(57)【要約】【課題】ナット部材２の内周面に設けられたねじ溝２１と、ねじ軸３の外周面に設けられたねじ溝３１ａ，３１ｂとの間に複数のボール４を介装したボールねじ装置１において、ナット部材２とねじ軸３との間を外部から密封して、動作性能の長期安定化を図る。【解決手段】ナット部材２とねじ軸３とを最大に引き離した状態で、ねじ軸３においてナット部材２の軸方向一端側から突出する部分を覆い隠すカバー１０をねじ軸３の軸方向一端側に対して取り付けている。これにより、ナット部材２とねじ軸３とを最大に引き離しても、ねじ軸３においてナット部材２の軸方向一端側から突出した部分が外部に露呈せずに済んで、ねじ軸３とナット部材２との間が外部から密封される。【選択図】  図２
2004218713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナット部材の内周面に設けられるねじ溝とねじ軸の外周面に設けられるねじ溝との間に複数のボールが介装されて、前記ナット部材とねじ軸との間でトルクを推力に、または推力をトルクに変換させるボールねじ装置であって、
前記ねじ軸の軸方向一端側に、ナット部材とねじ軸とを最大に引き離した状態で、前記ねじ軸においてナット部材の軸方向一端側から突出する部分を覆い隠すカバーが設けられている、ボールねじ装置。
【請求項２】
前記カバーは、前記ねじ軸の軸方向一端側に固定される取り付け部と、この取り付け部から径方向外向きに延びる結合部と、この結合部から前記ナット部材の軸方向他端側へ向けて軸方向に延びる外筒部とを有し、
前記外筒部が、前記ナット部材とねじ軸とを最大に引き離した状態で、前記ねじ軸においてナット部材から突出する部分を完全に覆うとともにナット部材の軸方向一端側までも覆うような軸方向長さに設定され、かつ、前記ナット部材の外周面に対して微小隙間を介して対向する内径に設定されている、請求項１に記載のボールねじ装置。
【請求項３】
前記外筒部の端縁に、前記ナット部材の外周面に対して摺接するリップが設けられている、請求項２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、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は、ナット部材の内周面に設けられるねじ溝とねじ軸の外周面に設けられるねじ溝との間に複数のボールを介装し、ナット部材とねじ軸との間でトルクを推力に、または推力をトルクに変換させるようになっている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２５７２０８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、例えば、ねじ軸を非回転で軸方向不動に支持し、ナット部材を回転させることにより、このナット部材を軸方向に移動させるような状況において、ナット部材とねじ軸との重合領域を最小とするようにねじ軸に対してナット部材を引き離した場合に、ねじ軸の軸方向のほぼ中央から他端に至る領域が外部に露呈してしまう。この状態では、外部に異物（例えば塵埃や水など）が存在していると、この異物がねじ軸とナット部材との間に対して入るおそれがある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るボールねじ装置は、ナット部材の内周面に設けられるねじ溝とねじ軸の外周面に設けられるねじ溝との間に複数のボールが介装されて、前記ナット部材とねじ軸との間でトルクを推力に、または推力をトルクに変換させるもので、前記ねじ軸の軸方向一端側に、ナット部材とねじ軸とを最大に引き離した状態で、前記ねじ軸においてナット部材の軸方向一端側から突出する部分を覆い隠すカバーが設けられている。
【０００６】
この場合、ナット部材とねじ軸とを最大に引き離すことによってねじ軸においてナット部材から突出した部分をカバーで覆い隠すことができる。このようにねじ軸の前記突出部分を外部に露呈させないので、外部に塵埃や水などの異物が存在する場合でも、この異物がナット部材とねじ軸との間に入ることを防止できるようになる。
【０００７】
ところで、上記カバーは、前記ねじ軸の軸方向一端側に固定される取り付け部と、この取り付け部から径方向外向きに延びる結合部と、この結合部から前記ナット部材の軸方向他端側へ向けて軸方向に延びる外筒部とを有し、前記外筒部が、前記ナット部材とねじ軸とを最大に引き離した状態で、前記ねじ軸においてナット部材から突出する部分を完全に覆うとともにナット部材の軸方向一端側までも覆うような軸方向長さに設定され、かつ、前記ナット部材の外周面に対して微小隙間を介して対向する内径に設定されたものとすることができる。
【０００８】
このように簡素な形状のカバーであれば、金属板のプレス加工品としたり、あるいは合成樹脂の成形品としたりすることが容易となる。
【０００９】
また、上記外筒部の端縁に、前記ナット部材の外周面に対して摺接するリップが設けられたものとすることができる。
【００１０】
この場合、上記の構成に比べてナット部材およびねじ軸の各ねじ溝の密封性をさらに向上できるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１から図４に本発明の一実施形態を示している。図例のボールねじ装置１は、ナット部材２と、ねじ軸３と、複数のボール４とを備えており、総ボールタイプと呼ばれるものである。
【００１２】
ナット部材２には、その全長にわたって連続する１本のねじ溝２１が形成されている。ねじ軸３には、軸方向途中領域に互いに独立した２つのねじ溝３１ａ，３１ｂが形成されている。このねじ溝３１ａ，３１ｂは、それぞれ１巻きに満たない長さ、つまり約１巻きの長さになっている。これらナット部材２のねじ溝２１とねじ軸３のねじ溝３１ａ，３１ｂとは、互いに同じリード角に設定されている。なお、上記ねじ溝２１，３１ａ，３１ｂの断面形状は、ゴシックアーク形状とされているが、半円形状とすることもできる。
【００１３】
また、上記ねじ軸３の２つのねじ溝３１ａ，３１ｂの間に存在するねじ山（ランド部）３２には、２つのねじ溝３１ａ，３１ｂの上流側と下流側とを個別に連通連結して独立した閉ループとするボール循環溝３３，３４が設けられている。このボール循環溝３３，３４の断面形状も、上記ねじ溝２１，３１ａ，３１ｂの断面形状と同様、ゴシックアーク形状とされているが、半円形状とすることもできる。
【００１４】
このボール循環溝３３，３４で閉ループにされた２つのねじ溝３１ａ，３１ｂ内で、それぞれ複数のボール４が転動循環されるようになっている。なお、ボール循環溝３３，３４に入ったボール４は、一旦内径側へ沈んでナット部材２のねじ山（ランド部）２２を乗り越えてから外径側へ浮き上がって出る。そのために、ボール循環溝３３，３４において、その中間領域は径方向内側に沈み込むように湾曲した形状（凹曲形状）になっており、また、ボール循環溝３３，３４の両端側領域が径方向外側に膨らむように湾曲した形状（凸曲形状）になっている。
【００１５】
次に、動作を説明する。例えば、ねじ軸３を非回転かつ軸方向に不動としておき、ナット部材２を回転させれば、このナット部材２がねじ軸３上を軸方向に移動する。なお、ナット部材２の軸方向寸法はねじ軸３のそれよりも僅かに大きく設定されており、これにより、ナット部材２の回転位置によってはナット部材２でねじ軸３を完全に覆い隠せるようになっている。図１には、ナット部材２でねじ軸３を完全に覆い隠した状態を示している。なお、図２には、ナット部材２とねじ軸３との最大に引き離した状態を示している。この他、ナット部材２またはねじ軸３の一方を回転させることで他方を軸方向に移動させる使用形態、あるいはナット部材２またはねじ軸３の一方を軸方向に移動させることで他方を回転させる使用形態にすることもできる。
【００１６】
ところで、ナット部材２において図１の左端側に対して歯車６付きのブラケット５が取り付けられており、この歯車６に対して回転動力を入力することによりナット部材２を回転させるようにしている。
【００１７】
ブラケット５は、薄肉鋼板をプレス加工することによって環状に成形されたもので、折返し筒部５１と、この折返し筒部５１の軸方向一方へ連続する軸端筒部５２と、この軸端筒部５２において図１の左端側から径方向外向きに立ち上がる立ち上がり部５３と、合成樹脂製の歯車６が一体に形成される芯金部５４とを有している。
【００１８】
このブラケット５の折返し筒部５１の内周に対してナット部材２において図１の左端側が嵌合固定されている。このブラケット５とナット部材２とを回転方向に一体化するために、ブラケット５の折返し筒部５１の内径側端部の円周数ヶ所（図示例では６ヶ所）に対して径方向内向きに突出する突部５５を設ける一方で、ナット部材２において図１の左端側に対して前記複数の突部５５が軸方向から合致嵌合される凹部２４を設けている。つまり、凹部２４と突部５５との嵌め合いによってナット部材２とブラケット５とが回転方向に一体化される。
【００１９】
また、ねじ軸３の全体をナット部材２で覆い隠してねじ軸３とナット部材２との重合領域を最大にした状態でナット部材２の動きを停止させるために、上記ブラケット５に設けてある突部５５のうちの一個（ストッパ用突部という）５５ａを利用している。詳しくは、ストッパ用突部５５ａは、周方向幅および径方向長さが他の突部５５よりも大きく設定されており、その内径端には軸方向に延びる屈曲部５６が設けられている。この一方で、ねじ軸３において図１の左端側の内径面に対して、ストッパ用突部５５ａが入り込んで周方向所定位置で当接するストッパ用溝３７が設けられている。つまり、ナット部材２およびブラケット５を回転させながら図１の右側へ移動させることによって、ブラケット５のストッパ用突部５５ａがねじ軸３のストッパ用溝３７の端部に当接したときに、ナット部材２が強制停止される。
【００２０】
この実施形態では、ねじ軸３の軸方向一端側（図１の右端側）に、ナット部材２とねじ軸３とを最大に引き離した状態で、ナット部材２の軸方向一端側（図１の右端側）から突出するねじ軸３を外部から覆い隠すためのカバー１０を取り付けている。
【００２１】
このカバー１０は、内筒部１１と、外筒部１２と、それらの軸方向一端側（図１の右端側）を一体に連結する結合部１３とを備えている。このカバー１０は、例えばＪＩＳ規格ＳＰＣＣなどの薄肉鋼板をプレス加工することにより製作されるが、合成樹脂などで製作することもできる。
【００２２】
上記内筒部１１は、ねじ軸３においてねじ溝３１ａ，３１ｂやボール循環溝３３，３４を形成していない軸方向一端側（図１の右端側）の円筒形外周面に対して圧入により固定されている。この内筒部１１の軸方向長さは、所定の固定強度を確保するのに必要な寸法に設定されており、外筒部１２よりも短く設定されている。この内筒部１１が、請求項に記載の取り付け部に対応している。
【００２３】
また、上記外筒部１２は、ナット部材２の外径よりも僅かに大きな寸法の内径に設定されており、また、ナット部材２とねじ軸３とを最大に引き離した状態つまりナット部材２とねじ軸３との重合領域を最小にした状態でねじ軸３においてナット部材２から突出する部分を完全に覆うとともにナット部材２の軸方向一端側（図１の右端側）までも覆うような軸方向長さに設定されている。この外筒部１２とナット部材２の外周面との対向隙間は、微小に設定されるが、ナット部材２の外周面はそもそも研磨仕上げしているので、隙間管理が精度よく行える。
【００２４】
さらに、上記結合部１３は、径方向に沿うように平坦に形成されており、内筒部１１をねじ軸３に取り付けた状態において、結合部１３の平坦な外面がねじ軸３の軸方向一端縁に対して面一となるように位置決めされている。
【００２５】
このようなカバー１０であれば、図１に示すように、ねじ軸３をナット部材２で完全に覆い隠す状態にしているときには、このナット部材２において図中の右側部分がカバー１０の外筒部１２の内径側に入り込んでいる。このとき、ナット部材２において図中の右側端面が結合部１３の内面に対して接触している。但し、非接触に対向させた状態にしてもよい。この状態から、ナット部材２を回転させることによってナット部材２を図中の左側へ移動させると、ねじ軸３において図中の右側部分が徐々にナット部材２から突出するようになるが、図２に示すように、ナット部材２をねじ軸３に対して最大に引き離すことによってねじ軸とナット部材２の重合領域を最小にした状態においても、カバー１０の外筒部１２が前記ねじ軸３の突出部分を覆い隠したままになっている。
【００２６】
以上説明したように、ナット部材２をねじ軸３に対して最大に引き離すことによってねじ軸３においてナット部材２から突出した部分をカバー１０で完全に覆い隠すことができる。このようにねじ軸３の前記突出部分を外部に露呈させないので、外部に塵埃や水などの異物が存在する場合でも、この異物がナット部材２とねじ軸３との間に入ることを防止できるようになる。
【００２７】
次に、本発明の他の実施形態について図５から図７を参照して説明する。この実施形態でのボールねじ装置１は、ボール４を保持器リング７で保持させるタイプである。
【００２８】
具体的に、ナット部材２の内周面には、その全長にわたって連続する１本のねじ溝２１が形成されている。また、ねじ軸３の外周面には、そのほぼ全長にわたって連続する１本のねじ溝３１が形成されている。これらナット部材２のねじ溝２１とねじ軸３のねじ溝３１とは、互いに同じリード角に設定されている。なお、上記ねじ溝２１，３１の断面形状は、ゴシックアーク形状とされているが、半円形状とすることもできる。
【００２９】
このナット部材２のねじ溝２１とねじ軸３のねじ溝３１との間に、複数のボール４が介装されている。ボール４は、例えば両ねじ溝２１，３１の３巻きの範囲内に所定の間隙を介して配置されるだけの数が用いられている。
【００３０】
保持器リング７は、ナット部材２とねじ軸３との間に互いに非接触となる状態で介装されており、円周数ヶ所に軸方向に長いポケット７１が設けられている。このポケット７１は、上記各ねじ溝２１，３１の３巻き分の軸方向長さよりも長く設定されており、それぞれ、周方向一方へ向けて軸方向にずれた状態で配置されている。
【００３１】
この実施形態でも、上記実施形態と同じカバー１０を用いている。なお、カバー１０は、その内筒部１１がねじ軸３の軸方向一端側（図の右端側）に一体形成されてある小径円筒部の外周面に対して圧入により嵌合固定されている。このカバー１０の機能は、上記実施形態と同一であり、ボール循環経路を外部から密封することができる。
【００３２】
この実施形態でのボールねじ装置１の動作は、基本的に上記実施形態と同様である。動作中において、保持器リング７は、ブラケット５の突部５５と、カバー１０とにより、ナット部材２とねじ軸３との対向領域からはみ出さないように軸方向の移動量が規制されている。
【００３３】
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い。例えば図８および図９に示すように、カバー１０において、外筒部１２の端縁に、ナット部材２の外周面に対して摺接するリップ１５を設けることができる。この場合、上記実施形態に比べてナット部材２およびねじ軸３の各ねじ溝２１，３１の密封性をさらに向上できる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明では、ナット部材とねじ軸とを最大に引き離すことによってねじ軸においてナット部材の軸方向一端側から突出する部分を、簡単な構成のカバーで外部から覆い隠すことができるので、ねじ軸とナット部材との間に異物が入ることを防止できる。そのため、ボールねじ装置としての動作性能を長期にわたって安定化できるなど、信頼性の向上に大きく貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るボールねじ装置の断面図
【図２】図１でナット部材とねじ軸とを最大に引き離した状態を示す図
【図３】図１のボールねじ装置の分解斜視図
【図４】図１のボール循環経路を模式的に示す側面図
【図５】本発明の他の実施形態に係るボールねじ装置の断面図
【図６】図１でナット部材とねじ軸とを最大に引き離した状態を示す図
【図７】図５のボールねじ装置の分解斜視図
【図８】本発明のさらに他の実施形態に係るボールねじ装置の断面図
【図９】図８でナット部材とねじ軸とを最大に引き離した状態を示す図
【符号の説明】
２    ナット部材
２１    ナット部材のねじ溝
３    ねじ軸
３１ａ，３１ｂ  ねじ軸のねじ溝
４    ボール
１０    カバー
【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】
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