JP2013104535A - ボールねじ用循環部品およびその取付部品 - Google Patents

Abstract

【課題】本体部と一対の脚部とからなるボールねじ用循環部品を取付部品でナットに取り付けた時に、循環部品の本体部の長さ方向で均一な締め代が得られるようにする。
【解決手段】循環部品３Ａは本体部３１と一対の脚部３２とからなり、本体部３１の上面および側面に複数個の突起３９を有する。本体部３１の上面３１ａに、長さ方向に沿って等間隔で５個、幅方向には中心線（分割ラインＬ）を挟んで２個、合計１０個の突起３９を形成する。本体部３１の各側面３１ｃに、長さ方向に沿って等間隔で各５個の突起３９を形成する。
【選択図】図５

Description

この発明は、本体部と一対の脚部とからなるボールねじ用循環部品と、この循環部品をボールねじのナットに取り付けるための取付部品に関する。

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２には、押え具を用いて取り付けた循環部品にガタつきが生じないようにするために、押え具による適度な締め代を循環部品に付与することが記載されている。すなわち、押え具をねじ止めでナットに固定した時に循環部品が弾性変形し、その弾性変形量が循環部品の内径（ボール戻し路の直径）からボールの直径を差し引いた値より小さくなるように、金属板のプレス成形により押え具を形成している。
しかし、特許文献２に記載された押え具には、循環部品の本体部の長さ方向で均一な締め代を得るという点で改善の余地がある。

特開２００５−１６３８９３号公報 特開２００７−２４７７２０号公報

この発明の課題は、合成樹脂製で本体部と一対の脚部とからなるボールねじ用循環部品を、ボールねじのナットの外側平坦面に接触させる取付部と、前記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する取付部品でナットに取り付けた時に、前記循環部品の本体部の長さ方向（ボールの進行方向）で均一な締め代が得られるようにすることである。

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用取付部品は、合成樹脂製で本体部と一対の脚部とからなるボールねじ用循環部品を、ボールねじのナットの外側平坦面に取り付けるために使用する取付部品であって、前記ナットの外側平坦面に接触させる取付部と、前記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、前記上面押え部および前記側面押え部の少なくとも一方の内面に、長さ方向に沿って複数個形成された突起と、を有することを特徴とする。
このボールねじ循環部品用取付部品を使用して、前記ボールねじ循環部品を前記ナットの外側平坦面に取り付けることにより、前記突起がない取付部品を使用した場合と比較して、前記循環部品の本体部の長さ方向における締め代の均一性が良好になる。

この発明のボールねじ用循環部品は、合成樹脂製で、本体部と一対の脚部とからなり、ボールねじのナットの外側平坦面に接触させる取付部と、前記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する取付部品により、前記ナットの外側平坦面に取り付けられ、前記本体部の上面および前記本体部の側面の少なくとも一方の外側に、長さ方向に沿って複数個の突起が形成されていることを特徴とする。
このボールねじ用循環部品を、前記取付部材を使用して前記ナットの外側平坦面に取り付けることにより、前記突起がない循環部品と比較して、前記本体部の長さ方向における締め代の均一性が良好になる。

この発明のボールねじ用循環部品および取付部品によれば、これらのいずれかを使用することで、ボールねじのナットに取り付けられたボールねじ用循環部品の本体部の長さ方向における締め代の均一性が良好になる。そのため、合成樹脂製の循環部品に経年劣化や熱による収縮が生じた場合でも、ガタつきの発生が抑制されて、良好な取付状態が保持される。

実施形態で組み立てられたボールねじ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実施形態で使用した循環部品を示す斜視図である。 第１実施形態で使用した循環部品の分割体を示す正面図である。 第１実施形態で使用した取付部品を示す斜視図（ａ）と平面図（ｂ）と正面図（ｃ）である。 第２実施形態で使用した循環部品を示す斜視図である。 第２実施形態で使用した循環部品の分割体を示す正面図である。 第２実施形態で使用した取付部品を示す斜視図である。

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の外周部の一部に凹部１１が形成されている。この凹部１１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４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。取付部４３には貫通孔４３ａが形成されている。
図４（ｃ）から分かるように、上面押え部４１および側面押え部４２の内面に、突起４１ａ，４２ａが形成されている。これらの突起４１ａ，４２ａは、上面押え部４１の上面および側面押え部４２の外面を、先端が丸いピン状の雄型でプレスすることで形成されている。そのため、突起４１ａ，４２ａに対応する凹部４１ｂ，４２ｂが、上面押え部４１の上面および側面押え部４２の外面に形成されている。

上面押え部４１には、上面押え部４１の長さ方向に等間隔で５個、幅方向では中心線を挟んで２個、合計１０個の突起４２ａが形成されている。側面押え部４２は、側面押え部４２の長さ方向に沿って等間隔で５個の突起４２ａ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の上面押え部４１を循環部品３の本体部３１の上に配置してから、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、突起４１ａ，４２ａ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、循環部品３の本体部３１の長さ方向で均一な締め代が得られる。

［第２実施形態］
この実施形態では、第１実施形態の循環部品３と取付部品４に代えて、図５に示す循環部品３Ａと図７に示す取付部品４Ａを使用して、図１のボールねじを組み立てる。
図５に示すように、循環部品３Ａは本体部３１と一対の脚部３２とからなり、本体部３１の上面３１ａおよび各側面３１ｃに突起３９が形成されている。本体部３１の上面３１ａには、長さ方向に等間隔で５個、幅方向には中心線（分割ラインＬ）を挟んで２個、合計１０個の突起３９が形成されている。本体部３１の各側面３１ｃには、長さ方向に沿って等間隔で各５個の突起３９が形成されている。

この実施形態の循環部品３Ａの形状は、突起３９が形成されている点を除くと、第１実施形態の循環部品３と同じである。すなわち、循環部品３Ａは二つの同じ分割体３０Ａで構成され、図６に示すように、分割体３０Ａの本体部３１０の上面と側面に突起３９が形成されている。突起３９は、分割体３０Ａを射出成形により作製する際に、金型の内面に対応する凹部を設けることで形成されている。

図７に示すように、取付部品４Ａ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。取付部４３には貫通孔４３ａが形成されている。すなわち、この実施形態の取付部品４Ａの形状は、第１実施形態の取付部品４で突起４１ａ，４２ａおよび凹部４１ｂ，４２ｂが形成されていないものである。

この取付部品４Ａを用いて、図１に示すように、循環部品３Ａ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の上面押え部４１を循環部品３の本体部３１の上に配置してから、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、突起３９を有する循環部品３Ａを、取付部品４Ａでナット１の外側平坦面１２に固定することにより、循環部品３の本体部３１の長さ方向で均一な締め代が得られる。

なお、取付部品および循環部品の本体部に設ける突起の数および配置は、上述の実施形態のような、５個×２列、５個×１列に限定されず、取付部品および本体部の長さおよび幅に応じて適切な数および配置とする。また、これらの突起を２列配置とする場合は、上述の実施形態のように各列の突起が中心線を挟んで向かい合う配置としてもよいし、突起が各列に交互に存在する配置（千鳥配置）としてもよい。

１ ナット
１１ ナットの螺旋溝凹部
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
３Ａ 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
３９ 循環部品の突起
３０ 循環部品の分割体
３０Ａ 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
４１ 取付部品の上面押え部
４１ａ 上面押え部の突起
４１ｂ 上面押え部の凹部
４２ 取付部品の側面押え部
４２ａ 側面押え部の突起
４２ｂ 側面押え部の凹部
４３ 取付部品の取付部
４３ａ 取付部の貫通孔
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

Claims (2)

1. 合成樹脂製で本体部と一対の脚部とからなるボールねじ用循環部品を、ボールねじのナットの外側平坦面に取り付けるために使用する取付部品であって、
   前記ナットの外側平坦面に接触させる取付部と、
   前記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、
   前記上面押え部および前記側面押え部の少なくとも一方の内面に、長さ方向に沿って複数個形成された突起と、
   を有することを特徴とするボールねじ循環部品用取付部品。
2. 合成樹脂製で、本体部と一対の脚部とからなり、
   ボールねじのナットの外側平坦面に接触させる取付部と、前記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する取付部品により、前記ナットの外側平坦面に取り付けられ、
   前記本体部の上面および前記本体部の側面の少なくとも一方の外側に、長さ方向に沿って複数個の突起が形成されていることを特徴とするボールねじ用循環部品。

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