JP3071806B2 - ボールねじのナットのボール戻し装置の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はボールねじのナットに取り付けるボール戻し
装置の製造方法で、少なくとも１つの開口が上記ナット
に作られ、上記開口がその内面にまで貫通しており、こ
の開口に戻し片が差し込まれ、上記戻し片が上記ねじ及
び上記ナットのねじ溝の中を走るボールを戻すための戻
し溝を形成し、上記戻し溝が上記ナットの少なくとも１
つのねじ溝の中に開口し、上記ボールのための上記ねじ
溝の中に延出する接続肩部によってその１側が形成され
る、ものに関する。

［従来の技術及びその課題］ 上記請求項の冒頭部分で説明した特徴を持つボールね
じが、例えば、独逸特許2,355,844号に記載されてい
る。この場合、プラスチック材料で作られ、ナットの隣
接する２つのねじ溝を繋ぐ実質的にＵ形をした戻し溝を
持つ戻し片が内側から、ナットの壁に開けられた連続し
た円筒形の孔の中に差し込まれる。この戻し片がねじナ
ットの対応する凹部にぴったりと合う突起を持ち、これ
を正確に位置付け固定出来るようになっている。ボール
ねじが静かに作動するようにするために、戻し溝それ自
身と及びこれがナット及びねじのねじ溝の中に開口する
区域とを、ボールの静かな走行を妨げるような急激な変
化及びその他の不規則性から守るための手段が講じられ
なければならない。従って、製造上の許容誤差の観点か
ら、予め作られた戻し片がナットの壁の中の孔に用いら
れ、ねじに対して調節され、又、組み立ての際、研磨等
によって仕上げられねばならない。

この方法は主として次のボールねじに適用される、即
ち、ナットの壁の中の開口に差し込まれたボール戻し片
が、ナットの壁の中の孔の中に連続するボール戻し溝の
一部分のみを形成するようにする（例えば、DE−OS（公
開特許出願）1,923,742号）。ここで更に注意しなけれ
ばならないことは、戻し片がナットの壁の中の戻し溝と
合流する点に好ましくない上述の不連続部が無いように
することで、これがあるとノイズと早期損耗が発生す
る。

本発明の目的は、この欠点を無くし、ボールねじのナ
ットに、簡単且つ効率良く、ボール戻し装置が装着さ
れ、特段に静かな運転と、耐磨耗性のボールの案内と、
が可能となる如くにすることである。

［課題を解決するための手段及びその作用］ 本発明により、この目的が、請求項１に記載した如
く、１つの鋳型によって達成され、この場合、少なくと
も上記ナットの上記開口の区域に於いて上記ねじの雌型
に実質的に該当する鋳型と、上記戻し溝の形によって設
計された中子と、が上記ナットの中に差し込まれ、次
に、上記開口が流動性の良い硬化可能の材料で充填さ
れ、これにより上記戻し片が形成され、上記材料の硬化
が行われた後、上記鋳型及び上記中子が取り除かれる、
ことを特徴としている。

この記述において用いられた“充填”と言う言葉に
は、普通のつまり圧力の掛けられない鋳込方法のみでな
く、圧力によるダイキャスト法（射出成形）が含まれて
いる。

ねじの雌型に該当する鋳型が接続肩部に該当する少な
くとも１つの鋳型の内腔を持ち、この肩部が鋳造の間に
直接作られる如くになっている。この接続肩部がナット
の対応するねじ溝の中に若干伸び、ボールがねじ溝から
走り出るとき、これらが安定して正確に支持されるよう
にする。

プラスチック材料、必要ならば熱硬化性のもの、が硬
化可能の鋳込材料として使用される。例えばアルミニウ
ムの如き金属又は合金をこの目的に使用することも出来
る。

１つの実施例に於いては、戻し溝に該当する中子が可
撓性の材料、例えば、一般的に密封の目的で使用される
市販のＯーリングを適当な長さに切ったものから成って
いる。鋳込んだものを硬化することによって、ゴム状の
弾力性を持つ円筒形の中子が自動的に理想的なボール戻
り曲線を作り出す。これは、組み立ての間、その本来の
弾力性により、その中立素分（neutral fiber）が最善
の道を辿る位置を、それ自身で探すからである。

勿論、予め成形された中止を使用することも、又は、
硬化された戻し片から溶融して取り出すことの出来る材
料で作られた中子を使うことも出来る。

戻し片がをナット自身の中に直接鋳込まれ、ナットと
実質的に一体になり、一方、流動性の良い材料で鋳型と
中子とによって形成される極小いさな隙間まで充填する
言う事実によって、ボール戻し溝に最初から邪魔な転移
点が無く、又、ボール戻し溝の壁面がその全長に亘り滑
らかに段の無い状態で伸びるようにすることが可能とな
る。このようにして、特に別の手段を講ずること無く、
ノイズ及び損耗を減らすことが出来る。一般的に言っ
て、これに続いて機械加工をする必要はなく、これと同
時に戻し片の組み立て及び調節に関する費用が不要とな
る。この新しい方法は、戻し片を受ける開口部及びナッ
トのねじ溝に対するその位置に関して、大きな製造上の
許容誤差を持たせることが出来る。これは、寸法的誤差
が、戻し片鋳造の間に、全て自動的に相殺されるからで
ある。

本発明による更に別の特徴が従属請求項に記載されて
いる。

［実施例］ 第１図に示すボールねじがその円周上にねじ１を持
ち、そのねじ山又は溝が参照符号２で示されている。円
筒形のナット３がこのねじ１の上に置かれ、これを取り
囲んでいる。ナット３がこのねじに対応する内ねじを持
ち、そのねじ山又は溝が参照符号４で示されている。ス
ピンドル１のねじ溝２と、同じ断面のナット３のねじ溝
４とがボール５の転がり道を形成し、このボールによっ
てナット３が公知の形でねじ１に低い摩擦抵抗で装着さ
れる。

このナット３がその両端面近くにボール戻し装置を持
ち、ボール５をねじ溝の外で、ナット３の一方の端部か
ら他の一方の端部に向かって戻すようになっている。

このボール戻し装置が２つのボール戻し片６を含み、
第１及び５図に、その一方のみが示されている。これら
がナット３の壁の中の円筒形の孔７の中に対応して連続
的に配置されている。硬化可能のプラスチック材料又は
金属又は合金からなる各戻し片６が、ナット３に設けら
れた孔７の中に鋳込まれ、即ち、上述した材料のいずれ
か一方が孔７の中に注入される。これにより戻し片が所
定の位置に形成され、鋳込まれた材料が後に詳細に説明
する如くに硬化される。

この２つの戻し片６が、ナット３の壁の中に形成され
且つ軸に平行に伸びる孔８に繋がっている。この孔８の
両端が開口部７の中に開口し、ボール戻し溝の一部を形
成し、戻し片６の中に形成されたこの溝の部分９でボー
ル５を実質的に90゜方向変換する。これらの溝の部分９
が、それぞれ対応するナット３のねじ溝４に入り、この
入り口の区域に於いて、ねじ溝４の中に延出する当接肩
部10によって１側を限定されている。この当接肩部10の
配置及び形状が第２及び５図に示されている。戻し片６
に形成された当接型部10のリブ状の部分11が、戻し溝の
部分９の入り口の反対側の対応するねじ溝２の中に突出
し、これにより、戻し溝の部分９の壁の区域が安定して
支持される。

戻し溝の部分8,9が実質的にボール５の直径に対応す
る円形の断面形状をしており、ボールがこの溝の中を自
由に通過することが出来るようになっている。

戻し片６がナット３の孔７の中に次のようにして鋳込
まれる。特に第２から４図参照。

ねじ１の雌型のほぼ半円周に相当する鋳型12がナット
３に差し込まれる。鋳型12のねじ山13がナット３のねじ
溝４に密封状態で合わされる。これと同時に、断面が半
円形をした楔形の支持部分14がナット３の中に差し込ま
れ、鋳型12をナット３の内壁に当接した状態で保持す
る。この支持部分14を省略し、ナット３を、その端部で
支持された鋳型12に押し付けるようにすることも出来
る。

ナット３の孔７と向き合う部分で、この鋳型12上の２
つのねじ山13が、第2,3図に示す如く、溝状の凹部15を
持っている。断面の一部が円形をしているこの凹部に差
し込まれて、円筒形の中子16があり、第３図には、これ
が左側の孔７にのみ示されており、右側の孔には示され
ていない。この中子16が、一般的に密封目的で使われる
プラスチック製の弾力性のあるＯリングを適宜切断した
小片から成っている。円形の断面を持ちその直径が戻し
溝8,9の直径に該当するこの小片の１端が鋳型12の符号1
5の部分に取り付けられ、対応するねじ山13に続く如く
にし、又他の１端がナット３の孔８に差し込まれ、孔７
の中でほぼＬ形に曲げられた形状を持つ如くにする。

この様にしてナット３を鋳型として準備し、次に、こ
の２つの孔７が流動性の良い硬化可能の鋳込材料で満た
され、２つの戻し片６が形成される。戻し溝９の形状を
含め、その外形は第１及び２図に示されている通りであ
る。この充填作業の間、直線状の戻し溝の部分の延長線
上にあり且つこの溝を作るためのものである孔の部分18
（第３図）も同時に充填され、これにより、鋳込材料が
硬化した後得られる鋳込まれた戻し片６が更に積極的に
アンカー止めされる。

鋳込材料が硬化した後、支持部材14が引き抜かれ、従
って鋳型12及び２つの中子とが取り外される。

２つの中子16が、完全に平滑な表面状態を示し、又鋳
込に先立ってナット３の戻し溝の部分８に差し込まれた
とき、その弾性により自動的に調節され、その中立素分
がストレスの殆ど掛かっていない状態で伸びているの
で、この戻し溝にその部分９の形状が自動的に作り出さ
れ、ボールが好ましい状態で適切に流れるようになる。
鋳込作業の間、流動性の良い鋳込材料が全ての小いさな
隙間を充填し、中子16の外壁に密着し、これにより、戻
し溝が完全に段差無く伸びている状態になる。これと同
時に、当接肩部10がそのリブ11と共に、第２図に示す如
く、ねじ１のねじ溝２と結合する区域に適切に形成され
る。

切り開かれたＯ−リングの小片からなる上述した中子
の代わりに、他の材料例えば金属からなる予め成形され
た中子を用いることが出来る。この中子16をワックス等
で形成することも又可能である。材料を適切に選択する
ことによって、鋳込材料が硬化した後、この中子を溶解
し、鋳造した小片６から流し出すようにすることが出来
る。

その場合場合で必要ならば、円筒形の孔７の代わり
に、形の異なる開口を設けることも出来る。戻し片６が
隣接する２つのねじ溝４の中に開口する全体的にＵ形の
戻し溝９を含み、第３図に示した直線的戻し溝の部分８
が無い場合は、この開口７を、例えば、第１図の下の部
分に符号19で示したような細長い形にすることが出来
る。要するに、アンダーカット、突起、等を戻し片６を
受けるナット３の壁の開口部に設け、戻し片とナット３
との間に積極的接続を与えるようにすることが出来る。

当接肩部10及びそのリブ状部11は、鋳型12に設けられ
た対応する鋳型の内腔を充填することによって、対応す
る戻し片６の上に直接形成される（第２図参照）。場合
によっては、これらの要素を例えば金属からなる分離さ
れた部分として戻し片６の中に鋳込むことも出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるボールねじを一部を切り開いて
示す斜視図、 第２図は、第１図のボールねじのナットを硬化材料注入
前の状態で示す、第３図の線II−IIに沿う断面図、 第３図は、第２図の配置を、ナット部分を断面で示す、
側面図、 第４図は、第３図の配置を、ナットの一部を切り開いて
示す、斜視図、 第５図は、第２図の配置に於けるナットで、戻し片の内
面の状態を示す、第２図の線Ｖ−Ｖに沿う断面図、であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 25/20 - 25/24

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋳型（12）とは別体に予め設計され、鋳型
   （12）のねじ山（13）の連続体としてナット（３）のね
   じ溝（４）に密接する中子（16）を使用し、 前記中子（16）は、材料の硬化が完了した後単独に取り
   除かれるとともに、鋳型（12）が取り外される点に特徴
   を有し、 少なくとも１つの開口（７）がナット（３）の壁に作ら
   れ、 前記開口（７）は前記ナットの内面にまで貫通してお
   り、 前記開口（７）に戻し片（６）が差し込まれ、 前記戻し片（６）は、ねじ（１）及び前記ナット（３）
   のねじ溝（2,4）の中を走るボール（５）を戻すための
   戻し溝（8,9）を形成し、 前記戻し溝（8,9）は、前記ナット（３）の少なくとも
   １つのねじ溝（４）の中に開口し、前記ボール（５）の
   ための前記ねじ溝（４）の中に延出する接続肩部（10）
   によってその１側が形成され、 少なくとも前記ナット（３）の前記開口（７）の区域に
   於いて前記ねじ（１）の雌型に実質的に該当する鋳型
   （12）と、前記戻し溝（8,9）の形状に基づき設計され
   た中子（16）とが前記ナット（３）の中に差し込まれ、
   次に、前記開口（７）が流動性の良い硬化可能の材料で
   充填され、これにより前記戻し片（６）が形成され、前
   記材料の硬化が行われた後、前記鋳型（12）及び前記中
   子（16）が取り除かれる、ボールねじのナット（３）に
   取り付けられるボール戻し装置の製造方法。
2. 【請求項２】前記別体の中子（16）は、溶融または溶解
   によって、前記の硬化した戻し片（６）から除去される
   ことが可能な材料からなる点に特徴を有する請求項１記
   載の方法。
3. 【請求項３】前記別体の中子（16）は、弾性的に可撓性
   の材料からなる点に特徴を有する請求項１または２記載
   の方法。
4. 【請求項４】前記中子（16）は、前記戻し溝の形状に該
   当する形状に曲げられて、前記ナット（３）の中に差し
   込まれる点に特徴を有する請求項３記載の方法。
5. 【請求項５】前記開口（７）の区域に於いて、前記ナッ
   ト（３）が、前記戻し片（６）に接続しこれを積極的に
   支持するための支持手段（18）を備えている点に特徴を
   有する請求項１〜４のいずれか１記載の方法。
6. 【請求項６】前記戻し溝が、その全長に亘って鋳込まれ
   た小片（６）の中に横たわる如くに設計されている点に
   特徴を有する請求項１〜５のいずれか１記載の方法。
7. 【請求項７】少なくとも２つの開口（７）とこれに繋が
   る戻し溝の部分（８）とが、前記ナット（３）の中に形
   成され、少なくとも１つの中子（16）が前記開口（７）
   から前記戻し溝の部分（８）に差し込まれる点に特徴を
   有する請求項１〜６のいずれか１記載の方法。
8. 【請求項８】前記戻し溝の部分（８）が、前記ナット
   （３）の中の細長い孔の形をしている点に特徴を有する
   請求項７記載の方法。