JP2009103228A - ボールスプライン付きボールねじ - Google Patents

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Abstract

【課題】 ねじみぞ内のボールがスプラインみぞへ肩乗り上げするおそれがないボールスプライン付きボールねじを提供する。
【解決手段】 ボールスプライン付きボールねじは、ねじみぞ6および軸方向にのびる複数の直線状スプラインみぞ7が外周面に形成されたねじ軸1と、ねじ軸1が通されてねじ軸1のねじみぞ6に対応するねじ用ボール循環路が形成されたねじ用ナット2と、ねじ軸1が通されてねじ軸1のスプラインみぞ7に対応するスプライン用ボール循環路が形成されたスプライン用ナット3と、ねじ用ナット2のねじ用ボール循環路に配設された複数のねじ用ボール4と、スプライン用ナット3のスプライン用ボール循環路に配設された複数のスプライン用ボール5とを備えている。ねじ軸1におけるスプラインみぞ7の底7aの径方向の位置が、ねじみぞ6の最大負荷時のボール接触部分の最も径方向外側の部分よりも径方向外側にある。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ボールスプライン付きボールねじに関する。
ボールスプライン付きボールねじとして、ねじみぞおよび軸方向にのびる複数の直線状スプラインみぞが外周面に形成されたねじ軸と、ねじ軸が通されてねじ軸のねじみぞに対応するねじ用ボール循環路が形成されたねじ用ナットと、ねじ軸が通されてねじ軸のスプラインみぞに対応するスプライン用ボール循環路が形成されたスプライン用ナットと、ねじ用ナットのねじ用ボール循環路に配設された複数のねじ用ボールと、スプライン用ナットのスプライン用ボール循環路に配設された複数のスプライン用ボールとを備えているものが知られている（特許文献１参照）。
特開平６−３００１０６号公報
上記のような従来のボールスプライン付きボールねじでは、ねじ軸においてねじみぞとスプラインみぞが交差しているため、ねじみぞ内のボールがスプラインみぞへ肩乗り上げし、ボールねじの寿命が低下するという問題がある。
この発明の目的は、上記の問題を解決し、ねじみぞ内のボールがスプラインみぞへ肩乗り上げするおそれがないボールスプライン付きボールねじを提供することにある。
この発明によるボールスプライン付きボールねじは、ねじみぞおよび軸方向にのびる複数の直線状スプラインみぞが外周面に形成されたねじ軸と、ねじ軸が通されてねじ軸のねじみぞに対応するねじ用ボール循環路が形成されたねじ用ナットと、ねじ軸が通されてねじ軸のスプラインみぞに対応するスプライン用ボール循環路が形成されたスプライン用ナットと、ねじ用ナットのねじ用ボール循環路に配設された複数のねじ用ボールと、スプライン用ナットのスプライン用ボール循環路に配設された複数のスプライン用ボールとを備えているボールスプライン付きボールねじにおいて、ねじ軸におけるスプラインみぞの底の径方向の位置が、ねじみぞの最大負荷時のボール接触部分の最も径方向外側の部分よりも径方向外側にあることを特徴とするものである。
ねじ軸におけるスプラインみぞの底の径方向の位置が、ねじみぞの最大負荷時のボール接触部分の最も径方向外側の部分よりも径方向外側にあるから、ねじみぞ内のボールがスプラインみぞへ肩乗り上げするおそれがない。
この発明のボールスプライン付きボールねじによれば、上記のように、ねじみぞ内のボールがスプラインみぞへ肩乗り上げするおそれがなく、したがって、ボールねじの寿命が低下することがない。
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。
図１はボールスプライン付きボールねじの主要部の縦断面図、図２は図１の拡大横断面図である。以下の説明において、図１の左右を左右とする。
ボールねじは、左右方向にのびる鋼製ねじ軸(1)、ねじ用ナット(2)、スプライン用ナット(3)、多数のねじ用ボール(4)および多数のスプライン用ボール(5)を備えている。
ねじ軸(1)は横断面円形の中実軸であり、ねじ軸(1)の外周面に、１条のねじみぞ（おねじみぞ）(6)と、軸方向（左右方向）にのびる複数の直線状スプラインみぞ(7)が形成されている。
ねじ用ナット(2)は、円筒状の金属製ナット本体(8)と、ナット本体(8)の軸方向両端面に取り付けられた１対の環状の合成樹脂製エンドキャップ(9)とを備えている。エンドキャップ(9)は、互いに同一形状の短円筒状の環体よりなり、ナット本体(8)の軸方向両端面に図示しないボルトなどの連結具を用いて固定されている。ナット(2)は、ねじ軸(1)の外周に径方向に若干の隙間をあけてはめられている。
ナット本体(8)の内周面に、おねじみぞ(6)に対応する１条のねじみぞ（めねじみぞ）(10)が形成されている。ナット本体(8)のめねじみぞ(10)とこれに対向するねじ軸(1)のおねじみぞ(6)との対向空間が、ねじ用ボール(4)が転動する主通路(11)となっている。ナット本体(8)の周壁の１箇所に、戻し通路(12)が形成されている。戻し通路(12)は、ナット本体(8)を軸方向全長にわたって貫通する断面円形の貫通穴よりなる。
各エンドキャップ(9)のナット本体(8)側の端面に、主通路(11)と戻し通路(12)を連通させるみぞ状の方向転換路(13)が形成されている。
ねじ用ボール(4)は、主通路(11)、戻し通路(12)および方向転換路(13)内に配設され、主通路(11)を転動するねじ用ボール(4)がねじ軸(1)とねじ用ナット(2)の相対回転を案内するようになっている。主通路(11)、戻し通路(12)および方向転換路(13)により、ねじ用ボール循環路が構成されている。
スプライン用ナット(5)は、略円筒状の金属製ナット本体(14)と、ナット本体(14)の内周に固定された略円筒状の保持器(15)とを備えている。ナット(5)は、ねじ軸(1)の外周に径方向に若干の隙間をあけてはめられている。
ナット本体(14)の内周面に、ねじ軸(1)のスプラインみぞ(7)に対応する複数の直線状スプラインみぞ(16)が形成されている。
ナット本体(14)のスプラインみぞ(16)に対応する保持器(15)の部分に、両スプラインみぞ(7)(16)間を転動するスプライン用ボール(5)を案内するスリット(17)が形成されている。スリット(17)を介して対向する両スプラインみぞ(7)(16)間の空間が、スプライン用ボール(5)が転動する主通路(18)となっている。保持器(15)には、ナット本体(14)との間に、主通路の左右両端部と連通する戻し通路(19)が形成されている。
スプライン用ボール(5)は、主通路(18)および戻し通路(19)内に配設され、主通路(18)を転動するスプライン用ボール(5)がねじ軸(1)とスプライン用ナット(3)の相対直線運動を案内するようになっている。主通路(18)および戻し通路(19)により、スプライン用ボール循環路が構成されている。
上記のボールねじは、たとえば、スプライン用ナット(3)を軸方向の一定位置に回転も移動もしないように固定し、ねじ用ナット(2)を軸方向の一定位置において回転はするが移動はしないように支持した状態で使用される。
上記の状態で、ねじ用ナット(2)を回転させることにより、ねじ軸(1)がスプライン用ナット(3)を案内にして、回転はせずに、軸方向に直線移動する。このとき、ねじナット(2)の部分では、主通路(11)を転動していたねじ用ボール(4)が、一方のエンドキャップ(9)の方向転換路(13)で方向転換されてナット本体(8)の戻し通路(12)に導入され、戻し通路(12)内を他方のエンドキャップ(9)側に移動し、戻し通路(12)を移動してきたねじ用ボール(4)が、他方のエンドキャップ(9)の方向転換路(13)で方向転換されて、主通路(11)に導入される。これにより、ねじ用ボール(4)は、ねじ用ボール循環路を循環させられる。スプライン用ナット(3)の部分では、主通路(18)を転動していたスプライン用ボール(5)が、主通路(18)の一端部から戻し通路(19)に導入されて、戻し通路(19)内を主通路(18)の他端部側に移動し、主通路(18)の他端部に導入される。これにより、スプライン用ボール(5)が、スプライン用ボール循環路を循環させられる。
図３は、ねじ軸(1)のおねじみぞ(6)およびスプラインみぞ(7)の交差部分を拡大して示したものである。
図３において、符号Ａで示した部分は、おねじみぞ(6)に対するねじ用ボール(4)の最大負荷時のボール接触部分である。
上記のボールねじでは、スプラインみぞ(7)の底(7a)は、上記のおねじみぞ(6)の最大負荷時のボール接触部分Ａの最も径方向外側の部分Ｐより径方向外側にある。
前記のようにねじ軸(1)に対してねじ用ナット(2)を回転させたとき、ねじ用ボール(4)は、ねじ軸(1)のスプライン用みぞ(7)を横切っておねじみぞ(6)内を転動する。このとき、上記のように、スプラインみぞ(7)の底(7a)が、上記のおねじみぞ(6)の最大負荷時のボール接触部分Ａの最も径方向外側の部分Ｐより径方向外側にあり、ボール接触部分Ａの最も径方向外側の部分Ｐとスプラインみぞ(7)の底(7a)との間に間隔があるので、おねじみぞ(6)内のねじ用ボール(4)がスプラインみぞ(7)へ肩乗り上げするおそれがない。
スプライン付きボールねじのねじ用ナット、スプライン用ナットの部分の構成は、上記実施形態のものに限らず、適宜変更可能である。
上記実施形態には、エンドキャップ式のねじ用ナットを示したが、この発明は、ねじ用ナットがチューブ式、こま式（デフレクタ式）のスプライン用ボールねじにも適用できる。
上記実施形態では、ねじみぞが１条であるが、この発明は、ねじみぞが多条のボールスプライン付きボールねじにも適用できる。
図１は、この発明の実施形態を示すボールスプライン付きボールねじの主要部の縦断面図である。 図２は、図１のII−II線の拡大断面図である。 図３は、図１のねじ軸のおねじみぞおよびスプラインみぞの交差部分を拡大した図面である。
符号の説明
(1) ねじ軸
(2) ねじ用ナット
(3) スプライン用ナット
(4) ねじ用ボール
(5) スプライン用ボール
(6) おねじみぞ
(7) スプラインみぞ
(7a) スプラインみぞ底
(10) めねじみぞ
(11) 主通路
(12) 戻し通路
(13) 方向転換路
(16) スプラインみぞ
(17) スリット
(18) 主通路
(19) 戻し通路

Claims (1)

  1. ねじみぞおよび軸方向にのびる複数の直線状スプラインみぞが外周面に形成されたねじ軸と、ねじ軸が通されてねじ軸のねじみぞに対応するねじ用ボール循環路が形成されたねじ用ナットと、ねじ軸が通されてねじ軸のスプラインみぞに対応するスプライン用ボール循環路が形成されたスプライン用ナットと、ねじ用ナットのねじ用ボール循環路に配設された複数のねじ用ボールと、スプライン用ナットのスプライン用ボール循環路に配設された複数のスプライン用ボールとを備えているボールスプライン付きボールねじにおいて、
    ねじ軸におけるスプラインみぞの底の径方向の位置が、ねじみぞの最大負荷時のボール接触部分の最も径方向外側の部分よりも径方向外側にあることを特徴とするボールスプライン付きボールねじ。
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