JP5275382B2 - 回流子付きボールねじ - Google Patents

Description

本発明は、ボールねじに関し、特に、回流子付きボールねじに関するものである。

図１は、特許文献１の米国特許第４３５７８３８号を示す断面図である。これは、回流子を有するボールねじであり、回流子１１がナット１２の端面の軸方向から取付けられ、回流子１１が爪１１１を有する。爪１１１は、突出する状態を呈し、ねじ軸１３の外螺旋溝１３１の内部に設けられる。爪１１１によりねじ軸１３の外螺旋溝１３１と回流子１１とが接続される。回流子１１のガイドにより、各玉１４がナット１２の回流穴（図示せず）に進入し、これにより、ねじ軸１３とナット１２との間にある玉１４が持続に循環でき、玉１４の回流による衝撃力を無くすことができる。しかし、ねじ軸１３の外螺旋溝１３１と回流子１１の爪１１１とは凹凸によって互いに嵌合するため、ねじ軸１３の外螺旋溝１３１の両端のうちの一端は開放状態を呈することが必要である（業界は「出っ歯設計」を称す）。そうすると、ねじ軸１３の肩部も出っ歯設計を採用することが必要である。このような構成によれば、ボールねじの寿命が短縮する。

図２は、特許文献２の米国特許第２００８/０１１０２８４ Ａ１号を示す断面図である。これは、回流子を有するボールねじであり、回流子が複数の段を合わせて構成され、すなわち、内回流ブロック１６と外回流ブロック１７とを合わせて構成され、これにより、ねじ軸１８が出っ歯設計を採用することが必要なくなる。しかし、外回流ブロック１７の上面１７１と底面１７２とは、平面を呈し、互いに平行し、開角を成さないため、外径がより大きいナット１９に合せることが必要であり、特殊仕様（例えば、欧州工業スタンダード（ＤＩＮ））のナットは適用できないという問題があった。

米国特許第４３５７８３８号公報 米国特許第２００８/０１１０２８４ Ａ１号公報

本発明の主な目的は、外径がより小さいナットに適用でき、出っ歯設計を採用することが必要ない回流子付きボールねじを提供することにある。

本発明の回流子付きボールねじによると、軸線と、前記軸線を廻り螺旋状に設けられる外螺旋溝と、を有するねじ軸と、前記軸線に沿って前記ねじ軸に嵌め設けられ、前記軸線を廻り螺旋状に設けられる内螺旋溝を含み、前記外螺旋溝と前記内螺旋溝とにより、多数の玉を収容する負荷経路と、前記内螺旋溝と連通する回流穴と、前記ナットの端面から前記軸線に沿って設けられる収容空間と、が形成され、前記収容空間は、前記外螺旋溝に対応する溝底面と、前記回流穴に貫通された溝壁面と、を含むナットと、前記軸線に沿って前記収容空間に設けられ、且つ前記軸線に沿って第１回流ブロックと第２回流ブロックとに分けられ、前記第１回流ブロックは、上面と、前記上面の反対方向にある第１分割面と、を含み、前記第２回流ブロックは、平面を呈し前記第１分割面に寄っている第２分割面と、平面を呈し前記溝底面に寄っている底面と、を含み、前記底面と前記第２分割面とがある開角を成し、しかも前記開角は１８〜２５度程度であり、前記第１分割面と前記上面との最大距離はＨＣ１であり、前記第２分割面と前記底面との最大距離はＨＣ２であり、ＨＣ２がＨＣ１よりも大きい回流子と、含み、前記第１回流ブロックは、更に、前記第１分割面に設けられ前記上面に向いている第１回流通路と、前記外螺旋溝に設けられる爪と、を含み、前記第２回流ブロックは、更に、前記第２分割面に設けられ前記底面に向いている第２回流通路を含み、前記第２回流通路と前記第１回流通路とにより、前記回流穴及び前記負荷経路と連通する回流通路が形成され、且つ前記回流通路の輪郭は、前記第２回流ブロックの前記底面と連接することを特徴とする。

本発明の回流子付きボールねじによると、前記第１回流ブロックの前記第１分割面に定位部が設けられ、前記第２回流ブロックの前記第２分割面には、前記底面に向いている定位凹みが設けられ、前記定位部が前記定位凹みと嵌合して定位されることを特徴とする。

本発明の回流子付きボールねじによると、前記ねじ軸の外螺旋溝の両端は閉鎖されることを特徴とする。

本発明の回流子付きボールねじによれば、外径がより小さいナットに適用でき、出っ歯設計を採用することが必要ないという効果を有する。

米国特許第４３５７８３８号を示す断面図である。 米国特許第２００８/０１１０２８４ Ａ１号を示す模式図である。 本発明の分解斜視図である。 本発明のナットを示す斜視図である。 本発明の回流子の組合済み状態を示す斜視図である。 本発明の回流子の分解斜視図である。 本発明の回流子の組合済み状態を示す側面図である。 本発明の一実施例の第１回流ブロックが軸方向に沿って入れられる状態を示す模式図である。 本発明の一実施例の第１回流ブロックが直径方向に沿って入れられる状態を示す模式図である。 本発明の一実施例の第２回流ブロックが軸方向に沿って入れられる状態を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、図３乃至図７を参照する。本発明の一実施例の回流子付きボールねじは、ねじ軸２０と、ナット３０と、回流子と、から構成される。

ねじ軸２０は、軸線２１と、軸線２１を廻り螺旋状に設けられる外螺旋溝２２と、を有する。外螺旋溝２２の両端は、閉鎖状態（すなわち、出っ歯設計を採用せず）、又は開放状態（すなわち、出っ歯設計を採用し）を呈する。本実施例では、外螺旋溝２２の両端が閉鎖状態を呈する。

ナット３０は、軸線２１に沿ってねじ軸２０に嵌め設けられ、軸線２１を廻り螺旋状に設けられる内螺旋溝３１を含む。内螺旋溝３１と外螺旋溝２２とにより、多数の玉９１を収容する負荷経路と、内螺旋溝３１と連通する回流穴３２と、ナット３０の端面から軸線２１に沿って設けられ、且つ外螺旋溝２２及び回流穴３２に対応する収容空間３３と、が形成される。収容空間３３は、外螺旋溝２２に対応する溝底面３３１と、回流穴３２に貫通された溝壁面３３２と、を含む。

前記回流子は、軸線２１に沿ってナット３０の収容空間３３に設けられ、且つ軸線２１に沿って第１回流ブロック４０と第２回流ブロック５０とに分けられる。すなわち、前記回流子の収容空間３３の溝壁面３３２に寄っている表面が受け面であり、前記受け面の反対方向に端面があり、前記受け面と前記端面とにより、前記回流子が第１回流ブロック４０と第２回流ブロック５０とに分割される。

第１回流ブロック４０は、上面４１と、上面４１の反対方向にある第１分割面４２と、を含む。第２回流ブロック５０は、平面を呈し第１分割面４２に寄っている第２分割面５１と、平面を呈し溝底面３３１に寄っている底面５２と、を含む。底面５２と第２分割面５１とはある開角を成し、前記開角は１８〜２５度程度である。第１分割面４２と上面４１との最大距離がＨＣ１であり、第２分割面５１と底面５２との最大距離がＨＣ２であり、ＨＣ２はＨＣ１よりも大きい。

第２回流ブロック５０の底面５２は収容空間３３の溝底面３３１に寄っており、且つ第２分割面５１と底面５２との間には、収容空間３３の溝壁面３３２に寄っている第２受け面５３が設けられ、第１回流ブロック４０の第１分割面４２と上面４１との間には、第２受け面５３が位置する平面に位置し、溝壁面３３２に寄っている第１受け面４３が設けられる。第１受け面４３と第２受け面５３とにより、前記回流子の受け面が構成される。第１回流ブロック４０は第１受け面４３の反対方向にある第１端面４４を有する。第２回流ブロック５０は、第２受け面４３の反対方向にあり第１端面４４が位置する平面に位置する第２端面５４を有する。第１端面４４と第２端面５４とにより、前記回流子の端面が構成される。

第１回流ブロック４０の第１分割面４２に定位部４５が設けられ、第２回流ブロック５０の第２分割面５１には、底面５２に向いている定位凹み５５が設けられ、定位部４５が定位凹み５５と嵌合して定位される。もちろん、定位部４５と定位凹み５５の嵌合方法は、上記の方法に限定されなく、定位部４５と定位凹み５５とを定位できる限り、その他の何れかの嵌合方法を採用してもよい。

また、第１回流ブロック４０は、更に、第１分割面４２に設けられ上面４１に向いている第１回流通路４６と、ねじ軸３０の外螺旋溝２２に設けられる爪４７と、を含む。第２回流ブロック５０は、更に、第２分割面５１に設けられ底面５２に向いている第２回流通路５６を含む。第２回流通路５６と第１回流通路４６とにより、回流穴３２及び前記負荷経路と連通する回流通路９２が形成される。

第２回流ブロック５０は、更に、ラグ５８を含む。ラグ５８にロック穴５８１が設けられる。ネジ５９は、ラグ５８のロック穴５８１を挿通してナット５９にねじ込むことができる。

次に、図８を参照しながら本発明のボールねじの組立方法を説明する。まず、ねじ軸２０にナット３０を嵌め設けて、分割された第１回流ブロック４０をやや直径方向へずれることにより、爪４７は、ねじ軸２０と干渉することなく、軸方向に沿ってナット３０の収容空間３３に入れることができる。図９に示すように、収容空間３３の溝壁面３３２に第１回流ブロック４０の第１受け面４３が寄っているときには、第１回流ブロック４０を直径方向へある角度にずれることにより、爪４７がねじ軸２０の外螺旋溝２２の内部に位置する。次に、図１０に示すように、軸方向に沿ってナット３０の収容空間３３に第２回流ブロック５０を入れて、第２回流ブロック５０の定位凹み５５と第１回流ブロック４０の定位部４５とを互いに嵌合して定位して、最後に、ネジ５９により第２回流ブロック５０のラグ５８のロック穴５８１とナット３０とを締結する。そうすると、ナット３０の収容空間３３に前記回流子を安定に締結することができる。上記の組合方式により、螺旋の干渉を回避できるため、本発明のねじ軸２０は出っ歯設計を採用しなくてもよい。

第２回流ブロック５０の底面５２と第２分割面５１との開角Ａは１８〜２５度程度であると共に、第１回流ブロック４０と第２回流ブロック５０との高さが制限され、すなわち、第１回流ブロック４０のＨＣ１が第２回流ブロック５０のＨＣ２がよりも小さい。これにより、本発明は、外径がより小さいナット３０に適用でき、新旧仕様のナット３０に合うことができ、特に、欧州工業スタンダード（ＤＩＮ）に規範されるナット３０の外径に合うことができる。

本発明は、ボールねじに適用することができる。

１１：回流子
１２：ナット
１３：ねじ軸
１４：玉
１６：内回流ブロック
１７：外回流ブロック
１８：ねじ軸
１９：ナット
２０：ねじ軸
２１：軸線
２２：外螺旋溝
３０：ナット
３１：内螺旋溝
３２：回流穴
３３：収容空間
４０：第１回流ブロック
４１：上面
４２：第１分割面
４３：第１受け面
４４：第１端面
４５：定位部
４６：第１回流通路
４７：爪
５０：第２回流ブロック
５１：第２分割面
５２：底面
５３：第２受け面
５４：第２端面
５５：定位凹み
５６：第２回流通路
５８：ラグ
５９：ネジ
９１：玉
９２：回流通路
１１１：爪
１３１：外螺旋溝
１７１：上面
１７２：底面
３３１：溝底面
３３２：溝壁面
５８１：ロック穴
Ａ：角度

Claims (3)

1. 軸線と、前記軸線を廻り螺旋状に設けられる外螺旋溝と、を有するねじ軸と、
   前記軸線に沿って前記ねじ軸に嵌め設けられ、前記軸線を廻り螺旋状に設けられる内螺旋溝を含み、前記外螺旋溝と前記内螺旋溝とにより、多数の玉を収容する負荷経路と、前記内螺旋溝と連通する回流穴と、前記ナットの端面から前記軸線に沿って設けられる収容空間と、が形成され、前記収容空間は、前記外螺旋溝に対応する溝底面と、前記回流穴に貫通された溝壁面と、を含むナットと、
   前記軸線に沿って前記収容空間に設けられ、且つ前記軸線に沿って第１回流ブロックと第２回流ブロックとに分けられ、前記第１回流ブロックは、上面と、前記上面の反対方向にある第１分割面と、を含み、前記第２回流ブロックは、平面を呈し前記第１分割面に寄っている第２分割面と、平面を呈し前記溝底面に寄っている底面と、を含み、前記底面と前記第２分割面とがある開角を成し、しかも前記開角は１８〜２５度程度であり、前記第１分割面と前記上面との最大距離はＨＣ１であり、前記第２分割面と前記底面との最大距離はＨＣ２であり、ＨＣ２がＨＣ１よりも大きい回流子と、含み、
   前記第１回流ブロックは、更に、前記第１分割面に設けられ前記上面に向いている第１回流通路と、前記外螺旋溝に設けられる爪と、を含み、前記第２回流ブロックは、更に、前記第２分割面に設けられ前記底面に向いている第２回流通路を含み、前記第２回流通路と前記第１回流通路とにより、前記回流穴及び前記負荷経路と連通する回流通路が形成され、且つ前記回流通路の輪郭は、前記第２回流ブロックの前記底面と連接することを特徴とする回流子付きボールねじ。
2. 前記第１回流ブロックの前記第１分割面に定位部が設けられ、前記第２回流ブロックの前記第２分割面には、前記底面に向いている定位凹みが設けられ、前記定位部が前記定位凹みと嵌合して定位されることを特徴とする、請求項１に記載の回流子付きボールねじ。
3. 前記ねじ軸の外螺旋溝の両端は閉鎖されることを特徴とする、請求項１に記載の回流子付きボールねじ。