(57)【要約】【課題】ナットのデフレクタ取付凹部の底のタッピング加工を不要として、加工コストや組立工数の低減を可能とする。【解決手段】ボール８をボール戻し路９に送給し且つボール戻し路９からボール８をボール転動路５に戻すボール循環路１０とを備え、ボール転動路５からボール８を掬い上げる部分又はボール転動路５にボール８を戻す部分には、２以上の半割部材１４を組合せて形成される連結路１０を通じてボール８をボール戻し路９に送給するか又はボール転動路５にボール８を戻すためのミドルデフレクタ１３を備えるにあたり、ミドルデフレクタ１３を構成する２つの半割部材１４の組合せ部分に、両者にまたがるテーパ雌ねじ１５を形成し、ミドルデフレクタ１３をナット３に取付けた後、テーパ雌ねじ１５にストレート雄ねじ１７を挿入して開拡し、当該ミドルデフレクタ１３をナット３に圧接固定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に螺旋状のボール転動溝が形成されたねじ軸と、前記ねじ軸のボール転動溝と対向する螺旋状のボール転動溝を有するナットと、前記ねじ軸及びナットのボール転動溝間のボール転動路を当該ねじ軸又はナットの回転運動に伴って転動する多数のボールと、前記ボールの転がり方向を変更してボール戻し路に送給し且つボール戻し路からボールをボール転動路に戻すボール循環路とを備え、前記ボール転動路からボールを掬い上げる部分又はボール転動路にボールを戻す部分には、２以上の部材を組合せて形成される管路を通じてボールをボール戻し路に送給するか又はボール転動路にボールを戻すための循環部材を備えたボールねじにおいて、前記循環部品を構成する２部材の組合せ部分に、両者にまたがる凹部を形成し、循環部品をナットに取付けた後、前記凹部に挿入部品を挿入して開拡し、当該循環部品をナットに圧接固定することを特徴とするボールねじ。
【請求項２】
前記凹部が先細りのテーパ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３】
前記凹部への挿入部品挿入後、循環部品の外側面にコーキング処理を施すことを特徴とする請求項１又は２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、多数のボールをねじ軸とナットとの間のボール転動路で転動させてねじ軸又はナットを回転移動するボールねじに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ボールねじは、外周面に螺旋状のボール転動溝が形成されたねじ軸と、前記ねじ軸のボール転動溝と対向する螺旋状のボール転動溝を有するナットと、前記ねじ軸及びナットのボール転動溝間のボール転動路を当該ねじ軸又はナットの回転運動に伴って転動する多数のボールと、前記ボールの転がり方向を変更してボール戻し路に送給し且つボール戻し路からボールをボール転動路に戻すボール循環路とを備えて構成される。ボールの循環方式としては、例えばＵ字状のボール戻しチューブを用いてボールを循環させる方式（以下、チューブ循環方式と称す）などがある。
【０００３】
ところで、転動路内のボールは、負荷分布のバラツキ等により、個々のボールと溝との接触角に相違があり、これによりボール交点速度にバラツキが発生し、ボール同士が擦れ合う競い合いが発生する。ボール転動路とボール循環路とで構成される１回路が長くなると、競い合うボール数が増加するため、強い擦れ合いが生じ、ボール寿命や作動トルクに悪影響が出る場合がある。従って、１回路中のボール数が多すぎることは好ましくない。
【０００４】
ボールねじの総ボール数は負荷条件によって決定されるので、ボール数が多い場合には、２回路以上に分離することが有効である。前述したチューブ循環方式ボールねじでも、回路を複数化することは広く行われているが、チューブ循環方式ボールねじでは、ナット外部にボール戻しチューブを配設するため、ナットの外径が大きくなるとか、チューブ内のボールの通過音が外部に漏れやすい、といった欠点がある。
【０００５】
そこで、下記特許文献１に記載されるボールねじでは、ナットの内部にボール戻し路を形成し、ボール転動路からボールを掬い上げる部位及びボール転動路にボールを戻す部位に、一般にデフレクタと呼ばれる循環部品を取付け、この循環部品でボール転動路のボールを掬い上げてボール戻し路に送給し、循環部材を介してボール戻し路からボール転動路にボールを戻すようにしてボール循環路を形成し、このボール循環路をナット内に２つ設けて２回路構成とすることで回路の長さを短くし、回路中のボール数を低減している。
【特許文献１】欧州特許第１４７１２８６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ボールねじに用いられる循環部品は、ボルト等の締結部材をナットに螺合して締結することで固定されるのが一般的である。しかしながら、この締結部材による循環部品の固着方法は、ナットの循環部品取付凹部の底に雌ねじをタッピングするといった加工が必要となり、加工コストや組立工数の増加原因となっている。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、加工コストや組立工数の低減を可能とするボールねじを提供することを目的とするものである。
【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、本発明のうち請求項１に係るボールねじは、外周面に螺旋状のボール転動溝が形成されたねじ軸と、前記ねじ軸のボール転動溝と対向する螺旋状のボール転動溝を有するナットと、前記ねじ軸及びナットのボール転動溝間のボール転動路を当該ねじ軸又はナットの回転運動に伴って転動する多数のボールと、前記ボールの転がり方向を変更してボール戻し路に送給し且つボール戻し路からボールをボール転動路に戻すボール循環路とを備え、前記ボール転動路からボールを掬い上げる部分又はボール転動路にボールを戻す部分には、２以上の部材を組合せて形成される管路を通じてボールをボール戻し路に送給するか又はボール転動路にボールを戻すための循環部材を備えたボールねじにおいて、前記循環部品を構成する２部材の組合せ部分に、両者にまたがる凹部を形成し、循環部品をナットに取付けた後、前記凹部に挿入部品を挿入して開拡し、当該循環部品をナットに圧接固定することを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明のうち請求項２に係るボールねじは、前記請求項１の発明において、前記凹部が先細りのテーパであることを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項３に係るボールねじは、前記請求項１又は２の発明において、前記凹部への挿入部品挿入後、循環部品の外側面にコーキング処理を施すことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
而して、本発明のうち請求項１に係るボールねじによれば、外周面に螺旋状のボール転動溝が形成されたねじ軸と、ねじ軸のボール転動溝と対向する螺旋状のボール転動溝を有するナットと、ねじ軸及びナットのボール転動溝間のボール転動路を当該ねじ軸又はナットの回転運動に伴って転動する多数のボールと、ボールの転がり方向を変更してボール戻し路に送給し且つボール戻し路からボールをボール転動路に戻すボール循環路とを備え、ボール転動路からボールを掬い上げる部分又はボール転動路にボールを戻す部分には、２以上の部材を組合せて形成される管路を通じてボールをボール戻し路に送給するか又はボール転動路にボールを戻すための循環部材を備えたボールねじにおいて、循環部品を構成する２部材の組合せ部分に、両者にまたがる凹部を形成し、循環部品をナットに取付けた後、凹部に挿入部品を挿入して開拡し、当該循環部品をナットに圧接固定する構成としたため、循環部品取付凹部の底にタッピング加工を施す必要がなく、その分だけ、加工コストや組立工数を低減することができる。
【００１０】
また、本発明のうち請求項２に係るボールねじによれば、凹部が先細りのテーパであることとしたため、この凹部にねじやピンなどの挿入部品を挿入すれば循環部品が容易に開拡してナットに圧接固定される。請求項１でも同様であるが、凹部をテーパとしたことにより、挿入部品の挿入する加減（量）によって圧接力を調整することができる。
また、本発明のうち請求項３に係るボールねじによれば、凹部への挿入部品挿入後、循環部品の外側面にコーキング処理を施す構成としたため、循環部品取付凹部へのゴミ等の異物の侵入を防止すると共に、挿入部品がねじである場合の弛みを防止することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明のボールねじの第１実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態のボールねじの概略構成図であり、図２は、本実施形態のボールねじのボール循環路を示す縦断面図であり、図１では、ねじ軸の表記を省略している。ねじ軸１の外周面には、断面がほぼ半円形のボール転動溝２が螺旋状に形成されており、これに対向するナット３の内周面にも、断面がほぼ半円形のボール転動溝４が螺旋状に形成されており、このねじ軸１のボール転動溝２とナット３のボール転動溝４との間にボール転動路５が形成される。なお、ナット３の図示右方端部には、取付用フランジ６が形成されており、そのフランジ６に、例えばボルトなどを挿通するための貫通孔７が開設されている。
【００１２】
このボール転動路５には、ねじ軸１又はナット２の回転運動に伴って転動するボール８が多数配設されている。また、ナット３の内部には、ボール転動路５のボール８を掬い上げて再びボール転動路５に戻すためのボール戻し路９が形成されている。本実施形態では、図２に明示するように、ナット３の軸線方向の図示左方端部から同軸線方向中央部にかけてと、ナット３の軸線方向図示右方端部から同軸線方向中央部にかけての２カ所に、ナットの軸線方向と平行なボール戻し路９が形成されており、それらは互いにナット３の周方向にずらしてある。
【００１３】
夫々のボール戻し路９の端部は、夫々、ボール転動路に向かう連結路１０が形成され、この連結路１０、ボール戻し路９でボールの循環路１１が形成される。このボール循環路１１の連結路１０は、図１に明らかなように、ボール転動路５からボール８を掬い上げてボール戻し路９に送給する部分と、ボール戻し路９からボール８をボール転動路５に戻す部分とで角度（位相）が異なる。即ち、ナット３の軸線方向と平行なボール戻し路９にスムーズにボール８を送給し、ボール戻し路９からスムーズにボール８をボール転動路５に戻すためには、ボール転動路５の接線方向にボール８を送給し、ボール転動路５の接線方向にボール８を戻すようにする必要がある。このような機能を要求される連結路１０は、前述したデフレクタ１２，１３と呼ばれる循環部品で構成されており、このデフレクタ１２，１３は、ボール転動路５からボール８を掬い上げる又はボール転動路５にボール８を戻す機能を有する。
【００１４】
この２つのボール循環路１１のうち、ナット３の軸線方向端部でボール転動路５からボール８を掬い上げる部分又はボール転動路５にボール８を戻す部分には、前記特許文献１に記載されるデフレクタ１２、即ち循環部品が取付けられている。このデフレクタ１２は、前述したようにナット３の軸線方向に向けて凹部を形成し、そこに、ナット３の軸線方向に沿って差し込むようにして取付けられている（以下、このデフレクタ１２をエンドデフレクタ１２とも称する）。ちなみに、ナット３の軸線方向端部でのエンドデフレクタ１２の差し込み方向は、ボール戻し路９と同じくナット３の軸線方向と平行であり、その差し込み凹部の加工は容易、且つ高精度である。
【００１５】
一方、２つのボール循環路１１のうち、ナット３の軸線方向中央部でボール転動路５からボール８を掬い上げる部分又はボール転動路５にボール８を戻す部分には、本実施形態独自のデフレクタ１３、即ち循環部品が取付けられている。このデフレクタ１３は、例えば図３に示すように、ナット３の径方向に向けて凹部１４を形成し、そこに、ナット３の径方向に沿って差し込むようにして取付けられている（以下、このデフレクタ１３をミドルデフレクタ１３とも称する）。ちなみに、図１に明らかなように、ナット３の軸線方向中央部でのミドルデフレクタ１３の差し込み方向は同一方向になっており、その差し込み凹部の加工は容易、且つ高精度である。
【００１６】
この本実施形態独自の循環部品、即ちミドルデフレクタ１３の取付構造を図３に、ミドルデフレクタ１３自体の構造を図４に示す。図３ａには、ミドルデフレクタ１３を差し込む差し込み孔２１と、ミドルデフレクタ１３の外側面にコーキングを施すための座面２２を示す。このミドルデフレクタ１３は、図４ａの中央の線の部分で分割された２つの半割部材１４からなり、各部材に形成された断面半円形の転動溝が組合せられて連結路（管路）１０が形成されるようにし、この管路をボール８が通過してボール戻し路９に送給される或いはボール戻し路９からボール転動路５に戻されるようになっている。また、二つの半割部材１４のうち、ねじ軸１側の部材には、当該ねじ軸１のボール転動路２に接触又は近接してボール８を滑らかに掬い上げる又はボール８を滑らかに転動路５に戻すためのタング部１６が形成されている。このミドルデフレクタ１３によれば、連結路（管路）１０の内壁の曲率半径をボール８の半径に近づけることができ、その結果、連結路（管路）１０の摩耗を低減することができる。なお、２つの半割部材１４を組合せると、外形は円筒形状又はほぼ円筒形状になる。
【００１７】
ミドルデフレクタ１３を構成する２つの半割部材１４のうち、それらの組合せ部位には、両者にまたがるテーパ雌ねじ（凹部）１５が形成されている。テーパ雌ねじ１５は、奥方ほど先細りになっている。本実施形態では、２つの半割部材１４を外形円筒形状に組合せて差し込み孔２１に差し込んだ後、テーパ雌ねじ１５にストレート雄ねじ１７をねじ込むと、テーパ雌ねじ１５が拡径され、その結果、組合わされた２つの半割部材１４、即ちミドルデフレクタ１３が開拡され、差し込み孔２１の内周面に圧接固定される。このとき、テーパ雌ねじ１５は先細となっているので、ボール８が通る通路に近いところで圧接力が強く固定される。ミドルデフレクタ１３を圧接固定したら、ストレート雄ねじ１７の頭部ごと、座面２２にコーキング処理を施して、ゴミ等の異物の侵入を防止すると共に、ストレート雄ねじ１７の弛みも防止する。なお、雄ねじには、テーパ雌ねじ１５とテーパ形状が同一のテーパ雄ねじを用いてもよい。この場合、ねじの締付力によって固定力を調整することができる。
【００１８】
このように、本実施形態のボールねじによれば、外周面に螺旋状のボール転動溝２が形成されたねじ軸１と、ねじ軸１のボール転動溝２と対向する螺旋状のボール転動溝４を有するナット３と、ねじ軸１及びナット３のボール転動溝２，４間のボール転動路５を当該ねじ軸１又はナット３の回転運動に伴って転動する多数のボール８と、ボール８の転がり方向を変更してボール戻し路９に送給し且つボール戻し路９からボール８をボール転動路５に戻すボール循環路１０とを備え、ボール転動路５からボール８を掬い上げる部分又はボール転動路５にボール８を戻す部分には、２以上の半割部材１４を組合せて形成される連結路（管路）１０を通じてボール８をボール戻し路９に送給するか又はボール転動路５にボール８を戻すためのミドルデフレクタ１３を備えたボールねじにおいて、ミドルデフレクタ１３を構成する２つの半割部材１４の組合せ部分に、両者にまたがるテーパ雌ねじ（凹部）１５を形成し、ミドルデフレクタ１３をナット３に取付けた後、テーパ雌ねじ（凹部）１５にストレート雄ねじ（挿入部品）１７を挿入して開拡し、当該ミドルデフレクタ１３をナット３に圧接固定する構成としたため、ミドルデフレクタ１３の取付凹部の底にタッピング加工を施す必要がなく、その分だけ、加工コストや組立工数を低減することができる。
【００１９】
また、凹部が先細りのテーパ雌ねじ１５であるため、このテーパ雌ねじ１５にストレート雄ねじ１７などの挿入部品を挿入すればミドルデフレクタ１３が容易に開拡してナット３に圧接固定される。
また、テーパ雌ねじ（凹部）へのストレート雄ねじ（挿入部品）１７挿入後、ミドルデフレクタ１３の外側面にコーキング処理を施す構成としたため、ミドルデフレクタ１３の取付凹部へのゴミ等の異物の侵入を防止すると共に、挿入部品がねじである場合の弛みを防止することもできる。
【００２０】
次に、本発明のボールねじの第２実施形態について、図５、図６を用いて説明する。この実施形態の基本的な構成は、前記第１実施形態と同様であり、同様の構成については同等の符号を附して、その詳細な説明を省略する。この実施形態では、前記第１実施形態に対して、ミドルデフレクタ１３を構成する２つの半割部材１４の一方の外周に係止爪１８が突設され、ナット３の差し込み孔２１のうち、ミドルデフレクタ１３の係止爪１８が対向する内周面には係止凹部２３が形成されている。
【００２１】
従って、ミドルデフレクタ１３の係止爪１８が係止凹部２３に対向するようにして２つの半割部材１４を外形円筒形状に組合せて差し込み孔２１に差し込んだ後、テーパ雌ねじ１５にストレート雄ねじ１７をねじ込むと、テーパ雌ねじ１５が拡径され、その結果、組合わされた２つの半割部材１４、即ちミドルデフレクタ１３が開拡され、差し込み孔２１の内周面に圧接固定されると共に、係止爪１１が係止凹部２３に係合されてミドルデフレクタ１３の抜けが防止される。ミドルデフレクタ１３を圧接固定したら、ストレート雄ねじ１７の頭部ごと、座面２２にコーキング処理を施して、ゴミ等の異物の侵入を防止すると共に、ストレート雄ねじ１７の弛みも防止する。この実施形態によれば、前記第１実施形態の効果に加えて、係止爪１８が係止凹部に係合されてミドルデフレクタ１３の抜けが防止されるという効果がある。
【００２２】
次に、本発明のボールねじの第３実施形態について、図７、図８を用いて説明する。この実施形態の基本的な構成は、前記第２実施形態と同様であり、同様の構成については同等の符号を附して、その詳細な説明を省略する。この実施形態では、前記第２実施形態に対して、テーパ雌ねじ１５がテーパ孔２０に変更されている。また、ナット３の差し込み孔２１の側方にはネジ孔２６が開設されており、ミドルデフレクタ１３の外側にプレート２０を被せ、ボルト２５をネジ孔２６に螺合締付けてミドルデフレクタ１３に所謂蓋をする。
【００２３】
従って、ミドルデフレクタ１３の係止爪１８が係止凹部２３に対向するようにして２つの半割部材１４を外形円筒形状に組合せて差し込み孔２１に差し込んだ後、テーパ孔２０にストレートピン１９を差し込むと、テーパ孔２０が拡径され、その結果、組合わされた２つの半割部材１４、即ちミドルデフレクタ１３が開拡され、差し込み孔２１の内周面に圧接固定されると共に、係止爪１８が係止凹部２３に係合されてミドルデフレクタ１３の抜けが防止される。ミドルデフレクタ１３を圧接固定したら、ミドルデフレクタ１３の外側にプレート２４を被せ、ボルト２５をプレート２４に貫通してナット３のネジ孔２６に螺合締付け、このボルト２５の頭部ごと、座面２２にコーキング処理を施して、ゴミ等の異物の侵入を防止する。
【００２４】
次に、本発明のボールねじの第４実施形態について、図９、図１０を用いて説明する。この実施形態の基本的な構成は、前記第２実施形態と同様であり、同様の構成については同等の符号を附して、その詳細な説明を省略する。この実施形態では、ミドルデフレクタ１３の断面形状が、前記第２実施形態の円筒形状に対して、ひょうたん形状になっている。従って、半割部材１４も、断面形状がひょうたんを半分に割ったような形状になっている。また、ナット３の差し込み孔２１も、断面がひょうたん形状になっている。
【００２５】
従って、ミドルデフレクタ１３の係止爪１８が係止凹部２３に対向するようにして２つの半割部材１４を外形ひょうたん形状に組合せて差し込み孔２１に差し込んだ後、テーパ雌ねじ１５にストレート雄ねじ１７をねじ込むと、テーパ雌ねじ１５が拡径され、その結果、組合わされた２つの半割部材１４、即ちミドルデフレクタ１３が開拡され、差し込み孔２１の内周面に圧接固定されると共に、係止爪１８が係止凹部２３に係合されてミドルデフレクタ１３の抜けが防止される。ミドルデフレクタ１３を圧接固定したら、テーパ雄ねじ１５の頭部ごと、座面２２にコーキング処理を施して、ゴミ等の異物の侵入を防止する。この実施形態によれば、ミドルデフレクタ１３の向きが決まるので、誤組付けが防止される。
なお、前記実施形態では、本発明の循環部品の圧接固定方法をミドルデフレクタにのみ展開したが、エンドデフレクタを始め、あらゆる部位のデフレクタに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のボールねじの第１実施形態を示す概略構成図であり、（ａ）は左側面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】図１のボールねじのボール循環路を示す縦断面図である。
【図３】図１のナットの軸線方向中央部に用いられているミドルデフレクタの取付構造の一例を示すものであり、（ａ）は差し込み孔及び座面の正面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図４】図３のミドルデフレクタ詳細を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図５】本発明のボールねじの第２実施形態のミドルデフレクタの取付構造を示すものであり、（ａ）は差し込み孔及び座面の正面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図６】図５のミドルデフレクタ詳細を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図７】本発明のボールねじの第３実施形態のミドルデフレクタの取付構造を示す縦断面図である。
【図８】図７のミドルデフレクタ詳細を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図９】本発明のボールねじの第４実施形態のミドルデフレクタの取付構造を示すものであり、（ａ）は差し込み孔及び座面の正面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図１０】図９のミドルデフレクタ詳細を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１はねじ軸
２はボール転動溝
３はナット
４はボール転動溝
５はボール転動路
６はフランジ
７は貫通孔
８はボール
９はボール戻し路
１０は連結路
１１はボール循環路
１２はエンドデフレクタ（循環部品）
１３はミドルデフレクタ（循環部品）
１４は半割部材
１５はテーパ雌ねじ（凹部）
１６はタング部
１７はストレート雄ねじ
１８は係止爪
１９はストレートピン
２０はテーパ孔
２１は差し込み孔
２２は座面
２３は係止凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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