JP4294115B2

JP4294115B2 - ボールねじ装置

Info

Publication number: JP4294115B2
Application number: JP07778798A
Authority: JP
Inventors: 武樹白井; 英一道岡; 茂海老名; 竜治武田
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 1998-03-25
Filing date: 1998-03-25
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2018-03-25
Also published as: EP0985851A1; KR100431781B1; CN1094184C; CN1262729A; KR20010012953A; WO1999049240A1; JPH11270650A; DE69936027T2; US6286383B1; EP0985851A4; DE69936027D1; EP0985851B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数のボールを介してねじ軸とナット部材とが螺合して構成され、工作機械や工業用ロボットのスライド部においてモータの回転運動を直線運動に変換して伝達するボールねじ装置に係り、詳細には、多数のボールを所定の間隔で整列させるボール整列部材を上記ナット部材のボール無限循環路に組み込んだボールねじ装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボールねじ装置は工業用ロボットの直線スライド部等において多用されており、主にモータの回転量に応じた直線移動量をテーブル等の可動体に与える目的で使用されている。かかるボールねじ装置は、一般的に、外周面に螺旋状のボール転走溝が形成されたねじ軸と、多数のボールを介して該ねじ軸に螺合すると共に該ボールが循環する無限循環路を備えたナット部材とから構成されており、上記ねじ軸をモータに連結して回転させると、上記ねじ軸とナット部材との間に介在する多数のボールがナット部材に具備された無限循環路内を循環し、これに伴ってナット部材がねじ軸の軸方向へ軽やかに直線運動するようになっている。
【０００３】
一方、このようなボールねじ装置においては、上記ボール無限循環路内を循環する個々のボールがその前後に位置するボールと相互に接触し、これによってボールの円滑な循環が妨げられる他、ねじ軸の高速回転時にボール相互の接触音が耳障りであるといった欠点があり、かかる欠点を解消するものとして実開平５−２７４０８号公報に開示されるボールねじ装置が提案されている。
【０００４】
同公報に開示されるボールねじ装置では、可撓性を有する帯状のボール整列部材がナット部材のボール無限循環路内に循環移動可能に設けられており、かかる整列部材にはボールを収容するボールポケットが所定間隔で配列されている。従って、ボールは帯状の整列部材に所定間隔で配列された状態でナット部材のボール無限循環路に収容されており、これによって該ボールねじ装置では無限循環路内を循環するボール相互の接触が防止されるようになっている。
【０００５】
また、このボールねじ装置では上記ナット部材にボール循環用パイプを装着することにより、上記ボール無限軌道が形成されるようになっているが、かかるボール循環用パイプの内径面には上記ボール整列部材の両側縁部を案内する一対の案内溝が形成されている。従って、かかる案内溝でボール循環用パイプ内における帯状リテーナのばたつきを防止することで、ボール無限軌道内におけるボールの円滑な循環が確保されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来のボールねじ装置は、ボール循環用パイプ内では前述の如く案内溝によって整列部材の循環を案内してはいるものの、ボールがねじ軸とナット部材との間を転走している領域、すなわち負荷領域ではねじ軸の外周面とナット部材の内周面とが形成する僅かな隙間に整列部材が挿入されているのみである。このため、ボールの循環に伴って帯状の整列部材が少しでもふらつくと、相対的に逆方向へ移動する整列部材とねじ軸の外周面とが接触を生じてしまい、かかる整列部材が早期に磨耗してしまう他、整列部材の循環ひいてはボールの循環に対して大きな抵抗が作用してしまい、ねじ軸に対するるナット部材の円滑な運動が阻害されてしまうといった問題点があった。
【０００７】
また、ボール循環用パイプにのみ帯状整列部材の案内溝を形成した場合、整列部材を無端状に形成していないと、かかる整列部材の先端部が負荷領域からボール循環用パイプに進入する際にその入口で引っ掛かってしまい、これによっても整列部材の円滑な循環が妨げられてしまうといった問題点があった。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、ナット部材の無限循環路内に組み込まれた整列部材がねじ軸と接触するのを防止すると共に、かかる整列部材が無限循環路内で循環中に引っ掛かりを生じるのを防止し、以てボールの循環ひいてはねじ軸に対するナット部材の運動を円滑に行い得ると共に、かかる整列部材の磨耗を可及的に防止することが可能なボールねじ装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のボールねじ装置は、多数のボールと、外周面に螺旋状のボール転走溝が形成されたねじ軸と、内周面に上記ねじ軸のボール転走溝と対向する螺旋状の負荷転走溝を有し、上記ボールを介してねじ軸に螺合するナット部材と、このナット部材の負荷転走溝の両端と連通連結して上記ボールの無限循環路を形成する循環路形成部材とから構成されるボールねじ装置を前提とし、上記無限循環路内には、上記ボールを所定の間隔で整列させると共に該無限循環路内をボールと共に循環するボール整列部材を設け、かかるボール整列部材にはボールの直径よりも該ボールの整列方向の両側に張り出した案内片を形成する一方、上記循環路形成部材の内径には上記ボール整列部材の案内片を収容する一対の案内溝をボール転走方向に沿って形成し、また、上記ナット部材の負荷転走溝の両側には上記ボール整列部材の案内片を収容すると共に上記案内溝と連続する一対の誘導溝を形成したことを特徴とするものである。
【００１０】
このような技術的手段によれば、上記無限循環路内をボールと共に循環するボール整列部材にはボールの直径よりも該ボールの整列方向の両側に張り出した案内片が形成される一方、上記ナット部材の負荷転走溝の両側にはボール整列部材の案内片を収容する誘導溝が形成されていることから、上記ボール整列部材はボールがナット部材の負荷転走溝とねじ軸のボール転走溝との間、すなわち負荷領域を転走している最中は上記誘導溝によりナット部材の内周面に沿って案内される。従って、かかる負荷領域においてはボールの転走と共に移動するボール整列部材がふらつくことはなく、ボール整列部材とねじ軸との接触を防止することが可能となる。
【００１１】
また、ナット部材の負荷転走溝の両側に形成された上記誘導溝は循環路形成部材の内径に形成された案内溝と連続していることから、ボール整列部材が無端状に形成されていない場合であっても、負荷領域から循環路形成部材に進入するボール整列部材の先端が循環路形成部材の入口で引っ掛かりを生じることはなく、ナット部材に具備された無限循環路に複数のボール整列部材を直列に組み込んで使用することも可能となる。
【００１２】
ここで、上記ボール整列部材は多数のボールを所定の間隔で整列させることができるものであれば良く、例えば前述の実開平５−２７４０８号公報に開示される帯状リテーナの如く、合成樹脂からなる可撓性ベルトに所定の間隔でボール直径よりも幾分大きな直径のボール収容孔を形成しただけのものであっても良い。但し、ナット部材からねじ軸を抜いた際にボールがナット部材の負荷転走溝から転がり落ちるのを防止するという観点からすれば、かかるボール整列部材がボールを回動自在に保持する機能を有しているのが好ましい。このように構成すれば、ボールはボール整列部材によって保持される一方、ボール整列部材はナット部材の誘導溝によりナット部材の内周面に沿って案内されているので、結果的に負荷転走溝を転走するボールはナット部材に保持されていることとなり、ナット部材からねじ軸を抜いてもボールが転がり落ちることがなく、ナット部材の取り扱いが容易なものとなる。
【００１３】
また、本発明では１つのボール整列部材に対して必ずしも複数のボールが配列される必要はなく、個々のボール毎にボール整列部材を設けてこれらを無限循環路内で連ね、これによって該ボールを所定間隔で整列させるように構成しても良い。
【００１４】
一方、上記誘導溝はナット部材の内周面に対して切削加工等で直接形成しても差し支えないが、ナット部材の加工手間を考慮した場合、合成樹脂の射出成形等を利用してナット部材の内周面に具備させるのが好ましい。但し、かかる誘導溝は負荷転走溝に対応して螺旋状に形成することが必要であり、射出成形による場合は成形型が複雑になってしまうことから、ナット部材とは別途に形成した略円筒形状の案内部材をナット部材の内径に嵌合させ、この案内部材とナット部材の内周面との協動によって上記誘導溝溝をナット部材に具備させるのが好ましい。すなわち、上記案内部材には上記ナット部材の負荷転走溝に対応して螺旋状のボール逃げ部を開設すると共に、このボール逃げ部の両側には案内部を形成し、かかる案内部とナット部材の内周面との協動によって上記誘導溝を形成すれば良い。尚、この案内部材は切削加工等の機械的手法によって製作しても良いし、合成樹脂の射出成形によって製作しても良い。
【００１５】
また、この案内部材をナット部材の内径に嵌合させるに当たっては、かかる案内部材に開設した螺旋状のボール逃げ部がナット部材の内周面に形成された螺旋状の負荷転走溝と正確に対応することが必要である。仮にこれらが正確に対応していない場合には、負荷転走溝を転走するボールが案内部材に接触することとなり、ボールの円滑な循環が阻害されると共にボールの循環に伴う騒音が顕著に発生してしまうからである。従って、かかる観点からすれば、上記案内部材の外周面には上記ボール逃げ部に沿って螺旋状の係止突起を形成する一方、上記ナット部材の内周面には該係止突起が螺合する係止凹溝を負荷転走溝に沿って形成するのが好ましい。このように構成すれば、案内部材はその外周面に形成された係止突起をナット部材の係止凹溝に螺合させるようにしてナット部材に固定されるので、ナット部材の負荷転走溝と案内部材のボール逃げ部との位置関係、ひいては負荷転走溝と誘導溝との位置関係が正確となり、ボール及びボール整列部材の循環を更に円滑なものとすることができる。
【００１６】
また、このように案内部材の係止突起とナット部材の係止凹溝とを互いに螺合させるように構成した場合、上記案内部材を弦巻きばねの如き螺旋状に形成しておき、ナット部材に螺合させることによってそのリードを強制的に負荷転走溝のリードに合致させることも可能となり、上記案内部材の形状を一層簡易なものとすることも可能となる。
【００１７】
更に、上記循環路形成部材としては、ナット部材に装着されて上記負荷転走溝の両端を連通連結し、かかるナット部材にボールの無限循環路を具備させるものであれば良く、例えば、ナット部材の外周面から内周面へと貫通して負荷転走溝の両端を連通連結するパイプ状のものや、ナット部材の軸方向の両端に装着されると共に該ナット部材をその軸方向に貫通するボール戻し孔との間でボールの受け渡しを行う一対のエンドキャップ等がこれに該当する。
【００１８】
【発明の実施形態】
以下、添付図面に基づいて本発明のボールねじ装置を詳細に説明する。
図１及び図２はボール整列部材を組み込んだボールねじ装置の実施例を示すものである。同図において、符号１０は所定のリードで螺旋状のボール転走溝１１が形成されたねじ軸、符号２０はボール１が循環する無限循環路を備えると共に該ボール１を介して上記ねじ軸１０に螺合した鋼製のナット部材、符号３０はこのナット部材２０の外周面から内周面へと挿し込まれてボール１の無限循環路を形成するボールリターンパイプ（循環路形成部材）、符号４０は上記ナット部材２０の内径に嵌合する合成樹脂製の案内部材４０であり、これらねじ軸１０とナット部材２０との相対的な回転により該ナット部材２０がねじ軸１０の軸方向へ運動するように構成されている。
【００１９】
図３に示すように、上記ナット部材２０は中央に上記ねじ軸１０の貫通孔３１を有する円筒状に形成されており、その外周面には該ナット部材２０をテーブル等の可動体に固定するためのフランジ部３２が突設されている。上記貫通孔３１の内周面には上記ねじ軸１０のボール転走溝１１と相対向する螺旋状の負荷転走溝３５が形成されており、ねじ軸１０とナット部材２０が相対的な回転を生じると、ボール１はこれらボール転走溝１１と負荷転走溝３５との間で荷重を負荷しながら転走する。この負荷転走溝３５の両端近傍にはその接線方向にナット部材２０を貫通する連通孔３６が開設されており、上記ボールリターンパイプ５０の両端はこれらの連通孔３６を介してナット部材２０の外側から内側へと挿入されるようになっている。そして、ナット部材２０とねじ軸１０との間で荷重を負荷しながら上記負荷転走溝３５を転走してきたボール１は、一方の連通孔３６の開設位置に到達すると荷重から開放されてボールリターンパイプ５０内に転がり込み、図４に示すようにボールリターンパイプ５０内を転走した後、他方の連通孔３６を介して再度ナット部材２０とねじ軸１０との間に戻されるようになっている。
【００２０】
また、上記ナット部材２０の負荷転走面３５の両端には上記連通孔３６に対応して係止段部３８が形成されており、連通孔３６からナット部材２０の内側へと挿入されたボールリターンパイプ５０の先端面は上記係止段部３８に突き当たって係止されるようになっている。更に、このナット部材２０の外周面には上記ボールリターンパイプ５０を固定するための取付面３３が形成されており、かかるボールリターンパイプ５０は留め具５１を用いてナット部材２０に固定されるようになっている（図１参照）。尚、図３に示すように、ナット部材２０の取付面３３にはタップ孔３４が形成されており、上記留め具５１に挿通した固定ボルト５２がこれに螺合するようになっている。
【００２１】
ここで、上記ボール１は個々にナット部材２０の無限循環路に組み込まれているのではなく、図５に示すように、可撓性を有する合成樹脂製のボール整列部材２に一列に配列された状態で該無限循環路に組み込まれている。かかるボール整列部材２は、図６（ａ）及び（ｂ）にその拡大図を示すように、各ボール１の収容孔３が形成された略円環状の連結単位体４を一列に連ねて構成されており、ボール１は各連結単位体４に一個ずつ収容されることで、該ボール整列部材２の長手方向に沿って所定の間隔で配列されている。各連結単位体４はその外周の一部分が連結部４ａを介して隣接する連結単位体４と連結されており、このボール整列部材２は互いに隣接する連結単位体４，４の間、すなわち上記連結部４ａにおいて最も括れた形状をなしている。そして、かかるボール整列部材２は上記連結部４ａが撓むことで柔軟に屈曲あるいは捩じれ等を生じ得るようになっている。尚、図６（ｃ）は図６（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。
【００２２】
また、上記連結単位体４の各々の表裏両面であって且つボール１の配列方向における前後両側には一対の抜け止め部５，５が夫々立設されており、かかる抜け止め部５によってボール１が上記収容孔３から抜け落ちるのを各連結単位体４毎に防止している。図６（ａ）に示すように、かかる抜け止め部５の上記連結単位体４に対する突出高さｈはボール１の突出高さＨよりも小さく設定されており、これによって各ボール１がねじ軸１０のボール転走溝１１を転走している際に、かかる抜け止め部５のボール転走溝１１との干渉が防止されるようになっている。
【００２３】
このボール整列部材２は上記ボール１を中子として金型内に配列した合成樹脂の射出成形により成形され、成形完了後に上記ボール整列部材２をボール１と共に金型から離型して製造される。また、単にボール整列部材２を射出成形したのみでは上記連結単位体４及び抜け止め部５がボール１と密着してしまい、該ボール整列部材２に対してボール１が自在に回転しないことから、この実施例では成形完了後のボール整列部材２をボール１と共に鉱油系潤滑油に浸漬し、経時的なボール整列部材２の膨潤を待ってボール１と連結単位体４及び抜け止め部５との間に隙間を形成し、該ボール１の自由な回転を可能としている。
【００２４】
従って、上記ボール１がねじ軸１０及びナット部材２０の相対的な回転に伴ってナット部材２０に具備された無限循環路を循環すると、かかるボール１と共にボール整列部材２も無限循環路内を循環する。このとき、図２に示すように、上記ボールリターンパイプ５０の内径にはボール１の転走方向に沿って一対の案内溝５３が形成されていることから、上記ボール整列部材２がボールリターンパイプ５０内を循環する際には、ボール１の直径よりも該ボール１の整列方向の両側に張り出した連結単位体４の一部（図６（ｂ）に斜線で示す領域Ａ）がこの案内溝５３に収容され、ボール整列部材２はこの案内溝５３に導かれるようにしてボールリターンパイプ５０内を移動する。つまり、本実施例においては図６（ｂ）に斜線で示された連結単位体４の領域Ａが本発明の案内片として機能している。これにより、ボールリターンパイプ５０内におけるボール整列部材２のばたつきが防止され、かかるボール整列部材２に回動自在に保持されたボール１の循環の円滑化が図られている。
【００２５】
一方、上記ナット部材２０の貫通孔３１に嵌合する案内部材４０は合成樹脂からなり、上記ねじ軸１０の外径より僅かに大きな内径を有すると共に、上記ナット部材２０の内径に適合した外径を有する略円筒形状に形成されている。従って、この案内部材４０とねじ軸１０との間には僅かな隙間が形成されるようになっている。図７に示すように、この案内部材４０にはナット部材２０の負荷転走溝３５に対応して螺旋状のボール逃げ部４１が開設されており、上記負荷転走溝３５を転走するボール１はこのボール逃げ部４１を介してねじ軸１０のボール転走溝１１に接触するようになっている。
【００２６】
このボール逃げ部４１の両側には上記ボール整列部材２をナット部材２０の内周面に沿って案内する薄肉の案内部４２が形成されており、上記案内部材４０をナット部材２０に嵌合させると、図８に示すように、かかるリテーナ案内部４２とナット部材２０の内周面との協動により、上記ボール整列部材２の両側縁部を収容する誘導溝２１が上記負荷転走溝３５の両側に沿って形成されるようになっている。
【００２７】
また、案内部材４０のボール逃げ部４１とナット部材２０の負荷転走溝３５との位置関係に正確を期し、ひいては負荷転走溝３５の両側に沿って誘導溝２１を精度良く形成するため、上記案内部材４０の外周面には上記ボール逃げ部４１に沿って螺旋状の係止突起４３が形成される一方、ナット部材２０の内周面には上記負荷転走溝３５に沿って螺旋状の係止凹溝３７が形成されており、上記係止突起４３を係止凹溝３７に螺合させることで案内部材４０がナット部材２０の貫通孔３１に嵌合するように構成されている。
【００２８】
更に、上記案内部材４０にはナット部材２０の連通孔３６に挿入されたボールリターンパイプ５０の先端と適合する切り欠き部４４が形成されている。かかる切り欠き部４４は案内部材４０の外周面を接線方向に切り取るようにして形成されており、かかる切り欠き部４４によって上記案内部４２が寸断されている。従って、ナット部材２０の貫通孔３１に上記案内部材４０を嵌合させた状態で上記ボールリターンパイプ５０を該ナット部材２０に装着すると、ナット部材２０の係止段部３８に突き当たって係止された上記ボールリターンパイプ５０の先端面が寸断された案内部４２にも突き当たるようになっている。図９はボールリターンパイプ５０と案内部材４０との接続状態を示す斜視図である。この図に示すように、ナット部材２０の連通孔３６にボールリターンパイプ５０を挿入すると、かかるボールリターンパイプ５０の先端は上記案内部材４０の切り欠き部４４に適合し、かかるパイプ５０の端面と案内部４２とが干渉することによって案内部材４０の周方向の位置が決定される。前述したように、上記案内部材４０は係止突起４３をナット部材２０の係止凹溝３７に螺合させることで該ナット部材２０の貫通孔３１に嵌合していることから、このようにして案内部材４０の周方向の位置が決定されると、ナット部材２０に対する案内部材４０の軸方向の位置も決定されることになる。すなわち、この実施例ではボールリターンパイプ５０をナット部材２０に装着することにより、上記案内部材４０をナット部材２０に対して正確に位置決めすることができるものである。
【００２９】
また、このようにしてボールリターンパイプ５０を案内部材４０の切り欠き溝４４に適合させると、かかるパイプ５０の端面が案内部材４０のリテーナ案内部４２に突き当たることから、上記リテーナ案内部４２とナット部材２０との協働によって形成された誘導溝２１がボールリターンパイプ５０の内径に形成された案内溝５３と連通連結されるようになっている。これにより、ボール１と共にナット部材２０の無限循環路を循環するボール整列部材２は、ボール１がねじ軸１０のボール転走溝１１とナット部材２０の負荷転走溝３５との間、すなわち負荷領域を転走している際は上記誘導溝２１によってナット部材２０の内周面に沿って案内され、ボール１が負荷領域からボールリターンパイプ５０の内部、すなわち無負荷領域に転がり込むと引き続きボールリターンパイプ５０の案内溝５３によって案内される。
【００３０】
そして、以上のように構成された本実施例のボールねじ装置によれば、ねじ軸１０とナット部材２０が相対的に回転すると、ボール整列部材２に配列されたボール１がナット部材２０の負荷転走溝３５及びねじ軸１０のボール転走溝１１の間を転走し、これに伴ってボール整列部材２がナット部材２０に具備された無限循環路の内部を循環する。
【００３１】
このとき、本実施例のボールねじ装置では、ナット部材２０に具備された負荷転走溝３５の両側に沿って誘導溝２１を形成し、かかる誘導溝２１でボール整列部材２の両側縁部をナット部材２０の内周面に沿って案内していることから、ボール１と共に負荷領域を移動するボール整列部材２がねじ軸１０と接触することがなく、ボール１の転走に対して作用する抵抗を減じると共に、ボール整列部材２の磨耗をも防止することができるものである。
【００３２】
また、ナット部材２０の負荷転走溝３５の両側に沿って形成された誘導溝２１はボールリターンパイプ５０の案内溝５３と連続していることから、ボール整列部材２の両側縁部は負荷領域及び無負荷領域からなる無限循環路の全周にわたって誘導溝２１及び案内溝５３によって連続的に案内されていることとなる。従って、負荷領域から無負荷領域、無負荷領域から負荷領域へのボール整列部材２の循環、ひいてはボール１の循環が円滑なものとなり、その分だけナット部材とねじ軸の相対的な回転に作用する抵抗を減じることができるものである。
【００３３】
更に、本実施例ではボール１がボール整列部材２によって回動自在に保持される一方、ボール整列部材２は前述の如くその両側縁部が誘導溝２１によりナット部材２０の内周面に沿って案内されていることから、ナット部材２０からねじ軸１０を取り外しても、ナット部材２０の負荷転走溝を転走するボール１が該ナット部材２０から転がり落ちることはなく、ボールねじ装置の組立時等における取り扱いが極めて容易なものとなる。
【００３４】
また更に、このようにボール整列部材２の両側縁部が誘導溝２１及び案内溝５３により、ナット部材に具備された無限循環路の全周にわたって案内されていることから、かかる無限循環路に複数本のボール整列部材を直列的に組み込んで循環させることも可能となり、極めて長尺なボール整列部材２を製作する手間が省ける他、かかるボール整列部材２を無限循環路に組み込む際の取り扱いも容易なものとなる。
【００３５】
図１０乃至図１２は、上記実施例のボールねじ装置の無限循環路に組み込むことが可能なボール整列部材７０の他の例を示すものである。
これらの図に示された整列部材７０は個々のボール１に対して個別に設けられるようになっており、図１２に示すように無限循環路内でボール１と共に配列して使用される。各ボール整列部材７０は、ボール１に接する球面座７１ａ，７１ｂを表裏両面に有する間座部７２と、ボール１を抱え込むようにして上記間座部７２から立設された一対の保持腕７３，７３とから構成されており、これら間座部７２及び保持腕７３によって１個のボール１を回動自在に保持するようになっている。
【００３６】
そして、このように構成されたボール整列部材７０は上記間座部７２が互いに隣接するボール１，１の間に位置するように無限循環路内に配列され、ボール１の転走に伴って該ボール１と共に無限循環路内を循環する。このとき、このボール整列部材７０も、図６に示したボール整列部材２と同様、上記保持腕７３がボール１の直径よりも該ボール１の整列方向の両側に張り出していることから、かかる保持腕７３が本発明の案内片としてボールリターンパイプ５０の案内溝５３、あるいはナット部材２０に形成された誘導溝２１に収容される。従って、負荷領域及び無負荷領域の双方において、ボール整列部材７０を一定の経路で円滑に案内することができ、前述のボール整列部材２を使用した場合と同様の効果、すなわちボール整列部材７０がねじ軸１０と接触するのを防止し得ると共に、無限循環路内におけるボール１の循環の円滑化を図り、ナット部材とねじ軸の相対的な回転に作用する抵抗を減じることができるものである。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明のボールねじ装置によれば、ナット部材に具備された負荷転走溝の両側には誘導溝が形成されており、ボール整列部材の両側へ張り出した案内片がこの誘導溝によって案内されていることから、ボールが上記負荷転走溝を転走している最中に該ボール整列部材がふらついてねじ軸と接触を生じることがないので、ボールの循環を円滑に行うことが可能となり、ひいてはねじ軸に対するナット部材の運動を円滑に行うことが可能となる他、ボール整列部材の磨耗を可及的に防止することが可能となる。
【００３８】
また、上記誘導溝はボール戻し通路に形成された案内溝と連続していることから、ボール整列部材が無端状に形成されておらず、例えば個々のボールに対して個別に設けられている場合であっても、ボール整列部材の先端が循環路形成部材の入口で引っ掛かりを生じることはないので、この点においても無限循環路内におけるボールの循環の円滑化を図ることが可能となる他、無限循環路に複数のボール整列部材を直列に組み込んで使用することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したボールねじ装置の実施例を示す斜視図である。
【図２】実施例に係るボールねじ装置の断面図である。
【図３】実施例に係るナット部材の分解斜視図である。
【図４】実施例に係るナット部材に具備された無限循環路をボールが循環する様子を示す斜視図である。
【図５】実施例に係るボールねじ装置に組み込まれたボール整列部材を示す図である。
【図６】図５に示すボール整列部材を拡大して示した正面図、平面図及びＸ−Ｘ線断面図である。
【図７】実施例に係る案内部材を示す斜視図である。
【図８】実施例に係る案内部材とナット本体との嵌合状態を示す拡大断面図である。
【図９】実施例に係る案内部材とボールリターンパイプとの係合状態を示す斜視図である。
【図１０】実施例に係るボールねじ装置に適用することが可能なボール整列部材の他の例を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示すボール整列部材の平面図である。
【図１２】図１０に示すボール整列部材を無限循環路内で配列した様子を示す平面図である。
【符号の説明】
１…ボール、２…ボール整列部材、１０…ねじ軸、１１…ボール転走溝、２０…ナット部材、３５…負荷転走溝、４０…案内部材、５０…ボールリターンパイプ（循環路形成部材）、２１…誘導溝、５３…案内溝

Claims

多数のボールと、外周面に螺旋状のボール転走溝が形成されたねじ軸と、内周面に上記ねじ軸のボール転走溝と対向する螺旋状の負荷転走溝を有し、上記ボールを介してねじ軸に螺合するナット部材と、このナット部材の負荷転走溝の両端と連通連結して上記ボールの無限循環路を形成する循環路形成部材とから構成されるボールねじ装置において、
上記無限循環路内には、上記ボールを所定の間隔で整列させると共に該無限循環路内をボールと共に循環するボール整列部材を設け、かかるボール整列部材にはボールの直径よりも該ボールの整列方向の両側に張り出した案内片を形成する一方、
上記循環路形成部材の内径には上記ボール整列部材の案内片を収容する一対の案内溝をボール転走方向に沿って形成し、
上記ナット部材の内径には略円筒形状の案内部材を嵌合させ、かかる案内部材には上記ナット部材の負荷転走溝に対応して螺旋状のボール逃げ部を開設すると共に、このボール逃げ部の両側にはナット部材の内周面と相俟って誘導溝を形成する案内部を形成し、この誘導溝は上記案内溝と連続しており、これら一対の誘導溝に上記ボール整列部材の案内片を収容したことを特徴とするボールねじ装置。
請求項１記載のボールねじ装置において、上記ボール整列部材は複数のボールが配列された帯状に形成されており、これらボールを回動自在に保持していることを特徴とするボールねじ装置。
請求項１記載のボールねじ装置において、上記ボール整列部材は個々のボール毎に複数設けられており、各ボールを回動自在に保持していることを特徴とするボールねじ装置。
請求項１記載のボールねじ装置において、上記案内部材の外周面には上記ボール逃げ部に沿って螺旋状の係止突起を形成する一方、上記ナット部材の内周面には該係止突起が螺合する係止凹溝を負荷転走溝に沿って形成したことを特徴とするボールねじ装置。
請求項１又は４記載のボールねじ装置において、上記ナット部材に対する案内部材の位置決めが上記循環路形成部材をナット部材に装着することによって行われることを特徴とするボールねじ装置。