(57)【要約】【課題】合成樹脂材料製の駒とナットとを確実に固定できるようにする。【解決手段】駒２は、合成樹脂材料で形成され、駒取付穴６にナット５の径方向外方側から挿入され、ボール戻し路４が内面部２０に形成され、鍔状突起１６が外面部２３側に形成されている。駒取付穴６は、鍔状突起１６をナット５の径方向に沿って案内するガイド穴部１４が形成されると共に、鍔状突起１６を支持する駒支持面１８が形成されている。ガイド穴部１４には、駒支持面１８に乗せられた鍔状突起１６を駒支持面１８との間に挟むようにして保持する止め輪２１の取付溝２２が形成されている。止め輪２１は、弾性変形可能な材料で形成され、縮径方向へ弾性変形させられた状態で駒取付穴６に挿入され、駒支持面１８に乗せられた鍔状突起１６に当接する位置で元の形状に弾性復元させられることにより取付溝２２内に収容され、駒２が駒取付穴６から抜け出るのを阻止する。【選択図】図７
2017020590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ軸の外表面には螺旋状の軸側ねじ溝が形成され、
前記ねじ軸に嵌合されるナットの内周面には螺旋状のナット側ねじ溝が形成され、
前記ねじ軸に嵌合された前記ナットの前記ナット側ねじ溝と前記軸側ねじ溝とによって多数のボールを転動可能に収容する転動路が形作られ、
前記ナットを径方向に貫通する駒取付穴には前記ボールを前記転動路の終点から始点に戻すボール戻し路が形成された駒が取り付けられ、
前記転動路及び前記ボール戻し路によって前記ボールを循環させる周回路が形成された、
駒式ボールねじの駒の固定構造において、
前記駒は、合成樹脂材料で形成され、前記駒取付穴に前記ナットの径方向外方側から挿入されるようになっており、前記ボール戻し路が形成される部分を内面部とし、前記内面部に対して反対側に位置する部分を外面部とすると、前記外面部側に前記ナットの径方向と直交する方向に沿って張り出す鍔状突起が形成され、
前記駒取付穴は、前記鍔状突起を前記ナットの径方向に沿って案内するガイド穴部が形成されると共に、前記ガイド穴部に案内されて移動した前記鍔状突起を乗せて支持する駒支持面が形成され、
前記ガイド穴部には、前記駒支持面に乗せられた前記鍔状突起を前記駒支持面との間に挟むようにして保持する止め輪の取付溝が形成され、
前記止め輪は、弾性変形可能な材料で形成され、縮径方向へ弾性変形させられた状態で前記駒取付穴に挿入され、前記駒支持面に乗せられた前記鍔状突起に当接する位置で元の形状に弾性復元させられることにより前記取付溝内に収容され、前記鍔状突起が前記ガイド穴部から抜け出るのを阻止する、
ことを特徴とする駒式ボールねじの駒の固定構造。
【請求項２】
前記駒は、平面視した形状が長円形状の駒本体と、前記駒本体の長手方向中央部分の両側に張り出した鍔状突起と、を有し、
前記鍔状突起は、前記長円形状の駒本体の図心を中心とする仮想円板の一部であり、前記図心を中心とした２回対称となるように一対形成され、
前記駒取付穴の前記ガイド穴部は、前記鍔状突起に係合する丸穴の一部であり、
前記止め輪の前記取付溝は、前記ガイド穴部の内面に沿って形成され、
前記止め輪は、弾性変形可能な金属材料で形成され、リングの周方向の一箇所が切り欠かれたような形状になっており、前記駒が前記駒取付穴から抜け出す方向へ移動するのを、前記外面部の中心の周りにリング状に当接して阻止できるようになっている、
ことを特徴とする請求項１に記載の駒式ボールねじの駒の固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、駒式ボールねじのボール戻し路が形成された駒を、ねじ軸に嵌合されるナットに固定するための駒式ボールねじの駒の固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールねじは、自動車のステアリングギヤ、数値制御工作機械のテーブル駆動用送り機構等に広く使用され、回転運動を直線運動に変えるようになっている。このボールねじは、ねじ軸の外周面に螺旋状の軸側ねじ溝が形成され、このねじ軸に嵌合されるナットの内周面に軸側ねじ溝に対向する螺旋状のナット側ねじ溝が形成され、これら軸側ねじ溝とナット側ねじ溝で形作られる転動路内に多数のボールが収容されており、転動路を周回経路として多数のボールを循環させる循環機構が設けられている。このようなボールねじは、循環機構の違いによってチューブ式、駒式、エンドキャップ式の３種類に大別されている。そして、これら３種類のうちの駒式ボールねじは、チューブ式ボールねじ及びエンドキャップ式ボールねじと比較し、ナットの外径を小さくすることができるため、自動車用部品等に従来から多く使用されている。
【０００３】
駒式ボールねじは、ナットに装着される駒にボール戻し路が形成され、転動路内のボールが駒のボール戻し路を介して循環させられるようになっている。このような構造の駒式ボールねじは、駒がナットから脱落すると、転動路内の多数のボールを循環させることができなくなり、ボールねじとしての機能を発揮できなくなる。そのため、従来の駒式ボールねじは、金属製の駒をナットにかしめ固定し、駒がナットから脱落するのを防止していた（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５７５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、近年、自動車の燃費向上等を図るため、駒式ボールねじの軽量化が求められている。そのため、駒式ボールねじの駒を合成樹脂材料で形成することが検討されてきたが、合成樹脂材料製の駒がナットから脱落しないようにするため、合成樹脂材料製の駒とナットの固定構造をどのようにするのかが課題となっていた。
【０００６】
そこで、本発明は、合成樹脂材料製の駒とナットとを確実に固定し得る駒式ボールねじの駒の固定構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ねじ軸７の外表面７ａには螺旋状の軸側ねじ溝８が形成され、前記ねじ軸７に嵌合されるナット５の内周面５ａには螺旋状のナット側ねじ溝１０が形成され、前記ねじ軸７に嵌合された前記ナット５の前記ナット側ねじ溝１０と前記軸側ねじ溝８とによって多数のボール１１を転動可能に収容する転動路３が形作られ、前記ナット５を径方向に貫通する駒取付穴６には前記ボール１１を前記転動路３の終点から始点に戻すボール戻し路４が形成された駒２が取り付けられ、前記転動路３及び前記ボール戻し路４によって前記ボール１１を循環させる周回路１２が形成された、駒式ボールねじ１の駒２の固定構造に関するものである。
【０００８】
この発明において、前記駒２は、合成樹脂材料で形成され、前記駒取付穴６に前記ナット５の径方向外方側から挿入されるようになっており、前記ボール戻し路４が形成される部分を内面部２０とし、前記内面部２０に対して反対側に位置する部分を外面部２３とすると、前記外面部２３側に前記ナット５の径方向と直交する方向に沿って張り出す鍔状突起１６，１６が形成されている。
【０００９】
また、前記駒取付穴６は、前記鍔状突起１６を前記ナット５の径方向に沿って案内するガイド穴部１４が形成されると共に、前記ガイド穴部１４に案内されて移動した前記鍔状突起１６を乗せて支持する駒支持面１８が形成されている。
【００１０】
前記ガイド穴部１４には、前記駒支持面１８に乗せられた前記鍔状突起１６を前記駒支持面１８との間に挟むようにして保持する止め輪２１の取付溝２２が形成されている。
【００１１】
前記止め輪２１は、弾性変形可能な材料で形成され、縮径方向へ弾性変形させられた状態で前記駒取付穴６に挿入され、前記駒支持面１８に乗せられた前記鍔状突起１６に当接する位置で元の形状に弾性復元させられることにより前記取付溝２２内に収容され、前記鍔状突起１６が前記ガイド穴部１４から抜け出るのを阻止するようになっている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、駒をナットの駒取付穴に挿入し、駒の鍔状突起を駒取付穴のガイド穴部に形成した駒支持面で支持し、ガイド穴部の取付溝に収容した止め輪と駒支持面との間に駒の鍔状突起を挟むようにして保持することができるため、合成樹脂材料製の駒をナットに確実に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る駒式ボールねじの駒の固定構造を説明するための図であり、駒式ボールねじの縦断面図である
【図２】本発明の実施形態に係る駒式ボールねじの転動路と駒のボール戻し路との関係を示す図であり、図２（ａ）が駒式ボールねじを断面して示す図、図２（ｂ）が駒式ボールねじを断面しないで示す図である。
【図３】駒の取付部を示す図であり、図３（ａ）が図２（ｂ）の一部を拡大して示す図（駒の取付部の平面図）、図３（ｂ）が図３（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示す駒の取付部の断面図である。
【図４】ナットの駒取付穴を示す図であり、図４（ａ）が駒取付穴の平面図、図４（ｂ）が図４（ａ）のＡ２−Ａ２線に沿って切断して示す駒取付穴の断面図である。
【図５】駒を示す図であり、図５（ａ）が駒の平面図、図５（ｂ）が駒の正面図、図５（ｃ）が駒の裏面図、図５（ｄ）が図５（ａ）のＡ３−Ａ３線に沿って切断して示す駒の断面図、図５（ｅ）が図５（ａ）のＡ４−Ａ４線に沿って切断して示す駒の断面図である。
【図６】止め輪を示す図であり、図６（ａ）が止め輪の平面図、図６（ｂ）が止め輪の側面図である。
【図７】駒式ボールねじの組立状態を示す図であり、図７（ａ）が第１組立状態図、図７（ｂ）が第２組立状態図、図７（ｃ）が図７（ｂ）のＢ方向から見た縮径変形後の止め輪の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳述する。
【００１５】
［第１実施形態］
図１乃至図４は、本発明の実施形態に係る駒式ボールねじ１の駒２の固定構造を説明するための図である。なお、図１は、駒式ボールねじ１の縦断面図である。また、図２は、駒式ボールねじ１の転動路３と駒２のボール戻し路４との関係を示す図であり、図２（ａ）が駒式ボールねじ１を断面して示す図、図２（ｂ）が駒式ボールねじ１を断面しないで示す図である。また、図３は、駒２の取付部を示す図であり、図３（ａ）が図２（ｂ）の一部を拡大して示す図（駒２の取付部の平面図）、図３（ｂ）が図３（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示す駒２の取付部の断面図である。また、図４は、ナット５の駒取付穴６を示す図であり、図４（ａ）が駒取付穴６の平面図、図４（ｂ）が図４（ａ）のＡ２−Ａ２線に沿って切断して示す駒取付穴６の断面図である。
【００１６】
図１乃至図２に示すように、駒式ボールねじ１は、金属製のねじ軸７の外表面７ａに螺旋状の軸側ねじ溝８が形成され、ねじ軸７に嵌合される金属製のナット５の内周面５ａに螺旋状のナット側ねじ溝１０が形成され、ねじ軸７に嵌合されたナット５のナット側ねじ溝１０と軸側ねじ溝８とによって多数の金属製のボール１１を転動可能に収容する転動路３が形作られている。この駒式ボールねじ１のナット５は、径方向に貫通する駒取付穴６が形成され、この駒取付穴６に合成樹脂材料（ナイロン、ポリアセタール（ＰＯＭ）等）製の駒２が取り付けられている。駒２には、ボール１１を転動路３の終点から始点に戻すボール戻し路４が形成されている。そして、これらの図に示す駒式ボールねじ１は、転動路３及びボール戻し路４によってボール１１を循環させる周回路１２が形成されている。
【００１７】
図２乃至図４に示すように、ナット５に形成された駒取付穴６は、平面視した形状が長円形状（長方形の長手方向両端が半円で丸められた角丸長方形）の駒本体係合穴部１３と、この駒本体係合穴部１３の長手方向中央部分の両側に張り出すように円弧状に座繰り形成されたガイド穴部１４と、を有している。駒本体係合穴部１３は、ナット５を径方向に貫通しており、駒２の駒本体１５を収容するようになっている。また、ガイド穴部１４は、駒２の鍔状突起１６に隙間をもって係合する丸穴の一部であり、長円形状の駒本体係合穴部１３の図心Ｇ１を中心とした２回対称となるように一対形成され、内面１４ａが駒本体係合穴部１３の図心Ｇ１を中心とする仮想円１７と同一の半径（鍔状突起１６の半径よりも僅かに大きな半径）で形作られている（図３（ａ）及び図４（ａ）参照）。このガイド穴部１４は、駒２を駒取付穴６に挿入する際又は駒２を駒取付穴６から取り出す際に、駒２の鍔状突起１６をナット５の径方向に沿って案内する（スライド移動させる）ことができるようになっている。そして、ガイド穴部１４の底面は、駒２の鍔状突起１６を支持する駒支持面１８になっている。このガイド穴部１４の駒支持面１８は、駒２の鍔状突起１６が乗せられると（着座すると）、駒２をナット５の径方向に位置決めし、駒２の内面部（内周面）２０をナット５の内周面５ａに合致させるようになっている。そして、このガイド穴部１４の内面１４ａには、駒支持面１８に乗せられた鍔状突起１６を駒支持面１８との間に挟むようにして保持する止め輪２１の取付溝２２が形成されている。この止め輪２１の取付溝２２は、断面が矩形形状の溝であり、ガイド穴部１４の内面１４ａに沿って同一の溝深さに形成されている。そして、止め輪２１の取付溝２２の溝深さは、内部に収容された止め輪２１がガイド穴部１４の内面１４ａの径方向内方側へ出っ張り、止め輪２１の一部が駒支持面１８に乗せられた駒２の鍔状突起１６の上方に重なり、鍔状突起１６がガイド穴部１４から抜け出す方向へ移動するのを止め輪２１で阻止できるような寸法に形成されている。
【００１８】
図５は、駒２を示す図である。なお、図５（ａ）が駒２の平面図であり、図５（ｂ）が駒２の正面図であり、図５（ｃ）が駒２の裏面図であり、図５（ｄ）が図５（ａ）のＡ３−Ａ３線に沿って切断して示す駒２の断面図であり、図５（ｅ）が図５（ａ）のＡ４−Ａ４線に沿って切断して示す駒２の断面図である。
【００１９】
この図５に示すように、駒２は、平面視した形状が長円形状の駒本体１５と、この駒本体１５の長手方向中央部の両側に張り出すように形成された鍔状突起１６，１６と、を有している。そして、この駒２は、図７（ａ）に示すように、ナット５の駒取付穴６にナット５の径方向外方側から挿入されるようになっており、駒本体１５が駒取付穴６の駒本体係合穴部１３に挿入された後に、鍔状突起１６が駒取付穴６のガイド穴部１４に挿入されることになる。
【００２０】
駒２は、その裏面側で且つねじ軸７に対向する側を内面部２０とし、この内面部２０に対して反対側に位置する表面側を外面部２３とすると、内面部２０がナット５の内周面５ａに倣うように形成された曲面であり、この内面部２０にボール戻し路４が形成されている。ボール戻し路４は、図１、図２、図５（ｃ）に示すように、略Ｓ字形状に形成されると共に、略１リード分ずれて位置する転動路３を接続するようになっており、ねじ軸７の軸側ねじ溝８，８間の外表面７ａをボール１１が乗り越えて移動できる深さとなるように形成されている。
【００２１】
また、駒２は、一対の鍔状突起１６，１６が外面部２３側に形成されている。この鍔状突起１６は、駒本体１５の両側にそれぞれ一体に形成され、駒本体１５からＸ軸に沿った方向に円弧状に張り出しており、駒２がナット５の駒取付穴６に挿入される際に、ナット５の径方向と直交する方向に沿って張り出すようになっている。そして、この鍔状突起１６は、駒本体１５の長円形状の図心Ｇ２を中心とする仮想円板２４の一部であり、図心Ｇ２を中心とした２回対称となるように一対形成されている。このような鍔状突起１６は、駒取付穴６内の駒支持面１８に乗せられ、ガイド穴部１４の取付溝２２に収容された止め輪２１と駒支持面１８との間に保持されるようになっている。
【００２２】
図６は、止め輪２１を示す図であり、図６（ａ）が止め輪２１の平面図、図６（ｂ）が止め輪２１の側面図である。止め輪２１は、弾性変形可能な金属材料（例えば、ばね鋼）で形成され、リングの周方向の一箇所が切り欠かれたような形状になっており、周方向の一対の端部が所定寸法だけ離れて位置し、その一対の端部が工具（図示せず）によって操作される工具操作部分２５，２５になっている。この一対の工具操作部分２５は、工具の一部を挿入する工具係合穴２６がそれぞれ形成されている。このような止め輪２１は、一対の工具操作部分２５が工具によって近づく方向に変位させられると、駒取付穴６に干渉しない（接触しない）外形寸法に弾性変形（縮径変形）できるようになっている（図７（ｂ）、図７（ｃ）参照）。そして、止め輪２１は、縮径方向へ弾性変形させられた状態で駒取付穴６に挿入され、駒支持面１８に乗せられた駒２の鍔状突起１６に当接する位置で工具からの外力が取り除かれると、元の形状に弾性復元してガイド穴部１４の取付溝２２に一部が収容される。この取付溝２２内に一部が収容された止め輪２１は、駒取付穴６内にリング状に出っ張り、駒２が駒取付穴６から抜け出る方向に移動するのを、駒２の外面部２３の中心の周り（平面視した駒本体１５の図心Ｇ２の周り）にリング状に当接して阻止するようになっている（図３参照）。このように、止め輪２１は、駒取付穴６から抜け出ようとする駒２の外面部２３の中心の周りをリング状に抑えることができるため、駒２が駒取付穴６内で傾いて変位するのを防止し、ボール戻し路４のスペースを均等に保持することができ、ボール戻し路４内のボール１１の移動を円滑に行わせることができる。
【００２３】
以上のように、本実施形態に係る駒式ボールねじ１の駒２の固定構造によれば、駒２をナット５の駒取付穴６に挿入し、駒２の鍔状突起１６を駒取付穴６のガイド穴部１４に形成した駒支持面１８で支持し、ガイド穴部１４の取付溝２２に収容した止め輪２１と駒支持面１８との間に駒２の鍔状突起１４を挟むようにして保持することができるため、合成樹脂材料製の駒２をナット５に確実に固定することができる。
【００２４】
また、本実施形態に係る駒式ボールねじ１の駒２の固定構造によれば、駒２が駒取付穴６から抜け出ようとすると、駒２の外面部２３の中心の周りが止め輪２１でリング状に抑えられるため、駒２が駒取付穴６内で傾いて変位するのが防止され、ボール戻し路４のスペースが均等に保持され、ボール戻し路４内のボール１１の移動が円滑に行われる。その結果、本実施形態に係る駒式ボールねじ１の駒２の固定構造によれば、駒式ボールねじ１の機能を常時安定して発揮させることができる。
【００２５】
（変形例）
上記実施形態において、駒２は、平面視した形状が駒取付穴６と同様の長円形状（長方形の長手方向両端が半円で丸められた角丸長方形）である場合を例示したが、平面視した形状が駒取付穴６と同様の真円、又は楕円形状であってもよい。
【００２６】
また、止め輪２１は、弾性変形可能であり、駒２が駒取付穴６内から抜け出るのを阻止することができるものであれば、金属材料で形成されたものに限定されず、合成樹脂材料で形成されたものでもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１……駒式ボールねじ、２……駒、３……転動路、４……ボール戻し路、５……ナット、５ａ……内周面、６……駒取付穴、７……ねじ軸、７ａ……外表面、８……軸側ねじ溝、１０……ナット側ねじ溝、１１……ボール、１２……周回路、１４……ガイド穴部、１６……鍔状突起、１８……駒支持面、２０……内面部、２１……止め輪、２２……取付溝、２３……外面部
【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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