(57)【要約】【課題】加工性、組立性に優れたボールねじ装置を提供することを課題としている。【解決手段】ボールナット２の内周面とねじ軸１の外周面とに螺旋状のボール溝（１ａ，２ａ）を有し、このボール溝（１ａ，２ａ）にてボール３列が循環移動することによりボールナット２とねじ軸１が螺合する構成のボールねじ装置であって、ボール溝（１ａ，２ａ）の両端部を連結するためのボール循環路（１ｃ，４ａ）をねじ軸１側に設け、ボール循環路をねじ軸１とは別体にもしくはねじ軸１上に形成している。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に螺旋状のボール転動溝を有するナットと、該ボール転動溝に対応して外周面に螺旋状のボール転動溝を有し該ナットに挿通されたねじ軸部材と、これらボール転動溝間に介装された循環ボール列とからなり、前記ボールナットと前記ねじ軸部材とが軸心方向に相対移動するボールねじ装置において、
前記ねじ軸部材は前記ボール転動溝を形成したねじ軸と、該ねじ軸の前記ボール転動溝の両端部に連続したボール循環路を形成した循環路部材とから成ることを特徴とするボールねじ装置。
【請求項２】
前記ねじ軸は前記ボール転動溝を形成した外周面と該外周面に対応して内周面とを有する中空ねじ軸であり、前記ねじ軸部材は前記中空ねじ軸と前記ボール転動溝の前記両端部を連続して前記ボール循環路が形成され前記中空ねじ軸の前記内周面に圧入・内嵌されたリング部材と、前記ボール循環路の両端に前記ボール転動溝の前記両端部から前記ボール循環路内にボールを案内するボールガイド手段とから成る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】
前記ねじ軸部材は外周面に前記ボール転動溝を形成したねじ軸と，前記ボール循環路が形成され前記ねじ軸の外周面に埋め込まれた循環路部材とから成る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４】
内周面に螺旋状のボール転動溝を有するナットと、該ボール転動溝に対応して外周面に螺旋状のボール転動溝を有し該ナットに挿通されたねじ軸部材と、これらボール転動溝間に介装された循環ボール列とからなり、前記ボールナットと前記ねじ軸部材とが軸心方向に相対移動するボールねじ装置において、
前記ねじ軸部材の外周面には前記ボール転動溝の両端部に連続したボール循環路が形成されて成ることを特徴とするボールねじ装置。
【請求項５】
前記ボール転動溝の軸方向外方において、前記ねじ軸と前記ナットとの間の隙間を塞ぐ防塵部材が前記ナットおよび前記ボールねじのいずれかに設けてあることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか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、螺旋状のボール溝にボール列が配された構成の内部循環式のボールねじに関し、特に、小型化、低コスト化が求められる個所で用いられるボールねじに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、リニアガイド、リニアボールブッシュ、又はリニアボールスプライン等においては、移動体と、この移動体が相対的に移動する被移動体の双方にわたって設けられたボール溝に、複数のボールから成るボール列が配された直動装置（直動型ガイド装置）を有する構成のものが提案されている。この直動装置は、例えば、工作機械のテーブルの直線移動や、移動体がガイドレールに沿って移動する手段として用いられている。
【０００３】
この直動装置と同一の基本構成を有するボールねじは、ボール列を配したボール溝を雄ねじ（ねじ軸）と雌ねじ（ボールナット）の双方に螺旋状に設けたもので、このボール溝の両端部を連結してボール列を循環させるボール循環路を有している。この構成によって、従来のねじの滑り摩擦が転がり摩擦に置き換えられるため、よりスムーズに回転運動を直線運動に変換、あるいはその逆の運動に変換することができる。
【０００４】
この循環式のボールねじ装置のボール循環路は、一般に、ナット側に設けられるが、ねじ軸側に設けられることもある（例えば非特許文献１参照）。しかし、このねじ軸側に設けられる場合、
ボール循環路をねじ軸に形成した場合、加工および組立が容易でないといった課題があった。
【０００５】
【非特許文献１】
ＮＳＫ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｊｏｕｒｎａｌ  Ｎｏ．    ６３６
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来例の有する不都合を改善し、加工性および組立て性に優れたボールねじ装置を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明の第１の態様では、内周面に螺旋状のボール転動溝を有するナットと、該ボール転動溝に対応して外周面に螺旋状のボール転動溝を有し該ナットに挿通されたねじ軸部材と、これらボール転動溝間に介装された循環ボール列とからなり、前記ボールナットと前記ねじ軸部材とが軸心方向に相対移動するボールねじ装置において、
前記ねじ軸部材は前記ボール転動溝を形成したねじ軸と、前記ボール転動溝の前記両端部に連続してボール循環路を形成した循環路部材とから成ることを特徴とする。
【０００８】
本発明に第１の態様によれば、ねじ軸部材はボール転動溝を形成したねじ軸とボール循環路を形成した循環路部材とを別体として構成しているため、ボール転動溝やボール循環路の加工がし易くしかも組み立てやすいボールねじ装置が得られる。したがって、本発明に第１の態様によるボールねじ装置は小型でコンパクトにすることができる。
【０００９】
本発明に第１の態様によるボールねじ装置において、前記ねじ軸は前記ボール転動溝を形成した外周面と該外周面に対応して内周面とを有する中空ねじ軸であり、前記ねじ軸部材は前記中空ねじ軸と前記ボール転動溝の前記両端部を連続して前記ボール循環路が形成され前記中空ねじ軸の前記内周面に圧入・内嵌されたリング部材と、前記ボール循環路の両端に前記ボール転動溝の前記両端部から前記ボール循環路内にボールを案内するボールガイド手段とから成る構成にすることがこのましい。
このように構成すれば、ボールねじ装置はより軽量なものとする事ができる。
【００１０】
本発明に第１の態様によるボールねじ装置においては、また前記ねじ軸部材は外周面に前記ボール転動溝を形成したねじ軸と，ボール循環路が形成され前記ねじ軸外周面に埋め込まれた循環路部材とから成る構成にすることが好ましい。
【００１１】
本発明に第２の態様によれば、内周面に螺旋状のボール転動溝を有するナットと、該ボール転動溝に対応して外周面に螺旋状のボール転動溝を有し該ナットに挿通されたねじ軸部材と、これらボール転動溝間に介装された循環ボール列とからなり、前記ボールナットと前記ねじ軸部材とが軸心方向に相対移動するボールねじ装置において、前記ねじ軸部材の外周面には前記ボール転動溝の両端部に連続してボール循環路が形成されてことを特徴とする。
本発明に第２の態様によるボールねじ装置は、より簡単な構成でコンパクトなものとできる。
【００１２】
さらにまた、本発明に第１または第２の態様によるボールねじ装置において、前記ボール転動溝の軸方向外方において、前記ねじ軸と前記ナットとの間の隙間を塞ぐ防塵部材が前記ナットおよび前記ボールねじのいずれかに設けてある構成にすることが、望ましい。
この構成によれば、塵埃が浮遊する悪環境下でも作動性、耐久性に優れたボールねじ装置を達成できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の第１の実施形態を示すボールねじの側断面図、図２はボールねじを示す図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のねじ軸を示す（Ａ）正面図と（Ｂ）側面図、図４はリングを示す（Ａ）正面図と（Ｂ）側面図、図５は本発明の第２の実施形態を示すボールねじの側面図、図６は図５のボールねじを示すＢ−Ｂ断面図、図７は図５のねじ軸（コマ有り）を示す側面図、図８は図５のねじ軸（コマ無し）を示す側面図、図９はコマを示す平面図（Ａ）と側面図（Ｂ）、図１０は第３の実施形態を示すボールねじの側面図、図１１は図１０のボールねじを示すＣ−Ｃ断面図、図１２は図８のねじ軸を示す側面図である。
【００１４】
図１において、ねじ軸１の外周面およびボールナット２の内周面にはボール転動溝１ａおよび２ａが螺旋状に設けられている。ボールナット２にはねじ軸１が挿通されており、これらボール転動溝１ａ及び２ａ間にはボール３列が介装されている。ねじ軸１は中空でその内周面にはリング部材であるリング４が圧入・内嵌し、またその一端部には相手部品取付け部１ｂが設けられている。ねじ軸１とリング４とでねじ軸部材を構成している。
【００１５】
ねじ軸１のボール溝１ａの両端部には、図３にも示すように、それぞれ循環孔１ｃが設けられている。図２に示すように、ねじ軸１の循環孔１ｃ位置にはボール３を循環孔１ｃヘ案内するボールガイド手段であるボールピックアップガイド６がビョウ留めにより取り付けられている。
【００１６】
図４にも示すように、リング４の外周面には、両循環孔１ｃを半周分で連結する循環路４ａが設けられている。ボール溝１ａ及び２ａ内に配されたボール３列は、循環孔１ｃ及びリング４内に設けた循環路４ａを通過することでボール３列の両端部が連結されて循環するようになっている。このように、ボール循環路はねじ軸１の２つの循環孔１ｃとリング４の循環路４ａとから成っている。
【００１７】
リング４は、焼結、ダイカスト等の異種材料で、又ボールピックアップガイド６は、ＳＵＳ、プラスチック等の異種材料でそれぞれ成形されている。
ボールナット２の、軸方向で装置外側になる端部には、リング形状の防塵部材５がねじ軸１外周面に接触するように取り付けられている。ボールナット２のボール溝２ａに隣接する側には、軸受取付け部２ｂが形成されている。ねじ軸１外周面で防塵部材５が摺動する範囲Ｓは所定の面粗度が確保された滑らかな面となっている。
【００１８】
この構成において、ねじ軸１（またはボールナット２）がボールナット２（またはねじ軸１）に対して相対的に回転する際、ボール３列がボール溝２ａ及びボール循環路（１ｃ，４ａ、１ｃ）を循環することにより、ねじ軸１（またはボールナット２）の回転が滑らかに促進されると共に、軸方向へ直線移動していく。
【００１９】
上記ボールねじ装置において、循環路４ａがねじ軸１のリング４内に設けられているため、ボールナット２の構成が簡単化され、装置の小径化（コンパクト化）や、加工性、組み立て性の向上を図ることができる。また、循環路４ａを有するリング４は異種材料で成形されているので、リング４単品での製造技術開発での精度向上を図り易くなる。
さらに、ボールナット２の軸方向の装置外側端部に防塵部材５を設けたため、ボールナット２とねじ軸１間に塵等が侵入するのを防止することができ、悪環境での作動性や耐久性の向上を図ることができる。
【００２０】
次に、本発明の第２の実施形態について図５〜図９を参照して説明する。この実施形態は第１の実施形態と略同様であり、同一部材には同一番号を付し、その部分の説明は省略する。第１の実施形態と異なっているのは、図５〜図７に示すように、ねじ軸１にリング４を設けず、ねじ軸１の外周面に、これを一周するボール溝１ａの両端部に連なる連絡路を形成したコマ７（循環路部材）が埋め込まれている点である。
【００２１】
図７及び図８にも示すように、ねじ軸１の外周面には、これを一周するボール溝１ａ両端部を連結する凹形状の連結部１ｄが形成されており、この連結部１ｄにコマ７が圧入・内嵌されている。コマ７には、図９に示すように、円弧形状の底面（同図（Ｂ）の破線）を有するＳ字形状のボール循環路７ａが形成されている。コマ７はダイカスト等の異種材料で成形する。
ねじ軸１の防塵部材５の摺動範囲Ｓは、この実施形態においても所定の面粗度が確保されている。
【００２２】
この構成において、ボール３列はボール溝１ａ及びコマ７のボール循環路７ａを循環して一つの循環ボール列を形成しており、この循環ボール列を隣合う２列のみとして構成しているので、構成の簡単化が図られている。この循環ボール列は少なくとも２列配置した構成であれば良い。
【００２３】
ボール循環路７ａはねじ軸１側に設けられているため、装置の小型化や、加工性、組み立て性の向上を図ることができる。また、ボールナット２とねじ軸１の間に防塵部材５を設けているので、悪環境での作動性や耐久性の向上を図ることができる。
【００２４】
次に、第３の実施形態について図１０〜図１２を参照して説明する。この実施形態は第２の実施形態と略同様であり、同一部材には同一番号を付し、その部分の説明を省略する。第２の実施形態と異なっているのは、図１２にも示すように、ねじ軸１にコマ７を設けず、ボール循環路１ｅを直接ねじ軸１に、ボール溝１ａ両端部を連絡するように設けた点である。
【００２５】
この実施形態においても、ボール３列はボール溝１ａ及びボール循環路１ｅを循環して一つの循環ボール列を形成しており、この循環ボール列を隣合う２列のみとして構成しているので、構成の簡単化が図られている。この構成においても、第２の実施形態と同様の効果を期待することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、製造上の加工性および組立性に優れたボールねじ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すボールねじの側断面図。
【図２】図１のボールねじを示すＡ−Ａ断面図。
【図３】図１のねじ軸を示す（Ａ）正面図と（Ｂ）側面図。
【図４】図１のリングを示す（Ａ）正面図と（Ｂ）側面図。
【図５】本発明の第２の実施形態を示すボールねじの側面図。
【図６】図５のボールねじを示すＢ−Ｂ断面図。
【図７】図５のねじ軸（コマ有り）を示す側面図。
【図８】図５のねじ軸（コマ無し）を示す側面図。
【図９】コマを示す平面図（Ａ）と側面図（Ｂ）。
【図１０】第３の実施形態を示すボールねじの側面図。
【図１１】図１０のボールねじを示すＣ−Ｃ断面図。
【図１２】図１０のねじ軸を示す側面図。
【符号の説明】
１        ねじ軸
１ｃ      循環孔
１ｄ      連結孔
２        ボールナット
１ａ，２ａ  ボール溝
３        ボール
４        リング部材（リング）
４ａ      循環路
５        防塵部材
６        ボールガイド手段（ボールピックアップガイド）
７        循環路部材（コマ）
７ａ，１ｅ  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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【図９】
2004225770.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2004225770.tif 000013
【図１２】
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