JPH0357346B2 - - Google Patents

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JPH0357346B2
JPH0357346B2 JP19535681A JP19535681A JPH0357346B2 JP H0357346 B2 JPH0357346 B2 JP H0357346B2 JP 19535681 A JP19535681 A JP 19535681A JP 19535681 A JP19535681 A JP 19535681A JP H0357346 B2 JPH0357346 B2 JP H0357346B2
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shaft
ball
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screw shaft
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Priority to DE3249692A priority patent/DE3249692C2/de
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2204Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
    • F16H25/2233Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls with cages or means to hold the balls in position

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はねじ軸とナツトとの間に鋼球を入れて
転動するようにした有限摺動用のボールねじユニ
ツトに係り、ナツトの微速送りと早送りを差動ね
じ機構を用いて行うことを特徴とする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a ball screw unit for limited sliding in which a steel ball is inserted between a screw shaft and a nut so that they roll, and the nut is controlled by a differential screw mechanism for slow and rapid feeding. It is characterized by being carried out using

従来、カツテイングツール、ワークテーブルあ
るいはワーク(被加工物)等を微速、早送りする
場合において、機械的に速度を変更するには、円
錐車と調車又は歯車とを組合せたもの、歯車装置
において直径比を変えあるいは差動的にしたも
の、摩擦伝導装置において原動車と従動車の関係
を変え得るようにしたもの等があるが、いずれも
機構が複雑となるために相当のスペースを余儀な
くされ機械全体が大型化する欠点を有するばかり
か、負荷が大きいために高精度な送り操作を行う
ことは困難である。
Conventionally, when moving cutting tools, work tables, workpieces, etc. at slow or rapid speeds, mechanical speed changes have been achieved using a combination of a conical wheel and a pulley or gears, or in a gear device. There are devices that change the diameter ratio or make them differential, and devices that allow the relationship between the driving and driven wheels to be changed in the friction transmission device, but all of them require a considerable amount of space due to the complexity of the mechanism. Not only does this have the disadvantage of increasing the size of the entire machine, but it is also difficult to perform highly accurate feeding operations due to the large load.

そこで本発明の目的とするところは、単一のシ
ヤフトに、リード差のある2つのねじ溝を軸方向
に離隔して形成し、これらねじ溝に多数のボール
を介して螺合したナツトのうちの一方を軸方向に
固定するとともに回転方向に可動に配設し、且つ
そのナツトの回転をシヤフトの回転時に選択的に
許容あるいは阻止することによつて、他方のナツ
トを軸方向に微動あるいは早送りしうるようにし
た、構成が簡単で送り精度の高いコンパクトな微
動、早送り用ボールねじユニツトを提供すること
を目的とするものである。
Therefore, an object of the present invention is to form two thread grooves separated in the axial direction with a lead difference on a single shaft, and to form a nut that is screwed into these thread grooves via a large number of balls. One of the nuts is fixed in the axial direction and movable in the rotational direction, and the rotation of the nut is selectively allowed or prevented when the shaft rotates, so that the other nut can be moved slightly or rapidly in the axial direction. The object of the present invention is to provide a compact ball screw unit for fine movement and rapid movement, which has a simple structure and high feeding accuracy.

本発明において「ボールねじ」とは、ねじ軸と
ナツトとの間に鋼球を入れて転動するようにした
ものをいい、特にねじ軸とナツトとの相対的直線
運動を一定の範囲内で行うようにした有限摺動用
ボールねじに関するものである。
In the present invention, the term "ball screw" refers to a device in which steel balls are inserted between the screw shaft and the nut so that they roll, and in particular, the relative linear motion between the screw shaft and the nut is controlled within a certain range. This invention relates to a ball screw for limited sliding.

またボールねじのうち「非可動ボールねじ」と
は、ナツトがねじ軸の回転によつて相対的に回転
し得ても相対的直線運動は行い得ないものをい
う。
Further, among ball screws, a "non-movable ball screw" refers to one in which the nut can rotate relative to each other by rotation of the screw shaft, but cannot perform relative linear motion.

さらに本発明における「リード」とは、多数の
ボールを介して互いに嵌り合つている「ねじ軸」
と「ナツト」が軸方向へ相対的に移動する直線移
動距離をいう。
Furthermore, in the present invention, the term "lead" refers to a "screw shaft" that is fitted into each other via a large number of balls.
This refers to the straight-line movement distance that the nut moves relatively in the axial direction.

さらにまた本発明において「ボールスプライ
ン」とは、スプライン軸と外筒間に多数のボール
が介在し、スプライン軸の軸方向移動が自由にし
て、且つ外筒の回転トルクをスプライン軸に伝達
することのできるものをいう。
Furthermore, in the present invention, "ball spline" refers to a device in which a large number of balls are interposed between the spline shaft and the outer cylinder, allowing the spline shaft to move freely in the axial direction and transmitting the rotational torque of the outer cylinder to the spline shaft. refers to something that can be done.

以下に本発明の構成を図示の実施例に基づいて
説明すると、第1図及び第2図には本発明に係る
ボールねじユニツトが示されており、図面におい
て符号1は中途部に非可動ボールねじA及び可動
ボールねじBを設け且つ端部にボールスプライン
Cを有する単一のシヤフトを示している。そこで
該シヤフト1に形成された非可動ボールねじA及
び可動ボールねじBについて詳述すると、上記単
一のシヤフトの中途部には所定の間隔2を設けて
右側に第1ねじ軸3および左側に第2ねじ軸4が
設けられており、これら第1、第2ねじ軸3,4
はそれぞれボールが転動するための螺旋状のねじ
溝5,6を備えている。上記第1ねじ軸3のねじ
溝5と第2ねじ軸4のねじ溝6とは第1ねじ軸3
のリードが第2ねじ軸4のリードより大きくなる
ようにリード差が設けられている。
The structure of the present invention will be explained below based on the illustrated embodiment. FIGS. 1 and 2 show a ball screw unit according to the present invention, and in the drawings, reference numeral 1 indicates a non-movable ball in the middle. A single shaft with a screw A and a movable ball screw B and a ball spline C at the end is shown. Therefore, to explain in detail the non-movable ball screw A and the movable ball screw B formed on the shaft 1, a predetermined interval 2 is provided in the middle of the single shaft, and the first screw shaft 3 is on the right side and the first screw shaft 3 on the left side. A second screw shaft 4 is provided, and these first and second screw shafts 3, 4
are provided with spiral thread grooves 5 and 6 for rolling of the balls, respectively. The thread groove 5 of the first screw shaft 3 and the thread groove 6 of the second screw shaft 4 are the same as those of the first screw shaft 3.
A lead difference is provided such that the lead of the second screw shaft 4 is larger than that of the second screw shaft 4.

符号7,7′は前記第1ねじ軸3、第2ねじ軸
4にボールを介して螺合された軸方向に固定で回
転方向には回転自在な単一の円筒状ナツトで、こ
のナツト7,7′の内周にもボールが転動するた
めの螺旋状ねじ溝8が設けられており、第1ねじ
軸と第2ねじ軸のねじ溝5,6に対応せしめられ
ている。ここでナツト側のねじ溝8,8は、第2
図イに明示されるように、ナツト中央側における
ねじ溝間のピツチP1が他のねじ溝間のピツチP2
P3より大きく、P1=P2+α又はP1=P3+αの関
係となつている。従つて、ナツト中央の左側に位
置する負荷ボールX1……X5は左方向へ、一方右
側に位置する負荷ボールY1……Y6は右方向へ、
それぞれナツトの外側へ向けて予圧を受けること
になる。なおこれとは逆にピツチP1を両側のピ
ツチP2,P3より小さくし、P1=P2−α又はP1
P3−αの関係を成立させることによつて、左側
の負荷ボールX1……X5と右側の負荷ボールY1
…Y6に対して、それぞれナツトの内側に向かう
圧縮方向へ予圧をかけることもできる。
Reference numerals 7 and 7' denote a single cylindrical nut fixed in the axial direction and rotatable in the rotational direction, which is screwed onto the first screw shaft 3 and the second screw shaft 4 through balls. , 7' are also provided with a spiral thread groove 8 for rolling the balls, which corresponds to the thread grooves 5, 6 of the first screw shaft and the second screw shaft. Here, the thread grooves 8, 8 on the nut side are
As clearly shown in Figure A, the pitch P 1 between the thread grooves on the center side of the nut is the same as the pitch P 2 between the other thread grooves,
It is larger than P 3 and has the relationship of P 1 = P 2 + α or P 1 = P 3 + α. Therefore , the load balls X 1 ...
Each will receive preload toward the outside of the nut. In addition, on the contrary, the pitch P 1 is made smaller than the pitches P 2 and P 3 on both sides, and P 1 = P 2 - α or P 1 =
By establishing the relationship P 3 −α, the left loaded ball X 1 ...X 5 and the right loaded ball Y 1 ...
...Y 6 can also be preloaded in the compression direction toward the inside of the nut.

符号9はナツト7,7′の両端面にその基端1
0を一体的に係止せしめられ且つ反対側の屈曲先
端11をシヤフト1のねじ溝5,6内に全周的に
嵌入せしめられた円筒状のナツト延長部で、この
ナツト延長部9はナツト7,7′の軸方向長さの
約1/2の距離より長く設定されている。而してナ
ツト7,7″にナツト延長部9を設けたことから、
ナツト7,7′の軸方向長さ以上にボールの巻数
を設定することができる。なおねじ軸3,4又は
ナツト7,7′の相対的移動距離は、ナツト延長
部9の屈曲端11と後記保持器12の端部が当接
し合うまでの範囲、すなわち図示の実施例におい
ては、ボールの5巻数に相当する距離に制限され
ている(第1図参照)。ここでナツト延長部9の
長さを少なくともナツト7,7′の軸方向長さの
約1/2の距離より大きく設定して、ボールの5巻
数に相当する距離の範囲内でねじ軸3,4又はナ
ツト7,7′を相対移動させるのは、第2図に示
されるように、ボールに拡張方向又は圧縮方向の
予圧をかけながら、ねじ軸3,4又はナツト7,
7′の最大ストロークを得るためである。而して
第2図イに示すように、ナツト延長部9の内周面
とねじ軸3,4のねじ山間の幅径h1並びにナツト
側ねじ溝8の溝底とねじ軸3,4のねじ山間の幅
径h2は同一寸法、すなわちナツト側ねじ溝8の溝
底はナツト延長部9の内周面と接し且つねじ軸
3,4と平行な接線Hの延長線上にあるので、ね
じ軸3,4のねじ溝5,6内を転動するボール
は、ナツト側のねじ溝8と嵌合して負荷を受ける
負荷領域からナツト延長部9の内周面と接触する
だけで負荷を受けない無負荷領域への転動移行、
またはその逆方向への転動移行を円滑に行い得る
ものである。またこの場合、第2図ロに示すよう
に、無負荷領域にある無負荷ボールはねじ軸側の
ねじ溝5,6の両側面及びナツト延長部9の内周
面と三点接触し、前記三点で支持されていること
から、ボールの整列循環移動が損われることもな
い。さらに屈曲先端11はその内周に形成された
1条の螺旋状山部によつてねじ溝5,6内に密接
嵌合されているため、ナツト延長部9の内部空間
は外部と完全に遮断される。
Reference numeral 9 indicates the base end 1 on both end faces of the nuts 7, 7'.
This nut extension part 9 is a cylindrical nut extension part which is integrally locked with the shaft 1 and whose bent end 11 on the opposite side is fitted into the thread grooves 5 and 6 of the shaft 1 all around. The distance is set to be longer than about 1/2 of the axial length of 7 and 7'. Since the nut extensions 9 are provided on the nuts 7 and 7'',
The number of turns of the ball can be set to be greater than the axial length of the nuts 7, 7'. Note that the relative moving distance of the screw shafts 3, 4 or the nuts 7, 7' is the range up to the point where the bent end 11 of the nut extension 9 and the end of the retainer 12 (described later) come into contact with each other, that is, in the illustrated embodiment. , is limited to a distance corresponding to five turns of the ball (see Figure 1). Here, the length of the nut extension part 9 is set to be greater than at least about 1/2 of the axial length of the nuts 7, 7', and the screw shaft 3, 4 or the nuts 7, 7' relative to each other, as shown in FIG.
This is to obtain a maximum stroke of 7'. As shown in FIG. 2A, the width h1 between the inner circumferential surface of the nut extension 9 and the threads of the screw shafts 3 and 4, and the width between the bottom of the nut side thread groove 8 and the screw shafts 3 and 4. The width diameter h 2 between the threads is the same dimension, that is, the groove bottom of the nut side thread groove 8 is in contact with the inner circumferential surface of the nut extension part 9 and is on the extension line of the tangent line H parallel to the screw shafts 3 and 4, so the thread The balls rolling in the threaded grooves 5 and 6 of the shafts 3 and 4 are fitted into the threaded grooves 8 on the nut side, and the load is transferred from the load area by simply contacting the inner circumferential surface of the nut extension 9. Rolling transition to no-load area,
Alternatively, the rolling transition in the opposite direction can be smoothly performed. In this case, as shown in FIG. 2B, the no-load ball in the no-load area makes three-point contact with both sides of the thread grooves 5 and 6 on the screw shaft side and the inner circumferential surface of the nut extension 9. Since it is supported at three points, the alignment and circulation movement of the ball is not impaired. Furthermore, since the bent tip 11 is closely fitted into the thread grooves 5 and 6 by a single spiral crest formed on its inner circumference, the internal space of the nut extension 9 is completely isolated from the outside. be done.

符号12は第1ねじ軸3とナツト7、第2ねじ
軸4とナツト7′間に嵌挿される円筒状の保持器
で、この保持器12はシヤフトのねじ溝5,6と
該ねじ溝に対応するナツト側のねじ溝8間を転動
する多数のボールをボール穴13内に保持してお
り、ボールはボール穴13内で自由に回転し得る
ようになされている。保持器12、シヤフト1及
びナツト7,7′の三者間における相対的運動は
次の如き関係にたつている。すなわちナツト7,
7′を回転方向と軸方向に固定した状態でシヤフ
ト1を回転させると、保持器12はシヤフト1と
一緒に軸方向へ移動する。一方シヤフト1を軸方
向に固定するのと同時にナツト7,7′を回転方
向へ固定した状態でシヤフト1を回転させると、
保持器12はナツト7,7′と一緒に軸方向へ移
動することになる。要するに保持器12はシヤフ
ト1又はナツト7,7′のいずれかのうち軸方向
へ移動する部材と一体に直線運動を行うことにな
る。
Reference numeral 12 denotes a cylindrical retainer that is inserted between the first screw shaft 3 and the nut 7, and the second screw shaft 4 and the nut 7'. A large number of balls rolling between the thread grooves 8 on the corresponding nut side are held in the ball hole 13, and the balls can freely rotate within the ball hole 13. The relative motion among the retainer 12, shaft 1, and nuts 7, 7' is in the following relationship. In other words, Natsuto 7,
When the shaft 1 is rotated with 7' fixed in the rotational and axial directions, the retainer 12 moves in the axial direction together with the shaft 1. On the other hand, if the shaft 1 is fixed in the axial direction and the nuts 7 and 7' are fixed in the rotational direction at the same time, then the shaft 1 is rotated.
The retainer 12 will move in the axial direction together with the nuts 7, 7'. In short, the retainer 12 moves linearly together with the shaft 1 or the nut 7, 7', which is a member that moves in the axial direction.

符号14は第1ねじ軸側のナツト7上面に取付
けられたアンギユラコンタクト玉軸受で、ころが
り軸受における正面組合せ又は背面組合せを構成
している。第3図に明示されるように、この玉軸
受14は外輪と内輪の間にボールを入れて構成さ
れるもので、外輪15は上面に固定用フランジ1
6を備えているのと同時に、ボール収納用のボー
ル溝17,17を両側面に形成した分岐突提18
を下面中央に有している。一方内輪は前記第1ね
じ軸3に螺合せしめたナツト7と該ナツトの左方
上面に設けた環状リング19との組合せより成
り、ナツト7と環状リング19の上面に形成した
段部の角部には上記外輪のボール溝17,17に
対応するボール溝20,20が設けられている。
21は環状リング19に予圧方向の押圧力を付与
する例えばダブルナツト等の如き押圧部材で、ナ
ツト7の左端上面に取付けられている。而してこ
の押圧部材21によつて環状リング19をボール
側へ押圧すれば、外輪と内輪の間に入れたボール
に予圧をかけることができる。従つてこの実施例
においては単に押圧部材を操作するだけで簡単に
予圧調整を行うことができる。
Reference numeral 14 denotes an angular contact ball bearing attached to the upper surface of the nut 7 on the first screw shaft side, and constitutes a front-to-back combination or a back-to-back combination in a rolling bearing. As clearly shown in FIG. 3, this ball bearing 14 is constructed by inserting balls between an outer ring and an inner ring, and the outer ring 15 has a fixing flange 1 on its upper surface.
6, and at the same time, a branch ridge 18 with ball grooves 17, 17 formed on both sides for ball storage.
is located at the center of the bottom surface. On the other hand, the inner ring is formed by a combination of a nut 7 screwed onto the first screw shaft 3 and an annular ring 19 provided on the left upper surface of the nut. Ball grooves 20, 20 corresponding to the ball grooves 17, 17 of the outer ring are provided in the portion.
Reference numeral 21 denotes a pressing member, such as a double nut, which applies a pressing force in the preload direction to the annular ring 19, and is attached to the upper surface of the left end of the nut 7. By pressing the annular ring 19 toward the ball side using the pressing member 21, a preload can be applied to the ball inserted between the outer ring and the inner ring. Therefore, in this embodiment, the preload can be easily adjusted by simply operating the pressing member.

第4図及び第5図には、玉軸受に対する予圧付
与の他の実施例が記載されており、第4図におい
ては、第1ねじ軸3に螺合せしめた内輪の役目を
なすナツト7aの上面中央には、両側面にボール
溝20a,20aを形成した分岐突提18aが設
けられているのに対して、外輪の方は分割タイプ
よりなつていて、各一対の外輪15a,15aの
底面には上記ナツト側のボール溝20a,20a
に対応するボール溝17a,17aが形成されて
いる。而して一対の外輪15a,15aの中間に
は間座S1を嵌入することによつて、各外輪側とナ
ツト側のボール溝15a,17a間に入れたボー
ルに引張り方向(ボールが互いに離れる方向)又
は圧縮方向(ボールが互いに近づく方向)の予圧
をかけることができる。次に第5図においては、
第1ねじ軸3に螺合せしめたナツト7bの上面に
は凹所が形成されており、該凹所の両隅部にはボ
ール溝20b,20bが設けられている。これに
対して各一対の外輪15b,25bの底面にはナ
ツト側のボール溝20b,20bに対応するボー
ル溝17b,17bが形成されている。而して外
輪側とナツト側の対応するボール溝15b,20
b間にボールを入れた後に各外輪15b,15b
間に間座S2を嵌入することによつて、同じくボー
ルに予圧を付与することができる。なおR1,R2
はボール穴内でボールを回転自在に保持する環状
のリングである。この実施例においては、環状に
配列した一対のボールの中間に間座を設けて予圧
をかけるので、予圧の微調整を行える利点があ
る。
4 and 5 show other embodiments of applying preload to a ball bearing, and in FIG. 4, a nut 7a serving as an inner ring screwed onto the first screw shaft 3 is shown. At the center of the upper surface, a branch ridge 18a with ball grooves 20a, 20a formed on both sides is provided, while the outer ring is of a split type, and the bottom surface of each pair of outer rings 15a, 15a is are ball grooves 20a, 20a on the nut side.
Ball grooves 17a, 17a corresponding to these are formed. By fitting a spacer S1 between the pair of outer rings 15a and 15a, the balls inserted between the ball grooves 15a and 17a on each outer ring side and the nut side are pulled in the pulling direction (the balls separate from each other). A preload can be applied in the direction of compression (direction in which the balls approach each other) or in the compression direction (direction in which the balls approach each other). Next, in Figure 5,
A recess is formed in the upper surface of the nut 7b screwed onto the first screw shaft 3, and ball grooves 20b, 20b are provided at both corners of the recess. On the other hand, ball grooves 17b, 17b corresponding to the ball grooves 20b, 20b on the nut side are formed on the bottom surface of each pair of outer rings 15b, 25b. Therefore, the corresponding ball grooves 15b and 20 on the outer ring side and the nut side
After putting the ball between b, each outer ring 15b, 15b
By fitting the spacer S 2 in between, a preload can be applied to the ball as well. Note that R 1 , R 2
is an annular ring that rotatably holds the ball within the ball hole. In this embodiment, since a spacer is provided between a pair of balls arranged in an annular shape to apply preload, there is an advantage that the preload can be finely adjusted.

第6図及び第7図にはシヤフト1にトルクを付
与するボールスプラインCが記載されており、2
2は外筒で、該外筒の内径には軸方向へ延びる内
径からの深さが深い無負荷ボール案内溝23と該
無負荷ボール案内溝23より深さがやや浅いトル
ク伝達用の負荷ボール案内溝24が円周方向に交
互に形成されている。該トルク伝達用負荷ボール
案内溝24の両隅部はボールの転送面を形成する
ようR形状になされている。25は第1ねじ軸3
と所定の間隔26を設けてシヤフト1の端部に形
成されたスプライン軸で、軸外周に数条のスプラ
イン27を備えているのと同時に、各スプライン
27の両側面基部もボールの転送面を形成するよ
うR形状になされている。而してこのスプライン
軸25は、そのスプライン27が外筒側の各負荷
ボール案内溝23の中央部と対応するよう外筒2
2内に嵌挿され位置決めされている。28は前記
外筒22とスプライン軸25の間に組込まれる保
持器で、外筒の負荷ボール案内溝24内にあつて
スプライン軸25と当接しトルクを伝達する負荷
ボール及び外筒の無負荷ボール案内溝23内にあ
つてトルク伝達に寄与しない無負荷ボールを、そ
れぞれ軸方向へ整列循環運動させるボール溝2
9,30を有している。なお負荷ボールと無負荷
ボールは全く同一のボールであり、外等の案内溝
と保持器のボール溝内を循環移動する際に、トル
ク伝達に直接寄与しているか否かにより異なる名
称を付したものにすぎない。
6 and 7 show a ball spline C that applies torque to the shaft 1, and a ball spline C that applies torque to the shaft 1.
Reference numeral 2 denotes an outer cylinder, and on the inner diameter of the outer cylinder are a no-load ball guide groove 23 extending in the axial direction and having a deep depth from the inner diameter, and a load ball for torque transmission that is slightly shallower in depth than the no-load ball guide groove 23. Guide grooves 24 are formed alternately in the circumferential direction. Both corners of the torque transmission load ball guide groove 24 are rounded so as to form ball transfer surfaces. 25 is the first screw shaft 3
This is a spline shaft formed at the end of the shaft 1 with a predetermined interval 26 between the shaft 1 and the shaft. It is made into an R shape so that it can be formed. This spline shaft 25 is attached to the outer cylinder 2 so that its spline 27 corresponds to the center of each load ball guide groove 23 on the outer cylinder side.
2 and is positioned. Reference numeral 28 denotes a retainer assembled between the outer cylinder 22 and the spline shaft 25, which holds load balls and non-load balls of the outer cylinder that are in the load ball guide groove 24 of the outer cylinder and abut against the spline shaft 25 to transmit torque. A ball groove 2 that aligns and circulates unloaded balls in the guide groove 23 that do not contribute to torque transmission in the axial direction.
It has 9,30. Note that the loaded balls and non-loaded balls are exactly the same ball, and are given different names depending on whether or not they directly contribute to torque transmission as they circulate in the external guide groove and ball groove of the cage. It's just a thing.

以上の構成よりなる本発明のボールねじユニツ
トの作用を第8図について説明すると、第8図に
おけるシヤフト1は図に向つて左側は軸受(図示
せず)に回転自在で且つ摺動自在に支持され、右
側はボールスプラインが外筒22を介してハンド
ル31a付き環体31に回転自在で且つ摺動自在
に保持されているものとする。またボールねじの
うち非可動ボールねじAは、その玉軸受14をフ
レームあるいはハウジング32に固定しているの
と同時に、ナツト7を適宜な切換手段に作動連結
せしめて該ナツトを択一的に固定又は回転可能な
状態に保持している。而して、上記の切換手段
は、ボールスプラインCの外筒22と一体的に回
転する回転部材33、該回転部材のフランジ33
aと玉軸受のフランジ16間に介在し且つ両フラ
ンジ33a,16と対面接触する伝動部材34、
及びボールスプラインCからの回転トルクを選択
的に伝動部材34に伝達するノツクピン35より
構成され、当該切換手段の伝動部材34と前記ナ
ツト7がボルト等によつて固定連結されるもので
ある。
The operation of the ball screw unit of the present invention having the above configuration will be explained with reference to FIG. 8. The shaft 1 in FIG. 8 is rotatably and slidably supported on a bearing (not shown) on the left side as viewed in the figure. On the right side, a ball spline is rotatably and slidably held by an annular body 31 with a handle 31a via an outer cylinder 22. Further, among the ball screws, the non-movable ball screw A fixes its ball bearing 14 to the frame or housing 32, and at the same time operatively connects the nut 7 to an appropriate switching means to selectively fix the nut. Or held in a rotatable state. The above switching means includes a rotating member 33 that rotates integrally with the outer cylinder 22 of the ball spline C, and a flange 33 of the rotating member.
a transmission member 34 interposed between the flange 16 of the ball bearing and in face-to-face contact with both flanges 33a and 16;
and a knock pin 35 for selectively transmitting rotational torque from the ball spline C to the transmission member 34, and the transmission member 34 of the switching means and the nut 7 are fixedly connected by bolts or the like.

要するに非可動ボールねじAにおいては、玉軸
受14が軸方向及び回転方向のいずれの方向に対
しても固定されている。一方ナツト7は軸方向に
は固定されているが回転方向には択一的に固定又
は回転自在になされているものである。これに対
して可動ボールねじBは、そのナツト7′をワー
クテーブル等36に固定せしめており、この結果
該ナツト7′は回転方向には固定で軸方向には可
動の状態に保持されている。また第1ねじ軸3の
リードL1は第2ねじ軸4のリードL2より大きい
ものとする。
In short, in the non-movable ball screw A, the ball bearing 14 is fixed in both the axial direction and the rotational direction. On the other hand, the nut 7 is fixed in the axial direction, but alternatively fixed or rotatable in the rotational direction. On the other hand, the movable ball screw B has its nut 7' fixed to a work table or the like 36, and as a result, the nut 7' is held fixed in the rotational direction but movable in the axial direction. . Further, the lead L 1 of the first screw shaft 3 is larger than the lead L 2 of the second screw shaft 4.

以上の条件において、可動ボールねじB上のナ
ツト7′に固定したワークテーブル36につきそ
の図中左方向への微速送りについて説明すると、
第8図に示すように非可動ボールねじ側のナツト
7の回転方向に固定した状態でハンドル31aよ
り外筒22を介してスプライン軸25に時計方向
(右回転)の回転トルクが伝達されると、シヤフ
ト1も同方向へ回転され、これによつてシヤフト
1上に形成した第1ねじ軸3と第2ねじ軸4も時
計方向へ回転される。ここでノツクピン35の先
端は回転部材33のハウジング33aと伝動部材
34との接触面までしか前進しておらず、伝動部
材34の孔34a内に嵌入していないことから、
回転部材のフランジ33aは伝動部材34の接触
面上をすべるだけで、ボールスプラインC側から
の回転トルクは伝動部材34には伝わらない。従
つて第1ねじ軸3上に螺合せしめたナツト7は回
転方向及び軸方向のいずれの方向にも固定されて
いるので、ナツト側のねじ溝8に案内されてシヤ
フト1には左方向のねじ送り作用が働き、この結
果シヤフト1は左方向へ前進させられる。一方第
2ねじ軸4に螺合せしめたナツト7′は回転方向
にのみ固定され軸方向には摺動自在になされてい
るので、シヤフトの回転に伴う第2ねじ軸4の回
転によつて、第2ねじ軸のねじ溝6に案内され右
方向へ後退(見かけの変位)させられる。すなわ
ち第1ねじ軸3とリードL1は第2ねじ軸4のリ
ードL2より大きく設定されているので、例えば
L1=10mm、L2=9mmとすると、第2ねじ軸上の
ナツト7′に固定したワークテーブル36はリー
ド差すなわちL1−L2=1mmの微速送りとなる。
Under the above conditions, we will explain the slow feed of the work table 36 fixed to the nut 7' on the movable ball screw B in the left direction in the figure.
As shown in FIG. 8, when the nut 7 on the non-movable ball screw side is fixed in the rotational direction, clockwise (clockwise) rotational torque is transmitted from the handle 31a to the spline shaft 25 via the outer cylinder 22. , the shaft 1 is also rotated in the same direction, and thereby the first screw shaft 3 and the second screw shaft 4 formed on the shaft 1 are also rotated clockwise. Here, the tip of the dowel pin 35 has advanced only to the contact surface between the housing 33a of the rotating member 33 and the transmission member 34, and has not fit into the hole 34a of the transmission member 34.
The flange 33a of the rotating member simply slides on the contact surface of the transmission member 34, and the rotational torque from the ball spline C side is not transmitted to the transmission member 34. Therefore, since the nut 7 screwed onto the first screw shaft 3 is fixed in both the rotational direction and the axial direction, it is guided by the thread groove 8 on the nut side and the shaft 1 has a leftward The screw feeding action is activated, and as a result, the shaft 1 is moved forward to the left. On the other hand, since the nut 7' screwed onto the second screw shaft 4 is fixed only in the rotational direction and is slidable in the axial direction, the rotation of the second screw shaft 4 as the shaft rotates, It is guided by the thread groove 6 of the second screw shaft and retreated (apparently displaced) to the right. In other words, the first screw shaft 3 and the lead L 1 are set larger than the lead L 2 of the second screw shaft 4, so for example
When L 1 =10 mm and L 2 =9 mm, the work table 36 fixed to the nut 7' on the second screw shaft is fed at a slow speed with a lead difference, that is, L 1 -L 2 =1 mm.

次にワークテーブル36の図中右方向への早送
りについて説明する。第9図に示すように、ノツ
クピン35を押圧してその先端部を伝動部材34
の孔34a内に嵌入させ、回転部材33と伝導部
材34を一体的に回転させるようにしておく。斯
かる状態でスプライン軸25に時計方向の回転ト
ルクを与えると、シヤフト1の第1ねじ軸3及び
第2ねじ軸4も同方向へ回転される。この場合、
ナツト7と固定連結されている伝動部材34は回
転部材33と一体的に回転し得る状態にあること
から、ボールスプラインCからの回転トルクは回
転部材33及び伝動部材34を介してナツト7側
へ等速伝達されることになる。その結果、第1ね
じ軸3上のナツト7は第1ねじ軸3と一緒に時計
方向へ共回りすることになり、従つてシヤフト1
にはねじ送り作用が働かないことから、該シヤフ
トは定位置で回転しているにすぎない。一方第2
ねじ軸4上のナツト7′に固定のワークテーブル
36は第2ねじ軸のねじ溝6に案内されて第2ね
じ軸のリードL2分だけ右方向へ早送りされるも
のである。次に図中右方向への微動送りについて
説明する。
Next, fast forwarding of the work table 36 to the right in the figure will be explained. As shown in FIG.
The rotary member 33 and the conductive member 34 are fitted into the hole 34a so as to rotate integrally. When a clockwise rotational torque is applied to the spline shaft 25 in such a state, the first screw shaft 3 and the second screw shaft 4 of the shaft 1 are also rotated in the same direction. in this case,
Since the transmission member 34 fixedly connected to the nut 7 is in a state where it can rotate integrally with the rotation member 33, the rotational torque from the ball spline C is transferred to the nut 7 side via the rotation member 33 and the transmission member 34. It will be transmitted at a constant velocity. As a result, the nut 7 on the first screw shaft 3 rotates clockwise together with the first screw shaft 3, and therefore the shaft 1
Since there is no screw feeding action, the shaft simply rotates in a fixed position. On the other hand, the second
The work table 36 fixed to the nut 7' on the screw shaft 4 is guided by the thread groove 6 of the second screw shaft and rapidly moved to the right by the lead L2 of the second screw shaft. Next, fine movement feed to the right in the figure will be explained.

まず、ナツトを回転方向に固定した状態でハン
ドルを外筒22を介してスプライン軸25に反時
計方向(左回転)の回転トルクが伝達されると、
シヤフト1も同左回転方向に回転され、これによ
つてシヤフト1上に形成した第1ねじ軸3と第2
ねじ軸4も反時計方向へ回転する。ここで、ノツ
クピン35の先端は回転部材33のハウジング3
3aと伝動部材34との接触面までしか前進して
おらず、伝動部材34の孔34a内に嵌入してい
ないので、回転部材のフランジ33aは伝動部材
34の接触面上をすべるだけで、ボールスプライ
ンC側からの回転トルクは伝動部材34には伝わ
らない。
First, when a counterclockwise (left rotation) rotational torque is transmitted to the spline shaft 25 through the outer cylinder 22 of the handle with the nut fixed in the rotational direction,
The shaft 1 is also rotated in the same left rotation direction, thereby causing the first threaded shaft 3 and the second threaded shaft formed on the shaft 1 to
The screw shaft 4 also rotates counterclockwise. Here, the tip of the knock pin 35 is connected to the housing 3 of the rotating member 33.
3a and the transmission member 34, and does not fit into the hole 34a of the transmission member 34, the flange 33a of the rotating member simply slides on the contact surface of the transmission member 34, and the ball The rotational torque from the spline C side is not transmitted to the transmission member 34.

したがつて第1ねじ軸3上に螺合せしめたナツ
ト7は回転方向及び軸方向のいずれの方向にも固
定されているので、ナツト側のねじ溝8に案内さ
れているシヤフト1には右方向のねじ送り作用が
働き、この結果シヤフト1はリードL1でもつて
右方向に前進させられる。
Therefore, since the nut 7 screwed onto the first screw shaft 3 is fixed in both the rotational direction and the axial direction, the shaft 1 guided in the thread groove 8 on the nut side has a right As a result, the shaft 1 is advanced to the right with the lead L1 .

一方、第2ねじ軸4に螺合せしめたナツト7′
は回転方向にのみ固定され軸方向には摺動自在に
なつているので、シヤフト1の回転に伴う第2ね
じ軸4の回転によつて、第2ねじ軸のねじ溝6に
案内されて左方向へリードL2でもつて後退(見
かけの変位)させられる。そして、第1ねじ軸3
のリードL1は第2ねじ軸4のリードL2より大き
く設定されているので、例えばL1=10mm、L2
9mmとすると、第2ねじ軸上のナツト7′に固定
したワークテーブル36はリード差すなわちL1
−L2=1mmでもつて右方向への微動送りとなる。
On the other hand, the nut 7' screwed onto the second screw shaft 4
is fixed only in the rotational direction and is slidable in the axial direction, so as the second screw shaft 4 rotates with the rotation of the shaft 1, it is guided by the thread groove 6 of the second screw shaft and rotates to the left. It is also caused to retreat (apparent displacement) with the lead L 2 in the direction. Then, the first screw shaft 3
The lead L 1 of is set larger than the lead L 2 of the second screw shaft 4, so for example, L 1 = 10 mm, L 2 =
9 mm, the work table 36 fixed to the nut 7' on the second screw shaft has a lead difference, that is, L 1
Even if -L 2 = 1 mm, it will result in slight movement feed to the right.

つぎに、ワークテーブル36の図中左方向への
早送りについて説明する。
Next, fast forwarding of the work table 36 to the left in the figure will be explained.

第9図に示すように、ノツクピン35を押圧し
てその先端部を伝動部材34の孔34a内に嵌入
させ、回転部材33と伝動部材34を一体的に回
転させるようにしておく。
As shown in FIG. 9, the dowel pin 35 is pressed so that its tip is inserted into the hole 34a of the transmission member 34, so that the rotating member 33 and the transmission member 34 are rotated integrally.

かかる状態でスプライン軸25に反時計方向の
回転トルクを与えると、シヤフト1の第1ねじ軸
3及び第2ねじ軸4も同方向へ回転される。この
場合、ナツト7と固定連結されている伝動部材3
4は回転部材33と一体的に回転し得る状態にあ
ることから、ボールスプラインCからの回転トル
クは回転部材33及び伝動部材34を介してナツ
ト7側へ等速伝達されることになる。その結果、
第1ねじ軸3と一緒に反時計方向へ共回りするこ
とになり、したがつてシヤフト1にはねじ送り作
用が働かないことから、該シヤフト1は定位置で
回転しているにすぎない。一方、第2ねじ軸4上
のナツト7′に固定のワークテーブル36は第2
ねじ軸4のねじ溝6に案内されて第2ねじ軸のリ
ードL2分だけ左方向へ早送りされることになる。
When a counterclockwise rotational torque is applied to the spline shaft 25 in this state, the first screw shaft 3 and the second screw shaft 4 of the shaft 1 are also rotated in the same direction. In this case, the transmission member 3 fixedly connected to the nut 7
4 is in a state where it can rotate integrally with the rotating member 33, the rotational torque from the ball spline C is transmitted to the nut 7 side at a constant velocity via the rotating member 33 and the transmission member 34. the result,
Since the shaft 1 rotates counterclockwise together with the first screw shaft 3, and therefore no screw feeding action is applied to the shaft 1, the shaft 1 merely rotates at a fixed position. On the other hand, the work table 36 fixed to the nut 7' on the second screw shaft 4 is
It is guided by the thread groove 6 of the screw shaft 4 and is rapidly moved to the left by the lead L of the second screw shaft 2 .

ところで本発明のナツト7,7′にはその両側
面にナツト延長部9,9が一体的に設けられてい
るので、微速送りに際してシヤフトの第1ねじ軸
3が固定状態のナツト7に対して相対的に軸方向
移動するとき、又は早送りに際して第2ねじ軸上
のナツト7′が定位置回転する第2ねじ軸4に対
し相対的に軸方向移動するとき、シヤフト1及び
第2ねじ軸上のナツト7′の移動距離はナツト延
長部の屈曲先端11,11とシヤフト上の保持器
12端部が当接し合うまで移動する範囲内に制限
される。
By the way, the nuts 7, 7' of the present invention are integrally provided with nut extensions 9, 9 on both sides thereof, so that the first screw shaft 3 of the shaft is not connected to the fixed nut 7 during slow feeding. When the shaft 1 and the second screw shaft are moved in the axial direction relative to each other, or when the nut 7' on the second screw shaft is moved in the axial direction relative to the second screw shaft 4 rotating in a fixed position during rapid traverse, the shaft 1 and the second screw shaft The distance of movement of the nut 7' is limited to the range in which the bent tips 11, 11 of the nut extensions and the end of the retainer 12 on the shaft come into contact.

以上に説明したように、本発明によれば、回転
可能及び軸方向に移動可能に設けた単一のシヤフ
トに、リード差を有する螺旋状の第1、第2ねじ
溝を軸方向に離隔して形成し、その第1ねじ溝に
多数のボールを介して螺合した第1ナツトを回転
方向に固定するとともに軸方向に可動に配設し、
また前記第2ねじ溝に多数のボールを介して螺合
した第2ナツトを軸方向に固定するとともに回転
方向に可動に配設し、その第2ナツトの回転を切
換手段によつて選択的に許容あるいは阻止するよ
うにしたので、前記シヤフトの回転時に、前記第
2ナツトの回転を許容あるいは阻止することによ
つて前記第1ナツトを軸方向に微動あるいは早送
りすることができ、従つて従来のように種々の変
速装置を用いて送り量を変更調節するものに較べ
て、構成が簡単で全体をコンパクトにまとめるこ
とができる。さらに、第1、第2ナツトとシヤフ
ト間には多数のボールを介在させたので、それら
の間の相対的回転及び軸方向移動時に摺動抵抗等
が極めて小さくそれらの相対動を軽快且つ高精度
で行なうことができ、従つて送り精度を著しく高
めることができる。
As described above, according to the present invention, the first and second helical thread grooves having a lead difference are spaced apart in the axial direction on a single shaft that is rotatably and movably provided in the axial direction. a first nut screwed into the first thread groove through a plurality of balls, the first nut being fixed in the rotational direction and movable in the axial direction;
Further, a second nut screwed into the second thread groove through a number of balls is fixed in the axial direction and movable in the rotational direction, and the rotation of the second nut is selectively controlled by a switching means. By allowing or blocking the rotation of the second nut when the shaft rotates, the first nut can be moved slightly or rapidly in the axial direction. Compared to systems in which the feed amount is changed and adjusted using various transmission devices, the structure is simpler and the whole can be made more compact. Furthermore, since a large number of balls are interposed between the first and second nuts and the shaft, sliding resistance etc. are extremely small during relative rotation and axial movement between them, making the relative movement nimble and highly accurate. Therefore, the feeding accuracy can be significantly improved.

また、前記各第1、第2ナツトの中央部におけ
るねじ溝間のピツチを該ナツトの他のねじ溝間の
ピツチと異なるようにすれば、それらナツトとシ
ヤフト間に介在されたボールに軸方向の予圧を加
えることができ、従つてボールとそれを収容する
ねじ溝間の軸方向の遊びを無くしてシヤフトの回
転に伴う第1、第2ナツトの該シヤフトに対する
軸方向移動の応答性を著しく改善でき、また同時
にシヤフトの回転方向を変更して送り方向を切換
える際にも追従性を良くすることができ、これに
よつて送り精度すなわち位置決め精度を一層向上
しうるとともに、がたつき等によつて異常摩耗を
生じることもないのでその寿命は大幅に延ばすこ
とができる。特に、第1、第2ナツトとして保持
器によりボールを転動自在に保持するいわゆる有
限ストロークタイプのボールナツトを用いたの
で、無限循環タイプのボールナツトのようにボー
ルが循環する際の抵抗がなく、軽快な運動を確保
することができ、高速化かつ高精度化を図ること
ができる。
Furthermore, if the pitch between the thread grooves in the central part of each of the first and second nuts is made different from the pitch between the other thread grooves of the nuts, the balls interposed between the nuts and the shaft can be It is possible to apply a preload of At the same time, it is possible to improve follow-up when changing the direction of rotation of the shaft and switching the feed direction.This can further improve feed accuracy, that is, positioning accuracy, and reduce rattling, etc. As a result, abnormal wear does not occur, so its life can be significantly extended. In particular, we used so-called finite stroke type ball nuts, which hold the balls in a retainer so that they can roll freely, as the first and second nuts, so there is no resistance when the balls circulate like in infinite circulation type ball nuts, and the nuts are light and nimble. It is possible to ensure accurate movement, and it is possible to achieve high speed and high precision.

そして、ナツト延長部を設けることにより、第
1、第2ナツトの長さを短くしつつ所定のストロ
ークを確保することができ、第1、第2ナツトの
加工を容易に、しかも高精度に行なうことがで
き、送り精度をより一層高めることができる。
By providing the nut extension, it is possible to shorten the length of the first and second nuts while ensuring a predetermined stroke, making it easier to process the first and second nuts with high precision. This makes it possible to further improve feeding accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は本発明の一実施例を示すもので、第1図
は本発明のボールねじユニツトを示す半裁縦断正
面図、第2図はボールねじの構造を示す半裁縦断
正面図、第3図は玉軸受を備えた非可動ボールね
じの構造を示す半裁縦断正面図、第4図及び第5
図は玉軸受の他の実施例を示す半裁縦断正面図、
第6図はボールスプラインの構造を示す横断側面
図、第7図は同ボールスプラインの一部破断正面
図、第8図は本発明のボールねじユニツトの使用
状態を示す縦断面図、第9図はノツクピンの切換
状態を示す要部縦断面図である。 符号の説明、1……シヤフト、2,26……間
隔、3……第1ねじ軸、4……第2ねじ軸、5…
…ねじ溝(第1ねじ軸)、6……ねじ溝(第2ね
じ軸)、7……ナツト(第1ねじ軸)、7′……ナ
ツト(第2ねじ軸)、8……ねじ溝(ナツト)、9
……ナツト延長部、10……基端、11……屈曲
先端、12,28……保持器、13……ボール
穴、14……玉軸受、15……外輪、16,33
a……フランジ、17,20……ボール溝、18
……分岐突提、19……環状リング、21……押
圧部材、22……外筒、23……無負荷ボール案
内溝、24……負荷ボール案内溝、25……スプ
ライン軸、27……スプライン、29,30……
ボール溝、31……環体、31a……ハンドル、
32……ハウジング、33……回転部材、34…
…伝動部材、34a……伝動部材の孔、35……
ノツクピン、36……ワークテーブル、A……非
可動ボールねじ、B……可動ボールねじ、C……
ボールスプライン、L……ナツト延長部の長さ、
P1,P2,P3……ピツチ、R1,R2……環状リング、
S1,S2……間座。
The drawings show one embodiment of the present invention; FIG. 1 is a half-cut vertical front view showing the ball screw unit of the present invention, FIG. 2 is a half-cut vertical front view showing the structure of the ball screw, and FIG. 3 is a ball screw unit. 4 and 5 are half-cut longitudinal sectional front views showing the structure of a non-movable ball screw equipped with a bearing.
The figure is a half-cut vertical front view showing another embodiment of the ball bearing.
FIG. 6 is a cross-sectional side view showing the structure of the ball spline, FIG. 7 is a partially cutaway front view of the same ball spline, FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing the ball screw unit of the present invention in use, and FIG. 9 FIG. 2 is a vertical sectional view of a main part showing a switching state of a dowel pin. Explanation of symbols, 1... Shaft, 2, 26... Spacing, 3... First screw shaft, 4... Second screw shaft, 5...
...Thread groove (first screw shaft), 6... Thread groove (second screw shaft), 7... Nut (first screw shaft), 7'... Nut (second screw shaft), 8... Thread groove (Natsuto), 9
... Nut extension part, 10 ... Base end, 11 ... Bent tip, 12, 28 ... Cage, 13 ... Ball hole, 14 ... Ball bearing, 15 ... Outer ring, 16, 33
a...Flange, 17, 20...Ball groove, 18
... Branch ridge, 19 ... Annular ring, 21 ... Pressing member, 22 ... Outer cylinder, 23 ... No-load ball guide groove, 24 ... Load ball guide groove, 25 ... Spline shaft, 27 ... Spline, 29, 30...
Ball groove, 31...ring body, 31a...handle,
32...Housing, 33...Rotating member, 34...
... Transmission member, 34a... Hole of transmission member, 35...
Knock pin, 36...Work table, A...Non-movable ball screw, B...Movable ball screw, C...
Ball spline, L... Length of nut extension,
P 1 , P 2 , P 3 ... Pitch, R 1 , R 2 ... Annular ring,
S 1 , S 2 ... Maza.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 リード差を有し互いに同一方向に形成された
螺旋状の第1、第2ねじ溝が軸方向に離間して形
成され且つ回転可能および軸方向に移動可能に設
けられた単一のシヤフトと、 前記シヤフトの第1ねじ溝に保持器によつて転
動自在に保持された多数のボールを介して螺合さ
れ、回転方向に固定されるとともに軸方向に可動
な第2ナツトと、 前記シヤフトの第2ねじ溝に保持器によつて転
動自在に保持された多数のボールを介して螺合さ
れ、軸方向に固定されるとともに回転方向に可動
な第1ナツトと、 第1ナツトの回転を選択的に許容あるいは阻止
すると共に、第1ナツトの回転許容時にはシヤフ
トの回転トルクを第1ナツトに伝達しかつ回転阻
止時にはシヤフトの回転トルクを第1ナツトに非
伝達状態とする切換手段と、から成り、 前記第1および第2ナツトには、その両側面に
それぞれ円筒状のナツト延長部を設け、第1およ
び第2ナツトと前記シヤフトとの相対運動により
第1、第2ナツトの側面から軸方向にはみ出す保
持器に保持されたボールを前記ナツト延長部内周
に接触させてボールの脱落を防止可能とし、 前記切換手段により前記第1ナツトの回転を阻
止しかつシヤフトの回転トルクを第1ナツトに非
伝達状態に切換え、シヤフトを回転させることに
よつて、第1ナツトと第2ナツトが螺合する第
1、第2ねじ溝間のリード差でもつて第2ナツト
を軸方向に微動送り可能とし、 また、前記切換手段により前記第1ナツトの回
転を許容しかつシヤフトの回転トルクを第1ナツ
トに伝達状態に切換え、第1ナツトをシヤフトと
一体的に回転させることによつて、第2ナツトが
螺合する第2ねじ溝のリードだけでもつて第2ナ
ツトを軸方向に早送り可能としてなる微動、早送
り用ボールねじユニツト。
[Claims] 1. Spiral first and second thread grooves having a lead difference and formed in the same direction are formed apart from each other in the axial direction, and are provided to be rotatable and movable in the axial direction. a single shaft, which is fixed in the rotational direction and movable in the axial direction; and a first nut which is fixed in the axial direction and movable in the rotational direction and is screwed into the second thread groove of the shaft via a number of balls that are rotatably held by a cage and is fixed in the axial direction and movable in the rotational direction. , selectively allowing or blocking the rotation of the first nut, transmitting the rotating torque of the shaft to the first nut when the rotation of the first nut is allowed, and not transmitting the rotating torque of the shaft to the first nut when blocking the rotation. said first and second nuts are each provided with a cylindrical nut extension on both sides thereof, and the relative movement between said first and second nuts and said shaft causes said first and second nuts to switch between said first and second nuts. A ball held in a retainer protruding axially from a side surface of the second nut is brought into contact with the inner periphery of the nut extension to prevent the ball from falling off, and the switching means prevents rotation of the first nut and the shaft. By switching the rotational torque to the first nut to a non-transmitting state and rotating the shaft, the second nut can be tightened even by the lead difference between the first and second thread grooves in which the first nut and the second nut are screwed together. is capable of fine movement in the axial direction, and the switching means allows rotation of the first nut and switches the rotational torque of the shaft to the state of transmitting it to the first nut, so that the first nut is rotated integrally with the shaft. In particular, the ball screw unit for fine movement and rapid traverse allows the second nut to be rapidly traversed in the axial direction using only the lead of the second thread groove into which the second nut is screwed.
JP19535681A 1981-12-04 1981-12-04 Ball screw unit for fine and quick feed Granted JPS5899551A (en)

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