JPH10318346A - ボールネジの安全機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リターンチューブが破損した場合にボールナ
ットからのボールの抜け出しを防止できるボールネジの
安全機構を提供する。 【解決手段】 ネジ軸２とボールナット３のそれぞれの
螺旋溝２Ｆ，３Ａ間で形成された螺旋状通路７内へリタ
ーンチューブ４の両端部からそれぞれ突出して設けられ
た螺旋状通路７側からリターンチューブ４内へボール８
の移動を案内するリップ部４Ａの背後に、ボールナット
３の螺旋溝３Ａ底面から前記螺旋状通路７内へ向けて突
出するボール移動阻止部材（ボルト６）を設ける。リッ
プ部４Ａが破損した場合に、リップ部４Ａ背後の螺旋状
通路７内に侵入したボール８がボール移動阻止部材に当
接し、ボールナット３外部へのボール８の抜出しが防止
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はリターンチューブが
用いられているボールネジの安全機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のボールネジは、図３及び図４に示
すように、ネジ軸Ａ１とボールナットＡ２にそれぞれ断
面円弧状の螺旋溝Ａ３，Ａ４が形成されており、これら
の螺旋溝Ａ３，Ａ４間に多数の鋼製のボールＡ５が組み
込まれている。

【０００３】前記ボールナット２には、前記ボールＡ５
が通過可能な内径を有するリターンチューブＡ６が装着
されていて、これらの螺旋溝Ａ３，Ａ４間とリターンチ
ューブＡ６内側とによってボールＡ５が循環移動可能な
閉じた通路が形成されている。

【０００４】このような構造を有するボールネジでは、
ボールナットＡ２の回転運動を拘束してネジ軸Ａ１を回
転駆動すると、両方の螺旋溝Ａ３，Ａ４間に挟まれてい
るボールＡ５はそれぞれ転動しながらこれらの螺旋溝Ａ
３，Ａ４間で形成される螺旋状通路に沿って移動する。

【０００５】図４に示すように、リターンチューブＡ６
の端部にはボールＡ５を螺旋溝Ａ３、Ａ４間からリター
ンチューブＡ６内へ誘導するリップ部Ａ７が形成されて
いるため、ボールＡ５は前記螺旋状通路からリターンチ
ューブＡ６の内部を通って再び螺旋状の通路へ戻るよう
に循環してボールナット２をネジ軸Ａ１の軸方向に沿っ
て移動させ、ネジ軸側の回転駆動力をボールナット側の
直線駆動力に変換することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述した構造の従来の
ボールネジにおいては、運転中に何らかの不具合でリッ
プ部が折損した場合、ボールはリターンチューブ側へ誘
導されず、そのままボールナットの螺旋溝の端から外部
へ抜け出してしまう恐れがあった。

【０００７】そして、ボールナットとネジ軸の両方の螺
旋溝間からボールが次々と外部へ抜け出してしまうとボ
ールナットに加わっているスラスト負荷を支持できなく
なり、特に、ネジ軸が縦になったボールネジのボールナ
ットに重量物を支持して昇降させているような場合に
は、ボールナットがネジ軸上を滑って重量物が落下し、
非常に危険且つ重大な事故を招く恐れがあった。

【０００８】そこで、本発明は、前述したような従来の
技術の問題点を解決し、リターンチューブが破損した場
合にボールナットからのボールの抜け出しを防止できる
ボールネジの安全機構を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的のため、本発明
のボールネジの安全機構は、ネジ軸とボールナットのそ
れぞれの螺旋溝間で形成された螺旋状通路に多数のボー
ルを組み込み、前記ボールナットに設けたリターンチュ
ーブを経由してこれらのボールを前記螺旋状通路に沿っ
て循環移動させるようにしたボールネジにおいて、リタ
ーンチューブの両端部から螺旋状通路内へそれぞれ突出
して設けられた前記リターンチューブ内へのボールの移
動を案内するリップ部の背後に、ボールナットの螺旋溝
底面から前記螺旋状通路内へ向けて突出するボール移動
阻止部材を設けたものである。

【００１０】前記ボール移動阻止部材にはボールナット
の外周面と螺旋溝底面間を貫通して形成されたネジ孔に
螺合されて先端が螺旋状通路内へ向けて突出するボルト
が用いられ、前記ボルトによりリターンチューブが固定
金具を介してボールナット外周面に締結固定されている
ことが好ましい。

【００１１】

【作用】ボールネジの運転中に何らかの原因でリターン
チューブの端部に設けられているリップ部が折損した場
合に、ネジ軸とボールナットの両方の螺旋溝間を転動し
ながら移動するボールが、リターンチューブ側へ移動せ
ずにこれらの螺旋溝間をそのまま前進すると、ボールナ
ットの螺旋溝底部から内側に突出するボール移動阻止部
材に当接してその前進が阻止される。その結果、ボール
ナット端部からのボールが外部へ抜け出すことが防止さ
れ、これに起因する危険且つ重大な事故の発生を防止す
ることができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明す
る。図１は、本発明の一実施例を示すボールネジの側面
図であって、ボールネジ１はネジ軸２と、そのネジ部２
Ａに螺合しているボールナット３から構成されている。

【００１３】前記ネジ軸２の基端側は、軸受に嵌挿され
て回転自在に支持される表面が平滑な円筒面に形成され
た平滑軸部２Ｂとなっており、前記平滑軸部２Ｂの端に
はさらに、図示しないモータ等の駆動源と駆動連結され
るギヤのボス部を嵌合して固定するためのキー溝Ｋを有
するギヤ固定部２Ｃが連続して形成されている。

【００１４】一方、ボールナット３はネジ軸２の先端に
固定された抜け止め板２Ｄと、ネジ部２Ａと平滑軸部２
Ｂとの間に形成された大径部２Ｅによってネジ軸２に対
する移動ストロークの範囲を制限されている。また、ボ
ールナット３には２つのリターンチューブ４が固定金具
５を介してボルト６で固定されている。

【００１５】図２は図１のＡ−Ａ線位置において矢印方
向に見た断面図であって、同図に示すようにボールナッ
ト３の内周面に形成されている円弧状断面を有する螺旋
溝３Ａとネジ軸２の外周面に前記螺旋溝３Ａと対向する
ように形成されている円弧状断面を有する螺旋溝２Ｆに
よって螺旋状通路７が形成され、前記螺旋状通路７の一
部には螺旋溝３Ａと螺旋溝２Ｆの両方に転動自在に当接
する多数の鋼製のボール８が組み込まれている。

【００１６】また、ボールナット３には略Ｕ字状のリタ
ーンチューブ４が差し込まれるリターンチューブ挿通孔
３Ｂが前記螺旋状通路７へ略接線方向から連通するよう
に形成されている。

【００１７】前記リターンチューブ４はボール８一つ分
が通過可能な内径を有しており、リターンチューブ挿通
孔３Ｂに差し込まれたリターンチューブ４の両端が螺旋
状通路７内に開口している。

【００１８】ボール８はリターンチューブ４の両端間に
挟まれた螺旋状通路７内部とリターンチューブ４の内部
に組み込まれており、リターンチューブ４の両端には、
螺旋状通路７からリターンチューブ４内へボール８を誘
導するためのリップ部４Ａが螺旋状通路７内へ突出する
ように形成されている。

【００１９】前記ボールネジ１において、ボールナット
３をネジ軸２回りに回転しないように支持した状態で、
ネジ軸２を回転させると、螺旋状通路７内のボール８が
転動しながら螺旋状通路７内に沿って移動し、これに伴
ってボールナット３がネジ軸２の軸方向に移動する。

【００２０】螺旋状通路７内を前進するボール８は、そ
の進行方向のリターンチューブ４の端に形成されている
リップ部４Ａで誘導されて順次リターンチューブ４内に
押し込まれる。

【００２１】また、リターンチューブ４内にあるボール
８は、リターンチューブ４に後から入ってくるボール８
に押されて順次リターンチューブ４の他方の端まで移動
し、ここから再び螺旋状通路７内に戻る。こうして、ネ
ジ軸２の回転に伴って、螺旋状通路７とリターンチュー
ブ４によって形成された閉じた通路に沿ってボール８が
循環移動する。

【００２２】一方、固定金具５は、ボールナット３の外
周面の一部に形成されている平坦な座面３Ｃ上に複数の
ボルト６で固定されている。前記座面３Ｃには、螺旋状
通路７に向けて半径方向に貫通するネジ孔３Ｄが形成さ
れていて、ボルト６が外側からバネ座金９と固定金具５
に形成されているボルト挿通孔５Ａを貫通して螺合さ
れ、固定金具６が座面３Ｃに締結固定されている。

【００２３】固定金具５にはリターンチューブ４の外径
に適合した断面Ｕ字状の受け部５Ｂがリターンチューブ
４をボールナット３の軸方向に対して斜めに保持するよ
うに湾曲形成されており、前記ボルト６の締結力でリタ
ーンチューブ４が前記受け部５Ｂと座面３Ｃとの間に挟
み込まれて摩擦固定されている。

【００２４】これらのボルト６のうちの２つは、本発明
におけるボール移動阻止部材を兼ねており、前記２つの
ボルト６の先端部６Ａはそれぞれ、固定金具５をボール
ナット３の座面３Ｃに固定した状態で螺旋状通路７内の
リターンチューブ４の両端に形成されているリップ部４
Ａの背面側に突出している。

【００２５】正常な状態では、リップ部４Ａの背面側に
はボール８は侵入しておらず、ネジ軸２がボールナット
３に対して回転したときに、前記ボルト６の先端部６Ａ
は螺旋状通路７の内側部分を形成している螺旋溝２Ｆの
内面のねじれに沿ってネジ軸２に対して相対的に移動す
るため、ボールナット３はネジ軸２の軸方向へ支障なく
移動することができる。

【００２６】ここで、何らかの原因でリップ部４Ａが破
損して、通常は前記リップ部４Ａでリターンチューブ４
側へ誘導されるボール８がリップ部４Ａの背面側へ侵入
すると、前記ボール８は螺旋状通路７内に突出している
ボルト６の先端に当接して移動を阻止され、ボール８が
ボールナット３の端部から外に抜け出すことが防止され
る。

【００２７】なお、前述した実施例においては、リップ
部４Ａが破損してその背面側へボール８が侵入した場合
に、ボルト６の先端でボール８の移動を阻止している
が、独立したボール移動阻止部材を用いてボール８の移
動を阻止するようにしてもよく、例えば、ボール移動阻
止部材としてリップ部４Ａの背面側の螺旋状通路７内に
突出するようにボールナットに取り付けたピン等を用い
ることもできる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のボールネ
ジの安全機構によれば、ボールネジの使用中に何らかの
原因でリターンチューブの端部に設けられているリップ
部が折損した場合に、ボール移動阻止部材によって、ボ
ールナット端部からのボールが外部へ抜け出すことが確
実に防止され、これに起因する危険且つ重大な事故の発
生を回避することができる。

【００２９】しかも、構造が極めて簡単であり、既存の
ボールネジに組み込むことも容易にできるため、低コス
トで実施することができる。特に、リターンチューブを
固定金具を介してボールナット外周面に固定しているボ
ルトをボール移動阻止部材として利用する場合には、部
品点数が増加せず、製造や組立の工数を増やさずに済む
ため、より低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示す、ボールネジの側面
図である。

【図２】 図１のＡ−Ａ線位置における矢印方向に見た
断面図である。

【図３】 従来用いられているボールネジの一例を示す
縦断面図である。

【図４】 図３のＢ−Ｂ線位置における矢印方向に見た
断面図である。

【符号の説明】

１ ボールネジ ２ ネジ軸 ２Ａ ネジ部 ２Ｂ 平滑軸部 ２Ｃ ギヤ固定部 ２Ｄ 抜け止め板 ２Ｅ 大径部 ２Ｆ，３Ａ 螺旋
溝 ３ ボールナット ３Ｂ リターンチ
ューブ挿通孔 ３Ｃ 座面 ３Ｄ ネジ孔 ４ リターンチューブ ４Ａ リップ部 ５ 固定金具 ５Ａ ボルト挿通
孔 ５Ｂ 受け部 ６ ボルト（ボ
ール移動阻止部材） ６Ａ 先端部 ７ 螺旋状通路 ８ ボール ９ バネ座金

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネジ軸とボールナットのそれぞれの螺旋
   溝間で形成された螺旋状通路に多数のボールを組み込
   み、前記ボールナットに設けたリターンチューブを経由
   してこれらのボールを前記螺旋状通路に沿って循環移動
   させるようにしたボールネジにおいて、 リターンチューブの両端部から螺旋状通路内へそれぞれ
   突出して設けられた、前記リターンチューブ内へのボー
   ルの移動を案内するリップ部の背後に、ボールナットの
   螺旋溝底面から前記螺旋状通路内へ向けて突出するボー
   ル移動阻止部材を設けたことを特徴とするボールネジの
   安全機構。
2. 【請求項２】 前記ボール移動阻止部材にはボールナッ
   トの外周面と螺旋溝底面間を貫通して形成されたネジ孔
   に螺合されて先端が螺旋状通路内へ向けて突出するボル
   トが用いられ、前記ボルトによりリターンチューブが固
   定金具を介してボールナット外周面に締結固定されてい
   ることを特徴とするボールネジの安全機構。