JP2017211043A - ボールねじ - Google Patents

Abstract

【課題】ボールねじナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝とボールとの間の油切れによるボールねじが焼付きを起こさないボールねじを提供することにある。【解決手段】外周面に螺旋溝１１が形成されたねじ軸１と、内周面に螺旋溝２１が形成されたボールねじナット２と、ねじ軸１の螺旋溝１１とボールねじナット２の螺旋溝２１で形成される軌道の間に配置された複数のボール３と、ボール３を軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路５とを備え、ボールねじナット２の螺旋溝２１は、その両端部がボールねじナット２の軸方向両端に達しない様に形成された縮径部２２を備え、ボールねじナット２内部に潤滑剤を保持する。【選択図】図１

Description

この発明はボールねじに関する。

ボールねじは、内周面に螺旋溝が形成されたボールねじナットと、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ボールねじナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置された複数のボールと、これらのボールを前記軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、前記軌道（負荷路）内を複数のボールが転動することで前記ナットがねじ軸に対して相対移動する装置である。このようなボールねじは、前記軌道とボール戻し経路とからなるボール循環回路を、一つまたは複数個有している。
従来、油圧にて駆動されていた射出成形機や鍛造装置、プレス機、ジャッキの電動化に伴い、ボールねじが縦配置（軸方向を上下方向に沿わせた配置）の状態で、負荷路内のボールに高荷重がかかるケースが増えている。このようなケースでは、ボールねじナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝とボールとの間に潤滑剤を保持する必要がある。

特許文献１には、ボールねじナット内部の潤滑剤を保持できるボールねじ用シールが記載されている。このボールねじ用シールは、ボールねじ軸にボールを介して螺合したボールねじナットの両端部に形成された、シール部材取付孔に装着されている。

特開２００２−３６４７２６号公報

しかし、特許文献１に記載されたボールねじは、ボールねじナットの螺旋溝両端部の形状が切り通しとなっている。そのため、潤滑剤がボールねじ外に排出され易く、ボールねじナット内部にて保持できずに、ボールねじナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝とボールとの間に油切れを起こすので、ボールねじは焼付きを起こすおそれがある。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ボールねじナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝とボールとの間の油切れによるボールねじが焼付きを起こさないボールねじを提供することにある。

上記課題を解決するために、この発明のボールねじは、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、内周面に螺旋溝が形成されたボールねじナットと、前記ねじ軸の螺旋溝と前記ボールねじナットの螺旋溝で形成される軌道の間に配置された複数のボールと、前記ボールを前記軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、前記ボールねじナットの螺旋溝は、その両端部が前記ボールねじナットの軸方向両端に達しない様に形成された縮径部を備え、前記ボールねじナット内部に潤滑剤を保持することを特徴とする。
本発明において、前記縮径部の内径は、前記ボールねじナットの螺旋溝間に形成されているランド部の内径より小さく形成されていることを特徴とする。

この発明のボールねじによれば、ボールねじナットの螺旋溝両端部に切り上がりを設けることで、ボールねじナット内部に潤滑剤がたまり易い油溜りの構造となり、潤滑剤を保持することができる。そのため、ボールねじナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝とボールとの間に油切れを起こすことなく、ボールねじは焼付きを起こさなくなる。

実施形態のボールねじの部分断面図である。 図１におけるイ部詳細図である。 実施形態のボールねじナットとシールの部分断面図である。

以下、本発明の実施形態の一例について説明する。
本実施形態のボールねじは、図１に示すように、外周面に螺旋溝１１が形成されたねじ軸１と、内周面に螺旋溝２１が形成されたボールねじナット２と、ねじ軸の螺旋溝１１とボールねじナット２の螺旋溝２１で形成される軌道の間に転動自在に配置された複数のボール３と、ボール３を前記軌道の終点から始点に戻すチューブ（ボール戻し経路）５と、当該チューブ（ボール戻し経路）５を固定するチューブ押え６と、および外部からの塵等異物の浸入を阻止するシール７で構成されている。

ねじ軸１は、ねじ軸１の軸方向に沿って、ボールねじナット２を移動案内するためのものである。外周面の全長にわたって、ボール３の半径と略同じ曲率半径を有する断面半円形の螺旋溝１１が形成されている。

ボールねじナット２は、ねじ軸１の軸方向に沿って移動し、その内周面には螺旋溝１１と対向する同一形状からなる螺旋溝２１が形成されている。
また、ボールねじナット２の軸方向一端には、フランジ２２が形成され螺旋溝１１、２１でボール３の軌道が形成される。そして、ボール３がこの軌道内を負荷状態で転動し、ボールねじナット２は、ねじ軸１に対して相対的に直線移動する。ボール３は、ねじ軸の螺旋溝１１とボールねじナット２の螺旋溝２１で形成される螺旋状の軌道に転動自在に複数個が装填されている。また、隣り合うボール３間に合成樹脂製のスペーサ４が配置されている。

チューブ５（ボール戻し経路）は、略門形に形成され、その両端部が、ボールねじナット２をなす円筒に設けた貫通孔２４内に挿入され（図３参照。）、軌道の始点と終点を連結するように、ねじ軸１を挟んで斜向かいに配置されている。したがって、軌道の終点に達したボール３はこのチューブ５（ボール戻し経路）を通って軌道の始点に戻される。当該チューブ５（ボール戻し経路）は、チューブ押え６によって固定されている。

以上のとおり、ねじ軸１が回転すると、複数個のボール３を介して螺合したボールねじナット２は、ねじ軸１の軸線方向に直線移動し、ボール３は転動して螺旋溝２１内を前進し、螺旋溝２１の一端側に達したボール３は、チューブ５内を転動して螺旋溝２１の他端側に供給され、再び循環することになる。

ボールねじナット２の両端には、合成樹脂製のシール７が配され、異物が外部からボールねじナット２内部に侵入することを防止するようになっている。

ボールねじナット２内部に形成されている螺旋溝２１は、図３に示すようにその両端部がボールねじナット２の軸方向両端に達しない様に縮径部２２が形成されている。このように、ボールねじナット２軸方向両端だけをいわゆる切り上げ加工することにより、内径の全周に螺旋溝２１による切り欠き形状がないため、螺旋溝２１に潤滑剤がより溜り易い構造となり、潤滑剤を保持することができる。この縮径部２２は、ボールねじナットのねじ溝を加工する段階で形成される。

詳細には図２に示すように、縮径部２２の内径は、螺旋溝２１間（隣り合うボールねじ溝間）に形成されているランド部２３の内径より△ｄだけ小さい。従来のボールねじは、密封部材（シール）で潤滑剤を保持しているが、本発明では、ランド部２３の内径より△ｄだけ小さく縮径部２２を形成するように加工することで、潤滑剤がボールねじナット２内から流れ出そうとしても縮径部２２で止められ、ボールねじナット２内部に油溜まりを作り、油切れを防止し潤滑性能を向上させることができる。

なお、縮径部２２は、ボールねじナット２内部の油溜まりから、潤滑材の流れ出しを阻止し得る構成を有するものであればよく、縮径の程度は本実施形態に限定解釈されるものではない。

したがって、本発明は、ボールねじナット２の寸法や他の部品追加等の変更することなく潤滑性を良くしたい場合、潤滑油の供給量を少なくしたいが潤滑性を良くしたい場合や、給油位置の制約があるが潤滑性を良くしたい場合などに有効である。

１ ねじ軸
１１ ねじ軸の螺旋溝
２ ボールねじナット
２１ ボールねじナットの螺旋溝
２２ 縮径部
２３ ランド部
２４ 貫通孔
３ ボール
４ スペーサ
５ チューブ（ボール戻し経路）
６ チューブ押え
７ シール

Claims (2)

1. 外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、
   内周面に螺旋溝が形成されたボールねじナットと、
   前記ねじ軸の螺旋溝と前記ボールねじナットの螺旋溝で形成される軌道の間に配置された複数のボールと、
   前記ボールを前記軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、
   前記ボールねじナットの螺旋溝には、その両端部が前記ボールねじナットの軸方向両端に達しない様に形成された縮径部を備え、前記ボールねじナット内部に潤滑剤を保持することを特徴とするボールねじ。
2. 前記縮径部の内径は、前記ボールねじナットの螺旋溝間に形成されているランド部の内径より小さく形成されていることを特徴とする請求項１に記載のボールねじ。

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