JP3220236U - 複数片型端蓋を備えたボールねじ - Google Patents

Abstract

【課題】複数片型端蓋を備えたボールねじを提供する。【解決手段】ねじ軸１０、ナット２０、前端蓋３０、後端蓋４０、転動体ユニット５０を含み、ナットをねじ軸が軸方向に貫通し、ナットとねじ軸の間に負荷経路が形成され、ナットは前、後端面に負荷経路と連通する前、後回流通孔２４を有し、前端蓋は独立した前回流片３１を有し、各前回流片は一方側に前回流経路が形成され、ナットの前端面に締結され、且つ前回流片の前回流経路が前回流通孔と位置合せされて連通し、後端蓋は独立した後回流片４１を有し、各後回流片は一方側に後回流経路４１１が形成され、ナットの後端面に締結され、且つ後回流片の後回流経路が後回流通孔と位置合せされて連通し、負荷経路、前回流通孔、前回流経路、後回流経路、後回流通孔で共同で閉経路が形成され、転動体ユニットは閉経路内に配置されて循環転動する。【選択図】図１

Description

本考案は、ボールねじに関し、特に複数片型端蓋を備えたボールねじに関する。

ボールねじは、位置決め精度が高い、寿命が長い、汚染が少ない、高速の正逆転伝動、変換伝動ができる等の特性を有するため、精密科学技術、機械産業において位置決め及び測定システムの重要な素子（構成要素）となってきている。

通常、端蓋（エンドキャップ）方式のボールねじは、主として、ねじ軸と、該ねじ軸を貫通させるナットと、該ナットの前端に設けられる前端蓋と、該ナットの後端に設けられる後端蓋と、転動体ユニットとを含む。該ねじ軸と該ナットとの間に負荷経路が形成され、前端蓋及び後端蓋のそれぞれに該負荷経路と連通する回流経路が形成されて、連通する負荷経路と回流経路とで共同で閉経路が形成され、転動体ユニットが該閉経路に配置されて無限循環転動する。

ボールねじは、高荷重、高剛性又は高リードを必要とする作業環境では、単一の閉経路だけでなく、複数の転動体ユニットが転動するための複数の閉経路が設計される。しかし、ボールねじに複数の閉経路を備えようとすると、前端蓋と後端蓋に複数の回流経路を設計する必要があり、前端蓋と後端蓋がすべて一体成形される現状では、前端蓋（又は後端蓋）の各回流経路をナットの各負荷経路にそれぞれ合わせて接続することは困難であり、位置合せ及び組立に時間がかかり、さらに回流経路と負荷経路との接続精度が悪く、転動体ユニットの通過時に玉詰まりや震動、騒音が発生しやすい。特に、金属射出成形又は寸法が大きい前端蓋（後端蓋）においてこのような問題が顕著である。また、金属で一体製造される前端蓋（後端蓋）は、製造コストが高く、亀裂が発生しやすい。

上記課題に鑑みて、本考案は、従来技術の端蓋を備えたボールねじにおける各経路間の接続精度が悪い、玉詰まりや震動、騒音が発生しやすい、製造コストが高い、亀裂が発生しやすい等の課題を改善するためのものである。

上記目的を達成するために、本考案に係る複数片型端蓋を備えたボールねじは、主として、ねじ軸と、ナットと、前端蓋と、後端蓋と、少なくとも１つの転動体ユニットと、を含み、前記ナットを、前記ねじ軸が軸方向に貫通し、前記ねじ軸と前記第１ナットとの間に負荷経路が少なくとも１つ形成され、前記ナットは、前端面に前記負荷経路と連通する前回流通孔を少なくとも１つ有し、後端面に前記負荷経路と連通する後回流通孔を少なくとも１つ有し、前記前端蓋は、それぞれ独立した前回流片を少なくとも２つ有し、各前記前回流片は一方側に前回流経路が形成され、各前記前回流片は前記ナットの前記前端面に締結され、且つ、そのうちの少なくとも１つの前記前回流片の前記前回流経路が前記ナットの前記前回流通孔と位置合せされて連通し、前記後端蓋は、それぞれ独立した後回流片を少なくとも２つ有し、各前記後回流片は一方側に後回流経路が形成され、各前記後回流片は前記ナットの前記後端面に締結され、且つ、そのうちの少なくとも１つの前記後回流片の前記後回流経路が前記ナットの前記後回流通孔と位置合せされて連通し、前記負荷経路と、前記前回流通孔と、前記前回流経路と、前記後回流経路と、前記後回流通孔とで共同で少なくとも１つの閉経路が形成され、前記転動体ユニットは、前記閉経路内に配置されて循環転動する。

本考案によれば、位置合せ及び組立の時間と工程を減らし、位置合せを正確に容易に行えるため、各経路間の接続精度が向上し、玉詰まりや震動、騒音が減少し、製造コストが低減し、コンパクト化して亀裂の発生を抑えられる効果が得られる。

本考案の第１実施形態の分解斜視図である。 図１に図示の実施形態の組立斜視図である。 図１に図示の実施形態の組立断面図である。 本考案の第２実施形態の分解斜視図である。 図４に図示の実施形態の組立斜視図である。 図４に図示の実施形態の組立断面図である。

以下では、本考案について、図面を参照して、以下の実施形態を例に説明する。

＜第１実施形態＞
図１〜図３に示すように、本考案の好適な一の実施形態である第１実施形態に係る複数片型端蓋を備えたボールねじ１００は、主として、ねじ軸１０と、ナット２０と、前端蓋３０と、後端蓋４０と、２つの転動体ユニット５０とを含む。

図１〜図３に示すように、ねじ軸１０は、その外周面に２つの螺旋状のねじ軸転動溝１１を有する。

図１〜図３に示すように、ナット２０は、ねじ軸１０を貫通させるための穿孔２１が、軸方向に穿設される。穿孔２１は、その内壁に２つのナット転動溝２２が形成され、一のナット転動溝２２と一のねじ軸転動溝１１とで一の負荷経路２３が形成され、他のナット転動溝２２と他のねじ軸転動溝１１とで他の負荷経路２３が形成されて、本実施形態では２つの負荷経路が形成される。ナット２０は、前端面に各負荷経路２３とそれぞれ連通する２つの前回流通孔２４を有し、後端面に各負荷経路２３とそれぞれ連通する２つの後回流通孔２５を有する。

図１〜図３に示すように、前端蓋３０は、それぞれ独立した２つの前回流片３１と２つの前締結部材群３２とを有する。各前回流片３１の一方側に前回流経路３１１が形成される。各前回流片３１は、各前締結部材群３２によってナット２０の前端面にそれぞれ締結されて２つの前回流片３１で共同で１つの環を形成し、且つ各前回流経路３１１がナット２０の各前回流通孔２４とそれぞれ位置合せされて連通する。

図１〜図３に示すように、後端蓋４０は、それぞれ独立した２つの後回流片４１と２つの後締結部材群４２とを有する。各後回流片４１の一方側に後回流経路４１１が形成される。各後回流片４１は、各後締結部材群４２によってナット２０の後端面にそれぞれ締結されて２つの後回流片４１で共同で１つの環を形成し、且つ各後回流経路４１１がナット２０の各後回流通孔２５とそれぞれ位置合せされて連通する。これによって、各負荷経路、前回流通孔、前回流経路、後回流経路及び後回流通孔で共同で閉経路が形成され、本実施形態では２つの閉経路が形成される。

図１〜図３に示すように、２つの転動体ユニット５０は、それぞれ複数の鋼球である。各転動体ユニット５０は、各閉経路にそれぞれ配置されて無限に循環転動をする。

以上本考案の好適な第１実施形態に係る複数片型端蓋を備えたボールねじ１００の各構成要素及びその組立について説明したが、次いで以下では、その使用特徴について説明する。

まず、本考案では、前端蓋３０が２つのそれぞれ独立した前回流片３１から構成され、１つの前回流片３１に前回流通孔２４が１つのみ設けられるため、各前回流片３１が互いに干渉することなくそれぞれ独立してナット２０と締結し、且つ、各前回流片３１の前回流経路３１１がそれぞれ独立してナット２０の各前回流通孔２４と位置合せされる（後端蓋の構造及び組立方法はこれと同様である）。従って、各前回流片３１の前回流経路３１１を、ナット２０の各前回流通孔２４と容易に位置合せすることができ（各後回流片４１の後回流経路４１１も、ナット２０の各後回流通孔２５と容易に位置合せすることができ）、位置合せ及び組立の時間と工程を減らすことができる。また、容易に高精度に位置合せをすることができるため、各経路間の接続精度が向上し、玉詰まりや震動、騒音などの発生を抑えることができ、製造コストの低減につながり、コンパクト化（大きさを小さくすること）によって亀裂を発生しにくくすることができる。

＜第２実施形態＞
図４〜図６に示すように、本考案の好適な一の実施形態である第２実施形態に係る複数片型端蓋を備えたボールねじ２００は、主として、ねじ軸１０と、ナット２０と、前端蓋３０と、後端蓋４０と、４つの転動体ユニット５０とを含む。本実施形態は、主として、以下の点で上記実施形態と異なる。

本実施形態では、ねじ軸１０とナット２０との間に４つの負荷経路２３が形成される。ナット２０は、前端面に各負荷経路２３とそれぞれ連通する４つの前回流通孔２４を有し、後端面に各負荷経路２３とそれぞれ連通する４つの後回流通孔２５を有する。前端蓋３０は、４つの前回流片３１を有する。後端蓋４０は、４つの後回流片４１を有する。このように構成されることで、４つの閉経路が形成され、転動体ユニット５０も４つである。

本実施形態では、前端蓋３０の前回流片３１と後端蓋４０の後回流片４１の数が、閉経路の数の増加に伴って、４つに増加しているものの、その他の構造及び組立方法は上記実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略するが、同様な目的を達成でき、同様な効果を奏することができる。

また、上記実施形態では、前端蓋の前回流片の数と後端蓋の後回流片の数は、ねじ軸とナットとの間に形成される負荷経路の数と同数である。しかし、本考案はこれらに限定されるものではなく、前端蓋の前回流片の数と後端蓋の後回流片の数は、それぞれ、ねじ軸とナットとの間に形成される負荷経路の数以上であれば、上記と同様な効果が得られる。

以上は、本考案の好適な実施形態を開示するものであり、本考案を限定するものではない。本技術分野における通常の知識を有する者が本考案に基づいてされた均等変更は、いずれも本考案の範囲に含まれる。

＜第１実施形態＞
１００ 複数片型端蓋を備えたボールねじ
１０ ねじ軸
１１ ねじ軸転動溝
２０ ナット
２１ 穿孔
２２ ナット転動溝
２３ 負荷経路
２４ 前回流通孔
２５ 後回流通孔
３０ 前端蓋
３１ 前回流片
３１１ 前回流経路
３２ 前締結部材群
４０ 後端蓋
４１ 後回流片
４１１ 後回流経路
４２ 後締結部材群
５０ 転動体ユニット
＜第２実施形態＞
２００ 複数片型端蓋を備えたボールねじ
１０ ねじ軸
２０ ナット
２３ 負荷経路
２４ 前回流通孔
２５ 後回流通孔
３０ 前端蓋
３１ 前回流片
４０ 後端蓋
４１ 後回流片
５０ 転動体ユニット

Claims (5)

1. 複数片型端蓋を備えたボールねじであって、主として、
   ねじ軸と、ナットと、前端蓋と、後端蓋と、少なくとも１つの転動体ユニットと、を含み、
   前記ナットを、前記ねじ軸が軸方向に貫通し、前記ねじ軸と前記ナットとの間に負荷経路が少なくとも１つ形成され、
   前記ナットは、前端面に前記負荷経路と連通する前回流通孔を少なくとも１つ有し、後端面に前記負荷経路と連通する後回流通孔を少なくとも１つ有し、
   前記前端蓋は、それぞれ独立した前回流片を少なくとも２つ有し、各前記前回流片は一方側に前回流経路が形成され、各前記前回流片は前記ナットの前記前端面に締結され、且つ、そのうちの少なくとも１つの前記前回流片の前記前回流経路が前記ナットの前記前回流通孔と位置合せされて連通し、
   前記後端蓋は、それぞれ独立した後回流片を少なくとも２つ有し、各前記後回流片は一方側に後回流経路が形成され、各前記後回流片は前記ナットの前記後端面に締結され、且つ、そのうちの少なくとも１つの前記後回流片の前記後回流経路が前記ナットの前記後回流通孔と位置合せされて連通し、
   前記負荷経路と、前記前回流通孔と、前記前回流経路と、前記後回流経路と、前記後回流通孔とで共同で少なくとも１つの閉経路が形成され、
   前記転動体ユニットは、前記閉経路内に配置されて循環転動する
   複数片型端蓋を備えたボールねじ。
2. 請求項１に記載の複数片型端蓋を備えたボールねじであって、
   前記ねじ軸は、外周面に螺旋状のねじ軸転動溝を２つ有し、
   前記ナットは、前記ねじ軸を貫通させるための穿孔が軸方向に穿設され、前記穿孔の内壁に２つのナット転動溝が形成され、
   一の前記ナット転動溝と一の前記ねじ軸転動溝とで一の前記負荷経路が形成され、他の前記ナット転動溝と他の前記ねじ軸転動溝とで他の前記負荷経路が形成されて、合計２つの前記負荷経路が形成され、
   前記ナットは、前記前端面に各前記負荷経路とそれぞれ連通する前記前回流通孔を２つ有し、前記後端面に各前記負荷経路とそれぞれ連通する前記後回流通孔を２つ有し、
   前記前端蓋は、前記前回流片を２つ有し、
   前記後端蓋は、前記後回流片を２つ有し、
   前記転動体ユニットを、２つ含む
   複数片型端蓋を備えたボールねじ。
3. 請求項２に記載の複数片型端蓋を備えたボールねじであって、
   前記前端蓋は、更に前締結部材群を２つ有し、複数の前記前回流片が共同で１つの環を形成するように、各前記前締結部材群によって各前記前回流片が前記ナットの前記前端面にそれぞれ締結され、
   前記後端蓋は、更に後締結部材群を２つ有し、複数の前記後回流片が共同で１つの環を形成するように、各前記後締結部材群によって各前記後回流片が前記ナットの前記後端面にそれぞれ締結される
   複数片型端蓋を備えたボールねじ。
4. 請求項１に記載の複数片型端蓋を備えたボールねじであって、
   前記ねじ軸は、外周面に螺旋状のねじ軸転動溝を４つ有し、
   前記ナットは、前記ねじ軸を貫通させるための穿孔が軸方向に穿設され、前記穿孔の内壁に４つのナット転動溝が形成され、
   一の前記ナット転動溝と一の前記ねじ軸転動溝とで一の前記負荷経路が形成され、他の一の前記ナット転動溝と他の一の前記ねじ軸転動溝とで他の一の前記負荷経路が形成され、このようにして前記負荷経路がそれぞれ形成されて合計４つの前記負荷経路が形成され、
   前記ナットは、前記前端面に各前記負荷経路とそれぞれ連通する前記前回流通孔を４つ有し、前記後端面に各前記負荷経路とそれぞれ連通する前記後回流通孔を４つ有し、
   前記前端蓋は、前記前回流片を４つ有し、
   前記後端蓋は、前記後回流片を４つ有し、
   前記転動体ユニットを、４つ含む
   複数片型端蓋を備えたボールねじ。
5. 請求項４に記載の複数片型端蓋を備えたボールねじであって、
   前記前端蓋は、更に前締結部材群を４つ有し、複数の前記前回流片が共同で１つの環を形成するように、各前記前締結部材群によって各前記前回流片が前記ナットの前記前端面にそれぞれ締結され、
   前記後端蓋は、更に後締結部材群を４つ有し、複数の前記後回流片が共同で１つの環を形成するように、各前記後締結部材群によって各前記後回流片が前記ナットの前記後端面にそれぞれ締結される
   複数片型端蓋を備えたボールねじ。