ボールスクリュー

【目的】本発明は、ボールスクリューを提供する。
【解決手段】スクリュー軸が回転してナットを移動させ、複数の転がり体がその内部の負荷経路において両端の還流素子と循環移動される。ナットの外縁に利用されるための周囲溝を設置し、該周囲溝にスリーブ素子を設置すると共に、該周囲溝に転がり体が通過される。さらに、該スリーブ素子の内周縁に複数の押動溝を設置して該押動溝と通路との角度差を有すると共に、該押動溝は、さらに該通路を通過する転がり体とを合せることによって、該スリーブ素子の押動溝が転がり体に押され、直線運動を回転運動に変換してスリーブ素子を回転させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニア伝動に応用する転がり体スクリューに関し、特にスクリューのナット間に回転スリーブを設置するスクリューに関する。該回転スリーブは、転がり体に合せて、同時に回転運動され、該転がり体の回転運動を利用し他の構造に合せて必要な連動運動を実現することができる。
【背景技術】
【０００２】
そもそも、従来のボールスクリュー還流システム構造は、スクリュー上にナットを設置する。スクリューの回転によりナットを連動して移動させ、さらにナットによって結合される作業台を移動させ、ナットの両端にそれぞれ還流素子を設置し、またナットおよび還流素子の間は、少なくとも一つの循環還流路を設置し、さらに循環還流路に転がり体として複数のボールを設置する。スクリューの回転によりナットを連動して移動させる時、ボールがそれに合せて循環回転する。これによって、スクリューとナットの間の干渉を低下させると同時に、潤滑効果を向上させることができる。また、該循環還流路は、ボールがナットの直穴溝を通過する時、該通過した動力が回転に正比例するため、極めて大きい効果が発揮できる。しかし、今まで利用されることはなく、動力またはエネルギーの無駄である。そのため、本発明者は、如何に当該ボールが直穴溝を通過する動力を取り入れ、または取り入れた動力を如何に利用するかについて考え、企画設計に着手したものである。
【０００３】
今までの従来のボールスクリュー構造は、そのスクリューが回転する場合、内部のボールが循環還流路内に直線往復動する。このような運動動力は、未だに利用されていなく、一種動力の無駄であるため、ボールの通過による動力を如何に利用するかということは、本発明が解決しようとする課題である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明のボールスクリューは、主に、スクリュー軸の回転により、ナット内の転がり体を循環回転させ、さらに、スリーブ素子の押動溝および通路を通過する転がり体との挟み角により、当該転がり体は、通路を通過する時、スリーブ素子の押動溝が転がり体に押されて直線運動が回転運動に変換される。これにより、より一つ多くの捻り力を提供することができるので、スリーブ素子が回転して、該スリーブ素子の回転により余分な動力の利用を提供することを目的とする。
【０００５】
本発明のボールスクリューは、次に、スリーブ素子の回転により、余分な動力の利用を提供し、さらに、該スリーブ素子の外周縁に設置された羽根を利用して、該羽根による風力で、ナットと、それに設置した移動平台の放熱を提供することができるので、余計な構造と装置並びに動力の補助的放熱の必要がなく、コストの節約を可能にすることを目的とする。
【０００６】
また、本発明のボールスクリューは、スリーブ素子の回転により、余分な動力の利用を提供し、さらに、該スリーブ素子の周縁に取り付けられた歯車を利用し、また該歯車により複数のアイドルギヤを連動する。最後に、クランクでパンチを連動して移動平台に設置されることによって、該パンチを往復動させ、穴あけの目的が実現可能で、二種類の作業を同時に完成できることを目的とする。
【０００７】
本発明のボールスクリューは、さらに、昇降平台に応用される時、スリーブ素子の回転により、余分な動力の利用を提供し、さらに、該スリーブ素子の周縁に設置された発光体を利用して、昇降平台を操作して昇降させ、発光した発光体の回転を同時に観察することができるので、警告の効果を有する、より使用安全性を備えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のボールスクリューは、スクリュー軸、ナット、二つの還流素子、複数の転がり体およびスリーブ素子を備える。
【０００９】
前記スクリュー軸の表面にねじ槽を有し、前記ナットがスクリュー軸に套設され、その内側にねじ溝およびねじ槽を合せて負荷経路を形成する。さらに、前記ナットの軸方向に通路を設け、その外縁に周囲溝を設け、該周囲溝により通路を連通する。前記還流素子がナット上に設置され、また前記通路に合せて還流路を設置する。前記転がり体は、負荷経路中に収容され、前記スリーブ素子がナットの周囲溝内に設置され、内周縁に複数の押動溝を設置する。これらの押動溝および前記通路は角度を挟んで形成すると同時に、該押動溝がさらに通路を通過する転がり体とを合せる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の目的、特徴及び効果など、より具体的に理解し認識するために、以下、図面および符号を合せて詳しく説明する。
【００１１】
まず、図１、図２および図３に示すように、本発明は、スクリュー軸１０、ナット２０、二つの還流素子３０、複数の転がり体４０、スリーブ素子５０および複数の軸受素子６０を備える。
【００１２】
スクリュー軸１０は、表面にねじ槽１１（本実施例では、二条ねじ槽１１で実施されている。）を備える。
【００１３】
ナット２０には、スクリュー軸１０を套設するための穿孔が設けられ、穿孔の内側にねじ溝２１を有し、ねじ溝２１およびねじ槽１１を合せて負荷経路２００を形成し、さらに、ナット２０の軸方向に通路２２を設け、図１、図２および図３の通路２２がスクリュー軸１０に平行するように設置され、その外縁に周囲溝２３を設け、周囲溝２３が通路２２に連通する。さらに、ナット２０の軸方向の両端は、それぞれ複数の締付孔２４を開設する。
【００１４】
二つの還流素子３０は、ナット２０上に設置され、還流素子３０に還流路３１を設置する。還流路３１は、負荷経路２００と接続して循環経路を形成し、軸方向の位置にそれぞれ複数の締付孔３２を開設する。また、還流素子３０およびナット２０は、締付孔２４、３２を合せてねじにより締付けて固定する。
【００１５】
複数の転がり体４０は、ボールの形で前記循環経路に収容される。
【００１６】
スリーブ素子５０は、ナット２０の周囲溝２３内に設置される。またスリーブ素子５０が二つの半円状のスリーブ片５１で突きあってなるもので、その端部を合せてリング状になるように、それぞれ結合端５２を設置する。結合端５２にねじ穴を設置し、ねじで締付けられ、さらに、スリーブ素子５０の内周縁には複数の押動溝５３が設置される。押動溝５３および前記通路は、角度を挟んでなるもので、最も良い挟み角は、４５°である。図１、図２および図３の押動溝５３は、４５°の挟み角で設置し、かつ該押動溝は、さらに通路２２を通過する転がり体４０と合せてスリーブ素子５０の両端面にそれぞれ軸受周囲溝５４を設置する。
【００１７】
複数の軸受素子６０は、軸受周囲溝５４内に設置され、周囲溝２３の側壁に接触する。
【００１８】
本発明の構造的な動作では、図４に示すように、スクリュー軸１０が回転する時、ナット２０が転がり体４０によって負荷経路２００上を循環回転する。そして、スリーブ素子５０の押動溝５３は、通路２２を通過する転がり体４０とを合せ、かつ挟み角を有しているので、転がり体４０は、通路２２を通過する時、押動溝５３が同時に転がり体４０に合せて、転がり体４０の固定経路により押動されることによって、スリーブ素子５０を回転させ、スリーブ素子５０の回転動力を提供して利用することができる。
【００１９】
また、図５、図６に示すように、ナット２０の通路２２は、スクリュー軸１０との挟み角で設置する。スリーブ素子５０の押動溝５３がスクリュー軸１０に平行して設置され、このように合せてスリーブ素子５０に回転動力を生じさせることも可能である。
【００２０】
また、図７に示すように、スリーブ素子５０の周縁に羽根Ａを取り付ける。スクリュー軸１０が回転した時、ナット２０を移動させることで、スリーブ素子５０が回転することができ、該回転動力により羽根Ａが連動して回転することで風力を生じさせ、ナット２０と、それに設置する移動平台の放熱を提供することができる。
【００２１】
図８に示すように、スリーブ素子５０の周縁に歯車Ｂを設置すると共に、歯車Ｂで複数のアイドルギヤＣと連動して、最後にクランクＤで連動するパンチＥを移動平台Ｆに設置する。スクリュー軸１０が回転してナット２０を移動させることで、スリーブ素子５０と歯車Ｂを回転させる。さらに、各アイドルギヤＣを順序に連動して、パンチＥがクランクＤによって移動平台Ｆ上に往復パンチ動作を行い、穴あけの目的を達成できる。
【００２２】
図９に示すように、本発明は、昇降平台Ｇ（例えば、昇降平台、立体駐車場）に応用される時、ナット２０が昇降平台Ｇに合せて設置されるものである。スリーブ素子５０が昇降平台Ｇ上に位置され、周縁に発光体Ｈを設置してあるので、昇降平台Ｇの昇降時、スリーブ素子５０の回転により発光体Ｈを連動して回転運動させることで、昇降平台Ｇを操作して昇降させる。この時、光っている発光体の回転を同時に観察できるので、警告効果を有する。
【００２３】
本発明によれば、前記具体的な実施例の構造により、以下の効果が得られる。
（一）スクリュー軸１０が回転してナット２０内の転がり体４０を循環回転させる。さらにスリーブ素子５０の押動溝５３と、通路２２を通過する転がり体４０との挟み角により、転がり体４０が通路２２を通過する時、スリーブ素子５０の押動溝５３は、転がり体４０に押動され、直線運動を回転運動に変換して、一つ多くの捻り力を提供することができるため、スリーブ素子５０を回転させ、スリーブ素子５０の回転により余分の動力を提供して利用することができる。
（二）スリーブ素子５０の回転により、余分の動力を提供して利用することができる。さらに、スリーブ素子５０の外周縁に羽根Ａを設置する。羽根Ａの回転による風力によって、ナット２０と、それに設置する移動平台との放熱を提供でき、補助放熱ための余計な構造、装置ならびに動力の必要がなく、コストの節約も実現し得る。
（三）スリーブ素子５０の回転により、余分の動力を提供して利用することができる。さらに、スリーブ素子５０の周縁に歯車Ｂを取り付けると共に、歯車Ｂにより複数のアイドルギヤＣを連動し、最後にクランクＤに連動するパンチＥを移動平台Ｆ上に設置することによって、パンチＥの往復パンチ動作を行って穴あけの目的を達成でき、二種類の作業を同時に行うことが可能である。
（四）昇降平台Ｇに応用される時、スリーブ素子５０の回転によって余分の動力を提供して利用することができる。さらに、スリーブ素子５０の周縁に設置される発光体Ｈを利用して、昇降平台Ｇを操作して昇降させる時、光っている発光体の回転を同時に観察できるので、警告効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の立体組合図。
【図２】本発明の立体分解図。
【図３】本発明の平面分解図。
【図４】本発明の平面組合せ、及び使用動作の見取図。
【図５】本発明の他の実施例の立体組合図。
【図６】本発明の他の実施例の平面組合図。
【図７】本発明は、放熱ファンとして応用される実施状態の図。
【図８】本発明は、パンチ機構として応用される実施状態の図。
【図９】本発明は、昇降平台の警告灯として応用される実施状態の図。
【符号の説明】
【００２５】
１１ねじ槽１０スクリュー軸
２０ナット２１ねじ溝
２２通路２３周囲溝
２４締付孔２００負荷経路
３０還流素子３１還流路
３２締付孔４０転がり体
５０スリーブ素子５１スリーブピース
５２結合端５３押動溝
５４軸受周囲溝６０軸受素子
Ａ羽根Ｂ歯車
ＣアイドルギヤＤクランク
ＥパンチＦ移動平台
Ｇ昇降平台

【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にねじ槽を備えるスクリュー軸と、
前記スクリュー軸を套設するための穿孔が設けられ、穿孔の内径にねじ溝を有し、該ねじ溝および前記ねじ槽を合せて負荷経路を形成し、さらに軸方向に通路を設け、その外縁に周囲溝を設け、通路を連通するナットと、
前記ナット上に設置され、還流路を設置して該還流路と前記負荷経路とを接続し、循環経路を形成する還流素子と、
前記循環経路内に収容される複数の転がり体と、
前記ナットの周囲溝に設置され、内周縁に複数の押動溝を設置し、該押動溝および前記通路は角度を挟んで合せると共に、該押動溝がさらに通路を通過する前記転がり体と合せるスリーブ素子と、
備えることを特徴とするボールスクリュー。
【請求項２】
前記スリーブ素子の少なくとも一端面は、軸受周囲溝を設置し、該軸受周囲溝内に複数の軸受素子を設置し、該軸受素子がさらに周囲溝の側壁と接触することを特徴とする請求項１記載のボールスクリュー。
【請求項３】
前記ナットの軸方向の両端にそれぞれ複数の締付孔を設置し、また前記二つの還流素子の軸方向の位置にそれぞれ複数の締付孔を設置することで、当該還流素子およびナットの締付孔は、それぞれ互いに合せて締付孔を合せて、ねじで締付け固定することを特徴とする請求項１記載のボールスクリュー。
【請求項４】
前記スリーブ素子は、二つの半円状のスリーブピースを突き合わせてなり、前記二つのスリーブピースの端部に、それぞれ結合端を設置し、互いに合せてリング状になることを特徴とする請求項１記載のボールスクリュー。
【請求項５】
前記通路と前記押動溝は、４５°を挟んで形成することを特徴とする請求項１記載のボールスクリュー。

【図１】