WO2006068202A1

WO2006068202A1 - ボールねじ装置

Info

Publication number: WO2006068202A1
Application number: PCT/JP2005/023538
Authority: WO
Inventors: Daiju Takahashi; Yutaka Nagai; Masahiro Nobutomo
Original assignee: Nsk Ltd.
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2005-12-21
Publication date: 2006-06-29
Also published as: US20080127764A1; EP1830106A1

Abstract

　リターンチューブをナットに確実、且つ容易に固定できると共に、ボールの循環不良発生時のリターンチューブの浮き上がり及び拡開を防止する。外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットと、前記軸軌道溝とナット軌道溝とで形成される負荷路と、　該負荷路を転動可能に装填された複数のボールと、該負荷路の両端を連通して前記ボールを前記ナットの外部へ導き、曲折部を有する連通部材と、該連通部材を前記ナットに固定する押え具と、前記負荷路と連通部材とで形成される循環路を循環する複数のボールとを備えたボールねじ装置であって、前記押え具の外面に、前記連通部材の曲折部にかかる応力を受け止める補強部材が設けられるボールねじ装置を提供する。

Description

明細書

ボールねじ装置

技術分野

[0001] 本発明は、工作機械や産業機械、半導体製造装置、射出成形機、プレス成形機、精密機械等の機械装置の移動台の位置決め用や搬送用、動力伝達用の送り機構等に用いられるボールねじ装置に関し、特に、電動射出成形機や電動プレス機に好適に用いられるボールねじ装置に関する。

背景技術

[0002] 従来のボールねじ装置としては、例えば図 2に示すものが知られている。

このボールねじ装置 1は、外周面に螺旋状のねじ溝 2を有するねじ軸 3に、内周面にねじ溝 2に対応する螺旋状のねじ溝 4を有するナット 6が螺合されている。

ナット 6のねじ溝 4とねじ軸 3のねじ溝 2とは互いに対向して配置され、両者の間に螺旋状の負荷領域を形成される。該負荷領域には転動体としての多数のボール 5が転動可能に装填されている。そして、ねじ軸 3 (又はナット 6)の回転により、ナット 6 (又はねじ軸 3)がボール 5の転動を介して軸方向に移動するようになって、る。

[0003] また、ナット 6の側面の一部は平坦面とされ、この平坦面に両ねじ溝 2, 4間に連通する 2個一組の循環孔 7をねじ軸 3を跨ぐように形成される。この一組の循環孔 7に略コ字状をなすリターンチューブ 8の両端を嵌め込むことにより、両ねじ溝 2, 4間の負荷領域に沿って公転するボール 5をリターンチューブ 8の一方の端部からすくい上げてナット 6の外部に導き、他方の端部力前記負荷領域に戻すボール循環経路を形成している。

[0004] また、リターンチューブ 8をナット 6の平坦面に固定するには、図 3及び図 4に示すような押え具 9を用いている。この押え具 9は安価に大量生産すべく板金プレス成形により製作されたもので、図 4に示すように、ナット 6の軸方向に長い金属製の板材の下面略中央に、リターンチューブ 8に嵌め込んで該リターンチューブ 8を押えるための溝部 9aが、該リターンチューブ 8の軸方向に沿って斜めに形成されている。また、溝部 9aの両側は座部 9bとされており、該座部 9bにはねじ揷通孔 9cが形成されている。そして、押え具 9の溝部 9aをリターンチューブ 8に嵌め込み、この状態で、座部 9b のねじ揷通孔 9cに揷通したねじ 9dをナット 6の平坦面に設けたねじ孔（図示せず）に締め付けることにより、リターンチューブ 8がナット 6に固定される。

[0005] 上記従来のリターンチューブ式ボールねじ装置においては、例えばボールねじ装置の取り付けに誤差があったり、ボールねじ装置を組み込んだ機械自体の剛性不足等によってボールねじ装置に大きなモーメント荷重が作用するような用途等では、ボール 5の公転速度が場所によって異なることでボール 5がリターンチューブ 8内で詰まり、ボール 5がリターンチューブ 8を押し上げる力が働くことがある。このような力がリターンチューブ 8に作用した場合、板金プレス成形により製作された押え具 9は、ナット 6の平坦面に接する座部 9bか変形しやすくなり、リターンチューブ 8が浮き上がつてしまう虞れがある。

[0006] 特に、高負荷容量が必要とされる電動射出成形機や電動プレス機等に用いられるボールねじ装置では、負荷容量を上げるためにねじ軸径に対するボール径をできるだけ大きくする設計が行われている。この場合、ボール径が大きいとボール 5の公転エネルギーも大きくなり、ボール 5がリターンチューブ 8を押し上げる力も大きくなるため、押え具 9の強度の向上が必要となる。

このように押え具 9に強度が求められる用途では、リターンチューブ 8の浮き上がり等を防止する対策として、鋼材の削り出しで製作された押え具を用いているが、この押え具は一個一個を機械加工で製作するため、加工コストが高くつくという問題が生じてくる。

[0007] また、ボール径が大きくボール 5の公転エネルギーが大きくなることから、ボールねじ装置を長期間使用した場合に、リターンチューブ 8内での断続的なボール 5の詰まり現象等によって、通常よりも大きな力がリターンチューブ 8を介して押え具に作用する。この結果、押え具の変形や破損等によりリターンチューブ 8が浮き上がってボール 5の円滑な循環が阻害され、ボールねじ装置の作動性に悪影響を及ぼす可能性がある。

[0008] 更に、射出成形機やプレス成形機等の比較的大型で、かつ高荷重で用いられる機械装置に組込まれたボールねじ装置は、瞬間的に高負荷となる短いストロークで使用され、最大負荷が作用した状態で一旦停止し、その後に逆作動する往復運動の厳しい条件下で一般的に使用される。

このような用途に用いられるボールねじ装置には、ボールねじ装置を組み込んだ機械装置の剛性不足等によりねじ軸とナットとの間にこじりモーメント荷重が作用し、こじりモーメント荷重が作用した状態でボールねじ装置を作動させると、ボールの公転速度が負荷路内で異なり、ボールが連通路内で詰まって玉詰りが生じ、連通路を左右に押し拡げようとする力および連通路を押し上げようとする力（これらの力を「開拡力」という。）が作用する。

[0009] また、ボールねじ装置の連通路は、通常負荷路からボールを掬!、上げた後に、曲折部、直線部、曲折部を経由して負荷路にボールを戻す 2箇所に曲折部を有する U 字状の形状に形成されているので、玉詰りが生ずると連通路の曲折部に大きな開拡力が作用し、その力は連通路の中で最も大きなものとなる。

このような開拡力の影響を避けるためには、連通路を形成するリターンチューブを金属チューブを折り曲げて一体に成形することが有効であるが、金属チューブを一つ一つ曲げ加工して製作しなければならず、製作コストが増大することになるので、リターンチューブをボールの循環方向に 2分割して形成することが行われて、る。

[0010] このような、 2分割されたリターンチューブを備えた従来のボールねじ装置は、ねじ軸の外周面に螺旋状に形成した軸軌道溝と、ナットの内周面に形成した軸軌道溝に対向するナット軌道溝とで負荷路を形成し、この負荷路の両端を曲折した連通路を形成したリターンチューブで連結して循環路を形成し、この循環路を循環する複数のボールによりねじ軸とナットとを螺合させて構成し、ボールの循環方向に沿って 2分割にした一対の半割チューブでリターンチューブを形成し、このリターンチューブの中央部を押え具で挟み付け、半割チューブ同士を押圧してボールによる開拡力に対するリターンチューブの強度を確保している。（例えば、特許文献 1参照。 ) o 特許文献 1 :登録実用新案第 3097525号公報 (第 4頁段落 0012—第 5頁段落 002 2、第 4図）

[0011] し力しながら、上述した従来の技術においては、リターンチューブの中央部を押え具で挟み付けているため、玉詰りが生じたときに最も大きな開拡力が生ずる曲折部のリターンチューブの合せ部が押し拡げられてしまった場合には、ボールの循環が妨げられ、循環不良が生じてボールねじ装置に損傷が生ずる場合があるという問題がある。

このことは、結果としてボールねじ装置の寿命を低下させることになる。発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0012] 本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、リターンチューブをナットに確実、且つ容易に固定することができると共に、ボールの循環不良の発生時にリターンチューブの浮き上がりを防止することができ、かつ、分割されたリターンチューブの曲折部の強度を確保する手段を提供し、その上、押え具の低コスト化を図ることができるボールねじ装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0013] 本発明者等は、通常のプレス成形品からなる押え具につ、て応力解析を行った結果、リターンチューブに嵌め込まれる溝部とナットに当接する座部の応力が高いことを知見し、力かる知見に基づいて本発明を完成するに至った。

即ち、上記目的を達成するために、本発明の第 1の側面によれば、

外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、

内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットと、

前記軸軌道溝とナット軌道溝とで形成される負荷路と、

該負荷路を転動可能に装填された複数のボールと、

該負荷路の両端を連通して前記ボールを前記ナットの外部へ導き、曲折部を有する連通部材と、

該連通部材を前記ナットに固定する押え具と、

前記負荷路と連通部材とで形成される循環路を循環する複数のボールとを備え、前記押え具の外面に、前記連通部材の曲折部にかかる応力を受け止める補強部材が設けられたボールねじ装置が提供される。

本発明の第 2の側面によれば、本発明の第 1の側面にかかるボールねじ装置であつて、前記押え具は、前記押え具を前記ナットへ固定する座面と、

前記連通部材を覆!ヽ、前記座面と略平行な梁部とを有し、

前記補強部材は少なくとも前記梁部に設けられる。

本発明の第 3の側面によれば、本発明の第 1の側面にかかるボールねじ装置であつて、前記連通部材は前記ボールの転動方向を転換させる曲折部を有し、前記抑え部の補強部材は前記連通部材の曲折部周辺に設けられる。

本発明の第 4の側面によれば、

本発明の第 1の側面に力かるボールねじ装置であって、前記押え具は、

前記連通部材に嵌め込まれる溝部と、

前記ナットに当接する座部とを備え、

前記溝部及び前記座部の内の少なくとも一方の面に補強用のリブが一体に突出成形される。

本発明の第 5の側面によれば、本発明の第 4の側面にかかるボールねじ装置であつて、前記補強用リブの突出高さを前記押え具の板厚の 1Z5〜2倍である。

本発明の第 6の側面によれば、本発明の第 4の側面にかかるボールねじ装置であつて、前記押え具が金属板のプレス成形品である。

本発明の第 7の側面によれば、本発明の第 6の側面にかかるボールねじ装置であつて、前記押え具は熱硬化処理を施される。

本発明の第 8の側面によれば、本発明の第 4の側面にかかるボールねじ装置であつて、前記押え具が合成樹脂の射出成形品である。

本発明の第 9の側面によれば、本発明の第 1の側面にかかるボールねじ装置であつて、

前記連通部材は、前記ボールの循環方向に沿って少なくとも 2つに分割された部材によって構成され、

前記連通部材は、連通路と、該連通路の両端に設けられた曲折部を有し、前記押え具は、該連通部材の連通路から曲折部を覆い、かつ、該連通部材に嵌合する嵌合溝と、前記曲折部に配置された補強部とを有する。

本発明の第 10の側面によれば、本発明の第 9の側面に力かるボールねじ装置であって、前記連通部材は、榭脂材料で形成される。

本発明の第 11の側面によれば、

本発明の第 9の側面に力かるボールねじ装置であって、前記連通部材は、金属材料で形成される。

本発明の第 12の側面によれば、本発明の第 9の側面にかかるボールねじ装置であつて、前記連通部材は、金属材料を用いた金属プレスカ卩ェ品である。

本発明の第 13の側面によれば、本発明の第 9の側面にかかるボールねじ装置であつて、前記連通部材は、榭脂材料を用いた射出成形品である。

本発明の第 14の側面によれば、本発明の第 9の側面にかかるボールねじ装置であつて、前記押え具は、金属材料を用いた金属板金プレスカ卩ェ品である。

本発明の第 15の側面によれば、本発明の第 9の側面にかかるボールねじ装置であつて、前記押え具は、金属材料を用いた金属絞り加工品である。

本発明の第 16の側面によれば、本発明の第 1の側面にかかるボールねじ装置であつて、前記補強部材は、前記押え具の外面に凹凸状に設けられる力または、押え具の外面に重ねられて設けられる。

発明の効果

[0014] 本発明によれば、リターンチューブをナットに固定するための押え具について、リターンチューブに嵌め込まれる溝部及びナットに当接する座部の内の少なくとも一方の面に補強用のリブを一体に突出成形している。したがって、押え具の溝部及び座部での強度を高めることができ、これにより、ボールの循環不良の発生時においてもリターンチューブの浮き上がりを防止することができる。この結果、ボールの円滑な循環が確保されて、ボールねじ装置の作動性を良好に維持することができる。

[0015] さらに本発明によれば、押え具の補強部により曲折部の強度を確保することができる。ゆえに、連通路に玉詰りが生じて曲折部に大きな開拡力が作用したとしても、連通部材の合せ部が押し拡げられることを防止してボールねじ装置の長寿命化を図ることができる。

また、押え具は金属板のプレス成形や合成樹脂の射出成形で製作することができるので、低コストで大量生産可能な押え具を提供することができる。

図面の簡単な説明

[0016] [図 1]本発明の実施の形態の一例であるリターンチューブ式ボールねじ装置のリタ一ンチューブをナットに固定するための押え具を説明するための斜視図である。

[図 2]従来のリターンチューブ式ボールねじ装置の一例を説明するための断面図である。

[図 3]従来の押え具によつてリターンチューブを固定したボールねじ装置を説明するための図である。

[図 4]従来の押え具を説明するための斜視図である。

[図 5]実施例 2のボールねじ装置を示す上面図

[図 6]実施例 2のボールねじ装置を示す断面図

[図 7]実施例 2の押え具を示す上面図

[図 8]図 7の A方向矢視図

[図 9]実施例 2の押え具の取付状態を示す側面図

[図 10]実施例 2のリターンチューブの取付状態を示す断面図

[図 11]実施例 2の連通部材の他の形態を示す断面図

[図 12]実施例 3の押え具を示す上面図

[図 13]図 12の B方向矢視図

[図 14]実施例 3の押え具の取付状態を示す側面図

[図 15]実施例 4の押え具を示す上面図

[図 16]図 15の C方向矢視図

[図 17]実施例 4の押え具の取付状態を示す側面図

[図 18]実施例 4の押え具の他の形態を示す斜視図

符号の説明

[0017] 1 ボールねじ装置

2 ねじ溝 (ねじ軸側）

3 ねじ軸

4 ねじ溝ボーノレ

ナット

循環孔

リターンチューブ押え具

溝部

座部

, 15 補強用リブ1 ボールねじ装置2 ねじ軸

3 軸軌道溝

ナット a 平面

5 ナット軌道溝6 ボール

7 リターンチューブ曲折部合せ部押え具

1 嵌合溝

小ねじ取付穴座部

補強部フランジ部連通ブロック折曲げ部、 122 補強リブ発明を実施するための最良の形態

[0018] (実施例 1)

以下、本発明の第 1実施例を図を参照して説明する。図 1は本発明の第 1実施例であるリターンチューブ式ボールねじ装置のリターンチューブをナットに固定するために用いる押え具を説明するための斜視図である。なお、この実施の形態は、既に図 2及び図 3で説明した従来のリターンチューブ式ボールねじ装置に対してリターンチューブを固定する押え具が相違するだけであるため、相違点についてのみ説明し、必要部分については図 2及び図 3の符号を流用する。

[0019] 本発明の第 1実施例であるリターンチューブ式ボールねじ装置は、リターンチューブ 8の両端部をナット 6の一対の循環孔 7に嵌め込んだ状態で該リターンチューブ 8 を金属製の押え具 10を用いてナット 6に固定している。

この押え具 10は、金属板のプレス成形により製作されたもので、図 1に示すように、ナット 6の軸方向に長い金属板の下面略中央に、リターンチューブ 8に嵌め込んで該リターンチューブ 8を押えるための溝部 11が、該リターンチューブ 8の軸方向に沿つて斜めに形成されている。また、溝部 11の両側は座部 12とされており、該座部 12〖こはねじ揷通孔 13が形成されている。

[0020] ここで、この実施の形態では、押え具 10の溝部 11及び座部 12の外面にそれぞれ補強用のリブ 14及び 15を一体にプレス成形している。なお、この実施の形態では、補強用リブ 14, 15を押え具 10の成形と同時にプレス成形して一体に形成しているが、押え具 10の成形の前後に補強用リブ 14, 15をプレス成形にて形成するようにしてちょい。

[0021] 溝部 11側の補強用リブ 14は比較的幅広に形成されて溝部 11の外面の幅方向の略中央部を該外面に沿ってリターンチューブ 8の軸線方向に延設されている。一方、座部 12側の補強用リブ 15は比較的幅狭に形成されて座部 12の幅方向の一側でナット 6の軸線に沿って延設されている。また、溝部 11の両側の座部 12にそれぞれ形成された 2力所の補強用リブ 15は、溝部 11側の補強用リブ 14を間に挟むように互いに押え具 10の幅方向に離間して略平行配置されて、る。

[0022] ここで、各補強用リブ 14, 15の突出高さは押え具 10の板厚の 1Z5〜2倍とするのが好ましい。補強用リブ 14, 15の突出高さが押え具 10の板厚の 1Z5未満では、補強リブを設けることによる強度アップ率が 10%以下で十分な強度向上効果が得られない場合がある。一方、補強用リブ 14, 15の突出高さが押え具 10の板厚の 2倍を超えると、補強リブの立ち上がりが急激となって、補強リブ下面と押え具との平面交点でプレス加工時の応力が過大となり、亀裂等が発生する場合がある。

[0023] また、この実施の形態では、押え具 10に、浸炭処理ゃ窒化処理等の熱硬化処理が施されており、これにより、押え具 10の更なる強度の向上が図られている。

そして、押え具 10の溝部 11をリターンチューブ 8に嵌め込み、この状態で、座部 12 のねじ揷通孔 13に揷通したねじ 9dをナット 6の平坦面に設けたねじ孔（図示せず）に締め付けることにより、リターンチューブ 8がナット 6に固定される。

[0024] このようにこの実施の形態では、リターンチューブ 8をナット 6に固定するための押え具 10につ、て、リターンチューブ 8に嵌め込まれる溝部 11及びナット 6に当接する座部 12の外面に補強用のリブ 14, 15を一体に突出成形している。ゆえに、押え具 10 の溝部 11及び座部 12での強度を高めることができ、これにより、ボール 5の循環不良の発生時においてもリターンチューブ 8の浮き上がりを防止することができる。この結果、ボール 5の円滑な循環が確保されて、ボールねじ装置の作動性を良好に維持することができ、特に、高負荷容量が必要とされる電動射出成形機や電動プレス機等に好適に用、ることができるボールねじ装置を提供することができる。

[0025] また、押え具 10は金属板のプレス成形で製作して、るので、低コストで大量生産可能な押え具 10を提供することができる。

更に、ナット回転仕様のボールねじ装置であれば、押え具 10の重量が鋼材の削りだしで製作した押え具より軽くなるため、ナット 6の偏心荷重を小さくすることができるなお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなぐ本発明の要旨を逸脱しな、範囲にぉ、て適宜変更可能である。

[0026] 例えば、上記実施の形態では、押え具 10を金属板のプレス成形品とした場合を例示したが、これに代えて、押え具 10を合成樹脂の射出成形品としても上記同様の作用効果を得ることができる。また、上記実施の形態では、一つの押え具 10で一つのリターンチューブ 8を押える場合を例に採った力必ずしもこのようにする必要はなぐ一つの押え具で複数のリターンチューブを押える形状としてもよ、。

その他、上記実施の形態において例示したねじ溝、ねじ軸、ナット、ボール、循環孔、ボール循環経路、リターンチューブ、押え具、溝部、座部及び補強用リブ等の材質，形状，寸法，形態，数，配置個所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

[0027] 以下に、図面を参照して本発明によるボールねじ装置の実施例 2〜4について説明する。

(実施例 2)

[0028] 図 5は実施例 2のボールねじ装置を示す上面図、図 6は実施例 2のボールねじ装置を示す断面図、図 7は実施例 2の押え具を示す上面図、図 8は図 7の A方向矢視図、図 9は実施例 2の押え具の取付状態を示す側面図、図 10は実施例 2のリターンチュ一ブの取付状態を示す断面図である。

図 5、図 6において、 101はボールねじ装置である。

[0029] 102はボールねじ装置 101のねじ軸であり、合金鋼等の鋼材で製作された棒状部材であって、その外周面には略半円弧状断面形状の軸軌道溝 103が所定のリードで螺旋状に形成されて、る。

104はボールねじ装置 101のナットであり、合金鋼等の鋼材で製作された円筒状部材であって、その内周面には軸軌道溝 103と対向する略半円弧状断面形状のナット軌道溝 105が軸軌道溝 103と同じリードで形成されている。

[0030] 106はボールであり、合金鋼等の鋼材で製作された球体であって、軸軌道溝 103とナット軌道溝 105とで形成される負荷路を転動してねじ軸 102とナット 104を螺合させる。

107は連通部材としてのリターンチューブであり、鋼材等の金属材料を用いた金属プレス加工ゃ榭脂材料を用いた射出成形等で製作され、ボール 106が移動可能な直径を有する連通路 107a (図 10参照）を形成した 2箇所に曲折部 108を有する略 U 字状の管であって、ナット 104の外周面の一部を軸方向に切欠いた平面 104aに設けられたナット軌道溝 105に連通する嵌合穴にその両端部が嵌合して押え具 110により固定される。

[0031] これにより、負荷路の両端部は連通路 107aにより連結され、ボール 106が循環する循環路が形成される。

本実施例のリターンチューブ 107は、ボール 106の循環方向に沿って縦方向（図 5 における紙面の直交方向をいう。 )に 2つに分割されて形成され、その半割チューブを合せ部 109で合せて一つのリターンチューブ 107としたときに、その内面が連通路 107aとして機能するように構成されて！、る。

[0032] 押え具 110は、図 7、図 8に示すように鋼板等の金属材料を金属板金プレス力卩ェ等により折り曲げて、図 5、図 9に示すようにリターンチューブ 107の連通路 107aの両側の曲折部 108を含む全長を覆い、半割チューブを合せ部 109で合せて一つにした図 8に 2点鎖線で示すリターンチューブ 107の外径が内接する略矩形断面の嵌合溝 111と、締結部材としての小ねじ 112を揷通させるための取付穴 113が設けられた座部 114とを形成して製作され、図 10に示すように嵌合溝 111に半割チューブを合せ部 109で合せて一つにしたリターンチューブ 107の外径を嵌合した状態でナット 104 の平面 104aに取付けられる。

[0033] なお、図 9に示すリターンチューブ 107は、その外側形状のみを描いたものである。

116は補強部であり、鋼板等の金属材料を金属板金プレス加工等により略コの字状に折り曲げて製作され、押え具 110の嵌合溝 111に嵌合するリターンチューブ 10 7の連通路 107aの曲折部 108に相当する位置の外側に配置され、接着等の接合手段により接合されて押え具 110と一体に形成される。

[0034] 本実施例の補強部 116は、図 7に示すように上面から見たときにナット 104の軸方向の直交方向とボール 106の循環方向に沿う方向で形成される平行四辺形となるように形成され、その端部は図 8に示すように座部 114に達しなヽ形状に形成されて!ヽる。

なお、補強部 116の形成は、押え具 110を金属絞り加工により形成するようにし、押え具 110の形成と同時に補強部 116を一体に形成するようにしてもょヽ。

[0035] また、補強部 116を接合する方法は接着に限らず、摩擦力を利用した嵌合、溶接、ねじ固定等であってもよぐ接合方法によって限定されるものではない。

118はフランジ部であり、ナット 104の外周部に設けられ、フランジ部 118に設けたボルト穴により図示しな、機械装置の移動台にボルト等で固定される。

上記の循環路には、複数のボール 106と所定の量の潤滑剤、例えばグリースが封入され、ねじ軸 102を回転させることによってボール 106が負荷路を転動しながら循環路を循環してナット 104を軸方向に移動させ、ねじ軸 102の回転運動がナット 104 の直線運動に変換される。

[0036] 上記の構成の作用について説明する。

本実施例のリターンチューブ 107は、半割チューブを合せ部 109で合せて一つにした状態でナット 104の平面 104aに設けられたナット軌道溝 105に連通する嵌合穴にその両端部を嵌合させて取付け、押え具 110の嵌合溝 111をリターンチューブ 10 7の外径に嵌合させた後に、座部 114の取付穴 113に小ねじ 112を挿通し、平面 10 4aに締結してナット 104に固定される。

[0037] このとき、押え具 110のリターンチューブ 107の連通路 107aの両側の曲折部 108 に相当する位置には補強部 116が形成され、曲折部 108の強度が確保されているので、連通路 107aに玉詰りが生じて曲折部 108に大きな開拡力が作用したとしても、リターンチューブ 107の合せ部 109が押し拡げられることはなぐボールねじ装置 1 01に損傷が生ずることはない。

また、リターンチューブ 107を分割して金属プレス加工や射出成形により形成するので、リターンチューブ 107の加工を容易にしてその製造におけるコストを低減させることができる。

[0038] なお、本実施例の補強部 116を配置する位置はリターンチューブ 107の連通路 10 7aの曲折部 108の全てを覆うように配置する必要はなぐ曲折部 108の一部を含むように配置すれば足りる。

また、リターンチューブ 107を嵌合する嵌合溝 111は、リターンチューブ 107の全長を覆うとして説明した力曲折部 108の全てを覆う必要はなぐ曲折部 108の一部までを覆うようにすれば足りる。要は補強部 116を形成することができる長さとすればよい。 [0039] 以上説明したように、本実施例では、リターンチューブをボールの循環方向に沿つて 2つに分割し、押え具に形成したリターンチューブの連通路の両側の曲折部までを覆う嵌合溝に嵌合させ、押え具に形成した補強部をリターンチューブの曲折部に配置するようにしたことによって、押え具の補強部により曲折部の強度を確保することができ、連通路に玉詰りが生じて曲折部に大きな開拡力が作用したとしても、リターンチユーブの合せ部が押し拡げられることを防止してボールねじ装置の長寿命化を図ることがでさる。

[0040] なお、本実施例においては、連通部材はリターンチューブ 107であるとして説明したが、連通部材は前記に限らず、図 11に示す形態であってもよい。

図 11において、 119は連通部材としての連通ブロックであり、上記リターンチューブ 107と同様の両側に曲折部 108を有する連通路 107aが形成されており、その曲折部 108間の断面形状はリターンチューブ 107の外径と略同等の直径を有する半円弧とその両端部を半円弧の接線方向に伸張させたアーチ型に形成され、その側面は矩形または図 9に破線で示すリターンチューブ 107の外側形状と同様に両側の上方の角部が略 1Z4円弧状に形成された矩形に形成されている。

[0041] また、連通ブロック 119の連通路 107aの両端部は、ナット 104の平面 104aに設けられたナット軌道溝 105に連通する嵌合穴に嵌合する円筒状に形成されており、上記リターンチューブ 107と同様にボール 106の循環方向に沿って縦方向に 2つに分割されて形成され、その半割チューブを合せ部 109で合せて一つの連通ブロック 11 9としたときに、その内面が連通路 107aとして機能するように構成され、図 11に示すように押え具 110の嵌合溝 111に連通ブロック 119の両側面と半円弧面の頂部とを嵌合させた後に、押え具 110によりナット 104の平面 104aに固定される。

[0042] このような連通ブロック 119は、榭脂材料を用いた射出成形等で製作する場合に有効である。

(実施例 3)

[0043] 図 12は実施例 3の押え具を示す上面図、図 13は図 12の B方向矢視図、図 14は実施例 3の押え具の取付状態を示す側面図である。

なお、上記実施例 2と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。本実施例の押え具 110は、図 14に示すように座部 114が押え具 110の略全長に渡って形成されており、その補強部 116はリターンチューブ 107の連通路 107aの曲折部 108に相当する位置に配置され、図 12に示すように上面から見たときにナット 1 04の軸方向とその直交方向で形成される矩形となるように形成され、その端部は図 1 3に示すように座部 114に達し、かつ座部 114に沿うように折り曲げられた折曲げ 12 0が形成されている。

[0044] このように押え具を構成すれば、上記実施例 2と同様の効果に加えて、座部に沿う折曲げ部により補強部の剛性を高めて曲折部の強度を更に向上させることができる。 (実施例 4)

[0045] 図 15は実施例 4の押え具を示す上面図、図 16は図 15の C方向矢視図、図 17は実施例 4の押え具の取付状態を示す側面図である。

なお、上記実施例 2と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。本実施例の押え具 110は、座部 114が押え具 110の略全長に渡って形成されており、その補強部 116は図 17に示すようにリターンチューブ 107の連通路 107aの曲折部 108に相当する位置に配置され、図 15に示すように上面から見たときにボール 10

6の循環方向に沿う方向とその直交方向で形成される矩形となるように形成され、その端部には図 16に示すように実施例 3と同様の折曲げ 120が形成されている。

[0046] このように押え具を構成しても、上記実施例 3と同様の効果を得ることができる。

図 18は実施例 4の押え具の他の形態を示す斜視図である。

この形態にぉ、ては、嵌合溝 111の断面形状はリターンチューブ 107の外径と略同等の直径を有する半円弧とその両端部を半円弧の接線方向に伸張させたアーチ型の形状に形成されて 1、る。

[0047] また、押え具 110には、図 18に示すように嵌合溝 111のボール 106の循環方向の中央部をプレスカ卩ェ等により外側に突出させた補強リブ 121と、両方の座部 114に形成された補強リブ 122が追加されている。

このように、嵌合溝 111をアーチ型の断面形状とし、補強リブ 121、 122を追加すれば、前記の効果と同様の効果に加えて、押え具 110の剛性を更に高めることができる [0048] なお、上記各実施例においては、リターンチューブは 2つに分割するとして説明した力分割数は 2つに限らず、 3以上であってもよい。

また、上記各実施例においては、ボールねじ装置のねじ軸を回転させてナットを軸方向に移動させるとして説明したが、ナットを回転させてねじ軸を軸方向に移動させる形式のボールねじ装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。

[0049] なお、押え具全体の肉厚を大きくすることによつても、リターンチューブに負荷される応力を受け止めることができる。しかし、単に押え部の肉厚を大きくするだけでは、座部と、リターンチューブの嵌め込まれる梁部との間の接続部における曲率半径が大きくなる。曲率半径が大きくなると、座面のナットに対する接触位置がリターンチュ一ブカも離れるため、押え具を固定するボルトがリターンチューブ力も離れることになる。したがって固定部のリターンチューブを押し上げる方向の剛性が上がらない。また、梁部のリターンチューブを支持する面積が減少し、リターンチューブの開拡力に対する剛性も上げられない。したがって、単に押え具の肉厚を大きくするだけでは、押え具のナットに対する拘束性、及び押え具のリターンチューブに対する拘束性が減少する。

これに対し、上述の本発明の如ぐ押え具の外面に補強部を取付ける構成としたことで、リターンチューブにかかる応力を受け止めるとともに、リターンチューブの拘束を確実にすることができる。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

本出願は、 2004年 12月 22日出願の日本特許出願 (特願 2004— 370818)、 2005年 8月 9日出願の日本特許出願 (特願 2005— 231250)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

産業上の利用可能性

[0050] 本発明によればボールの循環不良の発生時においてもリターンチューブの浮き上力 Sりを防止することができ、ボールの円滑な循環を確保して、ボールねじ装置の作動性を良好に維持することができる。さらに本発明によれば、連通路に玉詰りが生じて曲折部に大きな開拡力が作用したとしても、連通部材の合せ部が押し拡げられることを防止してボールねじ装置の長寿命化を図ることができる。

Claims

請求の範囲

[1] 外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、

前記軸軌道溝とナット軌道溝とで形成される負荷路と、

該負荷路を転動可能に装填された複数のボールと、

該連通部材を前記ナットに固定する押え具と、

前記負荷路と連通部材とで形成される循環路を循環する複数のボールとを備え、前記押え具の外面に、前記連通部材の曲折部にかかる応力を受け止める補強部材が設けられたボールねじ装置。

[2] 請求項 1に記載のボールねじ装置であって、前記押え具は、

前記押え具を前記ナットへ固定する座面と、

前記連通部材を覆!ヽ、前記座面と略平行な梁部とを有し、

前記補強部材は少なくとも前記梁部に設けられる。

[3] 請求項 1に記載のボールねじ装置であって、前記連通部材は前記ボールの転動方向を転換させる曲折部を有し、

前記抑え部の補強部材は前記連通部材の曲折部周辺に設けられる。

[4] 請求項 1に記載のボールねじ装置であって、前記押え具は、

前記連通部材に嵌め込まれる溝部と、

前記ナットに当接する座部とを備え、

[5] 請求項 4に記載のボールねじ装置であって、前記補強用リブの突出高さを前記押え具の板厚の 1Z5〜2倍である。

[6] 請求項 4に記載のボールねじ装置であって、前記押え具が金属板のプレス成形品である。

[7] 請求項 6に記載のボールねじ装置であって、前記押え具は熱硬化処理を施される

[8] 請求項 4に記載のボールねじ装置であって、前記押え具が合成樹脂の射出成形品である。

[9] 請求項 1に記載のボールねじ装置であって、

[10] 請求項 9に記載のボールねじ装置であって、前記連通部材は、榭脂材料で形成される。

[11] 請求項 9に記載のボールねじ装置であって、前記連通部材は、金属材料で形成される。

[12] 請求項 9に記載のボールねじ装置であって、前記連通部材は、金属材料を用いた金属プレス加工品である。

[13] 請求項 9に記載のボールねじ装置であって、前記連通部材は、榭脂材料を用いた射出成形品である。

[14] 請求項 9に記載のボールねじ装置であって、前記押え具は、金属材料を用いた金属板金プレスカ卩ェ品である。

[15] 請求項 9に記載のボールねじ装置であって、前記押え具は、金属材料を用いた金属絞り加工品である。

[16] 請求項 1に記載のボールねじ装置であって、前記補強部材は、前記押え具の外面に凹凸状に設けられる力、または、押え具の外面に重ねられて設けられる。