JP4455077B2 - ボール循環装置 - Google Patents

Description

本発明は、ボールねじやリニアガイド或いはこれらを組み合わせた直動装置のボール循環装置に関するものである。

従来から、ボールねじやリニアガイドなどにおいて、鋼球から成るボールを介して、回転を軸方向移動に変換する機構が機械分野において多用されている。その中で、エンドプレート方式やリニアガイドのボール循環装置においては、転動部からのボールがエンドプレート内で方向転換されて、ナット又はスライド内の循環孔に戻され、再び反対側端側から転動部に戻るよう構成されている。

このような構成において、エンドプレート側からナット或いはスライダの循環孔との接続部分の位置合わせが重要であり、転動部からねじ溝リードに沿って接線方向にすくい上げられて、方向転換されて循環孔に戻されるため、これらの孔の位置合わせが難しく、段差が生じ易い。そのため、転動循環するボールねじがこの段差に衝突して作動性が低下したり、異常音発生の原因ともなる。

従って、製作に際しては、接続部の位置合わせとボールの円滑な動きを得るため、手作業による修正が必要となることもあり、コストが上昇し易い。

エンドプレート又はエンドキャップ方式のボールねじとしては、特許文献１〜３が知られているが、これらにおいてはボールの循環通路の位置決めを工夫して、ボールの円滑な搬送を意図している。しかし、この場合においても製造誤差が避けられず、上述した問題点は解決されていない。

実公昭６２−１８７３７号公報 実公平３−４８５５号公報 実公平４−５３４７８号公報

本発明の目的は、上述の問題点を解消し、特にエンドプレート方式のボールねじやリニアガイド等において、ボールを転換部、循環孔を円滑に通過させることができるボール循環装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係るボール循環装置は、第１の部材の第１の通路から第２の部材の第２の通路にボールを転換する接続部に、ボール案内機能を有する中心孔を設けた弾性材から成る求心ガイドシート部材を、前記中心孔が前記第２の通路の中心軸に一致するように配置したことを特徴とする。

本発明に係るボール循環装置によれば、ボール転換部の接続部において、第１の部材の第１の通路と第２の部材の第２の通路とに多少ずれや段差があっても、求心ガイドシートの中央孔でボールを案内するため、ボールの円滑な作動を可能とする。

また、求心ガイドシートによってボールが段差に衝突することなく、ボールが連続して通過することになり、静音化の効果がある。

更に、求心ガイドシートに潤滑剤含有機能を持たせれば、循環するボールに潤滑剤を転移させて潤滑作用を達成できる。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

図１は実施例１のボールねじに適用したエンドプレート方式のボールねじ構造の断面図であり、図２は要部拡大断面図、図３は求心ガイドシートの平面図を示している。

本実施例におけるボールねじは、ねじ軸１に対し転動体であるボール２を介して相対螺旋移動するナット３と、ナット３の両側端に装着されるエンドプレート４、５とから成っている。ねじ軸１とナット３間の螺旋溝内を転動したボール２は、ねじ溝リードに沿って接線方向にエンドプレート４側にすくい上げられ、方向転換してナット３の循環孔３ａに供給されるように、エンドプレート４に通路４ａが形成されている。循環孔３ａはねじ１の軸線方向と平行に貫通されており、反対側の開口端から他端のエンドプレート５内に、同様に形成された通路５ａと連通しボール２が循環するように構成されている。

そして、エンドプレート４の通路４ａとの間の循環孔３ａの開口端には、循環孔３ａの径よりも大径の段部３ｂが形成され、この段部３ｂに求心ガイドシート６が装着されている。この求心ガイドシート６はゴム等の弾性材から成る環状シートであり、同心状に中心孔６ａが形成されており、更に中心孔６ａの周囲に放射状に例えば４本の切割り６ｂが形成されている。中心孔６ａは図３で点線で示すボール２の直径よりも若干小さく形成され、切割り６ｂはボール２の直径よりも大きい位置まで切り込まれている。

従って、エンドプレート４側から供給されるボール２が、求心ガイドシート６の中心孔６ａを押し広げてナット３の循環孔３ａに入り込んでゆく過程において、ボール２は中心孔６ａにより案内されることになる。このとき、中心孔６ａに沿って移動するエンドプレート４の通路４ａと循環孔３ａの中心軸の位置が多少ずれていても、ボール２は求心ガイドシート６により循環孔３ａの中心に案内されながら入り込んで、円滑な求心作用が得られる。

以上の説明では、ナット３とガイドプレート４との間に求心ガイドシート６を配置した例を説明したが、他方のガイドプレート５とナット３間の通路に、求心ガイドシート６を同様に設置することもできる。

更に、求心ガイドシート６自体を潤滑剤含浸材により構成すると、この求心ガイドシート６を潤滑剤供給手段として用いることが可能である。求心ガイドシート６を例えば樹脂繊維とゴム弾性体とを三次元的に融合させた繊維体によって構成したフェルト状材料で構成することにより、通路接続部における円滑なボール２の循環と同時に、樹脂繊維からの潤滑剤の自動供給作用とにより長期間の効果的作動が達成できる。

図４は実施例２としてリニアガイドに適用したものであり、ガイドレール１１間に配されたスライド１２の循環孔１２ａとその両側のエンドプレート１３、１４の循環孔１３ａ、１４ａ間に求心ガイドシート６を介した接続部が設けられている。

この場合においても、リニアガイドを構成するガイドレール１１とスライド１２間に配置されたボール２は、スライド１２とその両側に配置されたエンドプレート１３、１４間を通過する際に、求心ガイドシート６により円滑に通過するように案内される。

なお図４においては、ボール循環機構はスライド１２の片側のみ図示しているが、両側に同様に構成されていることは勿論である。

図５は実施例３の求心ガイドシート６’の断面図を示し、求心ガイドシート６’の中心孔６ａの内径は、ナット３の循環孔３ａに見合う大きさを有している。そして中心孔６ａの片面、つまりエンドプレート４側の面にはテーパ状の面取部６ｃが形成されている。

この実施例３では、求心ガイドシート６’に面取部６ｃを有することにより、ボール２は中心孔６ａの中心に求心され、上述の実施例１、２と同様の効果が得られる。

実施例１の断面図である。 要部拡大断面図である。 求心ガイドシートの平面図である。 実施例２の部分断面図である。 実施例３の求心ガイドシート近傍の断面図である。

符号の説明

１ ねじ軸
２ ボール
３ ナット
３ａ、１２ａ 循環孔
４、５ エンドプレート
４ａ、５ａ、１３ａ、１４ａ 通路
６、６’ 求心ガイドシート
６ａ 中心孔
６ｂ 切割り
６ｃ 面取部

Claims (5)

1. 第１の部材の第１の通路から第２の部材の第２の通路にボールを転換する接続部に、ボール案内機能を有する中心孔を設けた弾性材から成る求心ガイドシート部材を、前記中心孔が前記第２の通路の中心軸に一致するように配置したことを特徴とするボール循環装置。
2. 前記求心ガイドシート部材は環状リングであり、前記中心孔を使用するボールの外径よりも僅かに小さく形成し、前記中心孔から放射状に複数個の切り割りを形成したことを特徴とする請求項１に記載のボール循環装置。
3. 前記求心ガイドシート部材は環状リングであり、前記中心孔の少なくとも片側端面に同心状面取部を形成し、該面取部にボール案内機能を持たせたことを特徴とする請求項１に記載のボール循環装置。
4. 前記求心ガイドシート部材は潤滑剤を含浸した材料から成る請求項１に記載のボール循環装置。
5. 前記求心ガイドシート部材は樹脂繊維とゴム弾性体とを三次元的に融合した繊維体によって構成したことを特徴とする請求項１に記載のボール循環装置。
   

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