説明

運動案内装置

【課題】小型化や小型化に伴う軽量化を達成しながらも大きな負荷容量を確保することができる運動案内装置を提供する。
【解決手段】内周に螺旋状の転動体転走面が形成された外筒と、外周面に前記転動体転走面に対向する負荷転動体転走面が形成された内筒とを備え、前記内筒が複数の転動体を介して前記外筒の軸方向に往復移動可能に挿入された運動案内装置において、前記内筒は、軸方向に貫通する転動体戻し通路が形成されるとともに、軸方向の両端に側蓋が取り付けられ、前記側蓋は、前記転動体転走面及び前記負荷転動体転走面からなる転動体転走路及び前記転動体戻し通路を連絡する方向転換路が形成され、前記側蓋は、前記内筒の軸方向端部に締結手段を介して取り付けられる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、運動案内装置に関し、特に、転動体が転動しつつ循環する循環経路を有するボールねじ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、従来のボールねじ装置としては、循環経路をねじ軸に螺合するナット側に形成することが多いが、ねじ軸側に形成するものも知られている。
【0003】
循環経路をねじ軸側に形成した例としては、下記特許文献に記載されているように、ボールが転動しつつ循環する循環経路をボールねじ軸に備えるボールねじ装置であって、ボールねじ軸は、循環経路の一部を形成するようねじ軸外周に螺旋状に螺刻され、ボールが転動するボールねじ溝と、循環経路の一部を形成すると共に、ボールねじ溝の一方のねじ溝端部の側から他方のねじ溝端部の側へのボールリターン経路となるようボールねじ軸の内部に形成されたねじ軸内径路と、循環経路の一部を形成すると共に、ボールねじ溝のねじ端部からねじ軸内径路までのボール経路となるねじ端部経路とを備え、該ねじ端部経路は、ボールねじ溝を転動してきたボールが螺合対象部材側のボールねじ溝の軌道から外れるようボールねじ軸の内側に沈み込みながら、ボールねじ溝に弧状に連続して湾曲弧状に形成されている。
【0004】
このような構成によると、小型化とボールの循環経路関連の構成の簡略化を両立させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2005−201347号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、従来のボールねじ装置によると、ボールリターン経路をねじ軸の軸線に対して傾斜して形成したり、複雑に湾曲させる必要があるため、実質的にボールリターン経路をねじ軸側に形成することが難しいといった問題があった。また、ねじ端部経路は、ボールねじ溝を転動してきたボールが螺合対象部材側のボールねじ溝の軌道から外れるようボールねじ軸の内側に沈み込むように形成されているため、ねじ軸の径方向の寸法を小さくすることができず、小型化とボールの循環経路関連の構成の簡略化を十分に両立することができていないといった問題があった。
【0007】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであって、小型化や小型化に伴う軽量化を達成しながらも大きな負荷容量を確保することができる運動案内装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明に係る運動案内装置は、内周に螺旋状の転動体転走面が形成された外筒と、外周面に前記転動体転走面に対向する負荷転動体転走面が形成された内筒とを備え、前記内筒が複数の転動体を介して前記外筒の軸方向に往復移動可能に挿入された運動案内装置において、前記内筒は、軸方向に貫通する転動体戻し通路が形成されるとともに、軸方向の両端に側蓋が取り付けられ、前記側蓋は、前記転動体転走面及び前記負荷転動体転走面からなる転動体転走路及び前記転動体戻し通路を連絡する方向転換路が形成され、前記側蓋は、前記内筒の軸方向端部に締結手段を介して取り付けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、側蓋に、転動体転走路及び転動体戻し通路を連絡する方向転換路が形成され、側蓋は、前記内筒の軸方向端部に締結手段を介して取り付けられているので、小型化や小型化に伴う軽量化を実現できると共に、内筒の肉厚を十分に確保できるので、大きな負荷容量を確保した運動案内装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の実施形態に係る運動案内装置を示す斜視図。
【図2】本発明の実施形態に係る運動案内装置構造を説明するための分解図。
【図3】本発明の実施形態に係る運動案内装置の側蓋の正面図。
【図4】本発明の実施形態に係る運動案内装置の側蓋の側面図。
【図5】本発明の実施形態に係る運動案内装置の内筒の側面図。
【図6】本発明の実施形態に係る運動案内装置の正面図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明に係る運動案内装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0012】
図1は、本発明の実施形態に係る運動案内装置を示す斜視図であり、図2は、本発明の実施形態に係る運動案内装置構造を説明するための分解図であり、図3は、本発明の実施形態に係る運動案内装置の側蓋の正面図であり、図4は、本発明の実施形態に係る運動案内装置の側蓋の側面図であり、図5は、本発明の実施形態に係る運動案内装置の内筒の側面図であり、図6は、本発明の実施形態に係る運動案内装置の正面図である。
【0013】
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る運動案内装置は、ボールねじ装置1として構成されており、内周に螺旋状の転動体転走面としてのボール転走溝11が形成された外筒10と、外周面にボール転走溝11に対応する負荷転動体転走面としての負荷ボール転走溝21が形成された内筒20とを備え、内筒20が複数の転動体30を介して外筒10の軸方向に往復移動可能に挿入されて組み込まれている。
【0014】
外筒10は、軸方向に中空に形成された円筒状の部材であり、内周面に螺旋状のボール転走溝11が形成されると共に、内筒20を軸方向に沿って往復移動可能に挿入することができるように形成されている。なお、本実施形態に係るボールねじ装置1においては、ボール転走溝11は4条形成されている。
【0015】
内筒20は、外筒10と同様に軸方向に貫通孔23が形成された円筒状の部材である。貫通孔23の内周面には雌ねじ24が形成されている。また、上述したように内筒20は外筒10に往復移動可能に挿入されるので、内筒20の外径寸法は外筒10の内径寸法よりも小さく形成されている。なお、内筒20の外周面に形成された負荷ボール転走溝21の軸方向の両端部は、円滑な転動体30の転走を促すためにクラウニングが形成されている。
【0016】
さらに、内筒20は軸方向に貫通する転動体戻し通路22が形成されている。なお、負荷ボール転走溝21及び転動体戻し通路22は、ボール転走溝11に対応してそれぞれ4条形成されている。なお、転動体戻し通路22は、内筒20の軸方向と平行に形成されているので、切削加工によって容易に形成することができる。
【0017】
内筒20の軸方向の両端には、側蓋40が締結手段50によって取り付けられている。図3に示すように、側蓋40は、内筒20の外形形状と略同一に形成された円環状の部材であり、その中央部に凹部42が形成されている。また、側蓋40の外周面には、接線方向に延びる掬い上げ部43が4条形成されている。
【0018】
また、図4に示すように、側蓋40の内筒20と対向する面には、方向転換路41が形成されており、該方向転換路41はボール転走溝11及び負荷ボール転走溝21からなる転動体転走路と転動体戻し通路22を連絡している。なお、方向転換路41の内側は、側蓋40とは別部材の内側構成部材44が組み付けられているか、内筒20と一体に形成されている。
【0019】
図2に示すように、締結手段50は、側蓋40を挟み込むように内筒20に締結する筒状ボルトであり、内筒20の内周面に形成された雌ねじ24と螺合する雄ねじが形成された螺合部51と、側蓋40の軸方向端部に当接するように径方向に拡径して形成された鍔部52とを有している。このように筒状ボルトによって側蓋40を締結しているので、内筒20に貫通孔23を形成した場合であっても内筒20の肉厚を十分に確保できると共に、側蓋40近傍の締結スペースを十分に確保することができる。なお、締結手段50に形成された鍔部52は側蓋40に形成された凹部42に嵌合するように形成されているので、締結手段50によって側蓋40を取り付けた際に、締結手段50は側蓋40と面一に取り付けることができるので、軸方向にスペースを確保することができる。
【0020】
次に図5を参照して本実施形態に係るボールねじ装置1の転動体30の循環経路について説明を行う。但し、図面の煩雑化を避けるために図5にはボール循環経路を4条分は示さず、1条のみを示す。転動体30は、荷重を負荷しながら負荷ボール転走溝21を転走した後、内筒20の軸方向の一端まで至る。内筒20の軸方向端部には、側蓋40からボール転走溝11及び負荷ボール転走溝21に向けて突出して形成された掬い上げ部43が配置されているので、転動体30は掬い上げ部43によって側蓋40内部の方向転換路41に導入される。
【0021】
方向転換路41を転走した転動体30は、内筒20に形成された転動体戻し通路22を介して内筒20の軸方向の他端の転動体転走路に戻されて再び荷重を負荷する。このように、側蓋40の外周面にその接線方向に突出する掬い上げ部43が形成されているので、内筒20の内外周面にボール循環用パイプやデフレクタを形成する必要がなく、ボールねじ装置1の小型化,軽量化及び部品数の削減を図ることができる。
【0022】
本実施形態に係るボールねじ装置1は、図6に示すように内筒20の周方向に略均等に循環経路が4条配列されているため、大きな負荷容量を確保することができると共に、軸方向の荷重を均等に負荷することができる。
【0023】
さらに、内筒20に貫通孔23が形成されると共に筒状ボルトの締結手段50で側蓋40を締結しているので、該貫通孔23に出力ロッド等の挿入部材を取り付けることができ、狭小なスペースであっても十分に側蓋40を締結できると共に、ボールねじ装置1の小型化を図ることができる。
【0024】
以上、説明したように、本実施形態に係るボールねじ装置1は、内筒20に転動体戻し通路22を形成した所謂インナーねじタイプを採用しているので、外筒に転動体戻し通路を形成した標準タイプのねじ装置と比較して、ピッチ円直径(BCD)が等しい場合には外筒の最大径を小さくすることができる。
【0025】
さらに、中空状の内筒20を採用し、側蓋40を筒状ボルトの締結手段50によって締結しているので、内筒20の内径を最大にでき、小型化及び軽量化を達成しながらも大きな負荷容量を確保することができる。また、内筒20の内径に挿入する出力ロッド等の挿入部材の外径を最大にすることができる。
【0026】
また、本実施形態に係るボールねじ装置1は、転動体転走路を4条備えた場合について説明したが、転動体転走路は4条に限られず、例えば8条やそれ以上に形成しても構わない。
【0027】
なお、上記実施形態においてはボールねじ装置1ついて本発明を適用した場合について説明したが、転動体に円筒状のローラを用いたローラねじ装置に本発明を適用することが可能である。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【0028】
1 ボールねじ装置, 10 外筒, 11 ボール転走溝, 20 内筒, 21 負荷ボール転走溝, 22 転動体戻し通路, 23 貫通孔, 30 転動体, 40 側蓋, 41 方向転換路, 42 凹部, 43 掬い上げ部, 50 締結手段, 51 螺合部, 52 鍔部。


【特許請求の範囲】
【請求項1】
内周に螺旋状の転動体転走面が形成された外筒と、
外周面に前記転動体転走面に対向する負荷転動体転走面が形成された内筒とを備え、
前記内筒が複数の転動体を介して前記外筒の軸方向に往復移動可能に挿入された運動案内装置において、
前記内筒は、軸方向に貫通する転動体戻し通路が形成されるとともに、軸方向の両端に側蓋が取り付けられ、
前記側蓋は、前記転動体転走面及び前記負荷転動体転走面からなる転動体転走路及び前記転動体戻し通路を連絡する方向転換路が形成され、
前記側蓋は、前記内筒の軸方向端部に締結手段を介して取り付けられることを特徴とする運動案内装置。
【請求項2】
請求項1に記載の運動案内装置において、
前記締結手段は、前記内筒の内周壁に螺合する螺合部と、前記側蓋の軸方向端部に当接する鍔部とを備えることを特徴とする運動案内装置。
【請求項3】
請求項2に記載の運動案内装置において、
前記側蓋の軸方向端面には、前記鍔部と係合する凹部が形成されることを特徴とする運動案内装置。
【請求項4】
請求項1から3のいずれか1項に記載の運動案内装置において、
前記側蓋の外周面には、前記転動体転走路を転走する転動体を掬い上げる掬い上げ部が形成され、
前記掬い上げ部は、前記転動体転走面に向けて突出して形成されることを特徴とする運動案内装置。
【請求項5】
請求項2から4のいずれか1項に記載の運動案内装置において、
前記転動体転走路は、複数条形成されることを特徴とする運動案内装置。
【請求項6】
請求項1から6のいずれか1項に記載の運動案内装置において、
前記内筒は、軸方向に貫通孔を有する円筒状に形成されることを特徴とする運動案内装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate


【公開番号】特開2013−72523(P2013−72523A)
【公開日】平成25年4月22日(2013.4.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−213337(P2011−213337)
【出願日】平成23年9月28日(2011.9.28)
【出願人】(390029805)THK株式会社 (420)
【Fターム(参考)】