JP6228503B2 - ボールねじナット - Google Patents
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Description
潤滑剤を供給可能な従来のボールねじ機構としては、例えば特許文献1に開示されているものがある。
ところで、従来のボールねじナットは、上述した往復部材の小型化を図るために、ボールねじ軸の径方向に可及的小さく形成されている。
このようなエンドキャップの外に潤滑部材を取付けるためには、この潤滑部材をエンドキャップに取付けるための取付座を既存の機能部との干渉を避けて設ける必要があり、エンドキャップが大型化するおそれがある。
本発明に係るボールねじナットに用いられている潤滑用パッドは、ボールねじ軸の外周面に接触するものである。このため、潤滑剤をボールねじ軸に直接供給することが可能になる。
したがって、本発明によれば、エンドキャップが大型化することなく、エンドキャップの外に潤滑部材が取付けられて潤滑性能が向上するボールねじナットを提供することができる。
以下、本発明に係るボールねじナットの一実施の形態を図1〜19によって詳細に説明する。この実施の形態においては、本発明に係るボールねじナットを単軸ロボットのボールねじ装置に適用する場合の一例を説明する。
ボールねじ装置5は、フレーム3の一端部に取付けられたモータ6と、このモータ6によって駆動されて回転するボールねじ軸7と、このボールねじ軸7に螺合したボールねじナット8とを備えている。
ナット本体21は、図4に示すように、軸線方向(図4においては左右方向)に並ぶフランジ部24と円筒部25とによって構成されている。以下においては、ナット本体21におけるフランジ部24が位置する一端部をフランジ側端部といい、円筒部25が位置する他端部を円筒部側端部という。
フランジ部24と円筒部25には、図6に示すように、貫通穴27が穿設されている。ボールねじ軸7は、この貫通穴27の中に通される。貫通穴27の穴壁面には、螺旋状のボール転動溝28が形成されている。このボール転動溝28は、穴壁面に沿って延びている。このボール転動溝28は、ボールねじ軸7のボール転動溝12と協働してボール通路を構成するものである。このナット本体21のボール転動溝28とボールねじ軸7のボール転動溝12との間にボール(図示せず)が挟み込まれる。
このエンドキャップ22におけるナット本体21に接続される一端部には、図7および図9に示すように、ナット本体21のボール戻し孔31に挿入される突起36と、この突起36に接続された凹溝37(図9参照)と、2本の位置決めピン38とが設けられている。突起36と凹溝37は、ボール転動溝12,28とボール戻し孔31とを接続するボール通路を構成するものである。
エンドキャップ22の内周部には、ボール通路を形成するための突片40(図8参照)が設けられている。
ナット本体21に取付けられた2つのエンドキャップ22のうち、ナット本体21のフランジ側端部に位置する一方のエンドキャップ22は、第1の取付用ボルト34のみによってナット本体21に取付けられている。他方のエンドキャップ22は、2本の第1の取付用ボルト34と、2本の第2の取付用ボルト35とによってナット本体21に取付けられている。
潤滑用パッド44は、円環状に形成された多孔質樹脂に潤滑剤を含浸させて形成されている。この実施の形態による多孔質樹脂は、多孔質ウレタン樹脂または多孔質焼結樹脂が用いられている。この実施の形態による潤滑用パッド44は、所定の粘度を有する潤滑油を多孔質ウレタン樹脂または多孔質焼結樹脂に例えば真空脱法によって含浸させて形成されている。なお、潤滑用パッド44に潤滑剤を含浸させる方法は、上述した方法に限定されることはない。
潤滑用パッド44の外周部には、図11に示すように、二つの凹溝45が形成されている。これらの凹溝45は、潤滑用パッド44の径方向の一方と他方とに設けられており、潤滑用パッド44の軸線方向に延びている。
ケース本体42aの内周面は、潤滑用パッド44の外周面が嵌合する形状に形成されている。ケース本体42aの内部には、2つの凸部46が形成されている。これらの凸部46は、ケース本体42aの径方向の一方と他方とに設けられており、ケース本体42aの軸線方向に延びている。これらの凸部46には、第2の取付用ボルト35を通すための貫通穴43が穿設されている。すなわち、ケース42は、第2の取付用ボルト35を通すための貫通穴43が開口する凸部46を有している。
このケース42は、凸部46に開口する貫通穴43と、ナット本体21の円筒部側端部に位置するエンドキャップ22の貫通穴39とに通された2本の第2の取付用ボルト35によってナット本体21に取付けられている。
したがって、この実施の形態によれば、エンドキャップ22が大型化することなく、エンドキャップ22の外に潤滑部材23が取付けられて潤滑性能が向上したボールねじナットを提供することができる。
このため、この実施の形態によれば、エンドキャップ22がナット本体21に取付けられている状態で潤滑部材23のみをエンドキャップ22から取外すことができる。したがって、この実施の形態によれば、潤滑用パッド44を交換したり潤滑剤を補充するメンテナンスを容易に行うことが可能なボールねじナットを提供することができる。
この実施の形態によれば、潤滑部材23をエンドキャップ22に取付けるときに、ケース42の凸部46とエンドキャップ22の凹部41との嵌合によりケース42をエンドキャップ22に位置決めすることができる。このため、潤滑部材23を精度よくエンドキャップ22に取付けることができ、潤滑用パッド44がボールねじ軸7に正しく接触するから、潤滑の信頼性が高いボールねじナットを提供することができる。
この実施の形態によれば、ボールガイド用突起36と、位置決めピン38と、貫通孔39とを同一円周上に配置することが可能になるから、潤滑部材23を備えているにもかかわらず、ボールねじ軸7の径方向にコンパクトなボールねじナットを提供することができる。
潤滑部材のケースは、図20に示すように形成することができる。図20において、図1〜図19によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
このため、この実施の形態によれば、ボールねじ軸7に潤滑剤をより一層確実に供給可能なボールねじナットを提供することができる。
潤滑用パッドは図21および図22に示すように構成することができる。図21および図22において、図1〜図19によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図21および図22に示す潤滑用パッド44は、図10〜図13に示す潤滑用パッド44をボールねじ軸7の径方向に分割した形状に形成されている。分割されている位置は、一つの凹溝45が二つに分けられる位置である。
この半円状を呈する潤滑用パッド44は、2個を1組として使用される。すなわち、2個の潤滑用パッド44は、中心部にボールねじ軸7が挟まれるように互いに対向する状態でケース42に収容される。
この実施の形態によるボールねじナット8は、単軸ロボット1のボールねじ装置5に用いられている。しかし、本発明に係るボールねじナット8は、他の産業用ロボットのボールねじ装置や、電子部品実装装置において往復移動する部材を駆動するためのボールねじ装置にも用いることができる。
Claims (5)
- ボールねじ軸が通される貫通穴を有し、かつ前記貫通穴の穴壁面に沿って螺旋状に延びるボール転動溝および前記ボールねじ軸の軸線方向に延びるボール戻し孔を有するナット本体と、
前記ボール転動溝と前記ボール戻し孔とを接続するボール通路が一端部に形成され、前記ナット本体の両端部にそれぞれ取付用ボルトによって取付けられた一対のエンドキャップと、
前記一対のエンドキャップのうち少なくともいずれか一方のエンドキャップの他端部に装着された潤滑部材とを備え、
前記二つのエンドキャップは、互いに同一のものであり、
前記潤滑部材は、
前記ボールねじ軸の外周面に接触する周面を有する形状の多孔質樹脂に潤滑剤を含浸させて形成された潤滑用パッドと、
前記潤滑用パッドを前記ボールねじ軸の回転方向への移動が規制される状態で収納するケースとを備え、
前記ケースは、前記取付用ボルトを使用して前記エンドキャップと共締めにより前記ナット本体に取付けられ、
前記エンドキャップの他端部には、前記取付用ボルトの頭部を収容可能な凹部が形成され、
前記ケースは、前記取付用ボルトを通すための穴が開口する凸部を有し、
前記凸部は、前記凹部に嵌合する形状に形成されているボールねじナット。 - 請求項1記載のボールねじナットにおいて、
前記エンドキャップは、複数本の前記取付用ボルトによってナット本体に取付けられ、
前記ケースは、これらの取付用ボルトの一部によって前記ナット本体に取付けられていることを特徴とするボールねじナット。 - 請求項1または請求項2記載のボールねじナットにおいて、
前記ケースは、前記潤滑用パッドを前記ボールねじ軸の径方向の外側から内側に向けて押圧する押圧部を有していることを特徴とするボールねじナット。 - 請求項1ないし請求項3のうちいずれか一つに記載のボールねじナットにおいて、
前記エンドキャップは、
前記ボール通路の一部を構成して前記ボール戻し孔に挿入されるボールガイド用突起と、
前記ナット本体の両端面に形成された位置決め孔に嵌合する複数の位置決めピンとをさらに備え、
前記エンドキャップにおける前記突起と前記位置決めピンとの間には、前記取付用ボルトが挿入される貫通孔が形成されていることを特徴とするボールねじナット。 - 請求項1ないし請求項4のうちいずれか一つに記載のボールねじナットにおいて、
前記潤滑用パッドは、前記ボールねじ軸の径方向に分割されていることを特徴とするボールねじナット。
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