(57)【要約】【課題】ローラーの循環および回流の順調度が向上し、且つ製造作業および組立作業を容易にすること。【解決手段】一つのねじ軸と、一つのナットと、回流通路と、直線段と、二つの回流段とを含むローラーねじ装置において、前記ねじ軸は、その外周面にＶ字形の断面形状を持つ螺旋溝が凹設してあり、前記ナットは、前記ねじ軸に挿通されるように取り組まれ、その内周面には前記ねじ軸に設けた螺旋溝に対応しＶ字形の断面形状を持つ螺旋溝が凹設してあり、その内部には螺旋溝の両端を接続し循環通路を構成するための回流通路が設けてあり、前記回流通路内にはねじ軸とナットの間に介装して両者の相対移動を円滑にするためのローラーが多数に設置してあり、前記回流通路は、一つの直線段と二つの回流段とから構成され、前記各回流段がそれぞれ直線段の両端と螺旋溝の両端とを連接し循環回路を構成する。【選択図】図２
2007182937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つのねじ軸と、一つのナットと、回流通路と、直線段と、二つの回流段とを含むローラーねじ装置において、
前記ねじ軸は、その外周面にＶ字形の断面形状を持つ螺旋溝が凹設してあり、
前記ナットは、前記ねじ軸に挿通されるように取り組まれ、その内周面には前記ねじ軸に設けた螺旋溝に対応しＶ字形の断面形状を持つ螺旋溝が凹設してあり、その内部には螺旋溝の両端を接続し循環通路を構成するための回流通路が設けてあり、前記回流通路内にはねじ軸とナットの間に介装して両者の相対移動を円滑にするためのローラーが多数に設置してあり、
前記回流通路は、一つの直線段と二つの回流段とから構成され、前記各回流段がそれぞれ直線段の両端と螺旋溝の両端とを連接し循環回路を構成し、
前記直線段は、前記ナットにおいて軸線方向に沿って延設し、その断面形状が矩形を呈し、
前記二つの回流段は、一つの回流具の内部に形成され、前記回流具がそれぞれ前記ナットの螺旋溝の両端部に固定され、前記回流具の内部に形成された回流段も前記螺旋溝の両端に接続し、前記各回流段の断面形状は矩形を呈することを特徴とする、
ローラーねじ装置。
【請求項２】
前記ナットの外周面には軸線方向に沿って延設する矩形溝が凹設してあり、前記矩形溝に応じてエンドプレートが一つ設けてあり、前記直線段は、前記矩形溝とエンドプレートとから構成されることを特徴とする、請求項１に記載のローラーねじ装置。
【請求項３】
前記ナットの前記螺旋溝の両端に対応する箇所では外側から内側へ収容溝が開設してあり、前記各収容溝は回流通路の直線段と連通し、且つ前記各収容溝と前記ナットの内周面の接続する箇所では一つの止め部が形成してあり、各回流具が外側から内側へ前記各収容溝に嵌め込まれることが可能であり、前記各止め部が各回流具を止めて定位し、なお、各回流具の回流段がそれぞれ直線段の両端と螺旋溝の両端とに接続することを特徴とする、請求項１に記載のローラーねじ装置。
【請求項４】
前記各回流具において、回流通路の回流段と螺旋溝の接続箇所ではねじ軸の螺旋溝まで延設した爪が設けてあり、各ローラーを案内して回流段に進入させるために、前記爪のセクションは前記ねじ軸の螺旋溝の切線方向に位置することを特徴とする、請求項１に記載のローラーねじ装置。
【請求項５】
前記各回流具は前記エンドプレートに応じて一つの凹部がそれぞれ設けてあることを特徴とする、前記各回流具を固定するエンドプレートが前記各回流具を跨る可能にするために、前記矩形溝と前記各回流具とは同一の直線に位置することを特徴とする、請求項２に記載のローラーねじ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローラーねじ装置に係り、特に、回流の円滑度を向上でき、且つ組付作業が容易になるローラーねじ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ボールねじの構造は、主に、互いに螺合するねじ軸とナットとに夫々螺旋溝を設け、ナットの螺旋溝にはボールを多数に設置している。ボールと螺旋溝の間は点接触の形態であり、ヘルツ接触原理よれば、ボールと螺旋溝の接触面積は小さいので、受けられる外力はより小さくなる。このような構成は、軸線方向に沿って高荷重を加える場合に不向きである。そのため、ある業者はボールの代わりにローラーを使用したローラーねじを提案した。ローラーねじは例えば、米国特許第３０５５２３０号公報と、米国特許第３１９２７９１号公報と、米国特許第６４８１３０５号公報等に開示されている。
【０００３】
ナットにおいてローラーが循環して転がることは必要であるので、ナットに回流通路を設置することは一般であり、上記した３件の米国特許は全てナットにローラーの回流通路となる回流湾折管を一つ増設してある。図１に示すように、ねじ軸１とナット２とにそれぞれ設けたＶ字形螺旋溝１１，２１から形成された空間では多数のローラー３が転がることが可能であり、且つナット２の螺旋溝２１の両端は一つの回流湾折管２２で連接して、一つの固定具２３により回流湾折管２２を締結している。これにより、螺旋溝１１，２１と回流湾折管２２とから構成された通路において多数のローラー３が循環して転がることができる。
【０００４】
しかしながら、螺旋溝の両端を連接する回流湾折管２２自身は湾曲して折れ曲がっていると共に、９０度の角度に捻ることも必要である。そうすることで、回流されたローラー３がはじめて正確な角度で螺旋溝１１，２１に進入可能となるが、このような構造に製造することは技術的に難しい。その原因は、回流湾折管２２が矩形断面の管体を湾曲して折れ曲がるようにする捻り加工が必要であるが、上記の加工を施した矩形断面の管体は変形し易いので、ローラーは円滑に転がることはできず、ひいてはローラー３の循環が停止することもあった。
【０００５】
また、回流湾折管２２の湾折程度が大き過ぎることに伴い、矩形断面の管体の変形量が大きくなることを回避するために、回流湾折管２２をナット２よりもある距離だけ突出させることが一般的であるが、そうすると、回流湾折管２２の全体の長さが増加する。そのため、回流湾折管２２におけるローラー３の数量がより増加することになる。回流湾折管２２において無荷重状態にあったこれらのローラー３に、荷重が加えられると、螺旋溝１１，２１に位置したローラー３は荷重が加えられて押された状態で転がることになるので、回流湾折管２２におけるローラー３の数量が多いほどローラー３の循環が不順調となる。
【０００６】
また、回流湾折管２２がナット２の外部に突出するので、外力を受けたときに回流湾折管２２が変形し易く、回流湾折管２２が変形するとローラー３の循環が不順調になるか、或いは停止する。
【０００７】
また、上記した問題を解決するための提案がされている。それは、ローラーがナットの内部で循環する方式、又はエンドプレートの内部で循環する方式である。これらの方式を採用した場合、回流湾折管２２をナットの外部に設ける必要がなくなるが、このような構成はローラーねじには適用することができない。
【０００８】
その原因は、ボールが球形状を呈するので、その通路の断面形状は円形であり、すなわち、ナットに穴あけ加工を実施すると回流通路が完成できる。しかしながら、ローラーは円柱形状を呈し、その通路の断面形状は矩形であるから、ナットに矩形断面の穴を開設することは難しい。そのために、ボールねじに適用できる上記構成をローラーねじに適用することはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の主な目的は、ローラーの回流長さを短縮することによりローラーの循環の順調度を向上し、且つ製造作業および組立作業が容易になるローラーねじ装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の次の目的は、各回流具にはねじ軸に設けた螺旋溝に延び入れた爪（Scoop）が設けてあり、且つ爪がねじ軸に設けた螺旋溝の切線方向に平行するので、爪によりローラーが案内されて順調に回流し、ひいてはローラーの回流の順調度が向上するローラーねじ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するためになされた本願の第１発明は、一つのねじ軸と、一つのナットと、回流通路と、直線段と、二つの回流段とを含むローラーねじ装置において、前記ねじ軸は、その外周面にＶ字形の断面形状を持つ螺旋溝が凹設してあり、前記ナットは、前記ねじ軸に挿通されるように取り組まれ、その内周面には前記ねじ軸に設けた螺旋溝に対応しＶ字形の断面形状を持つ螺旋溝が凹設してあり、その内部には螺旋溝の両端を接続し循環通路を構成するための回流通路が設けてあり、前記回流通路内にはねじ軸とナットの間に介装して両者の相対移動を円滑にするためのローラーが多数に設置してあり、前記回流通路は、一つの直線段と二つの回流段とから構成され、前記各回流段がそれぞれ直線段の両端と螺旋溝の両端とを連接し循環回路を構成し、前記直線段は、前記ナットにおいて軸線方向に沿って延設し、その断面形状が矩形を呈し、前記二つの回流段は、一つの回流具の内部に形成され、前記回流具がそれぞれ前記ナットの螺旋溝の両端部に固定され、前記回流具の内部に形成された回流段も前記螺旋溝の両端に接続し、前記各回流段の断面形状は矩形を呈することを特徴とするローラーねじ装置であることを要旨としている。
【００１２】
本願の第２発明では、前記ナットの外周面には軸線方向に沿って延設する矩形溝が凹設してあり、前記矩形溝に応じてエンドプレートが一つ設けてあり、前記直線段は、前記矩形溝とエンドプレートとから構成されることを特徴とする前記第１発明に記載のローラーねじ装置であることを要旨としている。
【００１３】
本願の第３発明では、前記ナットの前記螺旋溝の両端に対応する箇所では外側から内側へ収容溝が開設してあり、前記各収容溝は回流通路の直線段と連通し、且つ前記各収容溝と前記ナットの内周面の接続する箇所では一つの止め部が形成してあり、各回流具が外側から内側へ前記各収容溝に嵌め込まれることが可能であり、前記各止め部が各回流具を止めて定位し、なお、各回流具の回流段がそれぞれ直線段の両端と螺旋溝の両端とに接続することを特徴とする前記第１発明に記載のローラーねじ装置であることを要旨としている。
【００１４】
本願の第４発明では、前記各回流具において、回流通路の回流段と螺旋溝の接続箇所ではねじ軸の螺旋溝まで延設した爪が設けてあり、各ローラーを案内して回流段に進入させるために、前記爪のセクションは前記ねじ軸の螺旋溝の切線方向に位置することを特徴とする前記第１発明に記載のローラーねじ装置であることを要旨としている。
【００１５】
本願の第５発明では、前記各回流具を固定するエンドプレートが前記各回流具を跨る可能にするために、前記矩形溝と前記各回流具とは同一の直線に位置することを特徴とする前記第２発明に記載のローラーねじ装置であることを要旨としている。
【００１６】
本願の第６発明では、前記各回流具は前記エンドプレートに応じて一つの凹部がそれぞれ設けてあることを特徴とする前記第５発明に記載のローラーねじ装置であることを要旨としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るローラーねじ装置によれば次のような効果が得られる。
（イ）ローラーの回流長さを短縮することによりローラーの循環の順調度が向上し、且つ製造作業および組立作業が容易になるローラーねじ装置を提供することができる。
【００１８】
（ロ）各回流具にはねじ軸に設けた螺旋溝に延び入れた爪（Scoop）が設けてあり、且つ爪がねじ軸に設けた螺旋溝の切線方向に平行するので、爪によりローラーが案内されて順調に回流し、ひいてはローラーの回流の順調度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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。
【００２０】
図２乃至図４に示すのは本発明の実施例１である。本実施例に係るローラーねじ装置は、一つのねじ軸５と、一つのナット６と、多数のローラー７とから構成されたものであり、且つ本実施例では、多数のローラー７は交差方式で配置される。
【００２１】
前記ねじ軸５は、その外周面にＶ字形の断面形状を持つ螺旋溝５１が凹設してあり、前記ナット６は、前記ねじ軸５に挿通されるように取り付けられている。その内周面には前記ねじ軸５に設けた螺旋溝５１に対応したＶ字形の断面形状を持つ螺旋溝６１が凹設してある。その内部には螺旋溝６１の両端を接続し循環通路を構成するための回流通路８が設けてある。前記回流通路８内にはねじ軸５とナット６の間に介装して両者の相対移動を円滑にするためのローラー７が多数に設置してある。
【００２２】
前記回流通路８は、一つの直線段Ｌと二つの回流段Ｃとから構成され、前記各回流段Ｃがそれぞれ直線段Ｌの両端と螺旋溝６１の両端とを連接し循環回路を構成する。
【００２３】
前記直線段Ｌは、前記ナット６において軸線方向に沿って延設する。本実施例では、前記ナット６の外周面には軸線方向に沿って延設する矩形溝８１が凹設してあり、前記矩形溝８１に応じてエンドプレート８２が一つ設けてあり、前記エンドプレート８２の両端には一つの凸部がそれぞれ設けてある。これにより、ボルト８５によって前記エンドプレート８２を矩形溝８１に結合すると、前記矩形溝８１とエンドプレート８２の間には矩形断面形状を呈し回流通路とする直線段Ｌが形成され、ローラー７が直線段Ｌに転がる。
【００２４】
前記二つの回流段Ｃは、一つの回流具８３の内部に形成される。本実施例では、各回流具８３に設けた回流段Ｃは全てほぼ９０度の湾折を呈し、且つ各回流段Ｃの矩形断面が全て４５度の捻りを呈する。
【００２５】
前記回流具８３がそれぞれ前記ナット６の螺旋溝６１の両端部に固定され、本実施例では、前記ナット６の前記螺旋溝６１の両端に対応する箇所では外側から内側へ収容溝８４が開設してある。前記各収容溝８４は回流通路８の直線段Ｌ（矩形溝８１）と連通し、且つ前記各収容溝８４が前記ナット６を貫通しないので、前記各収容溝８４と前記ナットの内周面の接続する箇所では一つの止め部８４１が形成してある。また、各収容溝８４の断面がそれぞれ各回流具８３に取り組まれるので、各回流具８３が外側から内側へ前記各収容溝８４に嵌め込まれることが可能であり、前記各止め部８４１が各回流具８３を止めて定位する。また、各回流具８３の回流段Ｃがそれぞれ直線段Ｌの両端に接続する。
【００２６】
また、前記矩形溝８１と各回流具８３は同一の直線に位置するので、エンドプレート８２が各回流具８３を跨り、且つ前記エンドプレート８２に対応して各回流具８３にはそれぞれ一つの凹部８３１が設けてある。これにより、前記エンドプレート８２の端部がそれぞれ凹部８３１に収容され、各回流具８３が前記エンドプレート８２に固定される。
【００２７】
また、前記各回流具８３において、回流段Ｃと螺旋溝６１の接続箇所ではねじ軸５の螺旋溝５１まで延設した爪（Scoop）８３２が設けてある。各ローラー７を案内して回流段Ｃに進入させるために、前記爪８３２のセクションは前記ねじ軸５の螺旋溝５１の切線方向に位置する。これにより、回流通路８と螺旋溝６１，５１とから構成される循環通路において、多数のローラー７は循環に転がることができる。
【００２８】
従来技術の回流湾折管の問題を解決する本発明に係る手段は、回流通路８が依然としてナットの内部に設置するのであるが、ローラーの回流通路の断面は矩形でないといけないので、穴あけ加工を採用することはできない。だから、本発明では、ミーリングによりナット６の外周面に軸線方向に沿って伸びる矩形溝８１を加工する。前記矩形溝８１が外側へ開放するので、ローラー７の回流通路として直接に使用することができないが、本発明では、前記矩形溝８１に対応するエンドプレート８２を設置し、且つ前記エンドプレート８２の両端には凸部８２１がそれぞれ設けてあり、前記エンドプレート８２を前記矩形溝８１に締結されると、エンドプレート８２と矩形溝８１の間には矩形断面を持つ通路が形成され、前記通路が回流通路８の直線段Ｌとし、ローラー７が直線段Ｌ内に転がることができる。このような設計によれば、製造加工は容易になる。
【００２９】
また、回流通路８の直線段Ｌの両端と螺旋溝６１の間は回流段Ｃによって連接する。また、回流段Ｃは回流具８３の内部に形成される。回流過程中においてローラーは無荷重状態にある。回流具８３は射出成形または鋳造などの方法により一体成形されたので、回流具８３において矩形断面を持つ回流段Ｃを設けることは容易である。そうすると、二つの回流段Ｃと一つの直線段Ｌとにより、ナット６の内部にはローラー７を循環に転がる可能な回流通路８が形成された。
【００３０】
また、本発明では、組付作業をもっと便利にするようにした。すなわち各収容溝８４がナット６を貫通しないようにしたことにより、各収容溝８４とナット６の内周面の接続する箇所では一つの止め部８４１が形成してあり、前記止め部８４１により収容溝８４に嵌めた回流具８３が止められて定位する。また、前記矩形溝８１と各回流具８３は同一の直線に位置するので、エンドプレート８２が各回流具８３を跨り、エンドプレート８２を締結するときに二つの回流具８３も一緒に固定されるので、組付作業が便利になる。
【００３１】
本発明では回流通路８をナット６の内部に設けたので、回流通路８全体の長さは従来技術による回流湾折管の長さよりも短縮になったので、無荷重状態にあるローラーの数量が減少になるので、ローラー７の回流順調度が向上する。
【００３２】
一方、各回流具８３において、回流段Ｃと螺旋溝６１の接続箇所ではねじ軸５の螺旋溝５１まで延設した爪８３２が設けてあり、且つ前記爪８３２が螺旋溝５１の切線方向に平行するので、前記爪８３２により各ローラー７が案内されて回流段Ｃに進入させ、ローラー７の回流順調度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】回流湾折管を持つ従来のローラーねじの構造を示す概略図である。
【図２】本発明の構造を示す断面概略図である。
【図３】本発明に係るナットの分解斜視図である。
【図４】本発明に係る回流具とナットの取り組み構造を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３４】
１        ねじ軸                  ２        ナット
１１，１２      螺旋溝
３        ローラー                ２２      回流湾折管
２３      固定具                  ５        ねじ軸
５１      螺旋溝                  ６        ナット
６１      螺旋溝                  ７        ローラー
８        回流通路                ８１      矩形溝
８２      エンドプレート          ８２１    凸部
８３      回流具                  ８４      収容溝
８４１    止め部                  ８３１    凹部
８３２    爪                      ８５      ボルト
Ｌ        直線段                  Ｃ        回流段
【図１】
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【図２】
2007182937.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007182937.tif 000006