(57)【要約】【課題】エンドキャップ式のボールねじ装置において、エンドキャップを耐熱性および耐振動性に優れたものとする。【解決手段】ねじ軸１、ナット２、エンドキャップ３，３、多数のボール４を有するボールねじ装置において、エンドキャップ３，３を、繊維強化したポリアミド６６の圧縮成形品、または鉄系金属やアルミニウム系金属の鋳造品とする。これにより、エンドキャップ３，３の耐熱性と耐振動性が向上するので、高温で振動の多いような厳しい環境で好適に使用できるようになる。【選択図】　図１
2004100756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、
内周面に前記ねじ軸の螺旋溝に相対する螺旋溝が形成されかつ外径部に軸方向に沿う戻し通路を有するナットと、
ナットの軸方向両端に取り付けられかつ前記相対する両螺旋溝で作る主通路と前記戻し通路とを連通させる方向転換路を有する一対のエンドキャップと、
前記主通路、前記方向転換路および戻し通路を転動循環される多数のボールとを含み、
前記エンドキャップが、繊維強化したポリアミド６６を素材として圧縮成形されたものである、ボールねじ装置。
【請求項２】
外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、
内周面に前記ねじ軸の螺旋溝に相対する螺旋溝が形成されかつ外径部に軸方向に沿う戻し通路を有するナットと、
ナットの軸方向両端に取り付けられかつ前記相対する両螺旋溝で作る主通路と前記戻し通路とを連通させる方向転換路を有する一対のエンドキャップと、
前記主通路、前記方向転換路および戻し通路を転動循環される多数のボールとを含み、
前記エンドキャップが、鉄系金属またはアルミニウム系金属を素材として鋳造されたものである、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、エンドキャップ式のボールねじ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンドキャップ式のボールねじ装置は、例えばねじ軸とナットにそれぞれ相対して設けられる螺旋溝間の対向空間と、ナットの一端に取り付けられるエンドキャップの方向転換路と、ナットに設けられる戻し通路と、ナットの他端に取り付けられるエンドキャップの方向転換路との間で、複数のボールを転動循環させるようになっている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実開平５−３７１６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、上記エンドキャップをプラスチックなどの合成樹脂で形成しているが、高温で振動の多い条件で使用するということを全く想定していないので、エンドキャップの素材である合成樹脂の特性などを言及する記載はない。したがって、上記従来例では、前記のような高温で振動の多い条件で使用する場合に、エンドキャップの耐久性が不足するおそれがある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のボールねじ装置は、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、内周面に前記ねじ軸の螺旋溝に相対する螺旋溝が形成されかつ外径部に軸方向に沿う戻し通路を有するナットと、ナットの軸方向両端に取り付けられかつ前記相対する両螺旋溝で作る主通路と前記戻し通路とを連通させる方向転換路を有する一対のエンドキャップと、前記主通路、前記方向転換路および戻し通路を転動循環される多数のボールとを含み、前記エンドキャップが、繊維強化したポリアミド６６を素材として圧縮成形されたものである。
【０００６】
また、本発明のボールねじ装置は、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、内周面に前記ねじ軸の螺旋溝に相対する螺旋溝が形成されかつ外径部に軸方向に沿う戻し通路を有するナットと、ナットの軸方向両端に取り付けられかつ前記相対する両螺旋溝で作る主通路と前記戻し通路とを連通させる方向転換路を有する一対のエンドキャップと、前記主通路、前記方向転換路および戻し通路を転動循環される多数のボールとを含み、前記エンドキャップが、鉄系金属またはアルミニウム系金属を素材として鋳造されたものである。
【０００７】
要するに、エンドキャップについて、耐熱性と耐振動性に優れたものにしているので、高温で振動の多いような厳しい環境で好適に使用できるようになる。また、上記いずれのエンドキャップも、圧縮成形、または鋳造により製作されるので、生産性に優れている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１および図２に本発明の実施形態を示している。図例のボールねじ装置は、ねじ軸１、ナット２、一対のエンドキャップ３，３、多数のボール４を備えている。
【０００９】
ねじ軸１は、中実の軸体の外周面に１条の螺旋溝１ａを形成したものである。ナット２は、円筒部材の中心孔の内壁面にねじ軸１の螺旋溝１ａに相対する１条の螺旋溝２ａを形成したものである。一対のエンドキャップ３，３は、各々同一形状の環体からなり、ナット２の軸方向両端に図示しないボルトなどの連結具を用いて取り付けられている。
【００１０】
そして、上記相対するねじ軸１の螺旋溝１ａとナット２の螺旋溝２ａとの対向空間が、ボール４が転動する主通路１０になっている。つまり、上記相対するねじ軸１の螺旋溝１ａとナット２の螺旋溝２ａとで、ボール４が転動する主通路１０を作っていると言える。この主通路１０を転動するボール４が、ねじ軸１とナット２の相対回転を案内している。
【００１１】
また、上記ナット２の中心孔の外径部には、戻し通路２ｂ設けられている。この戻し通路２ｂは、ナット２の軸方向全長にわたって貫通する貫通孔からなる。
【００１２】
さらに、各エンドキャップ３，３には、上記主通路１０と戻し通路２ｂとを連通させる方向転換路３ａ，３ａが設けられている。この方向転換路３ａは、エンドキャップ３の内側面に形成される断面ほぼ半球形状の溝からなる。
【００１３】
上記ボールねじ装置では、ねじ軸１またはナット２の回転に伴い、主通路１０を転動する多数のボール４が、一方のエンドキャップ３の方向転換路３ａで方向転換されてナット２の戻し通路２ｂに導入され、この戻し通路２ｂから出るボール４が、他方のエンドキャップ３の方向転換路３ａで方向転換されて主通路１０に導入されるようになっている。このように、ボール４は、主通路１０、方向転換路３ａ，３ａおよび戻し通路２ａを転動循環されるようになっている。
【００１４】
なお、ねじ軸１およびナット２は、浸炭用鋼を素材として浸炭焼入れされたものであり、その表面硬さがロックウェル硬度（ＨＲＣ）で６２〜６７に、また、表面残留オーステナイト量が１５〜２５％に設定されている。浸炭用鋼としては、例えばＳＡＥ規格４１５０、ＳＡＥ規格８６２０Ｈ、ＳＡＥ規格４３２０Ｈ、ＪＩＳ規格ＳＣＭ４１５、ＪＩＳ規格ＳＣＭ４２０Ｈ、ＪＩＳ規格ＳＣＲ４２０Ｈなどが挙げられる。なお、ねじ軸１とナット２の少なくとも一方を、上記のような性状に設定したものも本発明に含まれる。
【００１５】
また、ボール４は、ＪＩＳ規格ＳＵＪ２を素材として浸炭焼入れされたものであり、その表面硬度がロックウェル硬度（ＨＲＣ）で５８〜６２程度に設定されている。
【００１６】
さらに、エンドキャップ３は、例えばグラスファイバーなどの繊維を２０〜４０ｗｔ％添加して強化したポリアミド６６を素材とし、圧縮成形により形成されている。このエンドキャップ３は、他にも、ＪＩＳ規格ＦＣＤ４５０などの鉄系金属またはＪＩＳ規格ＡＣ２Ｂなどのアルミニウム系金属を素材とし、鋳造により形成されている。
【００１７】
上記繊維強化したポリアミド６６では、線膨張率が３×１０−５／℃で、熱劣化特性が１３０度（力学的性質で衝撃なしの場合）であり、温度変化による寸法変化が小さいとともに、圧縮強度が１００ＭＰａ程度で、振動の多い環境で使用してもボルトなどの連結具の緩み防止という点で優れている他、自己潤滑性があって摩耗摩擦特性が優れている。
【００１８】
上記ＪＩＳ規格ＦＣＤ４５０などの鉄系金属では、線膨張率が１×１０−５／℃で、温度変化による寸法変化が小さいとともに、圧縮強度が４００ＭＰａで、振動の多い環境で使用してもボルトなどの連結具の緩み防止という点で優れている。
【００１９】
上記ＪＩＳ規格ＡＣ２Ｂなどのアルミニウム系金属では、線膨張率が２．４×１０−５／℃で、温度変化による寸法変化が小さいとともに、圧縮強度が１００ＭＰａ程度で、振動の多い環境で使用してもボルトなどの連結具の緩み防止という点で優れている。
【００２０】
以上説明したように、エンドキャップ３を、耐熱性、耐振動性に優れたものにしているから、高温で振動の多いような厳しい環境で使用する場合に信頼性ならびに寿命の向上に貢献できる。しかも、エンドキャップ３は、成形金型や鋳型を用いて製作されるものであるから、生産性に優れており、ボールねじ装置を安価に製造するうえで有利となる。
【００２１】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではなく、いろいろな応用や変形が考えられる。例えば、ねじ軸１およびナット２の螺旋溝１ａ，２ａのピッチは特に限定されない。また、ねじ軸１やナット２の螺旋溝１ａ，２ａは、１条にしたものの他に、多条にしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明のボールねじ装置では、耐熱性、耐振動性に優れたエンドキャップを用いているから、高温で振動の多いような厳しい環境で使用する場合に信頼性ならびに寿命の向上に貢献できる。しかも、エンドキャップは、成形金型や鋳型を用いて製作されるものであるから、生産性に優れており、ボールねじ装置を安価に製造するうえで有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るボールねじ装置を示す断面図
【図２】図１のエンドキャップを内面から見た図
【符号の説明】
１　　ねじ軸
２　　ナット
３　　エンドキャップ
４　　ボール
１ａ　　ねじ軸の螺旋溝
２ａ　　ナットの螺旋溝
２ｂ　　ナットの戻し通路
３ａ　　エンドキャップの方向転換路
１０　　主通路
【図１】
2004100756.tif 000003
【図２】
2004100756.tif 000004