WO2019130385A1 - ボールねじ - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- 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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- 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
- F16H25/2219—Axially mounted end-deflectors
Definitions
- the present invention relates to ball screws, and more particularly to a ball screw including an end deflector mounted on a nut body.
- a screw shaft having an outer peripheral surface on which a shaft side screw groove is formed, and a shaft screw groove formed to be opposed to the shaft side screw groove
- a nut body having an end face formed with a recess, a plurality of balls rollably accommodated in the rolling passage and the ball return passage, and inserted into the deflector holding recess, the rolling passage and the ball return hole
- An end deflector having a ball delivery passage for delivering the ball between the balls and a tongue section for guiding the ball from the rolling passage to the ball delivery passage;
- JP 2007-24305 A JP 2013-174316 A JP, 2014-16039, A JP, 2014-77459, A
- each extends in the circumferential direction of the nut body from both sides in the axial direction of the tongue portion, and cooperates with the inner peripheral surface of the deflector holding recess to form the ball delivery passage and the rolling passage.
- the projecting piece is likely to be broken when the projecting piece abuts against the nut body at the time of assembly with the nut body. Decreases.
- the problem to be solved by the present invention is to ensure the assembling accuracy of the end deflector to the nut body in the ball screw, improve the workability of assembling the end deflector to the nut body, and avoid the decrease in yield. It is.
- the ball screw according to one embodiment of the present invention has a screw shaft having an outer peripheral surface on which a shaft side screw groove is formed, and is formed to be opposed to the shaft side screw groove and cooperates with the shaft side screw groove.
- a ball screw comprising a nut body, a plurality of balls rollably accommodated in the rolling passage and the ball return passage, and an end deflector inserted in the deflector holding recess, the end deflector comprising: A ball delivery passage for delivering the ball between the rolling passage and the ball return passage; a tongue portion for guiding the ball from the rolling passage to the ball delivery passage; Guide groove extending in the circumferential direction of the nut body from both sides in the axial direction of the part, and extending between the ball delivery passage and the rolling passage in cooperation with the inner circumferential surface of the deflector holding recess And a main portion including a pair of projecting pieces defining the front portion, the main portion being a front portion in the insertion direction with respect to the deflector holding recess of an outer peripheral surface radially facing the inner peripheral surface of the deflector holding recess.
- the radially inward portion of the main portion is biased inward, and at least the rear side portion of the outer peripheral surface of the main portion in the insertion direction with respect to the deflector holding recess is fitted to the inner peripheral surface of the deflector holding recess.
- the end deflector is inserted into the deflector holding recess first by inserting the front side portion of the outer peripheral surface of the main portion into the rear side portion of the inner peripheral surface of the main portion receiving portion. It starts with a loose fit with a gap in the direction. This improves the workability of inserting and aligning the main portion of the end deflector with the main portion receiving portion of the deflector holding recess, and also makes it difficult for the projecting piece portion which is a cantilever to hit the nut main body during the assembling operation. As a result, it is difficult for the projecting piece to be damaged during assembly.
- the end deflector of the present embodiment may be any of a resin molded product and a metal made by casting or the like.
- the outer peripheral surface of the main portion is a surface that is straight in the axial direction, and a front portion of the main portion in the insertion direction is biased radially inward of the main portion with a shoulder portion.
- the shoulder portion is at an axial position not including the base portion of the projecting piece located on the front side in the insertion direction of the pair of projecting pieces.
- the external force due to the fitting of the end deflector with the deflector holding recess is less likely to act on the projecting piece portion on the front side in the insertion direction.
- the inner peripheral surface of the deflector holding recess is a surface that is straight in the axial direction, and the deflector holding recess has a shoulder formed at the same axial position as the shoulder of the main portion.
- the front portion of the inner circumferential surface of the housing in the insertion direction is biased radially inward of the deflector holding recess.
- the end deflector has a flange portion provided at an axial end of the main portion, and penetrates the flange portion in the axial direction to screw-engage with the nut body It is fixed to the nut body by a mounting screw.
- the tightening force of the mounting screw acts only on the flange portion, and deformation of the first portion and the second recess is suppressed, so that the positional accuracy of the ball delivery passage and the tongue portion with respect to the nut body is improved.
- the reduction is reduced.
- the end deflector includes a rib portion extending in the same direction from the radially inner edge of the flange portion on the back side of the deflector holding recess.
- the bending rigidity of the flange portion is improved, and the decrease in the positional accuracy of the ball delivery passage and the tongue portion with respect to the nut body is suppressed.
- the flange portion extends radially outward from the end portion of the main portion and is integrated with a projection piece portion positioned on the flange portion side among the pair of projection pieces.
- the rib portion is provided on the direction flange portion.
- the radial flange portion and the projecting piece portion act as reinforcing ribs with each other, which can increase the bending rigidity mutually, and the circumferential flange portion can increase the bending rigidity by the rib portion.
- the rib portion includes a portion which radially overlaps the inner peripheral surface of the nut body in a surface direction.
- the bending rigidity of the flange portion is further improved, and the positional accuracy of the ball delivery passage or the tongue portion relative to the nut body is suppressed from being lowered.
- the assembling accuracy of the end deflector with respect to the nut body is ensured, the assembling workability of the end deflector with respect to the nut body is improved, and the yield loss is avoided.
- Embodiment 1 is a longitudinal sectional view schematically showing Embodiment 1 of a ball screw according to the present invention
- a perspective view of the ball screw of Embodiment 1 The perspective view of the state which removed the screw axis of the ball screw of Embodiment 1
- An enlarged perspective view of an end deflector of a ball screw according to Embodiment 1 an enlarged perspective view of arrow A in FIG. 4
- An enlarged perspective view of an end deflector of a ball screw according to Embodiment 1 an enlarged perspective view of arrow B in FIG.
- An enlarged perspective view of an end deflector of a ball screw of Embodiment 3 (an enlarged perspective view of arrow D in FIG. 20)
- An enlarged perspective view of an end deflector of a ball screw of Embodiment 3 (an enlarged perspective view of arrow E in FIG. 21)
- Front view of the ball screw of Embodiment 4 Rear view of ball screw of Embodiment 4 Left side view of ball screw of Embodiment 4 Right side view of the ball screw of Embodiment 4 Top view of ball screw of Embodiment 4 Bottom view of ball screw of Embodiment 4
- the perspective view which looked at the ball screw of Embodiment 4 from the front side The perspective view which looked at the ball screw of Embodiment 4 from the back side
- the ball screw 10 of Embodiment 1 includes a screw shaft 12, a nut body 14 and two end deflectors 16, as shown in FIG.
- the direction of the central axis of the ball screw 10 is defined as an axial direction X.
- the axial direction X is the left and right direction as viewed in FIG.
- the circumferential direction referred to below is the direction around the central axis of the ball screw 10.
- the screw shaft 12 is formed of a metal round rod-like body, and has an outer peripheral surface 12A in which a shaft side screw groove 18 is formed.
- the nut body 14 is formed of a metal cylindrical body and is formed to face the shaft side screw groove 18 of the screw shaft 12 and forms a rolling path 20 in cooperation with the shaft side screw groove 18.
- the end deflector 16 is inserted into each deflector holding recess 26.
- a plurality of metal balls 28 are rollably accommodated in the rolling path 20 and the ball return passage 24.
- Each end deflector 16 is one molded product of a resin such as polyacetal (POM), polyetheretherketone (PEEK), polyphenylene sulfide (PPS), polyamide (PA), etc., and the axes of the main portion 30 and the main portion 30 And a flange portion 32 provided at one end of the direction X (this one end may be referred to as an outer end).
- a resin such as polyacetal (POM), polyetheretherketone (PEEK), polyphenylene sulfide (PPS), polyamide (PA), etc.
- the main portion 30 is curved so as to include the axial portion 34A and the circumferential portion 34B and cooperates with the later-described inner circumferential surface 54B of the deflector holding recess 26 to form a ball delivery passage 36 (see FIG. 3) having a closed cross section.
- a ball guide groove 34 defining the circumferential direction, and a tongue portion 38 extending in the circumferential direction from the tip of the circumferential portion 34B and bulging radially inwardly to enter the corresponding axial thread groove 18
- the tongue portion 38 has a pair of projecting pieces 42 and 44 extending substantially parallel to each other in the circumferential direction of the nut body 14 from both sides in the axial direction X of the tongue portion 38, respectively.
- the projecting pieces 42, 44 have individual cantilevers formed at intervals in the axial direction X with the tongue 38 side as the base end, and cooperate with the later-described inner circumferential surface 54B of the deflector holding recess 26.
- a ball guide groove 40 (see FIG. 3) continuous to the ball guide groove 34 is defined.
- the ball guide groove 40 extends between the ball delivery passage 36 and the rolling passage 20 and forms an extension of the rolling passage 20 in cooperation with the axial thread groove 18. Transfer the ball 28 between them.
- the tongue 38 guides the ball 28 from the ball guide groove 40 to the ball delivery passage 36.
- the ball guiding groove 40 forms a rolling path of the ball 28 which connects the rolling path 20 and the ball delivery passage 36 in cooperation with the axial thread groove 18 of the screw shaft 12 at the corresponding position.
- the projecting pieces 42, 44 each include an inner circumferential surface 42A, 44A by a circular arc surface in a circumferential direction, and are shaped to avoid interference with the screw shaft 12.
- the main portion 30 has an outer circumferential surface 30 A radially opposed to the inner circumferential surface 54 B of the deflector holding recess 26.
- the outer peripheral surface 30 ⁇ / b> A is a surface that is straight in the axial direction, and has a shoulder (step portion) 31 in the middle in the axial direction.
- the shoulder 31 has an axial position not including the base (proximal end) of the projecting piece 44 on the front side of the insertion direction Xi (see FIGS.
- the flange portion 32 is a mounting piece of the end deflector 16 with respect to the nut body 14 and has a diameter from an axial end portion, that is, an outer end portion of the main portion 30 corresponding to an opening edge with respect to the end face 14B of the deflector holding recess 26. It is a bowl-like portion expanded in the outward and circumferential directions.
- the flange portion 32 extends radially outward from the outer end portion of the main portion 30 and includes a radial flange portion 46 including a portion integrated with the projecting piece portion 42 substantially throughout.
- the circumferential flange portion 48 extends from the outer end of the main portion 30 in the circumferential direction opposite to the projecting direction of the projecting piece 42.
- screw holes (through holes) 50 penetrating in the axial direction X are formed.
- the circumferential flange portion 48 includes an inner circumferential surface 48A formed by a circumferential arc surface continuous with the inner circumferential surface 42A of the projecting piece 42, and is shaped to avoid interference with the screw shaft 12.
- the radial flange portion 46 is the mounting piece and also serves as a reinforcing rib for enhancing the bending rigidity of the circumferentially extending projecting piece portion 42.
- the projecting piece portion 42 is at the radially inner edge of the radial flange portion 46 and doubles as a reinforcing rib that enhances the bending rigidity of the radial flange portion 46.
- the radial flange 46 and the projecting piece 42 act as reinforcing ribs with each other.
- the end deflector 16 has a rib 52 extending inward in the axial direction X from the radially inner edge of the circumferential flange 48 along the inner circumferential surface 48A.
- the inward side in the axial direction X is the opposite side to the outer end in the axial direction X, and indicates the back side of the deflector holding recess 26 on the side corresponding in the axial direction X.
- the rib portion 52 is a reinforcing rib that enhances the bending rigidity of the circumferential flange portion 48, is connected to the main portion 30 at the circumferential end, and is continuous with the inner circumferential surface 48A of the circumferential flange portion 48.
- the inner circumferential surface 52A (see FIG. 6) is formed by a circular arc surface in the circumferential direction to avoid interference with the screw shaft 12.
- the rib portion 52 includes an overlapping portion 52B which planarly overlaps the inner peripheral surface 14A of the nut body 14 in the radial direction.
- Each deflector holding recess 26 is on the outer end side in the axial direction X from the main portion receiving portion 54 formed in substantially the same shape as the outer shape of the main portion 30 to receive the main portion 30 and the main portion receiving portion 54 It has a flange receiving portion 56 formed in substantially the same shape as the outer shape of the flange portion 32 to receive the flange portion 32.
- the main portion receiving portion 54 is formed by a plane orthogonal to the axial direction X on the inner side in the axial direction X (the edge side of the deflector holding recess 26), that is, the front side of the insertion direction Xi. It has a bottom surface 54A.
- An axial end 24A (see FIG. 4) of the ball return passage 24 is open at the bottom surface 54A.
- the main portion receiving portion 54 has an inner circumferential surface 54B substantially the same shape as the outer circumferential surface 30A of the main portion 30 between the opening edge for the flange receiving portion 56 and the bottom surface 54A.
- the nut-side thread groove 22 extends to the inner peripheral surface 54B, and the end of the nut-side thread groove 22 exists in the inner peripheral surface 54B.
- the inner peripheral surface 54B of the main portion receiving portion 54 is a surface that is straight in the axial direction, and has a shoulder (step portion) 55 at an intermediate portion in the axial direction.
- the shoulder 55 is an axial direction not including the base (proximal end) of the projecting piece 44 on the front side of the insertion direction Xi with respect to the deflector holding recess 26 of the main portion 30 of the end deflector 16 fixed to the nut body 14.
- Position that is, the position on the side of the flange portion 32 which does not overlap with the projecting piece portion 44 in the axial direction, that is, the same as the shoulder portion 31 of the end deflector 16 fixed to the nut body 14 It is formed in the position of an axial direction over the whole peripheral direction of inner skin 54B.
- the shoulder 55 may be equivalent to a finishing allowance generated by cutting of the finishing portion of the rear side portion 54Bb of the inner peripheral surface 54B in cutting of the main portion receiving portion 54 with a milling tool or the like.
- the side portion (inlet side) 54Bb is a finished surface with higher accuracy than the front side portion (in the weir side) 54Ba.
- the machining time of the deflector holding recess 26 is shortened as compared with the case where high-precision finishing is applied to the entire inner peripheral surface 54B.
- the effect of prolonging the life of the finishing tool is obtained.
- the portion on which the finishing process is performed that is, the rear side portion 54Bb is on the approach side of the tool with respect to the main portion receiving portion 54 when viewed in the axial direction of the main portion receiving portion 54. Since the protrusion length in the direction becomes short and the bending deformation of the shank portion of the tool is reduced, the accuracy of finishing of the rear portion 54Bb is improved.
- Each end deflector 16 is inserted into the corresponding deflector holding recess 26 in the insertion direction Xi, so that the rear portion 30Ab of the outer peripheral surface 30A of the main portion 30 is the inner peripheral surface 54B of the main portion receiving portion 54 of the nut body 14.
- the rear portion 54Bb closely fits (contacts) the rear portion 54Bb, and this fitting positions the circumferential and radial mounting positions with respect to the nut body 14.
- the front portion 30Aa of the outer peripheral surface 30A of the main portion 30 faces the front portion 54Ba of the inner peripheral surface 54B of the main portion receiving portion 54.
- the facing of the front portion 30Aa of the outer peripheral surface 30A and the front portion 54Ba of the inner peripheral surface 54B is an error that the straightness of the front portion 54Ba of the inner peripheral surface 54B is reduced due to bending deformation due to cutting resistance of a shank
- the dimension setting is performed including a gap that can absorb the error inclining radially inward of the main portion receiving portion 54 as the front portion 54Ba of the inner peripheral surface 54B goes to the bottom surface 54A side.
- the main portion 30 is not strongly pressed in the radial direction by the fitting of the front portion 30Aa of the outer peripheral surface 30A and the front portion 54Ba of the inner peripheral surface 54B.
- the occurrence of an error in the position of the projecting piece portion 44 due to the deformation of the main portion 30 can be avoided in advance. As a result, delivery of the ball 28 between the rolling path 20 and the ball guide groove 40 can be smoothly performed.
- the flange receiving portion 56 has a bottom surface 56A formed by a plane orthogonal to the axial direction X on the inner side (the weir side) in the axial direction X. Screw holes 58 for the mounting screws 60 are opened in the bottom surface 56A at positions corresponding to the screw holes 50 respectively.
- the flange receiving portion 56 has an inner peripheral surface 56B of substantially the same shape as the radially outer peripheral surface 32A of the flange portion 32 between the opening end of the nut main body 14 with respect to the end surface 14B and the bottom surface 56A.
- the fitting between the outer peripheral surface 32A of the flange portion 32 and the inner peripheral surface 56B of the flange receiving portion 56 is loose fitting so as not to impair the above-described positioning due to the fitting between the main portion 30 and the main portion receiving portion 54. May be there.
- the shoulder 31 is at an axial position not including the base of the projecting piece 44 on the front side in the insertion direction Xi of the pair of projecting pieces 42 and 44, fitting of the end deflector 16 to the deflector holding recess 26 is The external force is less likely to reach the projecting piece portion 44, and the positional variation of the projecting piece portion 44 is suppressed. Also in this case, delivery of the ball 28 between the rolling path 20 and the ball guide groove 40 can be smoothly performed.
- the biasing of the projecting piece 44 is limited, and a large external force acts on the end deflector 16 Even in this case, the biasing of the projecting piece 44 is suppressed. Also in this case, delivery of the ball 28 between the rolling path 20 and the ball guide groove 40 can be smoothly performed.
- each end deflector 16 the main portion 30 is inserted into the main portion receiving portion 54 and the flange portion 32 is inserted into the flange receiving portion 56, and the outer end side in the axial direction X is attached to each screw through hole 50 by a countersunk screw
- the screw 60 is inserted, and the mounting screw 60 is screwed (screwed) into the screw hole 58 at the corresponding position, and is fixed to the nut body 14 by tightening the mounting screw 60.
- the front portion 30Aa of the outer peripheral surface 30A of the main portion 30 passes the flange receiving portion 56 in the axial direction, and the rear side of the inner peripheral surface 54B of the main portion receiving portion 54 Since this operation is performed by being inserted into the portion 54Bb, it starts in a loose fitting state having a gap corresponding to the step size of the shoulder portion 31. Thereby, the workability for aligning and inserting the main portion 30 of the end deflector 16 with the main portion receiving portion 54 of the deflector holding recess 26 is improved.
- the projecting piece portion 44 of the cantilever hardly contacts the nut body 14 at the time of the insertion operation, and the projecting piece portion 44 is less likely to be damaged at the time of assembly.
- the end deflector 16 is fixed to the nut body 14 so that the end of the nut side thread groove 22 is connected to the ball guide groove 40 and the ball delivery passage 36 communicates with the ball return passage 24.
- the inward end surface 32B of the flange portion 32 in the axial direction X is strongly pressed against the bottom surface 56A of the flange receiving portion 56.
- the inward end surface 30B of the main portion 30 in the axial direction X It may be slightly pressed against the bottom surface 54A of the portion receiving portion 54 or may be in contact with the bottom surface 54A.
- the mounting screw 60 penetrates the flange portion 32 of the end deflector 16 in the axial direction and is screwed to the nut body 14. Therefore, the axial force due to the fastening of the mounting screw 60 is the flange portion 32 that strikes each other in the axial direction. It acts on the end surface 32 B and the bottom surface 56 A of the flange receiving portion 56 and does not substantially act on the main portion 30.
- the tightening force of the mounting screw 60 acts only on the flange portion 32, and the deformation of the end deflector 16 due to the tightening of the mounting screw 60 is stopped by the flange portion 32, and the main portion 30 is deformed by the tightening force of the mounting screw 60. Deformation is suppressed. As a result, a decrease in positional accuracy of the ball guide grooves 34 and 40, the tongue 38 and the projecting pieces 42 and 44 with respect to the nut body 14 due to the tightening of the mounting screw 60 is suppressed, and smooth circulation of the ball 28 is guaranteed. Ru. This improves the operating performance of the ball screw 10 and the durability of the end deflector 16.
- the circumferential and radial attachment positions of the end deflector 16 with respect to the nut body 14 are the rear portion 30 Ab of the outer peripheral surface 30 A of the main portion 30.
- the end surface 30B of the main portion 30 Is performed by hitting the bottom surface 54A of the main portion receiving portion 54 or by hitting the shoulders 31 and 55 or by hitting the end surface 32B of the flange portion 32 against the bottom surface 56A of the flange receiving portion 56. .
- each end deflector 16 has the rib 52 at the circumferential flange 48 to improve the bending rigidity of the circumferential flange 48.
- the projecting piece portion 42 acts as a reinforcing rib of the radial direction flange portion 46, whereby the bending rigidity of the radial direction flange portion 46 is improved. As a result, the deformation of the flange portion 32 due to the tightening of the mounting screw 60 is suppressed.
- the rib portion 52 includes the overlapping portion 52B which overlaps the inner peripheral surface 14A of the nut main body 14 in the surface direction in the radial direction, whereby the bending rigidity of the circumferential flange portion 48 is effectively improved by the rib portion 52.
- the deformation of the circumferential flange portion 48 is more reliably suppressed. This also suppresses the decrease in positional accuracy of the ball guide grooves 34 and 40, the tongue 38, and the projecting pieces 42 and 44 with respect to the nut body 14 due to the tightening of the mounting screw 60, and smooth circulation of the ball 28 As a result, the operating performance of the ball screw 10 and the durability of the end deflector 16 are improved.
- the rib portion 52 may also cause an increase in the axial length of the nut. Also, it does not cause an increase in the outer diameter of the nut.
- FIGS. 9 to 16 parts corresponding to those in FIGS. 1 to 8 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 8, and the description thereof will be omitted.
- the ball screw 10 of the second embodiment has substantially the same structure as the ball screw 10 of the first embodiment. Therefore, the ball screw 10 of the second embodiment operates in the same manner as the ball screw 10 of the first embodiment, and exhibits the same effect as the ball screw 10 of the first embodiment.
- FIGS. 17 to 22 parts corresponding to FIG. 1 to FIG. 8 are given the same reference numerals as the reference numerals attached to FIG.
- the shapes of the outer peripheral surface 30A of the main portion 30 of the end deflector 16 and the inner peripheral surface 54B of the main portion receiving portion 54 of the deflector holding recess 26 of the nut body 14 are the same as in the first embodiment. The same effect as the ball screw 10 of 1 is obtained.
- the flange portion 32 of each end deflector 16 has an annular shape concentric with the center of the nut body 14 when viewed in the axial direction X, and the end face 32B corresponds to the corresponding nut body 14 in the axial direction X It abuts on the end face 14B.
- the screw holes 58 are formed at a plurality of locations around the circumference of the nut body 14 so as to open on the end surface 14B.
- the screw holes 50 are formed at a plurality of locations around the circumference of the flange portion 32 so as to penetrate the flange portion 32 in the axial direction.
- the end deflector 16 is fixed to the end face 14 B of the nut body 14 by a plurality of mounting screws 60 corresponding to the screw holes 50 and the screw holes 58.
- the tightening force of the mounting screw 60 acts only on the flange portion 32, and the deformation of the end deflector 16 due to the tightening of the mounting screw 60 is stopped at the flange portion 32, and the tightening force of the mounting screw 60 Deformation of the main portion 30 is suppressed.
- a decrease in positional accuracy of the ball guide grooves 34 and 40, the tongue 38 and the projecting pieces 42 and 44 with respect to the nut body 14 due to the tightening of the mounting screw 60 is suppressed, and smooth circulation of the ball 28 is guaranteed.
- Ru This improves the operating performance of the ball screw 10 and the durability of the end deflector 16.
- the rib portion 52 extends from substantially the entire circumference of the radially inward edge portion of the flange portion 32 to the inward side in the axial direction X, that is, to the edge side of the deflector holding recess 26 on the corresponding side in the axial direction X It has one end 52C joined to the tip of the part 42 and the other end 52D joined to the tongue part 38 side of the main part 30, and forms a closed loop around the circumference of the flange part 32 in cooperation with the main part 30.
- the rib portion 52 acts as a reinforcing rib for enhancing the bending rigidity of the flange portion 32 together with the main portion 30.
- the rib 52 has both ends joined to the main portion 30 and forms a closed loop in cooperation with the main portion 30. Therefore, the bending rigidity of the rib 52 itself is also high, and the bending rigidity of the rib 52 is the flange 32. The effect of enhancing the
- the rib portion 52 extends inward in the axial direction X from the radially inward edge of the circumferential flange portion 48, and therefore it may cause the axial length of the nut to increase. There is no cause to increase the diameter.
- a substantially annular rib receiving recess 62 is formed at the opening end of the nut body 14 with respect to the end face 14B so as to receive the rib 52.
- the rib 52 fits into the rib receiving recess 62, which also prevents the increase in the outer diameter of the nut.
- FIGS. 23 to 30 parts corresponding to those in FIGS. 17 to 22 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 17 to 21, and descriptions thereof will be omitted.
- the ball screw 10 of the fourth embodiment has substantially the same structure as the ball screw 10 of the third embodiment. Therefore, the ball screw 10 of the fourth embodiment operates in the same manner as the ball screw 10 of the third embodiment, and exhibits the same effect as the ball screw 10 of the third embodiment.
- the difference in level between the outer peripheral surface 30A of the main portion 30 and the inner peripheral surface 54B of the main portion receiving portion 54 is not limited to one step as in the embodiment described above, but may be two or three stages.
- the outer peripheral surface 30A of the main portion 30 and the inner peripheral surface 54B of the main portion receiving portion 54 may be tapered.
- a radial gap is generated between the front portion 30Aa of the outer peripheral surface 30A of the main portion 30 of the end deflector 16 and the front portion 54Ba of the inner peripheral surface 54B of the main portion receiving portion 54. It is useful not to exert an unnecessary radial external force from the nut body 14 to the projecting piece 44.
- the end deflector 16 is not limited to resin but may be metal such as a cast product.
- the ball screw 10 may be of a type in which the end deflector 16 is provided only on one side of the nut body 14.
- the structure including the rib receiving recess 62 in which the nut body 14 receives the rib portion 52 of the end deflector 16 is equally applicable to that of the first embodiment.
- Ball screw 12 Screw shaft 12A: Outer peripheral surface 14: Nut main body 14A: Inner peripheral surface 14B: End surface 16: End deflector 18: Shaft side thread groove 20: Rolling path 22: Nut side thread groove 24: Ball return passage 24A Axial end 26: Deflector holding recess 28: Ball 30: Main portion 30A: Outer peripheral surface 30Aa: Front portion 30Ab: Rear portion 30B: End surface 31: Shoulder portion 32: Flange portion 32A: Outer peripheral surface 32B: End surface 34: Ball Guide groove 34A: axial direction portion 34B: circumferential direction portion 36: ball delivery passage 38: tongue portion 40: ball guide groove 42: projecting piece portion 42A: inner circumferential surface 44: projecting piece portion 44A: inner circumferential surface 46: diameter Direction flange portion 48: circumferential direction flange portion 48A: inner circumferential surface 50: screw through hole 52: re Block 52A: inner circumferential surface 52B: overlapping portion 52C: one end 52D: other end 54: main
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Abstract
【課題】ボールねじにおいて、ナット本体に対するエンドデフレクタの組付精度を保証したうえで、ナット本体に対するエンドデフレクタの組付作業性を改善すると共に歩留まりの低下を回避すること。 【解決手段】エンドデフレクタ16は、転走路20とボール戻し通路24との間でボール28の受け渡しを行うボール受渡し通路36と、転走路20からボール受渡し通路36にボール28を導くタング部38と、タング部38の軸線方向の両側から各々ナット本体14の円周方向に延出し、ナット本体14に形成されたデフレクタ保持凹部26の内周面と協働してボール受渡し通路36と転走路20との間に延在するボール案内溝40を画定する一対の突出片部42、44とを含む主部30を有し、主部30は、デフレクタ保持凹部26の内周面54Bに径方向に対向する外周面30Aの、デフレクタ保持凹部26に対する挿入方向の前側部分30Aaが径方向内方に偏倚し、外周面30Aの、少なくとも前記デフレクタ保持凹部26に対する挿入方向の後側部分30Abがデフレクタ保持凹部26の内周面54Bに嵌合している。
Description
本発明は、ボールねじに関し、更に詳細には、ナット本体に取り付けられたエンドデフレクタを含むボールねじに関する。
直線移動機構等に用いられるボールねじとして、軸側ねじ溝が形成された外周面を有するねじ軸と、前記軸側ねじ溝に対向するように形成されて前記軸側ねじ溝と協働して転走路を画成するナット側ねじ溝を形成された内周面、軸線方向に延在するボール戻し通路及び前記ナット側ねじ溝に連続すると共に前記ボール戻し通路の軸方向端が開口するデフレクタ保持凹部を形成された端面を有するナット本体と、前記転走路及び前記ボール戻し通路に転動可能に収容された複数のボールと、前記デフレクタ保持凹部に挿入され、前記転走路と前記ボール戻し孔との間で前記ボールの受け渡しを行うボール受渡し通路及び前記転走路から前記ボール受渡し通路に前記ボールを導くタング部を有するエンドデフレクタと、前記エンドデフレクタを軸線方向に貫通して前記ナット本体にねじ係合することにより、前記エンドデフレクタを前記ナット本体に固定する取付ねじとを備えたボールねじが知られている(例えば、特許文献1~4)。
ナット本体に対するエンドデフレクタの組付位置の精度を高めるべく、デフレクタ保持凹部とエンドデフレクタとの嵌め合いの間隙を少なくすると、デフレクタ保持凹部にエンドデフレクタを位置合わせして挿入する作業性が悪くなる。
特許文献4に記載されているように、タング部の軸線方向の両側から各々ナット本体の円周方向に延出し、デフレクタ保持凹部の内周面と協働してボール受渡し通路と転走路との間に延在するボール案内溝を画定する一対の突出片部が設けられているエンドデフレクタでは、ナット本体に対する組付時に突出片部がナット本体に当たることによって突出片部に欠損が生じ易く、歩留まりが低下する。
本発明が解決しようとする課題は、ボールねじにおいて、ナット本体に対するエンドデフレクタの組付精度を保証したうえで、ナット本体に対するエンドデフレクタの組付作業性を改善すると共に歩留まりの低下を回避することである。
本発明の一つの実施形態によるボールねじは、軸側ねじ溝が形成された外周面を有するねじ軸と、前記軸側ねじ溝に対向するように形成されて前記軸側ねじ溝と協働して転走路を画成するナット側ねじ溝を形成された内周面、軸線方向に延在するボール戻し通路及び前記ボール戻し通路の軸方向端が開口するデフレクタ保持凹部を形成された端面を有するナット本体と、前記転走路及び前記ボール戻し通路に転動可能に収容された複数のボールと、前記デフレクタ保持凹部に挿入されたエンドデフレクタとを具備したボールねじであって、前記エンドデフレクタは、前記転走路と前記ボール戻し通路との間で前記ボールの受け渡しを行うボール受渡し通路と、前記転走路から前記ボール受渡し通路に前記ボールを導くタング部と、前記タング部の軸線方向の両側から各々前記ナット本体の円周方向に延出し、前記デフレクタ保持凹部の内周面と協働して前記ボール受渡し通路と前記転走路との間に延在するボール案内溝を画定する一対の突出片部とを含む主部を有し、前記主部は、前記デフレクタ保持凹部の内周面に径方向に対向する外周面の、前記デフレクタ保持凹部に対する挿入方向の前側部分が当該主部の径方向内方に偏倚し、前記主部の外周面の、少なくとも前記デフレクタ保持凹部に対する挿入方向の後側部分が前記デフレクタ保持凹部の内周面に嵌合している。
この構成によれば、デフレクタ保持凹部に対するエンドデフレクタの挿入は、まず、主部の外周面の前側部分が主部受入れ部の内周面の後側部分に挿入されることにより行われるから、径方向に間隙を有する遊嵌合状態で開始される。これにより、エンドデフレクタの主部をデフレクタ保持凹部の主部受入れ部に位置合わせして挿入する作業性が向上すると共に、この組付作業時に片持ち梁である突出片部がナット本体に当り難くなり、組付時に突出片部に欠損が生じ難くなる。
本実施形態のエンドデフレクタは、樹脂成形品、鋳造等による金属製のものの何れであってもよい。
上記ボールねじにおいて、好ましくは、前記主部の前記外周面は軸線方向にストレートな面であり、前記主部の前記挿入方向の前側部分が肩部をもって当該主部の径方向内方に偏倚しており、前記肩部は前記一対の突出片部のうち前記挿入方向の前側にある突出片部の基部を含まない軸線方向の位置にある。
この構成によれば、デフレクタ保持凹部に対するエンドデフレクタの嵌め合いによる外力が挿入方向の前側にある突出片部に作用し難くなる。
上記ボールねじにおいて、好ましくは、前記デフレクタ保持凹部の内周面は、軸線方向にストレートな面であり、前記主部の肩部と同じ軸線方向の位置に形成された肩部をもって前記デフレクタ保持凹部の内周面の、前記挿入方向の前側部分が当該デフレクタ保持凹部の径方向内方に偏倚している。
この構成によれば、エンドデフレクタに大きい外力が作用しても、突出片部が偏倚することが抑制される。
上記ボールねじにおいて、好ましくは、前記エンドデフレクタは、前記主部の軸線方向の端部に設けられたフランジ部を有し、当該フランジ部を軸線方向に貫通して前記ナット本体にねじ係合する取付ねじによって前記ナット本体に固定されている。
この構成によれば、取付ねじの締付力がフランジ部にのみ作用し、第1の部分及び第2の凹部が変形することが抑えられ、ナット本体に対するボール受渡し通路やタング部の位置精度が低下することが低減する。
上記ボールねじにおいて、好ましくは、前記エンドデフレクタは、前記フランジ部の径方向内方の縁部から前記デフレクタ保持凹部の奥部側と同方向に延出したリブ部を含んでいる。
この構成によれば、フランジ部の曲げ剛性が向上し、ナット本体に対してボール受渡し通路やタング部の位置精度が低下することが抑制される。
上記ボールねじにおいて、好ましくは、前記フランジ部は、前記主部の前記端部から径方向外方に延出して前記一対の突出片部のうち前記フランジ部側に位置する突出片部と一体化された部分を含む径方向フランジ部と、前記主部の前記端部から前記突出片部の突出方向とは反対の円周方向に延出した円周方向フランジ部とを有し、前記円周方向フランジ部に前記リブ部が設けられている。
この構成によれば、径方向フランジ部と突出片部とが互いの補強リブとして作用し、これらが相互に曲げ剛性を高められ、円周方向フランジ部はリブ部によって曲げ剛性を高められる。
上記ボールねじにおいて、好ましくは、前記リブ部は前記ナット本体の内周面に径方向に面状に重なり合う部分を含んでいる。
この構成によれば、フランジ部の曲げ剛性がより一層向上し、ナット本体に対してボール受渡し通路やタング部の位置精度が低下することが抑制される。
本発明によるボールねじによれば、ナット本体に対するエンドデフレクタの組付精度を保証したうえで、ナット本体に対するエンドデフレクタの組付作業性が改善されると共に歩留まりの低下が回避される。
以下に、本発明によるボールねじの実施形態1を、図1~図8を参照して説明する。
実施形態1のボールねじ10は、図1に示されているように、ねじ軸12と、ナット本体14と、2個のエンドデフレクタ16とを含む。
ここで、ボールねじ10の中心軸線の方向を軸線方向Xと定義する。軸線方向Xは図1で見て左右方向である。以下で云う円周方向はボールねじ10の中心軸線周りの方向である。
ねじ軸12は、金属製の丸棒状体によって構成され、軸側ねじ溝18が形成された外周面12Aを有する。
ナット本体14は、金属製の円筒体によって構成され、ねじ軸12の軸側ねじ溝18に対向するように形成されて当該軸側ねじ溝18と協働して転走路20を画成するナット側ねじ溝22を形成された内周面14Aと、筒状の肉部(内部)を軸線方向Xに延在するボール戻し通路24と、デフレクタ保持凹部26を形成された軸線方向Xの両側の端面14Bとを有し、各デフレクタ保持凹部26にエンドデフレクタ16を挿入される。
転走路20及びボール戻し通路24には金属製の複数のボール28が転動可能に収容されている。
次に、エンドデフレクタ16及びデフレクタ保持凹部26と、エンドデフレクタ16の取付構造の詳細を、図2~図8を参照して説明する。
各エンドデフレクタ16は、ポリアセタール(POM)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリアミド(PA)等の樹脂による一つの成形品であり、主部30と、主部30の軸線方向Xの一方の端部(この一方の端部を外端部と云うことがある)に設けられたフランジ部32とを有する。
主部30は、軸線方向部分34A及び円周方向部分34Bを含むべく湾曲してデフレクタ保持凹部26の後述の内周面54Bと協働して閉断面形状のボール受渡し通路36(図3参照)を画定するボール案内溝34と、円周方向部分34Bの先端から円周方向に延出し且つ対応する部位の軸側ねじ溝18内に進入すべく径方向内方に膨出したタング部38と、タング部38の軸線方向Xの両側から各々ナット本体14の円周方向に互いに略平行に延出した一対の突出片部42、44とを有する。
突出片部42、44はタング部38側を基端として軸線方向Xに間隔をおいて形成された個別の片持ち梁をなし、デフレクタ保持凹部26の後述の内周面54Bと協働してボール案内溝34に連続するボール案内溝40(図3参照)を画定する。ボール案内溝40は、ボール受渡し通路36と転走路20との間に延在し、軸側ねじ溝18と協働して転走路20の延長部をなすべく、ボール受渡し通路36と転走路20との間のボール28の受け渡しを行う。タング部38はボール案内溝40からボール28を掬うようにしてボール受渡し通路36に導く。
ボール案内溝40は対応する位置にあるねじ軸12の軸側ねじ溝18と協働して転走路20とボール受渡し通路36とを接続するボール28の転走路をなす。突出片部42、44は、各々、円周方向の円弧面による内周面42A、44Aを含み、ねじ軸12との干渉を回避する形状をしている。
主部30はデフレクタ保持凹部26の内周面54Bに径方向に対向する外周面30Aを有する。外周面30Aは、軸線方向にストレートな面であり、軸線方向の中間部に肩部(段差部)31を有する。肩部31は、主部30のデフレクタ保持凹部26に対する挿入方向Xi(図4~図8参照)の前側にある突出片部44の基部(基端)を含まない軸線方向の位置、換言すると、軸線方向で見て突出片部44とオーバラップすることがないフランジ部32側の位置に、外周面30Aの周方向の全体に亘って形成されている。外周面30Aのうち肩部31より挿入方向Xiの前側(先端側)にある前側部分30Aaは肩部31より挿入方向Xiの後側(フランジ部32側)にある後側部分30Abに比して主部30の径方向内方に偏倚している。
フランジ部32は、ナット本体14に対するエンドデフレクタ16の取付片であり、主部30の、デフレクタ保持凹部26の端面14Bに対する開口縁に対応する側の軸線方向の端部、つまり外端部から径方向外方及び周方向に向けて拡張された鍔状部である。
より詳細には、フランジ部32は、主部30の前記外端部から径方向外方に延出して突出片部42と略全体に亘って一体化された部分を含む径方向フランジ部46と、主部30の前記外端部から突出片部42の突出方向とは反対の円周方向に延出した円周方向フランジ部48とを有する。径方向フランジ部46及び円周方向フランジ部48には各々軸線方向Xに貫通したねじ通し孔(貫通孔)50が形成されている。円周方向フランジ部48は、突出片部42の内周面42Aに連続する円周方向の円弧面による内周面48Aを含み、ねじ軸12との干渉を回避する形状をしている。
径方向フランジ部46は前記取付片であると共に円周方向に延在する突出片部42の曲げ剛性を高める補強リブを兼ねる。換言すると、突出片部42は径方向フランジ部46の径方向内側の縁部にあって、径方向フランジ部46の曲げ剛性を高める補強リブを兼ねる。かくして、径方向フランジ部46と突出片部42とは相互に補強リブとして作用する。
エンドデフレクタ16は、円周方向フランジ部48の径方向内側の縁部から内周面48Aに沿って軸線方向Xの内方側に延出したリブ部52を有する。尚、軸線方向Xの内方側は、前記外端部とは軸線方向Xで見て反対の側であり、軸線方向Xで対応する側のデフレクタ保持凹部26の奥部側を指す。
リブ部52は、円周方向フランジ部48の曲げ剛性を高める補強リブであり、円周方向の端部で主部30に接続されており、円周方向フランジ部48の内周面48Aに連続する円周方向の円弧面による内周面52A(図6参照)を含み、ねじ軸12との干渉を回避する形状をしている。リブ部52は、図3に示されているように、ナット本体14の内周面14Aに径方向に面状に重なり合う重なり合い部分52Bを含んでいる。
各デフレクタ保持凹部26は、主部30を受け入れるべく主部30の外郭形状と略同一形状に形成された主部受入れ部54と、主部受入れ部54より軸線方向Xの外端側にあってフランジ部32を受け入れるべくフランジ部32の外郭形状と略同一形状に形成されたフランジ受入れ部56とを有する。
主部受入れ部54は、図4に示されているように、軸線方向Xの内方側(デフレクタ保持凹部26の奧側)、つまり挿入方向Xiの前側に、軸線方向Xに直交する平面による底面54Aを有する。底面54Aにはボール戻し通路24の軸方向端24A(図4参照)が開口している。主部受入れ部54は、フランジ受入れ部56に対する開口縁と底面54Aとの間に、主部30の外周面30Aと略同一形状の内周面54Bを有する。内周面54Bにはナット側ねじ溝22が至っており、当該内周面54Bにナット側ねじ溝22の終端が存在する。
主部受入れ部54の内周面54Bは、軸線方向にストレートな面であり、軸線方向の中間部に肩部(段差部)55を有する。肩部55は、ナット本体14に固定された状態にあるエンドデフレクタ16の主部30のデフレクタ保持凹部26に対する挿入方向Xiの前側にある突出片部44の基部(基端)を含まない軸線方向の位置、換言すると、軸線方向で見て突出片部44とオーバラップすることがないフランジ部32側の位置、つまり、ナット本体14に固定された状態にあるエンドデフレクタ16の肩部31と同じ軸線方向の位置に、内周面54Bの周方向の全体に亘って形成されている。内周面54Bのうち肩部55より挿入方向Xiの前側(先端側)、つまり底面54A側にある前側部分54Baは肩部55より挿入方向Xiの後側、つまりフランジ受入れ部56側にある後側部分54Bbに比して主部受入れ部54の径方向内方に偏倚している。肩部55は、主部受入れ部54のミル工具等による切削加工における内周面54Bの後側部分54Bbの仕上加工の切込みにより生じる仕上げ代相当のものであってよく、内周面54Bの後側部分(入口側)54Bbは前側部分(奧側)54Baより高精度な仕上加工面になっている。
高精度な仕上加工は後側部分54Bbのみでよいことにより、内周面54Bの全体に高精度な仕上加工が施される場合に比してデフレクタ保持凹部26の加工時間が短縮されると共に、仕上加工の工具の寿命が長くなる効果が得られる。また、仕上加工が行われる部位、つまり後側部分54Bbが、主部受入れ部54の軸線方向で見て、主部受入れ部54に対する工具の進入側にあることにより、仕上加工時の工具の軸線方向の突き出し長さが短くなり、工具のシャンク部の曲げ変形が低減するから、後側部分54Bbの仕上加工の精度が向上する。
各エンドデフレクタ16は、対応するデフレクタ保持凹部26に挿入方向Xiをもって挿入されることにより、主部30の外周面30Aの後側部分30Abがナット本体14の主部受入れ部54の内周面54Bの後側部分54Bbに密に嵌合(接触)し、この嵌合によってナット本体14に対する円周方向及び径方向の取付位置の位置決めが行われる。
この嵌合状態においては、主部30の外周面30Aの前側部分30Aaは主部受入れ部54の内周面54Bの前側部分54Baに対向する。外周面30Aの前側部分30Aaと内周面54Bの前側部分54Baとの対向は、ミル工具等のシャンク部の切削抵抗による曲げ変形によって内周面54Bの前側部分54Baの真直度が低下する誤差(内周面54Bの前側部分54Baが底面54A側に向かうに従って主部受入れ部54の径方向内方に傾斜する誤差)を吸収できる程度の間隙を含む寸法設定のもとに行われる。
これにより、前側部分54Baに真直度誤差があっても、外周面30Aの前側部分30Aaと内周面54Bの前側部分54Baとの嵌合によって主部30が径方向に強く押圧されることがなく、主部30の変形に起因して突出片部44の位置に誤差を生じることが未然に回避される。このことにより、転走路20とボール案内溝40との間のボール28の受渡しが円滑に行われ得るようになる。
フランジ受入れ部56は、軸線方向Xの内方側(奧側)に、軸線方向Xに直交する平面による底面56Aを有する。底面56Aには各ねじ通し孔50に対応する位置に取付ねじ60のためのねじ孔58が開口している。フランジ受入れ部56はナット本体14の端面14Bに対する開口端と底面56Aとの間に、フランジ部32の径方向外方の外周面32Aと略同一形状の内周面56Bを有する。フランジ部32の外周面32Aとフランジ受入れ部56の内周面56Bとの嵌合は、主部30と主部受入れ部54との嵌合による上述の位置決めを損なわないように、遊嵌合であってよい。
肩部31は一対の突出片部42、44のうち挿入方向Xiの前側にある突出片部44の基部を含まない軸線方向の位置にあるから、デフレクタ保持凹部26に対するエンドデフレクタ16の嵌め合いによる外力が突出片部44に及び難くなり、突出片部44の位置変動が抑えられる。このことによっても、転走路20とボール案内溝40との間のボール28の受渡しが円滑に行われ得るようになる。
デフレクタ保持凹部26の内周面54Bの前側部分54Baがデフレクタ保持凹部26の径方向内方に偏倚していることにより、突出片部44の偏倚が制限され、エンドデフレクタ16に大きい外力が作用しても、突出片部44が偏倚することが抑制される。このことによっても、転走路20とボール案内溝40との間のボール28の受渡しが円滑に行われ得るようになる。
各エンドデフレクタ16は、主部30が主部受入れ部54に挿入されると共にフランジ部32がフランジ受入れ部56に挿入され、軸線方向Xの外端側から各ねじ通し孔50に皿ねじによる取付ねじ60が挿入されて取付ねじ60が対応する位置のねじ孔58にねじ係合(螺合)し、取付ねじ60が締め付けられることによりナット本体14に固定される。
デフレクタ保持凹部26に対するエンドデフレクタ16の挿入は、まず、主部30の外周面30Aの前側部分30Aaがフランジ受入れ部56を軸線方向に通過して主部受入れ部54の内周面54Bの後側部分54Bbに挿入されることにより行われるから、肩部31の段差寸法相当の間隙を有する遊嵌合状態で開始される。これにより、エンドデフレクタ16の主部30をデフレクタ保持凹部26の主部受入れ部54に位置合わせして挿入する作業性が向上する。また、この挿入作業時に片持ち梁の突出片部44がナット本体14に当り難くなり、組付時に突出片部44に欠損が生じ難くなる。
上述の如く、エンドデフレクタ16がナット本体14に固定されることにより、ナット側ねじ溝22の前記終端がボール案内溝40に接続されると共に、ボール受渡し通路36がボール戻し通路24に連通する。
この固定状態では、フランジ部32の軸線方向Xの内方側の端面32Bがフランジ受入れ部56の底面56Aに強く押し付けられるが、主部30の軸線方向Xの内方側の端面30Bは、主部受入れ部54の底面54Aに弱く押し付けられるか、或いは底面54Aに接触する程度であってよい。
取付ねじ60はエンドデフレクタ16のフランジ部32を軸線方向に貫通してナット本体14にねじ止めされているから、取付ねじ60の締結による軸力は、軸線方向に互いに衝当するフランジ部32の端面32Bとフランジ受入れ部56の底面56Aとに作用し、主部30に実質的に作用することがない。
これにより、取付ねじ60の締付力はフランジ部32にのみ作用し、取付ねじ60の締め付けによるエンドデフレクタ16の変形はフランジ部32に止められ、取付ねじ60の締付力によって主部30が変形することが抑えられる。この結果、取付ねじ60の締め付けに起因するナット本体14に対するボール案内溝34及び40、タング部38、突出片部42、44の位置精度の低下が抑えられ、ボール28の円滑な循環が保証される。このことによりボールねじ10の作動性能及びエンドデフレクタ16の耐久性が向上する。
上述したように、エンドデフレクタ16がナット本体14に固定された状態では、ナット本体14に対するエンドデフレクタ16の円周方向及び径方向の取付位置は、主部30の外周面30Aの後側部分30Abがナット本体14の主部受入れ部54の内周面54Bの後側部分54Bbに密に嵌合することにより決まり、ナット本体14に対するエンドデフレクタ16の軸線方向の位置は、主部30の端面30Bが主部受入れ部54の底面54Aに衝当するか、肩部31と肩部55との衝当か、フランジ部32の端面32Bがフランジ受入れ部56の底面56Aに衝当することによって行われる。
更には、各エンドデフレクタ16は、円周方向フランジ部48にリブ部52を有することにより円周方向フランジ部48の曲げ剛性が向上する。また突出片部42が径方向フランジ部46の補強リブとして作用することにより、径方向フランジ部46の曲げ剛性が向上する。これらのことにより、取付ねじ60の締め付けによるフランジ部32の変形が抑制される。このことによっても、取付ねじ60の締め付けに起因するナット本体14に対するボール案内溝34及び40、タング部38、突出片部42、44の位置精度の低下が抑えられ、ボール28の円滑な循環が保証され、ボールねじ10の作動性能及びエンドデフレクタ16の耐久性が向上する。
更に、リブ部52は、ナット本体14の内周面14Aに径方向に面状に重なり合う重なり合い部分52Bを含んでいることにより、リブ部52による円周方向フランジ部48の曲げ剛性の向上が効果的に行われ、円周方向フランジ部48の変形が、より一層確実に抑制される。このことによっても、取付ねじ60の締め付けに起因するナット本体14に対するボール案内溝34及び40、タング部38、突出片部42、44の位置精度の低下が抑えられ、ボール28の円滑な循環が保証され、ボールねじ10の作動性能及びエンドデフレクタ16の耐久性が向上する。
リブ部52は円周方向フランジ部48の径方向内方の縁部から軸線方向Xの内方側に延出しているので、リブ部52が、ナットの軸長を長くする原因になることも、ナットの外径を大きくする原因になることもない。
次に、本発明によるボールねじの実施形態2を、図9~図16を参照して説明する。なお、図9~図16において、図1~図8に対応する部分は、図1~図8に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
実施形態2のボールねじ10は実施形態1のボールねじ10と実質的に同一の構造を有する。従って、実施形態2のボールねじ10は、実施形態1のボールねじ10と同様に作用し、実施形態1のボールねじ10と同様の効果を奏する。
次に、本発明によるボールねじの実施形態3を、図17~図22を参照して説明する。なお、図17~図22において、図1~図8に対応する部分は、図1~図8に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
実施形態3でも、エンドデフレクタ16の主部30の外周面30A及びナット本体14のデフレクタ保持凹部26の主部受入れ部54の内周面54Bの形状は実施形態1と同様であるから、実施形態1のボールねじ10と同様の効果が得られる。
実施形態3では、各エンドデフレクタ16のフランジ部32は、軸線方向Xで見てナット本体14の中心と同心の円環形状であり、端面32Bをもって軸線方向Xで対応する側のナット本体14の端面14Bに当接している。ねじ孔58はナット本体14の円周周りの複数箇所に各々端面14Bに開口すべく形成されている。ねじ通し孔50はフランジ部32の円周周りの複数箇所にフランジ部32を軸線方向に貫通して形成されている。
エンドデフレクタ16は各ねじ通し孔50及び各ねじ孔58に対応する複数の取付ねじ60によってナット本体14の端面14Bに固定されている。
これにより、実施形態3でも、取付ねじ60の締付力はフランジ部32にのみ作用し、取付ねじ60の締め付けによるエンドデフレクタ16の変形はフランジ部32に止められ、取付ねじ60の締付力によって主部30が変形することが抑えられる。この結果、取付ねじ60の締め付けに起因するナット本体14に対するボール案内溝34及び40、タング部38、突出片部42、44の位置精度の低下が抑えられ、ボール28の円滑な循環が保証される。このことによりボールねじ10の作動性能及びエンドデフレクタ16の耐久性が向上する。
リブ部52はフランジ部32の径方向内方の縁部の略全周から軸線方向Xの内方側、つまり軸線方向Xで対応する側のデフレクタ保持凹部26の奧側に延出し、突出片部42の先端に接合する一端52C及び主部30のタング部38側に接合する他端52Dを有し、主部30と協働してフランジ部32の円周周りの閉ループをなしている。
これにより、リブ部52は主部30と共にフランジ部32の曲げ剛性を高める補強リブとして作用する。リブ部52は、両端が主部30に接合されて主部30と協働して閉ループをなしているので、リブ部52自体の曲げ剛性も高くなり、リブ部52がフランジ部32の曲げ剛性を高める効果が顕著になる。
これらのことにより、フランジ部32の変形が抑制され、ナット本体14に対するボール案内溝34及び40、タング部38、突出片部42、44の位置精度の低下が抑えられる。このことにより、ボール28の円滑な循環が保証され、ボールねじ10の作動性能及びエンドデフレクタ16の耐久性が向上する。
リブ部52は、円周方向フランジ部48の径方向内方の縁部から軸線方向Xの内方側に延出しているから、ナットの軸長を長くする原因になることも、ナットの外径を大きくする原因になることもない。
更に、ナット本体14の端面14Bに対する開口端にはリブ部52を受け入れるように拡径された略円環状のリブ受入れ凹部62が形成されている。リブ部52はリブ受入れ凹部62に嵌り込んでおり、このことによってもナットの外径が大きくなることが回避される。
次に、本発明によるボールねじの実施形態4を、図23~図30を参照して説明する。なお、図23~図30において、図17~図22に対応する部分は、図17~図21に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
実施形態4のボールねじ10は実施形態3のボールねじ10と実質的に同一の構造を有する。従って、実施形態4のボールねじ10は、実施形態3のボールねじ10と同様に作用し、実施形態3のボールねじ10と同様の効果を奏する。
以上、本発明を、その好適な実施形態について説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、主部30の外周面30A及び主部受入れ部54の内周面54Bの段差は上述の実施形態のように1段であることに限られることなく、2段、3段の多段であっても、主部30の外周面30A及び主部受入れ部54の内周面54Bがテーパ形状であってもよい。主部受入れ部54の内周面54Bに肩部55がなく、内周面54Bの全体が後側部分54Bbの寸法設定であってもよい。この場合には、エンドデフレクタ16の主部30の外周面30Aの前側部分30Aaと主部受入れ部54の内周面54Bの前側部分54Baとの間に径方向の間隙が生じるが、この間隙は、ナット本体14から突出片部44に不要な径方向の外力を及ぼさないことについて有用である。
エンドデフレクタ16は、樹脂製に限られることはなく、鋳造品等による金属製であってもよい。ボールねじ10はナット本体14の片側にのみエンドデフレクタ16が設けられる型式のものであってもよい。ナット本体14がエンドデフレクタ16のリブ部52を受け入れるリブ受入れ凹部62を含む構造は、実施形態1のものに同様に適用することができる。
また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
10 :ボールねじ
12 :ねじ軸
12A :外周面
14 :ナット本体
14A :内周面
14B :端面
16 :エンドデフレクタ
18 :軸側ねじ溝
20 :転走路
22 :ナット側ねじ溝
24 :ボール戻し通路
24A :軸方向端
26 :デフレクタ保持凹部
28 :ボール
30 :主部
30A :外周面
30Aa :前側部分
30Ab :後側部分
30B :端面
31 :肩部
32 :フランジ部
32A :外周面
32B :端面
34 :ボール案内溝
34A :軸線方向部分
34B :円周方向部分
36 :ボール受渡し通路
38 :タング部
40 :ボール案内溝
42 :突出片部
42A :内周面
44 :突出片部
44A :内周面
46 :径方向フランジ部
48 :円周方向フランジ部
48A :内周面
50 :ねじ通し孔
52 :リブ部
52A :内周面
52B :重なり合い部分
52C :一端
52D :他端
54 :主部受入れ部
54A :底面
54B :内周面
54Ba :前側部分
54Bb :後側部分
55 :肩部
56 :フランジ受入れ部
56A :底面
56B :内周面
58 :ねじ孔
60 :取付ねじ
62 :リブ受入れ凹部
X :軸線方向
Xi :挿入方向
12 :ねじ軸
12A :外周面
14 :ナット本体
14A :内周面
14B :端面
16 :エンドデフレクタ
18 :軸側ねじ溝
20 :転走路
22 :ナット側ねじ溝
24 :ボール戻し通路
24A :軸方向端
26 :デフレクタ保持凹部
28 :ボール
30 :主部
30A :外周面
30Aa :前側部分
30Ab :後側部分
30B :端面
31 :肩部
32 :フランジ部
32A :外周面
32B :端面
34 :ボール案内溝
34A :軸線方向部分
34B :円周方向部分
36 :ボール受渡し通路
38 :タング部
40 :ボール案内溝
42 :突出片部
42A :内周面
44 :突出片部
44A :内周面
46 :径方向フランジ部
48 :円周方向フランジ部
48A :内周面
50 :ねじ通し孔
52 :リブ部
52A :内周面
52B :重なり合い部分
52C :一端
52D :他端
54 :主部受入れ部
54A :底面
54B :内周面
54Ba :前側部分
54Bb :後側部分
55 :肩部
56 :フランジ受入れ部
56A :底面
56B :内周面
58 :ねじ孔
60 :取付ねじ
62 :リブ受入れ凹部
X :軸線方向
Xi :挿入方向
Claims (7)
- 軸側ねじ溝が形成された外周面を有するねじ軸と、
前記軸側ねじ溝に対向するように形成されて前記軸側ねじ溝と協働して転走路を画成するナット側ねじ溝を形成された内周面、軸線方向に延在するボール戻し通路及び前記ボール戻し通路の軸方向端が開口するデフレクタ保持凹部を形成された端面を有するナット本体と、
前記転走路及び前記ボール戻し通路に転動可能に収容された複数のボールと、
前記デフレクタ保持凹部に挿入されたエンドデフレクタとを具備したボールねじであって、
前記エンドデフレクタは、前記転走路と前記ボール戻し通路との間で前記ボールの受け渡しを行うボール受渡し通路と、前記転走路から前記ボール受渡し通路に前記ボールを導くタング部と、前記タング部の軸線方向の両側から各々前記ナット本体の円周方向に延出し、前記デフレクタ保持凹部の内周面と協働して前記ボール受渡し通路と前記転走路との間に延在するボール案内溝を画定する一対の突出片部とを含む主部を有し、
前記主部は、前記デフレクタ保持凹部の内周面に径方向に対向する外周面の、前記デフレクタ保持凹部に対する挿入方向の前側部分が当該主部の径方向内方に偏倚し、前記主部の外周面の、少なくとも前記デフレクタ保持凹部に対する挿入方向の後側部分が前記デフレクタ保持凹部の内周面に嵌合しているボールねじ。 - 前記主部の前記外周面は軸線方向にストレートな面であり、前記主部の前記挿入方向の前側部分が肩部をもって当該主部の径方向内方に偏倚しており、
前記肩部は前記一対の突出片部のうち前記挿入方向の前側にある突出片部の基部を含まない軸線方向の位置にある請求項1に記載のボールねじ。 - 前記デフレクタ保持凹部の内周面は、軸線方向にストレートな面であり、前記主部の肩部と同じ軸線方向の位置に形成された肩部をもって前記デフレクタ保持凹部の内周面の、前記挿入方向の前側部分が当該デフレクタ保持凹部の径方向内方に偏倚している請求項2に記載のボールねじ。
- 前記エンドデフレクタは、前記主部の軸線方向の端部に設けられたフランジ部を有し、当該フランジ部を軸線方向に貫通して前記ナット本体にねじ係合する取付ねじによって前記ナット本体に固定されている請求項1から3の何れか一項に記載のボールねじ。
- 前記エンドデフレクタは、前記フランジ部の径方向内方の縁部から前記デフレクタ保持凹部の奥部側と同方向に延出したリブ部を含んでいる請求項4に記載のボールねじ。
- 前記フランジ部は、前記主部の前記端部から径方向外方に延出して前記一対の突出片部のうち前記フランジ部側に位置する突出片部と一体化された部分を含む径方向フランジ部と、前記主部の前記端部から前記突出片部の突出方向とは反対の円周方向に延出した円周方向フランジ部とを有し、前記円周方向フランジ部に前記リブ部が設けられている請求項5に記載のボールねじ。
- 前記リブ部は前記ナット本体の内周面に径方向に面状に重なり合う部分を含んでいる請求項6に記載のボールねじ。
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