JP7026119B2

JP7026119B2 - ボールねじ

Info

Publication number: JP7026119B2
Application number: JP2019540133A
Authority: JP
Inventors: 怜海部; 均箱木; 喜実岩崎; 達登大森
Original assignee: Kuroda Precision Industries Ltd
Current assignee: Kuroda Precision Industries Ltd
Priority date: 2017-12-25
Filing date: 2017-12-25
Publication date: 2022-02-25
Anticipated expiration: 2037-12-25
Also published as: JPWO2019130385A1; US11174924B2; CN110770474B; US20200191246A1; CN110770474A; CN116006646A; WO2019130385A1; DE112017007853B4; DE112017007853T5

Description

本発明は、ボールねじに関し、更に詳細には、ナット本体に取り付けられたエンドデフレクタを含むボールねじに関する。

直線移動機構等に用いられるボールねじとして、軸側ねじ溝が形成された外周面を有するねじ軸と、前記軸側ねじ溝に対向するように形成されて前記軸側ねじ溝と協働して転走路を画成するナット側ねじ溝を形成された内周面、軸線方向に延在するボール戻し通路及び前記ナット側ねじ溝に連続すると共に前記ボール戻し通路の軸方向端が開口するデフレクタ保持凹部を形成された端面を有するナット本体と、前記転走路及び前記ボール戻し通路に転動可能に収容された複数のボールと、前記デフレクタ保持凹部に挿入され、前記転走路と前記ボール戻し孔との間で前記ボールの受け渡しを行うボール受渡し通路及び前記転走路から前記ボール受渡し通路に前記ボールを導くタング部を有するエンドデフレクタと、前記エンドデフレクタを軸線方向に貫通して前記ナット本体にねじ係合することにより、前記エンドデフレクタを前記ナット本体に固定する取付ねじとを備えたボールねじが知られている（例えば、特許文献１～４）。

特開２００７－２４３０５号公報特開２０１３－１７４３１６号公報特開２０１４－１６０３９号公報特開２０１４－７７４５９号公報

ナット本体に対するエンドデフレクタの組付位置の精度を高めるべく、デフレクタ保持凹部とエンドデフレクタとの嵌め合いの間隙を少なくすると、デフレクタ保持凹部にエンドデフレクタを位置合わせして挿入する作業性が悪くなる。

特許文献４に記載されているように、タング部の軸線方向の両側から各々ナット本体の円周方向に延出し、デフレクタ保持凹部の内周面と協働してボール受渡し通路と転走路との間に延在するボール案内溝を画定する一対の突出片部が設けられているエンドデフレクタでは、ナット本体に対する組付時に突出片部がナット本体に当たることによって突出片部に欠損が生じ易く、歩留まりが低下する。

本発明が解決しようとする課題は、ボールねじにおいて、ナット本体に対するエンドデフレクタの組付精度を保証したうえで、ナット本体に対するエンドデフレクタの組付作業性を改善すると共に歩留まりの低下を回避することである。

本発明の一つの実施形態によるボールねじは、軸側ねじ溝が形成された外周面を有するねじ軸と、前記軸側ねじ溝に対向するように形成されて前記軸側ねじ溝と協働して転走路を画成するナット側ねじ溝を形成された内周面、軸線方向に延在するボール戻し通路及び前記ボール戻し通路の軸方向端が開口するデフレクタ保持凹部を形成された端面を有するナット本体と、前記転走路及び前記ボール戻し通路に転動可能に収容された複数のボールと、前記デフレクタ保持凹部に挿入されたエンドデフレクタとを具備したボールねじであって、前記エンドデフレクタは、前記転走路と前記ボール戻し通路との間で前記ボールの受け渡しを行うボール受渡し通路と、前記転走路から前記ボール受渡し通路に前記ボールを導くタング部と、前記タング部の軸線方向の両側から各々前記ナット本体の円周方向に延出し、前記デフレクタ保持凹部の内周面と協働して前記ボール受渡し通路と前記転走路との間に延在するボール案内溝を画定する一対の突出片部とを含む主部を有し、前記主部は、前記デフレクタ保持凹部の内周面に径方向に対向する外周面の、前記デフレクタ保持凹部に対する挿入方向の前側部分が当該主部の径方向内方に偏倚し、前記主部の外周面の、少なくとも前記デフレクタ保持凹部に対する挿入方向の後側部分が前記デフレクタ保持凹部の内周面に嵌合している。

この構成によれば、デフレクタ保持凹部に対するエンドデフレクタの挿入は、まず、主部の外周面の前側部分が主部受入れ部の内周面の後側部分に挿入されることにより行われるから、径方向に間隙を有する遊嵌合状態で開始される。これにより、エンドデフレクタの主部をデフレクタ保持凹部の主部受入れ部に位置合わせして挿入する作業性が向上すると共に、この組付作業時に片持ち梁である突出片部がナット本体に当り難くなり、組付時に突出片部に欠損が生じ難くなる。

本実施形態のエンドデフレクタは、樹脂成形品、鋳造等による金属製のものの何れであってもよい。

上記ボールねじにおいて、好ましくは、前記主部の前記外周面は軸線方向にストレートな面であり、前記主部の前記挿入方向の前側部分が肩部をもって当該主部の径方向内方に偏倚しており、前記肩部は前記一対の突出片部のうち前記挿入方向の前側にある突出片部の基部を含まない軸線方向の位置にある。

この構成によれば、デフレクタ保持凹部に対するエンドデフレクタの嵌め合いによる外力が挿入方向の前側にある突出片部に作用し難くなる。

上記ボールねじにおいて、好ましくは、前記デフレクタ保持凹部の内周面は、軸線方向にストレートな面であり、前記主部の肩部と同じ軸線方向の位置に形成された肩部をもって前記デフレクタ保持凹部の内周面の、前記挿入方向の前側部分が当該デフレクタ保持凹部の径方向内方に偏倚している。

この構成によれば、エンドデフレクタに大きい外力が作用しても、突出片部が偏倚することが抑制される。

上記ボールねじにおいて、好ましくは、前記エンドデフレクタは、前記主部の軸線方向の端部に設けられたフランジ部を有し、当該フランジ部を軸線方向に貫通して前記ナット本体にねじ係合する取付ねじによって前記ナット本体に固定されている。

この構成によれば、取付ねじの締付力がフランジ部にのみ作用し、第１の部分及び第２の凹部が変形することが抑えられ、ナット本体に対するボール受渡し通路やタング部の位置精度が低下することが低減する。

上記ボールねじにおいて、好ましくは、前記エンドデフレクタは、前記フランジ部の径方向内方の縁部から前記デフレクタ保持凹部の奥部側と同方向に延出したリブ部を含んでいる。

この構成によれば、フランジ部の曲げ剛性が向上し、ナット本体に対してボール受渡し通路やタング部の位置精度が低下することが抑制される。

上記ボールねじにおいて、好ましくは、前記フランジ部は、前記主部の前記端部から径方向外方に延出して前記一対の突出片部のうち前記フランジ部側に位置する突出片部と一体化された部分を含む径方向フランジ部と、前記主部の前記端部から前記突出片部の突出方向とは反対の円周方向に延出した円周方向フランジ部とを有し、前記円周方向フランジ部に前記リブ部が設けられている。

この構成によれば、径方向フランジ部と突出片部とが互いの補強リブとして作用し、これらが相互に曲げ剛性を高められ、円周方向フランジ部はリブ部によって曲げ剛性を高められる。

上記ボールねじにおいて、好ましくは、前記リブ部は前記ナット本体の内周面に径方向に面状に重なり合う部分を含んでいる。

この構成によれば、フランジ部の曲げ剛性がより一層向上し、ナット本体に対してボール受渡し通路やタング部の位置精度が低下することが抑制される。

本発明によるボールねじによれば、ナット本体に対するエンドデフレクタの組付精度を保証したうえで、ナット本体に対するエンドデフレクタの組付作業性が改善されると共に歩留まりの低下が回避される。

本発明によるボールねじの実施形態１を模式的に示す縦断面図実施形態１のボールねじの斜視図実施形態１のボールねじのねじ軸を取り外した状態の斜視図実施形態１のボールねじのねじ軸を取り外した状態の分解斜視図実施形態１のボールねじのエンドデフレクタの拡大斜視図（図４のＡ矢視の拡大斜視図）実施形態１のボールねじのエンドデフレクタの拡大斜視図（図５のＢ矢視の拡大斜視図）実施形態１のボールねじのエンドデフレクタの左側面図実施形態１のボールねじのエンドデフレクタの右側面図実施形態２のボールねじの正面図実施形態２のボールねじの背面図実施形態２のボールねじの左側面図実施形態２のボールねじの右側面図実施形態２のボールねじの平面図実施形態２のボールねじの底面図実施形態２のボールねじを正面側から見た斜視図実施形態２のボールねじを背面側から見た斜視図本発明によるボールねじの実施形態３の斜視図実施形態３のボールねじのねじ軸を取り外した状態の斜視図実施形態３のボールねじのねじ軸を取り外した状態の分解斜視図実施形態３のボールねじのエンドデフレクタの拡大斜視図（図１９のＣ矢視の拡大斜視図）実施形態３のボールねじのエンドデフレクタの拡大斜視図（図２０のＤ矢視の拡大斜視図）実施形態３のボールねじのエンドデフレクタの拡大斜視図（図２１のＥ矢視の拡大斜視図）実施形態４のボールねじの正面図実施形態４のボールねじの背面図実施形態４のボールねじの左側面図実施形態４のボールねじの右側面図実施形態４のボールねじの平面図実施形態４のボールねじの底面図実施形態４のボールねじを正面側から見た斜視図実施形態４のボールねじを背面側から見た斜視図

以下に、本発明によるボールねじの実施形態１を、図１～図８を参照して説明する。

実施形態１のボールねじ１０は、図１に示されているように、ねじ軸１２と、ナット本体１４と、２個のエンドデフレクタ１６とを含む。

ここで、ボールねじ１０の中心軸線の方向を軸線方向Ｘと定義する。軸線方向Ｘは図１で見て左右方向である。以下で云う円周方向はボールねじ１０の中心軸線周りの方向である。

ねじ軸１２は、金属製の丸棒状体によって構成され、軸側ねじ溝１８が形成された外周面１２Ａを有する。

ナット本体１４は、金属製の円筒体によって構成され、ねじ軸１２の軸側ねじ溝１８に対向するように形成されて当該軸側ねじ溝１８と協働して転走路２０を画成するナット側ねじ溝２２を形成された内周面１４Ａと、筒状の肉部（内部）を軸線方向Ｘに延在するボール戻し通路２４と、デフレクタ保持凹部２６を形成された軸線方向Ｘの両側の端面１４Ｂとを有し、各デフレクタ保持凹部２６にエンドデフレクタ１６を挿入される。

転走路２０及びボール戻し通路２４には金属製の複数のボール２８が転動可能に収容されている。

次に、エンドデフレクタ１６及びデフレクタ保持凹部２６と、エンドデフレクタ１６の取付構造の詳細を、図２～図８を参照して説明する。

各エンドデフレクタ１６は、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ）等の樹脂による一つの成形品であり、主部３０と、主部３０の軸線方向Ｘの一方の端部（この一方の端部を外端部と云うことがある）に設けられたフランジ部３２とを有する。

主部３０は、軸線方向部分３４Ａ及び円周方向部分３４Ｂを含むべく湾曲してデフレクタ保持凹部２６の後述の内周面５４Ｂと協働して閉断面形状のボール受渡し通路３６（図３参照）を画定するボール案内溝３４と、円周方向部分３４Ｂの先端から円周方向に延出し且つ対応する部位の軸側ねじ溝１８内に進入すべく径方向内方に膨出したタング部３８と、タング部３８の軸線方向Ｘの両側から各々ナット本体１４の円周方向に互いに略平行に延出した一対の突出片部４２、４４とを有する。

突出片部４２、４４はタング部３８側を基端として軸線方向Ｘに間隔をおいて形成された個別の片持ち梁をなし、デフレクタ保持凹部２６の後述の内周面５４Ｂと協働してボール案内溝３４に連続するボール案内溝４０（図３参照）を画定する。ボール案内溝４０は、ボール受渡し通路３６と転走路２０との間に延在し、軸側ねじ溝１８と協働して転走路２０の延長部をなすべく、ボール受渡し通路３６と転走路２０との間のボール２８の受け渡しを行う。タング部３８はボール案内溝４０からボール２８を掬うようにしてボール受渡し通路３６に導く。

ボール案内溝４０は対応する位置にあるねじ軸１２の軸側ねじ溝１８と協働して転走路２０とボール受渡し通路３６とを接続するボール２８の転走路をなす。突出片部４２、４４は、各々、円周方向の円弧面による内周面４２Ａ、４４Ａを含み、ねじ軸１２との干渉を回避する形状をしている。

主部３０はデフレクタ保持凹部２６の内周面５４Ｂに径方向に対向する外周面３０Ａを有する。外周面３０Ａは、軸線方向にストレートな面であり、軸線方向の中間部に肩部（段差部）３１を有する。肩部３１は、主部３０のデフレクタ保持凹部２６に対する挿入方向Ｘｉ（図４～図８参照）の前側にある突出片部４４の基部（基端）を含まない軸線方向の位置、換言すると、軸線方向で見て突出片部４４とオーバラップすることがないフランジ部３２側の位置に、外周面３０Ａの周方向の全体に亘って形成されている。外周面３０Ａのうち肩部３１より挿入方向Ｘｉの前側（先端側）にある前側部分３０Ａａは肩部３１より挿入方向Ｘｉの後側（フランジ部３２側）にある後側部分３０Ａｂに比して主部３０の径方向内方に偏倚している。

フランジ部３２は、ナット本体１４に対するエンドデフレクタ１６の取付片であり、主部３０の、デフレクタ保持凹部２６の端面１４Ｂに対する開口縁に対応する側の軸線方向の端部、つまり外端部から径方向外方及び周方向に向けて拡張された鍔状部である。

より詳細には、フランジ部３２は、主部３０の前記外端部から径方向外方に延出して突出片部４２と略全体に亘って一体化された部分を含む径方向フランジ部４６と、主部３０の前記外端部から突出片部４２の突出方向とは反対の円周方向に延出した円周方向フランジ部４８とを有する。径方向フランジ部４６及び円周方向フランジ部４８には各々軸線方向Ｘに貫通したねじ通し孔（貫通孔）５０が形成されている。円周方向フランジ部４８は、突出片部４２の内周面４２Ａに連続する円周方向の円弧面による内周面４８Ａを含み、ねじ軸１２との干渉を回避する形状をしている。

径方向フランジ部４６は前記取付片であると共に円周方向に延在する突出片部４２の曲げ剛性を高める補強リブを兼ねる。換言すると、突出片部４２は径方向フランジ部４６の径方向内側の縁部にあって、径方向フランジ部４６の曲げ剛性を高める補強リブを兼ねる。かくして、径方向フランジ部４６と突出片部４２とは相互に補強リブとして作用する。

エンドデフレクタ１６は、円周方向フランジ部４８の径方向内側の縁部から内周面４８Ａに沿って軸線方向Ｘの内方側に延出したリブ部５２を有する。尚、軸線方向Ｘの内方側は、前記外端部とは軸線方向Ｘで見て反対の側であり、軸線方向Ｘで対応する側のデフレクタ保持凹部２６の奥部側を指す。

リブ部５２は、円周方向フランジ部４８の曲げ剛性を高める補強リブであり、円周方向の端部で主部３０に接続されており、円周方向フランジ部４８の内周面４８Ａに連続する円周方向の円弧面による内周面５２Ａ（図６参照）を含み、ねじ軸１２との干渉を回避する形状をしている。リブ部５２は、図３に示されているように、ナット本体１４の内周面１４Ａに径方向に面状に重なり合う重なり合い部分５２Ｂを含んでいる。

各デフレクタ保持凹部２６は、主部３０を受け入れるべく主部３０の外郭形状と略同一形状に形成された主部受入れ部５４と、主部受入れ部５４より軸線方向Ｘの外端側にあってフランジ部３２を受け入れるべくフランジ部３２の外郭形状と略同一形状に形成されたフランジ受入れ部５６とを有する。

主部受入れ部５４は、図４に示されているように、軸線方向Ｘの内方側（デフレクタ保持凹部２６の奧側）、つまり挿入方向Ｘｉの前側に、軸線方向Ｘに直交する平面による底面５４Ａを有する。底面５４Ａにはボール戻し通路２４の軸方向端２４Ａ（図４参照）が開口している。主部受入れ部５４は、フランジ受入れ部５６に対する開口縁と底面５４Ａとの間に、主部３０の外周面３０Ａと略同一形状の内周面５４Ｂを有する。内周面５４Ｂにはナット側ねじ溝２２が至っており、当該内周面５４Ｂにナット側ねじ溝２２の終端が存在する。

主部受入れ部５４の内周面５４Ｂは、軸線方向にストレートな面であり、軸線方向の中間部に肩部（段差部）５５を有する。肩部５５は、ナット本体１４に固定された状態にあるエンドデフレクタ１６の主部３０のデフレクタ保持凹部２６に対する挿入方向Ｘｉの前側にある突出片部４４の基部（基端）を含まない軸線方向の位置、換言すると、軸線方向で見て突出片部４４とオーバラップすることがないフランジ部３２側の位置、つまり、ナット本体１４に固定された状態にあるエンドデフレクタ１６の肩部３１と同じ軸線方向の位置に、内周面５４Ｂの周方向の全体に亘って形成されている。内周面５４Ｂのうち肩部５５より挿入方向Ｘｉの前側（先端側）、つまり底面５４Ａ側にある前側部分５４Ｂａは肩部５５より挿入方向Ｘｉの後側、つまりフランジ受入れ部５６側にある後側部分５４Ｂｂに比して主部受入れ部５４の径方向内方に偏倚している。肩部５５は、主部受入れ部５４のミル工具等による切削加工における内周面５４Ｂの後側部分５４Ｂｂの仕上加工の切込みにより生じる仕上げ代相当のものであってよく、内周面５４Ｂの後側部分（入口側）５４Ｂｂは前側部分（奧側）５４Ｂａより高精度な仕上加工面になっている。

高精度な仕上加工は後側部分５４Ｂｂのみでよいことにより、内周面５４Ｂの全体に高精度な仕上加工が施される場合に比してデフレクタ保持凹部２６の加工時間が短縮されると共に、仕上加工の工具の寿命が長くなる効果が得られる。また、仕上加工が行われる部位、つまり後側部分５４Ｂｂが、主部受入れ部５４の軸線方向で見て、主部受入れ部５４に対する工具の進入側にあることにより、仕上加工時の工具の軸線方向の突き出し長さが短くなり、工具のシャンク部の曲げ変形が低減するから、後側部分５４Ｂｂの仕上加工の精度が向上する。

各エンドデフレクタ１６は、対応するデフレクタ保持凹部２６に挿入方向Ｘｉをもって挿入されることにより、主部３０の外周面３０Ａの後側部分３０Ａｂがナット本体１４の主部受入れ部５４の内周面５４Ｂの後側部分５４Ｂｂに密に嵌合（接触）し、この嵌合によってナット本体１４に対する円周方向及び径方向の取付位置の位置決めが行われる。

この嵌合状態においては、主部３０の外周面３０Ａの前側部分３０Ａａは主部受入れ部５４の内周面５４Ｂの前側部分５４Ｂａに対向する。外周面３０Ａの前側部分３０Ａａと内周面５４Ｂの前側部分５４Ｂａとの対向は、ミル工具等のシャンク部の切削抵抗による曲げ変形によって内周面５４Ｂの前側部分５４Ｂａの真直度が低下する誤差（内周面５４Ｂの前側部分５４Ｂａが底面５４Ａ側に向かうに従って主部受入れ部５４の径方向内方に傾斜する誤差）を吸収できる程度の間隙を含む寸法設定のもとに行われる。

これにより、前側部分５４Ｂａに真直度誤差があっても、外周面３０Ａの前側部分３０Ａａと内周面５４Ｂの前側部分５４Ｂａとの嵌合によって主部３０が径方向に強く押圧されることがなく、主部３０の変形に起因して突出片部４４の位置に誤差を生じることが未然に回避される。このことにより、転走路２０とボール案内溝４０との間のボール２８の受渡しが円滑に行われ得るようになる。

フランジ受入れ部５６は、軸線方向Ｘの内方側（奧側）に、軸線方向Ｘに直交する平面による底面５６Ａを有する。底面５６Ａには各ねじ通し孔５０に対応する位置に取付ねじ６０のためのねじ孔５８が開口している。フランジ受入れ部５６はナット本体１４の端面１４Ｂに対する開口端と底面５６Ａとの間に、フランジ部３２の径方向外方の外周面３２Ａと略同一形状の内周面５６Ｂを有する。フランジ部３２の外周面３２Ａとフランジ受入れ部５６の内周面５６Ｂとの嵌合は、主部３０と主部受入れ部５４との嵌合による上述の位置決めを損なわないように、遊嵌合であってよい。

肩部３１は一対の突出片部４２、４４のうち挿入方向Ｘｉの前側にある突出片部４４の基部を含まない軸線方向の位置にあるから、デフレクタ保持凹部２６に対するエンドデフレクタ１６の嵌め合いによる外力が突出片部４４に及び難くなり、突出片部４４の位置変動が抑えられる。このことによっても、転走路２０とボール案内溝４０との間のボール２８の受渡しが円滑に行われ得るようになる。

デフレクタ保持凹部２６の内周面５４Ｂの前側部分５４Ｂａがデフレクタ保持凹部２６の径方向内方に偏倚していることにより、突出片部４４の偏倚が制限され、エンドデフレクタ１６に大きい外力が作用しても、突出片部４４が偏倚することが抑制される。このことによっても、転走路２０とボール案内溝４０との間のボール２８の受渡しが円滑に行われ得るようになる。

各エンドデフレクタ１６は、主部３０が主部受入れ部５４に挿入されると共にフランジ部３２がフランジ受入れ部５６に挿入され、軸線方向Ｘの外端側から各ねじ通し孔５０に皿ねじによる取付ねじ６０が挿入されて取付ねじ６０が対応する位置のねじ孔５８にねじ係合（螺合）し、取付ねじ６０が締め付けられることによりナット本体１４に固定される。

デフレクタ保持凹部２６に対するエンドデフレクタ１６の挿入は、まず、主部３０の外周面３０Ａの前側部分３０Ａａがフランジ受入れ部５６を軸線方向に通過して主部受入れ部５４の内周面５４Ｂの後側部分５４Ｂｂに挿入されることにより行われるから、肩部３１の段差寸法相当の間隙を有する遊嵌合状態で開始される。これにより、エンドデフレクタ１６の主部３０をデフレクタ保持凹部２６の主部受入れ部５４に位置合わせして挿入する作業性が向上する。また、この挿入作業時に片持ち梁の突出片部４４がナット本体１４に当り難くなり、組付時に突出片部４４に欠損が生じ難くなる。

上述の如く、エンドデフレクタ１６がナット本体１４に固定されることにより、ナット側ねじ溝２２の前記終端がボール案内溝４０に接続されると共に、ボール受渡し通路３６がボール戻し通路２４に連通する。

この固定状態では、フランジ部３２の軸線方向Ｘの内方側の端面３２Ｂがフランジ受入れ部５６の底面５６Ａに強く押し付けられるが、主部３０の軸線方向Ｘの内方側の端面３０Ｂは、主部受入れ部５４の底面５４Ａに弱く押し付けられるか、或いは底面５４Ａに接触する程度であってよい。

取付ねじ６０はエンドデフレクタ１６のフランジ部３２を軸線方向に貫通してナット本体１４にねじ止めされているから、取付ねじ６０の締結による軸力は、軸線方向に互いに衝当するフランジ部３２の端面３２Ｂとフランジ受入れ部５６の底面５６Ａとに作用し、主部３０に実質的に作用することがない。

これにより、取付ねじ６０の締付力はフランジ部３２にのみ作用し、取付ねじ６０の締め付けによるエンドデフレクタ１６の変形はフランジ部３２に止められ、取付ねじ６０の締付力によって主部３０が変形することが抑えられる。この結果、取付ねじ６０の締め付けに起因するナット本体１４に対するボール案内溝３４及び４０、タング部３８、突出片部４２、４４の位置精度の低下が抑えられ、ボール２８の円滑な循環が保証される。このことによりボールねじ１０の作動性能及びエンドデフレクタ１６の耐久性が向上する。

上述したように、エンドデフレクタ１６がナット本体１４に固定された状態では、ナット本体１４に対するエンドデフレクタ１６の円周方向及び径方向の取付位置は、主部３０の外周面３０Ａの後側部分３０Ａｂがナット本体１４の主部受入れ部５４の内周面５４Ｂの後側部分５４Ｂｂに密に嵌合することにより決まり、ナット本体１４に対するエンドデフレクタ１６の軸線方向の位置は、主部３０の端面３０Ｂが主部受入れ部５４の底面５４Ａに衝当するか、肩部３１と肩部５５との衝当か、フランジ部３２の端面３２Ｂがフランジ受入れ部５６の底面５６Ａに衝当することによって行われる。

更には、各エンドデフレクタ１６は、円周方向フランジ部４８にリブ部５２を有することにより円周方向フランジ部４８の曲げ剛性が向上する。また突出片部４２が径方向フランジ部４６の補強リブとして作用することにより、径方向フランジ部４６の曲げ剛性が向上する。これらのことにより、取付ねじ６０の締め付けによるフランジ部３２の変形が抑制される。このことによっても、取付ねじ６０の締め付けに起因するナット本体１４に対するボール案内溝３４及び４０、タング部３８、突出片部４２、４４の位置精度の低下が抑えられ、ボール２８の円滑な循環が保証され、ボールねじ１０の作動性能及びエンドデフレクタ１６の耐久性が向上する。

更に、リブ部５２は、ナット本体１４の内周面１４Ａに径方向に面状に重なり合う重なり合い部分５２Ｂを含んでいることにより、リブ部５２による円周方向フランジ部４８の曲げ剛性の向上が効果的に行われ、円周方向フランジ部４８の変形が、より一層確実に抑制される。このことによっても、取付ねじ６０の締め付けに起因するナット本体１４に対するボール案内溝３４及び４０、タング部３８、突出片部４２、４４の位置精度の低下が抑えられ、ボール２８の円滑な循環が保証され、ボールねじ１０の作動性能及びエンドデフレクタ１６の耐久性が向上する。

リブ部５２は円周方向フランジ部４８の径方向内方の縁部から軸線方向Ｘの内方側に延出しているので、リブ部５２が、ナットの軸長を長くする原因になることも、ナットの外径を大きくする原因になることもない。

次に、本発明によるボールねじの実施形態２を、図９～図１６を参照して説明する。なお、図９～図１６において、図１～図８に対応する部分は、図１～図８に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。

実施形態２のボールねじ１０は実施形態１のボールねじ１０と実質的に同一の構造を有する。従って、実施形態２のボールねじ１０は、実施形態１のボールねじ１０と同様に作用し、実施形態１のボールねじ１０と同様の効果を奏する。

次に、本発明によるボールねじの実施形態３を、図１７～図２２を参照して説明する。なお、図１７～図２２において、図１～図８に対応する部分は、図１～図８に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。

実施形態３でも、エンドデフレクタ１６の主部３０の外周面３０Ａ及びナット本体１４のデフレクタ保持凹部２６の主部受入れ部５４の内周面５４Ｂの形状は実施形態１と同様であるから、実施形態１のボールねじ１０と同様の効果が得られる。

実施形態３では、各エンドデフレクタ１６のフランジ部３２は、軸線方向Ｘで見てナット本体１４の中心と同心の円環形状であり、端面３２Ｂをもって軸線方向Ｘで対応する側のナット本体１４の端面１４Ｂに当接している。ねじ孔５８はナット本体１４の円周周りの複数箇所に各々端面１４Ｂに開口すべく形成されている。ねじ通し孔５０はフランジ部３２の円周周りの複数箇所にフランジ部３２を軸線方向に貫通して形成されている。

エンドデフレクタ１６は各ねじ通し孔５０及び各ねじ孔５８に対応する複数の取付ねじ６０によってナット本体１４の端面１４Ｂに固定されている。

これにより、実施形態３でも、取付ねじ６０の締付力はフランジ部３２にのみ作用し、取付ねじ６０の締め付けによるエンドデフレクタ１６の変形はフランジ部３２に止められ、取付ねじ６０の締付力によって主部３０が変形することが抑えられる。この結果、取付ねじ６０の締め付けに起因するナット本体１４に対するボール案内溝３４及び４０、タング部３８、突出片部４２、４４の位置精度の低下が抑えられ、ボール２８の円滑な循環が保証される。このことによりボールねじ１０の作動性能及びエンドデフレクタ１６の耐久性が向上する。

リブ部５２はフランジ部３２の径方向内方の縁部の略全周から軸線方向Ｘの内方側、つまり軸線方向Ｘで対応する側のデフレクタ保持凹部２６の奧側に延出し、突出片部４２の先端に接合する一端５２Ｃ及び主部３０のタング部３８側に接合する他端５２Ｄを有し、主部３０と協働してフランジ部３２の円周周りの閉ループをなしている。

これにより、リブ部５２は主部３０と共にフランジ部３２の曲げ剛性を高める補強リブとして作用する。リブ部５２は、両端が主部３０に接合されて主部３０と協働して閉ループをなしているので、リブ部５２自体の曲げ剛性も高くなり、リブ部５２がフランジ部３２の曲げ剛性を高める効果が顕著になる。

これらのことにより、フランジ部３２の変形が抑制され、ナット本体１４に対するボール案内溝３４及び４０、タング部３８、突出片部４２、４４の位置精度の低下が抑えられる。このことにより、ボール２８の円滑な循環が保証され、ボールねじ１０の作動性能及びエンドデフレクタ１６の耐久性が向上する。

リブ部５２は、円周方向フランジ部４８の径方向内方の縁部から軸線方向Ｘの内方側に延出しているから、ナットの軸長を長くする原因になることも、ナットの外径を大きくする原因になることもない。

更に、ナット本体１４の端面１４Ｂに対する開口端にはリブ部５２を受け入れるように拡径された略円環状のリブ受入れ凹部６２が形成されている。リブ部５２はリブ受入れ凹部６２に嵌り込んでおり、このことによってもナットの外径が大きくなることが回避される。

次に、本発明によるボールねじの実施形態４を、図２３～図３０を参照して説明する。なお、図２３～図３０において、図１７～図２２に対応する部分は、図１７～図２２に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。

実施形態４のボールねじ１０は実施形態３のボールねじ１０と実質的に同一の構造を有する。従って、実施形態４のボールねじ１０は、実施形態３のボールねじ１０と同様に作用し、実施形態３のボールねじ１０と同様の効果を奏する。

以上、本発明を、その好適な実施形態について説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、主部３０の外周面３０Ａ及び主部受入れ部５４の内周面５４Ｂの段差は上述の実施形態のように１段であることに限られることなく、２段、３段の多段であっても、主部３０の外周面３０Ａ及び主部受入れ部５４の内周面５４Ｂがテーパ形状であってもよい。主部受入れ部５４の内周面５４Ｂに肩部５５がなく、内周面５４Ｂの全体が後側部分５４Ｂｂの寸法設定であってもよい。この場合には、エンドデフレクタ１６の主部３０の外周面３０Ａの前側部分３０Ａａと主部受入れ部５４の内周面５４Ｂの前側部分５４Ｂａとの間に径方向の間隙が生じるが、この間隙は、ナット本体１４から突出片部４４に不要な径方向の外力を及ぼさないことについて有用である。

エンドデフレクタ１６は、樹脂製に限られることはなく、鋳造品等による金属製であってもよい。ボールねじ１０はナット本体１４の片側にのみエンドデフレクタ１６が設けられる型式のものであってもよい。ナット本体１４がエンドデフレクタ１６のリブ部５２を受け入れるリブ受入れ凹部６２を含む構造は、実施形態１のものに同様に適用することができる。

また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。

１０：ボールねじ
１２：ねじ軸
１２Ａ：外周面
１４：ナット本体
１４Ａ：内周面
１４Ｂ：端面
１６：エンドデフレクタ
１８：軸側ねじ溝
２０：転走路
２２：ナット側ねじ溝
２４：ボール戻し通路
２４Ａ：軸方向端
２６：デフレクタ保持凹部
２８：ボール
３０：主部
３０Ａ：外周面
３０Ａａ：前側部分
３０Ａｂ：後側部分
３０Ｂ：端面
３１：肩部
３２：フランジ部
３２Ａ：外周面
３２Ｂ：端面
３４：ボール案内溝
３４Ａ：軸線方向部分
３４Ｂ：円周方向部分
３６：ボール受渡し通路
３８：タング部
４０：ボール案内溝
４２：突出片部
４２Ａ：内周面
４４：突出片部
４４Ａ：内周面
４６：径方向フランジ部
４８：円周方向フランジ部
４８Ａ：内周面
５０：ねじ通し孔
５２：リブ部
５２Ａ：内周面
５２Ｂ：重なり合い部分
５２Ｃ：一端
５２Ｄ：他端
５４：主部受入れ部
５４Ａ：底面
５４Ｂ：内周面
５４Ｂａ：前側部分
５４Ｂｂ：後側部分
５５：肩部
５６：フランジ受入れ部
５６Ａ：底面
５６Ｂ：内周面
５８：ねじ孔
６０：取付ねじ
６２：リブ受入れ凹部
Ｘ：軸線方向
Ｘｉ：挿入方向

Claims

軸側ねじ溝が形成された外周面を有するねじ軸と、
前記軸側ねじ溝に対向するように形成されて前記軸側ねじ溝と協働して転走路を画成するナット側ねじ溝を形成された内周面、軸線方向に延在するボール戻し通路及び前記ボール戻し通路の軸方向端が開口するデフレクタ保持凹部を形成された端面を有するナット本体と、
前記転走路及び前記ボール戻し通路に転動可能に収容された複数のボールと、
前記デフレクタ保持凹部に挿入されたエンドデフレクタとを具備したボールねじであって、
前記エンドデフレクタは、前記転走路と前記ボール戻し通路との間で前記ボールの受け渡しを行うボール受渡し通路と、前記転走路から前記ボール受渡し通路に前記ボールを導くタング部と、前記タング部の軸線方向の両側から各々前記ナット本体の円周方向に延出し、前記デフレクタ保持凹部の内周面と協働して前記ボール受渡し通路と前記転走路との間に延在するボール案内溝を画定する一対の突出片部とを含む主部を有し、
前記主部は、その外周面の前記デフレクタ保持凹部の内周面に径方向に対向する部位において、前記デフレクタ保持凹部に対する挿入方向の前側部分が当該主部の径方向内方に偏倚し、前記主部の外周面の、少なくとも前記デフレクタ保持凹部に対する挿入方向の後側部分が前記デフレクタ保持凹部の内周面に嵌合し、
前記主部の外周面における前記前側部分が、前記デフレクタ保持凹部の内周面と間隙を介して対向し、前記主部の外周面における前記後側部分が、前記デフレクタ保持凹部の内周面に接触しているボールねじ。
前記主部の前記外周面は、軸線方向にストレートな面であり、前記デフレクタ保持凹部の内周面に径方向に対向する部位において、前記主部の前記挿入方向の前記前側部分が肩部をもって当該主部の径方向内方に偏倚しており、
前記肩部は前記一対の突出片部のうち前記挿入方向の前側にある突出片部の基部を含まない軸線方向の位置にある請求項１に記載のボールねじ。
前記デフレクタ保持凹部の内周面は、軸線方向にストレートな面であり、前記主部の前記外周面に径方向に対向する部位において、前記主部の肩部と同じ軸線方向の位置に形成された肩部をもって前記デフレクタ保持凹部の内周面の、前記挿入方向の前側部分が当該デフレクタ保持凹部の径方向内方に偏倚している請求項２に記載のボールねじ。
前記エンドデフレクタは、前記主部の軸線方向の端部に設けられたフランジ部を有し、当該フランジ部を軸線方向に貫通して前記ナット本体にねじ係合する取付ねじによって前記ナット本体に固定されている請求項１から３の何れか一項に記載のボールねじ。
前記エンドデフレクタは、前記フランジ部の径方向内方の縁部から前記デフレクタ保持凹部の奥部側と同方向に延出したリブ部を含んでいる請求項４に記載のボールねじ。
前記フランジ部は、前記主部の前記端部から径方向外方に延出して前記一対の突出片部のうち前記フランジ部側に位置する突出片部と一体化された部分を含む径方向フランジ部と、前記主部の前記端部から前記突出片部の突出方向とは反対の円周方向に延出した円周方向フランジ部とを有し、前記円周方向フランジ部に前記リブ部が設けられている請求項５に記載のボールねじ。
前記リブ部は前記ナット本体の内周面に径方向に面状に重なり合う部分を含んでいる請求項６に記載のボールねじ。