JP4221936B2

JP4221936B2 - ボールねじ

Info

Publication number: JP4221936B2
Application number: JP2002041775A
Authority: JP
Inventors: 孝之矢部
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2002-02-19
Filing date: 2002-02-19
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2022-02-19
Also published as: JP2003240093A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転運動を直線運動に変換あるいはその逆の運動に変換するボールねじに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボールねじは、ねじ軸の外周面及びボールナットの内周面に互いに対応する螺旋状のボール転動溝を形成し、双方のボール転動溝により形成される螺旋状の空間内に多数のボールが転動自在に配置されている。
【０００３】
そして、ねじ軸とボールナットを相対回転させると、多数のボールの転動を介してねじ軸とボールナットが滑かにしかも正確に相対螺旋運動するようになっており、ボールがボールナットに設けたボール循環路を循環するようになっている。
【０００４】
ボールナットの軸方向の両端部には嵌合穴が設けられ、この嵌合穴にはボール転動溝と連通する循環部を有する循環部品が嵌合されている。この循環部品をボールナットに固定するために、循環部品の外周部の一部にねじ孔を設け、ボールナットの外周部から固定ねじを螺合して固定している。また、ボールナットの嵌合穴の内周面に環状溝を設け、循環部品を嵌合穴に嵌合した後、Ｃ型止めリングを嵌合溝に係合して循環部品をボールナットに固定していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、循環部品の外周部の一部にねじ孔を設け、ボールナットの外周部から固定ねじを螺合してボールナットに循環部品を固定する方法は、加工工程が多く、コストアップの原因になっている。また、循環部品をボールナットの嵌合穴に嵌合した後、Ｃ型止めリングを嵌合溝に係合する方法は、部品点数が多くなるとともに、積み上げ公差が大きくなることから部品精度を上げる必要があり、コストアップの原因となっている。
【０００６】
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、ボールナットに循環部品を簡単かつ確実に固定することができ、また、部品点数の削減によりコストダウンを図ることができるボールねじを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記目的を達成するために、請求項１は、螺旋状のボール転動溝を外周面に有するねじ軸と、前記ねじ軸のボール転動溝に対応するボール転動溝を内周面に有するボールナットと、前記ボールナットのボール転動溝と前記ねじ軸のボール転動溝に転動自在に介装された多数のボールと、前記ボールナットの軸方向の両端に設けられ前記ボール転動溝と連通する循環部を有する循環部品とからなるボールねじにおいて、前記循環部品に設けられ、弾性変位する材料によって環状に形成された環状部と、前記環状部の外周面に外周方向に突出して設けられた回り止め用の突起部と、前記ボールナットの軸方向の両端の内周面に設けられ前記環状部が係合可能な係合溝と、前記係合溝に設けられ前記環状部の突起部と係合して前記循環部品を前記ボールナットに固定する係合凹部とを具備したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２は、請求項１の前記環状部の円周の少なくとも一部に切欠き部を設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３は、請求項１または２の前記ボール転動溝及び循環部を転動するボール相互間に保持ピースを設けたことを特徴とする。
【００１０】
前記構成によれば、循環部品の環状部に回り止め用の突起部を設け、環状部をボールナットの係合溝に弾性係合し、係合溝に設けられた係合凹部を環状部の突起部と係合することにより、固定部品を用いることなく、循環部品をボールナットに固定することができる。また、環状部の一部に切欠部を設けることにより、循環部品をボールナットに組み付け易くなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１〜図４は第１の実施形態を示し、図１（ａ）はボールねじの断面図、（ｂ）は同側面図、図２（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図、図３はボールナットの一部を示す側面図、図４（ａ）はボールナットに循環部品を固定した状態の側面図、（ｂ）は同背面図である。
【００１３】
図１に示すように、ボールねじ１は、外周面に螺旋状の２条のボールねじ溝２を形成したねじ軸３と、このボールねじ溝２に対応する螺旋状の２条のボール転動溝としてのボールねじ溝４を内周面に形成したボールナット５と、前記ねじ軸３のボールねじ溝２及びボールナット５の対向するボール転動溝としてのボールねじ溝４との間のボール転動路６に介在された多数のボール７とから構成されている。
【００１４】
ボールナット５の軸方向の両端部には嵌合穴８が設けられ、この嵌合穴８にはボール転動路６と連通する循環部９を有する循環部品１０が嵌合されている。
【００１５】
この循環部品１０は、図２に示すように、弾性変形する材料によって形成された環状部１１を有し、この環状部１１の片面における点対称位置には一対の循環部９が設けられている。さらに、環状部１１の外周面には薄肉環状部１２が設けられているともに、薄肉環状部１２の前記循環部９に対応する位置には回り止め部としての一対の突起部１３が設けられている。
【００１６】
一方、図３に示すように、ボールナット５の軸方向の両端部に設けられた嵌合穴８は、循環部品１０の循環部９が嵌合する第１の嵌合部１４と、この第１の嵌合部１４の外側にこれより大径で、環状部１１が嵌合する第２の嵌合部１５とからなり、第２の嵌合部１５の内周面には薄肉環状部１２と係合する環状の係合溝１６が設けられている。さらに、係合溝１６には薄肉環状部１２の一対の突起部１３と係合する係合部としての係合凹部１７が設けられ、ボールナット５に対して循環部品１０の回り止めをするようになっている。また、図４に示すように、前記環状部１１の円周の一部には切欠部１１ａが設けられ、循環部品１０をボールナット５に組み付け易くしている。
【００１７】
前述のように構成されたボールねじ１によれば、図４に示すように、ボールナット５の軸方向の両端部に設けられた嵌合穴８に対して循環部品１０を嵌合すると、循環部９が第１の嵌合部１４と嵌合する。次に、循環部品１０をボールナット５の軸方向に押し込むと、環状部１１が第２の嵌合部１５に嵌合されるとともに、薄肉環状部１２が係合溝１６に係合する。また、薄肉環状部１２の一対の突起部１３が係合凹部１７に係合してボールナット５に対して循環部品１０の回り止めされる。
【００１８】
このように、ボールナット５の嵌合穴８に対して循環部品１０を押し込み、薄肉環状部１２を係合溝１６に係合することにより、循環部９がボールナット５のボール転動溝６と連通して内部循環路が形成される。
【００１９】
従って、ボールナット５に対して循環部品１０を固定する際に、循環部品１０の弾性変位を利用して環状部１１をボールナット５の係合溝１６に係合するだけで固定できる。このため、従来のように、循環部品の外周部の一部にねじ孔を設けてボールナットの外周部から固定ねじを螺合したり、Ｃ型止めリングを嵌合溝に係合して固定する方法に比べ、部品点数が削減できるとともに、組立作業性を向上できる。
【００２０】
図５は第２の実施形態を示し、ボール転動路６及びこれと連通する循環部９の各ボール７間には保持ピースとしての円盤状のセパレータ１８がそれぞれ介装されている。これらセパレータ１８はボール７の転動に伴って両ボールねじ溝２，４や循環部９内を移動するようになっている。
【００２１】
セパレータ１８は、例えば、ナイロン等の合成樹脂を素材としており、その両端がゴシックアーチ形状または円錐形状の凹曲面１９に形成されている。従って、セパレータ１８は、ボール７と比較的小さな面積をもって接触している。なお、セパレータ１８の形状は円盤状に限定されるものではなく、ボール７と同径の球状でもよく、ボール７とセパレータ１８との配置も交互であることに限定されない。
【００２２】
前記実施形態においては、循環部品１０に一対の循環部９を点対称的に設けたが、これは２条のボール転動路６を対象としたものであり、１条のボール転動溝であれば、循環部は一箇所でよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、循環部品を弾性変位する材料によって環状に形成し、ボールナットの軸方向の両端の内周面に環状部が係合可能な係合溝を設けることにより、環状部を係合溝に係合するだけで循環部品をボールナットに固定することができ、固定部品が不要となり、部品点数が削減できるとともに、組立作業性を向上できる。
【００２４】
請求項２によれば、環状部の一部に切欠部を設けることにより、循環部品をボールナットに組み付け易くできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態を示し、（ａ）はボールねじの断面図、（ｂ）は同側面図。
【図２】同実施形態の循環部品を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図。
【図３】同実施形態のボールナットの一部を示す側面図。
【図４】同実施形態を示し、（ａ）はボールナットに循環部品を固定した状態の側面図、（ｂ）は同背面図。
【図５】この発明の第２の実施形態を示し、ボール転動溝を転動するボールとセパレータとの配置状態を示す断面図。
【符号の説明】
１…ボールねじ
３…ねじ軸
２，４…ボール転動溝
５…ボールナット
７…ボール
９…循環部
１０…循環部品
１１…環状部
１１ａ…切欠部
１６…係合溝

Claims

螺旋状のボール転動溝を外周面に有するねじ軸と、
前記ねじ軸のボール転動溝に対応するボール転動溝を内周面に有するボールナットと、
前記ボールナットのボール転動溝と前記ねじ軸のボール転動溝に転動自在に介装された多数のボールと、
前記ボールナットの軸方向の両端に設けられ前記ボール転動溝と連通する循環部を有する循環部品とからなるボールねじにおいて、
前記循環部品に設けられ、弾性変位する材料によって環状に形成された環状部と、前記環状部の外周面に外周方向に突出して設けられた回り止め用の突起部と、
前記ボールナットの軸方向の両端の内周面に設けられ前記環状部が係合可能な係合溝と、
前記係合溝に設けられ前記環状部の突起部と係合して前記循環部品を前記ボールナットに固定する係合凹部とを具備したことを特徴とするボールねじ。
前記環状部の円周の少なくとも一部に切欠き部を設けたことを特徴とする請求項１記載のボールねじ。
前記ボール転動溝及び循環部を転動するボール相互間に保持ピースを設けたことを特徴とする請求項１または２記載のボールねじ。