(57)【要約】【課題】転走路内のボールと間座を抜き取ることなく、最小の工数で間座とボール間の隙間調整ができる間座入りボールねじの隙間調整構造を提供する。【解決手段】ねじ軸２とナット３とに対向するねじ溝７，８をそれぞれ形成して、両ねじ溝７，８の間で螺旋状の転走路９を形成する。この転走路９に、複数のボール４と、これらのボール４間に介在する間座５とを設ける。ナット３には転走路９に両端が連通してボール４および間座５を循環させる循環路１０の形成されたチューブ６等の循環部品を取付ける。このチューブ６等の循環部品として、循環路１０の長さの互いに異なる複数種類のものを準備する。これら複数種類のチューブ６等の循環部品の中から任意のものを選択的にナット３に装着することで、ボール４と間座５間の隙間調整を可能とする。【選択図】      図４
2004169880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ軸の外径面と、このねじ軸の外周に遊嵌するナットの内径面とに、対向するねじ溝がそれぞれ形成され、両ねじ溝の間で形成される螺旋状の転走路に、複数のボールと、これらのボール間に介在する間座とを設け、上記ナットに、上記転走路に両端が連通して上記ボールおよび間座を循環させる循環路の形成された循環部品を取付ける間座入りボールねじにおいて、
上記循環部品として、循環路の長さの互いに異なる複数種類のものが設けられ、上記複数種類の循環部品の中から任意の循環部品が選択的に上記ナットに装着されることで、ボールと間座間の隙間調整が可能とされることを特徴とする間座入りボールねじの隙間調整構造。
【請求項２】
請求項１において、上記循環部品がチューブである間座入りボールねじの隙間調整構造。
【請求項３】
請求項２において、上記チューブが、一対の脚部とこれら脚部を繋ぐ胴部とでなる略コ字状とされ、上記複数種類の循環部品である各種のチューブは、上記脚部の長さが互いに異なるものであり、これら複数種類のチューブから選択されたチューブは、ナットに上記転走路に連通して形成された一対のチューブ嵌合孔に上記一対の脚部がそれぞれ嵌合し、ナットの外面と上記チューブの胴部との間に上記複数種類のチューブの脚部の長さに対応した厚みのスペーサが介在され、上記チューブの胴部を押えるチューブ押え部材を上記スペーサの上から上記ナットに固定することで上記チューブがナットに固定される間座入りボールねじの隙間調整構造。
【請求項４】
請求項２において、上記チューブが、一対の脚部とこれら脚部を繋ぐ胴部とでなる略コ字状とされ、上記複数種類の循環部品である各種のチューブは、上記脚部と胴部との連結部となる円弧状の曲がり部における曲率半径が互いに異なることで、循環路の長さが互いに異なるものである間座入りボールねじの隙間調整構造。
【請求項５】
ねじ軸の外径面と、このねじ軸の外周に遊嵌するナットの内径面とに、対向するねじ溝がそれぞれ形成され、両ねじ溝の間で形成される螺旋状の転走路に、複数のボールと、これらボール間に介在する間座とを設け、上記ナットに、上記転走路に両端が連通して上記ボールおよび間座を循環させる循環路の形成された循環部品を取付けた間座入りボールねじであって、
上記循環部品がチューブであり、このチューブは、一対の脚部とこれら脚部を繋ぐ胴部とでなる略コ字状とされ、上記ナットに上記転走路に連通して形成された一対のチューブ嵌合孔に上記一対の脚部がそれぞれ嵌合し、ナットの外面と上記チューブの胴部との間にチューブの脚部の長さに対応した厚みのスペーサが介在され、上記チューブの胴部を押えるチューブ押え部材を上記スペーサの上から上記ナットに固定することで上記チューブがナットに固定された隙間可調整間座入りボールねじ。
【請求項６】
ねじ軸の外径面と、このねじ軸の外周に遊嵌するナットの内径面とに、対向するねじ溝がそれぞれ形成され、両ねじ溝の間で形成される螺旋状の転走路に、複数のボールと、これらのボール間に介在する間座とを設け、上記ナットに、上記転走路に両端が連通して上記ボールおよび間座を循環させる循環路の形成された循環部品を取付ける間座入りボールねじにおいて、
上記循環部品として、循環路の長さの互いに異なる複数種類のものを準備し、上記複数種類の循環部品の中から任意の循環部品を選択的に上記ナットに装着することで、ボールと間座間の隙間調整を行うことを特徴とする間座入りボールねじの隙間調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工作機械、電動射出成形機、半導体製造装置、その他種々の機器に用いられる間座入りボールねじの隙間調整構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボール間に間座が挿入されたボールねじは、ボール同士の摩擦を無くすことによるトルク変動対策や摩耗対策、ボール同士の衝突音防止のために使用されている。この場合の間座は、両端を凹面とした概略円盤状の部材であって、チューブ等からなる循環路内をスムーズに通過できるように、その外径はボール径よりも小さくされている。ここで、ボールねじの組立時に、ねじ軸，ナット間の転走路、およびチューブ等の循環路内にボールと間座を交互に挿入していくと、場合によっては間座が倒れてしまう程の大きな隙間が残ることがある。従来、この隙間を調整するための対策として、例えば幅の異なる数種類の間座を用い、これらを組み合わせて使用することにより適切な隙間管理を行う技術が開示されている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１２０８２５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来例のように、隙間調整の対策として幅寸法の異なる間座を用いても、ねじ軸およびナットのねじ溝からなる転走路の有効径のバラツキや、予圧調整する目的で呼び径に対しミクロンオーダで微小に径を変えたボール径の違いなどの要因により、型番が同じでも各々の間座の組合せを変えて最終隙間を調整しなければならないことがあった。
また、例えばチューブからなる循環路内の間座のみの変更であれば再組立ての工数は少なくてすむが、場合によっては転走路内全てのボールと間座を完全に抜き取って再度組立てを実施することが必要であり、多大な組立工数の増大を招いていた。
【０００５】
この発明の目的は、転走路内のボールと間座を抜き取ることなく、最小の工数で間座とボール間の隙間調整ができる間座入りボールねじの隙間調整構造および隙間調整方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の間座入りボールねじの隙間調整構造は、ねじ軸の外径面と、このねじ軸の外周に遊嵌するナットの内径面とに、対向するねじ溝がそれぞれ形成され、両ねじ溝の間で形成される螺旋状の転走路に、複数のボールと、これらのボール間に介在する間座とを設け、上記ナットに、上記転走路に両端が連通して上記ボールおよび間座を循環させる循環路の形成された循環部品を取付ける間座入りボールねじであって、次の構成としたことを特徴とする。すなわち上記循環部品として、循環路の長さの互いに異なる複数種類のものが設けられ、上記複数種類の循環部品の中から任意の循環部品が選択的に上記ナットに装着されることで、ボールと間座間の隙間調整が可能とされる。換言すれば、上記循環部品として、上記ナットに選択的に取付けられる複数種類のものが設けられ、これら複数種類の循環部品は、循環路と転走路とで構成される周回経路内にあるボールと間座間の隙間調整が可能なように、循環路の長さが互いに異なるものとされている。
この構成によると、組立時に間座とボール間の隙間が合わなかった場合に、循環部品を循環路長さの異なるものに取り替えることで、隙間が適切となるように調整できる。このように隙間調整することで、循環部内での間座の倒れが生じることのないボールねじとできる。循環部品の交換は、転走路内のボールや間座を抜き取る必要がなく、転走路にボールおよび間座を入れたままで行える。そのため、最小の工数で隙間調整を行うことができる。
【０００７】
この発明において、上記循環部品がチューブであっても良い。チューブであると、循環路の長さの互いに異なる複数種類のものが簡単に準備できる。
循環部品がチューブである場合、このチューブは、例えば、一対の脚部とこれら脚部を繋ぐ胴部とでなる略コ字状とされる。チューブは、ナットに上記転走路に連通して形成された一対のチューブ嵌合孔に上記一対の脚部をそれぞれ嵌合させる。
【０００８】
このような略コ字状のチューブにおいて、その循環路長さを異ならせる構成としては、次の２つがある。その一つは、各種のチューブを、上記脚部の長さが互いに異なるものとする。循環路長さの異なる複数種類のチューブから選択されたチューブは、上記のようにナットの一対のチューブ嵌合孔に両側の脚部をそれぞれ嵌合させるが、脚部の長さが長いチューブを用いた場合は、ナットの外面とチューブの胴部との間に隙間が生じる。このため、複数種類のチューブの脚部の長さに対応した厚みのスペーサを準備し、対応する厚みのスペーサをチューブの胴部とナットの外面との間に介在させる。チューブの胴部を押えるチューブ押え部材は上記スペーサの上から上記ナットに固定する。
このようにスペーサを用いた場合、脚部長さの長いチューブが使用されても、チューブの胴部がナット外面から浮き上がって不安定になることなく、安定してチューブの固定が行える。上記スペーサを用いる代わりに、上記チューブ押え部材を、脚部長さの異なるチューブ種類毎に準備しても良いが、チューブ押え部材に比べてスペーサは板片等の簡単な形状であるため、複数種類準備することが簡単である。
【０００９】
略コ字状のチューブにおいて、その循環路長さを異ならせる他の構成は、上記脚部と胴部との連結部となる円弧状の曲がり部における曲率半径が互いに異なるものとすることである。この曲がり部における曲率半径が互いに異なることで、循環路の長さが互いに異なるチューブを複数種類準備し、選択的にナットに装着する。
この構成の場合は、循環路長さが異なるチューブをナットに装着しても、ナットの外面とチューブの胴部との距離が変わらず、ナット外面とチューブ胴部との間に隙間が生じない。そのため、スペーサを介在させたり、複数種類のチューブ押え部材を準備することなく、各種類のチューブをナットに安定良く固定することができる。すなわち、チューブのみにつき、種類の異なるものを複数準備することで足りる。
【００１０】
この発明の隙間可調整間座入りボールねじは、この発明の間座入りボールねじの隙間調整構造のうち、上記スペーサを用いるものを、ボールねじとして把握した発明である。
すなわち、この発明の隙間可調整間座入りボールねじは、ねじ軸の外径面と、このねじ軸の外周に遊嵌するナットの内径面とに、対向するねじ溝がそれぞれ形成され、両ねじ溝の間で形成される螺旋状の転走路に、複数のボールと、これらボール間に介在する間座とを設け、上記ナットに、上記転走路に両端が連通して上記ボールおよび間座を循環させる循環路の形成された循環部品を取付けた間座入りボールねじであって、上記循環部品がチューブであり、このチューブは、一対の脚部とこれら脚部を繋ぐ胴部とでなる略コ字状とされ、上記ナットに上記転走路に連通して形成された一対のチューブ嵌合孔に上記一対の脚部がそれぞれ嵌合し、ナットの外面と上記チューブの胴部との間にチューブの脚部の長さに対応した厚みのスペーサが介在され、上記チューブの胴部を押えるチューブ押え部材を上記スペーサの上から上記ナットに固定することで上記チューブがナットに固定されたものである。
この構成によると、ナットの外面と上記チューブの胴部との間にチューブの脚部の長さに対応した厚みのスペーサを介在させるようにしたため、脚部長さの異なるチューブを適宜用いることで、転走路内のボールと間座を抜き取ることなく、最小の工数で間座とボール間の隙間調整ができ、またその場合に、チューブを安定してナットに固定することができる。
【００１１】
この発明の間座入りボールねじの隙間調整方法は、ねじ軸の外径面と、このねじ軸の外周に遊嵌するナットの内径面とに、対向するねじ溝がそれぞれ形成され、両ねじ溝の間で形成される螺旋状の転走路に、複数のボールと、これらのボール間に介在する間座とを設け、上記ナットに、上記転走路に両端が連通して上記ボールおよび間座を循環させる循環路の形成された循環部品を取付ける間座入りボールねじにおいて、上記循環部品として、循環路の長さの互いに異なる複数種類のものを準備し、上記複数種類の循環部品の中から任意の循環部品を選択的に上記ナットに装着することで、ボールと間座間の隙間調整を行うことを特徴とする。
この方法によると、転走路内のボールと間座を抜き取ることなく、最小の工数で隙間調整を行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施形態を図面と共に説明する。図１はこの実施形態の隙間調整構造を有する間座入りボールねじの斜視図を、図２（Ａ），（Ｂ）はそのボールねじの要部の平面図および側面図をそれぞれ示す。このボールねじ１は、ねじ軸２と、このねじ軸２の外周に遊嵌するナット３と、複数のボール４および間座５とを具え、ナット３には循環部品であるチューブ６が取付けられる。ねじ軸２は、その外径面に螺旋状のねじ溝７を有する。ナット３は、その内径面にねじ軸２のねじ溝７に対向する螺旋状のねじ溝８を有する。これらねじ軸２およびナット３のねじ溝７，８間に形成された螺旋状の転走路９内に、図３に断面図で示すように、前記複数のボール４と、これらボール４間に介在させた間座５とが連なって収容される。間座５は、両端を凹面とした概略円盤状の部材である。間座５は、この他にリング状の部材や、ボール状の部材であっても良い。
【００１３】
チューブ６は、上記転走路９に両端が連通して上記ボール４および間座５を循環させる循環路１０の形成された部品であって、ここでは一対の脚部６ａ，６ａとこれら脚部６ａ，６ａを繋ぐ胴部６ｂとでなる略コ字状とされている。脚部６ａから胴部６ｂに続く部分は、ボール４および間座５の循環を妨げない程度の曲率とした曲げ部６ｃとされている。循環路１０内にも、転走路９に続けてボール４と間座５が交互に連なって収容される。その循環路１０と上記転走路９とで、ボール４および間座５が周回する周回経路１１が構成される。
【００１４】
チューブ６は、その循環路１０の長さの互いに異なる複数種類のもの、例えば数種類のものが準備される。循環路１０の長さを異ならせるために、ここでは各種のチューブ６は、それらの脚部６ａの長さを互いに異ならせてある。脚部６ａの長さの異なりの程度は、周回経路１１に納められるボール４と間座５間の総隙間のばらつきに対応できる程度とされる。
【００１５】
チューブ６は、その一対の脚部６ａ，６ａを、ナット３に上記転走路９に連通して形成された一対のチューブ嵌合孔１２，１２に嵌合させると共に、上記胴部６ｂをチューブ押え部材１３によってナット３の外周に形成された平坦面３ａ側に押えることによって、図３のようにナット３に固定される。チューブ押え部材１３はボルト１５（図２）でナット３の外面の平坦面３ａに固定される。平坦面３ａは、平取部、つまり円形のナットを平らに切欠いた切欠面である。ナット平坦面３ａとチューブ６の胴部６ｂとの間には、図４のように複数種類のチューブ６の脚部６ａの長さに対応した厚みのスペーサ１４が選択的に介在させられる。すなわち、図３は、脚部６ａの長さが最も短いチューブ６を取付けた場合を示し、この場合はスペーサ１４が省略される。図４は、図３の場合よりも脚部６ａが長い別のチューブ６を取付けた場合を示し、脚部６ａの長さの増長分βの厚みを有するスペーサ１４が選ばれる。
【００１６】
この間座入りボールねじでは、以下のようにしてボール４と間座５間の隙間調整を行うことができる。最初にスペーサ１４を介在させないで、図３のようにチューブ６をナット３に固定する。この場合、チューブ６の脚部６ａの長さは、ナット３のチューブ嵌合孔１２の長さＨに等しい。この組立状態で、周回経路１１内に収容される各ボール４と間座５の間の隙間の和である総隙間が所定値よりも小さかったり、負隙間になることが判った場合は、チューブ６を脚長さの長いものに取り替える。すなわち、ナット３からチューブ６を取り外し、これよりも脚部６ａが所定の増長分βだけ長い別のチューブ６を選択して、図４のようにチューブ６をナット３に固定する。この場合、チューブ脚部６ａの増長分βの厚みを有するスペーサ１４を選択し、ナット平坦面３ａとチューブ６の胴部６ｂとの間にスペーサ１４を介在させる。チューブ押え部材１３は、スペーサ１４の上からナット３に上記ボルト１５（図１５）で取付け、チューブ６の胴部６ｂをナット平坦面３ａ側に押え付ける。これにより周回経路１１の長さが２β分だけ長くなるので、脚部６ａの長さの異なる複数種類のチューブ６の中から、適正な脚部長さのチューブ６を選択することにより、ボール４と間座５の間の隙間調整を行うことができる。
チューブ６の交換に際しては、周回経路１１内のボール４と間座５のうち、転走路９内の部分のボール４と間座５は残したままで交換することができる。そのため、最小の工数で間座５とボール４間の隙間調整を行うことができる。また、チューブ６の種類によっては、胴部６ｂがナット平坦面３ａから浮き上がるが、脚部長さに対応した厚みのスペーサ１４を介在させるため、チューブ種類によらず、安定良くチューブ６をナット３に固定することができる。
【００１７】
図５および図６は他の実施形態を示す。この実施形態は、各種チューブ６の循環路１０の長さを異ならせるにつき、脚部６ａと胴部６ｂとの連結部となる円弧状の曲がり部６ｃの曲率半径を互いに異ならせたものである。この構成の場合、各種のチューブ６の脚部６ｂの長さＨは同じであり、どのチューブ６を選択する場合でも、第１の実施形態の場合のようなスペーサ１４は不要である。図５は曲がり部６ｃの曲率半径をＲ１とした一種類のチューブ６の半部を示し、図６は曲がり部６ｃの曲率半径をＲ２（＞Ｒ１）とした他の種類のチューブ６の半部を示す。図５のチューブ６と図６のチューブ６との間では、１つの曲がり部６ｃの曲率半径の違いにつき循環路１０の長さがαだけ異なっており、全体としては図６のチューブ６の循環路長さが図５のチューブ６の循環路長さより２αだけ長くなっている。この実施形態におけるその他の構成は第１の実施形態と同じであり、ここでは全体の構造についての説明および図面は省略する。
【００１８】
この実施形態では、図３のように例えば上記曲がり部６ｃの曲率半径Ｒ１のチューブ６を選択してボールねじを組み立てたときに、周回経路１１内でのボール４と間座５の間に隙間２αが生じたとすると、このチューブ６を図６のチューブ６に代えてボールねじを組み立てる。これにより循環路１０の長さが２αだけ長くなるので、周回経路１１内におけるボール４と間座５の間の隙間を適正値に調整することができる。この場合も、転走路９内のボール４と間座５を抜き取ることなくチューブ６の交換が行え、最小の工数で隙間調整が行える。
【００１９】
なお、上記各実施形態は、循環部品がチューブ６である場合について説明したが、循環路長さの異なる循環部品に交換することで隙間調整が可能であり、この発明はガイドプレート式やエンドキャップ式のボールねじに適用することもできる。ガイドプレート式のボールねじは、ナットの外周の平坦面に、ボール循環溝の形成された循環部品であるガイドプレートを取付けたものである。エンドキャップ式のボールねじは、ナットの両端面に、ボール循環溝の形成されたエンドキャップを取付け、ナットに形成されたボール循環孔と上記ボール循環溝を連通させた形式のものである。これらガイドプレート式やエンドキャップ式のボールねじにおいても、ガイドプレートやエンドキャップとナット間にスペースを挟むことで高さ調整したり、ボール循環溝の曲がり部の曲率半径を異なるものとすることで、チューブ式と同様な調整が可能である。
【００２０】
【発明の効果】
この発明の間座入りボールねじの隙間調整構造は、循環部品として、循環路の長さの互いに異なる複数種類のものが設けられ、上記複数種類の循環部品の中から任意の循環部品が選択的に上記ナットに装着されることで、ボールと間座間の隙間調整が可能とされるものとしたため、転走路内のボールと間座を抜き取ることなく、最小の工数で間座とボール間の隙間調整を行うことができる。
この発明の隙間可調整間座入りボールねじは、循環部品が略コ字状のチューブであって、その一対の脚部がナットのチューブ嵌合孔に嵌合し、チューブの胴部とナットの外面との間にチューブ脚部の長さに対応した厚みのスペーサを介在させるようにしたため、転走路内のボールと間座を抜き取ることなく、最小の工数で間座とボール間の隙間調整を行うことができ、また種々長さの異なるチューブを安定良く固定することができる。
この発明の間座入りボールねじの隙間調整方法は、循環部品として、循環路の長さの互いに異なる複数種類のものを準備し、上記複数種類の循環部品の中から任意の循環部品を選択的に上記ナットに装着することで、ボールと間座間の隙間調整を行う方法であるため、転走路内のボールと間座を抜き取ることなく、最小の工数で間座とボール間の隙間調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態にかかる隙間調整構造を備えた間座入りボールねじの斜視図である。
【図２】（Ａ）は同ボールねじの要部平面図、（Ｂ）は同側面図である。
【図３】同ボールねじにおいてスペーサを介在さないで循環部品を取付けた組立状態を示す断面図である。
【図４】同ボールねじにおいてスペーサを介在させて循環部品を取付けた組立状態を示す断面図である。
【図５】この発明の他の実施形態における一つの種類の循環部品の半部の組立状態を示す断面図である。
【図６】同実施形態における他の種類の循環部品の半部の組立状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１…ボールねじ
２…ねじ軸
３…ナット
４…ボール
５…間座
６…チューブ（循環部品）
７…ねじ軸のねじ溝
８…ナットのねじ溝
９…転走路
１０…循環路
１２…チューブ嵌合孔
１３…チューブ押え部材
１４…スペーサ
【図１】
2004169880.tif 000003
【図２】
2004169880.tif 000004
【図３】
2004169880.tif 000005
【図４】
2004169880.tif 000006
【図５】
2004169880.tif 000007
【図６】
2004169880.tif 000008