JP2005351341A - ボールねじ装置 - Google Patents

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Daisuke Kuroiwa
大輔 黒岩
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
    • F16H25/2214—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls with elements for guiding the circulating balls
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Abstract

【課題】比較的低出力の駆動モータでナットを回転もしくは直線運動させることのできるボールねじ装置を提供する。
【解決手段】ボール６を無限循環させるボール循環部品を、ナット４の両端部に組み込まれた一対のエンドデフレクタ７と、該エンドデフレクタ７によりナット４のボール転動溝５からすくい上げられたボール６を戻す直管状のボール戻し部材９とで構成し、かつボール戻し部材９をナット４の外側に配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転運動を直線運動に変換する手段として工作機械などで用いられるボールねじ装置に関する。
工作機械などで用いられるボールねじ装置は、従来、ナットのボール転動溝を転動したボールを循環させる方式として、いわゆる循環チューブ方式を採用している場合が多い。しかし、この循環チューブ方式はボール循環チューブの端部に形成されたタングにボールを衝突させてナットのボール転動溝からボールをすくい上げているため、騒音や振動が発生し易いという問題がある。
そこで、かかる問題を解消するために、図５に示すようなエンドデフレクタ７をナット４の両端部に組み込み、このエンドデフレクタ７でナット４のボール転動溝５からすくい上げられたボール６をナット４に形成された直線状のボール戻し通路８に導入してボール６を無限循環させるエンドデフレクタ方式のボールねじ装置が考案されている（特許文献１参照）。
実用新案登録第３０３４０５２号公報
しかしながら、特許文献１に開示されたボールねじ装置では、ナット４の軸方向に貫通する貫通孔をナットに形成してボール戻し通路８が形成されている。このため、ナット４の肉厚が厚くなると共にナット４の質量が増加する傾向にあり、ナット４を回転もしくは直線運動させるためには、比較的高出力の駆動モータを要するという問題があった。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、比較的低出力の駆動モータでナットを回転もしくは直線運動させることのできるボールねじ装置を提供することを目的とするものである。
上記の目的を達成するために、本発明に係るボールねじ装置は、外径面に螺旋状のボール転動溝を有するねじ軸と、該ねじ軸のボール転動溝と対向する螺旋状のボール転動溝を内径面に有するナットと、前記ねじ軸および前記ナットのボール転動溝間に装填された多数のボールとを備えたボールねじ装置において、前記ボールを無限循環させるボール循環部品を、前記ナットの両端部に組み込まれた一対のエンドデフレクタと、該エンドデフレクタにより前記ナットのボール転動溝からすくい上げられたボールを戻す直管状のボール戻し部材とで構成し、かつ前記ボール戻し部材を前記ナットの外側に配置したことを特徴とする。
本発明に係るボールねじ装置によれば、ボールを無限循環させるボール循環部品を、ナットの両端部に組み込まれた一対のエンドデフレクタと、該エンドデフレクタによりナットのボール転動溝からすくい上げられたボールを戻す直管状のボール戻し部材とで構成し、かつボール戻し部材をナットの外側に配置したことで、ナットにボール戻し通路を形成しなくてもボールを無限循環させることができる。これにより、ナットの両端部を除いた部分の肉厚を従来よりも小さくすることが可能となり、ナットの質量を従来よりも小さくすることができるので、比較的低出力の駆動モータでナットを回転もしくは直線運動させることができる。
以下、図１及び図２を参照して本発明の一実施形態について説明する。
図１に示すように、本発明の一実施形態に係るボールねじ装置１はねじ軸２と、このねじ軸２の外径面に形成された螺旋状のボール転動溝３と対向する螺旋状のボール転動溝５を内径面に有するナット４とを備えており、ボール転動溝３とボール転動溝５との間には多数のボール６が装填されている。
また、ボールねじ装置１はナット４の両端部に組み込まれた一対の樹脂製エンドデフレクタ７と、このエンドデフレクタ７によりナット４のボール転動溝５からすくい上げられたボール６を戻す直管状のボール戻し部材９とを備えている。これらのエンドデフレクタ７及びボール戻し部材９はボールねじ装置１のボール循環部品を構成しており、ボール戻し部材９はナット４の外側に配置されている。
ナット４は、図２に示すように、エンドデフレクタ７がそれぞれ組み込まれる大径円筒部４１，４２と、これらの大径円筒部４１，４２間に形成された小径円筒部４３とから形成され、大径円筒部４１，４２には、ボール戻し部材９と嵌合するボール戻し部材挿入孔４４が形成されている。
エンドデフレクタ７はタング７１（図２参照）を有しており、ナット４のボール転動溝５を転動したボール６はエンドデフレクタ７のタング７１によってボール転動溝５からすくい上げられるようになっている。また、エンドデフレクタ７はボール転向路７２を有しており、ナット４のボール転動溝５からすくい上げられたボール６はボール転向路７２を転動してボール戻し部材９のボール戻し通路９１（図２参照）に導入されるようになっている。
上述のように、ボール６を無限循環させるボール循環部品を、ナット４の両端部に組み込まれた一対のエンドデフレクタ７と、該エンドデフレクタ７によりナット４のボール転動溝５からすくい上げられたボール６を戻す直管状のボール戻し部材９とで構成し、かつボール戻し部材９をナット４の外側に配置したことで、ナット４にボール戻し通路を形成しなくてもボール６を無限循環させることができる。これにより、ナット４の両端部を除いた部分（小径円筒部４３）の外径（肉厚）を従来よりも小さくすることが可能となり、ナット４の質量を従来よりも小さくすることができるので、比較的低出力の駆動モータでナット４を回転もしくは直線運動させることができる。
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。たとえば、上述した実施の形態ではエンドデフレクタ７とボール戻し部材９とを別部品としたが、図３及び図４に示す本発明の他の実施形態のように、エンドデフレクタ７の１つとボール戻し部材９とを一体に形成してもよい。
本発明の一実施形態に係るボールねじ装置の断面図である。 図１に示すナット及びエンドデフレクタ等の斜視図である。 本発明の他の実施形態に係るボールねじ装置の断面図である。 図３に示すナット及びエンドデフレクタ等の斜視図である。 従来のエンドデフレクタ式ボールねじ装置を説明するための図である。
符号の説明
２ ねじ軸
３，５ ボール転動溝
４ ナット
６ ボール
７ エンドデフレクタ
７１ タング
７２ ボール転向路
９ ボール戻し部材
９１ ボール戻し通路

Claims (1)

  1. 外径面に螺旋状のボール転動溝を有するねじ軸と、該ねじ軸のボール転動溝と対向する螺旋状のボール転動溝を内径面に有するナットと、前記ねじ軸および前記ナットのボール転動溝間に装填された多数のボールとを備えたボールねじ装置において、
    前記ボールを無限循環させるボール循環部品を、前記ナットの両端部に組み込まれた一対のエンドデフレクタと、該エンドデフレクタにより前記ナットのボール転動溝からすくい上げられたボールを戻す直管状のボール戻し部材とで構成し、かつ前記ボール戻し部材を前記ナットの外側に配置したことを特徴とするボールねじ装置。
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