(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、
内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成した円筒状のナットと、
前記ナット軌道溝を連結する連結路と、
前記軸軌道溝とナット軌道溝と連結路とで構成される循環路を循環する複数のボールとを備えたボールねじ装置の組立装置において、
サポートブロックと、
前記ナットを縦方向に設置し、該ナットを前記サポートブロックに対して昇降自在に支持するナット受台と、
該ナット受台に設置されたナットの内径側に挿入され、前記サポートブロックに回転自在に支持された仮軸と、
該仮軸の先端部に形成され、投入された前記循環路に装填する数のボールを前記ナット軌道溝に導く傾斜面と、
前記仮軸の外周面から突出する突出部材と、該突出部材を前記仮軸の半径方向に押圧し、前記仮軸の中心側に配置された円環状弾性体とを有し、前記突出部材の先端で、前記ナット軌道溝に送り込まれたボールを押圧する押圧機構とを備えたことを特徴とするボールねじ装置の組立装置。
【請求項２】
外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、
内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成した円筒状のナットと、
前記ナット軌道溝を連結する連結路と、
前記軸軌道溝とナット軌道溝と連結路とで構成される循環路を循環する複数のボールとを備えたボールねじ装置の組立装置において、
サポートブロックと、
前記ナットを縦方向に設置し、該ナットを前記サポートブロックに対して昇降自在に支持するナット受台と、
該ナット受台に設置されたナットの内径側に挿入され、前記サポートブロックに回転自在に支持された仮軸と、
該仮軸の先端部に形成され、投入された前記循環路に装填する数のボールを前記ナット軌道溝に導く傾斜面と、
前記仮軸を直径方向に貫通するスリットに嵌合し、両端が前記仮軸の外周面から前記仮軸の半径方向に突出する板状弾性体を有し、前記板状弾性体の先端で、前記ナット軌道溝に送り込まれたボールを押圧する押圧機構とを備えたことを特徴とするボールねじ装置の組立装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記ナットが、該ナットの軸方向に沿った連結路を有することを特徴とするボールねじ装置の組立装置。
【請求項４】
請求項１に記載のボールねじ装置の組立装置を用いたボールねじ装置の組立方法であって、
前記仮軸に前記ナットの内径側を挿通させながら、前記ナットを前記ナット受台に縦方向に設置する工程と、
前記仮軸の傾斜面に前記循環路に装填する所定の数のボールを投入する工程と、
前記仮軸を回転させて、前記押圧機構の前記突出部材の先端と前記ナット軌道溝に送りこまれたボールとの摩擦力により、前記投入されたボールを前記連結路に送り込み、前記循環路に前記所定の数のボールを装填する工程とを備えることを特徴とするボールねじ装置の組立方法。
【請求項５】
請求項２に記載のボールねじ装置の組立装置を用いたボールねじ装置の組立方法であって、
前記仮軸に前記ナットの内径側を挿通させながら、前記ナットを前記ナット受台に縦方向に設置する工程と、
前記仮軸の傾斜面に前記循環路に装填する所定の数のボールを投入する工程と、
前記仮軸を回転させて、前記押圧機構の前記板状弾性体の先端と前記ナット軌道溝に送りこまれたボールとの摩擦力により、前記投入されたボールを前記連結路に送り込み、前記循環路に前記所定の数のボールを装填する工程とを備えることを特徴とするボールねじ装置の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械や精密機械等の機械装置の移動体の送り機構等に用いられるボールねじ装置の組立装置およびその組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のボールねじ装置の組立装置は、ねじ軸の外周面に形成された螺旋状の軸軌道溝と、円筒状のナットの内周面に形成された軸軌道溝に対向するナット軌道溝と、コマ部に形成されたナット軌道溝を連結するＳ字状の連結路とで構成された複数の循環路に複数のボールを装填して循環させるボールねじ装置のナットに予めコマ部を固着しておき、縦方向に設置したナットの内側に、循環路と同数のボール供給穴を設けたボール挿入治具をナットと位相を整合させ、ボール供給穴の出口を該当する循環路を形成するナット軌道溝の一番高い位置に設置し、各ボール供給穴に所定数のボールを整列させて連続的に供給し、自重で循環路に装填した後に入りきらなかったボールを挿入ロッドにより押込んで循環路に装填している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許第２５３０４０１号公報（第２頁段落０００６−段落０００１４、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来の技術においては、ボール供給穴に所定数のボールを整列させて一度に供給し、入りきらなかったボールを挿入ロッドにより押込んで循環路にボールを装填しているため、こま式のボールねじ装置の場合はナット軌道溝のリードが小さくなればなる程、玉詰まりが生じやすくなり、装填できなかったボールを挿入ロッドで押込まなければならず、ボールに損傷を与えてしまう虞があるという問題がある。
【０００４】
また、エンドキャップ式やデフレクタ式のようにナットの軸方向に沿った連結路を有するボールねじ装置の場合は、縦方向に設置したナットの連結路にボールを送りこむためには、ボールを挿入ロッドで押込まなければならず、ボールに損傷を与えてしまう虞があるという問題がある。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、ナットの軸方向に沿った連結路を有するボールねじ装置においても、ボールの損傷を防止し、玉詰まりが生ずることのないボールねじ装置の組立装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために、外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成した円筒状のナットと、前記ナット軌道溝を連結する連結路と、前記軸軌道溝とナット軌道溝と連結路とで構成される循環路を循環する複数のボールとを備えたボールねじ装置の組立装置において、サポートブロックと、前記ナットを縦方向に設置し、該ナットを前記サポートブロックに対して昇降自在に支持するナット受台と、該ナット受台に設置されたナットの内径側に挿入され、前記サポートブロックに回転自在に支持された仮軸と、該仮軸の先端部に形成され、投入された前記循環路に装填する数のボールを前記ナット軌道溝に導く傾斜面と、前記仮軸の外周面から突出する突出部材と、該突出部材を前記仮軸の半径方向に押圧し、前記仮軸の中心側に配置された円環状弾性体とを有し、前記突出部材の先端で、前記ナット軌道溝に送り込まれたボールを押圧する押圧機構とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
これにより、本発明は、仮軸を回転させてナット軌道溝に送り込まれた鋼球を押圧機構の突出した先端により押しながら移動させることができ、縦配置にされたナットの連結路に下方から鋼球を円滑に送りこむことが可能になり、玉詰まりを防止することができると共に、押圧機構の突出した先端が弾性により仮軸の外周面から半径方向に出没可能に構成されているので、ナット軌道溝に停止している鋼球を押圧機構の先端が容易に乗り越えることができ、鋼球への損傷を防止することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、図面を参照して本発明によるボールねじ装置の組立装置の実施例について説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１は実施例１のボールねじ装置の断面を示す説明図、図２は実施例１のエンドデフレクタの取付状態を示す説明図、図３は実施例１のエンドデフレクタのＡ方向矢視図、図４は実施例１のボールねじ装置の組立装置を示す断面図、図５は実施例１の仮軸の断面を示す説明図、図６は図５のＢ−Ｂ断面を示す説明図、図７は実施例１のボール挿入冶具の側面を示す説明図、図８は実施例１のボール挿入冶具の下面を示す説明図である。
【０００９】
なお、図３は図２に示した矢印Ａ方向から見たエンドデフレクタの矢視図である。
図１において、１はボールねじ装置である。本実施例ではデフレクタ式のボールねじ装置である。
２はボールねじ装置１のねじ軸であり、合金鋼等の鋼材で製作された棒状部材であって、その外周面には略半円弧形状の軸軌道溝３が所定のリードで螺旋状に形成されている。
【００１０】
本実施例のねじ軸２には、１条の軸軌道溝３が形成されている。
４はボールねじ装置１のナットであり、合金鋼等の鋼材で製作された円筒状部材であって、その内周面には軸軌道溝３と対向する略半円弧形状のナット軌道溝５が軸軌道溝３と同じリードで形成されている。
また、ナット４の外周部の一方の端部にはフランジ部６が設けられ、フランジ部６に設けたボルト穴６ａにより図示しない機械装置の移動台にボルト等で固定される。
【００１１】
７はボールとしての鋼球であり、合金鋼等の鋼材等で製作された球体であって、対向配置された軸軌道溝３とナット軌道溝５とにより形成される負荷路に複数装填されてねじ軸２とナット４を螺合させる。
８は戻り路であり、ナット４の側壁の厚肉部４ａに形成された鋼球７を循環させるための鋼球７の直径より大きい直径を有し、ナット４の厚肉部４ａを軸方向に貫通する貫通穴であって、ナット４に形成されたナット軌道溝５の条数（本実施例では１条）に対応して設けられている。
【００１２】
１０はエンドデフレクタであり、金属材料や樹脂材料等で製作され、ナット４の厚肉部４ａに形成された戻り路８の軸方向の両方の端部に形成された嵌着穴１１に嵌め込まれて取付けられ、そのナット４側には対向配置されたナット軌道溝５と軸軌道溝３とにより形成される負荷路とナット４の戻り路８とをそれぞれ接続する湾曲した通路である方向転換路１２が形成されている。
【００１３】
図２、図３において、１３はタング部であり、エンドデフレクタ１０のねじ軸２側に形成された軸軌道溝３の捩れ方向に沿って遊嵌する円弧状断面を有する突起であって、そこに位置する方向転換路１２の端部１２ａが、軸軌道溝３から鋼球７を掬上げる掬上げ面として機能する。
上記の負荷路の両端部はエンドデフレクタ１０の方向転換路１２とナット４の戻り路８とにより形成される連結路により連結されて循環路が形成され、この循環路には複数の鋼球７と所定の量のグリースが封入され、負荷路を転動した鋼球７がタング部１３により連結路に掬上げられながら循環路を循環し、ねじ軸２を回転させることによって鋼球７が循環路を循環しながらナット４を軸方向に移動させる。
【００１４】
図４において、１５は上記のボールねじ装置１の組立装置であり、循環路に鋼球７を装填するための組立装置である。
１６は仮軸であり、ナット４への鋼球７の装填時にねじ軸２の替わりにナット４の内径側に挿入する棒状部材であって、段付軸として形成された基軸１７の大径軸１７ａの端部に形成された嵌合穴１８をシャフト１９の端部の突起軸部２０に嵌合させ、そこに設けられた切欠き部をセットビスにより押圧して固定される。
【００１５】
図５、図６において、２１は外筒であり、その軸芯に沿って段付穴が形成された円筒状部材であって、その小径穴２１ｂが基軸１７の小径軸１７ｂにシャフト１９側の端部で嵌合し、組立対象となるナット４のＢＣＤ（Ｂａｌｌ  Ｃｅｎｔｅｒ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ）より鋼球７の直径分小さい内周円、つまりナット軌道溝５に装填された鋼球７の内接円の直径から所定の隙間代、例えば０．０３〜０．０５ｍｍを減じた外径を有している。
【００１６】
２２は円環状弾性体であり、天然ゴムや合成ゴム等の弾性材料で形成された円環状部材であって、その内周面は基軸１７の小径軸１７ｂに嵌合し、突出部材としての円柱体２３の中心側に配置されている。
円柱体２３は、樹脂材料や金属材料等の円環状弾性体２２より硬い材料で形成され、図６に示すように外筒２１の大径穴２１ａの側壁に軸方向に沿って複数穿孔された挿入穴２４に挿入され、その外周面の一の部位が円環状弾性体２２の外周面により押圧されたときに、その押圧部の直径方向の反対側が外筒２１の外周面から突出するように形成されている。
【００１７】
外筒２１の挿入穴２４の直径は、外筒２１の大径穴２１ａの側壁の厚さより大きい直径に形成され、外筒２１の外周面へのスリット状の開口（外周面開口部２５という。）と大径穴２１ａの円周面へのスリット状の開口が形成される位置に穿孔される。本実施例では挿入穴２４は、外筒２１の円周方向に４箇所等配に形成されている。
また、外周面開口部２５の図６に示す幅Ｗは、円柱体２３の外周面が接触したときに円柱体２３の外周面の外筒２１の外周面からの突出部の先端の突出量Ｓがナット軌道溝５に装填された鋼球７の内接円の半径方向の外側に所定の押圧代が得られる幅に設定される。
【００１８】
上記の円柱体２３の外径は、円柱体２３が前記の突出量Ｓで突出したときに、少なくとの大径穴２１ａの円周面に接する直径に形成され、その軸方向の長さは、ナット軌道溝５の１リード分の長さより長く、戻り路８の両端部に取付けられたエンドデフレクタ１０のタング部１３の中心間距離から鋼球７の直径を減じた長さより短く、かつ挿入穴２４の深さより短く形成される。
【００１９】
上記の円環状弾性体２２の外周面は、挿入穴２４に挿入された円柱体２３の外周面を外筒２１の外周面の直径に内接させたときに、自由状態において大径穴２１ａ側に突出した円柱体２３の外周面に接する直径に形成されている。
本実施例の押圧機構は、挿入穴２４に仮軸１６の半径方向に移動可能に保持された円柱体２３と、円柱体２３を弾性により押圧して挿入穴２４の外周面開口部２５から半径方向に出没可能に支持する円環状弾性体２２とにより形成される。
【００２０】
２７は調整間座であり、金属材料等で形成された円環上部材であって、その内周面は基軸１７の小径軸１７ｂに嵌合し、その外周面は外筒２１の大径穴２１ａの直径より小さい直径に形成されている。
また、調整間座２７は、円環状弾性体２２を一つずつ挟むように配置され、複数の調整間座２７の間に自由状態の円環状弾性体２２を挟んで積み重ねたときに、これらの全長が外筒２１の小径穴２１ｂから突出する基軸１７の小径軸１７ｂの軸方向の長さより長くなるように調整間座２７の厚さを選定して組合される。
【００２１】
３０は蓋体であり、シャフト１９側に向かって拡大する仮軸１６の傾斜面としての円錐面３１を有し、外径が外筒２１の外径と同等の直径に形成された鍔部３２と、円錐面３１の小径側に形成された円柱状のボス部３３と、ボス部３３の軸芯に沿って形成されたボルト３４を挿通する貫通穴であるボルト穴３５と、鍔部３２の円錐面３１の反対側の軸直交方向の平面である締付面３６と、締付面３６の中心部に形成された基軸１７の小径軸１７ｂの端部のガイド穴３７に遊嵌するガイド突起３８等が形成されている。
【００２２】
なお、鍔部３２に設ける傾斜面は前記に限らず、複数の傾斜面を多角的に形成した傾斜面であってもよく、円錐面と多角的な傾斜面の組合せであってもよい。
本実施例の仮軸１６は、上記の基軸１７、外筒２１、円環状弾性体２２、円柱体２３、調整間座２７、蓋体３０等で構成された組立体として形成される。
図４において、４０はナット受台であり、合金鋼等の鋼材で製作され、組立対象となるナット４を縦方向に設置してその外周面を嵌合する設置穴４０ａが設けられた円筒状部材であって、設置穴４０ａの反対側の端部に形成された嵌合穴４０ｂをスライダ４１の端部の取付部４１ａに嵌合させて取付けられる。
【００２３】
また、ナット受台４０の設置穴４０ａには、その内周面に半径方向に突出するボールプランジャ４２が設けられており、その先端がナット４の外周面を押圧してナット４とナット受台４０とを固定する。
４３はサポートブロックであり、合金鋼等の鋼材で製作された円筒状部材であって、その外周面が、スライダ４１の内周面と遊嵌してスライダ４１をシャフト１９に対して軸方向に往復移動可能に支持している。
【００２４】
スライダ４１は、ナット受台４０の取付部４１ａの反対側の端部に図示しない軸方向の位置決め機構が設けられており、ナット受台４０をサポートブロック４３に対して昇降自在に支持している。
４４は玉軸受等の転がり軸受であり、内輪がシャフト１９に嵌合し、外輪がサポートブロック４３の内周面に嵌合して固定されており、シャフト１９をサポートブロック４３に対して回転自在に支持している。
【００２５】
４５はシール体であり、天然ゴムや合成ゴム等の弾性材料で製作された円環状部材であって、その外周面がサポートブロック４３に嵌合して固定され、その内周面に設けられたリップ部がシャフト１９の外周面に摺接して接触式シールとして機能する。
５０はボール挿入冶具であり、ナット４の内周面の直径から所定の隙間代を減じた外径を有する挿入部５１が形成されており、挿入部５１の端面には仮軸１６の先端部の蓋体３０に形成された円錐面３１に対向し、円錐面３１と同様の円錐面を有する円錐状凹部５１ａが形成されると共に、ボール挿入冶具５０を軸方向に貫通してその上面５０ａから円錐状凹部５１ａに達するボール導入穴５２が形成されている。
【００２６】
ボール挿入冶具５０の挿入部５１には、仮軸１６の蓋体３０のボス部３３を避けるための逃げ穴５３が形成され、その外周面には、図７、図８に示すように、エンドデフレクタ１０のナット４の内周面からの突起部であるタング部１３に嵌合してボール導入穴５２とナット４に取付けられたエンドデフレクタ１０との角度位置を決定するための位置決め溝５４が形成されており、そのボール導入穴５２側の円弧部がナット４に装填されエンドデフレクタ１０の方向転換路１２からナット軌道溝５に戻ろうとする鋼球７を係止する係止部５５として機能する。
【００２７】
また、ボール挿入冶具５０の挿入部５１のボール導入穴５２の開口部には、位置決め溝５４の円周方向の反対側に、ボール導入穴５２に投入された鋼球７をナット軌道溝５に導く斜面である案内面５６が形成されている。
上記の各部品を組込んでボールねじ装置１の組立装置１５とするときは、基軸１７の小径軸１７ｂに外筒２１の小径穴２１ｂを差込んで取付け、小径軸１７ｂに内周面を嵌合させた調整間座２７および円環状弾性体２２を交互に差込んで積み重ね、外筒２１の挿入穴２４にそれぞれ円柱体２３を挿入し、基軸１７の小径軸１７ｂのガイド穴３７に蓋体３０のガイド突起３８を遊嵌させ、ボルト３４により蓋体３０を基軸１７に締結して仮軸１６を組立てる。
【００２８】
このとき、蓋体３０の締付面３６が、予め設定された長さに積み重ねられた調整間座２７と円環状弾性体２２の長さが小径軸１７ｂの軸方向長さより長くなっている最上位の調整間座２７を押込み、調整間座２７の間に配置されている円環状弾性体２２を軸方向に押圧し、円環状弾性体２２がその弾性により半径方向に膨らんで円柱体２３を半径方向に押出し、仮軸１６の外筒２１の外周面から円柱体２３の外周面を突出させる。
【００２９】
次いで、サポートブロック４３の内周面に転がり軸受４４とシール体４５とを嵌合させて組付け、シャフト１９をシール体４５に挿通させ、転がり軸受４４の内輪にシャフト１９を嵌合させて組付け、サポートブロック４３の外周面にスライダ４１の内周面を遊嵌させ、図示しない位置決め機構に支持させる。
そして、仮軸１６の嵌合穴１８にシャフト１９の突起軸部２０を挿入してセットビスにより締付けて固定し、ナット受台４０の貫通穴１６ｂに仮軸１６を挿通させ、ナット受台４０の嵌合穴４０ｂをスライダ４１の取付部４１ａに挿入して組立装置１５を組立てる。
【００３０】
このようにして組立てたボールねじ装置１の組立装置１５のナット受台４０の設置穴４０ａに、組立対象となるナット４の内径側を仮軸１６に挿通しながらナット４を縦方向にして挿入し、設置穴４０ａのボールプランジャ４２の先端で押圧して設置し、スライダ４１を図示しない位置決め機構により昇降して仮軸１６の蓋体３０の円錐面３１と鍔部３２の外周面との角部（肩部３９という。）を、ナット４の縦方向に設置されている戻り路８の上方の端部に嵌着されているエンドデフレクタ１０の方向転換路１２のナット軌道溝５への開口部の下部付近に位置させる。
【００３１】
そして、ボール挿入冶具５０の挿入部５１をナット４の内径側に、その位置決め溝５４をエンドデフレクタ１０のタング部１３に嵌合させながら挿入し、円錐状凹部５１ａを仮軸１６の円錐面３１上に載置し、ボール挿入冶具５０のボール導入穴５２に一つの循環路に装填する所定数の鋼球７を計数皿等を用いて投入する。
ボール導入穴５２に投入された鋼球７は、ボール導入穴５２の開口から仮軸１６の円錐面３１上に投入され、図９に示すようにボール挿入冶具５０の案内面５６に案内されて円錐面３１を転がって仮軸１６の肩部３９に達し、転がり軸受４４に支持されたシャフト１９により仮軸１６を図１０に示す矢印Ｃ方向に回転させると、鋼球７が自重により仮軸１６の外筒２１の外周面とナット４のナット軌道溝５との間に送り込まれる。
【００３２】
ナット軌道溝５に送り込まれた鋼球７は、図１０に示すように外筒２１の外周面から突出した円柱体２３の円環状弾性体２２の弾性による押圧力により押圧されながらナット軌道溝５を移動し、下方のエンドデフレクタ１０のタング部１３で掬上げられ、方向転換路１２から戻り路８へ送りこまれる。
このとき、円柱体２３の押圧による摩擦力で下方のエンドデフレクタ１０の近傍のナット軌道溝５を移動する鋼球７が押されながら移動するので、縦配置となっている戻り路８の鋼球７が下方から押し上げられて上方の方向転換路１２に達し、図９に示すように先頭の鋼球７がボール挿入冶具５０の位置決め溝５４の係止部５５に当接して停止する。
【００３３】
このようにして、鋼球７が順に戻り路８とその両端部の方向転換路１２からなる連結路に装填され、鋼球７がナット４のナット軌道溝５に整列し、ボール導入穴５２に投入された所定数の鋼球７が循環路に装填される。
この場合に、鋼球７が連結路の全てに装填され、ナット軌道溝５に停止している鋼球７を押圧機構の円柱体２３の先端が押圧したとしても、円柱体２３は円環状弾性体２２の弾性により外筒２１の外周面から半径方向に出没可能に構成されているので、鋼球７に損傷を与えることはなく円柱体２３を乗り越えさせることができる他、仮軸１６のＣ方向への回転に支障が生ずることもない。
【００３４】
このようにして、ナット４の循環路に鋼球７が装填されると、ボール挿入冶具５０を取外し、図示しないスリーブを仮軸１６の円錐面３１に嵌合させ、スリーブを押込みながらナット４を引き上げてナット４をスリーブに移し、スリーブに替えて所定のねじ軸２を螺合させてボールねじ装置１を組立てる。
このように、本実施例では、ナット軌道溝５に送り込まれた鋼球７を押圧機構の円柱体２３の突出した先端により押しながら円滑に移動させるので、玉詰まりが生ずることはなく、縦配置にされたナット４の下方から縦配置の連結路に鋼球７を容易に送りこむことができる。
【００３５】
また、ボール挿入冶具５０の案内面５６と仮軸１６の円錐面３１に案内されて仮軸１６の肩部３９に達した鋼球７を、仮軸１６を回転させてナット軌道溝５に送り込むので、鋼球７をナット軌道溝５に円滑に送り込むことができる。
更に、ボール挿入冶具５０の挿入部５１に係止部５５を有する位置決め溝５４を設けてあるので、ナット４とボール導入穴５２の位置合せを容易に行うことができると共に、係止部５５により連結路に装填された鋼球７を上方で停止させるので、一旦連結路に装填された鋼球７が再びナット軌道溝５に混入することはない。
【００３６】
更に、ナット受台４０に設置したナット４のタング部１３に位置決め溝５４を嵌合させ、ボール導入穴５２に所定数の鋼球７を投入して仮軸１６を回転させるだけで、ナット４の軸方向に沿った連結路を有するナット４に鋼球７を容易に装填することができ、鋼球装填の作業時間の短縮を図ることができる。
以上説明したように、本実施例では、ボールねじ装置の組立装置のサポートブロックに昇降自在に支持されたナット受台に、ナットを縦方向に設置し、ナットの内径側にサポートブロックに回転自在に支持された仮軸を挿入し、仮軸の先端部に形成された円錐面に投入された所定数のボールを肩部からナット軌道溝に送り込み、押圧機構の円環状弾性体の弾性により仮軸の外周面から半径方向に突出する円柱体の先端でナット軌道溝に送り込まれた鋼球を押圧するようにしたことによって、仮軸を回転させてナット軌道溝に送り込まれた鋼球を押圧機構の突出した円柱体の先端により押しながら移動させることができ、縦配置にされたナットの連結路に下方から鋼球を円滑に送りこむことが可能になり、玉詰まりを防止することができると共に、突出した円柱体の先端が円環状弾性体の弾性により仮軸の外周面から半径方向に出没可能に構成されているので、ナット軌道溝に停止している鋼球を突出した円柱体の先端が容易に乗り越えることができ、鋼球への損傷を防止することができる。
【００３７】
なお、本実施例においては、仮軸を組立てるときに、積み重ねられた調整間座と円環状弾性体の長さを予め設定されたの長さにして蓋体の締付面により最上位の調整間座を押込んで円環状弾性体の弾性により円柱体を半径方向に突出させるとして説明したが、上記の要領で予め仮軸を仮組立しておき、組立対象のナットに仮に鋼球を装填してシャフトの回転トルクの軽重等により、最上位の調整間座の厚さを変更して円柱体の押圧力を調整するようにしてもよい。
【００３８】
また、挿入穴は、外筒の円周方向に４箇所等配に形成するとして説明したが、挿入穴の数は前記に限らず、２箇所以上であればいくつであってもよい。
【実施例２】
【００３９】
図１１は実施例２のボールねじ装置の組立装置を示す断面図、図１２は実施例２の仮軸の部分断面を示す説明図である。
なお、上記各実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施例のボールねじ装置１は、実施例１と同様のデフレクタ式のボールねじ装置であるが、ナット４の内周面の直径が比較的小さく、そのボールとしての鋼球７の直径も比較的小さく形成されている。
【００４０】
図１１において、６１は上記のボールねじ装置１の組立装置であり、比較的小さいナット４の循環路に鋼球７を装填するための組立装置である。
６２は仮軸であり、合金鋼等の鋼材で製作されたナット４への鋼球７の装填時にねじ軸２の替わりにナット４の内径側に挿入する棒状部材であって、実施例１の外筒２１と同様に組立対象となるナット４のＢＣＤより鋼球７の直径分小さい内周円の直径から所定の隙間代を減じた外径を有している。
【００４１】
また、仮軸６２の先端部には、実施例１と同様に傾斜面として円錐面３１とボス部３３が設けられ、その反対側の固定端６３がシャフト１９の端部の嵌合穴６４に嵌合し、固定端６３に設けられた切欠き部をセットビスにより押圧して固定される。
６６は板状弾性体であり、天然ゴムや合成ゴム等の弾性材料で形成された板状部材であって、その厚さに所定の締め代を減じた幅を有し、仮軸６２を直径方向に貫通するスリット６７に板状弾性体６６の弾性により嵌合している。
【００４２】
板状弾性体６６の仮軸６２の直径方向の長さは、図１２に示すようにその両側の先端の突出量Ｓがナット軌道溝５に装填された鋼球７の内接円の半径方向の外側に所定の押圧代が得られる長さに設定され、その軸方向の長さは、ナット軌道溝５の１リード分の長さより長く、戻り路８の両端部に取付けられたエンドデフレクタ１０のタング部１３の中心間距離から鋼球７の直径を減じた長さより短く形成され、かつスリット６７の軸方向の長さより短く形成される。
【００４３】
本実施例の押圧機構は、弾性によりスリット６７に仮軸６２の半径方向に移動可能に保持されると共に、仮軸６２の外周面から突出した両側の先端が弾性によりスリット６７の開口から半径方向に出没可能に構成された板状弾性体６６により形成される。
６９はナット受台であり、合金鋼等の鋼材で製作され、組立対象となるナット４を縦方向に設置してその外周面を嵌合する設置穴６９ａが設けられた円環状部材であって、設置穴６９ａの反対側の端部に形成された嵌合部６９ｂをスライダ７０の端部の取付穴７０ａに遊嵌させて取付けられる。
【００４４】
また、スライダ７０の端部の取付穴７０ａの内周面には、その半径方向に突出するボールプランジャ４２が設けられており、その先端がナット受台６９の嵌合部６９ｂの外周面を押圧してスライダ７０とナット受台６９とを固定する。
更に、ナット受台６９の設置穴６９ａにもその内周面に半径方向に突出するボールプランジャ４２が設けられており、その先端がナット４の外周面を押圧してナット４とナット受台６９とを固定する。
【００４５】
スライダ７０は、その内周面がサポートブロック４３の外周面に遊嵌してシャフト１９に対して軸方向に往復移動可能に支持されており、ナット受台６９の取付穴７０ａの反対側の端部に設けられた図示しない軸方向の位置決め機構によりナット受台６９をサポートブロック４３に対して昇降自在に支持している。
また、シャフト１９は、実施例１と同様に転がり軸受４４によりサポートブロック４３に対して回転自在に支持されている。
【００４６】
本実施例のボール挿入冶具５０は、実施例１のボール挿入冶具と同様の構成を有しているが、小型のナット４の内周面の直径に適合するように全体が小型化されている。
上記の各部品を組込んでボールねじ装置１の組立装置６１とするときは、サポートブロック４３の内周面に転がり軸受４４とシール体４５とを嵌合させて組付け、シャフト１９をシール体４５に挿通させ、転がり軸受４４の内輪にシャフト１９を嵌合させて組付け、サポートブロック４３の外周面にスライダ７０の内周面を遊嵌させ、図示しない位置決め機構に支持させる。
【００４７】
そして、仮軸６２の固定端６３をシャフト１９の嵌合穴６４に挿入してセットビスにより締付けて固定し、ナット受台６９の内径側に仮軸６２を挿通させ、ナット受台６９の嵌合部６９ｂをスライダ７０の取付穴７０ａに挿入し、そのボールプランジャ４２の先端でナット受台６９の嵌合部６９ｂの外周面を押圧して組立装置６１を組立てる。
このようにして組立てたボールねじ装置１の組立装置６１のナット受台６９の設置穴６９ａに、組立対象となるナット４の内径側を仮軸６２に挿通しながらナット４を縦方向にして挿入し、設置穴６９ａのボールプランジャ４２の先端で押圧して設置し、スライダ７０を図示しない位置決め機構により昇降して仮軸６２の円錐面３１の肩部３９を、ナット４の縦方向に設置されている戻り路８の上方の端部に嵌着されているエンドデフレクタ１０の方向転換路１２のナット軌道溝５への開口部の下部付近に位置させる。
【００４８】
そして、ボール挿入冶具５０の挿入部５１をナット４の内径側に、その位置決め溝５４をエンドデフレクタ１０のタング部１３に嵌合させながら挿入し、円錐状凹部５１ａを仮軸１６の円錐面３１上に載置し、ボール挿入冶具５０のボール導入穴５２に一つの循環路に装填する所定数の鋼球７を計数皿等を用いて投入する。
ボール導入穴５２に投入された鋼球７は、実施例１と同様に、ボール導入穴５２の開口から仮軸６２の円錐面３１を転がって肩部３９に達し、シャフト１９により仮軸６２をＣ方向に回転させると、鋼球７が自重により仮軸６２の外周面とナット４のナット軌道溝５との間に送り込まれる。
【００４９】
ナット軌道溝５に送り込まれた鋼球７は、仮軸６２の外周面から突出した板状弾性体６６の両側の先端の弾性による押圧力により押圧されながらナット軌道溝５を移動し、下方のエンドデフレクタ１０のタング部１３で掬上げられ、方向転換路１２から戻り路８へ送りこまれる。
このとき、板状弾性体６６の突出した先端の押圧による摩擦力で下方のエンドデフレクタ１０の近傍のナット軌道溝５を移動する鋼球７が押されながら移動するので、実施例１と同様に縦配置の戻り路８の下方から押し上げられて上方の方向転換路１２に達した先頭の鋼球７がボール挿入冶具５０の位置決め溝５４の係止部５５に当接して停止する。
【００５０】
このようにして、鋼球７が順に戻り路８とその両端部の方向転換路１２からなる連結路に装填され、鋼球７がナット４のナット軌道溝５に整列し、ボール導入穴５２に投入された所定数の鋼球７が循環路に装填される。
この場合に、鋼球７が連結路の全てに装填され、ナット軌道溝５に停止している鋼球７を押圧機構の板状弾性体６６の先端が押圧したとしても、その突出した先端が板状弾性体６６の弾性により仮軸６２の外周面から半径方向に出没可能に構成されているので、鋼球７に損傷を与えることはなく板状弾性体６６の先端を乗り越えさせることができる他、仮軸６２の回転に支障が生ずることもない。
【００５１】
このようにして、ナット４の循環路に鋼球７が装填されると、ボール挿入冶具５０を取外し、図示しないスリーブを仮軸６２の円錐面３１に嵌合させ、スリーブを押込みながらナット４を引き上げてナット４をスリーブに移し、スリーブに替えて所定のねじ軸２を螺合させてボールねじ装置１を組立てる。
このように、本実施例では、ナット軌道溝５に送り込まれた鋼球７を押圧機構の板状弾性体６６の突出した先端により押しながら円滑に移動させるので、玉詰まりが生ずることはなく、縦配置にされたナット４の下方から縦配置の連結路に鋼球７を容易に送りこむことができる。
【００５２】
その他のボール挿入冶具５０の案内面５６や位置決め溝５４等の作用は、上記実施例１と同様であるのでその説明を省略する。
以上説明したように、本実施例では、ボールねじ装置の組立装置のサポートブロックに昇降自在に支持されたナット受台に、ナットを縦方向に設置し、ナットの内径側にサポートブロックに回転自在に支持された仮軸を挿入し、仮軸の先端部に形成された円錐面に投入された所定数のボールを肩部からナット軌道溝に送り込み、板状弾性体の弾性により仮軸の外周面から半径方向に突出する押圧機構の板状弾性体の先端でナット軌道溝に送り込まれた鋼球を押圧するようにしたことによっても、上記実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
なお、上記各実施例の組立装置においては、鋼球の自重により鋼球をナット軌道溝に送りこむとして説明したが、仮軸の円錐面の肩部からボールをナット軌道溝に送りこむときに、円錐面の肩部とナットの内周面との間の隙間に負圧を供給するようにしてもよい。この場合にスライダの側壁に吸引口を開口し、そのスライダの内周面およびナット受台、仮軸、シャフト、サポートブロック、シール体で仕切られた空間を負圧室として機能させるとよい。
【００５４】
このようにすれば、負圧により吸引されたボールが、仮軸の回転に伴う肩部との摩擦力により円滑にナット軌道溝に送り込まれ、循環路に装填する鋼球が小径であってその自重が軽い場合であっても玉詰まりを防止することができる。
また、上記各実施例においては、縦配置の連結路を有するボールねじ装置はデフレクタ式であるとして説明したが、縦配置の連結路を有するボールねじ装置は前記に限らず、エンドキャップ式のボールねじ装置であってもよい。この場合においても縦配置の連結路に鋼球を円滑に送りこむことができ、上記各実施例と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
更に、コマ式の連結路を有するボールねじ装置に、本発明を適用すれば、押圧機構の突出した先端により押しながら鋼球を移動させることができるので、ナット軌道溝のリードが小さい場合においても循環路にボールを円滑に装填することができる。
更に、上記各実施例においては、ナット軌道溝は１条のであるとして説明したが、多条のナット軌道溝の場合も同様である。この場合にボール挿入冶具のボール導入穴をその条数に合せて複数設けるようにするとよい。このようにすれば多条のナット軌道溝を有するナットへの鋼球の装填を同時に行うことが可能になり、多条のナットへの鋼球装填の作業時間の短縮を図ることができる。
【００５６】
更に、上記各実施例においては、ボールは鋼球であるとして説明したが、ボールは前記に限らず、セラミック材料や樹脂材料で形成したボールであってもよい。
更に、上記各実施例においては、ナットに鋼球を介してねじ軸を螺合させるときに、一旦ナットをスリーブに移した後に、ナットをねじ軸に螺合させるとして説明したが、ねじ軸の軸端形状に合わせて仮軸の円錐状突起やＣ面取を形成してナット回転させながらねじ軸に直接螺合させるようにしてもよい。これによりボールねじ装置の組立効率を向上させることができる。
【００５７】
更に、上記各実施例においては、ボールねじ装置のねじ軸を回転させてナットを軸方向に移動させるとして説明したが、ナットを回転させてねじ軸を軸方向に移動させる形式のボールねじ装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施例１のボールねじ装置の断面を示す説明図
【図２】実施例１のエンドデフレクタの取付状態を示す説明図
【図３】実施例１のエンドデフレクタのＡ方向矢視図
【図４】実施例１のボールねじ装置の組立装置を示す断面図
【図５】実施例１の仮軸の断面を示す説明図
【図６】図５のＢ−Ｂ断面を示す説明図
【図７】実施例１のボール挿入冶具の側面を示す説明図
【図８】実施例１のボール挿入冶具の下面を示す説明図
【図９】実施例１の鋼球の送り込み状態を示す説明図
【図１０】実施例１の押圧機構の作動を示す説明図
【図１１】実施例２のボールねじ装置の組立装置を示す断面図
【図１２】実施例２の仮軸の部分断面を示す説明図
【符号の説明】
【００５９】
１    ボールねじ装置
２    ねじ軸
３    軸軌道溝
４    ナット
４ａ  厚肉部
５    ナット軌道溝
６    フランジ部
６ａ、３５  ボルト穴
７    鋼球
８    戻り路
１０  エンドデフレクタ
１１  嵌着穴
１２  方向転換路
１２ａ  端部
１３  タング部
１５、６１  組立装置
１６、６２  仮軸
１７  基軸
１７ａ  大径軸
１７ｂ  小径軸
１８、４０ｂ、６４  嵌合穴
１９  シャフト
２０  突起軸部
２１  外筒
２１ａ  大径穴
２１ｂ  小径穴
２２  円環状弾性体
２３  円柱体
２４  挿入穴
２５  外周面開口部
２７  調整間座
３０  蓋体
３１  円錐面
３２  鍔部
３３  ボス部
３４  ボルト
３６  締付面
３７  ガイド穴
３８  ガイド突起
３９  肩部
４０、６９  ナット受台
４０ａ、６９ａ  設置穴
４１、７０  スライダ
４１ａ  取付部
４２  ボールプランジャ
４３  サポートブロック
４４  転がり軸受
４５  シール体
５０  ボール挿入冶具
５０ａ  上面
５１  挿入部
５１ａ  円錐状凹部
５２  ボール導入穴
５４  位置決め溝
５５  係止部
５６  案内面
６３  固定端
６６  板状弾性体
６７  スリット
６９ｂ  嵌合部
７０ａ  取付穴
【図１】
0004618115.tif 000002
【図２】
0004618115.tif 000003
【図３】
0004618115.tif 000004
【図４】
0004618115.tif 000005
【図５】
0004618115.tif 000006
【図６】
0004618115.tif 000007
【図７】
0004618115.tif 000008
【図８】
0004618115.tif 000009
【図９】
0004618115.tif 000010
【図１０】
0004618115.tif 000011
【図１１】
0004618115.tif 000012
【図１２】
0004618115.tif 000013