JP2004225770A - ボールねじ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ボールナット2の内周面とねじ軸1の外周面とに螺旋状のボール溝(1a,2a)を有し、このボール溝(1a,2a)にてボール3列が循環移動することによりボールナット2とねじ軸1が螺合する構成のボールねじ装置であって、ボール溝(1a,2a)の両端部を連結するためのボール循環路(1c,4a)をねじ軸1側に設け、ボール循環路をねじ軸1とは別体にもしくはねじ軸1上に形成している。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、螺旋状のボール溝にボール列が配された構成の内部循環式のボールねじに関し、特に、小型化、低コスト化が求められる個所で用いられるボールねじに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、リニアガイド、リニアボールブッシュ、又はリニアボールスプライン等においては、移動体と、この移動体が相対的に移動する被移動体の双方にわたって設けられたボール溝に、複数のボールから成るボール列が配された直動装置(直動型ガイド装置)を有する構成のものが提案されている。この直動装置は、例えば、工作機械のテーブルの直線移動や、移動体がガイドレールに沿って移動する手段として用いられている。
【0003】
この直動装置と同一の基本構成を有するボールねじは、ボール列を配したボール溝を雄ねじ(ねじ軸)と雌ねじ(ボールナット)の双方に螺旋状に設けたもので、このボール溝の両端部を連結してボール列を循環させるボール循環路を有している。この構成によって、従来のねじの滑り摩擦が転がり摩擦に置き換えられるため、よりスムーズに回転運動を直線運動に変換、あるいはその逆の運動に変換することができる。
【0004】
この循環式のボールねじ装置のボール循環路は、一般に、ナット側に設けられるが、ねじ軸側に設けられることもある(例えば非特許文献1参照)。しかし、このねじ軸側に設けられる場合、
ボール循環路をねじ軸に形成した場合、加工および組立が容易でないといった課題があった。
【0005】
【非特許文献1】
NSK Bearing Journal No. 636
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来例の有する不都合を改善し、加工性および組立て性に優れたボールねじ装置を提供することを課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明の第1の態様では、内周面に螺旋状のボール転動溝を有するナットと、該ボール転動溝に対応して外周面に螺旋状のボール転動溝を有し該ナットに挿通されたねじ軸部材と、これらボール転動溝間に介装された循環ボール列とからなり、前記ボールナットと前記ねじ軸部材とが軸心方向に相対移動するボールねじ装置において、
前記ねじ軸部材は前記ボール転動溝を形成したねじ軸と、前記ボール転動溝の前記両端部に連続してボール循環路を形成した循環路部材とから成ることを特徴とする。
【0008】
本発明に第1の態様によれば、ねじ軸部材はボール転動溝を形成したねじ軸とボール循環路を形成した循環路部材とを別体として構成しているため、ボール転動溝やボール循環路の加工がし易くしかも組み立てやすいボールねじ装置が得られる。したがって、本発明に第1の態様によるボールねじ装置は小型でコンパクトにすることができる。
【0009】
本発明に第1の態様によるボールねじ装置において、前記ねじ軸は前記ボール転動溝を形成した外周面と該外周面に対応して内周面とを有する中空ねじ軸であり、前記ねじ軸部材は前記中空ねじ軸と前記ボール転動溝の前記両端部を連続して前記ボール循環路が形成され前記中空ねじ軸の前記内周面に圧入・内嵌されたリング部材と、前記ボール循環路の両端に前記ボール転動溝の前記両端部から前記ボール循環路内にボールを案内するボールガイド手段とから成る構成にすることがこのましい。
このように構成すれば、ボールねじ装置はより軽量なものとする事ができる。
【0010】
本発明に第1の態様によるボールねじ装置においては、また前記ねじ軸部材は外周面に前記ボール転動溝を形成したねじ軸と,ボール循環路が形成され前記ねじ軸外周面に埋め込まれた循環路部材とから成る構成にすることが好ましい。
【0011】
本発明に第2の態様によれば、内周面に螺旋状のボール転動溝を有するナットと、該ボール転動溝に対応して外周面に螺旋状のボール転動溝を有し該ナットに挿通されたねじ軸部材と、これらボール転動溝間に介装された循環ボール列とからなり、前記ボールナットと前記ねじ軸部材とが軸心方向に相対移動するボールねじ装置において、前記ねじ軸部材の外周面には前記ボール転動溝の両端部に連続してボール循環路が形成されてことを特徴とする。
本発明に第2の態様によるボールねじ装置は、より簡単な構成でコンパクトなものとできる。
【0012】
さらにまた、本発明に第1または第2の態様によるボールねじ装置において、前記ボール転動溝の軸方向外方において、前記ねじ軸と前記ナットとの間の隙間を塞ぐ防塵部材が前記ナットおよび前記ボールねじのいずれかに設けてある構成にすることが、望ましい。
この構成によれば、塵埃が浮遊する悪環境下でも作動性、耐久性に優れたボールねじ装置を達成できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の第1の実施形態を示すボールねじの側断面図、図2はボールねじを示す図1のA−A断面図、図3は図1のねじ軸を示す(A)正面図と(B)側面図、図4はリングを示す(A)正面図と(B)側面図、図5は本発明の第2の実施形態を示すボールねじの側面図、図6は図5のボールねじを示すB−B断面図、図7は図5のねじ軸(コマ有り)を示す側面図、図8は図5のねじ軸(コマ無し)を示す側面図、図9はコマを示す平面図(A)と側面図(B)、図10は第3の実施形態を示すボールねじの側面図、図11は図10のボールねじを示すC−C断面図、図12は図8のねじ軸を示す側面図である。
【0014】
図1において、ねじ軸1の外周面およびボールナット2の内周面にはボール転動溝1aおよび2aが螺旋状に設けられている。ボールナット2にはねじ軸1が挿通されており、これらボール転動溝1a及び2a間にはボール3列が介装されている。ねじ軸1は中空でその内周面にはリング部材であるリング4が圧入・内嵌し、またその一端部には相手部品取付け部1bが設けられている。ねじ軸1とリング4とでねじ軸部材を構成している。
【0015】
ねじ軸1のボール溝1aの両端部には、図3にも示すように、それぞれ循環孔1cが設けられている。図2に示すように、ねじ軸1の循環孔1c位置にはボール3を循環孔1cヘ案内するボールガイド手段であるボールピックアップガイド6がビョウ留めにより取り付けられている。
【0016】
図4にも示すように、リング4の外周面には、両循環孔1cを半周分で連結する循環路4aが設けられている。ボール溝1a及び2a内に配されたボール3列は、循環孔1c及びリング4内に設けた循環路4aを通過することでボール3列の両端部が連結されて循環するようになっている。このように、ボール循環路はねじ軸1の2つの循環孔1cとリング4の循環路4aとから成っている。
【0017】
リング4は、焼結、ダイカスト等の異種材料で、又ボールピックアップガイド6は、SUS、プラスチック等の異種材料でそれぞれ成形されている。
ボールナット2の、軸方向で装置外側になる端部には、リング形状の防塵部材5がねじ軸1外周面に接触するように取り付けられている。ボールナット2のボール溝2aに隣接する側には、軸受取付け部2bが形成されている。ねじ軸1外周面で防塵部材5が摺動する範囲Sは所定の面粗度が確保された滑らかな面となっている。
【0018】
この構成において、ねじ軸1(またはボールナット2)がボールナット2(またはねじ軸1)に対して相対的に回転する際、ボール3列がボール溝2a及びボール循環路(1c,4a、1c)を循環することにより、ねじ軸1(またはボールナット2)の回転が滑らかに促進されると共に、軸方向へ直線移動していく。
【0019】
上記ボールねじ装置において、循環路4aがねじ軸1のリング4内に設けられているため、ボールナット2の構成が簡単化され、装置の小径化(コンパクト化)や、加工性、組み立て性の向上を図ることができる。また、循環路4aを有するリング4は異種材料で成形されているので、リング4単品での製造技術開発での精度向上を図り易くなる。
さらに、ボールナット2の軸方向の装置外側端部に防塵部材5を設けたため、ボールナット2とねじ軸1間に塵等が侵入するのを防止することができ、悪環境での作動性や耐久性の向上を図ることができる。
【0020】
次に、本発明の第2の実施形態について図5〜図9を参照して説明する。この実施形態は第1の実施形態と略同様であり、同一部材には同一番号を付し、その部分の説明は省略する。第1の実施形態と異なっているのは、図5〜図7に示すように、ねじ軸1にリング4を設けず、ねじ軸1の外周面に、これを一周するボール溝1aの両端部に連なる連絡路を形成したコマ7(循環路部材)が埋め込まれている点である。
【0021】
図7及び図8にも示すように、ねじ軸1の外周面には、これを一周するボール溝1a両端部を連結する凹形状の連結部1dが形成されており、この連結部1dにコマ7が圧入・内嵌されている。コマ7には、図9に示すように、円弧形状の底面(同図(B)の破線)を有するS字形状のボール循環路7aが形成されている。コマ7はダイカスト等の異種材料で成形する。
ねじ軸1の防塵部材5の摺動範囲Sは、この実施形態においても所定の面粗度が確保されている。
【0022】
この構成において、ボール3列はボール溝1a及びコマ7のボール循環路7aを循環して一つの循環ボール列を形成しており、この循環ボール列を隣合う2列のみとして構成しているので、構成の簡単化が図られている。この循環ボール列は少なくとも2列配置した構成であれば良い。
【0023】
ボール循環路7aはねじ軸1側に設けられているため、装置の小型化や、加工性、組み立て性の向上を図ることができる。また、ボールナット2とねじ軸1の間に防塵部材5を設けているので、悪環境での作動性や耐久性の向上を図ることができる。
【0024】
次に、第3の実施形態について図10〜図12を参照して説明する。この実施形態は第2の実施形態と略同様であり、同一部材には同一番号を付し、その部分の説明を省略する。第2の実施形態と異なっているのは、図12にも示すように、ねじ軸1にコマ7を設けず、ボール循環路1eを直接ねじ軸1に、ボール溝1a両端部を連絡するように設けた点である。
【0025】
この実施形態においても、ボール3列はボール溝1a及びボール循環路1eを循環して一つの循環ボール列を形成しており、この循環ボール列を隣合う2列のみとして構成しているので、構成の簡単化が図られている。この構成においても、第2の実施形態と同様の効果を期待することができる。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、製造上の加工性および組立性に優れたボールねじ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示すボールねじの側断面図。
【図2】図1のボールねじを示すA−A断面図。
【図3】図1のねじ軸を示す(A)正面図と(B)側面図。
【図4】図1のリングを示す(A)正面図と(B)側面図。
【図5】本発明の第2の実施形態を示すボールねじの側面図。
【図6】図5のボールねじを示すB−B断面図。
【図7】図5のねじ軸(コマ有り)を示す側面図。
【図8】図5のねじ軸(コマ無し)を示す側面図。
【図9】コマを示す平面図(A)と側面図(B)。
【図10】第3の実施形態を示すボールねじの側面図。
【図11】図10のボールねじを示すC−C断面図。
【図12】図10のねじ軸を示す側面図。
【符号の説明】
1 ねじ軸
1c 循環孔
1d 連結孔
2 ボールナット
1a,2a ボール溝
3 ボール
4 リング部材(リング)
4a 循環路
5 防塵部材
6 ボールガイド手段(ボールピックアップガイド)
7 循環路部材(コマ)
7a,1e ボール循環路
Claims (5)
- 内周面に螺旋状のボール転動溝を有するナットと、該ボール転動溝に対応して外周面に螺旋状のボール転動溝を有し該ナットに挿通されたねじ軸部材と、これらボール転動溝間に介装された循環ボール列とからなり、前記ボールナットと前記ねじ軸部材とが軸心方向に相対移動するボールねじ装置において、
前記ねじ軸部材は前記ボール転動溝を形成したねじ軸と、該ねじ軸の前記ボール転動溝の両端部に連続したボール循環路を形成した循環路部材とから成ることを特徴とするボールねじ装置。 - 前記ねじ軸は前記ボール転動溝を形成した外周面と該外周面に対応して内周面とを有する中空ねじ軸であり、前記ねじ軸部材は前記中空ねじ軸と前記ボール転動溝の前記両端部を連続して前記ボール循環路が形成され前記中空ねじ軸の前記内周面に圧入・内嵌されたリング部材と、前記ボール循環路の両端に前記ボール転動溝の前記両端部から前記ボール循環路内にボールを案内するボールガイド手段とから成ることを特徴とする請求項1記載のボールねじ装置。
- 前記ねじ軸部材は外周面に前記ボール転動溝を形成したねじ軸と,前記ボール循環路が形成され前記ねじ軸の外周面に埋め込まれた循環路部材とから成ることを特徴とする請求項1記載のボールねじ装置。
- 内周面に螺旋状のボール転動溝を有するナットと、該ボール転動溝に対応して外周面に螺旋状のボール転動溝を有し該ナットに挿通されたねじ軸部材と、これらボール転動溝間に介装された循環ボール列とからなり、前記ボールナットと前記ねじ軸部材とが軸心方向に相対移動するボールねじ装置において、
前記ねじ軸部材の外周面には前記ボール転動溝の両端部に連続したボール循環路が形成されて成ることを特徴とするボールねじ装置。 - 前記ボール転動溝の軸方向外方において、前記ねじ軸と前記ナットとの間の隙間を塞ぐ防塵部材が前記ナットおよび前記ボールねじのいずれかに設けてあることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のボールねじ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003012677A JP2004225770A (ja) | 2003-01-21 | 2003-01-21 | ボールねじ装置 |
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JP2003012677A Pending JP2004225770A (ja) | 2003-01-21 | 2003-01-21 | ボールねじ装置 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007113986A1 (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Thk Co., Ltd. | 軸内循環式転動体ねじ装置 |
JP2009079655A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Ntn Corp | ボールねじおよびこれを備えた無段変速機のアクチュエータ |
JP2011202708A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Ntn Corp | ボールねじ |
WO2015137494A1 (ja) * | 2014-03-14 | 2015-09-17 | Ntn株式会社 | ボールねじおよびその製造方法 |
-
2003
- 2003-01-21 JP JP2003012677A patent/JP2004225770A/ja active Pending
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