(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネジ山付きネジ（１４）およびネジ山付きナット（１２）を含むボールネジナット機構であって、ナットは、対面するネジとナットのネジ山（２２、２４）により形成される軸受レース（２６）内を循環できるボール（２８）を介してネジ（１４）と協働し、ナットはさらに、ナット（１２）の外部面（１８）からナットのネジ山（２２）までナットを貫通する少なくとも１つの円筒形の収納部（３０）の中に、ナットの外部面（１８）から挿入される少なくとも１つの再循環用インサート（３２）を備えており、再循環用インサート（３２）が、ネジ（１４）の方を向いたボール移送用溝（３６）を伴う第１の端部（３４）を有する機構であって、
−機構が、再循環用インサートを収納部内に維持するように構成された、再循環用イン  サート（３２）の維持用本体を含み、
−再循環用インサート（３２）が、ナット（１２）の支持部域上の支持用肩部を伴う第  ２の端部を有しており、
−再循環用インサート（３２）の第２の端部が、ボール移送用溝（３６）との関係にお  いて固定され既定の角度位置を有する方向付け用ほぞ（３８）を含み、該方向付け用ほ  ぞが、維持用本体の少なくとも１つの案内用起伏（４４）と協働して、収納部内の再循  環用インサート（３２）の向きを固定しており、インサートの向きは、移送用溝（３６  ）が軸受レースに嵌め込まれるような形で固定されている、
ことを特徴とする機構。
【請求項２】
方向付け用ほぞ（３８）が、再循環用インサート（３２）の支持用肩部を形成する、請求項１に記載の機構。
【請求項３】
支持部域が、ナットの外部面（１８）および収納部（３０）を中心として形成されたくぼみ内の支持部域のうちの一方である、請求項１または２に記載の機構。
【請求項４】
維持用本体（４０）が、ナットを収容できる中ぐり（４２）を有し、少なくとも１つの案内用起伏（４４）が中ぐり（４２）の軸に対して平行に延在している、請求項１〜３のいずれか１つに記載の機構。
【請求項５】
案内用起伏（４４）が、凹んだ溝である、請求項１〜４のいずれか１つに記載の機構。
【請求項６】
対応する複数のインサート用の収納部（３０）内に収納された複数のボール再循環用インサート（３２）を含む、請求項１〜５のいずれか１つに記載の機構。
【請求項７】
維持用本体（４０）が、複数の再循環用インサート（３２）の複数の方向付け用ほぞ（３８）と協働する、均等な角度で分布している複数の案内用起伏を含む、請求項１〜６のいずれか１つに記載の機構。
【請求項８】
各々の案内用起伏（４４）が複数の方向付け用ほぞ（３８）を収容するように適応されている、請求項１〜７のいずれか１つに記載の機構。
【請求項９】
複数の再循環用インサートを含み、インサートがナットを中心とした角度で分布しており、ナット（１２）のネジ山（２２）の１ピッチの倍数に対応する距離だけそれぞれに軸方向に離隔されている、請求項１〜８のいずれか１つに記載の機構。
【請求項１０】
複数の再循環用インサート（３２）を含み、インサートがナットを中心とした角度で分布しており、ナット（１２）のネジ山（２２）の１ピッチに対応する距離だけそれぞれに軸方向に離隔されている、請求項１〜８のいずれか１つに記載の機構。
【請求項１１】
再循環用インサートが、ボール移送用溝の近傍に設けられネジの方向で軸受レース（２６）内に延在している少なくとも１つの足状部（３５）を有し、案内用足状部が、ボール停止用縁部（３７）を有する、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の機構。
【請求項１２】
足状部（３５）が、停止用縁部（３７）の反対側のバットレス（３９）を有し、バットレスが、再循環用インサートの本体上で半径方向に突出し、軸受レース内に延在している、請求項１１に記載の機構。
【請求項１３】
再循環用インサートが、足状部（３５）の半径方向引込み用くり抜き部（３３）を有し、足状部は、突出したバットレス（３９）の長さに等しい引込み用くり抜き部方向の湾曲の振幅で可撓性ある形でインサートの本体に連結されている、請求項１２に記載の機構。
【請求項１４】
可動刃（７０）と、回転電動機（６２）と、電動機により動かされる可動刃駆動用可動部品（６８）と、請求項１〜１３のいずれか１つに記載のボールネジナット機構（１０）とを含む剪定鋏およびシャーの中から選択されるポータブル式電動工具（６０）であり、ボールネジナット機構のナットが、刃の駆動用可動部品（６８）に連結されており、ネジ（１４）が電動機（６２）に連結されている、ポータブル式電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールネジナット機構、より詳細には、電動剪定鋏または電動シャーなどのポータブル式電動工具において使用できる、寸法および重量が削減されたボールネジナット機構に関する。本発明は同様に、工作機械分野、航空機製造分野、アクチュエータの分野、およびより一般的には、回転運動から並進運動へ、またはその逆への変換を必要とするあらゆるタイプの機械的装置において利用可能である。
【背景技術】
【０００２】
回転運動を並進運動にまたは円形運動を線形運動に変換できるようにするシステムは、多くの場合、非常に高い効率で運動を変換することのできるボールネジナット装置を使用する。これらのシステムは概して、円形またゴシック様式の断面形状をもつ螺旋状ネジ山付きネジと、同じタイプの断面形状を備えたネジ山を含むナットと、ネジのネジ山とナットのネジ山の組合せからなる軸受レース内を循環する校正された直径のボールとで構成されており、ここでボールは、ネジとナットの間でほとんど摩擦無く応力を伝達している。
【０００３】
これらの装置のために解決すべき問題のうちの１つは、軸受レース内のボールの再利用である。実際、ネジがナットとの関係において回転する場合、ボールは、その軸受レース内で前進する。ボールが、作動中にネジとナットの間の空間から脱出するのを回避するため、ボールは、軸受レース内を連続して１周回以上走行した後、再利用装置によりその出発点まで戻される。この再利用装置は、ボールをその軸受レースから離隔させて、ネジの外径の上で循環しその後周期的軌道内で軸受レースに合流するようにこれらのボールを拘束し、こうしてこれらのボールがネジとナット間の影響を脱するのを回避させる、以下に移送用溝と呼ぶ相補的な一つのボール軌道部分を内蔵している。移送用溝は、ボールの軌道を案内するための流路の形をとり、この流路は、管形状を有しこうしてボールをその軌道の周りで完全に取り囲むことができる。再利用装置の移送用溝の中で、ボールは、ネジとナットの間の応力の伝達に関与しない。こうして、ネジナットシステムの作動中にボールが追従する軌道は、再利用装置の移送用溝によって補完される１周回以上の螺旋形軸受レースで構成される閉鎖軌道である。こうして複数の軸受レースが同一のボールネジナットシステム内に画定され得、同数の再利用装置が必要となる。
【０００４】
次世代のボールネジナットシステムは、１周回型の再利用装置を重視し、こうして、ネジとナット間で伝達される応力に寄与しないボールの数のみならず、各軸受レースを補足する移送用溝の製作の複雑性、ひいては装置のコストを制限する。１周回型再利用式のこのボールネジナットシステムは同様に、再利用装置内におけるボールのつかえによる故障のリスクを制限する。実際、複数周回型の再利用装置は、ボールの軸受レースの中間周回より上方でボールを輸送するために、例えば管状部分を内蔵することで、距離が長く製作が複雑である移送用溝を含むことによって、これらの中間周回が構成する軸受レース内でのボールの循環を混乱させないようにしている。ところが、これらの導管は、ボールにより輸送されネジナットシステム内に場合によって存在する潤滑剤により凝集された塵埃または破片により閉塞され易い。
【０００５】
再利用装置は、概して、ナット内でその内部表面と外部表面の間に設けられた収納部の中に位置づけされている低摩擦のプラスチックまたは金属合金製の再循環用インサートを含む。これらの再循環用インサートは各々、ボールの軸受レースを補完するためにナットのネジ山のレベルに位置する第１の端部を有する移送用溝を包含する。
【０００６】
このとき、主な問題は、再利用装置を構成するインサートの固定にある。この問題に応える２つのカテゴリの再利用装置が存在する。すなわち、ナットの内部から組立てる再利用装置とナットの外部から組立てる再利用装置である。
【０００７】
内部からの組立ての再利用装置は、例えば仏国特許発明第２７０３１２２号明細書に記載されている。この再利用装置の再循環用インサートは、ナットの内部から装置の収納部内に位置づけされる。このインサートには、ナットと接触して軸受レース内に戻った場合に装置の収納部の両側に収納される２つの足状部が備わり、前記足状部は、この位置で、再循環用インサートの向きおよび軸方向位置づけをロックすることによりボールの軸受レースと連続した移送用溝の良好な作動を保証する。しかしながら、このような再利用装置で遭遇し得る問題点は、特に直径が小さく長いナットについての部品の組立てに関係するものである。実際には、位置づけ用工具類を伴った各再循環用インサートは、その収納部に面して位置づけされてそこに正確な方向付けで挿入される前に、ナットのネジ山付き穴の中に進入できなければならない。この作業には複雑な工具類が必要であり、ネジ山付き穴の直径寸法が小さい、例えば１本の指のサイズよりも小さい場合には、不可能であることが判明する可能性がある。
【０００８】
外部からの組立ての再利用装置は、例えば仏国特許出願公開第２０４５４９６号明細書に記載されている。これには上述の組付けの問題点は無い。しかしながら、ここでは移送用溝の向きを固定するための楕円形の収納部をナット内に製作することは、困難かつ費用のかかるものである。
【０００９】
外部から組立てる再利用装置については、さらに、欧州特許第０９５７２９４号明細書に記載されている。しかしながら、この装置には、再循環用インサートを導入するための特別な工具が必要であり、これらのインサートは、移送用溝内をボールが通過する際に、収納部の軸内で生成され再循環用インサート上に及ぼされる応力を補償するべく、ナットの外部から維持されていない。ネジナットシステムが大きな荷重を担持している場合、ボールは、この軸内でつねに増大する応力を生成する。足状部のサイズによりこれらの応力が充分に吸収できない場合、足状部はその収納部から係合解除されるか、または移送用溝の変形を生成してネジナットシステムの効率に不利益を与える危険性がある。足状部の寸法はさらに、インサートの設置方法により制限され、そのためインサートがその収納部内で担持できる維持応力は制限される。
【００１０】
こうして、これらのボールネジナットシステム中で、再循環用インサートは概して、接着剤、固定用ネジ、弾性リング他などの手段によってナットの収納部内に維持され、収納部の相補的形状と組合された再循環用インサートの複雑な組合せ形状によって、移送用溝の向きをロックする。これらの手段は、ナットの収納部の製造上の複雑さのみならず再循環用インサートおよびその維持装置の製造上の複雑さも増大させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】仏国特許発明第２７０３１２２号明細書
【特許文献２】仏国特許出願公開第２０４５４９６号明細書
【特許文献３】欧州特許第０９５７２９４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、ナットの機械加工を単純化し、ネジナットアセンブリの組付け時間を短縮しながら、以上で提示した様々な解決法の利益を得ること目的とする。本発明は同様に、ネジナットシステムにより伝達される荷重が大きい場合でも、前記システムの効率を著しく劣化させること無く、各移送用溝の単純かつ正確な方向付けおよび維持を保証することをも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
これらの目的を達成するために、本発明は、ネジ山付きネジおよびネジ山付きナットを含むボールネジナット機構を提案するものであり、
ナットは、対面するネジとナットのネジ山により形成される軸受レース内を循環できるボールを介してネジと協働し、ナットはさらに、ナットの外部面からナットのネジ山までナットを貫通する少なくとも１つの円筒形の収納部の中に、ナットの外部面から挿入される少なくとも１つの再循環用インサートを備えており、再循環用インサートが、ネジの方を向いたボール移送用溝を伴う第１の端部を有する機構を提案する。
【００１４】
本発明によると、機構は、再循環用インサートをナットの収納部内に維持するように構成された再循環用インサートの維持用本体を含む。維持用本体は、再循環用インサートをその収納部内に維持することをその主たる役目とする。維持用本体は、例えば、ナットを包み込み担持する機構の補足的部分である。
【００１５】
さらに、引き続き本発明によると、
−再循環用インサートは、ナットの支持部域上の支持用肩部を伴う第２の端部を有して  おり、
−再循環用インサートの第２の端部は、ボール移送用溝との関係において固定され既定  の角度位置を有する方向付け用ほぞを含む。
【００１６】
方向付け用ほぞは、維持用本体の少なくとも１つの案内用起伏と協働して、収納部内の再循環用インサートの向きを固定する。収納部内の再循環用インサートの向きは、移送用溝が軸受レースに嵌め込まれるような形で固定されている。
【００１７】
ボールネジナット機構は、詳細には、複数の円筒形収納部内にそれぞれ収容される複数の再循環用インサートを含むことができる。
【００１８】
ボールネジナット機構のネジは、円形またはゴシック様式断面形状を有する、喉部または溝の形をした螺旋状ネジ山を有することができる。ネジのネジ山に対し、それに対面するナットの内部ネジ山が対応している。２つのネジ山は、好ましくは同じ断面形状を有し、同一のピッチを有する。これらは、複数のボールを収容する軸受レースを構成する。ボールは、ネジとナット間の相対的回転の際に軸受レース内でほぼ摩擦無く循環することができる。導入部分で指摘されたように、ボールはこの軸受レース内で、ネジとナット間の運動の応力を伝達する。
【００１９】
各々の再循環用インサートの第１の端部は、ボールの軌道を局所的に修正するボール移送用溝を有する。移送用溝は、ネジのネジ山の上でボールを循環させて、これらのボールを軸受レースの上流側に戻す。これにより、ボールの周期的軌道が画定される。インサートは、ボールレースの複数周回型の再循環に適応され得る。それでも好ましくは、再循環は、単一周回型で行なわれる。
【００２０】
ボール再循環の良好な作動には、インサートを高さ方向に正確に位置づけすることが求められる。同様に、再循環用インサートがその収納部内で正確に方向付けされ、移送用溝が軸受レースからのボールの軌道変更において、最小限の応力でボールに随伴できるようにすることも、求められる。再循環用インサートには実際、移送用溝の第１の端部のレベルで軸受レースからボールを抜き出す役目もある。再循環用インサートは、ボールを強制的に軸受レースから解放し、移送用溝を通ってネジのネジ山の上方へ通過させる。ボールは、移送用溝の第２の端部のレベルで、そしてボールが抜き出された場所の後方で、軸受レースに合流する。こうしてボールは、ネジとナットの間の相対的運動が反転しないかぎり、軸受レースと移送用溝を周期的に循環する。相対的運動の方向が反転する場合、例えばネジの回転方向が反転した場合、ボールは、周期的行程を逆方向に循環する。このとき、移送用溝の出口端部は、入口端部となり、この入口端部がボールを軸受レースから抜き出す。ボールは、その行程の際に、再循環用インサートに対し、特にボールが移送用溝の第１の端部、すなわち入口端部に接して到達した時点で、軸受レースと同一線上に方向付けされる応力を及ぼす。ボールは同様に、ナットの内部からナットの外部に向かって、収納部内にあるインサートに対し半径方向の応力も及ぼす。
【００２１】
半径方向の応力は、再循環用インサートの維持用本体に伝達される。この維持用本体は、実際、再循環用インサートがその収納部からナットの外部に向かって出てくるのを防げる。
【００２２】
各ボールの軸受レースは、１つ以上の周回を含み得るが、それでも単一周回型の軸受レースが好ましい。こうしてナットは、好ましくは、同数の収納部内に収容される複数の再循環用インサートを含むことができる。再循環用インサートの数は、ネジナットアセンブリの良好な作動に必要なボールの数およびナットの長さに適応される。
【００２３】
再循環用インサートおよびその収納部は、好ましくは、移送用溝内の通過の際にボールの応力を対称的に分布させるため、ナットを中心に均等な角度で分布している。こうして、維持用本体はまた、再循環用インサートの複数の方向付け用ほぞと協働する、均等な角度の分布の複数の案内用起伏をも含むことができる。
【００２４】
このような構成において、再循環用インサートは、軸受レース内のボールの一周回またはボールの周回数の倍数に対応する距離だけ、それぞれ軸方向に離隔され得る。
【００２５】
各再循環用インサートの高さ方向の位置づけは、ナットの支持部域上に支持されるその肩部により確保される。肩部は、方向付け用ほぞにより形成され得、その場合この方向付け用ほぞは、インサートの本体との関係において半径方向に突出する。肩部はまた、方向付け用ほぞと別のものであってもよい。
【００２６】
肩部のための支持部域は、単に、ナットの外部面であってよい。これはまた、インサート用の収納部を中心としてナット内に設けられたくぼみの底面にある支持部域でもあり得る。こうして、インサートの高さ方向の位置づけは、ナットの外部面との関係において、またはくぼみの底面との関係において変動させられる。インサートの収納部内における高さおよびインサートの本体の長さは、こうして、軸受レースとの関係における、詳細にはナットのネジ山との関係における移送用溝の半径方向位置を正確に固定することを可能にする。
【００２７】
この点において、ナットの外部面からナットのネジ山まで延在する収納部は、好ましくは機械加工を容易にするため、半径方向の収納部であるという点を指摘しておくことが適切である。収納部を中心として形成されるくぼみは、ナットの厚み内に延在しインサートの肩部を収容する座ぐり穴であり得る。この座ぐり加工により、ほぞを除いて、ナットとの関係におけるインサートのはみ出しを制限または回避することが可能となる。
【００２８】
以上で言及したように、ボールの軸受レースとの関係における移送用溝の方向付けは、維持用本体に結びつけられた案内用起伏と協働して方向付け用ほぞにより固定される。ナットの外部面上に収容される維持用本体は、有利には、ナットの外部面上に存在する複数の方向付け用ほぞと協働する複数の案内用起伏を含むことができる。実際には上述のように、機構は、好ましくは複数の再循環用インサートを含み、各インサートには方向付け用ほぞが備えられている。
【００２９】
インサートの方向付け用ほぞは、維持用本体の起伏により収容され、案内され、方向付けされる。したがって、これにより、インサートがその収納部内で自由に回転できることから再循環用インサートおよびその移送用溝を方向付けすることが可能になる。案内用起伏およびほぞは、好ましくは相補的形状を有する。例えば、起伏は、１つ以上のリブの形を呈することができ、このリブの上を方向付け用ほぞと相補的なキャビティが摺動し得る。逆に、方向付け用ほぞはまた、凹んだ案内用溝の形をした維持用本体の起伏の中を摺動する小さなレールの形を呈することもできる。方向付け用ほぞは、維持用本体の溝または対応するリブの中に係合された時点で、再循環用インサートの回転をロックする。
【００３０】
案内用起伏の方向付けは、維持用本体との関係において固定されており、ナット上の維持用本体の位置は、維持用本体を収容するナットの外部面によって決定され、この外部面に対し維持用本体が嵌め合わされる。その上、方向付け用ほぞおよび移送用溝は再循環用インサート上で固定されており、好ましくは、再循環用インサートの本体とモノブロックで形成される。こうして、移送用溝の相対的方向付けは、案内用起伏の方向付け、インサートの本体との関係におけるほぞの方向付け、およびインサートの本体上の移送用溝の方向付けのうちの１つ以上のパラメータを調整することにより固定され得る。維持用本体の案内用起伏は、好ましくは、組立てを容易にするため、ネジおよびナットの軸に対して平行に選択される。
【００３１】
移送用溝の方向付けは、インサートの製造時に決定されるのが好ましい。実際には、インサートは、金属またはプラスチック材料の成形により製造可能である。こうして、移送用溝の相対的方向付けおよび／または方向付け用ほぞの相対的方向付けの固定は、成形により行なわれ、極めて容易である。
【００３２】
維持用本体は、同様に、方向付け用ほぞの上部面により形成され得る再循環用インサートの上部面と協働する役目も有する。実際、以上で言及したように、維持用本体は、再循環用インサートに押付けられて、ボールが及ぼす応力の作用下でインサートがその収納部から脱出するのを回避している。この維持はナット上の肩部の支持と併せて、再循環用インサートをその収納部内で正確な高さに位置づけすること、したがってネジおよびボールの軸受レースとの関係における溝の高さを保証する。
【００３３】
再循環用インサートの肩部がナットの外部面上に突出している場合、維持用本体はまた、突出している肩部の部分の通過を可能にする溝または隙間を有することもできる。
【００３４】
好ましい一実施形態によると、ほぞは、直接肩部を形成できる。例えばこれは、再循環用インサートの本体上で突出し、その突出部分は再循環用インサートの本体がその収納部の中に導入された時にナットの外部面上に支持されることになる、１本のレールであり得る。
【００３５】
他の形態を選定することもできるものの、再循環用インサートは好ましくは、収納部内に僅かなあそびが導入され得る円筒形の全体的形状の本体を有する。インサートは、ほぞが係合されていない場合、収納部内で自由に回転できる。
【００３６】
再循環用インサートの特定の実施形態によると、この再循環用インサートはさらに、少なくとも１つの足状部、好ましくは、ボールの移送用溝の近傍に設けられた２つの対称的足状部を有することができる。足状部は、軸受レース内をネジの方向に延在する。これらの足状部は各々、軸受レース内でのボールの循環に対する遮断物を形成する停止用縁部を有し、こうして軸受レース内を移動中のボールはこの停止用縁部に当接するようになっている。こうして、軸受レースからのボールの抜き出しおよび移送用溝に向かってのボールの輸送が容易になる。足状部は、移送用溝の縁部の延長部分を構成する。
【００３７】
足状部はボールを受入れるのに充分な形で軸受レースの中を延在しているものの、これらの足状部は、好ましくは軸受レースを完全に占有しないように構想される。実際、足状部がネジと接触せず、ネジナットシステムの効率を劣化させる摩擦を回避することが好ましい。
【００３８】
ボールネジナット機構により担持される荷重が大きい場合、ボールはまた、足状部の停止用縁部上に大きな応力を加える。この応力をより良く抑止するために、足状部は、ボールの停止用縁部と反対側にバットレスを有することができ、バットレスは再循環用インサートの本体上で半径方向に突出し、軸受レース内に延在している。
【００３９】
軸受レース内への延長部分によって、バットレスの体積、したがって足状部を強固にするバットレスの能力を増大させることができる。バットレスまたは少なくともバットレスの軸受レース内に延在する部分は、摩擦を生成せず再循環用インサートの方向付けの邪魔にならないような形で軸受レースを完全に占有することがないようにも構想される。
【００４０】
再循環用インサートは、１つまたは複数の足状部の半径方向引込み用の少なくとも１つのくり抜き部またはスリットを含むことができる。足状部の半径方向の引込みとは、足状部そして詳細には上述のバットレスがもはや再循環用インサートのその円筒形収納部内への導入に対する障害物ではなくなるようにする、再循環用インサートの軸の方向に足状部を移動させる運動を意味する。このために、足状部は、完全に引込むような形で、突出したバットレスの長さに等しいかまたはそれをわずかに上回る引込み用くり抜き部の方向での湾曲の振幅で、可撓性のある形でインサートの本体に連結され得る。
【００４１】
足状部そして詳細にはこれらの足状部の突出したバットレスを半径方向に引込むことができることで、収納部の直径に対するインサートの本体の嵌め込みを維持しながら、再循環用インサートをその円筒形収納部の中に容易に導入できるようになる。またこのことによって、方向付け用ほぞが回転をロックしないうちに、インサートの本体を収納部内で回転させる可能性も保つこともできる。足状部とインサートの本体の間のつながりには可撓性があることから、バットレスは、再循環用インサートが所定の場所に入った時点で直ちに軸受レース内に自動的に延在することができる。
【００４２】
引込み用くり抜き部は、例えば、第１の端部すなわち移送用溝を有する端部からほぞを有する第２の端部の方向に延在する、インサートを２等分するスリットである。引込み用スリットは、インサートの高さの一部分上に延在する。インサートの特定の実施形態においては、引込み用スリットは、移送用溝を通過し、各々１つの足状部を有する２つの対称な脚部を形成する。スリットの高さが脚部の長さを決定する。この長さは、足状部の引込みに必要な可撓性を得るために調整される。引込み用スリットは、ボールの直径よりも小さい幅を有し、ボールがそこに引っ掛ることまたはそこに導き入れられることを回避している。
【００４３】
足状部の半径方向の引込みに有利に作用するように、再循環用インサートの本体に足状部を連結するために湾曲する脚部を備えることができる。
【００４４】
本発明は、その主要な利用分野の１つにおいて、可動刃と、回転電動機と、電動機により動かされる可動刃駆動用可動部品と、上述の通りのボールネジナット機構とを含む剪定鋏または金切り鋏などのポータブル式電動工具に関する。ボールネジナット機構のナットは、刃の駆動用可動部品に連結されており、ネジは、電動機に連結されている。維持用本体は、ナットに嵌め込まれるプラスチックまたは金属材料製のリングであり得る。これは、電動機または電動減速機アセンブリによるナットの駆動機構、またはネジナットシステムを組込んだ工具の構造に結合された固定機構によって構成され得る。維持用本体が固定しているかまたは工具の構造に結合されている場合、ネジナットシステムの作動の際に維持用本体内を摺動できる状態でボール・ナットを組付けることができる。この場合、方向付け用ほぞは、維持用本体の起伏との関係においても摺動するように構想され得る。
【００４５】
ボールネジナット機構のネジは、電動機のシャフトの延長部分を構成することができ、または減速装置または適切なカップリング機構を介して電動機のシャフトに連結されてもよい。
【００４６】
上述の目的、特徴および利点、ならびにさらに他の目的、特徴および利点は、以下の説明および図面からより明確になるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係るボールネジナット機構の分解組立図である。
【図２】図１のボールネジナット機構の維持用本体の斜視図である。
【図３】ボールネジナット機構の組立てを示す部分的カットモデル図である。
【図４】ボールネジナット機構の分解組立図である。
【図５】ボールの再循環を例示する図３のナットの縦断面図である。
【図６】ボールネジナット機構のネジが備えられている図３のナットの縦断面図である。
【図７】再循環用インサートの設置の詳細を示すナットの一部分の横断面図である。
【図８】再循環用インサートの周りのボールネジナット機構の一部分の横断面図である。
【図９】再循環用インサートのバットレスを通るボールネジナット機構の一部分の断面図である。
【図１０】再循環用インサートの斜視図である。
【図１１】本発明に係るボールネジナット機構を用いた電動剪定鋏の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
本発明に係るボールネジナット機構の、全く限定的ではないものの有利な１つの実施例について説明するために、図面を参照する。
【００４９】
様々な図面の同一のまたは類似の部分は、１つの図から別の図へと参照できるように、同じ参照番号が付されている。様々な図は、自由な縮尺で表現されている。
【００５０】
図１のボールネジナット機構１０は、ネジ１４上に収容されたナット１２を含む。ナットとネジは、好ましくは金属製である。ネジとナットが組立てられた場合、ネジは、内部ネジ山２２が備えられたナット１２のネジ立てされた穴１６の中を通る。ナット１２の内部ネジ山は、図５および７を見ればさらに良く見える。ナットの内部ネジ山２２のピッチは、ネジ上に設けられたネジ山２４のピッチに対応する。ナット１２とネジ１４が組立てられた場合、ナットおよびネジのネジ山２２および２４は、互いに対面し、図６、８および９に見られる軸受レース２６を形成する。軸受レース２６は複数のボール２８を収容する。ネジ山の直径に適応された直径を有するボール２８は、ネジとナットが組立てられた場合、ネジ上の同心位置にナットを維持する。ボールはネジからナットに向けて、または逆に、運動の応力を伝達する。ボールは、好ましくは鋼製である。ネジ１４の回転は、時計回りまたは反時計回りであり得、それぞれ、ネジの軸に沿って一方向または他方向へのナット１２の並進運動を誘発する。
【００５１】
例示された実施形態において、ナットは、円筒形の外部表面１８を有する。外部表面は必ずしも円筒形でなくてよいということが指摘される。実際、ナットは、例えば六角形などの他の形状を有することができる。
【００５２】
半径方向の中ぐりの形をした複数の収納部３０が、均等な角度の分布で、ナット１２内に設けられている。中ぐりは、面取り３１を有する。収納部３０は、外部面１８から内部ネジ山２２まで、ナットを貫通する。
【００５３】
各収納部３０は、再循環用インサート３２を収容するためのものである。図１、７および１０が示す通り、記載された特定の実施例において、インサート３２は、円筒形の全体的形状を有し、その第１の端部３４はネジ１４の方に向けられ移送用溝３６を備えている。第１の端部とは反対側の第２の端部には、方向付け用ほぞ３８が具備されている。好ましくはモノブロックで形成される循環用インサートおよび方向付け用ほぞは金属製またはプラスチック材料製であり得る。図８は、再循環用インサートがその収納部内に、削減されたあそびを伴って収容されていることを示す。
【００５４】
図１、３、４、５および６は、方向付け用ほぞ３８が、ナットの支持部域に支持される肩部を形成していることを示す。図１〜６に例示された実施例において、支持部域は、ナットの外部面１８によって形成される。肩部の支持は、収納部３０内の再循環用インサートの延長部分を固定できるようにしている。さらに図５〜８が示す通り、再循環用インサートの長さは、ほぞ３８により形成される肩部がナットの支持部域上で支持されている場合、移送用溝３６がボールの軸受レース２６に連結されるような形で、固定されている。
【００５５】
再循環用インサートの移送用溝３６は、ボール２８の再循環を例示する図５でより良く見える。図５は、ネジを引き抜いた状態のナット１２の断面図である。この図は、詳細には、ナット内の所定の位置にある４つの再循環用インサートの端部を示す。明確さを期して、ネジは引き抜かれており、ボールは、軸受レース内の２つのボール行程についてのみ表現されている。ボール２８は、軸受レース２６の１列、またはナットのネジ山２２の１列から、回転方向に応じて、後続するまたは先行する列まで、再循環用インサートの移送用溝３６を通ることが分かる。
【００５６】
ボールの再循環は、図６によっても例示されており、この図は、断面で示されていないネジ１４が通過するナット１２の断面図である。ボールは、それぞれネジおよびナットのネジ山の１列から次の列まで軸受レース２６に沿った行程を走行していることが分かる。ボール２８はその後、再循環用インサートにより軸受レースから抜き出され、ネジ１４のネジ山２４上で、再循環用インサートの移送用溝３６内へ移行する。ボールは最後に、回転方向に応じて、軸受レース２６内でネジ山の先行する列または後続する列に再度導入される。図示された２つのボール行程は、図示されていない切断面の上流側の第１の再循環用インサート、および切断面内に位置づけされた第２の再循環用インサートを使用している。ボールは、明確さを期して、他の行程の中には表現されていない。
【００５７】
図１に戻ると、ボールネジナット機構は、ナット１２を覆うための好ましくはプラスチック材料製の維持用本体４０を有することを指摘することができる。維持用本体は、より厳密には、ナットの外部面１８と接触するスリーブの体裁をとる。ナット１２が円筒形の全体的形状を有する例示された実施例において、維持用本体は同様に、直径がナットの直径に調整されている、円筒形の全体的形状を有する中ぐりも有している。ナットおよび維持用本体の他の相補的形状を企図することも可能である。
【００５８】
図３に示されるように、維持用本体の本質的な役目は、再循環用インサート３２をその収納部内に維持することにある。維持用本体は、実際には、再循環用インサート３２に押付けられて、これらの再循環用インサートの肩部をナットに対して圧迫する。
【００５９】
図２は、維持用本体４０の中ぐり４２の内部面が、案内用起伏４４を有することを示している。これは、例示された実施例において、中ぐりの軸に対して平行に延在する溝のことである。
【００６０】
案内用起伏４４は、方向付け用ほぞ３８と相補的な形状を有する。例示された実施例において、方向付け用ほぞは、細長い形状を有し、案内用起伏の溝は、ほぞの幅に対応する幅を有する。
【００６１】
図３は、組立てられた状態の図１の機構を示す。ナット１２は維持用本体４０内に挿入されている。方向付け用ほぞ３８は、案内用起伏４４の溝の中に収容され方向付けされていることが分かる。これは、再循環用インサートの向きを固定し維持するという維持用本体の第２の役割に対応する。再循環用インサートの正確な方向付けは、ボールレースとの関係における移送用溝の方向付けを調整できるようにするため、極めて重要である。各々の再循環用インサートについて１つの案内用起伏を備えることができる。同一の案内用起伏が、ナットの軸に沿って整列された複数の再循環用インサートのほぞと協働することを想定することも、同様に可能である。図１および４では、方向付け用ほぞ３８がわずかに細くなった１つの端部を有することが観察できる。これにより、再循環用インサートをその収納部内に設置する時点で、再循環用インサートの方向付けを簡単に見つけることができる。その上、わずかに細くなった端部は、組立て時に案内用起伏４４内へのほぞの導入を容易にする。方向付け用ほぞが案内用起伏上に嵌合しつつある場合、インサートの方向付けは、再循環用インサート３２がその収納部３０で自由に回転できることから、案内用起伏上に自動的に嵌め込まれる。これに反して、方向付け用ほぞ３８が案内用起伏と嵌合した時点で直ちに、インサートの回転はロックされる。
【００６２】
図１、３、４および５はさらに、ナット１２上の固定用中ぐり５０を示している。半径方向の中ぐり５０は、端から端までナットを貫通し、維持用本体４０により被覆されていない。中ぐり５０は、図１１を参照して以下で説明されるリンクロッドの固定用ピンを収容するために備えられている。
【００６３】
図４は、ナット１２上に維持用本体４０を組立てる直前のボールネジナット機構を示す。全ての再循環用インサート３２は、それらの収納部内で所定の場所にある。維持用本体４０は、区分化された内部止め輪を有し、この止め輪の区分４６は、ナット上にスリーブを維持するためにナット１２の外部面１８上に備えられた円形の喉部４８の中に嵌合される。維持用本体４０は同様に、喉部４８に隣接するナットの面１３上に当接する区分化された肩部４７も有している。
【００６４】
図１０は、円筒形の全体的形状を有する再循環用インサート３２をより大きい縮尺で示す。特に、インサートの第１の端部３４上で移送用溝３６、および反対側の端部上で方向付け用ほぞ３８を観察することができる。図１０によって例示された再循環用インサートの特定の実施形態において、移送用溝は足状部３５により延長されている。足状部３５は、ボールの軸受レース内に突出して、循環中のボールを停止させ強制的に軸受レースから退去させて移送用溝３６内でそれらの行程を続行させるように意図されている。このために、足状部は各々、参照番号３７で表示されたボールの停止用縁部を有する。
【００６５】
ボールの停止用縁部３７および足状部３５は、大きな応力を受ける可能性がある。また、インサート３２はこの場合、停止用縁部３７の反対側にバットレス３９を有する。
【００６６】
バットレス３９は、再循環用インサートの円筒形本体上で半径方向に突出する。さらに、バットレス３９が収納部内への再循環用インサートの設置を妨げるのを回避するために、インサートには、引込み用くり抜き部３３が備えられる。これは、軸受レース内に通じる長手方向のスリットである。スリットの幅は、バットレスの完全な半径方向引込みを可能にするのに充分なほど大きいと同時に、ボールがそこに入り込まないようにするのに充分小さい。引込み用くり抜き部３３を形成するスリットは、インサートの端部を、湾曲する脚部を構成する２つの部分に分離している。
【００６７】
上述の脚部の湾曲によるバットレス３９の引込みは、図７に例示されている。図７は、収納部３０内への導入時点の再循環用インサート３２を断面図で示す。
【００６８】
再循環用インサートが完全に導入された場合、すなわち方向付け用ほぞ３８によって形成される肩部がナット１２の外部面１８に押付けられた場合、脚部の湾曲は解放され、バットレスは軸受レース２６内に収納されることになる。図８で再循環用インサート３２およびバットレス３９の位置が観察できる。図８は、収納部に設置された後の再循環用インサートの近傍のナットおよびネジの詳細を断面図で示す。
【００６９】
バットレスは、軸受レースの断面の大きな部分を占める。しかしながら、バットレスは、ネジ１４にもナット１２にも触れないように寸法決定され維持される。無用の摩擦をことごとく回避するように、わずかなあそびが保たれる。この態様は、図９に例示されており、この図９は、バットレス３９の１つを通る軸受レースの断面図である。
【００７０】
ボールネジナット機構は、多様な利用分野のために使用可能である。特定の１つの利用分野が、図１１に表現されている。これは、電動剪定鋏６０に対する利用分野である。
【００７１】
剪定鋏には、回転電動機６２と、電動機の回転運動を並進運動に変換するための本発明に係るボールネジナット機構とが備えられている。電動機６２は、減速装置６３を介してボールネジナット機構のネジ１４に連結され、トリガー６６上に及ぼされる制御に応じて、時計回りまたは反時計回り方向にネジ１４を回転させる。
【００７２】
前述の通り、ネジ１４の回転は、ネジの軸に対して平行なナット１２の移動を誘発する。ナットの移動方向は、ネジの回転方向によって左右される。例えばリンクロッド付き部品などの駆動用可動部品６８が、図１、３、４および５を参照して言及された固定用中ぐり５０内に嵌合する例えばピンまたはピボットなどの適切な固定を用いて、ナットに連結されている。
【００７３】
駆動用可動部品の反対側の端部は、可動刃７０のカム７２に連結される。こうして、ナット１２の並進運動はカムに伝達され、ピボット７４を中心にした可動刃７０の枢動を引き起こす。ネジ１４の回転方向に応じて、可動刃７０は、上昇させられるかまたは固定刃７６上に再び閉じられる。
【符号の説明】
【００７４】
１０  ボールネジナット機構
１２  ナット
１４  ネジ
１８  外部面
２２  ネジ山
２４  ネジ山
２６  軸受レース
２８  ボール
３０  収納部
３２  再循環用インサート
３４  第１の端部
３６  移送用溝
３８  方向付け用ほぞ
４４  案内用起伏
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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