JP4032901B2

JP4032901B2 - ボールねじ

Info

Publication number: JP4032901B2
Application number: JP2002274828A
Authority: JP
Inventors: 伸吾齋藤; 義憲神宮
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2022-09-20
Also published as: JP2004108538A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種産業機械や自動車部品などに用いられるボールねじに関し、特に、内部循環式のボールねじに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車部品などに使用されるボールねじは、一般に、外周面にボールねじ溝を有するねじ軸と、このねじ軸の外径より大きい内径を有するナットとを備えており、例えばナットを回転不能とした状態でねじ軸を回転させると、ねじ軸とナットとの間に転動自在に組み込まれた多数のボールがねじ軸の外周面及びナットの内周面に相対向して形成されたボールねじ溝間を転動し、これに伴ってナットがねじ軸の軸方向に直線運動するようになっている。
【０００３】
このようなボールねじのナットをねじ軸の全長にわたって直線運動させるためには、前述したボールを無限循環させる必要があり、そこで従来のボールねじでは、ボールを無限循環させる部品として、例えば特許文献１に開示されているようなボール循環コマを用い、このボール循環コマをナットに組み付けてボールを無限循環させている。
【０００４】
【特許文献１】
特公昭５５−２１２２５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したボールねじにあっては、ナットとは別部品としてのボール循環コマを必要とするだけでなく、ボール循環コマを装着するための循環コマ装着孔をナットに加工する必要があるため、部品コストや加工コストの上昇を招くという問題があった。そこで、このような問題を解決すべく、本願出願人は、ナットの内周面に該ナットの内径方向に突出する円弧状の案内突起を設け、この案内突起にねじ軸の外径部を乗り越えてボールを循環させるボール循環溝を設けた内部循環式ボールねじを先に出願した（特願２００２−１１１８９１号明細書参照）。
【０００６】
このような内部循環式ボールねじによると、ボール循環コマを組み込むための循環コマ装着孔をナットに設ける必要がないので、部品コストや加工コストの上昇を抑えることができる。しかしながら、ナットの内周面に案内突起を設けると、ナットの旋削加工とは別に案内突起をナットの内周面に加工しなければならないため、案内突起の加工に多くの手間と費用を要し、コスト高になるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、コストの大幅な上昇を招くことなくボールをナットの内部で循環させることのできるボールねじを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、外周面にボールねじ溝を有するねじ軸と、このねじ軸の外径より大きい内径を有し前記ボールねじ溝に対応するボールねじ溝を内周面に形成してなるナットと、前記ねじ軸またはナットの相対的な回転運動により前記ねじ軸及びナットのボールねじ溝間を転動する多数のボールとを備えたボールねじにおいて、前記ボールねじ溝間を転動するボールを前記ねじ軸の外径部を乗り越えて循環させるボール循環溝を前記ナットの内周面に設けるとともに、前記ナットのボールねじ溝と前記ボール循環溝との接続部に、前記ナットのボールねじ溝より深い逃げ溝を前記ボールねじ溝のリード角に沿って設けたことを特徴とする。
【０００９】
このような構成によると、ねじ軸及びナットのボールねじ溝間を転動するボールはボール循環部に設けられたボール循環溝を通って無限循環する。したがって、ボールを無限循環させるために、ナットに別部品としてのボール循環コマを組み付けたり、ボール循環コマを装着するための循環コマ装着孔をナットに形成したりする必要がないので、ボールねじのコストを低減することができる。また、ボール循環部をナットと同軸に円環状に形成したことにより、ナットとボール循環部の成形加工を同時に行うことが可能となるので、より一層のコストの低減を図ることができる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１記載のボールねじにおいて、前記ボールねじ溝および前記ボール循環溝の形成されている部分のナット内周面を前記ねじ軸の外径より大きく且つ前記ボールのピッチ円径より小さい内径のナット内周面としたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るボールねじの軸方向断面図、図２は図１のII−II線に沿う矢視断面図であり、これらの図に示されるように、本発明の一実施形態に係るボールねじ１０は、ねじ軸１１と、このねじ軸１１の外径より大きい内径を有するナット１２と、このナット１２とねじ軸１１との間に組み込まれた多数のボール１３とを備えている。
【００１３】
ねじ軸１１は軸方向に貫通する中空孔２０を中心部に有しており、この中空孔２０には図示しないシャフト等が挿入されるようになっている。また、ねじ軸１１は軸方向と直交する断面が円形に形成されており、このねじ軸１１の外周面には、ボールねじ溝１４がねじ軸１１の一端から他端にかけて形成されている。
一方、ナット１２の内周面には、１リードのボールねじ溝１５がねじ軸１１のボールねじ溝１４に対応して形成されている。これらのボールねじ溝１４，１５は互いに対向しており、ねじ軸１１またはナット１２の一方が軸芯回りに回転するとボール１３がボールねじ溝１４，１５間を転動するようになっている。なお、ナット１２の図中左側端面部にはベアリング取付孔２１が形成されており、このベアリング取付孔２１には、ねじ軸１１の中空孔２０内を挿通するシャフトを支持するベアリングが装着されるようになっている。
【００１４】
図３はナット１２の軸方向断面図であり、同図に示されるように、ナット１２には、ボールねじ溝１４，１５間を転動するボール１３を無限循環させるための円環状のボール循環部１６が一体に形成されている。このボール循環部１６はねじ軸１１の外径より大きく且つボール１３のピッチ円直径ｄｍ（図２参照）より小さい内径を有しており、ナット１２の中心軸線ＣＬと同軸に設けられている。
【００１５】
また、ボール循環部１６はナット１２の内周面に形成されたボールねじ溝１５の少なくとも１リード分の軸方向長さＬを有しており、このボール循環部１６の内周面には、ボールねじ溝１４，１５間を転動するボール１３をねじ軸１１の外径部１１ａ（図１参照）を乗り越えて循環させるＳ字状のボール循環溝１７が形成されている。
【００１６】
図４は、図３のIV−IV線に沿う矢視断面図である。同図に示すように、ナット１２の内周面に形成されたボールねじ溝１５は研削砥石１８により研削仕上げ加工されており、ボールねじ溝１５とボール循環溝１７との接続部には、研削砥石１８との干渉を防ぐ逃げ溝１９が形成されている。
このような構成において、ナット１２を回転不能に固定した状態でねじ軸１１を軸芯回りに回転させると、ボール１３がねじ軸１１とナット１２のボールねじ溝１４，１５間を転動し、これに伴ってナット１２が軸方向に移動する。このとき、ボールねじ溝１４，１５間を転動したボール１３はボール循環部１６の内周面に形成されたボール循環溝１７を通って無限循環する。したがって、前述した従来例のように、ナットに別部品としてのボール循環コマを組み付けたり、ボール循環コマを装着するための循環コマ装着孔をナットに形成したりする必要がないので、ボールねじのコストを低減することができる。
【００１７】
また、上述した実施形態のように、ボール循環部１６をナット１２と同軸に円環状に形成したことにより、図５に示すようなボール循環部１６をナット１２に設けた場合のように、ナット１２の成形加工とボール循環部１６の成形加工とを別々に行わなくも良く、ナットとボール循環部の成形加工を同時に行うことが可能となるので、より一層のコストの低減を図ることができる。
【００１８】
さらに、上述した実施形態のように、研削砥石１８との干渉を防ぐ逃げ溝１９をボールねじ溝１５とボール循環溝１７との接続部に設けると、ボールねじ溝１５を研削仕上げ加工するときに研削砥石がボール循環溝１７と干渉しなくなるので、ボールねじ溝１５の研削仕上げ加工を精度良く行うことができる。
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が実施可能であることは勿論である。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、ナットに別部品としてのボール循環コマを組み付けたり、ボール循環コマを装着するための循環コマ装着孔をナットに形成したりする必要がないので、ボールねじの部品コストや加工コストの低減を図ることができる。また、ナットとボール循環部の成形加工を同時に行うことが可能となるので、より一層のコストの低減を図ることができる。
【００２０】
また、請求項１の発明によれば、ナットの内周面に形成されたボールねじ溝を研削仕上げするときに研削砥石がボール循環溝と干渉しなくなるので、ボールねじ溝の研削仕上げ加工を精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るボールねじの軸方向に沿う断面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う矢視断面図である。
【図３】図１に示すナットの軸方向に沿う断面図である。
【図４】図３のIV−IV線に沿う矢視断面図である。
【図５】本発明に係るボールねじの作用効果を説明するための図である。
【符号の説明】
１１ねじ軸
１２ナット
１３ボール
１４，１５ボールねじ溝
１６ボール循環部
１７ボール循環溝
１８研削砥石
１９逃げ溝
２０中空孔
２１ベアリング取付孔

Claims

外周面にボールねじ溝を有するねじ軸と、このねじ軸の外径より大きい内径を有し前記ボールねじ溝に対応するボールねじ溝を内周面に形成してなるナットと、前記ねじ軸またはナットの相対的な回転運動により前記ねじ軸及びナットのボールねじ溝間を転動する多数のボールとを備えたボールねじにおいて、
前記ボールねじ溝間を転動するボールを前記ねじ軸の外径部を乗り越えて循環させるボール循環溝を前記ナットの内周面に設けるとともに、前記ナットのボールねじ溝と前記ボール循環溝との接続部に、前記ナットのボールねじ溝より深い逃げ溝を前記ボールねじ溝のリード角に沿って設けたことを特徴とするボールねじ。
請求項１記載のボールねじにおいて、前記ボールねじ溝および前記ボール循環溝の形成されている部分のナット内周面を前記ねじ軸の外径より大きく且つ前記ボールのピッチ円径より小さい内径のナット内周面としたことを特徴とするボールねじ。