JP5573270B2 - Ball screw - Google Patents

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Description

本発明はボールねじに関する。   The present invention relates to a ball screw.

ボールねじは、螺旋状のねじ溝を外周面に有するねじ軸と、ねじ軸のねじ溝に対向するねじ溝を内周面に有するナットと、両ねじ溝により形成される螺旋状のボール転動路内に転動自在に装填された複数のボールと、からなる。そして、ボールを介してねじ軸に螺合されているナットとねじ軸とを相対回転運動させると、ボールの転動を介してねじ軸とナットとが軸方向に相対移動するようになっている。   The ball screw is a spiral ball rolling formed by a screw shaft having a helical thread groove on the outer peripheral surface, a nut having a screw groove facing the screw groove of the screw shaft on the inner peripheral surface, and both screw grooves. And a plurality of balls loaded to roll freely in the road. Then, when the nut and the screw shaft that are screwed to the screw shaft through the ball are relatively rotated, the screw shaft and the nut are relatively moved in the axial direction through the rolling of the ball. .

このようなボールねじには、ボール転動路の始点と終点とを連通させて無端状のボール通路を形成するボール循環路が備えられている。すなわち、ボールは、ボール転動路内を移動しつつねじ軸の回りを複数回回ってボール転動路の終点に至ると、ボール循環路の一方の端部から掬い上げられてボール循環路内を通り、ボール循環路の他方の端部からボール転動路の始点に戻される。このように、ボール転動路内を転動するボールがボール循環路により無限に循環されるようになっているので、ねじ軸とナットとは継続的に相対移動することができる。   Such a ball screw is provided with a ball circulation path that forms an endless ball path by communicating the start point and the end point of the ball rolling path. That is, when the ball moves in the ball rolling path and turns around the screw shaft a plurality of times to reach the end point of the ball rolling path, the ball is scooped up from one end of the ball circulation path and is moved into the ball circulation path. And is returned to the starting point of the ball rolling path from the other end of the ball circulation path. Thus, since the ball rolling in the ball rolling path is circulated infinitely by the ball circulation path, the screw shaft and the nut can continuously move relative to each other.

ボール循環路を用いたボール循環形式としては、チューブ式，コマ式等が一般的であるが、ナットの内周面の一部を凹化させて凹溝を形成し、この凹溝をボール循環路とする循環形式も知られている。チューブ式，コマ式の場合は、ボール循環路を構成する別部材（リターンチューブ，コマ）がナットに取り付けられるが、前記凹溝をボール循環路とする循環形式の場合は、ナットと一体的にボール循環路が形成されているので、別部材をナットに取り付ける必要はない。   As a ball circulation type using a ball circulation path, a tube type, a top type, etc. are common, but a part of the inner peripheral surface of the nut is recessed to form a groove, and this groove is circulated through the ball. Circulation forms that are used as roads are also known. In the case of tube type and top type, separate members (return tube, top) that constitute the ball circulation path are attached to the nut. However, in the case of the circulation type using the concave groove as the ball circulation path, it is integrated with the nut. Since the ball circulation path is formed, it is not necessary to attach another member to the nut.

前記凹溝をボール循環路とするボールねじのナットを製造する際には、ナットの内周面に、ボール循環路を構成する凹溝を形成した後に、ボール転動路を構成するねじ溝を形成する。このとき、ねじ溝の形成時の加工誤差により、ねじ溝の端部の形成位置が正規の位置からずれるおそれがある。そうすると、ねじ溝の端部と凹溝の端部が合致せず、両溝の接続部分に段差が生じることとなるので、ねじ溝の端部の位置ズレを補うために、凹溝の端部の溝幅はボールの直径よりも若干大きく設計されていた。通常は、ボールの直径の１．０５倍以上１．１倍以下である。   When manufacturing a ball screw nut having the concave groove as a ball circulation path, a screw groove constituting a ball rolling path is formed after forming a concave groove constituting the ball circulation path on the inner peripheral surface of the nut. Form. At this time, there is a possibility that the formation position of the end portion of the screw groove is shifted from the normal position due to a processing error when forming the screw groove. Then, the end of the groove is not aligned with the end of the groove, and a step is generated at the connecting portion of both grooves. The groove width was designed to be slightly larger than the diameter of the ball. Usually, it is 1.05 to 1.1 times the diameter of the ball.

特開２００３−９７６６３号公報JP 2003-97663 A 米国特許第７０１３７４７号明細書US Pat. No. 7,013,747

しかしながら、前記凹溝の溝幅は全長にわたって同一とされているため、ボールの直径よりも幅広のボール循環路内を、ボールが蛇行しながら通ることとなる。その結果、ボールがボール循環路内の内壁に衝突して、作動音や摩耗が発生する場合があった。また、前記衝突によりボールに摩耗が生じると、ボールねじにトルク変動や寿命低下が生じるおそれもあった。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、作動音，摩耗，トルク変動が生じにくく長寿命なボールねじを提供することを課題とする。 However, since the groove width of the concave groove is the same over the entire length, the ball passes through the ball circulation path wider than the diameter of the ball while meandering. As a result, the ball may collide with the inner wall in the ball circulation path, causing operation noise and wear. In addition, when the ball is worn by the collision, there is a possibility that torque fluctuation and life reduction may occur in the ball screw.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to solve the above-described problems of the prior art and to provide a long-life ball screw that hardly generates operating noise, wear, and torque fluctuation.

前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明のボールねじは、螺旋状のねじ溝を外周面に有するねじ軸と、前記ねじ軸のねじ溝に対向するねじ溝を内周面に有するナットと、前記両ねじ溝により形成される螺旋状のボール転動路に転動自在に装填された複数のボールと、前記ボールを前記ボール転動路の終点から始点へ戻し循環させるボール循環路と、を備え、前記ボール循環路を、前記ナットの円柱面状の内周面の一部を凹化させて形成した凹溝で構成したボールねじにおいて、前記ボール転動路に接続する前記ボール循環路の両端部の溝幅ｔａ、前記両端部の間の中央部の溝幅ｔｂ、及び前記ボールの直径Ｄａが、１．０５Ｄａ≦ｔａ≦１．１Ｄａ、１．０Ｄａ＜ｔｂ≦１．０９Ｄａ、ｔｂ＜０．９９ｔａなる３式を満足することを特徴とする。
このような本発明のボールねじにおいては、前記凹溝は、塑性加工又は切削加工により前記ナットの内周面の一部を凹化させて形成したものであることが好ましい。 In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, the ball screw of the present invention is formed by a screw shaft having a helical thread groove on the outer peripheral surface, a nut having a screw groove facing the screw groove of the screw shaft on the inner peripheral surface, and the both screw grooves. A plurality of balls movably loaded in a spiral ball rolling path, and a ball circulation path that circulates the ball from the end point to the start point of the ball rolling path. , In a ball screw constituted by a concave groove formed by recessing a part of a cylindrical inner peripheral surface of the nut, a groove width ta at both ends of the ball circulation path connected to the ball rolling path, The groove width tb at the center between the both ends and the diameter Da of the ball are three formulas: 1.05 Da ≦ ta ≦ 1.1 Da, 1.0 Da <tb ≦ 1.09 Da, tb <0.99 ta. It is characterized by satisfaction.
In such a ball screw of the present invention, it is preferable that the concave groove is formed by recessing a part of the inner peripheral surface of the nut by plastic working or cutting.

本発明のボールねじは、作動音，摩耗，トルク変動が生じにくく長寿命である。   The ball screw of the present invention has a long service life that hardly generates operating noise, wear, and torque fluctuation.

本発明の一実施形態であるボールねじの断面図である。It is sectional drawing of the ball screw which is one Embodiment of this invention. ナットの要部断面図である。It is principal part sectional drawing of a nut. ボール循環路の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of a ball circulation way. 凹溝を図２のＡ矢視方向から見た拡大図である。It is the enlarged view which looked at the ditch | groove from the A arrow direction of FIG. ボール循環路の端部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the end of a ball circulation path. ボール循環路の中央部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the center part of a ball circulation way.

本発明に係るボールねじの実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態であるボールねじの断面図（軸方向に沿う平面で切断した断面図）である。
図１に示すように、ボールねじ１は、螺旋状のねじ溝３ａを外周面に有するねじ軸３と、ねじ軸３のねじ溝３ａに対向する螺旋状のねじ溝５ａを内周面に有するナット５と、両ねじ溝３ａ，５ａにより形成される螺旋状のボール転動路７内に転動自在に装填された複数のボール９と、ボール９をボール転動路７の終点から始点へ戻し循環させるボール循環路１１と、を備えている。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of a ball screw according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view (a cross-sectional view cut along a plane along the axial direction) of a ball screw according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the ball screw 1 has a screw shaft 3 having a helical screw groove 3a on the outer peripheral surface and a helical screw groove 5a facing the screw groove 3a of the screw shaft 3 on the inner peripheral surface. A plurality of balls 9 movably loaded in a spiral ball rolling path 7 formed by the nut 5 and both screw grooves 3a, 5a, and the ball 9 from the end point of the ball rolling path 7 to the starting point. And a ball circulation path 11 for return circulation.

すなわち、ボール９は、ボール転動路７内を移動しつつねじ軸３の回りを回ってボール転動路７の終点に至り、そこでボール循環路１１の一方の端部から掬い上げられてボール循環路１１内を通り、ボール循環路１１の他方の端部からボール転動路７の始点に戻されるようになっている。
なお、ねじ軸３，ナット５，及びボール９の素材は特に限定されるものではなく、一般的な材料を使用可能であり、例えば鋼等の金属やセラミックがあげられる。また、ねじ溝３ａ，５ａの断面形状は、円弧状でもよいしゴシックアーク状でもよい。 That is, the ball 9 moves around the screw shaft 3 while moving in the ball rolling path 7 to reach the end point of the ball rolling path 7, where it is scooped up from one end of the ball circulation path 11. It passes through the circulation path 11 and is returned from the other end of the ball circulation path 11 to the starting point of the ball rolling path 7.
In addition, the raw material of the screw shaft 3, the nut 5, and the ball 9 is not particularly limited, and general materials can be used, and examples thereof include metals such as steel and ceramics. Further, the cross-sectional shape of the thread grooves 3a, 5a may be an arc shape or a gothic arc shape.

このようなボールねじ１は、ボール９を介してねじ軸３に螺合されているナット５とねじ軸３とを相対回転運動させると、ボール９の転動を介してねじ軸３とナット５とが軸方向に相対移動するようになっている。そして、ボール転動路７とボール循環路１１により無端状のボール通路が形成されており、ボール転動路７内を転動するボール９が無端状の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３とナット５とは継続的に相対移動することができる。   When such a ball screw 1 is rotated relative to a nut 5 and a screw shaft 3 that are screwed to the screw shaft 3 via a ball 9, the screw shaft 3 and the nut 5 are moved via the rolling of the ball 9. And move relative to each other in the axial direction. An endless ball path is formed by the ball rolling path 7 and the ball circulation path 11 so that the ball 9 rolling in the ball rolling path 7 circulates infinitely in the endless ball path. Therefore, the screw shaft 3 and the nut 5 can continuously move relative to each other.

ここで、ボール循環路１１について、図２〜６を参照しながら詳細に説明する。ボール循環路１１は、ナット５の内周面に一体的に形成されている。詳述すると、ナット５の円柱面状の内周面の一部を塑性加工又は切削加工により凹化させて形成した凹溝２０を、ボール循環路１１としている。よって、チューブ式，コマ式等のボール循環形式の場合とは異なり、ボール循環路を構成する別部材は取り付けられていない。   Here, the ball circulation path 11 will be described in detail with reference to FIGS. The ball circulation path 11 is integrally formed on the inner peripheral surface of the nut 5. More specifically, the concave groove 20 formed by recessing a part of the cylindrical inner peripheral surface of the nut 5 by plastic working or cutting is used as the ball circulation path 11. Therefore, unlike the case of a ball circulation type such as a tube type or a piece type, no separate member constituting the ball circulation path is attached.

図３に示すように、ボール転動路７の終点に転動してきたボール９は、ボール循環路１１の一方の端部から掬い上げられてナット５の内部（径方向外方側）に沈み込む。そして、ボール循環路１１内を通ってねじ軸３のランド部３ｂ（ねじ溝３ａのねじ山）を乗り越えて、ボール循環路１１の他方の端部からボール転動路７の始点に戻される。なお、ボール循環路１１の断面形状は、円弧状でもよいしゴシックアーク状でもよい。   As shown in FIG. 3, the ball 9 rolling to the end point of the ball rolling path 7 is scooped up from one end of the ball circulation path 11 and sinks into the nut 5 (radially outward). Include. Then, it passes through the ball circulation path 11, gets over the land portion 3 b of the screw shaft 3 (the thread of the screw groove 3 a), and returns to the starting point of the ball rolling path 7 from the other end of the ball circulation path 11. The cross-sectional shape of the ball circulation path 11 may be an arc shape or a gothic arc shape.

また、図４に示すように、ボール循環路１１は、ボール転動路７に接続する両端部が直線状となっており、該両端部の間に位置する中央部が略Ｓ字状に湾曲した曲線状となっている。そして、ボール循環路１１の両端部の溝幅ｔａ、中央部の溝幅ｔｂ、及びボール９の直径Ｄａが、１．０５Ｄａ≦ｔａ≦１．１Ｄａ、１．０Ｄａ＜ｔｂ≦１．０９Ｄａ、ｔｂ＜０．９９ｔａなる３式を満足するようになっている（図５，６を参照）。なお、端部と中央部との間には、端部から中央部に向かって溝幅が漸減する漸減部が形成されている。   Further, as shown in FIG. 4, the ball circulation path 11 has both ends connected to the ball rolling path 7 in a straight line, and the central part located between the both ends is curved in an approximately S shape. It has a curved shape. The groove width ta at the both ends of the ball circulation path 11, the groove width tb at the center, and the diameter Da of the ball 9 are 1.05 Da ≦ ta ≦ 1.1 Da, 1.0 Da <tb ≦ 1.09 Da, tb It satisfies the three formulas <0.99ta (see FIGS. 5 and 6). Note that a gradually decreasing portion in which the groove width gradually decreases from the end portion toward the central portion is formed between the end portion and the central portion.

このように、中央部の溝幅ｔｂは両端部の溝幅ｔａよりも小さく、ボール９の直径Ｄａよりも僅かに大きい程度とされているため、ボール９の大きさに対する余裕量が小さく、ボール循環路１１内を通る際のボール９の蛇行が抑制され、作動性が向上する。その結果、ボール９がボール循環路１１内の内壁に衝突することにより生じる作動音が低減するとともに、ボール循環路１１及びボール９の摩耗が低減する。また、ボール９が摩耗しにくいため、ボールねじ１にトルク変動が生じにくいことに加えて、ボールねじ１が長寿命となる。   Thus, since the groove width tb at the center is smaller than the groove width ta at both ends and slightly larger than the diameter Da of the ball 9, the margin for the size of the ball 9 is small. The meandering of the ball 9 when passing through the circulation path 11 is suppressed and the operability is improved. As a result, the operation noise generated when the ball 9 collides with the inner wall in the ball circulation path 11 is reduced, and wear of the ball circulation path 11 and the ball 9 is reduced. Further, since the ball 9 is not easily worn, the ball screw 1 has a long life in addition to the fact that the torque fluctuation is hardly generated in the ball screw 1.

前記３式のうち第二の式１．０Ｄａ＜ｔｂ≦１．０９Ｄａの上限値が１．０９Ｄａより大きいと、ボール９の蛇行により、上記の効果が十分に奏されないおそれがある。一方、下限値が１．０Ｄａ以下であると（すなわち、中央部の溝幅ｔｂがボール９の直径Ｄａの１倍以下であると）、ボール９の通過が困難となる。このような不都合がより生じにくくするためには、前記第二の式は１．０３Ｄａ＜ｔｂ≦１．０８Ｄａであることがより好ましい。   If the upper limit of the second expression 1.0 Da <tb ≦ 1.09 Da among the three expressions is larger than 1.09 Da, the above effects may not be sufficiently achieved due to the meandering of the ball 9. On the other hand, when the lower limit value is 1.0 Da or less (that is, when the groove width tb at the center is not more than 1 times the diameter Da of the ball 9), the passage of the ball 9 becomes difficult. In order to make such inconvenience less likely to occur, it is more preferable that the second equation satisfies 1.03 Da <tb ≦ 1.08 Da.

このような本実施形態のボールねじ１の用途は特に限定されるものではないが、自動車，二輪車，位置決め装置等に組み込まれる電動アクチュエータに特に好適に使用することができる。
ここで、本実施形態のボールねじ１のナット５の製造方法の一例を、簡単に説明する。まず、円柱状の鋼製素材（図示せず）を冷間鍛造により加工し、略円筒形状（ナット５と略同一形状）のブランクを得る。そして、ブランクの内周面に鍛造等の塑性加工又は切削加工により凹溝２０を形成し、ボール循環路１１とする。 The application of the ball screw 1 of the present embodiment is not particularly limited, but can be particularly suitably used for an electric actuator incorporated in an automobile, a two-wheeled vehicle, a positioning device or the like.
Here, an example of the manufacturing method of the nut 5 of the ball screw 1 of this embodiment is demonstrated easily. First, a columnar steel material (not shown) is processed by cold forging to obtain a substantially cylindrical blank (substantially the same shape as the nut 5). Then, the concave groove 20 is formed on the inner peripheral surface of the blank by plastic working such as forging or cutting, and the ball circulation path 11 is formed.

鍛造により凹溝２０を形成する方法の具体例としては、以下のようなものがあげられる。すなわち、凹溝２０に対応する形状の凸部を有するパンチをブランク内に挿入し、ブランクの内周面にパンチの凸部を接触させ、ブランクの内周面に向かってパンチを強く押圧することにより、凹溝２０を形成することができる。そして、ブランクの内周面に切削加工によりねじ溝５ａを形成する。最後に、所望の条件で浸炭，浸炭窒化，焼入れ，焼戻し，高周波焼入れ等の熱処理を施すと、ナット５が得られる。   Specific examples of the method for forming the concave groove 20 by forging include the following. That is, a punch having a convex portion corresponding to the concave groove 20 is inserted into the blank, the punch convex portion is brought into contact with the inner peripheral surface of the blank, and the punch is strongly pressed toward the inner peripheral surface of the blank. Thus, the concave groove 20 can be formed. And the thread groove 5a is formed in the internal peripheral surface of a blank by cutting. Finally, when heat treatment such as carburizing, carbonitriding, quenching, tempering, induction quenching or the like is performed under desired conditions, the nut 5 is obtained.

なお、本実施形態のボールねじ１は、このようなボール循環路１１を用いたボール循環形式を採用しているので、ボール循環路を構成する別部材（例えばリターンチューブ，コマ）をナット５に取り付ける必要がない。ボール循環形式がチューブ式やコマ式である場合は、ボール循環路を構成する部材とナットとが別体であり、チューブ式の場合はリターンチューブがナットの外周面に、コマ式の場合はコマがコマ穴に取り付けられる。そのため、ナットの外周面のうちリターンチューブやコマが設けられている部分には、フランジ等の外周形成物を形成することはできず、ナットの外周面の設計に制限があった。   The ball screw 1 of the present embodiment employs a ball circulation type using such a ball circulation path 11, so that another member (for example, a return tube or a piece) constituting the ball circulation path is attached to the nut 5. There is no need to install. When the ball circulation type is a tube type or a top type, the members that make up the ball circulation path are separated from the nut. In the case of the tube type, the return tube is on the outer peripheral surface of the nut. Is attached to the top hole. For this reason, an outer peripheral formed object such as a flange cannot be formed on a portion of the outer peripheral surface of the nut where the return tube or the top is provided, and the design of the outer peripheral surface of the nut is limited.

これに対して、本実施形態のボールねじ１は、ボール循環路１１がナット５の内周面に形成されており、ナット５の外周面にはいかなる部材も取り付ける必要がないので、ボール循環路１１が設けられた位置や回路数に拘束されず、ナット５の外周面全体にわたって任意の形状に設計することができる。よって、ナット５の外周面のうち、ボール循環路１１やねじ溝５ａに相対する部分にも、外周形成物を一体的に形成することができる。本実施形態のボールねじ１は、外周形成物としてフランジ１３が形成されている。また、リターンチューブ，コマ等の部材が取り付けられていないので、これらが脱落する心配が無く、ボールねじ１の信頼性が優れている。   On the other hand, in the ball screw 1 of the present embodiment, the ball circulation path 11 is formed on the inner peripheral surface of the nut 5, and it is not necessary to attach any member to the outer peripheral surface of the nut 5. 11 can be designed in any shape over the entire outer peripheral surface of the nut 5 without being restricted by the position or the number of circuits provided. Therefore, an outer periphery formed product can be integrally formed on a portion of the outer peripheral surface of the nut 5 facing the ball circulation path 11 and the thread groove 5a. In the ball screw 1 of the present embodiment, a flange 13 is formed as an outer periphery formed product. Further, since members such as a return tube and a frame are not attached, there is no fear that they will drop off, and the reliability of the ball screw 1 is excellent.

外周形成物の種類は特に限定されるものではないが、フランジの他には、歯車用歯列，キー溝，軸受用軌道溝，異形外周面等があげられる。例えば、周方向に並ぶ複数の歯からなる歯車用歯列をナット５の外周面に形成すれば、ナット５を歯車として機能させることができる。また、ナット５の外周面にキー溝を形成すれば、他部材に設けられたキーを該キー溝に係合させることにより、その他部材とナット５を連結することができる。さらに、ナット５の外周面に軸受用軌道溝を形成すれば、ナット５を転がり軸受の内輪として機能させることができる。さらに、ナット５の外周面は通常は断面円形であるが、断面多角形，断面楕円形等の異形外周面とすることもできる。なお、これらの外周形成物の中の１つをナット５の外周面に形成してもよいし、２つ以上を形成してもよい。例えば、ナット５の外周面にフランジ１３を形成し、そのフランジ１３の外周面に歯車用歯列を形成してもよい。   Although the kind of outer periphery formation thing is not specifically limited, In addition to a flange, a gear tooth row, a key groove, a bearing race groove, a deformed outer peripheral surface, and the like can be cited. For example, if a gear tooth row composed of a plurality of teeth arranged in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface of the nut 5, the nut 5 can function as a gear. Moreover, if a keyway is formed in the outer peripheral surface of the nut 5, the other member and the nut 5 can be connected by engaging the key provided in the other member with the keyway. Furthermore, if a bearing raceway groove is formed on the outer peripheral surface of the nut 5, the nut 5 can function as an inner ring of the rolling bearing. Further, the outer peripheral surface of the nut 5 is usually circular in cross section, but may be a deformed outer peripheral surface such as a polygonal cross section or an elliptical cross section. One of these outer periphery-formed products may be formed on the outer peripheral surface of the nut 5, or two or more may be formed. For example, the flange 13 may be formed on the outer peripheral surface of the nut 5, and the gear tooth row may be formed on the outer peripheral surface of the flange 13.

これらの外周形成物の形成方法は特に限定されるものではなく、冷間鍛造等の鍛造で形成してもよいし、切削加工で形成してもよい。これらの形成方法によれば、外周形成物を容易に形成することができるので、外周形成物を備えるボールねじを安価に製造することができる。また、外周形成物とボール循環路１１の形成順序は特に限定されるものではなく、どちらを先に形成してもよいが、外周形成物を例えば冷間鍛造にて形成した後にボール循環路１１を形成すれば、ボール循環路１１の形状精度をより高く確保できる。   The formation method of these outer periphery formation products is not specifically limited, You may form by forging, such as cold forging, and you may form by cutting. According to these forming methods, since the outer periphery formed product can be easily formed, a ball screw including the outer periphery formed product can be manufactured at a low cost. Further, the formation order of the outer periphery formed product and the ball circulation path 11 is not particularly limited, and either may be formed first, but the ball circulation path 11 is formed after the outer periphery formed product is formed by, for example, cold forging. If formed, the shape accuracy of the ball circulation path 11 can be secured higher.

１ ボールねじ
３ ねじ軸
３ａ ねじ溝
５ ナット
５ａ ねじ溝
７ ボール転動路
９ ボール
１１ ボール循環路
２０ 凹溝
ｔａ 端部の溝幅
ｔｂ 中央部の溝幅
Ｄａ ボールの直径 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ball screw 3 Screw shaft 3a Screw groove 5 Nut 5a Screw groove 7 Ball rolling path 9 Ball 11 Ball circulation path 20 Concave groove ta End groove width tb Center groove width Da Ball diameter

Claims (4)

螺旋状のねじ溝を外周面に有するねじ軸と、前記ねじ軸のねじ溝に対向するねじ溝を内周面に有するナットと、前記両ねじ溝により形成される螺旋状のボール転動路に転動自在に装填された複数のボールと、前記ボールを前記ボール転動路の終点から始点へ戻し循環させるボール循環路と、を備え、前記ボール循環路を、前記ナットの円柱面状の内周面の一部を凹化させて形成した凹溝で構成したボールねじにおいて、
前記ボール転動路に接続する前記ボール循環路の両端部の溝幅ｔａ、前記両端部の間の中央部の溝幅ｔｂ、及び前記ボールの直径Ｄａが、１．０５Ｄａ≦ｔａ≦１．１Ｄａ、１．０Ｄａ＜ｔｂ≦１．０９Ｄａ、ｔｂ＜０．９９ｔａなる３式を満足することを特徴とするボールねじ。 A screw shaft having a helical thread groove on the outer peripheral surface, a nut having a thread groove facing the screw groove of the screw shaft on the inner peripheral surface, and a spiral ball rolling path formed by the both screw grooves. A plurality of balls loaded so as to be freely rollable, and a ball circulation path for circulating the balls back from the end point of the ball rolling path to the start point, and the ball circulation path is formed on the cylindrical surface of the nut. In the ball screw constituted by the concave groove formed by making a part of the peripheral surface concave,
The groove width ta at both ends of the ball circulation path connected to the ball rolling path, the groove width tb at the center between the both ends, and the diameter Da of the ball are 1.05 Da ≦ ta ≦ 1.1 Da. 1.0 Da <tb ≦ 1.09 Da and tb <0.99 ta satisfying the three formulas. 塑性加工又は切削加工により前記ナットの内周面の一部を凹化させて前記凹溝を形成したことを特徴とする請求項１に記載のボールねじ。   The ball screw according to claim 1, wherein the concave groove is formed by recessing a part of an inner peripheral surface of the nut by plastic processing or cutting. 前記ボール循環路の両端部が直線状となっており、前記中央部が略Ｓ字状に湾曲した曲線状となっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のボールねじ。3. The ball screw according to claim 1, wherein both end portions of the ball circulation path are linear, and the center portion is curved in a substantially S shape. 前記端部と前記中央部との間には、前記端部から前記中央部に向かって溝幅が漸減する漸減部が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のボールねじ。4. A gradually decreasing portion in which a groove width gradually decreases from the end portion toward the central portion is formed between the end portion and the central portion. Ball screw as described in.
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