(57)【要約】【課題】  ボールをすくい上げる際にボールの損傷等を防止でき、かつ１回路当りのボール数（巻き数）を多くすることなく負荷容量を高められるのは勿論のこと、ナット内部から外部に放出される騒音を低減する。【解決手段】  負荷領域を転動するボール６をナット５の側面に設けられた二個一組の循環孔１０の内の一方の循環孔１０から該ナット５の外部に導き、他方の循環孔１０から前記負荷領域に戻すべく前記各循環孔１０に両端部が嵌合された循環部品７を備えたボールねじ装置において、前記循環部品７は、両端部にナット５の循環孔１０に嵌合される脚部９を有し、各脚部９内にボール６をすくい上げる通路１０及び戻す通路がそれぞれ脚部９の外周面に対して傾斜して形成され、且つ該循環部品７に粘土５０（又はジェル）を介して遮音部材３０を被せる。【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ねじ溝を内周面に有して前記ねじ軸に嵌合されるナットと、前記両ねじ溝間に形成される負荷軌道に転動可能に装填された多数のボールと、前記負荷領域を転動する前記ボールを前記ナットの側面に設けられた二個一組の循環孔の内の一方の循環孔から該ナットの外部に導き、他方の循環孔から前記負荷領域に戻すべく前記各循環孔に両端部が嵌合された循環部品とを備えたボールねじ装置において、
前記循環部品は、両端部に前記ナットの前記循環孔に嵌合される脚部を有し、各脚部内に前記ボールをすくい上げる通路及び戻す通路がそれぞれ前記脚部の外周面に対して傾斜して形成され、且つ該循環部品に粘土又はジェルを介して遮音部材を被せたことを特徴とするボールねじ装置。
【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嵌合されており、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、循環チューブ式の場合は、例えばナットの外周面の一部を平坦面にしてこの平坦面に前記両ねじ溝に連通する２個一組の孔をねじ軸を跨ぐように形成し、この一組の孔に略コ字状の循環チューブの両端を嵌め込むことにより、両ねじ溝間の負荷軌道に沿って公転するボールを該負荷軌道の途中から循環チューブで掬い上げて元の負荷軌道に戻し、これにより、ボールを無限循環させるようにしている。
【０００４】
また、エンドキャップ式の場合は、ナットに軸方向に貫通するボール循環穴を形成すると共に、ナットの軸方向の両端面に固定されたエンドキャップとナットの端面との間に前記ボール循環穴と前記両ねじ溝間とを連通するボール循環Ｒ部を形成し、このボール循環Ｒ部と前記ボール循環穴とによって、両ねじ溝間の負荷軌道に沿って公転するボールを無限に循環させるようにしている。
【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、上記循環チューブ式のボールねじ装置は、１条のねじ溝に複数のボール循環回路を設けることができるが、ボールをすくい上げる方向がねじ軸の軸方向に対して直角の方向となるため、ねじ溝のリードが大きい場合にはボールの循環部分でボールの進行方向が急激に変化し、この結果、ボールをすくい上げる際にボールがチューブ内面に衝突して損傷したり振動が発生する等の問題がある。
【０００６】
一方、上記エンドキャップ式のボールねじ装置は、ナットの両端に設けられたエンドキャップによりボールをすくい上げる方式であるため、ボールをすくい上げる際のボールの損傷等は循環チューブ式のものよりも発生しにくいが、ボールの循環回路数がねじ溝の条数分に限定されるため、負荷容量を上げるべく１回路当りのボール数を多くする（巻き数を多くする）とボールねじ装置の作動性が低下するなどの問題がある。
【０００７】
そこで、このような問題を解決するために、本出願人等は特願２００３−０１５１２９号明細書に記載のボールねじ装置を先に提案した。
このボールねじ装置１は、図５及び図６に示すように、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５が嵌合されており、ナット５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いる。該負荷軌道には転動体としての多数のボール６が転動可能に装填されており、ねじ軸３（又はナット５）の回転により、ナット５（又はねじ軸３）がボール６の転動を介して軸方向に移動するようになっている。
【０００８】
ナット５の外周面には平坦面が形成されて取付面８とされており、該取付面８には循環部品としてのサイドキャップ７のキャップ本体７ａが例えばねじ等の固定手段によって固定されている。キャップ本体７ａの下面側にはねじ軸３の軸方向に対して直角方向に延びる柱状又はブロック状等の一対の脚部９がねじ軸３の軸方向に互いに離間し、且つねじ軸３の径方向に互いに離間して設けられている。これらの脚部９は前記ねじ溝２，４間の負荷軌道に連通して取付面８に穿孔された二個一組の循環孔１０に嵌合されており、かかる嵌合状態で前記キャップ本体７ａが取付面８にねじ等の固定手段によって固定されている。
【０００９】
また、各脚部９の内部にはねじ溝２，４のリード角と略一致する方向に延びるボールすくい上げ通路１１が脚部９の外周面に対して傾斜して形成され、キャップ本体７ａの内部には各ボールすくい上げ通路１１間を接続するボール通路１２が形成されており、これらの各ボールすくい上げ通路１１及びボール通路１２によって、前記両ねじ溝２，４間の軸方向の一方（又は他方）の負荷軌道を転動するボール６を両ねじ溝２，４のリード角と略一致する方向にすくい上げて軸方向の他方（又は一方）の負荷軌道に戻すボール循環路２０をサイドキャップ７内に形成している。
【００１０】
従って、循環チューブ式のボールねじ装置のように、ねじ溝のリードが大きくなってもボールの進行方向がボールの循環部分で急激に変化するようなことがないので、ボールをすくい上げる際にボールのチューブ内面への衝突による損傷等を防止でき、しかもエンドキャップ式のボールねじ装置のように、ボールの循環回路数がねじ溝の条数分に限定されることがないので、１回路当りのボール数（巻き数）を多くすることなく負荷容量を高めることができる。
【００１１】
しかしながら、上記構成のサイドキャップ式のボールねじ装置においては、ナット内部の騒音がサイドキャップを透過して外部に放出されたり、特にサイドキャップ内へのボール循環路の形成を容易にすべくサイドキャップをボール循環路に沿って分割して分割位置で接合するようにした場合には、該接合部のすき間からナット内部の騒音が外に漏れるという問題がある。
【００１２】
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、ボールをすくい上げる際にボールの損傷等を防止でき、かつ１回路当りのボール数を多くする（巻き数を多くする）ことなく負荷容量を高めることのできるのは勿論のこと、ナット内部から外部に放出される騒音を低減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】
【００１３】
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して前記ねじ軸に嵌合されるナットと、前記両ねじ溝間に形成される負荷軌道に転動可能に装填された多数のボールと、前記負荷領域を転動する前記ボールを前記ナットの側面に設けられた二個一組の循環孔の内の一方の循環孔から該ナットの外部に導き、他方の循環孔から前記負荷領域に戻すべく前記各循環孔に両端部が嵌合された循環部品とを備えたボールねじ装置において、
前記循環部品は、両端部に前記ナットの前記循環孔に嵌合される脚部を有し、各脚部内に前記ボールをすくい上げる通路及び戻す通路がそれぞれ前記脚部の外周面に対して傾斜して形成され、且つ該循環部品に粘土又はジェルを介して遮音部材を被せたことを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、両ねじ溝間の負荷軌道を転動するボールを循環部品によって前記両ねじ溝のリード角と略一致する方向にすくい上げて元の負荷軌道に戻すことができるので、循環チューブ式ボールねじのように、ボールねじ溝のリードが大きくなってもボールの進行方向がボールの循環部分で急激に変化することがなく、ボールをすくい上げる際にボールの損傷や振動等が発生することを防止でき、しかもエンドキャップ式のボールねじ装置のように、ボールの循環回路数がねじ溝の条数分に限定されることがないので、１回路当りのボール数を多くすることなく負荷容量を高めることができる。
【００１５】
また、循環部品に粘土又はジェルを介して遮音部材を被せているので、ナット内部で発生して循環部品を透過した振動や騒音は、グラスウールやスチールウール、吸音ゴム等の吸音材に比べて振動の減衰性に優れた粘土又はジェルにより減衰され、減衰された振動や騒音は遮音部材により遮られるので、循環部品を透過して外部に放出される騒音を大幅に減少させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ボールをすくい上げる際にボールの損傷等を防止でき、かつ１回路当りのボール数（巻き数）を多くすることなく負荷容量を高めることのできるのは勿論のこと、循環部品を透過した振動や騒音が振動の減衰性に優れた粘土又はジェルにより減衰されてから遮音部材に伝達され、該遮音部材で減衰された振動や騒音を遮断するようにしているので、ナット内部から外部に放出される騒音を大幅に低減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】
【００１７】
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のナットを示す図であり、（ａ）はサイドキャップに粘土（又はジェル）を介して遮音部材を取り付ける前の分解斜視図、（ｂ）はサイドキャップに粘土（又はジェル）を介して遮音部材を取り付けた後の斜視図、図２はサイドキャップに粘土（又はジェル）を介して遮音部材を取り付けた状態でナットの軸方向の端部側から見た図、図３は比較例１及び比較例２における騒音の測定結果を示すグラフ図、図４は比較例２及び本発明例における騒音の測定結果を示すグラフ図である。なお、この実施の形態では、ボールねじ装置の基本的構造は、既に図５及び図６で説明したものと略同一であるため、符号を流用しつつ相違点のみ説明する。
【００１８】
本発明の実施の形態の一例であるボールねじ装置は、図１及び図２に示すように、ナット５の取付面８に取り付けられたサイドキャップ（循環部品）７のキャップ本体７ａに板状の遮音部材３０を振動の減衰性に優れた粘土５０（又はジェル）を介して被せている。  遮音部材３０はキャップ本体７ａの外形に略対応する断面形状とされており、幅方向の両側部には取付用フランジ３１が設けられている。この取付用フランジ３１をねじ３２等の固定手段によって取付面８に取り付けることにより、遮音部材３０が粘土５０（又はジェル）を介してキャップ本体７ａを覆った状態で取付面８に固定される。
【００１９】
なお、遮音部材３０には、サイドキャップ７の材質に比べて密度の高い材料を用いるのが好ましく、例えばサイドキャップ７が軽量な樹脂製の場合には、遮音部材３０を鉄、鉛等の金属板や、内部に金属紛を混ぜる等して密度を増したゴム等で形成するとよい。
このようにこの実施の形態では、ナット５の取付面８に取り付けられたサイドキャップ７のキャップ本体７ａに板状の遮音部材３０を振動の減衰性に優れた粘土５０（又はジェル）を介して被せてているので、ナット５内部で発生してサイドキャップ７を透過した振動や騒音が粘土５０（又はジェル）により減衰されてから遮音部材３０に伝達され、該遮音部材３０によって減衰された振動や騒音が遮断されることになり、これにより、ナット５内部から外部に放出される騒音を大幅に低減することができる。
【００２０】
また、図１及び図２では図示はしていないが、サイドキャップ７内へのボール循環路２０の形成を容易にすべくサイドキャップ７をボール循環路２０に沿って分割して分割位置で接合するようにした場合においても、該接合部のすき間からナット５内部の騒音が外に漏れるのを遮音部材３０及び粘土５０（又はジェル）によって良好に防止することができる。
【００２１】
図３は、サイドキャップ７のキャップ本体７ａに遮音部材３０を被せただけものを比較例１とし、前記キャップ本体７ａにグラスウール（又はスチールウール、吸音ゴム等）の吸音材を介して遮音部材３０を被せたものを比較例２として、それぞれの騒音を測定した結果を比較したものである。また、図４は、前記キャップ本体７ａに粘土５０（又はジェル）を介して遮音部材３０を被せたものを本発明例として、前記比較例２と騒音の測定結果を比較したものである。なお、測定に用いたボールねじ装置は、ねじ軸径φ２５ｍｍ、リード２５ｍｍとし、回転速度は４０００ｍｉｎ-1とした。
各図から明らかなように、比較例２は比較例１に比べて遮音性に優れているが、本発明例は比較例２より遮音性が優れているのが判る。
なお、本発明のボールねじ装置の構成、特にサイドキャップ及び遮音部材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。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態の一例であるボールねじ装置のナットを示す図であり、（ａ）はサイドキャップに粘土（又はジェル）を介して遮音部材を取り付ける前の分解斜視図、（ｂ）はサイドキャップに粘土（又はジェル）を介して遮音部材を取り付けた後の斜視図である。
【図２】サイドキャップに粘土（又はジェル）を介して遮音部材を取り付けた状態でナットの軸方向の端部側から見た図である。
【図３】比較例１及び比較例２における騒音の測定結果を示すグラフ図である。
【図４】比較例２及び本発明例における騒音の測定結果を示すグラフ図である。
【図５】サイドキャップ式のボールねじ装置を説明するための平面図である。
【図６】図５の軸方向の右端部側から見た図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  ボールねじ装置
２  ねじ溝（ねじ軸側）
３  ねじ軸
４  ねじ溝（ナット側）
５  ナット
６  ボール
７  サイドキャップ（循環部品）
９  脚部
１０  循環孔
１１  ボールすくい上げ通路
３０  遮音部材
５０  粘土（又はジェル）
【図１】
2005308081.tif 000003
【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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