JPH0453479Y2

JPH0453479Y2 -

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Publication number: JPH0453479Y2
Application number: JP1987003627U
Authority: JP
Priority date: 1987-01-16
Filing date: 1987-01-16
Publication date: 1992-12-16
Also published as: JPS63112656U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野本考案は、ボールねじのボールを循環させるた
めナツトにはめ込んで用いられるキヤツプに関す
るものである。

従来技術及びその問題点ボールねじの鋼球（ボール）を循環させる循環
機構には種々のものがあるが、第２図は通常リタ
ーンキヤツプ式と呼ばれるものの要部断面図を示
す図である。１はナツト、２は雄ねじ軸、３は鋼
球（ボール）である。４はボール循環用キヤツプ
（リターンキヤツプ）で、雄ねじ軸２のねじ山を
乗り越えるようにボール循環路を形成するために
ナツト１にはめ込まれている。

従来のリターンキヤツプ式ボールねじにおける
ボール循環用キヤツプ４ｃは第１０〜１２図に示
すように、雄ねじ軸２に面する内側湾曲面４２′
と、該内側湾曲面４２′に雄ねじ軸側に開く開口
部４３′を有するボール循環溝４１′が形成されて
おり、該開口部４３′の幅は全長にわたつて溝の
最大幅部４４′と同幅でＵ字形状断面を有してい
た。

鋼球３は負荷圏５１から循環路５２（第１図参
照）の導入部５３に差し掛かつた時、第１３図に
示すように鋼球進行方向の循環溝の内壁面４５′
で進行を妨げられ、その反力により内壁面４５′
に対向する雄ねじ軸２のねじ山部斜面８１を登
り、ねじ山８を越え隣接するねじ溝部空間５４へ
移動し循環する。この時鋼球３がねじ山部斜面８
１を登るにつれ勾配はきつくなり、鋼球３はねじ
山部斜面８１の接触面６２′と内壁面４５′の接触
面６１′から反力を受け、接触面６１′での反力
７′は、第１３図において紙面右上裏方向に進む
鋼球３に対して紙面右下手前方向に作用する。
（第１３図では反力７′は循環溝左壁面に投影した
形で示しているが、実際は紙面右下手前方向であ
る。）よつて、ねじ山頂部８２近傍で、鋼球３に
無理な力が作用し、円滑なボールねじの運転がで
きなかつた。

また、循環路５２は内壁面４５′とねじ溝面５
及びねじ山頂部円筒面８２によつて形成されるた
め、滑らかな形状とすることが困難であり、循環
路５２内部での鋼球３の中心軌跡は、第７図にお
いて軌跡９１，９２に挟まれた比較的広くかつば
らつきのある範囲となり、鋼球３はアソビによる
相互の食い込み、衝突が生じ、これがため騒音、
摩耗、ガタを発生し、円滑な運転が妨げられてい
た。

第８図は多条ねじの要部透視図であり、５５，
５６は同一条の連続した溝、５７は隣り合うねじ
溝を示す。鋼球３を第１のねじ溝５５から第２の
ねじ溝５７を越えて、第１のねじ溝５５と同一条
のねじ溝５６に循環させる場合、第１１図に示す
従来の断面形状を有する循環用キヤツプを装着し
たボールねじの鋼球３の中心軌跡は、第９図に示
す９４と９５に挟まれる空間内となり、運転時鋼
球３は隣り合うねじ溝５７に転落したり、相互に
複雑に食い込み合い円滑な鋼球３の循環は不可能
であつた。

実公昭50−19099号、特公昭57−33464号は、前
記問題点を解決する手段として、鋼球を雄ねじ軸
のねじ溝部に挿入される立体形状のすくい部です
くい上げ、雄ねじ軸から独立した完全に閉じた循
環路でボールを循環させる機構を開示している。
また米国特許第4274297号は、すくい部を有する
構成は前者と同様であるが、ボール循環路の外周
側を開放し、内面側を閉じることで同様の効果を
得ている。

これらは、いずれも内面側の立体形状のすくい
部を機械加工とする場合、きわめて複雑な加工と
なる上、完全に閉じた断面形状を持つものについ
ては、更に加工難度が増し、長い循環溝の加工は
不可能に近いものである。このため一部実施例に
おいては、この循環機構を２分割とすることで対
応しているものもある。また、米国特許について
は、その構造は部品強度の劣るものであり、その
実施例においては外部からこれを保持する部品を
具えており、加工及び組立に要する工数が多くな
る。

よつていずれの場合も、加工及び組立に対する
コストは、無視できないものである。

問題点を解決するための手段本考案は、ボールねじの雄ねじ軸のねじ山を乗
り越えるようにボール循環路を形成するためにナ
ツトにはめ込まれるボール循環用キヤツプであつ
て、前記キヤツプは雄ねじ軸側に開口する開口部
を有するボール循環溝を有し、前記開口部はボー
ルの進行方向中央部においてその幅がボール循環
溝の最大幅より狭められている構成により前記問
題点を解決した。

作用本考案の循環用キヤツプを装着したボールね
じ、鋼球が循環用キヤツプに導入される部分で、
ねじ山部斜面に対する鋼球の接触面の循環路内壁
面の反力が、鋼球の進行方向に向うため、鋼球は
抱き上げられるように循環溝内に円滑に移動させ
られ、鋼球には無理な力が作用せず、ボールねじ
をスムーズに運転させることができる。

また、鋼球導入部中頃から循環溝単独で鋼球を
包持する形状となるため、鋼球は循環溝内でアソ
ビを抑えられ均一な狭い自由度で案内されるの
で、鋼球相互の食い込みやガタが生じにくい。こ
の構造によつても、ボールねじはスムーズな運転
が可能であり、運転時の騒音も低下するものであ
る。

更に、循環機構の形状をボールナツト、雄ねじ
軸等の形状に対してより自由に設計することがで
きる。

実施例本考案の第１の実施例である第２〜４図に示す
循環用キヤツプ４ａは、雄ねじ軸２に面する内側
湾曲面４２と該内側湾曲面４２に雄ねじ軸側に開
く開口部４３を有し、外周面には閉じている循環
溝４１を有し、循環溝４１のボールの進行方向中
央部で循環溝４１の開口部４３の幅が最大幅部４
４より狭められた形状となつている。

循環溝４１は曲線的形状のみが図示されている
が、直線的形状の循環溝でもよい。

第５図は第２図の上方からの透視図であり、第
６図は前記循環用キヤツプ４ａを装着した図であ
る。循環路５２の導入部５３において、鋼球３は
ねじ山部斜面８１の接触面６２と内壁面４５の接
触面６１から反力を受け接触面６１での接触反力
７は、鋼球３の進行方向に作用し、鋼球３は前記
反力７で抱き上げられる。（第６図で反力７は循
環溝左壁面に投影した形で示しているが、実際は
紙面手前右上方向である。）循環用キヤツプ４ａは鋼球３を前記のように抱
き上げ循環溝４１の中央付近において単独で鋼球
３を包持する形状となつており、循環溝４１内部
での鋼球３の運動の中心軌跡は、第７図において
軌跡９１，９３に挟まれた比較的狭い範囲とな
り、鋼球３相互の食い込みが抑制され、騒音、ガ
タも低く抑えられる。

本考案の第２の実施例として、第８図に示す多
条ねじにおいて、前記循環用キヤツプ４ａと同様
の中央部断面形状を有する循環用キヤツプ４ｂを
用いれば、第１の実施例と同様に鋼球３は循環キ
ヤツプ４ｂに包持された状態で運動し、その中心
軌跡は第９図に示す９４，９７で挟まれた空間に
規制され、鋼球３の第２のねじ溝５７への転落、
相互の食い込みを防止することができ、前記循環
用キヤツプ４ｂの内側湾曲面の中央部に第２のね
じ溝５７に対向するボールナツト１のねじ溝に連
続する溝を加工しておけば、ねじ溝５７も鋼球転
動溝として使用することができる。

その他の実施例として、本考案によるボールね
じのボール循環用キヤツプは、通常金属の機械加
工品を使用することが多いが、量産されるものや
小形のものでは、樹脂材を使用することも少くな
く、本考案においての金属の機械加工品のみなら
ず樹脂製のものの実施が容易である。

また、第２図に示す本考案の循環用キヤツプ４
ａの外形は、雄ねじ軸２の軸心に直角方向から見
たとき長円になる形状を採つているが、通常行わ
れている円柱形状を採ることもできる。

ボールナツト１との装着方法は、実施例ではボ
ールナツト１の外側から挿入し段付部で止まる形
態を採つているが、従来より行われているボール
ナツト１の内側から挿入する方法や、別物品を組
合せて固定する方法等を用いてもよい。

考案の効果本考案のボール循環用キヤツプの形状は、鋼球
の導入部で鋼球を抱き上げるようになるため、鋼
球に無理な力や鋼球の衝突が生じず、ボールねじ
の円滑な運動が可能である。よつて低騒音を実現
し、摩耗も押えられ部品寿命を向上させる効果を
奏する。

また、本考案の循環用キヤツプは、循環溝の中
程において鋼球を単独で包持するため、運転中鋼
球のアソビが少なく、鋼球相互の食い込みが抑え
られ、鋼球の循環は円滑に行われる。よつて、騒
音、ガタの防止にもなり、多条ねじの場合は異な
るねじ溝への鋼球の転落や接触を抑えることもで
きる。

また、単独で鋼球を循環させることができるた
め、雄ねじ軸やボールナツト等の形状に関わら
ず、その形状を自由に設計することができる。

更に本考案は、外観形状が複雑化されておら
ず、循環溝の形状を除き従来と同一形状であるの
で、従来の加工方法や組立方法を採ることがで
き、設備も流用できることから、コスト面におい
ても問題はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のボール循環用キヤツプの斜視
図、第２図は本考案を適用したボールねじの軸に
直角方向の断面図、第３図は第２図の３−３線矢
視図、第４図は第３図の４−４線方向断面図、第
５図は第２図の上方からの要部透視図、第６図は
第５図の６−６線方向断面図、第７図は第５図の
７−７線方向断面図、第８図は第２の実施例の要
部透視図、第９図は第８図の９−９線方向断面
図、第１０図は従来のボール循環用キヤツプの第
３図に相当する図、第１１図は第１０図の11−11
線方向断面図、第１２図は従来のボール循環用キ
ヤツプの斜視図、第１３図は従来のボール循環用
キヤツプを装着した場合の第６図に相当する図で
ある。１……ナット、２……雄ねじ軸、４ａ，４ｂ…
…ボール循環用キヤツプ、８……ねじ山、４１…
…ボール循環溝、４３……開口部、５２……循環
路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】ボールねじの雄ねじ軸のねじ山を乗り越えるよ
うにボール循環路を形成するためにナツトにはめ
込まれるボール循環用キヤツプであつて、前記キヤツプは雄ねじ軸側に開口する開口部を
有するボール循環溝を有し、前記開口部はボールの進行方向中央部において
その幅がボール循環溝の最大幅より狭められてい
ることを特徴とする、ボールねじのボール循環用キヤツプ。