JP2016094985A - ボールネジ - Google Patents

Abstract

【課題】ナットに対するコマの固定強度を従来以上に高めることが可能なボールネジを提供する。
【解決手段】ボールネジ１は、外周面に螺旋溝２ａが形成されるネジ軸２と、螺旋溝２ａに対向する螺旋溝３ａが内周面に形成されるナット３と、螺旋溝２ａ、３ａと係合するように配置される複数のボール４と、ナット３の内周側で複数のボール４を循環させるための循環溝５ａが形成されるコマ５とを備えており、ナット３には、コマ５が挿入されて固定される固定孔３ｄが形成されている。このボールネジ１では、ナット３の径方向における固定孔３ｄの外側部分は、固定孔３ｄにコマ５を固定するための接着剤６が充填される接着剤充填部３ｆとなっており、接着剤充填部３ｆの側面には、ナット３の外周面から続くネジ溝３ｇが形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ネジ軸と、ボールを介してネジ軸に係合するナットとを備えるボールネジに関する。

従来、外周面に螺旋溝が形成されるネジ軸と、内周面に螺旋溝が形成されボールを介してネジ軸に係合するナットと、ナットの内周側にボールの循環路を形成するためのコマとを備えるボールネジが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のボールネジでは、コマが嵌まり込む長円形の長孔がナットに形成されており、長孔に挿入されたコマは、ナットの外周側から充填される接着剤によってナットに固定されている。ナットに形成される長孔の、接着剤が充填される部位の側壁面には、係止溝が形成されている。この係止溝は、径方向におけるナットの外周面と内周面との中間位置に形成されている。

実開平４−１０７５５１号公報

特許文献１に記載のボールネジでは、長孔の側壁面に形成される係止溝に接着剤が入り込んで固まるため、ナットに対するコマの固定強度を高めることが可能である。一方で、ボールネジの使用時にコマに作用する負荷が高くなると、特許文献１に記載のボールネジでは、ナットに対するコマの固定強度を十分に確保することができないおそれがある。

そこで、本発明の課題は、ナットに対するコマの固定強度を従来以上に高めることが可能なボールネジを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明のボールネジは、外周面に螺旋状の第１の螺旋溝が形成されるネジ軸と、第１の螺旋溝に対向する螺旋状の第２の螺旋溝が内周面に形成されるナットと、第１の螺旋溝および第２の螺旋溝と係合するように配置される複数のボールと、ナットの内周側で複数のボールを循環させるための循環溝が形成されナットに固定されるコマとを備え、ナットには、コマが挿入されて固定される固定孔が形成され、ナットの径方向における固定孔の外側部分は、固定孔にコマを固定するための接着剤が充填される接着剤充填部となっており、接着剤充填部の側面には、ナットの外周面から続くネジ溝が形成されていることを特徴とする。

本発明のボールネジでは、接着剤充填部の側面に、ナットの外周面から続くネジ溝が形成されている。そのため、本発明では、特許文献１に記載のボールネジのナットに形成される係合溝に入り込む接着剤の量と比較して、ネジ溝に入り込む接着剤の量を多くすることが可能になる。したがって、本発明では、ナットに対するコマの固定強度を従来以上に高めることが可能になる。また、本発明では、ネジ溝がナットの外周面から続くように形成されているため、タップ穴加工によって比較的容易にネジ溝を形成することが可能になる。

本発明において、接着剤充填部の側面には、複数周分のネジ溝が形成されていることが好ましい。このように構成すると、ネジ溝に入り込む接着剤の量をより多くすることが可能になる。したがって、ナットに対するコマの固定強度を効果的に高めることが可能になる。

本発明において、ナットは、略円筒状に形成され、接着剤充填部は、ネジ軸の軸方向とナットの径方向とに直交する方向を長手方向とする長孔状に形成され、ネジ溝は、接着剤充填部の長手方向における接着剤充填部の中心部分に形成されていることが好ましい。このように構成すると、ナットの径方向におけるネジ溝の深さを深くすることが可能になる。したがって、ネジ溝に入り込む接着剤の量をより多くすることが可能になり、その結果、ナットに対するコマの固定強度を効果的に高めることが可能になる。

また、本発明において、ナットの外側面は、ネジ軸の軸方向に平行な４個の側面と、ネジ軸の軸方向に直交する２個の側面とを有する略直方体面状に形成され、接着剤充填部は、ネジ軸の軸方向またはネジ軸の軸方向に直交する方向を長手方向とする長孔状に形成され、ネジ溝は、少なくとも接着剤充填部の長手方向における接着剤充填部の両端部分に形成されていても良い。この場合であっても、ネジ溝に入り込む接着剤の量をより多くすることが可能になり、その結果、ナットに対するコマの固定強度を効果的に高めることが可能になる。

以上のように、本発明のボールナットでは、ナットに対するコマの固定強度を従来以上に高めることが可能になる。

本発明の実施の形態にかかるボールネジの縦断面図である。 図１のＥ−Ｅ断面におけるナットおよびコマの断面図である。 図２のＦ−Ｆ方向からコマを示す図である。 図２のＧ−Ｇ方向から固定孔を示す図である。 本発明の他の実施の形態にかかるナットの構成を説明するための斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（ボールネジの構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるボールネジ１の縦断面図である。図２は、図１のＥ−Ｅ断面におけるナット３およびコマ５の断面図である。図３は、図２のＦ−Ｆ方向からコマ５を示す図である。図４は、図２のＧ−Ｇ方向から固定孔３ｄを示す図である。

本形態のボールネジ１は、外周面に螺旋状の螺旋溝２ａが形成されるネジ軸２と、螺旋溝２ａに対向する螺旋状の螺旋溝３ａが内周面に形成されるナット３と、螺旋溝２ａ、３ａに係合するように配置される複数のボール４と、ナット３の内周側で複数のボール４を循環させるための循環溝５ａが形成されるコマ５とを備えている。本形態の螺旋溝２ａは、第１の螺旋溝であり、螺旋溝３ａは、第２の螺旋溝である。

コマ５は、循環溝５ａが形成される略円板状の溝形成部５ｂと、ナット３に対してコマ５を位置決めするための位置決め部５ｃとから構成されている。位置決め部５ｃは、略長円形の平板状に形成されている。位置決め部５ｃの短手方向の幅（図３の上下方向の幅）は、溝形成部５ｂの直径と等しくなっている。位置決め部５ｃは、溝形成部５ｂの一方の面に繋がるように形成されている。また、溝形成部５ｂは、位置決め部５ｃの長手方向の中心部分に繋がっている。循環溝５ａは、溝形成部５ｂの他方の面に形成されている。

ナット３は、略円筒状に形成されている。具体的には、ナット３は、円筒状に形成される筒部３ｂと、筒部３ｂの一端から径方向の外側へ広がる鍔部３ｃとを有する鍔付きの円筒状に形成されている。筒部３ｂには、コマ５が挿入されて固定される固定孔３ｄが形成されている。固定孔３ｄは、ネジ軸２の軸方向に直交するナット３の径方向でナット３を貫通するように形成されており、螺旋溝３ａの一部は固定孔３ｄによって切り欠かれている。また、固定孔３ｄは、コマ５の溝形成部５ｂが配置されるコマ配置部３ｅと、固定孔３ｄにコマ５を固定するための接着剤６が充填される接着剤充填部３ｆとから構成されている。なお、本形態では、固定孔３ｄは、筒部３ｂの周方向において等ピッチで３箇所に形成されている。また、ナット３には、鍔部３ｃが形成されていなくても良い。

コマ配置部３ｅは、丸孔状に形成されており、ナット３の径方向における固定孔３ｄの内側部分を構成している。接着剤充填部３ｆは、ネジ軸２の軸方向とナット３の径方向とに直交する方向（図２、図４の左右方向）を長手方向とする長円形の長孔状に形成されている。この接着剤充填部３ｆは、ナット３の径方向における固定孔３ｄの外側部分を構成している。接着剤充填部３ｆの短手方向の幅（図４の上下方向の幅）は、コマ配置部３ｅの直径と等しくなっている。また、コマ配置部３ｅは、接着剤充填部３ｆの長手方向の中心部分に繋がっている。

接着剤充填部３ｆの側面には、ナット３の外周面から続くネジ溝３ｇが形成されている。すなわち、接着剤充填部３ｆの側面には、ナット３の外周面に繋がる（ナット３の外周面から連続して続く）ネジ溝３ｇが形成されている。具体的には、複数周分のネジ溝３ｇが接着剤充填部３ｆの側面に形成されている。すなわち、複数周分のネジ山が接着剤充填部３ｆの側面に形成されている。

また、ネジ溝３ｇは、接着剤充填部３ｆの長手方向における接着剤充填部３ｆの中心部分に形成されている。すなわち、ネジ溝３ｇは、接着剤充填部３ｆの短手方向においてコマ配置部３ｅを挟むように形成されている。本形態では、タップ穴加工によってネジ溝３ｇが形成されており、固定孔３ｄが貫通する方向から見たときに、ネジ溝３ｇの曲率中心とコマ配置部３ｅの曲率中心とが一致している。

コマ５は、コマ配置部３ｅと接着剤充填部３ｆとの間の段差面に位置決め部５ｃが当接した状態で、固定孔３ｄの中に配置されている。また、コマ５は、位置決め部５ｃの長手方向と接着剤充填部３ｆの長手方向とが一致するように、固定孔３ｄの中に配置されている。固定孔３ｄの中に配置されたコマ５は、ナット３の径方向外側から接着剤６に覆われることで、固定孔３ｄに固定されている。また、固定孔３ｄによって切り欠かれた螺旋溝３ａの一部には、コマ５の循環溝５ａが配置されており、コマ５の、循環溝５ａが形成された部分は、ナット３の内周面の一部を構成している。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、接着剤充填部３ｆの側面に、ナット３の外周面から続くネジ溝３ｇが形成されている。そのため、本形態では、特許文献１に記載のボールネジのナットに形成される係合溝に入り込む接着剤の量と比較して、ネジ溝３ｇに入り込む接着剤６の量を多くすることが可能になる。特に本形態では、接着剤充填部３ｆの側面に、複数周分のネジ溝３ｇが形成されているため、ネジ溝３ｇに入り込む接着剤６の量をより多くすることが可能になる。したがって、本形態では、ナット３に対するコマ５の固定強度を従来以上に高めることが可能になる。また、本形態では、ネジ溝３ｇがナット３の外周面から続くように形成されているため、タップ穴加工によって比較的容易にネジ溝３ｇを形成することが可能になる。

本形態では、接着剤充填部３ｆは、ネジ軸２の軸方向とナット３の径方向とに直交する方向を長手方向とする長孔状に形成され、ネジ溝３ｇは、接着剤充填部３ｆの長手方向における接着剤充填部３ｆの中心部分に形成されている。そのため、本形態では、ナット３の径方向におけるネジ溝３ｇの深さを深くすることが可能になる。したがって、本形態では、ネジ溝３ｇに入り込む接着剤６の量をより多くすることが可能になり、その結果、ナット３に対するコマ５の固定強度を効果的に高めることが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態では、接着剤充填部３ｆの側面に、複数周分のネジ溝３ｇが形成されている。この他にもたとえば、接着剤充填部３ｆの側面に、１周分のネジ溝３ｇが形成されても良い。また、上述した形態では、コマ５の溝形成部５ｂは、略円板状に形成されているが、溝形成部５ｂは、略長円形の平板状や略長方形の平板状に形成されても良い。この場合には、固定孔３ｄのコマ配置部３ｅは、溝形成部５ｂの形状に応じた長孔状に形成される。

上述した形態では、ナット３は、略円筒状に形成されているが、図５に示すように、ナット３は、その外周面が略直方体面状となるように形成されても良い。すなわち、ナット３の外周面は、ネジ軸２の軸方向に平行な４個の側面と、ネジ軸２の軸方向に直交する２個の側面とを有する略直方体面状に形成されても良い。この場合には、ネジ軸２の軸方向に平行な４個の側面のうちの互いに平行な２個の側面に直交する方向でナット３を貫通するように固定孔３ｄが形成されている。

また、ナット３の径方向における固定孔３ｄの外側部分をなす接着剤充填部３ｆは、たとえば、ネジ軸２の軸方向を長手方向とする長孔状に形成されている。また、ネジ溝３ｇは、図５の実線で示すように、ナット３の外周面から続くように、かつ、接着剤充填部３ｆの長手方向における接着剤充填部３ｆの両端部分に形成されている。この場合には、接着剤充填部３ｆの側面に現れるネジ溝３ｇの表面積をより大きくすることができるため、ネジ溝３ｇに入り込む接着剤６の量をより多くすることが可能になる。したがって、ナット３に対するコマの固定強度を効果的に高めることが可能になる。

なお、図５に示す変形例において、接着剤充填部３ｆの長手方向における接着剤充填部３ｆの両端部分に形成されるネジ溝３ｇに加えて、あるいは、このネジ溝３ｇに代えて、図５の二点鎖線で示すように、接着剤充填部３ｆの長手方向における接着剤充填部３ｆの中間位置にネジ溝３ｇが形成されても良い。また、図５に示す変形例において、接着剤充填部３ｆは、ネジ軸２の軸方向に直交する方向を長手方向とする長孔状に形成されても良い。この場合には、たとえば、接着剤充填部３ｆの長手方向における接着剤充填部３ｆの両端部分にネジ溝３ｇが形成される。また、ナット３は、ネジ軸２の軸方向から見たときの外形が多角形状をなす筒状に形成されても良い。

１ ボールネジ
２ ネジ軸
２ａ 螺旋溝（第１の螺旋溝）
３ ナット
３ａ 螺旋溝（第２の螺旋溝）
３ｄ 固定孔
３ｆ 接着剤充填部
３ｇ ネジ溝
４ ボール
５ コマ
５ａ 循環溝
６ 接着剤

Claims (4)

1. 外周面に螺旋状の第１の螺旋溝が形成されるネジ軸と、前記第１の螺旋溝に対向する螺旋状の第２の螺旋溝が内周面に形成されるナットと、前記第１の螺旋溝および前記第２の螺旋溝と係合するように配置される複数のボールと、前記ナットの内周側で複数の前記ボールを循環させるための循環溝が形成され前記ナットに固定されるコマとを備え、
   前記ナットには、前記コマが挿入されて固定される固定孔が形成され、
   前記ナットの径方向における前記固定孔の外側部分は、前記固定孔に前記コマを固定するための接着剤が充填される接着剤充填部となっており、
   前記接着剤充填部の側面には、前記ナットの外周面から続くネジ溝が形成されていることを特徴とするボールネジ。
2. 前記接着剤充填部の側面には、複数周分の前記ネジ溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載のボールネジ。
3. 前記ナットは、略円筒状に形成され、
   前記接着剤充填部は、前記ネジ軸の軸方向と前記ナットの径方向とに直交する方向を長手方向とする長孔状に形成され、
   前記ネジ溝は、前記接着剤充填部の長手方向における前記接着剤充填部の中心部分に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のボールネジ。
4. 前記ナットの外側面は、前記ネジ軸の軸方向に平行な４個の側面と、前記ネジ軸の軸方向に直交する２個の側面とを有する略直方体面状に形成され、
   前記接着剤充填部は、前記ネジ軸の軸方向または前記ネジ軸の軸方向に直交する方向を長手方向とする長孔状に形成され、
   前記ネジ溝は、少なくとも前記接着剤充填部の長手方向における前記接着剤充填部の両端部分に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のボールネジ。

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