ボール外部循環式ボールねじ

【課題】転がり子が循環経路の進出口の曲がり箇所に直接衝突しなくなり、ボールねじの寿命が従来のものよりも更に長く延びるボール外部循環式ボールねじを提供する。
【解決手段】ねじ軸と、ナットと、循環子４０と、循環経路５０と、複数の転がり子と、を含み、ねじ軸は、周面には転がり溝が開設され、ナットは、その中心にはねじ軸を挿通するための貫通孔が開設され、貫通孔の周面には転がり溝が開設され、循環子は、両端がそれぞれ第一脚部４３と第二脚部４４であり、第一脚部４３と第二脚部４４は、ナットに設けられ、その間には連接部４５が設けられ、循環経路５０は、循環子の内部に設けられ、第一脚部４３と連接部４５と第二脚部４４とを貫通すると共に、負荷経路と連通しており、進出段５１と、第一曲がり段５２と、第二曲がり段５３と、連接段５４と、を有することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールねじに係り、特にボール外部循環式ボールねじに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
目下、ボールねじは各種類の工作機械（例えば、フライス盤の工作テーブル、研磨盤の工作テーブル、旋盤の工作テーブルやボール盤の工作テーブルなど）に使用されており、上下左右に移動可能であることが必要であるため、工作機械の工作テーブルはボールねじを利用する。転がり子の流動方向により、ボールねじは、ボール内部循環式ボールねじと、ボール外部循環式ボールねじと、に分けられ、なお、本発明はボール外部循環式ボールねじに関するものである。ボール外部循環式ボールねじは、転がり子の回流がボールねじの外部で完成するものである。
【０００３】
例えば米国特許第3,143,896号公報は、図１に示すように、循環子１１が二つの脚部１１１を介してナット１２内に組み付けられており、その循環経路１１２が負荷経路１２１と連通しており、転がり子１３が前記循環経路１１２と負荷経路１２１とを通過可能であり、しかし、循環経路１１２がねじ軸１４の軸方向と垂直するので、循環経路１１２の進出口の曲がり箇所１１３では、転がり子１３が衝突し易く、そうすると、騒音が発生し、循環子１１の寿命が短くなるという欠点があった。
【０００４】
また、例えば米国特許第7,040,189号公報は、図２に示すように、循環経路１５１がねじ軸（図示せず）の軸方向と垂直するので、循環経路１５１の進出口の曲がり箇所１５２では、転がり子１３に衝突されて欠陥が発生し、また、循環子１５は、左右のピースを結合してナット（図示せず）に組付けられ、循環子１５の循環経路１５１の進出口の曲がり箇所１５２では衝撃点があるので、循環子１５が衝撃されて離間することを防止するために、補強構造を別に設けることが必要であるが、生産コストが増加する欠点があった。
【特許文献１】米国特許第3,143,896号公報
【特許文献２】米国特許第7,040,189号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の主な目的は、組み付けられた循環経路がねじ軸の軸方向と垂直しないようにすることにより、転がり子が循環経路の進出口の曲がり箇所に直接衝突しなくなるボール外部循環式ボールねじを提供することにある。
【０００６】
本発明の次の目的は、合せラインが循環経路の輪郭ラインに沿い、上下に設けられた、内蓋と、外蓋と、によって循環子を構成することにより、転がり子が循環経路の曲がり箇所に直接衝突しなくなるボール外部循環式ボールねじを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載のボール外部循環式ボールねじによると、ねじ軸と、ナットと、循環子と、循環経路と、複数の転がり子と、を含むボール外部循環式ボールねじにおいて、前記ねじ軸は、周面には転がり溝が開設されており、前記ナットは、その中心には前記ねじ軸を挿通するための貫通孔が開設されており、前記貫通孔の周面には転がり溝が開設されており、前記ねじ軸の転がり溝と前記ナットの転がり溝とから負荷経路が形成され、前記循環子は、両端がそれぞれ第一脚部と第二脚部とであり、前記第一脚部と前記第二脚部とは、前記ナットに設けられており、その間には連接部が設けられており、前記循環経路は、前記循環子の内部に設けられており、前記第一脚部と前記連接部と前記第二脚部とを貫通しており、前記負荷経路と連通しており、前記循環経路の両端は、進出段と、前記進出段と連続している第一曲がり段と、前記第一曲がり段と連続している第二曲がり段と、前記第二曲がり段の間に設けられた連接段と、を有し、前記ねじ軸の軸方向から見れば、前記第一曲がり段が直線を呈し、前記ねじ軸の径方向から見れば、前記第二曲がり段が半円曲線を呈し、前記複数の転がり子は、前記負荷経路と前記循環経路とを転がり可能であることを特徴とするボール外部循環式ボールねじである。
【０００８】
本発明の請求項２に記載のボール外部循環式ボールねじによると、前記ねじ軸の軸方向から見れば、前記第一曲がり段が曲線を呈し、前記ねじ軸の径方向から見れば、前記第二曲がり段が半円曲線を呈する。
【０００９】
本発明の請求項３に記載のボール外部循環式ボールねじによると、前記ナットの外周面には切り面が設けられており、前記ナットに前記循環子を組合せた後、前記連接部は、大部分が前記切り面の一側に位置しており、一部が前記切り面の他側に位置している。
【００１０】
本発明の請求項４に記載のボール外部循環式ボールねじによると、前記循環子は、内蓋と、外蓋と、から構成され、前記ねじ軸の軸方向から見れば、前記内蓋と前記外蓋とはそれぞれ上下に位置している。
【００１１】
本発明の請求項５に記載のボール外部循環式ボールねじによると、前記循環子の前記内蓋と前記外蓋とは樹脂で作製されたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のボール外部循環式ボールねじによれば、次のような効果がある。
（１）循環経路の曲がり箇所を第一曲がり段と第二曲がり段とに設計され、ねじ軸の軸方向から見れば、第一曲がり段が曲線を呈し、ねじ軸の径方向から見れば、第二曲がり段が半円曲線を呈するようにすることにより、組み付けられた循環子の循環経路の進行方向がねじ軸の軸方向と垂直しないので、進行している転がり子が循環経路の進出口の曲がり箇所に直接衝突しなくなり、騒音が低減され、循環子の寿命が従来のものよりも更に長く延びる。
【００１３】
（２）合せラインが循環経路の輪郭ラインに沿い、上下に設けられた、内蓋と、外蓋と、によって循環子を構成することにより、転がり子が循環経路の曲がり箇所に直接衝突しなくなり、循環子が衝撃されて離間することがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
まず、図３乃至図６を参照する。本発明の実施例に係るボール外部循環式ボールねじは、ねじ軸２０と、ナット３０と、三つの循環子４０と、三つの循環経路５０と、複数の転がり子と、から構成される。
【００１５】
ねじ軸２０は、周面には転がり溝２１が開設されている。
【００１６】
ナット３０は、その中心にはねじ軸２０を挿通するための貫通孔３１が開設されており、貫通孔３１の周面には転がり溝（図示せず）が開設されており、ねじ軸の転がり溝２１とナットの前記転がり溝とから負荷経路（図示せず）が形成される。また、ナット３０の外周面には切り面３２が設けられている。
【００１７】
三つの循環子４０は、構造が同様であり、内蓋４１と、外蓋４２と、から構成され、内蓋４２と外蓋４１とは樹脂で作製されたものであり、外蓋４１の両側の側面には互いに対応するラグ４１１が設けられており、ラグ４１１がねじＣを介してナット３０に固定されている。各循環子４０は、両端がそれぞれ第一脚部４３と第二脚部４４とであり、第一脚部４３と第二脚部４４とは、ナット３０の切り面３２に設けられており、その間には連接部４５が設けられており、連接部４５は、大部分が切り面３２の一側に位置しており、一部が切り面３２の他側に位置しており、ねじ軸２０の軸方向Ａから見れば、内蓋４２と外蓋４１とはそれぞれ上下に位置されている。
【００１８】
三つの循環経路５０は、図７乃至図９に示すように、それぞれ三つの循環子４０の内部に設けられており、第一脚部４３と連接部４５と第二脚部４４とを貫通しており、前記負荷経路と連通しており、循環経路５０の両端は、進出段５１と、進出段５１と連続している第一曲がり段５２と、第一曲がり段５２と連続している第二曲がり段５３と、第二曲がり段５３の間に設けられた連接段５４と、を有し、ねじ軸２０の軸方向Ａから見れば、直線を呈する進出段５１が第一曲がり段５２と同じ平面に位置しており、なお、ねじ軸２０の軸方向Ａから見れば、第一曲がり段５２が直線を呈し、なお、ねじ軸２０の径方向Ｂから見れば、第一曲がり段５２が曲線を呈し、ねじ軸２０の径方向Ｂから見れば、第二曲がり段５３が半円曲線を呈し、なお、ねじ軸２０の軸方向Ａから見れば、第二曲がり段５３も半円曲線を呈する。
【００１９】
複数の転がり子（図示せず）は、前記負荷経路と循環経路５０とを転がり可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来の循環子付きボールねじ（米国特許第3,143,896号のうちの一つ）の使用状態を示す模式図である。
【図２】従来の循環子付きボールねじ（米国特許第7,040,189号のうちの一つ）の使用状態を示す模式図である。
【図３】本発明に係るボール外部循環式ボールねじの組合状態の斜視図である。
【図４】本発明に係るボール外部循環式ボールねじの組合状態の平面図である。
【図５】本発明に係る循環子の分解斜視図である。
【図６】本発明に係る循環子の組合状態の斜視図である。
【図７】ねじ軸の軸方向から見た本発明に係る循環経路の模式図である。
【図８】ねじ軸の径方向から見た本発明に係る循環経路の模式図である。
【図９】図７の上から見た本発明に係る循環経路の模式図である。
【符号の説明】
【００２１】
１１循環子
１２ナット
１３転がり子
１４ねじ軸
１５循環子
２０ねじ軸
２１転がり溝
３０ナット
３１貫通孔
３２切り面
４０循環子
４１外蓋
４２内蓋
４３第一脚部
４４第二脚部
４５連接部
５０循環経路
５１進出段
５２第一曲がり段
５３第二曲がり段
５４連続段
１１１脚部
１１２循環経路
１１３曲がり箇所
１２１負荷経路
１５１循環経路
１５２曲がり箇所
Ａ軸方向
Ｂ径方向
Ｃねじ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ軸と、ナットと、循環子と、循環経路と、複数の転がり子と、を含むボール外部循環式ボールねじにおいて、
前記ねじ軸は、周面には転がり溝が開設されており、
前記ナットは、その中心には前記ねじ軸を挿通するための貫通孔が開設されており、前記貫通孔の周面には転がり溝が開設されており、前記ねじ軸の転がり溝と前記ナットの転がり溝とから負荷経路が形成され、
前記循環子は、両端がそれぞれ第一脚部と第二脚部とであり、前記第一脚部と前記第二脚部とは、前記ナットに設けられており、その間には連接部が設けられており、
前記循環経路は、前記循環子の内部に設けられており、前記第一脚部と前記連接部と前記第二脚部とを貫通しており、前記負荷経路と連通しており、前記循環経路の両端は、進出段と、前記進出段と連続している第一曲がり段と、前記第一曲がり段と連続している第二曲がり段と、前記第二曲がり段の間に設けられた連接段と、を有し、前記ねじ軸の軸方向から見れば、前記第一曲がり段が直線を呈し、前記ねじ軸の径方向から見れば、前記第二曲がり段が半円曲線を呈し、
前記複数の転がり子は、前記負荷経路と前記循環経路とを転がり可能であることを特徴とする、ボール外部循環式ボールねじ。
【請求項２】
前記ねじ軸の軸方向から見れば、前記第一曲がり段が曲線を呈し、前記ねじ軸の径方向から見れば、前記第二曲がり段が半円曲線を呈することを特徴とする、請求項１に記載のボール外部循環式ボールねじ。
【請求項３】
前記ナットの外周面には切り面が設けられており、前記ナットに前記循環子を組合せた後、前記連接部は、大部分が前記切り面の一側に位置しており、一部が前記切り面の他側に位置していることを特徴とする、請求項１に記載のボール外部循環式ボールねじ。
【請求項４】
前記循環子は、内蓋と、外蓋と、から構成され、前記ねじ軸の軸方向から見れば、前記内蓋と前記外蓋とはそれぞれ上下に位置していることを特徴とする、請求項１に記載のボール外部循環式ボールねじ。
【請求項５】
前記循環子の前記内蓋と前記外蓋とは樹脂で作製されたことを特徴とする、請求項４に記載のボール外部循環式ボールねじ。

【図１】