JP2012159190A

JP2012159190A - ボールねじ循環部品の取付部品

Info

Publication number: JP2012159190A
Application number: JP2011220903A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Miyazaki; 一成宮崎
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2011-01-11
Filing date: 2011-10-05
Publication date: 2012-08-23

Abstract

【課題】本体部と一対の脚部とからなる循環部品をボールねじのナットに固定するために使用する取付部品として、従来品より耐久性が向上し、取付状態での突出寸法の最大値が小さくでき、製造コストが低いものを提供する。
【解決手段】取付部品４は、循環部品３の本体部３１の上面を押える上面押え部４１と、本体部３１の側面を押える側面押え部４２と、ナット１の外側平坦面１２に接触させる取付部４３を有する。上面押え部４１は肩部３６まで延設されている。この延設部（上面押え延設部）４１ａは、肩部３６の形状に沿って屈曲し、ラインＬに沿った方向で肩部３６の半分程度を覆う。
【選択図】図２

Description

この発明は、本体部と一対の脚部とからなる循環部品をボールねじのナットに固定するために使用する取付部品に関する。

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掬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１の押え具のうち、循環部品の本体部の一部を上側から覆うものは、中央部分を覆って肩部（本体部の各脚部に向かう屈曲部）を覆わないため、肩部に対する外部からの衝撃に対する強度が不足する。循環部品の本体部全体を上側から覆うものは、外部からの衝撃に対する耐久性が高くなるが、絞り成形加工で製造されるため製造コストが高い。また、本体部全体を覆うことで、取付状態における押え具の突出寸法（ナット断面円の中心からの距離）の最大値が大きくなるため、これに合わせてナット外径を大きくする必要がある。

特開２００５−１５５８８７号公報

この発明の課題は、本体部と一対の脚部とからなる循環部品をボールねじのナットに固定するために使用する取付部品として、従来品より循環部品の耐久性が向上でき、取付状態での突出寸法の最大値が小さくでき、製造コストが低いものを提供することである。

上記課題を解決するために、この発明のボールねじ循環部品の取付部品は、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の、前記循環部品を前記外側平坦面に固定する取付部品であって、金属板のプレス成形により形成され、前記ナットの外側平坦面に接触させる取付部と、前記循環部品の本体部の上面を押える上面押え部と、前記本体部の側面を押える側面押え部とを有し、前記上面押え部が前記本体部の各脚部に向かう屈曲部（肩部）まで延設されていることを特徴とする。
この取付部品は、前記上面押え部の延設部を有することで、前記循環部品の屈曲部（肩部）に対する外部からの衝撃に対する強度が向上する。また、本体部全体を覆う取付部品と比較して、取付状態における突出寸法（ナット断面円の中心からの距離）の最大値を小さくすることができる。

前記循環部品が、本体分割部と一対の脚分割部とで構成された２個の分割体からなり、両分割体は、前記ボール戻し経路に対応する溝を有し、一方の脚分割部の先端にボール掬い上げ部が形成されたものである場合には、前記側面押え部が、前記ボール掬い上げ部が形成されている脚分割部側において、前記本体部の各脚部に向かう屈曲部（肩部）まで延設されている取付部品を用いることが好ましい。
前記構造の循環部品では、前記ボール掬い上げ部で掬い上げたボールの遠心力による衝撃が、前記ボール掬い上げ部が形成されている方の脚分割部および屈曲部の側面に加わるため、前記側面押え部の延設部を有する取付部品を用いることにより、前記衝撃に対する循環部品の耐久性が向上する。

この発明によれば、本体部と一対の脚部とからなる循環部品をボールねじのナットに固定するために使用する取付部品として、従来品より循環部品の耐久性が向上でき、取付状態での突出寸法の最大値が小さくでき、製造コストが低いものを得ることができる。

第１実施形態の取付部品で循環部品が固定されているボールねじの一例を説明する図であって、ナットの断面を示し、ねじ軸は断面にせず、循環部品を分割ラインに沿った断面で示す図である。第１実施形態に相当する取付部品と循環部品との関係を示す斜視図である。循環部品の分割体を示す正面図である。第２実施形態に相当する取付部品と循環部品との関係を示す斜視図である。図４の取付部品と循環部品の分割体との関係を示す斜視図である。比較例の取付部品を示す斜視図である。循環部品の本体部全体を覆う取付部品で循環部品が固定されているボールねじの一例を説明する図であって、ナットの断面を示し、ねじ軸は断面にせず、循環部品を分割ラインに沿った断面で示す図である。循環部品の本体部全体を覆う取付部品の一例を示す平面図である。図８の取付部品と循環部品との関係を示す斜視図である。取付状態での取付部品を示す図であって、図９のＡ矢視図に相当する。

以下、この発明の実施形態について説明する。
［第１実施形態］
図１のボールねじは、内周面に螺旋溝１１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２３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２３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３５内に配置されている。

ナット１の外周部の一部が凹部とされ、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は本体部３１と一対の脚部３２とからなる。本体部３１の下面（脚部３２側の面）３１ｂがナット１の外側平坦面１２に接触する面である。図２に示すように、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。

図３に示すように、循環部品３の分割体３０は、本体部３１０と一対の脚部３２０とからなり、ボール戻し経路３５に対応する溝３５０が形成されている。一方の脚部３２０の先端に、ボール掬いあげ用のタング部３２ａが形成されている。分割体３０のラインＬに沿った外側端面３１２の二つの屈曲部３６０（肩部３６となる部分）に、結合用の突起３７とこれが嵌まる凹部３８が形成されている。図３に示す同じ分割体３０を結合することで循環部品３が組み立てられ、その内部に二つの溝３５０によるボール戻し経路３５が形成される。

図２に示すように、取付部品４は、循環部品３の本体部３１の上面を押える上面押え部４１と、本体部３１の側面を押える側面押え部４２と、ナット１の外側平坦面１２に接触させる取付部４３を有する。上面押え部４１は、本体部３１の各脚部３２に向かう屈曲部（肩部）３６まで延設されている。この延設部（上面押え延設部）４１ａは、肩部３６の形状に沿って屈曲し、ラインＬに沿った方向で肩部３６の半分程度を覆うものである。取付部４３には貫通孔４３ａが形成されている。この取付部品４は金属板のプレス加工で安価に製造できる。

この取付部品４を用いて、図１に示すように、循環部品３をナット１の外側平坦面１２に固定する。すなわち、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を外側平坦面１２に接触させる。次に、取付部品４を図２に示すように配置してから、取付部４３の貫通孔４３ａにボルトを通し、ボルトをナット１の外側平坦部１２に形成された雌ねじに螺合させる。

このように、上面押え延設部４１ａを有する取付部品４で循環部品３をナット１の外側平坦面１２に固定することにより、図６に示す従来の取付部品４０で固定した場合と比較して、循環部品３の肩部３６に対する外部からの衝撃に対する強度が向上する。また、肩部３６の全体を含む本体部３１の全体を覆う取付部品と比較して、安価に製造できるとともに、取付状態における突出寸法（ナット断面円の中心からの距離）の最大値が小さくなる。

［第２実施形態］
この実施形態の取付部品４Ａは、図４および５に示すように、循環部品３の本体部３１の上面を押える上面押え部４１と、本体部３１の側面を押える側面押え部４２と、ナット１の外側平坦面１２に接触させる取付部４３を有する。上面押え部４１は肩部３６まで延設されている。この延設部（上面押え延設部）４１ａは、図２に示す第１実施形態の取付部品４とは異なり、肩部３６の屈曲始点側を僅かに覆うものである。

また、側面押え部４２は、タング部（ボール掬い上げ部）３２ａが形成されている脚分割部３２０側で、上面押え延設部４１ａと同じ位置まで延設された側面押え延設部４２ａを有する。すなわち、側面押え部４２が、ボール掬い上げ部が形成されている脚部３２側で、本体部３１の肩部３６まで延設されている。
取付部４３には貫通孔４３ａが形成されている。この取付部品４は金属板のプレス加工で安価に製造できる。

この循環部品３では、タング部３２ａで掬い上げたボールの遠心力による衝撃が、タング３２ａが形成されている方の脚分割部３２０および屈曲部３６０の側面に加わる。この衝撃を受ける大体の範囲は図５にＡで示す範囲である。よって、側面押え延設部４２ａを有する取付部品４Ａを用いることにより、タング部３２ａで掬い上げたボールの遠心力による衝撃に対する循環部品３の耐久性が向上する。

なお、例えば図７に示すように、ナット１の外径が小さく、循環部品３がナット１の外周ラインＬ１から出ているボールねじの場合は、ナット１を取り付ける相手部材を、循環部品３と干渉しない形状に設計する。そのため、肩部３６の全体を含む本体部３１の全体を覆う取付部品５を使用することができる。この取付部品５の一例を図８〜１０を用いて説明する。

この取付部品５は、図９に示すように、循環部品３の本体部３１の上面に配置される上板５１と、本体部３１の各側面に配置される各側板５２と、本体部３１の長さ方向端部に配置される閉じ板５３と、ナット１の外側平坦面１２に接触させる取付部５４とからなる。上板５１は、本体部３１の上面全体を押え、肩部３６を含む全体を覆う。側板５２は、本体部３１の側面全体を押え、上板５１と同じ長さである。

閉じ板５３は、図８に示すように、上板５１の長さ方向の端部に延設され、上板５１の境界部で折り曲げ可能になっている。閉じ板５３の幅Ｗ３は、図１０に示すように、２枚の側板５２の外側間隔Ｗ２より小さく、内側間隔Ｗ２０より大きい。よって、閉じ板５３を折り曲げた状態で、閉じ板５３の幅方向端部５３ａが側板５２と重なる。
取付部５４は貫通孔５４ａを有する。この取付部品５は、金属板のプレス加工で安価に図８の状態に製造できる。取付部品５は、図８の状態のままで用意するか、図９に示すように閉じ板５３を折り曲げた状態で用意する。
この取付部品５を用いて、図７に示すように、循環部品３をナット１の外側平坦面１２に固定する際には、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を外側平坦面１２に接触させる。

次に、閉じ板５３を折り曲げた状態の取付部品５を循環部品３の上に被せて、取付部品５で循環部品３の本体部３１全体を覆う。または、図８の状態の取付部品５を循環部品３の上に被せて、取付部品５の上板５１を本体部３１の上面に、側板５２を本体部３１の側面に接触させた後、各閉じ板５３を折り曲げて側板５２の端面に接触させる。図９はこの状態を示す。

次に、取付部５４の貫通孔５４ａにボルトを通し、ボルトをナット１の外側平坦部１２に形成された雌ねじに螺合させる。
この取付部品５によれば、取付状態で、図１０に示すように、閉じ板５３の幅方向端部５３ａが側板５２と重なるため、閉じ板５３が外側から押されても内側に折り曲げられにくい。また、循環部品３の本体部３１の全体を覆う取付部品としては、特許文献１に記載されているように、絞り成形加工で製造されるものがあるが、これと比較して、この取付部品５は単純な曲げ成形のみで得られるため、製造コストが低減できる。

１ナット
１１ナットの螺旋溝
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
３１ｂ本体部の下面
３２循環部品の脚部
３２ａタング部（ボール掬い上げ部）
３５ボール戻し経路
３６肩部（本体部の各脚部に向かう屈曲部）
３７突起
３８凹部
３０循環部品の分割体
３１０本体分割部
３２０脚分割部
３５０ボール戻し経路を構成する溝
３６０分割体の屈曲部
４取付部品
４Ａ取付部品
４０取付部品
４１取付部品の上面押え部
４１ａ上面押え延設部
４２取付部品の側面押え部
４２ａ側面押え延設部
４３取付部品の取付部
４３ａ取付部の貫通孔
５取付部品
５１上板
５２側板
５３閉じ板
５３ａ閉じ板の幅方向端部（側板との重なり部分）
５４取付部
５４ａ貫通孔
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
Ｌ１ナットの外周ライン

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の、前記循環部品を前記外側平坦面に固定する取付部品であって、
金属板のプレス成形により形成され、前記ナットの外側平坦面に接触させる取付部と、前記循環部品の本体部の上面を押える上面押え部と、前記本体部の側面を押える側面押え部とを有し、前記上面押え部が前記本体部の各脚部に向かう屈曲部まで延設されていることを特徴とするボールねじ循環部品の取付部品。
前記循環部品は、本体分割部と一対の脚分割部とで構成された２個の分割体からなり、両分割体は、前記ボール戻し経路に対応する溝を有し、一方の脚分割部の先端にボール掬い上げ部が形成されたものであり、
前記側面押え部が、前記ボール掬い上げ部が形成されている脚分割部側において、前記本体部の各脚部に向かう屈曲部まで延設されている請求項１記載のボールねじ循環部品の取付部品。