JP2019215061A - 外循環式ボールねじ - Google Patents

Abstract

【課題】外循環式ボールねじを提供する。【解決手段】外循環式ボールねじはねじ軸、ナット、蓋、還流部材および複数の転動部材を備える。ナットは表面に凹状溝と、凹状溝内に形成された二つの還流孔および第一階層と、第一階層に形成された第一ハーフ還流路とを有する。蓋は内側に第二階層および第二階層に形成された第二ハーフ還流路を有する。第二ハーフ還流路と第一ハーフ還流路は還流路を構成する。外循環式ボールねじはさらに蓋の内側またはナットの凹状溝の中に形成された第三階層を有する。第三階層は還流孔を有する。上述した構造特徴により、寸法が同じ還流部材および長さの異なる還流路を組み合わせて使用することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、ボールねじ、特に外循環式ボールねじに関するものである。

一般のボールねじは内循環式および外循環式に分けられる。負荷が大きい場合、よく使用されるのが外循環式ボールねじである。特許文献１により掲示された外循環式ボールねじは凹状溝内に配置された二つの還流部材の還流路を連結してボールを循環させることによってボールねじの作動を順調に維持する。

しかしながら、上述した外循環式ボールねじは下記の二つの問題を抱えている。

１、ナット内の還流部材の還流路を連結するには長さ（ねじ山の条数）の異なるナットに応じて寸法の異なる還流部材を設計することが必要であるため、生産コストが高くつく。

２、還流部材は射出成型によって製作されるため、長さが増大すれば変形が起こりやすい。組み立て作業を行う際、還流部材の調整にかかる時間が増えれば組み立て作業にかかる時間が伸びる。還流部材が変形すれば還流部材の還流路を正確に連結できなくなり、ボールが順調に循環できなくなる。

台湾特許Ｉ５０９１６９号公報

本発明は、長さの異なるナットに寸法が同じ還流部材を使用し、型の製作コストを削減することができる外循環式ボールねじを提供することを主な目的とする。

上述した課題を解決するための外循環式ボールねじは、ねじ軸、ナット、蓋、二つの還流部材および複数の転動部材を備える。ねじ軸は外側にねじ溝を有する。ナットはねじ軸の軸方向に沿って移動できるようにねじ軸に装着され、内側にねじ溝を有する。ナットのねじ溝とねじ軸のねじ溝は負荷経路を構成する。ナットはさらに表面に凹状溝と、凹状溝内に形成された二つの還流孔および第一階層と、第一階層に形成された第一ハーフ還流路とを有する。二つの還流孔は負荷経路と凹状溝とを連絡する。第一階層は二つの還流孔の間に位置する。蓋はナットの凹状溝に被さるようにナットに配置され、内側に第二階層および第二階層に形成された第二ハーフ還流路を有する。第二ハーフ還流路と第一ハーフ還流路は還流路を構成する。二つの還流部材は内部に形成された通路を有し、通路の一端が第一端になり、通路の他端が第二端になる。二つの還流部材はそれぞれ第一端がナットの還流孔に差し込まれて通路と負荷経路とを連絡し、第二端が還流路の両側に位置する。二つの還流部材の通路はそれぞれ還流路に繋がる。負荷経路、還流路および二つの通路は還流経路を構成する。複数の転動部材は還流経路内に移動できるように配置される。

上述したとおり、本発明による外循環式ボールねじはナットに形成された第一ハーフ還流路および蓋に形成された第二ハーフ還流路によって寸法が同じ還流部材と長さの異なる還流路とを組み合わせることができるため、長さの異なるナットに対応できるだけでなく、還流部材の型の製作コストを削減できる。
また、還流路を配置することによって還流部材に必要な長さを縮減し、製造作業での還流部材の変形を抑制し、ボールねじの組み立て作業の効率を向上させることができる。

比較的好ましい場合、二つの還流部材の第二端は第一階層または第二階層に当接する。二つの還流部材を第一階層または第二階層に当接させれば還流部材をナットに配置する安定性を増大させることができる。

二つの還流部材はそれぞれ第二端に形成された凸状固定部を有する。蓋は第二階層の相対する両側に形成された当接壁と、当接壁と第二階層との間に形成された固定溝とを有する。凸状固定部は固定溝内に制限される。上述したとおり、二つの還流部材はナット内に装着されて安定することができる。

蓋はさらに注油孔を有する。注油孔は還流路に繋がる。潤滑油は注油孔から蓋の内部に注入され、複数の転動部材を直接に潤すことができる。

上述した課題を解決するため、外循環式ボールねじはねじ軸、ナット、蓋、二つの還流部材および複数の転動部材を備える。ねじ軸は外側にねじ溝を有する。ナットはねじ軸の軸方向に沿って移動できるようにねじ軸に装着され、内側にねじ溝を有する。ナットのねじ溝とねじ軸のねじ溝は負荷経路を構成する。ナットはさらに表面に凹状溝および凹状溝内に形成された二つの還流孔を有する。二つの還流孔は負荷経路と凹状溝とを連絡する。蓋はナットの凹状溝に被さるようにナットに配置される。外循環式ボールねじはさらに蓋の内側またはナットの凹状溝の中に形成された第三階層と、第三階層に形成された還流路とを有する。第三階層はナットの二つの還流孔の間に位置する。二つの還流部材は内部に形成された通路を有し、通路の一端が第一端になり、通路の他端が第二端になる。二つの還流部材はそれぞれ第一端がナットの還流孔に差し込まれて通路と負荷経路とを連絡し、第二端が還流路の両側に位置する。二つの還流部材の通路はそれぞれ還流路に繋がる。負荷経路、還流路および二つの通路は還流経路を構成する。複数の転動部材は還流経路内に移動できるように配置される。

比較的好ましい場合、二つの還流部材の第二端は第三階層に当接する。二つの還流部材を第三階層に当接させれば還流部材をナットに配置する安定性を増大させることができる。

二つの還流部材はそれぞれ第二端に形成された凸状固定部を有する。蓋は第三階層の相対する両側に形成された当接壁と、当接壁と第三階層との間に形成された固定溝とを有する。凸状固定部は固定溝内に制限される。上述したとおり、二つの還流部材はナット内に装着されて安定することができる。

蓋はさらに注油孔を有する。注油孔は還流路に繋がる。潤滑油は注油孔から蓋の内部に注入され、複数の転動部材を直接に潤すことができる。

本発明の第１実施形態による外循環式ボールねじを示す斜視図である。 本発明の第１実施形態による外循環式ボールねじの一部分を示す分解斜視図である。 本発明の第１実施形態による外循環式ボールねじを示す分解斜視図である。 図１中の４−４線に沿った断面図である。 図１中の５−５線に沿った断面図である。 本発明の第２実施形態による外循環式ボールねじにおいて第三階層がナットの凹状溝に形成された状態を示す分解斜視図である。 本発明の第２実施形態による外循環式ボールねじにおいて第三階層が蓋の内側に形成された状態を示す分解斜視図である。

以下、本発明による外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１から図５に示すように、本発明の第１実施形態による外循環式ボールねじ１０はねじ軸１１、ナット１２、蓋１３、二つの還流部材１４および複数の転動部材１５を備える。

ねじ軸１１は、外側にねじ溝１１１を有する。

ナット１２は、ねじ軸１１の軸方向に沿って移動できるようにねじ軸１１に装着され、内側にねじ溝１２１を有する。ナット１２のねじ溝１２１とねじ軸１１のねじ溝１１１は負荷経路Ｐ１を構成する。
ナット１２はさらに表面に凹状溝１２２と、凹状溝１２２内に形成された二つの還流孔１２３および第一階層１２４と、第一階層１２４に形成された第一ハーフ還流路１２５とを有する。二つの還流孔１２３は負荷経路Ｐ１と凹状溝１２２とを連絡する。第一階層１２４は二つの還流孔１２３の間に位置する。

蓋１３は、ナット１２の凹状溝１２２に被さるようにナット１２に配置され、内側に第二階層１３１および第二階層１３１に形成された第二ハーフ還流路１３２を有する。第二ハーフ還流路１３２と第一ハーフ還流路１２５は還流路Ｐ２を構成する。

二つの還流部材１４は、内部に形成された通路１４１を有し、通路１４１の一端が第一端１４２になり、通路１４１の他端が第二端１４３になる。二つの還流部材１４はそれぞれ第一端１４２がナット１２の還流孔１２３に差し込まれて通路１４１と負荷経路Ｐ１とを連絡し、第二端１４３が還流路Ｐ２の両側に位置する。
二つの還流部材１４の通路１４１はそれぞれ還流路Ｐ２に繋がる。負荷経路Ｐ１、還流路Ｐ２および二つの通路１４１は還流経路Ｐ３を構成する。

複数の転動部材１５は、還流経路Ｐ３内に移動できるように配置される。

上述した構造特徴により、本発明による外循環式ボールねじ１０はナット１２の長さが異なっても寸法が同じ還流部材１４を使用できる。また寸法が同じ還流部材１４と長さの異なる還流路Ｐ２とを組み合わせることによって転動部材１５を循環させる効果を生じることができる。
また寸法が同じ還流部材１４の型さえあれば別に寸法の異なる型を取る必要がないため、型製作のコストを削減することができる。さらに、還流路Ｐ２を配置することによって還流部材１４の長さを縮減し、製造作業での還流部材１４の変形を抑制し、ボールねじの組み立て作業の効率を向上させることができる。

本実施形態において、二つの還流部材１４の第二端１４３は第一階層１２４または第二階層１３１に当接するため、還流部材１４をナット１２に配置する安定性を増大させることができる。二つの還流部材１４はそれぞれ第二端１４３に形成された凸状固定部１４４を有する。蓋１３は第二階層１３１の相対する両側に形成された当接壁１３３と、当接壁１３３と第二階層１３１との間に形成された固定溝１３４とを有する。凸状固定部１４４は固定溝１３４内に制限される。上述したとおり、二つの還流部材１４はナット１２内に装着されて安定することができる。

以上は本実施形態の技術特徴についての説明であるが、本実施形態は上述に限定されず、即ち上述した技術を採用しなくても長さの異なるナット１２に寸法が同じ還流部材１４を使用し、型の製作コストを削減することができる。
例えば、それぞれの還流部材１４の第二端１４３を第一階層１２４または第二階層１３１に当接させるか、固定溝１３４および凸状固定部１４４を配置する方式または、第二端１４３と第一階層１２４または第一階層１３１とを分離させるか、固定溝１３４および凸状固定部１４４を配置しない方式を採用すればよい。つまり、通路１４１と還流路Ｐ２との間に転動部材１５が還流経路Ｐ３から逸脱することを抑制すれば転動部材１５の循環を維持することができる。

本実施形態において、蓋１３はさらに注油孔１３５を有する。注油孔１３５は還流路Ｐ２に繋がる。潤滑油は注油孔１３５から蓋１３の内部に注入され、複数の転動部材１５を直接潤すことができる。

（第２実施形態）
図６および図７に示したのは本発明の第２実施形態による外循環式ボールねじ１０である。
第１実施形態との違いは蓋１３の内側またはナット１２の凹状溝１２２の中に第三階層１６１を形成し、第三階層１６１を二つの還流孔１２３の間に位置させ、第三階層１６１に還流路Ｐ２を形成することにある。

本実施形態において、二つの還流部材１４の第二端１４３は第三階層１６１に当接するため、還流部材１４をナット１２に配置する安定性を増大させることができる。二つの還流部材１４はそれぞれ第二端１４３に形成された凸状固定部１４４を有する。
蓋１３は第三階層１６１の相対する両側に形成された当接壁１３３と、当接壁１３３と第三階層１６１との間に形成された固定溝１３４とを有する。凸状固定部１４４は固定溝１３４内に制限される。上述したとおり、二つの還流部材１４はナット１２内に装着されて安定することができる。

以上は本実施形態の技術特徴についての説明であるが、本実施形態は上述に限定されない、即ち上述した技術を採用しなくても長さの異なるナット１２に寸法が同じ還流部材１４を使用し、型の製作コストを削減することができる。

本実施形態において、蓋１３はさらに注油孔１３５を有する。注油孔１３５は還流路Ｐ２に繋がる。潤滑油は注油孔１３５から蓋１３の内部に注入され、複数の転動部材１５を直接に潤すことができる。

１０ 外循環式ボールねじ
１１ ねじ軸
１１１ ねじ溝
１２ ナット
１２１ ねじ溝
１２２ 凹状溝
１２３ 還流孔
１２４ 第一階層
１２５ 第一ハーフ還流路
１３ 蓋
１３１ 第二階層
１３２ 第二ハーフ還流路
１３３ 当接壁
１３４ 固定溝
１３５ 注油孔
１４ 還流部材
１４１ 通路
１４２ 第一端
１４３ 第二端
１４４ 凸状固定部
１５ 転動部材
１６１ 第三階層
Ｐ１ 負荷経路
Ｐ２ 還流路
Ｐ３ 還流経路

Claims (5)

1. ねじ軸、ナット、蓋、二つの還流部材および複数の転動部材を備え、
   前記ねじ軸は、外側にねじ溝を有し、
   前記ナットは、前記ねじ軸の軸方向に沿って移動できるように前記ねじ軸に装着され、内側にねじ溝を有し、前記ナットの前記ねじ溝と前記ねじ軸の前記ねじ溝は負荷経路を構成し、
   前記ナットは、さらに表面に凹状溝と、前記凹状溝内に形成された二つの還流孔および第一階層と、前記第一階層に形成された第一ハーフ還流路とを有し、二つの前記還流孔は前記負荷経路と前記凹状溝とを連絡し、前記第一階層は二つの前記還流孔の間に位置し、
   前記蓋は、前記ナットの前記凹状溝に被さるように前記ナットに配置され、内側に第二階層および前記第二階層に形成された第二ハーフ還流路を有し、前記第二ハーフ還流路と前記第一ハーフ還流路は還流路を構成し、
   二つの前記還流部材は、内部に形成された通路を有し、前記通路の一端が第一端になり、前記通路の他端が第二端になり、前記第一端は前記ナットの前記還流孔に差し込まれて前記通路と前記負荷経路とを連絡し、前記第二端は前記還流路の両側に位置し、前記通路は前記還流路に繋がり、前記負荷経路、前記還流路および前記通路は還流経路を構成し、
   複数の前記転動部材は、前記還流経路内に移動できるように配置されることを特徴とする、
   外循環式ボールねじ。
2. 前記還流部材は前記第二端に形成された凸状固定部を有し、前記蓋は前記第二階層の相対する両側に形成された当接壁と、前記当接壁と前記第二階層との間に形成された固定溝とを有し、前記凸状固定部は前記固定溝内に制限されることを特徴とする請求項１に記載の外循環式ボールねじ。
3. 前記蓋はさらに注油孔を有し、前記注油孔は前記還流路に繋がることを特徴とする請求項１に記載の外循環式ボールねじ。
4. ねじ軸、ナット、蓋、二つの還流部材および複数の転動部材を備え、
   前記ねじ軸は、外側にねじ溝を有し、
   前記ナットは、前記ねじ軸の軸方向に沿って移動できるように前記ねじ軸に装着され、内側にねじ溝を有し、前記ナットの前記ねじ溝と前記ねじ軸の前記ねじ溝は負荷経路を構成し、
   前記ナットは、さらに表面に凹状溝および前記凹状溝内に形成された二つの還流孔を有し、二つの前記還流孔は前記負荷経路と前記凹状溝とを連絡し、
   前記蓋は、前記ナットの前記凹状溝に被さるように前記ナットに配置され、
   前記蓋の内側または前記ナットの前記凹状溝の中には第三階層と、前記第三階層に形成された還流路とを有し、前記第三階層は前記ナットの二つの前記還流孔の間に位置し、
   二つの前記還流部材は、内部に形成された通路を有し、前記通路の一端が第一端になり、前記通路の他端が第二端になり、前記第一端は前記ナットの前記還流孔に差し込まれて前記通路と前記負荷経路とを連絡し、前記第二端は前記還流路の両側に位置し、前記通路は前記還流路に繋がり、前記負荷経路、前記還流路および前記通路は還流経路を構成し、
   複数の前記転動部材は、前記還流経路内に移動できるように配置されることを特徴とする、
   外循環式ボールねじ。
5. 前記還流部材は前記第二端に形成された凸状固定部を有し、前記蓋は前記第三階層の相対する両側に形成された当接壁と、前記当接壁と前記第三階層との間に形成された固定溝とを有し、前記凸状固定部は前記固定溝内に制限されることを特徴とする請求項４に記載の外循環式ボールねじ。

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