(57)【要約】【課題】ボールねじ装置の樹脂歯車は、ナット部材の外周部に樹脂を射出成型することで形成されるため、樹脂が収縮する動作に伴なってナット部材に歪が発生する場合があり、この歪がねじ溝まで及ぶと、これを再び研磨する必要がある。【解決手段】樹脂を射出して歯車４を形成した際にナット部材３に生じる歪を、第一の単列玉軸受５をナット部材３の薄肉部１４に圧入して軌道径を矯正するようにしたので、軌道溝９の軌道径を再研磨するといった手間のかかる作業が不要になり、従って製造コストを低減することができる。【選択図】  図１
2004232843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ軸およびこのねじ軸に同心に配置されるナット部材が設けられ、前記ねじ軸の外周面およびナット部材の内周面のそれぞれにねじ溝が形成され、これらねじ溝間に複数個のボールが転動自在に配置され、前記ナット部材とねじ軸との間でトルクを推力に変換させ、あるいは推力をトルクに変換させるようにしたボールねじ装置であって、
前記ナット部材の軸方向一方側端部に、軸受が内嵌されるとともに他の部分の肉厚に比べて薄肉とされた薄肉部が形成され、この薄肉部の外周面の周方向に、回り止め用の凹凸部が形成されるとともに、前記ナット部材に、前記凹凸部を介して樹脂製の歯車が設けられた、ことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項２】
請求項１記載のボールねじ装置において、
前記歯車は、前記凹凸部に合成樹脂を射出することにより形成された、ことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のボールねじ装置において、
前記軸受は、樹脂を前記凹凸部に射出して前記歯車を形成した後に前記ナット部材の薄肉部内周面に圧入された、ことを特徴とするボールねじ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールねじ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のボールねじ装置には、図４に示すように、ねじ軸５０と、このねじ軸５０の径方向外方に配置されるナット部材５１と、ねじ軸５０の外周面およびナット部材５１の内周面に形成されたねじ溝５２，５３を軌道面として転動する複数個のボール５４と、ナット部材５１の外周面に設けられた樹脂歯車５５とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなボールねじ装置では、ねじ軸５０を非回転に支持しておき、不図示の回転動力源から樹脂歯車５５に駆動力を伝達すると、ナット部材５１が軸心回りに回転しながら軸方向に移動し、ボールねじ装置全体が軸方向に伸縮する。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２５７２０８号（第４頁，第２図）
【０００５】
【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では、樹脂歯車５５は、ナット部材５１の外周端部に形成された環状凸部５６に対して樹脂を射出成型することでナット部材５１と一体に設けられている。
【０００６】
このため、成型後の樹脂が収縮する動作に伴なってナット部材５１に歪が発生する場合があり、特にこの歪がねじ溝５２（軌道）まで及ぶと、このねじ溝５２を再び研磨する必要がある。このため、ナット部材５１の肉厚を他の部分と同様に形成することで、ねじ溝５２の変形を防止している。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のボールねじ装置は、ねじ軸およびこのねじ軸に同心に配置されるナット部材が設けられ、前記ねじ軸の外周面およびナット部材の内周面のそれぞれにねじ溝が形成され、これらねじ溝間に複数個のボールが転動自在に配置され、
前記ナット部材の軸方向一方側端部に、軸受が内嵌されるとともに他の部分の肉厚に比べて薄肉とされた薄肉部が形成され、この薄肉部の外周面の周方向に、回り止め用の凹凸部が形成されるとともに、前記ナット部材に、前記凹凸部を介して樹脂製の歯車が設けられ、前記ナット部材とねじ軸との間でトルクを推力に変換させ、あるいは推力をトルクに変換させるようにする。
【０００８】
上記のように、樹脂製の歯車が凹凸部を介してナット部材に組付けられている構成によれば、歯車とナット部材とが一体に、かつ確実に軸心回りに回転することができる。
【０００９】
前記歯車は、前記凹凸部に合成樹脂を射出することにより形成された構成によれば、凹凸部に樹脂が確実に一体化されることになり、歯車とナット部材との間のトルク伝達をいっそう確実に行うことができる。
【００１０】
そして、前記軸受は、樹脂を前記凹凸部に射出して前記歯車を形成した後に前記ナット部材の薄肉部内周面に圧入されている。
【００１１】
この構成によれば、歯車を形成した際に樹脂の収縮により、仮にナット部材が変形してわずかにボール軌道が変形した場合であっても、軸受（外輪部材）の外周面によってボール軌道が矯正される。このため、ボール軌道を再研磨するといった作業が不要になり、製造コストの低減を図ることができる。
【００１２】
なお、前記凹凸部として、好ましくはナット部材に冷間鍛造によって形成したスプラインが用いられる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るボールねじ装置を、図面に基づいて説明する。図１は本発明の第一の実施形態を示すボールねじ装置の全体構成を示す断面図、図２は要部斜視図である。
【００１４】
この実施形態におけるボールねじ装置１は、筒状のねじ軸２と、このねじ軸２の径方向外方に配置された筒状のナット部材３と、ねじ軸２とナット部材３との間に設けられる複数個のボール１１と、ナット部材３に回転駆動力を伝達するための樹脂製（合成樹脂製）の歯車４と、ナット部材３の軸方向一方側端部に内嵌される第一の単列玉軸受５と、ねじ軸２の軸方向他方側端部に内嵌される第二の単列玉軸受６とを備える。
【００１５】
第一の単列玉軸受５および第二の単列玉軸受６は、それぞれ外輪部材１５，１６と、内輪部材３０，３１と、内外輪部材間に転動自在に配設される玉３２，３３と、玉３２，３３を円周方向等配位置に保持する保持器３４，３５とから構成される。これら単列玉軸受５，６の内輪部材３０，３１に軸体４０が挿通支持されている。
【００１６】
ねじ軸２は、その外周面に、互いに平行でそれぞれ独立の閉ループとなって所定のリード角を有する二条の第一ねじ溝７Ａ，７Ｂを有する。この構成により、第一ねじ溝７Ａ，７Ｂに嵌合する複数個のボール１１をそれぞれ独立して転動循環させる構成となっている。ねじ軸２の軸方向途中内周面に、径方向内方に突出する環状の補強部８が形成されている。ナット部材３は、その内周面に一条の第二ねじ溝９を有する。第一ねじ溝７Ａ，７Ｂと第二ねじ溝９それぞれの壁面を軌道面として前記複数個のボール１１が転動自在に設けられている。
【００１７】
ナット部材３の軸方向一方側部分に、他の部分に比べて肉薄に形成された薄肉部１４が形成されている。薄肉部１４の軸方向長さと、第一の単列玉軸受５の外輪部材１５の軸方向長さとは、実質的に一致している。
【００１８】
図２に示すように、ナット部材３の軸方向一方側端部外周面全域にわたって、かつ軸方向所定長さを有する雄スプライン（凹凸部の一例）１７が形成されている。この雄スプライン１７の軸方向他方側に隣合うよう雄スプライン１７の凹部１８よりも深い周溝（抜止め溝）１９が、薄肉部１４全周にわたって形成されている。
【００１９】
周溝１９は、軸方向一方側の傾斜面２０と軸方向他方側の傾斜面２１とが反対方向の傾斜に形成され、軸心に平行な底面２２を有する断面略台形状に形成されている。
【００２０】
歯車４は、例えば不図示の減速歯車の歯部が噛合する外周歯部２３と、雄スプライン１７および周溝１９を被覆する内周基部２４と、径方向内外に位置する外周歯部２３と内周基部２４との両者を連続する環状の中間部２５とから一体的に形成されている。
【００２１】
内周基部２４の軸方向寸法Ｂ１は、雄スプライン１７の軸方向寸法Ｂ２に周溝１９の軸方向寸法Ｂ３を加えた長さよりも長く形成されている。これにより、ナット部材３の端面外周部は内周基部２４の軸方向一方側相当部２４ａにより被覆され、周溝１９の肩部は内周基部２４の軸方向他方側相当部２４ｂによって被覆されている。
【００２２】
上記構成のボールねじ装置１では、ナット部材３とねじ軸２との間でトルクを推力に変換させ、あるいは推力をトルクに変換させる。すなわち、ねじ軸２を非回転に支持しておき、歯車４を軸心回りに回転させると、歯車４にスプライン部を介して一体に設けられているナット部材３が軸心回りに回転するとともに、その回転方向に応じてナット部材３が軸方向に移動し、ボールねじ装置１の軸方向長さが変化（伸縮）する。
【００２３】
ここで、上記構成のボールねじ装置１の製造方法を説明する。まずナット部材３に冷間鍛造によって雄スプライン１７および周溝１９を形成し、ナット部材３の内周面に第二ねじ溝９を形成する。続いて雄スプライン１７および周溝１９を含む範囲に樹脂を射出して歯車４を形成する。
【００２４】
このようにすることにより、歯車４の内周面部分が、雄スプライン１７に嵌合する雌スプライン相当形状となり、歯車４はナット部材３と軸心回りに一体的に回転可能となる。
【００２５】
また、樹脂が周溝１９に入り込むこと、歯車４の内周基部２４の軸方向一方側相当部２４ａがナット部材３の端面外周部を被覆することにより、歯車４が軸方向に変位するのを防止できる。
【００２６】
さらに詳しく説明すると、周溝１９に入り込んだ樹脂が雄スプライン１７の凸部側面に接触していることにより、歯車４が軸方向一方側に抜出るのが防止できる。また、周溝１９に入り込んだ樹脂が周溝１９の傾斜面２０，２１に接触して、かつ歯車４の内周基部２４の軸方向一方側相当部２４ａがナット部材３の端面外周部に接触していることにより、歯車４が軸方向他方側に位置ずれを起こすのを防止できる。
【００２７】
ところで、樹脂を射出して歯車４を形成した後、経時的に樹脂温度が低下するのに伴なって樹脂が収縮し、ナット部材３に、径方向内方へ向かう圧縮力が働く。これにより、特に薄肉部１４は変形し易くなる。また、これに伴なってナット部材３に形成した第二ねじ溝９の軌道径がわずかながら変化してしまう場合が考えられる。
【００２８】
そこで、上記のように樹脂を射出して歯車４を形成した後に、予め組立ててある第一の単列玉軸受５の外輪部材１５を薄肉部１４の内周面に圧入するようにする。そうすると、樹脂の収縮によって薄肉部１４に歪が発生して軌道径が変化していた場合でも、適正な軌道径に矯正される。
【００２９】
なお、予め組立ててある第一の単列玉軸受５において、内部すきまを若干大きく設定しておくことにより、第一の単列玉軸受５を薄肉部１４の内周面に圧入した際に、薄肉部１４からの反力によって内部すきまが適正な値に矯正される。
【００３０】
その後、ナット部材３にボール１１およびねじ軸２を組付け、第二の単列玉軸受６をねじ軸２に組付ける。
【００３１】
このように、本発明の実施形態によれば、樹脂を射出して歯車４を形成した際にナット部材３に生じる歪を、第一の単列玉軸受５を薄肉部１４に圧入して軌道径を矯正するので、軌道径を再研磨するといった手間のかかる作業が不要になり、従って製造コストを低減することができる。
【００３２】
なお、樹脂を射出して歯車４を形成した後にナット部材３の内周面にねじ溝９を形成することで、再研磨といった作業を省略することが考えられるが、この場合は、ナット部材３に歯車４がすでに固定された状態にあり、このような異形物を確実に保持して、ねじ溝９を加工する作業は難しい。
【００３３】
次に、本発明の第二の実施形態を図３の断面図に基づいて説明する。第二の実施形態のボールねじ装置１が第一の実施形態のボールねじ装置１と異なる部分の構成を説明する。
【００３４】
樹脂製の歯車４は、ナット部材３に固定される前に予め所定形状に形成されているものである。この歯車４は、不図示の減速歯車の歯部が噛合する外周歯部２３と、ナット部材３の軸方向一方側端部外周面全域にわたって、かつ軸方向所定長さに形成された雄スプライン１７に嵌合して被覆する内周基部２４と、外周歯部２３と内周基部２４とを連続する中間部２５とから断面Ｌ字形に形成されている。
【００３５】
内周基部２４の内周面には、雄スプライン１７に軸方向一方側から嵌合する雌スプライン４５が形成されている。雄スプライン１７の軸方向他方側部分が内周基部２４に被覆されるインロー部４６とされている。
【００３６】
中間部２５と内周基部２４との連続部分に軸方向一方側に折曲する段付筒状面４７が形成されている。この段付筒状面４７に金属製の締結ベルト４８が強固に巻かれて内周基部２４に圧縮応力が生じており、これにより歯車４が軸方向にずれるのを防止している。第一の単列玉軸受５の外輪部材１５は、ナット部材３の薄肉部１４の内周面に挿通されている。
【００３７】
他の部分の構成は、上記第一の実施形態と同様であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３８】
上記構成のボールねじ装置１において、ねじ軸２を非回転に支持しておき、歯車４を軸心回りに回転させると、歯車４にスプライン部を介して一体に設けられているナット部材３が軸心回りに回転するとともに、その回転方向に応じてナット部材３が軸方向に移動し、ボールねじ装置１の軸方向長さが変化（伸縮）する。
【００３９】
また、この実施形態におけるボールねじ装置１は、第一の単列玉軸受５をナット部材３の薄肉部１４の内周面に装着するとともに、歯車４をその雌スプライン４５がナット部材３の雄スプライン１７に嵌合するようにして、ナット部材３の軸方向から外嵌するように装着し、続いて歯車４を締結ベルト４８でもって締付けるようにして組付ける。このようにすることにより、歯車４とナット部材３とは軸心回りに回転一体になるとともに、歯車４は軸方向への位置ずれが不可能な状態となる。
【００４０】
そして本発明の第二の実施形態によれば、歯車４は樹脂を射出成型によって形成するものではないため、第一の実施形態に比べて製造コストが低減できる。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明のボールねじ装置によれば、製造過程でのボール軌道の変形が矯正されるので、その再研磨の作業が不要となり、製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態を示すボールねじ装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】同じく要部拡大斜視図である。
【図３】本発明の第二の実施形態を示すボールねじ装置の全体構成を示す断面図である。
【図４】従来のボールねじ装置の断面図である。
【符号の説明】
１      ボールねじ装置
２      ねじ軸
３      ナット部材
４      歯車
５      第一の単列玉軸受
６      第二の単列玉軸受
９      第二ねじ溝
１１    ボール
１４    薄肉部
１５    外輪部材
１７    雄スプライン
１９    周溝
２０    傾斜面
２１    傾斜面
２２    底面
【図１】
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【図２】
2004232843.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004232843.tif 000006