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JP2019190506A - Ball screw device - Google Patents

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JP2019190506A
JP2019190506A JP2018081116A JP2018081116A JP2019190506A JP 2019190506 A JP2019190506 A JP 2019190506A JP 2018081116 A JP2018081116 A JP 2018081116A JP 2018081116 A JP2018081116 A JP 2018081116A JP 2019190506 A JP2019190506 A JP 2019190506A
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Masahiko Yoshino
雅彦 芳野
晴隆 對木
Harutaka Tsuiki
晴隆 對木
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Abstract

【課題】デフレクタに設けられた連絡路の形状を最適化して無負荷通路内におけるボール詰まりの発生を抑え、ナット部材に対するねじ軸の相対的な回転を一層円滑化することが可能なボールねじ装置を提供する。【解決手段】外周面に螺旋状の転動溝が形成されたねじ軸と、前記ねじ軸が挿通される貫通孔を有して円筒状に形成されると共に、前記転動溝に対向する負荷転動溝が内周面に形成されたナット部材と、互いに対向する前記転動溝と前記負荷転動溝によって形成される負荷通路を転動する多数のボールと、前記負荷通路の終端と始端を連結して前記ボールを前記負荷通路の一巻分だけ戻す連絡路を有すると共に、前記ナット部材の周壁に対して嵌合するデフレクタと、を備えたボールねじ装置であって、前記デフレクタの連絡路が、前記負荷通路からボールが進入すると共に前記ねじ軸の転動溝に正対する一対の導入直線部を備えている。【選択図】 図6A ball screw device capable of optimizing the shape of a communication path provided in a deflector to suppress the occurrence of ball clogging in an unloaded path and further smoothing relative rotation of a screw shaft with respect to a nut member. I will provide a. A load is formed in a cylindrical shape having a screw shaft having a spiral rolling groove formed on an outer peripheral surface thereof, and a through hole through which the screw shaft is inserted, and the load is opposed to the rolling groove. A nut member having rolling grooves formed on the inner peripheral surface, a large number of balls rolling in a load passage formed by the rolling groove and the load rolling groove facing each other, and an end and a start end of the load passage. A ball screw device having a connecting path for connecting the ball and returning the ball by one turn of the load path, and a deflector fitted to the peripheral wall of the nut member. The passage has a pair of introduction straight portions that the ball enters from the load passage and directly faces the rolling groove of the screw shaft. [Selection diagram]

Description

本発明は、回転運動と直線運動を相互に変換することが可能なボールねじ装置に関するものである。   The present invention relates to a ball screw device capable of mutually converting rotational motion and linear motion.

ボールねじ装置は回転運動と直線運動を相互に変換することが可能な機械要素であり、各種工作機械、搬送装置、産業用ロボット等において、サーボモータが発生する回転運動を直線運動に変換する目的で多用されている。前記ボールねじ装置は多数のボールを介してねじ軸と円筒状のナット部材が互いに螺合したものであり、前記ねじ軸の外周面には前記ボールが転走する螺旋状の転動溝が形成される一方、前記ナット部材の内周面には前記ねじ軸の転動溝と対向する負荷転動溝が形成されている。前記ねじ軸の転動溝と前記ナット部材の負荷転動溝は互いに対向して螺旋状の負荷通路を構成しており、ボールは前記負荷通路を転動しながら前記ねじ軸と前記ナット部材との間で荷重を負荷する。また、前記ナット部材は前記ボールが荷重から解放された状態で転動する無負荷通路を備えている。前記無負荷通路は前記負荷通路の両端を接続してボールの無限循環路を構成しており、ボールは前記無負荷通路によって前記負荷通路の終端から始端へ戻される。   A ball screw device is a machine element that can convert rotational motion and linear motion to each other. The purpose of converting rotational motion generated by a servo motor to linear motion in various machine tools, conveyors, industrial robots, etc. It is often used in. In the ball screw device, a screw shaft and a cylindrical nut member are screwed together via a large number of balls, and a helical rolling groove on which the ball rolls is formed on the outer peripheral surface of the screw shaft. On the other hand, a load rolling groove facing the rolling groove of the screw shaft is formed on the inner peripheral surface of the nut member. The rolling groove of the screw shaft and the load rolling groove of the nut member constitute a spiral load passage facing each other, and the ball rolls the load passage while rolling the screw shaft and the nut member. Load between. The nut member includes a no-load passage that rolls in a state where the ball is released from the load. The no-load passage connects both ends of the load passage to form an infinite circulation path of the ball, and the ball is returned from the end of the load passage to the starting end by the no-load passage.

前記無限循環路の構造は幾つかのタイプに分類されるが、その中の一つとして、例えば特許文献1に示されるように、ナット部材の周壁に対してデフレクタと称される駒部材を嵌合させ、前記ボールを前記負荷通路の一巻分だけ戻す構造が知られている。前記デフレクタには前記ナット部材の内周面に対応して前記無負荷通路となる連絡路が形成されている。前記連絡路は前記負荷通路の終端に達したボールを受け入れて負荷状態から無負荷状態へ移行させると共に、前記ボールの進行方向を変化させて当該ボールを前記ねじ軸の転動溝から離脱させる。前記ボールは前記連絡路を転動することによって前記ねじ軸のねじ山部を乗り越え、前記負荷通路の始端に戻される。   The structure of the infinite circulation path is classified into several types. As one of them, for example, as shown in Patent Document 1, a piece member called a deflector is fitted to the peripheral wall of the nut member. A structure in which the balls are returned by one turn of the load passage is known. The deflector is formed with a communication path serving as the no-load path corresponding to the inner peripheral surface of the nut member. The communication path receives the ball that has reached the end of the load path and shifts it from a loaded state to a no-load state, and changes the traveling direction of the ball to release the ball from the rolling groove of the screw shaft. The ball rolls over the communication path, gets over the threaded portion of the screw shaft, and is returned to the starting end of the load passage.

特開2016−180469JP, 2006-180469, A

前記負荷通路からデフレクタの連絡路に進入したボールは荷重の負荷状態から解放されて無負荷状態へ移行し、更に前記ねじ軸の周囲を螺旋状に転動していた進行方向を変化させて当該ねじ軸のねじ山部を乗り越える。前記連絡路は前記ねじ軸の外周面に向けて開放されており、ボールは前記ねじ軸との接触を生じながら当該連絡路を転動していることから、ボールの荷重が充分に除荷されていない状態で当該ボールの進行方向が変化すると、ボールと前記連絡路の隙間が狭くなり、ボールが無負荷通路内で詰まり易くなるといった課題があった。   The ball that has entered the connecting path of the deflector from the load passage is released from the load state and transitions to a no-load state, and further changes the traveling direction that has been rolling around the screw shaft in a spiral manner. Get over the thread on the screw shaft. Since the communication path is open toward the outer peripheral surface of the screw shaft, and the ball rolls along the communication path while being in contact with the screw shaft, the load on the ball is sufficiently unloaded. When the traveling direction of the ball changes in a state where the ball is not in the state, the gap between the ball and the communication path is narrowed, and there is a problem that the ball is easily clogged in the no-load path.

前記ボールが前記無負荷通路内で詰まり易くなると、ボールねじ装置による回転運動と直線運動の円滑な変換が阻害され、例えば、電動モータで前記ねじ軸を回転させる際に、より大きな回転トルクで前記ねじ軸を回転させる必要が生じ、当該電動モータの大型化や消費電力の増大を招くといった不都合があった。   When the ball is easily clogged in the no-load passage, smooth conversion between the rotational motion and the linear motion by the ball screw device is hindered.For example, when the screw shaft is rotated by an electric motor, the rotational torque is increased with a larger rotational torque. There is a problem that it is necessary to rotate the screw shaft, leading to an increase in the size of the electric motor and an increase in power consumption.

本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、デフレクタに設けられた連絡路の形状を最適化して無負荷通路内におけるボール詰まりの発生を抑え、ナット部材に対するねじ軸の相対的な回転を一層円滑化することが可能なボールねじ装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a problem, and the object of the present invention is to optimize the shape of the connecting path provided in the deflector to suppress the occurrence of ball clogging in the no-load path and An object of the present invention is to provide a ball screw device capable of further smoothing relative rotation of a screw shaft.

すなわち、本発明は、外周面に螺旋状の転動溝が形成されたねじ軸と、前記ねじ軸が挿通される貫通孔を有して円筒状に形成されると共に、前記転動溝に対向する負荷転動溝が内周面に形成されたナット部材と、互いに対向する前記転動溝と前記負荷転動溝によって形成される負荷通路を転動する多数のボールと、前記負荷通路の終端と始端を連結して前記ボールを前記負荷通路の一巻分だけ戻す連絡路を有すると共に、前記ナット部材の周壁に対して嵌合するデフレクタと、を備えたボールねじ装置であって、前記デフレクタの連絡路が、前記負荷通路からボールが進入すると共に前記ねじ軸の転動溝に正対する一対の導入直線部を備えている。   That is, the present invention is formed in a cylindrical shape having a screw shaft having a spiral rolling groove formed on the outer peripheral surface and a through hole through which the screw shaft is inserted, and is opposed to the rolling groove. A nut member having an inner peripheral surface formed with a load rolling groove, a plurality of balls rolling on the load path formed by the rolling groove and the load rolling groove facing each other, and an end of the load path And a deflector that is connected to a peripheral wall of the nut member, and has a connecting path for returning the ball by one turn of the load path by connecting the start end and the deflector, and the deflector The communication path includes a pair of introduction straight portions that face the ball from the load passage and face the rolling groove of the screw shaft.

本発明によれば、前記デフレクタの連絡路は前記ナット部材の負荷通路からボールが進入する一対の導入直線部を備え、これら導入直線部は前記ねじ軸の転動溝に正対し、ボールの進行方向を変化させることなく当該ボールを無負荷状態へと導く。これにより、前記連絡路の形状が最適化され、無負荷通路内におけるボール詰まりの発生を抑え、ナット部材に対するねじ軸の相対的な回転を一層円滑化することが可能となる。   According to the present invention, the connecting path of the deflector includes a pair of introduction straight portions into which a ball enters from a load passage of the nut member, and these introduction straight portions are opposed to the rolling grooves of the screw shaft so that the ball travels The ball is led to an unloaded state without changing the direction. Thereby, the shape of the communication path is optimized, the occurrence of ball clogging in the no-load path is suppressed, and the relative rotation of the screw shaft with respect to the nut member can be further smoothed.

本発明を適用したボールねじ装置の一例を示す斜視図である。It is a perspective view showing an example of a ball screw device to which the present invention is applied. 図1に示すボールねじ装置のナット部材を示す側面図である。It is a side view which shows the nut member of the ball screw apparatus shown in FIG. 本発明を適用したデフレクタの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the deflector to which this invention is applied. ナット部材の負荷転動溝とデフレクタの連絡路の接続部を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the connection part of the load rolling groove of a nut member, and the connecting path of a deflector. デフレクタの連絡路内におけるボールの転動の様子を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the mode of rolling of the ball | bowl in the connecting path of a deflector. ナット部材の装着孔にデフレクタを嵌合させた様子を当該ナット部材の内側から観察した平面図である。It is the top view which observed a mode that the deflector was fitted in the mounting hole of the nut member from the inside of the nut member concerned.

以下、添付図面を用いて本発明のボールねじ装置を詳細に説明する。   Hereinafter, a ball screw device of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明を適用したボールねじ装置の一例を示すものである。このボールねじ装置1は、外周面にボールの転動溝20が螺旋状に形成されたねじ軸2と、多数のボールを介して前記ねじ軸20の周囲に螺合する円筒状のナット部材3とから構成されている。また、前記ナット部材3は前記ボールの無限循環路を備えている。前記ボールは前記ねじ軸2とナット部材3との間に介在しており、例えば前記ねじ軸2を前記ナット部材3に対して回転させることにより、当該ナット部材3が前記ねじ軸2の軸方向へ移動し、又は前記ナット部材3を前記ねじ軸2に対して回転させることにより、当該ねじ軸2が前記ナット部材3の軸方向へ移動する。   FIG. 1 shows an example of a ball screw device to which the present invention is applied. This ball screw device 1 includes a screw shaft 2 in which a ball rolling groove 20 is formed in a spiral shape on the outer peripheral surface, and a cylindrical nut member 3 that is screwed around the screw shaft 20 via a large number of balls. It consists of and. The nut member 3 is provided with an infinite circulation path for the balls. The ball is interposed between the screw shaft 2 and the nut member 3. For example, when the screw shaft 2 is rotated with respect to the nut member 3, the nut member 3 is moved in the axial direction of the screw shaft 2. Or by rotating the nut member 3 with respect to the screw shaft 2, the screw shaft 2 moves in the axial direction of the nut member 3.

前記ねじ軸2の外周面には前記転動溝が一条又は複数条形成されており、当該ねじ軸2の軸方向に沿って所定のピッチで前記転動溝20が存在している。また、互いに隣接する転動溝20の間はねじ山部21であり、当該ねじ山部21が前記ねじ軸2の外径を示している。   One or more rolling grooves are formed on the outer peripheral surface of the screw shaft 2, and the rolling grooves 20 exist at a predetermined pitch along the axial direction of the screw shaft 2. Further, between the adjacent rolling grooves 20 is a thread portion 21, and the thread portion 21 indicates the outer diameter of the screw shaft 2.

前記ナット部材3は前記ねじ軸2が挿通される貫通孔を有して円筒状に形成されており、軸方向の一端には当該ナット部材3を他の機械装置に結合するための鍔部30が設けられている。前記鍔部30には固定ボルトを挿通させるための取付け孔31が複数設けられている。前記ナット部材3の内周面には前記ねじ軸2の転動溝20と同一のリードで螺旋状の負荷転動溝が形成されている。これら負荷転動溝と転動溝20は互いに対向してボールの負荷通路を構成しており、前記ボールは負荷通路を転動しながら前記ねじ軸2と前記ナット部材3との間で荷重を負荷する。   The nut member 3 has a through hole through which the screw shaft 2 is inserted, and is formed in a cylindrical shape. At one end in the axial direction, a flange portion 30 for connecting the nut member 3 to another mechanical device. Is provided. The flange part 30 is provided with a plurality of attachment holes 31 for inserting fixing bolts. On the inner peripheral surface of the nut member 3, a spiral load rolling groove is formed by the same lead as the rolling groove 20 of the screw shaft 2. The load rolling groove and the rolling groove 20 are opposed to each other to form a load path of the ball, and the ball loads a load between the screw shaft 2 and the nut member 3 while rolling the load path. To load.

また、前記ナット部材3の胴部32には複数のデフレクタ4が装着されている。各デフレクタ4はボールを前記負荷通路の終端から始端へ戻す連絡路を有しており、当該デフレクタ4を前記ナット部材3に装着することで、前記ねじ軸2の周囲を一巡するボールの無限循環路が完成する。   A plurality of deflectors 4 are mounted on the body portion 32 of the nut member 3. Each deflector 4 has a communication path for returning the ball from the end of the load path to the start, and by attaching the deflector 4 to the nut member 3, the ball is infinitely circulated around the screw shaft 2. The road is completed.

図2は前記ナット部材3から前記ねじ軸2と前記デフレクタ4を取り外した状態を示す当該ナット部材3の側面図である。前記ナット部材3の胴部32には前記デフレクタ4を嵌合させるための装着孔33が複数設けられている。これら装着孔33は前記ナット部材3の周方向に沿って均等な間隔でバランス良く配置されている。各デフレクタ4は前記無限循環路の1回路に対応しており、前記ナット部材3には前記装着孔33の数と同じ回路数の無限循環路が軸方向に重ねて設けられている。   FIG. 2 is a side view of the nut member 3 showing a state where the screw shaft 2 and the deflector 4 are removed from the nut member 3. A plurality of mounting holes 33 for fitting the deflector 4 are provided in the body portion 32 of the nut member 3. These mounting holes 33 are arranged in a balanced manner at equal intervals along the circumferential direction of the nut member 3. Each deflector 4 corresponds to one circuit of the infinite circuit, and the nut member 3 is provided with an infinite circuit having the same number of circuits as the number of the mounting holes 33 in the axial direction.

図3は前記デフレクタ4を示す斜視図である。前記デフレクタ4は略矩形状に形成されると共に、前記ナット部材3の内周面に対応して湾曲する先端面40を有しており、前記ナット部材3の装着孔33に対して当該先端面40から挿入される。また、前記デフレクタ4には一対の係止部41が設けられている。前記デフレクタ4を前記装着孔33に対して前記ナット部材3の外側から挿入した際に、これら一対の係止部41が前記装着孔33の内部に設けられた段部34(図2参照)に引っ掛かり、前記ナット部材3の半径方向に対する前記デフレクタ4の位置が決定し、前記先端面40が前記ナット部材3の内周面に対して位置決めされる。   FIG. 3 is a perspective view showing the deflector 4. The deflector 4 is formed in a substantially rectangular shape, and has a distal end surface 40 that is curved corresponding to the inner peripheral surface of the nut member 3, and the distal end surface with respect to the mounting hole 33 of the nut member 3. 40 is inserted. The deflector 4 is provided with a pair of locking portions 41. When the deflector 4 is inserted into the mounting hole 33 from the outside of the nut member 3, the pair of locking portions 41 are formed on the step portion 34 (see FIG. 2) provided inside the mounting hole 33. As a result, the position of the deflector 4 with respect to the radial direction of the nut member 3 is determined, and the tip surface 40 is positioned with respect to the inner peripheral surface of the nut member 3.

前記デフレクタ4には前記連絡路42が設けられている。この連絡路42は前記デフレクタ4に対して溝状に形成され、全長にわたって前記先端面40に開放している。前記連絡路42の両端は一対の側部平面43に開口している。前記一対の側部平面43は互いに平行に設けられており、前記連絡路42はこれら一対の側部平面43の間を繋ぐように設けられている。前記連絡路42は直線部と曲線部が複合して曲折しており、一方の側部平面43に対する開口部44と他方の側部平面43に対する開口部44は前記ねじ軸2の軸方向に関して前記転動溝20の1ピッチ分だけ変位して設けられている。前記先端面40に対する前記連絡路42の深さは前記一対の開口部44を繋ぐ経路の中間位置で最も深く設定され、前記一対の側部平面43に開口した両端部で最も浅く設定されている。   The deflector 4 is provided with the communication path 42. The connecting path 42 is formed in a groove shape with respect to the deflector 4 and is open to the distal end surface 40 over the entire length. Both ends of the communication path 42 are open to a pair of side planes 43. The pair of side planes 43 are provided in parallel to each other, and the communication path 42 is provided so as to connect between the pair of side planes 43. The connecting path 42 is bent with a combination of a straight portion and a curved portion, and the opening 44 with respect to one side plane 43 and the opening 44 with respect to the other side plane 43 are related to the axial direction of the screw shaft 2. The rolling groove 20 is provided by being displaced by one pitch. The depth of the communication path 42 with respect to the distal end surface 40 is set to be the deepest at an intermediate position of the path connecting the pair of openings 44, and is set to be the shallowest at both ends opened to the pair of side planes 43. .

図4は前記ナット部材3の負荷転動溝35と前記デフレクタ4の連絡路42との接続状態を示す図である。前記負荷転動溝35はゴシックアーチ状の断面を有しており、ボール球面の曲率よりも大きな曲率で形成された一対の転走面35aが交わって形成されている。ボールは前記ねじ軸2と前記ナット部材3との間で荷重を負荷しながら前記負荷転動溝35を転がる。前記デフレクタ4の連絡路42の内径は前記負荷転動溝35の溝幅よりも大きく設定されている。このため、ボールは前記負荷転動溝35から前記連絡路42に進入すると、荷重から解放されて無負荷状態となる。一方、ボールは前記連絡路42から前記負荷転動溝35に進入すると、無負荷状態から負荷状態へ移行する。また、図4中に示すように、当該連絡路42と前記負荷転動溝35との接続部には僅かに段差36が発生している。   FIG. 4 is a view showing a connection state between the load rolling groove 35 of the nut member 3 and the connecting path 42 of the deflector 4. The load rolling groove 35 has a Gothic arch-shaped cross section, and is formed by a pair of rolling surfaces 35a formed with a curvature larger than the curvature of the ball spherical surface. The ball rolls in the load rolling groove 35 while applying a load between the screw shaft 2 and the nut member 3. The inner diameter of the connecting path 42 of the deflector 4 is set larger than the groove width of the load rolling groove 35. For this reason, when the ball enters the communication path 42 from the load rolling groove 35, the ball is released from the load and becomes unloaded. On the other hand, when the ball enters the load rolling groove 35 from the communication path 42, the ball shifts from the unloaded state to the loaded state. Further, as shown in FIG. 4, a slight step 36 is generated at the connection portion between the communication path 42 and the load rolling groove 35.

図5は前記デフレクタ4の連絡路42の内部をボール5が転動する様子を示す図であり、当該デフレクタ4を切り欠いて前記連絡路42を示すと共に、前記ナット部材3を省略して描いてある。前記ナット部材3の負荷転動溝35と同様に、前記ねじ軸の転動溝20はゴシックアーチ状の断面を有しており、ボール5の球面の曲率よりも大きな曲率で形成された一対の転走面20aが交わって形成されている。前記デフレクタ4の連絡路42は互いに隣接する二つの転動溝20に跨るように位置している。前記ボール5は前記転動溝20と前記連絡路42が互いに対向する無負荷通路に進入すると、前記連絡路42によって前記転走溝20の一方の転走面20aに寄せられ、当該転走面20aに接しながら前記ねじ軸2のねじ山部21の頂点へ持ち上がる。また、ボール5はねじ山部21を乗り越えると、隣接する転動溝20の転走面20aに接しながら当該転動溝20の最深部へと転がり落ちる。   FIG. 5 is a view showing a state in which the ball 5 rolls inside the connecting path 42 of the deflector 4. The deflector 4 is cut out to show the connecting path 42, and the nut member 3 is omitted. It is. Similar to the load rolling groove 35 of the nut member 3, the rolling groove 20 of the screw shaft has a Gothic arch-shaped cross section, and is formed with a pair of curvatures larger than the curvature of the spherical surface of the ball 5. The rolling surfaces 20a are formed to intersect. The connecting path 42 of the deflector 4 is positioned so as to straddle the two adjacent rolling grooves 20. When the ball 5 enters the unloaded passage where the rolling groove 20 and the communication path 42 face each other, the ball 5 is brought to one rolling surface 20a of the rolling groove 20 by the communication path 42, and the rolling surface It lifts to the top of the thread 21 of the screw shaft 2 while in contact with 20a. Further, when the ball 5 gets over the thread portion 21, the ball 5 rolls down to the deepest portion of the rolling groove 20 while being in contact with the rolling surface 20 a of the adjacent rolling groove 20.

図6は前記デフレクタ4の連絡路42と前記ナット部材3の負荷転動溝35と位置関係を示す平面図であり、前記ナット部材3の貫通孔の内部から前記デフレクタ4の先端面40を観察した様子を示している。前記連絡路42は、前記デフレクタの側部平面に開口する一対の導入直線部42aと、前記ねじ軸2のねじ山部21と対向して当該ねじ山部21を横切る中間直線部42bと、これら導入直線部と中間直線部とを連結する一対の遷移曲線部42cとを有している。   FIG. 6 is a plan view showing the positional relationship between the connecting path 42 of the deflector 4 and the load rolling groove 35 of the nut member 3, and the front end surface 40 of the deflector 4 is observed from the inside of the through hole of the nut member 3. It shows how it was done. The communication path 42 includes a pair of introduction straight portions 42 a that open to the side plane of the deflector, an intermediate straight portion 42 b that faces the screw thread portion 21 of the screw shaft 2 and crosses the screw thread portion 21, and these It has a pair of transition curve part 42c which connects an introductory straight part and an intermediate | middle straight part.

前記導入直線部42aは前記連絡路42に進入したボール5を荷重の負荷状態から無負荷状態へ移行させ、あるいは無負荷状態から負荷状態へ移行させる役割を担っており、前記ねじ軸2の転走溝20と正対し、当該転走溝20の上に覆い被さっている。すなわち、前記導入直線部42aに進入したボール5は前記転走溝20の一方の転走面に寄せられることなく真っ直ぐに当該転走溝20を転動し、その間に荷重の負荷状態から無負荷状態へ移行する。   The introduction straight portion 42a has a role of shifting the ball 5 that has entered the communication path 42 from a loaded state to a no-load state or from a no-load state to a loaded state. It faces the running groove 20 and covers the rolling groove 20. That is, the ball 5 that has entered the introduction straight portion 42a rolls straight on the rolling groove 20 without being brought to one of the rolling surfaces of the rolling groove 20, and during that time, the load is removed from the load state. Transition to the state.

また、前記中間直線部42bは前記負荷転動溝35と一定の角度θで交わっており、ボール5はこの中間直線部42bを無負荷状態で転動しながら前記ねじ山部21を乗り越える。一方、前記遷移曲線部42cは前記導入直線部42aと前記中間直線部42bの間でボール5の進行方向を徐々に変化させ、これら直線状の通路の間でボールを受け渡す。ボール5は前記遷移曲線部42cによって前記転走溝20の一方の転走面20aに寄せられ、当該転走面20aを這い上がるようにして前記転走溝20から徐々に持ち上がり始める。   The intermediate straight portion 42b intersects the load rolling groove 35 at a constant angle θ, and the ball 5 gets over the thread portion 21 while rolling the intermediate straight portion 42b in an unloaded state. On the other hand, the transition curve portion 42c gradually changes the traveling direction of the ball 5 between the introduction straight portion 42a and the intermediate straight portion 42b, and delivers the ball between these straight passages. The ball 5 is brought toward one rolling surface 20a of the rolling groove 20 by the transition curve portion 42c, and gradually begins to lift from the rolling groove 20 so as to scoop up the rolling surface 20a.

従って、前記負荷転動溝35に接して、荷重を負荷しながら前記ねじ軸2の周囲を螺旋状に転動してきたボール5は、前記連絡路42の導入直線部42aに進入すると荷重から解放されて無負荷状態となり、当該導入直線部42aに続く遷移曲線部42cで進行方向を変化させられる。前記遷移曲線部42cで進行方向が変化したボール5はそのまま中間直線部42bへ進入し、当該中間直線部42bでは進行方向を変化させずにまっすぐ転動して、前記ねじ軸2のねじ山部21を乗り越えた後に反対側に存在する遷移曲線部42cに進入する。反対側の遷移曲線部42cに進入したボール5はそこで再び進行方向を変化させ、当該遷移曲線部42cに続く導入直線部42aを通過した後、再び前記負荷転動溝35aに進入する。ボール5は前記導入直線部42aから前記負荷転動溝35aに進入する際に荷重の無負荷状態から負荷状態へと移行する。   Therefore, when the ball 5 that has contacted the load rolling groove 35 and rolled around the screw shaft 2 while applying a load enters the introduction straight portion 42a of the communication path 42, the ball 5 is released from the load. Thus, a no-load state is established, and the traveling direction is changed by the transition curve portion 42c following the introduction straight portion 42a. The ball 5 whose traveling direction has changed at the transition curve portion 42c enters the intermediate straight portion 42b as it is, and rolls straight without changing the traveling direction at the intermediate straight portion 42b. After getting over 21, the vehicle enters the transition curve portion 42c existing on the opposite side. The ball 5 that has entered the transition curve portion 42c on the opposite side changes its traveling direction again, passes through the introduction straight portion 42a that follows the transition curve portion 42c, and then enters the load rolling groove 35a again. When the ball 5 enters the load rolling groove 35a from the introduction straight portion 42a, the ball 5 shifts from a no-load state to a load state.

このように前記デフレクタ4の連絡路42を構成すると、ボール5は前記導入直線部42aにおいて荷重から完全に解放された後に前記遷移曲線部42に進入して進行方向を変化させるので、ボールの荷重が充分に除荷されていない状態で当該ボールの進行方向が変化してしまうことはない。すなわち、前記遷移曲線部42はボール5が無負荷状態になってから当該ボール5を一方の転走面20aに寄せるので、前記遷移曲線部42においてボール5と前記デフレクタ4との隙間が過度に狭くなることはなく、ボール5が無負荷通路内で詰まるといった現象の発生を回避することができる。   When the connecting path 42 of the deflector 4 is configured in this way, the ball 5 is completely released from the load at the introduction straight portion 42a and then enters the transition curve portion 42 to change the traveling direction. The traveling direction of the ball does not change when the ball is not fully unloaded. That is, since the transition curve portion 42 brings the ball 5 to one rolling surface 20a after the ball 5 is in an unloaded state, the clearance between the ball 5 and the deflector 4 is excessive in the transition curve portion 42. It does not become narrow, and the occurrence of a phenomenon that the ball 5 is clogged in the no-load passage can be avoided.

前記導入直線部42aにおいてボール5を荷重状態から無負荷状態へと移行させ、あるいは無負荷状態から荷重状態へと速やかに移行するためには、当該導入直線部42aの長さXは最低でもボール5の直径の1/2の長さ、すなわちボール5の半径に対応した長さを有していることが好ましい。このように前記導入直線部42aの長さを設定すれば、ボール5の最大直径部が前記負荷転動溝35と前記デフレクタの連絡路42との段差36(図4参照)を通過した際に、ボール5は未だ前記遷移曲線部42cには進入しておらず、ボール5が荷重から完全に解放されるのを待って当該ボール5を遷移曲線部42cに進入させることができる。   In order to shift the ball 5 from the loaded state to the no-load state in the introduction straight portion 42a, or to quickly shift from the no-load state to the load state, the length X of the introduction straight portion 42a is at least the ball. 5 has a length corresponding to a half of the diameter of the ball 5, that is, a length corresponding to the radius of the ball 5. If the length of the introduction straight portion 42a is set in this way, when the maximum diameter portion of the ball 5 passes through the step 36 (see FIG. 4) between the load rolling groove 35 and the connecting path 42 of the deflector. The ball 5 has not yet entered the transition curve portion 42c, and the ball 5 can enter the transition curve portion 42c after waiting for the ball 5 to be completely released from the load.

また、前記デフレクタの小型化を図りつつも、前記導入直線部の長さXを十分に確保するため、前記デフレクタ4の一対の側部平面43は前記負荷転動溝35に対して直交している。このように前記一対の側部平面43が前記負荷転動溝35に対して直交していると、前記連絡路42の開口部44は負荷転動溝に対して斜めに傾くことなく正対するので、前記導入直線部42aの長さを最大化することが可能となる。また、前記開口部44が負荷転動溝に対して斜めに傾くことなく正対することにより、当該開口部44を精度よく前記デフレクタに形成することができ、前記負荷転動溝35と前記連絡路42の接続部の段差36を前記連絡路42の周壁に沿って均一に形成することが可能となり、それによってボール5の円滑な転動を期待することが可能となる。   In addition, the pair of side planes 43 of the deflector 4 are orthogonal to the load rolling groove 35 in order to ensure a sufficient length X of the introduction straight portion while reducing the size of the deflector. Yes. Thus, when the pair of side planes 43 are orthogonal to the load rolling groove 35, the opening 44 of the connecting path 42 faces the load rolling groove without inclining. It is possible to maximize the length of the introduction straight portion 42a. Further, since the opening 44 faces the load rolling groove without being inclined, the opening 44 can be accurately formed in the deflector, and the load rolling groove 35 and the communication path can be formed. The step 36 of the connecting portion 42 can be formed uniformly along the peripheral wall of the connecting path 42, so that smooth rolling of the ball 5 can be expected.

以上説明してきたように、この実施形態のボールねじ装置では、前記デフレクタに設けられた連絡路の形状がボールの荷重の負荷状態から無負荷状態への移行、あるいは無負荷状態から負荷状態への移行を踏まえて最適化されており、無負荷通路内におけるボール詰まりの発生を抑え、ナット部材に対するねじ軸の相対的な回転を一層円滑化することが可能である。   As described above, in the ball screw device of this embodiment, the shape of the connecting path provided in the deflector is changed from the load state of the ball load to the no load state, or from the no load state to the load state. It is optimized based on the transition, and it is possible to suppress the occurrence of ball clogging in the no-load passage and further smooth the relative rotation of the screw shaft with respect to the nut member.

1…ボールねじ装置、2…ねじ軸、3…ナット部材、4…ボール、20…転動溝、31…循環溝、32…負荷部、33…無負荷部、40…無限循環路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ball screw apparatus, 2 ... Screw shaft, 3 ... Nut member, 4 ... Ball, 20 ... Rolling groove, 31 ... Circulation groove, 32 ... Load part, 33 ... Unload part, 40 ... Infinite circuit

Claims (4)

外周面に螺旋状の転動溝が形成されたねじ軸と、
前記ねじ軸が挿通される貫通孔を有して円筒状に形成されると共に、前記転動溝に対向する負荷転動溝が内周面に形成されたナット部材と、
互いに対向する前記転動溝と前記負荷転動溝によって形成される負荷通路を転動する多数のボールと、
前記負荷通路の終端と始端を連結して前記ボールを前記負荷通路の一巻分だけ戻す連絡路を有すると共に、前記ナット部材の周壁に対して嵌合するデフレクタと、
を備え、
前記デフレクタの連絡路は、前記負荷通路からボールが進入すると共に前記ねじ軸の転動溝に正対する一対の導入直線部を備えたことを特徴とするボールねじ装置。
A screw shaft having a spiral rolling groove formed on the outer peripheral surface;
A nut member having a through-hole through which the screw shaft is inserted and formed in a cylindrical shape, and a load rolling groove facing the rolling groove is formed on an inner peripheral surface;
A number of balls rolling in a load passage formed by the rolling groove and the load rolling groove facing each other;
A connecting path for connecting the terminal end and the starting end of the load path to return the ball by one turn of the load path, and a deflector fitted to the peripheral wall of the nut member;
With
The connecting path of the deflector is provided with a pair of introduction straight portions that allow a ball to enter from the load passage and face the rolling groove of the screw shaft.
前記連絡路は、前記一対の導入直線部を結んで前記ねじ軸のねじ山部を横切る中間直線部と、前記中間直線部の両端に設けられて当該中間直線部と一対の導入直線部を連結する一対の遷移曲線部と、を備えていることを特徴とする請求項1記載のボールねじ装置。   The connecting path is provided at both ends of the intermediate straight portion connecting the pair of introduction straight portions and crossing the thread portion of the screw shaft, and connecting the intermediate straight portion and the pair of introduction straight portions. The ball screw device according to claim 1, further comprising a pair of transition curve portions. 前記連絡路に設けられた一対の導入直線部は、少なくとも前記ボールの半径に対応した長さを有することを特徴とする請求項1又は2記載のボールねじ装置。   3. The ball screw device according to claim 1, wherein the pair of introduction straight portions provided in the communication path has a length corresponding to at least the radius of the ball. 前記デフレクタは前記連絡通路の導入直線部が開口する一対の側部平面を有し、これら側部平面は互いに平行に設けられると共に前記負荷転動溝に対して直交していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のボールねじ装置。 The deflector has a pair of side planes in which an introduction straight part of the communication passage opens, and the side planes are provided in parallel to each other and are orthogonal to the load rolling groove. The ball screw device according to any one of claims 1 to 3.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023145595A1 (en) * 2022-01-26 2023-08-03 日本精工株式会社 Ball screw device
WO2024232201A1 (en) * 2023-05-09 2024-11-14 日本精工株式会社 Ball screw device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006002812A (en) * 2004-06-16 2006-01-05 Nsk Ltd Ball screw
JP2006125578A (en) * 2004-10-29 2006-05-18 Nsk Ltd Ball screw
JP2006132697A (en) * 2004-11-08 2006-05-25 Ntn Corp Piece type ball screw
JP2016217402A (en) * 2015-05-18 2016-12-22 Ntn株式会社 Ball screw

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006002812A (en) * 2004-06-16 2006-01-05 Nsk Ltd Ball screw
JP2006125578A (en) * 2004-10-29 2006-05-18 Nsk Ltd Ball screw
JP2006132697A (en) * 2004-11-08 2006-05-25 Ntn Corp Piece type ball screw
JP2016217402A (en) * 2015-05-18 2016-12-22 Ntn株式会社 Ball screw

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023145595A1 (en) * 2022-01-26 2023-08-03 日本精工株式会社 Ball screw device
JP7384327B1 (en) * 2022-01-26 2023-11-21 日本精工株式会社 ball screw device
WO2024232201A1 (en) * 2023-05-09 2024-11-14 日本精工株式会社 Ball screw device
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