JPS6014649A - ボ−ル循環式ねじ伝動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は１ねじシャフトとナツトとの間に断面が本質的
に部分円の形の、それぞれシャフト及びナツトの対応す
るねじ溝によって限定された１螺旋状に延びる少なくと
も１つ以上のｙ３？　−ル循項路が形成されており、こ
の中に多数のビールが配置されていて、その際上記ナツ
トはこれらのが−ルをぎ−ル循猿路のねじ山の一方の末
端部からとのねじ山のもう一方の末端部へ案内する戻し
通路を有しているゴール循環式ねじ伝動装置に関する。

公知の種々のが−ル循環式ねじ伝動装置においては、ナ
ツトのねじ溝は中空円筒状のナツトの材料中に加工され
ており、定められた伝動能べて固有の戻し案内部材圧設
けられており、このものはナツトの１部分に形成された
切欠き部又は孔の中に配置されている。このボール循環
路の一部を構成するねじ溝は遊隙をなくすること及びそ
のビール循環式ねじ伝動装置の寿命を考慮して精密で費
用のかかる精密加工を必要とするほかに、戻し通路を備
えた戻し案内部材と共に組立てる作業が複雑であるとい
う欠点があった。それは上記組立てに当ってナツトが不
用意に余計に回転されてシャフトから外れたとき、ナツ
ト自身内にねじ溝を形成することは、加工を円滑に行な
うために硬度及び強度についての条件を満足する特定の
材料だけしか使用できないという不都合をも生じるに至
った。

本発明の目的は、高い品質を有するとともに、簡単に製
造可能でき、かつナツト製造用材料として種々の材料を
使用できるビール循環式ねじ伝動装置を提供することに
ある。

本発明によればこの目的は、本文のはじめに挙げた桓類
のボール循環式ねじ伝動装置において、ナツトがビール
循環路のねじ山に対応して弯曲した少なくとも１個の、
溝状断面のプロフィルリングを有し、該プロフィルリン
グによってナツトのねじ溝が構成され、且つこれに斜め
横方向に延びる戻し通路が設けられていることを特徴と
する伝動装置により達成される。

好ましい実施例の１つにおいて戻し通路はプロフィルリ
ングの斜め横方向に延びる短かい区間によって構成され
る。

プロフィルリング自身は閉じたリングとして形成されて
いてもよいが、製造を容易とするために、端部において
互いに接続され、対応して曲げられた２個以上のプロフ
ィルリングを用いて形成してもよい。

このようなプロフィルリングは少なくとも１つ以上の対
応するように打ち抜かれた金属板部分から形成されてい
てもよいし、又、対応するように所定の長さに切断して
曲げられた一つ以上の、断面構造を有するグロフィル金
属板部分から形成され、その両端は必要に応じて互いに
結合されてもよい。

１個又は複数個の上記プロフィルリングに、ビール循環
式ねじ伝動装置と結合されて回転モーメントを受ける部
材が直接結合されていてもよい。しかし対応する通孔を
有するすｙ）本体の中に１個以上のプロフィルリングが
嵌め込まれ回転せぬように保持されているならば、特に
好都合である。？−ルの走行軌道がプロフィルリング自
身の中に形成されておシ、且つそのナツト本体に対して
は材料の選択及びその製作に関して何等特別な要求糸件
が課せられていないので、このプロフィルリングはナツ
ト本体の中に一体的に鋳込まれても、またインジェクシ
ョンによって形成されていてもよく、またナツト本体の
材料として合成樹脂材料を使用してもよい。

上記プロフィルリングは上記構成に形成される以外に、
少なくともそ−の戻し通路と隣り合うた部分において共
軸の円柱面上に設けられた外局面を有し、ナツト本体の
円筒形通孔の中に嵌め込まれていて、この孔には戻し通
路を形成する区間に結合され長手方向に延びる溝形状の
拡ハ１ 眼部！必要に応じて設けられてもよい。

できるだけ少い遊隙のビール循環式ねじ伝動装置を製造
するためには、ナツト本体は少なくとも二つ以上のプロ
フィルリングを包含して、これらが軸方向に向かい合う
方向にプレストレスを施された状態に形成され、上記２
個のプロフィルリングに１方向又は他方向に負荷がかか
ったとき該負荷を上記プロフィルリングの反対側でそれ
ぞれ軸方向に支持す゛るようにすればよい。

これらのプロフィルリングは量産品として簡単に且つ高
い精度で金属板から製造することができる。その際例え
ば溝を有する断面に形成されたプロフィル材から切シ出
された部分をスプリング曲げ機械でスパイラル状に曲げ
た後に戻し通路と結合する製造方式をとってもよい。こ
のとき本伝動装置用いられるグロフィルリングの数を選
択することによりてゴール循環式ねじ伝動装置の伝動容
量をその時々の使用目的のに基づく侠求に適合させるこ
とができる。

プロフィルリングを回転してシャフトからはずした時に
、ビールがねじ溝からはずれて落ちるのを防止し、かつ
組立てを容易にするために、ナツトの中にプロフィルリ
ングの傍にそのねじ山に潜って延びる可撓性の帯材を配
置し、これが、その、ＩＦ−ル循環路の各ボールを少な
くともそのプロフィルリングのねじ溝の全長にわたって
保持するような部分を有しているように構成することが
できる。この場合に該帯材を合成樹脂材料を用いて形成
し、該帯材が同時にねじ伝動装置に汚染物等が侵入する
のを防止するように形成するのも有効な方法である〇 この帯材は？−ルを保持するために保持部にリップ状に
突出し桟の様に延びるホルダ部を設けられるのが有効で
ある。又上記帯材は、保持部が少なくとも一つ以上のプ
ロフィルリングあるいはこれを取囲むナツト本体の対応
する溝の中に該溝に適合するように挿入され固定される
保持部を有するように形成されてもよい。もしゴール循
環式ねじ伝動装置が多数のプロフィルリングを有してい
る場合には、上記帯材が各隣り合った２つのねじ山の間
に設けられて、これら両ねじ山の、各？−ルを保持する
２つのホルダ部と共に構成されているならば好都合であ
る。

以下添付図面に従って本発明の詳細な説明する。

第１，２図に示されているゴール循環式ねじ伝動装置は
円柱形シャフト１を有しており、シャフト１の外周には
、部分円形状の断面を有しゴール３の形状に適合する断
面形状のねじ溝２が設けられている。シャフト１の上に
単一体よりなる閉じたプロフィルリング４が嵌め込まれ
ており、プロフィルリング４は断面がほぼ扇形状をした
鋼板材料よりなる。その断面形状は第５図に示されてい
る。プロフィルリング４の内側にはシャフト１のねじ溝
２に対応して螺旋状延び、内側に断面が部分円形状のね
じ溝５が設けられる。ねじ溝２と５はぎ−ル循環路６を
形成する。該循環路６の中に多数のゴール３が配置され
ている。プロフィルリング４は１ピツチのねじ路の大部
分にわたって延びる区間と、斜めに軸方向に傾いて延び
る比較的短い区間７と共に構成されている。この区間７
はＭ−ル３の戻し通路を構成する。この短かい区間７は
第２図から明らかなようにシャフト１のねじ溝２の１つ
のねじ山に続く他の部分８よりも大きな直径を有してお
り、それによって２−ル３はこの区間７の中でシャフト
１の隣接する２個のねじ山の間に形成された螺旋状のリ
ブ９により案内される。戻し通路をなす短かい区間７は
プロフィルリング４のもう一方の部分８と端部において
９のところで結合されている。この結合には例えば溶接
を用いてもよいがプロフィルリング全体を打ち抜き、成
形等を用いた板金加工によって一体的に製造してもよい
＠ このプロフィルリング４は中空円筒状のナツト本体１０
の中核ナツト本体１０と相対的に回転せぬように、イン
ジェクション又は鋳造により形成されている。ナツト本
体１０は例えば合成樹脂材料あるいは金属性の鋳造合金
よりなっている。

第３．４図に示した実施例においてはナツト本体１０の
中に互いに隣り合って並んだ二つのプロフィルリング４
が設けられており、これらの各々は戻し通路７を構成す
る短かい区間７とシャフトのねじ溝２の１ピツチを過ぎ
た所に後続する部分８と有している。これら両方のプロ
フィルリング４は第３図に示すようにそれぞれ二つの部
分から作られている。これら画部分グロフィルリングは
４ａ及び４ｂで示されている。

これら両方の部分プロフィルリング４ａ及び４ｂは端部
において１１（第４図）の所で互いに突合わされており
、その隙間１２は見易いように図面には過度に大きく示
されている。両方のプロフィルリング４はシャフト１の
軸方向に互いにプレストレスを有する状態に配置され、
従って一方の軸方向負荷罠際しては一方のプロフィルリ
ング４が、そしてもう一方の軸方向負荷に際して他方の
プロフィルリングが該負荷を支持する。このようなプレ
ストレス状膳は、互いに当接している各プロフィルリン
グ４の間に適宜のねじりを加えた状態で、該プロフィル
リング４を鋳造またはインジェクションされるナツト本
体１０の中に固定することによって達成される。両方の
部分プロフィルリング４　ｇ、４　ｂは適当な工具を用
いて鋼板にスタンピング及びベンディング等の加工を施
すことによって正確な寸法に形成される。第３図は図を
見やすくするためにゴール３を取除いたところが示され
ている。

ナツト本体１０の中に嵌め込まれるプロフィルリング４
の数は、その達成されるべきゴール循環式ねじ伝動装置
の伝動容量によって左右されるＯ第５，６図に示した実
施例の場合には３つのプロフィルリング４が設けられて
おり、これらは戻し通路の役目をする横方向に延びる短
かい区間７と一緒に一体的にまたは第３，４図に示すよ
うにいくつかの部分に分かれて構成されている。いくつ
かの部材に分かれている実施例の場合には、一般に部分
プロフィルリンダ４ａ　、４ｂの端面側の結合は不必要
である◎それは、それらのプロフィルリングの各部分が
ナツト本体１０の中に保持されて、それにより互いに固
定されているからでおる。

第６図に示した実施例の場合にはその配置は直接隣シ合
って並んだ３つのリング６の各外周面が共通の円筒面１
３の上に載っており、従ってこれらはナツト本体１０（
これは場合によシ例えば第２図の１５のところに示した
ような種類の長手溝の形の切欠き部を有している）の対
応する円筒形内側通孔１４の中に嵌め込むことができる
０これらプロフィルリングの各々は側面部に一巡する切
込み部１６を有し、これは二つの隣り合ったプロフィル
リング４によってほぼ矩形断面のスパイラル状に延びる
溝１７が形成されるように設けられている。この溝１７
は図示されていない別な実施例においては断面が燕尾状
または部分円状に形成されてもよい。

３列のビールの間に存在する２本の１ｌｌＪ７の中にそ
れぞれ細長く突出する銭形状の保持部１８を有する弾性
的な合成樹脂帯材が嵌め込まれている。この保持用帯材
は断面がな１は楔状の、上記保持部１８に一体として形
成させて設けた二枚のホルダ部１９を有している。この
ホルダ部１９はり、ｆ状に形成されていて、その尖った
端縁は図の２０のところで隣り合つだゴール３に、その
中心点２１を越えた上方で弾性的に接している。このこ
とによって各？−ル３がボール軌道６内の移動をさまた
げられることなく、ねじ溝５から脱落できない状態で各
プロフィルリング４のねじ溝５の中に保持される。これ
らリップ状のホルダ部１９は弾性的に撓むことができ、
それによってゾール３に伝えられる摩擦力は非常に小さ
いという好結果をもたらす◎プロフィルリング４を回転
してシャフト１から取外した時にゴール３は上記両ホル
ダ部１９によって、プロフィルリング４の中に保持され
る。従ってこのゴール循環式ねじ伝動装置の組立ては単
純化され、中でもこのビール循環式ねじ伝動装置を分解
した時にそれらボール３の紛失することが阻止されると
いう効果が得られる。

第６図に示した、各隣シ合りた列のボールの間に存在す
る弾性的な帯材に加えて、ここに設けられたこれら弾性
的帯材の外側に存在するホルダ部１９は汚染物等が侵入
することに対して？−ル循猿路６を外界からシールする
役目をしている。これら外方に存在する帯材はそれぞれ
僅かに一つのリップ状ホルダ部１９を必要とするだけで
よい。

上記のプロフィルリング４を製造するだめのすでに種々
の加工方法を述べたが、該加工方法とは別に、溝状に予
め形成された棒状材料から次のようにして製造すること
もできる。すなわち対応する小片を切り出して、スゲリ
ンダ曲げ機械の上で曲げた後、それらの端部を互いに例
えば溶接あるいはろう付けによって結合するようにして
作ってもよい。それらのグロフィルリンダ４を半径方向
に一緒に保持するようなナツト本体１０が設けられてい
る場合には、端部の結合も省略することができる。最後
に、各グロフィルリング４がシャフト１のねじ溝２の１
ピッチ分に後続する部分８だけを有して端部側が、ナツ
ト本体１０の中に形成された戻し通路に接続され戻し通
路は戻し案内部材の中に構成されていてもよく、且つこ
の戻し案内部材は他に何等加工形成されたねじ溝を有し
ていないナツト本体１０の通孔又は切取り部の中に嵌め
込まれている構造をも考えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づくボール循環式ねじ伝動装置の実
施例の説明図、第２図はその平面図であり、第３および
第４図は本発明に基づくボール循環式ねじ伝動装置の他
の実施例の平面図および部分断面図、第５図は第４図の
装置に於てプロフィルリング３個を用いるものの部分断
面図、第６図は上記諸図とは異る構造を有する実施例の
部分断面図である。 １・・・ねじシャフト、２．５・・・ねじ溝、３・・・
ボール、４，４ａ、４ｂ・・・グロフィルリング、６・
・・ビール循環路、７・・・戻し通路、９・・・リブ、
１θ・・・ナツト本体、１３・・・外周面、１４・・・
円筒形通孔、１５・・・拡張部、１訃・・溝、１８・・
・保持部、１９・・・ホルダ部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ねじシャフトとナツトとの間に断面が部分円形状
   の、それぞれシャフト及びナツトの対応するねじ溝によ
   って形成され、スパイラル状に延びる少なくとも一つ以
   上のビール循環路が形成されておシ、この中に多数のゴ
   ールが配置されていて、上記ナツトはこれらのボールを
   ビール循環路のねじ山の一方の末端部からもう一方の末
   端部へ案内する戻し通路を有している？−ル循環式ねじ
   伝動装置において、 上記ナツトが上記ビール循環路（６）のねじ路に対応し
   て弯曲し、少なくとも一つの、溝状断面を備えたプロフ
   ィルリング（４）を有し、該プロフィルリング（４）の
   中にねじ溝（−５）が構成され、且つ該ねじ溝に上記戻
   し通路を形成する横方向に延びる区間（７）が設けられ
   ていることを特徴とする？−ル循猿式ねじ伝動装置。 （２）　戻し通路がプロフィルリング（４）の斜め横方
   向に延びる短かい区間（７）によって構成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のポール循環
   式ねじ伝動装置。 （３）　上記プロフィルリング（４）が閉じたリングと
   して形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項又は第２項の１に記載のが−ル循猿式ねじ伝動装置
   。 （４）　プロフィルリング（４）が端部で互いに接続す
   るように配置され、対応して曲げられた少なくとも二つ
   以上のプロフィルリング部分（４ａ、４ｂ）から形成さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項または
   第２項の１に記載のが−ル循項式ねじ伝動装置。 （５）上記プロフィルリング（４）が対応して打ち抜か
   れた１個以上の金属板片から成形してされていることを
   特徴とする特許請求の範囲第２または第３項の１に記載
   の？−ル循環式ねじ伝動装置。 （６）　上記プロフィルリング（４）が対応する長さに
   切り出して曲げた少なくとも１つのプロフィル材金属板
   片からなっており、該金属板片の両端が互いに結合され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第２ないし第５
   項の１つに記載のゴール循環式ねじ伝動装置。 （７）少なくとも１つの上記プロフィルリング（４）が
   対応する通孔を有するナツト本体（１ｏ）の中に嵌め込
   まれてこの中に回動不可能に保持伝動装置。 （８）　上記プロフィルリング（４）がナツト本体（１
   ０）の中に１体に鋳込み、またはインゼクションにより
   形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第７項
   記載のが一ル循環式ねじ伝動装置。 （９）　上記ナツト本体（１ｏ）が合成樹脂材料よりな
   ることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載のボール
   循環式ねじ伝動装置。 α１　プロフィルリング（４）が少なくともその戻し通
   路に隣接した部分（８）において共軸の円柱面上に設け
   られた外周面（１３）を有し、且つナツト本体（１０）
   の円筒形通孔（１４）中区嵌め込まれておシ、該円筒形
   通孔（１４）が上記戻し通路を構成する区間（７）に結
   合され長手方向に延びる溝状の拡張部（１５）を有して
   いることを特徴とする特許請求の範囲第７ないし第９項
   のいずれが１に記載のゴール循環式ねじ伝動装置。 αや　上記ナツト本体（１ｏ）が軸方向に互いに対して
   ブレストレス状態に形成された２つ以上のプロフィルリ
   ング（４）を含んでいることを特徴とする特許請求の範
   囲第７ないし第１０項のいずれか１つに記載のビール循
   環式ねじ伝動装置・ａ■　上記ナツトの中に於て、プロ
   フィルリング（４）の傍にそのねじ山に泊って延びる可
   撓性の帯材が設けられており、該帯材がボール循環路（
   ６）内ｏ　６　、ｔ”−ル（３）を少なくともこのプロ
   フィルリング（４）のねじ溝（５）の全長にわたって保
   持する部分（１９）を有していることを特徴とする、上
   記各特許請求の範囲のいずれが１つに記載のゴール循環
   式ねじ伝動装置。 ａ葎　上記帯材が合成樹脂材料よりなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１２項記載のゴール循環式ねじ伝動
   装置。 α→　上記帯材がボール（３）を保持するために保持部
   （１８）に形成され、リップ状をなし桟状に突出するホ
   ルダ部（１９）を有していることを特徴とする特許請求
   の範囲第１２または第１３項記載のビール循環式ねじ伝
   動装置。 αＯ上記帯材が保持部（１８）によって少なくとも１つ
   のプロフィルリング（４）またはこれを取り囲むナツト
   本体（１０）の対応する溝（１７）の中に、該溝の形状
   に従う形状をなして挿入され、（ｆｏｒｍｓｃｈｌ；５
   ５１ｇ　）該溝に固定されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１４項記載のゴール循環式ねじ伝動装置。 αＱ　上記帯材が２つの隣り合ったねじ山の間に設けら
   れていてそれら両ねじ山の、各ゴール（３）を保持する
   ２つのホルダ部（１９）を有スるコトを特徴とする特許
   請求の範囲第７ない□し第１１項並びに特許請求の範囲
   第１２ないし第１５項のいずれか１つに記載のゴール循
   環式ねじ伝動装置。