(57)【要約】      （修正有）【課題】転動体の状態などボールネジのナットの内部を確認する手段を提供する。【解決手段】第一の案内溝を有するネジ軸１０と、該ネジ軸１０が内部を貫通し、該第一の案内溝と対応する内面に第二の案内溝を有するナット２０，２５と、該第一の案内溝と該第二の案内溝とに挟持される複数の転動体とを備えるボールネジであって、該ナット２０，２５と該転動体とに一定方向の予圧を与え、該予圧が与えられている該第一の案内溝内の面と反対側の該第二の案内溝内の面から、該ナット２０，２５の外面と内面との間を貫通するように形成される監視窓６０，６１を備えることを特徴とするボールネジ装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の案内溝を有するネジ軸と、
該ネジ軸が内部を貫通し、該第一の案内溝と対応する位置の内面に第二の案内溝を有するナットと、
該第一の案内溝と該第二の案内溝とに挟持される複数の転動体とを備えるボールネジであって、
該ナットは、予圧が与えられている該第二の案内溝内の面と反対側の該第二の案内溝内の面から、該ナットの外面と内面との間を貫通するように形成される監視窓を備えることを特徴とするボールネジ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のボールネジであって、
該ナットは第一のナットと第二のナットからなり、
該第一のナットと該第二のナットの間配置される間座とを備え、
該間座は該転動体によって決められる第一のナットと該第二のナットの位置における隙間の厚さより厚く、
これにより該ナットに予圧を与えることを特徴とするボールネジ装置。
【請求項３】
請求項１乃至２に記載のボールネジであって、
該ナットは、外部に配置され該第二の案内溝と連通する二つの孔を連結する循環チューブを備え、
該循環チューブは側面に監視窓を備えていることを特徴とするボールネジ装置。
【請求項４】
第一の案内溝を有するガイドレールと、
該ガイドレールが内部を貫通し、該第一の案内溝と対応する位置の内面に第二の案内溝を有するリニアガイドと、
該第一の案内溝と該第二の案内溝とに挟持される複数の転動体とを備えるリニアガイド装置であって、
該リニアガイド装置は、予圧が与えられている該第二の案内溝内の面と反対側の該第二の案内溝内の面から、該リニアガイド装置の外面と内面との間を貫通するように形成される監視窓を備えることを特徴とするリニアガイド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ボールネジ装置またはリニアガイド装置の内部監視窓に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールネジ装置は、内部に案内溝を有するネジ軸と、内部にネジ軸の案内溝と対応する形状の案内溝を有するナットと、ネジ軸の案内溝とナットの案内溝の両者に摺動可能に挟持される転動体とを備えている。この転動体の摺動によりナットがネジ軸に沿って滑らかに移動することができる。
リニアガイド装置は、内部に案内溝を有するガイドレールと、内部にガイドレールの案内溝と対応する形状の案内溝を有するリニアガイドと、ガイドレールの案内溝とリニアガイドの案内溝の両者に摺動可能に挟持される転動体とを備えている。この転動体の摺動によりリニアがガイドレールに沿って滑らかに移動することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような、ボールネジ装置やリニアガイドでは組立時に転動体、保持器ピースの詰め忘れ、保持器ピースの倒れ、異物の混入等、また使用中に保持器ピースの倒れ、異物の混入グリースやオイルの漏れなどが生じやすい。しかし、このような場合であっても、ボールネジのナットの内部を確認する手段は皆無である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第一の案内溝を有するネジ軸と、該ネジ軸が内部を貫通し、該第一の案内溝と対応する内面に第二の案内溝を有するナットと、該第一の案内溝と該第二の案内溝とに挟持される複数の転動体とを備えるボールネジにおいて、該ナットと該転動体とに一定方向の予圧を与える。そして、該ナットは、予圧が与えられている該第二の案内溝内の面と反対側の該第二の案内溝内の面から、該ナットの外面と内面との間を貫通するように形成される監視窓を備えることを特徴とするボールネジ装置によって解決する。
【０００５】
さらに、第一の案内溝を有するガイドレールと、該ガイドレールが内部を貫通し、該第一の案内溝と対応する内面に第二の案内溝を有するリニアガイドと、該第一の案内溝と該第二の案内溝とに挟持される複数の転動体とを備えるリニアガイド装置において、該リニアガイドと該転動体とに一定方向の予圧を与える。そして、該リニアガイドは、予圧が与えられている該第二の案内溝内の面と反対側の該第二の案内溝内の面から、該リニアガイドの外面と内面との間を貫通するように形成される監視窓を備えることであって、該リニアガイドは外部と該転動体に予圧が与えられている側と反対側の面の案内溝との間を連通する監視窓を備えることを特徴とするリニアガイド装置によって解決する。
【発明の効果】
【０００６】
これにより、ボールネジ内部の転動体の状況を目視、レーザー光、ＣＣＤなどで簡易に確認できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第一の実施の形態のダブルナット予圧型ボールネジの概略図である。
【図２】第一の実施の形態のダブルナット予圧型ボールネジの内部を示した断面図である。
【図３】第二の実施の形態のボールネジの概略図である。
【図４】第三の実施の形態のリニアガイドレールの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第一の実施の形態）
図１および図２を参照して、ダブルナット予圧方式のボールネジ１について説明する。図１は、ボールネジ１の外観を示した図である。図２は、ボールネジ１の内部を示した断面図である。ボールネジ１はネジ軸１０，ナット２０，ナット２５，転動体３０を備えている。転動体３０は、たとえば球体である。
【０００９】
ナット２０とナット２５とは、たとえば円筒形状の部材であって、それぞれ、その中央部に貫通孔を有している。ナット２０とナット２５は隣接するように配置され、ナット２０とナット２５のそれぞれの貫通孔に、ネジ軸１０が貫通するように挿入されている。
ネジ軸１０の外周部には、第一の案内溝である螺子状の案内溝１１が形成されている。ナット２０およびナット２５のそれぞれの内周面には、ネジ軸１０の案内溝１１と対応する位置に、第二の案内溝である螺旋状の案内２０ａと案内溝２５ａとが、それぞれ形成されている。
ネジ軸１０の案内溝１１とナット２０の内周面の案内溝２０ａとナット２０の内周面の案内溝２５ａとには、転動体３０が受容されるように配置されている。そして、ネジ軸１０の案内溝１１とナット２０の内周面の案内溝２０ａとの間、およびネジ軸１０の案内溝１１とナット２０の内周面の案内溝２５ａとの間で、転動体３０が挟持される。案内溝１１の形状と案内溝２０ａおよび案内溝２５ａとの形状は、転動体３０がそれぞれの案内溝の内部で転がることができるように、ある程度の遊びを有するような形状となっている。
転動体３０は、案内溝１１と案内溝２０ａおよび案内溝２５ａ内に、複数個が配置されている。
【００１０】
案内溝２０ａの任意の二箇所に対応する位置のナット２０の側壁には、ナット２０の外部と案内溝２０ａとを貫通するように、二つの貫通孔を有している。この二つの貫通孔は、それぞれ、ナット２０の外部にて循環チューブ４０で接続されている。
同様に、案内溝２５ａの任意の二箇所に対応する位置のナット２５の側壁には、ナット２５の外部と案内溝２５ａとを貫通するように、二つの貫通孔を有している。この二つの貫通孔は、それぞれ、ナット２５の外部にて循環チューブ４１で接続されている。
ネジ軸１０を回転させると、案内溝１１とナット２０内周面の案内溝２０ａおよびナット２５の内周面の案内溝２５ａとに沿って、転動体３０が回転しながら移動する。転動体３０の回転に従って、ネジ軸１０の軸方向にナット２０とナット２５とが移動する。転動体３０はネジ軸１の案内溝１１とナット２０およびナット２５の内周面の案内溝２０ａまたは案内溝２５ａに沿って移動し、循環チューブ４０および循環チューブ４１を通って元の位置にもどるようになっている。
循環チューブ４０および循環チューブ４１の側面に監視窓たるスリット４０ａおよびスリット４１ａを配置する。スリットの代わりに透明の窓を配置する。これにより、循環チューブ４０または循環チューブ４１の内部を移動する転動体３０の移動の状況が確認できる。
【００１１】
ナット２０とナット２５はネジ軸１０の方向に可動であるので、ネジ軸１０の方向に自由に配置できる。ナット２０とナット２５とをネジ軸１０の方向におけるある位置に隣接して配置したときを仮定すると、ネジ軸１０の方向におけるナット２０とナット２５の微視的な位置は、案内溝１１と案内溝２０ａおよび案内溝２５ａとの形状と転動体３０との遊びの関係で、それぞれの案内溝２０ａと案内溝２５ａとの間に挟持されている転動体３０の位置によって、決定されることになる。
ここで、ナット２０とナット２５との間に一定の隙間が生じるようにナット２０とナット２５とを配置して、この一定の隙間よりも厚い間座７を挿入する。一定の隙間よりも厚い間座７を挿入することにより、ネジ軸１０の軸方向に沿ってナット２０を付勢する。すなわち、ナット２０とナット２５とは、互いに離れる方向に外力を受けることになる。この外力を受けることにより、ナット２０の案内溝２０ａの間座７側の壁面が転動体３０の間座７側の面と当接し、転動体３０を間座７と反対方向に押す。これにより、微視的に、転動体３０は、ナット２０の案内溝２０ａのうち、間座７側の壁面の接触箇所９ａに強く接触することになる。そして、ネジ軸１０側では、転動体３０は、ネジ軸１０の案内溝１１のうちナット側の接触箇所９ａと点対称の位置にあたる転動体３０と案内溝１１との接触箇所９ｂにおいて接することになる。つまり、ネジ軸１０側では、案内溝１１のうちネジ軸１０方向における間座７側と反対側の壁面と、ナット２０の案内溝２０ａのうちネジ軸１０方向における間座７の壁面とにおいては、それぞれの壁面が転動体３０と接触することになる。一方、接触箇所９ａと接触箇所９ｂとを結ぶ方向と直交する方向では、転動体３０はナット側の案内溝２０ａとネジ軸１０側の案内溝１１とは、微視的には、通常は接触しない状態となる。つまり、案内溝１１のうち間座７側の壁面と、ナット２０の案内溝２０ａのうちネジ軸１０方向におけるネジ軸１０方向における間座７と反対側の壁面とにおいては、それぞれの壁面は転動体３０とは接触しないことになる。仮に接触しても、荷重の伝達は行わない程度の接触にすぎない。
その結果、ナット２０側においては、ネジ軸１０方向における間座７側にあたる転動体３０の面が間座７側にあたるナット２０の案内溝２０ａの面の接触箇所９ａと常に当接して、荷重の伝達を行い転動体に対して予圧を行う。接触箇所９ａは予圧箇所となる。
予圧箇所たる接触箇所９ａから、間座７と反対側に向かってネジ軸１０方向に離れるにしたがって、ナット２０の案内溝２０ａの面は転動体３０とは接触しなくなる。すなわち、予圧箇所たる接触箇所９ａから、予圧されている方向に沿って、ナット２０の案内溝２０ａの面は転動体３０とは接触しなくなる。この箇所（以下、この箇所を「転動体溝逃げ部」とよぶ）は、転動体３０にとって転動には影響が全くないことになる。転動体溝逃げ部は、転動体３０にナットから予圧が与えられている側とネジ軸１０方向に反対方向になるナット２０の案内溝２０ａの面ということになる。転動体溝逃げ部は、ネジ軸１０の方向に沿って、転動体３０の位置に応じて繰返し複数個が存在することになる。
【００１２】
転動体溝逃げ部に対応するナット２０の任意の箇所に、ナット２０の内部と外部とを貫通する孔を穿設して形成される監視窓たる透明窓６０を配置する。同様に、転動体溝逃げ部に対応するナット２５の任意の箇所に、ナット２５の内部と外部とを連通する監視窓たる透明窓６１を配置する。透明窓６０と透明窓６１は、それぞれネジ軸１０の軸方向と垂直な方向に向かって延在するようにナット２０の内外面を貫通するようにナット２０の外周面に配置される。
さらに、転動体溝逃げ部からネジ軸１０の軸方向と平行に延在するように、ナット２５の内部と外部を貫通するような孔を穿設して形成される透明窓６２を配置できる。これにより、転動体３０および保持ピースや異物などが確認できる。なお、透明窓６０または透明窓６１は、矩形の窓ではなく、「スリット」または「転動体より小さい孔」としてもよい。
【００１３】
これにより、転動体３０などの内部の状況を透明窓から目視、レーザー光、ＣＣＤなどで簡易に確認でき、組立時における転動体、保持器ピースのつめ忘れ、保持器ピースの倒れや異物の混入などを簡単に判別でき、充填検査が容易になる。
また、使用中におこる保持器ピースの倒れ、異物の混入、グリース、オイル等の抜け等も目視で確認でき、これらの問題を解決することができる。
【００１４】
（第二の実施の形態）
続いて、図２および図３を参照して説明する。
第一の実施の形態では、ダブルナット予圧方式のボールネジ１についての適用を説明したが、第二の実施の形態では、ナット２０を単体として使用する場合における本願発明の適用である。図３はナット２０が単体の場合におけるボールネジ１について説明している。
この場合のボールネジは、ナット２０の両端にエンドキャップ２３ａとエンドキャップ２３ｂとが取り付けられるエンドキャップ式のボールネジである。  
この場合も、ネジ軸方向１０に沿って、ナット２０を一定の方向に付勢する、付勢されたナット２０の案内溝２０ａは転動体３０と接触箇所９ａによって接触し、ナット２０の案内溝２０ａおよび転動体３０は接触箇所９ａにおいて、予圧を受ける。
そして第一の実施の形態と同様に、予圧箇所たる接触箇所９ａから、ネジ軸１０に沿って、予圧されている方向にしたがって、ナット２０の案内溝２０ａの面は転動体３０とは接触せずに、転動体溝逃げ部を形成する。第二の実施の形態においても、転動体溝逃げ部は、ネジ軸１０の方向に沿って、転動体３０の位置に応じて繰返し複数個が存在することになる。
【００１５】
転動体溝逃げ部に対応するナット２０の任意の箇所に、ナット２０の内部と外部とを貫通する孔を穿設して形成される監視窓たる透明窓６３を配置する。透明窓６３は、ネジ軸１０の軸方向と垂直な方向に向かって延在するようにナット２０の内外面を貫通するようにナット２０の外周面に配置される。
さらに、転動体溝逃げ部からネジ軸１０の軸方向と平行に延在するように、ナット２０の内部と外部を貫通するような孔を穿設して形成される透明窓６４を配置できる。これにより、転動体３０および保持ピースや異物などが確認できる。なお、透明窓６３または透明窓６４は、矩形の窓としても、「スリット」または「転動体より小さい孔」としてもよい。
【００１６】
（第三の実施の形態）
第一の実施の形態および第二の実施の形態では、ボールネジ１についての適用を説明したが、第三の実施の形態では、ガイドレール２の側面にはガイドレール２に沿って形成される第一の案内溝を有しており、リニアガイド２７においては、内部に第二の案内溝たる案内溝が形成されている。図４はリニアガイド２７に適用した場合を示している。
リニアガイド２７では、ガイドレール２の案内溝２ａは、一般に転動体の球面と全面が接触する形状ではなく、ガイドレール２の軸方向に垂直となる方向に対して角度をつけた面で、転動体を点接触で支えるように穿設されている。従って、この角度をつけた面で、案内溝２ａおよび転動体が付勢される。リニアガイド２７の案内溝２ａであって、予圧がかけられている方向と反対側の案内溝２ａの面は、転動体の転動に影響のない面としては転動体とは接触せず、転動体溝逃げ部を形成する。第三の実施の形態においても、転動体溝逃げ部は、ネジ軸１０の方向に沿って、転動体３０の位置に応じて繰返し複数個が存在することになる。転動体溝逃げ部から、ガイドレール２の軸方向と垂直な方向に沿って、ガイド２７の側面には、ガイド２７の内外を貫通して延在するような孔で形成される透明窓６６と透明窓６７とを配置する。
また、転動体溝逃げ部から、ガイドレール２に沿った方向にガイド２７の内部と外部とを貫通するような孔で形成される監視窓たる透明窓６５を配置する。
これにより、第一の実施の形態と同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【００１７】
１０  ネジ軸
１１  案内溝
２０，２５  ナット
２０ａ，２５ａ  案内溝
２７  リニアガイド
３０  転動体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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