JP2012137153A

JP2012137153A - ボールねじ

Info

Publication number: JP2012137153A
Application number: JP2010290629A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Miyazaki; 一成宮崎
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2012-07-19

Abstract

【課題】ボール戻し経路を形成するための循環部品がナットに対して長期に渡って確実に固定されるとともに、循環部品を固定する部材のコストが低く抑えられたボールねじを提供する。
【解決手段】循環部品３の本体部３１の両側面３１ａに、突出部３３を合成樹脂で一体に形成する。突出部３３に金属製の取付部品４を載せて、取付部４２の貫通孔４２ａにボルト５を通し、ボルト５をナット１の外側平坦部１２に形成された雌ねじに螺合させることで循環部品３をナット１に固定する。
【選択図】図４

Description

この発明は、本体部と一対の脚部とからなる合成樹脂製循環部品を備えたボールねじに関する。

ボールねじは、内周面に螺旋溝が形成されたナットと、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置されたボールと、ボールを軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、前記軌道内をボールが転動することで前記ナットがねじ軸に対して相対移動する装置である。ボールねじのボール戻し経路としては、組み立てが容易である点から、リターンチューブ方式を採用することが多い。

しかし、従来のリターンチューブ方式のボールねじでは、最近のボールねじの高回転化に伴って、ボールがリターンチューブに衝突するスピードが速くなり、衝突エネルギーが大きくなることで、リターンチューブやねじ溝（ねじ溝の両肩部などを含む）が損傷し易くなる。この損傷を防止するために、ねじ軸の接線方向且つねじ溝のリード角方向にボールをすくい上げるようにすると、リターンチューブの形状が複雑になる。

そのため、金属製のリターンチューブに代えて、合成樹脂製で本体部と一対の脚部とからなる循環部品を使用することが提案されている。この循環部品は、例えば、ボールの移動方向を示すラインに沿って分割された２個の分割体を、合成樹脂の射出成形により形成し、これらの分割体を結合することで組み立てられる。この循環部品の脚部をナットの外側平坦面に設けられた二個一組の循環孔（軸方向に対して略垂直に延びる貫通孔）に挿入し、本体部を前記外側平坦面に接触配置することで、ボールねじのボール戻し経路が形成される。

特許文献１には、合成樹脂製で本体部と一対の脚部とからなる循環部品を、金属製の押え具を用いてナットに固定することが記載されている。金属製の押え具としては、循環部品の本体部全体または一部を上側から覆い、本体部の両側に配置される取付部を有するものが例示されている。これらの押え具は、金属板の曲げ成形加工や絞り成形加工で製造されている。

この循環部品は、ナットの循環孔に各脚部を挿入するとともに、本体部の全体または一部を押え具で上側から覆い、押え具の各取付部に形成された孔にボルトを通し、このボルトをナットの外側平坦部に形成した雌ねじに螺合させることでナットに固定される。
特許文献２には、合成樹脂製で中央部（本体部）と一対の脚部とからなる循環部品を、一方の脚部の内周の中心線と中央部の内周の中心線を含む第１の分割面と、他方の脚部の内周の中心線と中央部の内周の中心線を含む第２の分割面（第１の分割面と異なる面）とで分割することが記載されている。各分割体の中央部に、循環部品をナットに取り付けるための取付座が一体に形成されている。

この循環部品は、ナットの循環孔に各脚部を挿入するとともに、各分割体の取付座に形成された孔にボルトを通し、このボルトをナットの外側平坦部に形成した雌ねじに螺合させることでナットに固定される。この潤滑部品には、取付座が合成樹脂製であるため、経時変化等に伴う劣化によりゆるみが生じて固定不良になり易いという問題点がある。

特開２００５−１５５８８７号公報特開２００３−２３２４２１号公報

この発明の課題は、ボール戻し経路を形成するための循環部品がナットに対して長期に渡って確実に固定されるとともに、循環部品を固定する部材のコストが低く抑えられたボールねじを提供することである。

上記課題を解決するために、この発明は、内周面に螺旋溝が形成されたナットと、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置されたボールと、ボールを軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、前記ボール戻し経路は、合成樹脂製で本体部と一対の脚部とからなる循環部品の前記脚部が、前記ナットの外側平坦面に設けられた二個一組の循環孔に挿入され、前記本体部が前記外側平坦面に接触配置されることで形成され、前記軌道内をボールが転動することで前記ナットがねじ軸に対して相対移動するボールねじであって、前記循環部品は、前記本体部の両側面に、前記ナットの外側平坦面との接触面を有する突出部が、合成樹脂により一体に形成されたものであり、前記突出部の前記接触面とは反対側の面を押える押え面と、前記ナットの外側平坦面に接触させる取付面とを有する金属製取付部品を用いて、前記循環部品の本体部が前記ナットの外側平坦面に固定されていることを特徴とする。

この発明のボールねじによれば、合成樹脂製の循環部品に前記突出部を合成樹脂により一体に形成し、前記金属製取付部品を用いて、前記循環部品の本体部が前記ナットの外側平坦面に固定されているため、特許文献２のように、合成樹脂製の取付座で循環部品の本体部を固定する場合と比較して、循環部品がナットに対して長期に渡って確実に固定される。また、特許文献１のように、循環部品の本体部全体または一部を上側から覆う押え具と比較して、固定用の取付部材のコストが低く抑えられる。

この発明のボールねじによれば、ボール戻し経路を形成するための循環部品がナットに対して長期に渡って確実に固定されるとともに、固定用の取付部材のコストを低く抑えることができる。

この発明の実施形態に相当するボールねじを示す平面図である。図１のボールねじを構成する循環部品を示す斜視図である。図１のボールねじを構成する取付部品を示す斜視図である。図２の循環部品と図３の取付部品との接触関係を示す斜視図である。図１とは異なる実施形態のボールねじを示す平面図である。

以下、この発明の実施形態について説明する。
図１のボールねじは、内周面に螺旋溝が形成されたナット１と、外周面に螺旋溝２１が形成されたねじ軸２と、ボールと、循環部品３と、循環部品３をナット１に固定する取付部品４とで構成されている。ボールは、ナット１の螺旋溝とねじ軸２の螺旋溝２１で形成される軌道の間と、循環部品３により形成されたボール戻し経路内に配置されている。ナット１の外周部の一部が凹部１１とされ、その底面が循環部品３を取り付ける外側平坦面１２となっている。ナット１の外側平坦面１２に、二個一組の貫通孔（循環孔）１３が形成されている。

循環部品３は、図２に示すように、本体部３１と一対の脚部３２と一対の直方体状の突出部３３からなる。突出部３３は、本体部３１の両側面３１ａから突出し、ナット１の外側平坦面１２との接触面３３ａとその反対面３３ｂと突出端面３３ｃを有する。本体部３１の下面（脚部３２側の面）３１ｂもナット１の外側平坦面１２との接触面となるため、突出部３３の接触面３３ａと本体部３１の下面３１ｂは同一面内に存在する。突出部３３の高さ（接触面３３ａと反対面３３ｂとの距離）は、本体部３１の高さ（脚部３２が延びる方向の距離）より低く、その半分以上とすることが好ましい。

循環部品３は、ボールの移動方向を示すラインＬに沿って分割された二個の分割体で構成されている。各分割体が合成樹脂の射出成形により形成され、これらの分割体を結合することで循環部品３が組み立てられている。また、循環部品３の突出部３３は、本体部３１のラインＬに沿った中央部に配置されている。
取付部品４は、図３に示すように、突出部３３の接触面３３ａとは反対側の面３３ｂを押える押え部（押え面）４１と、ナット１の外側平坦面１２に接触させる取付部（取付面）４２と、突出部３３の突出端面３３ｃに接触させる段差部４３とを有する。取付部４２に貫通孔４２ａが形成されている。この取付部品４は、金属板の曲げ成形加工で安価に製造できる。

この循環部品３をナット１に取り付ける際には、先ず、１対の脚部３２をナット１の外側平坦面１２の各循環孔１３に挿入し、本体部３１と突出部３３を外側平坦面１２に接触させる。次に、図４に示すように、循環部品３の両側面の突出部３３に取付部品４を載せる。次に、取付部４２の貫通孔４２ａにボルト５を通し、ボルト５をナット１の外側平坦部１２に形成された雌ねじに螺合させる。これにより、図１に示す状態となる。

この実施形態のボールねじによれば、金属製の取付部品４を用いて循環部品３がナット１に固定されているため、合成樹脂製の取付部品を用いた場合と比較して、循環部品３がナット１に対して長期に渡って確実に固定される。また、取付部品４は、循環部品３の本体部３１の全体または一部を上側から覆う押え具と比較して安価に製造できるため、循環部品３を固定する部材のコストが低く抑えられる。
さらに、取付部品４が循環部品３の本体部３１の上面を覆わないため、循環部品３と取付部材４によるナット１の外側平坦面１２からの突出量が抑えられる。その結果、循環部品３を取り付けるために設ける凹部１１の深さを浅くできるため、ナット１の外径を小さくすることができる。

なお、図１のボールねじにおいて、循環部品３の突出部３３は、本体部３１のラインＬに沿った中央部に配置されているが、本体部３１の両側面に配置されていればラインＬに沿った中央部でなくてもよい。例えば、本体部３１の各側面でラインＬに沿った２カ所に突出部３３を設け、図５に示すように、４個の取付部品４Ａ〜４Ｄで循環部品３を固定してもよいし、各側面で突出部３３を互いに向かい合わない配置として、２個の取付部品４Ａ，４Ｄまたは取付部品４Ｂ，４Ｃで循環部品３を固定してもよい。

１ナット
１１ナットの凹部
１２ナットの外側平坦面
１３ナットの貫通孔（循環孔）
２ねじ軸
２１ねじ軸の螺旋溝
３循環部品
３１循環部品の本体部
３１ａ本体部の両側面
３１ｂ本体部の下面
３２循環部品の脚部
３３循環部品の突出部
３３ａ突出部の接触面
３３ｂ突出部の接触面と反対面
３３ｃ突出部の突出端面
４取付部品
４Ａ〜４Ｄ取付部品
４１取付部品の押え部（押え面）
４２取付部品の取付部（取付面）
４２ａ取付部の貫通孔
４３取付部品の段差部
５ボルト
Ｌボールの移動方向を示すラインに相当する分割ライン

Claims

内周面に螺旋溝が形成されたナットと、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置されたボールと、ボールを軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、
前記ボール戻し経路は、合成樹脂製で本体部と一対の脚部とからなる循環部品の前記脚部が、前記ナットの外側平坦面に設けられた二個一組の循環孔に挿入され、前記本体部が前記外側平坦面に接触配置されることで形成され、
前記軌道内をボールが転動することで前記ナットがねじ軸に対して相対移動するボールねじであって、
前記循環部品は、前記本体部の両側面に、前記ナットの外側平坦面との接触面を有する突出部が、合成樹脂により一体に形成されたものであり、
前記突出部の前記接触面とは反対側の面を押える押え面と、前記ナットの外側平坦面に接触させる取付面とを有する金属製取付部品を用いて、前記循環部品の本体部が前記ナットの外側平坦面に固定されていることを特徴とするボールねじ。