JP2001289302A - 半径方向から取り付けられる転向要素を備えた転動体スクリュードライブ - Google Patents

半径方向から取り付けられる転向要素を備えた転動体スクリュードライブ

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    • Y10T74/19772Rolling element deflector

Abstract

(57)【要約】 【課題】転動体スクリュードライブの製造を簡単にす
る。 【解決手段】少なくとも1つの転向要素(32,34)
は、ねじスピンドルの縦軸線(A)にほぼ平行に延びる
固定ピン(72,74)によりねじナット(10)に固
定可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ねじスピンドル
と、ねじスピンドルを取り囲んでいるねじナットとを備
え、ねじスピンドルの外周面とねじナットの内周面との
間に、ねじ線状に延びるねじ管路が設けられ、ねじ管路
が、該ねじ管路の両端部領域を結合させている戻し管路
とともに、無端列の転動体を受容する無端の循環管路を
形成し、ねじ管路の両端部領域のそれぞれに、ねじナッ
トで保持され転向管路を備えた転向要素が付設されて、
ねじ管路と戻し管路の間または戻し管路とねじ管路の間
で転動体を移行させるようになっており、転向要素を受
容するための繰り抜き部の少なくとも1つが、ねじナッ
トの外周面からねじナットに形成され、且つねじスピン
ドルの縦軸線にほぼ平行に延びる両方向においてねじナ
ットにより画成されている転動体スクリュードライブに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の転動体スクリュードライブは、
たとえば米国特許第2166106号公報から知られて
いる。この公報に開示されている転動体スクリュードラ
イブの欠点は、とりわけ製造が面倒なことである。すな
わち、まずねじスピンドルのための通路を形成させ、ね
じ管路のねじナット側の部分をねじナットの内周面に形
成させねばならない。このようなねじナットの加工は実
質的にねじナットの軸線方向において行なわれる。次
に、個々の作業ステップを実質的に半径方向において実
施し、その結果転向要素のための繰り抜き部が設けられ
る。この場合、実質的に半径方向に延びる穴がねじナッ
トの外周面に形成される。さらに、この公知の転動体ス
クリュードライブの転向要素は無頭ねじによってねじナ
ットに固定される。このためには、転向要素を繰り抜き
部の穴に挿入した後、繰り抜き部の画成面とそのなかに
挿入されている転向要素の両方を貫通する別の穴をねじ
ナットに穿設しなければならない。最後に、この別の穴
にさらに雌ねじを切らねばならない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた種類の転動体スクリュードライブの製造を簡単
にすることである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、少なくとも1つの転向要素が、ねじスピン
ドルの縦軸線にほぼ平行に延びる固定手段により、有利
には固定ピンにより、ねじナットに固定可能であること
を特徴とするものである。
【0005】本発明によれば、固定手段もねじスピンド
ルの縦軸線に平行に方向づけられているので、ねじナッ
トで行なわれる製造ステップのすべてを、ねじナットを
1回締め付け固定(Aufspannung)するだけで行なうこと
ができ、すなわちねじナットの軸線方向の加工を可能に
する締め付け固定を1回行なえばよい。これによりねじ
ナットの製造が簡単になり、とりわけ製造工程に必要な
時間が短縮され、よって単位時間あたりに製造されるね
じナットの数量が増大する。さらに、ねじナットの製造
精度が向上する。なぜなら、1つの部品を製造する際に
工作物を新たに設置することで締め付け個所を変更する
と、これは製造された部品の精度に悪影響する主要な要
因だからである。転動体スクリュードライブにあって
は、ねじスピンドルやねじナットのような個々の構成要
素の製造精度は、一緒に形成されるアッセンブリの寿命
にとって決定的である。
【0006】固定手段としては、固定ピンを使用するの
が有利である。固定ピンは、受容部として、1回の作業
工程でねじナットに形成できる袋穴または穿孔部を必要
とするにすぎないからである。しかし、基本的には、た
とえばねじのような固定手段を本発明による転動体スク
リュードライブに使用してもよい。
【0007】転向要素の製造を簡単にするため、転向要
素の少なくとも1つは、少なくとも2つの転向要素部分
から組み立てられ、これら転向要素部分が協働して転向
管路を画成する。これら転向要素部分は、アンダーカッ
トを設けずに構成することができる。これにより転向要
素部分を簡単に脱型できるので、転向要素部分を射出成
形法で製造することが可能である。
【0008】転向要素は転向要素主部分と少なくとも1
つの転向要素副部分とを有し、転向要素主部分は、たと
えば転向要素をねじナットに固定されるために用いる。
転向要素をこのように構成すると、転向要素のおいて有
利な機能分離を行なうことができる。すなわち、転向要
素主部分は、転向要素をねじナットに固定する際に生じ
る力を効果的に吸収できるように、負荷に応じて構成す
ることができる。転向要素副部分は、特に転動体の案内
に適するように構成されている。たとえば、転向要素を
分割構成することにより、これら転向要素部分に対し異
なる材料を、負荷に応じて使用することが可能になる。
【0009】転向要素主部分は、前記固定手段が該転向
要素主部分を貫通するように構成されていてよい。これ
により、転向要素の製造が一層簡単になる。というの
は、何らかの部品を貫通させるには、たとえば穴のよう
な、1回の作業工程で簡単に形成できる貫通開口部で十
分だからである。
【0010】少なくとも1つの転向要素副部分は、転向
要素主部分がねじナットに固定される結果、この転向要
素主部分によってねじナットで保持されている。このよ
うに構成すると、転向要素副部分はすべての固定機能か
ら解放され、よってねじナットに固定するための固有の
固定手段を備えさせる必要がない。これにより、転向要
素副部分の製造に必要な作業工程を減らすことができ
る。
【0011】他方、転向要素を一体で構成し、転向管路
が完全に転向要素の内部で延びているようにしてもよ
い。この場合も、もし転向要素を繰り抜き部で位置固定
するための保持要素を設ければ、転向要素固定時の前記
利点が達成できる。この場合、すでに述べた理由から、
前記固定手段が保持要素を貫通しているのが有利であ
る。
【0012】転動体スクリュードライブの製造を特に簡
単に行なえるように、転向要素を受容するための繰り抜
き部は、ねじスピンドルの縦軸線にほぼ直交する2つの
面と、ねじスピンドルの縦軸線にほぼ平行な凹状の2つ
の面とを有している。実質的に直行して延びる2つの面
と両凹状の面との間に開口部が設けられ、この開口部を
通じて、ねじ線状に延びるねじ管路にアクセス可能であ
る。この種の繰り抜き部は、たとえば簡単にはフライス
削りによって、たとえば側フライスを使用して形成させ
ることができ、この場合、フライスを駆動する工作機械
のスピンドルは、転動体スクリュードライブのねじスピ
ンドルの縦軸線にほぼ平行に延びる。転向要素を受容す
る繰り抜き部は、通常どおり両端面側から加工される
が、しかし締め付け固定個所において180゜回転可能
な締め付け装置を使用すれば、ねじナットに形成される
穴として形成させることができ、しかもこの場合工作物
を新たに締め付け装置に設置する必要がない。したがっ
て、転向要素を軸線方向においてねじナットに固定する
だけでよいばかりでなく、これとは関係なく転向要素の
ための受容部をねじナットに軸線方向に形成させればよ
いので、この構成に対しては独立の保護請求を行なう。
【0013】なお、転向要素のための受容部を形成する
には、フライス削りに加えて、或いはフライス削りの代
わりに、切削法も適用することができる。 転動体スクリュードライブのねじナットの製造の際、該
ねじナットを加工する工具によっては、工具および(ま
たは)機械部品との衝突が問題になる。たとえば、側フ
ライスのシャンクはねじナットの外周面と衝突すること
があり、その結果機能的な受容部を形成させるには、側
フライスをねじナットにあまり深く侵入させることがで
きない。この種の衝突は、使用した工具も工作物も破壊
させ、或いは少なくとも損傷させるが、ねじナットに工
具または機械部品のための切除部を設ければ阻止するこ
とができる。
【0014】ねじナットが少なくともその縦方向端部の
一つにねじ延設部を有していれば、転動体スクリュード
ライブの作動時にねじナットを簡単に可動部品(たとえ
ば往復台或いはダイ)と結合させることができる。
【0015】すでに述べたように、転向要素部分はプラ
スチックから製造され、たとえば射出成形されていてよ
い。これにより、転向要素部分を簡単に且つ低コストに
製造できるとともに、製造精度が高くなる。
【0016】さらに、転動体スクリュードライブに使用
される転動体はたとえばボールである。ボールを転動体
スクリュードライブに有利に使用できるのは、他の転動
体とは異なって、転動体管路の構成にあたって考慮すべ
き優先転動方向を持たないからである。
【0017】
【発明の実施の形態】次に、添付の図面を用いて本発明
を詳細に説明する。 図1において10は本発明による転動体スクリュードラ
イブのねじナットである。ねじナット10は軸線Aに対
し回転対称な円筒体として構成され、外周面12と、前
部端面14と、図の斜視図では見えない後部端面16と
を備えている。 ねじナット10は前部端面14に一体的に、軸線Aの方
向に延びるねじ延設部18を備えている。ねじ延設部1
8はその外側面にねじ山20を有している。
【0018】ねじナット10を軸線Aの方向に貫通する
ように、軸線Aに対し同心に貫通穴22が設けられてい
る。貫通穴22は、ねじナット10の内周面24により
半径方向において画成されている。内周面24には、軸
線Aに対し同心に螺旋状またはねじ線状の転動体案内軌
道26が設けられ、ねじスピンドル(図示せず)の同じ
ねじピッチの補完的な転動体案内軌道とともに、ねじ線
状に延びるねじ管路を形成している。
【0019】さらにねじナット10は、前部転向要素3
2を受容するための前部繰り抜き部28と、後部転向要
素34を受容するための後部繰り抜き部30とを有して
いる。繰り抜き部28と30は、ねじナット10の外周
面12から、側フライスのフライスカッターによりねじ
ナットに形成される。繰り抜き部28と30の形成の
際、側フライス装置のスピンドル軸線は軸線Aに平行に
位置し、側フライスは軸線Aに対し直交する送り方向を
持ってねじナット10に挿入されて、切削加工を行な
う。
【0020】前部繰り抜き部28は、軸線Aに対しほぼ
直交して延びる2つの画成面を有しており、すなわち図
面の斜視図からはわからない前部画成面36と、後部画
成面38とを有しており、さらにこれら画成面36と3
8の間に、当該画成面36,38を結合させ且つ軸線A
に平行に延びる2つの画成面を有しており、すなわち第
1の凹状の画成面40と、第2の凹状の画成面42を有
している。画成面36,38は前部繰り抜き部28を形成
する際に側フライスのそれぞれの端面により創成される
もので、第1および第2の凹状の画成面40または42
は側フライスの周面により創成されるものである。前部
繰り抜き部28の形成の際、側フライスは、その周面が
繰り抜き部28を貫通穴22と連通させるための側面貫
通穴44を創成させる程度にねじナット10の中へ挿入
される。したがって、側面貫通穴44は、前部画成面3
6と後部画成面38の間、および第1の凹状の画成面4
0と第2の凹状の画成面42の間に位置する。
【0021】後部繰り抜き部30は、その構成および製
造方法に関し前部繰り抜き部28と実質的に同一であ
る。したがって両繰り抜き部28と30は、軸線Aの方
向にも周方向においてもねじナット10により画成され
る。
【0022】繰り抜き部28と30を創成させる側フラ
イスのシャンクとの衝突を避けるため、ねじナット10
には、円弧状の凹状の材料切除部46と48が設けられ
ている。材料切除部46は、ねじナット10の前部端面
14と、前部繰り抜き部28の直交する前部画成面36
との間にある。後部材料切除部48は、後部繰り抜き部
30の直交する後部画成面と、ねじナット10の後部端
面16との間にある。
【0023】さらにねじナット10には戻し管路50が
設けられている。戻し還路50は、螺旋状またはねじ線
状の転動体案内軌道26と同様に、本発明による転動体
スクリュードライブに形成される無端の転動体案内軌道
の一部である。戻し管路50は、軸線Aにほぼ平行に、
前部繰り抜き部28の直交する後部画成面38から、後
部繰り抜き部30の直交する前部画成面へ延びている。
戻し管路50を形成させる際、ドリルは後部端面16か
ら軸線Aに平行にねじナット10のなかへ前進する。こ
の場合、ドリルスピンドルも軸線Aに平行に配置され
る。
【0024】本発明による転動体スクリュードライブに
形成される無端の転動体循環路は、前部繰り抜き部28
と後部繰り抜き部30とに取り付けられる転向要素32
と34により完成する。転向要素32と34は同一に構
成され、互いに180゜回転した状態でねじナット10
に取り付けられる。それゆえ、以下では、両転向要素の
うち転向要素32だけを説明する。
【0025】転向要素32は、転向要素主部分52と転
向要素副部分54から形成されている。転向要素主部分
52も転向要素副部分54も射出成形法でプラスチック
から製造される。
【0026】転向要素主部分52は2つの貫通管路56
と58を有し、これらの貫通管路は転向要素主部分をね
じナット10に固定するために用いる。さらに転向要素
主部分52は、作動時に軸線Aの方向へ指向する側には
め込み凹部60を有し、その輪郭は転向要素副部分54
の外側形状に適合している。さらに、図1に図示した実
施形態では、転向要素主部分52の、軸線Aに対し直交
する対称面に関し、転向要素主部分52の片側半部分に
だけはめ込み凹部60の一部として保持突起形成凹部6
2が設けられて、はめ込み凹部60と保持突起形成凹部
62が協働して転向要素主部分52に1つの凹部を形成
している。保持突起形成凹部62は、転向要素主部分5
2の全幅にわたって延びていてもよい。
【0027】転向要素副部分54には、開口した転向管
路64が形成されて、作動のために転向要素32をねじ
ナット10に配置したときに転向要素主部分52と転向
要素副部分54とが協働して1つの転動体転向管路を画
成するようになっている。この転動体転向管路は、作動
のために転動体スクリュードライブを組み立てたとき
に、ねじ管路の前部端部領域を戻し管路50の前部端部
領域と結合させる。同様に、転向要素34は戻し管路5
0の後部端部領域をねじナット10のねじ管路の後部端
部領域と結合させる。さらに、転向要素副部分54に
は、ねじ管路に近い側の端部に保持突起66が形成され
ており、保持突起66は保持突起形成凹部62に係合す
る。
【0028】ここで述べる、転向要素32の有利な実施
形態は、転向要素主部分52と転向要素副部分54の前
もっての組み立てを好都合にさせるものである。両転向
要素部分を前もって組み立てるため、転向要素副部分5
4は、該転向要素副部分54の保持突起66が転向要素
主部分52の保持突起凹部62内に位置するように、転
向要素主部分52のはめ込み凹部60に圧入される。転
向要素副部分54は、保持突起66と保持突起形成凹部
62の結合部を介して転向要素主部分52で保持され、
その結果転向要素32を予め組み立ててねじナットの前
部繰り抜き部28に取り付けることができる。
【0029】転向要素32をねじナット10に取り付け
るため、ねじナット10には袋穴68と70が設けられ
ている。袋穴68と70は軸線Aに平行に前部端面14
からねじナット10内へ延びて、前部繰り抜き部28の
直交する後部画成面38を越えて延びる。転向要素32
をねじナット10に取り付けるため、前述したように、
転向要素32を予め組み立てて前部繰り抜き部28に挿
入する。この場合、袋穴68は転向要素主部分52に設
けた貫通管路58と整列し、袋穴70は貫通管路56と
整列する。固定ピン72と74は、転向要素主部分52
を貫通するように前部端面14から袋穴68と70に挿
入される。
【0030】以上説明したように、ねじナット10に設
けられる穴および凹部はすべて、工具スピンドルを同じ
方向に指向させて切削により形成することができる。貫
通穴22と、材料切除部46と48と、戻し管路50
と、袋穴68と70と、転向要素32と34を受容する
ための繰り抜き部28と30とは、軸線Aに平行に延び
る工具スピンドルによって切削により形成される。前部
繰り抜き部28と後部繰り抜き部30、およびこれらに
付設されている袋穴は、通常どおり前部端面または後部
端面から加工され、すなわち工具スピンドルを同じ方向
に指向させて、しかし180゜回転させた工具で加工さ
れる。この種の加工のために一般に用いられる製造セル
または180゜回転可能な締め付け装置を使用して、ね
じナット10を締め付け状態で高速且つ高精度に製造す
ることができる。したがって、工作物を締め付け装置に
新たに設置する手間が省ける。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による転動体スクリュードライブのねじ
ナットの展開斜視図である。
【符号の説明】
10 ねじナット 12 ねじナットの外周面 18 ねじ延設部 24 ねじナットの内周面 28 前部繰り抜き部 30 後部繰り抜き部 32 前部転向要素 34 後部転向要素 36 前部画成面 38 後部画成面 40 第1の凹状の画成面 42 第2の凹状の画成面 50 戻し管路 52 転向要素主部分 54 転向要素副部分 64 転向管路 72,74 固定ピン(固定手段)

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ねじスピンドルと、ねじスピンドルを取り
    囲んでいるねじナット(10)とを備え、 ねじスピンドルの外周面とねじナット(10)の内周面
    (24)との間に、ねじ線状に延びるねじ管路が設けら
    れ、 ねじ管路が、該ねじ管路の両端部領域を結合させている
    戻し管路(50)とともに、無端列の転動体を受容する
    無端の循環管路を形成し、 ねじ管路の両端部領域のそれぞれに、ねじナット(1
    0)で保持され転向管路(64)を備えた転向要素(3
    2,34)が付設されて、ねじ管路と戻し管路(50)
    の間または戻し管路(50)とねじ管路の間で転動体を
    移行させるようになっており、 転向要素(32,34)を受容するための繰り抜き部
    (28,30)の少なくとも1つが、ねじナット(1
    0)の外周面(12)からねじナット(10)に形成さ
    れ、且つねじスピンドルの縦軸線(A)にほぼ平行に延
    びる両方向においてねじナット(10)により画成され
    ている転動体スクリュードライブにおいて、 少なくとも1つの転向要素(32,34)が、ねじスピ
    ンドルの縦軸線(A)にほぼ平行に延びる固定手段(7
    2,74)により、有利には固定ピン(72,74)によ
    り、ねじナット(10)に固定可能であることを特徴と
    する転動体スクリュードライブ。
  2. 【請求項2】転向要素(32,34)の少なくとも1つ
    が、少なくとも2つの転向要素部分(52,54)から
    組み立てられ、これら転向要素部分が協働して転向管路
    (64)を画成していることを特徴とする、請求項1に
    記載の転動体スクリュードライブ。
  3. 【請求項3】転向要素(32,34)の少なくとも1つ
    が転向要素主部分(52)と少なくとも1つの転向要素
    副部分(54)とを有し、転向要素主部分(52)が、
    たとえば転向要素(32)をねじナット(10)に固定
    されるために用いられることを特徴とする、請求項1ま
    たは2に記載の転動体スクリュードライブ。
  4. 【請求項4】前記固定手段(72,74)が転向要素主
    部分(52)を貫通していることを特徴とする、請求項
    3に記載の転動体スクリュードライブ。
  5. 【請求項5】少なくとも1つの転向要素副部分(54)
    は、転向要素主部分(52)がねじナット(10)に固
    定される結果、この転向要素主部分(52)によってね
    じナット(10)で保持されていることを特徴とする、
    請求項3または4に記載の転動体スクリュードライブ。
  6. 【請求項6】転向要素(54)を繰り抜き部で位置固定
    するための保持要素(52)が設けられていることを特
    徴とする、請求項1から5までのいずれか一つに記載の
    転動体スクリュードライブ。
  7. 【請求項7】前記固定手段(72,74)が保持要素
    (52)を貫通していることを特徴とする、請求項6に
    記載の転動体スクリュードライブ。
  8. 【請求項8】請求項1の上位概念または請求項1から7
    のいずれか一つの特徴部分に記載の転動体スクリュード
    ライブにおいて、 繰り抜き部(28,30)の少なくとも1つが、ねじス
    ピンドルの縦軸線(A)にほぼ直交する2つの面(3
    6,38)と、ねじスピンドルの縦軸線(A)にほぼ平
    行な凹状の2つの面(40,42)とを有していること
    を特徴とする転動体スクリュードライブ。
  9. 【請求項9】繰り抜き部(28,30)の少なくとも1
    つが、実質的にフライス削りによって、有利には側フラ
    イスを使用して、および(または)切削によって形成さ
    れていることを特徴とする、請求項1から8までのいず
    れか一つに記載の転動体スクリュードライブ。
  10. 【請求項10】ねじナット(10)が、製造時の工具お
    よび(または)機械部品との衝突、たとえば側フライス
    のシャンクとの衝突を避けるための切除部(46,4
    8)を有していることを特徴とする、請求項1から9ま
    でのいずれか一つに記載の転動体スクリュードライブ。
  11. 【請求項11】ねじナット(10)が、少なくともその
    縦方向端部の一つ(14)にねじ延設部(18)を有し
    ていることを特徴とする、請求項1から10までのいず
    れか一つに記載の転動体スクリュードライブ。
  12. 【請求項12】転向要素(32,34)の少なくとも1
    つがプラスチックから製造され、有利には射出成形され
    ていることを特徴とする、請求項1から11までのいず
    れか一つに記載の転動体スクリュードライブ。
  13. 【請求項13】転動体がボールであることを特徴とす
    る、請求項1から12までのいずれか一つに記載の転動
    体スクリュードライブ。
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