JP5425562B2

JP5425562B2 - Rolling element screw device

Info

Publication number: JP5425562B2
Application number: JP2009200169A
Authority: JP
Inventors: 壽昭角野; 絵里亀田
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 2009-08-31
Filing date: 2009-08-31
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2029-08-31
Also published as: JP2011052724A

Description

本発明は、転動体ねじ装置に関するものである。 The present invention relates to a rolling element screw device.

従来より、ねじ軸の外周に螺旋状に形成された転動体転走溝と、ねじ軸が貫通する移動部材の貫通孔の内周に転動体転走溝と対向する負荷転動体転走溝を形成し、転動体転走溝と負荷転動体転走溝とによって形成された転動体転走路に複数の転動体を介在させ、転動体転走路の両端を循環部品によって連通して複数の転動体を無限循環せしめる転動体ねじ装置やリニアアクチュエータが知られている。また、この循環部品の取付方法について、種々の方法が知られている。 Conventionally, a rolling element rolling groove formed spirally on the outer periphery of the screw shaft and a load rolling element rolling groove facing the rolling element rolling groove on the inner periphery of the through hole of the moving member through which the screw shaft passes are provided. A plurality of rolling elements are formed by interposing a plurality of rolling elements in a rolling element rolling path formed by the rolling element rolling grooves and the loaded rolling element rolling grooves, and communicating with both ends of the rolling element rolling path by circulating parts. There are known rolling element screw devices and linear actuators that circulate infinitely. Various methods are known for attaching this circulating component.

特許文献１に記載された板状固定用部材は、循環部品本体を覆う本体押さえ部と、前記本体押さえ部に連続して延出部に当接すべき延出当接部とからなり、締結部材による締結以前に前記本体押さえ部と延出当接部との連結部が前記循環部品との接触側とは反対側において鋭角をなしている構造とすることで、循環部品が二分割されてなる転動体ねじ装置において、該循環部品の材質に拘らず高負荷、大推力の条件下における使用時においても循環部品の接合の強化が図られている。 The plate-like fixing member described in Patent Document 1 includes a main body pressing portion that covers the circulating component main body, and an extending contact portion that should be in contact with the extending portion continuously from the main body pressing portion. Prior to fastening by a member, the circulating part is divided into two parts by having a structure in which the connecting part between the main body pressing part and the extended contact part forms an acute angle on the side opposite to the side in contact with the circulating part. In such a rolling element screw device, regardless of the material of the circulating part, the joining of the circulating part is enhanced even when used under conditions of high load and large thrust.

実用新案登録第３０９７５２５号公報Utility Model Registration No. 3097525

しかしながら、従来の構造によると、循環部品の長手方向の略中央部のみを押さえる構造であることから、循環部品を覆っていない箇所では、二分割の循環部品の接合が開いてしまう可能性があった。特に循環部品内を転動体が循環する場合、転動体転走路を転走した転動体が循環部品に導入される際、略コ字状の循環部品の直線部と該直線部の両端部から垂下する一対の脚部との交点（コーナー部）に最も応力が集中するため、当該コーナー部における循環部品の開きを抑制することが難しいといった課題があった。 However, according to the conventional structure, since only the substantially central portion in the longitudinal direction of the circulating part is pressed, there is a possibility that the joint of the two-part circulating part may be opened at a place where the circulating part is not covered. It was. In particular, when the rolling elements circulate in the circulating parts, when the rolling elements that have rolled on the rolling element rolling path are introduced into the circulating parts, the linear parts of the substantially U-shaped circulating parts and both ends of the linear parts are suspended. Since stress is concentrated most at the intersection (corner part) with a pair of leg parts, there is a problem that it is difficult to suppress the opening of the circulating parts in the corner part.

また、コーナー部の開きを抑制する方法としては、循環部品の全体を完全に覆ってしまう構造が知られているが、この方法によると循環部品の長さに合わせて固定用部材を製造する必要が生じ、固定用部材の共用をすることができず、製造コストを抑制することが難しいといった課題もあった。 In addition, as a method of suppressing the opening of the corner portion, a structure that completely covers the entire circulating component is known, but according to this method, it is necessary to manufacture a fixing member in accordance with the length of the circulating component. As a result, the fixing member cannot be shared, and it is difficult to reduce the manufacturing cost.

本発明は、上記課題を解決するために成されたものであって、循環部品のコーナー部の開きを抑制することができると共に、使用される循環部品の長さに関わらず、固定用部材を共用することができる固定用部材を用いた転動体ねじ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can suppress the opening of the corner portion of the circulating component, and can fix the fixing member regardless of the length of the circulating component to be used. An object of the present invention is to provide a rolling element screw device using a fixing member that can be shared.

上記課題を解決する本発明に係る転動体ねじ装置は、外周に螺旋状の転動体転走溝が形成されたねじ軸と、前記ねじ軸が長手方向に貫通する貫通孔を有すると共に該貫通孔の内周面に前記転動体転走溝と共に負荷転動体転走路を形成する螺旋状の負荷転動体転走溝が形成された移動部材と、中央直線部と、前記中央直線部の両端から垂下する一対の脚部とを備えると共に、前記負荷転動体転走路の両端を連通して該負荷転動体転走路と共に転動体の無限循環をなす無負荷転動体転走路が形成された循環部品と、前記循環部品を前記移動部材に固定する固定用部材と、前記無限循環路に配列収容されて前記ねじ軸及び前記移動部材の相対回転に伴って循環する複数の転動体とが設けられ、前記循環部品は、前記無負荷転動体転走路の中心に沿って二分割されてなる一対の循環部品本体を有し、前記固定用部材は、前記循環部品の長手方向に延びると共に、前記長手方向に沿った開口部を備える略半円筒形状の押さえ部と、前記開口部の開口端から前記移動部材に沿って延びる締結フランジとを備え、前記押さえ部の内周部は、前記循環部品本体の夫々と当接する当接部を少なくとも１箇所ずつ含み、前記押さえ部の長手方向と垂直な断面において、前記締結フランジと平行な水平線と前記水平線と直交する垂直線とが前記半円筒形状の中心軸で交わることにより４象限に区分けし、これら４象限を長手方向と垂直な断面において右上から反時計回りに第１象限〜第４象限としたとき、前記当接部は、第１象限及び第２象限に少なくとも１箇所ずつ形成され、前記第１象限の当接部及び前記第２象限の当接部との間には、前記移動部材に取付けた際に、前記押さえ部の内周部に空隙が形成され、前記固定用部材は、前記中央直線部と前記脚部とが交差するコーナー部を覆うことを特徴とする。 The rolling element screw device according to the present invention that solves the above-described problems includes a screw shaft having a spiral rolling element rolling groove formed on the outer periphery thereof, a through hole through which the screw shaft passes in the longitudinal direction, and the through hole. A moving member in which a spiral loaded rolling element rolling groove is formed on the inner peripheral surface of the rolling element rolling groove together with the rolling element rolling groove, a central straight portion, and a drooping from both ends of the central straight portion A circulating part in which an unloaded rolling element rolling path is formed which communicates both ends of the loaded rolling element rolling path and forms an infinite circulation of the rolling element together with the loaded rolling element rolling path. A fixing member for fixing the circulating component to the moving member, and a plurality of rolling elements arranged and accommodated in the infinite circulation path and circulated with relative rotation of the screw shaft and the moving member are provided, and the circulation Parts along the center of the unloaded rolling element rolling path A pair of circulating component bodies divided into two, and the fixing member extends in the longitudinal direction of the circulating component and has a substantially semi-cylindrical pressing portion having an opening along the longitudinal direction; and a fastening flange from the open end of the opening extending along the moving member, the inner peripheral portion of the pressing portion, viewed including the abutment and respectively abuts the circulating member body by at least one point, the pressing In a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the part, a horizontal line parallel to the fastening flange and a vertical line perpendicular to the horizontal line intersect with each other at the central axis of the semi-cylindrical shape, and these four quadrants are divided in the longitudinal direction. When the first quadrant to the fourth quadrant are rotated counterclockwise from the upper right in a cross section perpendicular to the first quadrant, the abutment portion is formed at least one place in the first quadrant and the second quadrant, and the first quadrant abuts. And A gap is formed in the inner peripheral portion of the pressing portion when attached to the moving member between the contact portion of the second quadrant, and the fixing member includes the central straight portion and the leg portion. It is characterized by covering a corner portion where and intersect .

このように、本発明によれば、押さえ部の内周部は、循環部品本体と夫々当接する当接部によって循環部品と当接しているので、循環部品には水平成分と垂直成分の分力が加わることにより、循環部品を固定すると共に、循環部品の水平方向への開きを防止することができる。 As described above, according to the present invention, the inner peripheral portion of the pressing portion is in contact with the circulating component by the contact portions that are in contact with the circulating component body. In addition to fixing the circulating component, it is possible to prevent the circulating component from opening in the horizontal direction.

本発明の第１の実施形態に係るリニアアクチュエータの概略を説明するための斜視図。The perspective view for demonstrating the outline of the linear actuator which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係るリニアアクチュエータの構造を説明するための断面図。Sectional drawing for demonstrating the structure of the linear actuator which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係るリニアアクチュエータに用いられる循環部品の斜視図。The perspective view of the circulation component used for the linear actuator which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 固定用部材の取り付け状態を説明するための斜視図。The perspective view for demonstrating the attachment state of the member for fixing. 固定用部材の取り付け状態を説明するための側面図。The side view for demonstrating the attachment state of the member for fixing. 固定用部材の取り付け状態を説明するための正面図。The front view for demonstrating the attachment state of the member for fixing. 本発明の第２の実施形態に係る転動体ねじ装置の概略を説明するための斜視図。The perspective view for demonstrating the outline of the rolling element screw apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明に係る固定用部材を用いた転動体ねじ装置について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, a rolling element screw device using a fixing member according to the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments do not limit the invention according to each claim, and all combinations of features described in the embodiments are not necessarily essential to the solution means of the invention. .

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係るリニアアクチュエータの概略を説明するための斜視図であり、図２は、第１の実施形態に係るリニアアクチュエータの構造を説明するための断面図であり、図３は、第１の実施形態に係るリニアアクチュエータに用いられる循環部品の斜視図であり、図４は、固定用部材の取り付け状態を説明するための斜視図であり、図５は、固定用部材の取り付け状態を説明するための側面図であり、図６は、固定用部材の取り付け状態を説明するための正面図である。なお、以下の説明において、図６では図示するｘ方向を水平方向、ｙ方向を鉛直方向と定義して説明する。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view for explaining the outline of the linear actuator according to the first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the structure of the linear actuator according to the first embodiment. FIG. 3 is a perspective view of a circulating component used in the linear actuator according to the first embodiment, FIG. 4 is a perspective view for explaining a mounting state of a fixing member, and FIG. It is a side view for demonstrating the attachment state of a member, and FIG. 6 is a front view for demonstrating the attachment state of the member for fixing. In the following description, in FIG. 6, the illustrated x direction is defined as the horizontal direction and the y direction is defined as the vertical direction.

図１及び図２に示すように、リニアアクチュエータ１は、互いに対向する内壁面１１，１１を有する断面略Ｕ字形の軌道部材１０と、軌道部材１０内に前記内壁面１１，１１に挟まれるように設けられ、両側面に前記内壁面１１，１１と共働する案内部と、中央に形成された貫通孔２１に挿通されたねじ軸３０と共働するボールねじ部を一体構造にした移動部材２０とを備えている。このように構成されたリニアアクチュエータ１は、ねじ軸３０の端部を電動モータ等の駆動源１６に組み付けることによって周方向に回動させることにより、移動部材２０を軌道部材１０に沿って往復運動させることができる。また、このようなリニアアクチュエータ１は、案内部とボールねじ部とが一体構造となっているので、最小のスペースで高剛性，高精度のアクチュエータ機能を有する。 As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the linear actuator 1 has a substantially U-shaped raceway member 10 having inner wall surfaces 11, 11 facing each other, and the raceway member 10 is sandwiched between the inner wall surfaces 11, 11. And a guide member that cooperates with the inner wall surfaces 11 and 11 on both side surfaces, and a ball screw portion that cooperates with a screw shaft 30 inserted through a through hole 21 formed in the center. 20. The linear actuator 1 configured as described above reciprocates along the track member 10 by rotating the end of the screw shaft 30 in the circumferential direction by assembling the end of the screw shaft 30 to the drive source 16 such as an electric motor. Can be made. Further, such a linear actuator 1 has an integral structure of the guide portion and the ball screw portion, and thus has a highly rigid and highly accurate actuator function in a minimum space.

次に、本実施形態に係るリニアアクチュエータ１の案内部について説明する。軌道部材１０は、互いに対向する内壁面１１，１１を有し、この内壁面１１，１１には、長手方向に沿って転走溝１３，１３が夫々２条ずつ形成されている。また、軌道部材１０の長手方向の両端には、ねじ軸３０を回転自在に保持するハウジング１４，１５が設けられている。ハウジング１４，１５は、軌道部材１０とボルト等の締結手段によって結合される。また、一方のハウジング１５には、電動モータ等の駆動源１６が取り付けられ、駆動源１６の出力軸とねじ軸とは、適当な継手等によって連結されている。 Next, the guide part of the linear actuator 1 which concerns on this embodiment is demonstrated. The track member 10 has inner wall surfaces 11 and 11 that face each other, and two rolling grooves 13 and 13 are formed on the inner wall surfaces 11 and 11 along the longitudinal direction. Further, at both ends in the longitudinal direction of the track member 10, housings 14 and 15 for holding the screw shaft 30 rotatably are provided. The housings 14 and 15 are coupled to the track member 10 by fastening means such as bolts. In addition, a drive source 16 such as an electric motor is attached to one housing 15, and an output shaft of the drive source 16 and a screw shaft are connected by an appropriate joint or the like.

移動部材２０は、ブロック本体２４とブロック本体２４の長手方向の両端に組み付けられる一対の蓋体２３，２３とを備える。蓋体２３は、ブロック本体２４と対向する面に方向転換路が形成されている。ブロック本体２４の両側面には、内壁面１１，１１の転走溝に対向する２条の負荷転走溝２６，２６が夫々形成されている。また、ブロック本体２４の貫通孔と内壁面１１，１１の間には、負荷転走溝２６に対応する図示しない戻し通路が貫通孔として夫々形成されている。 The moving member 20 includes a block body 24 and a pair of lid bodies 23 and 23 that are assembled to both ends of the block body 24 in the longitudinal direction. The lid body 23 is formed with a direction changing path on the surface facing the block body 24. Two load rolling grooves 26, 26 facing the rolling grooves of the inner wall surfaces 11, 11 are formed on both side surfaces of the block body 24, respectively. Further, a return passage (not shown) corresponding to the load rolling groove 26 is formed between the through hole of the block body 24 and the inner wall surfaces 11 and 11 as a through hole.

転走溝１３，１３及び負荷転走溝２６，２６の断面形状は、例えば後述するリニアガイド部用ボール１２の半径よりも若干大きい曲率を有する単一の円弧、所謂サーキュラーアーク形状に形成されている。 The cross-sectional shapes of the rolling grooves 13 and 13 and the load rolling grooves 26 and 26 are formed, for example, in a so-called circular arc shape having a curvature slightly larger than the radius of the linear guide portion ball 12 described later. Yes.

また、軌道部材１０と移動部材２０との間には、複数の転動体がリニアガイド部用ボール１２として介在されており、該リニアガイド部用ボール１２は、転走溝１３と負荷転走溝２６とによって形成される転走路，戻し通路，及び、転走路と戻し通路とを連絡する方向転換路によって構成される無限循環路を転動する。さらに、リニアガイド部用ボール１２間には、リニアガイド部用ボール１２の半径に対応した曲率を備えるリテーナが介在しており、該リテーナは帯状部材によって連結されている。 In addition, a plurality of rolling elements are interposed as linear guide part balls 12 between the track member 10 and the moving member 20, and the linear guide part balls 12 include a rolling groove 13 and a load rolling groove. , And an infinite circulation path constituted by a direction change path connecting the rolling path and the return path. Further, a retainer having a curvature corresponding to the radius of the linear guide portion ball 12 is interposed between the linear guide portion balls 12, and the retainer is connected by a belt-like member.

次に、本実施形態において最も特徴的な転動体ねじ装置としての機能を有するボールねじ部について説明する。図１及び図２に示すように、移動部材２０の略中央部にはねじ軸３０の長手方向に貫通孔２１が形成され、該貫通孔２１には、ねじ軸３０が貫通している。ねじ軸３０の外周面には、螺旋状の転動体転走溝３１が形成されている。また、貫通孔２１の内壁面にも転動体転走溝３１に対応する負荷転動体転走溝２７が形成されている。この転動体転走溝３１及び負荷転動体転走溝２７との間で負荷転動体転走路が構成される。この負荷転動体転走路には、複数の転動体がねじ軸用ボール２２として介在されている。このねじ軸用ボール２２間には、ねじ軸用ボール２２の半径に対応した曲率を備えるスペーサが介在している。 Next, a ball screw portion having a function as the most characteristic rolling element screw device in the present embodiment will be described. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, a through hole 21 is formed in the longitudinal direction of the screw shaft 30 at a substantially central portion of the moving member 20, and the screw shaft 30 passes through the through hole 21. A spiral rolling element rolling groove 31 is formed on the outer peripheral surface of the screw shaft 30. A load rolling element rolling groove 27 corresponding to the rolling element rolling groove 31 is also formed on the inner wall surface of the through hole 21. A load rolling element rolling path is formed between the rolling element rolling groove 31 and the load rolling element rolling groove 27. A plurality of rolling elements are interposed as screw shaft balls 22 in the load rolling element rolling path. A spacer having a curvature corresponding to the radius of the screw shaft ball 22 is interposed between the screw shaft balls 22.

転動体転走溝３１及び負荷転動体転走溝２７の断面形状は、例えばねじ軸用ボール２２の半径よりも若干大きな曲率を有する２つの円弧からなる、所謂ゴシックアーチ形状に形成されている。 The cross-sectional shapes of the rolling element rolling groove 31 and the loaded rolling element rolling groove 27 are formed in a so-called Gothic arch shape, for example, composed of two arcs having a curvature slightly larger than the radius of the screw shaft ball 22.

また、転動体転走溝３１及び負荷転動体転走溝２７の間には、予圧が与えられており、予圧を与える方式としては、例えばねじ軸３０とブロック本体２４との間の隙間よりも若干大きな径を有するオーバーサイズのボールをねじ軸用ボール２２として用い、これらを充填することによる所謂オーバーサイズ方式を採用することができる。 Further, a preload is applied between the rolling element rolling groove 31 and the load rolling element rolling groove 27. As a method of applying the preload, for example, than a gap between the screw shaft 30 and the block body 24. A so-called oversize system in which an oversized ball having a slightly larger diameter is used as the screw shaft ball 22 and is filled with these balls can be employed.

また、移動部材２０には、負荷転動体転走路の一端に到ったねじ軸用ボール２２を負荷転動体転走路の他端に循環させる循環部品５０が取付けられている。この循環部品５０によって、負荷転動体転走路の一端と他端とを連通する無負荷転動体転走路としてのねじ軸用ボール戻し通路が形成され、ねじ軸用ボール２２の無限循環を実現している。 The moving member 20 is provided with a circulation component 50 for circulating the screw shaft ball 22 reaching one end of the load rolling element rolling path to the other end of the load rolling element rolling path. The circulating component 50 forms a ball return path for the screw shaft as an unloaded rolling element rolling path that communicates one end and the other end of the loaded rolling element rolling path, thereby realizing infinite circulation of the screw shaft ball 22. Yes.

循環部品５０は、移動部材２０に組み付けられ、移動部材２０に形成された固定用部材取付部２５に取付けられた固定用部材４０によって固定されている。図３に示すように、コ字状の循環部品５０は、長手方向に延びる中央直線部５１と、該中央直線部５１の両端から垂下する一対の脚部５２とを備え、内部を貫通するようにねじ軸用ボール戻し通路が形成されている。また、循環部品５０は合成樹脂によって形成されており、互いに同形状に形成された一対の循環部品本体５０ａ，５０ａを組み合わせ、溶着またはボルト等で締結することによって構成されている。このように、循環部品５０は無負荷転動体転走路の中心に沿って二分割されてなる循環部品本体５０ａ，５０ａとを含んでいる。さらに、脚部５２の先端部には、負荷転動体転走路を転動するねじ軸用ボール２２を掬い上げる掬い上げ部５３が形成されている。 The circulating component 50 is assembled to the moving member 20 and is fixed by a fixing member 40 attached to a fixing member attaching portion 25 formed on the moving member 20. As shown in FIG. 3, the U-shaped circulation component 50 includes a central straight portion 51 extending in the longitudinal direction and a pair of legs 52 depending from both ends of the central straight portion 51 so as to penetrate the inside. A ball return passage for a screw shaft is formed in the shaft. The circulating component 50 is made of synthetic resin, and is configured by combining a pair of circulating component bodies 50a and 50a formed in the same shape and fastening them with welding or bolts. As described above, the circulating component 50 includes the circulating component bodies 50a and 50a that are divided into two along the center of the no-load rolling element rolling path. Furthermore, a scooping-up portion 53 that scoops up the screw shaft ball 22 that rolls on the loaded rolling element rolling path is formed at the tip of the leg portion 52.

次に図４〜６を参照して、循環部品５０を取付ける固定用部材４０について説明する。図４に示すように、固定用部材４０は、例えば薄肉状の金属板によって形成されており、循環部品５０の中央直線部５１の長手方向に沿って延びるとともに、長手方向に沿った開口部４１ａを備える断面略半円筒形状の押さえ部４１と、開口部４１ａの端部から移動部材２０との取付面に沿って延びる締結フランジ４２，４２とを備える。また、締結フランジ４２，４２には、締結孔４３が夫々穿孔されており、該締結孔４３に締結ボルトを挿入して移動部材２０に循環部品５０とともに固定用部材４０を固定している。 Next, with reference to FIGS. 4-6, the fixing member 40 which attaches the circulation component 50 is demonstrated. As shown in FIG. 4, the fixing member 40 is formed of, for example, a thin metal plate, extends along the longitudinal direction of the central straight portion 51 of the circulation component 50, and has an opening 41 a along the longitudinal direction. A pressing part 41 having a substantially semi-cylindrical cross section, and fastening flanges 42, 42 extending from the end of the opening 41 a along the mounting surface of the moving member 20. Further, the fastening flanges 42 and 42 are respectively provided with fastening holes 43, and fastening bolts are inserted into the fastening holes 43 to fix the fixing member 40 together with the circulating component 50 to the moving member 20.

図５に示すように、押さえ部４１の長手方向の長さｌは、循環部品５０の中央直線部５１の長さと等しく形成されている。この長さｌは、循環部品５０の中央直線部５１と脚部５２とが交差するコーナー部５４を固定用部材４０によって覆うことができればよく、長さｌを中央直線部５１よりも長く形成しても構わない。 As shown in FIG. 5, the length l in the longitudinal direction of the pressing portion 41 is formed to be equal to the length of the central straight portion 51 of the circulating component 50. The length l is only required to cover the corner portion 54 where the central straight portion 51 and the leg portion 52 of the circulation component 50 intersect with the fixing member 40. The length l is formed longer than the central straight portion 51. It doesn't matter.

図６に示すように、押さえ部４１は、長手方向に直交する断面において、半円形の筒状に形成されており、押さえ部４１の内周部の当接部４４が循環部品５０に当接することにより、循環部品５０を固定している。当接部４４は、締結フランジ４２の延設方向と平行な水平線ｘと、該水平線ｘと半円形状の中心点Ｏで直交する垂直線ｙとを仮想し、該水平線ｘ及び垂直線ｙとによって４象限に区分けされ、これら４象限を右上（水平方向右側且つ、鉛直方向上側）から反時計回りに第１象限，第２象限，第３象限及び第４象限としたとき、第１象限及び第２象限に少なくとも一箇所ずつ形成されている。即ち、当接部４４，４４は、一対の循環部品本体５０ａ，５０ａに夫々当接しており、当接部４４，４４の間には押さえ部４１の内周部に沿って空隙４５が形成されている。 As shown in FIG. 6, the pressing portion 41 is formed in a semicircular cylindrical shape in a cross section orthogonal to the longitudinal direction, and the contact portion 44 of the inner peripheral portion of the pressing portion 41 contacts the circulating component 50. Thus, the circulating component 50 is fixed. The contact portion 44 virtually imagines a horizontal line x parallel to the extending direction of the fastening flange 42 and a vertical line y orthogonal to the horizontal line x at a semicircular center point O. The horizontal line x and the vertical line y The four quadrants are divided into the first quadrant, the second quadrant, the third quadrant, and the fourth quadrant counterclockwise from the upper right (horizontal right side and vertical upper side). At least one place is formed in the second quadrant. That is, the contact portions 44 and 44 are in contact with the pair of circulating component bodies 50a and 50a, respectively, and a gap 45 is formed between the contact portions 44 and 44 along the inner peripheral portion of the pressing portion 41. ing.

当接部４４，４４は、水平方向とのなす角が４５°±２５°の範囲、即ち２０から７０°の範囲に形成することができる。水平成分とのなす角が２０°以下であると、鉛直方向の分力Ｆｙは水平方向の分力Ｆｘの略１／３に低下するため、循環部品５０を鉛直方向に固定する力が弱くなり、ねじ軸用ボール２２が循環部品５０に入ってきた勢いで循環部品５０が鉛直方向に外れる可能性がある。また、水平成分とのなす角が７０°以上であると、水平方向の分力Ｆｘは鉛直方向の分力Ｆｙの略１／３に低下するため、循環部品５０を水平方向に固定する力が弱くなるので、循環部品５０が二つに分割してしまう可能性がある。従って、この範囲に当接部４４，４４を形成すれば、水平成分Ｆｘと鉛直成分Ｆｙとのバランスよく設定することができる。なお、水平方向Ｆｘと鉛直方向Ｆｙとに均等に分力を配分するために、４５°の位置に形成すると好適である。また、第１象限及び第２象限に形成された当接部４４，４４における水平成分Ｆｘ及びＦｙとを等しく付与するために垂直線ｙに対して線対称の位置に形成すると好適である。 The abutting portions 44, 44 can be formed in the range of 45 ° ± 25 °, that is, in the range of 20 to 70 °, with respect to the horizontal direction. When the angle formed with the horizontal component is 20 ° or less, the vertical component force Fy is reduced to about 1/3 of the horizontal component force Fx, and thus the force for fixing the circulating component 50 in the vertical direction becomes weak. There is a possibility that the circulating component 50 is detached in the vertical direction with the momentum when the ball 22 for the screw shaft enters the circulating component 50. Further, when the angle formed by the horizontal component is 70 ° or more, the horizontal component force Fx is reduced to about ３ of the vertical component force Fy, so that the force for fixing the circulating component 50 in the horizontal direction is increased. Since it becomes weak, the circulating component 50 may be divided into two parts. Therefore, if the contact portions 44 are formed in this range, the horizontal component Fx and the vertical component Fy can be set with good balance. In addition, in order to distribute a component force equally to the horizontal direction Fx and the vertical direction Fy, it is suitable to form in the position of 45 degrees. Further, in order to equally apply the horizontal components Fx and Fy in the abutting portions 44 and 44 formed in the first quadrant and the second quadrant, it is preferable to form them at positions symmetrical with respect to the vertical line y.

このように当接部４４が、循環部品本体５０ａ，５０ａと夫々当接するように第１象限及び第２象限に夫々形成されているので、固定用部材４０の締結力は、循環部品５０に対して鉛直成分Ｆｙと水平成分Ｆｘの分力を有する。このように、締結力が鉛直成分Ｆｙと水平成分Ｆｘとを有しているので、鉛直成分Ｆｙが、循環部品５０を移動部材２０に固定する方向に付与され、水平成分Ｆｘが循環部品５０を構成する循環部品本体５０ａ，５０ａの拡開を押さえる方向に付与される。従って、本実施形態に係るリニアアクチュエータ１のボールねじ部に用いられる固定用部材４０は、循環部品５０を確実に移動部材２０に取付固定することができると共に、循環部品５０を構成する循環部品本体５０ａ，５０ａの拡開も防止することができる。 Since the abutment portion 44 is formed in the first quadrant and the second quadrant so as to abut against the circulation component main bodies 50 a and 50 a, the fastening force of the fixing member 40 is applied to the circulation component 50. And have a component of vertical component Fy and horizontal component Fx. As described above, since the fastening force has the vertical component Fy and the horizontal component Fx, the vertical component Fy is applied in a direction in which the circulating component 50 is fixed to the moving member 20, and the horizontal component Fx It is given in a direction to suppress the expansion of the circulating component main bodies 50a, 50a to be configured. Therefore, the fixing member 40 used in the ball screw portion of the linear actuator 1 according to the present embodiment can securely attach and fix the circulating component 50 to the moving member 20 and also the circulating component main body constituting the circulating component 50. Expansion of 50a and 50a can also be prevented.

さらに、固定用部材４０は、循環部品５０のコーナー部５４を覆うことができるように、押さえ部４１の長手方向の長さｌが循環部品５０の中央直線部５１の長さ以上に形成されているので、ねじ軸用ボール２２を掬い上げた後、脚部５２内を転動し、該ねじ軸用ボール２２がコーナー部５４において、中央直線部５１の延設方向に進行方向を変更する際に、ねじ軸用ボール戻し通路の内壁に衝突し、該衝突によって最も大きな力が作用するコーナー部５４において、循環部品本体５０ａ、５０ａが拡開することを防止することができる。 Further, the fixing member 40 is formed such that the length l of the holding portion 41 in the longitudinal direction is longer than the length of the central straight portion 51 of the circulating component 50 so that the corner portion 54 of the circulating component 50 can be covered. Therefore, after rolling up the screw shaft ball 22, it rolls in the leg portion 52, and when the screw shaft ball 22 changes the traveling direction in the corner portion 54 to the extending direction of the central straight portion 51. In addition, it is possible to prevent the circulation component main bodies 50a and 50a from expanding at the corner portion 54 that collides with the inner wall of the screw shaft ball return passage and is subjected to the greatest force by the collision.

また、押さえ部４１の長さｌは、中央直線部５１の長さ以上に形成しておけば良いので、製造されるリニアアクチュエータ１のバリエーションのうち、最も長い中央直線部５１を有する循環部品に合わせて固定用部材４０を形成しておけば、その余の循環部品に当該固定用部材４０を適用しても、コーナー部を覆うことができる固定用部材を得ることができ、製造されるリニアアクチュエータのバリエーションにおいて、循環部品の長さに関わらず、固定用部材４０を共用することができ、コスト抑制に寄与することができる。 Moreover, since the length l of the holding | suppressing part 41 should just be formed more than the length of the center linear part 51, among the variations of the linear actuator 1 manufactured, it is the circulation part which has the longest center linear part 51. If the fixing member 40 is formed together, a fixing member capable of covering the corner portion can be obtained even if the fixing member 40 is applied to the remaining circulating parts, and the linear manufactured. In the variation of the actuator, the fixing member 40 can be shared regardless of the length of the circulating component, which can contribute to cost reduction.

さらに、当接部４４，４４の間には空隙４５が形成されているので、固定用部材４０の締結力を循環部品５０に対して集中して付与することができるので、固定用部材４０の締結力を効率よく循環部品５０を固定する方向及び、循環部品本体５０ａ，５０ａの拡開を防止する方向に付与することができる。 Further, since the gap 45 is formed between the contact portions 44, 44, the fastening force of the fixing member 40 can be concentrated and applied to the circulating component 50. The fastening force can be applied in a direction in which the circulating component 50 is efficiently fixed and in a direction in which the circulating component main bodies 50a and 50a are prevented from expanding.

［第２の実施形態］
以上、第１の実施形態に係るリニアアクチュエータ１のボールねじ部に固定用部材４０を適用した場合について説明した。次に説明する第２の実施形態は、固定用部材４０を転動体ねじ装置２に適用した場合の実施例について説明を行うものである。なお、上述した第１の実施形態の場合と同一又は類似する部材については、同一符号を付して説明を省略する。 [Second Embodiment]
The case where the fixing member 40 is applied to the ball screw portion of the linear actuator 1 according to the first embodiment has been described above. In the second embodiment to be described next, an example in which the fixing member 40 is applied to the rolling element screw device 2 will be described. Note that members that are the same as or similar to those in the first embodiment described above are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

図７は、第２の実施形態に係る転動体ねじ装置の概略を説明するための斜視図である。 FIG. 7 is a perspective view for explaining the outline of the rolling element screw device according to the second embodiment.

図７に示すように、本実施形態に係る転動体ねじ装置２は、外周に螺旋状の転動体転走溝１３１が形成されたねじ軸１３０と、該ねじ軸１３０が貫通する貫通孔１２１を有すると共に、該貫通孔１２１の内周面に転動体転走溝１３１と対向する図示しない負荷転動体転走溝が形成された移動部材１２０とからなっており、ねじ軸１３０と移動部材１２０との間には、転動体転走溝１３１と負荷転動体転走溝とによって構成される負荷転動体転走路を転走する図示しない複数の転動体が介在され、該転動体によって、移動部材１２０がねじ軸１３０の軸方向に円滑に運動可能に組み付けられている。 As shown in FIG. 7, the rolling element screw device 2 according to the present embodiment includes a screw shaft 130 having a spiral rolling element rolling groove 131 formed on the outer periphery, and a through hole 121 through which the screw shaft 130 passes. And a moving member 120 formed with a load rolling element rolling groove (not shown) facing the rolling element rolling groove 131 on the inner peripheral surface of the through-hole 121, the screw shaft 130, the moving member 120, and the like. A plurality of rolling elements (not shown) that roll on a loaded rolling element rolling path constituted by the rolling element rolling grooves 131 and the loaded rolling element rolling grooves are interposed between the moving members 120. Are assembled so as to be able to move smoothly in the axial direction of the screw shaft 130.

また、移動部材１２０には、移動部材１２０の軸方向の運動によって、負荷転動体転走路の一端に到った転動体を負荷転動体転走路の他端に循環させる循環部品５０が取付けられている。この循環部品５０によって、負荷転動体転走路の一端と他端とを連通する転動体戻し通路が形成され、転動体の無限循環を実現している。 Further, the moving member 120 is provided with a circulation component 50 that circulates the rolling element that has reached one end of the load rolling element rolling path to the other end of the load rolling element rolling path by the movement of the moving member 120 in the axial direction. Yes. The circulating component 50 forms a rolling element return passage that communicates one end and the other end of the load rolling element rolling path, thereby realizing infinite circulation of the rolling element.

図７に示すように、循環部品５０は、固定用部材４０によって、移動部材１２０に固定されている。循環部品５０及び固定用部材４０の形状や取付方法については、上述した第１の実施形態において説明した循環部品５０及び固定用部材４０と同様であるので、詳細な説明は省略する。 As shown in FIG. 7, the circulating component 50 is fixed to the moving member 120 by a fixing member 40. Since the shape and mounting method of the circulating component 50 and the fixing member 40 are the same as those of the circulating component 50 and the fixing member 40 described in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

以上、第１の実施形態に係るリニアアクチュエータ及び第２の実施形態に係る転動体ねじ装置に用いられる固定用部材４０は、当接部４４，４４を垂直線ｙに対して線対称に位置するように形成した場合について説明したが、固定用部材４０が取り付けられる位置や、転動体が転動する状態などを考慮して適宜当接部４４，４４の位置を変更することができる。 As described above, in the linear actuator according to the first embodiment and the fixing member 40 used in the rolling element screw device according to the second embodiment, the contact portions 44 and 44 are positioned symmetrically with respect to the vertical line y. Although the case where it formed in this way was demonstrated, the position of the contact parts 44 and 44 can be changed suitably in consideration of the position where the fixing member 40 is attached, the state where the rolling element rolls, or the like.

また、当接部４４を水平方向とのなす角が３０〜６０°となる位置に形成した場合について説明したが、循環部品５０の拡開をより抑制する場合には水平方向とのなす角を小さくしても構わないし、循環部品５０をより強固に固定する必要がある場合には、水平方向とのなす角を大きくしても構わない。 Moreover, although the case where the contact part 44 is formed at a position where the angle formed with the horizontal direction is 30 to 60 ° has been described, when the expansion of the circulating component 50 is further suppressed, the angle formed with the horizontal direction is determined. When the circulating component 50 needs to be fixed more firmly, the angle formed with the horizontal direction may be increased.

さらに、上記実施形態においては、複数の転動体としてボールを適用した場合について説明したが、転動体は円筒状のコロを適用しても構わない。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 Furthermore, in the said embodiment, although the case where the ball | bowl was applied as a some rolling element was demonstrated, a cylindrical roller may be applied to a rolling element. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

本発明に係る固定用部材は、循環部品のコーナー部の開きを抑制することができると共に、使用される循環部品の長さに関わらず、固定用部材を共用することができる。 The fixing member according to the present invention can suppress the opening of the corner portion of the circulating component, and can share the fixing member regardless of the length of the circulating component used.

１リニアアクチュエータ，２０，１２０移動部材，２１，１２１貫通孔，２２ねじ軸用ボール，２６負荷転走溝，２７負荷転動体転走溝，３０，１３０ねじ軸，３１，１３１転動体転走溝，４０固定用部材，４１押さえ部，４１ａ開口部，４２締結フランジ，４４当接部，４５空隙，５０循環部品，５０ａ循環部品本体，ｌ押さえ部長さ，ｘ水平線，ｙ垂直線。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Linear actuator, 20, 120 Moving member, 21, 121 Through-hole, 22 Ball for screw shaft, 26 Load rolling groove, 27 Load rolling element rolling groove, 30, 130 Screw shaft, 31, 131 Rolling element rolling groove , 40 fixing member, 41 holding part, 41a opening, 42 fastening flange, 44 abutting part, 45 gap, 50 circulating part, 50a circulating part body, l holding part length, x horizontal line, y vertical line.

Claims

外周に螺旋状の転動体転走溝が形成されたねじ軸と、
前記ねじ軸が長手方向に貫通する貫通孔を有すると共に該貫通孔の内周面に前記転動体転走溝と共に負荷転動体転走路を形成する螺旋状の負荷転動体転走溝が形成された移動部材と、
中央直線部と、前記中央直線部の両端から垂下する一対の脚部とを備えると共に、前記負荷転動体転走路の両端を連通して該負荷転動体転走路と共に転動体の無限循環をなす無負荷転動体転走路が形成された循環部品と、
前記循環部品を前記移動部材に固定する固定用部材と、
前記無限循環路に配列収容されて前記ねじ軸及び前記移動部材の相対回転に伴って循環する複数の転動体とが設けられ、
前記循環部品は、前記無負荷転動体転走路の中心に沿って二分割されてなる一対の循環部品本体を有し、
前記固定用部材は、前記循環部品の長手方向に延びると共に、前記長手方向に沿った開口部を備える略半円筒形状の押さえ部と、
前記開口部の開口端から前記移動部材に沿って延びる締結フランジとを備え、
前記押さえ部の内周部は、前記循環部品本体の夫々と当接する当接部を少なくとも１箇所ずつ含み、
前記押さえ部の長手方向と垂直な断面において、前記締結フランジと平行な水平線と前記水平線と直交する垂直線とが前記半円筒形状の中心軸で交わることにより４象限に区分けし、これら４象限を長手方向と垂直な断面において右上から反時計回りに第１象限〜第４象限としたとき、前記当接部は、第１象限及び第２象限に少なくとも１箇所ずつ形成され、
前記第１象限の当接部及び前記第２象限の当接部との間には、前記移動部材に取付けた際に、前記押さえ部の内周部に空隙が形成され、
前記固定用部材は、前記中央直線部と前記脚部とが交差するコーナー部を覆うことを特徴とする転動体ねじ装置。 A screw shaft having a spiral rolling element rolling groove formed on the outer periphery;
The screw shaft has a through hole penetrating in the longitudinal direction, and a spiral load rolling element rolling groove is formed on the inner peripheral surface of the through hole together with the rolling element rolling groove. A moving member;
A center straight portion and a pair of legs hanging from both ends of the center straight portion, and the ends of the load rolling element rolling path are communicated to form an endless circulation of the rolling elements together with the loaded rolling element rolling path. A circulating part in which a loaded rolling element rolling path is formed;
A fixing member for fixing the circulating component to the moving member;
A plurality of rolling elements arranged and accommodated in the endless circulation path and circulated with relative rotation of the screw shaft and the moving member;
The circulating component has a pair of circulating component bodies divided into two along the center of the unloaded rolling element rolling path,
The fixing member extends in the longitudinal direction of the circulating component, and has a substantially semi-cylindrical pressing portion having an opening along the longitudinal direction;
A fastening flange extending along the moving member from the opening end of the opening,
An inner peripheral portion of the pressing portion, viewed including the abutment and respectively abuts the circulating member body by at least one place,
In a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the pressing portion, a horizontal line parallel to the fastening flange and a vertical line perpendicular to the horizontal line intersect at the center axis of the semi-cylindrical shape, and are divided into four quadrants. When the first quadrant to the fourth quadrant are rotated counterclockwise from the upper right in a cross section perpendicular to the longitudinal direction, the contact portion is formed at least one place in the first quadrant and the second quadrant,
Between the contact portion of the first quadrant and the contact portion of the second quadrant, when attached to the moving member, a gap is formed in the inner peripheral portion of the pressing portion,
The rolling element screw device according to claim 1, wherein the fixing member covers a corner portion where the central straight portion and the leg portion intersect .

前記押さえ部の長手方向の長さは、前記循環部品の長手方向の長さ以上に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の転動体ねじ装置。 The longitudinal length of the retainer portion, the rolling body screw device according to claim 1, characterized in that it is formed over the length of the longitudinal direction of the circulating member.