JPH028178B2 - - Google Patents

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ユ部材
と、そのスクリユ部材を囲む内側螺旋形溝を有し
且つスクリユ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つの溝の部分によつて境界
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ボールスクリユナツト機構
に関する。より詳しくは、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
両端部間を連通するチヤンネルを有し、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〉 ボールスクリユナツト機構を用いる場合に、ナ
ツト部材がスクリユ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ヤンネル
の両端部はスクリユ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
そうとするスクリユ部材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
とになる。

米国特許公報第31476535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
作られている力固定連結によつてナツト部材を通
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〓
でもつて非常に正確にナツト部材上に入れ子式に
はめ込まれたスリーブによつて、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つている。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3580098号では、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897008号ではナツト部材とスク
リユ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つ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な
らない。したがつてスクリユ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ユ部
材は相対的にブ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、前記相対的にブライトな螺旋状部分を設ける
ことはブライトな部分によつて大きなピツチが必
要となるので不利益である。

より精巧な解決策が米国特許公報第3815435号
に解示されており、ここでは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。したがつて、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
ボール自体によつてナツト部材の溝の内側に置く
ようにスクリユ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
ルガイドへの出入りか、複数のボールの動力学的
効果によつて突出部を溝の内外へ動かさせること
になる。したがつて、溝間の複数のボールの通過
長が脈動的に変更し、それによつて機構によつて
移される運動量について不利益な変動が生ずるこ
とになる。この事は例えば近代的な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。したがつて突出部および溝はボールガイドの
ロツキング運動を最小にさせるために極めて正確
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ユ軸
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
ールスクリユ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。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明によれば、ボールガイドの両側面、より
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
ヤンネルの中央部分に平行であるボールガイドの
側面に沿つて形成され、それぞれの突出部の境界
は円柱状の外側表面によつて規定され、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
座がネツ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ツト部材の開
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利であ
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り、それによ
つてこの円柱の中央軸線はボールガイドのチヤン
ネルの変曲点を通過し且つスクリユ軸の軸線を垂
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
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、ボールスクリユ機構は外側螺旋形溝２を有す
るスクリユ部材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はスクリユ
部材１の上に入れ子式にはまり込められており、
溝４は溝２とほゞ同じ断面サイズと形状を有す
る。２つの溝２，４はそれらがスクリユ部材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）がスクリユ部材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
より僅かに短く規定されており、ナツト部材２と
スクリユ部材１との間から転り出すことから複数
のボール６を保つために、ボールガイド７がレー
ス５を通つて複数のボール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
両端部を相互に連結するチヤンネル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
り僅かに小さい。

ボールガイド７内のチヤンネル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
つた側面上で突出部１０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１
１は内側からナツト部材３の本体内に形成され
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内にはまつている時
に、突出部１０は前記台座１１にはまる。本体９
と開口部８の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個の円柱によつて境界が定められるよ
うに形成することができ、したがつて台座１１は
至つて簡単且つ容易な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ユ・
ナツト機構が作動されるようなスクリユ部材１と
ナツト部材３間の非常に高い速度のために、ガイ
ドのチヤンネル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
挿入することによつてボールスクリユ・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１
０と台座１１との間が充填材料、より好ましくは
接着剤１３によつて満たされる。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
ト部材１上を入れ子式にはめ込まれる。

〈発明の効果〉 このように、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護さ
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
―による断面図である。第４図は第３図の線
−による断面図である。第５図は第３図の線
―による部分断面図である。 １…スクリユー部材、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…
ボールガイドのチヤンネル、１３…接着剤。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外側螺旋形溝を有するスクリユ部材と、該ス
   クリユ部材を囲む内側螺旋形溝を有し且つスクリ
   ユ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つの溝の部分によつて境界が定められ
   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するチヤンネルと、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クリユ
   ナツト機構であつて、 前記両突出部１０がボールガイド７内のチヤン
   ネル１２の直線中央部分に平行であるボールガイ
   ド７の両側面に沿つて形成され、それぞれの両突
   出部１０の境界が円柱状外側表面によつて規定さ
   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ユナツト機構。 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項記載のボールスクリユナツト機構。 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、前記円柱の中央軸
   線がボールガイド７のチヤンネル１２の変曲点を
   通過し且つスクリユ部材１の軸線を垂直に横切つ
   ている特許請求の範囲第１項又は第２項記載のボ
   ールスクリユナツト機構。