(57)【要約】【課題】ミドルデフレクタを有するボールねじ装置の連通穴の開口部における手作業によるバリの除去作業を不要にしてナットの製造効率を向上させる手段を提供する。【解決手段】ボールねじ装置１が、ねじ軸３に形成された軸軌道溝４とナット５に形成されたナット軌道溝６とを対向配置して形成された負荷路と、負荷路の一端に連結する転向路１３が形成され、ナット５の一方の端面に形成された装着穴１１に取付けられたエンドデフレクタ１０と、負荷路の他端に連結する転向路２０が形成され、ナット５の外周面に形成された挿入穴１６に取付けられたミドルデフレクタ１５と、転向路１３と転向路２０との間をナット５の軸方向に沿って連通する連通穴２１と、この連通穴２１と同軸に、ナット５の反対側の端面から連通穴２１に達し、連通穴２１の直径より大きい直径を有するバリ取り用のダミー穴２３とを備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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を螺合させる複数の転動体と、
前記軸軌道溝とナット軌道溝とで形成される負荷路と、
該負荷路の一端に連結すると共に前記転動体の移動方向を転向する転向路が形成され、前記ナットの一方の端面に形成された装着穴に取付けられた第１の転向部材と、
前記負荷路の他端に連結すると共に前記転動体の移動方向を転向する転向路が形成され、前記ナットの外周面に形成された挿入穴に取付けられた第２の転向部材と、
前記第１の転向部材の転向路と前記第２の転向部材の転向路との間を、前記ナットの軸方向に沿って連通する連通穴と、
前記負荷路と、前記第１および第２の転向部材の転向路と、前記連通穴とにより形成された前記転動体を循環させる循環路と、
該連通穴と同軸に、前記ナットの前記第１の転向部材が取付けられた端面の反対側の端面から前記連通穴に達して形成され、前記連通穴の直径より大きい直径を有する縦穴と、を備えたことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記循環路を複数設け、
前記各連通路を、前記ナットの円周方向の角度位置をずらせてそれぞれ形成すると共に、少なくとも一つの前記第１の転向部材を、前記ナットの他方の端面に配置したことを特徴とするボールねじ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械や産業機械、半導体製造装置等の機械装置の移動台の位置決め用や搬送用等の直線移動機構の駆動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を複数のボールを介して螺合させ、対向配置されたナット軌道溝と軸軌道溝とにより負荷路を形成し、この負荷路の両端部に転向路を形成した偏向ブロックを配置し、これら転向路間を連通する連通穴をナットの一方の端面から軸方向に沿って形成し、その後に連通穴に交差させて偏向ブロックを挿入する挿入穴をナットの外周面から軸軌道溝の接線方向に設け、これら負荷路とその両端の転向路と連通穴とからなる循環路によりボールを循環させながらねじ軸の回転運動をナットの直線運動に変換している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特公昭４６−３１５６４号公報（第１頁右欄−第２頁左欄、第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来の技術においては、転向路間を連通する連通穴をナットの一方の端面から軸方向に沿って形成した後に連通穴に交差させて偏向ブロックを挿入する挿入穴を形成しているため、連通穴の挿入穴への開口部にバリが生じやすく、連通穴と転向路との接続部に生じたバリによりボールの円滑な循環が阻害される虞があるという問題がある。
【０００４】
このため、挿入穴の奥に形成された連通穴の開口部のバリの除去を手作業で行うと、開口部の周囲の空間が狭いために除去作業に時間を要し、ボールねじ装置のナットの製造効率が低下するという問題がある。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、連通穴の開口部における手作業によるバリの除去作業を不要にしてナットの製造効率を向上させる手段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】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために、ボールねじ装置が、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を螺合させる複数の転動体と、前記軸軌道溝とナット軌道溝とで形成される負荷路と、該負荷路の一端に連結すると共に前記転動体の移動方向を転向する転向路が形成され、前記ナットの一方の端面に形成された装着穴に取付けられた第１の転向部材と、前記負荷路の他端に連結すると共に前記転動体の移動方向を転向する転向路が形成され、前記ナットの外周面に形成された挿入穴に取付けられた第２の転向部材と、前記第１の転向部材の転向路と前記第２の転向部材の転向路との間を、前記ナットの軸方向に沿って連通する連通穴と、前記負荷路と、前記第１および第２の転向部材の転向路と、前記連通穴とにより形成された前記転動体を循環させる循環路と、該連通穴と同軸に、前記ナットの前記第１の転向部材が取付けられた端面の反対側の端面から前記連通穴に達して形成され、前記連通穴の直径より大きい直径を有する縦穴と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
これにより、本発明は、挿入穴の奥に形成された連通穴の開口部の周囲の空間が狭い場合であっても、開口部のバリの除去を容易に行うことができ、手作業によるバリの除去作業を不要にしてボールねじ装置のナットの製造効率を向上させることができると共に、連通穴と第２の転向部材の転向路との接続部にバリが残留することことを防止してボールを円滑に循環させることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
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について説明する。
【実施例】
【０００８】
図１は実施例のボールねじ装置の側面を示す説明図、図２は図１の矢印Ａ方向から見た斜視図、図３は実施例のナットの半断面を示す説明図、図４は実施例のミドルデフレクタの側面を示す説明図、図５は実施例のミドルデフレクタの上面を示す説明図である。
なお、図１に示す部分断面は図２のＢ−Ｃ−Ｏ−Ｂ断面線に沿った断面、図３に示す断面は図２のＢ−Ｃ断面線に沿った断面を示し、図４は図１の矢印Ａ方向から見た側面図である。
【０００９】
図１、図２において、１はボールねじ装置である。
２はボールねじ装置１の転動体としてのボールであり、合金鋼等の鋼材で製作された球体である。
３はボールねじ装置１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、円弧状断面形状の軸軌道溝４が所定のリードで螺旋状に形成されている。
【００１０】
５はボールねじ装置１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４と対向する円弧状断面形状のナット軌道溝６が軸軌道溝４と同じリードで形成されている。
７はフランジ部であり、ナット５の外周部の一方の端部に設けられ、フランジ部７に設けられたボルト穴８（図２参照）により図示しない機械装置の移動台にボルト等で固定される。
【００１１】
上記の対向配置された軸軌道溝４とナット軌道溝６とにより負荷路が形成され、この負荷路を転動する複数のボール２によりねじ軸３とナット５とが螺合する。
本実施例の負荷路は、ナット５の軸方向に２箇所設けられている。
１０は第１の転向部材としてのエンドデフレクタであり、金属材料や樹脂材料等で製作され、ナット５の軸方向の両方の端面に形成された嵌着穴１１にそれぞれ嵌め込まれて取付けられており、ナット５の端面側の負荷路の端部の接線方向に形成されたタング部１２（図２参照）により負荷路の一端に連結し、負荷路から掬い上げたボール２、または負荷路へ戻るボール２の移動方向を転向させるための湾曲した通路である転向路１３が形成されている。
【００１２】
１５は第２の転向部材としてのミドルデフレクタであり、図４、図５に示すように金属材料や樹脂材料等で製作され、突出した円弧面１５ａを有する円柱状部材であって、ナット５の外周面から負荷路の接線方向に形成された挿入穴１６にそれぞれ挿入され、押え板１７を締結するボルト１８により取付けられており、ナット５の中央部側の負荷路の端部の接線方向に形成されたタング部１９（図４参照）により負荷路の他端に連結し、負荷路から掬い上げたボール２、または負荷路へ戻るボール２の移動方向を転向させるための湾曲した通路である転向路２０が形成されている。
【００１３】
２１は連通穴であり、図３に示すように、エンドデフレクタ１０の転向路１３と、ミドルデフレクタ１５の転向路２０とを連通するために、ナット５の側壁の厚肉部５ａに形成されたエンドデフレクタ１０の装着穴１１とミドルデフレクタ１５の挿入穴１６との間をナット５の軸方向に沿って貫通する貫通穴であって、ボール２の直径より大きい直径を有し、各連通穴２１のナット５の円周方向の角度位置をずらせて、各負荷路に対応して設けられている。
【００１４】
２３は縦穴としてのダミー穴であり、図３に示すように、ナット５の側壁の厚肉部５ａに、各連通穴２１とそれぞれ同軸に、ナット５のエンドデフレクタ１０の装着穴１１が形成されたナット５の端面の反対側の端面から挿入穴１６に貫通し、連通穴２１の挿入穴１６への開口部２１ａに達して形成され、連通穴２１の直径より大きい直径を有しており、挿入穴１６への開口部２１ａに面取を形成して、その口元に生じたバリを除去するバリ取り用の穴である。
【００１５】
上記の各負荷路の両端部は、エンドデフレクタ１０の転向路１３と、ナット５の連通穴２１と、ミドルデフレクタ１５の転向路２０とにより連通されて２つの循環路が形成され、これら各循環路には複数のボール２と所定の量のグリースがそれぞれ封入され、各負荷路を転動したボール２がタング部１２により転向路１３に掬い上げられ、連通穴２１を経由してミドルデフレクタ１５の転向路２０のタング部１９から負荷路に戻されながら循環路を循環、または逆方向の経路により循環路を循環し、負荷路を転動するボール２がナット５に加えられた荷重を往復動自在に支持しながらナット５を軸方向に移動させ、ねじ軸３の回転運動がナット５の直線運動に変換される。
【００１６】
本実施例のナット５に形成されるダミー穴２３は、連通穴２１と挿入穴１６との加工後に、装着穴１１の反対側のナット５の端面からドリルにより連通穴２１の開口部２１ａに達するまで加工される。
これにより、開口部２１ａの口元に開き角約１１８度の面取が形成され、連通穴２１と挿入穴１６との加工時に開口部２１ａの口元に形成されたバリが除去される。
【００１７】
このように、本実施例では、連通穴２１の開口部２１ａに生じたバリを、連通穴２１より大きい直径を有するダミー穴２３を形成して除去するので、挿入穴１６の奥に形成された連通穴２１の開口部２１ａの周囲の空間が狭い場合であっても、開口部２１ａのバリの除去を容易に行うことができ、手作業によるバリの除去作業を不要にしてボールねじ装置のナットの製造効率を向上させることができると共に、連通穴２１と転向路２０との接続部にバリが残留することはなく、ボール２を円滑に循環させることができる。
【００１８】
また、２つの連通穴２１を、ナット５の円周方向の角度位置をずらせてそれぞれ形成するので、ダミー穴２３を連通穴２１と同軸にナット５の反対側の端面から容易に形成することができる。
なお、本実施例では、２つの循環路を有するボールねじ装置１を例に説明したが、ボールねじ装置１に３以上の循環路を形成する場合も同様である。この場合にエンドデフレクタ１０の少なくとも１つは、他のエンドデフレクタ１０が配置された端面の反対側の端面に配置するとよい。このようにすれば複数のエンドデフレクタ１０の装着穴１１の形成部位を容易に確保することができる。
【００１９】
また、本実施例では、連通穴２１の挿入穴１６への開口部２１ａの口元の形状が３次元的な曲線形状の場合を例に説明したが、図６に示すように、挿入穴１６の開口部２１ａが形成される面が、少なくとも開口部２１ａを含む平面である場合には、ダミー穴２３を形成するための連通穴２１の直径より大きい直径を有するドリルの先端を開口部２１ａの口元に達するまで送るようにするとよい。このようにすれば、ドリルの先端を開口部２１ａの口元に当てるだけで、バリの除去を容易に行うことができる。
【００２０】
以上説明したように、ナットの一方の端面に形成された装着穴に取付けられ、負荷路の一端に連結する転向路が形成されたエンドデフレクタと、ナットの外周面に形成された挿入穴に取付けられ、負荷路の他端に連結する転向路が形成されたミドルデフレクタと、エンドデフレクタおよびミドルデフレクタの転向路の間をナットの軸方向に沿って連通する連通穴とによりボールねじ装置のボールを循環させる循環路を形成し、その連通穴と同軸に、連通穴の直径より大きい直径を有し、エンドデフレクタが取付けられた端面の反対側の端面から連通穴に達するダミー穴を形成したことによって、挿入穴の奥に形成された連通穴の開口部の周囲の空間が狭い場合であっても、開口部のバリの除去を容易に行うことができ、手作業によるバリの除去作業を不要にしてボールねじ装置のナットの製造効率を向上させることができると共に、連通穴とミドルデフレクタの転向路との接続部にバリが残留することことを防止してボールを円滑に循環させることができる。
【００２１】
また、複数の循環路を設けた場合に、各連通路を、ナットの円周方向の角度位置をずらせてそれぞれ形成すると共に、少なくとも一つのエンドデフレクタを他のエンドデフレクタが配置された端面の反対側の端面に配置したことによって、各連通路と同軸に形成されるダミー穴をナットの反対側の端面から容易に形成することができると共に、複数のエンドデフレクタの装着穴の形成部位を容易に確保することができる。
【００２２】
なお、上記実施例においては、ダミー穴は先端角を１１８度としたドリルを用いて形成するとして説明したが、連通穴と転向路との接続部に形成される面取による段差を小さくするために、ドリルの先端角は９０度以下とすることが望ましく、更に望ましくはＲ面取とすることが望ましい。
このようなＲ面取は、図７に示すように、連通穴２１の直径より大きい直径を有するドリルを用いてダミー穴２３を形成し、その後にエンドミル等の小径のＲ面取工具２５を用いて口元の形状に沿って円弧補完をしながらＲ面取加工を行うとよい。この場合に、ダミー穴２３を形成するドリルの先端での口元の面取は施しておいてもよく、面取を施さずにＲ面取工具２５により直接Ｒ面取加工を行ってもよい。
【００２３】
このことは、開口部２１ａの口元の形状が３次元的な曲線形状である場合に、特に有効である。
また、上記実施例においては、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。
【００２４】
更に、上記実施例においては、転動体はボールであるとして説明したが、転動体としてころを用いた場合も同様である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例のボールねじ装置の側面を示す説明図
【図２】図１の矢印Ａ方向から見た斜視図
【図３】実施例のナットの半断面を示す説明図
【図４】実施例のミドルデフレクタの側面を示す説明図
【図５】実施例のミドルデフレクタの上面を示す説明図
【図６】実施例の挿入穴の他の形態の挿入穴の深さ方向に沿った断面を示す説明図
【図７】実施例のバリ取り方法の他の形態の挿入穴の深さ方向に沿った断面を示す説明図
【符号の説明】
【００２６】
１    ボールねじ装置
２    ボール
３    ねじ軸
４    軸軌道溝
５    ナット
６    ナット軌道溝
７    フランジ部
８    ボルト穴
１０  エンドデフレクタ
１１  装着穴
１２、１９  タング部
１３、２０  転向路
１５  ミドルデフレクタ
１６  挿入穴
１７  押え板
１８  ボルト
２１  連通穴
２１ａ  開口部
２３  ダミー穴
２５  Ｒ面取工具
【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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