(57)【要約】【課題】転動体戻し通路内で転動体のスムーズな転がり運動を確保することのできる直動装置を提供する。【解決手段】転動体循環部材１６内に形成された転動体戻し通路１７の内面に複数本の溝１８を転動体戻し通路１７の長手方向に沿って形成し、転動体戻し通路１７の内面に対する転動体１５の接触面積を減少させた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
案内軸と、該案内軸の軸方向に移動可能に設けられた可動体と、前記案内軸及び前記可動体に相対向して形成された螺旋状もしくは直線状の転動体転動溝の間を前記案内軸の回転運動または前記可動体の直線運動に伴って転動する多数の転動体とを備えてなり、前記転動体を循環させる転動体戻し通路を前記可動体内または前記可動体に装着された転動体循環部材内に形成した直動装置において、
前記転動体戻し通路の内面に複数本の溝を前記ボール戻し通路の長手方向に沿って設けたことを特徴とする直動装置。
【請求項２】
案内軸と、該案内軸の軸方向に移動可能に設けられた可動体と、前記案内軸及び前記可動体上に相対向して形成された螺旋状もしくは直線状の転動体転動溝の間を前記案内軸の回転運動または前記可動体の直線運動に伴って転動する多数の転動体とを備えてなり、前記転動体を循環させる転動体戻し通路を前記可動体内または前記可動体に装着された転動体循環部材内に形成した直動装置において、
前記転動体戻し通路の内面に多数のディンプルを設けたことを特徴とする直動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールねじ或いは直動案内装置などの直動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転運動を直線運動に変換するボールねじは、外周面に螺旋状のボール転動溝を有するねじ軸と、このねじ軸のボール転動溝と対向する螺旋状のボール転動溝を内周面に有するナットと、このナットのボール転動溝とねじ軸のボール転動溝との間に形成されたボール転動路をねじ軸またはナットの回転運動に伴って転動する多数のボールとを備えた構成となっている。そして、チューブ循環式ボールねじと称されるものは、Ｕ字状のボール循環チューブをナットに組み付け、このボール循環チューブ内に形成されたボール戻し通路にボールを導入して循環運動させる構成となっている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、工作機械の送り機構などに使用される直動案内装置は、案内レールと、この案内レールの左右側面部に形成された直線状の転動体転動溝と対向する直線状の転動体転動溝を有するスライダと、このスライダの転動体転動溝と案内レールの転動体転動溝との間に形成された転動体転動路をスライダの相対的直線運動に伴って転動する多数の転動体とを備えており、上記転動体転動路を転動した転動体はスライダ内に形成された転動体戻し通路に導入されて循環運動するようになっている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−９７６６４号公報
【特許文献２】特開２０００−４６０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなボールねじ或いは直動案内装置などの直動装置では、転動体戻し通路内で転動体を滑らかに転動させるために、転動体戻し通路に進入する転動体の進入角度や転動体戻し通路内における転動体の循環半径などを工夫してきた。しかしながら、転動体はボール循環チューブなどの転動体循環部材と接触しながら循環運動し、転動体と転動体循環部材との接触部に摩擦力が発生するため、直動装置の低摩擦化や高効率化を阻害する要因となっていた。また、転動体は転動体戻し通路内では無負荷となることから転がり難く、滑りながら循環し易いため、摩擦力も無視できない。
本発明は、上述した問題点に着目してなされたものであり、転動体戻し通路内で転動体のスムーズな転がり運動を確保することのできる直動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】
【０００５】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、案内軸と、該案内軸の軸方向に移動可能に設けられた可動体と、前記案内軸及び前記可動体に相対向して形成された螺旋状もしくは直線状の転動体転動溝の間を前記案内軸の回転運動または前記可動体の直線運動に伴って転動する多数の転動体とを備えてなり、前記転動体を循環させる転動体戻し通路を前記可動体内または前記可動体に装着された転動体循環部材内に形成した直動装置において、前記転動体戻し通路の内面に複数本の溝を前記ボール戻し通路の長手方向に沿って設けたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、案内軸と、該案内軸の軸方向に移動可能に設けられた可動体と、前記案内軸及び前記可動体上に相対向して形成された螺旋状もしくは直線状の転動体転動溝の間を前記案内軸の回転運動または前記可動体の直線運動に伴って転動する多数の転動体とを備えてなり、前記転動体を循環させる転動体戻し通路を前記可動体内または前記可動体に装着された転動体循環部材内に形成した直動装置において、前記転動体戻し通路の内面に多数のディンプルを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１及び２の発明に係る直動装置では、前述した従来の直動装置と比較して、転動体戻し通路の内面に対する転動体の接触面積が減少する。したがって、転動体のスムーズな転がり運動を阻害するような摩擦力が転動体と転動体戻し通路との接触部に発生し難くなるので、転動体戻し通路内で転動体のスムーズな転がり運動を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に、本発明の第１の実施形態である直動装置の概略構成を示す。同図に示される直動装置１０は案内軸としてのねじ軸１１および可動体としてのナット１２を備えており、ねじ軸１１の外周面には、螺旋状の転動体転動溝１３がねじ軸１１の一端部から他端部にわたって形成されている。この転動体転動溝１３はナット１２の内周面に形成された螺旋状の転動体転動溝１４と対向しており、転動体転動溝１３と転動体転動溝１４との間には、球状に形成された多数の転動体１５が配列されている。
【０００９】
転動体１５はねじ軸１１またはナット１２の相対的な回転運動に伴って転動体転動溝１３，１４上を転動するようになっており、転動体転動溝１３，１４上を転動した転動体１５はナット１２に組み付けられたチューブ状の転動体循環部材１６内に導入され、この転動体循環部材１６内に形成された転動体戻し通路１７を通って循環運動するようになっている。なお、転動体戻し通路１７は転動体１５の直径より僅かに大きい孔径（例えば転動体１５の直径が６．３５ｍｍの場合は６．９０ｍｍ）で転動体循環部材１６内に形成されている。
【００１０】
図２は図１に示す転動体循環部材の一部断面側面図、図３は図２のIII−III断面図であり、図２及び図３に示すように、転動体戻し通路１７の内面には、複数本の溝１８が転動体戻し通路１７の長手方向に沿って形成されている。これらの溝１８は、転動体１５の直径をＤａとすると概ね１／５Ｄａ〜１／２０Ｄａの幅で転動体戻し通路１７の内面に形成されている。また、溝１８の幅をｗとすると、溝１８は概ね２ｗ〜４ｗの間隔で転動体戻し通路１７の内面に形成されている。
【００１１】
このように構成される直動装置では、転動体戻し通路１７の内面に溝１８を持たないものと比較して、転動体戻し通路１７の内面に対する転動体１５の接触面積が減少する。したがって、転動体１５のスムーズな転がり運動を阻害するような摩擦力が転動体１５と転動体戻し通路１７との接触部に発生し難くなるので、転動体戻し通路１７内で転動体１５のスムーズな転がり運動を確保することができる。さらに、転動体戻し通路１７の内面に複数本の溝１８を設けたことにより、潤滑剤が溝１８に保持され、溝１８内に貯まった潤滑剤によって転動体戻し通路１７内の潤滑効果を長期にわたって持続させることができる。
【００１２】
図４は本発明の第２の実施形態を示す図であり、この第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、転動体戻し通路１７の内面に多数のディンプル１９を設けた点である。なお、ディンプル１９の大きさは、転動体の直径Ｄａに対して概ね１／５〜１／２０となっている。
このような構成によると、上述した第１の実施形態と同様に、転動体戻し通路１７の内面に対する転動体１５の接触面積が減少し、転動体１５のスムーズな転がり運動を阻害するような摩擦力が転動体１５と転動体戻し通路１７との接触部に発生し難くなるので、転動体戻し通路１７内で転動体１５のスムーズな転がり運動を確保することができる。さらに、転動体戻し通路１７の内面に多数のディンプル１９を設けたことにより、潤滑剤がディンプル１９に保持され、ディンプル１９内に貯まった潤滑剤によって転動体戻し通路１７内の潤滑効果を長期にわたって持続させることができる。
【００１３】
図１〜図４に示した実施形態では本発明をボールねじに適用した場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば直動案内装置にも適用することができる。また、上述した実施形態では転動体が球状に形成されたものを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、転動体が円筒状に形成された直動装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態である直動装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す転動体循環チューブの側面図である。
【図３】図２のIII−III断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００１５】
１０  直動装置
１１  ねじ軸（案内軸）
１２  ナット（可動体）
１３，１４  転動体転動溝
１５  転動体
１６  転動体循環部材
１７  転動体戻し通路
１８  溝
１９  ディンプル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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