循環部品の押え具及び該押え具を備えたボールねじ装置
【課題】ボールねじ装置の高速化及び耐久性の向上を図ることができる循環部品の押え具を提供する。
【解決手段】ボールねじ装置の負荷領域を転動するボール２５をナット２４の側面に設けられた二個一組の循環孔３４に両端部が嵌合された循環部品２７を固定するための押え具４０であって、深絞り加工により成形され、循環部品２７を覆う本体４１と、該本体４１のナット２４側の開口端を外側に折り返して形成された固定用の座部４２と、本体４１のナット２４側の座部４２以外の開口端を該座部４２より短い長さで外側に折り返して形成された補強部４３とを備える。
【解決手段】ボールねじ装置の負荷領域を転動するボール２５をナット２４の側面に設けられた二個一組の循環孔３４に両端部が嵌合された循環部品２７を固定するための押え具４０であって、深絞り加工により成形され、循環部品２７を覆う本体４１と、該本体４１のナット２４側の開口端を外側に折り返して形成された固定用の座部４２と、本体４１のナット２４側の座部４２以外の開口端を該座部４２より短い長さで外側に折り返して形成された補強部４３とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば各種産業機械等に用いられるボールねじ装置の循環部品を固定するための押え具及び該押え具を備えたボールねじ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０は従来のチューブ循環式のボールねじ装置を示すものであり、このボールねじ装置１は、外周面に螺旋状のねじ溝２を有するねじ軸３に、内周面にねじ溝２に対応する螺旋状のねじ溝４を有するナット６が螺合されている。
ナット６のねじ溝４とねじ軸３のねじ溝２とは、互いに対向して両者の間に螺旋状の負荷領域を形成しており、該負荷領域には転動体としての多数のボール５が転動可能に装填されている。そして、ねじ軸３（又はナット６）の回転により、ナット６（又はねじ軸３）がボール５の転動を介して軸方向に移動するようになっている。
【０００３】
また、ナット６の側面の一部は平坦面とされ、この平坦面に、両ねじ溝２，４間に連通する２個一組の循環孔７を、ねじ軸３を跨ぐように形成して、この一組の循環孔７に略コ字状をなすチューブ状の循環部品８の両端を嵌め込むことにより、両ねじ溝２，４間の負荷領域に沿って公転するボール５を循環部品８の一方の端部からすくい上げてナット６の外部に導き、他方の端部から前記負荷領域に戻すボール循環経路を形成している。
【０００４】
なお、循環部品８をナット６の平坦面に固定するには、図１１に示すような押え具９を用いている。この押え具９は、安価に大量生産すべく板金プレス加工により製作されたもので、図１２〜図１４に示すように、ナット６の軸方向に長い金属製の板材の下面略中央に、循環部品８に嵌め込んで該循環部品８を押えるための溝部９ａが、該循環部品８の軸方向に沿って斜めに形成されている。また、溝部９ａの両側は座部９ｂとされており、該座部９ｂには、ねじ挿通孔９ｃが形成されている。
【０００５】
そして、押え具９の溝部９ａを循環部品８に嵌め込み、この状態で、ねじ挿通孔９ｃに挿通したねじ９ｄを、ナット６の平坦面に設けたねじ孔（図示せず）に締め付けることにより、循環部品８がナット６に固定される。
ところで、このようなチューブ式の循環部品では、ナットの側面方向からボールをナットのねじ溝から完全に離し、多列化が可能な外部循環方式であるため、特に小リード品の高負荷容量化には好適であるが、最近のボールねじ装置の高速化に伴って、ボールが循環部品に衝突するスピードが速くなって衝突エネルギーが大きくなると、循環部品やねじ溝（ねじ溝の両肩部など含む）が破損して高速化への妨げとなるため、循環部品によるボールのすくい上げ方向を、ねじ軸の接線方向で、且つリード角方向に傾けたものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
このボールねじ装置は、循環部品が合成樹脂製とされたもので、この循環部品１０は、図１５に示すように、ナット６の一対の循環孔７に嵌合される一対の脚部１１と、該一対の脚部１１を接続する本体１２とを備えており、該脚部１１内のボールの循環経路が両ねじ溝２，４間の螺旋軌道の接線方向と略一致するように傾斜して配置され、且つ点対称で径方向に２つに分割されて、その分割面にボール循環経路１０ａを構成する循環溝１５が形成されている。
【０００７】
そして、循環部品１０をナット６に固定するには、ナット６に循環部品１０を、ねじ等を介して直接固定するようにしている。
【特許文献１】特開２００３−２３２４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来のチューブ循環式のボールねじ装置においては、例えばボールねじ装置の取り付けに誤差がある場合や、ボールねじ装置を組み込んだ機械自体の剛性不足等によってボールねじ装置に大きなモーメント荷重が作用するような用途等では、ボール５の公転速度が場所によって異なることでボール５が循環部品８内に詰まり、ボール５が循環部品８を押し上げる力が働くことがある。このような力が循環部品８に作用した場合、板金プレス加工により製作された押え具９は、ナット６の平坦面に接する座部９ｂか変形しやすく、循環部品８が浮き上がってしまう可能性がある。
【０００９】
この循環部品８の浮き上がりを防止する対策として、大径のボール（鋼球）を用いる大型のボールねじ装置等で押え具に強度が求められる用途では、ブロック状の鋼材の削り出しで製作された押え具を用いているが、この押え具は一個一個を機械加工で製作するため、加工コストが高くつくという問題が生じてくる。
一方、上記特許文献１に記載のボールねじ装置では、ナット６に循環部品１０を、ねじ等を介して直接固定するため、ねじ止めした樹脂製の循環部品１０がクリープ変形することによってねじの締め付けが緩んでしまう可能性がある。
【００１０】
そこで、これらの不都合を解消するために、本出願人等は、特願２００３−３７０９７８号明細書に記載の循環部品の押え具を先に提案した。
この押え具５０は、図１６に示すように、金属製の板材にプレス機による深絞り加工を施して成形され、循環部品のナットの側面に露出する部分の略全域（この例では全域）を覆うキャップ状の本体５１と、該本体５１の幅方向の両側位置でのナット側の開口端を外側に折り返して形成された固定用の座部５２と、座部５２の上面と本体５１の側面との間に設けられた補強用のリブ７０とを備えており、座部５２にはねじ挿通孔５３が形成されている。
【００１１】
そして、押え具５０の本体５１を循環部品に嵌め込み、この状態で、ねじ挿通孔５３に挿通したねじをナットの平坦面に設けたねじ孔に締め付けることにより、循環部品がナットに固定される。
このような構造であれば、万一、循環部品内でボールが循環不良を起こして循環部品を内部から押しても、循環部品の略全域が金属製の押え具５０の本体５１によって覆われているので、循環部品の浮き上がりを防止することができると共に、循環部品の内部から透過して外部に放出される音を遮音して、騒音を低減することもできる。
【００１２】
また、金属製の押え具５０の座部５２がナットにねじ止め固定され、且つ座部５２が補強リブ７０によって補強されているので、樹脂製の循環部品がクリープ変形することによってねじの締め付けが緩む等の心配がなく、該循環部品をナットに確実、且つ容易に固定することができる。更に、押え具５０を金属板の深絞り加工で成形しているので、低コストで大量生産が可能となる。
【００１３】
しかしながら、図１６に示す形状の押え具５０を製作する場合、通常、深絞り加工によって本体５１の形状を成形し、本体５１のナットの開口端側から外側にはみ出した部分５４（図１７（ａ）参照）を、座部５２を残して本体５１の側面に沿って切断する（図１７（ｂ）参照）。図１７からも判るように、このような加工の場合、押え具５０の本体５１のナット側の開口端の内側部分にＲ（図１７（ｂ）参照）が残り、結果として、先端が薄肉となって尖った形状となってしまう。このため、図１６に示す押え具５０では、製造上、座部５２以外の本体５１のナット側の開口端の肉厚が薄くなって強度が不足し、ボールねじ装置の高速使用時や循環部品内でのボールの詰まり等で過大な力が加わった場合に、特に、本体５１の座部５２近傍のナット側の開口端にクラック等が発生する可能性がある。
【００１４】
また、図１６に示す押え具５０を含め、従来の循環部品の押え具では、ボールねじ装置を、例えば、ねじ軸の径をＤとし、回転数をＮとしたときに、Ｄ×Ｎ＜１０５程度の低速で使用した場合や、転動体として直径８ｍｍ以下のボールを用いた場合では、損傷が発生する可能性は低い。しかしながら、より高速で使用した場合及び大径のボールを用いた場合には、押え具に加わる繰り返し応力や、繰り返し回数が増加するため、特に、本体５１の座部５２近傍のナット側の開口端にクラック等が発生し、最終的には破損する可能性がある。
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、ボールねじ装置の高速化及び耐久性の向上を図ることができる循環部品の押え具及び該押え具を備えたボールねじ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、ボールねじ装置のねじ軸のねじ溝と前記ねじ軸に螺合されるナットのねじ溝との間の負荷領域を転動する転動体を前記ナットの側面に設けられた二個一組の循環孔の内の一方の循環孔から該ナットの外部に導き、他方の循環孔から前記負荷領域に戻す転動体循環経路を内部に形成すべく前記各循環孔に両端部が嵌合された循環部品を固定するための押え具であって、
深絞り加工により成形され、前記循環部品を覆う本体と、該本体の前記ナット側の開口端を外側に折り返して形成された固定用の座部と、前記本体の前記ナット側の前記座部以外の開口端を該座部より短い長さで外側に折り返して形成された補強部とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記補強部の折り返し長さを、前記座部を除く部分について板厚の０．５〜５倍としたことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２において、前記補強部及び前記座部の折り返し部分の前記ナット側の開口端の周方向における長さを、前記開口端の全周の９０％以上としたことを特徴とする。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記本体及び前記補強部の前記座部の近傍に、前記本体と前記座部との間に加わる応力を緩和する応力緩和部を形成したことを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項４において、前記応力緩和部を、前記座部と前記補強部との境界を連続する切り欠きで構成したことを特徴とする。
請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか一項において、前記押え具の材料を、引っ張り強さが４０ｋｇｆ／ｍｍ２以上のステンレス材としたことを特徴とする。
【００１８】
請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか一項において、前記押え具は、前記循環部品の中心部分を含む連続した面で循環部品と接触し、
前記押え具の前記循環部品との接触部分における循環部品の長さ方向に沿った長さをＣＬとし、前記循環部品の長さをＬとし、前記循環部品の幅をＷとしたときに、Ｌ−３Ｗ≦ＣＬ≦Ｌ−Ｗの条件式が成立していることを特徴とする。
【００１９】
請求項８に係る発明は、外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、該ねじ軸のねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝を内周面に有して前記ねじ軸に螺合されるナットと、前記両ねじ溝間の負荷領域に転動可能に装填された多数の転動体と、前記負荷領域を転動する前記転動体を前記ナットの側面に設けられた二個一組の循環孔の内の一方の循環孔から該ナットの外部に導き、他方の循環孔から前記負荷領域に戻す転動体循環経路を内部に形成すべく前記各循環孔に両端部が嵌合された循環部品と、該循環部品を固定する押え具とを備えたボールねじ装置において、
前記押え具として、請求項１〜７のいずれか一項に記載の押え具を用いたことを特徴とする。
請求項９に係る発明は、請求項８において、前記循環部品は、両端部に前記ナットの前記循環孔に嵌合される脚部を有し、該脚部内の前記転動体の通路が前記脚部の外周面に対して傾斜して形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、深絞り加工により成形され、循環部品を覆う本体と、該本体のナット側の開口端を外側に折り返して形成された固定用の座部と、本体のナット側の座部以外の開口端を該座部より短い長さで外側に折り返して形成された補強部とを備えているので、本体のナット側の座部以外の開口端の肉厚を厚くすることができ、また、折り返しによる補強部により押え具全体の強度を上げることができる。これにより、ボールねじ装置の高速使用時や転動体の詰まり等で過大な力が加わった場合においても押え具の破損を防止することができ、ボールねじ装置の高速化及び耐久性の向上を図ることができる。
【００２１】
また、本体及び補強部の座部の近傍に、本体と座部との間に加わる応力を緩和する応力緩和部を形成しているため、本体と座部との間に生じる応力集中を防止することが可能となる。
また、循環部品として、両端部にナットの前記循環孔に嵌合される脚部を有し、該脚部内の転動体の通路が脚部の外周面に対して傾斜して形成されたものを用いることで、接線方向で、且つリード角方向の転動体のすくい上げを容易に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の第一実施形態の一例を、図を参照して説明する。
図１は本実施形態の一例であるボールねじ装置を説明するための説明図、図２は図１の右側面図、図３は押え具の全体斜視図、図４は押え具を成形する際の途中工程の形状を示す斜視図、図５（ａ）は余肉部分の切断前の状態を示す部分断面図、図５（ｂ）は余肉部分の切断後の状態を示す部分断面図である。
【００２３】
本実施形態の一例であるボールねじ装置２０は、図１及び図２に示すように、外周面に螺旋状のねじ溝２１を有するねじ軸２２に、内周面にねじ溝２１に対応する螺旋状のねじ溝２３を有するナット２４が螺合されており、ナット２４のねじ溝２３とねじ軸２２のねじ溝２１とは互いに対向して両者の間に螺旋状の負荷領域を形成している。
該負荷領域には転動体としての多数のボール２５が転動可能に装填されており、ねじ軸２２（又はナット２４）の回転により、ナット２４（又はねじ軸２２）がボール２５の転動を介して軸方向に移動するようになっている。
ナット２４の周方向の側面の一部には平坦面２４ａが形成されており、該平坦面２４ａには、内部がボール２５の循環経路とされた合成樹脂製の循環部品２７が取り付けられている。
【００２４】
循環部品２７は、本体３１と、該本体３１の両端側に設けられてねじ軸１２の軸方向に対して略直角方向に延びる柱状又はブロック状等の一対の脚部３０とを備えており、一対の脚部３０は、ねじ軸２２の軸方向に互いに離間し、且つねじ軸２２の径方向に互いに離間して配置されている。これらの脚部３０は、前記両ねじ溝２１，２３間の負荷領域に連通して、ナット２４の平坦面２４ａに穿孔された二個一組の長孔状の循環孔３４に嵌合されている。また、各脚部３０の内部のボール２５の循環経路は、ねじ軸２２の略接線方向で、且つ両ねじ溝２１，２３のリード角と略一致する方向に延びて配置されている。
【００２５】
そして、この循環部品２７によって、前記両ねじ溝２１，２３間の負荷領域を転動するボール２５を一方の脚部３０からすくい上げてナット２４の外部に導き、他方の脚部３０から前記負荷領域に戻すボール循環経路を循環部品２７内に形成している。
この循環部品２７が、図１０に示す従来のボールねじ装置に用いられるチューブ式の循環部品８と異なる点としては、一対の脚部３０をナット２４の平坦面２４ａに形成した循環孔３４にほとんど隙間なく、単純にはめ込みながら、脚部３０の内部に形成するボール２５の循環経路の方向を脚部３０の外周面に対して傾けることが可能な点である。
【００２６】
このため、ナット２４の平坦面２４ａには、従来のボールねじ装置のように、ねじ軸２２に対して垂直方向に循環孔３４を加工しておき、この循環孔３４に単純に循環部品２７の脚部３０をはめ込む構造としながら、脚部３０内の循環経路でのボール２５の進行方向をねじ軸２２の略接線方向で、且つ両ねじ溝２１，２３のリード角と略一致する方向に傾けることが可能となり、これにより、ナット２４の加工が簡単で、且つ循環部品２７内のボール２５の循環経路の設計的自由度の向上を図ることができる。
ここで、この実施の形態では、樹脂製の循環部品２７の脚部３０をナット２４の循環孔３４に嵌め込んだ状態で、該循環部品２７を金属製の押え具４０を用いてナット２４に固定している。
【００２７】
この押え具４０は、図３に示すように、金属製の板材にプレス機による絞り加工を施して成形され、循環部品２７のナット２４の周方向の側面に露出する部分の略全域（この例では循環部品２７の本体３１の全域）を覆うキャップ状の本体４１と、本体４１の幅方向両側で該本体４１のナット２４側の開口端を外側に折り返して形成された固定用の座部４２と、本体４１のナット２４側の座部４２以外の開口端を該座部４２より短い長さで外側に折り返して形成された補強部４３とを備えており、座部４２にねじ挿通孔４４が形成されている。
【００２８】
本体４１と座部４２との間には、隅Ｒが形成されている。この隅Ｒは、Ｒ０．５〜Ｒ２．０程度に形成されている。
押え具４０を形成する金属材料としては、引っ張り強さが４０ｋｇｆ／ｍｍ２以上のステンレス材を用いている。
ここで、補強部４３の折り返し長さは、板厚の０．５〜５倍が好ましく、また、補強部４３及び座部４２の折り返し部分のナット２４側の開口端の周方向における長さは、該開口端の全周の９０％以上が好ましい。
【００２９】
図４に押え具４０を成形する際の途中工程を示す。
押え具４０を成形する際には、まず、深絞り加工にて図４のような本体４１の形状を成形し、次いで、本体４１のナット２４の開口端側から外側にはみ出した部分の内の座部４２以外の余肉部分４５（図５（ａ）参照）を、本体４１の側面から所定寸法外側位置で切断し（図５（ｂ）参照）、これにより、補強部４３を形成する。
【００３０】
なお、図３を参照して、押え具４０の長手方向の端部４０ａには前記補強部４３を設けていない。これは、押え具４０は、図１に示すように、ナット２４に固定されるため、前記端部４０ａに補強部４３を設けると、ナット２４のフランジ２４ｂに補強部４３が干渉するのを避けるためにナット２４の長さが長くなるという弊害が生じるからである。但し、この端部４０ａは循環部品２７からの突き上げ力があまり加わらない部分でもあり、ナット２４の長さを短くした場合には補強部４３はなくても構わないが、ナット２４の長さに余裕がある場合は補強部４３を全周に設けるのが好ましい。
【００３１】
そして、押え具４０の本体４１を循環部品２７の本体３１に嵌め込み、この状態で、座部４２のねじ挿通孔４４に挿通したねじ２９を、ナット２４の平坦面２４ａに設けたねじ孔（図示せず）に締め付けることにより、循環部品２７がナット２４に固定される。
このように、本実施形態では、循環部品２７の略全域が金属製の押え具４０の本体４１によって覆われているので、循環部品２７内でボール２５が循環不良を起こして循環部品２７を内部から押しても、循環部品２７の浮き上がりを防止することができると共に、循環部品２７の内部から透過して外部に放出される音を遮音して、騒音を低減することもできる。
【００３２】
また、金属製の押え具４０の座部４２がナット２４にねじ止め固定されているので、樹脂製の循環部品２７がクリープ変形することによってねじの締め付けが緩む等の心配がなく、該循環部品２７をナット２４に確実、且つ容易に固定することができる。更に、押え具４０を金属板の深絞り加工で成形しているので、低コストで大量生産が可能となる。
更に、循環部品２７の押え具４０が、循環部品２７を覆う本体４１と、該本体２７のナット２４側の開口端を外側に折り返して形成された固定用の座部４２と、本体２７のナット２４側の座部４２以外の開口端を該座部４２より短い長さで外側に折り返して形成された補強部４３とを備えているので、特に振動等が加わり、破損がおきやすい本体４１のナット２４側の座部４２以外の開口端の肉厚を厚くすることができ、また、折り返しによる補強部４３により押え具４０全体の強度を上げることができる。
【００３３】
また、本体４１と座部４２との間には隅Ｒが形成されているので、本体４１と座部４２との間に生じる応力集中が緩和されている。
また、押え具４０を形成する金属材料として、引っ張り強さが４０ｋｇｆ／ｍｍ２以上のステンレス材を用いているので、押え具４０の、繰り返し荷重に対する耐久性を向上させることが可能となる。
【００３４】
これにより、ボールねじ装置の高速使用時や転動体の詰まり等で過大な力が加わった場合においても押え具４０の破損を防止することができ、ボールねじ装置の高速化及び耐久性の向上を図ることができる。
なお、本実施形態では、樹脂製の循環部品として、両端部にナット２４の循環孔３４に嵌合される脚部３０を有し、各脚部３０内のボール２５の循環経路が脚部３０の外周面に対して傾斜して形成されているものを例に採ったが、必ずしもこれに限定されず、例えば、図１０で示したボールねじ装置のチューブ状循環部品８の押え具に本発明を適用してもよい。
【００３５】
また、本実施形態では、押え具４０を形成する金属材料として、引っ張り強さが４０ｋｇｆ／ｍｍ２以上のステンレス材を用いたが、必ずしもこれに限定されず、押え具４０を形成する金属として、例えば、ＳＰＣＣやＳＰＣＥ等のプレス鋼板を用いてもよい。
また、押え具４０は、上述したように、深絞り加工等が施されている部分が多く、これに起因する変質加工層が多い。このため、例えば、ショットピーニング等により、加工硬化を緩和させることによって、ボールねじ装置２０の作動によって負荷される振動に対する耐久性を向上させてもよい。
【００３６】
以下、本発明の第二実施形態の一例を、図を参照して説明する。
図６は本実施形態の一例であるボールねじ装置に備えられる押え具の全体斜視図であり、図７は循環部品の全体斜視図である。
本実施形態の一例であるボールねじ装置に備えられる押え具４０は、以下の点を除き、上述した第一実施形態のものと同様である。すなわち、図６に示すように、押え具４０の補強部４３と座部４２との境界に、応力を緩和する応力緩和部４６が形成されている。
【００３７】
応力緩和部４６は、座部４２と補強部４３との境界を連続する切り欠き４７で構成されており、座部４２の両端側に、それぞれ形成されている。
押え具４０と循環部品２７とは、循環部品２７の中心部分を含む連続した面で接触している。押え具４０と循環部品２７との接触面は、図７に示すように、押え具４０の循環部品２７との接触部分における循環部品２７の長さ方向に沿った長さをＣＬとし、循環部品２７の長さをＬとし、循環部品２７の幅をＷとしたときに、Ｌ−３Ｗ≦ＣＬ≦Ｌ−Ｗの条件式が成立するように形成されている。
【００３８】
このように、本実施形態では、本体４１及び補強部４３の座部４２の近傍に、本体４１と座部４２との間に加わる応力を緩和する応力緩和部４６が形成されているので、本体４１と座部４２との間、すなわち、構造上、強度の低い折り曲げ部に集中する応力が緩和され、押え具４０の強度を向上させることが可能となる。これは、ボールねじ装置の使用時には、図８に示すように、循環部品２７内において、主にボールの進行方向が変わる部分（図中では、「進行方向変換部」と示す）、すなわち、循環部品２７の脚部近傍で発生した持ち上げ力により、図９に示すように、座部４２を支点として押え具４０に加わるモーメント力Ｆによって、本体４１と座部４２との間に集中する応力が発生するためであり、本実施形態の押え具４０であれば、応力緩和部４６によって、持ち上げ力を緩和することが可能となるためである。
【００３９】
また、本実施形態では、押え具４０と循環部品２７とは、循環部品２７の中心部分を含む連続した面で接触している。さらに、押え具４０と循環部品２７との接触面は、押え具４０の循環部品２７との接触部分における循環部品２７の長さ方向に沿った長さをＣＬとし、循環部品２７の長さをＬとし、循環部品２７の幅をＷとしたときに、Ｌ−３Ｗ≦ＣＬ≦Ｌ−Ｗの条件式が成立するように形成されている。このため、循環部品２７によって押え具４０に加わる繰り返し応力、すなわち、循環部品２７の脚部近傍で発生した持ち上げ力が、本体４１の端部に加わることを防止することが可能となるため、本体４１と座部４２との間に集中する応力が緩和され、押え具４０の強度を向上させることが可能となる。これは、循環部品２７の脚部近傍で発生した持ち上げ力が、本体４１の中心部及びその近傍に加わるためである。
【００４０】
これにより、ボールねじ装置の高速使用時や転動体の詰まり等で過大な力が加わった場合、また、大径のボールを用いた場合等、振動数や突き上げ力が大きい場合においても、特に、本体５１の座部５２近傍のナット側の開口端にクラック等が発生することを防止することが可能となる。その結果、押え具４０の破損を防止することができ、ボールねじ装置の高速化及び耐久性の向上を図ることができる。
なお、本実施形態では、応力緩和部４６を、本体４１と補強部４３とを連続する切り欠き４７によって形成したが、これに限定されるものではなく、応力緩和部４６を、例えば、本体４１と補強部４３とを連続するスリットによって形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第一実施形態の一例であるボールねじ装置を説明するための説明図である。
【図２】図１の右側面図である。
【図３】押え具の全体斜視図である。
【図４】押え具を成形する際の途中工程の形状を示す斜視図である。
【図５】（ａ）は余肉部分の切断前の状態を示す部分断面図、（ｂ）は余肉部分の切断後の状態を示す部分断面図である。
【図６】本発明の第二実施形態の一例であるボールねじ装置に備えられる押え具の全体斜視図である。
【図７】循環部品の全体斜視図である。
【図８】循環部品内のボールの通過経路を示す図である。
【図９】押え具に加わる力を示す図である。
【図１０】従来のボールねじ装置を説明するための要部断面図である。
【図１１】循環チューブに従来の押え具を取り付けた状態を示す図である。
【図１２】従来の押え具を示す図である。
【図１３】図１２の矢印Ａ方向から見た図である。
【図１４】図１２の矢印Ｂ方向から見た図である。
【図１５】従来の循環部品の一例を示す分解斜視図である。
【図１６】押え具の全体斜視図である。
【図１７】（ａ）は余肉部分の切断前の状態を示す部分断面図、（ｂ）は余肉部分の切断後の状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
２０ ボールねじ装置
２１ ねじ溝
２２ ねじ軸
２３ ねじ溝
２４ ナット
２５ ボール（転動体）
２７ 循環部品
３０ 脚部
３４ 循環孔
４０ 押え具
４１ 本体
４２ 座部
４３ 補強部
４６ 応力緩和部
４７ 切り欠き
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば各種産業機械等に用いられるボールねじ装置の循環部品を固定するための押え具及び該押え具を備えたボールねじ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０は従来のチューブ循環式のボールねじ装置を示すものであり、このボールねじ装置１は、外周面に螺旋状のねじ溝２を有するねじ軸３に、内周面にねじ溝２に対応する螺旋状のねじ溝４を有するナット６が螺合されている。
ナット６のねじ溝４とねじ軸３のねじ溝２とは、互いに対向して両者の間に螺旋状の負荷領域を形成しており、該負荷領域には転動体としての多数のボール５が転動可能に装填されている。そして、ねじ軸３（又はナット６）の回転により、ナット６（又はねじ軸３）がボール５の転動を介して軸方向に移動するようになっている。
【０００３】
また、ナット６の側面の一部は平坦面とされ、この平坦面に、両ねじ溝２，４間に連通する２個一組の循環孔７を、ねじ軸３を跨ぐように形成して、この一組の循環孔７に略コ字状をなすチューブ状の循環部品８の両端を嵌め込むことにより、両ねじ溝２，４間の負荷領域に沿って公転するボール５を循環部品８の一方の端部からすくい上げてナット６の外部に導き、他方の端部から前記負荷領域に戻すボール循環経路を形成している。
【０００４】
なお、循環部品８をナット６の平坦面に固定するには、図１１に示すような押え具９を用いている。この押え具９は、安価に大量生産すべく板金プレス加工により製作されたもので、図１２〜図１４に示すように、ナット６の軸方向に長い金属製の板材の下面略中央に、循環部品８に嵌め込んで該循環部品８を押えるための溝部９ａが、該循環部品８の軸方向に沿って斜めに形成されている。また、溝部９ａの両側は座部９ｂとされており、該座部９ｂには、ねじ挿通孔９ｃが形成されている。
【０００５】
そして、押え具９の溝部９ａを循環部品８に嵌め込み、この状態で、ねじ挿通孔９ｃに挿通したねじ９ｄを、ナット６の平坦面に設けたねじ孔（図示せず）に締め付けることにより、循環部品８がナット６に固定される。
ところで、このようなチューブ式の循環部品では、ナットの側面方向からボールをナットのねじ溝から完全に離し、多列化が可能な外部循環方式であるため、特に小リード品の高負荷容量化には好適であるが、最近のボールねじ装置の高速化に伴って、ボールが循環部品に衝突するスピードが速くなって衝突エネルギーが大きくなると、循環部品やねじ溝（ねじ溝の両肩部など含む）が破損して高速化への妨げとなるため、循環部品によるボールのすくい上げ方向を、ねじ軸の接線方向で、且つリード角方向に傾けたものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
このボールねじ装置は、循環部品が合成樹脂製とされたもので、この循環部品１０は、図１５に示すように、ナット６の一対の循環孔７に嵌合される一対の脚部１１と、該一対の脚部１１を接続する本体１２とを備えており、該脚部１１内のボールの循環経路が両ねじ溝２，４間の螺旋軌道の接線方向と略一致するように傾斜して配置され、且つ点対称で径方向に２つに分割されて、その分割面にボール循環経路１０ａを構成する循環溝１５が形成されている。
【０００７】
そして、循環部品１０をナット６に固定するには、ナット６に循環部品１０を、ねじ等を介して直接固定するようにしている。
【特許文献１】特開２００３−２３２４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来のチューブ循環式のボールねじ装置においては、例えばボールねじ装置の取り付けに誤差がある場合や、ボールねじ装置を組み込んだ機械自体の剛性不足等によってボールねじ装置に大きなモーメント荷重が作用するような用途等では、ボール５の公転速度が場所によって異なることでボール５が循環部品８内に詰まり、ボール５が循環部品８を押し上げる力が働くことがある。このような力が循環部品８に作用した場合、板金プレス加工により製作された押え具９は、ナット６の平坦面に接する座部９ｂか変形しやすく、循環部品８が浮き上がってしまう可能性がある。
【０００９】
この循環部品８の浮き上がりを防止する対策として、大径のボール（鋼球）を用いる大型のボールねじ装置等で押え具に強度が求められる用途では、ブロック状の鋼材の削り出しで製作された押え具を用いているが、この押え具は一個一個を機械加工で製作するため、加工コストが高くつくという問題が生じてくる。
一方、上記特許文献１に記載のボールねじ装置では、ナット６に循環部品１０を、ねじ等を介して直接固定するため、ねじ止めした樹脂製の循環部品１０がクリープ変形することによってねじの締め付けが緩んでしまう可能性がある。
【００１０】
そこで、これらの不都合を解消するために、本出願人等は、特願２００３−３７０９７８号明細書に記載の循環部品の押え具を先に提案した。
この押え具５０は、図１６に示すように、金属製の板材にプレス機による深絞り加工を施して成形され、循環部品のナットの側面に露出する部分の略全域（この例では全域）を覆うキャップ状の本体５１と、該本体５１の幅方向の両側位置でのナット側の開口端を外側に折り返して形成された固定用の座部５２と、座部５２の上面と本体５１の側面との間に設けられた補強用のリブ７０とを備えており、座部５２にはねじ挿通孔５３が形成されている。
【００１１】
そして、押え具５０の本体５１を循環部品に嵌め込み、この状態で、ねじ挿通孔５３に挿通したねじをナットの平坦面に設けたねじ孔に締め付けることにより、循環部品がナットに固定される。
このような構造であれば、万一、循環部品内でボールが循環不良を起こして循環部品を内部から押しても、循環部品の略全域が金属製の押え具５０の本体５１によって覆われているので、循環部品の浮き上がりを防止することができると共に、循環部品の内部から透過して外部に放出される音を遮音して、騒音を低減することもできる。
【００１２】
また、金属製の押え具５０の座部５２がナットにねじ止め固定され、且つ座部５２が補強リブ７０によって補強されているので、樹脂製の循環部品がクリープ変形することによってねじの締め付けが緩む等の心配がなく、該循環部品をナットに確実、且つ容易に固定することができる。更に、押え具５０を金属板の深絞り加工で成形しているので、低コストで大量生産が可能となる。
【００１３】
しかしながら、図１６に示す形状の押え具５０を製作する場合、通常、深絞り加工によって本体５１の形状を成形し、本体５１のナットの開口端側から外側にはみ出した部分５４（図１７（ａ）参照）を、座部５２を残して本体５１の側面に沿って切断する（図１７（ｂ）参照）。図１７からも判るように、このような加工の場合、押え具５０の本体５１のナット側の開口端の内側部分にＲ（図１７（ｂ）参照）が残り、結果として、先端が薄肉となって尖った形状となってしまう。このため、図１６に示す押え具５０では、製造上、座部５２以外の本体５１のナット側の開口端の肉厚が薄くなって強度が不足し、ボールねじ装置の高速使用時や循環部品内でのボールの詰まり等で過大な力が加わった場合に、特に、本体５１の座部５２近傍のナット側の開口端にクラック等が発生する可能性がある。
【００１４】
また、図１６に示す押え具５０を含め、従来の循環部品の押え具では、ボールねじ装置を、例えば、ねじ軸の径をＤとし、回転数をＮとしたときに、Ｄ×Ｎ＜１０５程度の低速で使用した場合や、転動体として直径８ｍｍ以下のボールを用いた場合では、損傷が発生する可能性は低い。しかしながら、より高速で使用した場合及び大径のボールを用いた場合には、押え具に加わる繰り返し応力や、繰り返し回数が増加するため、特に、本体５１の座部５２近傍のナット側の開口端にクラック等が発生し、最終的には破損する可能性がある。
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、ボールねじ装置の高速化及び耐久性の向上を図ることができる循環部品の押え具及び該押え具を備えたボールねじ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、ボールねじ装置のねじ軸のねじ溝と前記ねじ軸に螺合されるナットのねじ溝との間の負荷領域を転動する転動体を前記ナットの側面に設けられた二個一組の循環孔の内の一方の循環孔から該ナットの外部に導き、他方の循環孔から前記負荷領域に戻す転動体循環経路を内部に形成すべく前記各循環孔に両端部が嵌合された循環部品を固定するための押え具であって、
深絞り加工により成形され、前記循環部品を覆う本体と、該本体の前記ナット側の開口端を外側に折り返して形成された固定用の座部と、前記本体の前記ナット側の前記座部以外の開口端を該座部より短い長さで外側に折り返して形成された補強部とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記補強部の折り返し長さを、前記座部を除く部分について板厚の０．５〜５倍としたことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２において、前記補強部及び前記座部の折り返し部分の前記ナット側の開口端の周方向における長さを、前記開口端の全周の９０％以上としたことを特徴とする。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記本体及び前記補強部の前記座部の近傍に、前記本体と前記座部との間に加わる応力を緩和する応力緩和部を形成したことを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項４において、前記応力緩和部を、前記座部と前記補強部との境界を連続する切り欠きで構成したことを特徴とする。
請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか一項において、前記押え具の材料を、引っ張り強さが４０ｋｇｆ／ｍｍ２以上のステンレス材としたことを特徴とする。
【００１８】
請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか一項において、前記押え具は、前記循環部品の中心部分を含む連続した面で循環部品と接触し、
前記押え具の前記循環部品との接触部分における循環部品の長さ方向に沿った長さをＣＬとし、前記循環部品の長さをＬとし、前記循環部品の幅をＷとしたときに、Ｌ−３Ｗ≦ＣＬ≦Ｌ−Ｗの条件式が成立していることを特徴とする。
【００１９】
請求項８に係る発明は、外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、該ねじ軸のねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝を内周面に有して前記ねじ軸に螺合されるナットと、前記両ねじ溝間の負荷領域に転動可能に装填された多数の転動体と、前記負荷領域を転動する前記転動体を前記ナットの側面に設けられた二個一組の循環孔の内の一方の循環孔から該ナットの外部に導き、他方の循環孔から前記負荷領域に戻す転動体循環経路を内部に形成すべく前記各循環孔に両端部が嵌合された循環部品と、該循環部品を固定する押え具とを備えたボールねじ装置において、
前記押え具として、請求項１〜７のいずれか一項に記載の押え具を用いたことを特徴とする。
請求項９に係る発明は、請求項８において、前記循環部品は、両端部に前記ナットの前記循環孔に嵌合される脚部を有し、該脚部内の前記転動体の通路が前記脚部の外周面に対して傾斜して形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、深絞り加工により成形され、循環部品を覆う本体と、該本体のナット側の開口端を外側に折り返して形成された固定用の座部と、本体のナット側の座部以外の開口端を該座部より短い長さで外側に折り返して形成された補強部とを備えているので、本体のナット側の座部以外の開口端の肉厚を厚くすることができ、また、折り返しによる補強部により押え具全体の強度を上げることができる。これにより、ボールねじ装置の高速使用時や転動体の詰まり等で過大な力が加わった場合においても押え具の破損を防止することができ、ボールねじ装置の高速化及び耐久性の向上を図ることができる。
【００２１】
また、本体及び補強部の座部の近傍に、本体と座部との間に加わる応力を緩和する応力緩和部を形成しているため、本体と座部との間に生じる応力集中を防止することが可能となる。
また、循環部品として、両端部にナットの前記循環孔に嵌合される脚部を有し、該脚部内の転動体の通路が脚部の外周面に対して傾斜して形成されたものを用いることで、接線方向で、且つリード角方向の転動体のすくい上げを容易に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の第一実施形態の一例を、図を参照して説明する。
図１は本実施形態の一例であるボールねじ装置を説明するための説明図、図２は図１の右側面図、図３は押え具の全体斜視図、図４は押え具を成形する際の途中工程の形状を示す斜視図、図５（ａ）は余肉部分の切断前の状態を示す部分断面図、図５（ｂ）は余肉部分の切断後の状態を示す部分断面図である。
【００２３】
本実施形態の一例であるボールねじ装置２０は、図１及び図２に示すように、外周面に螺旋状のねじ溝２１を有するねじ軸２２に、内周面にねじ溝２１に対応する螺旋状のねじ溝２３を有するナット２４が螺合されており、ナット２４のねじ溝２３とねじ軸２２のねじ溝２１とは互いに対向して両者の間に螺旋状の負荷領域を形成している。
該負荷領域には転動体としての多数のボール２５が転動可能に装填されており、ねじ軸２２（又はナット２４）の回転により、ナット２４（又はねじ軸２２）がボール２５の転動を介して軸方向に移動するようになっている。
ナット２４の周方向の側面の一部には平坦面２４ａが形成されており、該平坦面２４ａには、内部がボール２５の循環経路とされた合成樹脂製の循環部品２７が取り付けられている。
【００２４】
循環部品２７は、本体３１と、該本体３１の両端側に設けられてねじ軸１２の軸方向に対して略直角方向に延びる柱状又はブロック状等の一対の脚部３０とを備えており、一対の脚部３０は、ねじ軸２２の軸方向に互いに離間し、且つねじ軸２２の径方向に互いに離間して配置されている。これらの脚部３０は、前記両ねじ溝２１，２３間の負荷領域に連通して、ナット２４の平坦面２４ａに穿孔された二個一組の長孔状の循環孔３４に嵌合されている。また、各脚部３０の内部のボール２５の循環経路は、ねじ軸２２の略接線方向で、且つ両ねじ溝２１，２３のリード角と略一致する方向に延びて配置されている。
【００２５】
そして、この循環部品２７によって、前記両ねじ溝２１，２３間の負荷領域を転動するボール２５を一方の脚部３０からすくい上げてナット２４の外部に導き、他方の脚部３０から前記負荷領域に戻すボール循環経路を循環部品２７内に形成している。
この循環部品２７が、図１０に示す従来のボールねじ装置に用いられるチューブ式の循環部品８と異なる点としては、一対の脚部３０をナット２４の平坦面２４ａに形成した循環孔３４にほとんど隙間なく、単純にはめ込みながら、脚部３０の内部に形成するボール２５の循環経路の方向を脚部３０の外周面に対して傾けることが可能な点である。
【００２６】
このため、ナット２４の平坦面２４ａには、従来のボールねじ装置のように、ねじ軸２２に対して垂直方向に循環孔３４を加工しておき、この循環孔３４に単純に循環部品２７の脚部３０をはめ込む構造としながら、脚部３０内の循環経路でのボール２５の進行方向をねじ軸２２の略接線方向で、且つ両ねじ溝２１，２３のリード角と略一致する方向に傾けることが可能となり、これにより、ナット２４の加工が簡単で、且つ循環部品２７内のボール２５の循環経路の設計的自由度の向上を図ることができる。
ここで、この実施の形態では、樹脂製の循環部品２７の脚部３０をナット２４の循環孔３４に嵌め込んだ状態で、該循環部品２７を金属製の押え具４０を用いてナット２４に固定している。
【００２７】
この押え具４０は、図３に示すように、金属製の板材にプレス機による絞り加工を施して成形され、循環部品２７のナット２４の周方向の側面に露出する部分の略全域（この例では循環部品２７の本体３１の全域）を覆うキャップ状の本体４１と、本体４１の幅方向両側で該本体４１のナット２４側の開口端を外側に折り返して形成された固定用の座部４２と、本体４１のナット２４側の座部４２以外の開口端を該座部４２より短い長さで外側に折り返して形成された補強部４３とを備えており、座部４２にねじ挿通孔４４が形成されている。
【００２８】
本体４１と座部４２との間には、隅Ｒが形成されている。この隅Ｒは、Ｒ０．５〜Ｒ２．０程度に形成されている。
押え具４０を形成する金属材料としては、引っ張り強さが４０ｋｇｆ／ｍｍ２以上のステンレス材を用いている。
ここで、補強部４３の折り返し長さは、板厚の０．５〜５倍が好ましく、また、補強部４３及び座部４２の折り返し部分のナット２４側の開口端の周方向における長さは、該開口端の全周の９０％以上が好ましい。
【００２９】
図４に押え具４０を成形する際の途中工程を示す。
押え具４０を成形する際には、まず、深絞り加工にて図４のような本体４１の形状を成形し、次いで、本体４１のナット２４の開口端側から外側にはみ出した部分の内の座部４２以外の余肉部分４５（図５（ａ）参照）を、本体４１の側面から所定寸法外側位置で切断し（図５（ｂ）参照）、これにより、補強部４３を形成する。
【００３０】
なお、図３を参照して、押え具４０の長手方向の端部４０ａには前記補強部４３を設けていない。これは、押え具４０は、図１に示すように、ナット２４に固定されるため、前記端部４０ａに補強部４３を設けると、ナット２４のフランジ２４ｂに補強部４３が干渉するのを避けるためにナット２４の長さが長くなるという弊害が生じるからである。但し、この端部４０ａは循環部品２７からの突き上げ力があまり加わらない部分でもあり、ナット２４の長さを短くした場合には補強部４３はなくても構わないが、ナット２４の長さに余裕がある場合は補強部４３を全周に設けるのが好ましい。
【００３１】
そして、押え具４０の本体４１を循環部品２７の本体３１に嵌め込み、この状態で、座部４２のねじ挿通孔４４に挿通したねじ２９を、ナット２４の平坦面２４ａに設けたねじ孔（図示せず）に締め付けることにより、循環部品２７がナット２４に固定される。
このように、本実施形態では、循環部品２７の略全域が金属製の押え具４０の本体４１によって覆われているので、循環部品２７内でボール２５が循環不良を起こして循環部品２７を内部から押しても、循環部品２７の浮き上がりを防止することができると共に、循環部品２７の内部から透過して外部に放出される音を遮音して、騒音を低減することもできる。
【００３２】
また、金属製の押え具４０の座部４２がナット２４にねじ止め固定されているので、樹脂製の循環部品２７がクリープ変形することによってねじの締め付けが緩む等の心配がなく、該循環部品２７をナット２４に確実、且つ容易に固定することができる。更に、押え具４０を金属板の深絞り加工で成形しているので、低コストで大量生産が可能となる。
更に、循環部品２７の押え具４０が、循環部品２７を覆う本体４１と、該本体２７のナット２４側の開口端を外側に折り返して形成された固定用の座部４２と、本体２７のナット２４側の座部４２以外の開口端を該座部４２より短い長さで外側に折り返して形成された補強部４３とを備えているので、特に振動等が加わり、破損がおきやすい本体４１のナット２４側の座部４２以外の開口端の肉厚を厚くすることができ、また、折り返しによる補強部４３により押え具４０全体の強度を上げることができる。
【００３３】
また、本体４１と座部４２との間には隅Ｒが形成されているので、本体４１と座部４２との間に生じる応力集中が緩和されている。
また、押え具４０を形成する金属材料として、引っ張り強さが４０ｋｇｆ／ｍｍ２以上のステンレス材を用いているので、押え具４０の、繰り返し荷重に対する耐久性を向上させることが可能となる。
【００３４】
これにより、ボールねじ装置の高速使用時や転動体の詰まり等で過大な力が加わった場合においても押え具４０の破損を防止することができ、ボールねじ装置の高速化及び耐久性の向上を図ることができる。
なお、本実施形態では、樹脂製の循環部品として、両端部にナット２４の循環孔３４に嵌合される脚部３０を有し、各脚部３０内のボール２５の循環経路が脚部３０の外周面に対して傾斜して形成されているものを例に採ったが、必ずしもこれに限定されず、例えば、図１０で示したボールねじ装置のチューブ状循環部品８の押え具に本発明を適用してもよい。
【００３５】
また、本実施形態では、押え具４０を形成する金属材料として、引っ張り強さが４０ｋｇｆ／ｍｍ２以上のステンレス材を用いたが、必ずしもこれに限定されず、押え具４０を形成する金属として、例えば、ＳＰＣＣやＳＰＣＥ等のプレス鋼板を用いてもよい。
また、押え具４０は、上述したように、深絞り加工等が施されている部分が多く、これに起因する変質加工層が多い。このため、例えば、ショットピーニング等により、加工硬化を緩和させることによって、ボールねじ装置２０の作動によって負荷される振動に対する耐久性を向上させてもよい。
【００３６】
以下、本発明の第二実施形態の一例を、図を参照して説明する。
図６は本実施形態の一例であるボールねじ装置に備えられる押え具の全体斜視図であり、図７は循環部品の全体斜視図である。
本実施形態の一例であるボールねじ装置に備えられる押え具４０は、以下の点を除き、上述した第一実施形態のものと同様である。すなわち、図６に示すように、押え具４０の補強部４３と座部４２との境界に、応力を緩和する応力緩和部４６が形成されている。
【００３７】
応力緩和部４６は、座部４２と補強部４３との境界を連続する切り欠き４７で構成されており、座部４２の両端側に、それぞれ形成されている。
押え具４０と循環部品２７とは、循環部品２７の中心部分を含む連続した面で接触している。押え具４０と循環部品２７との接触面は、図７に示すように、押え具４０の循環部品２７との接触部分における循環部品２７の長さ方向に沿った長さをＣＬとし、循環部品２７の長さをＬとし、循環部品２７の幅をＷとしたときに、Ｌ−３Ｗ≦ＣＬ≦Ｌ−Ｗの条件式が成立するように形成されている。
【００３８】
このように、本実施形態では、本体４１及び補強部４３の座部４２の近傍に、本体４１と座部４２との間に加わる応力を緩和する応力緩和部４６が形成されているので、本体４１と座部４２との間、すなわち、構造上、強度の低い折り曲げ部に集中する応力が緩和され、押え具４０の強度を向上させることが可能となる。これは、ボールねじ装置の使用時には、図８に示すように、循環部品２７内において、主にボールの進行方向が変わる部分（図中では、「進行方向変換部」と示す）、すなわち、循環部品２７の脚部近傍で発生した持ち上げ力により、図９に示すように、座部４２を支点として押え具４０に加わるモーメント力Ｆによって、本体４１と座部４２との間に集中する応力が発生するためであり、本実施形態の押え具４０であれば、応力緩和部４６によって、持ち上げ力を緩和することが可能となるためである。
【００３９】
また、本実施形態では、押え具４０と循環部品２７とは、循環部品２７の中心部分を含む連続した面で接触している。さらに、押え具４０と循環部品２７との接触面は、押え具４０の循環部品２７との接触部分における循環部品２７の長さ方向に沿った長さをＣＬとし、循環部品２７の長さをＬとし、循環部品２７の幅をＷとしたときに、Ｌ−３Ｗ≦ＣＬ≦Ｌ−Ｗの条件式が成立するように形成されている。このため、循環部品２７によって押え具４０に加わる繰り返し応力、すなわち、循環部品２７の脚部近傍で発生した持ち上げ力が、本体４１の端部に加わることを防止することが可能となるため、本体４１と座部４２との間に集中する応力が緩和され、押え具４０の強度を向上させることが可能となる。これは、循環部品２７の脚部近傍で発生した持ち上げ力が、本体４１の中心部及びその近傍に加わるためである。
【００４０】
これにより、ボールねじ装置の高速使用時や転動体の詰まり等で過大な力が加わった場合、また、大径のボールを用いた場合等、振動数や突き上げ力が大きい場合においても、特に、本体５１の座部５２近傍のナット側の開口端にクラック等が発生することを防止することが可能となる。その結果、押え具４０の破損を防止することができ、ボールねじ装置の高速化及び耐久性の向上を図ることができる。
なお、本実施形態では、応力緩和部４６を、本体４１と補強部４３とを連続する切り欠き４７によって形成したが、これに限定されるものではなく、応力緩和部４６を、例えば、本体４１と補強部４３とを連続するスリットによって形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第一実施形態の一例であるボールねじ装置を説明するための説明図である。
【図２】図１の右側面図である。
【図３】押え具の全体斜視図である。
【図４】押え具を成形する際の途中工程の形状を示す斜視図である。
【図５】（ａ）は余肉部分の切断前の状態を示す部分断面図、（ｂ）は余肉部分の切断後の状態を示す部分断面図である。
【図６】本発明の第二実施形態の一例であるボールねじ装置に備えられる押え具の全体斜視図である。
【図７】循環部品の全体斜視図である。
【図８】循環部品内のボールの通過経路を示す図である。
【図９】押え具に加わる力を示す図である。
【図１０】従来のボールねじ装置を説明するための要部断面図である。
【図１１】循環チューブに従来の押え具を取り付けた状態を示す図である。
【図１２】従来の押え具を示す図である。
【図１３】図１２の矢印Ａ方向から見た図である。
【図１４】図１２の矢印Ｂ方向から見た図である。
【図１５】従来の循環部品の一例を示す分解斜視図である。
【図１６】押え具の全体斜視図である。
【図１７】（ａ）は余肉部分の切断前の状態を示す部分断面図、（ｂ）は余肉部分の切断後の状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
２０ ボールねじ装置
２１ ねじ溝
２２ ねじ軸
２３ ねじ溝
２４ ナット
２５ ボール（転動体）
２７ 循環部品
３０ 脚部
３４ 循環孔
４０ 押え具
４１ 本体
４２ 座部
４３ 補強部
４６ 応力緩和部
４７ 切り欠き
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールねじ装置のねじ軸のねじ溝と前記ねじ軸に螺合されるナットのねじ溝との間の負荷領域を転動する転動体を前記ナットの側面に設けられた二個一組の循環孔の内の一方の循環孔から該ナットの外部に導き、他方の循環孔から前記負荷領域に戻す転動体循環経路を内部に形成すべく前記各循環孔に両端部が嵌合された循環部品を固定するための押え具であって、
深絞り加工により成形され、前記循環部品を覆う本体と、該本体の前記ナット側の開口端を外側に折り返して形成された固定用の座部と、前記本体の前記ナット側の前記座部以外の開口端を該座部より短い長さで外側に折り返して形成された補強部とを備えたことを特徴とする循環部品の押え具。
【請求項２】
前記補強部の折り返し長さを、前記座部を除く部分について板厚の０．５〜５倍としたことを特徴とする請求項１に記載した循環部品の押え具。
【請求項３】
前記補強部及び前記座部の折り返し部分の前記ナット側の開口端の周方向における長さを、前記開口端の全周の９０％以上としたことを特徴とする請求項１又は２に記載した循環部品の押え具。
【請求項４】
前記本体及び前記補強部の前記座部の近傍に、前記本体と前記座部との間に加わる応力を緩和する応力緩和部を形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載した循環部品の押え具。
【請求項５】
前記応力緩和部を、前記座部と前記補強部との境界を連続する切り欠きで構成したことを特徴とする請求項４に記載した循環部品の押え具。
【請求項６】
前記押え具の材料を、引っ張り強さが４０ｋｇｆ／ｍｍ２以上のステンレス材としたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載した循環部品の押え具。
【請求項７】
前記押え具は、前記循環部品の中心部分を含む連続した面で循環部品と接触し、
前記押え具の前記循環部品との接触部分における循環部品の長さ方向に沿った長さをＣＬとし、前記循環部品の長さをＬとし、前記循環部品の幅をＷとしたときに、Ｌ−３Ｗ≦ＣＬ≦Ｌ−Ｗの条件式が成立していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載した循環部品の押え具。
【請求項８】
外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、該ねじ軸のねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝を内周面に有して前記ねじ軸に螺合されるナットと、前記両ねじ溝間の負荷領域に転動可能に装填された多数の転動体と、前記負荷領域を転動する前記転動体を前記ナットの側面に設けられた二個一組の循環孔の内の一方の循環孔から該ナットの外部に導き、他方の循環孔から前記負荷領域に戻す転動体循環経路を内部に形成すべく前記各循環孔に両端部が嵌合された循環部品と、該循環部品を固定する押え具とを備えたボールねじ装置において、
前記押え具として、請求項１〜７のいずれか一項に記載の押え具を用いたことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項９】
前記循環部品は、両端部に前記ナットの前記循環孔に嵌合される脚部を有し、該脚部内の前記転動体の通路が前記脚部の外周面に対して傾斜して形成されていることを特徴とする請求項８に記載したボールねじ装置。
【請求項１】
ボールねじ装置のねじ軸のねじ溝と前記ねじ軸に螺合されるナットのねじ溝との間の負荷領域を転動する転動体を前記ナットの側面に設けられた二個一組の循環孔の内の一方の循環孔から該ナットの外部に導き、他方の循環孔から前記負荷領域に戻す転動体循環経路を内部に形成すべく前記各循環孔に両端部が嵌合された循環部品を固定するための押え具であって、
深絞り加工により成形され、前記循環部品を覆う本体と、該本体の前記ナット側の開口端を外側に折り返して形成された固定用の座部と、前記本体の前記ナット側の前記座部以外の開口端を該座部より短い長さで外側に折り返して形成された補強部とを備えたことを特徴とする循環部品の押え具。
【請求項２】
前記補強部の折り返し長さを、前記座部を除く部分について板厚の０．５〜５倍としたことを特徴とする請求項１に記載した循環部品の押え具。
【請求項３】
前記補強部及び前記座部の折り返し部分の前記ナット側の開口端の周方向における長さを、前記開口端の全周の９０％以上としたことを特徴とする請求項１又は２に記載した循環部品の押え具。
【請求項４】
前記本体及び前記補強部の前記座部の近傍に、前記本体と前記座部との間に加わる応力を緩和する応力緩和部を形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載した循環部品の押え具。
【請求項５】
前記応力緩和部を、前記座部と前記補強部との境界を連続する切り欠きで構成したことを特徴とする請求項４に記載した循環部品の押え具。
【請求項６】
前記押え具の材料を、引っ張り強さが４０ｋｇｆ／ｍｍ２以上のステンレス材としたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載した循環部品の押え具。
【請求項７】
前記押え具は、前記循環部品の中心部分を含む連続した面で循環部品と接触し、
前記押え具の前記循環部品との接触部分における循環部品の長さ方向に沿った長さをＣＬとし、前記循環部品の長さをＬとし、前記循環部品の幅をＷとしたときに、Ｌ−３Ｗ≦ＣＬ≦Ｌ−Ｗの条件式が成立していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載した循環部品の押え具。
【請求項８】
外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、該ねじ軸のねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝を内周面に有して前記ねじ軸に螺合されるナットと、前記両ねじ溝間の負荷領域に転動可能に装填された多数の転動体と、前記負荷領域を転動する前記転動体を前記ナットの側面に設けられた二個一組の循環孔の内の一方の循環孔から該ナットの外部に導き、他方の循環孔から前記負荷領域に戻す転動体循環経路を内部に形成すべく前記各循環孔に両端部が嵌合された循環部品と、該循環部品を固定する押え具とを備えたボールねじ装置において、
前記押え具として、請求項１〜７のいずれか一項に記載の押え具を用いたことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項９】
前記循環部品は、両端部に前記ナットの前記循環孔に嵌合される脚部を有し、該脚部内の前記転動体の通路が前記脚部の外周面に対して傾斜して形成されていることを特徴とする請求項８に記載したボールねじ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００７−１２０７６０（Ｐ２００７−１２０７６０Ａ）
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６８７００（Ｐ２００６−２６８７００）
【出願日】平成１８年９月２９日（２００６．９．２９）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２９日（２００６．９．２９）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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