JPH0542804U - ボールねじ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作動性が良好で、しかも構造が簡単かつコン
パクトなボールねじ構造を提供する。 【構成】 ねじ軸１とナット体３との相対的な回転運動
により、ボール５は螺旋溝２，４に沿って移動する。ボ
ール５は薄肉円筒状の保持器６のボールポケット７に保
持された状態で転動し、各ボール５は所定の間隔を保た
れて相互の接触が防止される。ねじ軸１上の肩部９とス
ナップリング１０により、保持器６の過度の軸方向移動
が規制されて、ボールねじからのボール５の脱落が防止
され、また、保持器６と肩部９およびスナップリング１
０とが係合しても、ボールねじにロック状態を生ずるこ
とはない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はボールねじに関し、さらに詳細には、作動ストロークが短い部分に 使用されるボールの循環しないタイプのもので、特に径寸法の小さなミニチュア ボールねじの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来のこの種のボールねじとしては、図３に示すような構造のものがある。 このボールねじは、ねじ軸ａの外周面に螺旋溝ｂが形成されるとともに、該ね じ軸ａに外嵌されるナット体ｃの内周面に螺旋溝ｄが形成され、これら両螺旋溝 ｂ．ｄ間に複数のボールｅ，ｅ，…が回転自在に介装されてなる。

【０００３】 ｆ，ｇはナット体ｃの螺旋溝ｄの両終端部にそれぞれ設けられた掛止ピンであ り、上記ボールｅ，ｅ，…の移動範囲、つまりボールねじの軸方向作動ストロー クＬを規定するとともに、ボールｅ，ｅ，…の螺旋溝ｂ，ｄからの脱落を防止し ている。

【０００４】 そして、上記ねじ軸ａとナット体ｃとの相対的な回転運動により、ボールｅ， ｅ，…がその軌道である両螺旋溝ｂ，ｄに沿って移動しながら、ナット体ｃが軸 方向の一方、例えば図示の状態から右方へ移動し、上記ボールｅ，ｅ，…が掛止 ピンｆ側へ寄ったところで、この軸方向へのナット体ｃの移動が停止される。

【０００５】 一方、この状態から、ねじ軸ａとナット体ｃとがこれと逆方向への相対的な回 転運動をすると、上記と逆の動作によりナット体ｃが軸方向左方へ移動して、上 記ボールｅ，ｅ，…が掛止ピンｇ側へ寄ったところで、ナット体ｃの移動が停止 される。これにより、ボールねじは上記作動ストロークＬの範囲内で作動するこ ととなる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような構造では次のような問題点があり、その改良が要望 されていた。

【０００７】 すなわち、ボールｅ，ｅ，…は上記両螺旋溝ｂ，ｄ内を滑ることなく転動する のが理想的であるところ、実際にはこれら螺旋溝ｂ，ｄの軌道面との間で滑りを 生じる結果、各ボールｅ，ｅ間に接触部分と非接触部分が生じて、これらの間隔 が不均一となってしまう。

【０００８】 これがため、ナット体ｃが作動ストロークＬ内にあってまだ移動しなければな らないのに、ボールｅ，ｅ，…が既に一方の掛止ピンｆまたはｇ側へ寄ってしま っている場合がある。この状態から、さらにナット体ｃを移動させようとすれば 、ボールｅ，ｅ，…を無理やりこじるような状態となるため、かなりのトルクを 要することになり、作動性が悪くなっていた。

【０００９】 このような観点から、保持器を備えたボールねじもあるが、これは標準サイズ のものであって、この構造はミニチュアボールねじ（軸径４mm程度）には適用す ることができなかった。

【００１０】 本考案は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、作動性が良好 で、しかも構造が簡単かつコンパクトで安価なボールねじ構造の提供を目的とす る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案のボールねじは、ねじ軸とナット体との間に 、ボールを保持する複数のボールポケットを備えた保持器が設けられ、該保持器 は、前記ねじ軸の外周面とナット体の内周面に介装される薄肉円筒状とされると ともに、その一端に径方向内方へ突出する係止部が設けられ、前記ねじ軸の外周 面における前記係止部の両側に、該係止部に係合して前記保持器の軸方向移動を 規制する保持器抜止め部がそれぞれ取付けられていることを特徴とする。

【００１２】 好ましくは、前記ボールポケットは前記保持器の軸方向へ延びる長孔形状とさ れる。また、前記係止部の軸方向外側の保持器抜止め部は、前記ねじ軸の外周面 に取り付けられたスナップリングとされ、一方、前記係止部の軸方向内側の保持 器抜止め部は、前記ねじ軸における螺旋溝形成部一端の肩部とされる。

【００１３】

【作用】

ねじ軸とナット体との相対的な回転運動により、ボールはその軌道である螺旋 溝に沿って移動するが、この場合、ボールは保持器のボールポケットに保持され た状態で転動するため、各ボールは所定の間隔を保たれて相互の接触が防止され る。また、保持器の係止部と、これの両側に位置する保持器抜止め部との係合に より、保持器の過度の軸方向移動が規制されて、ボールねじからのボールの脱落 が防止される。

【００１４】 しかも、保持器抜止め部はねじ軸の外周面に設けられているので、これと保持 器の係止部とが係合しても、ボールねじにロック状態が生ずることはない。

【００１５】 すなわち、保持器付きボールねじ、特にミニチュアボールねじにおいては、ね じ軸とナット体との相対的な回転運動により、保持器も幾分の追随した動き（軸 方向移動）をする。この場合、保持器の軸方向移動を規制する手段がナット体側 に設けられていると、これら両者の係合により、ボールねじが一種のロック状態 を呈し、ボールの円滑な動きを拘束してボールに滑りを生じさせ、その結果ボー ルねじの寿命を短くしてしまう。

【００１６】 この点について、本考案者等が種々の試験研究を行った結果、上記ロック状態 を生じる主因が上記手段を介してのナット体と保持器の接触にあり、これをねじ 軸と保持器の接触構造に変えることにより、ボールねじのロック状態が解消され ることが判明したのである。

【００１７】 保持器は、ねじ軸の外周面とナット体の内周面間に介装される薄肉円筒状とさ れており、ねじ軸とナット体の径寸法が保持器の存在により制限を受けることは なく、また、保持器の係止部と係合する保持器抜止め部は、ナット体外部のねじ 軸外周部に設けられて、その構造が簡単であり、特にミニチュアボールねじのよ うな小型の構造のものにおいても、各構成部品の加工および組み立てが容易とな る。

【００１８】

【実施例】

以下、本考案に係る実施例を図面に基づいて説明する。

【００１９】 本考案に係るボールねじを図１に示し、該ボールねじは、具体的にはボールが 循環しない非循環型のものであって、ねじ軸１の大径部（螺旋溝形成部）１１の 外周面１１ａに螺旋溝２が形成されるとともに、ねじ軸１に外嵌されるナット体 ３の内周面３ａに螺旋溝４が形成され、これら両螺旋溝２，４間に複数のボール ５，５，…が保持器６を介して回転自在に介装されてなる。

【００２０】 該保持器６は、上記大径部１１の外周面１１ａとナット体３の内周面３ａ間に 介装される薄肉円筒状のもので、具体的には、図２に示すように、薄肉の金属板 が円筒状に折曲形成されてなる。このように、保持器６が薄肉円筒状とされてい ることにより、ねじ軸１とナット体３の径寸法は保持器６の存在により制限を受 けることがなく、特に、径寸法の小さなミニチュアボールねじとして最適な構造 とされている。

【００２１】 保持器６には、ボール５，５，…を保持する複数のボールポケット７，７，… が設けられており、これらボールポケットは保持器６の軸方向へ延びる長孔形状 とされている。各ボールポケット７には、軸方向に一致する位置に配された複数 個のボール５，５，…が保持されている。このように、ボールポケット７が長孔 形状とされることにより、その加工に高い精度が要求されることなく、ボール５ の滑らかな動きが確保されるため、プレス加工も可能である。

【００２２】 ボールポケット７，７，…の前後両端部分は、上記両螺旋溝２，４の螺旋経路 に沿って配置されている。また、各ボールポケット７の長さ寸法は、螺旋溝２， ４の配設ピッチに対応して決められるが、ほぽナット体３の軸方向長さの半分程 度に設定されており、また、その幅寸法は、ボール５の球径よりやや大きく設定 されている。

【００２３】 保持器６の前端には、複数の係止部８，８，…（図示例においては４つ）が径 方向内方へ突出して設けられている。該係止部８は、具体的には、保持器６の前 端に一体形成されたリブが径方向内方へ折曲されてなる。これら係止部８，８， …の径方向内端８ａ，８ａ，…の径寸法は、ねじ軸１の大径部１１の外径よりも 小さく、かつ小径部１２の外径よりも大きく設定されて、上記大径部１１と小径 部１２との境界となる肩部（内側保持器抜止め部）９に係合可能とされている。

【００２４】 また、上記係止部８，８，…の軸方向外側にはスナップリング（外側保持器抜 止め部）１０が設けられている。このスナップリング部材１０は、上記ねじ軸１ の小径部１２の外周面１２ａに設けられた環状溝１３に嵌着されている。

【００２５】 上記スナップリング１０は、その外径寸法が上記保持器６の外径寸法とほぼ同 一程度に設定されて、保持器６の係止部８，８，…と係合可能とされている。

【００２６】 また、スナップリング１０の取付け位置、つまり環状溝１３の配設位置は、上 記ねじ軸１の肩部９との関係で設定される。

【００２７】 すなわち、保持器６の係止部８が、これら保持器抜止め部９または１０に当接 した状態において、保持器６に保持されたボール５，５，…が、ねじ軸１とナッ ト体３の螺旋溝２，４から抜け出ないように設定されている。なお、これら両保 持器抜止め部９，１０には、ボールねじの作動ストロークＬを規定する機能はな い。

【００２８】 しかして、以上のように構成されたボールねじにおいて、ねじ軸１とナット体 ３との相対的な回転運動により、ボール５，５，…がその軌道である両螺旋溝２ ，４に沿って移動しながら、ナット体３は図１の実線で示される位置と仮想線で 示される位置との間で作動ストロークＬ分だけ移動することになる。なお、この 作動ストロークＬは、ボールねじが適用される装置側において規定される。

【００２９】 この場合、上記ボール５，５，…は、保持器６のボールポケット７，７，…に 保持された状態で上記軌道内を転動するため、各ボール５は所定の間隔を保たれ て相互の接触が防止され、これによりボールねじの円滑な作動が確保される。

【００３０】 また、保持器６の軸方向移動範囲は、その係止部８，８，…の両側に位置する 肩部（内側保持器抜止め部）９とスナップリング（外側保持器抜止め部）１０に より規定されており、これにより、保持器６の過度の軸方向移動が防止されて、 ボールねじからのボール５，５，…の脱落が有効に防止される。

【００３１】 なお、上記両保持器抜止め部９，１０が、ナット体３側ではなくねじ軸１側に 取付けられていることにより、これら保持器抜止め部９，１０と保持器６の係止 部８，８，…とが係合しても、ボールねじにロック状態が生じて、その回転トル クが増大することもない。

【００３２】 本考案は上述した実施例に限定されることなく、種々設計変更可能であり、例 えば、保持器６の軸方向移動を規制する保持器抜止め部のうち、スナップリング １０に代えて他のリング部材を用いることも可能である。また、保持器６に設け られる係止部は、図示例のようなリブ８，８，…の形態ではなく、図２に仮想線 で示すような環状フランジの形態としてもよい。

【００３３】

【考案の効果】 以上詳述したように、本考案によれば以下に列挙されるような種々の効果が得 られる。

【００３４】 (1) ボールを保持する複数のボールポケットを備えた保持器が設けられているか ら、ねじ軸とナット体との相対的な回転運動により、ボールがその軌道である螺 旋溝に沿って移動する際、ボールは保持器のボールポケットに保持された状態で 転動する。これにより、各ボールは所定の間隔を保たれて相互の接触が防止され て、ボールねじの作動性が良好に保たれる。

【００３５】 (2) 保持器は、ねじ軸の外周面とナット体の内周面間に介装される薄肉円筒状と されているから、保持器の存在によりねじ軸とナット体の径寸法が制限を受ける ことはなく、また、保持器の軸方向移動を規制する保持器抜止め部は、ナット体 外部のねじ軸外周面に取付けられて、その構造が簡単である。

【００３６】 したがって、装置全体としての構造を簡単かつコンパクトにでき、各構成部品 の加工および組み立ても容易となる。特に、ボールねじが極端に小さくなってス ペース的に余裕のない状態、つまり、ミニチュアサイズで条件の厳しい使用条件 下で保持器付きのボールねじを作る場合でも、各構成部品の加工が容易でコスト 的にも安く作れ、しかも、性能を所望の値に確保できるといった利点がある。こ の結果、径寸法の小さな（軸径４mm程度）ミニチュアボールねじとして最適な構 造を提供することができる。

【００３７】 (3) 保持器の係止部の両側に位置する保持器抜止め部により、保持器の過度の軸 方向移動が規制されるから、ボールねじからのボールの脱落が簡単な構造で有効 に防止される。

【００３８】 (4) 保持器抜止め部はねじ軸の外周面に取付けられているので、これと保持器の 係止部とが係合しても、ボールねじにロック状態を生ずることはない。したがっ て、このロック状態によりボールの円滑な動きが拘束されて、ボールにすべりが 生じることもなく、ボールねじの円滑な作動性と長い寿命が有効に確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る一実施例であるボールねじを示す
正面断面図である。

【図２】同ボールねじの保持器を示す斜視図である。

【図３】従来のボールねじを示す正面断面図である。

【符号の説明】

１ ねじ軸 １ａ，１ｂ ねじ軸の外周面 ２ 螺旋溝 ３ ナット体 ３ａ ナット体の内周面 ３ｂ ナット体の軸方向端面 ４ 螺旋溝 ５ ボール ６ 保持器 ７ ボールポケット ８ 保持器の係止部 ９ ねじ軸の肩部（保持器抜止め部） １０ スナップリング（保持器抜止め部） １１ ねじ軸の大径部（螺旋溝形成部） １２ ねじ軸の小径部

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ねじ軸の外周面に螺旋溝が形成されると
   ともに、該ねじ軸に外嵌されるナット体の内周面に螺旋
   溝が形成され、これら両螺旋溝間に複数のボールが回転
   自在に介装されてなるボール非循環型のものであって、 前記ねじ軸とナット体との間に、前記ボールを保持する
   複数のボールポケットを備えた保持器が設けられ、 該保持器は、前記ねじ軸の外周面とナット体の内周面に
   介装される薄肉円筒状とされるとともに、その一端に径
   方向内方へ突出する係止部が設けられ、 前記ねじ軸の外周面における前記係止部の両側に、該係
   止部に係合して前記保持器の軸方向移動を規制する保持
   器抜止め部がそれぞれ取付けられていることを特徴とす
   るボールねじ。
2. 【請求項２】 前記ボールポケットは、前記保持器の軸
   方向へ延びる長孔形状とされている請求項１に記載のボ
   ールねじ。
3. 【請求項３】 前記係止部の軸方向外側の保持器抜止め
   部は、前記ねじ軸の外周面に取り付けられたスナップリ
   ングであり、一方、前記係止部の軸方向内側の保持器抜
   止め部は、前記ねじ軸における螺旋溝形成部一端の肩部
   である請求項１に記載のボールねじ。