(57)【要約】【課題】高速回転仕様のボールねじ装置のコンパクト化を図る。【解決手段】ボールねじ装置を、外周面にねじ溝が形成されてなるねじ軸と、このねじ軸が挿入され、内周面にねじ溝が形成されてなるナットと、ねじ軸のねじ溝とナットのねじ溝との間に組み込まれ、らせん状に配列されたボール列を構成する複数のボールと、このボール列の一方の端からボールを掬い上げてこのボール列の他方の端に循環させるボールチューブとを有し、ボールチューブは筒状体をコの字状またはＵ字状に曲げて形成され、その両端部にボールを掬うタングが形成され、筒状体のタング部近傍の肉厚を、筒状体の他の部分よりも厚く形成した構成とする。【選択図】  図２
2005003106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面にねじ溝が形成されてなるねじ軸と、該ねじ軸が挿入され、内周面にねじ溝が形成されてなるナットと、ねじ軸のねじ溝とナットのねじ溝との間に組み込まれ、らせん状に配列されたボール列を構成する複数のボールと、該ボール列の一方の端からボールを掬い挙げて該ボール列の他方の端に循環させるボールチューブとを有し、前記ボールチューブは筒状体をコの字状またはＵ字状に曲げて形成され、その両端部にボールを掬うタングが形成され、筒状体のタング近傍の肉厚を、筒状体の他の部分よりも厚く形成したことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項２】
全体をコの字状またはＵ字状の筒状に形成され、その両端部にボールを掬うタングが形成され、前記タング近傍の筒状部の肉厚を、他の部分の筒状部の肉厚よりも厚く形成したことを特徴とするボールねじ装置用のボールチューブ。
【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係り、特に、高速回転仕様のチューブ式ボールねじ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボールねじ装置とは、外周面にらせん状のねじ溝が形成された軸が回転することによって、この軸に取り付けられ、ボールが組み込まれたナットを軸方向に移動させるものである。このようなボールねじ装置のナットは、例えば内周面にらせん状のねじ溝が形成され、ナット側のねじ溝と軸側のねじ溝との間に組み込まれるボールを循環させるためのボールチューブ（循環チューブ）が備えられる。
【０００３】
このようなボールねじ装置において、使用条件をより高速化することが要望されている。ボールねじ装置を高速で使用すると、ボールチューブにも高い強度が必要とされ、特にナットおよびねじ軸のねじ溝部からボールを掬い上げるタングにはとりわけ高い強度が必要とされる。従来、ボールねじ装置を高速化するにあたり、例えば、ボールチューブのタングに、ショットピーニング処理を施して強度を確保することが知られている。（例えば、特許文献１を参照。）
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−６３１４２号公報（第１頁、図２等。）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ボールねじ装置を高速化する場合、ボールチューブの強度を確保するために、その肉厚を十分に大きくすることが要望される。しかし、ボールチューブの肉厚を大きくすると、ボールチューブの曲げ半径が大きくなり、またボールチューブの外径自体も大径化する。さらに、ボールチューブのナットから露出している部分をナットの側面に固定するクランプ状の金具であるチューブ押さえも大型化し、その結果、ボールねじ装置全体が大型化してしまうという問題があった。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、高速回転仕様のボールねじ装置のコンパクト化を図ることにある。
【０００６】
【課題を解決する手段】
本発明は、外周面にねじ溝が形成されてなるねじ軸と、このねじ軸が挿入され、内周面にねじ溝が形成されてなるナットと、ねじ軸のねじ溝とナットのねじ溝との間に組み込まれ、らせん状に配列されたボール列を構成する複数のボールと、このボール列の一方の端からボールを掬い上げてこのボール列の他方の端に循環させるボールチューブとを有し、ボールチューブは筒状体をコの字状またはＵ字状に曲げて形成され、その両端部にボールを掬うタングが形成され、筒状体のタング近傍の肉厚を、筒状体の他の部分よりも厚く形成したことを特徴とするボールねじ装置によって上述した課題を解決する。
【０００７】
すなわち、高速回転仕様のボールねじ装置においては、タングが設けられるボールチューブの両端部またはボール掬い上部では高い強度が要求される反面、ボールチューブの中央部等では、両端部ほどの強度は要求されない。そこで、ボールチューブの両端部を、ボールチューブの他の部分よりも比較的肉厚に形成することによって、両端部以外の部分の肉厚を比較的薄くすることができ、これによってボールチューブの外径が小さくなり、またボールチューブの曲げ半径も小さくすることができる。その結果、ボールチューブおよびボールチューブをナットに結合するチューブ押さえもコンパクト化が図れ、これによってボールねじ装置自体もコンパクト化される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用してなるボールねじ装置の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態のボールねじ装置の斜視断面図である。図１に示すように、ボールねじ装置１は、外周面にらせん状のねじ溝が形成されてなるねじ軸３と、このねじ軸３が挿入されるスリーブ状に形成され、内周面にらせん状のねじ溝が形成されてなるナット５とを有する。そして、ねじ軸３のねじ溝４と、ナット５のねじ溝６とによって形成されるらせん状の空間には、複数の鋼球７が組み込まれている。また、隣り合った鋼球７の間隔には、円筒状に形成され、その両端面に鋼球７と摺動する凹面が形成されてなる保持ピース９が挿入されている。
【０００９】
そして、複数の鋼球７によってらせん状に構成される鋼球列の一方側の端部から鋼球７を掬い、他方側の端部へと循環させるボールチューブ１１が設けられている。本実施形態の場合には、ボールチューブ１１は、例えば２本設けられる。個々のボールチューブ１１の両端部に挟まれる鋼球列は、らせん状にそれぞれ２回転半ずつの長さを有し、各ボールチューブ１１に対応する鋼球列は、ねじ軸方向に沿って直列に配列されている。ボールチューブ１１は、全体を略コの字状に形成され、両端部をナット５に形成された孔８に挿入される一方、コの字状の中央の辺部１３は、ナット５の側面から突き出して露出している。そして、チューブ１１は、この露出した辺部１３を、クランプ状のチューブ押さえ１５を介して、ボルト１７によってナット５の側部に固定されている。そして、ボールチューブ１１の辺部１３を、ナット５の径方向から見ると、辺部１３の軸方向は、ナット５の軸方向に対して傾斜して設けられている。なお、ナット５の軸方向一方側の端部には、つば状に張り出して形成されたフランジ１７が設けられている。そして、このフランジ１７のフランジ面上において、周方向に分散して、複数のボルト孔１９が形成されている。
【００１０】
図２は、本実施形態のボールねじ装置における、ボールチューブ１１の立面図である。図２に示すように、ボールチューブ１１は、筒状体を略コの字状に曲げて形成され、その両端部（ボール掬い部）２１には、ねじ軸３のねじ溝４と、ナット５のねじ溝６との間に形成される空間部から、鋼球７を掬い上げるため張り出して形成されたタング２３がそれぞれ形成されている。
【００１１】
そして、本実施形態においては、ボールチューブ１１の両端から、その筒軸方向にそった所定の長さの範囲は、ボールチューブ１１の例えば中央部等の他の部分よりも、厚肉に形成されていることを特徴とする。すなわち、ボールチューブ１１の両端部を除く領域の肉厚が厚肉に形成されている場合に、ボールチューブ１１の両端部は、この厚肉部２５よりもさらに肉厚が厚い超厚肉部２７として形成される。そして、タング２３もまた、この超厚肉部２７と同じ厚さに形成される。
【００１２】
一方、ボールチューブ１１の内径は、その全長にわたって略一定であり、その内径は、鋼球７の外径を考慮して設定される。従って、上述した肉厚の違いはボールチューブの外径の違いに依存する。すなわち、超厚肉部２７においては、それ以外の厚肉部２５よりもボールチューブ１１の外径が大きく形成され、厚肉部２５と超厚肉部２７の外径（直径）の違いは、両者間の肉厚の２倍と略等しい。そして、厚肉部２５と、超厚肉部２７との境目においては、外径が段状に推移するようになっている。
【００１３】
図３は、本実施形態のボールチューブ１１を製作する方法を示す図である。図３に示すように、ボールチューブの母材３１は、直線状の筒軸を有する筒状体として形成され、ボールチューブ１１は、この母材３１に対して図中の矢印の方向に曲げ加工を施すことによって形成される。そして、母材３１の状態において、既に厚肉部２５および超厚肉部２７がそれぞれ製品の肉厚となるように、母材３１の外周面は仕上げられている。
【００１４】
以上のように、本実施形態によれば、ボールチューブ１１の両端部に、超肉厚部２７を形成し、この超厚肉部２７以外の部分はこの両端部よりも肉厚の小さい肉厚部２５として形成することによって、最も強度が要求されるタング２３周辺の強度を確保しつつ、比較的要求される強度が小さくても足りるその他の部分を比較的薄肉に形成しているから、全長にわたって同一の肉厚で形成する場合よりもボールチューブ１１の外径および曲げ半径を小さくすることができ、その結果ボールチューブ１１およびチューブ押さえ１５をコンパクトにすることができる。このことについて、図４を参照してより詳しく説明する。
【００１５】
図４は、本実施形態のボールねじ装置におけるボールチューブおよびボール押えを、ボールねじ装置の軸方向から見た状態を示す図である、図４に示すように、ボールチューブ１１およびチューブ押え１５のうち、ボールねじ装置１の軸からの距離が最大となるのは、チューブ押え１５の上端部である。なお、ボールねじ装置１の軸心からチューブ押え１５の上端部の、当該軸心から最も遠い箇所までの距離を、「チューブ押え飛び出し径」と称して説明する。
【００１６】
ボールねじ装置のコンパクト化を図るうえで、上述したチューブ押え飛び出し径を小さくすることは重要である。本実施形態によれば、ボールチューブ１１の両端部の超厚肉部２７以外の領域を、比較的薄肉の厚肉部２５として形成しているから、ボールチューブ１１の曲げ半径を小さくすることができ、その結果、コの字状のボールチューブ１１の中央部の辺部１３の、ボールねじ装置１の軸心からの距離を小さくすることができ、これによってチューブ押え飛び出し径を小さくすることができる。さらに、辺部１３におけるボールチューブ１１の外径も小さくできるから、チューブ押え飛び出し径をさらに小さくすることができる。これによって、ボールねじ装置１を高速仕様に対応させつつ、コンパクト化を図ることができる。
【００１７】
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、適宜変更を加えることが可能である。例えば、ナットの構成や形状、ボールチューブの本数、配列、チューブ押えの形状等について、変更を加えても良い。また、上述した実施形態においては、鋼球の間に保持ピースを介装しているが、鋼球のみを組み込む構成としてもよく、また、鋼球と鋼球の間隔にスペーサボールを配してなる構成としてもよい。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、高速回転仕様のボールねじ装置のコンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用してなるボールねじ装置の一実施形態の斜視断面図である。
【図２】図１のボールねじ装置におけるボールチューブの立面図である。
【図３】図１のボールねじ装置におけるボールチューブを製作する方法を示す図である。
【図４】図１のボールねじ装置におけるボールチューブおよびチューブ押えを、軸方向から見た状態を示す図である。
【符号の説明】
１  ボールねじ装置
３  ねじ軸
５  ナット
７  鋼球
９  保持ピース
１１  ボールチューブ
１５  チューブ押え
１７  フランジ
２３  タング
２５  厚肉部
２７  超厚肉部
【図１】
2005003106.tif 000003
【図２】
2005003106.tif 000004
【図３】
2005003106.tif 000005
【図４】
2005003106.tif 000006