(57)【要約】【課題】ボールねじ装置のねじ軸に直接取付けることができ、その取付け位置を任意に設定することが可能なストッパを提供する。【解決手段】外周面に螺旋状の軸軌道溝３を形成したねじ軸２と、内周面に軸軌道溝３に対向するナット軌道溝５を形成したナット４とをボール６を介して螺合させたボールねじ装置１において、ねじ軸２の軸軌道溝３に、テーパリング１１の外周テーパ面１３の小径部をナット４側に向けて嵌合突起１２を嵌合させ、ストッパリング１５の内周テーパ面１６で外周テーパ面１３を押圧し、ストッパリング１５をテーパリング１１を介してねじ軸２に取付ける。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットとを有し、前記軸軌道溝とナット軌道溝とを複数のボールを介して螺合させたボールねじ装置において、
内周面に前記軸軌道溝に嵌合する球状凸面からなる嵌合突起を有し、外周面を軸方向に縮小する外周テーパ面としたテーパリングと、
内周面に該テーパリングの前記外周テーパ面に嵌合する内周テーパ面を有するストッパリングとを設け、
前記ねじ軸の軸軌道溝に、前記テーパリングの外周テーパ面の小径部を前記ナット側に向けて前記嵌合突起を嵌合させ、前記ストッパリングの前記内周テーパ面で、前記外周テーパ面を押圧し、前記ストッパリングを前記テーパリングを介して前記ねじ軸に取付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、
前記テーパリングの外周テーパ面と、前記ストッパリングの内周テーパ面とに互いに螺合するテーパねじを形成したことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記テーパリングを、軸方向に２分割にしたことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２において、
前記テーパリングに、外周面から内周面に貫通するスリットを形成したことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、
前記テーパリングを、樹脂材料で形成したことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、
前記テーパリングを、ゴム材料で形成したことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、
前記テーパリングを、金属材料で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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械や産業機械、半導体製造装置、射出成形機、プレス成形機、精密機械等の機械装置の移動台の位置決め用や搬送用、動力伝達用の送り機構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、ねじ軸の外周面に螺旋状に形成した軸軌道溝と、ナットの内周面に形成した軸軌道溝に対向するナット軌道溝とを複数のボールを介して螺合させ、ねじ軸の一方の端部にストッパを設けて、ねじ軸を直線的に移動するナットの脱落を防止している（例えば、特許文献１参照。）。
一般に、このようなストッパ３０は、図１３に示すようにドーナツ板状に形成され、その内周面を、ねじ軸２の一方の端部に設けられた外周面に止め輪溝３１を形成した円柱状の段付突起３２の外周面に嵌合させ、止め輪溝３１に嵌め込まれたＣ型輪止め３３を用いて取付けられる。
【特許文献１】特開２０００−２３４６６０号公報（第４頁段落００２７−段落００２８、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来の技術においては、ねじ軸の一方の端部にストッパを設けて、ねじ軸を直線的に移動するナットの脱落を防止しているため、ねじ軸の製造時に設定された位置以外の位置にストッパを設置することができず、ナットの移動範囲を任意に変更することができないという問題がある。
また、ねじ軸の端部に段付突起等のストッパの取付けのための特別な形状を加工する必要があり、ねじ軸の製造コストを増加させるという問題がある。
【０００４】
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、ボールねじ装置のねじ軸に直接取付けることができ、その取付け位置を任意に設定することが可能なストッパ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】
【０００５】
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軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットとを有し、前記軸軌道溝とナット軌道溝とを複数のボールを介して螺合させたボールねじ装置において、内周面に前記軸軌道溝に嵌合する球状凸面からなる嵌合突起を有し、外周面を軸方向に縮小する外周テーパ面としたテーパリングと、内周面に該テーパリングの前記外周テーパ面に嵌合する内周テーパ面を有するストッパリングとを設け、前記ねじ軸の軸軌道溝に、前記テーパリングの外周テーパ面の小径部を前記ナット側に向けて前記嵌合突起を嵌合させ、前記ストッパリングの前記内周テーパ面で、前記外周テーパ面を押圧し、前記ストッパリングを前記テーパリングを介して前記ねじ軸に取付けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
これにより、本発明は、ボールねじ装置のねじ軸の任意の位置に直接テーパリングを介してストッパリングを容易に取付けることができると共に、ねじ軸に特別な形状を加工する必要がなくなり、ねじ軸の製造コストの削減を図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】
【０００７】
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例について説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１は実施例１のボールねじ装置を示す断面図、図２は実施例１のテーパリングを示す断面図、図３は実施例１のテーパリングを示す正面図、図４は実施例１のストッパリングを示す断面図である。
図１において、１はボールねじ装置である。
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た棒状部材であって、その外周面には略半円弧状断面形状の軸軌道溝３が所定のリードで螺旋状に形成されている。本実施例の軸軌道溝３は２条に形成されている。
【０００９】
４はボールねじ装置１のナットであり、合金鋼の鋼材で製作された円筒状部材であって、その内周面には軸軌道溝３と対向する略半円弧状断面形状のナット軌道溝５が軸軌道溝３と同じリードで形成されている。本実施例のナット軌道溝５は軸軌道溝３と同様に２条に形成されている。
６はボールであり、合金鋼等の鋼材で製作された球体であって、軸軌道溝３とナット軌道溝５の間を転動してねじ軸２とナット４を螺合させる。
【００１０】
７はフランジ部であり、ナット４の外周部に設けられ、フランジ部７に設けたボルト穴により図示しない機械装置の移動台にボルト等で固定される。
上記のねじ軸２の軸軌道溝３とこれに対向するナット４のナット軌道溝５によりボール６が転動する負荷路が形成され、この負荷路の両端部を連結路としての図示しないリターンチューブで連結して循環路が形成され、この循環路に複数のボール６と所定の量の潤滑剤、例えばグリースが封入される。
【００１１】
これにより、軸軌道溝３とナット軌道溝５とがボール６を介して螺合し、ねじ軸２を回転させることによってボール６が負荷路を転動しながら循環路を循環してナット４を軸方向に移動させ、ねじ軸２の回転運動がナット４の直線運動に変換される。
１１はテーパリングであり、図２、図３に示すように樹脂材料やゴム材料、金属材料等の比較的大きな弾性を有する弾性材料で、ねじ軸２の外径に所定の変形代を加えた直径を有する内周面が形成された円筒状部材であって、その内周面にはねじ軸２の軸軌道溝３に嵌合する球状凸面からなる嵌合突起１２が形成され、その外周面には軸方向の全長に渡って軸方向に縮小するテーパ面（外周テーパ面１３という。）が形成されている。
【００１２】
本実施例の嵌合突起１２は、内周面の円周方向の２箇所に等配に形成され、その軸方向位置は軸軌道溝３が２条であるので同じ軸方向位置に形成されている。
１５はストッパリングであり、図４に示すように樹脂材料や金属材料等で形成されたドーナツ状の板状部材であって、その内周面にはテーパリング１１の外周テーパ面１３に嵌合するテーパ面（内周テーパ面１６という。）が形成され、その外周面の内周テーパ面１６の小径部側にはナット４の端面を係止するための鍔部１７が形成されている。
【００１３】
このようなストッパリング１５は、ナット４をボール６を介してねじ軸２に螺合させた後に、鍔部１７の側をナット４に向けて差込まれ、外周テーパ面１３の小径部をナット４側に向けたテーパリング１１の嵌合突起１２をねじ軸２の一方に端部の軸軌道溝３に嵌合させ、テーパリング１１を回転させてねじ軸２の所定の軸方向位置に移動させ、ストッパリング１５の内周テーパ面１６をテーパリング１１の外周テーパ面１３に圧入してねじ軸２の所定の軸方向位置に取付ける。
【００１４】
この圧入により、ストッパリング１５の内周テーパ面１６が、外周テーパ面１３を押圧し、この押圧力によりテーパリング１１が内側に弾性変形してテーパリング１１の内周面がねじ軸２の外周面に押圧されて密着し、この摩擦力および嵌合突起１２と軸軌道溝３との嵌合によりストッパリング１５がテーパリング１１を介してねじ軸２に設置され、ナット４の移動範囲を所定の範囲に制限すると共に、その脱落を防止する。
【００１５】
また、テーパリング１１の外周テーパ面１３の小径部をナット４側に向けてストッパリング１５を設置するので、ナット４がストッパリング１５の鍔部１７に係止されたときに、ナット４の軸方向の慣性力はテーパリング１１の内周面がねじ軸２の外周面を締付ける方向に作用し、ナット４がストッパリング１５に衝突したとしてもストッパリング１５が軸方向に移動することはない。
【００１６】
更に、ねじ軸２にテーパリング１１を介してストッパリング１５を直接取付けることができるので、ねじ軸の端部等にストッパの取付けのための特別な形状を加工する必要がなく、ねじ軸２の端面をねじ切抜け形状とすることが可能になり、ねじ軸の製造コストの削減を図ることができる。
以上説明したように、本実施例では、テーパリングの内周面に軸軌道溝に嵌合する嵌合突起を設け、この嵌合突起をねじ軸の軸軌道溝に嵌合させ、テーパリングの外周テーパ面をストッパリングの内周テーパ面で押圧してストッパリングをテーパリングを介してねじ軸に取付けるようにしたことによって、ボールねじ装置のねじ軸の任意の位置に直接テーパリングを介してストッパリングを容易に取付けることができると共に、ねじ軸に特別な形状を加工する必要がなくなり、ねじ軸の製造コストの削減を図ることができる。
【実施例２】
【００１７】
図５は実施例２のテーパリングを示す断面図、図６は実施例２のストッパリングを示す断面図である。
なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施例のテーパリング１１およびストッパリング１５は、上記実施例１のテーパリング１１およびストッパリング１５と同様に形成されているが、その外周テーパ面１３および内周テーパ面１６には、それぞれ互いに螺合するテーパねじ２１および２２が形成されている。
【００１８】
なお、このテーパねじ２１、２２は右ねじであっても左ねじであってもよい。
このように、テーパリングの外周面およびストッパリングの内周面に、互いに螺合するテーパねじを形成すれば、上記実施例１と同様の効果に加えて、ストッパリングをテーパリングを介してねじ軸に取付けるときに、テーパねじを螺合させるだけで取付けることができ、ボールねじ装置のねじ軸の任意の位置にストッパリングを更に容易に取付けることができる。
【実施例３】
【００１９】
図７は実施例３のテーパリングを示す断面図である。
なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施例のテーパリング１１は、上記実施例１のテーパリング１１と同様に形成されているが、軸方向に２分割にされており、その分割面２４には軸方向の中央部にねじ軸２の軸軌道溝３の深さ以上の高さの段部２５が形成されている。
【００２０】
なお、本実施例のストッパリング１５は、上記実施例１のストッパリング１５と同様である。
このように、テーパリングを軸方向に２分割にして形成すれば、上記実施例１と同様の効果に加えて、テーパリングを回転させなくても嵌合突起をねじ軸の任意の軸方向位置で軸軌道溝に嵌合させることができ、ボールねじ装置のねじ軸の任意の位置にテーパリングを介してストッパリングを更に容易に取付けることができる。
【００２１】
また、段部をねじ軸の軸軌道溝の深さ以上の高さに形成することによって、２分割にしたテーパリングの嵌合突起を軸軌道溝に嵌合させるときに、先に嵌合させた一方の分割されたテーパリングの段部を案内にして他方の分割されたテーパリングの嵌合突起を軸軌道溝に容易に嵌合させることができる。
【実施例４】
【００２２】
図８は実施例４のテーパリングを示す断面図、図９は実施例４のテーパリングを示す正面図である。
なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施例のテーパリング１１は、上記実施例１のテーパリング１１と同様に形成されているが、テーパリング１１の軸方向の一方の側、つまり外周テーパ面１３の大径部側にその端面から軸方向に伸張して嵌合突起１２の軸方向位置を越える長さで、外周面から内周面に貫通するスリット２７が円周方向の４箇所に等配に形成されている。
【００２３】
なお、本実施例のストッパリング１５は、上記実施例１のストッパリング１５と同様である。
このように、テーパリングに外周面から内周面に貫通するスリットを形成すれば、上記実施例１と同様の効果に加えて、テーパリングの外周テーパ面にストッパリングの内周テーパ面を圧入するときに、テーパリングを容易に弾性変形させることができ、ボールねじ装置のねじ軸の任意の位置にテーパリングを介してストッパリングを更に容易に取付けることができる。
【００２４】
なお、本実施例においては、スリット２７を外周テーパ面１３の大径部側に形成するとして説明したが、図１０、図１１に示す他の形態のように他方の側、つまり外周テーパ面１３の小径部側に形成するようにしても、図１２に示す他の形態のようにスリット２７を軸方向の全長に渡って１箇所設けるようにしても、同様の効果を得ることができる。
また、本実施例の図８〜図１１においては、スリットを円周方向の４箇所に形成するとして説明したが、１箇所以上であれば同様の効果を得ることができる。要はストッパリングの圧入時にテーパリングの側壁を容易に撓ませることができれば、どのような個数であってもよい。
【００２５】
更に、本実施例のスリットを、実施例２のテーパリングに形成しても同様の効果を得ることができる。
上記各実施例においては、テーパリングの嵌合突起を円周方向の２箇所に等配に設けるとして説明したが、嵌合突起の個数は１箇所であっても、３箇所以上であってもよく、不等配であってもよい。
【００２６】
また、上記各実施例においては、ねじ軸の軸軌道溝が２条の場合を例に説明したが、軸軌道溝の条数は１条であっても３条以上であってもよい。
この場合に、嵌合突起を複数とするときは、軸軌道溝の条数に応じて互いの軸方向位置を設定することが必要になる。例えば、１条の軸軌道溝に対して嵌合突起を円周方向の２箇所に等配に設ける場合は、互いの軸方向位置を半リード分ずらすようにする等である。
【００２７】
更に、上記各実施例においては、リターンチューブを連結路としてボール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、連結路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。
更に、上記各実施例においては、ボールねじ装置のねじ軸を回転させてナットを軸方向に移動させるとして説明したが、ナットを回転させてねじ軸を軸方向に移動させる形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。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例１のボールねじ装置を示す断面図
【図２】実施例１のテーパリングを示す断面図
【図３】実施例１のテーパリングを示す正面図
【図４】実施例１のストッパリングを示す断面図
【図５】実施例２のテーパリングを示す断面図
【図６】実施例２のストッパリングを示す断面図
【図７】実施例３のテーパリングを示す断面図
【図８】実施例４のテーパリングを示す断面図
【図９】実施例４のテーパリングを示す正面図
【図１０】実施例４の他の形態のテーパリングを示す断面図
【図１１】実施例４の他の形態のテーパリングを示す正面図
【図１２】実施例４の他の形態のテーパリングを示す斜視図
【図１３】従来のストッパの取付方法を示す説明図
【符号の説明】
【００２９】
１    ボールねじ装置
２    ねじ軸
３    軸軌道溝
４    ナット
５    ナット軌道溝
６    ボール
７    フランジ部
１１  テーパリング
１２  嵌合突起
１３  外周テーパ面
１５  ストッパリング
１６  内周テーパ面
１７  鍔部
２１、２２  テーパねじ
２４  分割面
２５  段部
２７  スリット
３０  ストッパ
３１  止め輪溝
３２  段付突起
３３  Ｃ型輪止め
【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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