JP2003113921A - ボールねじ装置 - Google Patents
ボールねじ装置Info
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- F16H25/20—Screw mechanisms
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Abstract
ボールねじ装置において、循環こまを安価にかつ簡易な
方法にて位置決めできるようにし、品質向上を図る。 【解決手段】ねじ軸3を非回転かつ軸心方向不動に、ま
た、ねじ軸3に対してナット部材2を回転可能かつ軸心
方向移動可能に配置したボールねじ装置1において、ナ
ット部材2の2巻きのねじ溝21a,21bを単一の循
環こま6によりそれぞれ独立した閉ループにして、それ
ぞれの閉ループ内でボール4群を転動循環させる構造と
し、この循環こま6を、合成樹脂の射出成形品として、
ナット部材2の貫通孔22内にスナップフィット状態で
嵌入装着させるようにしている。これにより、循環こま
6の製造が容易となるとともに軽量化が図れるうえ、循
環こま6の成形精度と貫通孔22の加工精度とを管理す
るだけで、簡易な組み立て作業で高精度に位置決めでき
る。
Description
ボール群を循環させるタイプのボールねじ装置に関す
る。
とナット部材との伸縮動作に関係なく、それらの各ねじ
溝内に介装されるボール群の抜け出しを防止するため
に、ねじ軸のねじ溝とナット部材のねじ溝とで形成する
ボール通路の両端を連通連結して閉ループとし、ボール
群を前記閉ループ内で転動循環させることが考えられて
いる。
ターンチューブや、循環こまなどが用いられる。本発明
は、循環こまを用いるボールねじ装置を発明の対象とす
るので、以下では循環こまについて説明する。
の上流側と下流側とを連通連結させて、前記ねじ溝の下
流のボール群をねじ山(ランド部)を乗り越えさせて上
流へ戻すもので、その内径側の面には、1巻き分のねじ
溝の下流側から上流側へねじ山(ランド部)を乗り越え
させて戻すように蛇行した形状のボール循環溝が設けら
れている。
ストワックス法などの鋳造法により製作される。また、
この循環こまは、ナット部材に径方向に貫通形成される
貫通孔に対して隙間嵌めされた状態で隙間を接着剤で埋
める形で固定される。
こまをナット部材の貫通孔に対して取り付けるときに、
循環こまのボール循環溝とねじ溝の連接部分を正確に位
置合わせするために、極めて面倒で手間のかかる位置決
め作業が必要になるなど、製造コストが嵩む他、万一の
位置ずれが起こりうるなど品質低下をもたらす原因にも
なる。
心方向で隣り合う2巻き分のねじ溝をそれぞれ閉ループ
にする場合には、2つの循環こまを用いるが、この2つ
の循環こまは、その中心を周方向で約90度ずらして設
置する。この場合、2つの循環こまを用いる必要がある
ので、当然ながら上記不具合が増幅される。
すように、循環こまをナット部材の貫通孔内に嵌め入れ
た状態で、貫通孔内で循環こまの上方空間に充填部材を
はめ込むようにしたものも考えられている。これでは、
充填部材が余分に必要であり、コスト上昇の要因にな
る。
まを用いてボールを循環させるタイプのボールねじ装置
において、循環こまを安価にかつ簡易な方法にて位置決
めできるようにし、品質向上を図ることを目的としてい
る。
は、請求項1に示すように、ナット部材の内周面に設け
られるねじ溝とねじ軸の外周面に設けられるねじ溝との
間に複数のボールが介装され、前記ナット部材とねじ軸
との間でトルクを推力に変換させたり、推力をトルクに
変換させたりする構成であって、前記ナット部材の円周
所定位置に径方向に貫通形成される貫通孔内に対して、
ナット部材の少なくとも1巻きのねじ溝の下流と上流と
を連通連結して閉ループとするための循環こまが取り付
けられており、この循環こまが、合成樹脂の射出成形品
からなり、前記ナット部材の貫通孔内にスナップフィッ
ト状態で嵌入装着されるものである。
すように、ナット部材の内周面に設けられるねじ溝とね
じ軸の外周面に設けられるねじ溝との間に複数のボール
が介装され、前記ナット部材とねじ軸との間でトルクを
推力に変換させたり、推力をトルクに変換させたりする
構成であって、前記ナット部材の円周所定位置に径方向
に貫通形成される貫通孔内に対して、ナット部材の少な
くとも1巻きのねじ溝の下流と上流とを連通連結して閉
ループとするための循環こまが取り付けられており、前
記循環こまが、前記ナット部材を成形金型内にインサー
トした状態で当該ナット部材の貫通孔内に対して溶融状
態の合成樹脂を直接注入することにより埋め込まれてな
るインサート成形品からなる。
すように、上記請求項1または2において、前記合成樹
脂が、自己潤滑性に優れたポリアミド系やポリアセター
ルとされる。
すように、上記請求項1から3のいずれかにおいて、前
記合成樹脂中に、強化繊維が所要の割合で添加されてい
る。
すように、上記請求項1から4のいずれかにおいて、前
記閉ループとするねじ溝が、ナット部材の軸心方向で隣
り合う2巻きまたはそれ以上のねじ溝とされ、これら複
数巻きのねじ溝の下流と上流とを個別に連通連結して閉
ループとするために、単一の循環こまが用いられてい
る。
すように、上記請求項5において、前記循環こまが、前
記ナット部材の2巻きまたはそれ以上のねじ溝それぞれ
の下流に転動してきたボールをねじ軸のねじ山を乗り越
えさせて上流へ個別に導くための複数のボール循環溝を
有し、これら複数のボール循環溝がほぼ同一位相でかつ
軸心方向に隣り合わせで配設されている。
すように、上記請求項1から6のいずれかにおいて、前
記ナット部材とねじ軸との対向環状空間に、前記各ボー
ルを転動方向に離隔配置して回転可能に保持する保持器
リングが相対回転可能に介入されている。
樹脂製の循環こまをナット部材の貫通孔に対してスナッ
プフィットにより位置決めした状態で嵌入固定するよう
にしているから、循環こまの成形精度と貫通孔の加工精
度とを管理するだけで、簡易な組み立て作業で高精度に
位置決めして取り付けることが可能になる。
循環こまの製作についてナット部材を成形金型内に配置
してこのナット部材の貫通孔内に直接埋め込むインサー
ト成形としているから、循環こまの取り付け作業を廃止
できる。
材となる合成樹脂として自己潤滑性に優れたものを選択
しているから、循環こまが存在する領域の潤滑剤が不足
していても、そこを通過するボールの摩擦抵抗を軽減で
きるようになる。
材となる合成樹脂に対して強化繊維を添加しているか
ら、機械的強度のアップが可能となる。
複数巻きのねじ溝をそれぞれ独立する閉ループとするに
あたって、ナット部材に取り付けられる単一の循環こま
を用いているから、従来例に比べて循環こまの数や、ナ
ット部材に設ける循環こま取付用の貫通孔の数、組み付
け工数、組み付け時の位置決め作業などを少なくできる
など、無駄が省ける。
ける複数のボール循環溝をほぼ同一位相でかつ軸心方向
に隣り合わせで配置しているから、複数巻きのねじ溝を
軸心方向に詰めて配置できるようになって、軸心方向で
の占有面積を縮小するうえで有利となる。
保持する保持器リングを用いていれば、ねじ溝を転動す
るボール個々の干渉が避けられ、ナット部材とねじ軸と
の相対回転が円滑に保たれる。
実施形態を参照して詳細に説明する。
している。図1は、ボールねじ装置の縦断面図、図2
は、図1の状態からナット部材を軸心方向一方へ移動さ
せた状態を示す縦断面図、図3は、ボールねじ装置の分
解斜視図、図4は、ボールねじ装置において一部を断面
にした斜視図、図5は、循環こまの斜視図、図6は、ナ
ット部材とブラケットとの結合部分を示す正面図、図7
は、ボール循環経路を模式的に示す側面図、図8は、図
7のボール循環経路の正面図、図9は、循環こまとナッ
ト部材の貫通孔とを示す斜視図、図10は、循環こまの
下面図、図11は、図10の(11)−(11)線断面
の矢視図、図12は、ボール循環溝の中心線に沿う断面
図である。
2の内周面に設けてあるねじ溝21と、ねじ軸3の外周
面に設けてあるねじ溝31との間に、複数のボール4を
保持器リング5で円周等間隔に配置する状態で介装した
構造であり、複数のボール4を循環こま6によって循環
させる、いわゆる内部循環式と呼ばれる構造になってい
る。
切れる2本のねじ溝21が形成されており、また、ねじ
軸3には、その一方軸端から他方軸端まで連続する1本
のねじ溝31が形成されている。これらナット部材2の
ねじ溝21とねじ軸3のねじ溝31とは、互いに同じリ
ード角に設定されている。これら両ねじ溝21,31の
断面形状は、半円形状とされているが、ゴシックアーク
形状とすることもできる。
れを円周等間隔に離隔配置して回転可能に保持するもの
である。この保持器リング5は、薄肉の円筒部材からな
り、その円周数ヶ所には、軸心方向に沿う長孔形状のボ
ールポケット51が設けられており、このボールポケッ
ト51に対してそれぞれ2つずつボール4が収納され
る。
2の内径側に対して軸心方向でほぼ不動に位置決めされ
た状態で、かつ相対回転可能な状態で取り付けられてい
る。そのために、ナット部材2の固定側端部に拡径部2
4を、また、保持器リング5の一端に径方向外向きのフ
ランジ52を、それぞれ設け、ナット部材2の拡径部2
4に対して保持器リング5のフランジ52をはめ込み、
さらにナット部材2の拡径部24に対して抜け止め用の
スペーサ7を圧入により内嵌固定させている。但し、ス
ペーサ7は、ナット部材2の拡径部24とねじ溝21の
形成部分との境にできる段壁面25から離されていて、
これらスペーサ7と段壁面25との間に対して保持器リ
ング5のフランジ52が軸心方向に遊びを持つ状態で配
置されている。これにより、保持器リング5が、ナット
部材2に対して軸心方向ほぼ不動で、相対回転が許容さ
れる状態になる。但し、この保持器リング5は、ナット
部材2との対向隙間よりもねじ軸3との対向隙間が小さ
く設定されることによって、ねじ軸3のねじ山(ランド
部)でガイドされるようになっている。
に、ナット部材2の2巻きのねじ溝21a,21bの上
流側と下流側とを個別に連通連結させて、2巻きのねじ
溝21a,21bの下流のボール4群をねじ軸3のねじ
山(ランド部)32を乗り越えさせて上流へ戻すもので
あり、ナット部材2に径方向に貫通形成される単一の貫
通孔22に対して嵌入装着される。
ボール循環溝61,62が設けられている。このボール
循環溝61,62は、それぞれ、軸心方向で隣り合う2
巻きのねじ溝21a,21bの下流側から上流側へねじ
軸3のねじ山(ランド部)32を乗り越えさせて戻すよ
うに蛇行した形状になっている。
とねじ軸3とを最大に引き離した最大伸長状態で軸心方
向所定長さの重合領域を確保して、この重合領域にナッ
ト部材2のねじ溝21のうち約2巻きを配置させるよう
に設定し、この2巻きのねじ溝21a,21bを単一の
循環こま6でもってそれぞれ独立した閉ループとし、こ
の閉ループにした2巻きのねじ溝21a,21b内に配
置されるボール4群をそれぞれ独立して転動循環させる
ようにしている。
に対して一体的に結合されている。このブラケット8
は、図示しないが、モータなどの回転動力源が減速歯車
を介して噛合されるとともに、円筒形状のねじ軸3の中
心孔に軸心方向移動可能に挿通される筒軸に対して転が
り軸受を介して支持される。また、上記ねじ軸3は、上
記筒軸の内径側に対してスプライン嵌合される回転軸に
対して転がり軸受を介して支持される。この回転軸は、
図示しないが、ケースなどの固定部分に対して軸心方向
不動にかつ回転自在に支持される。
逆向きコ字形の金属材で形成されている。つまり、この
ブラケット8は、径方向内外に同心状に設けられる内筒
部81および外筒部82の軸心方向一端側を連接した形
状である。内筒部81は、ねじ軸3の中心孔内に非接触
状態で配置されて上記筒軸に対して転がり軸受を介して
支持される。また、外筒部82は、ナット部材2の軸心
方向一端側の領域外周に一体的に嵌合されており、図3
および図6に示すように、外筒部82の付け根側の円周
数ヶ所に設けられる凸部83とナット部材2の嵌入方向
奥側の円周数ヶ所に設けられる凹部23とを軸心方向で
嵌合することにより、ブラケット8とナット部材2とを
周方向で一体的に結合するようになっている。この外筒
部82の外周面には、樹脂製のギヤ9が一体に成形され
ている。
説明する。まず、図示しないモータを駆動することによ
りブラケット8およびナット部材2を回転させると、こ
のナット部材2自身が回転しながらねじ軸3によってガ
イドされてその軸心方向一方へ向けて直線的に移動させ
られることによって、例えば図1に示す状態から図2に
示す状態になる。一方、上記モータを前記と逆回転方向
に駆動すると、ナット部材2が前述と逆向きに回転しな
がら軸心方向他方へ向けて移動させられることによっ
て、例えば図2に示す状態から図1に示す状態になる。
復移動させることにより、ナット部材2とねじ軸3とが
軸心方向で重合する範囲が大小変化するが、ナット部材
2に対して軸心方向で位置決めしてある保持器リング5
と、循環こま6によりナット部材2の2巻きのねじ溝2
1a,21b内でボール群3が転動循環することによ
り、ナット部材2の螺旋運動が円滑にガイドされるとと
もに、ナット部材2が所定の移動ストローク範囲を往復
移動する過程において、ナット部材2のねじ溝21とね
じ軸3のねじ溝31との間からボール4が抜け出す現象
を確実に防止できるようになる。
脂で製作している。この実施形態では、循環こま6を合
成樹脂で製作するにあたって、射出成形により製作し
て、ナット部材2の貫通孔22に対して嵌合してスナッ
プフィットにより位置決め固定する形態としている。
に示すように、ボール循環溝61,62に沿う2つの対
向する垂下片6a,6bに対してすそ拡がりとなるテー
パ状突起63,63が1つずつ振り分けて設けられてお
り、このテーパ状突起63,63の近傍には、テーパ状
突起63,63を弾性的に撓みうる状態とするための凹
部64,64が設けられている。その一方で、ナット部
材2には、図9に示すように、その貫通孔22の2つの
対向する内壁において外径開口側の所定領域に対して循
環こま6のテーパ状突起63,63が合致嵌合するテー
パ状凹部24,24が設けられている。なお、上記テー
パ状突起63,63および凹部64,64を形成する場
所については、垂下片6a,6bにおいて最も厚肉部分
とされており、循環こま6を貫通孔22に装着するとき
の撓みでもってボール循環溝61,62が変形されない
ように配慮されている。
状突起63,63により循環こま6の幅が貫通孔22の
幅よりも広くなっているので、循環こま6をナット部材
2の貫通孔22に対して嵌入装着するときには、循環こ
ま6のテーパ状突起63,63を両側から挟むことによ
り、テーパ状突起63,63を凹部64,64内に押し
込む形で弾性的に撓ませれば、貫通孔22に対して嵌入
装着できるようになる。しかも、一旦、循環こま6を貫
通孔22内に嵌入装着すれば、テーパ状突起63,63
が弾性的に復元して、貫通孔22のテーパ状凹部24,
24に対してスナップフィットすることになるので、抜
け止めされた状態で固定される。また、循環こま6を貫
通孔22に装着した状態では、循環こま6の上面および
下面がナット部材2の外周面と内周面とに対して面一と
なるように設定される。
うに、循環こま6のボール循環溝61,62の両端近傍
に対して潤滑剤の溜まりとなる窪み65が設けられてい
る。この窪み65は、ほぼ半球形状に形成されており、
その曲率半径はボール4の曲率半径よりも小さく設定さ
れている。もちろん、この窪み65の形状については、
いろいろ変形できる。
ついては、自己潤滑性を有する合成樹脂を母材として、
それに強化繊維を添加したもので製作するのが好まし
い。
脂としては、ポリアミド(PA)系、ポリアセタール
(POM)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、
ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエチレン
テレフタレート(PET)などとすることができるが、
自己潤滑性に優れている点でポリアミド(PA)系また
はポリアセタール(POM)が好ましい。
知のように、主環にアミド結合(−CONH)を持つ重
合体である。このポリアミド系合成樹脂は、耐有機溶剤
性、耐油性、耐グリス性が良好でかつ疲労強度が大きい
という性質を備えるが、四フッ化エチレン樹脂、二硫化
モリブデン、グラファイト、カーボン繊維、潤滑油など
との複合化でさらに自己潤滑性が向上する。
ド(PA)6、ポリアミド(PA)66、ポリアミド
(PA)46、ポリアミド(PA)11、ポリアミド
(PA)12、ポリアミド(PA)612、ポリアミド
(PA)6T、ポリアミド(PA)9T、ポリフタール
アミド(PPA)、MXD6などがある。
によるもので、融点220℃を有する。PA66は、ヘ
キサメチレンジアミンとアジピン酸との重縮合によるも
ので、融点260℃を有する。PA46は、ω−ラウロ
ラクタムの開環重合によるもので、融点215℃を有す
る。PA11は、11−アミノウンデカン酸の重縮合に
よるもので、融点186℃を有する。PA12は、ω−
ラウロラクタムの開環重合によるもので、融点176℃
を有する。PA612は、カプロラクタムとラウリルラ
クタムとの開環共重合によるものでる。PA6Tは、テ
レフタレン酸成分を有する半芳香族系で、例えば融点3
20℃を有する。PA9Tは、芳香族環と高級脂肪酸か
らなる半芳香族であり融点308℃を有する。MXD6
は、メタキシリレンジアミンとアジピン酸との重縮合に
よるもので、融点243℃を有する。
PA11,PA12,PA612は、吸湿、吸水性を有
するものの、吸湿、吸水すると衝撃強さが大きくなるな
ど、強靭になる性質を有しているので、使用環境に応じ
て使用の可否を選択すればよい。但し、PA6T,PA
9Tは、吸湿、吸水性においても優れている。
り返し疲労性能やクリープ特性、耐熱性に優れているこ
とに加えて摩擦摩耗特性に優れていて摺動接触面を有す
る機械要素の材料に適する。
を高めるものであり、ガラス繊維(GF)、カーボン
(炭素)繊維(CF)、チタン酸カリウイスカ(Ti
K)などの無機繊維や、アラミド繊維(AF)などの有
機繊維が好ましい。これらは、それぞれ、合成樹脂母材
に対して単独で添加されるが、母材に対する好ましい添
加量は、次の通りである。ただし、複数の材料が組み合
わされて重量%を変更して添加されても構わない。
材として優れている。母材に対する添加割合としては、
5〜60重量%、好ましくは、30〜40重量%であ
る。
も称されるが、これには大別してポリアクリルニトリル
(PAN)系カーボン繊維とピッチ系カーボン繊維とが
ある。母材に対する添加割合としては、5〜60重量
%、好ましくは、15〜30重量%である。
て優れた芳香族ポリアミド繊維である。母材に対する添
加割合としては、5〜20重量%、好ましくは、10〜
20重量%である。
める性質を有し、また、繊維強度が他の一般の強化繊維
と比べて低いから、接触相手であるナット部材2を傷つ
けずに済むなどの利点がある。ウイスカは、径数nm〜
μmの繊維状結晶であり、結晶欠損をほとんど含まない
単結晶であり力学的性質に優れ、強化材として適する。
母材に対して5〜30重量%、好ましくは、10〜20
重量%である。チタン酸カリウイスカは、強化、相手材
攻撃性、耐摩耗性、寸法安定性、などに優れた添加剤と
なる。
保を考慮して決定され、その上限値は、母材に対する混
練のしやすさ、つまり、射出成形での成形性を考慮して
決定される。
循環こま6を合成樹脂の成形品としているから、量産性
に優れ、製造コストを大幅に低減でき、しかも、この循
環こま6をナット部材2の貫通孔22に対してスナップ
フィットにより位置決めした状態で嵌入固定するように
しているから、テーパ状突起63,63の成形精度とテ
ーパ状凹部24,24の加工精度とを管理するだけで、
簡易な組み立て作業で高精度に位置決めして取り付ける
ことが可能になる。しかも、循環こま6の母材となる合
成樹脂として自己潤滑性に優れたものを選択しているか
ら、循環こま6のボール循環溝61,62内の潤滑剤が
不足していても、そこを通過するボール4の摩擦抵抗を
軽減できるようになって、ボール4の挙動安定化ならび
に循環こま6の耐久性向上に大きく貢献できるようにな
る。
隣り合う2巻きのねじ溝21a,21bの個々に独立し
てボール群4を転動循環させるために、単一の循環こま
6を用いるようにしているから、従来例のように2つの
循環こまを用いる場合に比べて、部品点数、ナット部材
2の貫通孔22の数、貫通孔22に対する循環こま6の
組み付け工数ならびに位置合わせ作業などを少なくでき
て、製造コストの低減に貢献できる。しかも、図7に示
すように、2つのボール循環溝61,62をほぼ同一位
相にかつ軸心方向隣り合わせに設けていれば、ナット部
材2のねじ溝21を軸心方向に詰めて配置できるように
なって、軸心方向での占有面積を縮小するうえで有利と
なる。但し、この場合、ボール循環溝61,62に位置
するボール4は、ラジアル荷重やアキシャル荷重を受け
ることができないので、2つのボール循環溝61,62
を周方向および軸心方向で接近して設けると、円周上の
所定角度範囲に荷重無負担領域ができることになる。し
かしながら、上記実施形態のように、ナット部材2およ
びねじ軸3の軸心方向寸法を短くしたうえで外径寸法を
大きく設定していれば、図8に示すように、円周上にお
いてボール循環溝61,62が存在する領域の角度θ範
囲が小さくて済むとともにボール循環溝61,62内に
位置するボール4の数が少なくて済むから、荷重負担能
力の低下を抑制できて、実用上支障ないものとなる。
定されるものではなく、いろいろな応用や変形が考えら
れる。
あたって、図示しないが、ナット部材2を成形金型に対
してインサートしておいて、このナット部材2の貫通孔
22に対して溶融状態の合成樹脂を直接的に注入して埋
め込む形態でインサート成形することも可能である。こ
の場合には、循環こま6の取り付け作業を廃止できるな
ど、生産効率の一層の向上が可能となる。ここでの循環
こま6の素材については、上記実施形態と同様とするこ
とができる。
2巻きのねじ溝21a,21bの個々を閉ループとして
それぞれ独立してボール群3を転動循環させるために、
2つのボール循環溝61,62を有する単一の循環こま
6を用いているが、従来一般的な1つのボール循環溝を
有する循環こまを2つ使いする形態も本発明に含まれ
る。
ナット部材2またはねじ軸3の一方を回転させることで
他方を軸心方向に移動させる使用形態、あるいはナット
部材2またはねじ軸3の一方を軸心方向に移動させるこ
とで他方を回転させる使用形態にすることができる。前
者の使用形態については、トルクを推力に変換する正効
率と言い、後者の使用形態については、推力をトルクに
変換する逆効率と言う。以下で、正効率での使用形態に
係る4パターン(A−1〜A−4)と、逆効率での使用
形態に係る4パターン(B−1〜B−4)を説明する。
に、ナット部材2を回転させながら軸心方向に移動させ
る。この場合、ねじ軸3を非回転かつ軸心方向不動にし
ておいて、ナット部材2を回転駆動させればよい。
心方向に移動させる。この場合、ねじ軸3を軸心方向不
動にする一方で、ナット部材2を非回転にしておいて、
ねじ軸3を回転駆動させればよい。
方向に移動させることができる。この場合、ナット部材
2を非回転かつ軸心方向不動にしておいて、ねじ軸3を
回転駆動させればよい。
向に移動させる。この場合、ねじ軸3を非回転にする一
方で、ナット部材2を軸心方向不動にしておいて、ナッ
ト部材2を回転駆動させればよい。
回転させる。この場合、ナット部材2を軸心方向不動に
する一方で、ねじ軸3を非回転にしておいて、ねじ軸3
を軸心方向に移動させればよい。
させながら回転させる。この場合、ねじ軸3を軸心方向
不動かつ非回転にしておいて、ナット部材2を軸心方向
に移動させればよい。
させる。この場合、ねじ軸3を軸心方向不動にする一方
で、ナット部材2を非回転にしておいて、ナット部材2
を軸心方向に移動させればよい。
ながら回転させる。この場合、ナット部材2を軸心方向
不動かつ非回転にしておいて、ねじ軸3を軸心方向に移
動させればよい。
装置では、循環こまを合成樹脂の成形品としているか
ら、金属製の循環こまを用いる従来例に比べて装置全体
の軽量化を達成できるとともに、量産性に優れた成形に
より製造できるようになって、装置の製造コストの低減
を図れる。
製の循環こまをナット部材の貫通孔に対してスナップフ
ィットにより位置決めした状態で嵌入固定するようにし
ているから、循環こまの成形精度と貫通孔の加工精度と
を管理するだけで、簡易な組み立て作業で高精度に位置
決めして取り付けることが可能になる。
循環こまの製作についてナット部材を成形金型内に配置
してこのナット部材の貫通孔内に直接埋め込むインサー
ト成形としているから、循環こまの取り付け作業を廃止
できるなど、生産効率の一層の向上が可能となる。
材となる合成樹脂として自己潤滑性に優れたものを選択
しているから、循環こまが存在する領域の潤滑剤が不足
していても、そこを通過するボールの摩擦抵抗を軽減で
きるようになって、ボールの挙動安定化ならびに循環こ
まの耐久性向上に大きく貢献できるようになる。
材となる合成樹脂に対して強化繊維を添加しているか
ら、機械的強度のアップが可能となり、耐久性、信頼性
の向上に貢献できる。
ねじ溝とねじ軸のねじ溝との間に配置されるボール群を
複数巻きごとに独立して転動循環させるために、単一の
循環こまを用いているから、従来例に比べて循環こまの
数や、ナット部材に設ける循環こま取付用の貫通孔の
数、貫通孔に対する循環こまの組み付け工数ならびに位
置合わせ作業などを少なくできるなど、無駄が省けて製
造コストの低減に貢献できる。
ける複数のボール循環溝をほぼ同一位相でかつ軸心方向
に隣り合わせで配置しているから、ねじ溝を軸心方向で
詰めて配置できるようになって、軸心方向での占有面積
を縮小するうえで有利となり、コンパクト化に貢献でき
る。
保持する保持器リングを用いていれば、ねじ溝における
ボール個々の干渉が回避できるようになるから、ボール
の挙動を安定化できて、ナット部材とねじ軸との相対回
転が円滑に保たれるなど、動作安定性の向上に有利とな
る。
動させた状態を示す縦断面図
図
面図
Claims (7)
- 【請求項1】ナット部材の内周面に設けられるねじ溝と
ねじ軸の外周面に設けられるねじ溝との間に複数のボー
ルが介装され、前記ナット部材とねじ軸との間でトルク
を推力に変換させたり、推力をトルクに変換させたりす
る構成のボールねじ装置であって、 前記ナット部材の円周所定位置に径方向に貫通形成され
る貫通孔内に対して、ナット部材の少なくとも1巻きの
ねじ溝の下流と上流とを連通連結して閉ループとするた
めの循環こまが取り付けられており、 この循環こまが、合成樹脂の射出成形品からなり、前記
ナット部材の貫通孔内にスナップフィット状態で嵌入装
着されるものであることを特徴とするボールねじ装置。 - 【請求項2】ナット部材の内周面に設けられるねじ溝と
ねじ軸の外周面に設けられるねじ溝との間に複数のボー
ルが介装され、前記ナット部材とねじ軸との間でトルク
を推力に変換させたり、推力をトルクに変換させたりす
る構成のボールねじ装置であって、 前記ナット部材の円周所定位置に径方向に貫通形成され
る貫通孔内に対して、ナット部材の少なくとも1巻きの
ねじ溝の下流と上流とを連通連結して閉ループとするた
めの循環こまが取り付けられており、 前記循環こまが、前記ナット部材を成形金型内にインサ
ートした状態で当該ナット部材の貫通孔内に対して溶融
状態の合成樹脂を直接注入することにより埋め込まれて
なるインサート成形品からなることを特徴とするボール
ねじ装置。 - 【請求項3】請求項1または2のボールねじ装置におい
て、 前記合成樹脂が、自己潤滑性に優れたポリアミド系やポ
リアセタールとされることを特徴とするボールねじ装
置。 - 【請求項4】請求項1から3のいずれかのボールねじ装
置において、 前記合成樹脂中に、強化繊維が所要の割合で添加されて
いることを特徴とするボールねじ装置。 - 【請求項5】請求項1から4のいずれかのボールねじ装
置において、 前記閉ループとするねじ溝が、ナット部材の軸心方向で
隣り合う2巻きまたはそれ以上のねじ溝とされ、これら
複数巻きのねじ溝の下流と上流とを個別に連通連結して
閉ループとするために、単一の循環こまが用いられてい
ることを特徴とするボールねじ装置。 - 【請求項6】請求項5のボールねじ装置において、 前記循環こまが、前記ナット部材の2巻きまたはそれ以
上のねじ溝それぞれの下流に転動してきたボールをねじ
軸のねじ山を乗り越えさせて上流へ個別に導くための複
数のボール循環溝を有し、これら複数のボール循環溝が
ほぼ同一位相でかつ軸心方向に隣り合わせで配設されて
いることを特徴とするボールねじ装置。 - 【請求項7】請求項1から6のいずれかのボールねじ装
置において、 前記ナット部材とねじ軸との対向環状空間に、前記各ボ
ールを転動方向に離隔配置して回転可能に保持する保持
器リングが相対回転可能に介入されていることを特徴と
するボールねじ装置。
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