(57)【要約】      （修正有）【課題】圧縮予圧が付与できる予圧付与機構を有するボールねじを提供する。【解決手段】ボールねじ１０は、軸方向一端にフランジ２２，３２が形成されたナット２，３と、ナット２，３を貫通するねじ軸１と、ナットの螺旋溝２０、３０とねじ軸の螺旋溝１１とで形成される軌道に配置された複数のボール４と、雄ねじ５１ａが形成された軸部５１の軸方向一端に頭部５２が形成されているボルト５を有する。第一ナット２は軸部５１の挿通穴２２１を有し、第二ナット３は雄ねじ５１ａが螺合される雌ねじ３２１を有する。ナット２，３はフランジ２２，３２同士を対向させて配置され、ボルト５により結合されている。フランジ間２２，３２に隙間Ｃを有し、ナット２，３の相対回転が規制され、ボルト５の締め付けにより予圧が付与される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向一端にフランジが形成された二個のナットと、
前記二個のナットを貫通するねじ軸と、
前記二個のナットの螺旋溝と前記ねじ軸の螺旋溝とで形成される軌道に配置された複数のボールと、
雄ねじが形成された軸部の軸方向一端に頭部が形成されているボルトと、
を有し、
前記二個のナットの一方である第一ナットは、前記フランジを厚さ方向に貫通する前記軸部の挿通穴を有し、前記二個のナットの他方である第二ナットは、前記雄ねじが螺合される雌ねじを有し、
前記二個のナットは、前記フランジ同士を対向させて配置され、前記ボルトの前記軸部が前記挿通穴を挿通して前記雌ねじに螺合されることで結合され、
前記二個のナットの前記フランジ間に隙間を有し、
前記二個のナットの相対回転が規制され、
前記ボルトの締め付けにより予圧が付与されるボールねじ。
【請求項２】
前記第一ナットの前記フランジ面の前記挿通穴の周縁部と前記ボルトの前記頭部との間に、弾性部品が挟持されている請求項１記載のボールねじ。
【請求項３】
前記二個のナットは、前記フランジ間の隙間を含む範囲がスリーブで覆われている請求項１または２記載のボールねじ。
【請求項４】
前記雌ねじは、前記第二ナットの前記フランジの周方向に複数配置され、
前記第二ナットは、前記複数の前記雌ねじの間に、ハウジングへの取り付け用ボルトを挿通するボルト挿通穴と前記取り付け用ボルトの頭部を配置する座ぐり穴を有し、
前記第一ナットの前記フランジは、前記座ぐり穴に連通する貫通穴を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載のボールねじ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はボールねじに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールねじは、ねじ軸と、ナットと、複数のボールとを有する。ねじ軸はナットを貫通し、ねじ軸の螺旋溝とナットの螺旋溝とにより、ボールが転動する転動路が形成されている。ナットは、ボールを転動路の終点から始点に戻すボール戻し路を備えている。ボールは、転動路とボール戻し路とからなる循環経路内に配置されている。循環経路を循環し転動路内で転動するボールを介して、ナットとねじ軸とが相対移動する。
【０００３】
ボールねじには、位置決め精度や剛性の向上を目的として予圧が付与されている。予圧方式は、使用するナットの数によりシングルナット予圧とダブルナット予圧に分類され、一定にする対象により定位置予圧と定圧予圧に分類され、予圧方向により引張予圧と圧縮予圧に分類される。
シングルナット予圧には、ボーバーサイズボール予圧とオフセット予圧がある。オフセット予圧が付与されているボールねじでは、ナットの螺旋溝が、軸方向中心部のリードが予圧量だけ大きくなるように研磨されている。ダブルナット予圧には、二つのナットの間に間座を挟んで予圧を付与する間座予圧（例えば、特許文献１を参照）と、二つのナットの間にばねを挟んで予圧を付与するばね予圧（例えば、特許文献２を参照）がある。
【０００４】
これらのうち間座予圧およびオフセット予圧が従来より多く採用されている。間座予圧およびオフセット予圧はいずれも定位置予圧に分類される。定位置予圧は、ボールねじの長期使用やナット内への異物混入などに起因して内部に摩耗が生じることで、予圧低下が生じ易い。これに対して、定圧予圧に分類されるばね予圧は、摩耗が生じても常に一定の予圧が維持できる。
【０００５】
なお、特許文献２に記載されたダブルナット方式のボールねじナットでは、一方のナットはシングルナット予圧方式と同様のオーバサイズボール方式またはオフセットリード方式（定位置予圧）となっているが、ボールまたは螺旋溝が摩耗したときには、ばねの弾性力により両ナットのボールに引張方向の定圧予圧が付与される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２７６７６５号公報
【特許文献２】特許２８０８６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
引張予圧のボールねじは、予圧の作用点間距離が長いため、耐モーメント荷重が高くなる反面、加工精度や取り付け精度等の影響を受けて位置精度や運動精度が低下し易い。これに対して、圧縮予圧のボールねじは、予圧の作用点間距離が短いため、耐モーメント荷重は低くなるが、加工精度や取り付け精度等の影響を受けにくい。つまり、位置精度や運動精度を重視する用途では、圧縮予圧のボールねじが求められている。
【０００８】
この発明の課題は、圧縮予圧が付与できる予圧付与機構を有するボールねじを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、この発明の一態様のボールねじは、下記の構成(1) 〜(4) を有する。
(1) 軸方向一端にフランジが形成された二個のナットと、前記二個のナットを貫通するねじ軸と、前記二個のナットの螺旋溝と前記ねじ軸の螺旋溝とで形成される軌道に配置された複数のボールと、雄ねじが形成された軸部の軸方向一端に頭部が形成されているボルトと、を有する。
(2) 前記二個のナットの一方である第一ナットは、前記フランジを厚さ方向に貫通する前記軸部の挿通穴を有し、前記二個のナットの他方である第二ナットは、前記雄ねじが螺合される雌ねじを有する。
【００１０】
(3) 前記二個のナットは、前記フランジ同士を対向させて配置され、前記ボルトの前記軸部が前記挿通穴を挿通して前記雌ねじに螺合されることで結合されている。
(4) 前記二個のナットの前記フランジ間に隙間を有し、前記二個のナットの相対回転が規制され、前記ボルトの締め付けにより予圧が付与される。
第二態様のボールねじは、構成(1) 〜(4) と下記の構成(5) を有する。
【００１１】
(5) 前記第一ナットの前記フランジ面の前記挿通穴の周縁部と前記ボルトの前記頭部との間に、弾性部品が挟持されている。
第二態様のボールねじによれば、前記ボルトの締め付け力に対する前記弾性部品の反力に応じた量の圧縮方向の定圧予圧が付与される。第一態様のボールねじが前記構成(5) を有さない場合、前記ボルトの締め付けに伴う前記隙間の変化量に応じた量の圧縮方向の定位置予圧が付与される。
第一態様のボールねじおよび第二態様のボールねじは、下記の構成(6) および(7) のいずれか一方を有することができる。
【００１２】
(6) 前記二個のナットは、前記両フランジの前記隙間を含む範囲がスリーブで覆われている。
(7) 前記雌ねじは、前記第二ナットの前記フランジの周方向に複数配置され、前記第二ナットは、前記複数の前記雌ねじの間に、ハウジングへの取り付け用ボルトを挿通するボルト挿通穴と前記取り付け用ボルトの頭部を配置する座ぐり穴を有し、前記第一ナットの前記フランジは、前記座ぐり穴に連通する貫通穴を有する。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、圧縮予圧が付与できる予圧付与機構を有するボールねじが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態のボールねじを示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施形態について説明するが、この発明はこの実施形態に限定されない。
この実施形態のボールねじ１０は、ねじ軸１と、第一ナット２と、第二ナット３と、複数のボール４と、四個の第一ボルト５と、四個の弾性部品６と、二個のキー７と、スリーブ８と、四個の第二ボルト９を有する。
【００１６】
第一ボルト５は軸部５１と頭部５２とからなり、軸部５１に雄ねじ５１ａが形成され、軸部５１の軸方向一端に頭部５２が形成されている。軸部５１は、頭部５２側に、雄ねじ５１ａが形成されていない非ねじ部５１ｂを有する。第二ボルト９は軸部９１と頭部９２とからなり、軸部９１に雄ねじ９１ａが形成され、軸部９１の軸方向一端に頭部９２が形成されている。
【００１７】
第一ナット２は、円筒部２１とフランジ２２とからなり、円筒部２１の軸方向一端にフランジ２２が形成されている。第一ナット２の内周面に螺旋溝２０が形成されている。第一ナット２は、フランジ２２を厚さ方向に貫通するボルト挿通穴２２１を、フランジ２２の周方向に等間隔で四個有する。ボルト挿通穴２２１の直径は、第一ボルト５の軸部５１の直径よりも大きく頭部５２の直径よりも小さい。
【００１８】
また、第一ナット２は、フランジ２２を厚さ方向に貫通する貫通穴２２２を、フランジ２２の周方向に等間隔で四個有する。貫通穴２２２の直径は第二ボルト９の頭部９２の直径より大きい。ボルト挿通穴２２１と貫通穴２２２は、周方向で交互に等間隔で配置されている。フランジ２２の外周面の径方向で互いに反対側となる二カ所に、軸方向全体に延びるキー溝２２３が形成されている。
【００１９】
第二ナット３は、円筒部３１とフランジ３２とからなり、円筒部３１の軸方向一端にフランジ３２が形成されている。第ニナット３の内周面に第一ナット２の螺旋溝２０と同じ螺旋溝３０が形成されている。第二ナット３は、フランジ３２を厚さ方向に貫通する雌ねじ穴３２１を、フランジ３２の周方向に等間隔で四個有する。これらの雌ねじ穴３２１には、第一ボルト５の雄ねじ５１ａが螺合される雌ねじが形成されている。
【００２０】
また、第二ナット３は、フランジ３２を厚さ方向に貫通する貫通穴３２２を、フランジ３２の周方向に等間隔で四個有する。貫通穴３２２の直径は第二ボルト９の軸部９１の直径より大きく、頭部９２の直径より小さい。各貫通穴３２２は、第二ボルト９の頭部９２を配置する座ぐり穴３２２ａを有する。雌ねじ穴３２１と貫通穴３２２は、周方向で交互に等間隔で配置されている。フランジ３２の外周面の径方向で互いに反対側となる二カ所に、軸方向全体に延びるキー溝３２３が形成されている。
【００２１】
第一ナット２と第二ナット３は、フランジ２２，３２同士を対向させて、フランジ２２，３２間に隙間Ｃを設けて配置され、第一ナット２のフランジ２２側から、第一ボルト５の軸部５１がボルト挿通穴２２１を挿通して雌ねじ穴３２１に螺合されることで結合されている。弾性部品６は二枚の皿座金６１からなり、各皿座金６１の大径部同士を対向させて、第一ボルト５の非ねじ部５１ｂに外嵌され、第一ナット２のフランジ２１のボルト挿通穴２２１の周縁部とボルト５の頭部５２との間に挟持されている。
【００２２】
ねじ軸１は、第一ナット２および第二ナット３の両方を貫通し、両円筒部２１，３１の外側まで延びている。第一ナット２の螺旋溝２０および第二ナット３の螺旋溝３０とねじ軸１の螺旋溝１１とで形成される軌道に、複数のボール４が配置されている。
両ナット２，３の軸方向寸法は、ボールねじ１０の組み立て直後（初期状態）におけるねじ軸１の両ナット２，３の端面間寸法Ｌが、両ナット２，３の軸方向寸法の合計値よりも隙間Ｃ（初期値）の分だけ大きくなるように設定されている。
【００２３】
キー７は、第一ナット２のキー溝２２３と第二ナット３のキー溝３２３に渡って配置されている。これにより、第一ナット２と第二ナット３の相対回転が規制されている。
スリーブ８は、軸方向寸法が、フランジ２１の厚さとフランジ３１の厚さと隙間Ｃの軸方向寸法を合計した寸法であり、内径がフランジ２１，３１の外周より僅かに大きい寸法である。スリーブ８がフランジ２１，３１に外嵌されている。つまり、フランジ２１，３１の隙間Ｃを含む全範囲がスリーブ８で覆われている。
【００２４】
ボールねじ１０は、第二ボルト９によりハウジング１５に取り付けて使用される。ハウジング１５は、第二ナット３の円筒部３１に外嵌可能な内周面１５１を有し、軸方向一端面１５２に、第二ボルト９の雄ねじが螺合する雌ねじ１５３を周方向に四個等間隔で有する。
ボールねじ１０は、以下の手順でハウジング１５に取り付けられる。先ず、第二ナット３をハウジング１５の内周面に嵌め入れて、軸方向一端面１５２にフランジ３２を接触させた状態とする。次に、第一ナット２の貫通穴２２２から第二ボルト９を挿入し、第二ボルト９の軸部９１の雄ねじをハウジング１５の雌ねじ１５３に螺合する。
【００２５】
この実施形態のボールねじ１０によれば、第一ボルト５を締め付けて弾性部品６を縮ませることにより、圧縮方向の定圧予圧がボールねじ１０に付与される。また、付与される予圧量は、第一ボルト５の締め付け力に対する弾性部品６の反力に応じた量となる。
つまり、この実施形態のボールねじ１０は、圧縮方向の定圧予圧が付与できる予圧付与機構を有するボールねじである。また、第一ボルト５の締め付け力を変えることで予圧量を調整することができる。さらに、スリーブ８を有することで、隙間Ｃに塵埃などの異物が侵入しにくい効果も有する。
【００２６】
なお、この実施形態のボールねじ１０から弾性部品６を外し、第一ボルト５に代えて非ねじ部５１ｂの分だけ短いボルトを用いた場合には、このボルトを、その頭部をフランジ２２に接触させた状態で締め付けて、隙間Ｃを初期状態より小さくすることにより、隙間Ｃの初期値からの変化量に応じた圧縮方向の定位置予圧が付与できる。
つまり、この実施形態のボールねじ１０は、弾性部品６を外してボルトを代えるだけで、予圧方式を定圧予圧から定位置予圧に簡単に変更できるため、用途に応じた適切な予圧方式の選択が迅速にできるという効果も有する。
【００２７】
なお、この実施形態のボールねじ１０では、弾性部品６として二枚の皿座金６１を用いているが、これに代えて、圧縮コイルばね、ウレタンゴム製の環状体などを用いることもできる。
また、四個の第一ボルト５が等間隔に配置されているが、等間隔に配置されていれば二個や三個（二個以上）であってもよい。弾性部品６が外嵌される第一ボルト５の数が少ない場合は、複数個の第一ボルト５が等間隔で配置されることで、周方向で均一な予圧が付与される。
【符号の説明】
【００２８】
１０  ボールねじ
１  ねじ軸
２  第一ナット
２１  第一ナットの円筒部
２２  第一ナットのフランジ
２０  第一ナットの螺旋溝
２２１  ボルト挿通穴（軸部の挿通穴）
２２２  第一ナットの貫通穴
２２３  第一ナットのキー溝
３  第二ナット
３１  第ニナットの円筒部
３２  第ニナットのフランジ
３０  第ニナットの螺旋溝
３２１  雌ねじ穴
３２２  第ニナットの貫通穴
３２２ａ  座ぐり穴
３２３  第ニナットのキー溝
４  ボール
５  第一ボルト
５１  第一ボルトの軸部
５１ａ  軸部の雄ねじ
５１ｂ  軸部の非ねじ部
５２  第一ボルトの頭部
６  弾性部品
６１  皿座金
７  キー
８  スリーブ
９  第二ボルト
９１  第二ボルトの軸部
９１ａ  軸部の雄ねじ
９２  第二ボルトの頭部
１５  ハウジング
１５１  ハウジングの内周面
１５２  ハウジングの軸方向一端面
１５３  ハウジングの雌ねじ
【図１】
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【図２】
2016145623.tif 000004