ボールリテーナ入り高負荷ボールねじ 高負荷容量 …5....
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CATALOG No.296 -3
804-1060 THK様 HBNｶﾀﾛｸﾞ（和文） **Ogasawara
ボールリテーナ入り高負荷ボールねじ高負荷容量高速対応低トルク変動低騒音・長期メンテナンスフリー
®
HBN
804-1060/HBNｶﾀﾛｸﾞ(和文) 08.5.26 3:46 PM ページ H1
ねじ軸
ボールねじナット
ボールリテーナ
リターンピース
ボール
図1 HBN形の構造図
1
ボールリテーナ入り高負荷ボールねじHBN形は､高負荷運動時におけるボール同士の相互摩擦や衝突をなくし､グリースの保持力を向上させ潤滑性能を高めるためボールリテーナを採用した高負荷条件での使用に最適なボールねじです。また、ボールリテーナの採用により高負荷条件での長寿命化、低騒音化、低トルク変動が実現し、さらに、高速使用に適したボール循環方式によりDN値13万（従来は7万）での使用を可能にしました。
・射出成形機・プレス機・ブロー成形機・ダイカストマシン・押し出し成形機など
油圧シリンダの置き換えに最適油圧シリンダと比べ
1. 省エネルギー（電力消費1/3～1/5）2. クリーン環境の実現3. 機械の制御性の向上4. メンテナンス性の向上5. 位置決め精度の向上
特に
高負荷領域で使用する装置の電動駆動化を実現ボールリテーナ®入り高負荷ボールねじHBN
用途
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●高負荷HBN形は、高負荷に対する最適設計（ボールリテーナ、ボール径、溝曲率半径、ボールと溝の接触角、巻数）によ
り、従来のボールねじと比べて定格荷重を2倍以上に向上させました。
●高速対応HBN形は、強度を向上させたリターンピースによりボールを接線に近い方向ですくい上げる循環構造のため、DN
値13万での使用が可能になり、従来品の1.8倍の高速送りが実現します。
リード角 リターンパイプ
ねじ軸 ボールねじナット
すくい角大
すくい角小
従来形に比べて、 無理が少ない ボールの軌道
HBN形
従来形
ボールねじナット
ねじ軸
リターンピース
図2 循環構造
●滑動性ボールリテーナの採用により、ボール同士の相互
摩擦がなくなるため、動トルク特性が向上し、滑らかで安定した回転運動が得られます。
●低騒音ボール間に配置したボールリテーナがボール同士
の衝突音をなくします。また、ボールは接線に近い方向にすくい上げられるため、ボールの循環による衝突音が解消されました。これにより低騒音を実現しています。
特長
油膜接触 グリースポケット
衝突音 点（金属）接触、相互摩擦
ボールリテーナ構造
従来構造
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■HBN形の負荷耐久性試験データ
結果
300万サイクル走行で正常に稼動し異常なし
負荷耐久試験機
負荷耐久試験試験品：HBN5016－7.5RRG2＋700LC7
0 48
１サイクル
0 48
荷重
（kN）
118
ストローク（mm）
負荷パターン図
負荷荷重 118kN
ストローク 48mm
移動速度 最大3.8m/min
軸回転数 最大240min-1
潤滑 グリース潤滑（極圧添加剤入りリチウム系グリース）
条 件
ボールねじナット ボールねじ軸 ボール ボールリテーナ
試験前 試験後 試験前 試験後
性能
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■滑動性評価データ
結果
2000km 走行で正常に稼動し異常なし
高速耐久試験試験品：HBN5016－7.5RRG2＋1200LC7
条 件
ストローク 480mm
移動速度 最大40m/min（DN値 13万）
加速度 最大9.8m/s2
軸回転数 最大2500min-1
潤滑 グリース潤滑（極圧添加剤入りリチウム系グリース）
■HBN形高速耐久試験データ
トルク測定試験品：HBN5016－7.5RRG2＋1200LC7
条 件
ストローク 200mm
移動速度 0.96m/min
軸回転数 60min-1
潤滑 グリース潤滑（極圧添加剤入りリチウム系グリース）
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
時間 (s)
トルク
（N・m ）
図3 トルク測定データ
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■HBN形騒音試験データ
騒音測定試験品：HBN3210－5RRG2＋994LC7
：BNF3210－5RRG2＋994LC7（従来品）
条 件
ストローク 600mm
潤滑 グリース潤滑（極圧添加剤入りリチウム系グリース）
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
4010000 100000
ボール径×ボール中心径×回転数
騒音レベル［dB(A)］
1000000 10000000
従来品 (BNF3210-5) HBN形 (HBN3210-5)
図5 ボールねじ騒音レベル
騒音計
防音材
M
FFT
1000mm
図4 騒音測定器
結果
HBN形は従来品に対し、3～5dBA騒音が低い
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定格寿命ボールねじの寿命は基本動定格荷重と軸方向荷重から次式により求められます。
寿命時間回転寿命Lが求められるとストローク長さと往復回数が一定の場合、寿命時間は次式より求められます。
L ：定格寿命 ［rev］Ca：基本動定格荷重 ［N］Fa：軸方向荷重 ［N］fw ：荷重係数 （表1）
Lh：寿命時間 ［h］rs：ストローク長さ ［mm］n1 ：毎分往復回数 ［min-1］
Ph：リード ［mm］
基本静定格荷重C0a・許容荷重Fpボールねじが静止あるいは運動している状態で過大な荷重をうけたり、大きな衝撃荷重をうけた場合、軌道面と鋼球
との間に局部的な永久変形が生じます。この永久変形量がある限度を超えるとスムースな運動を妨げるようになります。一般に永久変形量は鋼球径の0.0001倍程度であれば使用上全く問題ないことが認められており、そのときの荷重を
基本静定格荷重C0aと呼びます。高負荷ボールねじは従来のボールねじに対し、高負荷条件下において長寿命が実現できる設計がなされておりますが、軸方向荷重に対しては許容荷重Fpを考慮する必要があります。許容荷重Fpとは高負荷ボールねじが受けられる最大軸方向荷重のことであり、これを超えない範囲でご使用ください。また、実際に作用する最大軸方向荷重が衝撃等により変化する場合は、許容荷重Fpに対し安全を考慮してください。
基本動定格荷重Ca基本動定格荷重Caはナットが荷重をうけて運動する場合のボールねじの寿命を計算するのに使用します。基本動定格荷重Caは、１群の同じボールねじを個々に運動させたとき、そのうちの90％の定格寿命が106rev（100
万回転）となるような軸方向荷重をいいます。
表1 荷重係数
振動・衝撃 速度（V） fw
微微速の場合
1.0～1.2V≦0.25 m/s
小低速の場合
1.2～1.50.25＜V≦ 1.0 m/s
中中速の場合
1.5～2.01.0＜V≦ 2.0 m/s
高高速の場合
2.0～3.5V＞2.0 m/s
L = ×106Cafw・Fa（ ）
3
Lh =L×Ph
2×rs×n1×60
定格荷重と定格寿命
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#7:M8
#7:M8
Ｍ８ Ｍ８ Ｍ８ Ｍ８
駆動支持部
軸方向荷重
軸方向荷重
軸方向荷重
モータ
図6 HBN形取付け方法
HBN形は､以下に示す取付け方法を推奨します｡取付け上の都合により､ボルトに引張り荷重が作用する場合は､ボルト
の強度も十分検討してください｡
表2 軸方向すきま
すきま記号 GT G1 G2 G3
軸方向すきま 0～0.005 0～0.01 0～0.02 0～0.05
精度規格高負荷ボールねじの精度はJIS B 1192（精密ボールねじ）に準じて製作されています｡リード精度測定は､信頼性の
あるレーザー測定器により精度保証しています｡規格値の詳細は総合カタログをご参照ください｡
軸方向すきま高負荷ボールねじの軸方向すきまは標準仕様としてG2すきまとしています｡ご要望により、それ以外のすきまでの製作
も行います。（下表）なお､C7でGTすきま､G1すきまを製作する場合は､部分的にマイナスすきまとなる場合があります｡
精度規格と軸方向すきま
高負荷ボールねじ取付け方法
単位：mm
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MEMO
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HBN形 寸法表
Ｒ
ＰＣＤ
Ｕ
30° 30°
Ｖ
5-φｄ1
Ｌ1
Ｈ Ｔ1 Ｔ2
φＤ1 φｄ φD
給脂穴A（裏面より）
HBN3210～3612形
9
基本定格荷重
HBN3210-5
HBN3610-5
HBN3612-5
HBN4010-7.5
HBN4012-7.5
HBN5010-7.5
HBN5012-7.5
HBN5016-7.5
HBN6316-7.5
HBN6316-10.5
HBN6320-7.5
32
36
36
40
40
50
50
50
63
63
63
10
10
12
10
12
10
12
16
16
16
20
34.0
38.0
38.4
42.0
42.4
52.0
52.4
53.0
66.0
66.0
66.5
26.0
30.0
29.0
34.0
33.0
44.0
43.0
39.6
52.6
52.6
49.6
2×2.5
2×2.5
2×2.5
3×2.5
3×2.5
3×2.5
3×2.5
3×2.5
3×2.5
3×3.5
3×2.5
102.9
108.2
141.1
162.6
212.4
179.1
235.7
379.6
427.1
577.1
578.8
191.3
220.4
267.7
366.0
441.6
462.7
572.2
820.9
1043.8
1461.3
1283.1
31.9
33.5
43.7
50.4
65.8
55.5
73.1
117.7
132.4
178.9
179.4
1077
1176
1207
1910
1922
2279
2345
2392
2898
4029
3030
呼び形番
ねじ軸
外径
d
リード
Ph
ボール
中心径
dp
ねじ軸
谷径
dc
負荷
回路数
列×巻
Ca
［kN］
Coa
［kN］
許容荷重
Fp※
［kN］
K
［N/μm］
※許容荷重Fpとは高負荷ボールねじが受けることができる最大軸方向荷重を示します。（P.6参照）
呼び形番の構成例 HBN3210-5 RR G2 +1200L C7
z呼び形番 xシール記号（RR：両側ラビリンスシール） c軸方向すきま記号 vねじ軸全長（mmで表す）b精度記号
z bx c v
軸方向剛性
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Ｌ1
Ｈ
φＤ φＤ1
Ｔ 1 Ｔ
給脂穴A（裏面より）
2 Ｔ 2
φｄ
HBN4010～6320形
ナ ッ ト 寸 法
58
62
66
66
70
78
80
95
105
105
117
外径
D
85
89
100
100
104
112
114
135
139
139
157
フランジ径
D1
全長
L1 H PCD d1 T1 T2 UMAX VMAX RMAX
単位：mm
98
98
116
135
152
135
152
211
211
259
252
15
15
18
18
18
18
18
28
28
28
32
71
75
82
82
86
94
96
113
122
122
137
6.6
6.6
9
9
9
9
9
9
9
9
11
22
22
26
23.5
26
23.5
26
37.5
37.5
53.5
44
30
30
36
30
36
30
36
48
48
64
60
43
45
49
46.5
51
52
56
64.5
70.5
70.5
79
46
50
52.5
54
56
63.5
66
69.6
82
82
86.5
43.5
46
50
48
52
54.5
58.5
65.2
72.5
73
80
給脂穴
A
M6
M6
M6
M6
M6
M6
M6
PT-1/8
PT-1/8
PT-1/8
PT-1/8
ねじ軸
慣性モーメント/mm
［kg・cm2/mm］
8.08×10-3
1.29×10-2
1.29×10-2
1.97×10-2
1.97×10-2
4.82×10-2
4.82×10-2
4.82×10-2
1.21×10-1
1.21×10-1
1.21×10-1
ナット
質 量
［kg］
1.8
1.9
2.8
2.9
3.7
3.7
4.4
10.0
10.6
17.4
17.2
軸
質量
［kg/m］
2.9
4.2
3.2
5.7
4.6
10.2
8.9
5.0
11.5
11.5
8.1
注 表に示す剛性値は、基本動定格荷重（Ca）の30％の軸方向荷重をかけたときの荷重と弾性変位から求めたバネ定数を示します。この値は、ボールねじナット取付け部関連部品の剛性を含んでいませんので、一般に表の値の80％を目安としてください。軸方向荷重（Fa）が、0.3Caと異なる場合、剛性値（KN）は次式により求められます。
K：寸法表中の剛性値
（ ） KN＝KFa
0.3Ca
1 3
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ご使用上の注意●許容回転数・高負荷ボールねじは､回転数が高くなるとボールねじ軸の固有振動数に近づき共振を起こして運動不能となることがありますので､この共振点（危険速度）以下で使用するように検討する必要があります｡（詳細は総合カタログをご参照ください｡）また、ボールねじは取付け方法に関係なくDN値（回転数とボール中心径の積）でも制限を受けますので、この2つを考慮してください。（HBNの許容DN値：13万）
●取扱上の注意・ボールねじは、精密部品であり、落下させたり、叩いたりすると破損したり機能変化することがあります。また、ボールねじは、ねじ軸からボールねじナットがはずれると、ボールやリテーナが脱落しますので、取扱いには十分ご注意ください。
●取付けについて・ねじ軸やボールねじナットに無理に部品を打ち込むと、転動面に圧こんが生じる場合がありますので、部品取付け時はねじ軸やボールねじナットに無理な力が作用しないようご注意ください。
・ねじ軸の支持部とボールねじナット部の芯違い、倒れがあると極端に寿命が短くなる場合がありますので、取付け部品精度ならびに組付精度には十分ご注意ください。
●クーラントについて・クーラントがボールねじナット内部に侵入しないようカバー等で防止してください。
●使用温度範囲・HBN形は特殊樹脂を使用しているため、80℃以上での使用は避けてください。
●潤滑について・高負荷ボールねじを使用される場合、潤滑は不可欠となります｡
・高負荷条件でご使用の場合は､極圧添加剤入りリチウム系グリースを推奨します｡（標準グリース）
・ボールねじには（特別の場合を除き）、グリースが封入されていますのでそのままご使用できますが、貴社にて試運転後の出荷前には再度給脂をしてご使用ください。
・つねに振動が作用する箇所での使用やクリーンルーム、真空中、低温・高温での使用など特殊環境下の使用の場合、通常のグリースを使用できない場合がありますので、THKまでお問い合わせください。
●保管・ボールねじは、弊社の梱包および荷姿で、高温・低温、多湿を避け、水平な状態で保管してください。
ボールリテーナ入り高負荷ボールねじ HBN
●｢LMガイド」「ボールリテーナ」「 」はTHK株式会社の登録商標です。®
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