JP3217729U - 冷却型ボールねじ - Google Patents

Abstract

【課題】駆動装置において、端面のストッパーの厚さ及びストッパーのコストを減らす冷却型ボールねじを提供する。【解決手段】冷却型ボールねじは、主にねじ２０と、ナット３０と、複数封止カバー４０と、複数の封止リング部材５０とで構成され、ナットの第一端面３２’及び第二端面 ３２”に複数の収容溝３３が凹設され、且つ複数封止カバーが複数の収容溝にそれぞれ対応するように設置されるため、漏れ止めガスケットが封止カバーとナットストッパーとの間に設置される必要がなくなり、軸方向の圧縮厚さが減少し、複数の封止リング部材が複数封止カバーの収容用リング溝にそれぞれ覆設され、ナットの長さが短縮する。また、二重ナットを使用する場合、装設効率が高まり、装設が便利になる効果が得られ、シールテープが巻かれるプラグねじも減少し、製造コストが低下し、漏洩の心配もなくなる。【選択図】図２

Description

本考案は、駆動装置に関し、更に詳しくは、端面のストッパーの厚さ及びストッパーのコストを減らす冷却型ボールねじに関する。

ボールねじは近年精密機械産業において重要視される工具であり、ナットがねじ上で線形滑動することによって工作機械を定位させ、測量システムにとっては重要な部材となっている。

ところが、ねじ及びナットが、相対的に運動する摩擦過程において、運動の激しさ及び運動時間の長さのために高温になる。これを鑑み、関連業界では相関する冷却構造の形態を研究開発し続け、ねじ及びナットの運動過程中に冷却効果を発揮するようにしている。但し、この冷却型ボールねじは実際の使用において、以下の欠点が存在する。

特許文献１には冷却通路を有するナットが記載されており、この特許では２つのナットストッパー１が２つの漏れ止めガスケット２を複数の封止カバー３にそれぞれ圧縮させるために使用され、２つの漏れ止めガスケット２を変形させて封止カバー３の周側に圧入させ、密封目的を達成させている（例えば、図１Ａ参照）。
しかしながら、ナットストッパー１はナット４を緊締させる機能を具備する必要があるため、ナットストッパー１は螺合時に変形しないように一定の厚さを有する必要がある。また、ナットストッパー１は螺合穴１１を具備する必要があり、螺合穴１１は最低でも１０ｍｍの深さのねじ山が必要であるため、ナット４の長さが増した。

また、特許文献２には冷却通路を有する駆動部材が記載されており、ナット４Ａは２つの端面５Ａ及び径方向面６Ａを有し、その内の１つの端面５Ａには他端面５Ａに向けて開設される複数の軸方向穴７Ａが設置され、前記径方向面６Ａは２つの前記端面５Ａに隣接する位置に前記軸方向穴７Ａに連接される径方向穴８Ａがそれぞれ設けられ、ナット４Ａの冷却通路９Ａの構成部材が減少する（例えば、図１Ｂ参照）。
しかしながら、軸方向穴７Ａ及び径方向穴８Ａの連接方式が採用される場合、シールテープが巻かれる複数のプラグねじを螺合させる必要があり、プラグねじ及びシールテープが多すぎると現場での装設に時間と労力がかかるほか、漏洩の問題も引き起こした。また、冷却通路９Ａは径方向穴８Ａの設計のために短縮されると、冷却効果も低下した。

台湾特許出願第Ｉ３７６４７０号明細書 台湾特許出願第Ｉ３９２８１０号明細書

そこで、本考案者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本考案の提案に到った。

本考案はこうした状況に鑑みてなされたものであり、主に端面のナットストッパーの厚さ及びストッパーのコストを減少させる冷却型ボールねじを提供することを目的とする。

本考案の他の目的は、同じ部品がシングルナット及び二重ナットに使用され、二重ナットが使用される場合プラグねじが減少し、装設効率の向上及びコスト削減の目的を達成させる冷却型ボールねじを提供することにある。

上記課題を解決するための本考案のある態様の冷却型ボールねじは、軸方向に沿って延伸されるねじと、前記軸方向に沿って前記ねじに覆設され、且つ対応し合う第一端面及び第二端面と、前記第一端面及び前記第二端面から凹設される複数の収容溝と、前記複数の収容溝を貫通させる冷却チャネルセットと、前記第二端面を貫通させると共に前記冷却チャネルセットに連通される入力口と、前記第二端面を貫通させると共に前記冷却チャネルセットに連通される出力口とを有するナットと、前記複数の収容溝にそれぞれ対応するように設置される複数封止カバーであって、各前記封止カバーには前記収容溝の溝壁面に対向させる収容用リング溝が凹設され、各前記封止カバーと前記冷却チャネルセットとの間には距離を有し、且つ循環スペースが形成され、前記冷却チャネルセット及び前記循環スペースにより冷却水循環経路が形成されることと、
前記収容用リング溝にそれぞれ覆設され、且つ前記収容溝の溝壁面に当接される複数の封止リング部材とを備える。

好ましくは、各前記収容溝は少なくとも１つの螺設部、及び前記螺設部に凹設される螺設スロットを備える。各前記封止カバーは前記収容用リング溝に連接されると共に前記螺設部に当接される少なくとも１つの螺合部、及びの前記螺合部を貫通させると共に前記螺設スロットに対応させる少なくとも１つ螺合穴を有する。

好ましくは、前記螺合穴は２つであり、且つ前記螺合部を非対称にそれぞれ貫通させる。

好ましくは、前記冷却チャネルセットは第一冷却チャネル及び第二冷却チャネルを備える。前記第一冷却チャネル及び前記第二冷却チャネルは互いに隣接し、前記第一冷却チャネル及び前記第二冷却チャネルの内の何れか一端は同じ前記収容溝を貫通させ、前記第一冷却チャネル及び前記第二冷却チャネルの他端は異なる前記収容溝をそれぞれ貫通させる。

好ましくは、前記第一端面及び第二端面には複数の螺合スロットが凹設され、前記冷却型ボールねじは各前記封止カバーを各前記収容溝に固定させるための２つの螺合部材を更に備える。前記２つの螺合部材は前記複数封止カバーにそれぞれ貼り付けられ、且つ前記複数の螺合スロットに対応させる複数のねじ穴を各々有する。

本考案の冷却型ボールねじは、主にねじと、ナットと、複数封止カバーと、複数の封止リング部材とで構成され、ナットの第一端面及び第二端面に複数の収容溝が凹設され、且つ複数封止カバーが前記複数の収容溝にそれぞれ対応するように設置されるため、従来の漏れ止めガスケットが封止カバーとナットストッパーとの間に設置される必要がなくなり、軸方向の圧縮の厚さが減少し、複数の封止リング部材が前記複数封止カバーの収容用リング溝にそれぞれ覆設され、ナットの長さが短縮する。よって、ストッパーの厚さ及びコストも減少する。また、本考案が二重ナットを使用する場合、装設効率が高まり、装設が便利になる効果が得られ、シールテープが巻かれるプラグねじも減少し、製造コストが低下し、漏洩の心配もなくなる。

特許文献１の冷却通路を有するナットの一部を示す図である。 特許文献２の冷却通路を有する駆動部材の一部を示す図である。 本考案に係る冷却型ボールねじの第一端面を説明する分解斜視図である。 本考案に係る冷却型ボールねじの第二端面を説明する分解斜視図である。 本考案に係る冷却型ボールねじの実施形態を示する組み合わせ傾斜図である。 本考案に係る冷却型ボールねじの実施形態を示する断面図である。 本考案に係る冷却型ボールねじの別角度図である。 本考案の実施形態の他の封止カバー部材を示す斜視図である。 本考案の実施形態のさらなる他の封止カバー部材を示す斜視図である。 本考案の実施形態の又他の封止カバー部材を示す斜視図である。 本考案の実施形態の他の態様の斜視図であり、螺合部材を含むを示す。 本考案の実施形態のさらなる他の態様の斜視図であり、ナットが二重ブルナットの状態を示す。

以下、図面を参照して本考案に係る冷却型ボールねじの実施形態について説明する。
尚、以下に説明する実施の形態は、実用新案登録請求の範囲に記載された本考案の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本考案の必須要件であるとは限らない。

本考案に係る冷却型ボールねじは、主にねじ２０と、ナット３０と、複数の封止カバー４０と、複数の封止リング部材５０とで構成される（図２乃至図１０参照）。これらの構造については以下で詳細に説明する。

前記ねじ２０は棒状を呈すると共に軸方向に沿って延伸され、前記ねじ２０の外表面には螺旋状を呈する転動溝２１が凹設される。転動体Ａは前記転動溝２１中に転動可能に設置される。

前記ナット３０は筒状を呈し、且つ前記ねじ２０の外径より大きい内径を有すると共に前記軸方向に沿って前記ねじ２０に覆設される。
前記ナット３０は前記転動溝２１に対応させると共に前記転動体Ａを転動させるための螺旋状溝３１と、対応し合う第一端面３２’及び第二端面３２”と、前記第一端面３２’及び前記第二端面３２”から凹設される複数の収容溝３３と、前記複数の収容溝３３を貫通させる冷却チャネルセット３４と、前記第二端面３２”を貫通させると共に前記冷却チャネルセット３４に連通される入力口３５と、前記第二端面３２”を貫通させると共に前記冷却チャネルセット３４に連通される出力口３６とを備え、前記転動溝２１及び前記螺旋状溝３１により前記転動体Ａを収容させる負荷経路が形成される。

前記複数の封止カバー４０は前記複数の収容溝３３にそれぞれ対応するように設置され、各前記封止カバー４０は前記収容溝３３の溝壁面３３１に当接されるガイド部４１を有し、前記ガイド部４１には前記収容溝３３の溝壁面３３１に対向させる収容用リング溝４１１が凹設される。各前記封止カバー４０と前記冷却チャネルセット３４との間には距離を有すると共に循環スペース７０が形成され、前記冷却チャネルセット３４及び前記循環スペース７０により冷却水循環経路が形成される。
本実施形態では、前記複数の封止カバー４０は螺合方式により前記複数の収容溝３３に蓋をし、各前記ガイド部４１の厚さは各前記収容溝３３の溝の深さより薄い。これら前記循環スペース７０の設置により、前記冷却チャネルセット３４内の各チャンネルの間が連通され、冷却液が前記入力口３５から注入されると、前記冷却液は前記冷却チャネルセット３４及びこれら前記循環スペース７０を通過させて循環され、冷却作用を達成させる。

前記複数の封止リング部材５０は前記収容用リング溝４１１にそれぞれ覆設され、且つ前記収容溝３３の溝壁面３３１に当接される。本実施形態では、前記複数の封止リング部材５０はＯリングであるがこれに限られない。このため、本考案は前記複数の封止リング部材５０であるＯリングが前記収容用リング溝４１１に覆設され、且つ圧縮時に外に向けて拡張される方式により密封効果を達成させる。従来の漏れ止めガスケットが前記封止カバー４０とナットストッパーとの間に軸方向に圧縮される厚さを更に減少させ、且つＯリングの部品は市場で簡単に入手可能である。
本考案で使用されるＯリングは現在の市場の規格のものであるため、従来の漏れ止めガスケットと比較し、前記複数の封止リング部材５０は別途成形に必要な開発製造コスト等が掛からず、装設が簡易になり、量産可能であり、且つ全体的な製造コストを節約させる効果を達成させる。

図２及び図３に示すように、各前記収容溝３３は、前記溝壁面３３１に連接される少なくとも１つの螺設部３３２、及び前記螺設部３３２に凹設される螺設スロット３３３を備え、各前記封止カバー４０は前記収容用リング溝４１１に連接されると共に前記少なくとも１つの螺設部３３２の端面に当接される螺合部４２、及び前記螺合部４２を貫通させると共に前記螺設スロット３３３に対応させる少なくとも１つの螺合穴４３を有する。
前記螺合穴４３が前記螺設スロット３３３に対応させるように設置されることにより、前記封止カバー４０が前記ナット３０に螺合される作用が提供される。本実施形態では、前記螺設部３３２及び前記螺合穴４３が２つの場合を例にするが、但しこの限りではなく、前記螺合部４２の面積の幅は前記ガイド部４１の面積の幅よりも広い。このため、前記螺合部４２の設置により、これら前記封止カバー４０の螺合位置が精確になり、且つ製品が螺合される際に組み立て品質が保たれる。さらには、構成部材が簡略化され、装設がより簡単になる。また、製品の製造コストも低下し、装設時に揺動する問題も解決される。

図３に示すように、前記冷却チャネルセット３４は第一冷却チャネル３４’及び第二冷却チャネル３４”を備える。前記第一冷却チャネル３４’及び前記第二冷却チャネル３４”は互いに隣接し、前記第一冷却チャネル３４’及び前記第二冷却チャネル３４”の内の一端は同じ前記収容溝３３を貫通させ、前記第一冷却チャネル３４’及び前記第二冷却チャネル３４”の他端は異なる前記収容溝３３をそれぞれ貫通させる。

図３及び図７は、他の封止カバー部材を示す斜視図である。
前記封止カバー４０の螺合穴４３は１つであり、前記螺合穴４３は前記螺合部４２の前記ガイド部４１に突出される部位を貫通させ、前記突出される部位は前記収容溝３３の螺設部３３２に当接される。前記螺合穴４３が前記螺設スロット３３３に対応させる設計により、装設作業者がより簡単に且つ確実に装設を行えるようになり、装設時の揺動問題が有効的に解決され、装設を便利にして装設効率を高める目的を達成させる。

図８は、さらなる他の封止カバー部材を示す斜視図である。
前記封止カバー４０の螺合穴４３は１つであり、本実施形態の機能は上述の実施形態と同じであるが、前記螺合部４２の形状が異なり、前記螺合穴４３も前記螺合部４２の前記ガイド部４１に突出される部位を貫通させる。上述のものとは異なり、前記突出される部位が前記螺合部４２の一側に位置され、前記螺合穴４３の設計により、装設作業者がより簡単に且つ確実に装設を行えるようになり、装設時の揺動問題が有効的に解決され、装設を便利にして装設効率を高める目的を達成させる。

図９は、又他の封止カバー部材を示す斜視図である。
前記封止カバー４０の螺合穴４３は２つであり、本実施形態で具備する機能は上述の実施形態と同じであるが、前記螺合部４２の形状が異なり、前記螺合穴４３が非対称に前記螺合部４２をそれぞれ貫通させる。前記螺合穴４３の設計により、装設作業者がより簡単に且つ確実に装設を行えるようになり、装設時の揺動問題が有効的に解決され、装設を便利にして装設効率を高める目的を達成させる。

続いて、図１０に示すように、前記第一端面３２’及び前記第二端面３２”には複数の螺合スロット３２１が凹設され、前記冷却型ボールねじは各前記封止カバー４０を各前記収容溝３３に固定させるための２つの螺合部材６０を更に備える。前記２つの螺合部材６０は前記複数の封止カバー４０の螺合部４２にそれぞれ貼り付けられると共に前記複数の螺合スロット３２１に対応させる複数のねじ穴６１を各々有する。
本実施形態では、前記螺合部材６０は円弧状であり、且つ切り欠きを有する。これにより、前記２つの螺合部材６０によりこれら前記封止カバー４０の螺合部４２が前記収容溝３３に螺合され、これら前記封止カバー４０の定位を補助する効果を達成させる。また、これら前記螺合スロット３２１及びこれら前記ねじ穴６１が互いに適合するため、大量のねじがなくとも定位作用を達成させ、コスト削減及び装設を簡単にする目的を達成させる。

図１１に示すように、本実施形態の上述の実施形態との差異は、本実施形態では二重ナットであり、第一ナット３０Ａ及び第二ナット３０Ｂを備える。前記第一ナット３０Ａは凹設される複数の収容溝３３Ａを含み、且つ複数の封止カバー４０Ａにより前記複数の収容溝３３Ａがそれぞれ蓋をされる。各前記封止カバー４０Ａには前記収容溝３３Ａの溝壁面３３１Ａに対向させる収容用リング溝４１１Ａが凹設され、同時に複数の封止リング部材５０Ａが前記収容用リング溝４１１Ａにそれぞれ覆設される。
前記第二ナット３０Ｂは凹設される複数の収容溝３３Ｂを含み、且つ複数の封止カバー４０Ｂにより前記複数の収容溝３３Ｂがそれぞれ蓋をされる。各前記封止カバー４０Ｂには前記収容溝３３Ｂの溝壁面３３１Ｂに対向させる収容用リング溝４１１Ｂが凹設され、同時に複数の封止リング部材５０Ｂが前記収容用リング溝４１１Ｂにそれぞれ覆設される。残りの構造、形態、及び効果は上述の実施形態のシングルナットと同じである。よって、本考案も同じ部品を二重ナットの冷却型ボールねじに使用可能であり、装設効率が高まり、装設が便利になり、シールテープが巻かれるプラグねじが減少し、製造コストが低下し、漏洩の心配もなくなる。
以上が本考案の実施形態に係る各主要部材の形態の説明である。本考案の使用方式及び効果については以下で説明する。

本考案に係る冷却型ボールねじは、主に前記ねじ２０と、前記ナット３０と、前記複数の封止カバー４０と、前記複数の封止リング部材５０とで構成される。前記ナット３０の前記第一端面３２’及び前記第二端面３２”に前記複数の収容溝３３がそれぞれ凹設され、且つ前記複数の封止カバー４０が前記複数の収容溝３３にそれぞれ対応するように設置されることにより、従来の漏れ止めガスケットがナット３０とナットストッパーとの間に設置される必要がなくなり、且つ軸方向の圧縮の厚さが減少し、複数の封止リング部材５０が前記複数の封止カバー４０の収容用リング溝４１１にそれぞれ覆設され、前記ナット３０の長さが短縮し、これにより、ストッパーの厚さ及びコストも相対的に減少する。
また、本考案で二重ナットが使用される場合、装設効率が高まり、装設が便利になり、シールテープが巻かれるプラグねじが減少し、製造コストが低下し、漏洩の心配もなくなる。

本考案は前述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。

１ ナットストッパー
１１ 螺合穴
２ 漏れ止めガスケット
３ 封止カバー
４ ナット
４Ａ ナット
５Ａ 端面
６Ａ 径方向面
７Ａ 軸方向穴
８Ａ 径方向穴
９Ａ 冷却通路
Ａ 転動体
２０ ねじ
２１ 転動溝
３０ ナット
３０Ａ 第一ナット
３０Ｂ 第二ナット
３１ 螺旋状溝
３２’ 第一端面
３２” 第二端面
３２１ 螺合スロット
３３ 収容溝
３３Ａ 収容溝
３３Ｂ 収容溝
３３１ 溝壁面
３３１Ａ 溝壁面
３３１Ｂ 溝壁面
３３２ 螺設部
３３３ 螺設スロット
３４ 冷却チャネルセット
３４’ 第一冷却チャネル
３４” 第二冷却チャネル
３５ 入力口
３６ 出力口
４０ 複数の封止カバー
４０Ａ 複数の封止カバー
４０Ｂ 複数の封止カバー
４１ ガイド部
４１１ 収容用リング溝
４１１Ａ 収容用リング溝
４１１Ｂ 収容用リング溝
４２ 螺合部
４３ 螺合穴
５０ 封止リング部材
５０Ａ 封止リング部材
５０Ｂ 封止リング部材
６０ 螺合部材
６１ ねじ穴
７０ 循環スペース

Claims (5)

1. 軸方向に沿って延伸されるねじと、
   前記軸方向に沿って前記ねじに覆設され、且つ対応し合う第一端面及び第二端面と、前記第一端面及び前記第二端面から凹設される複数の収容溝と、前記複数の収容溝を貫通させる冷却チャネルセットと、前記第二端面を貫通させると共に前記冷却チャネルセットに連通される入力口と、前記第二端面を貫通させると共に前記冷却チャネルセットに連通される出力口とを有するナットと、
   前記複数の収容溝にそれぞれ対応するように設置される複数の封止カバーであって、各前記封止カバーには前記収容溝の溝壁面に対向させる収容用リング溝が凹設され、各前記封止カバーと前記冷却チャネルセットとの間には距離を有し、且つ循環スペースが形成され、前記冷却チャネルセット及び前記循環スペースにより冷却水循環経路が形成される複数の封止カバーと、
   前記収容用リング溝にそれぞれ覆設され、且つ前記収容溝の溝壁面に当接される複数の封止リング部材と、を備えることを特徴とする、
   冷却型ボールねじ。
2. 各前記収容溝は少なくとも１つの螺設部、及び前記螺設部に凹設される螺設スロットを備え、各前記封止カバーは前記収容用リング溝に連接されると共に前記螺設部に当接される少なくとも１つの螺合部、及び前記螺合部を貫通させると共に前記螺設スロットに対応させる少なくとも１つ螺合穴を有することを特徴とする請求項１に記載の冷却型ボールねじ。
3. 前記螺合穴は２つであり、且つ前記螺合部を非対称にそれぞれ貫通させることを特徴とする請求項２に記載の冷却型ボールねじ。
4. 前記冷却チャネルセットは第一冷却チャネル及び第二冷却チャネルを備え、前記第一冷却チャネル及び前記第二冷却チャネルは互いに隣接し、前記第一冷却チャネル及び前記第二冷却チャネルの内の何れか一端は同じ前記収容溝を貫通させ、前記第一冷却チャネル及び前記第二冷却チャネルの他端は異なる前記収容溝をそれぞれ貫通させることを特徴とする請求項１に記載の冷却型ボールねじ。
5. 前記第一端面及び第二端面には複数の螺合スロットが凹設され、前記冷却型ボールねじは各前記封止カバーを各前記収容溝に固定させるための２つの螺合部材を更に備え、前記２つの螺合部材は前記複数の封止カバーにそれぞれ貼り付けられ、且つ前記複数の螺合スロットに対応させる複数のねじ穴を各々有することを特徴とする請求項１に記載の冷却型ボールねじ。

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