(57)【要約】【課題】  ボールの循環不良等の発生時に循環こまの浮き上がりをなくして良好な作動性を確保する。【解決手段】  ねじ軸１３のねじ溝１２とナット１６のねじ溝１４との間を転動するボール１５を無限循環させるボール循環路３２を形成すべくナット１６に固定される循環こま３０を備えたボールねじ装置において、ナット１６の内径部にナット１６の径方向内方に向けて溝幅が次第に狭くなる断面テーパ形状のこま装着溝２０をナット１６の軸方向端面から該軸方向に沿って形成して、こま装着溝２０の端部開口から該こま装着溝２０に対応する断面テーパ形状の循環こま３０を軸方向に挿入し、且つ循環こま３０の軸方向の位置を規制する位置規制手段３４を備える。【選択図】      図２
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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螺旋状のねじ溝を内周面に有して前記ねじ軸に螺合されるナットと、前記両ねじ溝間に転動可能に装填された多数のボールと、前記両ねじ溝間を転動するボールを無限循環させるボール循環路を形成すべく前記ナットに固定される循環こまとを備えたボールねじ装置において、
前記ナットの内径部にこま装着溝を形成し、該こま装着溝に前記循環こまを装着したことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項２】
前記こま装着溝を前記ナットの軸方向端面から該軸方向に沿って形成すると共に、該こま装着溝の端部開口から前記循環こまを軸方向に挿入し、且つ前記循環こまを前記こま装着溝内に保持する保持手段と、該循環こまの軸方向の位置を規制する位置規制手段とを備えた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】
前記保持手段は、前記こま装着溝の幅方向の両内側面を前記ナットの径方向内方に向けて次第に狭くなるように形成したテーパ内側面と、該テーパ内側面に対応して前記ナットの径方向内方に向けて次第に狭くなるように前記循環こまの幅方向両側面に形成したテーパ外側面とを備えたことを特徴とする請求項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、例えば各種産業機械等に用いられるこま式の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としては、例えば図１１に示すものが知られている（例えば特許文献１参照）。
このボールねじ装置１は、外周面に螺旋状のねじ溝２を有して軸方向に延びるねじ軸３に、内周面にねじ溝２に対応する螺旋状のねじ溝４を有するナット６が螺合されている。ナット６のねじ溝４とねじ軸３のねじ溝２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おり、該負荷軌道には転動体としての多数のボール５が転動可能に装填されている。そして、ねじ軸３（又はナット６）の回転により、ナット６（又はねじ軸３）がボール５の転動を介して軸方向に移動するようになっている。
【０００３】
また、ナット６の外周面にはこま装着穴７が設けられており、該こま装着穴７には略Ｓ字状のボール循環溝（ボール循環路）８ａを有する循環こま８が嵌め込まれている。これにより、両ねじ溝２，４間の負荷軌道を転動するボール５は循環こま８の掬い上げ部によりねじ軸３のランド部３ａを乗り越えて循環こま８内部のボール循環溝８ａに案内され、該ボール循環溝８ａを介して隣接する両ねじ溝２，４間の負荷軌道に戻されてボール５が無限に循環するようになっている。
【０００４】
なお、ナット６のこま装着穴７に嵌め込まれた循環こま８を該ナット６に固定する手段としては、例えば、メタルボンド等の接着剤による固定、加締めによる固定（例えば特許文献２参照）、或いはばね状の固定部材による固定（例えば特許文献３参照）等が提案されている。
【特許文献１】実開平６−１２８６０号公報
【特許文献２】特開２００１−１３２８１１号公報
【特許文献３】特開平１０−１１０８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来のボールねじ装置においては、ナット６の外周面側からこま装着穴７に嵌合された循環こま８を上述した固定手段によりナット６に固定していることから、循環こま８はこま装着穴７内でナット６の径方向の位置が完全に拘束されているわけではないので、ボール５の循環不良等が生じて循環こま８をナット６の径方向外方に浮き上がらせようとする力が働いた場合には、循環こま８側のボール循環溝８ａとナット６側のねじ溝４との間に段差が生じ、この結果、ボール５がナット６側のねじ溝４から循環こま８のボール循環溝８ａに乗り移る際にがたつきが生じて作動性が悪化したり、また、場合によっては循環こま８がこま装着穴７から抜けてしまう虞れがある。
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、ボールの循環不良等の発生時に循環こまの浮き上がりをなくして良好な作動性を確保す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螺旋状のねじ溝を内周面に有して前記ねじ軸に螺合されるナットと、前記両ねじ溝間に転動可能に装填された多数のボールと、前記両ねじ溝間を転動するボールを無限循環させるボール循環路を形成すべく前記ナットに固定される循環こまとを備えたボールねじ装置において、
前記ナットの内径部にこま装着溝を形成し、該こま装着溝に前記循環こまを装着したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記こま装着溝を前記ナットの軸方向端面から該軸方向に沿って形成すると共に、該こま装着溝の端部開口から前記循環こまを軸方向に挿入し、且つ前記循環こまを前記こま装着溝内に保持する保持手段と、該循環こまの軸方向の位置を規制する位置規制手段とを備えたことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項２において、前記保持手段は、前記こま装着溝の幅方向の両内側面を前記ナットの径方向内方に向けて次第に狭くなるように形成したテーパ内側面と、該テーパ内側面に対応して前記ナットの径方向内方に向けて次第に狭くなるように前記循環こまの幅方向両側面に形成したテーパ外側面とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、ナットの内径部に形成したこま装着溝に循環こまを装着するようにしているので、ボールの循環不良等が生じて循環こまをナットの径方向外方に浮き上がらせようとする力が働いた場合においても、循環こまはこま装着溝内でその位置が完全に拘束されて循環こまの浮き上がりを確実に防止することができる。
この結果、循環こま側のボール循環溝とナット側のねじ溝との間に段差が生じることなく、ボールがナット側のねじ溝から循環こまのボール循環溝にスムースに乗り移ることができ、これにより、良好な作動性を確保することができる。
【０００９】
請求項２の発明では、請求項１の発明に加えて、ナットの軸方向端面から該軸方向に沿って形成したこま装着溝の端部開口から循環こまを軸方向に挿入して、循環こまを保持手段によってこま装着溝内に保持すると共に、循環こまの軸方向の位置を位置規制手段によって規制することで、循環こまをこま装着溝内に確実に位置決め固定することができると共に、組立性の向上を図ることができる。
【００１０】
請求項３の発明では、請求項２の発明に加えて、保持手段が、こま装着溝の幅方向の両内側面をナットの径方向内方に向けて次第に狭くなるように形成したテーパ内側面と、該テーパ内側面に対応してナットの径方向内方に向けて次第に狭くなるように循環こまの幅方向両側面に形成したテーパ外側面とを備えることで、循環こまをナットのこま装着溝の端部開口から軸方向に挿入するだけで該循環こまをこま装着溝内に保持することができると共に、循環こまのこま装着溝内でのナットの径方向位置を該循環こまの軸方向全長に渡って拘束することができるので、循環こまをこま装着溝内により確実に位置決め固定することができると共に、組立性の更なる向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の一例であるボールねじ装置を説明するための要部断面図、図２は図１の側面図、図３は循環こまをナットの内径側から見た図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図５〜図１０は本発明の他の実施の形態であるボールねじ装置を説明するための図である。
本発明の実施の形態の一例であるボールねじ装置１０は、図１及び図２に示すように、外周面に螺旋状のねじ溝１２を有して軸方向に延びるねじ軸１３に、内周面にねじ溝１２に対応する螺旋状のねじ溝１４を有するナット１６が螺合されている。ナット１６のねじ溝１４とねじ軸１３のねじ溝１２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。そして、ねじ軸１３（又はナット１６）の回転により、ナット１６（又はねじ軸１３）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。
【００１２】
ここで、この実施の形態では、両ねじ溝１２，１４間の負荷軌道を転動するボール１５を無限循環させるべくナット１６に固定される循環こま３０をナット１６の内径部に形成したこま装着溝２０に装着するようにしている。
こま装着溝２０は、この実施の形態では、ナット１６の軸方向の一端面から他端面に向けて貫通して形成されており、幅方向の両内側面がナット１６の径方向内方に向けて次第に狭くなるテーパ状の内側面（保持手段）２１とされている。
【００１３】
循環こま３０は、図３及び図４に示すように、その幅方向の両側面がこま装着溝２０のテーパ内側面２１に対応してナット１６の径方向内方に向けて次第に狭くなるテーパ状の外側面（保持手段）３１とされており、また、ねじ軸１３側を向く面はナット１６の内径面に沿う形状とされている。
また、循環こま３０のねじ軸１３側を向く面には二列の略Ｓ字状のボール循環溝（ボール循環路）３２が互いにナット１６の軸方向の離間して形成されており、各ボール循環溝３２間にはねじ穴３３が形成されている。
【００１４】
そして、ナット１６の内径部に形成されたこま装着溝２０の端部開口から循環こま３０を軸方向に挿入した後、ナット１６の周壁にこま装着溝２０に連通して穿設されたざぐり付ねじ挿通穴１７から挿入したねじ（位置規制手段）３４を循環こま３０のねじ穴３３にねじ込んで循環こま３０の軸方向の位置を規制することで、前記こま装着溝２０に循環こま３０が装着される。
【００１５】
ここで、ナット１６のこま装着溝２０の幅方向の両内側面及び循環こま３０の幅方向の両側面は共にナット１６の径方向内方に向けて次第に狭くなるテーパ形状とされているので、循環こま３０をナット１６のこま装着溝２０の端部開口から軸方向に挿入するだけで該循環こま３０を落下させることなくこま装着溝２０内に確実に保持することができると共に、循環こま３０のこま装着溝２０内でのナット１６の径方向位置を該循環こま３０の軸方向全長に渡って精度良く拘束することができる。
【００１６】
なお、循環こま３０のボール循環溝３２はねじ穴３３の下穴を基準に加工され、ナット１６のねじ溝１４はねじ挿通穴１７の下穴を基準に加工されており、これにより、循環こま３０をナット１６のこま装着溝２０に取り付けてもボール循環溝３２及びねじ溝１４に製作誤差がでず、ボール循環溝３２とねじ溝１４との間に位置ずれが生じないようになっている。
【００１７】
また、循環こま３０をナット１６のこま装着溝２０を装着した後においては、実際のねじ軸１３より径が若干小さい仮軸（図示せず）をナット１６に通した状態でボール１５をナット１６の端部から挿入し、次に、仮軸の端部にねじ軸１３を接合して、仮軸をナット１６から抜くと同時にねじ軸１３を回転させながらナット１６に挿入することで、ボールねじ装置の組立を行い、組立後は、前記ねじ３４を一旦取り外し、ナット１６側のねじ挿通穴１７から循環こま３０のねじ穴３３を介してグリース等の潤滑剤を封入し、封入後、再度ねじ３４をねじ挿通穴１７から挿入して循環こま３０のねじ穴３３にねじ込んで循環こま３０を締め付け固定する。
【００１８】
このようにこの実施の形態では、ナット１６の内径部に形成したこま装着溝２０に循環こま３０を装着するようにしているので、ボール１５の循環不良等が生じて循環こま３０をナット１６の径方向外方に浮き上がらせようとする力が働いた場合においても、循環こま３０はこま装着溝２０内でその位置が完全に拘束されて循環こま３０の浮き上がりを確実に防止することができる。
この結果、循環こま３０側のボール循環溝３２とナット１６側のねじ溝１４との間に段差が生じることなく、ボール１５がナット１６側のねじ溝１４から循環こま３０のボール循環溝３２にスムースに乗り移ることができ、これにより、良好な作動性を確保することができる。
【００１９】
また、ナット１６のこま装着溝２０の幅方向の両内側面及び循環こま３０の幅方向の両側面を共にナット１６の径方向内方に向けて次第に狭くなるテーパ形状とすることで、循環こま３０をナット１６のこま装着溝２０の端部開口から軸方向に挿入するだけで該循環こま３０を落下させることなくこま装着溝２０内に確実に保持することができると共に、循環こま３０のこま装着溝２０内でのナット１６の径方向位置を該循環こま３０の軸方向全長に渡って精度良く拘束することができるので、循環こま３０をこま装着溝２０内に確実に位置決め固定して循環こま３０側のボール循環溝３２とナット１６側のねじ溝１４との間に段差が生じるのを確実に防止することができると共に、組立の容易化を図ることができる。
【００２０】
なお、本発明のボールねじ装置の構成、特に本発明の要部であるこま装着溝、循環こま、保持手段、位置規制手段等の構成は上記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、上記実施の形態では、循環こま３０の軸方向の位置規制手段としてねじ３４を用いた場合例に採ったが、これに代えて、ピンや止め輪等を用いてもよい。
【００２１】
図５〜図７は、位置規制手段としてピン４０を用いた例を示したものであり、この場合、循環こま３０の各ボール循環溝３２間には段付のピン穴５０（図７参照）を形成している。
そして、ナット１６のこま装着溝２０の端部開口から循環こま３０を軸方向に挿入した後、ナット１６の周壁にこま装着溝２０に連通して穿設されたピン挿通穴５１から挿入されたピン（位置規制手段）４０を循環こま３０のピン穴５０に嵌め込んでピン４０先端をピン穴５０の段差に当接させることで、循環こま３０の軸方向の位置を規制する。
【００２２】
なお、この例に場合は、循環こま３０のボール循環溝３２はピン穴５０の下穴を基準に加工され、ナット１６のねじ溝１４はピン挿通穴５１の下穴を基準に加工されており、これにより、循環こま３０をナット１６のこま装着溝２０に取り付けてもボール循環溝３２及びねじ溝１４に製作誤差がでず、ボール循環溝３２とねじ溝１４との間に位置ずれが生じないようになっている。
また、上記同様にしてボールねじ装置を組み立てた後は、前記ピン４０を一旦取り外し、ナット１６側のピン挿通穴５１から循環こま３０のピン穴５０を介してグリース等の潤滑剤を封入し、封入後、再度ピン４０をピン挿通穴５１から挿入して循環こま３０のピン穴５０に嵌め込む。その他の構成及び作用効果は上記実施の形態と同様である。
【００２３】
また、図８〜図１０は、位置規制手段として止め輪６０を用いた例を示したものであり、この場合、ナット１６の内径部に形成するこま装着溝２０はナット１６の軸方向の一端面から他端側に向けて貫通することなく途中まで形成され、こま装着溝２０の端部開口側内周部に止め輪（位置規制手段）６０の装着溝７０が形成されている。そして、ナット１６のこま装着溝２０の端部開口から循環こま３０を軸方向に挿入した後、ナット１６の装着溝７０に止め輪６０を装着することで、循環こま３０の軸方向の位置を規制する。その他の構成及び作用効果は上記実施の形態と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態の一例であるボールねじ装置を説明するための要部断面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】循環こまをナットの内径側から見た図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態であるボールねじ装置を説明するための要部断面図である。
【図６】循環こまをナットの内径側から見た図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態であるボールねじ装置を説明するための要部断面図である。
【図９】循環こまをナットの内径側から見た図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ線断面図である。
【図１１】従来のボールねじ装置を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  ボールねじ装置
１２  ねじ溝（ねじ軸側）
１３  ねじ軸
１４  ねじ溝（ナット側）
１５  ボール
１６  ナット
２０  こま装着溝
２１  テーパ内側面（保持手段）
３０  循環こま
３１  テーパ外側面（保持手段）
３２  ボール循環溝（ボール循環路）
３４  ねじ（位置規制手段）
【図１】
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【図２】
2005214363.tif 000004
【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】
2005214363.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005214363.tif 000011
【図１０】
2005214363.tif 000012
【図１１】
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