JP2002089652A - ボールナット - Google Patents

ボールナット

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JP2002089652A
JP2002089652A JP2001026033A JP2001026033A JP2002089652A JP 2002089652 A JP2002089652 A JP 2002089652A JP 2001026033 A JP2001026033 A JP 2001026033A JP 2001026033 A JP2001026033 A JP 2001026033A JP 2002089652 A JP2002089652 A JP 2002089652A
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screw ring
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ball nut
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Choshin Kaku
長信 郭
Huang-Ming Lin
皇銘 林
Soho Yo
創堡 楊
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Hiwin Technologies Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造が簡易であり、コストを低減でき、一般
に使用できるボールナットを提供する。 【解決手段】 スクリューリング１と、外殻２とを備え
る。スクリューリング１は中空状の金属材料から形成さ
れ、外周部に凹凸の縞模様が形成され、内周部表面に螺
旋溝１１が形成されている。螺旋溝１１は内部でボール
がローリングされるよう形成されている。外殻２はプラ
スチック材料で形成され、スクリューリング１の外側部
を被覆し、プラスチック射出成形または超音波粘着方法
によりスクリューリング１に接合固定されている。構造
が簡単であり、パイプ状の材料から容易に加工し形成す
ることができる。また、外殻２はプラスチック射出成形
により形成されるため、製造速度を向上でき、大量生産
が可能である。したがって、コストは大きく低減され
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、ボールナットに関
する。
【０００２】
【従来の技術】ボールスクリューは、工業で長年使用さ
れている部品である。従来のボールスクリューは、ボー
ルスクリューシャフト、ボールナットおよび複数のボー
ルを備える。ボールスクリューシャフトの外側部には螺
旋溝が形成され、ボールナットは中空状のナット本体お
よびボールを循環回転させる付属品を有する。ナット本
体の内側部にはボールスクリューシャフトの螺旋溝に対
応する螺旋溝が形成され、ボールスクリューシャフトと
接合されている。複数のボールはボールスクリューシャ
フトとナット本体の螺旋溝との間に設置され、付属品の
内部で循環回転する。ボールのローリングによりボール
スクリューシャフトとボールナットとの間は相互に回転
する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ボールスクリューは、ナット本体全体が金属材料で形成
されているため、複雑な加工および熱処理工程が必要と
される。さらに、ボールを循環回転させる付属品の製造
は困難であるため、製造コストが高い。このため、ボー
ルスクリューシャフトは高価格の部品であり、一般に使
用されない。そこで、本発明の目的は、製造が簡易であ
り、コストを低減でき、一般に使用できるボールナット
を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明請求項記載のボー
ルナットは、スクリューリングと、外殻とを備える。ス
クリューリングは中空状の金属材料から形成され、外周
部に凹凸の縞模様が形成され、内周面に螺旋溝が形成さ
れている。螺旋溝は内部でボールがローリングされるよ
う形成されている。外殻はプラスチック材料で形成さ
れ、スクリューリングの外側部を被覆し、プラスチック
射出成形または超音波粘着方法によりスクリューリング
に接合固定されている。
【０００５】螺旋溝には動力を伝達するボールが設置さ
れている。ボールを無限に循環回転させるため、ボール
ナットにはボールがリターン循環する構造が形成されて
いる。ボールナットはボールにより動力が伝達される。
ボールとボールナットの螺旋溝間との接触面は点接触に
近似し、接触面積が小さく、中心点に比較的大きい応力
集中現象が発生し、接触点の中心の接触圧力は極めて大
きい。ボールナットの性能が維持されるよう、ボールの
負荷がかかる螺旋溝は金属材料またはその他の高強度の
硬質材料で形成されている。
【０００６】以上のように、構造が簡単であり、パイプ
状の材料で容易に加工し形成することができる。また、
外殻はプラスチック射出成形により形成されるため、製
造速度を向上でき、大量生産が可能である。したがっ
て、コストは大きく低減される。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１に示すように、本発明の一実
施例によるボールナットは、金属で形成されているスク
リューリング１およびプラスチック材料で形成されてい
る外殻２を備える。スクリューリング１は中空の部品で
あり、内周部の表面に螺旋溝１１が形成されている。螺
旋溝１１でボールナットのボールはローリングされる。
スクリューリング１の外側部に外殻２が嵌合され、外殻
２とスクリューリング１との間は緊密に接合されてい
る。接合方法は、プラスチック射出方法によりスクリュ
ーリング１の外側部に外殻２が直接射出成形される方
法、超音波粘着方法または直接接着剤でスクリューリン
グ１と外殻２とが相互接合される方法である。スクリュ
ーリング１と外殻２との間の接合効果を強化するため、
スクリューリング１の外側部には凹凸の縞模様が形成さ
れ、スクリューリング１と外殻２の結合強度は増強され
ている。スクリューリングの外周部の表面には雄ねじ２
２が設置されている。外殻２にはリターン押金３が設置
されている。リターン押金３には取付穴３１が形成さ
れ、取付穴３１に設置されているねじが締付けられ、リ
ターン押金３と外殻２とは相互接合されている。結合さ
れたボールナットにはスクリューリング１の螺旋溝１１
の周縁部にバッフル２６１が設置されている。バッフル
２６１により螺旋溝１１の内部のボールは螺旋溝１１に
沿って運動を続けることが阻害されている。
【０００８】図２に示すように、スクリューリング１に
は長い縞状の逃し溝１２が形成されている。逃し溝１２
は螺旋溝１１の方向に沿って形成されているため、逃し
溝１２によりボールのローリング区域を提供する螺旋溝
１１は干渉されない。図３に示すように、外殻２はスク
リューリング１の逃し溝１２に対応する位置に張り出し
２６が形成されている。外殻２とスクリューリング１と
が結合されると、張り出し２６は逃し溝１２の内部に挟
み込まれ、バッフル２６１は螺旋溝１１の表面に突出
し、ボールスクリューの内部のボールの通過が阻害され
る。ボールガイドフェース２６２によりボールは誘導さ
れ、ボールは螺旋溝１１から分離されると、ボールガイ
ドフェース２６２に沿って移動する。外殻２にはリター
ントラフ２３が形成されている。リターントラフ２３は
張り出し２６のボールガイドフェース２６２に連通し、
螺旋溝１１のボールはボールガイドフェース２６２を介
して戻される。また、リターン押金３が接合されるねじ
穴２５が形成されている。
【０００９】図４に示すように、ねじ５が取付穴３１を
介して外殻２のねじ穴２５の内部に締付けられると、リ
ターン押金３と外殻２とは結合される。リターン押金３
と外殻２とが結合されると、リターン押金３のボールガ
イドフェース３２１と外殻２のリターントラフ２３とが
結合され、断面に円形の通路が形成され、ボールが通過
できる。外殻２はプラスチック材料で形成されている
が、ねじ穴２５は張り出し２６の上部に配置され、ねじ
山が複数形成されているため、ねじ５は充分な締付力を
有する。
【００１０】図５に示すように、リターン押金３の下部
には出張りスナップブロック３２が形成されている。出
張りスナップブロック３２は弓なりのボールガイドフェ
ース３２１を有し、ボールの戻りを誘導する。リターン
押金３が外殻２と結合されると、出張りスナップブロッ
ク３２は外殻２のリターントラフ２３の内部に挟み込ま
れ、ボールガイドフェース３２１および外殻２のリター
ントラフ２３によりボールが戻る通路が形成される。
【００１１】図６に示すように、本発明の他の実施例に
よるボールナットによると、スクリューリング１の両端
の端面によりボールが戻される。ボールナットは内側部
に金属製のスクリューリング１を有し、スクリューリン
グ１の外部にはプラスチック材料で形成されている外殻
２が設置されている。スクリューリング１の外側部には
外殻２が接合され、外殻２とスクリューリング１との間
は緊密に結合されている。外殻２にはフランジ２１が形
成され、フランジ２１には取付穴２１１が形成されてい
る。取付穴２１１によりボールナットは外部構造と結合
される。外殻２の両端の端面にはエンドカバー４が接合
されている。図６では、外殻２とスクリューリング１の
相対関係を明示するため、左側のエンドカバーが省略さ
れている。外殻２の端面には複数の出張り２４が形成さ
れている。出張り２４にはボールが回転するリターント
ラフ２４１が形成されている。リターントラフ２４１の
周縁部には１個のリターンホール２７が形成されてい
る。ボールはリターンホール２７を通過し、戻される。
螺旋溝１１の内部のボールは出張り２４のリターントラ
フ２４１およびリターンホール２７を通過し、スクリュ
ーリング１の反対側に放出される。
【００１２】図７および図８に示すように、スクリュー
リング１の端面には螺旋溝１１の両端部に配置される切
込１３が形成されている。切込１３によりボールが戻さ
れるための空間は減少している。切込１３は設置不可欠
ではなく、切込１３が設置されないとき、スクリューリ
ング１の機械加工コストは低減される。図９に示すよう
に、エンドカバー４にはガイドスロット４１が形成され
ている。エンドカバー４と外殻２とが組合わされると、
ガイドスロット４１が形成されている面は外殻２の端面
に接続され、ガイドスロット４１および外殻２のリター
ントラフ２４１によりボールが戻される通路が形成され
る。
【００１３】図１０に示すように、本発明の他の実施例
によるボールナットによると、螺旋溝１１に形成されて
いるリターントラフ２４１により、ボールは隣接する螺
旋溝１１の内部に戻される。ボールナットは内側部に金
属製のスクリューリング１を有し、スクリューリング１
の外側部にはプラスチック材料で成形されている外殻２
が設置されている。スクリューリング１の外側部には外
殻２が嵌め込まれ、外殻２とスクリューリング１との間
は接合固定されている。
【００１４】図１１に示すように、スクリューリング１
にはリターンホール１４が形成され、リターンホール１
４により隣接する螺旋溝１１は跨ぎ越されているため、
螺旋溝１１のボールはリターンホール１４の内部のリタ
ーントラフ２４１を介して隣接する螺旋溝に戻される。
図１２に示すように、外殻２の内周部にはスクリューリ
ング１のリターンホール１４に対応する出張り２４が形
成されている。出張り２４にはボールが戻されるための
リターントラフ２４１が形成され、リターントラフ２４
１の幅はボールの直径より広く形成されている。このた
め、ボールはリターントラフ２４１を介して戻される。
出張り２４は外殻２と一体成形され、外殻２と同じ材質
で形成されている。
【００１５】図１３に示すように、本発明の他の実施例
によるボールナットによると、螺旋溝１１のブロック状
の出張り２４により、ボールは隣接する螺旋溝１１の内
部に戻される。出張り２４には１本以上のリターントラ
フ２４１が形成されている。ボールナットは内側部に金
属製のスクリューリング１を有し、スクリューリング１
の外側部にプラスチック材料製の外殻２が設置されてい
る。スクリューリング１の外側部に外殻２が嵌め込ま
れ、外殻２とスクリューリング１とは接合固定されてい
る。
【００１６】図１４に示すように、スクリューリング１
には長い穴１５が形成されている。長い穴１５は、複数
の螺旋溝１１を跨ぎ越し、ボールナットの中心軸に平行
に形成されている。図１５に示すように、外殻２の内周
部にはスクリューリング１の長い穴１５に対応する出張
り２４が形成されている。出張り２４にはボールが戻さ
れるための複数のリターントラフ２４１が形成されてい
る。したがって、螺旋溝１１のボールは長い穴１５の内
部のリターントラフ２４１を介し、隣接する螺旋溝１１
に戻される。出張り２４は外殻２と一体成形され、外殻
２と同じ材質で形成されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるボールナットを示す斜
視図である。
【図２】本発明の一実施例によるボールナットのスクリ
ューリングを示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施例によるボールナットの外殻を
示す斜視図である。
【図４】図１をＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図５】本発明の一実施例によるボールナットのリター
ン押金を示す斜視図である。
【図６】本発明の他の実施例によるボールナットを示す
斜視図である。
【図７】本発明の他の実施例によるボールナットのスク
リューリングを示す斜視図である。
【図８】本発明の他の実施例によるボールナットの外殻
を示す斜視図である。
【図９】本発明の他の実施例によるボールナットのエン
ドカバーを示す斜視図である。
【図１０】本発明の他の実施例によるボールナットを示
す斜視図である。
【図１１】本発明の他の実施例によるボールナットのス
クリューリングを示す斜視図である。
【図１２】本発明の他の実施例によるボールナットの外
殻を示す斜視図である。
【図１３】本発明の他の実施例によるボールナットを示
す斜視図である。
【図１４】本発明の他の実施例によるボールナットのス
クリューリングを示す斜視図である。
【図１５】本発明の他の実施例によるボールナットの外
殻を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ スクリューリング ２ 外殻 ３ リターン押金 ４ エンドカバー ５ ねじ １１ 螺旋溝 １２ 逃し溝 １３ 切込 １４ リターンホール １５ 長い穴 ２１ フランジ ２２ 雄ねじ ２３ リターントラフ ２４ 出張り ２５ ねじ穴 ２６ 張り出し ２７ リターンホール ３１ 取付穴 ３２ 出張りスナップブロック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J062 AB22 AC07 BA05 BA40 CD05 CD27 CD54 4F206 AG21 AG26 AG28 AH06 JA07 JB12 JF05 4F211 AG21 AG26 AG28 AH06 TA01 TA08 TD03 TN22 TN82

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スクリューリングと、外殻とを備え、 前記スクリューリングは中空状の金属材料で形成され、
    内周部の表面に螺旋溝が設けられ、前記螺旋溝は内部で
    ボールがローリング可能な状態で保持可能であり、 前記外殻はプラスチック材料で形成され、前記スクリュ
    ーリングの外側を被覆し、射出成形または超音波による
    粘着によって前記スクリューリングと接合して固定さ
    れ、前記スクリューリングの外周部には凹凸の縞模様が
    設けられていることを特徴とするボールナット。
  2. 【請求項２】 前記スクリューリングは、前記螺旋溝に
    沿って逃し溝が設けられ、前記外殻には張り出しが設け
    られ、前記張り出しは前記逃し溝の内部に深く進入し、
    前記張り出しにはボールをそらせるバッフル部分が設け
    られ、前記外殻の外側部にはリターントラフが設けら
    れ、前記リターントラフの幅は前記ボールよりやや大き
    く、前記外殻の外側には射出成形されているリターン押
    金が付設されていることを特徴とする請求項１記載のボ
    ールナット。
  3. 【請求項３】 前記スクリューリングにはリターンホー
    ルが設けられ、前記リターンホールは隣接する前記螺旋
    溝に連接し、前記外殻の内周部には出張りが設けられ、
    前記出張りは前記リターンホールの内部に深く進入し、
    前記出張りの内側部にはリターントラフが形成されてい
    ることを特徴とする請求項１記載のボールナット。
  4. 【請求項４】 前記スクリューリングには中心軸方向に
    沿って長い穴が設けられ、前記外殻の内周部には出張り
    が設けられ、前記出張りは前記長い穴の内部に深く進入
    し、前記出張りの内周部にはリターントラフが設けら
    れ、前記リターントラフは隣接する前記螺旋溝に連接さ
    れ、前記リターントラフの幅は前記ボールよりやや大き
    いことを特徴とする請求項１記載のボールナット。
  5. 【請求項５】 前記外殻には、中心軸方向に沿ってリタ
    ーンホールが設けられ、前記リターンホールは直径が前
    記ボールの直径より大きく、前記外殻の両端の端面には
    リターントラフが設けられ、前記リターントラフは前記
    リターンホールと連接され、前記スクリューリングの両
    端部には切込が設けられていることを特徴とする請求項
    １記載のボールナット。
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