(57)【要約】【課題】ボール循環チューブの取付けに際し、チューブ押さえを不要とし、ねじ締め作業を不要とし得るボールねじを提供する。【解決手段】このボールねじ１は、多数のボール５が循環する無限循環路を有し、その無限循環路を構成するボール循環チューブ８を備えて構成されている。そして、ナット６には、このボール循環チューブ８を嵌め込み可能に設けられる取付け孔７を備えている。さらに、この取付け孔７は、ボール循環チューブ８の抜け方向への移動を阻止する抜け止め手段５０を有しており、この抜け止め手段５０は、取付け孔７の内壁面に形成されてボール循環チューブ８側に向けて開口する装入穴１０と、この装入穴１０に装入されてボール循環チューブ８に対し押圧力を付与するように当接する球（当接部材）２０と、を備えて構成されている。【選択図】図１
2008008454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺旋状のボール転動溝を外周面に有するねじ軸と、前記ボール転動溝と対向する負荷ボール転動溝を内周面に有するナットと、前記ボール転動溝と負荷ボール転動溝との間で構成されるボール軌道路を転動する多数のボールと、該ボールが循環する無限循環路を前記ボール軌道路とで構成するボール循環部材と、該ボール循環部材を嵌め込み可能に前記ナットに設けられる取付け孔と、を備えるボールねじであって、
前記取付け孔は、前記ボール循環部材の抜け方向への移動を阻止する抜け止め手段を有し、
前記抜け止め手段は、前記取付け孔の内壁面に形成されて前記ボール循環部材側に向けて開口する装入穴と、該装入穴に装入されて前記ボール循環部材に対し押圧力を付与するように当接する当接部材と、を備えて構成されていることを特徴とするボールねじ。
【請求項２】
前記装入穴は、底部を有する有底穴からなり、
前記抜け止め手段は、前記当接部材と前記装入穴の底部との間に介装される弾性部材を更に備え、
前記弾性部材は、その弾性変形による押圧力を前記当接部材を介して前記ボール循環部材に付与するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のボールねじ。
【請求項３】
前記弾性部材は、円筒コイルばねであることを特徴とする請求項２に記載のボールねじ。
【請求項４】
前記装入穴の底部は、貫通孔に対して埋栓または止めねじを固定することによって形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載のボールねじ。
【請求項５】
前記当接部材は、前記取付け孔の内壁面より前記ボール循環部材側に突出してなり、
前記ボール循環部材は、当該突出した当接部材と嵌まり合う凹部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のボールねじ。
【請求項６】
前記当接部材は、ピンまたは球であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のボールねじ。
【請求項７】
前記当接部材は、ボールプランジャであることを特徴とする請求項１に記載のボールねじ。
【請求項８】
前記ボール循環部材は、前記ボールを前記ボール軌道路の一端部から掬い上げ前記ボール軌道路の他端部に戻すボール循環チューブであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のボールねじ。
【請求項９】
前記ボール循環部材は、前記ナットの軸方向に貫通するボール戻し通路と前記ボール軌道路とを連通させるボール循環通路を有する循環こまであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のボールねじ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボール循環部材を有するボールねじに係り、特に、ナットの取付け孔へのボール循環部材の固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボール循環部材を有するボールねじとしては、例えば、ボール循環部材としてのボール循環チューブを介してボールを循環させる外部循環方式が知られている。
これは、図１１に示すように、ねじ軸３００に多数のボール５００を介して螺合されたナット６００の外面に、ボール循環チューブ８００を露出して配設し、ボール５００をナット６００の外部に導き循環させる構造である。
【０００３】
この種のボールねじでは、通常、ボール循環チューブ８００をナット６００の外面に固定するために、チューブ押さえ１５０が用いられる。そして、ナット６００の外面には、ボール循環チューブ８００およびチューブ押さえ１５０の据え付け面９００がフライス加工で形成され、その据え付け面９００には、ボール循環チューブ８００の端部を挿入する取付け孔７００、およびチューブ押さえ１５０を取り付けるためのねじ穴１１０がタップ加工されている。
【特許文献１】特開２００２−８９６５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のボールねじでは、ボール循環チューブ８００を固定するために、チューブ押さえ１５０が必要であるとともに、ナット６００にねじ穴１１０のタップ加工を行う必要がある。また、ボール循環チューブ８００の組み付けに際しては、図１１に示すように、チューブ押さえ１５０のねじ通し孔１００に取付けねじ１２０を通し、ねじ穴１１０に締め付ける作業が必要であり、その加工コストや組み立て工数がかかるという問題点がある。また、ねじ締め作業では、通常、仮締め後に本締めがなされるが、本締めが不十分となる可能性もある。
【０００５】
このような問題点に対し、例えば特許文献１に記載の技術では、チューブ押さえとボール循環チューブとを一体成形している。これにより、部品点数を少なくして、組み立ての合理化を行っているものの、ねじによる締め付け作業が上記同様に必要であり、未だ不十分である。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、ボール循環部材の取付けに際し、チューブ押さえを不要とし、ねじ締め作業を不要とし得るボールねじを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、螺旋状のボール転動溝を外周面に有するねじ軸と、前記ボール転動溝と対向する負荷ボール転動溝を内周面に有するナットと、前記ボール転動溝と負荷ボール転動溝との間で構成されるボール軌道路を転動する多数のボールと、該ボールが循環する無限循環路を前記ボール軌道路とで構成するボール循環部材と、該ボール循環部材を嵌め込み可能に前記ナットに設けられる取付け孔と、を備えるボールねじであって、前記取付け孔は、前記ボール循環部材の抜け方向への移動を阻止する抜け止め手段を有し、前記抜け止め手段は、前記取付け孔の内壁面に形成されて前記ボール循環部材側に向けて開口する装入穴と、該装入穴に装入されて前記ボール循環部材に対し押圧力を付与するように当接する当接部材と、を備えて構成されていることを特徴としている。
【０００７】
本発明によれば、ボール循環部材の取付け孔に、ボール循環部材の抜け方向への移動を阻止する抜け止め手段を備えた構成としているので、ボール循環部材の取付けに際し、チューブ押さえを不要とすることができる。
そして、この抜け止め手段は、ボール循環部材側に向けて開口する装入穴がボール循環部材の取付け孔の内壁面に形成されており、この装入穴に、ボール循環部材に対し押圧力を付与するように当接する当接部材が装入されているので、この取付け孔に、ボール循環部材を挿入するだけで、その抜け方向への移動を阻止することができる。そのため、ボール循環部材の取付けに際し、ねじ締め作業も不要とすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ボール循環部材の取付けに際し、チューブ押さえを不要とし、ねじ締め作業を不要とし得るボールねじを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図１は本発明に係るボールねじの第一実施形態を説明する要部断面図、また、図２はその平面図である。
図１および図２に示すように、このボールねじ１は、外周面に螺旋状のボール転動溝２を有して軸方向に延びるねじ軸３を備えている。そして、このねじ軸３に、そのボール転動溝２に対応する螺旋状の負荷ボール転動溝４を内周面に有するナット６が遊嵌されている。これらナット６の負荷ボール転動溝４とねじ軸３のボール転動溝２とは互いに対向して両者の間に螺旋状のボール軌道路を形成しており、このボール軌道路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いる。
【００１０】
そして、ナット６（又はねじ軸３）が軸方向に移動する際には、ボール５がボール軌道路を転動しつつ移動するが、ナット６（又はねじ軸３）を継続して移動させていくためには、ボール５を無限循環させる必要がある。そのため、ナット６の外面には、その一部を平坦にした据え付け面９がフライス等で加工され、この据え付け面９にボール軌道路に連通する２個一組の取付け孔７がねじ軸３を跨ぐように形成されている。そして、この一組の取付け孔７に、ボール循環部材としての略コ字状をなすボール循環チューブ８の両端を嵌め込むことにより、このボール循環チューブ８でボール５をボール軌道路の一端部から掬い上げボール軌道路の他端部に戻すことによってボール５の無限循環路を形成している。
【００１１】
ここで、このボールねじ１では、上記取付け孔７は、ボール循環チューブ８の抜け方向への移動を阻止する抜け止め手段５０を有して形成されている。以下、この抜け止め手段５０について詳しく説明する。
この抜け止め手段５０は、図１および図２に示すように、２個一組の取付け孔７それぞれに対し設けられている。なお、各取付け孔７毎の抜け止め手段５０の構成は同様であるため、以下の説明では、その一箇所について説明する。
この抜け止め手段５０は、装入穴１０、球２０、円筒コイルばね３０、および埋栓４０を備えて構成されている。
詳しくは、装入穴１０は、ナット６の肉厚部分に、ねじ軸３の軸方向に沿った円形の貫通孔として形成されている。そして、その貫通孔の軸線ＡＬは、横断面が環状のボール循環チューブ８の中心に向けて延びており、取付け孔７の内壁面にボール循環チューブ８側に向けて開口している。
【００１２】
埋栓４０は、装入穴１０に内嵌可能な外径をもつ短円柱状の部材である。この埋栓４０は、装入穴１０内のボール循環チューブ８側とは反対側の端部に、接着剤によって固着されている。これにより、上記装入穴１０は、この埋栓４０を底部とし、ボール循環チューブ８側に向けて開口する有底穴になっている。
球２０は、ボール循環チューブ８側に配置されて、ボール循環チューブ８に当接する当接部材であり、装入穴１０に内嵌可能な外径をもつ鋼製の球体である。その外径は、装入穴１０の内径より僅かに小さい。これにより、球２０は、装入穴１０の軸方向に摺接しつつ移動可能になっている。
【００１３】
円筒コイルばね３０は、球２０と埋栓４０との間に介装される弾性部材であり、その弾性変形による押圧力を、球２０を介してボール循環チューブ８に付与するようになっている。これにより、球２０は、この円筒コイルばね３０に押されつつ、取付け孔７の内壁面よりボール循環部材側８に突出可能になっている。なお、球２０の突出する量は、球２０が取付け孔７内に落ちない程度の量になるように設定されている。
そして、ボール循環チューブ８には、図３に示すように、その両端を取付け孔７に嵌め込んだ際に、ボール循環部材側８に突出する球２０に対向する位置に、その球面と嵌まり合う凹部６０が形成されている。なお、この例では、凹部６０として、球２０の曲面に倣うように形成された凹球面が形成されている。
【００１４】
次に、このボールねじの作用・効果について説明する。
上述のように、このボールねじ１は、ボール循環チューブ８の取付け孔７に、ボール循環チューブ８の抜け方向への移動を阻止する抜け止め手段５０を備えた構成としているので、ボール循環チューブ８の取付けに際し、この取付け孔７に、ボール循環チューブ８を挿入するだけで、その抜け方向への移動を阻止することができる。したがって、上記従来のボールねじで例示したようなチューブ押さえを不要とすることができる。
【００１５】
そして、この抜け止め手段５０は、ボール循環チューブ８側に向けて開口する装入穴１０がボール循環チューブ８の取付け孔７の内壁面に形成されており、この装入穴１０に、ボール循環チューブ８に対し押圧力を付与するように当接する球２０が装入されているので、ボール循環チューブ８の取付けに際し、上記従来のボールねじで例示したようなねじ締め作業も不要とすることができる。
【００１６】
さらに、このボールねじ１によれば、球２０は、取付け孔７の内壁面よりボール循環チューブ８側に突出し、ボール循環チューブ８には、この突出した球２０と嵌まり合う凹部６０が形成されているので、両者が嵌まり合うことで、ボール循環チューブ８の抜け方向への移動をより好適に阻止することができる。
また、このボールねじ１によれば、装入穴１０の底部は、貫通孔に対して埋栓４０を固定することによって形成しているので、底部を有する有底穴として構成することが容易である。
【００１７】
次に、本発明に係るボールねじの第二実施形態について説明する。なお、この第二実施形態は、上記第一実施形態に対し、下記説明する構成が異なる点を除き、他の構成は同様であるため、異なる点について説明し、上記第一実施形態と同様の構成については同一符号を附しその説明を適宜省略する。
この第二実施形態は、図４に示すように、ナット７６の軸方向に沿って貫通するボール戻し通路７９を備えており、このボール戻し通路７９とボール軌道路とを連通させるボール循環通路７８ａを内部に有する循環こま７８をボール循環部材として備えたボールねじ７１の例である。そして、この第二の実施形態では、抜け止め手段５１の装入穴１１が、上記第一実施形態に対し異なっている。
このボールねじ７１では、装入穴１１は、底部を一体に有する有底穴として形成されており、同図に示すように、ボール戻し通路７９の加工工程を利用して、ボール戻し通路７９の軸線ＣＬと装入穴１１の軸線ＡＬとが同一軸線上になっている。
【００１８】
この第二の実施形態でのボールねじ７１によれば、装入穴１１をボール戻し通路７９の加工工程を利用して加工しているので、装入穴１１を一工程で同時に加工することができる。また、上述した埋栓４０等で底部を設けずに、底部を有する有底穴を形成しているので、上記第一実施形態に対し部品点数を少なくして、抜け止め手段５１をより簡単に構成することができる。したがって、この第二の実施形態でのボールねじ７１によれば、少なくとも一方の抜け止め手段５１の加工コストや組み立て工数を上記第一実施形態に対しより少なくすることができる。なお、この抜け止め手段５１の他の作用・効果については上記第一実施形態と同様である。
【００１９】
ここで、上記第二実施形態で例示した循環こま７８は、これを一対で用いて上述の無限循環路を好適に構成することができる。また、上記各実施形態では、抜け止め手段は２個一組の取付け孔毎の構成を同様とし、その一箇所について説明したが、取付け孔毎の抜け止め手段の構成は相互に異ならせてもよい。そこで、以下、循環こま７８を一対で用いて無限循環路を構成するとともに、その取付け孔毎の抜け止め手段の構成を相互に異ならせた例を第三実施形態として説明する。なお、上記各実施形態と同様の構成については同一符号を附しその説明は適宜省略する。
【００２０】
この第三実施形態は、図５に示すように、ナット７６の軸方向に所定の距離を隔てて装着される一対の循環こま７８を有している。これら一対の循環こま７８は、相互に周方向で所定の角度（例えば９０°）捻れた位置に装着され、ボール戻し通路７９とボール軌道路とを連通させて無限循環路を構成可能になっている。
ここで、この第三実施形態でのボールねじ７１では、一方の循環こま７８（同図での左側）を固定するための装入穴１１、および他方の循環こま７８（同図での右側）を固定するための装入穴１２は、共に、ボール戻し通路７９の加工工程を利用して形成されている。つまり、同図に示すように、ボール戻し通路７９の軸線ＣＬ、装入穴１１の軸線ＡＬ、および装入穴１２の軸線ＢＬは、いずれも同一軸線上に形成されている。
【００２１】
そして、この一対の循環こま７８は、その取付け孔毎の抜け止め手段の構成は相互に異なるものを採用している。すなわち、一方の循環こま７８に対しては、有底穴として形成された装入穴１１の底部と球２０との間に円筒コイルばね３０を介装することで抜け止め手段５１が構成されており、この抜け止め手段５１によって、一方の循環こま７８の抜け方向への移動が阻止されるようになっている。
【００２２】
また、他方の循環こま７８に対しては、貫通穴として形成された装入穴１２の内壁にタップ加工が施され、この装入穴１２に、球２０、円筒コイルばね３０および止めねじ４１をこの順に挿入することで抜け止め手段５４が構成されている。これにより、止めねじ４１を締め込むことによって循環こま７８の抜け方向への移動が阻止されるようになっている。
【００２３】
この第三の実施形態でのボールねじ７１によれば、複数の抜け止め手段を個別に形成する場合に比べて、装入穴１１および装入穴１２は、ボール戻し通路７９の加工工程を利用して一工程で同時に加工できるので、複数の抜け止め手段５１および抜け止め手段５４をより簡単に形成することができる。また、加工コストや組み立て工数をより少なくすることができる。また、抜け止め手段５４については、止めねじ４１の締め込み量によって循環こま７８の抜け方向への移動を阻止する力を調整することができる。
【００２４】
以上説明したように、上記各実施形態のボールねじによれば、ボール循環部材の取付けに際し、チューブ押さえを不要とし、ねじ締め作業を不要とし得るボールねじを提供することができる。
なお、本発明に係るボールねじは、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
例えば、上記第一実施形態では、装入穴１０の底部を埋栓４０で形成し、その形成した底部と球２０との間に円筒コイルばね３０を介装した例で説明したが、これに限定されず、例えば図６にその変形例を示すように、円筒コイルばね３０を介装しない構成としてもよい。この場合には、当接部材である球２０自体の弾性変形によりボール循環チューブ８に対し押圧力を付与するので、抜け止め手段の構成を単純にすることができる。
【００２５】
また、装入穴１０の底部を埋栓４０に替えて、第三実施形態同様に、装入穴１２内壁にタップ加工を施し、止めねじ４１で底部を構成するようにしてもよい。この場合には、抜け止め手段５２は、第三実施形態同様、止めねじ４１の締め込み量によってボール循環チューブ８の抜け方向への移動を阻止する力を調整することができる。
また、上記各実施形態では、当接部材を球で構成した例で説明したが、これに限定されず、例えば図７にその変形例を示すように、当接部材をピン２１で構成してもよい。さらに、同図に示すように、ピン２１を、ボール循環チューブ８側の径を細径２１ｂとし、反対の側をそれより大きい径２１ａとした段付きピンとし、装入穴１３をその段差をもつ各径に対応した段付き穴で構成してもよい。このような構成であれば、ボール循環チューブ８側へのピン２１の脱落を好適に防止することができる。
【００２６】
また、上記各実施形態では、各ボール循環部材に、ボール循環部材側に突出した当接部材と嵌まり合う凹部６０を有する例で説明したが、この凹部６０についても、例えば図８ないし図９にその変形例を示すように、円柱状の窪み（図８参照）や、円錐台状の窪み（図９参照）で形成してもよい。また、図１０に変形例を示すように、凹球面の窪み内に、周方向に等間隔（同図の例では４箇所）に配置された小突起６０ａを設ける等、この凹部も種々の形状とすることができる。
【００２７】
さらにまた、上記各実施形態ないし変形例では、抜け止め手段５０、５１、５２、５３、５４等として、装入穴は、底部を有する有底穴となるように形成し、この装入穴に装入されてボール循環部材に対し押圧力を付与するように当接する当接部材を備えた例、あるいは、これに更に、この当接部材と前記装入穴の底部との間に介装される弾性部材を備えた例を示して説明したが、これに限定されず、例えば、装入穴を、その内壁にタップ加工を施した貫通孔とし、この装入穴内に当接部材として、内部に空隙を有する止めねじと、その止めねじの空隙内に設けられた弾性部材と、前記空隙内に設けられ且つ当該弾性部材に押圧されて当該止めねじ外部に向けて突出する球体等を一体に有する、いわゆるボールプランジャを装入した構成によって抜け止め手段とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るボールねじの第一実施形態を説明する要部断面図である。
【図２】図１のボールねじの平面図である。
【図３】ボール循環部材の要部を説明する図であり、同図（ａ）は同図（ｂ）の左側面図、同図（ｂ）は、図１のボールねじでのボール循環部材の要部を拡大して示す説明図である。
【図４】本発明に係るボールねじの第二実施形態を説明する要部断面図である。
【図５】本発明に係るボールねじの第三実施形態を説明する図である。
【図６】本発明に係るボールねじの変形例を説明する図である。
【図７】本発明に係るボールねじの変形例を説明する図である。
【図８】本発明に係るボールねじの変形例を説明する図であり、上記図３に対応する。
【図９】本発明に係るボールねじの変形例を説明する図であり、上記図３に対応する。
【図１０】本発明に係るボールねじの変形例を説明する図であり、上記図３に対応する。
【図１１】従来のボールねじの一例を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
【００２９】
１、７１    ボールねじ
２    ボール転動溝
３    ねじ軸
４    負荷ボール転動溝
５    ボール
６、７６    ナット
７    取付け孔
７ａ    （取付け孔の）内壁面
８    ボール循環チューブ（ボール循環部材）
９    据え付け面
１０、１１、１２、１３    装入穴
２０    球（当接部材）
２１    ピン（当接部材）
３０    円筒コイルばね（弾性部材）
４０    埋栓
４１    止めねじ
５０、５１、５２、５３、５４    抜け止め手段
６０    凹部
７８    循環こま（ボール循環部材）
７９    ボール戻し通路
【図１】
2008008454.tif 000003
【図２】
2008008454.tif 000004
【図３】
2008008454.tif 000005
【図４】
2008008454.tif 000006
【図５】
2008008454.tif 000007
【図６】
2008008454.tif 000008
【図７】
2008008454.tif 000009
【図８】
2008008454.tif 000010
【図９】
2008008454.tif 000011
【図１０】
2008008454.tif 000012
【図１１】
2008008454.tif 000013