(57)【要約】【課題】隣り合う転動球の間に保持ピースを配置したボールねじ装置の転動球の循環トルクを軽減させる手段を提供する。【解決手段】外周面に螺旋状の軸転動溝を形成したねじ軸と、内周面に軸転動溝に対向するナット転動溝を形成したナットと、ナット転動溝を連結する連結路と、軸転動溝とナット転動溝と連結路とで構成される循環転動路を転動する複数の転動球とを備えたボールねじ装置において、各転動球の間にそれぞれの転動球の側に凹面を有する保持ピースを設け、この保持ピースにその凹面から突出して転動球に接触する接触リングを設ける。【選択図】        図３
2005003075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に螺旋状の軸転動溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸転動溝に対向するナット転動溝を形成したナットと、前記ナット転動溝を連結する連結路と、前記軸転動溝とナット転動溝と連結路とで構成される循環転動路を転動する複数の転動球とを備えたボールねじ装置において、
前記各転動球の間に、それぞれの転動球の側に凹面を有する保持ピースを設け、該保持ピースにその凹面から突出して転動球に接触する接触リングを設けたことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記接触リングを、含油材料により形成したことを特徴とするボールねじ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械や精密機械等の移動体の送り機構やパワーステアリング等に用いられるボールねじ装置であって、特に転動球の間に保持ピースを配置したボールねじ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のボールねじ装置は、ねじ軸とナットの転動溝とリターンチューブとで構成される循環転動路にボールを転動自在に封入し、隣り合う転動球の間に転動球の形状に合せた球状凹面を有する保持ピースを配置して転動球を保持している（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３５５２７８号公報（第３頁
【００１３】、第５図）
【特許文献２】
特開２００２−１０６６７３号公報（第６頁
【００５０】、
【００５１】、第１０図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術においては、転動球の形状に合せた球状凹面を有する保持ピースを隣り合う転動球の間に配置しているため、球状凹面と転動球の接触面積が大きくなり、転動循環路を転動する転動球の循環トルクが増大するという問題がある。
【０００５】
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、隣り合う転動球の間に保持ピースを配置したボールねじ装置の転動球の循環トルクを軽減させる手段を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
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転動溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸転動溝に対向するナット転動溝を形成したナットと、前記ナット転動溝を連結する連結路と、前記軸転動溝とナット転動溝と連結路とで構成される循環転動路を転動する複数の転動球とを備えたボールねじ装置において、前記各転動球の間に、それぞれの転動球の側に凹面を有する保持ピースを設け、該保持ピースにその凹面から突出して転動球に接触する接触リングを設けたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明によるボールねじ装置の実施の形態について説明する。
【０００８】
図１は本発明の実施の形態のボールねじ装置を示す斜視図、図２は図１のＡ部拡大図、図３は図２のＢ−Ｂ断面図である。
【０００９】
１はボールねじ装置である。
【００１０】
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、その外周面には略半円弧形状の軸転動溝３が等ピッチで螺旋状に形成されている。
【００１１】
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、その内周面には軸転動溝３と対向する略半円弧形状のナット転動溝５が形成されている。
【００１２】
また、ナット４にはナット４の軸方向と平行に切欠いた平面４ａを設けられており、この平面４ａに設けた穴４ｂの底部には後述するリターンチューブ７の端部の外径部が嵌合する嵌合穴４ｃが設けられている。
【００１３】
６は転動球であり、合金鋼等の鋼材またはセラミック材等で製作された球体である。
【００１４】
７は連結路としてのリターンチューブであり、鋼材や樹脂材料等で製作され、転動球６が転動できる程度の内径を有する略Ｕ字形に曲折した管であって、穴４ｂの底部の嵌合穴４ｃにその端部が嵌合して、ナット転動溝５の両側の端部を連結する。
【００１５】
そして、上記のねじ軸２の軸転動溝３とこれに対向するナット４のナット転動溝５およびこれを連結するリターンチューブ７の内径面により循環転動路が形成される。
【００１６】
８はチューブ固定具であり、鋼材や樹脂材料等を曲折して製作された固定具であって、平面４ａに設けたねじ穴に小ねじ９等で締結してリターンチューブ７をナット４に固定する。
【００１７】
１０はフランジ部であり、ナット４の外周部に一体に設けられ、フランジ部１０に設けたボルト穴１０ａにより図示しない移動体にボルト等で固定される。
【００１８】
図２、図３において、１１は接触リングであり、ポリアセタール樹脂等の樹脂材料でリング状に成形され、隣接する転動球６側に接触面１１ａが設けられている。
【００１９】
本実施の形態では、接触面１１ａは隣接する転動球６の半径と略同等の半径を有する球状凹面として形成されている。
【００２０】
１２は保持ピースであり、ポリアセタール樹脂等の樹脂材料で円環状に成形され、隣り合う転動球６の間に配置される。
【００２１】
保持ピース１２には、転動球６側に凹面１２ａが設けられており、その凹面１２ａには接触リング１１を嵌合するための環状嵌合溝１２ｂが設けられている。
【００２２】
本実施の形態では、凹面１２ａは接触リング１１の接触面１１ａの球状凹面の中心点と略同等の中心点を有し、接触面１１ａの球状凹面の半径より僅かに大きい半径の球状凹面として形成されている。
【００２３】
接触リング１１を保持ピース１２に組付ける場合は、図４に示すように保持ピース１２の凹面１２ａに設けられた環状嵌合溝１２ｂに接触リング１１を嵌合させ、接触面１１ａを凹面１２ａから突出させた状態にして組付ける。
【００２４】
この接触リング１１を組付けた保持ピース１２は転動球６の球面に接触リング１１の接触面１１ａを当接させ、図１に示すように循環転動路に転動球６と交互に配置し、所定の量の潤滑剤、例えばグリースと共に封入する。
【００２５】
なお、接触リング１１を保持ピース１２と同一の材料で成形する場合には、これらを一体として成形するようにしてもよい。
【００２６】
上記の構成の作用について説明する。
【００２７】
上記のようにして組立てられたボールねじ装置１においては、ねじ軸２を回転させると、接触面１１ａに保持された転動球６が、潤滑剤により潤滑されて循環転動路を転動しながら循環し、図示しない移動体等に固定されているナット４を軸方向に円滑に移動させる。
【００２８】
以上説明したように、本実施の形態では、各転動球の間に配置した保持ピースにその凹面から突出する球状凹面である接触面を有する接触リングを設け、転動球の球面に接触面を接触させるようにしたことによって、転動時の転動球と保持ピースとの接触面積を少なくすることができ、転動循環路を転動する転動球の循環トルクを減少させることができる。
【００２９】
なお、本実施の形態においては、接触リングを樹脂材料で形成するとして説明したが、接触リングを多孔性の焼結合金やセラミック材、樹脂材等の含油性を有する含油材料により形成することによって更に循環トルクを減少させることができる。
【００３０】
また、接触リングの接触面は球状凹面であるとして説明したが、接触面は球状凹面に限らず、円錐面や球状凸面であってもよい。これにより更に接触面積を低減することができる。
【００３１】
更に、保持リングの凹面は球状凹面であるとして説明したが、凹面は球状凹面に限らず凹面となるように形成した円錐面であってもよい。
【００３２】
更に、本実施の形態では、リターンチューブを連結路として転動球を循環させるチューブ式の循環方式を用いたボールねじ装置に本発明を適用した場合を例に説明したが、循環方式は上記に限らず連結路をこま式やエンドキャップ式等とした循環方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。
【００３３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明は、各転動球の間に配置した保持ピースにその凹面から突出する接触面を有する接触リングを設けたことによって、転動時の転動球と保持ピースとの接触面積を少なくすることができ、転動循環路を転動する転動球の循環トルクを減少させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態のボールねじ装置を示す斜視図
【図２】図１のＡ部拡大図
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図
【図４】実施の形態の保持ピースの分解斜視図
【符号の説明】
１    ボールねじ装置
２    ねじ軸
３    軸転動溝
４    ナット
４ａ  平面
４ｂ  穴
４ｃ  嵌合穴
５    ナット転動溝
６    転動球
７    リターンチューブ
８    チューブ固定具
９    小ねじ
１０  フランジ部
１０ａ  ボルト穴
１１  接触リング
１１ａ  接触面
１２  保持ピース
１２ａ  凹面
１２ｂ  環状嵌合溝
【図１】
2005003075.tif 000003
【図２】
2005003075.tif 000004
【図３】
2005003075.tif 000005
【図４】
2005003075.tif 000006