary shaft. It is characterized by that.
Assembling apparatus of the ball screw device according to claim 3, the nut of the ball screw device previously circulating member was only assembling has a tapered step portion between the small-diameter shaft portion and the large diameter shaft portion is loosely fitted A temporary shaft, a driving means for rotating the temporary shaft, a ball passage that is fitted from the small-diameter shaft portion side between the temporary shaft and the nut and into which a predetermined number of balls are inserted, and the ball A ball insertion jig having a guide surface for forming a guide portion between the taper step portion and a guide portion for introducing a ball coming out of the passage between the screw groove of the nut and the temporary shaft; A moving means for moving the nut and the ball insertion jig relative to the small diameter shaft portion is provided.
[0011]
A ball screw device assembling apparatus according to claim 4 is the ball stopper according to claim 3, wherein the ball that has come out of the ball passage is prevented from interfering with the ball introduced into the thread groove of the nut prior to the ball. the provided to partition between the ball insertion jig of the ball outlet portion and the guide portion of the circulating member to the ball outlet of the passage Rutotomoni, the ball coming from the ball passage and the tapered stepped portion A protrusion for guiding the guide portion between the guide surface and the guide surface is provided at the tip of the ball stopper .
The invention according to claim 5 is characterized in that, in claim 3 or 4, an elastic body is applied, embedded, shrink-fitted or adhered to the outer peripheral surface of the temporary shaft having the tapered step portion.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view for explaining a ball screw device assembling apparatus as an example of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of FIG. 1, and FIG. 3 (a) is for explaining a ball insertion jig. FIG. 3 (b) is a view as seen from the right side of FIG. 3 (a), FIG. 3 (c) is a view as seen from the upper side of FIG. 3 (a), and FIG. FIG. 5 is a descriptive cross-sectional view of the nut and the ball insertion jig as viewed from the side, and FIG. 5A is an explanatory view of the nut and the ball insertion jig as viewed from above. FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 5A, and FIG. 6A is an explanatory view for explaining the operation of the assembly device of the ball screw device. FIG. 6B is a sectional view taken along the line BB in FIG. 6A, and FIG. 7 is a diagram for explaining the floating mechanism. Figure 8 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention.
[0013]
As shown in FIGS. 1 and 2, the ball screw device assembling apparatus includes a temporary shaft 3 on which a nut 1 of a ball screw device in which a circulation tube (circulation part) 25 is assembled in advance is loosely fitted, and a nut 1. A floating mechanism 70 that clamps and holds, a temporary shaft support portion 9 that rotatably supports the left end side of the temporary shaft 3, and a ball fitted between the temporary shaft 3 and the nut 1 from the left end side of the nut 1. An insertion jig 4, a ball distribution supply feeder (not shown) for cutting out a predetermined number of balls from the ball storage portion and supplying the balls to the ball insertion jig 4 via the ball chute 10, and the right end of the temporary shaft 3 The screw shaft right end support portion 8 that rotatably supports the right end portion of the screw shaft 2 of the ball screw device engaged on the side, and the left end portion of the temporary shaft 3 are coupled via the coupling 34 to the temporary shaft 3 and the screw. Driving mode that applies rotational force to the shaft 2 Data and a (driving means) 11.
[0014]
The temporary shaft support portion 9, the floating mechanism 70, and the screw shaft right end support portion 8 are attached to the slider 32 of the linear guide device, and are supported so as to be movable and positioned in the axial direction. Of course, a dovetail groove or a V clamp may be used instead of the linear guide device.
In addition, a transparent member (not shown) such as an acrylic plate is used on one side of the ball chute 10 so that a predetermined number of balls are supplied by distributing and cutting out the balls, You can check if there is a problem.
[0015]
As shown in FIG. 4, the temporary shaft 3 has a small-diameter shaft portion 3a on the left end side and a large-diameter shaft portion 3b on the right end side, and has a tapered step portion 21 between both shafts. The large-diameter shaft portion 3b has a cylindrical shape, and the screw shaft 2 is inserted from the right end side opening. The screw shaft 2 is center-supported by a temporary shaft center support member 7 provided in the large-diameter shaft portion 3b. Has been. The large-diameter shaft portion 3b has a diameter capable of holding the ball on the BCD (ball center diameter) of the thread groove 22 of the nut 1.
[0016]
As shown in FIGS. 3 and 4, the ball insertion jig 4 has a cylindrical shape and is fitted between the temporary shaft 3 and the nut 1 from the small diameter shaft portion 3 a side of the temporary shaft 3. A ball passage 26 penetrating in the axial direction is formed in the ball insertion jig 4, and a predetermined number of balls are inserted into the ball passage 26 from the ball chute 10.
Then, by rotating the temporary shaft 3 and the screw shaft 2 by the drive motor 11 (clockwise direction when viewed from the left end side: see FIG. 6B), the ball inserted into the ball passage 26 is moved to the ball insertion jig 4. It is introduced between the thread groove 22 of the nut 1 and the temporary shaft 3 and into the circulation tube 25 through a guide portion 20 a formed between the guide surface 20 of the temporary shaft 3 and the tapered step portion 21 of the temporary shaft 3.
[0017]
Here, the ball outlet portion 23 of the ball passage 26 is positioned on the upper side in the circumferential direction of the screw groove 22 so that the ball can easily flow through the guide portion 20a to the screw groove 22 of the nut 1 by its own weight.
The guide surface 20 of the ball insertion jig 4 is inclined so as to guide the ball to the screw groove 22 of the nut 1, so that the ball inserted into the ball passage 26 has its own weight along the guide surface 20. It is regulated by the taper step portion 21 of the temporary shaft 3 while dropping and flows into the thread groove 22 of the nut 1.
[0018]
As shown in FIGS. 3 and 5, the ball outlet portion 23 of the ball insertion jig 4 is provided with a ball stopper 27 that partitions the outlet side of the circulation tube 25 and the guide portion 20a. 27 stops the preceding ball during the ball introduction operation at the outlet portion of the circulation tube 25, thereby preventing interference between the ball introduced from the ball outlet portion 23 into the screw groove 22 and the preceding ball.
[0019]
A protrusion 28 is provided at the tip of the ball stopper 27. The protrusion 28 has a function of changing the traveling direction of the ball flowing from the ball passage 26 and guiding the ball along the guide portion 20a while preventing the ball from directly contacting the groove shoulder of the screw groove 22 of the nut 1. ing. Of course, the ball contact portion of the protrusion 28 may be a curved surface having a cylindrical shape.
[0020]
As an example for easily introducing the ball, an air jet (not shown) is attached to the tip of the ball stopper 27 so that the ball is pushed out from the ball outlet 23 and then the ball is guided to the guide 20 by air. It is also possible to facilitate the flow into the screw groove 22 along the line.
Further, a ball damper pin (not shown) may be provided in the middle of the ball chute 10 to attenuate the ball speed. In this way, it is possible to prevent a large number of balls from being inserted at one time, thereby reducing the impact applied to the ball insertion jig 4, the groove shoulder of the screw groove 22, and the balls due to the falling of the ball by its own weight. Thus, scratches and the like can be prevented.
[0021]
As shown in FIG. 7, for example, ball plungers 17 a to 17 e are used for clamping the nut 1 by the floating mechanism 70. The ball plunger 17a can easily hold the nut 1 by pushing the upper end arc portion 30 of the nut 1 obliquely downward with a spring. Of course, a clamp mechanism such as air may be used to hold the nut 1.
[0022]
In the floating mechanism 70, a micrometer 18a is used so that the eccentric amount of the nut 1 with respect to the temporary shaft 3 can be finely adjusted. For example, as shown in FIG. 6, using a uniaxial slide 19, when the ball is introduced, the center of the nut 1 is pulled to the left with a spring (not shown) or the like with respect to the center of the temporary shaft 3. Is shifted with respect to the temporary shaft 3 to narrow the gap between the nut 1 and the right side of the temporary shaft 3. At this time, since the temporary shaft 3 rotates clockwise, the ball introduced from the ball insertion jig 4 is forcibly pushed into the screw groove 22.
[0023]
Further, the groove clearance on the ball rising side is widened to prevent the ball from running ahead and to continuously push up the ball. Thereby, the effect of continuously pushing up the balls in the circulation tube 25 can also be expected.
In other words, the nut 1 and the temporary shaft 3 are eccentric, so that the ball can be continuously raised while the ball is continuously raised, and the ball can be continuously enclosed. If the gap is too wide, the ball may be caught and protrude out of the circulation path. Therefore, a micrometer 18b is installed on the opposite side of the micrometer 18a so that the eccentric amount of the nut 1 can be adjusted. . Of course, the uniaxial slide unit 19 may be constituted by a linear guide device or the like. Further, it is desirable that the heads of both the micrometers 18a and 18b have a rotation preventing mechanism in the thimble part. In FIG. 7, 18a 'is a stopper on the micrometer 18a side, and 18b' is a stopper on the micrometer 18b side.
[0024]
The screw shaft right end support portion 8 is given a leftward force by a compression spring (moving means) 15, and the leftward force causes the temporary shaft center support portion 7 in the large-diameter shaft portion 3b of the temporary shaft 3 and the right end of the screw shaft. The screw shaft 2 is held between the support portions 8.
The temporary shaft support portion 9 is provided with an air cylinder 12 for positioning, for example. A micrometer 13 and a stopper 14 are used to adjust the movement range of the air cylinder 12, and the positioning of the taper step portion 21 of the temporary shaft 3 with respect to the guide surface 20 of the ball insertion jig 4 can be finely adjusted. The leftward force on the temporary shaft support portion 9 at this time is due to the spring force of the compression spring 15 of the screw shaft right end support portion 8, and the rightward force is given by the air pressure of the air cylinder 12.
[0025]
On the left end side of the passage portion where the ball chute 10 and the ball insertion jig 4 are in contact, the ball push bar 5 supported by the push bar support base 6 is disposed. A drive cylinder is attached to the push bar support base 6 as a power source for moving the push push bar 5 in and out. When it is confirmed by the ball check sensor 24 of the ball chute 10 that there is no ball, the ball push rod 5 is advanced to push out all the balls in the ball passage 26 of the ball insertion jig 4 and the drive cylinder of the push rod support base 6. This sensor detects that all the balls in the ball passage 26 have been pushed out.
[0026]
The ball push bar 5 stops in a state where the ball in the ball passage 26 of the ball insertion jig 4 is pushed out.
This is because all the balls remaining on the guide portion 20 a between the guide surface 20 of the ball insertion jig 4 and the taper step portion 21 of the temporary shaft 3 without being introduced into the screw groove 22 of the nut 1 are screwed on the nut 1. In order to push the air cylinder 12 up into the groove 22, the air cylinder 12 is retracted and the temporary shaft 3 is moved toward the small-diameter shaft portion 3 a by a half pitch, for example, by the spring force of the compression spring 15. In order to function as a lid that prevents the ball from returning again to the ball exit portion of the ball passage 26 by stopping the ball pushing rod 5 while it is pushed out at this time. It is. Note that air pressure may be used only for the return of the ball push bar 5 in consideration of ball scratches, and a spring (not shown) may be used for pushing.
[0027]
In order to prevent the tongue of the circulation tube 25 from interfering with the ball stopper 27 of the ball insertion jig 4 when the ball remaining on the guide portion 20a is moved over the taper step portion 21, the circulation tube of the ball stopper 27 is prevented. The surface facing the 25 exit side is a flat surface 29.
Next, the operation of the ball screw device assembling apparatus will be described.
[0028]
First, in order to align the nut 1 of the ball screw device (in this embodiment, a notch on the outer surface of the nut is used), the nut 1 is clamped by the floating mechanism 70 in accordance with the rail guide 31.
Next, the nut positioning air cylinder 33 is protruded, and the floating mechanism 70 is slid to the left to position the nut 1 with respect to the ball insertion jig 4. Thereafter, the screw shaft right end holding portion 8 is moved to the right against the urging force of the compression spring 15 to hold the screw shaft 2 with center support between the screw shaft right end holding portion 8 and the temporary shaft center support portion 7. . At this time, the eccentric amount of the nut 1 with respect to the temporary shaft 3 is adjusted by the micrometers 18a and 18b and the stoppers 18a 'and 18b' of the floating mechanism 70.
[0029]
Next, a predetermined number of balls cut out from the ball distribution / feeder are fed into the ball insertion jig 4 via the ball chute 10. The ball fed into the ball insertion jig 4 passes through the ball passage 26 of the ball insertion jig 4 and passes between the tapered step portion 21 of the temporary shaft 3 and the guide surface 20 of the ball insertion jig 4 from the ball outlet portion 23. It flows into the guide part 20a.
[0030]
Here, since the temporary shaft 3 is driven to rotate clockwise by the drive motor 11, the ball flowing into the guide portion 20 a falls along the guide surface 20 of the ball insertion jig 4 with its own weight, and the taper step of the temporary shaft 3. It is regulated by the portion 21 and smoothly introduced into the thread groove 22 of the nut 1.
Next, when it is confirmed by the ball confirmation sensor 24 of the ball chute 10 that there is no ball, the ball push-in rod 5 is advanced to push out all the balls in the ball passage 26 of the ball insertion jig 4, and the push-rod support base 6. It is detected that all the balls in the ball passage 26 have been pushed out by the sensor of the drive cylinder. The ball push-in bar 5 stops in a state where the push-in is completed and functions as a lid for the ball outlet 23.
[0031]
Next, the air cylinder 12 is retracted and the temporary shaft 3 is moved to the small diameter shaft portion 3a side by, for example, a half pitch by the spring force of the compression spring 15 so that the ball is inserted and not introduced into the thread groove 22 of the nut 1. All the balls remaining on the guide portion 20a between the guide surface 20 of the tool 4 and the taper step portion 21 of the temporary shaft 3 are moved over the taper step portion 21 and pushed up into the thread groove 22 of the nut 1 to The ball is held on the BCD of the thread groove 22 of the nut 1.
[0032]
Thereafter, when the nut positioning cylinder 33 is pulled back, the nut 1 is moved from the temporary shaft 3 to the screw shaft fitting position by the tension spring 16 attached to the floating mechanism 70, and a light tensile force is applied by the tension spring 16. Thus, the fitting of the nut 1 and the screw shaft 3 can be started by rotating the temporary shaft 3 and the screw shaft 2 counterclockwise by the drive motor 11 and matching the thread groove phases of the nut 1 and the screw shaft 2. It becomes possible.
[0033]
In addition, after the nut 1 is moved to the fitting position by the tension spring 16 in a state where the phases of the nut 1 and the screw shaft 2 are matched by a sensor or the like (not shown), the screw shaft 1 is rotated counterclockwise by the drive motor 11. The screw shaft 2 and the nut 1 can be fitted to each other. Further, using a clutch (not shown), when the screw shaft 2 and the nut 1 are in phase and fitting is started, the rotational force applied from the drive motor 11 is cut off, and the nut 1 is merely pulled by the tension spring 16. And the screw shaft 2 can be fitted.
[0034]
When the fitting between the nut 1 and the screw shaft 2 is completed, the ball screw device is assembled. Then, the ball screw device is moved to the right side against the urging force of the compression spring 15 together with the screw shaft right end support portion 8 to remove the ball screw device from the assembling device, thereby completing the assembling operation of the ball screw device. .
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.
[0035]
For example, in the above embodiment, the circulation tube is taken as an example of the circulation part, but the nut fixed on the top and bottom is rotated even when the phase of the circulation top changes for each circulation circuit like the top type. By clamping it as possible, it becomes possible to adjust the phase of the ball outlet 23 to the highest position of the circulating top, and assembly can be performed.
[0036]
Further, if the nut 1, the ball insertion jig 4, and the ball pusher bar 5 are all rotatable with respect to the temporary shaft 3, the ball is brought into the thread groove 22 of the nut 1 by the taper step portion 21 when the temporary shaft 3 is offset. The ball can be rolled into the screw groove 22 by its own weight without being pushed up, and the load on the ball can be reduced.
Further, in the above-described embodiment, the case where the ball screw device is assembled with the provisional shaft 3 disposed horizontally is taken as an example, but this assembling device can be assembled even if the entire inclination angle is freely set. . For example, if the entire device is inclined so that the ball insertion jig 4 is positioned higher than the nut 1 and the horizontal portion is eliminated from the ball insertion portion 26, the ball can be inserted by its own weight, so that the ball push-in 5 Becomes unnecessary, and the number of parts can be reduced. In this case, a shutter or the like may be provided separately as a role of the lid of the ball outlet 23 when the temporary shaft 3 is offset.
[0037]
Furthermore, in the above embodiment, when all the balls remaining on the guide portion 20a get over the taper step portion 21, the temporary shaft 3 is offset to the left side by the repulsive force of the compression spring 15. However, apart from this, A structure in which the drive unit including the temporary shaft 3 is fixed and the ball insertion jig 4 is moved by a half pitch toward the screw shaft 2 together with the nut 1 may be employed.
[0038]
In this case, the ball pusher bar 5 is also moved by a half pitch together with the ball insertion jig 4. By fixing the drive unit including the temporary shaft 3, the compression spring 15 only supports the screw shaft 2, and the structure of the entire apparatus can be simplified. This method eliminates the burden on the compression spring 15 when used together with the structure in which the inclination angle of the entire apparatus described above is freely set, and the ball taper stepped portion 21 can be overcome with a lighter force. Can be done.
[0039]
Furthermore, in the above embodiment, the temporary shaft 3 is rotated by the drive motor 11, but the same ball introduction operation can be performed by installing a drive motor on the right end side of the screw shaft 2 and applying a rotational force. Can do. Further, the right end portion of the screw shaft 2 may be applied with a rotational force using a rotating chuck instead of center support.
Furthermore, in the above embodiment, the assembly is performed with the temporary shaft 3 and the screw shaft 2 joined, but after the temporary shaft 3 is supported or chucked alone, the ball is introduced into the nut 1 and after the introduction. The nut 1 and the screw shaft 2 may be fitted. In addition, if the multi-point positioning is performed not by the cylinder but by a motor or the like for positioning each support portion, the assembly process can be easily automated.
[0040]
Further, as shown in FIG. 8A, the entire outer peripheral surface of the temporary shaft 3 having the tapered step portion 21 is coated with an elastic body 3c, or urethane rubber or the like is used as an example of the elastic body 3c. By shrink fitting or adhering to the entire outer peripheral surface, when the temporary shaft 3 is rotated to allow the ball to flow in, a frictional force is applied to the ball so that it is not slippery. You may make it improve introduction efficiency. The same effect can also be obtained by embedding an elastic seal member such as an O-ring in the circumferential direction or the axial direction with respect to the outer peripheral surface of the temporary shaft 3.
[0041]
Further, as shown in FIG. 8B, the ball can be efficiently introduced into the nut 1 also by coating or embedding the elastic body 3c spirally on the outer peripheral surface of the temporary shaft 3 having the tapered step portion 21. Can do. Of course, the pitch of the elastic body, each lead, the amount of protrusion, the width, the winding direction, etc. at this time may be arbitrary. Similarly, the temporary shaft center support member 7 and the temporary shaft center support portion of the screw shaft right end support portion 8 can be coated with an elastic body to suppress slippage between the screw shaft 2 and the temporary shaft 3.
[0042]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, since a predetermined number of balls can be smoothly introduced into the nut in a state where the circulating component is assembled to the nut, it is possible to improve work efficiency. . Further, by decentering the nut with respect to the temporary shaft when the ball is introduced into the nut, it is possible to continuously enclose the ball while preventing the ball from running ahead in the circulation path. Furthermore, the efficiency of introducing the ball into the nut can be increased by applying, embedding, shrink fitting or adhering the elastic body to the outer peripheral surface of the temporary shaft having the tapered step portion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view for explaining an assembly device for a ball screw device as an example of an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a front view of FIG. 1;
3A is a diagram for explaining a ball insertion jig, FIG. 3B is a diagram viewed from the right side of FIG. 3A, and FIG. 3C is a diagram viewed from the upper side of FIG.
FIG. 4 is an explanatory view for explaining a main part of the assembly device of the ball screw device, and is an explanatory sectional view of a view of the nut and the ball insertion jig as viewed from the side.
5A is an explanatory sectional view of a view of a nut and a ball insertion jig as viewed from above, and FIG. 5B is a sectional view taken along line AA in FIG.
6A is an explanatory view for explaining the operation of the assembly device of the ball screw device, and is an explanatory cross-sectional view of the nut and the ball insertion jig as viewed from the side, and FIG. It is a BB line sectional view of).
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a floating mechanism.
8A and 8B are diagrams for explaining another embodiment of the present invention, in which FIG. 8A is a diagram showing a state in which an elastic body is disposed on the entire outer peripheral surface of the temporary shaft, and FIG. 8B is an outer periphery of the temporary shaft. It is a figure which shows the state which has arrange | positioned the elastic body helically on the surface.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Nut 2 ... Screw shaft 3 ... Temporary shaft 3a ... Small diameter shaft part 3b ... Large diameter shaft part 3c ... Elastic body 4 ... Ball insertion jig 11 ... Drive motor (drive means)
12 ... Air cylinder (moving means)
15 ... Compression spring (moving means)
20a ... Guide part 21 ... Tapered step part 22 ... Nut side thread groove 23 ... Ball outlet part 25 ... Circulation tube (circulation part)
26 ... Ball passage 27 ... Ball stopper 28 ... Protrusions

Claims

小径軸部と大径軸部との間にテーパ段部を有する仮軸に予め循環部品が組み付られたボールねじ装置のナットを遊嵌し、この状態で前記仮軸と前記ナットとの間に前記小径軸部側からボール挿入治具を嵌め込んで該ボール挿入治具のボール通路から挿入された所定数のボールを前記仮軸を回転させることにより前記ボール挿入治具と前記テーパ段部との間に形成されるガイド部を介して前記ナットのねじ溝と前記仮軸との間に導入し、次いで、該仮軸を前記ナット及び前記ボール挿入治具に対して相対的に前記小径軸部側に移動させて前記ガイド部に位置するボールを前記テーパ段部を乗り越えさせて前記ナットのねじ溝と前記仮軸との間に導入し、次いで、前記ナットにボールねじ装置のねじ軸を嵌合することを特徴とするボールねじ装置の組立方法。 A nut of a ball screw device in which a circulating part is assembled in advance to a temporary shaft having a tapered step portion between a small diameter shaft portion and a large diameter shaft portion is loosely fitted, and in this state, between the temporary shaft and the nut. The ball insertion jig and the taper step portion are inserted by inserting a ball insertion jig into the small-diameter shaft portion side and rotating the temporary shaft with a predetermined number of balls inserted from the ball passage of the ball insertion jig. Between the screw groove of the nut and the temporary shaft through a guide portion formed between the nut and the temporary shaft, and then the small diameter is relatively set with respect to the nut and the ball insertion jig. The ball positioned on the guide portion by moving to the shaft side is moved over the taper step portion and introduced between the screw groove of the nut and the temporary shaft, and then the screw shaft of the ball screw device is inserted into the nut. Ball screw device characterized by fitting Assembly method.

前記ナットのねじ溝と前記仮軸との間にボールを導入する際に、該ナットを前記仮軸に対して偏心させたことを特徴とする請求項１記載のボールねじ装置の組立方法。 2. The method of assembling a ball screw device according to claim 1, wherein when the ball is introduced between the screw groove of the nut and the temporary shaft, the nut is eccentric with respect to the temporary shaft.

小径軸部と大径軸部との間にテーパ段部を有して予め循環部品が組み付けられたボールねじ装置のナットが遊嵌される仮軸と、該仮軸を回転させる駆動手段と、前記仮軸と前記ナットとの間に前記小径軸部側から嵌め込まれ、所定数のボールが挿入されるボール通路を有すると共に、前記ボール通路から出たボールを前記ナットのねじ溝と前記仮軸との間に導入するためのガイド部を前記テーパ段部との間に形成するガイド面を有するボール挿入治具と、該仮軸を前記ナット及び前記ボール挿入治具に対して相対的に前記小径軸部側に移動させる移動手段とを備えたことを特徴とするボールねじ装置の組立装置。A temporary shaft nut in advance circulating component only was ball screw unit assembling has a tapered step portion between the small-diameter shaft portion and the large diameter shaft portion is loosely fitted, drive means for rotating the tentative shaft And a ball passage that is fitted from the small-diameter shaft portion side between the temporary shaft and the nut and into which a predetermined number of balls are inserted, and the ball that has come out of the ball passage is inserted into the thread groove of the nut and the nut A ball insertion jig having a guide surface for forming a guide portion between the provisional shaft and the tapered step portion ; and the provisional shaft relative to the nut and the ball insertion jig. And a moving means for moving to the small-diameter shaft portion side.

前記ボール通路から出たボールが該ボールより先行して前記ナットのねじ溝に導入されたボールと干渉することを防ぐボールストッパーを前記ボール挿入治具の前記ボール通路のボール出口側に前記循環部品の出口部と前記ガイド部との間を仕切るように設けるとともに、前記ボール通路から出たボールを前記テーパ段部と前記ガイド面との間の前記ガイド部に導く突起を前記ボールストッパーの先端部に設けたことを特徴とする請求項３記載のボールねじ装置の組立装置。A ball stopper is provided on the ball outlet side of the ball passage of the ball insertion jig to prevent the ball coming out of the ball passage from interfering with the ball introduced into the thread groove of the nut prior to the ball. Rutotomoni provided outlet of the to partition between the guide portion, the tip of the ball stopper projections for guiding the guide portion between the ball out from the ball passage and the tapered stepped portion of the guide surface assembling apparatus of the ball screw device according to claim 3, characterized in that provided in the part.

前記テーパ段部を有する仮軸の外周面に、弾性体を塗布、埋設、焼きばめ又は接着したことを特徴とする請求項３又は４記載のボールねじ装置の組立装置。 The ball screw device assembling apparatus according to claim 3 or 4, wherein an elastic body is applied, embedded, shrink-fitted or bonded to an outer peripheral surface of the temporary shaft having the tapered step portion.