(57)【要約】【課題】コスト高や潤滑油の漏出を招くことなくボールねじ溝やボールの摩耗を防止することのできるボールねじを提供する。【解決手段】ボール戻し通路３１内のボール１５に潤滑油を供給するための給油孔３５をボール循環部材２４に設ける。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面にボールねじ溝を有するねじ軸と、このねじ軸の前記ボールねじ溝に対向するボールねじ溝を内周面に有するナットと、前記ねじ軸のボールねじ溝と前記ナットのボールねじ溝とで形成された螺旋状のボール転動路を前記ねじ軸または前記ナットの回転運動に伴って転動する多数のボールと、前記ボール転動路を転動したボールを戻すためのボール戻し通路を前記ナットの外部に有するボール循環部材とを備えたボールねじにおいて、
前記ボール戻し通路内を転動するボールに潤滑油を供給するための給油孔を前記ボール循環部材に設けたことを特徴とするボールねじ。
【請求項２】
請求項１記載のボールねじにおいて、前記ナットに形成された一対のボール循環孔にそれぞれ嵌合する一対の嵌合部を前記ボール循環部材に設け、これらの嵌合部内に形成されたボール掬い上げ孔及びボール戻し孔の中心軸線を前記ボールねじ溝の接線上に設けたことを特徴とするボールねじ。
【請求項３】
請求項１記載のボールねじにおいて、前記ナットに形成された一対のボール循環孔にそれぞれ嵌合する一対の嵌合部を前記ボール循環部材に設け、これらの嵌合部内に形成されたボール掬い上げ孔及びボール戻し通路の中心軸線を前記ボールねじ溝のリード角に沿って設けたことを特徴とするボールねじ。
【請求項４】
請求項２又は３記載のボールねじにおいて、前記ボール循環部材を一対の突合せ部材から構成し、これら突合せ部材の突合せ面に前記ボール戻し通路を形成するための溝部を設けたことを特徴とするボールねじ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ等の回転運動を直線運動に変換する機械部品として工作機械などで用いられるボールねじに関するものであり、特に、ボールをナットの外部で循環させる方式のボールねじに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボールをナットの外部で循環させる方式のボールねじとして、従来、図１２に示すチューブ式ボールねじが知られている。このボールねじは、ねじ軸１１と、このねじ軸１１の外径より径の大きい内径を有するナット１２とを備えており、ねじ軸１１の外周面には、ボールねじ溝１３がねじ軸１１の軸方向一端部から軸方向他端部に亘って形成されている。
【０００３】
ボールねじ溝１３はナット１２の内周面に形成されたボールねじ溝１４と対向しており、これらの両ボールねじ溝１３，１４間に設けられた多数のボール１５は、ねじ軸１１又はナット１２の一方が軸芯回りに回転すると、ねじ側ボールねじ溝１３とナット側ボールねじ溝１４とで形成された螺旋状のボール転動路を転動した後、ナット１２に組み付けられたボール戻しチューブ１７内を通って循環するようになっている。なお、ナット１２の軸方向両端面に形成されたシールリング収容穴１８には、ねじ軸１１とナット１２との間隙をシールするシールリング１９が収容されている。また、ナット１２の軸方向一端部には、図示しない機械の可動部等にナット１２を固定するためのナット固定用フランジ２０が設けられている。
【０００４】
このようなボールねじでは、ねじ軸１１またはナット１２の回転に伴ってボール１５がボールねじ溝１３，１４を転動すると、ボールねじ溝１３，１４とボール１５との接触部に発生した摩擦力によってボールねじ溝１３，１４やボール１５が摩耗し、ボールねじの耐久性や作動性が著しく低下することがある。そこで、かかる問題点を解消するために、従来では、ナット固定用フランジ２０の周面部からナット１２の内周面にかけて給油孔２１を穿設し、フランジ２０に取り付けたグリースニップル２２から給油孔２１にグリース等の潤滑油を供給してボールねじ溝１３，１４やボール１５の早期摩耗を防止するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ナット固定用フランジ２０の周面部からナット１２の内周面にかけて給油孔２１を形成するためには、ナット１２に孔明け加工を施す必要がある。このため、ナット１２への機械加工の工数が増加し、コスト高を招くという問題があった。また、上述したボールねじでは、給油孔２１から供給された潤滑油の一部がシールリング１９とねじ軸１１との間を通り抜けてナット１２の外部に漏れ出てしまう虞があった。
【０００６】
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、コスト高や潤滑油の漏出を招くことなくボールねじ溝やボールの早期摩耗を抑制することのできるボールねじを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、外周面にボールねじ溝を有するねじ軸と、このねじ軸の前記ボールねじ溝に対向するボールねじ溝を内周面に有するナットと、前記ねじ軸のボールねじ溝と前記ナットのボールねじ溝とで形成された螺旋状のボール転動路を前記ねじ軸または前記ナットの回転運動に伴って転動する多数のボールと、前記ボール転動路を転動したボールを戻すためのボール戻し通路を前記ナットの外部に有するボール循環部材とを備えたボールねじにおいて、前記ボール戻し通路内を転動するボールに潤滑油を供給するための給油孔を前記ボール循環部材に設けたことを特徴とする。
【０００８】
このような構成によると、ボールねじ溝やボールの早期摩耗を抑制するために、ナット固定用フランジの周面部からナットの内周面にかけて給油孔を穿設する必要がないので、コスト高を招くことなくボールねじ溝やボールの早期摩耗を抑制することができる。また、給油孔からボール戻し通路に供給されたグリース等の潤滑油の一部がシールリングとねじ軸との間を通り抜けてナットの外部に漏れ出てしまう虞もないので、潤滑油の漏出を招くことなくボールねじ溝やボールの早期摩耗を抑制することができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１記載のボールねじにおいて、前記ナットに形成された一対のボール循環孔にそれぞれ嵌合する一対の嵌合部を前記ボール循環部材に設け、これらの嵌合部内に形成されたボール掬い上げ孔及びボール戻し孔の中心軸線を前記ボールねじ溝の接線上に設けたことを特徴とするものであり、このような構成によると、ボール転動路を転動するボールがボール掬い上げ孔によりボールねじ溝の接線方向に掬い上げられる。したがって、チューブ式ボールねじのように、ボールをタングに衝突させることなく掬い上げることができるので、騒音や振動の発生を抑制することができる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１記載のボールねじにおいて、前記ナットに形成された一対のボール循環孔にそれぞれ嵌合する一対の嵌合部を前記ボール循環部材に設け、これらの嵌合部内に形成されたボール掬い上げ孔及びボール戻し通路の中心軸線を前記ボールねじ溝のリード角に沿って設けたことを特徴とするものであり、このような構成によると、ボール転動路を転動するボールがボール掬い上げ孔によりボールねじ溝の接線方向に掬い上げられる。したがって、チューブ式ボールねじのように、ボールをタングに衝突させることなく掬い上げることができるので、騒音や振動の発生を抑制することができる。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項２又は３記載のボールねじにおいて、前記ボール循環部材を一対の突合せ部材から構成し、これら突合せ部材の突合せ面に前記ボール戻し通路を形成するための溝部を設けたことを特徴とするものであり、このような構成とすることで、ボール循環部材の内部にボール戻し通路を容易に形成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係るボールねじの平面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であり、これらの図に示すように、本発明の第１の実施形態に係るボールねじは、ねじ軸１１を備えている。このねじ軸１１はナット１２の内径より径の小さい外径を有しており、ねじ軸１１の外周面には、ボールねじ溝１３がねじ軸１１の軸方向一端部から軸方向他端部に亘って形成されている。
【００１３】
ボールねじ溝１３はナット１２の内周面に形成されたボールねじ溝１４（図２参照）と対向しており、これらの両ボールねじ溝１３，１４間に設けられた多数のボール１５は、ねじ軸１１又はナット１２の一方が軸芯回りに回転すると、ねじ側ボールねじ溝１３とナット側ボールねじ溝１４とで形成された螺旋状のボール転動路１６（図３参照）を転動するようになっている。なお、ナット１２はその軸方向両端面にシールリング収容穴１８（図２参照）を有しており、これらのシールリング収容穴１８には、ねじ軸１１とナット１２との間隙をシールするシールリング１９が収容されている。また、ナット１２の軸方向一端部には図示しない可動部にナット１２を固定するためのナット固定用フランジ２０が形成されている。
【００１４】
図４はナット１２の平面図であり、同図に示すように、ナット１２の外周面には、循環部材取付け座面２３が形成されている。この循環部材取付け座面２３には、ボール１５をナット１２の外部で循環させるためのボール循環部材２４（図１参照）が複数の止めネジ２５によって取り付けられている。
また、循環部材取付け座面２３には、ボール循環孔２６，２７が循環部材取付け座面２３に対して垂直に穿設されている。これらのボール循環孔２６，２７はそれぞれナット側ボールねじ１４の溝面に開口しており、従って、ボール転動路１６を転動したボール１５はボール循環孔２６又は２７からナット１２の外部に掬い上げられるようになっている。
【００１５】
図５に、ボール循環部材２４の一実施例を示す。同図に示すように、ボール循環部材２４は、ナット１２の循環部材取付け座面２３に固定される固定面２８ａを有する本体部２８と、この本体部２８の固定面２８ａから突出する柱状の嵌合部２９，３０とからなり、本体部２８には、ボール転動路１６を転動したボール１５を初期位置に戻すためのボール戻し通路３１が形成されている。
【００１６】
嵌合部２９，３０はナット１２のボール循環孔２６，２７に嵌め込まれており、これらの嵌合部２９，３０のうち一方の嵌合部（例えば嵌合部２９）にはボール転動路１６を転動したボール１５をボール戻し通路３１に掬い上げるボール掬い上げ孔３２が形成され、他方の嵌合部（例えば嵌合部３０）にはボール戻し通路３１を転動したボール１５をボール転動路１６に戻すボール戻し孔３３が形成されている。これらボール掬い上げ孔３２及びボール戻し孔３３の中心軸線はボールねじ溝１３，１４の接線３４（図３参照）上に設けられており、従って、ボール転動路１６を転動したボール１５はボール掬い上げ孔３２によりボールねじ溝１３，１４の接線方向に掬い上げられるようになっている。
【００１７】
図６は図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図であり、同図に示すように、ボール循環部材２４には、給油孔３５が設けられている。この給油孔３５にはグリースニップル２２が螺嵌されており、グリースニップル２２から給油孔３５に供給されたグリース等の潤滑油はボール戻し通路３１に供給されるようになっている。
ボール循環部材２４は、図５（ａ）に示すように、一対の突合せ部材３６から構成されている。これらの突合せ部材３６は突合せ面３６ａをそれぞれ有しており、各突合せ面３６ａには、図６に示すように、ボール戻し通路３１を形成するための溝部３７と給油孔３５を形成するための溝部３８が形成されている。
【００１８】
このように構成されるボールねじでは、ボール循環部材２４に設けられた給油孔３５にグリース等の潤滑油を供給すると、給油孔３５に供給されたグリース等の潤滑油はボール循環部材２４のボール戻し通路３１に供給される。そして、ボール戻し通路３１に供給された潤滑油はボール１５の表面に付着し、ボール１５の転がり運動を介してボールねじ溝１３，１４の溝面に供給される。したがって、前述した従来例のように、ナット固定用フランジ２０の周面部からナット１２の内周面にかけて給油孔を穿設する必要がないので、コスト高を招くことなくボールねじ溝１３，１４やボール１５の早期摩耗を抑制することができる。また、給油孔３５からボール戻し通路３１に供給されたグリース等の潤滑油の一部がシールリング１９とねじ軸１１との間を通り抜けてナット１２の外部に漏れ出てしまう虞もないので、潤滑油の漏出を招くことなくボールねじ溝１３，１４やボール１５の早期摩耗を抑制することができる。
【００１９】
また、上述した第１の実施形態では、ボール掬い上げ孔３２及びボール戻し孔３３の中心軸線をボールねじ溝１３，１４の接線３４上に設けたことにより、ボール転動路１６を転動するボール１５がボール掬い上げ孔３２によりボールねじ溝１３，１４の接線方向に掬い上げられる。したがって、チューブ式ボールねじのように、ボールをタングに衝突させることなく掬い上げることができるので、騒音や振動の発生を抑制することができる。
【００２０】
さらに、第１の実施形態ではボール循環部材２４を一対の突合せ部材３６から構成し、これら突合せ部材３６の突合せ面３６ａにボール戻し通路形成用の溝部３７を設けたことにより、ボール循環部材２４の内部にボール戻し通路３１を容易に形成することができる。
なお、上述した第１の実施形態ではボール循環部材２４の給油孔３５にグリース等の潤滑油を供給する手段としてグリースニップル２２を例示したが、図７及び図８に示す第２の実施形態のように、ボール循環部材２４の給油孔３５にグリース等の潤滑油を供給する手段として、潤滑油供給チューブ３９を用いてもよい。また、第１の実施形態ではボール循環部材２４を一対の突合せ部材３６から構成したが、図９に示す第３の実施形態のように、必ずしもボール循環部材２４を一対の突合せ部材３６から構成する必要はない。
【００２１】
また、第１の実施形態では一対の突合せ部材３６の突合せ部分に給油孔３５を設けたが、図１０に示す第４の実施形態のように、突合せ部分以外の部分に給油孔３５を設けてもよい。
図１１は、本発明の第５の実施形態を示す図である。この第５の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、ボール掬い上げ孔３２及びボール戻し孔３３（ボール戻し孔３２は図示せず）の中心軸線をボールねじ溝１３，１４のリード角に沿って設けたことであり、それ以外は第１の実施形態と同様の構成である。
【００２２】
このように、ボール掬い上げ孔３２及びボール戻し孔３３の中心軸線をボールねじ溝１３，１４のリード角に沿って設けたことにより、ボール転動路を転動するボール１５がボール掬い上げ孔３２によりボールねじ溝１３，１４のリード方向に掬い上げられる。したがって、チューブ式ボールねじのように、ボールをタングに衝突させることなく掬い上げることができるので、騒音や振動の発生を抑制することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明に係るボールねじによれば、ナット固定用フランジの周面部からナットの内周面にかけて給油孔を穿設する必要がないので、コスト高を招くことなくボールねじ溝やボールの早期摩耗を抑制することができる。また、給油孔からボール戻し通路に供給されたグリース等の潤滑油の一部がシールリングとねじ軸との間を通り抜けてナットの外部に漏れ出てしまう虞もないので、潤滑油の漏出を招くことなくボールねじ溝やボールの早期摩耗を抑制することができる。
【００２４】
請求項２の発明に係るボールねじによれば、ボール転動路を転動するボールがボール掬い上げ孔によりボールねじ溝の接線方向に掬い上げられる。したがって、チューブ式ボールねじのように、ボールをタングに衝突させることなく掬い上げることができるので、上述した効果に加え、騒音や振動の発生を抑制することができる。
【００２５】
請求項３の発明に係るボールねじによれば、ボール転動路を転動するボールがボール掬い上げ孔によりボールねじ溝の接線方向に掬い上げられる。したがって、チューブ式ボールねじのように、ボールをタングに衝突させることなく掬い上げることができるので、上述した効果に加え、騒音や振動の発生を抑制することができる。
請求項４の発明に係るボールねじによれば、上述した効果に加え、ボール循環部材の内部にボール戻し通路を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るボールねじの平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】図１に示すナットの平面図である。
【図５】図１のボール循環部材を示す図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態を示す図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態を示す図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態を示す図である。
【図１２】チューブ式ボールねじの断面図である。
【符号の説明】
１１    ねじ軸
１２    ナット
１３，１４    ボールねじ溝
１５    ボール
１６    ボール転動路
１８    シールリング収容穴
１９    シールリング
２０    ナット固定用フランジ
２２    グリースニップル
２３    循環部材取付け座面
２４    ボール循環部材
２５    止めネジ
２６，２７    ボール循環孔
２８    本体部
２８ａ    固定面
２９，３０    嵌合部
３１    ボール戻し通路
３２    ボール掬い上げ孔
３３    ボール戻し孔
３４    ボールねじ溝の接線
３５    給油孔
３６    突合せ部材
３６ａ    突合せ面
３７，３８    溝部
【図１】
2004353837.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004353837.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004353837.tif 000007
【図６】
2004353837.tif 000008
【図７】
2004353837.tif 000009
【図８】
2004353837.tif 000010
【図９】
2004353837.tif 000011
【図１０】
2004353837.tif 000012
【図１１】
2004353837.tif 000013
【図１２】
2004353837.tif 000014