JPH0599293A - Ball screw - Google Patents
Ball screwInfo
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- JPH0599293A JPH0599293A JP26193491A JP26193491A JPH0599293A JP H0599293 A JPH0599293 A JP H0599293A JP 26193491 A JP26193491 A JP 26193491A JP 26193491 A JP26193491 A JP 26193491A JP H0599293 A JPH0599293 A JP H0599293A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
- F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
- F16H25/2214—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls with elements for guiding the circulating balls
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- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ボールを掬い上げて循
環する舌部を強化したボールねじに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ball screw having a reinforced tongue for picking up and circulating a ball.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、工作機械、工業用ロボット等
の産業用機器の摺動部には、大きな荷重下でも滑らかで
精密な動作を確保する為、一般にボールねじが使用され
ることが多い。2. Description of the Related Art Conventionally, ball screws are often used in sliding parts of industrial equipment such as machine tools and industrial robots in order to ensure smooth and precise operation even under a large load. ..
【０００３】このボールねじの従来構造を図５から図７
に示し、これらの図に基づき従来技術を説明する。ここ
で、図５は従来のチューブ式ナットを用いたボールねじ
の正面図であり、図６は図５のＫ−Ｋ矢視断面図であ
り、図７は図５のチューブ、チューブ押え及びチューブ
押え止めねじを分解して示す図である。The conventional structure of this ball screw is shown in FIGS.
Prior art will be described with reference to these figures. Here, FIG. 5 is a front view of a ball screw using a conventional tube type nut, FIG. 6 is a sectional view taken along the line KK of FIG. 5, and FIG. 7 is a tube, a tube retainer and a tube of FIG. It is a figure which decomposes | disassembles and shows a presser set screw.
【０００４】すなわち、従来のボールねじ１０は、これ
らの図に示すように、ねじ軸１とねじ軸１に嵌合された
ナット本体２との間に多数のボール３が介在されてい
て、ボール３の回転により、ナット本体２を図５上、上
下方向に滑らかに移動可能としている。また、回転した
ボール３がナット本体３内で循環するように、チューブ
４がナット本体２にチューブ押え７を介して止めねじ８
で固定されていて、このチューブ４によりボール３が回
転しながら適切に移動して、循環する。That is, in the conventional ball screw 10, as shown in these figures, a large number of balls 3 are interposed between the screw shaft 1 and the nut body 2 fitted to the screw shaft 1, By rotating 3, the nut body 2 can be smoothly moved in the vertical direction in FIG. Further, the tube 4 is attached to the nut body 2 via the tube retainer 7 so that the rotated ball 3 circulates in the nut body 3.
The tube 3 is appropriately fixed while being rotated, and the ball 3 is appropriately moved and circulated while rotating.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】前述のような従来技術
のボールねじ１０においても、適用される機器の高性能
化に伴って高速動作状態で利用がされるようになった。
この結果、従来のボールねじ１０は、チューブ４の舌部
４ａがボール３の軌道を急変換してボール３を掬い上げ
る構造の為、高速動作に伴って過大な滑り摩擦及び衝動
荷重を舌部４ａがボール３から受けることとなった。例
えば、ボールの循環速度が増大すると、速度の２乗に比
例して衝突荷重は増大するというようなものである。The ball screw 10 of the prior art as described above has come to be used in a high-speed operating state as the performance of the equipment to which it is applied has been improved.
As a result, the conventional ball screw 10 has a structure in which the tongue 4a of the tube 4 suddenly changes the trajectory of the ball 3 and scoops up the ball 3, so that excessive sliding friction and impulsive load are accompanied by high speed operation. 4a receives from the ball 3. For example, as the ball circulation speed increases, the collision load increases in proportion to the square of the speed.
【０００６】この一方、この舌部４ａは、ねじ軸１の隣
り合うねじ溝１ａと舌部４ａが干渉してはならないとい
う構造上の問題、及び管材を板金曲げ加工あるいは平板
を板金プレス加工してチューブ４を製造するという製造
上の問題より、薄く形成されている為、強度がボール３
に比較して著しく低かった。On the other hand, this tongue portion 4a has a structural problem that the tongue portion 4a and the adjacent thread groove 1a of the screw shaft 1 must not interfere with each other, and the pipe material is bent by sheet metal or the flat plate is pressed by sheet metal. Since it is formed thinner than the manufacturing problem of manufacturing the tube 4 by
It was significantly lower than
【０００７】従って、舌部４ａの強度を高めることによ
り、従来のボールねじ１０の弱点である舌部４ａの摩耗
折損及びボールの衝突に伴う圧縮疲労からの膜剥離によ
る事故を防止し、合わせてボールねじ１０のより一層の
高速動作を可能とする必要を有していた。Therefore, by increasing the strength of the tongue portion 4a, it is possible to prevent an accident due to the peeling of the tongue portion 4a, which is the weak point of the conventional ball screw 10, and the peeling of the film due to the compression fatigue due to the collision of the ball. It was necessary to enable the ball screw 10 to operate at a higher speed.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明によるボールねじ
は、ねじ軸に螺旋状に形成されたねじ溝に案内されると
共にナット本体に設置されたチューブ内を通過するボー
ルにより、該ねじ軸の軸方向に沿って該ナット本体が往
復動するボールねじにおいて、前記ねじ溝から前記チュ
ーブに前記ボールを案内するように斜面状に先端部が形
成され且つ硬質材料から成るピンを前記ナット本体に挿
着したことを特徴とするものである。A ball screw according to the present invention is provided with a ball which is guided in a screw groove formed in a spiral shape on a screw shaft and passes through a tube installed in a nut body. In a ball screw in which the nut body reciprocates along the axial direction, a pin made of a hard material is inserted into the nut body, and a pin having a slanted tip is formed so as to guide the ball from the thread groove to the tube. It is characterized by wearing it.
【０００９】[0009]
【作用】ねじ軸のねじ溝に案内されるボールが摩擦を低
減しつつ、ナット本体がねじ軸の軸方向に沿って往復動
する。これに伴って、ボールもねじ溝及びナット本体の
チューブ内を移動して循環する。The ball guided in the thread groove of the screw shaft reduces friction, and the nut body reciprocates along the axial direction of the screw shaft. Along with this, the balls also move and circulate in the thread groove and the tube of the nut body.
【００１０】このボールの循環に際して、ピンの斜面状
に形成された先端部でねじ溝からボールを掬い上げてナ
ット本体内のチューブ内にボールが案内され、このボー
ルがチューブ内を通過する。When the ball circulates, the ball is picked up from the thread groove by the tip portion formed in the inclined surface of the pin, the ball is guided into the tube in the nut body, and the ball passes through the tube.
【００１１】[0011]
【実施例】本発明の一実施例に係わるボールねじを図１
から図４に示し、これらの図に基づき本実施例を説明す
る。FIG. 1 shows a ball screw according to an embodiment of the present invention.
4 to FIG. 4, and the present embodiment will be described based on these figures.
【００１２】ボールねじ２０のナット本体１２の正面図
を示す図１に示すように、螺旋状にねじ溝１１ａの形成
されたねじ軸１１に、ねじ溝１１ａと対向するねじ溝１
２ａが内周面に形成された円管状のナット本体１２が嵌
合されている。そして、これらねじ溝１１ａ，１２ａに
案内されるように、ねじ溝１１ａ，１２ａ間には、複数
ボール１３が介装されていて、ボール１３がねじ軸１１
とナット本体１２との間の摩擦を低減している。As shown in FIG. 1, which shows a front view of a nut body 12 of a ball screw 20, a screw shaft 11 having a spiral thread groove 11a is formed on a screw shaft 11 opposed to the thread groove 11a.
A tubular nut body 12 having an inner peripheral surface 2a is fitted therein. A plurality of balls 13 are interposed between the screw grooves 11a and 12a so that the balls 13 are guided by the screw grooves 11a and 12a.
The friction between the nut body 12 and the nut body 12 is reduced.
【００１３】また、ナット本体１２には、両端部にそれ
ぞれリング状のダストシール２５が取付けられると共
に、Ｕ字形に形成された金属製のチューブである循環チ
ューブ２３がねじ溝１１ａと交差する方向に沿ってナッ
ト本体１２内に設置されている。従って、この循環チュ
ーブ２３が３条のねじ溝１１ａを飛び越えて２つのねじ
溝１１ａ間を連結し、循環チューブ２３内をボール１３
が通過することにより、ボール１３を循環している。Further, ring-shaped dust seals 25 are attached to both ends of the nut body 12, and a circulation tube 23, which is a metal tube formed in a U shape, extends along a direction intersecting the thread groove 11a. Installed in the nut body 12. Therefore, the circulation tube 23 jumps over the three thread grooves 11a to connect the two thread grooves 11a to each other, and the inside of the circulation tube 23 is filled with the balls 13a.
Circulates in the ball 13 as the ball passes.
【００１４】さらに、図１及び図２に示すように、循環
チューブ２３の両端部に対応してそれぞれ穴部２４が斜
めに形成され、ボール１３をねじ溝１１ａから掬い上げ
る為の硬質材料で形成されたピン１４がこの穴部２４に
挿入されている。ピン１４の先端部には、斜めに切断さ
れたように斜面が形成されていて、この斜面を有した先
端部が舌部１４ａとなる。尚、循環チューブ２３の両端
部は、従来技術の舌部の替りにピン１４の先端部が舌部
１４ａとなるように、図３に示すピン状のエンドミルな
どの工具１６で、それぞれ切削されて、切欠かれてい
る。Further, as shown in FIGS. 1 and 2, holes 24 are formed obliquely corresponding to both ends of the circulation tube 23, and are made of a hard material for scooping the ball 13 from the thread groove 11a. The pin 14 is inserted into the hole 24. An inclined surface is formed at the tip of the pin 14 so as to be obliquely cut, and the tip having the inclined surface serves as the tongue portion 14a. Both ends of the circulation tube 23 are cut with a tool 16 such as a pin-shaped end mill shown in FIG. 3 so that the tip of the pin 14 becomes the tongue 14a instead of the tongue of the prior art. Is cut out.
【００１５】そして、ピン１４がナット本体１２に対し
て抜け出したり回転したりしないように、ピン１４の後
端部に凹部１４ｂが形成され、また、循環チューブ２３
をナット本体１２に固定するプレート１７に、この凹部
１４ｂと係合する孔部１７ａを形成する。従って、図２
に示すように、止めねじ１８によりプレート１７がナッ
ト本体１２に固着される際に、孔部１７ａの端部と凹部
１４ｂとか係合してピン１４が固定されることになる。A recess 14b is formed at the rear end of the pin 14 so that the pin 14 does not slip out or rotate with respect to the nut body 12, and the circulation tube 23
A hole 17a that engages with the recess 14b is formed in the plate 17 that fixes the nut to the nut body 12. Therefore, FIG.
As shown in FIG. 5, when the plate 17 is fixed to the nut body 12 by the set screw 18, the pin 14 is fixed by engaging the end of the hole 17a and the recess 14b.
【００１６】次に、本実施例のボールねじ２０の組立作
業について説明する。Next, the assembling work of the ball screw 20 of this embodiment will be described.
【００１７】まず、ねじ軸１１に、ナット本体１２を覆
ぶせるように嵌合し、ボール１３をねじ軸１１とナット
本体１２との間のねじ溝１１ａ，１２ａ間に満たす。こ
の後、ナット本体１２内に循環チューブ２３を設置する
とともに、一対のピン１４をそれぞれ穴部２４に挿入
し、さらに、プレート１７を止めねじ１８でナット本体
１２に固着する。このような組立作業の結果、循環チュ
ーブ２３、ピン１４等で構成するボール循環部２６が完
成される。First, the screw shaft 11 is fitted so as to cover the nut body 12, and the ball 13 is filled between the screw grooves 11a and 12a between the screw shaft 11 and the nut body 12. Then, the circulation tube 23 is installed in the nut body 12, the pair of pins 14 are inserted into the holes 24, respectively, and the plate 17 is fixed to the nut body 12 with the set screw 18. As a result of such assembling work, the ball circulating portion 26 including the circulating tube 23, the pin 14 and the like is completed.
【００１８】以下、本実施例の作用を説明する。The operation of this embodiment will be described below.
【００１９】ねじ軸１１上をナット本体１２が移動しよ
うとすると、ボール１３が回転してナット本体１２の移
動に伴う摩擦を低減する。また、ボール１３が回転する
ことにより、ねじ溝１１ａ，１２ａ間でボール１３は移
動してボール循環部２６の循環チューブ２３を通過し、
再度、ねじ溝１１ａ，１２ａ間に戻る。When the nut body 12 tries to move on the screw shaft 11, the balls 13 rotate to reduce the friction caused by the movement of the nut body 12. Further, when the ball 13 rotates, the ball 13 moves between the screw grooves 11a and 12a and passes through the circulation tube 23 of the ball circulation unit 26,
It returns to between the screw grooves 11a and 12a again.
【００２０】このねじ溝１１ａ，１２ａ間から循環チュ
ーブ２３に移動する際には、ねじ溝１１ａからピン１４
の先端部の舌部１４ａにより掬い上げられてチューブ２
３内に入る。When moving to the circulation tube 23 from between the thread grooves 11a and 12a, the pin 14 is moved from the thread groove 11a.
The tube 2 is scooped up by the tongue 14a at the tip of the tube.
Enter within 3.
【００２１】従って、従来技術のようなチューブの先端
部に一体となった舌部が形成されたものと異なり、形状
が簡単である為、強靱性であって硬質な硬質材料であっ
ても容易に機械加工してピン１４を形成することがで
き、結果として、耐摩耗性及び圧縮疲労強度を高めるこ
とが可能となる。尚、ピン１４の材質としては、例え
ば、炭素工具銅、合金工具銅等が考えられるが、これに
限定されるものではない。Therefore, unlike the prior art in which the tongue portion integrated with the distal end portion of the tube is formed, since the shape is simple, it is easy to use a tough and hard hard material. The pins 14 can be machined to form the pins 14, and as a result, wear resistance and compressive fatigue strength can be increased. The material of the pin 14 may be, for example, carbon tool copper, alloy tool copper, or the like, but is not limited to this.
【００２２】また、従来と異なり、ピン１４を創成加工
などにより斜めに切断して舌部１４ａを形成しているこ
とから、舌部１４ａの根本側に寄るに従って、撓み量の
大小を決定する断面二次モーメントの値が大きくなる。
この結果、衝突荷重からの曲げ疲労に対しての強度を高
めることもできる。例えば、直径6.35mmのボールを用い
た場合、従来のボールねじでは薄肉のチューブを用いて
いる為、舌部の根本であっても断面二次モーメントが0.
333mm4程度でしかないが、本実施例では同位置で17.942
mm4 程度となり、大幅に剛性が高められ、衝突荷重によ
る曲げ疲労が低減される。Further, unlike the prior art, since the tongue portion 14a is formed by obliquely cutting the pin 14 by creation processing or the like, a cross section that determines the amount of bending as the tongue portion 14a approaches the root side. The value of the second moment increases.
As a result, the strength against bending fatigue from a collision load can be increased. For example, when a ball with a diameter of 6.35 mm is used, the conventional ball screw uses a thin tube, so the moment of inertia of area is 0 even at the root of the tongue.
It is only about 333 mm 4 , but in this embodiment it is 17.942 at the same position.
The rigidity is significantly increased to about mm 4, and bending fatigue due to a collision load is reduced.
【００２３】尚、本実施例において、循環チューブ２３
は３条のねじ溝を飛び越えるように形成されたが、例え
ば、１条、２条あるいは４条等他の条数に変更すること
としてもよい。In the present embodiment, the circulation tube 23
Is formed so as to jump over three thread grooves, but it may be changed to another number such as 1, 2, or 4, for example.
【００２４】[0024]
【発明の効果】本発明のボールねじによれば、ねじ溝か
らナット本体内のチューブにボールを掬い上げるための
ピンをナット本体内に挿着する構造とした結果、ボール
をチューブに掬い上げる際に生ずるボールとピンの舌部
との間の滑り摩擦からの摩耗が低減され、さらに、ボー
ルの舌部への衝突に対する強度が向上した。According to the ball screw of the present invention, the pin for scooping the ball from the thread groove to the tube in the nut body is inserted into the nut body, resulting in the scooping of the ball into the tube. The wear caused by sliding friction between the ball and the tongue of the pin, which occurred in the above, was reduced, and the strength against the impact of the ball on the tongue was improved.
【００２５】以上より、舌部のボールとの摩擦による摩
耗折損及びボールの衝突に伴う圧縮疲労からの膜剥離等
により生ずる事故が防止され、ボールねじの高速動作状
態での使用が可能となった。そして、舌部の損傷等によ
り決定されていたボールねじの寿命を著しく長くできる
ようになった。As described above, accidents caused by abrasion breakage due to friction of the tongue with the ball and film peeling due to compression fatigue due to collision of the ball are prevented, and the ball screw can be used in a high-speed operating state. .. Then, the life of the ball screw, which is determined by the damage of the tongue and the like, can be remarkably extended.
【図１】本発明の一実施例に係わるナット本体のボール
循環部の正面図である。FIG. 1 is a front view of a ball circulating portion of a nut body according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１のＪ−Ｊ矢視断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line JJ of FIG.
【図３】図２の循環チューブ、ピン、プレート及び止め
ねじを取り出して表した図であり、合わせて循環チュー
ブの加工用の工具を表した図である。FIG. 3 is a view showing a circulation tube, a pin, a plate and a set screw of FIG. 2 taken out, and also a diagram showing a tool for processing the circulation tube.
【図４】図３のＰ−Ｐ矢視断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line P-P in FIG.
【図５】従来技術のチューブ式ナットを用いたボールね
じのナット本体の正面図である。FIG. 5 is a front view of a nut body of a ball screw using a tube type nut of the related art.
【図６】図５のＫ−Ｋ矢視断面図である。6 is a cross-sectional view taken along the line KK of FIG.
【図７】図５のナット本体からチューブ、チューブ抑え
及び止めねじを分解して示す図である。FIG. 7 is an exploded view showing a tube, a tube retainer, and a set screw from the nut body of FIG.
１、１１ ねじ軸 ２、１２ ナット本体 ３、１３ ボール ４ チューブ １０、２０ ボールねじ １４ ピン １４ａ 舌部 ８、１８ 止めねじ １１ａ、１２ａ ねじ溝 １６ 工具 １７ プレート ２３ 循環チューブ ２６ ボール循環部 1, 11 Screw shaft 2, 12 Nut body 3, 13 Ball 4 Tube 10, 20 Ball screw 14 Pin 14a Tongue 8, 18 Set screw 11a, 12a Thread groove 16 Tool 17 Plate 23 Circulating tube 26 Ball circulating portion
Claims (1)
内されると共にナット本体に設置されたチューブ内を通
過するボールにより、該ねじ軸の軸方向に沿って該ナッ
ト本体が往復動するボールねじにおいて、 前記ねじ溝から前記チューブに前記ボールを案内するよ
うに斜面状に先端部が形成され且つ硬質材料から成るピ
ンを前記ナット本体に挿着したことを特徴とするボール
ねじ。1. A nut body reciprocates along the axial direction of the screw shaft by a ball which is guided by a screw groove formed in a spiral shape on the screw shaft and passes through a tube installed in the nut body. In the ball screw, the ball screw is characterized in that a tip made of an inclined surface is formed so as to guide the ball from the screw groove to the tube, and a pin made of a hard material is inserted into the nut body.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26193491A JPH0599293A (en) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | Ball screw |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26193491A JPH0599293A (en) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | Ball screw |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0599293A true JPH0599293A (en) | 1993-04-20 |
Family
ID=17368724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26193491A Withdrawn JPH0599293A (en) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | Ball screw |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0599293A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0552499A2 (en) * | 1992-01-22 | 1993-07-28 | Teijin Limited | Wholly aromatic polyamide resin composition having enhanced light resistance |
| WO2004079228A1 (en) * | 2003-03-07 | 2004-09-16 | Nsk Ltd. | Ball screw device |
-
1991
- 1991-10-09 JP JP26193491A patent/JPH0599293A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0552499A2 (en) * | 1992-01-22 | 1993-07-28 | Teijin Limited | Wholly aromatic polyamide resin composition having enhanced light resistance |
| WO2004079228A1 (en) * | 2003-03-07 | 2004-09-16 | Nsk Ltd. | Ball screw device |
| US8109169B2 (en) | 2003-03-07 | 2012-02-07 | Nsk Ltd. | Ball screw device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |