JP3964007B2

JP3964007B2 - 側蓋式ボールねじ装置

Info

Publication number: JP3964007B2
Application number: JP20660097A
Authority: JP
Inventors: 茂海老名; 竜治武田
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2017-07-31
Also published as: JPH1151145A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ねじ軸とナット部材とを多数のボールを介して螺合させて構成され、工作機械や工業用ロボット等のスライド部においてモーター等の回転運動を直線運動に変換して伝達するボールねじ装置に係り、特にナット部材の両端にボールを循環させるための方向転換路を有する側蓋が取り付けられた構造を有する側蓋式ボールねじ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ボールねじ装置は、外周面に螺旋状のボール転走溝を有するねじ軸と、内周面に上記ボール転走溝と相対向し、かつ、このボール転走溝と同じリード角の螺旋状の負荷転走溝を有するナット部材と、これら負荷転走溝とボール転走溝との間に介装されて荷重を負荷しながら転走する多数のボールとで構成されており、そして、上記多数のボールを循環させるためにボールの無限軌道が構成されている。
【０００３】
このボールの無限軌道を構成する方法については、従来より幾つかの方法が知られており、例えば、図１８及び図１９に示すように、ねじ軸ａのボール転走溝ｂとナット部材ｃの負荷転走溝ｄとが形成する負荷領域の始端と終端との間に、両端部にボール転走溝ｂ内まで突出して負荷領域のボール転走溝ｂ内を転走してくるボールｅをすくい上げ、あるいは、この負荷領域のボール転走溝ｂ内にボールｅを送り込む舌片ｇを備えたボールチューブｆを架け渡し、負荷領域の終端を出たボールｅをこのボールチューブｆを介して再び負荷領域の始端に循環させるボールチューブ方式（実開昭４９−６４６７２号公報）や、図２０〜図２２に示すように、ナット部材ｃにはその外周中実部の軸方向に沿ってボール戻し孔ｈを穿設し、このナット部材ｃの両端には間座ｉを介在させて側蓋ｋを取り付け、これら各側蓋ｋと間座ｉとにより、ねじ軸ａのボール転走溝ｂとナット部材ｃの負荷転走溝ｄとが形成する負荷領域の終端から出てくるボールｅの進行方向を傾け、これによってこの負荷領域の終端を出たボールｅをねじ軸ａの外径円筒面上まで誘導し、その後このボールｅを上記ナット部材ｃのボール戻し孔ｈまで案内する方向転換路ｊを形成してボールｅの無限軌道を構成した側蓋方式（米国特許第４，１４８，２２６号公報）等が知られている。
【０００４】
しかしながら、これらいずれの方式も、ボールｅがその無限軌道の負荷領域の終端から無負荷領域に移行する際に、ボールチューブｆの舌片ｇや負荷領域の終端におけるボールｅの進行方向、すなわち負荷転走溝ｄのリード角に沿った接線方向から傾いた方向転換路ｊの側壁に衝突し、これによって転走するボールｅが無負荷領域を形成するボールチューブｆや方向転換路ｊ内にすくい上げられ、再び負荷領域の始端に循環されるようになっている。
【０００５】
このため、これら従来のボールねじ装置においては、ボールの無限軌道を構成する方式の如何にかかわらず、負荷領域を転走するボールを無負荷領域にすくい上げ、あるいは、この無負荷領域にあるボールを負荷領域に送り込む際に、転走するボールの進行方向を変えるための手段が必要になり、このために必然的にボールの円滑な循環運動が損なわれ、結果としてボールねじ装置の均一で安定した回転運動が損なわれたり、寿命が短くなり、また、騒音が発生する原因になっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者らは、この問題を根本的に解決できる手段について鋭意検討した結果、多数のボールを整列状態にかつ転動可能に保持する機能を有する可撓性の連結体を用いてボール連結体を構成し、このボール連結体をボールの無限軌道内に組み込み、この無限軌道の負荷領域では各ボールで連結体を移動せしめると共にその無負荷領域ではこの無負荷領域を移動する連結体で各ボールを案内して移動せしめ、無負荷領域の両端に形成された各方向転換路にはその負荷領域側にボールの進行方向に連結体を案内する誘導部を形成することにより、無限軌道の負荷領域と無負荷領域との間で行なわれるボールの授受を円滑にし、これによってボールの円滑な循環運動を達成できることを見出し、本発明を完成させた。
【０００７】
従って、本発明の目的は、無限軌道の負荷領域と無負荷領域との間で行なわれるボールの授受を円滑にし、これによってボールの円滑な循環運動を達成できる側蓋式ボールねじ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、外周面に螺旋状のボール転走溝を有するねじ軸と、内周面に上記ねじ軸のボール転走溝と相対向する螺旋状の負荷転走溝を有すると共に無負荷ボール通路を有するナット部材と、このナット部材の両端に取り付けられ、上記負荷転走溝と無負荷ボール通路とを連通連結してボールの無限軌道を形成する方向転換路を有する一対の側蓋と、上記無限軌道内を転走する多数のボールとこれらのボールを整列状態に連結しかつ回転自在に保持する連結体とで形成されたボール連結体とを備えた側蓋式ボールねじ装置において、上記方向転換路と無負荷ボール通路とが形成する無限軌道の無負荷領域には上記連結体を案内する案内溝条を形成し、上記負荷転走溝からなる無限軌道の負荷領域では各ボールで連結体を移動せしめると共に上記無負荷領域では上記連結体で各ボールを案内して移動せしめ、上記各方向転換路の少なくとも負荷転走溝側にはこの負荷転走溝を移動するボールの進行方向に沿って上記連結体を案内する誘導部を形成した側蓋式ボールねじ装置である。
【０００９】
そして、特に、ボール連結体の連結体は、各ボール間に介装される介装部とこれら介装部の間を連通連結する連結部とで構成されており、その連結部が上記案内溝条に摺動可能に嵌合して案内され、また、各方向転換路の誘導部では負荷転走溝を転走するボールの進行方向、すなわち負荷転走溝又はボール転走溝のリード角に沿ってその接線方向に案内されるように構成された側蓋式ボールねじ装置である。
【００１０】
本発明において、上記ねじ軸の外周面に形成されるボール転走溝については、その断面形状が略々半円のボール転走面を有する、いわゆるサーキュラー状に形成されても、また、２つの略々１／４円の円弧状ボール転走面が交わった、いわゆるゴシックアーチ状に形成されもよく、そして、その数も１条であっても２条以上の複数条であってもよい。
【００１１】
また、多数のボールを介して上記ねじ軸に螺合するナット部材については、その内周面に上記ねじ軸のボール転走溝と相対向する螺旋状の負荷転走溝を有し、かつ、この負荷転走溝の一端から他端へボールを循環させるための無負荷ボール通路を有するものであればよい。
【００１２】
ここで、上記負荷転走溝についても、上記ねじ軸のボール転走溝と同様に、その断面形状が略々半円のボール転走面を有する、いわゆるソーキュラー状に形成されても、また、２つの略々１／４円の円弧状ボール転走面が交わった、いわゆるゴシックアーチ状に形成されていてもよく、そして、その数もボール転走溝の数に対応して１条であっても２条以上の複数条であってもよい。
【００１３】
また、このナット部材に形成される無負荷ボール通路については、ナット部材の外周中実部にその軸方向に沿って真っ直ぐなボール戻し孔を穿設してもよいほか、例えば、この外周中実部に平らなプレート取付面を形成し、このプレート取付面とこのプレート取付面に取り付けられるガイドプレートとにそれぞれ無負荷ボール溝を形成し、ガイドプレートをプレート取付面に取り付けた際にこれらの無負荷ボール溝が互いに相対面して所定の無負荷ボール通路を形成するようにしてもよい。
【００１４】
本発明において、各側蓋の方向転換路には、その負荷転走溝側始端から無負荷ボール通路側終端にかけて、負荷転走溝側始端における案内溝条の位置が互いに対称になり、かつ、無負荷ボール通路側終端における案内溝条の位置が互いに同じになるように、捩れ及び／又は曲げが与えられ、これによってナット部材にはその外周中実部にその軸方向に沿って真っ直ぐなボール戻し孔からなる無負荷ボール通路を容易に穿設することができる。
【００１５】
ここで、このような方向転換路を有する各側蓋を形成する手段としては、特に限定されるものではないが、例えば、各側蓋を、ナット部材の負荷転走溝と無負荷ボール通路との間を連通連結する方向転換路を有するリターンピースとこのリターンピースを収容する凹部を有すると共にナット部材の両端に固定される蓋本体とで構成し、上記リターンピースをその方向転換路の中心線に沿って二分割した第１及び第２のピース片で構成する方法が挙げられる。
【００１６】
なお、リターンピースに形成される方向転換路は、その全てがこのリターンピースに形成されていてもよく、また、その負荷転走溝側の方向転換路の一部を蓋本体側に形成してリターンピース側の一部の方向転換路と円滑に連続するように形成してもよいが、蓋本体側に方向転換路の一部を形成する際にはこの蓋本体側に誘導部の一部又は全部を配置し、リターンピース側で方向転換路の捩れ及び／又は曲げの処理を行なうのがよい。また、上記リターンピースをその方向転換路の中心線に沿って二分割する方法についても、特に限定されるものではなく、加工性や部品の共通化等を考慮して決定する。
【００１７】
また、上記各側蓋とナット部材とには、各側蓋側に形成される方向転換路とナット部材側に形成される負荷転走溝及び無負荷ボール通路との間の位置決めを正確にし、かつ、容易にするために、好ましくは位置決め用のボスとこのボスが嵌合する凹部とを形成するのがよく、より好ましくは、第１及び第２のピース片に二分割されたリターンピースとこのリターンピースを収容する蓋本体とで側蓋を構成し、リターンピースの第１及び第２のピース片には二分割された方向転換路に対応してナット部材側に突出する断面半円形状の突片を突設し、これら第１及び第２のピース片に設けた一対の突片で側蓋の位置決め用ボスを構成し、また、ナット部材側にこの位置決め用ボスが嵌合する凹部を形成するのがよい。このように位置決め用ボスとこのボスが嵌合する凹部を形成することにより、案内溝条について捩れ及び／又は曲げが与えられた各側蓋の方向転換路について、その負荷転走溝側及び無負荷ボール通路側におけるナット部材の負荷転走溝及び無負荷ボール通路との間の位置決めを正確に行なうことができ、これによってボール連結体の連結体の円滑な摺動性を確保することができる。
【００１８】
更に、ボールの無限軌道内に組み込まれるボール連結体については、各ボールが互いに衝突しないように連結体で各ボールを鎖状に連結し、かつ、無限軌道の負荷領域ではこの負荷領域を転走する各ボールで連結体を移動せしめると共に無負荷領域ではこの無負荷領域を移動する連結体で各ボールを案内して移動せしめることができるように、少なくとも連結体が各ボールを脱落しないように、かつ、転動可能に保持している必要があり、そのために連結体は各ボール間に介装される介装部とこれら介装部の間を連通連結する連結部とで構成される。
【００１９】
そして、このボール連結体は、両端部を有する連結体で形成された１本又は複数本の有端ボール連結体としてボールの無限軌道内に組み込まれてもよいほか、無端の連結体を有する１本の無端ボール連結体としてボールの無限軌道内に組み込まれてもよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施例に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
【００２１】
図１及び図２に本発明の側蓋式ボールねじ装置が示されている。このボールねじ装置は、基本的には、外周面に２条の螺旋状のボール転走溝５を有するねじ軸１と、中央に上記ねじ軸１の貫通孔を有する円筒状に形成され、その内周面には上記ボール転走溝５と相対向する２条の螺旋状の負荷転走溝６を有すると共にその外周中実部の互いに相対する位置には軸方向に沿ってこの負荷転走溝６の一端から他端へボール９を循環させるための２条のボール戻し孔（無負荷ボール通路）７を有するナット部材２と、このナット部材２の両端に取り付けられ、上記ナット部材２の負荷転走溝６とボール戻し孔７との間を連通連結して無限軌道を形成する２条の方向転換路８を有する一対の側蓋３と、ナット部材２の１条の負荷転走溝６（負荷領域）と、ナット部材２の１条のボール戻し孔７（無負荷領域）と、一対の側蓋３にそれぞれ形成された各１条（合計２条）の方向転換路８（無負荷領域）とで形成される合計２条の無限軌道内をそれぞれ転走する２本の有端ボール連結体４とで構成されており、この各有端ボール連結体４は多数のボール９とこれらのボール９を互いに鎖状に連結すると共に合成樹脂で形成されて両端部を有する可撓性の連結体１０とで形成されている。なお、図２において、有端ボール連結体４は、その連結体１０の捩れが理解され易くなるように、模式的に描かれている。
【００２２】
この実施例において、上記各有端ボール連結体４は、図３及び図４に示すように、その連結体１０が各ボール９間に介装される円盤状の介装部１１とこれらの介装部１１の間を各ボール９の球面に沿ってこれら各ボール９と当接するように帯状に形成され、かつ、各ボール９の上下左右に互いに９０°の等間隔に配設された４本のベルト部（連結部）１２とで形成されており、全体的に観察した場合に上記介装部１１の部分が最も小さく括られた形状をなしており、ベルト部１２で各ボール９を鎖状に連結すると共に、上記介装部１１で各ボール９が互いに接触するのを防止し、また、これら介装部１１とベルト部１２とで各ボール９が連結体１０から脱落するのを防止するようになっている。
【００２３】
この有端ボール連結体４は、各ボール９を中子として金型内に配列し、この金型内に溶融合成樹脂を射出してインサート成形を行い、次いで金型から離型したのち、成形された有端ボール連結体４を鉱油系潤滑油中に浸漬し、成形された連結体１０を膨潤させて各ボール９とこの連結体１０との間に隙間を形成せしめ、これによって各ボール９が連結体１０に保持された状態で自由に回転できるようにされている。
【００２４】
そして、この有端ボール連結体４は、連結体１０の介装部１１において最も小さく括られた形状をなしているので、この介装部１１において何れの方向にも屈曲させることが可能であり、例えば図４において、互いに隣接する２本のベルト部１２の間の方向に屈曲させて曲げることができるだけでなく、ベルト部１２が存在する方向にも屈曲させることができ、また、捩れを与えてもこれに追従して無理なく変形でき、更に、これら捩れや曲げを与えても各ボール９を脱落しないように確実に保持することができる。
【００２５】
この実施例において、上記ねじ軸１には、そのボール転走溝５の最深部に沿って上記有端ボール連結体４を構成する連結体１０のベルト部１２を摺動可能に収容する逃げ溝５ａが形成されている（図１５（ａ）〜（ｅ）参照）。
【００２６】
また、上記ナット部材２は、図５及び図６に示すように、その外周面には該ナット部材２をテーブル等の可動体に固定するためのフランジ部１３が突設されており、そして、ねじ軸１のボール転走溝５と相対向する螺旋状の負荷転走溝６は、２つのボール転走面が交わったゴシックアーチ状に形成され、かかる溝の最深部には上記有端ボール連結体１のベルト部１２を摺動可能に収容する逃げ溝１４が形成されており、また、ボール戻し孔７には、上記有端ボール連結体１の４本のベルト部１２が摺動可能に嵌合してその連結体１０を案内する案内溝条１５が形成されている。なお、図５において、符号１６はフランジ部１３に開設されたボルト取付孔であり、また、符号１７は上記側蓋３を取り付けるための取付ねじが螺合するタップ孔である。
【００２７】
次に、上記ナット部材２の両端に取り付けられる側蓋３は、図７〜図９に示すように、中央部にナット部材２の貫通孔に対応する貫通孔を有するドーナツ型に形成されており、ナット部材２の負荷転走溝６とボール戻し孔７との間を連通連結する方向転換路８の大部分を有する一対のリターンピース１８とこれらのリターンピース１８を収容する略扇形状の凹部１９及び方向転換路８の負荷転走溝６側の一部を有すると共にナット部材２の両端に固定される蓋本体２０とで構成されており、また、上記各リターンピース１８は、その方向転換路８の中心線に沿ってこの方向転換路８を二分割するように分割された第１及び第２のピース片２１ａ、２１ｂで構成されている。
【００２８】
そして、上記各リターンピース１８の方向転換路８には、ナット部材２の負荷転走溝６側にこの負荷転走溝６のリード角に沿ってその接線方向に直線的に連続する領域として誘導部８ｃが形成されており、ナット部材２の負荷転走溝６が形成する負荷領域を脱出したボール９を保持する連結体１０はこの誘導部８ｃで負荷転走溝６のリード角に沿ってその接線方向に略直線的に案内され、これによって各ボール９は、この誘導部８ｃにおいて、負荷転走溝６を転走するボール９の進行方向に沿ってそのまま案内される。
【００２９】
この実施例において、上記方向転換路８の誘導部８ｃの一部は蓋本体２０側に形成され、リターンピース１８側に形成された誘導部８ｃの残りの部分と連続している。また、この方向転換路８の捩れ及び曲げの処理はリターンピース１８側で行なわれており、この捩れ及び曲げの処理により、一対の側蓋４の方向転換路８は、その負荷転走溝６側始端からボール戻し孔７側終端にかけて、負荷転走溝６側始端における案内溝条１５の位置が対称になり、かつ、ボール戻し孔７側終端における案内溝条１５の位置が同じになるようになっている。
【００３０】
この実施例において、上記リターンピース１８を構成する第１及び第２のピース片２１ａ、２１ｂは、図９〜図１１に示すように、互いに重ね合わせた状態で蓋本体２０の凹部１９内に嵌合するようになっており、そして、各ピース片２１ａ、２１ｂは、真鍮等の金属の切削加工で形成されており、その各接合面には方向転換路８をその互いに相対向する案内溝条１５に沿って二分割した断面略々半円状の凹条溝８ａ、８ｂがそれぞれ形成されており、また、これら各凹条溝８ａ、８ｂにはそれぞれその両側縁に沿って二分割された案内溝条１５ａ、１５ｂが形成されており、これら第１及び第２のピース片２１ａ、２１ｂをその接合面で重ね合わせると、リターンピース１８の方向転換路８が完成するようになっている。
【００３１】
また、第１及び第２のピース片２１ａ、２１ｂには、二分割された方向転換路８に対応してナット部材２側に突出する断面半円形状の突片２２ａ、２２ｂが突設されており、第１ピース片２１ａと第２ピース片２１ｂとをその接合面で重ね合わせて形成されたリターンピース１８を蓋本体２０の凹部１９内に組み込んだ際に、これら突片２２ａ、２２ｂが組み合わさって形成されたリターンピース１８の位置決め用ボス２２が完成した側蓋３の内面側に突出するようになっており（図７及び図８参照）、ナット部材２の両端部に開口するボール戻し孔７の周縁に形成した位置決め用凹部２３（図５及び図６参照）に嵌合するようになっている。
【００３２】
この実施例において、ナット部材２の負荷転走溝６及びボール戻し孔７並びにこのナット部材２の両端に取り付けられる側蓋３の方向転換路８が形成する各無限軌道内に組み込まれる有端ボール連結体４は、図１２及び図１３に示すように、この無限軌道内を一巡する間にその連結体１０の４本のベルト部１２の位相を９０°ずらして組み込まれており、これによって方向転換路８内で行なう必要のある捩れ及び曲げの処理の程度を緩和し、有端ボール連結体４が無限軌道内をより円滑に循環できるようになっている。なお、図１２及び図１３において、有端ボール連結体４は、その連結体１０の捩れが理解され易くなるように、模式的に描かれている。
【００３３】
また、図１４及び図１５は、上記方向転換路８の誘導部８ｃにおける有端ボール連結体４の動きを説明するものである。図１５の（ａ）〜（ｆ）は、図１４に示された各ボールの位置ａ〜ｆに対応するボールの転走方向に直角の断面を示している。
【００３４】
図１４の位置ａにおいて、有端ボール連結体４のボール９は、図１５（ａ）に示すように、ねじ軸１のボール転走溝６とナット部材２の負荷転走溝６との間で荷重を負荷しながら転走し、また、図１４の位置ｂにおいて、ボール９は、図１５（ｂ）に示すように、負荷転走溝６が構成する負荷領域を脱出して方向転換路８の誘導部８ｃ内に入り、そのまま負荷転走溝６のリード角に沿ってその接線方向に移動し、ねじ軸１のボール転走溝６から離れて方向転換路８内に入る。この際に、各ボール９は、負荷転走溝６の負荷領域を脱出した瞬間から、負荷転走溝６から方向転換路８内に移動する有端ボール連結体４の連結体１０により案内されることになる。
【００３５】
更に、ボール９は、図１４の位置ｃから位置ｄを経て位置ｅに移行する間において、負荷転走溝６のリード角に沿ってその接線方向に更に移動してねじ軸１のボール転走溝６から更に離れ、無限軌道の負荷領域においてねじ軸１とナット部材２との間に位置していた有端ボール連結体４を構成する連結体１０のベルト部１２がリターンピース１８を構成する第１及び第２のピース片２１ａ、２１ｂにそれぞれ形成された相対向する案内溝条１５内に案内され、これによってボール９はますますねじ軸１のボール転走溝６から離れ、図１４の位置ｆにおいて、ボール９は、完全に方向転換路８内に案内される。
【００３６】
そして、有端ボール連結体４は、上記位置ｆから方向転換路８の出口に至る間に所定の捩れと曲げとが付与され、この方向転換路８の出口においては、その４条の案内溝条１５が左右の斜め上下に位置するようになっている。
なお、ナット部材２の外周中実部にその軸方向に沿って形成された各ボール戻し孔７の案内溝条１５は、上記方向転換路８の出口における案内溝条１５と同じ位置に形成され、有端ボール連結体４が方向転換路８側からボール戻し孔７側にあるいはボール戻し孔７側から方向転換路８側に円滑に案内されるようになっている。
【００３７】
次に、図１６及び図１７は、有端ボール連結体４の変形例を示すものであり、上記図３及び図４に示すものと異なり、連結体１０を構成する介装部１１が各ボール９の球面に沿って当接する一対の保持片１１ａで構成され、また、これら各介装部１１間を各ボール９の球面に沿ってこれら各ボール９と当接するように連結するベルト部１２は上記保持片１１ａと直交する位置に２本設けられている。
【００３８】
そして、上記各保持片１１ａは、この有端ボール連結体４が無限軌道内に組み込まれた際に、この無限軌道内を図示外の案内溝条に沿って案内されるベルト部１２に対して無限軌道の外周側に位置する突出部分１１ｂが内周側に位置する突出部分１１ｃよりも長く形成され、２本のベルト部１２間を結ぶ平面に沿って有端ボール連結体４を無限軌道の内周側に湾曲させた際に、隣接する突出部分１１ｃの先端が干渉しないように形成されている。
【００３９】
この変形例の有端ボール連結体４を用いた場合、その連結体１０のベルト部１２がねじ軸とナット部材との間の隙間を通過するように構成することにより、ねじ軸のボール転走溝やボールの無限軌道の負荷領域を構成するナット部材の負荷転走溝にベルト部１２を摺動可能に収容する逃げ溝を形成する必要がなくなり、これらボール転走溝や負荷転走溝の加工がそれだけ容易になる。
【００４０】
この変形例の有端ボール連結体４を用いた場合においても、ボールの無限軌道における無負荷領域を構成するナット部材の無負荷ボール通路やナット部材両端の側蓋に形成される方向転換路には連結体１０のベルト部１２を摺動可能に案内する案内溝条を形成し、また、方向転換路においては負荷転走溝側始端から無負荷ボール通路側終端にかけて、負荷転走溝側始端における案内溝条の位置が対称になり、かつ、無負荷ボール通路側終端における案内溝条の位置が同じになるように必要な捩れ及び／又は曲げの処理が施される。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、側蓋を有するボールねじ装置において、その無限軌道内に連結体で多数のボールを整列状態にかつ転動可能に保持したボール連結体を組み込み、無限軌道の負荷領域では各ボールで連結体を移動せしめると共に無負荷領域では連結体で各ボールを案内して移動せしめるように構成すると共に、負荷領域に通じる無負荷領域両端の各方向転換路には負荷領域を転走するボールの進行方向に沿ってその接線方向にボールを案内する誘導部を形成したので、無限軌道の負荷領域と無負荷領域との間で行なわれるボールの授受が極めて円滑になり、ボールの円滑な循環運動が達成される。
【００４２】
また、請求項３に記載の本発明によれば、ナット部材の負荷転走溝と無負荷ボール通路との間を連通連結する一対の側蓋の方向転換路に、その負荷転走溝側始端から無負荷ボール通路側終端にかけて、負荷転走溝側始端における案内溝条の位置が対称になり、かつ、無負荷ボール通路側終端における案内溝条の位置が同じになるように、捩れ及び／又は曲げを与えているので、ボールの無限軌道内を走行するボール連結体はこの方向転換路でその姿勢が整えられ、これによってボール連結体を構成する各ボールが互いに干渉し合うことなく、整列状態で円滑に無限軌道内を循環する。
【００４３】
更に、請求項４に記載の本発明によれば、側蓋が方向転換路を有するリターンピースとこのリターンピースを収容する凹部を有する蓋本体とで構成し、リターンピースをその方向転換路の中心線に沿って二分割しているので、この方向転換路に必要な捩れ及び又は曲げを付与することができ、これによってボール連結体が安定して循環できる無限軌道の無負荷領域を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の実施例に係る側蓋式ボールねじ装置を示す正面図である。
【図２】図２は、図１の側蓋式ボールねじ装置の一部を切り欠いてボールの無限軌道を模式的に示す斜視説明図である。
【図３】図３は、図１の側蓋式ボールねじ装置に組み込まれた有端ボール連結体を示す正面説明図である。
【図４】図４は、図３のIV−IV線断面図である。
【図５】図５は、図１の側蓋式ボールねじ装置のナット部材を示す正面図である。
【図６】図６は、図５のVI−VI線断面図である。
【図７】図７は、図１の側蓋式ボールねじ装置の側蓋を示す内面側裏面図である。
【図８】図８は、図７のVIII−VIII線断面図である。
【図９】図９は、図７の側蓋をその内面側からみた斜視説明図であり、一方のリターンピースの第２ピース片を省略した図である。
【図１０】図１０は、図９のリターンピースを構成する第１及び第２のピース片を示す正面説明図である。
【図１１】図１１は、図１０のリターンピースを構成する第１及び第２のピース片を示す平面説明図である。
【図１２】図１２は、図１の側蓋式ボールねじ装置におけるナット部材とボールの無限軌道との関係を模式的に示す説明図である。
【図１３】図１３は、図１の側蓋式ボールねじ装置におけるねじ軸とボールの無限軌道との関係を模式的に示す説明図である。
【図１４】図１４は、図１の側蓋式ボールねじ装置における側蓋とボールの無限軌道との関係を模式的に示す説明図である。
【図１５】図１５は、図１４の位置ａ〜ｆにおけるボールの無限軌道の状態を模式的に示す断面説明図である。
【図１６】側蓋式ボールねじ装置に組み込まれる有端ボール連結体の変形例を示す部分正面説明図である。
【図１７】図１７は、図１６のXVII−XVII線断面図である。
【図１８】図１８は、従来のボールねじ装置を示す平面図である。
【図１９】図１９は、図１８の断面説明図である。
【図２０】図２０は、他の従来のボールねじ装置を示す部分断面正面図である。
【図２１】図２１は、図２０のナット部材を示す部分断面側面図である。
【図２２】図２２は、図２０の側蓋の取付状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１…ねじ軸、２…ナット部材、３…側蓋、４…有端ボール連結体（ボール連結体）、５…ボール転走溝、５ａ，１４…逃げ溝、６…負荷転走溝、７…ボール戻し孔（無負荷ボール通路）、８…方向転換路、８ａ，８ｂ…凹条溝、８ｃ…誘導部、９…ボール、１０…連結体、１１…介装部、１１ａ…保持片（介装部）、１２…ベルト部（連結部）、１３…フランジ部、１５…案内溝条、１６…ボルト取付孔、１７…タップ孔、１８…リターンピース、１９…凹部、２０…蓋本体、２１ａ…第１ピース片、２１ｂ…第２ピース片、２２…位置決め用ボス、２２ａ，２２ｂ…突片、２３…位置決め用凹部。

Claims

外周面に螺旋状のボール転走溝を有するねじ軸と、内周面に上記ねじ軸のボール転走溝と相対向してボールの負荷領域をなす螺旋状の負荷転走溝を有すると共に軸方向に沿って無負荷ボール通路を有するナット部材と、このナット部材の両端に取り付けられ、上記負荷転走溝と無負荷ボール通路とを連通連結してボールの無限軌道を形成する方向転換路を有する一対の側蓋と、上記無限軌道内を転走する多数のボールとこれらのボールを整列状態に連結しかつ回転自在に保持する可撓性の連結体とで形成されたボール連結体とを備えた側蓋式ボールねじ装置において、
各側蓋はナット部材の負荷転走溝と無負荷ボール通路との間を連通連結する方向転換路を有するリターンピースとこのリターンピースを収容する凹部を有すると共にナット部材の両端に固定される蓋本体とで構成され、上記リターンピースがその方向転換路の中心線に沿って二分割された第１及び第２のピース片で構成され、
上記方向転換路と無負荷ボール通路とが形成する無限軌道の無負荷領域には上記連結体を案内する案内溝条を形成し、上記負荷領域では各ボールで連結体を移動せしめると共に上記無負荷領域では上記連結体で各ボールを案内して移動せしめ、上記各方向転換路の負荷領域側には各ボールを前記負荷転走溝のリード角に沿ってその接線方向に案内する誘導部を設け、この誘導部内ではボールの進行方向に沿って前記案内溝条が連結体を案内することを特徴とする側蓋式ボールねじ装置。
前記方向転換路内では、各誘導部を通過した連結体に対して捩れ及び／又は曲げを与え、前記無負荷ボール通路と連通連結された方向転換路の出口において前記連結体をナット部材の軸方向へ導くことを特徴とする請求項１記載の側蓋式ボールねじ装置。
前記連結体は、前記無限軌道内を一巡する毎に９０°ずつ捩じれることを特徴とする請求項１記載の側蓋式ボールねじ装置。
ボールの無限軌道内には、両端部を有する連結体で形成された１本又は複数本の有端ボール連結体が組み込まれている請求項１記載の側蓋式ボールねじ装置。
ボールの無限軌道内には、無端の連結体を有する１本の無端ボール連結体が組み込まれている請求項１記載の側蓋式ボールねじ装置。