(57)【要約】      （修正有）【課題】作動トルク変動を低減することによって作動トルク変動に伴う不具合を解消する。【解決手段】ボールねじ１０はねじ軸１１を水平方向に配置した状態で両端をサポートユニット５０によって回転自在に且つ軸方向移動不能に支持されている。ナット１２はボール戻し通路及びエンドデフレクター１６，１８をナット１２の上部に位置させた状態で相手部材である移動テーブル５１に固定されている。ねじ軸１１はその端部をモーター５２の出力軸に連結され、モーター５２によって回転させられる。このねじ軸１１の回転によってナット１２に固定され、かつ直動案内装置５３によって案内される移動テーブル５１がねじ軸１１の長手方向に沿って移動する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、該ねじ軸のねじ溝に対向するねじ溝を内周面に有して前記ねじ溝に螺合されるナットと、前記両ねじ溝間に転動可能に装填された多数のボールと、前記両ねじ溝間を転動するボールを無限循環させるボール循環回路を形成すべく前記ナットの両端部に固定されるエンドデフレクターを備えたボールねじの使用方法において、前記ボールねじは前記ねじ軸を水平方向に配置した状態で前記ねじ軸を回転させ、前記ナットはエンドデフレクター及びボール戻し通路をナットの上部に位置する状態で相手部材に固定した状態で使用されることを特徴とするボールねじの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールねじの作動性の向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
これには従来より作動トルク変動の低減という課題があった。
【０００３】
この部分の改善の先行技術としては、特開２００３‐３１４６５８号公報に示されたボールねじ装置があり、これは、図１０に示す様に循環軌動に配置されるボール７０の個数Ｎを、軸方向に投影したピッチ円Ｃ上に配置可能な最大の数よりも１乃至３個少ない数とし、セパレータ７８の幅はピッチ円Ｃ上にＮ個のボール７０を等間隔に配置した場合のボール７０間の隙間の大きさに設定する。このことによってトルク変動を低減して滑らかに作動するボールねじ装置を得る、というものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３１４６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この先行技術には、高精度の加工を要求される工作機械に使用されるボールねじとしては下記のような不具合が生じるおそれがある。
【０００６】
近年、高精度のマシニングセンターでの金型加工では金型の加工面に縞模様が発生してしまうという問題が発生し、本発明者はその原因を究明すべく種々の実験を行った。
【０００７】
その実験の中で特開２００３−３１４６５８号公報（特許文献１）に示された様なセパレータ入りのボールねじを使用して実験を行ったが作動トルク変動の低減にはそれ程効果がないことが分った。加工表面の縞模様の発生は作動トルク変動が原因ということが分ってきており、したがって特許文献１に記載のボールねじを採用しても縞模様の発生の低減にはそれ程効果が期待できないという問題が有った。本発明は、この様な問題を解消するためになされたものであり、作動トルク変動を低減して作動トルク変動に伴う不具合を低減できるボールねじの使用方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために、外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、該ねじ軸のねじ溝に対向するねじ溝を内周面に有して前記ねじ溝に螺合されるナットと、前記両ねじ溝間に転動可能に装填された多数のボールと、前記両ねじ溝間を転動するボールを無限循環させるボール循環回路を形成すべく前記ナットの両端部に固定されるエンドデフレクターを備えたボールねじの使用方法において、前記ボールねじは前記ねじ軸を水平方向に配置した状態で前記ねじ軸を回転させ、前記ナットはエンドデフレクター及びボール戻し通路をナットの上部に位置する状態で相手部材に固定した状態で使用されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、作動トルク変動に伴う不具合、例えば高精度マシニングセンターによる加工物の表面に縞模様が発生することを防止できるという効果が有る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】エンドデフレクター式ボールねじの構造を示す斜視図を示す図である。
【図２】エンドデフレクター式ボールねじの一部断面図を示すものである。
【図３】図１及び図２に示すナットの正面図を示すものである。
【図４】図１及び図２に示すナットの部分断面斜視図を示すものである。
【図５】図４に示すエンドデフレクターのボール案内溝を示す図である。
【図６】図４に示すエンドデフレクターに設けられたタング部を示す図である。
【図７】本発明のボールねじの使用方法を示すものである。
【図８】ボール戻し通路がナットの下部に配置されている場合のエンドデフレクター及びボール戻し通路の内部のボールの状態を示す図である。
【図９】ボール戻し通路がナットの上部に配置されている場合のエンドデフレクター及びボール戻し通路の内部のボールの状態を示す図である。
【図１０】特許文献１に記載されているボールねじ機構の循環軌道を軸方向に投影して見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１乃至図７は本発明の一実施形態を示す図で、図１は本発明の一実施形態に係るボールねじの斜視図、図２は図１に示すボールねじの一部断面図である。図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態に係るボールねじ１０は、ねじ軸１１及びねじ軸１１の外周に遊嵌された円筒状のナット１２を備えており、ねじ軸１１の外周面にはねじ溝１３が形成されている。
【００１２】
ねじ溝１３はナット１２の内周面に形成されたねじ溝１４と対向しており、これらのねじ溝１３，１４間に配設された多数のボール１５はボールねじ１０のボール列を形成している。これらのボール１５はねじ軸１１またはナット１２の一方が回転するとねじ溝１３，１４間を転動した後、ナット１２の一端部に組み込まれたエンドデフレクター１６（図１参照）によりナット１２内に形成されたボール戻し通路１７に導入されるようになっている。そして、ボール戻し通路１７に導入されたボール１５はボール戻し通路１７を転動した後、ナット１２の他端部に組み込まれたエンドデフレクター１８によりねじ溝１３，１４間に戻されて上述した経路を循環するようになっている。
【００１３】
エンドデフレクター１６，１８は例えば合成樹脂を射出成形して所定の形状に形成されており、これらのエンドデフレクター１６，１８には図５に示すように、ボール１５をねじ溝１３，１４間のボール転動路からボール戻し通路１７若しくはボール戻し通路１７からボール転動路に案内するボール案内溝１９が形成されていると共に、図６に示す様にボール１５を掬い上げるためのタング部２０が設けられている。
【００１４】
図４はナット１２の一部分を示す斜視図であり、ここに示すように、ナット１２の内周面両端部には凹陥部２１が形成されている。この凹陥部２１にエンドデフレクター１６又は１８が組み込まれている。
【００１５】
ボールねじ１０は図７に示す様にねじ軸１１を水平方向に配置した状態で両端をサポートユニット５０によって回転自在に且つ軸方向移動不能に支持されている。一方ナット１２はエンドデフレクター１６，１８及びボール戻し通路１７をナット１２の上部に位置する状態で相手部材である移動テーブル５１に固定されている。
【００１６】
ねじ軸１１はその一方の端部をモーター５２の出力軸に連結され、モーター５２によって回転させられる。
【００１７】
このねじ軸１１の回転によってナット１２に固定され、かつ直動案内装置５３によって案内される移動テーブル５１がねじ軸１１の長手方向に沿って移動する。
【００１８】
本発明のボールねじの使用方法によればエンドデフレクター１６，１８及びボール戻し通路１７内に常に隙間が生じる様になっているのでボール詰まりが発生しない。したがって作動トルク変動が低減され、作動トルク変動に伴う、例えば工作機械の加工物表面に生じる縞模様の発生等の不具合を解消することができる。
【００１９】
次に本発明のボールねじの使用方法が比較例の使用方法よりも作動トルク変動の低減において有効であることを以下に説明する。
１．エンドデフレクター１６，１８及びボール戻し通路１７がナット１２の下部に配置されている場合の説明。
（１）  図８の〈１〉においてねじ軸が回転し，負荷圏内のボールが転動する。
（２）  図８の〈２〉において１つ目のボールが入口側エンドデフレクター内に進入すると、ボールは自重でボール戻し通路内へ移動する。
（３）  図８の〈３〉においてボールが次々とボール戻し通路内に進入する。
（４）  図８の〈４〉においてボール戻し通路内にボールが充満すると、ボールは後ろのボールに押されて出口側エンドデフレクター内へ移動する。
（５）  図８の〈５〉においては、ボール戻し通路及びエンドデフレクター内がボールで充満しており、次のボールが入ることができない。そのためボール詰まりが発生してボールねじの作動トルクが瞬間的に増加する。
（６）  図８の〈６〉において出口側のボールが負荷圏へ移動すると、ボールねじの作動トルク増加が解消される。この作動トルクの増加と減少を繰り返すことによりボール通過周期の作動トルク変動が発生する。
【００２０】
２．エンドデフレクター１６，１８及びボール戻し通路１７がナット１２の上部に配置されている場合の説明。
（１）  図９の〈１〉においてボールが入口側エンドデフレクター内に進入すると、ボールは自重でボール戻し通路入口部に溜まる。
（２）  図９の〈２〉において後ろのボールに押されてボールが次々とボール戻し通路内に移動する。
（３）  図９の〈３〉において先頭のボールが出口側エンドデフレクター内に移動する。
（４）  図９の〈４〉において次のボールが進入する際に、先頭のボールが押されるため、自重で負荷圏入口へと移動する。
（５）  図９の〈５〉〈６〉においては、次々とボールが自重で負荷圏側へ移動するが、ボール戻し通路内及びエンドデフレクター内に常に隙間が生じているため、ボールの詰まりが発生しない。そのためボール通過周期の作動トルク変動が発生しない。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は、エンドデフレクターを備えたボールねじの使用方法として、各種機械装置に広く適用できる。
【符号の説明】
【００２２】
１０      ボールねじ
１１      ねじ軸
１２      ナット
１３      ねじ溝(ねじ軸側)
１４      ねじ溝(ナット側)
１５      ボール
１６，１８      エンドデフレクター
１７      ボール戻し通路
１９      ボール案内溝
２０      タング部
２１      凹陥部
５０      サポートユニット
５１      移動テーブル
５２      モーター
５３      直動案内装置
【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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