(57)【要約】【課題】多種類の異なるリードのボール・スクリューに共用できて、循環部品の規格及び製造コストを簡素化すること。【解決手段】循環部品の上に、ボール・スクリューの軌道に対応するリセスを形成し、前記リセスには切線方向変更位置及びスレッド軌道離脱位置を含み、前記スレッド軌道離脱位置はリセス入口に近く、且つ前記リセス入口の上縁壁面及び下縁壁面はそれぞれ水平方向と傾斜角を形成し、上・下壁面の傾斜角をそれぞれ共用ボール・スクリューの中の最小及び最大リード・アングルより小さく又は等しくする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボール・スクリューに運用される循環部品であって、
ナット内縁に対応して設けられ、前記循環部品の付近にリターンチャネルを形成し、且つ前記循環部品の上にリセスを形成し、
前記リセス両端はそれぞれボール・スクリューの軌道及びナットの循環流路に対応して連結されていて、
前述循環部品のリセスにはボール・スクリューの軌道に対応するリセス入口があり、
前記リセス入口のスレッド軌道離脱位置には傾斜角度を持つ上縁壁面及び下縁壁面があり、
前記上縁壁面及び下縁壁面は相互に平行しない状態を呈し、
多種類の異なるリード規格のボール・スクリューに適用し得るように、前記上縁壁面は水平方向と傾斜角βを持たせて形成し、下縁壁面も水平方向と傾斜角γを持たせて形成したことを特徴とする、
ボール・スクリューに運用される循環部品。
【請求項２】
前記上縁壁面の傾斜角βは、共用循環部品の最小リード・アングルαminより大きいか又は等しいことを特徴とする、請求項１に記載の、ボール・スクリューに運用される循環部品。
【請求項３】
前記上縁壁面の傾斜角γは、共用循環部品の最大リード・アングルαmaxより小さいか又は等しいことを特徴とする、請求項１に記載の、ボール・スクリューに運用される循環部品。
【請求項４】
前記リセス入口の上縁壁面及び下縁壁面は平面に投射した後夾角θを持たせて形成することを特徴とする、請求項１に記載の、ボール・スクリューに運用される循環部品。
【請求項５】
前記リセスのスレッド軌道離脱位置の長さは、
循環部品リセス入口の端面から下縁壁面とリセスとが交差するところまでの水平距離をＬ、転動部品の直径をＤ ballとしたとき、
Ｌ≦ Ｄ ballであることを特徴とする請求項１に記載の、ボール・スクリューに運用される循環部品。
【請求項６】
前記リセスは、ナット循環流路に対応する切線方向変更位置及びボール・スクリューの軌道に対応して構成されることを特徴とする請求項１に記載の、ボール・スクリューに運用される循環部品。
【請求項７】
前記リセス入口の傾斜角度は、外側へ向かって傾斜する角度であることを特徴とする、請求項１に記載の、ボール・スクリューに運用される循環部品。
【請求項８】
前記循環部品の傾斜角端部は、最小リード・アングル・スクリューのスレッド軌道離脱位置に連結できることを特徴とする、請求項１に記載の、ボール・スクリューに運用される循環部品。
【請求項９】
前記循環部品の傾斜角端部は、最大リード・アングル・スクリューのスレッド軌道離脱位置に連結できることを特徴とする、請求項１に記載の、ボール・スクリューに運用される循環部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボール・スクリューに運用される循環部品、特に循環部品リセス入口の幾何外形を変更することによって、多種類の異なるリード・アングルのボール・スクリューに適用される循環部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的ボール・スクリューのボール循環装置は、外循環式循環構造と、内循環式循環構造及びエンド・プラグ式循環構造とに分けられる。その中で、エンド・プラグ式循環構造だけが、図１及び図２に示すように、ボール・スクリューのナット端面に設けられる。従来の循環部品４は、ナット３の端面に対応して設けられ、且つ循環部品４にはナット３の循環流路３１に対応するリセス４１が形成されている。リセス４１のリセス入口４２は更にボール・スクリューの軌道（図示せず）に連結され、転動部品が転向循環して還流循環を完成できるようにしてある。
図３に示すように、異なるリードのボール・スクリューを考慮して、従来の循環部品４の主な違いは、転動部品が軌道を離れる時の切線方向及び円周方向傾斜角（即ちリード・アングルα）の違いにある。外径２０ｍｍを例に取ると、リード（スレッドのピッチ）が５ｍｍのとき、リード・アングルは４．５４度。リードが１０ｍｍのとき、リード・アングルは９．０４度。リードが２０ｍｍのとき、リード・アングルは１７．６５度である。又、リードが40mmのとき、リード・アングルは３２．４８度である。
若し異なるリードのボール・スクリューに同一の循環部品４を使用する場合は、転動部品が軌道を離脱してリセス４１に入る時、一方では軌道から離れ、一方では切線角度を修正しなければならず、運転不順の現象が発生しやすく、機具運転のスムーズさに影響し易い。
つまり、循環部品４リセス４１のリセス入口４２を前記リード・アングルに合わせて設置し、且つ異なるリードのボール・スクリューに対してそれぞれ対応するリード・アングルαの循環部品４を組み合わせ、又循環部品４の規格毎に鋳型を作らなければならない。そのため、鋳型の製作コストが高く。且つメンテナンスが容易でなく、循環部品４の製造コストが増える。又メーカーも同時に多種類の循環部品の在庫を準備しなければならず、一様に在庫コストが増える。更に間違ったリード・アングルの循環部品４を取り上げる可能性もあり、ボール・スクリュー組立てのトラブルにつながるので、一歩進んだ改良が待たれていた。
詳しく言えば、従来の単一循環部品で特定のリードに合わせるボール・スクリューでは、部品共用の発展趨勢にマッチせず、在庫及び組立ての複雑性をもたらし、且つ製造コストが増える問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上述従来循環部品が共用できない問題に鑑みて成されたもので、本発明の目的とするところは、転動部品が軌道を離脱し且つ切線方向の位置を変更する時、比較的大きい範囲のリセス入口を有するボール・スクリューの循環部品を提供することにある。
本発明の次の目的は、多種類の異なるリードのボール・スクリューに応用でき、経済効果と利益を増進できるボール・スクリューの循環部品を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、転動部品の切線径路を変更できる循環部品を提供することにある。
本発明のもう一つ別の目的は、ボール・スクリューの最小リード・アングル及び最大リード・アングルを共に満足できる循環部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述した課題を達成するため、本願の第１発明に係るボール・スクリューに運用される循環部品は、循環部品がボール・スクリューのナット端面に対応して設けられ、且つ循環部品の上にはリセスが形成され、前記リセスの両端はそれぞれボール・スクリューの軌道及びナットの循環流路に対応して連結されている。
【０００５】
本願の第２発明に係るボール・スクリューに運用される循環部品は、前記第１発明において、前述の循環部品のリセスには、ボール・スクリューの軌道に対応するリセス入口があり、且つ前記リセスは又ナット循環流路に対応する切線方向変更位置及びボール・スクリューの軌道に対応して構成され、リセス入口のスレッド軌道離脱位置には外側へ傾斜した上縁壁面及び下縁壁面があり、前記上縁壁面及び下縁壁面は相互に平行しない状態を呈し、且つ上縁壁面の水平方向に傾斜角βが形成され、下縁壁面も又水平方向に傾斜角γが形成されている。
【０００６】
本願の第３発明に係るボール・スクリューに運用される循環部品は、前記第１発明において、前記上縁壁面の傾斜角γは、共用循環部品の最大リード・アングルαmaxより小さいか又は等しいことを特徴とする。
【０００７】
本願の第４発明に係るボール・スクリューに運用される循環部品は、前記第１発明において、前記リセス入口の上縁壁面及び下縁壁面は平面に投射した後夾角θを持たせて形成することを特徴とする。
【０００８】
本願の第５発明に係るボール・スクリューに運用される循環部品は、前記第１発明において、前記リセスのスレッド軌道離脱位置の長さは、循環部品リセス入口の端面から下縁壁面とリセスとが交差するところまでの水平距離をＬ、転動部品の直径をＤ ballとしたとき、Ｌ≦ Ｄ ballであることを特徴とする。
【０００９】
本願の第６発明に係るボール・スクリューに運用される循環部品は、前記第１発明において、前記リセスは、ナット循環流路に対応する切線方向変更位置及びボール・スクリューの軌道に対応して構成されることを特徴とする。
【００１０】
本願の第７発明に係るボール・スクリューに運用される循環部品は、前記第１発明において、前記リセス入口の傾斜角度は、外側へ向かって傾斜する角度であることを特徴とする。
【００１１】
本願の第８発明に係るボール・スクリューに運用される循環部品は、前記第１発明において、前記循環部品の傾斜角端部は、最小リード・アングル・スクリューのスレッド軌道離脱位置に連結できることを特徴とする。
【００１２】
本願の第９発明に係るボール・スクリューに運用される循環部品は、前記第１発明において、前記循環部品の傾斜角端部は、最大リード・アングル・スクリューのスレッド軌道離脱位置に連結できることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の提供するボール・スクリューに運用される循環部品は、従来技術に比べ、以下のような長所がある。
（１）循環部品の規格を簡素化。
本発明に係る単一循環部品は、多種類の異なるリードのボール・スクリューに適用できる。従って、簡単な分類を行うだけで、従来型ボール・スクリューにて循環部品を間違え易い問題を避けることが出来る。
（２）経済効果と利益の向上。
本発明に係る一体式循環部品の構造は、単一鋳型で射出成型するもので、組立てを行う必要がなく、同時に、循環部品の規格が減るので、相対的に鋳型の数量を減らすことも出来る。鋳型の製造・メンテナンス及び保存について言えば、本発明に係る循環部品には確かにコストダウンの効果があり、経済効果と利益を増進することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図４は、本発明の提供するボール・スクリューに応用される循環部品１であり、主として、多種類の異なるリードのボール・スクリューに共用される循環部品1と、循環部品１の上に形成されたボール・スクリューの軌道に対応するリセス１１と、前記リセス１１に含まれる切線方向の変更位置１１１及びスレッド軌道の離脱位置１１２とからなる。
【００１５】
前記スレッド軌道の離脱位置１１２はリセス入口１２の付近にあり、且つ前記リセス入口１２は、循環部品１の端面１５から切線方向の変更位置１１１に沿って次第に縮小して変化する円錐体の形態を呈する。更にリセス入口１２に外側へ傾斜する上縁壁面１３及び下縁壁面１４を形成する。又前記上縁壁面１３及び下縁壁面１４にはそれぞれ水平方向に傾斜角を形成させてある。
【００１６】
前記上縁壁面１３の傾斜角βは、それぞれ共用ボール・スクリュー中の最小リード・アングルαminより大きいか又は等しく、且つ循環部品１の傾斜角βの端部は最小リード・アングルαminのスクリューのスレッド軌道離脱位置１１２に連結することが出来る。
【００１７】
前記下縁壁面１４の傾斜角γは、それぞれ共用ボール・スクリュー中の最大リード・アングルαmaxより小さいか又は等しい、同様に、前記循環部品１の傾斜角γの端部も最大リード・アングルαmaxのスクリューのスレッド軌道離脱位置１１２に連結することが出来る。
【００１８】
そうすれば、転動部品がスクリューの軌道を離脱して切線方向変更前の移動位置へ至る時、つまり、転動部品が切線方向変更位置１１１に入る前は、転動部品運転のスムーズさを引き続き維持することによって、多種類の異なるリードのボール・スクリューに適用し、循環部品１の製造及び生産の規格を簡素化することが出来る。
【００１９】
前記循環部品1は、ナット内縁に形成された循環部品１付近のリターンチャネルに対応して設けてある。
【００２０】
再び図４を参照して説明する。前記循環部品１の上にはリセス１１が形成される。前記リセス１１の両端はそれぞれボール・スクリューの軌道及びナットの循環流路に対応して連結される。且つリセス１１が対応するボール・スクリューの軌道と水平面との間にリード・アングルを形成することによって、転動部品を循環部品１内においてリセス１１を利用して転向させ、転動部品が還流循環する動作を完成する。
【００２１】
図４〜図７を参照して本発明の詳細な構成について説明する。
前記循環部品１のリセス１１には、ボール・スクリューの軌道に対応するリセス入口１２がある。且つリセス１１は、ナット循環流路の切線方向変更位置１１１及びボール・スクリュー軌道に対応して構成される。
【００２２】
前記リセス入口１２には、外側へ傾斜する上縁壁面１３及び下縁壁面１４があり、且つ前記上縁壁面１３及び下縁壁面１４は、図五に示すように、平面に投射した後、夾角θを形成している。
【００２３】
前述リセス入口１２の上縁壁面１３及び下縁壁面１４は、相互に並行しない形を呈すると共に、上縁壁面１３と水平方向は傾斜角βを形成し、下縁壁面１４も又水平方向と傾斜角γを形成している。
【００２４】
上縁壁面１３の傾斜角βは、前記循環部品１のリード・アングルを共用する最小リード・アングルαminより大きく、前記下縁壁面１４の傾斜角γは、前記循環部品１のリード・アングルを共用する最大リード・アングルαmaxより小さい。
【００２５】
又、循環部品１のリセス入口１２のスレッド軌道離脱位置１１２の長さＬは、下記の不等式を満足しなければならない。
【００２６】
Ｌ≦Ｄ ball
【００２７】
Ｌは、循環部品１リセス入口１２の端面１５から下縁壁面１４及びリセス１１と交差するまでの水平距離である。
Ｄ ballは、転動部品の直径である。
【００２８】
循環流路３１は転動部品の直径よりやや大きいので、転動部品は循環流路３１の中で拘束を受けない。一方、リセス入口１２は更に隙間を広げる。隙間が大きすぎる場合は、ボール・スクリューのスムーズさに影響する。従って、リセス入口１２の長さがＬ≦Ｄ ballの状況下では、軌道離脱点１１２及び切線方向変更点１１１を分離させるほか、隙間の過大によるスムーズさに対する影響を避けることが出来る。そうすれば、多種類の異なるリード・アングル規格のボール・スクリューのボール・スクリュー循環部品１に適用できる構造を構成できる。
【００２９】
本発明によって、循環部品１を実際に運用する時は、図５及び図６に示すように、リセス入口１２がスレッド軌道離脱位置１１２の最外部寸法のところで、ボール・スクリューの軌道をやや大きく設計する。転動部品がボール・スクリューの軌道位置を離脱する時、転動部品に幾ばくかの緩衝空間を与えると共に、リセス入口１２を外へ向かって傾斜する錐体形状に設計することによって、転動部品が循環部品１のリセス１１切線方向変更位置１１１に入る前に、先ずスレッド軌道位置１１２を離脱する。
【００３０】
更に上縁壁面１３又は下縁壁面１４の移動空間に沿って移動した後、初めて転動部品の切線角度を変更する。更に切線方向変更位置１１１からリセス１１へ入り、更にナットの循環流路へ移動する。このようにして、循環部品１に外へ向かって傾斜するリセス入口１２を備えさせ、多種類の異なるリード・アングルのボール・スクリューに適用し得るから、その適用範囲を広げ、ボール・スクリュー運転の不順現象を避けて、更に循環部品１の適用範囲を簡素化し、鋳型の数量を減らし、大幅にコストダウンし、不良品の生産を減少し、その経済性を有効に増進することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来型ボール・スクリューのナット本体外観分解略図である。
【図２】従来型循環部品の斜視外観略図である。
【図３】従来型循環部品の平面略図である。
【図４】本発明の循環部品構成形態の斜視外観略図である。
【図５】循環部品リセス入口の対応関係の平面側視図である。
【図６】本発明の循環部品実際運用循環状態の側面略図である。
【図７】循環部品のリセス入口の平面略図である。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・・・・循環部品
１１・・・・・リセス
１１１・・・・切線方向変更位置
１１２・・・・スレッド軌道離脱位置
１２・・・・・リセス入口
１３・・・・・上縁壁面
１４・・・・・下縁壁面
１５・・・・・端面
３・・・・・・ナット本体
３１・・・・・循環流路
４・・・・・・循環部品
４１・・・・・リセス
４２・・・・・リセス入口
【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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