(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ軸と、ナットと、複数のボールと、コマと、前記コマを前記ナットに固定する固定部品と、を有し、
前記ねじ軸は前記ナットを貫通し、
前記ねじ軸の螺旋溝と前記ナットの螺旋溝とにより、前記ボールが負荷状態で転動する転動路が形成され、
前記コマは、前記ボールを前記転動路の終点から始点に戻すボール戻し路が形成された部品であり、前記ナットを軸方向と交差する方向に貫通する貫通穴内に配置され、
前記ボールは、前記転動路内と前記ボール戻し路内に配置され、前記転動路内で転動する前記ボールを介して、前記ねじ軸と前記ナットとが相対移動し、
前記コマは、前記ボール戻し路を複数有し、
前記ボール戻し路は、前記コマに形成された溝と前記溝の開口面を閉塞する閉塞部とによりトンネル状に形成され、
前記閉塞部に、前記ボールを前記終点から前記ボール戻し路に誘導するタング部が形成され、
前記コマは、前記ナットの螺旋溝に沿って延びる一対の位置決めアームを有し、
前記位置決めアームは、前記ナットの前記貫通穴の近傍の螺旋溝に係合され、
前記ナットは、前記貫通穴の近傍に前記固定部品の挿通穴を有し、
前記コマは、前記挿通穴に外側から挿通された固定部品を、前記位置決めアームに形成された固定部に固定することで、前記ナットに固定されているボールねじ。
【請求項２】
前記コマは、前記ボール戻し路に沿う端面で分割された複数の分割体からなり、
前記分割体は、前記位置決めアームを有する一対の端部品と、前記一対の端部品の間に配置される中間部品と、を有する請求項１記載のボールねじ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ボール戻し路を形成する部品としてコマを有するボールねじに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールねじは、ねじ軸とナットと複数のボールを有する。ねじ軸はナットを貫通し、ねじ軸の螺旋溝とナットの螺旋溝とでボールの転動路が形成されている。ナットは、ボールを転動路の終点から始点に戻すボール戻し路を備えている。ボールは、転動路とボール戻し路内とからなる循環経路（サーキット）内に配置されている。ボールねじは、循環経路を循環し転動路内で転動（負荷状態で回転しながら移動）するボールを介して、ねじ軸とナットとが相対移動する装置である。ボール戻し路は、ナットにリターンチューブやコマを取り付けることで形成される。
【０００３】
ボール戻し路を形成する部品としてコマを有するコマ式ボールねじでは、コマはナットを径方向に貫通する貫通穴内に取り付けられている。コマの貫通穴への取付方法に関しては、コマに一対の位置決めアームを設け、コマをナットの内周面側から貫通穴に挿入し、各アームをナットの貫通穴近傍の螺旋溝に係合させる方法が提案されている（特許文献１、２を参照）
また、特許文献１および２に記載された方法では、ナットの軸方向寸法の短縮、負荷容量の増大、部品点数の削減などを目的として、一つのコマにボール戻し路用の溝を複数設けている。コマの固定方法としては、加締め法と、ナットの貫通穴に弾性的に接するガイド壁を有する固定部材を用いた方法が記載されている。さらに、これらのボールねじにおいて、ボールは、コマの位置でねじ軸のランド部（外周面）上に乗り上げてから隣の螺旋溝へ移動する。
【０００４】
特許文献３には、ボール戻し路がねじ軸の外周面からボールを離隔するトンネル状に形成されたコマ（デフレクタ）が記載されている。このコマは、ボール戻し路の両端部にボール掬い上げ部が形成されている。また、このコマを、ボール戻し路に沿って分割された一対の半体を組み合わせて構成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許３８４４９２２号公報
【特許文献２】特許３８４４９４３号公報
【特許文献３】特開２００１−１６５２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一つのコマにボール戻し路用の溝が複数形成されたコマを有するボールねじには、コマの固定作業を簡単にするという点で改善の余地がある。
この発明の課題は、一つのコマにボール戻し路用の溝が複数形成されたコマを有するボールねじにおいて、コマの固定作業を簡単にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明の第一態様であるボールねじは、下記の構成(1) 〜(5) を有する。
(1) ねじ軸と、ナットと、複数のボールと、コマと、前記コマを前記ナットに固定する固定部品と、を有する。前記ねじ軸は前記ナットを貫通する。前記ねじ軸の螺旋溝と前記ナットの螺旋溝とにより、前記ボールが負荷状態で転動する転動路が形成されている。前記コマは、前記ボールを前記転動路の終点から始点に戻すボール戻し路が形成された部品であり、前記ナットを軸方向と交差する方向に貫通する貫通穴内に配置されている。前記ボールは、前記転動路内と前記ボール戻し路内に配置され、前記転動路内で転動する前記ボールを介して、前記ねじ軸と前記ナットとが相対移動する。
【０００８】
(2) 前記コマは、前記ボール戻し路を複数有する。前記ボール戻し路は、前記コマに形成された溝と前記溝の開口面を閉塞する閉塞部によりトンネル状に形成されている。
(3) 前記閉塞部に、前記ボールを前記終点から前記ボール戻し路に誘導するタング部が形成されている。
(4) 前記コマは、前記ナットの螺旋溝に沿って延びる一対の位置決めアームを有する。前記位置決めアームは、前記ナットの前記貫通穴の近傍の螺旋溝に係合されている。
【０００９】
(5) 前記ナットは、前記貫通穴の近傍に前記固定部品の挿通穴を有する。前記コマは、前記挿通穴に外側から挿通された固定部品を、前記位置決めアームに形成された固定部に固定することで、前記ナットに固定されている。
この発明の第一態様のボールねじは、上記構成(1) 〜(5) に加えて下記の構成(6) を有することができる。この場合、コマの固定作業を簡単にできるだけでなく、コマの製造コストの低減効果も得られる。なお、下記の構成(6) はこの発明の必須要件ではない。
(6) 前記コマは、前記ボール戻し路に沿う端面で分割された複数の分割体からなる。前記分割体は、前記位置決めアームを有する一対の端部品と、前記一対の端部品の間に配置される中間部品と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
この発明のボールねじは、一つのコマにボール戻し路用の溝が複数形成されたコマを有するボールねじであって、コマの固定作業が簡単に行えるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態のボールねじを示す正面図である。
【図２】実施形態のボールねじを構成するナットを示す正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】実施形態のボールねじを構成するコマの正面図（ナットの外周面に配置される側から見た示す図）である。
【図５】実施形態のボールねじを構成するコマの背面図（ナットの内周面に配置される側から見た示す図）である。
【図６】ナットの内周面の貫通穴が形成されている部分を示す断面図である。
【図７】コマが取り付けられたナットの内周面を示す断面図である。
【図８】図５のコマを分割体に分けて示す図である。
【図９】端部品である分割体を、図４にＡ−ＡおよびＢ−Ｂで示す本体部の分割面に沿って見た図である。
【図１０】端部品である分割体の斜視図である。
【図１１】中間部品である分割体を示す図８のＢ−Ｂ断面図である。
【図１２】コマのナットへの固定方法を説明する図である。
【図１３】コマのナットへの固定方法であって、図１２とは異なる方法を説明する図である。
【図１４】四分割体からなるコマの正面図（ナットの外周面に配置される側から見た示す図）である。
【図１５】図１４のコマを分割体に分けて示す背面図（ナットの内周面に配置される側から見た示す図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施形態について説明するが、この発明は以下に示す実施形態に限定されない。以下に示す実施形態では、この発明を実施するために技術的に好ましい限定がなされているが、この限定はこの発明の必須要件ではない。
図１〜図３に示すように、この実施形態のボールねじ１０は、ねじ軸１、ナット２、複数のボール３、コマ４、固定ねじ（固定部品）５を有する。ナット２は、円筒部２Ｅと、その軸方向一端に形成されたフランジ部２Ｆとからなる。ねじ軸１の外周面に螺旋溝１１が形成され、ナット２の内周面２ｂに螺旋溝２１が形成されている。ねじ軸１はナット２を貫通している。
【００１３】
ねじ軸１の螺旋溝１１とナット２の螺旋溝２１とにより、ボール３が転動する転動路が形成される。ボール３は、この転動路と、コマ４に形成された三列のボール戻し路４０Ａ〜４０Ｃと、からなる三個の循環経路内に配置されている。ボール３は、転動路内で負荷転動し循環経路内を循環する。ボールねじ１０は、転動路内で負荷転動するボール３を介してねじ軸１とナット２が相対移動する。
【００１４】
ナット２の円筒部２Ｅの一箇所に、軸方向と直交する方向に貫通して、外周面２ａから内周面２ｂに至る貫通穴２２が形成されている。貫通穴２２は、平行四辺形の四つの角部が丸められた略平行四辺形の平面形状を有する。貫通穴２２をなす平行四辺形の長辺はナット２の軸方向に沿って延び、短辺はナット２の軸方向に傾斜している。ナット２の貫通穴２２内にコマ４が配置されている。
【００１５】
ナット２の貫通穴２２の近傍に、固定ねじ５の挿通穴２３が二個形成されている。これらの挿通穴２３は、貫通穴２２の中心と平行四辺形の二本の短辺を結ぶライン上に形成されている。各挿通穴２３は、固定ねじ５の軸部が配置される小径部２３ａと頭部が配置される座ぐり部２３ｂとからなる。
図４および図５に示すように、コマ４は、貫通穴２２と同じ平面形状を有する本体部４１と、本体部４１をなす平行四辺形の各短辺から長辺と交差して延びる位置決めアーム４２とからなる。各位置決めアーム４２の端部に雌ねじ穴（固定部）４２１が形成されている。
【００１６】
コマ４の本体部４１は、ナット２の外周面２ａに沿う円弧面に形成された外周面４１１と、ナット２の内周面２ｂに沿う円弧面に形成された内周面４１２を有する。外周面４１１は図１と図４で示されている。内周面４１２は図５に示されている。本体部４１の内周面４１２に、三列の溝４１３ａ〜４１３ｃが形成されている。これらの溝４１３ａ〜４１３ｃは、ナット２の貫通穴２２への取付状態で、貫通穴２２を挟んだ両側に存在する螺旋溝２１の端部に連続する溝である。  
【００１７】
図６に示すように、ナット２の螺旋溝２１の貫通穴２２が形成されている部分は、第一部分２１１から第四部分２１４までが、貫通穴２２により一端２１１ａ〜２１４ａと他端２１１ｂ〜２１４ｂに分断されている。
図７に示すように、貫通穴２２にコマ４を配置することで、第一の溝４１３ａの一端は第一部分２１１の一端２１１ａに連続し、第一の溝４１３ａの他端は第二部分２１２の他端２１２ｂに連続する。第二の溝４１３ｂの一端は螺旋溝の第二部分２１２の一端２１２ａに連続し、第二の溝４１３ｂの他端は螺旋溝の第三部分２１３の他端２１３ｂに連続する。第三の溝４１３ｃの一端は螺旋溝の第三部分２１３の一端２１３ａに連続し、第三の溝４１３ｃの他端は螺旋溝の第四部分２１４の他端２１４ｂに連続する。
【００１８】
図５、図７〜図９、図１１に示すように、コマ４には、第一乃至第三の溝４１３ａ〜４１３ｃと、各溝４１３ａ〜４１３ｃの開口面４０３（図９、図１１参照）の中央部（一部）を閉塞する閉塞部４１４ａ〜４１４ｃと、により、三列のボール戻し路４０Ａ〜４０Ｃがトンネル状に形成されている。各閉塞部４１４ａ〜４１４ｃには、ボール戻し路４０内にボール３を誘導するタング部４３が、一対ずつ形成されている。
【００１９】
また、図７に示すように、一方の位置決めアーム４２は螺旋溝の第一部分２１１の他端２１１ｂに嵌められ、他方の位置決めアーム４２は螺旋溝の第四部分２１４の一端２１４ａに嵌められている。螺旋溝の第一部分２１１の他端２１１ｂと螺旋溝の第四部分２１４の一端２１４ａは、ナット２の貫通穴２２近傍の螺旋溝に相当する。
図４、図５、図８に示すように、コマ４は、ボール戻し路４０Ａ〜４０Ｃに沿う端面４０１で分割された三個の分割体４Ａ，４Ｂ，４Ｃからなる。これにより、本体部４１が三つの部分４１Ａ〜４１Ｃに分割されている。図８と図１０に示すように、分割体４Ａ，４Ｃは、位置決めアーム４２を有する端部品である。分割体４Ｂは分割体４Ａ，４Ｃの間に配置される中間部品である。図８、図９に示すように、端部品である分割体４Ａ，４Ｃの端面４０１には、溝４１３ａ，４１３ｃの一端に凸部４０１ａが、溝４１３ａ，４１３ｃの他端に凹部４０１ｂが形成されている。
【００２０】
図８に示すように、中間部品である分割体４Ｂの一方の端面４０１には、第一の溝４１３ａの一端に凹部４０１ｂが、第一の溝４１３ａの他端に凸部４０１ａが形成されている。中間部品である分割体４Ｂの他方の端面４０１には、第三の溝４１３ｃの一端に凸部４０１ａが、第三の溝４１３ｃの他端に凹部４０１ｂが形成されている。端部品である分割体４Ａ，４Ｃと中間部品である分割体４Ｂとの間で、凸部４０１ａと凹部４０１ｂとを嵌めることで位置決めがなされる。
【００２１】
分割体４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、それぞれ合成樹脂の射出成形により製造できる。合成樹脂としては、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＯＭ（ポリアセタール）に、ガラス繊維、チタン酸カリウム繊維等からなる強化材が混合された樹脂組成物を使用することが好ましい。
この実施形態のボールねじ１０を組み立てる際には、先ず、ナット２の内周面２ｂ側から、凸部４０１ａと凹部４０１ｂとの嵌め合いにより分割体４Ａ〜４Ｃが一体化されたコマ４の本体部４０を貫通穴２２に挿入し、一対のアーム４２を螺旋溝の第一部分２１１の他端２１１ｂおよび螺旋溝の第四部分２１４の一端２１４ａに嵌合する。
【００２２】
次に、図１２に示すように、ナット２の外側から、二本の固定ねじ５を各挿通穴２３に外側から挿通し、その先端を各位置決めアーム４２の雌ねじに螺合させることで、コマ４をナット２に固定する。これにより、ナット２の螺旋溝２１とコマ４に形成された三列のボール戻し路４０Ａ〜４０Ｃが接続される。次に、仮軸を用いてボール３とねじ軸１をナット２に組み付ける。
【００２３】
この実施形態のボールねじ１０は、トンネル状に形成された三列のボール戻し路４０Ａ〜４０Ｃが形成されたコマ４を有し、コマ４が固定ねじ５でナット２に固定される。よって、加締め固定されるコマと比較して、コマの固定作業が簡単である。また、コマ４を固定ねじ５でナット２に固定することで、ボール循環時にボールからの重力方向分力がコマ４に伝わって、コマ４がねじ軸１に接触することが回避できる。これにより、作動不良や異常発熱が防止できるため、ボールねじ１０の信頼性の向上につながる。
【００２４】
さらに、三列のボール戻し路４０Ａ〜４０Ｃを有するコマ４を三分割体４Ａ〜４Ｃで構成したことで、一体型のコマと比較して、コマの製造コストが低減されたものである。
なお、固定方法としては、図１４に示すように、固定部品として、先端にカエリ部６ａを有する固定ピン６を用いてもよい。その場合は、コマ４のアーム４２に、固定ピン６の軸部を配置する小径穴４２２ａと、カエリ部６ａを係合させる大径部４２２ｂと、からなる貫通穴４２２を設ける。
【００２５】
また、中間部品である分割体４Ｂは、さらに二つの分割体４Ｄ，４Ｅに分けることもできる。図１４および図１５に示すコマ４００は、ボール戻し路４０Ａ〜４０Ｃに沿う端面４０１で分割された四個の分割体４Ａ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅで構成されている。この場合、コマ４００の本体部４１が、四つの部分４１Ａ，４１Ｃ，４１Ｄ，４１Ｅに分割されている。
【００２６】
図１４および図１５に示すコマ４００において、端部品である分割体４Ａ，４Ｃは上記と同じものである。つまり、端部品である分割体４Ａ，４Ｃを、図１４にＡ−ＡおよびＢ−Ｂで示す本体部の分割面に沿って見た図は図９と同じである。
中間部品である分割体４Ｄの一方の端面４０１には、第一の溝４１３ａの一端に凹部４０１ｂが、第一の溝４１３ａの他端に凸部４０１ａが形成されている。中間部品である分割体４Ｄの他方の端面４０１には、第二の溝４１３ｂの一端に凸部４０１ａが、第二の溝４１３ｂの他端に凹部４０１ｂが形成されている。
【００２７】
中間部品である分割体４Ｅの一方の端面４０１には、第ニの溝４１３ｂの一端に凹部４０１ｂが、第ニの溝４１３ｂの他端に凸部４０１ａが形成されている。中間部品である分割体４Ｅの他方の端面４０１には、第三の溝４１３ｃの一端に凸部４０１ａが、第三の溝４１３ｃの他端に凹部４０１ｂが形成されている。
端部品である分割体４Ａと中間部品である分割体４Ｄとの間、端部品である分割体４Ｃと中間部品である分割体４Ｅとの間、中間部品である分割体４Ｄと分割体４Ｅとの間で、それぞれ、凸部４０１ａと凹部４０１ｂとを嵌めることで位置決めがなされる。
【００２８】
中間部品である分割体４Ｄ，４Ｅは、同じ部品であり、分割体４Ｂと比較して形状が単純である。よって、コマ４００は、コマ４よりも製造コストを低減できる。
【符号の説明】
【００２９】
１０  ボールねじ
１  ねじ軸
１１  ねじ軸の螺旋溝
２  ナット
２Ｅ  ナットの円筒部
２Ｆ  ナットのフランジ部
２ａ  ナットの外周面
２ｂ  ナットの内周面
２１  ナットの螺旋溝
２１１  第一部分（螺旋溝の貫通穴が形成されている部分）
２１２  第二部分（螺旋溝の貫通穴が形成されている部分）
２１３  第三部分（螺旋溝の貫通穴が形成されている部分）
２１４  第四部分（螺旋溝の貫通穴が形成されている部分）
２２  ナットの貫通穴
２３  固定ねじの挿通穴
３  ボール
４  コマ
４００  コマ
４Ａ  端部品（分割体）
４Ｂ  中間部品（分割体）
４Ｃ  端部品（分割体）
４Ｄ  中間部品（分割体）
４Ｅ  中間部品（分割体）
４０Ａ〜４０Ｃ  ボール戻し路
４１  本体部
４０１  分割体のボール戻し路に沿う端面
４０１ａ  凸部
４０１ｂ  凹部
４１１  本体部の外周面
４１２  本体部の内周面
４１３ａ〜４１３ｃ  溝
４１４ａ〜４１４ｃ  閉塞部
４０３  溝の開口面
４２  位置決めアーム
４２１  雌ねじ穴（固定部）
４２２  貫通穴（固定部品の挿通穴）
４３  タング部
５  固定ねじ（固定部品）
６  固定ピン（固定部品）
６ａ  カエリ部
【図１】
0006547429.tif 000002
【図２】
0006547429.tif 000003
【図３】
0006547429.tif 000004
【図４】
0006547429.tif 000005
【図５】
0006547429.tif 000006
【図６】
0006547429.tif 000007
【図７】
0006547429.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
0006547429.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0006547429.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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