JP2005195159A - ボールねじ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ボールねじ装置に用いることができるねじ軸を接合により形成する手段を提供する。
【解決手段】外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成した複数のねじ軸と、これらのねじ軸を接合する接合部材と、内周面に軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットと、軸軌道溝とナット軌道溝との間に装填された複数のボールとを備え、複数のねじ軸の軸軌道溝の位相を合わせて接合部材で接合してねじ軸組立体を形成し、このねじ軸組立体の軸軌道溝とナット軌道溝とを複数のボールを介して螺合させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、工作機械や精密機械等の機械装置の移動体の送り機構や搬送装置等に用いられるボールねじ装置に関する。

一般に、ボールねじ装置のストロークを変更する場合には、そのストロークに応じて１本のねじ軸を製作して対処している。
この場合に、複数のねじ軸を接合して１本のねじ軸として対処すれば、容易にねじ軸の長さを変更してボールねじ装置のストローク変更の多様な要求に応えることができる訳であるが、ボールねじ装置のねじ軸を接合する先行技術文献は見当たらない。

従来の軸を接合する技術としては、接合する一方の軸の端部に嵌合穴とねじ穴を有する軸方向の段付凹部を形成し、他方の軸の端部に嵌合部とねじ部を有する段付凸部を形成してねじ穴にねじ部を螺合させると共に嵌合穴に嵌合部を圧入し、接合した２本の軸の半径方向の位置ずれを防止している（例えば、特許文献１参照。）。
特開平５−２７９９２８号公報（第２頁段落００１２−第３頁段落００１７、第１図）

しかしながら、上述した従来の軸の接合技術においては、２本の軸の半径方向の位置ずれは防止できるもののその円周方向の位置は、ねじ部のねじ穴への噛合始めの位相と両方の軸の当接面が当接するときの捩込み長さにより決まってしまうため、ボールねじ装置のねじ軸に特有なねじ軸の外周面に形成した軸軌道溝の位相合せが困難であるという問題がある。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、ボールねじ装置に用いることができるねじ軸を接合により形成する手段を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成した複数のねじ軸と、該ねじ軸を接合する接合部材と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットと、前記軸軌道溝とナット軌道溝との間に装填された複数のボールとを備え、前記複数のねじ軸の軸軌道溝の位相を合わせて前記接合部材で接合してねじ軸組立体を形成し、該ねじ軸組立体の軸軌道溝と前記ナット軌道溝とを前記複数のボールを介して螺合させたことを特徴とする。

このように、本発明は、複数のねじ軸の軸軌道溝の位相を合わせて接合部材で接合してねじ軸組立体を形成するようにしたことによって、ナット内に装填されているボールを円滑に接合部材を通過させることができると共に、ねじ軸組立体の長さを容易に変更すること可能となり、ボールねじ装置のストローク変更への多様な要求に応えることができるという効果が得られる。

以下に、図面を参照して本発明によるボールねじ装置の実施例について説明する。

図１は実施例１のボールねじ装置を示す断面図、図２は実施例１の捩込み間座を示す断面図である。
図１において、１はボールねじ装置であり、例えばリターンチューブ式の連通路を有するボールねじ装置である。
２ａ、２ｂはボールねじ装置１のねじ軸であり、合金鋼や炭素鋼等の鋼材で製作され、その外周面に略半円弧形状の軸軌道溝３が一定のリードで螺旋状に形成されている。

ねじ軸２ａ、２ｂの端部には軸方向長さがＢｓの凸部４が設けられており、その凸部４の先端部にはねじ部５が形成され、ねじ部５と段部端面４ａの間には嵌合部６が形成されている。それぞれのねじ軸２ａ、２ｂの反対側の端部においても同様である。
７はボールねじ装置１のナットであり、合金鋼や炭素鋼等の鋼材で製作され、その内周面には軸軌道溝３と対向する略半円弧形状のナット軌道溝８が軸軌道溝３と同じリードで形成されている。

９はボールであり、合金鋼等の鋼材またはセラミック材等で製作された球体であって、軸軌道溝３とナット軌道溝８の間に複数装填される。
１０はフランジ部であり、ナット７の外周部に設けられ、フランジ部１０に設けた図示しないボルト穴により機械装置の移動体にボルト等で固定される。
図２において、１１は接合部材としての捩込み間座であり、合金鋼や炭素鋼等の鋼材で略円筒状に製作され、その外径Ｄｋは軸軌道溝３とナット軌道溝８の間に装填された複数のボール９のボールピッチ円直径Ｄｐ（図１参照）からボール９の直径ｄｗを減じた直径以下、つまりＤｋ≦Ｄｐ−ｄｗなる関係に成形され、その軸方向長さＢｋはナット軌道溝８の有効巻数に相当する軸方向長さ以下に成形される。

また、外径Ｄｋは、Ｄｋ≧Ｄｐ−ｄｗ−０．１ｄｗなる関係をも満たすことが望ましい。
なお、ナット軌道溝８の有効巻数は、図示しないリターンチューブとナット軌道溝８の連結部の間に存在する螺旋状のナット軌道溝８の巻数のことである。
１２はねじ穴であり、捩込み間座１１の内周面で軸方向の中央部に設けられ、ねじ軸２ａ、２ｂの凸部４のねじ部５が螺合する。

１３は嵌合穴であり、捩込み間座１１の内周面のねじ穴１２の両側で捩込み間座１１の端面１１ａの間に設けられ、ねじ軸２ａ、２ｂの凸部４の嵌合部６が嵌合する。
このため、嵌合穴１３の内径と嵌合部６の外径とはそれらの嵌合が圧入またはスキマバメとなるように形成されている。
上記のねじ軸２ａ、２ｂは、これらの間に配置された捩込み間座１１により接合されて１本のねじ軸組立体１５として形成される。

このねじ軸組立体１５の軸軌道溝３とこれに対向するナット７のナット軌道溝８およびこれを連結する図示しないリターンチューブにより循環路が形成され、この循環路に複数のボール９と所定の量の潤滑剤、例えばグリースが封入される。
これにより、軸軌道溝３とナット軌道溝８とがボール９を介して螺合し、ねじ軸組立体１５またはナット７を回転させることによってボール９が循環路を循環しながらナット７を軸方向に移動させる。

なお、ねじ軸組立体１５の両端に位置するねじ軸の端部の凸部４の形成は省略するようにしてもよい。
本実施例の捩込み間座１１の軸方向長さＢｋは、上記したナット軌道溝８の有効巻数に相当する軸方向長さ以下で、ねじ軸２ａ、２ｂの凸部４の軸方向長さＢｓの和よりは長く成形される。これによりねじ軸２ａ、２ｂの端面４ｂ間に隙間が形成された状態で、ねじ軸２ａ、２ｂの間に配置された捩込み間座１１の端面１１ａとねじ軸２ａ、２ｂの段部端面４ａとが当接してねじ軸２ａ、２ｂが接合される。

このため、捩込み間座１１の軸方向長さＢｋは、ねじ軸２ａ、２ｂの間で切り取られた軸軌道溝３のリードの長さに設定し、その端数分の角度を等分して凸部４のねじ部５の捩込み間座１１のねじ穴１２との噛合始めと軸軌道溝３の段部端面４ａの開口との位相差と捩込み回転数（ねじ部５とねじ穴１２との噛合始めから端面１１ａと段部端面４ａとが当接するまでの回転数をいう。）とを決定する。

例えば、切り取られた軸軌道溝３のリードの長さが１．５リード分であれば、その端数分の角度は１８０度（３６０度ｘ０．５）であり、捩込み回転数を整数となるように設定すれば、ねじ部５のねじ穴１２との噛合始めと軸軌道溝３の段部端面４ａの開口との位相差を９０度（１８０度／２）に決定する。
この場合に、端数を持つような捩込み回転数を設定した場合は、その端数分の角度をリードの端数から求めた角度に加えて位相差を決定すればよい。

また、各ねじ軸のねじ部５のねじ穴１２との噛合始めと軸軌道溝３の段部端面４ａの開口との位相差は、その和がリードの端数から求めた角度となるように設定してこれに応じたそれぞれの捩込み回転数を決定するようにしてもよい。
上記の構成の作用について説明する。
上記の各部の寸法を有するねじ軸２ａ、２ｂを接合部材である捩込み間座１１を用いて接合する場合は、ねじ軸２ａの凸部４のねじ部５を捩込み間座１１のねじ穴１２に捩込み、嵌合部６と嵌合穴１３とを嵌合させながら更に捩じ込んで端面１１ａと段部端面４ａとを当接させて締付ける。

そして、ねじ軸２ｂを捩込み間座１１の反対側から上記と同様にして捩込み、端面１１ａと段部端面４ａとを当接させて締付ける。
これにより２本のねじ軸２ａ、２ｂを軸軌道溝３の位相を合せた状態で１本のねじ軸組立体１５として組立てることができる。
このようなねじ軸組立体１５に複数のボール９を介してナット７を螺合させてボールねじ装置１を組立て、例えばねじ軸組立体１５を回転させるとナット７がねじ軸組立体１５の軸方向に移動する。

そして、ナット７がねじ軸２ａとねじ軸２ｂとの接合部に達すると、ボール９はねじ軸２ａの軸軌道溝３から外れ、捩込み間座１１の外周面に支えられながらナット軌道溝８に案内されて捩込み間座１１を移動し、ねじ軸２ｂの段部端面４ａに達すると、再び軸軌道溝３に復帰してナット軌道溝８との間を転動する。
この時、捩込み間座１１の軸方向長さＢｋは、ねじ軸２ａ、２ｂの間で切り取られた軸軌道溝３のリードの長さとなっており、捩込み回転数とねじ部５のねじ穴１２との噛合始めと軸軌道溝３の段部端面４ａの開口との位相差によりねじ軸２ａ、２ｂの軸軌道溝３の位相を合せてあるので、ボール９はねじ軸２ａから捩込み間座１１を通過してねじ軸２ｂへ円滑に移動することができる。

また、捩込み間座１１の外径Ｄｋをボールピッチ円直径Ｄｐからボール９の直径ｄｗを減じた直径以下としているので、捩込み間座１１を通過するボール９がナット軌道溝８と捩込み間座１１の外周面との間に挟みつけられて移動抵抗が増加することを防止することができる。
更に、ねじ軸２ａ、２ｂの凸部４に嵌合部６を設け、この嵌合部６を捩込み間座１１の嵌合穴１３に嵌合するので、ねじ軸２ａ、２ｂを捩込み間座１１により接合した時にその同軸度を保つことができる。

更に、捩込み間座１１の軸方向長さＢｋをナット軌道溝８の有効巻数に相当する軸方向長さ以下としているので、ナット７が捩込み間座１１を通過する時に、装填されているいる複数のボール９の少なくとも１つが必ず軸軌道溝３とナット軌道溝８の間を転動することができ、ナット７をねじ軸２ａからねじ軸２ｂへ円滑に受け渡すことができる。
更に、捩込み間座１１の軸方向長さＢｋは、ねじ軸２ａ、２ｂの凸部４の軸方向長さＢｓの和よりは長く形成されているので、捩込み間座１１の端面１１ａをねじ軸２ａ、２ｂの段部端面４ａに必ず当接させることができ、捩込み間座１１の軸方向長さＢｋを管理することによりねじ軸組立体１５の軸方向長さやねじ軸２ａ、２ｂ間の距離を容易に管理することができる。

以上説明したように、本実施例では、複数のねじ軸の軸軌道溝の位相を合わせて接合部材としての捩込み間座で接合してねじ軸組立体を形成するようにしたことによって、ナット内に装填されているボールを円滑に捩込み間座を通過させることができると共に、ねじ軸組立体の長さを容易に変更すること可能となり、ボールねじ装置のストローク変更への多様な要求に応えることができる。

また、捩込み間座の外径Ｄｋをボールピッチ円直径Ｄｐからボールの直径ｄｗを減じた直径以下としたことによって、捩込み間座を通過するボールがナット軌道溝と捩込み間座の外周面との間に挟みつけられて移動抵抗が増加することを防止することができる。
更に、捩込み間座の軸方向長さＢｋをナット軌道溝の有効巻数に相当する軸方向長さ以下としたことによって、ナットが捩込み間座を通過する時に、装填されているいる複数のボールの少なくとも１つが必ず軸軌道溝とナット軌道溝の間を転動することができ、ナットを複数のねじ軸間で円滑に受け渡すことができる。

なお、本実施例では、ねじ軸組立体を構成する複数のねじ軸は２本として説明したが、上記と同様にしてねじ軸を接合すれば何本でもねじ軸を接合することができ、上記と同様の効果を奏することができる。

図３は実施例２のボールねじ装置組立体を示す断面図である。
なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図３において、２１はボールねじ装置組立体であり、本実施例ではねじ軸組立体１５が固定され、ナット７が回転してねじ軸組立体１５上を軸方向に移動する形式のボールねじ装置組立体である。

２２は軸受箱であり、背面合せにしたアンギュラ玉軸受２３がインナケース２４とアウタケース２５の間に組込まれて構成され、インナケース２４がナット７の外周面とフランジ部１０とによりナット７に固定され、アウタケース２５が機械装置等の移動体に固定される。これによりアウタケース２５がアンギュラ玉軸受２３を介してインナケース２４に固定されているナット７を回転自在に支持する。

２６は駆動用のモータであり、アウタケース２５に固定されたブラケット２７に取付けられ、モータ２６の回転軸に取付けられた駆動プーリ２８によりコグドベルト等の無端ベルト２９を介してナット７に取付けられた従動プーリ３０を駆動する。
３１はねじ軸係止台であり、ねじ軸組立体１５の両端に設けられ、ねじ軸組立体１５の回転および軸方向の移動を係止する。

３２は潤滑剤通路であり、ねじ軸２ａ、２ｂの軸芯部に設けられた軸方向の貫通穴であって、ねじ軸係止台３１から供給される潤滑油等の液状の潤滑剤をねじ軸２ａ、２ｂの接合部へ導く通路である。
図４において、３３は潤滑剤供給口であり、接合部材としての捩込み間座１１の側壁を半径方向に貫通する貫通穴であって、潤滑剤通路３２により導かれた潤滑剤をナット７と捩込み間座１１の間に流出させる。

本実施例の潤滑油供給口３３は、ねじ軸２ａ、２ｂの間で切り取られた軸軌道溝３の軌跡を避けて穿孔されており、捩込み間座１１の外周面を通過するボール９の移動を妨げないように考慮されている。
上記の構成の作用について説明する。
実施例１と同様にして組立てられたボールねじ装置１は、ねじ軸組立体１５の両端をねじ軸係止台３１に係止し、ナットを軸受箱２２に固定して駆動プーリ２８と従動プーリ３０の間に無端ベルト２９を掛け渡してボールねじ装置組立体２１として組立てられる。

そして、モータ２６が回転すると、駆動プーリ２８の回転力が無端ベルト２９、従動プーリ２８を経由してナット７へ伝えられ、ナット７が回転する。
この時、ナット７はアンギュラ玉軸受２３により回転自在の支持されているので、ナット７のみが回転し、両端をねじ軸係止台３１に係止されたねじ軸組立体１５上を軸方向に移動して機械装置等の移動台を軸方向に移動させる。

ナット７がねじ軸２ａとねじ軸２ｂとの接合部に達すると、ボール９は上記実施例１と同様にしてボール９が捩込み間座１１の外周面を通過する。
このナット７のねじ軸２ａとねじ軸２ｂとの接合部の通過時に、図示しない潤滑剤供給装置から潤滑剤が圧送され、ねじ軸係止台３１、潤滑剤通路３２を経由してねじ軸２ａ、２ｂの端面４ｂの隙間から捩込み間座１１の内部に供給され、その潤滑剤が潤滑剤供給口３３を通してナット７と捩込み間座１１の間に流出し、そこを通過するボール９に潤滑剤を供給する。ナット７の通過後に潤滑剤の供給は停止される。

この時、潤滑剤供給口３３は、ねじ軸２ａ、２ｂの間で切り取られた軸軌道溝３の軌跡を避けて穿孔されているので、ボール９が潤滑剤供給口３３に落ち込むことなく円滑に通過させることができると共に、比較的大きな穴を穿孔することができ、潤滑剤を十分に供給することが可能になる。
また、捩込み間座１１に潤滑剤供給口３３を設けることにより軸軌道溝３に潤滑剤供給口３３を設ける必要がなくなり、ねじ軸２ａ、２ｂの製作が容易になる。

なお、本実施例の捩込み間座１１はその端面１１ａがねじ軸２ａ、２ｂの段部端面４ａと当接して締付けられているので、潤滑剤が外部に漏れ出すことはない。
以上説明したように、本実施例では、上記実施例１と同様の効果に加えて、接合部材としての捩込み間座に潤滑油供給口を設けるようにしたことによって、軸軌道溝に穿孔していた潤滑剤供給口を廃止することができ、ねじ軸の加工時間を短縮することができる。

また、潤滑剤供給口をねじ軸２ａ、２ｂの間で切り取られた軸軌道溝の軌跡を避けて穿孔するようにしたことによって、捩込み間座を通過するボールを潤滑剤供給口に落ち込ませることなく円滑に移動させることができると共に、比較的大きな潤滑剤供給口を穿孔することができ、潤滑剤を十分に供給することが可能になる。
なお、本実施例では捩込み間座に設ける潤滑剤供給口は１箇所として説明したが、図５、図６に示す他の態様のように２箇所、３箇所に設けるようにしてもよく、４箇所以上であってもよい。要は潤滑剤の供給量に応じて潤滑剤供給口の数を定めればよい。

また、潤滑剤供給口は軸軌道溝の軌跡を避けて穿孔するとして説明したが、ボールの移動に支障がない程度の穴径であれば軸軌道溝の軌跡にかかるように設けてもよい。
更に、軸軌道溝の軌跡は図３、図４において下向きであるように図示したが、潤滑剤供給口の円周方向の位置は下向きに限らず、横向きや上向きであってもよい。この場合に下向き以外の位置、特に横向きや上向きの位置に潤滑剤供給口を設ければ、ナットが通過した後の潤滑剤の後垂れを防止することができる。

図７は実施例３のボールねじ装置を示す断面図である。
なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施例のボールねじ装置１は実施例１のボールねじ装置１と同様であるが、ねじ軸２ａ、２ｂの凸部４および接合部材としての捩込み間座１１の各部の寸法の構成が以下のように異なる。

本実施例の捩込み間座１１の外径Ｄｋは上記実施例１と同様にボールピッチ円直径Ｄｐからボール９の直径ｄｗを減じた直径以下に成形され、嵌合穴１３の内径とねじ軸２ａ、２ｂの嵌合部６の外径との間にはそれらの嵌合が圧入またはスキマバメとなるように形成されている。
そして、図７に示すように捩込み間座１１の軸方向長さＢｋはナット軌道溝８の有効巻数に相当する軸方向長さ以下で、ねじ軸２ａ、２ｂの凸部４の軸方向長さＢｓの和よりは短く成形される。これによりねじ軸２ａ、２ｂの間に配置された捩込み間座１１の端面１１ａとねじ軸２ａ、２ｂの段部端面４ａとの間にそれぞれ隙間が形成された状態で、ねじ軸２ａ、２ｂの端面４ｂ同士が当接してねじ軸２ａ、２ｂが接合される。

このため、凸部４の軸方向長さＢｓは、ねじ軸２ａ、２ｂの間で切り取られた軸軌道溝３のリードの長さを等分して設定し、その端数分の角度を等分して凸部４のねじ部５の捩込み間座１１のねじ穴１２との噛合始めと軸軌道溝３の段部端面４ａの開口との位相差と捩込み回転数とを決定し、捩込み間座１１のねじ穴の雌ねじの巻数を捩込み回転数の２倍に設定する。

例えば、切り取られた軸軌道溝３のリードの長さが１．５リード分であれば、その端数分の角度は１８０度（３６０度ｘ０．５）であり、捩込み回転数を整数となるように設定すれば、ねじ部５のねじ穴１２との噛合始めと軸軌道溝３の段部端面４ａの開口との位相差を９０度（１８０度／２）に決定し、捩込み間座１１のねじ穴の雌ねじの巻数を捩込み回転数の２倍に設定する。

この場合に、端数を持つような捩込み回転数を設定した場合は、その端数分の角度をリードの端数から求めた角度に加えて位相差を決定すればよい。
また、各ねじ軸のねじ部５のねじ穴１２との噛合始めと軸軌道溝３の段部端面４ａの開口との位相差は、その和がリードの端数から求めた角度となるように設定してこれに応じた捩込み回転数および凸部４の軸方向長さＢｓを決定するようにしてもよい。

上記の構成の作用について説明する。
上記の各部の寸法を有するねじ軸２ａ、２ｂを接合部材である捩込み間座１１を用いて接合する場合は、ねじ軸２ａの凸部４のねじ部５を捩込み間座１１のねじ穴１２に捩込み、嵌合部６と嵌合穴１３とを嵌合させながら更に捩じ込んで設定した捩込み回転数回転させる。

そして、ねじ軸２ｂを捩込み間座１１の反対側から上記と同様にして捩込み回転数回転させて捩込み、捩込み間座１１の内部で端面４ｂ同士を当接させて締付ける。
これにより２本のねじ軸２ａ、２ｂを軸軌道溝３の位相を合せた状態で１本のねじ軸組立体１５として組立てることができる。
その他のボールねじ装置１の組立、捩込み間座１１を通過するボール９の作動等は上記実施例１と同様であるのでその説明を省略する。

以上説明したように、本実施例では、上記実施例１と同様の効果に加えて、捩込み間座の軸方向長さＢｋをねじ軸の凸部の軸方向長さＢｓの和よりは短く形成するようにしたことによって、ねじ軸の端面同士を必ず当接させることができ、凸部の軸方向長さＢｓを管理することによりねじ軸組立体１５の軸方向長さやねじ軸２ａ、２ｂ間の距離を容易に管理することができると共に捩込み間座の軸方向長さＢｋの仕上精度を緩く設定して捩込み間座の生産性を向上させることができる。

図８は実施例４のボールねじ装置を示す断面図、図９は実施例４の嵌合間座を示す断面図である。
なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図８、図９において、４１は接合部材としての嵌合間座であり、合金鋼や炭素鋼等の鋼材で略円筒状に製作され、その外径Ｄｋは上記実施例１と同様にボールピッチ円直径Ｄｐからボール９の直径ｄｗを減じた直径以下に成形され、その軸方向長さＢｋはナット軌道溝８の有効巻数に相当する軸方向長さ以下に成形される。

４２は嵌合穴であり、嵌合間座４１の内周面の嵌合間座４１の端面４１ａの間に設けられ、ねじ軸２ａ、２ｂの凸部４の嵌合部６が嵌合する。
また、嵌合穴４２の内径と嵌合部６の外径との間にはそれらの嵌合が圧入となるように締代が形成されている。
なお、本実施例のねじ軸２ａ、２ｂの凸部４の段部端面４ａと端面４ｂとの間は嵌合部６のみが形成されている。

上記のねじ軸２ａ、２ｂは、これらの間に配置された嵌合間座４１により接合されて１本のねじ軸組立体１５として形成される。
本実施例の嵌合間座４１の軸方向長さＢｋは、上記実施例１と同様に凸部４の軸方向長さＢｓの和よりは長く成形される。これによりねじ軸２ａ、２ｂの端面４ｂに隙間が形成された状態で、これらの間に配置された嵌合間座４１の端面４１ａとねじ軸２ａ、２ｂの段部端面４ａとが当接してねじ軸２ａ、２ｂが接合される。

このため、嵌合間座４１の軸方向長さＢｋは、ねじ軸２ａ、２ｂの間で切り取られた軸軌道溝３のリードの長さに設定する。
上記の構成の作用について説明する。
上記の各部の寸法を有するねじ軸２ａ、２ｂを接合部材である嵌合間座４１を用いて接合する場合は、ねじ軸２ａの凸部４の嵌合部６を嵌合穴１３と嵌合させて圧入し、嵌合間座４１の端面４１ａと段部端面４ａとを当接させる。

そして、ねじ軸２ａに複数のボール９を装填したナット７と同様の治具を螺合させて接合部に固定し、ねじ軸２ｂの軸軌道溝３を治具のボール９に螺合させながら嵌合間座４１の反対側から上記と同様にしてして圧入する。
この時、治具が固定されているので、ねじ軸２ｂは圧入による軸方向の移動に伴って治具のボール９に案内されて回転しながら押し込まれ、嵌合間座４１の端面４１ａと段部端面４ａとが当接する。

これにより２本のねじ軸２ａ、２ｂを軸軌道溝３の位相を合せた状態で１本のねじ軸組立体１５として組立てることができる。
その他のボールねじ装置１の組立、捩込み間座１１を通過するボール９の作動等は上記実施例１と同様であるのでその説明を省略する。
以上説明したように、本実施例では、上記実施例１と同様の効果に加えて、嵌合間座の軸方向長さＢｋをねじ軸の凸部の軸方向長さＢｓの和よりは長く形成して圧入によりねじ軸組立体を形成するようにしたことによって、嵌合間座の端面をねじ軸の段部端面４ａに必ず当接させることができ、嵌合間座の軸方向長さＢｋを管理することによりねじ軸組立体の軸方向長さやねじ軸２ａ、２ｂ間の距離を容易に管理することができると共に、嵌合間座の内径に嵌合穴を形成すれば、容易にねじ軸の軸軌道溝の位相を合せることができ、接合部材としての嵌合間座の生産性を向上させることができる。

なお、本実施例の嵌合間座を用いた圧入によるねじ軸の接合の場合は、嵌合間座に上記実施例２と同様の潤滑剤供給穴を形成し、ねじ軸に潤滑剤通路を設ければ、実施例２と同様の効果を得ることができる。

図１０は実施例５のボールねじ装置を示す断面図である。
なお、上記実施例１および実施例４と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施例のボールねじ装置１は実施例３のボールねじ装置１の技術を実施例４の嵌合間座４１を用いたねじ軸２ａ、２ｂの接合に適用したものである。このためねじ軸２ａ、２ｂ凸部４および接合部材としての捩込み間座１１の各部の寸法の構成が実施例４と以下のように異なる。

本実施例の嵌合間座４１の外径Ｄｋは上記実施例４と同様にボールピッチ円直径Ｄｐからボール９の直径ｄｗを減じた直径以下に成形され、その軸方向長さＢｋはナット軌道溝８の有効巻数に相当する軸方向長さ以下に成形され、嵌合穴４２の内径とねじ軸２ａ、２ｂの嵌合部６の外径との間にはそれらの嵌合が圧入となるように形成されている。
そして、図１０に示すように嵌合間座４１の軸方向長さＢｋは、実施例３と同様にねじ軸２ａ、２ｂの凸部４の軸方向長さＢｓの和よりは短く関係に成形される。これによりねじ軸２ａ、２ｂの間に配置された嵌合間座４１の端面４１ａとねじ軸２ａ、２ｂの段部端面４ａとの間にそれぞれ隙間が形成された状態で、ねじ軸２ａ、２ｂの端面４ｂ同士が当接してねじ軸２ａ、２ｂが接合される。

このため、凸部４の軸方向長さＢｓは、ねじ軸２ａ、２ｂの間で切り取られた軸軌道溝３のリードの長さを等分して設定される。
この場合に、各ねじ軸の凸部４の軸方向長さＢｓを別にしてその和が、ねじ軸２ａ、２ｂの間で切り取られた軸軌道溝３のリードの長さとなるようにしてもよい。
上記の構成の作用について説明する。

上記の各部の寸法を有するねじ軸２ａ、２ｂを接合部材である嵌合間座４１を用いて接合する場合は、上記実施例４と同様にして、治具にセットしたねじ軸２ａ、２ｂを嵌合間座４１の両側に圧入して嵌合間座４１の内部でねじ軸２ａ、２ｂの端面４ｂ同士を当接させる。
これにより２本のねじ軸２ａ、２ｂを軸軌道溝３の位相を合せた状態で１本のねじ軸組立体１５として組立てることができる。

その他のボールねじ装置１の組立、嵌合間座４１を通過するボール９の作動等は上記実施例４と同様であるのでその説明を省略する。
以上説明したように、本実施例では、上記実施例４および実施例３と同様の効果を奏することができる。
なお、上記実施例４および本実施例の嵌合間座４１を用いたねじ軸２ａ、２ｂの接合を実施例２のボールねじ装置組立体２１と同様のねじ軸組立体１５の回転および軸方向の移動を係止して用いるボールねじ装置１適用する場合には、嵌合間座４１の嵌合穴４２とねじ軸２ａ、２ｂの凸部４の嵌合部６の嵌合をスキマバメとしてもよい。

この場合に、ねじ軸組立体１５の両端は係止されているので、接合部の接合が外れることはない。またねじ軸２ａ、２ｂの軸軌道溝３の位相合せは、嵌合穴４２と嵌合部６とがスキマバメとなっているので容易に回転するため、特別な治具を用いなくてもナット７をそのまま用いて上記と同様にして軸軌道溝３の位相合せを行った後にねじ軸組立体１５を係止するようにすれば更に容易に軸軌道溝３の位相合せを行うことができる。

また、上記実施例３および本実施例に実施例２の潤滑剤供給口を設けて捩込み間座等を通過するボールに潤滑剤を供給するようにしてもよい。
この場合に、ねじ軸の端面の一方または両方に半径方向の切欠きを設けて潤滑剤の供給を容易にし、両側のねじ軸と捩込み間座等との間をＯリング等によりシールするようにするとよい。

図１１は実施例６のねじ軸組立体を示す側面図、図１２は実施例６のコイル体を示す側面図である。
なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図１１、図１２において、４５はねじ軸２ａ、２ｂの外周面に形成されたもう一つの軸軌道溝であり、軸軌道溝３と同様に形成されている。

従って、本実施例のねじ軸２ａ、２ｂは２条の軸軌道溝３、４５を有するねじ軸２ａ、２ｂと同様の構成であるが、軸軌道溝４５にはボールが装填されず、１条の軸軌道溝３を有するねじ軸２ａ、２ｂを接合したねじ軸組立体１５を備えたボールねじ装置１として機能する。
４６は接合部材としてのコイル体であり、ボール９の直径ｄｗと略等しい線形を有するバネ鋼や合金鋼等の線材を１回以上回巻いて製作された螺旋状のコイル状部材であって、巻きピッチを軸軌道溝３、４５のリード（図１１参照）と同等もしくはそれ以下とし、コイル状に巻かれた線材の中心の直径（コイル直径という。）はボールピッチ円直径Ｄｐ（図１参照）と同等もしくはそれ以下として成形され、もう一つの軸軌道溝４５の形状に沿うように形成される。本実施例のコイル体４６の巻数は１巻である。

なお、本実施例のねじ軸２ａ、２ｂの端部は、１本のねじ軸を２つに分割したのと同様に形成され、端面４ｂ同士を当接させて回転させれば軸軌道溝３、４５の位相が一致するように形成されている。
上記の構成の作用について説明する。
上記のねじ軸２ａ、２ｂを接合部材であるコイル体４６を用いて接合する場合は、ねじ軸２ａとねじ軸２ｂの端面４ｂ同士を当接させて、もう一つの軸軌道溝４５にコイル体４６を巻き付けて装着する。

この時、コイル体４６は線形をボール直径ｄｗと略同等とし、巻きピッチを軸軌道溝４５のリードと同等もしくはそれ以下とし、コイル直径をボールピッチ円直径Ｄｐと同等もしくはそれ以下としているので、バネ鋼または合金鋼の有する弾性によってもう一つの軸軌道溝４５に密着してもう一つの軸軌道溝４５の位相を一致させると同時に、軸軌道溝３の位相を一致させる。またコイル体４６の巻数を１巻以上としているので同軸度を保つことが可能になる。

これにより２本のねじ軸２ａ、２ｂを軸軌道溝３の位相を合せた状態で１本のねじ軸組立体１５として組立てることができる。
このようにして組立てられたねじ軸組立体１５は、接合によらない１本のねじ軸と同様に機能させることができる。
従って、軸軌道溝３の接続部を通過するボール９やナット７の作動は、通常のねじ軸の場合と同様である。

以上説明したように、本実施例では、上記実施例１と同様の効果に加えて、ねじ軸にボールが装填されないもう一つの軸軌道溝を設け、このもう一つの軸軌道溝に接合部材としてのコイル体を巻きつけてねじ軸を接合してねじ軸組立体とするようにしたことによって、ねじ軸の軸軌道溝にコイル体を巻きつけるだけで、容易に軸軌道溝の位相を合わせることができる。

なお、本実施例のコイル体は、上記実施例４、実施例５のねじ軸組立体を組立てるときの治具としても用いることができる。

図１３は実施例７のねじ軸組立体を示す側面図である。
なお、上記実施例１および実施例６と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図１３において、４７は凸部であり、ねじ軸２ａ、２ｂの端部に設けられ、その外径Ｄｔはボールピッチ円直径Ｄｐからボール９の直径ｄｗを減じた直径以下、つまりＤｔ≦Ｄｐ−ｄｗなる関係に成形され、その軸方向長さＢｔはその長さＢｔの和がナット軌道溝８の有効巻数に相当する軸方向長さ以下であり、かつねじ軸２ａ、２ｂの間で切り取られた軸軌道溝３、４５のリードの長さに設定される。

本実施例では、凸部４７の軸方向長さＢｔは設定された上記の長さを等分して形成されている。
これにより、端面４ｂ同士を当接させて回転させれば軸軌道溝３、４５の位相が一致するように形成されている。
上記の構成の作用について説明する。

上記のねじ軸２ａ、２ｂを接合部材であるコイル体４６を用いて接合する場合は、ねじ軸２ａとねじ軸２ｂの端面４ｂ同士を当接させて、もう一つの軸軌道溝４５にコイル体４６を巻き付けて装着し、実施例６と同様にコイル体４６の有する弾性によってコイル体４６がもう一つの軸軌道溝４５に密着してもう一つの軸軌道溝４５の位相を一致させると同時に、軸軌道溝３の位相を一致させる。

この時、凸部４７の外径Ｄｔは、上記実施例１の捩込み間座１１の外径Ｄｋと同様にボールピッチ円直径Ｄｐからボール９の直径ｄｗを減じた直径以下となっているので、凸部４７を通過するボール９やナット７に対して同様に機能することができる。
これにより２本のねじ軸２ａ、２ｂを軸軌道溝３の位相を合せた状態で１本のねじ軸組立体１５として組立てることができる。

このようにして組立てられたねじ軸組立体１５は、上記実施例１と同様に機能する。
以上説明したように、本実施例では、上記実施例１および実施例６と同様の効果を奏することができる。
なお、上記実施例６および本実施例では、ボールを装填する軸軌道溝は１条として説明したが、ボールを装填する軸軌道溝は１条に限らず何条あっても同様である。

この場合に、もう一つの軸軌道溝はボールを装填する軸軌道溝に１条加えて形成するようにする。
上記各実施例においては、リターンチューブ式の連結路を有するボールねじ装置を例に説明したが、連通路は前記に限らず、連結路をこま式やエンドキャップ式等としたボールねじ装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。

また、上記各実施例においては、主にボールねじ装置のねじ軸を回転させてナットを軸方向に移動させるとして説明したが、ねじ軸を固定してナットを回転させる形式のボールねじに本発明を適用しても同様の効果を奏することができる。

実施例１のボールねじ装置を示す断面図 実施例１の捩込み間座を示す断面図 実施例２のボールねじ装置組立体を示す断面図 実施例２の捩込み間座を示す断面図 実施例２の捩込み間座の他の態様を示す正面図 実施例２の捩込み間座の他の態様を示す正面図 実施例３のボールねじ装置を示す断面図 実施例４のボールねじ装置を示す断面図 実施例４の嵌合間座を示す断面図 実施例５のボールねじ装置を示す断面図 実施例６のねじ軸組立体装置を示す側面図 実施例６のコイル体を示す側面図 実施例７のねじ軸組立体装置を示す側面図

符号の説明

１ ボールねじ装置
２ａ、２ｂ ねじ軸
３、４５ 軸軌道溝
４、４７ 凸部
４ａ 段部端面
４ｂ 端面
５ ねじ部
６ 嵌合部
７ ナット
８ ナット軌道溝
９ ボール
１０ フランジ部
１１ 捩込み間座
１１ａ、４１ａ 端面
１２ ねじ穴
１３、４２ 嵌合穴
１５ ねじ軸組立体
２１ ボールねじ装置組立体
２２ 軸受箱
２３ アンギュラ玉軸受
２４ インナケース
２５ アウタケース
２６ モータ
２７ ブラケット
２８ 駆動プーリ
２９ 無端ベルト
３０ 従動プーリ
３１ ねじ軸係止台
３２ 潤滑剤通路
３３ 潤滑剤供給口
４１ 嵌合間座
４６ コイル体

Claims (8)

1. 外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成した複数のねじ軸と、該ねじ軸を接合する接合部材と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットと、前記軸軌道溝とナット軌道溝との間に装填された複数のボールとを備え、
   前記複数のねじ軸の軸軌道溝の位相を合わせて前記接合部材で接合してねじ軸組立体を形成し、該ねじ軸組立体の軸軌道溝と前記ナット軌道溝とを前記複数のボールを介して螺合させたことを特徴とするボールねじ装置。
2. 請求項１において、
   前記接合部材の外径を、前記装填された複数のボールのボールピッチ円直径から前記ボールの直径を減じた直径以下としたことを特徴とするボールねじ装置。
3. 請求項１または請求項２において、
   前記接合部材の軸方向長さを、前記ナットの有効巻数に相当する軸方向長さ以下としたことを特徴とするボールねじ装置。
4. 請求項１、請求項２または請求項３において、
   前記ねじ軸の接合を、前記ねじ軸の段部端面と、前記接合部材の端面とを突き合わせることにより行うことを特徴とするボールねじ装置。
5. 請求項１、請求項２または請求項３において、
   前記ねじ軸の接合を、前記接合部材の内部で前記ねじ軸の端面を突き合せることにより行うことを特徴とするボールねじ装置。
6. 請求項１から請求項４または請求項５において、
   前記ねじ軸の軸芯部に潤滑剤通路を設けると共に、前記接合部材の側壁に潤滑剤供給口を設けたことを特徴とするボールねじ装置。
7. 請求項６において、
   前記ナットが、前記接合部材を通過する時に、前記潤滑剤供給口から潤滑剤を供給することを特徴とするボールねじ装置。
8. 請求項１において、
   前記複数のねじ軸に前記ボールが装填されないもう一つの軸軌道溝を設けると共に、前記接合部材を前記軸軌道溝に沿った螺旋状のコイル体とし、前記もう一つの軸軌道溝に前記コイル体を巻きつけて前記ねじ軸を接合することを特徴とするボールねじ装置。