JPH0579101U - ボールねじ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボール転動による騒音や振動が抑えられて、
静寂性が要求される環境下での使用に最適なボールねじ
構造を提供する。 【構成】 ボール循環路７のうち特に大きなボールの衝
突音，振動の生じやすい部位である、ボールすくい上げ
部１１と湾曲部２２が吸振性に優れる材料からなるた
め、これらの部位におけるボール６の衝突音や振動は有
効に減少ないし減衰されて、ボールねじ外部への漏れが
防止される。

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、ボールが循環するタイプのも のにおいて、ボール転動による騒音や振動を抑える構造を備えたボールねじに関 する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のこの種のボールねじとしては、図１１に示すような構造のものがある 。

【０００３】 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。また、ナット 体ｃの螺旋溝ｄにおけるボール転動部分の両端には、金属製のリターンチューブ ｆが連結されて、ボール循環路ｇが形成されている。ｈはリターンチューブｆを 固定するチューブ押えである。

【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がね じ軸ａに対して軸方向へ相対的に移動する。また、ナット体ｃの螺旋溝ｄのボー ル転動部分において、その一端に到達したボールｅは上記ボール循環路ｇを介し て他端へ移動し循環されることとなる。

【０００５】

【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。

【０００６】 すなわち、ボールねじは、近年、事務用電子機器、医療機器あるいは自動製図 機などの機器にも広く使用されているが、これらの機器は静寂な環境下で使用さ れることが多く、機器を構成する部品や装置の駆動にも静寂性が強く要求されて いる。

【０００７】 ところが、上述したように、従来のボールねじにおいては、リターンチューブ ｆが金属製であるため、ボール循環経路内でのボールｅ，ｅ，…同士の衝突音、 あるいは、螺旋溝ｂ，ｄからリターンチューブｆのボールすくい上げ部ｉへ移る 際やリターンチューブｆの湾曲部ｊでの、ボールｅの衝突音や振動がボールねじ 外部へ伝わり、不快な騒音および振動源となっていた。

【０００８】 このような金属音や振動は、特に上記すくい上げ部ｉや湾曲部ｊでのものが大 きく、ボールねじの高速回転化によりこれがさらに増長されるという悪循環を生 じている。

【０００９】 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、ボール転動に よる騒音や振動が抑えられて、静寂性が要求される環境下での使用に最適なボー ルねじの提供を目的とする。

【００１０】

【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、ナット体の螺旋溝における ボール転動部分の両端に、ボールを循環させるボール循環路が連通され、該ボー ル循環路において、少なくとも両端部のボールすくい上げ部とボールの転動方向 が変化する湾曲部とが、吸振性に優れる材料により形成されていることを特徴す る。

【００１１】

【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 溝に沿って移動した後、その一端からボール循環路を介して他端へ戻って再循環 される。

【００１２】 この際、ボール循環路のうち特に大きなボールの衝突音，振動の生じやすい部 位、つまり、少なくともボール循環路のボールすくい上げ部と湾曲部は吸振性に 優れる材料からなる。このため、これらの部位におけるボールの衝突音や振動が 有効に減少ないし減衰されて、ボールねじ外部への漏れが防止される。

【００１３】

【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。 実施例１

【００１４】 本考案に係るボールねじを図１および図２に示し、該ボールねじ１は、ねじ軸 ２の外周面に螺旋溝３が設けられる一方、このねじ軸２に外嵌されるナット体４ の内周面に螺旋溝５が設けられて、これら両螺旋溝３，５間に複数のボール６， ６，…が回転自在に介装されてなり、また、ナット体４の外周部にボール循環路 ７が形成されており、このボール循環路７を介して前記ボール６，６，…が循環 するようにされている。

【００１５】 上記ボール循環路７は、ナット体４の螺旋溝５におけるボール転動部分の両端 に連通されており、具体的には、ヨーク部材８と一対の循環ブロック９，１０と から構成されている。

【００１６】 上記ヨーク部材８はボール循環路７のボールすくい上げ部１１を形成するもの で、具体的には図３に示すような構造とされた合成樹脂製の一体成形品である。 この合成樹脂材料としては、吸振性に優れる強化プラスチック等が採用されるが 、この他吸振性に富む新素材も利用可能である。

【００１７】 該ヨーク部材８は、ヨーク本体１２と取付けボルト部１３とからなり、その上 面１２ａとボールすくい上げ部１１を形成する両端面が、それぞれ上記ナット体 ４の螺旋溝５に一致する凸円弧断面と凹円弧断面を有する。これに関連して、ナ ット体４の両端部分、つまり螺旋溝５におけるボール転動部分の両端には、図２ に示すように、上記螺旋溝５で形成される円弧に対して接線方向へ延びるボール 軌道孔１４が形成されている。

【００１８】 そして、上記ナット体４の両端部分の螺旋溝５（図１のハッチング部分）にヨ ーク本体１２が嵌合された状態において、ヨーク本体１２の端面１１が上記ボー ル軌道孔１４の一部をなして、ポール６を螺旋溝３，５からボール循環路７へす くい上げるボールすくい上げ部が形成される。また、この状態において、上記取 付けボルト部１３は、ナット体４に設けられたボルト挿通孔１５に挿通される。

【００１９】 なお、ヨーク部材８は、上記のように全体が合成樹脂製とされるほか、図５(a )(b)に示すように、金属製のヨーク本体１２の両端部分に合成樹脂製の端面部１ ２ｂ，１２ｂが接着等により一体的に設けられてもよい。

【００２０】 一対の循環ブロック９，１０は、それぞれ左右対称構造を有する合成樹脂製の 一体成形品で、この合成樹脂材料としては、上記ヨーク部材８と同様、吸振性に 優れる強化プラスチック等が採用されるが、他の吸振性に富む新素材も利用可能 である。

【００２１】 これらの循環ブロック９，１０は、図４に示すように、その上面１６がナット 体４の外周円筒面に連続する円筒面とされるとともに、その下面１７が平坦面と されている。この下面１７には位置決め凹部１８が設けられており、これがナッ ト体４の装着部４ａに設けられた位置決め凸部１９にキー嵌合するようにされて いる。

【００２２】 また、両循環ブロック９，１０の相互接合面２０，２１には、それぞれ半円断 面を有するボール循環溝２０ａ，２１ａが形成されている。両循環ブロック９， １０がナット体４の装着部４ａに装着された状態において、これらのボール循環 溝２０ａ，２１ａが合体してボール循環路７の湾曲部２２を形成し、その両端が 上記ナット体４のボール軌道孔１４に連続的に連通される。

【００２３】 上記湾曲部２２は、ボール軌道孔１４からボールすくい上げ部１１へ連続する 円弧状経路とされて、ボール６，６，…が円滑に循環する形状とされている。

【００２４】 なお、上記両循環ブロック９，１０は、位置決め凹部１８と位置決め凸部１９ とのキー嵌合によりナット体４の装着部４ａに位置決めされ、この状態において 、その挿通孔に上記ヨーク部材８の取付けボルト部１３がそれぞれ挿通される。 そして、これら取付けボルト部１３，１３に締付けナット２３，２３を締め付け ることにより、ヨーク部材８，８と循環ブロック９，１０が、ナット体４に取外 し可能に共締めされている。

【００２５】 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２とナット体 ４との相対的な回転運動により、ボール６，６，…がその軌道である両螺旋溝３ ，５に沿って移動しながら、ナット体４はねじ軸２の軸線方向へ相対的に移動さ れることとなる。

【００２６】 なお、ナット体４の螺旋溝５におけるボール転動部分の一端へ移動したボール ６は、ボール循環路７を介して上記ボール転動部分の他端へ戻って、再びこのボ ール転動部分を循環されることになる。

【００２７】 この際、上記ボール循環路７のボールすくい上げ部１１と湾曲部２２が吸振性 に優れる合成樹脂材料から形成されているため、これらの部位におけるボール６ ，６，…の衝突音や振動は減少ないし減衰されるとともに、ボール６，６，…同 士の衝突音も循環ブロック９，１０の吸振効果により消音されることとなる。し たがって、これらが、不快な騒音および振動としてボールねじ外部へ伝わること はない。

【００２８】 また、上記ボール循環路７の湾曲部２２がボール軌道孔１４からボールすくい 上げ部１１へ連続する円弧状経路であるため、ボール６，６，…の循環が円滑に 行われて、ボールねじの円滑な駆動が確保されるとともに、ボール６，６，…の 転動方向が変わる部分において無用な衝突音も生じず、この点でも騒音の発生が 防止される。

【００２９】 しかも、本例のように、ボール循環路７の大部分を合成樹脂材料で形成するこ とにより、最適なボール６，６，…の流れを得るべく、ボール循環路７の形状を 自由に設定できる。

【００３０】 実施例２ 本例は図６および図７に示し、ボール循環路７の構造が改変されたものであっ て、実施例１のヨーク部材８を用いることなく、ボール循環路７の全長が一対の 循環ブロック２９，３０により形成されている。

【００３１】 上記一対の循環ブロック２９，３０は、それぞれ左右対称構造を有する合成樹 脂製の一体成形品で、この合成樹脂材料としては、実施例１と同様、吸振性に優 れる強化プラスチック等が採用されるが、他の吸振性に富む新素材も利用可能で ある。

【００３２】 これらの循環ブロック２９，３０は、図７に示すように、その下面３１が平坦 面とされるとともに、一対の脚部３２，３３が下方へ延びて設けられている。こ れに関連して、ナット体４には嵌挿孔３４，３５が設けられており、これら嵌挿 孔３４，３５は、螺旋溝５におけるボール転動部分の両端位置に配置されるとと もに、上記螺旋溝５で形成される円弧に対して接線方向へ延びて形成されている 。

【００３３】 上記両脚部３２，３３を含んだ相互接合面４０，４１には、それぞれ半円断面 を有するボール循環溝４０ａ，４１ａが形成されている。

【００３４】 そして、両循環ブロック２９，３０がナット体４の装着部４ｂに装着された状 態において、これらのボール循環溝４０ａ，４１ａが合体して、上記ボール循環 路７が形成され、該ボール循環路７の両端部が上記ナット体４の螺旋溝５に連続 するボールすくい上げ部４２を形成する。このボールすくい上げ部４２および湾 曲部４３を含むボール循環路７の形状寸法は、実施例１と同様である。

【００３５】 なお、上記両循環ブロック２９，３０は、嵌挿孔３４，３５と脚部３２，３３ との嵌合により、ナット体４の装着部４ｂに位置決めされ、この状態において、 締付けボルト４４，４４を締め付けることにより、両循環ブロック２９，３０が ナット体４に取外し可能に締付け固定されている。

【００３６】 その他の構成および作用は実施例１と同様である。

【００３７】 実施例３ 本例は図８および図９に示し、ボール循環路７の構造がさらに改変されたもの であって、ボール循環路７が、単一の循環ブロック４５とナット体４との間に形 成されている。

【００３８】 上記循環ブロック４５は合成樹脂製の一体成形品で、この合成樹脂材料として は、実施例１および実施例２と同様、吸振性に優れる強化プラスチック等が採用 されるが、他の吸振性に富む新素材も利用可能である。

【００３９】 上記循環ブロック４５は、その下面（内周面）が平坦面とされるとともに、一 対の脚部４７，４８が下方へ延びて設けられている。これに関連して、ナット体 ４には嵌挿孔４９，５０が設けられており、これら嵌挿孔４９，５０は、螺旋溝 ５におけるボール転動部分の両端位置に配置されるとともに、上記螺旋溝５で形 成される円弧に対して接線方向へ延びて形成されている。

【００４０】 上記循環ブロック４５の下面には、半円断面を有するボール循環溝５２が形成 されている。これに関連して、上記ナット体４の平坦面からなる装着部４ｃには 、図１０に示すような断面形状を有するボール循環溝５３が、上記ボール循環溝 ５２に対応して形成されている。また、上記両脚部４７，４８には、ボールすく い上げ部を形成するボール循環孔５４が、上記ボール循環溝５２の両端に連続し てそれぞれ設けられている。

【００４１】 そして、循環ブロック４５がナット体４の装着部４ｃに装着された状態におい て、上記ボール循環溝５２，５３およびボール循環孔５４により上記ボール循環 路７が形成される。

【００４２】 つまり、図９に示すように、循環ブロック４５のボール循環溝５２とナット体 ４のボール循環溝５３とにより、ボール循環路７の直線部５６が形成され、上記 ボール循環孔５４，５４によりボールすくい上げ部が形成され、また、このボー ルすくい上げ部５４，５４と直線部５６との連続部が円弧状の湾曲部５７とされ ている。

【００４３】 なお、上記循環ブロック４５は、嵌挿孔４９，５０と脚部４７，４８との嵌合 により、ナット体４の装着部４ｃに位置決めされ、この状態において、締付けボ ルト５８，５８を締め付けることにより、ナット体４に取外し可能に締付け固定 されている。

【００４４】 その他の構成および作用は実施例１と同様である。

【００４５】 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、ボール循環路７は、少なくとも両端部のボールすくい上げ部と湾曲部とが 吸振性に優れる材料により形成されている限りにおいて、図示例以外の構造とす ることができる。

【００４６】

【考案の効果】 以上詳述したように、本考案によれば、ボール循環路のうち特に大きなボール の衝突音，振動の生じやすい部位である、ボールすくい上げ部と湾曲部が吸振性 に優れる材料からなるため、これらの部位におけるボールの衝突音や振動は有効 に減少ないし減衰され、これら衝突音や振動がボールねじ外部へ漏れて、不快な 騒音および振動を発生することはない。

【００４７】 したがって、近年のボールねじの高速回転化にもかかわらず、静寂な駆動が可 能であって、特に、静寂な環境下で使用される、事務用電子機器、医療機器ある いは自動製図機などの精密機器に最適な構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例１に係るボールねじを示す正面
図である。

【図２】同ボールねじの循環経路全体を抽象的に示す断
面図で、ボール循環路が図１におけるII−II線に沿って
見た分割端面で示されている。

【図３】同ボールねじのボール循環路を形成する分割循
環ブロックの一方を示す正面図である。

【図４】同ボールねじのボール循環路の両端すくい上げ
部を形成するヨーク部材を示す図であって、図４(a) は
正面図および図４(b) は底面図をそれぞれ示している。

【図５】同ボールねじのヨーク部材の変形例を示す図で
あって、図５(a) は正面図および図５(b) は底面図をそ
れぞれ示している。

【図６】本考案の実施例２に係るボールねじを示す正面
図である。

【図７】同ボールねじの循環経路全体を抽象的に示す断
面図で、ボール循環路が図６におけるVII −VII 線に沿
って見た分割端面で示されている。

【図８】本考案の実施例３に係るボールねじを示す正面
図である。

【図９】同ボールねじの循環経路全体を抽象的に示す断
面図で、ボール循環路が図８におけるIX−IX線に沿って
見た断面で示されている。

【図１０】同ボールねじのボール循環路の図９における
Ｘ−Ｘ線に沿った断面図である。

【図１１】従来のボールねじを示す図であって、図１１
(a) は正面図を示し、また図１１(b)は同ボールねじの
循環経路全体を抽象的に示す断面図で、ボール循環路が
図１１(a) におけるＢ−Ｂ線に沿った断面で示されてい
る。

【符号の説明】

１ ボールねじ ２ ねじ軸 ３ 螺旋溝 ４ ナット体 ４ａ ナット体の装着部 ４ｂ ナット体の装着部 ４ｃ ナット体の装着部 ５ 螺旋溝 ６ ボール ７ ボール循環路 ８ ヨーク部材 ９ 循環ブロック １０ 循環ブロック １１ ボールすくい上げ部 １２ ヨーク本体 ２０ 循環ブロックの接合面 ２０ａ ボール循環溝 ２１ 循環ブロックの接合面 ２１ａ ボール循環溝 ２２ 湾曲部 ２９ 循環ブロック ３０ 循環ブロック ３２ 循環ブロックの脚部 ３３ 循環ブロックの脚部 ４０ 循環ブロックの接合面 ４０ａ ボール循環溝 ４１ 循環ブロックの接合面 ４１ａ ボール循環溝 ４２ ボールすくい上げ部 ４３ 湾曲部 ４５ 循環ブロック ４７ 循環ブロックの脚部 ４８ 循環ブロックの脚部 ５２ ボール循環溝 ５３ ボール循環溝 ５４ ボールすくい上げ部（ボール循環孔）

Claims (6)

【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り、 前記ナット体の螺旋溝におけるボール転動部分の両端
   に、前記ボールを循環させるボール循環路が連通され、 該ボール循環路において、少なくとも両端部のボールす
   くい上げ部とボールの転動方向が変化する湾曲部とが、
   吸振性に優れる材料により形成されていることを特徴す
   るボールねじ。
2. 【請求項２】 前記ナット体の螺旋溝に沿ってヨーク部
   材が取り付けられ、該ヨーク部材の合成樹脂製端面によ
   り前記ボールすくい上げ部が形成され、 前記ナット体の外周部に、分割構造とされた一対の合成
   樹脂製循環ブロックが取外し可能に設けられ、これら両
   循環ブロックの相互接合面のボール循環溝により、前記
   湾曲部を含むボール循環路部分が形成されている請求項
   １に記載のボールねじ。
3. 【請求項３】 前記両循環ブロックにより形成されるボ
   ール循環路は、その全長にわたって、前記ボールすくい
   上げ部へ連続する円弧状の湾曲部とされている請求項２
   に記載のボールねじ。
4. 【請求項４】 前記ナット体の外周部に、分割構造とさ
   れた一対の合成樹脂製循環ブロックが取外し可能に設け
   られ、これら両循環ブロックの相互接合面のボール循環
   溝により、前記ポールすくい上げ部と湾曲部を含む全ボ
   ール循環路が形成される請求項１に記載のボールねじ。
5. 【請求項５】 前記両循環ブロックにより形成されるボ
   ール循環路のうち、前記ボールすくい上げ部を除く部分
   が、該ボールすくい上げ部へ連続する円弧状の湾曲部と
   されている請求項４に記載のボールねじ。
6. 【請求項６】 前記ナット体の外周部に、一対の脚部を
   備える単一の合成樹脂製循環ブロックが取外し可能に設
   けられ、この循環ブロックの平坦下面のボール循環溝と
   前記ナット体の外周面とにより、前記ボール循環路の直
   線部が形成され、前記脚部のボール循環孔により前記ボ
   ールすくい上げ部が形成され、このボールすくい上げ部
   と前記直線部との連続部が前記湾曲部とされている請求
   項１に記載のボールねじ。