JP2002021968A

JP2002021968A - ボールナット及びボールネジ装置

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Publication number: JP2002021968A
Application number: JP2000203691A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Chikajima; 一夫近島
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-07-05
Filing date: 2000-07-05
Publication date: 2002-01-23
Anticipated expiration: 2020-07-05
Also published as: JP4515606B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ボールナットを、スクリュー同様に安価にか
つ大量に生産可能にして、ボールナット及びボールネジ
装置のコストダウンを図り、スクリューの価格に釣合う
ボールナット及びボールネジ装置を提供する。【解決手段】ボールナット１４を、プラスチックから
なるボールナット本体１及び蓋部材３と、ボール１７と
接触する部分の雌ネジ部材２と、により構成する。雌ネ
ジ部材２は、所定断面形状を有した線状材３２を螺旋状
に捲回する塑性加工により製造され、該雌ネジ部材２
を、本体１の装着部内周面１ａに装着し、かつ隣接する
線状材３２が互に当接するように蓋部材３を本体１に固
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボールナット及び
それを用いたボールネジ装置に係り、詳しくは塑性加工
により製造して好適なボールナット及びボールネジ装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ボールネジ装置は、専ら、回転運
動を軸方向運動に変換する直線駆動装置（送り装置）と
して用いられている。工作機械等の精度の高い送りを必
要とする場合は、スクリューを精度の高い機械加工によ
り形成し、精密なピッチ精度を得ている。

【０００３】一方、ボールネジ装置は、電動モータと組
合されて、従来の油圧又は空気圧シリンダに代え、いわ
ゆる電動シリンダとして多くの分野に用いられている。
この場合、高い送り精度を必要としないことが多く、ス
クリュー（雄ネジ部材）を転造加工により比較的安価に
多量生産することが可能である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ボールナット
は、転造等の塑性加工を行うことができず、切削等の機
械加工により製造されており、上述したように、スクリ
ューが転造により安価に製造可能となっているのに拘
ず、ボールナットは、依然として機械加工により製造さ
れており、コスト上及び精度上、バランスを欠いて過剰
品質になる場合が多い。従って、ボールネジ装置のコス
トダウンを図り、その適用分野を拡大するためには、機
械加工によるボールナットの製造がネックとなってお
り、塑性加工等により、安価にかつ効率よく製造可能な
ボールナットの現出が望まれている。

【０００５】そこで、本発明は、ボールナットを、スク
リュー同様に安価にかつ大量に生産可能にして、ボール
ナット及びボールネジ装置のコストダウンを図り、もっ
て上記課題を解決したボールナット及びボールネジ装置
を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明は
（例えば図１及び図１２参照）、ボールスクリュー（１
９）及びボール（１７）とでボールネジ装置（１８）を
構成するボールナット（１４）において、筒状の装着部
（１ｇ）を有する本体（１）と、所定断面形状からなる
線状材（３２）を螺旋状に捲回して、互に隣接する線状
材（３２）により螺旋溝（２ａ）を形成する雌ネジ部材
（２）と、蓋部材（３）と、を備え、前記雌ネジ部材
（２）を前記本体（１）の装着部内周面（１ａ）に装着
し、かつ前記雌ネジ部材（２）の隣接する線状材（３
２）が互に当接するように前記蓋部材（３）を前記本体
（１）に固定してなる、ボールナット（１４）にある。

【０００７】請求項２に係る本発明は（例えば図２ない
し図８参照）、前記雌ネジ部材（２）は、引抜き加工等
の塑性加工により、その断面形状が、前記互に隣接する
線状材（３２）とで前記ボール（１７）が転動するに適
したゴシックアーク等の転動面（ｇ１、ｇ２）を形成し
てなる、請求項１記載のボールナット（１４）にある。

【０００８】請求項３に係る本発明は（例えば図９参
照）、前記蓋部材（３）は、環状の突出部（３ｂ）を有
し、前記突出部（３ｂ）は、前記雌ネジ部材（２）を押
圧・拡径し、該雌ネジ部材（２）を前記本体（１）の装
着部内周面（１ａ）に圧着してなる、請求項１または２
記載のボールナット（１４）にある。

【０００９】請求項４に係る本発明は、前記本体（１）
は、プラスチックからなる、請求項１ないし３いずれか
記載のボールナット（１４）にある。

【００１０】請求項５に係る本発明は、前記蓋部材
（３）は、プラスチックからなる、請求項１ないし４い
ずれか記載のボールナット（１４）にある。

【００１１】請求項６に係る本発明は（例えば図１４参
照）、前記雌ネジ部材（２）は、前記線状材の複数本
（３２ａ、３２ｂ）を螺旋状に捲回して、互に隣接する
線状材（３２ａ、３２ｂ）により平行に複数本の螺旋溝
を形成してなる、請求項１ないし５いずれか記載のボー
ルナット（１４）にある。

【００１２】請求項７に係る本発明は（例えば図１２参
照）、請求項１ないし６いずれか記載のボールナット
（１４）と、転造ボールスクリュー（１９）と、前記ボ
ールナット（１４）の螺旋溝（２ａ）と前記ボールスク
リュー（１９）の螺旋溝（１９ａ）との間で転動するボ
ール（１７）と、を備えてなる、ボールネジ装置（１
８）にある。

【００１３】［作用］以上構成に基づき、ボールナット
（１４）は、線状材（３２）を例えば引抜き加工等の塑
性加工により所定断面形状に形成され、それを捲回する
ことにより、互に隣接する線状材（３２）によりボール
転動面となる螺旋溝（２ａ）が形成され、このように形
成された雌ネジ部材（２）が例えばプラスチックからな
る本体（１）と、同じくプラスチック等からなる蓋部材
（３）とにより本体装着部内周面（１ａ）に固定され、
従ってボールナット（１４）が、略々塑性加工により製
造されることが可能となる。

【００１４】一方、スクリュー（１９）は、従来の転造
により大量生産が可能であり、上記ボールナット（１
４）と、転造によるスクリュー（１９）と組合せること
により、塑性加工により製造できるボールネジ装置（１
８）が得られる。

【００１５】なお、上記カッコ内の符号は、図面を参照
するためのものであるが、特許請求の範囲の記載に何等
影響を与えるものではない。

【００１６】

【発明の実施の形態】［ボールナット全体の説明］本発
明に係るボールナット１４の構成を図に沿って説明す
る。図１は本発明のボールナット１４の組立図である。
本ボールナット１４は、ボールナット本体１と、雌ネジ
部材２と、蓋部材３と、から構成されている。前記ボー
ルナット本体１は、プラスチック製で射出成形加工等に
より全体視略々円筒形状に形成されている。該ボールナ
ット本体１は、円筒状の装着部１ｇと、その両端部で外
形方向に突出する環状のフランジ部１ｂ及び１ｃとを有
しており、上記装着部１ｇの内周面１ａに前記雌ネジ部
材２が装着される。該装着部１ｇの内周面１ａは、ボー
ルスクリュー１９の径Ｄ２（図１３参照）よりも大きい
所定の大きさの径Ｄ１を有しており、かつ該装着部内周
面１ａの一端側部分（図１では右方の端部分）には、該
ボールスクリュー１９の径Ｄ２に略々合うシール部１ｅ
が内周方向に突出して形成されており、該シール部１ｅ
には、ボールスクリュー１９の螺旋溝１９ａに入り込む
ように螺旋状の所定巻数からなるシール用突起１ｄが形
成されている。また、該ボールナット本体１の内周部分
において、装着部内周面１ａとシール部１ｅとは段差と
なっており、雌ネジ部材２が当接するように、図示しな
い傾斜面（後述）を有する形状の抜止め段部１ｆを形成
している。

【００１７】該円筒形状のボールナット本体１の外周部
分には、シール部１ｅを有する一端側（図１では右方
側）に前記連結用フランジ部１ｃが形成されていると共
に、他端側（図１では左方側）に固定用フランジ部１ｂ
が形成されている。該固定用フランジ部１ｂには複数の
金属製の固定用ブッシュ６がインサート成形等により装
着されており、また前記連結用フランジ部１ｃには複数
の金属製の固定用ブッシュ７がインサート成形等により
装着されている。

【００１８】前記雌ネジ部材２は、線状材３２を螺旋状
に捲回したものからなり（詳しくは後述）、ボールナッ
ト本体１の装着部１ｇの内周面１ａに嵌合され、外周径
Ｄ１からなる全体視円筒形状で金属製により構成されて
いる。該雌ネジ部材２の内周部は、前記線状材にて形成
される螺旋溝２ａにより雌ネジ孔１５ａが構成される。

【００１９】前記蓋部材３は、全体視略々環状で、前記
本体１の固定用フランジ部１ｂの外径に合うような大き
さの外径を有し、プラスチックの射出成形等により形成
されている。該蓋部材３の外周部分には、該固定用フラ
ンジ部１ｂのブッシュ６と連接するための複数の孔３ａ
が形成されている。該蓋部材３の内周部分の本体１側に
は、略々環状の突出部３ｂが形成されており、ボールナ
ット１４を組立てる際に（詳しくは後述）、該突出部３
ｂの外径と前記本体１の装着部内周面１ａとが嵌合され
る。該突出部３ｂの内周面側には、ボールスクリュー１
９の螺旋溝１９ａに入り込むように螺旋状の所定巻数か
らなる突起３ｄが内周方向に形成されている。また、該
突出部３ｂの先端には、傾斜面（後述）が前記雌ネジ部
材２の形状に合うように形成されている。

【００２０】上記構成をなすボールナット本体１に雌ネ
ジ部材２を挿入した後、蓋部材３を嵌合させる。そし
て、該蓋部材３の複数の孔３ａと連接する複数のブッシ
ュ６にボルトピン５を挿入させ、ロックナット８にて固
定する。すると、ボールナット本体１と、雌ネジ部材２
と、蓋部材３と、がボールスクリューの螺入されるため
の連続した雌ネジ孔１５を形成し、本ボールナット１４
を構成する。

【００２１】［雌ネジ部材の説明］本ボールナット１４
は、以上のような構成（一体ではない構成）をなすの
で、このボールナット１４を製造する際は、雌ネジ部材
２を別に製造することができる。即ち、雌ネジ部材２
を、他の部材である本体１及び蓋部材３と共に塑性加工
により形成することができる。以下、図面に沿って雌ネ
ジ部材２の製造工程の実施例を示すことにより、該雌ネ
ジ部材２の構成を詳細に説明する。

【００２２】図２、及び図３は線状材３２の成形工程を
示した図である。図２（ａ）に示すように、鋼又はステ
ンレス鋼等の金属の線素材３０を矢印Ａ方向へダイス３
１の孔３１ａに通し、該ダイス３１の孔３１ａの形状に
より所定断面形状を有する線状材３２を形成する引抜加
工（又は押出加工）を行う。該ダイス３１の孔３１ａの
形状は、長方形の下部の２角にゴシックアーク形状の内
側向き凸部を有した形状である。それにより、引抜加工
（又は押出加工）された線素材３０の断面形状は、図２
（ｂ）に示すように、長方形の下方の２角をゴシックア
ーク形状に切り取ったＴ字型のような形状に形成され
る。つまり線素材３０は、ダイス３１を通過すると、図
３に示すように、高さ方向の面ｈ１、ｈ２と幅方向の面
ｗ１、ｗ２によって囲まれた高さｈ、幅ｗを有する直方
体の下部にゴシックアーク面ｇ１、ｇ２を有する線状材
３２を形成する。

【００２３】図４、及び図５は線状材３２の切断工程を
示した図である。図４に示すように、該線状材３２を長
さｌに揃え、かつ傾斜状に切断する。切断された両端面
は、傾斜面ｃ、ｃに形成される。また、該線状材３２を
コイルスプリング様に捲回（後述）した際に一周する
と、ゴシックアーク面ｇ１、ｇ２が合さってゴシックア
ーク面形状の螺旋溝２ａの端を形成するように、一端の
傾斜面ｃより１巻分の長さａの部分である片側のゴシッ
クアーク面ｇ１を傾斜状に切断し、傾斜面ｂを形成す
る。すると、図５に示すように、傾斜面ｃに傾斜面ｂが
１巻して合さり、１つの傾斜状の端面になる傾斜面ｂｃ
を形成する。他端の傾斜面ｂも、捲回した最後の１巻で
も傾斜面ｃに合さり傾斜面ｂｃを形成するように、他端
より長さａの部分において上下方向逆側のゴシックアー
ク面ｇ２を切断して形成する。

【００２４】図６及び図７は線状材３２の研削（又は圧
潰）工程を示した図である。図６に示すように、矢印Ｐ
方向に線状材３２を搬送し、砥石ローラ１０、１１、１
２に通して研削（研磨）し、該線状材３２の表面を正確
に管理すると共に平滑にする。

【００２５】図７（ａ）に示すように、砥石ローラ１０
ａにより平面ｈ１を、砥石ローラ１０ｂにより平面ｈ２
を、共に研削する。該線状材３２の平面ｈ１は、捲回し
た後に、ボールナット本体１の内周面１ａに正確に嵌合
させるため、平滑に研削する必要がある。また、該線状
材３２の平面ｈ２は、雌ネジ孔１５の内周面となるの
で、平滑に研削する必要がある。該平面ｈ１、ｈ２から
なる高さｈは、該本体１の内周面１ａの径Ｄ１と、ボー
ルスクリューの径Ｄ２と、の間に入るための適正な高さ
に研削する。

【００２６】図７（ｂ）に示すように、砥石ローラ１
１、１１により平面ｗ１、ｗ２からなる幅ｗを研削す
る。該線状材３２の幅ｗは、捲回すると、雌ネジ部材２
の全長、ネジピッチに影響するので、該幅ｗを正確に管
理すると共に平滑にする必要がある。

【００２７】図７（ｃ）に示すように、砥石ローラ１
２、１２によりゴシックアーク面ｇ１、ｇ２を研削す
る。該線状材３２のゴシックアーク面ｇ１、ｇ２は、捲
回すると合さって、雌ネジ部材２のゴシックアーク面形
状のボールの転動面となる螺旋溝２ａを形成する。該ゴ
シックアーク面形状の螺旋溝２ａは、ボール１７が滑ら
かに転動する必要があるので、正確な形状と平滑にする
研削が必要である。

【００２８】なお、砥石ローラの代りに、平滑な表面か
らなりかつ正確に間隔管理されたローラ間に線状材３２
を通し、該線状材３２の表面を圧潰して、寸法及び平滑
度を管理してもよい。

【００２９】図８は、上述した線状材３２の捲回工程を
示した図である。図８（ａ）、（ｂ）に示すように、該
線状材３２を複数のローラ１４で支持しながら芯金軸１
３を矢印Ｑ方向に回転させつつ矢印Ｒ方向に移動させ
る。すると、該線状材３２を該芯金軸１３に巻付けて、
該線状材３２をコイルスプリング様に形成する。該芯金
軸１３の径はボールスクリュー１９の径Ｄ２とほぼ同径
であればよい。また、捲回する際は、該線状材３２をな
るべく隙間無く捲回する方が良いが、前記蓋部材３によ
り圧着するので（後述）、その精度は低くても良い。

【００３０】図１４は２本の線状材３２の捲回ピッチを
２倍にした捲回工程を示した図（（ｃ）は組立図）であ
る。図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、線状材３２の
捲回工程において捲回する際に、ピッチが２倍になるよ
うに捲回、形成したコイル様の線状材３２ａ、３２ｂを
それぞれ用意する。その際予め、線状材３２ａは捲回し
た際に斜面ｂｃを形成するようにゴシックアーク面ｇを
切断した傾斜面ｂ_１と傾斜面ｃ_１を有した形状になるよ
うに、また、線状材３２ｂは傾斜面ｃ_２を有した形状に
なるように、それぞれ上記捲回までの工程を行ってお
く。そして、図１４（ｃ）に示すように、該２個の該線
状材３２ａ、３２ｂを螺合する。すると、上記傾斜面ｂ
ｃと同じ形の傾斜面ｂ_１、ｃ_２、ｃ_１を形成し、本体１
と蓋部材３の傾斜面と当接するための形状を有する雌ネ
ジ部材２を形成する。即ち、図示しない２倍のピッチを
有する２本の平行な螺旋溝２ａが該雌ネジ部材２の内周
側に形成され、２条ネジ用の雌ネジ孔を形成する。この
ようにして、２条ネジ用のボールナットを容易に構成す
ることができる。但し、ボールスクリューの螺旋溝も２
条ネジ用にする必要がある。また、更にピッチを整数倍
に拡げた雌ネジ部材２を整数倍の本数用意し、螺合する
ことで、多条ネジ用のボールナットを容易に構成するこ
とができる。なお、多条ネジ用の雌ネジ部材を形成する
際、１個の芯金軸に、同時かつ平行に複数の線状材を巻
付けて形成してもよいことは勿論である。

【００３１】また、線状材３２は、捲回する前の直線状
態又は捲回された後のコイル様状態において、焼入れ等
の表面処理を行うことが好ましい。表面処理は、油焼入
れ、高周波焼入れ、溶融メッキ、硬質クロムメッキ等の
電気メッキ、クロマイジング等の金属浸透メッキ、金属
溶射等が考えられる。また、捲回工程において芯金軸１
３を適宣な温度に加熱しておくことで、線状材３２が熱
せられ、その後、捲回中に加熱された線状材３２を水
（又は油）により冷却することで、コイル様の雌ネジ部
材２の内周表面側（螺旋溝２ａも含む）に焼入れを行う
ことも考えられる。これにより、焼入れがされているボ
ールスクリュー１９に対するボールナット１４の耐久性
が充分に得ることができる。

【００３２】以上の製造工程により、該線状材３２がコ
イルスプリング様に捲回されて、略々円筒形状の雌ネジ
部材２を構成する。

【００３３】［ボールナットの組立工程の説明］次に、
上記ボールナット本体１、コイルスプリング様の雌ネジ
部材２、蓋部材３を使用した、本ボールナット１４の組
立工程を行う。

【００３４】まず、本体１の装着部内周面１ａに、雌ネ
ジ部材２挿入する。すると、図５及び図９に示すよう
に、該雌ネジ部材２の傾斜面ｂｃが、予め該傾斜面ｂｃ
に合わせた形状の本体１の抜止め段部１ｆに有する傾斜
面ｋに当接する。

【００３５】図９は蓋部材３の組付け工程を示した図で
ある。図９（ｃ）に示すように、蓋部材３の突出部３ｂ
を本体１の内周面１ａに挿入するように装着する。ボル
トピン５を複数の孔３ａと連接する複数のブッシュ６に
挿入し、ロックナット８により締め付ける（図１参
照）。すると、該蓋部材３の突出部３ｂにより該雌ネジ
部材２をボールナット本体１の抜止め段部１ｆと該突出
部３ｂに挟むように圧着させ、該圧着された雌ネジ部材
２は隣接する線状材３２が隙間無く固定される。

【００３６】さらに、突出部３ｂの傾斜面ｋと抜止め段
部１ｆの傾斜面ｋに、雌ネジ部材２の傾斜面ｂｃが当接
し、該蓋部材３の矢印方向Ｍの押圧力に基づき、該傾斜
面ｋ、ｋにより、該雌ネジ部材２の傾斜面ｂｃ、ｂｃが
矢印方向Ｎの力を受ける。コイルスプリング様である雌
ネジ部材２の両端の傾斜面ｂｃが、矢印方向Ｎの力を受
けると、該雌ネジ部材２を拡径する力Ｆ_３となって働
き、各捲回部分が本体１の内周面１ａに略々均等に圧着
される。

【００３７】即ち、雌ネジ部材２は、その幅ｗ及び本体
１の内周面１ａの径Ｄ１が高精度で管理されれば、捲回
の精度が例え低くくても、拡径して圧着するので、ネジ
ピッチの精度が保持することができる。また、線状材３
２のゴシックアーク面ｇ１、ｇ２及び平面ｈ１の平滑度
を高く管理することにより、ボールの転動面精度、つま
りボールネジ精度を保持することができる。従って、該
雌ネジ部材２の製造工程において、研削（圧潰）工程の
精度を高精度で管理すれば、本体、雌ネジ部材及び蓋部
材を組立てることにより、本ボールナット１４のネジ精
度が保持される。

【００３８】図１０はボール充填工程の説明を示した図
である。図１０に示すように、予め射出成形等により、
ボールナット本体１の外周両端側から雌ネジ部材２のゴ
シックアーク面形状の螺旋溝２ａの両端付近まで、該本
体１に略垂直に貫通させ、リターンチューブ９が嵌合す
るための大きさの径である孔１６、１６が形成される。
リターンチューブ９はボール１７が通過するための径を
有すパイプ状の管で、全体視コの字状に形成されてい
る。また、該リターンチューブ９の両端は、ボール１７
をすくい易くするためと、かつボールスクリュー１９に
接触しないようにするために斜形状に形成されている。

【００３９】図１２は本ボールネジ装置を示す組立て図
である。図１２に示すように、ボールの充填を行う際
は、該孔１６、１６を有している本ボールナット１４に
ボールスクリュー１９を螺入する。その後、該孔１６よ
り必要数のボール１７を充填する。該ボール１７の充填
を完了した状態で、ボール１７を詰めた状態のリターン
チューブ９の両端を孔１６、１６に挿入する。また、該
リターンチューブ９が本体１の孔１６より抜け落ちない
ように固定する。固定の際は、該リターンチューブ９の
中のボール１７が引っかかることなく転動するように、
該リターンチューブ９の円形状が変形しない程度の押圧
力のバンド等で固定する。

【００４０】なお、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、
蓋部材３（本体１の抜止め段部１ｆも同様）の傾斜面ｋ
には、ボールスクリュー１９の螺旋溝１９ａに入り込む
螺旋突起３ｄ（１ｄ）が傾斜面ｋを覆うように突出して
おり、ボール１７の充填時に該ボール１７が入り込まな
いように形成されている。

【００４１】以上の組立工程により本ボールナット１４
及びボールネジ装置１８が組立てられる。

【００４２】［本ボールナット及びボールネジ装置の作
用］図１１は、ボールネジ装置１８において、雌ネジ部
材２に対するボール１７からの作用力を示した図であ
る。図１１に示すように、ボールスクリュー１９を回転
すると、本ボールナット１４を矢印Ｇ方向に移動させ
る。その際、雌ネジ部材２の螺旋溝２ａにはボール１７
から矢印Ｆ方向の力が作用し、該Ｆ方向の力は、半径方
向力Ｆ_１と軸線方向力Ｆ_２に分けられる。該半径方向力
Ｆ_１は、蓋部材３の締付けにより、ボールナット本体１
の内周面１ａに圧接嵌合されている雌ネジ部材２を、ボ
ールスクリュー１９からの負荷に応じた力で、更に該内
周面１ａに押付ける力として作用する。

【００４３】ボールスクリュー１９から雌ネジ部材２に
作用する負荷は、該雌ネジ部材２のゴシックアーク面形
状の螺旋溝２ａと該ボールスクリュー１９の溝１９ａの
形成する空間に、複数のボール１７が略均等に充填され
ているので、全長に亘って均等な力として作用する。そ
の力は、上述のように、内周面１ａに雌ネジ部材２を押
付ける力として作用し、軸線方向力Ｆ_２に対抗する摩擦
力を生じる。それにより、例えボールナット本体１にプ
ラスチック材料を用いても、集中荷重を防止して、充分
な耐久性を得ることができる。

【００４４】また、ボール１７は、金属製（鋼、ステン
レス鋼等）からなる雌ネジ部材２に形成されたゴシック
アーク面形状の螺旋溝２ａ及びリターンチューブ９内を
転動し、ボールナット本体１に接触しない。それによ
り、例えボールナット本体１にプラスチック材料を用い
ても、充分な耐摩耗性を得ることができる。

【００４５】更に、ボール１７が接触・転動する雌ネジ
部材２が摩耗した際は、ボールナット本体１と蓋部材３
は交換せずに、該摩耗した雌ネジ部材２だけを交換する
ことが容易にできる。

【００４６】本ボールナット１４がボールスクリュー１
９上の移動端に移動した際、過回転を防止するストッパ
には、衝撃荷重が生じる。しかし、例えば図１に示すよ
うに、ボルトピン５をストッパに使用すれば、該ボルト
ピン５はインサート成形の金属ブッシュ６に螺合すると
共にロックナット８により固定されており、更に該ボル
トピン５にゴムブッシュ等を嵌合して覆っておくことに
より、ストッパとしてのボルトピン５からボールナット
１４全体への衝撃力を弱めることができる。

【００４７】以上のことより、ボールナット本体１にプ
ラスチック材料を用いても、集中荷重、耐摩耗性、衝撃
荷重、に対して充分な耐久性を得ることができる。

【００４８】上述のように、本ボールナット１４は、ボ
ールナット本体１及び蓋部材３をプラスチックの射出成
形加工により製造し、雌ネジ部材２を引抜き等の型加工
により製造できる。つまり、本ボールナット１４及びボ
ールネジ装置１８は塑性加工により製造でき、組立加工
を含めても、大幅にコストダウンすることができる。

【００４９】［他の実施例の説明］以下に本ボールナッ
ト１４の他の実施例を示す。例えば、ボールナット１４
に大きな荷重が作用するようなものに使用する際は、ボ
ールナット本体１を金属製によって構成してもよい。例
えば、金属製のパイプ材の両端部にフランジを溶接した
ものでボールナット本体を構成する。そして、蓋部材３
を２個用意し、該ボールナット本体に雌ネジ部材２を挿
入した後、該ボールナット本体の両端部に固定すること
でボールナットを構成することができる。

【００５０】ボールネジ装置１８において、リターンチ
ューブ９の形状を有した孔をボールナット本体１の肉厚
内部に穿設し、該孔をリターン孔として使用することも
できる。更に、ボールナット本体１の内周面１ａにボー
ル１７が収納できる溝を形成し、雌ネジ部材２を装着す
ることにより該溝上を該雌ネジ部材２が覆い、ボール１
７の脱落を防いで通過するリターン溝とすることができ
る。また、ボールナット１４を遊星ボールネジとする際
は、リターンチューブ９をなくすと共に、蓋部材３の形
状を変えることにより、遊星ボールネジを構成すること
ができる。

【００５１】蓋部材３は、環状の突出部３ｂを一体に有
しており、該突出部３ｂの形状により雌ネジ部材２を固
定・圧着する。しかし、該蓋部材３と突出部３ｂを、２
部材によって構成してもよい。つまり、一端が平面、他
端が該雌ネジ部材２の形状に嵌合するように形成したリ
ングと、該リングを固定・押圧する部分が平面形状の蓋
部材と、により構成することもできる。これにより、ボ
ルトピン５が貫入されるための、ボールナット本体１の
固定用フランジ部のブッシュ６と、該蓋部材３の孔３ａ
と、を容易に連接させることができる。

【００５２】また、雌ネジ部材２を構成する線状材３２
の断面形状は、前述したゴシックアークに限らず、他の
ボール転動面を構成する形状でもよい。更に、線状材３
２は、断面円形、即ち通常のコイルバネでもよく、この
場合でも、隣接する断面円形の線状材により、２点でボ
ールが接触する転動面が構成される。

【００５３】

【発明の効果】請求項１に係る本発明によると、ボール
ナットは、ボールナット本体と、ボールと接触する雌ネ
ジ部材と、蓋部材と、により構成され、ボールがボール
ナット本体と蓋部材には接触しないので、ボールナット
本体及び蓋部材は、プラスチック等の雌ネジ部材と異な
る材料により形成することができる。また、該雌ネジ部
材は、線状材を螺旋状に捲回し、螺旋溝を形成するの
で、金属等の材料を用いて容易に効率よく製造すること
が可能となる。更に、雌ネジ部材が摩耗した際は、容易
に交換することができる。それにより、転造等により安
価に製造できるボールスクリューと、価格的及び精度的
に釣合う価格で、ボールナットを大量生産により提供す
ることが可能となる。

【００５４】請求項２に係る本発明によると、雌ネジ部
材は、線状材を引抜き加工等の塑性加工を行うことで加
工され、その断面形状が、互に隣接する線状材とでボー
ルが転動するに適した転動面を形成する。それにより、
該雌ネジ部材を容易に効率よく製造することができると
共に、ボールナットの精度を保持することができる。

【００５５】請求項３に係る本発明によると、蓋部材
に、突出部を設け、該突出部が線状材からなる雌ネジ部
材を押圧・拡径してボールナット本体に圧着するので、
例え線状材の捲回工程の精度を低くしてもボールナット
のネジ精度を保持することができる。

【００５６】請求項４に係る本発明によると、ボールナ
ット本体は、プラスチックからなるので、射出成形等に
より、容易に効率よく製造することができる。

【００５７】請求項５に係る本発明によると、蓋部材
は、プラスチックからなるので、射出成形等により、容
易に効率よく製造することができる。

【００５８】請求項６に係る本発明によると、雌ネジ部
材は、複数本の線状材を螺旋状に捲回して、平行に複数
本の螺旋溝を形成するので、容易に効率よく多条ネジを
製造することができる。

【００５９】請求項７に係る本発明によると、転造ボー
ルスクリューにマッチングしたボールナットにより、バ
ランスのよいボールネジ装置を、安価に効率よく生産す
ることができ、特にすべて塑性加工によりボールネジ装
置を大量生産することが可能となり、電動シリンダ等に
適用して、広い産業分野に採用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るボールナットの組立図である。

【図２】雌ネジ部材の製造工程の引抜加工を示す一部省
略図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視
断面図、である。

【図３】引抜加工後の線状材を示す一部省略図で、
（ａ）は（ｂ）のＣ−Ｃ断面図、（ｂ）は正面図、であ
る。

【図４】線状材の両端面の切断形状を示す一部省略図
で、（ａ）は下面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図、
である。

【図５】線状材を捲回した際の端面形状を示す図で、
（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）のＥ矢視図、である。

【図６】雌ネジ部材の製造工程の研削（圧潰）工程を示
す正面図である。

【図７】研削（圧潰）ローラの形状を示す図で、（ａ）
は雌ネジ部材の上下平面を研削する砥石ローラの正面
図、（ｂ）は雌ネジ部材の幅を研削する砥石ローラの正
面図、（ｃ）は雌ネジ部材のゴシックアーク面を研削す
る砥石ローラの正面図、である。

【図８】雌ネジ部材の製造工程の捲回工程を示す図で、
（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＧ矢視図、である。

【図９】蓋部材の組付けを示す図で、（ａ）は（ｃ）の
Ｉ−Ｉ矢視断面図、（ｂ）は（ｃ）のＪ−Ｊ矢視断面
図、（ｃ）は断面図、（ｄ）は側面図、である。

【図１０】ボールの充填工程の説明を示す側面図であ
る。

【図１１】雌ネジ部材に対するボールからの作用力を示
す一部省略断面図である。

【図１２】本ボールネジ装置を示す一部省略断面図であ
る。

【図１３】転造ボールスクリュー（雄ネジ）を示す一部
省略図である。

【図１４】２本の線状材の捲回ピッチを２倍にした捲回
工程を示した図で、（ａ）は１本目の正面図、（ｂ）は
２本目の正面図、（ｃ）は組立図、である。

【符号の説明】

１ボールナット本体１ａ内周面１ｇ装着部２雌ネジ部材２ａ螺旋溝３蓋部材３ｂ突出部１４塑性加工ボールナット１７ボール１８ボールネジ装置１９転造ボールスクリュー１９ａボールスクリューの螺旋溝３２線状材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ボールスクリュー及びボールとでボール
ネジ装置を構成するボールナットにおいて、筒状の装着部を有する本体と、所定断面形状からなる線状材を螺旋状に捲回して、互に
隣接する線状材により螺旋溝を形成する雌ネジ部材と、蓋部材と、を備え、前記雌ネジ部材を前記本体の装着部内周面に装着し、か
つ前記雌ネジ部材の隣接する線状材が互に当接するよう
に前記蓋部材を前記本体に固定してなる、ボールナット。
【請求項２】前記雌ネジ部材は、引抜き加工等の塑性
加工により、その断面形状が、前記互に隣接する線状材
により前記ボールが転動するに適した転動面を形成して
なる、請求項１記載のボールナット。
【請求項３】前記蓋部材は、環状の突出部を有し、前記突出部は、前記雌ネジ部材を押圧・拡径し、該雌ネ
ジ部材を前記本体の装着部内周面に圧着してなる、請求項１または２記載のボールナット。
【請求項４】前記本体は、プラスチックからなる、請求項１ないし３いずれか記載のボールナット。
【請求項５】前記蓋部材は、プラスチックからなる、請求項１ないし４いずれか記載のボールナット。
【請求項６】前記雌ネジ部材は、前記線状材の複数本
を螺旋状に捲回して、互に隣接する線状材により平行に
複数本の螺旋溝を形成してなる、請求項１ないし５いずれか記載のボールナット。
【請求項７】請求項１ないし６いずれか記載のボール
ナットと、転造ボールスクリューと、前記ボールナット
の螺旋溝と前記ボールスクリューの螺旋溝との間で転動
するボールと、を備えてなる、ボールネジ装置。