(57)【要約】【課題】  循環こまのがたつきを抑制してボールねじ装置の振動や騒音の低減を図る。【解決手段】  ナット１４の端部に形成された切欠き１７に、該切欠き１７と共に両ねじ溝１１，１３間とボール戻し通路１６とを連通するボール１５の循環通路２０を形成する循環こま１８をＣ型止め輪を介して嵌合固定して、両ねじ溝１１，１３間、ボール循環通路２０およびボール戻し通路１６に多数のボール１５を無限循環させるようにしたボールねじ装置１０において、循環こま１８とＣ型止め輪２１とを射出成形等により一体に成形する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、該ねじ軸のねじ溝に対応するねじ溝を内周面に有すると共に軸方向に貫通するボール戻し通路を有し、且つ両端部に前記ボール戻し通路の端部が開口する切欠きを有して前記ねじ軸に螺合されるナットと、前記両ねじ溝間と前記ボール戻し通路とを連通させるボール循環通路を形成すべく前記切欠きに嵌合される循環こまと、該循環こまを前記切欠きに固定すべく前記ナットの端部に装着される止め輪と、前記両ねじ溝間、前記ボール循環通路および前記ボール戻し通路を転動しつつ循環可能に配設された多数のボールとを備えたボールねじ装置において、
前記循環こまと前記止め輪とを一体にしたことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項２】
前記循環こまの前記止め輪との境界面が該止め輪に対して相対移動しない形状とされていることを特徴とする請求項１に記載したボールねじ装置。
【請求項３】
前記切欠きと前記循環こまとの間に位置決め用の凹凸嵌合部を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載したボールねじ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば産業機械等に用いられるボールねじ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のボールねじ装置は、外周面にねじ溝を有して軸方向に延びるねじ軸に、内周面に前記ねじ軸のねじ溝に対応するねじ溝を有するナットが螺合されており、ナットのねじ溝とねじ軸のねじ溝とは互いに対向して両者の間に螺旋状の負荷軌道を形成している。該負荷軌道には転動体としての多数のボールが転動可能に装填されており、ねじ軸（又はナット）の回転により、ナット（又はねじ軸）がボールの転動を介して軸方向に移動するようになっている。
【０００３】
ところで、ナット（又はねじ軸）が軸方向に移動する際には、ボールが両ねじ溝で形成される螺旋状の負荷軌道を転動しつつ移動するが、ナット（又はねじ軸）を継続して移動させていくためには、ボールを無限循環させる必要がある。
ボールを無限循環させる方式としては、循環チューブ式やエンドキャップ式等が一般的であるが、コンパクトタイプのボールねじ装置では、図１８を参照して、ナット１に軸方向に貫通するボール戻し通路（図示せず）を形成すると共に、ナット１の端部に前記ボール戻し通路の端部が開口する切欠き２を形成して該切欠き２に該ボール戻し通路と前記両ねじ溝間の負荷軌道とを連通するボール循環溝３を有する循環こま４を嵌合して該循環こま４をＣ型止め輪５で固定し、これにより、ボールを無限循環させるようにしたものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
Ｃ型止め輪５はナット１の端部内周面に設けられた止め輪溝６と循環こま４に設けられた凹部７とに跨がって弾性的に嵌め込まれており、嵌め込まれた状態においてはＣ型止め輪５の外径側の断面がくさび状とされていることから、該Ｃ型止め輪５の弾性力で循環こま４が径方向に押し付けられる同時に軸方向にも押し付けられるようになっている。
【特許文献１】実用新案登録第３０３４０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載のボールねじ装置においては、Ｃ型止め輪５の加工誤差により、循環こま４の取り付け時に該循環こま４にがたつきが生じ、騒音や振動の原因になるという問題がある。
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、循環こまのがたつきを抑制して振動や騒音の低減を図ることができるボールねじ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】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、該ねじ軸のねじ溝に対応するねじ溝を内周面に有すると共に軸方向に貫通するボール戻し通路を有し、且つ両端部に前記ボール戻し通路の端部が開口する切欠きを有して前記ねじ軸に螺合されるナットと、前記両ねじ溝間と前記ボール戻し通路とを連通させるボール循環通路を形成すべく前記切欠きに嵌合される循環こまと、該循環こまを前記切欠きに固定すべく前記ナットの端部に装着される止め輪と、前記両ねじ溝間、前記ボール循環通路および前記ボール戻し通路を転動しつつ循環可能に配設された多数のボールとを備えたボールねじ装置において、前記循環こまと前記止め輪とを一体にしたことを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記循環こまの前記止め輪との境界面が該止め輪に対して相対移動しない形状とされていることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２において、前記切欠きと前記循環こまとの間に位置決め用の凹凸嵌合部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の発明によれば、循環こまと止め輪とを一体にしているので、循環こまの切欠き内でのがたつきが抑制され、これにより、振動や騒音の低減を図ることができるボールねじ装置を提供することができる。
請求項２の発明では、請求項１の発明に加えて、止め輪と循環こまとの接合強度を向上させることができる
請求項３の発明では、請求項１又は２に発明に加えて、循環こまとナットとの間のがたつきをより小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態であるボールねじ装置を説明するための断面図、図２〜図１７は本発明の他の実施の形態を説明するための図である。
本発明の第１の実施の形態であるボールねじ装置１０は、図１に示すように、外周面に螺旋状のねじ溝１１を有して軸方向に延びるねじ軸１２に、内周面に該ねじ溝１１に対応する螺旋状のねじ溝１３を有するナット１４が螺合されている。ナット１４のねじ溝１３とねじ軸１２のねじ溝１１とは互いに対向して両者の間に負荷軌道を形成しており、該負荷軌道には転動体としての多数のボール１５が転動可能に装填されている。
【０００９】
また、ナット１４の壁部には軸方向に貫通するボール戻し通路１６が形成されていると共に、ナット１４の両端部にはそれぞれ切欠き１７が形成されている。該切欠き１７には、前記ボール戻し通路１６と前記両ねじ溝１１，１３間の負荷軌道とを連通させるボール循環通路を前記切欠き１７の壁面３０（図２参照）と共に形成する湾曲状のボール循環溝２０を有する循環こま１８がＣ型止め輪２１を介して嵌合固定されており、該ボール循環溝２０と、前記両ねじ溝１１，１３間の負荷軌道および前記ボール戻し通路１６とによってボール１５の無限循環通路を形成している。
【００１０】
そして、ねじ軸１２（又はナット１４）の回転により、ナット１４（又はねじ軸１２）がボール１５の転動を介して軸方向に移動するようになっている。
ここで、この実施の形態では、例えば金属製のＣ型止め輪２１と合成樹脂製の循環こま１８を射出成形等により一体に成形している。Ｃ型止め輪２１は外径側の断面が径方向外方に向かって細くなるくさび状をなしており、自然状態での外径はナット１４の端部内周部に設けられた止め輪溝２２の内径よりも大きくなっている。なお、Ｃ型止め輪２１の周方向両端間の開口部は循環こま１８の反対側に配置されるのが好ましい。
【００１１】
止め輪溝２２の断面もＣ型止め輪２１の外径形状に対応して径方向外方に向かって細くなるくさび状をなしており、従って、Ｃ型止め輪２１を径方向内方に変形させた状態で止め輪溝２２に嵌め込んだ後においては、Ｃ型止め輪２１の弾性力によって循環こま１８は軸方向と径方向に押さえつけられた状態で切欠き１７内に固定される。
なお、射出成形用の樹脂としては、熱可塑性樹脂である６６ナイロン、４６ナイロン、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等を挙げることができる。
このようにこの実施の形態では、循環こま１８とＣ型止め輪２１とを一体に成形しているので、循環こま１８の切欠き１７内でのがたつきが抑制され、これにより、振動や騒音の低減を図ることができるボールねじ装置を提供することができる。
【００１２】
次に、図２〜図４を参照して、本発明の第２の実施の形態を説明する。
本発明の第２の実施の形態は、Ｃ型止め輪２１の外径側にくさび形状を持たない例であり、その他は上記第１の実施の形態と同様である。このようにＣ型止め輪２１の外径側にくさび形状を持たない場合においても、ナット１４側の止め輪溝２２の断面がくさび形状をしているので、Ｃ型止め輪２１を止め輪溝２２に嵌め込んだ状態で該Ｃ型止め輪２１の弾性力で循環こま１８を軸方向と径方向に押さえつけて切欠き１７内に固定することができる。
【００１３】
次に、図５〜図８を参照して、本発明の第３の実施の形態を説明する。
本発明の第３の実施の形態は、Ｃ型止め輪２１の循環こま１８と一体となる部分にアキシアル方向に段部２３を設けたもので、その他は上記第１の実施の形態と同様である。この段部２３は射出成形前に例えばプレス加工等によりＣ型止め輪２１に予め設けられたもので、この段部２３により、循環こま１８のＣ型止め輪２１に射出成形で一体成形される部分では、循環こま１８のＣ型止め輪２１との境界面は該Ｃ型止め輪２１に対して相対移動しない形状とされ（図８参照）、これにより、Ｃ型止め輪２１の金属面と循環こま１８の樹脂面との接合強度を向上させることができる。
【００１４】
次に、図９〜図１１を参照して、本発明の第４の実施の形態を説明する。
本発明の第４の実施の形態は、射出成形ではなく、循環こま１８に貫通孔２４を穿設して、貫通孔２４よりも若干大きい断面形状のＣ型止め輪２１を貫通孔２４に通すことで、締り嵌めによって両者を一体にしている。
なお、貫通孔２４には斜面（図示せず）が設けられており、止め輪溝２３による循環こま１８の押し付け力に加えて、この斜面によってもＣ型止め輪２１の弾性力で循環こま１８が軸方向と半径方向に押し付けられるようになっている。
【００１５】
次に、図１２〜図１４を参照して、本発明の第５の実施の形態を説明する。
本発明の第５の実施の形態は、上記第３の実施の形態がＣ型止め輪２１の循環こま１８と一体となる部分にアキシアル方向に段部２３を設けたのに対し、Ｃ型止め輪２１の循環こま１８と一体となる部分にラジアル方向に段部２６を設けたもので、その他は上記第１の実施の形態と同様である。
この段部２６は射出成形前に例えばプレス加工等により予めＣ型止め輪２１に設けられたもので、この段部２６により、循環こま１８のＣ型止め輪２１に射出成形で一体成形される部分では、循環こま１８のＣ型止め輪２１との境界面は該Ｃ型止め輪２１に対して相対移動しない形状とされ、これにより、Ｃ型止め輪２１の金属面と循環こま１８の樹脂面との接合強度を向上させることができる。
【００１６】
次に、図１５及び図１６を参照して、本発明の第６の実施の形態を説明する。
本発明の第６の実施の形態は、金属材料のプレス加工でＣ型止め輪２１の一部に循環こま１８のボール循環溝２０に相当する溝部２７を一体に成形したものであり、これにより、Ｃ型止め輪２１をまわり止めとして使用すると同時に、溝部２７を前記ボール戻し通路１６と前記両ねじ溝１１，１３間の負荷軌道とを連通させるボール循環通路として使用することができる。また、循環こまに相当する部分が金属であるため、樹脂製の循環こま１８と比較して軌道面の強度が増し、さらに、耐熱性を向上させることができる。
【００１７】
次に、図１７を参照して、本発明の第７の実施の形態を説明する。
本発明の第７の実施の形態は、循環こま１８に位置決め用の突起（凸部）２８が設けられ、ナット１４の切欠き１７に突起２８が嵌め込まれる小孔（凹部）２９が設けられたもので、循環こま１８の突起２８をナット１４側の小孔２９に嵌め込んで凹凸嵌合することで、循環こま１８とナット１４との間のがたつきをより小さくすることができる。その他は上記第１の実施の形態と同様である。
【００１８】
なお、本発明のボールねじ装置のねじ軸、ナット、循環こま、止め輪及び凹凸嵌合部等の構成は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記第７の実施の形態では、循環こま１８とナット１４の切欠き１７との間に設られる位置決め用の凹凸嵌合構造として、循環こま１８の突起２８を切欠き１７の小孔２９に嵌合する例を採用したが、これに限定されず、例えば、ナット１４の切欠き１７に位置決め用の突起（凸部）２８を設け、循環こま１８に突起２８が嵌め込まれる小孔（凹部）２９を設けて両者を凹凸嵌合してもよく、また、循環こま１８とナット１４の切欠き１７にそれぞれ小孔を設けて各小孔の間にピンを嵌め込んで凹凸嵌合構造を形成してもよく、更に、循環こま１８とナット１４の切欠き１７に段差を設けて互いに凹凸嵌合してもよく、更に、循環こま１８とナット１４の切欠き１７に凹凸溝を設けて両者を凹凸嵌合してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態であるボールねじ装置を説明するための断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を説明するための図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２の矢印Ｂ方向から見た図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態を説明するための図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】図５の矢印Ｂ方向から見た図である。
【図８】図５の矢印Ｃ方向から見た図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態を説明するための図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ線断面図である。
【図１１】図９の矢印Ｂ方向から見た図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態を説明するための図である。
【図１３】図１２のＡ−Ａ線断面図である。
【図１４】図１２の矢印Ｂ方向から見た図である。
【図１５】本発明の第６の実施の形態を説明するための図である。
【図１６】図１５のＡ−Ａ線断面図である。
【図１７】本発明の第７の実施の形態を説明するための要部断面図である。
【図１８】従来のボールねじ装置を説明するための分解斜視図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０  ボールねじ装置
１１  ねじ溝（ねじ軸側）
１２  ねじ軸
１３  ねじ溝（ナット側）
１４  ナット
１５  ボール
１６  ボール戻し通路
１７  切欠き
１８  循環こま
２０  ボール循環溝
２１  Ｃ型止め輪
２８  突起（凸部）
２９  小孔（凹部）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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