JP3232612U - 外循環式ボールねじ - Google Patents

Abstract

【課題】加工コストを削減できる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２０、ナット３０、還流部材４８および固定モジュール６０を備える。ナットはねじ軸に装着され、格納溝３４および二つの格納溝に繋がる還流孔を有する。還流部材は両端が還流孔内に別々に差し込まれる。ねじ軸、ナットおよび還流部材はボールの転動を持続させる循環経路を構成する。固定モジュールはナットの格納溝に嵌まり込むと同時に還流部材に被さり、二つの固定ユニット６１と、二つの固定ユニットの間に位置する接続ユニット６５とを有する。固定ユニットは金型製造方法を採用できる。また、ビード径が同じであれば同じセットの型を使用できるため、加工コストの削減が実現できる。【選択図】図２

Description

本考案はボールねじ、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ボールねじおよび外循環式ボールねじに分けられる。比較的高い負荷に対応する際には、外循環式ボールねじを採用することが一般的である。
特許文献１に開示された外循環式ボールねじにおいて、二つの還流ユニットはボールの転動を維持する循環経路を構成し、固定部材によって押さえられるため、二つの還流ユニットをナットで締め付けて安定させることができる。しかし、固定部材は単一部品であり、固定部材を格納する格納溝は還流ユニットの形に対応しなければならない。フライス加工による方法を採用する場合には、格納溝中の還流ユニットのカーブに対応する部位を処理する際、かなり時間が掛かるため、工数が増え、コストが高くなるという問題がある。金型製造による方法を採用するには、異なる長さのナットに応じて型を製作しなければならないため、費用対効果が低いという問題がある。

特許文献２により開示された外循環式ボールねじにおいて、ナットのハーフ還流流路、蓋のハーフ還流流路および二つの還流ユニットの流路は結合してボールを転動させる還流経路を構成する。二つの還流ユニットは蓋によって押さえられるため、二つの還流ユニットをナットで締め付けて安定させることができる。
特許文献２は異なる長さのナットに応じて同じサイズの還流ユニットと異なる長さの還流経路とを組み合わせることができるが、蓋が単一部品であるため、フライス加工による方法または金型製造による方法を採用しても特許文献１と同じ問題が発生する。

ＴＷＩ５０９１６９号公報 ＴＷＭ５１９１９９号公報

本考案は、加工コストの削減が実現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、外循環式ボールねじはねじ軸、ナット、還流部材、複数のボールおよび固定モジュールを備える。ねじ軸は外周面に外側ねじ溝を有する。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、内側ねじ溝を有する。ナットの内側ねじ溝とねじ軸の外側ねじ溝は相互に対応して負荷経路を構成する。ナットはさらに外周面に格納溝と、二つの内側ねじ溝および格納溝に繋がる還流孔とを有する。還流部材は両端がナットの還流孔内に差し込まれ、二つのカーブ部および還流経路を有する。還流経路は負荷経路に繋がって循環経路になる。複数のボールは循環経路に転動可能に配置される。固定モジュールはナットの格納溝に嵌まり込み、二つの固定ユニットおよび接続ユニットを有する。二つの固定ユニットはそれぞれ第一固定溝を有する。接続ユニットは二つの固定ユニットの間に位置し、第二固定溝を有する。二つの固定ユニットの第一固定溝と接続ユニットの第二固定溝は還流部材に嵌合する。二つの固定ユニットの第一固定溝は還流部材の二つのカーブ部に対応する。

上述した構造特徴をまとめると、本考案による外循環式ボールねじにおいて、固定モジュールは二つの固定ユニットおよび一つの接続ユニットから構成される。二つの固定ユニットは金型製造による方法を採用できるため、フライス加工処理に時間が掛かる問題は排除される。
また、ビード径が同じであれば同じセットの型を使用し、開発コストを削減することができる。接続ユニットは構造が比較的簡単であり、製作方法がフライス加工処理または金型製造による方法に限定されないため、加工コストを効果的に削減することができる。

比較的好ましい場合、二つの固定ユニットはそれぞれ一端に制圧部を有する。接続ユニットは両端に受圧部位を別々に有する。二つの固定ユニットの制圧部はそれぞれ接続ユニットの受圧部位を押さえる。

比較的好ましい場合、接続ユニットは両端にさらに受圧部位に隣接する凹状溝を別々に有する。二つの固定ユニットはそれぞれ制圧部がそれぞれ接続ユニットの凹状溝に格納され、表面が接続ユニットの表面と並ぶように維持される。

比較的好ましい場合、還流部材はさらに二つの還流管を有する。二つの還流管はそれぞれ第一接続部と、第二接続部と、第一接続部および第二接続部を連結するカーブ部とを有する。二つの還流管の第一接続部はそれぞれナットの還流孔に差し込まれる。二つの還流管の第二接続部は相互に接続される。二つの固定ユニットの第一固定溝はそれぞれ還流管のカーブ部に嵌合する。接続ユニットの第二固定溝は二つの還流管の第二接続部に嵌合する。

比較的好ましい場合、ナットはさらに二つの格納溝に繋がるねじ孔を有する。二つの固定ユニットはそれぞれ穿孔を有する。二つのねじはそれぞれ穿孔を貫通してねじ孔内に締め付けられて固定ユニットとナットとをまとめて固定する。

比較的好ましい場合、二つの固定ユニットおよび接続ユニット相対的に配置される。

本考案による外循環式ボールねじの詳細な構造、特徴、組み立てまたは使用方法について、以下の実施形態の詳細な説明を通して明確にする。なお、以下の詳細な説明および本考案により開示された実施形態は本考案を説明するための一例に過ぎず、本考案の請求範囲を限定できないことは、本考案にかかわる領域において常識がある者ならば理解できるはずである。

本考案の第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。 本考案の第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。 本考案の第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。 本考案の第１実施形態による外循環式ボールねじを示す軸方向断面図である。 本考案の第１実施形態による外循環式ボールねじを示す径方向断面図である。 本考案の第１実施形態による外循環式ボールねじの固定モジュールを示す斜視図である。 本考案の第１実施形態による外循環式ボールねじの固定モジュールを示す分解斜視図である。 本考案の第２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。 本考案の第２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。

以下、本考案による外循環式ボールねじを図面に基づいて説明する。なお、明細書および図面において、方向性用語は図面中の方向に基づいて表現される。同じ符号は同じ部品または類似した部品の構造の特徴を示す。

（第１実施形態）
図１から図３に示すように、本考案の第１実施形態による外循環式ボールねじ１０はねじ軸２０、ナット３０、還流部材４８、複数のボール５０および固定モジュール６０を備える。本実施形態において、ボール５０の数は特に限定されない。

ねじ軸２０は外周面に外側ねじ溝２２を有する。

ナット３０はねじ軸２０の軸方向に沿って移動できるようにねじ軸２０に装着され、内側ねじ溝３２を有する。ナット３０の内側ねじ溝３２とねじ軸２０の外側ねじ溝２２は相互に対応して負荷経路５２（図４参照）を構成する。ナット３０はさらに外周面に矩形の格納溝３４と、二つの内側ねじ溝３２および格納溝３４に繋がる還流孔３６と、二つの格納溝３４に繋がるねじ孔３８とを有する。

還流部材４８は二つの還流管４０を有する。二つの還流管４０はそれぞれ内部が中空である。図３に示すように、二つの還流管４０はそれぞれ第一接続部４２と、第二接続部４４と、第一接続部４２および第二接続部４４を連結するカーブ部４６とを有する。二つの還流管４０はそれぞれ第一接続部４２が図３および図５に示すようにナット３０の還流孔３６に差し込まれ、第二接続部４４が相互に接続されることによって還流経路５４（図４参照）を構成する。図４に示すように、還流経路５４は両端が負荷経路５２に繋がって循環経路５６になる。複数のボール５０は循環経路５６に転動可能に配置される。

固定モジュール６０は二つの固定ユニット６１および接続ユニット６５を有する。図６および図７に示すように、二つの固定ユニット６１はそれぞれ金型によって一体成型され、一端から外側に突出した形成された制圧部６２と、他端の角に形成された穿孔６３とを有する。接続ユニット６５の材質および製作方法は特に限定されない。材質は金属またはプラスチックであってもよい。製作方法はフライス加工処理または金型製造による方法であってもよい。
接続ユニット６５は二つの固定ユニット６１の間に位置し、両端に凹状溝６６および凹状溝６６の下方に接する受圧部位６７を別々に有する。図２および図３に示すように、二つの固定ユニット６１はそれぞれ底面に第一固定溝６４を有する。接続ユニット６５は底面に第二固定溝６８を有する。

組立作業を行う際、接続ユニット６５はナット３０の格納溝３４に嵌まり込み、第二固定溝６８によって二つの還流管４０の第二接続部４４に被さる。二つの固定ユニット６１はナット３０の格納溝３４に嵌まり込み、接続ユニット６５と相対的に配置される。図３および図４に示すように、二つの固定ユニット６１はそれぞれ第一固定溝６４によって二つの還流管４０のカーブ部４６に別々に被さる。図４に示すように、二つの固定ユニット６１の制圧部６２はそれぞれ接続ユニット６５の二つの凹状溝６６に格納されて接続ユニット６５の受圧部位６７を押さえる。二つのねじ６９は二つの固定ユニット６１の穿孔６３を貫通してナット３０のねじ孔３８に締め付けられて二つの固定ユニット６１とナット３０をまとめて固定する。
組立作業が完了した後、図１および図４に示すように、接続ユニット６５は二つの固定ユニット６１によって押さえられる。接続ユニット６５の表面は固定ユニット６１の表面と並ぶように維持される。二つの還流管４０は二つの固定ユニット６１および一つの接続ユニット６５によって押さえられて安定した状態になり、耐衝撃性を向上させる。

上述した構造特徴をまとめてみると、本考案による外循環式ボールねじ１０において、固定モジュール６０は二つの固定ユニット６１および一つの接続ユニット６５から構成される。二つの固定ユニット６１は金型製造による方法を採用でき、かつビード径が同じであれば同じセットの型を使用できる。つまり、本考案は型の製作コストの削減を実現できる。
接続ユニット６５は構造および加工処理が比較的に簡単であるため、本考案は加工コストを効果的に削減できるだけでなく、実際のニーズによって異なる長さの接続ユニット６５を製作し、異なる規格のボールねじに対応させることができる。詳しく言えば、図８および図９に示すように、別の一実施形態ではボール５０が囲む回数を増やし、ナット３０の長さおよび二つの還流管４０の第二接続部４４の長さを増大させる設計を採用する。これに対し、長さに対応できる接続ユニット６５に取り換えれば二つの固定ユニット６１を使用し続けて、使用上の利便性を向上させることができる。

１０ 外循環式ボールねじ
２０ ねじ軸
２２ 外側ねじ溝
３０ ナット
３２ 内側ねじ溝
３４ 格納溝
３６ 還流孔
３８ ねじ孔
４０ 還流管
４２ 第一接続部
４４ 第二接続部
４６ カーブ部
４８ 還流部材
５０ ボール
５２ 負荷経路
５４ 還流経路
５６ 循環経路
６０ 固定モジュール
６１ 固定ユニット
６２ 制圧部
６３ 穿孔
６４ 第一固定溝
６５ 接続ユニット
６６ 凹状溝
６７ 受圧部位
６８ 第二固定溝
６９ ねじ

Claims (5)

1. ねじ軸、ナット、還流部材、複数のボールおよび固定モジュールを備え、
   前記ねじ軸は外周面に外側ねじ溝を有し、
   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、内側ねじ溝を有し、
   前記ナットの前記内側ねじ溝と前記ねじ軸の前記外側ねじ溝は相互に対応し、前記ナットの前記内側ねじ溝と前記ねじ軸の前記外側ねじ溝との間が負荷経路になり、
   前記ナットはさらに外周面に格納溝および二つの還流孔を有し、二つの前記還流孔は前記内側ねじ溝および前記格納溝に繋がり、
   前記還流部材は両端が前記ナットの二つの前記還流孔内に差し込まれ、二つのカーブ部と、前記負荷経路に繋がる還流経路とを有し、前記還流経路と前記負荷経路は循環経路を構成し
   複数の前記ボールは前記循環経路内に配置され、
   前記固定モジュールは前記ナットの格納溝に嵌まり込み、二つの固定ユニットおよび接続ユニットを有し、二つの前記固定ユニットはそれぞれ第一固定溝を有し、前記接続ユニットは二つの前記固定ユニットの間に位置し、第二固定溝を有し、
   二つの前記固定ユニットの前記第一固定溝と前記接続ユニットの前記第二固定溝は前記還流部材に嵌合し、二つの前記固定ユニットの第一固定溝は前記還流部材の二つの前記カーブ部に対応することを特徴とする、
   外循環式ボールねじ。
2. 二つの前記固定ユニットはそれぞれ一端に制圧部を有し、前記接続ユニットは両端に受圧部位を別々に有し、二つの前記固定ユニットの前記制圧部はそれぞれ前記接続ユニットの前記受圧部位を押さえ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. 前記接続ユニットは両端にさらに前記受圧部位に隣接する凹状溝を別々に有し、二つの前記固定ユニットはそれぞれ前記制圧部が前記接続ユニットの前記凹状溝に格納され、表面が前記接続ユニットの表面と並ぶように維持されることを特徴とする請求項２に記載の外循環式ボールねじ。
4. 前記還流部材はさらに二つの還流管を有し、二つの前記還流管はそれぞれ第一接続部と、第二接続部と、前記第一接続部および前記第二接続部を連結する前記カーブ部とを有し、二つの前記還流管の前記第一接続部はそれぞれ前記ナットの前記還流孔に差し込まれ、二つの前記還流管の前記第二接続部は相互に接続され、二つの前記固定ユニットの前記第一固定溝はそれぞれ前記還流管の前記カーブ部に嵌合し、前記接続ユニットの前記第二固定溝は二つの前記還流管の前記第二接続部に嵌合す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。
5. 前記ナットはさらに二つの前記格納溝に繋がるねじ孔を有し、二つの前記固定ユニットはそれぞれ穿孔を有し、ねじによって前記ナットに固定され、前記ねじは前記穿孔を貫通して前記ねじ孔内に締め付けら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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