JP6096628B2 - ダブルナット予圧構造を備えるエンドキャップ式ボールねじ - Google Patents

Description

本発明はエンドキャップ式ボールねじに係り、特にダブルナット予圧構造を備えるエンドキャップ式ボールねじに関する。

特許文献１に示すように、公知のエンドキャップ式ボールねじは、１本のねじと、１つのナットと、２つの循環エンドキャップと、を含む。ねじはその外周に螺旋状の溝を備えている。ナットは両端面を貫通する内孔があり、この内孔の内側に螺旋状の溝が備えられていて、この螺旋状の溝と螺旋状の溝とで互いに負荷回路を形成している。このナットの両端面には別に2つの孔が設けられ、このナットの孔の端縁に面して同心状に比較的大きな径の取付溝が凹設されている。循環エンドキャップはそれぞれナットの両端面に固定されたもので、更にねじに取り付けるため開けられた内孔を備えている。このエンドキャップには還流路が設けられ、この負荷回路、還流路と孔が組み合わさって１つの密閉された通路を構成し、ボールを密閉された通路を通してねじ及びナットに対して回転する媒体とすることができる。

この種のエンドキャップ式ボールねじの特色は以下の通りであり、（１）リードが長いために、ねじの1回転でナットが進む距離が長く、（２）ねじ溝が多いと、その負荷が高くなる。故に伝送及び高効率の産業に多く使用される。しかし、唯一の欠点はダブルナット式の予圧構造を備えることができないことである。ダブルナットの予圧構造ではボールねじの寿命、測定精度及び剛性を更に引き上げることができ、これらの効果は往々にして使用者が感じることである。

エンドキャップ式ボールねじがダブルナットの予圧構造で製造することができない原因は以下の通りであり、（ａ）ダブルナットの予圧構造では、２つのナットの間に予圧片を設置し、２つのナットを同じ方向または違う方向の軸方向に移動させて、２つのナットの内部のボールと転動溝、溝の２点を接触させなければならず、（ｂ）エンドキャップ式ボールねじのエンドキャップはナットの両端面に取り付けられているために、この予圧片は必然的に２つのエンドキャップの間に設置することになる。

エンドキャップの中には、多くのエンドキャップはいずれもプラスチックで射出成型されているので、射出後の変形を防ぐために複数の肉抜部を設けて肉厚を均等にする。そして、複数の還流路及び肉抜部が設けられているため、このエンドキャップは薄い胴体で強度が非常に弱いということができる。このため、この予圧片は２つのナットの予圧力を調整するときに発生する軸方向の力に耐えることができず、往々にしてこの２つのエンドキャップが破裂するか、この還流路が変形してしまい、ボールが循環できなくなってしまう。このため、このダブルナットの予圧構造のエンドキャップ式ボールねじの問題点について改善の必要があり、この改善によって使用者の需要を満たすことができる。
上記の既知の技術の問題点に基づき、本発明者は、研究と改良の結果、以下の発明の目的を達成することができる発明に至った。

台湾特許公開第２０１０１８８１２号公報

そこで、本発明の主要な目的は、一種のダブルナット与圧構造のエンドキャップ式ボールねじを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、一種のダブルナットの与圧構造を備えたエンドキャップ式ボールねじであって、複数の転動体と、１本のねじ軸と、２個のナットと、４個のエンドキャップと、複数のねじと、 ２つの予圧片と、を含み、
ねじ軸は一方向に引き伸ばされた構造で、この引き伸ばされた方向を軸方向と定義し、このねじ軸の外縁面には１本の螺旋状の転動溝が設けられておられ、
ナットはそれぞれをこのねじ軸にはめ込むための穿孔が穿設され、この穿孔の内縁面にはこの転動溝に対応する転動溝が設けられ、この転動溝と転動溝とで１本の負荷回路が構成されており、このナットの軸方向の両端にはそれぞれ１つの端面があり、このナットにはそれぞれこの２つの端面を貫通する還流孔が設けられており、このナットの２つの端面にはそれぞれ複数の内ねじ孔が設けられており、
エンドキャップは、それぞれこの２個のナットの２つの端面に取り付けられ、それぞれにこのねじ軸に取り付けるための貫通孔が穿設されており、このエンドキャップにはそれぞれ１本の還流路が設けられ、この還流路の両端はそれぞれこの負荷回路及び還流孔にかみ合わせて１本の循環経路を構成し、この循環経路はこの転動体のために設置されており、
ねじはこのエンドキャップに穿設した後この内ねじ孔に螺合して（ねじ作用で嵌め合わせて）固定するものであり、これにより、この４個のエンドキャップはそれぞれこの２つのナットの２つの端面に固定されており、
予圧片はそれぞれにこのねじ軸に取り付けるための取付孔が穿設されたものであり、この予圧片の軸方向には２つの端面があり、この内一方の端面は複数個の凸柱が設けられたもので、もう一方の端面は１つの平面であり、この２つの予圧片の平面は互いに貼設され、この凸柱はこのエンドキャップに穿設された後、この凸柱の端面、更にこのナットの端面と接触している。

この２つの予圧片の径方向の面に凹溝が設けられ、この凹溝の中にはそれぞれこの2つの予圧片の凹溝に相対して設置されたねじ孔が設けられており、この中には更に１つの固定部品が含まれることが好ましい。

より具体的には、１つのストッパー及び２本の固定ねじで、このストッパーはこの２本の凹溝の内側に設け、この２本の固定ねじはこのストッパーを貫通して設置し、この固定ねじを更にこのねじ孔と螺合して固定することで、このストッパーをこの２本の凹溝に固定することが好ましい。

このナットの外径面に近接した端面部分に第３の凹溝が設けられており、この第３の凹溝にはねじ孔が設けられ、この２つの予圧片の径方向の面に凹溝が設けられており、ここには更に１つの固定部品が含まれることが好ましい

また、１つのストッパー及び２本の固定ねじで、このストッパーはこの２本の凹溝及びこの２本の第３の凹溝の内側に設け、この２本の固定ねじはこのストッパーを貫通して設置し、この固定ねじを更にこのねじ孔と螺合して固定することで、このストッパーをこの２本の凹溝及びこの２本の第３の凹溝に固定することが好ましい。

また、この凸柱は円周上に等間隔で配列することが好ましい。

さらに、この１つの予圧片は第１の部品及び第２の部品で構成し、この第１の部品及び第２の部品はＣ字の形状とし、もう１つのこの予圧片は環状とすることが好ましい。

本発明は、という効果を奏する。

本発明の実施例１のダブルナット予圧構造を備えたエンドキャップ式ボールねじの部品図である。 本発明の実施例１のエンドキャップ、防塵装置及び予圧片の組立図である。 本発明の実施例１のダブルナット予圧構造を備えたエンドキャップ式ボールねじの組立図である。 本発明の実施例１のダブルナット予圧構造を備えたエンドキャップ式ボールねじの軸方向の断面図である。 本発明の実施例１のダブルナット予圧構造を備えたエンドキャップ式ボールねじの断面図である。 本発明の実施例２のダブルナット予圧構造を備えたエンドキャップ式ボールねじの部品図である。 本発明の実施例２のエンドキャップ、防塵装置及び予圧片の組立図である。 本発明の実施例２のダブルナット予圧構造を備えたエンドキャップ式ボールねじの組立図である。 本発明の実施例２のダブルナット予圧構造を備えたエンドキャップ式ボールねじの軸方向の断面図である。 本発明の実施例２のダブルナット予圧構造を備えたエンドキャップ式ボールねじの軸方向の断面図である。 本発明の実施例３のダブルナット予圧構造を備えたエンドキャップ式ボールねじの部品図である。 本発明の実施例３のエンドキャップ、防塵装置及び予圧片の組立図である。 本発明の実施例３のダブルナット予圧構造を備えたエンドキャップ式ボールねじの組立図である。 本発明の実施例３のダブルナット予圧構造を備えたエンドキャップ式ボールねじの軸方向の断面図である。 本発明の実施例３のダブルナット予圧構造を備えたエンドキャップ式ボールねじの軸方向の断面図である。

本発明の特徴および技術内容のよりよい理解のために、本発明の実施方式の説明及び図面を参照していただきたい。ただし、この実施方式及び図面は説明及び参考用のものであり、これらにより本発明に対するいかなる制限も加えられるものではない。

まず、図１から図５を参照されたい。これは、本発明の実施例１の図面である。本発明は一種のダブルナット予圧構造を備えたエンドキャップ式ボールねじであり、複数の転動体（7）と、１本のねじ軸（5）と、２個のナット（6）と、４個のエンドキャップ（4）と、複数のねじ（G）と、２つの予圧片（1）と、

１本のねじ軸（5）は一方向に引き伸ばされた構造で、この引き伸ばされた方向を軸方向（X）と定義する。このねじ軸（5）の外縁面には１本の螺旋状の転動溝（51）が設けられている。

２個のナット（6）はそれぞれをこのねじ軸（5）にはめ込むための穿孔（61）が穿設され、この穿孔（61）の内縁面にはこの転動溝（51）に対応する転動溝（611）が設けられ、この転動溝（51）と転動溝（61）とで１本の負荷回路（90）が構成されている。なおかつこの２つのナット（6）の軸方向（X）の両端にはそれぞれ１つの端面（62）があり、この２つのナット（6）にはそれぞれこの２つの端面（62）を貫通する還流孔（未表示）が設けられている。この２つのナットの両端面はそれぞれ複数個の内ねじ孔が設けられたものである（本実施例では図示せず）。

４個のエンドキャップ（4）は、それぞれこの２個のナット（6）の２つの端面（62）に取り付けられ、それぞれにこのねじ軸（5）に取り付けるための貫通孔（41）が穿設されている。この４個のエンドキャップ（4）にはそれぞれ１本の還流路（42）が設けられ、この還流路（42）の両端はそれぞれこの負荷回路（90）及び還流孔（未表示）にかみ合わせて１本の循環経路を構成する。この循環経路はこの転動体（7）のために設置されている。本実施例においては、このエンドキャップ（4）の軸方向の面に複数の第２の逃げ溝（43）を設けている。

複数のねじ（G）はこのエンドキャップ（4）に穿設した後この内ねじ孔に螺合して固定するものである。これによりこの４個のエンドキャップ（4）はそれぞれこの２つのナット（2）の２つの端面（62）に固定されている。このねじ（G）にはレンチを挿設するためのザグリ（G1）が備えられている。

本実施例では、このエンドキャップ（4）の外端面に更に１つの防塵装置（3）を備えることができる。この防塵装置（3）はこのナット（6）の穿孔（61）への異物の進入を防ぎ、この転動体（7）のスムーズな転動を保持するためのものである。この防塵装置（3）はこのねじ軸（5）に取り付けるための貫通孔（31）が設けられたもので、この貫通孔（31）の内縁面にはこの転動溝（51）に対して張り出している防塵唇部（311）を設けられている。この防塵唇部（311）は転動溝（51）からこの穿孔（61）への異物の進入を防止するために用いる。他に、この防塵装置（3）の外径面には複数の第1逃げ溝（32）が設けられている。

２つの予圧片（1）はそれぞれこのねじ軸（5）に取り付けるための取付孔（11）が穿設されたもの。この２つの予圧片（1）の軸方向（X）には２つの端面があり、このうち一方の端面は複数個の凸柱（12）が設けられたもので、この凸柱（12）は円周上に等間隔で配置され、これにより予圧力を比較的均一に伝達することができる。もう一方の端面は１つの平面（14）である。この２つの予圧片（1）の平面（14）は互いに貼設され、この凸柱（12）はこの第１逃げ溝（32）及び第２逃げ溝（43）に穿置した後、この凸柱とこのナット（6）の端面（62）に接触する。

以上では、よりよい実施例の各部品の構造及び配置を説明した。以下ではよりよい実施例における予圧力の方法を説明する。
図４及び図５を参照していただきたい。この２つのナット（6）の予圧力を調整するときは、この２つの予圧片（1）の厚さ（D）を調整することで予圧力の大きさを調整する。この予圧片（1）の厚さは、この平面（14）を研磨することで調整する。この２つの予圧片（1）の厚さを必要な予圧力まで研磨したら、この予圧片（1）をこの２つのナット（6）でそれぞれ異なる軸方向（X）に少し移動し、この２つのナット（6）の内側の転動体（7）と転動溝（611）及び転動溝（51）を2点で接触させ、これでダブルナットの予圧力の調整の手順が完了する。

更に、図１、図２及び図４を参照していただきたい。予圧力の損失を防止するために、この２つの圧力片（1）の間に１つの固定部品（2）が設けられ、この２つの予圧片（1）の径方向の面に１本以上の凹溝（13）が設けられている。本実施例では４本とし、この各凹溝（13）中に、予圧力を調整した２つの予圧片（1）の凹溝にそれぞれ対応して設置したねじ孔（131）が設けられている。この固定部品（2）には１つのストッパー（21）及び固定ねじ（22）が含まれる。このストッパー（21）は、この２つの凹溝（13）の内側に設けたもので、また、この固定ねじ(22)をこのストッパー（21）の中に穿設し、この後、この固定ねじ（22）を更にこのねじ孔（131）に螺合して固定することにより、このストッパー（21）をこの2本の凹溝（13）中に固定する。これにより、この２つのナット（6）の相対的な回転の自由度を制限することができる。本発明は、この予圧片（1）の構造の設計によるものである。この２つの予圧片（1）をこの２つのエンドキャップ（4）の間に設置することで、この２つのエンドキャップ（4）にかかる予圧力の大きさを調整することができなくなるが、この凸柱（12）によりこの２つのナット（6）に直接伝達され、ダブルナットの与圧調整の目的が達せられる。

更に、図６から図１０で示す、本発明の実施例２の図面を参照していただきたい。実施例２と実施例１の違いは以下の通りであり、この予圧片（1）の凸柱（12）はこのナット（6）の内ねじ孔（621）に固定されたこのねじ（G）のザグリ（G1）に挿設されたものである点にある。図１０の示すとおり、他に、この防塵装置（3）は、この凸柱（12）に穿設した逃げ孔（33）に取り付けられ、更にこの凸柱（12）はこの逃げ孔（33）に穿設した後、再度このねじ（G）のザグリ（G1）の中に挿設する。本実施例は、ねじ（G）によりこの凸柱（12）の圧力をこのナット（6）に伝達することで、予圧力の調整の目的を達成している。他の部品の構造及び配置はいずれも実施例１と同じであるので、ここでは重ねて説明しない。

最後に図１１から図１５までで示す、本発明の実施例３を参照していただきたい。実施例３と実施例３との違いは下記の通りであり、この内の１つの予圧片（1）は第１の部品（1A）及び第２の部品（1B）からできている点にある。この凸柱（12）はそれぞれこの第１の部品（1A）及び第２の部品（1B）に取り付けられていて、この第１の部品（1A）及び第２の部品（1B）のもう一方の端は１つの平面（14）である。この第１の部品（1A）及び第２の部品（1B）はＣ字の形状を成しており、２つのＣ字の形状を組み合わせることでこの取付孔（11）が構成される。この予圧片（1）の形は、この予圧片（1）の取り外しに便利である。第１及び第２のよりよい実施例の２つの予圧片（1）はいずれも環状であるため、このうちの１つのナット（6）をこのねじ軸（5）から抜いた後でなければこの予圧片（1）を取り外して厚さの研磨を行うことができない（予圧力を調整するときは、本発明の構造では１つの予圧片の厚さを研磨するだけでよく、２片とも厚さを調整する必要はないので、もう1つの予圧片はナットに固定したまま取り外さなくてよい）。

しかし、実施例３のようなC字の形状の予圧片（1）であれば、この２つのナット（6）をねじ軸（1）から抜く必要はなく、この予圧片（1）の第１の部品（1A）及び第２の部品（1B）をナット（6）の径方向に取り外せばよい。このため、予圧の調整のスケジュールを大幅に短縮することができる。更に、実施例３のこの固定部品（2）の取付方法は実施例１〜２とは異なっている。この防塵装置（3）の外径面に第１の凹溝（34）が設けられ、このエンドキャップ（4）の外径面に第2の凹溝（44）が設けられ、このナット（6）の外径面に近接する端面（62）部分に第３の凹溝（63）が設けられていて、この第３の凹溝（63）中にはねじ孔（631）が設けられている。この固定部品（2）のストッパー（21）は、この３本の凹溝（13）、第１の凹溝（34）、第２の凹溝（44）及び第３の凹溝（63）の中に設けられている。また、この固定ねじ（22）がこのストッパー（21）の中を穿設し、その後、この固定ねじ（22）を更にこのねじ孔（631）に螺合して固定することで、このストッパー（21）はこの２つの凹溝（13）、第１の凹溝（34）、第２の凹溝（44）及び第３の凹溝（63）の中に固定される。この固定方法と実施例２の効果はいずれも同じであり、いずれもこの２つのナットの相対的な回転の自由度を拘束するためのものである。このほかの部品の構造及び配置はいずれも実施例２と同じであるため、ここで重ねて述べることはしない。

（1）：予圧片、（1A）：第１の部品、（1B）：第２の部品、（11）：取付孔、（12）：凸柱、（13）：凹溝、（131）：ねじ孔、（14）：平面、（2）：固定部品、（21）：ストッパー、（22）：固定ねじ、（3）：防塵装置、（31）：貫通孔、（311）：防塵唇部、（32）：第１の逃げ溝、（33）：逃げ孔、（34）：第１の凹溝、（4）：エンドキャップ、（41）：貫通孔、（42）：還流路、（43）：第２の逃げ溝、（44）：第２の凹溝、（5）：ねじ軸、（51）：転動溝、（6）：ナット、（61）：穿孔、（611）：転動溝、（62）：端面、（621）：内ねじ孔、（63）：第３の凹溝、（631）：ねじ孔、（90）：負荷回路、（X）：軸方向、（7）：転動体、（D）：厚さ、（G）：ねじ、（G1）：ザグリ。

Claims (5)

1. エンドキャップ式ボールねじであって、
   複数の転動体と、１本のねじ軸と、２個のナットと、４個のエンドキャップと、複数のねじと、２つの予圧片と、からなり、
   1本のねじ軸は一方向に引き伸ばされた構造で、この引き伸ばされた方向を軸方向と定義し、このねじ軸の外縁面には１本の螺旋状の転動溝が設けられており、
   ２個のナットはそれぞれをこのねじ軸にはめ込むための穿孔が穿設され、この穿孔の内縁面にはこの転動溝に対応する転動溝が設けられ、この転動溝と転動溝とで１本の負荷回路が構成されており、かつこの２つのナットの軸方向の両端にはそれぞれ１つの端面があり、この２つのナットにはそれぞれこの２つの端面を貫通する還流孔が設けられており、このナットの２つの端面にはそれぞれ複数の内ねじ孔が設けられており、
   ４個のエンドキャップはそれぞれこの２個のナットの２つの端面に取り付けられ、それぞれにこのねじ軸に取り付けるための貫通孔が穿設されており、この４個のエンドキャップにはそれぞれ１本の還流路が設けられ、この還流路の両端はそれぞれこの負荷回路及び還流孔にかみ合わせて１本の循環経路を構成し、この循環経路はこの転動体のために設置されており、
   複数のねじはこのエンドキャップに穿設した後この内ねじ孔に螺合して固定するものであり、これによりこの４個のエンドキャップはそれぞれこの２つのナットの２つの端面に固定されており、
   ２つの予圧片はそれぞれにこのねじ軸に取り付けるための取付穴が穿設されたものであり、この２つの予圧片の軸方向には２つの端面があり、この内一方の端面は複数個の凸柱が設けられたもので、もう一方の端面は一つの平面であり、この２つの予圧片の平面は互いに貼設され、この凸柱はこのエンドキャップに穿設された後、この凸柱の端面、更にこのナットの端面と接触していることを特徴とする、ダブルナット予圧構造を備えるエンドキャップ式ボールねじ。
2. エンドキャップ式ボールねじであって、
   複数の転動体と、１本のねじ軸と、２個のナットと、４個のエンドキャップと、複数のねじと、２つの予圧片と、からなり、
   １本のねじ軸は一方向に引き伸ばされた構造で、この引き伸ばされた方向を軸方向と定義し、このねじ軸の外縁面には１本の螺旋状の転動溝が設けられており、
   ２個のナットはそれぞれをこのねじ軸にはめ込むための穿孔が穿設され、この穿孔の内縁面にはこの転動溝に対応する転動溝が設けられ、この転動溝と転動溝とで１本の負荷回路が構成されており、かつこの２つのナットの軸方向の両端にはそれぞれ１つの端面があり、この２つのナットにはそれぞれこの２つの端面を貫通する還流孔が設けられており、このナットの２つの端面にはそれぞれ複数の内ねじ孔が設けられており、
   ４個のエンドキャップはそれぞれこの２個のナットの２つの端面に取り付けられ、それぞれにこのねじ軸に取り付けるための貫通孔が穿設されており、この４個のエンドキャップにはそれぞれ１本の還流路が設けられ、この還流路の両端はそれぞれこの負荷回路及び還流孔にかみ合わせて１本の循環経路を構成し、この循環経路はこの転動体のために設置されており、
   複数のねじはこのエンドキャップに穿設した後この内ねじ孔に螺合して固定するものであり、これによりこの４個のエンドキャップはそれぞれこの２つのナットの２つの端面に固定されており、このねじには１のザグリが備えられており、
   ２の予圧片はそれぞれにこのねじ軸に取り付けるための取付穴が穿設されたものであり、この２つの予圧片の軸方向には２つの端面があり、この内一方の端面は複数個の凸柱が設けられたもので、もう一方の端面は一つの平面であり、この２つの予圧片の平面は互いに貼設され、この凸柱はこのザグリに挿設されていることを特徴とする、ダブルナット予圧構造を備えるエンドキャップ式ボールねじ。
3. ２つの予圧片の径方向の面に凹溝が設けられており、この凹溝の中には、それぞれこの２つの予圧片の凹溝に相対して設けたるねじ孔が設けられており、更に１つの固定部品が含まれ、この固定部品は１つのストッパーと２本の固定ねじとからなり、このストッパーはこの２本の凹溝の中に設けられており、この２本の固定ねじはこのストッパーの中を穿設し、この固定ねじを更にこのねじ孔に螺合して固定し、これによりこのストッパーをこの２本の凹溝に固定することを特徴とする、請求項１又は２に記載のダブルナット予圧構造を備えるエンドキャップ式ボールねじ。
4. このナットの外径面に近接する端面のところには第３の凹溝が設けられている。この第３の凹溝にはねじ孔が設けられ、この２つの予圧片の径方向の面に凹溝が設けられており、更に１つの固定部品が含まれ、この固定部品は１つのストッパーと２本の固定ねじとからなり、このストッパーはこの２本の凹槽及びこの２本の第３の凹溝の中に設けられており、この２本の固定ねじはこのストッパーの中を穿設し、この固定ねじは更にこのねじ孔に螺合して固定し、これによりこのストッパーをこの２本の凹溝及びこの２本の第３の凹溝に固定することを特徴とする、請求項１又は２に記載のダブルナット予圧構造を備えるエンドキャップ式ボールねじ。
5. この凸柱は円周上に等間隔で配置されたことを特徴とする、請求項１又は２に記載のダブルナット予圧構造を備えるエンドキャップ式ボールねじ。