(57)【要約】【課題】ボールねじ装置の作動性の向上と低騒音化を図る。【解決手段】ボール循環路２２におけるナット１６側のボール循環溝１６ａの割合をボール戻し通路側に向けて次第に大きくしてエンドキャップ１８とナット１６の端面とのつなぎ目の該ボール循環溝１６ａの溝断面をボール１５の半周以上の深さとし，且つエンドキャップ１８とナット１６の端面とのつなぎ目をボール循環路２２の最外径部以外に配置する。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、該ねじ軸のねじ溝に対応するねじ溝を内周面に有すると共に、軸方向に貫通するボール戻し通路を有して前記ねじ軸に嵌合されるナットと、前記両ねじ溝間と前記ボール戻し通路とを連通させるボール循環路を前記ナットの端面に形成されたボール循環溝と共に構成すべく、該ナットの端面に固定されるエンドキャップと、前記両ねじ溝間、前記ボール循環路および前記ボール戻し通路を転動しつつ循環可能に介装された多数のボールとを備えたボールねじ装置において、
前記ボール循環路における前記ナット側のボール循環溝の割合を前記ボール戻し通路側に向けて次第に大きくして前記エンドキャップと前記ナットの端面とのつなぎ目の該ナット側のボール循環溝の溝断面を前記ボールの半周以上の深さとしたことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項２】
前記エンドキャップと前記ナットの端面とのつなぎ目を前記ボール循環路の最外径部以外に配置したことを特徴とする請求項１記載のボールねじ装置。
【請求項３】
前記多数のボールの各ボール間に保持ピース又はその連結体を介装したことを特徴とする請求項１又は２記載のボールねじ装置。
【請求項４】
前記ボール戻し通路を前記ナットの両端面からそれぞれ穴加工を施して軸方向の略中央部で貫通させたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のボールねじ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば産業機械等に用いられるボールねじ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のボールねじ装置としては、例えば図６に示すものが知られている。このボールねじ装置１０は、外周面に螺旋状のねじ溝１２を有して軸方向に延びるねじ軸１３に、内周面に該ねじ溝１２に対応する螺旋状のねじ溝１４を有するナット１６が嵌合されている。
【０００３】
ナット１６のねじ溝１４とねじ軸１３のねじ溝１２とは互いに対向して両者の間に負荷軌道を形成しており、該負荷軌道には転動体としての多数のボール１５が転動可能に装填されている。
そして、ねじ軸１３（又はナット１６）の回転により、ナット１６（又はねじ軸１３）がボール１５の転動を介して軸方向に移動するようになっている。
【０００４】
ところで、ナット１６（又はねじ軸１３）が移動する際には、ボール１５が両ねじ溝１２，１４で形成される負荷軌道を転動しつつ移動するが、ナット１６（又はねじ軸１３）を継続して移動させていくためには、ボール１５を無限循環させる必要がある。
ボールを無限循環させる方式としては、循環チューブ式やこま式等があるが、大リードのボールねじ装置では、ナット１６に軸方向に貫通するボール戻し通路１７を形成すると共に、ナット１６の端面に前記ボール戻し通路１７と前記両ねじ溝１２，１４間の負荷軌道とを連通するためのエンドキャップ１８をねじ止め等により固定している。
【０００５】
エンドキャップ１８は、両ねじ溝１２，１４間を転動するボール１５をすくい上げるタング部２０と、前記ボール戻し通路１７と前記両ねじ溝１２，１４間との間を連通する湾曲状のボール循環溝２１とを備えている。そして、このエンドキャップ１８側のボール循環溝２１とナット１６の端面に形成されたボール循環溝１６ａ（図７参照）とによって、前記両ねじ溝１２，１４間の負荷軌道を転動するボール１５を前記ボール戻し通路１７に導くボール循環路２２を構成しており、該ボール循環路２２と、前記両ねじ溝１２，１４間および前記ボール戻し通路１７とによってボール１５の無限循環通路を形成している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のボールねじ装置においては、エンドキャップ１８側のボール循環溝２１とナット１６端面側のボール循環溝１６ａとの位置ずれによってボール循環路２２とボール戻し通路１７とのつなぎ目（エンドキャップ１８とナット１６の端面とのつなぎ目：図８参照）に段差が生じないようにするために、エンドキャップ１８とナット１６の端面にインロー部（凹凸等）を設けて位置決めを行うようにしているが、精度的に前記段差を完全になくすことが難しく、このため、特に高速回転での使用時にボール１５が前記段差に衝突して作動性の悪化や騒音の原因になると共に、ボール１５に疵がつく等の問題がある。
【０００７】
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、作動性の向上と低騒音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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、該ねじ軸のねじ溝に対応するねじ溝を内周面に有すると共に、軸方向に貫通するボール戻し通路を有して前記ねじ軸に嵌合されるナットと、前記両ねじ溝間と前記ボール戻し通路とを連通させるボール循環路を前記ナットの端面に形成されたボール循環溝と共に構成すべく、該ナットの端面に固定されるエンドキャップと、前記両ねじ溝間、前記ボール循環路および前記ボール戻し通路を転動しつつ循環可能に介装された多数のボールとを備えたボールねじ装置において、
前記ボール循環路における前記ナット側のボール循環溝の割合を前記ボール戻し通路側に向けて次第に大きくして前記エンドキャップと前記ナットの端面とのつなぎ目の該ナット側のボール循環溝の溝断面を前記ボールの半周以上の深さとしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記エンドキャップと前記ナットの端面とのつなぎ目を前記ボール循環路の最外径部以外に配置したことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２において、前記多数のボールの各ボール間に保持ピース又はその連結体を介装したことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記ボール戻し通路を前記ナットの両端面からそれぞれ穴加工を施して軸方向の略中央部で貫通させたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の一例であるボールねじ装置のナットの端面側を示す斜視図、図２ナット端面側のボール循環溝でのボールの拘束状態を説明するための断面図、図３はエンドキャップの断面図、図４はボール戻し通路の加工の一例を示す説明図、図５はボール戻し通路の加工の好適例を示す説明図である。なお、本実施形態では、図６で示した従来のボールねじ装置に対して相違する部分についてのみ説明し、又、重複部分については同一符号を付して説明する。
【００１２】
図１〜図３に示すように、このボールねじ装置は、ボール循環路２２におけるナット１６側のボール循環溝１６ａの深さをボール戻し通路１７側に向けて次第に深くしてエンドキャップ１８とナット１６の端面とのつなぎ目の該ボール循環溝１６ａの溝断面をボール１５の半周以上の深さとし、且つエンドキャップ１８とナット１６の端面とのつなぎ目をボール循環路２２の最外径部以外に配置している。
【００１３】
このように、エンドキャップ１８とナット１６の端面とのつなぎ目の該ボール循環溝１６ａの溝断面をボール１５の半周以上の深さとすることにより、エンドキャップ１８側のボール循環溝２１は極力浅く（平面でも可：図２及び図３参照）てもよいことになり、これにより、エンドキャップ１８側のボール循環溝２１とナット１６端面側のボール循環溝１６ａとのずれによる影響を受けにくくすることができ、エンドキャップ１８とナット１６の端面とのつなぎ目に段差が生じにくくすることができる。この結果、ボール１５をボール循環路２２からボール戻し通路１７にスムースに通過させることができ、作動性の向上と低騒音化を図ることができる。
【００１４】
また、ボール循環路２２におけるエンドキャップ１８とナット１６の端面とのつなぎ目を該ボール循環路２２の最外径部以外に配置しているので、特に高速回転時にボール１５が遠心力でボール循環路２２の最外径部に沿って進んでも段差を乗り越えないようにすることができる。
図４は通常のボール戻し通路１７の加工例を示したものである。
【００１５】
エンドキャップ１８とナット１６側のボール戻し通路１７との位置を合わせてつなぎ目での段差を少なくするためには、ボール戻し通路１７の位置精度が重要となる。通常、図４に示すように、ナット１６の一方の端面側から穴加工を施してボール戻し通路１７を形成した場合、工具の剛性等によりボール戻し通路１７が曲がる場合が多い。この場合、ナット１６の一方の端面側のボール戻し通路１７の位置精度がよくても他方の端面側の位置精度が非常に悪くなり、エンドキャップ１８側のボール循環溝２１とナット１６端面側のボール循環溝１６ａとの位置ずれが大きくなる。
【００１６】
これに対し、この実施の形態では、図５に示すように、ナット１６の両端のボール循環溝１６ａを基準として該ナット１６の両端面からそれぞれ穴加工を施して軸方向の略中央部でボール戻し通路１７を貫通させることで、ナット１６の両端面でのボール戻し通路１７の位置精度を向上させている。このようにすると、片側から開ける穴の深さが浅くなるため、工具の曲がりによる誤差を小さくすることができる。この場合、ボール戻し通路１７の軸方向の中央部で段差が生じる可能性があるが、穴加工後に、わずかに径の大きな工具で仕上げ加工することにより該段差を無くすことができる。
【００１７】
なお、本発明のボールねじ装置の各構成は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、前記両ねじ溝１２，１４間の負荷軌道を転動する多数のボール１５の各ボール１５間に、駆動時のボール同士の衝突音を無くして低騒音化を図るべく、該ボール１５に対向する両側面にそれぞれ円弧状や円錐状等の凹面を有する保持ピース（図示せず）を介装してもよい。なお、保持ピースは各ボール１５間に個別に介装するタイプ、各保持ピースが互いに連結されたタイプのどちらでもよい。この場合、ボール循環路２２におけるエンドキャップ１８とナット１６の端面とのつなぎ目での保持ピースやその連結体の引っ掛かりを防止することができ、安定した作動性を確保することができる。
【００１８】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、本発明によれば、ボールをボール循環路からボール戻し通路にスムースに通過させることができるので、作動性の向上と低騒音化を図ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例であるボールねじ装置のナットの端部側を示す斜視図である。
【図２】ナット端面側のボール循環溝でのボールの拘束状態を説明するための断面図である。
【図３】エンドキャップの断面図である。
【図４】ボール戻し通路の加工の一例を示す説明図である。
【図５】ボール戻し通路の加工の好適例を示す説明図である。
【図６】従来のボールねじ装置を説明するための説明的断面図である。
【図７】従来のボールねじ装置のナットの端部側を示す斜視図である。
【図８】エンドキャップとナット端面とのつなぎ目を説明するための概念図である。
【符号の説明】
１２…ねじ溝（ねじ軸側）
１３…ねじ軸
１４…ねじ溝（ナット側）
１５…ボール
１６…ナット
１６ａ…ボール循環溝（ナット側）
１７…ボール戻し通路
１８…エンドキャップ
２１…ボール循環溝（エンドキャップ側）
２２…ボール循環路
【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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