JP2013130206A - ボールねじ - Google Patents

Abstract

【課題】回流通路の間の壁面の厚さを平均化することで耐用度を増強可能な内循環式ボールねじを提供する。
【解決手段】ボールねじは、ねじ１１、ナット、回流ユニット１３および複数の転動体を備える。ねじ１１に被さるナットは、内面にチャンバーを有する。回流ユニット１３はチャンバーに配置され、第一回流通路および第二回流通路を有する。第一回流通路は第一前段部、第一湾曲部１３４および第一後段部を有し、第二回流通路は第二前段部、第二湾曲部１３７および第二後段部を有する。第一湾曲部１３４および第二湾曲部１３７はねじ１１に沿って分布し、ねじ１１の周方向に交互に配列されて角度αを生成する。複数の転動体は第一ねじ山、第二ねじ山、第一回流通路および第二回流通路の間を転動する。
【選択図】 図９

Description

本発明は、ボールねじに関し、詳しくは内循環式ボールねじに関するものである。

ボールねじは、外循環式ボールねじおよび内循環式ボールねじに分けられる。外循環式ボールねじはナットにガイドユニットを配置することによって転動体を導き、循環させる方式に応用される。外循環式ボールねじはガイド距離が長くナットが大きいという条件下での使用に適する。内循環式ボールねじはナットの内側に回流ユニットを増設することによって転動体をナット内に循環させる。上述した外循環式ボールねじに対し、内循環式ボールねじはガイド距離が短くナットが小さいという条件下での使用に適する。

特開２０１１−２４１８５２号公報

図１および図２に示すように、一般の内循環式ボールねじに使用される回流ユニット１は回流通路２が直線状に配列される。回流ユニット１に回流通路２を直線状に配列する方式を採用する際、下記の問題が発生する。図1に示すように、回流ユニット１の回流通路２が直線状に配列され、ボールねじのガイド距離が比較的短い際、回流通路２の間の壁面が薄過ぎることが原因で回流ユニットを破損させて機能を失ってしまうような現象を防止するため、ブリッジをかける設計を採用しなければならない。一方、ブリッジをかける設計を採用すればナットが長過ぎ、無効なブリッジが多くなる結果を招いてしまう。図２に示すように、回流ユニット３は、転動体をブリッジに跨らせる回流通路４の間隔が小さ過ぎ、回流通路４の間の壁面の厚さが薄過ぎるため、破損しやすい。

本発明は、回流ユニットにブリッジをかける設計を減少させ、回流通路の間の壁面の厚さを平均化することによって耐用度を増強することが可能な内循環式ボールねじを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明による内循環式ボールねじは、ねじ、ナット、回流ユニットおよび複数の転動体を備える。
ねじは、第一ねじ山を有する。ナットはねじに被さり、内面に第一ねじ山に対応する第二ねじ山およびチャンバーを有する。チャンバーは第一側および第二側を有する。第二ねじ山とチャンバーとはねじの周方向に交互に配置されることで、第一切口および第三切口が第一側に形成され、第二切口および第四切口が第二側に形成される。回流ユニットはチャンバーに配置され、第一回流通路および第二回流通路を有する。第一回流通路は第一前段部、第一湾曲部および第一後段部を有する。第一前段部は第一切口に連絡し、第一湾曲部は別々に第一前段部および第一後段部に連絡し、第一後段部は第二切口に連絡する。第二回流通路は第二前段部、第二湾曲部および第二後段部を有する。第二前段部は第三切口に連絡し、第二湾曲部は別々に第二前段部および第二後段部に連絡し、第二後段部は第四切口に連絡する。第一湾曲部および第二湾曲部はねじに沿って分布し、ねじの軸心方向に重なることなく、ねじの周方向に交互に配列されて角度を生成する。複数の転動体は第一ねじ山、第二ねじ山、第一回流通路および第二回流通路の間を転動する。

上述したとおり、本発明は、回流ユニットにブリッジをかける設計を減少させ、回流通路の間の壁面の厚さを平均化することによって内循環式ボールねじの耐用度を増強することができる。

従来の回流ユニットを示す模式図である。 従来の回流ユニットを示す模式図である。 本発明の第一実施形態による内循環式ボールねじを示す分解図である。 本発明の第一実施形態による内循環式ボールねじのナットを示す断面図である。 本発明の第一実施形態による内循環式ボールねじの回流ユニットを示す斜視図である。 本発明の第一実施形態による内循環式ボールねじの回流ユニットを示す前面図である。 本発明の第一実施形態による内循環式ボールねじを示す断面図である。 本発明の第一実施形態による内循環式ボールねじにおいて回流ユニット中の第一回流通路と第二回流通路との間に角度がある状態を示す斜視図である。 本発明の第一実施形態による内循環式ボールねじにおいて回流ユニット中の第一回流通路と第二回流通路との間に角度がある状態を示す側面図である。 本発明の第一実施形態による内循環式ボールねじのナットを示す断面図である。 本発明の第一実施形態による内循環式ボールねじを示す断面図である。 本発明の第二実施形態による内循環式ボールねじを示す前面図である。 本発明の第二実施形態による内循環式ボールねじを示す断面図である。 本発明の第二実施形態による内循環式ボールねじを示す斜視図である。 本発明の第一実施形態による内循環式ボールねじを示す斜視図である。

以下、本発明による内循環式ボールねじを図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図３から図９に示すように、本発明の第１実施形態による内循環式ボールねじは、ねじ１１、ナット１２、回流ユニット１３および複数の転動体１４を備える。

ねじ１１は、第一ねじ山１１１および軸心１１２を有する。
ナット１２は、ねじ１１に被さり、内面に第一ねじ山１１１に対応する第二ねじ山１２１およびチャンバー１２２を有する。チャンバー１２２は第一側１２７および第二側１２８を有する。第二ねじ山１２１とチャンバー１２２とは交互に配置されることで第一切口１２３および第三切口１２５が第一側１２７に形成され、第二切口１２４および第四切口１２６が第二側１２８に形成される。

回流ユニット１３は、チャンバー１２２に配置され、第一回流通路１３１および第二回流通路１３２を有する。第一回流通路１３１は第一前段部１３３、第一湾曲部１３４および第一後段部１３５を有する。第一前段部１３３は第一切口１２３に連絡し、第一湾曲部１３４は別々に第一前段部１３３および第一後段部１３５に連絡し、第一後段部１３５は第二切口１２４に連絡する。第二回流通路１３２は第二前段部１３６、第二湾曲部１３７および第二後段部１３８を有する。第二前段部１３６は第三切口１２５に連絡し、第二湾曲部１３７は別々に第二前段部１３６および第二後段部１３８に連絡し、第二後段部１３８は第四切口１２６に連絡する。第一湾曲部１３４および第二湾曲部１３７はねじ１１に沿って分布し、ねじの周方向に交互に配列され、角度を生成する。

続いて、第一湾曲部１３４および第二湾曲部１３７の分布状況を図８および図９に基づいて説明する。第一連線１１３は第一湾曲部１３４の中心点および軸心１１２に別々に繋がる。第二連線１１４は第二湾曲部１３７の中心点および軸心１１２に別々に繋がる。ねじ１１の軸心１１２から回流ユニット１３を観察すれば、第一連線１１３と第二連線１１４とは交互に配列され角度αを生成し、第一湾曲部１３４と第二湾曲部１３７とは軸心１１２の周方向に交互に配列され角度αを生成する。本実施形態において、第一湾曲部１３４と第二湾曲部１３７とを軸心１１２の周方向に交互に配列して生成した角度αは鋭角である。

転動体１４は、第一ねじ山１１１、第二ねじ山１２１、第一回流通路１３１および第二回流通路１３２の間を転動する。

本実施形態において、回流ユニット１３をチャンバー１２２に容易に装着するために、チャンバー１２２はナット１２の一端に連絡してもよい。或いは図１０および図１１に示すようにナット１２を貫通してもよいため、組み立てる際、外部から回流ユニット１３をチャンバー１２２に沿ってナット１２内に装着することができる。

（第２実施形態）
図１２から図１４に示すように、本発明の第２実施形態と第１実施形態との違いは次の通りである。第一前段部１３３と第二前段部１３６とは長さが一致するため、回流ユニット１３の側辺は第一湾曲部１３４と第二湾曲部１３７の分布状態によって変化する。第１実施形態と比べて第２実施形態は回流ユニット１３の総面積を減少させる。また回流ユニット１３は材質の剛性がナット１２より低く、ナット１２ほど耐重性がよくないため、ナット１２内面の中の回流ユニット１３の面積、即ちナット１２内面の無効な面積（耐重できない面積）を減少させることによって本発明による内循環式ボールねじの耐用度を増強する。また第２実施形態において、回流ユニット１３の第一後段部１３５および第二後段部１３８は長さが一致する。回流ユニット１３は細長い形を呈し、対角線の厚さが一致し、隣り合う角の厚さが一致しない。回流ユニット１３の側辺とねじ１１の軸心１１２とは相互に斜めに配置される。

上述した実施形態により、本発明による内循環式ボールねじは次の効果を有する。
１、回流ユニットにブリッジをかける設計を減少させることができる。本発明において、回流ユニット１３は第一湾曲部１３４および第二湾曲部１３７がねじ１１を軸に、相互に角度αを置くように配置されるため、第一回流通路１３１と第二回流通路１３２との間の壁面の厚さを保持できるだけでなく、従来の技術において回流通路は直線状に配列され、回流通路の間の壁面の厚さが薄すぎるため、回流ユニットにブリッジをかける設計を採用しなければならないような事態を避けることができる。
２、内循環式ボールねじの耐用度を増強することができる。本発明は回流ユニット１３中の第一回流通路１３１と第二回流通路１３２との間の壁面の厚さを平均させるため、従来の技術のように回流通路の間の壁面の厚さが薄過ぎることが原因で回流ユニットを破損させて機能を失うような事態を避けることができるだけでなく、内循環式ボールねじの耐用度を増強することができる。

１１：ねじ、
１１１：第一ねじ山、
１１２：軸心、
１１３：第一連線、
１１４：第二連線、
１２：ナット、
１２１：第二ねじ山、
１２２：チャンバー、
１２３：第一切口、
１２４：第二切口、
１２５：第三切口、
１２６：第四切口、
１２７：第一側、
１２８：第二側、
１３：回流ユニット、
１３１：第一回流通路、
１３２：第二回流通路、
１３３：第一前段部、
１３４：第一湾曲部、
１３５：第一後段部、
１３６：第二前段部、
１３７：第二湾曲部、
１３８：第二後段部、
１４：転動体、
α：角度。

Claims (10)

1. ねじ、ナット、回流ユニットおよび複数の転動体を備えた内循環式ボールねじであって、
   ねじは、第一ねじ山および軸心を有し、
   ナットは、ねじに被さり、内面に第一ねじ山に対応する第二ねじ山およびチャンバーを有し、
   チャンバーは第一側および第二側を有し、
   第二ねじ山とチャンバーとは、ねじの周方向に交互に配置されることで、第一切口および第三切口が第一側に形成され、第二切口および第四切口が第二側に形成され、
   回流ユニットは、チャンバーに配置され、第一回流通路および第二回流通路を有し、
   第一回流通路は第一前段部、第一湾曲部および第一後段部を有し、
   第一前段部は第一切口に連絡し、
   第一湾曲部は一端が第一前段部に連絡し、他端が第一後段部に連絡し、
   第一後段部は第二切口に連絡し、
   第二回流通路は第二前段部、第二湾曲部および第二後段部を有し、
   第二前段部は第三切口に連絡し、
   第二湾曲部は一端が第二前段部に連絡し、他端が第二後段部に連絡し、
   第二後段部は第四切口に連絡し、
   第一湾曲部および第二湾曲部はねじに沿って分布し、ねじの周方向に交互に配列されて角度を形成し、
   複数の転動体は、第一ねじ山、第二ねじ山、第一回流通路および第二回流通路の間を転動することを特徴とするボールねじ。
2. ボールねじは第一湾曲部の中心点と軸心とを結ぶ第一連線と、第二湾曲部の中心点と軸心とを結ぶ第二連線とを有し、
   第一連線と第二連線とはねじの周方向に交互に配列されて角度を生成することを特徴とする請求項１に記載のボールねじ。
3. チャンバーは、ナットの一端に連絡することを特徴とする請求項１に記載のボールねじ。
4. チャンバーは、ナットを貫通することを特徴とする請求項１に記載のボールねじ。
5. 第一前段部と第二前段部とは、長さが一致することを特徴とする請求項１に記載のボールねじ。
6. 回流ユニットの第一後段部と第二後段部とは、長さが一致し、
   回流ユニットは細長い形を呈し、対角線の長さが一致し、隣り合う角の大きさが異なることを特徴とする請求項５に記載のボールねじ。
7. 回流ユニットの側辺は、ねじの軸心に対して傾斜して配置されることを特徴とする請求項６に記載のボールねじ。
8. チャンバーは、ナットの一端に連絡することを特徴とする請求項６に記載のボールねじ。
9. チャンバーは、ナットを貫通することを特徴とする請求項６に記載のボールねじ。
10. 第一湾曲部および第二湾曲部の形成する角度は、鋭角であることを特徴とする請求項１または請求項６に記載のボールねじ。

Images