JPS6053270A - ボ−ルスクリユナツト機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は外側螺旋形溝を有するスクリュ部材と、そのス
クリュ部材を囲む内側螺旋形溝を有し且つスクリュ部材
上に入れ子式にはめられているナツト部材と、前記２つ
の溝の部分によって境界が定められたレース内に配置さ
れた複数の支持用ボールとを含んで成るポールスクリュ
ナツト機構に関する。よシ詳しくは、本発明は前記レー
ス内の片方の位置からレース内の他の位置へ複数のボー
ルを移動するために用いられ、且つナツト部材の側面に
設けられた開口部に配置されたボールガイドに関する。

このボールガイドは前記レースの両端部間を連通ずるチ
ャンネルを有し、ボールガイドの両突出部はボールガイ
ドの両側面から開口部の端縁部を越えて延びている。

〈従来の技術〉 ボールスクリュナツト機構を用いる場合に、ナツト部材
がスクリエ部材に対して動かされるに応じて複数のボー
ルを如何に循環させるかが大きな問題である。ボールガ
イド内の案内用チャンネルの両端部はスクリエ部材およ
びナツト部材のそれぞれの溝に正確に対応しなければな
らない。さらに、ナツト内の開口部の外にボールガイド
を押出そうとするスクリュ部栃とナツト部材の相対運動
の間中、ボールガイドは強い荷重を受けていることに々
る。

米国特許公報第３，１７６，５３５号においては、ボー
ルガイドがそれを受入れる開口部より僅かに大きく作ら
れている力固宇連結によってナツト部材を通過する開口
部内にボールガイドは保たれている。そしてボールガイ
ドは開口部に押付けられて、ボールガイドの正確な配置
に関して不利益である変形が与えられる。

英国特許公報第２０１７８号では、ボールガイドの希望
する位置に維持するために非常に僅かな間隙でもって非
常に正確にナツト部材」二に入れ子式にはめ込まれたス
リーブによって、ボールガイドはその開口部に保持され
ている。前記スリーブはナツト部材の全長を覆っている
。その結果、ナツト部材の外径は不利益な程に大きくな
る。

米国特許公報第３．５８０．０９８月では、ボールガイ
ドの本体部分の複数の一部分に係合するピン（３） 状の固定手段が組立られた各部材の関係に各部分を保持
するために設けられる。

英国特許公報第８９７，００８号ではナツト部材とスク
リエ部材との間の空間へ延びる内側フランジを具備する
ボールガイドの使用を示唆する。前記フランジはボール
ガイドを通って走行する複数のボールから生ずる動力学
的荷重に耐えることができるある程度の厚さとブライト
ネスを有しなければ力らない。したがってスクリュ部材
およびナツト部材の溝は浅く作られねばならずそしてス
クリュ部材は相対的にプライトな螺旋状部分を前記溝の
間に有しなければならない。前記溝を浅く作るというこ
とは機構の荷重支持容量に関して不利益であり、前記相
対的にプライトな螺旋状部分を設けるととはプライトな
部分によって大きなピッチが必要となるので不利益であ
る。

よシ精巧な解決策が米国特許公報第３，８１５．４３５
号に解水されており、とこでは２個の突出部がボールガ
イドの両側からボールガイドを受ける開口部の端縁部を
越えて延びるように設けられる。前（４） 記２個の突出部はナツト部材の２個の隣接した溝の部分
を占め、前記溝の間に複数のボールの再循環が生じてい
る。したがって、突出部はナツト部材の内側の湾曲に一
致するように長手方向に曲げられており、それぞれの突
出部はナツト部材内の溝の断面域の大きさと形状に一致
する断面の大きさと形状を有する。ボールガイドは突出
部を複数のボール自体によってナツト部材の溝の内側に
置くようにスクリュ軸の外側に保たれる。かくしてボー
ルガイドは突出部の両側端部でその位置を保たれ、一方
複数のボールはナツト部材の溝の中に偏向される。しか
しながら複数のボールによるボールガイドへの出入）か
、複数のボールの動力学的効果によって突出部を溝の内
外へ動かさせることＫなる。したがって、溝間の複数の
ボールの通過長が脈動的に変更し、それによって機構に
よって移される運動１〜について不利益々変動が生ずる
ことになる。との事は例えば近代的寿ＮＣ切削機におけ
る現在迄の応用において許されるものではない。したが
って突出部および溝はボールガイドのロッキング運動を
最小にさせるだめに極めて正確に作られなければならな
い。それにも関らず、もしボールガイドに小さな直径を
有するスクリエ軸が用いられるならば、突出部の断面は
荷重を担うには小さい。最後にこのような機構は作動中
にきわめて騒音が高い。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明の主要な目的は前記公知の解決策の欠点を解消し
、製造と組立てが容易且つ費用がかからず、移動される
運動量での相当な変動が無しに作動中の信頼性と便利性
がより高く、そして長期の作動中においても騒音の発生
が少い改良されたボールスクリュナツト機構を提供する
ことである。

より詳細な目的は前記一般的な目的を達成することがで
きるボールガイド、ナツト部材およびそれらの相互連結
を形成することである。

〈問題点を解決するだめの手段〉 本発明によれば、ボールガイドの両側面、よシ詳しくは
相対する両側面から開口部の端縁部を越えて延びる２つ
の突出部が、ボールガイド内のチ（７） ヤンネルの中央部分に平行であるボールガイドの側面に
沿って形成され、それぞれの突出部の境界は円柱状の外
側表面によって規定され、少くとも部分的に前記突出部
を受入れるために、複数の台座がネット部材内に内側か
ら形成される。

もしそれぞれのボールガイドとネット部材の開口部の間
、およびそれぞれの突出部とその台座との間に間隙が設
けられて、組立中に前記間隙に接着剤のような充填剤が
満たされるならば有益である。この組立工程中で、ボー
ルガイドは充填剤が硬化する迄、開口部内で最適位置に
保つことができる。

他の実施例において、２つの突出部の外側境界表面は同
じ円柱のそれぞれ一部であシ、それによってこの円柱の
中実軸線はボールガイドのチャンネルの変曲点を通過し
、目つスクリュ軸の軸線を垂直に横切ることができる。

〈実施例〉 本発明の他の目的およびその詳細は本発明の好ましい実
施の一例を示す添付図面を参照して以下（８） に詳述される。

本発明の一実施例を示す第１図に示されるように、ポー
ルスクリエ機構は外側螺旋形溝２を有するスクリュ部材
１と内側螺旋形溝４を有するナツト部材３を含んで成る
。ナツト部材３はスクリュ部材１の上に入れ子穴にはま
り込められており、溝４は溝２とはソ同じ断面サイズと
形状を有する。

２つの溝２，４はそれらがスクリュ部材１とナツト部材
３との間にレース５（第３図）を規定するように互いに
合せて配置されている。レース５の内側に受入れられて
いる複数の支持用ボール６（第２図および第３図）がス
クリュ部材１上にナツト部材３を支える。

レース５の長さはナツト部材３内溝４の１回転よシ僅か
に短く規定されており、ナツト部材２とスクリュ部材１
との間から転す出すことから複数のボール６を保つため
に、ボールガイド７がレース５を通って複数のボール６
を連続的に再循環させるようにレース５の両端部の間に
設けられる。

この目的のために、ボールガイド７はレース５の（９） 両端部を相互に連結するチャンネル１２を有する。

第１図および第２図から明かなように、ボールガイド７
はナツト部材３の側面を通る楕円形の開口部８内にはま
り、本体９と本体９の両側に突出した２つの突出部１０
を含んで成る（第３図および第５図）。開口部８はボー
ルガイド７の本体９と実質的に同じ形状であり、しかし
ながら本体９と開口部８の側面との間に僅かな間隙を許
すためにボールガイド７の本体９は開口部８の大きさよ
シ僅かに小さい。

ボールガイド７内のチャンネル１２は、ボールガイド７
の両側面に平行である中央部分を具備した一般的にＳ字
形状をしている。それぞれの向合った側面上で突出部１
０は円筒形外側表面を持つように形成される。同時に、
ナツト部材３内には２つの突出部１０の形状と実質的に
同じ断面形状を具備する複数の台座１１が設けられる。

台座１１は内側からナツト部材３０本体内に形成される
。このようにして、ボールガイド７の本体９が少くとも
部分的に開口部８内にはまっている時に、（１０） 突出部１０は前記台座１１にはまる。本体９と開口部８
０間と同じ間隙が又突出部１０と台座１１との間に設け
られる。

２個の突出部１０の円柱状境界表面が１個の同じ円柱の
一部分であると好ましい。かくして台座１１は又１個の
円柱によって境界が定められるように形成することがで
き、したがって台座１１は至って簡単１つ容易外方法で
内側からナツト部材３の内側表面に切込んで形成するこ
とができる。

今日、本発明におけるようなボールスクリュ・ナツト機
構が作動されるようなスクリュ部材１とナツト部材３間
の非常に高い速度のために、ガイドのチャンネル１２を
レース５、すなわちそれぞれの溝２および溝４に正確に
合わせるために、ボールガイド７の位置を非常に正確に
定めることが大変に重要である。本発明において、この
精度は、その最適位置にボールガイド７を正確に保つ道
具（図示せず）を用いてナツト部材３の内側から開口部
８と両側の台座１１にボールガイド７を挿入することに
よってポールスクリュ・ナツト機構を組立てる間に達成
される。かくしてナツト部材３の本体９と開口部８との
間、および突出部１ｏと台座１１との間が充填材料、よ
り好ましくは接着剤１３によって満たされる。接着剤が
硬化した後、前記道具がナツト部材３の内側から取外さ
れ、複数のボール６は溝２および溝４の内側に配置され
、ナツト部材３はいつものようにスクリード部材１上を
入れ子穴にはめ込まれる。

〈発明の効果〉 このようにして、必要とする精度が達成され且つ組立が
簡単に行われるだけでなく、組立てられた機構の内側が
ごみのような浸入物に対して保獲され、同時に特別な手
段を用いることなしに潤滑剤の散失が防がれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の新規な特徴を実施するための機構の平
面図である。第２図は第１図の機構の線■−■による断
面図である。第３図は第２図の線ＩＩＩ−Ｉｌｌによる
断面図である。第４図は第３図の線ＩＶ−ＩＶによる断
面図である。第５図は第３図の線ｖ−■による部分断面
図である。 １・・・スクリュ一部材、２．４・・・螺旋形溝、３・
・・ナツト部材、５・・・レース、６・・・ボール、　
７・・・ボールガイド、８・・・開口部、　９・・・ボ
ールガイド本体、１０・・・ボールガイド突出部、１１
・・・台座、１２・・・ボールガイドのチャンネル、１
３・・・接着剤。 特許出願人 セルサームゲーピパリ　ミーベク 特許出願代理人 弁理士　青　木　朗 弁理士　西舘和之 弁理士　山　口　昭　之 弁理士　西山雅也 図面の浄舎（ ミ ロ 内容に変更なし） 剛 （３） 手続補正書（方式） 昭和５９年８月２３日 特許庁長官　志　賀　学　殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第１１１０５２号 ２、発明の名称 ポールスクリュナソＩ−機構 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　セルサームゲーピパリ　ミーベク４、代理人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号静光
虎ノ門ビル　電話５０４−０７２１５、補正命令の日付 自発補正 ６、補正の対象 （１１願書の「優先権主張」の出願番号の欄（２）図面 ７、補正の内容 （１）優先権主張の出願番号ｒ２００４／８３ｊを’２
２５１　２００４／８３Ｊに補正します。 （２）図面の浄書（内容に変更なし） ８、添付書類の目録 ｆｉ＋訂正願書　１通 （４）浄書図面　１通 （２）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、外側螺旋形溝を有するスクリュ部材と、該スクリュ
   部材を囲む内側螺旋形溝を有し且つスクリュ部材上に入
   れ予成にはめられているナツト部材と、前記２つの溝の
   部分によって境界が定められたレース内に配置された複
   数の支持用ボールと、前記ナツト部材の側面に設けられ
   た開口部に配置されたボールガイドを含んで構成され、
   該ボールガイドが前記レース内の片方の位置からレース
   内の他の位置へ複数のボールを移動するためにレースの
   両端部間を連通ずるチャンネルと、前記ボールガイドの
   両側面から前記開口部の端縁部を越えて延びている突出
   部を有しているボールスフＩＪ。 ゛ナツト機構であって、 前記両突出部（１０）がボールガイド（７）内のチャン
   ネル（１２）の直線中央部分に平行であるボールガイド
   （７）の両側面に沿って形成され、それぞれの両突出部
   （１０）の境界が円柱状外側表面によって規定され、前
   記突出部（１０）を少くとも部分的に受入れるために前
   記ナツト部材（３）内に内側から台座（１１）が形成さ
   れているボールスクリュナツト機構。 ２、前記ボールガイド（７）と前記ナツト部材（３）内
   の開口部（８）との間、および前記突出部（１０）と前
   記台座（１１）との間に間隙が設けられ、該間隙が接着
   剤のような充填材料で満たされている特許請求の範囲第
   １項記載のポールスクリュナツト機構。 ３、前記両方の突出部（１０）の外側境界表面が同じ円
   柱の一部分として形成され、前記円柱の中実軸線がボー
   ルガイド（７）のチャンネル（１２）の変曲点を通過し
   且つスクリュ部材（１）の軸線を垂直に横切っている特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載のポールスクリュナ
   ツト機構。