JP3609731B2 - ボール連結体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボール連結体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のリニアボールガイドウエイやボールスクリュー等は、ボールがパワー伝送の媒介として使用されている。しかしながら、ボールが運動するとき、ボールとボールとの相互衝突により容易に騒音および運転不調が発生する。この問題を改善するため、回転ローラベアリングにプラスチック材料で製造されているボール連結体が使用され、ボールはそれぞれ隔離され、相互の接触が防止されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
構造空間が制限されているため、リニアボールガイドウエイやボールスクリューの循環系統には三次元空間運動が必要である。しかしながら、回転ローラベアリング、リニアボールガイドウエイまたはボールスクリューに使用されるとき、ボール連結体は帯状構造に形成されているため、帯状のボール連結体は三次元経路で任意の方向転換が不可能である。したがって、米国特許第５，９５１，１６８号および第５，９８８，８８３号に開示されるように、ボール循環系統は大部分が二次元平面でのみ運動し、三次元運動方向の変化が不可能である。米国特許第５，４２９，４３９号、第５，５６２，３４９号および第５，７５８，９７５号等に示すように、リニアボールガイドウエイおよびボールスクリューは循環設計が非常に厳しく制限されている。また、他の設計者によると、帯状ボール連結体が有する弾性特性の利用により従来の帯状ボール連結体は湾曲して形成されているが、帯状ボール連結体の湾曲は困難であり、回転半径が増加され、回転経路間が増大される。また、積載可能の負荷ボールの減少により、ローリング部品の負荷能力が減少されている。したがって、従来のボール連結体は産業上の全ての要求を満たすことが不可能である。また、従来のボール連結体はプラスチック材料の材料特性において特殊な技術を必要とし、型抜に問題を有する。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、三次元空間の循環運動を行なうことができるボール連結体を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明請求項記載のボール連結体は、隣り合うボールを隔離するよう隣り合うボールの間に設置されているスペーサと、細筋状の折り曲げられた形状に形成されている連接体とを備える。連接体とスペーサは弾性を備えた材料で形成されている。所定の２個のスペーサの間には２個の連接体が設置されている。スペーサの上部には、方向案内翼が設置されている。スペーサにはボール接触面および貫通孔が形成されている。
【０００６】
連接体は良好な延伸および収縮効果を有するため、ボール連結体は三次元方向に湾曲することができる。スペーサによりボール間の相互衝突は防止され、ボール間の相互衝撃の騒音は低減される。連接体は延伸および収縮可能であるため、隣り合うスペーサ間に弾力が提供され、ボールはスペーサの間に保持され、脱落しない。方向案内翼は扁平状に形成され、ボールがローリングされるとき、軌道面の間隙に掛止されるため、方向案内翼により連接体の運動の方向安定性は維持され、連接体が角度回転の異常によりボールと軌道面との間に挟み込まれることが防止されている。
【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連結体１は、スペーサ１１と、方向案内翼１２と、連接体１３とを備える。ボール３とボール３’は軌道面の間に保持されている。スペーサ１１は隣り合うボール３とボール３’との間に取り付けられ、隣り合うボールは隔離され、ボールの相互衝突は防止される。スペーサ１１にはボール接触面１１１が形成され、ボール接触面１１１は内側に凹むように形成され、ボール接触面１１１の間にボール３およびボール３’が挟み込まれる。隣り合うスペーサ１１の間は２本の連接体１３で接続されている。連接体１３は弾性を有し、折り曲げられた形状に形成され、隣り合うスペーサ１１間には弾力が提供される。したがって、ボール３は隣り合うスペーサ１１の相対的なボール接触面１１１の間に保持されている。
【０００８】
連接体はより良い延伸および収縮効果を有するよう波状に形成されている。連接体１３により運動の方向安定性は向上される。連接体１３が伝動部品で稼働され、様々な角度の運動が行われる。連接体１３がボールと軌道面の間に挟み込まれることを防ぐため、スペーサ１１の上部には方向案内翼１２が設置されている。ボールがローリングされるとき、方向案内翼１２が両軌道面の間隙内部に掛止され、運動中の方向案内翼１２の方向は確保される。さらに、連接体１３は正確な方向に確実に保持される。
【０００９】
図２に示すように、スペーサ１１の直径はボール３の直径より小さい。方向案内翼１２ａおよび方向案内翼１２ｂは、スペーサ１１の上部に相互対称に設置されている。ボール連接体がボールスクリューまたはリニアボールガイドウエイ等の部品に使用されるとき、方向案内翼１２ａおよび方向案内翼１２ｂは伝動部品の両軌道面の間に掛止され、スペーサ１１の方向が制御される。
【００１０】
図３に示すように、ボールが下方向に開口する湾曲経路で運動するとき、上部の連接体１３ａは延伸し、下部の連接体１３ｂは折り曲げられ、収縮される。このため、ボール連結体１は任意の方向に湾曲することができる。したがって、本実施例のボール連結体により従来の技術の問題点は解決され、複雑な構造のボールの三次元湾曲運動が可能である。図３に示すように、下方に開口する湾曲経路でボールが運動するとき、下方の方向案内翼１２ｂは容易に相互接触し相互干渉が発生する。ボール連結体１が湾曲するとき、隣り合う方向案内翼１２間の相互干渉の発生を防止するため、方向案内翼１２の側面１２１および側面１２２は傾斜状に形成され、方向案内翼１２は端部が徐々に小さくなるよう形成されている。このため、ボール連結体が湾曲するとき、隣り合う方向案内翼１２間に発生する干渉現象は防止される。
【００１１】
図４に示すように、連接体１３は弾性を有し、鋸歯状の折り曲げられた形状に形成されている。鋸歯状の連接体の形状は設計が比較的便利であり、良好な延伸および収縮特性を備える。
図５および図６に示すように、スペーサ１１の中心部には貫通孔１４が形成され、ボール３の一部分が貫通孔１４の内部に掛止され、ボール３の位置決定が行われる。貫通孔１４によりボール間に潤滑油が塗布される働きは向上される。ボール接触面１１１は内側に凹むように形成されていないため、製造されるとき、従来の技術のように型抜が困難であるという問題が発生しない。また、貫通孔１４によりボール間に潤滑油が塗布されるため、ボールの潤滑効果は増加され、ボールスクリューまたはリニアボールガイドウエイの温度上昇は効果的に防止される。
【００１２】
連接体は幾何学構造により良好な延伸および収縮効果を備え、連接体の上部に方向案内翼が設置されているため、ボール連結体は三次元方向に湾曲することができる。このため、ボールスクリューまたはリニアボールガイドウエイの循環方式は多様化され、機構が縮小される。貫通孔により潤滑と放熱の働きが向上される。したがって、本実施例により従来の技術の欠点は解決され、ボールスクリューまたはリニアボールガイドウエイの品質が向上される。さらに、回転半径が大きいまたは積載の負荷ボール数が減少される問題は解決される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるボール連結体を示す模式図である。
【図２】図１をＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図３】本発明の一実施例によるボール連結体を示す模式図である。
【図４】本発明の一実施例によるボール連結体を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施例によるボール連結体を示す模式図である。
【図６】図５をＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【符号の説明】
１ ボール連結体
３ ボール
１１ スペーサ
１２ 方向案内翼
１２ａ 方向案内翼
１２ｂ 方向案内翼
１３ 連接体
１３ａ 連接体
１３ｂ 連接体
１４ 貫通孔
１１１ ボール接触面

Claims (5)

1. 相互に隣り合うボールの間に取り付けられ、隣り合ったボールを隔離するスペーサと、
   細筋状に折り曲げられた形状の連接体とを備え、
   前記連接体および前記スペーサは弾性を有する材料で形成され、２つの前記スペーサの間には２つの前記連接体が設けられていることを特徴とするボール連結体。
2. 前記スペーサの上部には、方向案内翼が設けられていることを特徴とする請求項１記載のボール連結体。
3. 前記方向案内翼の末端の幅は、前記スペーサの幅より小さく、尻すぼみの形状になっていることを特徴とする請求項２記載のボール連結体。
4. 前記連接体は波状または鋸歯状であることを特徴とする請求項１記載のボール連結体。
5. 前記スペーサは内凹み形状のボール接触面を有し、前記スペーサには貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１記載のボール連結体。

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