JP2005069272A - ボールねじ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】良好な作動性を確保すると共に、トルク大による発熱を防止する。
【解決手段】外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸3と、該ねじ軸3のねじ溝に対応するねじ溝を内周面に有して前記ねじ軸3に螺合されるナット6と、前記両ねじ溝間に転動可能に装填された多数のボールとを備え、ナット6に転がり軸受10を外嵌して該ナット6を回転させることによりねじ軸3を軸方向に移動させるようにしたボールねじ装置において、ナット6にスリーブ20を介して転がり軸受10を外嵌する。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種機器の送り機構等に用いられるボールねじ装置に関し、特に、ナット回転でねじ軸を軸方向に移動させるタイプのボールねじ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種のボールねじ装置としては、例えば図4に示すものが知られている。このボールねじ装置1は、外周面に螺旋状のねじ溝2を有して軸方向に延びるねじ軸3に、内周面にねじ溝2に対応する螺旋状のねじ溝4を有するナット6が螺合されている。
【0003】
ナット6のねじ溝4とねじ軸3のねじ溝2とは互いに対向して両者の間に螺旋状の負荷軌道を形成しており、該負荷軌道には転動体としての多数のボール5が転動可能に装填されている。そして、ナット6をプーリ機構等を介して回転させることにより、ねじ軸3がボール5の転動を介して軸方向に移動するようになっている。
【0004】
また、図のようにボール循環式のボールねじ装置の場合は、例えばナット6の外周部に平坦面8aを形成してこの平坦面8aに前記両ねじ溝2,4間に連通する2個一組の孔7をねじ軸3を跨ぐように形成し、この一組の孔7に循環部品の一例としての略コ字状の循環チューブ8の両端を嵌め込むことにより、両ねじ溝2,4間の負荷軌道に沿って公転するボール5を該負荷軌道の途中から循環チューブ8で掬い上げて元の負荷軌道に戻し、これにより、ボール5の循環回路を形成している。
【0005】
ところで、上記のようにナット6を回転させてねじ軸3を軸方向に移動させるタイプのボールねじ装置においては、図5〜図7に示すように、ナット6に複数の転がり軸受10を外嵌してナット6を回転させるようにしている。この例では、5個の転がり軸受10をナット6に外嵌し、一端側(図5の右端側)の転がり軸受10の内輪をナット6のフランジ部6aに当接させると共に、他端側の転がり軸受10の内輪をナット6の端面にねじ11等を介して固定された押え蓋12で軸方向に押えるようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のボールねじ装置においては、ナット6に直接外嵌された複数の転がり軸受10をねじ11を締め込むことで押え蓋12で軸方向に締め上げる際に、ナット6にねじ11の締め込み力に応じた軸力が作用してナット6のねじ溝4が弾性変形し、このねじ溝4の弾性変形により、ボールねじ装置の作動性の低下や予圧変動が生じ、また、トルクが大となって発熱を起こす虞れがある。
【0007】
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、良好な作動性を確保することができると共に、トルク大による発熱を防止することができるボールねじ装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、該ねじ軸のねじ溝に対応するねじ溝を内周面に有して前記ねじ軸に螺合されるナットと、前記両ねじ溝間に転動可能に装填された多数のボールとを備え、前記ナットに転がり軸受を外嵌して該ナットを回転させることにより前記ねじ軸を軸方向に移動させるようにしたボールねじ装置において、前記ナットにスリーブを介して前記転がり軸受を外嵌したことを特徴とする。
【0009】
請求項2に係る発明は、請求項1において、前記両ねじ溝間を転動するボールを無限循環させるべく前記ナットの外周部に設けられた循環部品を備え、前記スリーブの該循環部品に対応する部分に開口部を設けたことを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図1は本発明の実施の形態の一例であるボールねじ装置を説明するための説明図、図2は図1の左側面図、図3は図1の右側面図である。なお、図4及び図5で説明したボールねじ装置と重複する部分については、図に同一符号を付して説明を省略する。
【0011】
本発明の実施の形態の一例であるボールねじ装置は、図1〜図3に示すように、ナット6にスリーブ20を介して複数(図では5個)の転がり軸受10を外嵌してナット6を回転させるようにしている。スリーブ20は、ナット6の外径と同等か若干大径の内径面を有してナット6に外挿されている。スリーブ20のナット6のフランジ部6a側の端部には該フランジ部6aより大径のフランジ部20aが設けられており、各フランジ部6a,20a同士はねじ11等を介して結合されている。
【0012】
そして、スリーブ20の外嵌された複数の転がり軸受10の内の一端側(図1の右端側)の転がり軸受10の内輪をスリーブ20のフランジ部20aに当接させると共に、他端側の転がり軸受10の内輪をスリーブ20の端面にねじ11等を介して固定された押え蓋12で軸方向に押えるようにしている。
また、スリーブ20の循環チューブ8に対応する部分には、循環チューブ8の組付用の開口部21が形成されており、スリーブ20の外径寸法が循環チューブ8の飛び出し径と略同等かそれ以上になっている。
【0013】
なお、上記ボールねじ装置の組み込み手順としては、例えば、スリーブ20をナット6に外挿して両フランジ部6a,20a同士を結合した後、ねじ軸3のねじ溝2とナット6のねじ溝4との間に多数のボール5を装填し、次いで、スリーブ20の開口部21から循環チューブ8を組み込み、最後にスリーブ20に複数の転がり軸受10を外嵌して各転がり軸受10を押え蓋12で軸方向に締め上げる。
【0014】
このようにこの実施の形態では、ナット6にスリーブ20を介して複数の転がり軸受10を外嵌しているので、ねじ11を締め込むことで複数の転がり軸受10を押え蓋12で軸方向に締め上げる際に、該ねじ11の締め込み力として発生する軸力がスリーブ20で受け止められることになり、この結果、ナット6のねじ溝4の弾性変形が防止されてボールねじ装置の良好な作動性を確保することができると共に、トルク大による発熱を防止することができる。
【0015】
また、従来の構造では、転がり軸受10の締め付け力を大とすると、転がり軸受10(ナット6)のトルクが大きくなるという具合に、転がり軸受10の締め付け力が転がり軸受10のトルクにダイレクトに影響を及ぼしたが、本発明では、転がり軸受10の締め付け力と転がり軸受10(ナット6)のトルクは独立しているため、転がり軸受10の要求トルクに合わせた締め付けトルクを管理することができ、しかも安全な締め付け力で転がり軸受10を締め上げることができる。
【0016】
更に、スリーブ20の循環チューブ8に対応する部分に該循環チューブ8の組付用の開口部21を形成してスリーブ20の外径寸法を循環チューブ8の飛び出し径と略同等かそれ以上としているので、ボールねじ装置のコンパクト化を図ることができる。
なお、本発明のボールねじ装置は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【0017】
例えば、上記実施の形態では、循環部品として循環チューブを例に採ったが、これに限定されず、循環コマやその他の循環部品を備えたボールねじ装置に本発明を適用してもよい。
【0018】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、請求項1の発明によれば、ナットにスリーブを介して複数の転がり軸受を外嵌しているので、複数の転がり軸受を締め上げる際にナットのねじ溝の弾性変形を防止することができ、この結果、良好な作動性を確保することができると共に、トルク大による発熱を防止することができるという効果が得られる。
【0019】
請求項2の発明では、請求項1の発明に加えて、装置のコンパクト化を図ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例であるボールねじ装置を説明するための説明図である。
【図2】図1の左側面図である。
【図3】図1の右側面図である。
【図4】ボールねじ装置の一例を説明するための断面図である。
【図5】従来のボールねじ装置を説明するための説明図である。
【図6】図5の左側面図である。
【図7】図5の右側面図である。
【符号の説明】
2…ねじ溝(ねじ軸側)
3…ねじ軸
4…ねじ溝(ナット側)
5…ボール
6…ナット
8…循環チューブ(循環部品)
10…転がり軸受
20…スリーブ
21…開口部

Claims (2)

  1. 外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、該ねじ軸のねじ溝に対応するねじ溝を内周面に有して前記ねじ軸に螺合されるナットと、前記両ねじ溝間に転動可能に装填された多数のボールとを備え、前記ナットに転がり軸受を外嵌して該ナットを回転させることにより前記ねじ軸を軸方向に移動させるようにしたボールねじ装置において、
    前記ナットにスリーブを介して前記転がり軸受を外嵌したことを特徴とするボールねじ装置。
  2. 前記両ねじ溝間を転動するボールを無限循環させるべく前記ナットの外周部に設けられた循環部品を備え、前記スリーブの該循環部品に対応する部分に開口部を設けたことを特徴とする請求項1記載のボールねじ装置。
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