[go: up one dir, main page]

JP6007653B2 - Ball screw device - Google Patents

Ball screw device Download PDF

Info

Publication number
JP6007653B2
JP6007653B2 JP2012173224A JP2012173224A JP6007653B2 JP 6007653 B2 JP6007653 B2 JP 6007653B2 JP 2012173224 A JP2012173224 A JP 2012173224A JP 2012173224 A JP2012173224 A JP 2012173224A JP 6007653 B2 JP6007653 B2 JP 6007653B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ball
balls
nuts
ball screw
preload
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012173224A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014031847A (en
Inventor
美紀 松永
美紀 松永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2012173224A priority Critical patent/JP6007653B2/en
Publication of JP2014031847A publication Critical patent/JP2014031847A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6007653B2 publication Critical patent/JP6007653B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)

Description

本発明は、工作機械や産業用機械等の搬送や精密位置決めに好適に用い得るボールねじ装置に係り、特に、ダブルナット式ボールねじ装置の予圧構造に関する。   The present invention relates to a ball screw device that can be suitably used for conveyance and precision positioning of machine tools, industrial machines, etc., and more particularly to a preload structure of a double nut ball screw device.

ダブルナット式ボールねじ装置としては、例えば特許文献1記載の技術が開示されている。同文献記載のボールねじ装置は、一本のねじ軸と、このねじ軸に螺合される対となる2個のナットとを備えている。2個のナット間には、平板状の間座が挿入される(両ナット間の隙間よりも予圧量分だけ厚いか薄い間座が挿入される。)。これにより、同文献記載のボールねじ装置によれば、ナットに予圧を付与することができる。   As a double nut ball screw device, for example, a technique described in Patent Document 1 is disclosed. The ball screw device described in the document includes a single screw shaft and two nuts that are paired with the screw shaft. A flat spacer is inserted between the two nuts (a spacer thicker or thinner than the gap between the nuts by a preload amount is inserted). Thereby, according to the ball screw device of the literature, a preload can be given to a nut.

特開2004−257466号公報JP 2004-257466 A

しかしながら、平板状の間座は、2個のナットの各端面に面接触するので、対となる2個のナットを軸方向に拘束するだけでなく径方向にも拘束してしまう。そのため、組み立て具合によっては両ナット間で相対的な芯ズレ誤差や傾き誤差が発生し、これにより両ナット内に組み込まれている転動ボールの負荷バランスが崩れる。そのため、ボールねじの作動性を悪化させるという課題があった。換言すれば、負荷分布が一定とならないため、場所により転動ボールが受ける予圧荷重が異なることになるという問題がある。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、作動性が良好で、予圧調整作業が容易であるダブルナット式のボールねじ装置を提供することを目的とする。
However, since the flat spacer is in surface contact with each end face of the two nuts, the two nuts that are paired are not only restricted in the axial direction but also restricted in the radial direction. Therefore, depending on the degree of assembly, a relative misalignment error or an inclination error occurs between the nuts, and thereby the load balance of the rolling balls incorporated in the nuts is lost. For this reason, there is a problem that the operability of the ball screw is deteriorated. In other words, since the load distribution is not constant, there is a problem that the preload applied to the rolling ball varies depending on the location.
Therefore, the present invention has been made paying attention to such problems, and an object thereof is to provide a double nut type ball screw device that has good operability and easy preload adjustment work. .

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るボールねじ装置は、ねじ軸と、該ねじ軸にボールねじ溝を転動する転動ボールを介して螺合される2個のナットと、各ナットに反対向きの軸方向の力を作用させて予圧を与える予圧付与手段とを備えるボールねじ装置であって、前記予圧付与手段は、前記2個のナット同士の間に介装される三個以上のボールと、該三個以上のボールを収容可能に外周にむけた開口部をもつ複数の収容部を有するボール保持具と、該ボール保持具の複数の収容部の開口部を径方向から塞ぐ複数の蓋部材とを備え、前記ボール保持具は、自身の板厚の方向を前記軸方向に向けた状態で前記2個のナット同士の間に装着されるとともに、前記三個以上のボールの外径よりも前記板厚が薄くなっており、前記ボール保持具の複数の収容部が、自身の周方向に前記三個以上のボールを略等配するように形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a ball screw device according to an aspect of the present invention includes a screw shaft, and two nuts screwed to the screw shaft via rolling balls that roll a ball screw groove. A ball screw device including a preload applying means for applying a pre-loaded axial force to each nut, and the preload applying means is interposed between the two nuts. Three or more balls, a ball holder having a plurality of storage portions having openings toward the outer periphery so that the three or more balls can be received, and openings of the plurality of storage portions of the ball holder A plurality of lid members that are closed from the direction, and the ball holder is mounted between the two nuts in a state in which the thickness direction of the ball holder is directed in the axial direction, and the three or more the thickness than the outer diameter of the ball and is thinner, the ball A plurality of accommodating portions of the lifting device, characterized in that it is formed of the three or more balls in the circumferential direction of itself to distribution substantially equal.

ここで、本発明の一態様に係るボールねじ装置において、前記複数の収容部は、各収容部に収納されるボールが、1個であること、または、複数個であることは好ましい。
また、本発明の一態様に係るボールねじ装置において、前記ボール保持具は、前記複数の収容部が3箇所に形成されていることは好ましい。
また、本発明の一態様に係るボールねじ装置において、前記予圧付与手段に用いるボールの外径は、前記ボールねじ溝を転動する転動ボールの外径と同じ呼び寸法とされていることは好ましい。
Here, in the ball screw device according to an aspect of the present invention, it is preferable that the plurality of storage units include one ball or a plurality of balls stored in each storage unit.
In the ball screw device according to one aspect of the present invention, it is preferable that the ball holder has the plurality of accommodating portions formed in three places.
In the ball screw device according to one aspect of the present invention, the outer diameter of the ball used for the preload applying means is the same nominal size as the outer diameter of the rolling ball that rolls in the ball screw groove. preferable.

本発明によれば、ボール保持具に等配された複数の収容部に収納される複数のボールは、点当たりでナット端面に当接して予圧を与えることができる。そのため、対となる2個のナットを軸方向に拘束するだけで径方向には拘束しない。そして、各ボールはナットの径方向に転がることにより両ナットの位置が調整される。したがって、両ナット間で相対的な芯ズレ誤差や傾き誤差が生じない。これにより、本発明によれば、両ナット内に組み込まれている転動ボールには安定した予圧荷重が負荷されるため、ボールねじ装置の作動性に影響を与えない。
また、ボール保持具は、複数の収容部が、ボールを収容可能に外周にむけた開口部を有し、その開口部が、蓋部材によって塞がれるようになっているので、対となる2個のナットを近づけた状態でボールを外径部側から交換することができ組立性が向上する。
According to the present invention, the plurality of balls housed in the plurality of housing portions equally arranged on the ball holder can abut against the nut end face and give a preload. Therefore, the two nuts that form a pair are only restrained in the axial direction and not in the radial direction. Each ball rolls in the radial direction of the nut to adjust the position of both nuts. Therefore, no relative misalignment error or tilt error occurs between the nuts. As a result, according to the present invention, a stable preload is applied to the rolling balls incorporated in both nuts, so that the operability of the ball screw device is not affected.
Further, in the ball holder, the plurality of housing portions have openings on the outer periphery so that the balls can be accommodated, and the openings are closed by the lid member. The balls can be exchanged from the outer diameter side with the individual nuts close to each other, and the assemblability is improved.

つまり、従来の平板状の間座では、ボールねじに一旦間座を組み付けて予圧の度合いをみた後に、再び間座を取り外して研削加工により厚さを調節する作業工程を要するという問題があった。これに対し、本発明によれば、平板状の間座の代わりに複数のボールを用いているので、予圧の度合いにより径寸法の違うボールに交換することができる。そのため、間座を研削加工する必要がないため作業工程が簡単となる。なお、一般にボールねじの組立工程現場においては、サイズが細かく異なるボールがあらかじめ用意されている。そのため、新たにボールを用意する必要がないので、予圧調整作業を容易とする上で利便性が高い。ここで、予圧付与手段に用いるボールの外径が、ボールねじ溝を転動するボールの外径と同じ呼び寸法とされていれば、部品の種類を増やす必要がないので好適である。   In other words, the conventional flat spacer has a problem in that after the spacer is once assembled to the ball screw and the degree of preload is checked, the spacer is removed again and the thickness is adjusted by grinding. . On the other hand, according to the present invention, since a plurality of balls are used instead of the flat spacers, they can be replaced with balls having different diameters depending on the degree of preload. Therefore, it is not necessary to grind the spacer, so that the work process is simplified. In general, balls of different sizes are prepared in advance at the assembly process site of the ball screw. Therefore, since it is not necessary to prepare a new ball, it is convenient for facilitating the preload adjustment work. Here, if the outer diameter of the ball used for the preload applying means is the same nominal size as the outer diameter of the ball rolling in the ball screw groove, it is preferable because the number of types of components does not need to be increased.

本発明の一態様に係るダブルナット式のボールねじ装置の一実施形態の説明図であり、同図(a)はねじ軸の軸線方向に沿った断面図、(b)は横断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing of one Embodiment of the double nut type ball screw apparatus which concerns on 1 aspect of this invention, The figure (a) is sectional drawing along the axial direction of the screw shaft, (b) is a cross-sectional view. . 本発明に係る予圧付与手段の一実施形態の説明図であり、同図(a)は予圧付与手段の正面図、(b)は同図(a)でのX−X断面図である。It is explanatory drawing of one Embodiment of the preload provision means which concerns on this invention, The figure (a) is a front view of a preload provision means, (b) is XX sectional drawing in the figure (a). 図2に示す予圧付与手段の変形例(第一変形例)の説明図(図2(a)に対応する図)である。It is explanatory drawing (the figure corresponding to Fig.2 (a)) of the modification (1st modification) of the preload provision means shown in FIG. 図2に示す予圧付与手段の変形例(第二変形例)の説明図(図2(a)、(b)にそれぞれ対応する図)である。It is explanatory drawing (the figure corresponding to FIG. 2 (a), (b), respectively) of the modification (2nd modification) of the preload provision means shown in FIG. 図2に示す予圧付与手段の変形例(第三変形例)の説明図(図2(a)に対応する図)である。It is explanatory drawing (the figure corresponding to Fig.2 (a)) of the modification (3rd modification) of the preload provision means shown in FIG.

以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図1に示すように、本実施形態のボールねじ装置10は、ダブルナット予圧方式を採用している。このボールねじ装置10は、一本のねじ軸1と、このねじ軸1に対して複数の転動ボールである鋼球2を介して螺合する第1のナット3a及び第2のナット3bを有する。ねじ軸1の外周面には、ボール転動溝9が螺旋状に形成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
As shown in FIG. 1, the ball screw device 10 of the present embodiment employs a double nut preload system. The ball screw device 10 includes a single screw shaft 1 and a first nut 3 a and a second nut 3 b that are screwed to the screw shaft 1 via steel balls 2 that are a plurality of rolling balls. Have. A ball rolling groove 9 is spirally formed on the outer peripheral surface of the screw shaft 1.

第1のナット3a及び第2のナット3bは、ねじ軸1の外径よりも大きい内径で筒状に形成されている。なお、第1のナット3aの一端には円環状のフランジが形成されている。各ナット3a、3bの内周面には、ねじ軸1のボール転動溝9に対向するボール転動溝8が形成されている。ねじ軸1のボール転動溝9とナット3a、3bのボール転動溝8とによって形成された転動路に、複数の鋼球2が転動可能に介装されている。   The first nut 3 a and the second nut 3 b are formed in a cylindrical shape with an inner diameter larger than the outer diameter of the screw shaft 1. An annular flange is formed at one end of the first nut 3a. Ball rolling grooves 8 facing the ball rolling grooves 9 of the screw shaft 1 are formed on the inner peripheral surfaces of the nuts 3a and 3b. A plurality of steel balls 2 are interposed in a rolling path formed by the ball rolling groove 9 of the screw shaft 1 and the ball rolling groove 8 of the nuts 3a and 3b so as to be able to roll.

2個のナット3a、3bは、回転方向の位相がずれないようにキー溝5に挿通された不図示のキーにより回転方向が位置決めされる。各ナット3a、3bの両端面には、図示しないエンドデフレクターが嵌め込まれている。エンドデフレクターは、ナット3a、3bの両端面を結ぶ貫通穴4a、4bと連通して鋼球2の案内通路を形成している。そして、ねじ軸1のボール転動溝9とナット3a、3bのボール転動溝8との間を転動する鋼球2は、ナット3a、3bの片端部まで移動した後にエンドデフレクターに掬い上げられ、貫通穴4a、4bを通って先程とは反対の端部に移動し、エンドデフレクターにより再びねじ軸1のボール転動溝9とナット3a、3bのボール転動溝8との間に入って元に戻るという循環構造が形成されている。   The two nuts 3a and 3b are positioned in the rotation direction by a key (not shown) inserted through the key groove 5 so that the phase in the rotation direction is not shifted. End deflectors (not shown) are fitted into both end faces of the nuts 3a and 3b. The end deflector communicates with the through holes 4a and 4b connecting both end surfaces of the nuts 3a and 3b to form a guide passage for the steel ball 2. The steel ball 2 that rolls between the ball rolling groove 9 of the screw shaft 1 and the ball rolling groove 8 of the nuts 3a and 3b moves up to one end of the nuts 3a and 3b, and then scoops up the end deflector. Then, it passes through the through holes 4a and 4b and moves to the opposite end, and again enters between the ball rolling groove 9 of the screw shaft 1 and the ball rolling groove 8 of the nuts 3a and 3b by the end deflector. A circulation structure is formed that returns to the original state.

ここで、従来のダブルナット予圧方式のボールねじ装置においては、予圧を与える際には平板からなる間座をナット同士の間に挟んで、その厚みにより予圧量を調整している場合が多いが、本実施形態の例は、両ナット3a、3bに挟まれる複数のボール7の大きさを変えることで予圧量を調整するものである。
詳しくは、本実施形態では、図1に示すように、各ナット3a、3bに反対向きの軸方向の力を作用させて予圧を与える予圧付与手段20を有している。この予圧付与手段20は、図2に示すように、2個のナット3a、3b同士の間に介装されて予圧調整に用いられる同径の3個のボール7と、3個のボール7のそれぞれを収容可能に外周にむけた開口部6dをもつ複数の収容部6aを有するボール保持具6と、複数の収容部6aの径方向の開口部6dを塞ぐ複数の蓋部材6bとを備えている。
Here, in the conventional double nut preload type ball screw device, when preload is applied, a flat plate spacer is sandwiched between nuts, and the amount of preload is often adjusted by the thickness. In the example of this embodiment, the amount of preload is adjusted by changing the size of the plurality of balls 7 sandwiched between the nuts 3a and 3b.
In detail, in this embodiment, as shown in FIG. 1, it has the preload provision means 20 which applies the force of the axial direction opposite to each nut 3a, 3b, and gives preload. As shown in FIG. 2, the preload applying means 20 includes three balls 7 having the same diameter that are interposed between the two nuts 3 a and 3 b and used for preload adjustment, and three balls 7. A ball holder 6 having a plurality of receiving portions 6a each having an opening 6d facing the outer periphery so as to be able to be received, and a plurality of lid members 6b for closing the radial openings 6d of the plurality of receiving portions 6a. Yes.

予圧調整に用いられる3個のボール7は、軸受やボールねじの部品として使用されている精密級の鋼球を使用しており、基本的には調質処理がされた鋼球を用いている。但し、必要に応じてセラミックなどの材質のボールであってもよい。一般にこれら精密級のボールは、ボール径の呼び寸法を基準として細かいサイズのボールが用意されている。(たとえば、1/4inch.の鋼球の場合、ボール径φ6.35mmを基準として±30μm範囲で0.5〜数μm毎にボールが用意されている。)   The three balls 7 used for preload adjustment use precision grade steel balls used as parts for bearings and ball screws, and basically use tempered steel balls. . However, a ball made of a material such as ceramic may be used as necessary. In general, these precision grade balls are prepared in a fine size with reference to the nominal size of the ball diameter. (For example, in the case of a 1/4 inch steel ball, balls are prepared every 0.5 to several μm in a range of ± 30 μm with a ball diameter of φ6.35 mm as a reference.)

ボール保持具6は、上記3個のボール7の外径よりも板厚が薄く形成された略円環形状の部材である。このボール保持具6は、2個のナット3a、3bをねじ軸1に組み付けた状態でも容易にボール7の入れ替えが可能なように、ねじ軸1の中心Oを通る線分CLに沿って分割部6eから左右二つ割りにされた分割構造とされている。ボール保持具6の複数(この例では3箇所)の収容部6aは、3個のボール7を自身の周方向に略三等配するように形成されたU字溝からなる。各収容部6aの外周側には平面部21がそれぞれ形成されるとともに、各平面部21の左右には、上記蓋部材6bを固定する止めねじ22を螺合するためのねじ穴23が設けられている。   The ball holder 6 is a substantially ring-shaped member having a plate thickness thinner than the outer diameter of the three balls 7. This ball holder 6 is divided along a line segment CL passing through the center O of the screw shaft 1 so that the balls 7 can be easily replaced even when the two nuts 3a and 3b are assembled to the screw shaft 1. The divided structure is divided into left and right parts from the part 6e. The plurality (three in this example) of receiving portions 6a of the ball holder 6 are formed of U-shaped grooves formed so that the three balls 7 are arranged approximately three times in the circumferential direction thereof. A flat portion 21 is formed on the outer peripheral side of each accommodating portion 6a, and screw holes 23 for screwing set screws 22 for fixing the lid member 6b are provided on the left and right of each flat portion 21. ing.

これにより、平面部21に上記蓋部材6bが止めねじ22によって装着可能とされ、U字溝からなる収容部6a内からボール7がナット3a、3bの周方向に落下することを防止している。ボール保持具6に略三等配に配置された収容部6aは、上述のように外周に向けた開口部6dを有するが、ボール7は、この収容部6aに開口部6dから収納され、その後に、蓋部材6bが開口部6dに対して止めねじ22により締結されることで開口部6dを塞ぐように固定される。この構造により、ねじ軸1に対して第1のナット3a及び第2のナット3bを複数の転動ボールである鋼球2を介して螺合した状態のままで、ボール7をボール保持具6の外周から挿入および取り出し可能となっている。   As a result, the lid member 6b can be mounted on the flat surface portion 21 by the set screw 22, and the ball 7 is prevented from dropping in the circumferential direction of the nuts 3a and 3b from within the housing portion 6a formed of a U-shaped groove. . The accommodating portion 6a arranged in a substantially equal distribution on the ball holder 6 has the opening 6d toward the outer periphery as described above, but the ball 7 is accommodated in the accommodating portion 6a from the opening 6d, and thereafter The lid member 6b is fastened to the opening 6d by the set screw 22 so that the opening 6d is fixed. With this structure, the ball 7 is held by the ball holder 6 while the first nut 3a and the second nut 3b are screwed to the screw shaft 1 via the steel balls 2 as a plurality of rolling balls. It is possible to insert and take out from the outer periphery.

なお、二つ割りにされている分割部6eの径方向での反対側の位置には、ナット3a、3bのキー溝5との干渉を避けるための逃げ部6cが凹状に形成されている。これにより、両ナット3a、3bの端面は平行にガタつきなく位置決めが可能であり、各収容部6aにより三等配に3個のボール7を配置することでバランス良くナット3a、3bの剛性を高めることが可能とされている。   In addition, the escape part 6c for avoiding interference with the key groove 5 of nut 3a, 3b is formed in the concave shape in the position on the opposite side in the radial direction of the divided part 6e divided into two. As a result, the end surfaces of both nuts 3a and 3b can be positioned in parallel without rattling, and the three balls 7 are arranged in three equal spaces by each accommodating portion 6a so that the rigidity of the nuts 3a and 3b can be improved. It is possible to increase.

次に、上述した本実施形態のダブルナット式ボールねじ装置10の作用効果について説明する。
上述した本実施形態のダブルナット式ボールねじ装置10を組み立てる際には、ねじ軸1に対して第1のナット3a及び第2のナット3bを複数の転動ボールである鋼球2を介して螺合した状態のままで、図示しないハウジングに組み込んで組立てる。その際には、まず、対となる2個のナット3a、3bを互いに近づけ、二分割されたボール保持具6を径方向から対向させつつナット3a、3b間に挟み込む。次に、ボール保持具6の各収容部6aにボール7を順に挿入し、蓋部材6bを収容部6aの外側から平面部21に止めねじ22でねじ止めすることにより固定する。これにより、2個のナット3a、3b間に、予圧付与手段20を介装することができる。
Next, the effect of the double nut type ball screw apparatus 10 of this embodiment mentioned above is demonstrated.
When assembling the double nut ball screw device 10 of the present embodiment described above, the first nut 3a and the second nut 3b are attached to the screw shaft 1 via the steel balls 2 as a plurality of rolling balls. It is assembled in a housing (not shown) while being screwed. In that case, first, the two nuts 3a and 3b which make a pair are brought close to each other, and the two divided ball holders 6 are sandwiched between the nuts 3a and 3b while facing each other in the radial direction. Next, the balls 7 are sequentially inserted into the respective accommodating portions 6a of the ball holder 6, and the lid member 6b is fixed to the flat surface portion 21 from the outside of the accommodating portion 6a with a set screw 22. Thereby, the preload applying means 20 can be interposed between the two nuts 3a and 3b.

ところで、従来のダブルナット予圧方式のボールねじ装置では、間座が2つのナット端面と面接触するため、両ナットの間に間座を挟んで軸方向に締め上げる際には、ナット端面と接触する間座の両端面に大きな摩擦力が発生し、接触面を径方向には容易に動かすことができなかった。そのため、ナットが芯ズレ誤差や傾き誤差を生じた状態で組立が始まると途中で調整することが困難となるため、最終組立状態においても芯ズレ誤差や傾き誤差を有することとなっていた。そのため、従来のダブルナット予圧方式のボールねじ装置では、両ナット内に組み込まれている鋼球の負荷バランスが崩れてしまって負荷分布が一定とならず、場所によって鋼球が受ける予圧荷重が異なり、ボールねじの作動性を悪化させるという問題があった。   By the way, in the conventional double nut preloading type ball screw device, the spacer comes into surface contact with the two nut end faces, and therefore, when the spacer is sandwiched between the nuts and tightened in the axial direction, it comes into contact with the nut end face. However, a large frictional force was generated on both end surfaces of the spacer, and the contact surface could not be easily moved in the radial direction. For this reason, when the assembly starts in a state where the nut has a misalignment error or a tilt error, it becomes difficult to make adjustments in the middle of the nut. Therefore, even in the final assembly state, a misalignment error or a tilt error has occurred. Therefore, in the conventional double nut preload type ball screw device, the load balance of the steel balls incorporated in both nuts is disrupted and the load distribution is not constant, and the preload applied to the steel balls varies depending on the location. There is a problem that the operability of the ball screw is deteriorated.

これに対し、本実施形態のダブルナット式のボールねじ装置10は、二つのナット3a、3b同士の間に予圧付与手段20として挟まれるのは、3個のボール7を保持したボール保持具6であり、3個のボール7と二つのナット3a、3b端面の接触部位では点接触となるためボール7が径方向に転がることができる。これにより、このボールねじ装置10によれば、ナット3a、3bの径方向位置が容易に調整できるため、最終組立状態においても芯ズレ誤差や傾き誤差が無くなり、ボールねじの作動性が悪化することが無い。   On the other hand, in the double nut type ball screw device 10 according to the present embodiment, the preload applying means 20 is sandwiched between the two nuts 3a and 3b in order to hold the ball holder 6 holding the three balls 7. Since the point contact is made at the contact portion between the three balls 7 and the end faces of the two nuts 3a and 3b, the ball 7 can roll in the radial direction. Thereby, according to this ball screw device 10, since the radial position of the nuts 3a and 3b can be easily adjusted, there is no misalignment error or tilt error even in the final assembly state, and the operability of the ball screw is deteriorated. There is no.

また、従来のダブルナット予圧方式のボールねじ装置での間座を用いた予圧調整方法では、間座を組み込んで予圧を確認後に、間座を再度取り外し、その間座に両面研磨加工などの厚み調整工程が必要であった。これに対し、本実施形態のボールねじ装置10は、二つのナット3a、3b同士の間に、3個のボール7を収納したボール保持具6を組み込んで予圧の状態を確認し、その後に、外形寸法の大きさが違うボール7に入れ替えることにより最適予圧に調整することが可能なため、作業工数を大幅に低減することができる。   In addition, in the conventional method of adjusting the preload using the spacer in the ball screw device of the double nut preloading method, after installing the spacer and confirming the preload, the spacer is removed again and the spacer is subjected to thickness adjustment such as double-side polishing. A process was required. On the other hand, the ball screw device 10 of the present embodiment incorporates a ball holder 6 containing three balls 7 between the two nuts 3a, 3b to check the preload state, Since the preload can be adjusted to the optimum preload by replacing the balls 7 having different external dimensions, the number of work steps can be greatly reduced.

ここで、予圧調整に用いられるボール7の大きさは、ボール転動溝8,9間を転動する鋼球2と同一であることが望ましい。つまり、予圧付与手段20に用いるボール7の外径が、ボールねじ溝8,9を転動するボール2の外径と同じ呼び寸法とされていれば、部品の種類を増やす必要がないので好適である。通常、ボールねじ組立の際にはあらかじめ大きさの違う鋼球2が多数用意されているからである。そのため、このような構成とすれば、予圧調整用のボール7の為に新たに大きさの違うボール7を用意する必要がないので作業工数を大幅に低減する上で便利である。   Here, it is desirable that the size of the ball 7 used for the preload adjustment is the same as that of the steel ball 2 rolling between the ball rolling grooves 8 and 9. That is, if the outer diameter of the ball 7 used for the preload applying means 20 is the same nominal size as the outer diameter of the ball 2 rolling on the ball screw grooves 8 and 9, it is not necessary to increase the number of types of components. It is. This is because a large number of steel balls 2 having different sizes are usually prepared in advance when assembling the ball screw. For this reason, such a configuration is convenient in that it is not necessary to prepare a new ball 7 having a different size for the preload adjusting ball 7, thereby greatly reducing the number of work steps.

以上説明したように、本実施形態のダブルナット式のボールねじ装置10は、二つのナット3a、3bの間に3個のボール7を収納したボール保持具6を挟み込んだ状態で組立てることにより、ボールねじ装置10の作動性が良好であり、予圧調整も容易である。
なお、本発明に係るダブルナット式ボールねじ装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、予圧付与手段20が、ボール7を3個等配して用いている例で説明したが、これに限定されるものではない。
As described above, the double nut type ball screw device 10 of the present embodiment is assembled by sandwiching the ball holder 6 containing the three balls 7 between the two nuts 3a and 3b. The operability of the ball screw device 10 is good, and preload adjustment is easy.
The double nut ball screw device according to the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the preload applying means 20 has been described as an example in which three balls 7 are equally arranged, but the present invention is not limited to this.

例えば、ボール7を3個用いた3点支持であると、大きな予圧荷重や外部荷重が負荷された場合、ボール1個当たりの荷重が過大な場合には、ボールやナット端面が破損するおそれがある。そこで、このような場合には、その対策としてボール7を収めるための各収容部6aに複数個のボール7を配置する構成とすることができる。具体的な例としては、図3に第一変形例を示すように、各収容部6aに複数(この例ではそれぞれに2個)のボール7を収容することができる。このような構成であれば、より多くのボール7(この例では計8個)を設置することで荷重が分配され、ボール1個当たりの荷重が小さくなる。そのため、ボール7やナット3a、3b端面の破損を防ぐことができる。   For example, in the case of three-point support using three balls 7, if a large preload load or an external load is applied, or if the load per ball is excessive, the end face of the ball or nut may be damaged. is there. Therefore, in such a case, as a countermeasure, a configuration in which a plurality of balls 7 are arranged in each housing portion 6a for housing the balls 7 can be adopted. As a specific example, as shown in FIG. 3, a plurality of (two in each case) balls 7 can be accommodated in each accommodating portion 6a. With such a configuration, the load is distributed by installing more balls 7 (total of 8 in this example), and the load per ball is reduced. Therefore, it is possible to prevent the ball 7 and the end surfaces of the nuts 3a and 3b from being damaged.

また、例えば図4に示す第二変形例のように、複数の収容部6aは、4箇所以上(同図の例では周方向の4箇所に等配)とすることができる。このような構成であっても、より多くのボール7(この例では計4個)を設置することで荷重が分配され、ボール1個当たりの荷重が小さくなるため、ボール7やナット3a、3b端面の破損を防ぐことができる。   Further, for example, as in the second modification shown in FIG. 4, the plurality of accommodating portions 6 a can be four or more (equally arranged in four places in the circumferential direction in the example of the figure). Even with such a configuration, the load is distributed by installing more balls 7 (four in this example), and the load per ball is reduced, so the balls 7 and nuts 3a, 3b Breakage of the end face can be prevented.

ここで、二つのナット3a、3b間に同径の3個ボール7に加えて更に他のボールを挟んで4個以上とした場合に、ナット3a、3b間の寸法は同径の3個のボール7の外径寸法により決定されてしまう。そのため、その他のボールは両ナット端面の微少うねり及びボール外径のバラツキによって両ナット端面に拘束されることのない自由状態となり得る。この場合、ボールねじ装置10が駆動する毎に他のボール7がガタついて振動及び異音の発生源となる可能性がある。そのため、このような場合には、ナット3a、3b間に介装する複数のボール7の個数は、上記実施形態のように3個とすることが望ましい。
また、上述のダブルナット式のボールねじ装置10は、ボールねじの転動体の周知の循環構造において、転動するボール2の循環構造に、エンドデフレクターを用いている例を説明したが、これに限らず、ボールねじの構造はチューブ式、コマ式等、ナット端面が金属であればどのような循環方式でも実施可能である。
Here, when three or more balls are sandwiched between the two nuts 3a and 3b in addition to the three balls 7 having the same diameter, the dimension between the nuts 3a and 3b is three. It is determined by the outer diameter of the ball 7. Therefore, the other balls can be in a free state where they are not restrained by the end surfaces of the nuts due to slight undulations of the end surfaces of the nuts and variations in the outer diameter of the balls. In this case, every time the ball screw device 10 is driven, another ball 7 may rattle and become a source of vibration and noise. Therefore, in such a case, it is desirable that the number of the plurality of balls 7 interposed between the nuts 3a and 3b is three as in the above embodiment.
In the above-described double nut type ball screw device 10, an example in which an end deflector is used for the circulation structure of the rolling ball 2 in the known circulation structure of the rolling element of the ball screw has been described. The structure of the ball screw is not limited to a tube type, a top type, or the like, and any circulation method can be used as long as the nut end face is a metal.

また、上述の予圧付与手段20の構成においては、給脂構造については特に言及しなかったが、例えば図5に示す第三変形例のように、予圧付与手段20に給脂構造を更に付与することができる。同図に示す例では、ボール保持具に給脂穴25を一か所に設けている。この給脂穴25は、周方向において収容部6aと逃げ部6cとの間の位置に設けられている。そして、この給脂穴25は、ボール保持具6の外周側の面から内周側の面に径方向に沿って貫通形成され、外周側に雌ねじ25mが形成されている。これにより、この給脂穴25からオイル又はグリースを供給すれば、ボール保持具6をより有効に活用することができ、オイル又はグリースを二つのナット3a、3bの中央の予圧付与手段20からボールねじ装置10のナット全体に満遍なく供給することができる。   Moreover, in the structure of the above-mentioned preload provision means 20, although it did not mention in particular about the greasing structure, for example like the 3rd modification shown in FIG. 5, the greasing structure is further provided to the preload provision means 20. be able to. In the example shown in the figure, the ball holder 25 is provided with a greasing hole 25 in one place. The greasing hole 25 is provided at a position between the accommodating portion 6a and the escape portion 6c in the circumferential direction. The greasing hole 25 is formed so as to penetrate from the outer peripheral surface of the ball holder 6 to the inner peripheral surface along the radial direction, and a female screw 25m is formed on the outer peripheral side. Accordingly, if oil or grease is supplied from the greasing hole 25, the ball holder 6 can be used more effectively, and the oil or grease is supplied from the preload applying means 20 at the center of the two nuts 3a and 3b to the ball. The entire nut of the screw device 10 can be supplied evenly.

また、上述の実施形態ないし変形例では、何れの例においてもナット3a、3bの間に予圧付与手段20の構成上、スキマが生じてしまうことになるが、この隙間を塞ぐために、ナット全体またはスキマ部を含むナット一部を覆うカバーを取り付けることができる。このようなカバー部材を設ければ、スキマ部への異物等の侵入を防ぐことができる。また、スキマ部の周囲をアルミテープ等のテープで密封したり、予圧付与手段20の外周に沿って表層部にシリコン等の樹脂材料を用いて密封したり、表層部にメタルボンドを埋め込んで密封したりしてもよい。   In any of the above-described embodiments or modifications, a gap may occur between the nuts 3a and 3b due to the configuration of the preload applying means 20, but in order to close the gap, A cover that covers a part of the nut including the gap portion can be attached. By providing such a cover member, it is possible to prevent entry of foreign matter or the like into the gap portion. Further, the periphery of the gap portion is sealed with a tape such as aluminum tape, the surface layer portion is sealed with a resin material such as silicon along the outer periphery of the preload applying means 20, or the surface layer portion is sealed by embedding a metal bond. You may do it.

1 ねじ軸
2 鋼球(転動ボール)
3a、3b ナット
4a、4b 貫通穴
5 キー溝
6 ボール保持具
6a 収容部
6b 蓋部材
6c 逃げ部
6d 開口部
6e 分割部
7 ボール
8 (ナットの)ボール転動溝
9 (ねじ軸の)ボール転動溝
10 (ダブルナット式の)ボールねじ装置
20 予圧付与手段
21 平面部
22 止めねじ
23 ねじ穴
25 給脂穴
1 Screw shaft 2 Steel ball (rolling ball)
3a, 3b Nut 4a, 4b Through hole 5 Key groove 6 Ball holder 6a Receiving part 6b Cover member 6c Escape part 6d Opening part 6e Dividing part 7 Ball 8 Ball rolling groove 9 (of screw shaft) Ball rolling Moving groove 10 Ball screw device 20 (double nut type) 20 Preload applying means 21 Planar portion 22 Set screw 23 Screw hole 25 Greasing hole

Claims (5)

ねじ軸と、該ねじ軸にボールねじ溝を転動する転動ボールを介して螺合される2個のナットと、各ナットに反対向きの軸方向の力を作用させて予圧を与える予圧付与手段とを備えるボールねじ装置であって、
前記予圧付与手段は、前記2個のナット同士の間に介装される三個以上のボールと、該三個以上のボールを収容可能に外周にむけた開口部をもつ複数の収容部を有するボール保持具と、該ボール保持具の複数の収容部の開口部を径方向から塞ぐ複数の蓋部材とを備え、
前記ボール保持具は、自身の板厚の方向を前記軸方向に向けた状態で前記2個のナット同士の間に装着されるとともに、前記三個以上のボールの外径よりも前記板厚が薄くなっており、前記ボール保持具の複数の収容部が、自身の周方向に前記三個以上のボールを略等配するように形成されていることを特徴とするボールねじ装置。
A screw shaft, two nuts that are screwed onto the screw shaft via rolling balls that roll the ball screw groove, and a preload that applies pre-load by applying an axial force in the opposite direction to each nut. A ball screw device comprising means,
The preload applying means has three or more balls interposed between the two nuts, and a plurality of accommodating portions having openings toward the outer periphery so as to accommodate the three or more balls. A ball holder, and a plurality of lid members for closing the openings of the plurality of storage portions of the ball holder from the radial direction,
The ball retainer, while being mounted between each other the two nuts in a state where the direction of the thickness of its facing in the axial direction, said thickness than the outer diameter of said three or more balls A ball screw device, wherein the ball holding device is thin, and the plurality of receiving portions of the ball holder are formed so as to distribute the three or more balls substantially in the circumferential direction thereof.
前記複数の収容部は、各収容部に収納されるボールが、1個であることを特徴とする請求項1に記載のボールねじ装置。   2. The ball screw device according to claim 1, wherein each of the plurality of accommodating portions has one ball accommodated in each accommodating portion. 前記複数の収容部は、各収容部に収納されるボールが、複数個であることを特徴とする請求項1に記載のボールねじ装置。   2. The ball screw device according to claim 1, wherein the plurality of accommodating portions includes a plurality of balls accommodated in the accommodating portions. 前記ボール保持具は、前記複数の収容部が3箇所に形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のボールねじ装置。   The ball screw device according to any one of claims 1 to 3, wherein the ball holder has the plurality of accommodating portions formed in three places. 前記予圧付与手段に用いるボールの外径は、前記ボールねじ溝を転動する転動ボールの外径と同じ呼び寸法とされていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のボールねじ装置。 5. The outer diameter of the ball used for the preload applying means is the same nominal size as the outer diameter of the rolling ball that rolls in the ball screw groove. 5. The ball screw device described.
JP2012173224A 2012-08-03 2012-08-03 Ball screw device Expired - Fee Related JP6007653B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012173224A JP6007653B2 (en) 2012-08-03 2012-08-03 Ball screw device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012173224A JP6007653B2 (en) 2012-08-03 2012-08-03 Ball screw device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014031847A JP2014031847A (en) 2014-02-20
JP6007653B2 true JP6007653B2 (en) 2016-10-12

Family

ID=50281839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012173224A Expired - Fee Related JP6007653B2 (en) 2012-08-03 2012-08-03 Ball screw device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6007653B2 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4643041A (en) * 1985-12-20 1987-02-17 General Motors Corporation Preloaded ball nut and screw assembly and method of manufacture
JPH0720447U (en) * 1993-09-20 1995-04-11 日本トムソン株式会社 Drive device with ball screw
JP2012127404A (en) * 2010-12-15 2012-07-05 Nsk Ltd Ball screw device
JP2012145178A (en) * 2011-01-13 2012-08-02 Nsk Ltd Ball screw device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014031847A (en) 2014-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6278235B2 (en) Planetary roller type transmission
US20180266535A1 (en) Transmission and Method for Adjusting the Circumferential Backlash of the Transmission
JP6210485B2 (en) Bearing mechanism
TW201934368A (en) Wheel tool adjusts the position of each of the plurality of rollers in the axial direction of the barrel
WO2008016082A1 (en) Double row tapered roller bearing unit
JP6007653B2 (en) Ball screw device
JPH01266320A (en) Preloading device for roller bearing
JP5083873B2 (en) Eccentric oscillating gear unit
JP2012145178A (en) Ball screw device
JP2010091066A (en) Bearing device
JP2012127404A (en) Ball screw device
JP6089483B2 (en) Ball screw device
JP2006326695A (en) Bearing device for main spindle of machine tool
US9605714B2 (en) Machining apparatus for machining end face of tapered roller and grinding wheel body
JP2009162277A (en) Bearing device
JP2009008211A (en) Roller bearing-bearing housing assembling body
JP2018135971A (en) Rolling bearing device
TW201734330A (en) Combined cylindrical roller bearing
JP2012167777A (en) Ball screw device
JP2017106520A (en) Bearing device and rotation support device
JP2012207697A (en) Ball screw device
JP2007113777A (en) Rolling bearing device
JP2014031846A (en) Ball screw device
JP5003498B2 (en) Bearing device and assembly method thereof
JP6278234B2 (en) Planetary roller type transmission

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150724

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160527

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160531

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160713

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160816

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160829

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6007653

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees