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Patent Searching and Data


Title:
BALL SCREW WITH BALL SPLINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/054452
Kind Code:
A1
Abstract:
A ball screw with a ball spline in which a ball in the groove has no risk of riding on the shoulder of a spline groove. The ball screw with the ball spline comprises a screw shaft (1) having an outer circumferential surface in which a groove (6) and a plurality of linear spline grooves (7) extending in the axial direction are formed, a nut (2) for screw into which the screw shaft (1) is inserted for forming a ball circulation path for screw corresponding to the groove (6) of the screw shaft (1), a nut (3) for spline into which the screw shaft (1) is inserted for forming a ball circulation path for spline corresponding to the spline groove (7) of the screw shaft (1), a plurality of balls (4) for screw arranged in the ball circulation path for screw of the nut (2) for screw, and a plurality of balls (5) for spline arranged in the ball circulation path for spline of the nut (3) for spline. The radial position of the bottom (7a) of the spline groove (7) in the screw shaft (1) is more radially outside than the most radially outside part of the ball contact portion of the groove (6) under maximum load.

Inventors:
KOYAGI KATSURA (JP)
INOUE MASAHIRO (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/069230
Publication Date:
April 30, 2009
Filing Date:
October 23, 2008
Export Citation:
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Assignee:
JTEKT CORP (JP)
KOYAGI KATSURA (JP)
INOUE MASAHIRO (JP)
International Classes:
F16H25/22; F16C29/06
Foreign References:
JPS62165057A1987-07-21
JPS63231056A1988-09-27
JP2005256937A2005-09-22
JP2003314659A2003-11-06
JP2004232666A2004-08-19
JPH06300106A1994-10-28
Other References:
See also references of EP 2202427A4
Attorney, Agent or Firm:
SUGAHARA, Ichiro (Petit Chateau Gouda 2052-8-25, Tamagawa-gakue, Machida-shi Tokyo 41, JP)
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Claims:
 ねじみぞおよび軸方向にのびる複数の直線状スプラインみぞが外周面に形成されたねじ軸と、ねじ軸が通されてねじ軸のねじみぞに対応するねじ用ボール循環路が形成されたねじ用ナットと、ねじ軸が通されてねじ軸のスプラインみぞに対応するスプライン用ボール循環路が形成されたスプライン用ナットと、ねじ用ナットのねじ用ボール循環路に配設された複数のねじ用ボールと、スプライン用ナットのスプライン用ボール循環路に配設された複数のスプライン用ボールとを備えているボールスプライン付きボールねじにおいて、
 ねじ軸におけるスプラインみぞの底の径方向の位置が、ねじみぞの最大負荷時のボール接触部分の最も径方向外側の部分よりも径方向外側にあることを特徴とするボールスプライン付きボールねじ。
Description:
ボールスプライン付きボールね

 この発明は、ボールスプライン付きボー ねじに関する。

 ボールスプライン付きボールねじとして、 じみぞおよび軸方向にのびる複数の直線状 プラインみぞが外周面に形成されたねじ軸 、ねじ軸が通されてねじ軸のねじみぞに対 するねじ用ボール循環路が形成されたねじ ナットと、ねじ軸が通されてねじ軸のスプ インみぞに対応するスプライン用ボール循 路が形成されたスプライン用ナットと、ね 用ナットのねじ用ボール循環路に配設され 複数のねじ用ボールと、スプライン用ナッ のスプライン用ボール循環路に配設された 数のスプライン用ボールとを備えているも が知られている(特許文献1参照)。

特開平6-300106号公報

 上記のような従来のボールスプライン付 ボールねじでは、ねじ軸においてねじみぞ スプラインみぞが交差しているため、ねじ ぞ内のボールがスプラインみぞへ肩乗り上 し、ボールねじの寿命が低下するという問 がある。

 この発明の目的は、上記の問題を解決し ねじみぞ内のボールがスプラインみぞへ肩 り上げするおそれがないボールスプライン きボールねじを提供することにある。

 この発明によるボールスプライン付きボ ルねじは、ねじみぞおよび軸方向にのびる 数の直線状スプラインみぞが外周面に形成 れたねじ軸と、ねじ軸が通されてねじ軸の じみぞに対応するねじ用ボール循環路が形 されたねじ用ナットと、ねじ軸が通されて じ軸のスプラインみぞに対応するスプライ 用ボール循環路が形成されたスプライン用 ットと、ねじ用ナットのねじ用ボール循環 に配設された複数のねじ用ボールと、スプ イン用ナットのスプライン用ボール循環路 配設された複数のスプライン用ボールとを えているボールスプライン付きボールねじ おいて、ねじ軸におけるスプラインみぞの の径方向の位置が、ねじみぞの最大負荷時 ボール接触部分の最も径方向外側の部分よ も径方向外側にあることを特徴とするもの ある。

 ねじ軸におけるスプラインみぞの底の径 向の位置が、ねじみぞの最大負荷時のボー 接触部分の最も径方向外側の部分よりも径 向外側にあるから、ねじみぞ内のボールが プラインみぞへ肩乗り上げするおそれがな 。

 この発明のボールスプライン付きボール じによれば、上記のように、ねじみぞ内の ールがスプラインみぞへ肩乗り上げするお れがなく、したがって、ボールねじの寿命 低下することがない。

図1は、この発明の実施形態を示すボー ルスプライン付きボールねじの主要部の縦断 面図である。 図2は、図1のII-II線の拡大断面図である 。 図3は、図1のねじ軸のおねじみぞおよ スプラインみぞの交差部分を拡大した図面 ある。

 以下、図面を参照して、この発明の実施 態について説明する。

 図1はボールスプライン付きボールねじの 主要部の縦断面図、図2は図1の拡大横断面図 ある。以下の説明において、図1の左右を左 右とする。

 ボールねじは、左右方向にのびる鋼製ね 軸(1)、ねじ用ナット(2)、スプライン用ナッ (3)、多数のねじ用ボール(4)および多数のス ライン用ボール(5)を備えている。

 ねじ軸(1)は横断面円形の中実軸であり、 じ軸(1)の外周面に、1条のねじみぞ(おねじ ぞ)(6)と、軸方向(左右方向)にのびる複数の 線状スプラインみぞ(7)が形成されている。

 ねじ用ナット(2)は、円筒状の金属製ナッ 本体(8)と、ナット本体(8)の軸方向両端面に り付けられた1対の環状の合成樹脂製エンド キャップ(9)とを備えている。エンドキャップ (9)は、互いに同一形状の短円筒状の環体より なり、ナット本体(8)の軸方向両端面に図示し ないボルトなどの連結具を用いて固定されて いる。ナット(2)は、ねじ軸(1)の外周に径方向 に若干の隙間をあけてはめられている。

 ナット本体(8)の内周面に、おねじみぞ(6)に 応する1条のねじみぞ(めねじみぞ)(10)が形成 されている。ナット本体(8)のめねじみぞ(10) これに対向するねじ軸(1)のおねじみぞ(6)と 対向空間が、ねじ用ボール(4)が転動する主 路(11)となっている。ナット本体(8)の周壁の1 箇所に、戻し通路(12)が形成されている。戻 通路(12)は、ナット本体(8)を軸方向全長にわ って貫通する断面円形の貫通穴よりなる。
 各エンドキャップ(9)のナット本体(8)側の端 に、主通路(11)と戻し通路(12)を連通させる ぞ状の方向転換路(13)が形成されている。

 ねじ用ボール(4)は、主通路(11)、戻し通路 (12)および方向転換路(13)内に配設され、主通 (11)を転動するねじ用ボール(4)がねじ軸(1)と ねじ用ナット(2)の相対回転を案内するように なっている。主通路(11)、戻し通路(12)および 向転換路(13)により、ねじ用ボール循環路が 構成されている。

 スプライン用ナット(5)は、略円筒状の金 製ナット本体(14)と、ナット本体(14)の内周 固定された略円筒状の保持器(15)とを備えて る。ナット(5)は、ねじ軸(1)の外周に径方向 若干の隙間をあけてはめられている。

 ナット本体(14)の内周面に、ねじ軸(1)のス プラインみぞ(7)に対応する複数の直線状スプ ラインみぞ(16)が形成されている。

 ナット本体(14)のスプラインみぞ(16)に対 する保持器(15)の部分に、両スプラインみぞ( 7)(16)間を転動するスプライン用ボール(5)を案 内するスリット(17)が形成されている。スリ ト(17)を介して対向する両スプラインみぞ(7)( 16)間の空間が、スプライン用ボール(5)が転動 する主通路(18)となっている。保持器(15)には ナット本体(14)との間に、主通路の左右両端 部と連通する戻し通路(19)が形成されている

 スプライン用ボール(5)は、主通路(18)およ び戻し通路(19)内に配設され、主通路(18)を転 するスプライン用ボール(5)がねじ軸(1)とス ライン用ナット(3)の相対直線運動を案内す ようになっている。主通路(18)および戻し通 路(19)により、スプライン用ボール循環路が 成されている。

 上記のボールねじは、たとえば、スプラ ン用ナット(3)を軸方向の一定位置に回転も 動もしないように固定し、ねじ用ナット(2) 軸方向の一定位置において回転はするが移 はしないように支持した状態で使用される

 上記の状態で、ねじ用ナット(2)を回転さ ることにより、ねじ軸(1)がスプライン用ナ ト(3)を案内にして、回転はせずに、軸方向 直線移動する。このとき、ねじナット(2)の 分では、主通路(11)を転動していたねじ用ボ ール(4)が、一方のエンドキャップ(9)の方向転 換路(13)で方向転換されてナット本体(8)の戻 通路(12)に導入され、戻し通路(12)内を他方の エンドキャップ(9)側に移動し、戻し通路(12) 移動してきたねじ用ボール(4)が、他方のエ ドキャップ(9)の方向転換路(13)で方向転換さ て、主通路(11)に導入される。これにより、 ねじ用ボール(4)は、ねじ用ボール循環路を循 環させられる。スプライン用ナット(3)の部分 では、主通路(18)を転動していたスプライン ボール(5)が、主通路(18)の一端部から戻し通 (19)に導入されて、戻し通路(19)内を主通路(1 8)の他端部側に移動し、主通路(18)の他端部に 導入される。これにより、スプライン用ボー ル(5)が、スプライン用ボール循環路を循環さ せられる。

 図3は、ねじ軸(1)のおねじみぞ(6)およびス プラインみぞ(7)の交差部分を拡大して示した ものである。

 図3において、符号Aで示した部分は、お じみぞ(6)に対するねじ用ボール(4)の最大負 時のボール接触部分である。

 上記のボールねじでは、スプラインみぞ( 7)の底(7a)は、上記のおねじみぞ(6)の最大負荷 時のボール接触部分Aの最も径方向外側の部 Pより径方向外側にある。

 前記のようにねじ軸(1)に対してねじ用ナ ト(2)を回転させたとき、ねじ用ボール(4)は ねじ軸(1)のスプライン用みぞ(7)を横切って ねじみぞ(6)内を転動する。このとき、上記 ように、スプラインみぞ(7)の底(7a)が、上記 のおねじみぞ(6)の最大負荷時のボール接触部 分Aの最も径方向外側の部分Pより径方向外側 あり、ボール接触部分Aの最も径方向外側の 部分Pとスプラインみぞ(7)の底(7a)との間に間 があるので、おねじみぞ(6)内のねじ用ボー (4)がスプラインみぞ(7)へ肩乗り上げするお れがない。

 スプライン付きボールねじのねじ用ナッ 、スプライン用ナットの部分の構成は、上 実施形態のものに限らず、適宜変更可能で る。

 上記実施形態には、エンドキャップ式の じ用ナットを示したが、この発明は、ねじ ナットがチューブ式、こま式(デフレクタ式 )のスプライン用ボールねじにも適用できる

 上記実施形態では、ねじみぞが1条である が、この発明は、ねじみぞが多条のボールス プライン付きボールねじにも適用できる。