(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸と、案内部材の外周面を巻回するように設けられた複数の螺旋状の軌道溝と、を備える案内部材と、
前記案内部材が摺動可能に貫設され、軸筒を含み、前記軸筒が軸方向開口部を備え、前記軸筒の前記軸方向開口部の対向する両側に第１軸方向壁及び第２軸方向壁が設けられ、かつ前記軸筒が内輪壁と、外輪壁と、を含み、前記内輪壁が複数の内側螺旋状の軌道溝を備え、前記内側螺旋状の軌道溝と前記案内部材の前記螺旋状の軌道溝が互いに対応し、共に複数の内ボール通路を形成する、割りナットと、
前記軸筒の外周に同軸に外嵌し、各々内周壁を備え、前記内周壁と前記軸筒の前記外輪壁は互いに対応し、共に外ボール通路を形成し、複数の割り型ハウジングの半径方向から形成された平面投影において、各前記外ボール通路と前記中心軸が互いに垂直となる、複数の割り型ハウジングと、
前記第１軸方向壁に設けられ、複数の第１曲線部を含み、各前記第１曲線部の両端は、前記内ボール通路の１つ及び前記外ボール通路の１つに各々対応して連通する、第１循環部品と、
前記第２軸方向壁に設けられ、複数の第２曲線部を含み、前記第２曲線部の両端は、前記内ボール通路の１つ及び前記外ボール通路の１つに各々対応して連通する、第２循環部品と、
複数のボールを含む複数のボール循環組と、を含むボール循環案内装置であって、
前記内ボール通路の１つ、前記第１曲線部の１つ、前記外ボール通路の１つ及び前記第２曲線部の１つは共に第１ボール循環路を形成し、前記内ボール通路の別の１つ、前記第１曲線部の別の１つ、前記外ボール通路の別の１つ及び前記第２曲線部の別の１つが共に第２ボール循環路を形成し、前記ボール循環組の１つは前記第１ボール循環路内を転がり、前記ボール循環組の別の１つが前記第２ボール循環路内を転がる、ボール循環案内装置。
【請求項２】
中心軸と、案内部材の外周面を巻回するように設けられた複数の螺旋状の軌道溝と、を備える案内部材と、
前記案内部材が摺動可能に貫設され、軸筒を含み、前記軸筒が軸方向開口部を備え、前記軸筒の前記軸方向開口部の対向する両側に第１軸方向壁及び第２軸方向壁が設けられ、かつ前記軸筒が内輪壁と、外輪壁と、を含み、前記内輪壁が複数の内側螺旋状の軌道溝を備え、前記内側螺旋状の軌道溝と前記案内部材の前記螺旋状の軌道溝が互いに対応し、共に複数の内ボール通路を形成する、割りナットと、
前記軸筒の外周に同軸に外嵌し、各々内周壁を備え、前記内周壁と前記軸筒の前記外輪壁とは互いに対応し、共に外ボール通路を形成し、１つの平面の投影図において、前記外ボール通路は前記中心軸に対して斜めに設けられ、前記１つの平面が前記中心軸の一端から割り型ハウジングを見た時の対称面と直交すると共に前記中心軸に平行である、複数の割り型ハウジングと、
前記第１軸方向壁に設けられ、複数の第１曲線部を含み、各前記第１曲線部の両端は、前記内ボール通路の１つ及び前記外ボール通路の１つに各々対応して連通する、第１循環部品と、
前記第２軸方向壁に設けられ、複数の第２曲線部を含み、前記第２曲線部の両端は、前記内ボール通路の１つ及び前記外ボール通路の１つに各々対応して連通する、第２循環部品と、
複数のボールを含む複数のボール循環組と、を含むボール循環案内装置であって、
前記内ボール通路の１つ、前記第１曲線部の１つ、前記外ボール通路の１つ及び前記第２曲線部の１つは共に第１ボール循環路を形成し、前記内ボール通路の別の１つ、前記第１曲線部の別の１つ、前記外ボール通路の別の１つ及び前記第２曲線部の別の１つが共に第２ボール循環路を形成し、前記ボール循環組の１つは前記第１ボール循環路内を転がり、前記ボール循環組の別の１つが前記第２ボール循環路内を転がる、ボール循環案内装置。
【請求項３】
前記第１循環部品は、複数であり、かつ前記第２循環部品も複数である、請求項１又は２に記載のボール循環案内装置。
【請求項４】
前記割り型ハウジングの１つの前記内周壁及び前記外輪壁は、別の外ボール通路をさらに形成し、前記第１曲線部の１つの前記両端が前記内ボール通路の１つ及び前記別の外ボール通路に各々対応して連通し、前記第２曲線部の１つの前記両端が前記内ボール通路及び前記別の外ボール通路に各々対応して連通し、前記内ボール通路の１つ、前記第１曲線部の１つ、前記別の外ボール通路及び前記第２曲線部の１つは、共に第３ボール循環路を形成し、前記ボール循環組の１つが前記第３ボール循環路内を転がる、請求項１又は２に記載のボール循環案内装置。
【請求項５】
前記第１曲線部は、前記第１循環部品の短辺に対して斜めに設けられ、かつ前記第２曲線部が前記第２循環部品の短辺に対して斜めに設けられる、請求項１又は２に記載のボール循環案内装置。
【請求項６】
前記第１曲線部と前記第１循環部品の短辺とは、互いに平行になるように設けられ、かつ前記第２曲線部と前記第２循環部品の短辺とが互いに平行になるように設けられる、請求項２に記載のボール循環案内装置。
【請求項７】
前記第１循環部品の前記第１曲線部は、複数であり、前記各第１曲線部が互いに平行に配置され、前記第２循環部品の第２曲線部は複数であり、前記各第２曲線部が互いに平行に配置される、請求項１又は２に記載のボール循環案内装置。
【請求項８】
前記ボール循環案内装置は、ボール保持器をさらに含み、前記複数のボールが前記ボール保持器によって直結される、請求項１又は２に記載のボール循環案内装置。
【請求項９】
前記軸筒の前記外輪壁は、前記内周壁と共に前記外ボール通路を形成するため、外軌道溝を備える、請求項１又は２に記載のボール循環案内装置。
【請求項１０】
前記割り型ハウジングの前記内周壁は、内軌道溝を備え、前記内軌道溝が前記外軌道溝に対応して設けられることで、前記外軌道溝と前記内軌道溝が対応して前記外ボール通路を形成させる、請求項９に記載のボール循環案内装置。
【請求項１１】
前記割り型ハウジングの前記内周壁は、前記軸筒の前記外輪壁と共に前記外ボール通路を形成するため、内軌道溝を備える、請求項１又は２に記載のボール循環案内装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボール循環案内装置に関し、特に、軸方向開口部を有する割りナットを備えたボール循環案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在のボールねじ案内装置は、ねじ軸とナットの組み合わせにより、回転運動を直線運動に変換する。ボールねじ用ナット内部の循環路を転がるボールと螺旋状の軌道溝を備えたねじ軸を協働させることで、ボールねじ用ナットとねじ軸との間の相対作動時に生じる摩擦力を減らす。
【０００３】
従来のボールねじ用ナットの多くは、完全な円筒形であり、ねじ軸が長く、ねじ軸のたるみを防ぐため、サポートユニットが設けられている場合、サポートユニットに後退機構を設ける必要があった。ボールねじ用ナットがねじ軸上で回転し、サポートユニットが存在する場所を通過する時、後退機構を通じてサポートユニットを先に一時的にねじ軸から離れさせる。ボールねじ用ナットが通過した後、後退機構がサポートユニットをサポート位置に戻させることで、ねじ軸に必要な支持力を提供する。
【０００４】
ただし、上記方法を使用すると、一方では、各サポートユニットに後退機構を追加で設ける必要がある。もう一方で、各サポートユニットがねじ軸から離れた時、該セグメントのねじ軸が自重によりたるんだ場合、ボールねじ用ナットが該セグメントのねじ軸を通過すると、ねじ軸がさらに揺れることや、ねじ軸の曲がりにより、ボールが螺旋状の軌道溝内を転がることができない等の問題により、製造プロセスにおける実際の運用時に、製造精度にも影響する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、ボール循環案内装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施例では、ボール循環案内装置は、案内部材と、割りナットと、複数の割り型ハウジングと、第１循環部品と、第２循環部品と、複数のボール循環組と、を含む。案内部材は、中心軸と、複数の螺旋状の軌道溝と、を備え、螺旋状の軌道溝が、案内部材の外周面を巻回するように設けられる。割りナットは、案内部材が摺動可能に貫設され、軸筒を含み、軸筒が軸方向開口部を備える。軸筒の軸方向開口部の対向する両側に、第１軸方向壁及び第２軸方向壁が設けられる。軸筒は、内輪壁と、外輪壁と、を含み、内輪壁が内側螺旋状の軌道溝を備え、内側螺旋状の軌道溝と案内部材の螺旋状の軌道溝が互いに対応し、共に内ボール通路を形成する。
【０００７】
複数の割り型ハウジングは、軸筒の外周に同軸に外嵌し、各々内周壁を備える。内周壁と軸筒の外輪壁は互いに対応し、共に外ボール通路を形成する。複数の割り型ハウジングの半径方向から形成された平面投影において、外ボール通路と中心軸が互いに垂直となる。
【０００８】
第１循環部品は、第１軸方向壁に設けられ、複数の第１曲線部を含む。各第１曲線部の両端は、複数の内ボール通路の１つ及び複数の外ボール通路の１つに各々対応して連通する。第２循環部品は、第２軸方向壁に設けられる。第２循環部品は、複数の第２曲線部を含み、各第２曲線部の両端が複数の内ボール通路の１つ及び複数の外ボール通路の１つに各々対応して連通する。各ボール循環組は、複数のボールを含む。複数の内ボール通路の１つ、複数の第１曲線部の１つ、複数の外ボール通路の１つ及び複数の第２曲線部の１つは、共に第１ボール循環路を形成し、複数の内ボール通路の別の１つ、複数の第１曲線部の別の１つ、複数の外ボール通路の別の１つ及び複数の第２曲線部の別の１つが、共に第２ボール循環路を形成する。複数のボール循環組の１つは、第１ボール循環路内を転がり、複数のボール循環組の別の１つが、第２ボール循環路内を転がる。
【０００９】
本発明の別の一実施例では、ボール循環案内装置は、案内部材と、割りナットと、複数の割り型ハウジングと、第１循環部品と、第２循環部品と、複数のボール循環組と、を含む。案内部材は、中心軸と、複数の螺旋状の軌道溝と、を備え、螺旋状の軌道溝が、案内部材の外周面を巻回するように設けられる。割りナットは、案内部材が摺動可能に貫設され、軸筒を含み、軸筒が軸方向開口部を備える。軸筒の軸方向開口部の対向する両側に、第１軸方向壁及び第２軸方向壁が設けられる。軸筒は、内輪壁と、外輪壁と、を含み、内輪壁が内側螺旋状の軌道溝を備え、内側螺旋状の軌道溝と案内部材の螺旋状の軌道溝は互いに対応し、共に複数の内ボール通路を形成する。
【００１０】
複数の割り型ハウジングは、軸筒の外周に同軸に外嵌し、各々内周壁を備える。内周壁と軸筒の外輪壁は互いに対応し、共に外ボール通路を形成する。１つの平面の投影図において、外ボール通路は、中心軸に対して斜めに設けられる。該１つの平面は、中心軸の一端から割り型ハウジングを見た時の対称面と直交すると共に中心軸に対して平行である。
【００１１】
第１循環部品は、第１軸方向壁に設けられ、複数の第１曲線部を含む。各第１曲線部の両端は、複数の内ボール通路の１つ及び複数の外ボール通路の１つに各々対応して連通する。第２循環部品は、第２軸方向壁に設けられる。第２循環部品は、複数の第２曲線部を含み、各第２曲線部の両端が複数の内ボール通路の１つ及び複数の外ボール通路の１つに各々対応して連通する。各ボール循環組は、複数のボールを含む。複数の内ボール通路の１つ、複数の第１曲線部の１つ、複数の外ボール通路の１つ及び複数の第２曲線部の１つは、共に第１ボール循環路を形成し、複数の内ボール通路の別の１つ、複数の第１曲線部の別の１つ、複数の外ボール通路の別の１つ及び複数の第２曲線部の別の１つが共に第２ボール循環路を形成する。複数のボール循環組の１つは、第１ボール循環路内を転がり、複数のボール循環組の別の１つが第２ボール循環路内を転がる。
【００１２】
割りナットの軸筒に軸方向開口部を有しており、割りナットが案内部材（例：ねじ軸或いはシフトロッド）に設けられて移動する時、案内部材の下方にサポートユニットが設けられていても、割りナットがサポートユニットを通過する時、サポートユニットと互いに干渉することなく、軸方向開口部を介してサポートユニットを通過させることができる。それにより、サポートユニット上に後退機構を設ける必要がない。かつ割りナットがサポートユニットを通過する時、サポートユニットは、案内部材を支持する状態を維持できるため、サポートユニットの離脱により案内部材がたわんで変形し、実際の製造工程における運用時、製造精度に影響する問題が生じることはない。割り型ハウジングは、軸筒と共に外ボール通路を形成してボールを外軌道溝内で転がされることができる以外に、防塵効果も提供できる。
【００１３】
モジュール化された割り型ハウジング、第１循環部品及び第２循環部品の組み合わせ方法を利用し、必要な数の割り型ハウジング、第１循環部品及び第２循環部品を必要な場所に設けることができる。例えば、短い又は軽量型のキャリアの場合、１セット或いは２セットの割り型ハウジング、第１循環部品及び第２循環部品を組み合わせて使用できる。長尺状若しくは重量型のキャリアの場合、複数セットの割り型ハウジング、第１循環部品及び第２循環部品を適切な位置に設けて組み合わせて使用できる。モジュール化された設計は、運用上より柔軟で需要に適合できる。
【００１４】
幾つかの実施例では、第１循環部品は、複数であり、かつ第２循環部品も複数である。
【００１５】
幾つかの実施例では、複数の割り型ハウジングの１つの内周壁と外輪壁は、別の外ボール通路をさらに形成する。複数の第１曲線部の１つの両端は、複数の内ボール通路の１つ及び別の外ボール通路に各々対応して連通する。複数の第２曲線部の１つの両端は、複数の内ボール通路及び別の外ボール通路に各々対応して連通する。複数の内ボール通路の１つ、複数の第１曲線部の１つ、別の外ボール通路及び複数の第２曲線部の１つは共に第３ボール循環路を形成する。ボール循環組の１つは、第３ボール循環路内を転がる。
【００１６】
幾つかの実施例では、第１曲線部は、第１循環部品の短辺に対して斜めに設けられ、かつ第２曲線部が第２循環部品の短辺に対して斜めに設けられる。
【００１７】
幾つかの実施例では、各第１曲線部と第１循環部品の短辺とは、互いに平行になるように設けられ、かつ各第２曲線部と第２循環部品の短辺とが互いに平行になるように設けられる。
【００１８】
幾つかの実施例では、ボール循環案内装置は、ボール保持器をさらに含み、複数のボールがボール保持器によって直結される。
【００１９】
幾つかの実施例では、軸筒の外輪壁は、複数の内周壁と共に外ボール通路を形成するため、複数の外軌道溝を備える。さらに、幾つかの実施例では、各割り型ハウジングの内周壁は、外軌道溝と内軌道溝が対応して複数の外ボール通路を形成させるため、複数の外軌道溝に対応して設けられる複数の内軌道溝を備える。
【００２０】
幾つかの実施例では、各割り型ハウジングの内周壁は、軸筒の外輪壁と共に複数の外ボール通路を形成するため、内軌道溝を備える。
【００２１】
本発明の詳細な特徴及び利点は、以下の実施形態で詳細に説明し、その内容が当業者に本発明の技術内容について十分理解してもらうと共にこれをもって実施できる。かつ本明細書で開示される内容、特許請求の範囲及び図面に基づけば、当業者であれば誰でも簡単に本発明に係わる目的及び利点を理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例１に係るボール循環案内装置の立体図である。
【図２】本発明の実施例１に係るボール循環案内装置の分解図である。
【図３】本発明の実施例１に係るボール循環案内装置の別の視点から見た分解図である。
【図４】本発明の実施例１に係る割り型ハウジングの底面図である。
【図５】本発明の実施例１に係る第２循環部品の上面図である。
【図６】本発明の実施例２に係るボール循環案内装置の分解図である。
【図７】本発明の実施例２に係るボール循環案内装置の別の視点から見た分解図である。
【図８】本発明の実施例２に係る割り型ハウジングの底面図である。
【図９】本発明の実施例２に係る第２循環部品の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２３】
図１乃至図５を参照すると、図１は本発明の実施例１に係るボール循環案内装置の立体図であり、図２は本本発明の実施例１に係るボール循環案内装置の分解図であり、図３は本発明の実施例１に係るボール循環案内装置の別の視点から見た分解図であり、図４は本発明の実施例１に係る割り型ハウジングの底面図であり、図５は本発明の実施例１に係る第２循環部品の上面である。
【００２４】
図１及び図２からも分かるように、本実施例では、ボール循環案内装置は、案内部材１０と、割りナット２０と、複数の割り型ハウジング３０と、第１循環部品４０と、第２循環部品５０と、複数のボール循環組６０と、を含む。案内部材１０は、例えば、ねじ軸或いはシフトロッドであり得、本実施例では、ねじ軸を例として説明する。図１から分かるように、案内部材１０は、中心軸Ｃと、螺旋状の軌道溝１１と、を備える。
【００２５】
図１及び図２から分かるように、割りナット２０は、軸筒２１を含み、軸筒２１は、軸方向開口部２１１を備える。軸筒２１の軸方向開口部２１１の対向する両側に、第１軸方向壁２１２及び第２軸方向壁２１３が設けられる。軸筒２１は、内輪壁２１４と、外輪壁２１５と、を含み、内輪壁２１４は、内側螺旋状の軌道溝２１４１を備える。内側螺旋状の軌道溝２１４１と案内部材１０の螺旋状の軌道溝１１は互いに対応し、共に内ボール通路を形成する。より詳細には、案内部材１０は、案内部材１０の外周面を巻回するように設けられた螺旋状の軌道溝１１を備える。螺旋状の軌道溝１１は、案内部材１０の外周面に沿って所望の螺旋角で巻回して設けられる。割りナット２０は、案内部材１０が軸方向に摺動可能に貫設され、内側螺旋状の軌道溝２１４１と案内部材１０の螺旋状の軌道溝１１とを互いに対応させて、共に内ボール通路を形成する。
【００２６】
割り型ハウジング３０は、軸筒２１の外周に軸方向に外嵌する。各割り型ハウジング３０は、内周壁３１を備え、内周壁３１と軸筒２１の外輪壁２１５とが互いに対応し、共に外ボール通路を形成する。本実施例では、ボール循環組６０を外ボール通路内で循環するように転がらせるため、各割り型ハウジング３０の内周壁３１に内軌道溝３１１を形成し、軸筒２１の外輪壁２１５が平面であることにより、内軌道溝３１１と軸筒２１の外輪壁２１５とが、共に外ボール通路を形成することができる。
【００２７】
その他の実施態様では、軸筒２１の外輪壁２１５に外軌道溝を形成する。この時、外軌道溝と内周壁３１を組み合わせると、外ボール通路が形成される。或いは、その他の実施態様では、各々軸筒２１の外輪壁２１５に外軌道溝２１５１を有し、各割り型ハウジング３０の内周壁３１に互いに対応する内軌道溝３１１を有し、割り型ハウジング３０が軸筒２１に対応して組み付けられると、内周壁３１上の内軌道溝３１１と外輪壁２１５の外軌道溝とが、共に外ボール通路を形成する。
【００２８】
さらに、割り型ハウジング３０は、ボール循環組６０が外ボール通路内を転がるように、軸筒２１と共に外ボール通路を形成できる以外に、防塵効果も提供できる。
【００２９】
本実施例では、図２及び図３から、内側螺旋状の軌道溝２１４１は、複数であることが分かるが、これらは単なる例に過ぎない。実際には、必要性に応じて１つの内側螺旋状の軌道溝２１４１のみを設置してもよいが、２つ以上の内側螺旋状の軌道溝２１４１も設置することもできる。図２及び図３では、図面を明確かつ簡潔にするために、それらのうちの１つだけを例として示す。
【００３０】
次に、図２乃至図５を同時に参照すると、各軸方向を明確に示すため、図２では直交するＸＹＺの三軸座標を提供することで、空間内の各視点の関係を明確にしており、これより後の記載も、この座標軸に基づき各図面を説明していく。図２及び図４から分かるように、案内部材１０の中心軸Ｃは、Ｘ軸方向に沿って延びている。ここで、説明の便宜を図るため、対称面は、中心軸Ｃの一端から割り型ハウジング３０或いは開口ナット２０を見た時（例えばＸ軸の一端からＸ軸の正の方向に見た時）、割り型ハウジング３０或いは割りナット２０が対称になる平面、すなわち、図２内に示すＸＺ軸によって形成される平面として定義される。さらにＺ軸方向に沿って図面の上方から下方に向かって見た時（Ｚ軸の負の方向に見た時）、それは上方向Ｐであると定義される。対称面に垂直で中心軸Ｃに平行な平面、すなわち、図２内に示すＸＹ軸によって形成される平面も、上方向Ｐから見た時に形成される平面である。
【００３１】
外ボール通路と中心軸Cは、互いに斜めに配置される。図４は、下方向（Ｚ軸の正の方向）から割り型ハウジング３０を見た模式図である。図４から分かるように、本実施例では、外ボール通路となる内軌道溝３１１は、半径方向に沿って内周壁３１を巻回するように設けられた内軌道溝３１１であり、下方向から各内軌道溝３１１の軌道溝方向が斜め方向（右上から左下に傾斜し、この内軌道溝３１１の形態は斜め溝と通称される）であることが明確に分かる。図４から分かるように、内軌道溝３１１及び中心軸Ｃを下方向に投影し、下方向に形成される平面の投影図において、内軌道溝３１１が中心軸Ｃに対して斜めに設けられ、すなわち、二者の間に交わる角度Ａは直角ではない。同様に、内軌道溝３１１及び中心軸Ｃを上方向Ｐに平面（すなわち、ＸＹ軸によって形成される平面上）に投影される場合、上方向Ｐに形成される平面の投影図において、内軌道溝３１１が中心軸Ｃに対し斜めに設けられ、すなわち、二者の間に交わる角度は直角ではない。
【００３２】
さらに、内側螺旋状の軌道溝２１４１及び内軌道溝３１１は、いずれも螺旋状に配置されているため、これら２つが同じ螺旋角度の螺旋状軌道溝である場合、すなわち、本実施例に示すように、内側螺旋状の軌道溝２１４１及び内軌道溝３１１が互いに平行に設けられた時、これら２つの傾斜角度が同じであるため、ボール循環組６０がボール循環路内を転がると、過度の転がり角の変更により転がりの不連続になるという問題が生じることなく、その負荷は連続的かつスムーズに転動することができる。
【００３３】
次に、再び図１乃至図３及び図６を参照すると、第１循環部品４０は、第１軸方向壁２１２に設けられる。第１循環部品４０は、複数の第１曲線部４１を含み、各第１曲線部４１の両端が複数の内側螺旋状の軌道溝２１４１（内ボール通路）の１つ及び複数の内軌道溝３１１（外ボール通路）の１つに各々対応して連通する。第２循環部品５０は、第２軸方向壁２１３に設けられる。第２循環部品５０は、複数の第２曲線部５１を含み、各第２曲線部５１の両端が複数の内側螺旋状の軌道溝２１４１（内ボール通路）の１つ及び複数の内軌道溝３１１（外ボール通路）の１つに各々対応して連通する。本実施例では、図２及び図３から、第１曲線部４１及び第２曲線部５１はいずれも複数であることが分かる。図２及び図３では、図面を明瞭かつ簡潔にするために、第１曲線部４１及び第２曲線部５１の１つのみが例として示されている。
【００３４】
第１循環部品４０及び第２循環部品５０は、ボルト止め、接着或いは係止具止めの方法によって第１軸方向壁２１２及び第２軸方向壁２１３に設けることができる。ボルト止め方法で固定する場合、長期使用により第１循環部品４０及び第２循環部品５０に損耗がある時には、第１循環部品４０及び第２循環部品５０のみを交換すればよく、ボールねじナット１００全体を交換する必要はない。
【００３５】
さらに、本実施例に示す第１循環部品４０及び第２循環部品５０は、同じ構造であるため、製造時、１つの態様の構成要素のみを製造するだけで、同時に第１循環部品４０及び第２循環部品５０に使用できる。当然、実際の使用要件に応じて異なる構造を備えた第１循環部品４０及び第２循環部品５０を使用することも可能である。例えば、曲線部の数が異なる第１循環部品４０及び第２循環部品５０を使用することや、配列方式又は配列間隔が異なる曲線部を有する第１循環部品４０及び第２循環部品５０を使用することも可能である。
【００３６】
次に、図２から各ボール循環組６０は、複数のボール６１を含むことが分かる。例えば、順番通り設けられた内側螺旋状の軌道溝２１４１（内ボール通路）が一端から１番目の軌道、２番目の軌道…Ｎ番目の軌道の順にソートされている場合、順番通り設けられた内軌道溝３１１（外ボール通路）も同じ端から１番目の軌道、２番目の軌道…Ｎ番目の軌道の順にソートされている。複数の第１曲線部４１及び複数の第２曲線部５１も同じ端から１番目の軌道、２番目の軌道…Ｎ番目の軌道の順にソートされている。図１に示すように、第１循環部品４０及び第２循環部品５０の組み付けが完了した後、軸筒２１の第１軸方向壁２１２に設けられた第１循環部品４０の１番目の軌道の第１曲線部４１は、１番目の軌道の内ボール通路及び１番目の軌道の外ボール通路に対応して連通することができ、軸筒２１の第２軸方向壁２１３に設けられた第２循環部品５０の１番目の軌道の第２曲線部５１も１番目の軌道の内ボール通路及び１番目の軌道の外ボール通路に対応して連通する。この時、１番目の軌道の内ボール通路、１番目の軌道の第１曲線部４１、１番目の軌道の外ボール通路及び１番目の軌道の第２曲線部５１は、共に第１ボール循環路を形成する。また１セットのボール循環組６０内の全てのボール６１は、第１ボール循環路内を循環して転動する。
【００３７】
順次に続けると、２番目の軌道の第１曲線部４１は、２番目の軌道の内ボール通路及び２番目の軌道の外ボール通路に対応して連通することができ、２番目の軌道の第２曲線部５１も２番目の軌道の内ボール通路及び２番目の軌道の外ボール通路に対応して連通する。この時、２番目の軌道の内ボール通路、２番目の軌道の第１曲線部４１、２番目の軌道の外ボール通路及び２番目の軌道の第２曲線部５１は、共に第２ボール循環路を形成する。また別のセットのボール循環組６０内の全てのボール６１は、第２ボール循環路内を循環して転動する。
【００３８】
上記構造により、軸筒２１に第１循環部品４０及び第２循環部品５０が設けられることによって、第１循環部品４０及び第２循環部品５０を介して、軸筒２１の内輪壁２１４にある内側螺旋状の軌道溝２１４１及び内周壁３１上の内軌道溝３１１が連通できる。同時に、転動時のボール循環組６０の内側螺旋状の軌道溝２１４１から内軌道溝３１１への転動過程を、より円滑にすることができる。
【００３９】
一方、図２及び図３に示すように、本実施例では、複数セットのボール循環路を例示する。しかし、実際の使用では軽負荷や重負荷の要件に応じて自由に組み合わせることができ、例えば、要件に応じて２セットのボール循環路のみを使用したり、複数セットを使用したり、割りナット２０及び割り型ハウジング３０全体を一列に配置することができ、これにより 軽負荷や重負荷の区分を達成する。
【００４０】
次に、再び図２及び図３を参照すると、ここで１セットのボール循環組６０が例示として分解されており、ボール循環路におけるボール循環組６０のボール６１の設置状態を示すために用いられている。ボール循環組６０は、内ボール通路、第１曲線部４１、外ボール通路及び第２曲線部５１に沿って巻回して一周のループ状となり、１つの独立したボール循環路内を循環して転動する。実際に運用する時、図２及び図３に示すように、複数セットのボール循環組６０を設けることができ、かつ各セットのボール循環組６０が、設けられたボール循環路内でのみ、連続的に転動させられることができる。
【００４１】
上記構造により、割りナット２０の軸筒２１に軸方向開口部２１１を有するため、割りナット２０が案内部材１０上を移動する時、案内部材１０の下方に追加の支持組立体（例えばサポートユニット、図示せず）を設けたとしても、割りナット２０が支持組立体を通過する時、支持組立体と互いに干渉することなく、軸方向開口部２１１を介して支持組立体を通過させることができる。それにより、一般的な円筒形ボールねじ用ナットが通過する時、支持組立体を後退させ案内部材１０から離れるようにする後退機構を、支持組立体に設ける必要がない。かつ割りナット２０が支持組立体を通過する時、支持組立体は、案内部材１０を支持する状態を維持できるため、案内部材がたわんで変形することなく、実際の製造工程における運用時、製造精度に影響する問題が生じることはない。
【００４２】
図２及び図３から分かるように、本実施例では、複数のボール循環路及び複数セットのボール循環組６０が、各々対応して組み付けられ、各セットのボール循環組６０が、設けたボール循環路内で独立して循環して転動する。
【００４３】
他の実施態様では、第１曲線部４１の両端を１本の内ボール通路及び別の外ボール通路に各々対応して連通させ、第２曲線部５１の両端を１本の内ボール通路及び別の外ボール通路に各々対応して連通させることができる。例えば、第１曲線部４１の一端は、１番目の軌道に位置する内側螺旋状の軌道溝２１４１に接続でき、他端が１番目の軌道でもある内軌道溝３１１に接続される代わりに、３番目の軌道に位置する内軌道溝３１１に接続されてもよい。第２曲線部５１の両端は、第１曲線部４１の連通方法に対応し、一端が１番目の軌道に位置する内側螺旋状の軌道溝２１４１に接続され、他端が３番目の軌道に位置する内軌道溝３１１に接続される。これは、第１曲線部４１及び第２曲線部５１の傾きを調整することで実現できる。
【００４４】
例えば、第１曲線部４１は、第１循環部品４０の短辺に対して斜めに設けられ、第２曲線部５１が第２循環部品５０の短辺に対して斜めに設けられた場合、第１曲線部４１及び第２曲線部５１の傾きを調整することにより、内側螺旋状の軌道溝２１４１がホッピングの効果を奏するために、異なる軌道の内軌道溝３１１と連通されることができる。
【００４５】
このように、１番目の軌道の内ボール通路、１番目の軌道の第１曲線部４１、３番目の軌道の外ボール通路及び１番目の軌道の第２曲線部５１は共に第３ボール循環路を形成する。第３ボール循環路に設けられたボール循環組６０は、１番目の軌道の内ボール通路、１番目の軌道の第１曲線部４１、３番目の軌道の外ボール通路及び１番目の軌道の第２曲線部５１内で循環して転動する。このように、異なる循環部品の設置を通じて、異なる内ボール通路及び外ボール通路を組み合わせることで、異なる組み合わせの独立したボール循環路を形成させることができる。これにより、使用者は、重負荷又は軽負荷に柔軟に対応できる。
【００４６】
本実施例では、内側螺旋状の軌道溝２１４１及び内軌道溝３１１が同じ螺旋角度の螺旋状軌道溝であるため、第１曲線部４１と第１循環部品４０の短辺とが互いに平行になるように設けられ、かつ第２曲線部５１と第２循環部品５０の短辺とが互いに平行になるように設けられる。第１循環部品４０及び第２循環部品５０が同じ構造であるため、図５では、第２循環部品５０のみを例として説明する。図５の上面図からより明確に理解できるように、第２循環部品５０の第２曲線部５１が複数の場合、各第２曲線部５１が互いに平行に設けられ、かつ上から下に垂直方向に配置され、すなわち、第２循環部品５０の短辺に平行に設けられる。同様に、第１曲線部４１が複数の場合も、各第１曲線部４１が互いに平行に設けられる。第１循環部品４０を第２循環部品５０と同じ視点に移動した場合、すなわち、開口部が上にある時、第１曲線部４１も上から下に垂直方向に配置され、すなわち、第１循環部品４０の短辺に平行に設けられる。したがって、第１循環部品４０に第１曲線部４１を形成する場合、又は第２循環部品５０に第２曲線部５１を形成する場合、所望のフライス切削の方向を特定する方がより便利である。或いは、射出成形により第１循環部品４０又は第２循環部品５０が製造される場合、金型の製造及び離型はより容易になる。
【００４７】
また、本実施例では、ボール循環案内装置内に設けられたボール６１はボール保持器を別途設ける必要がなく、案内部材１０、割りナット２０、割り型ハウジング３０、第１循環部品４０及び第２循環部品５０によって形成されるボール循環路の規制の下で、ボール循環路から落下することなく、各自独立したボール循環路内で転動することができる。ただし、他の実施態様では、ボール保持器を設けることによりボール循環組６０内の複数のボール６１を直結することができる。
【実施例２】
【００４８】
次に、図６乃至図９を参照すると、図６は本発明の実施例２に係るボール循環案内装置の分解図であり、図７は本発明の実施例２に係るボール循環案内装置の別の視点から見た分解図であり、図８は本発明の実施例２に係る割り型ハウジングの底面図であり、図９は本発明の実施例２に係る第２循環部品の上面図である。本実施形態において、実施例１と同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４９】
まず、本実施例と実施例１の相違点は、本実施例内の複数の割り型ハウジング３０ａ（図６では２つを例示）が間隔を空けて配置され、割り型ハウジング３０ａが設けられている場所のみにボール循環組６０ａが設けられていることである。また、本実施例では、割り型ハウジング３０ａの内周壁３１ａに内軌道溝３１１ａが形成されており、軸筒２１の外輪壁２１５が平面であるため、内軌道溝３１１ａと軸筒２１の外輪壁２１５は、共に外ボール通路を形成する。
【００５０】
しかしながら、本実施例の内軌道溝３１１ａは、実施例１とは異なる。図６乃至図８を同時に参照すると、本実施例では、外ボール通路と中心軸Ｃは互いに垂直である。図８から分かるように、本実施例では、外ボール通路となる内軌道溝３１１ａは、半径方向に沿って内周壁３１ａを巻回するように設けられた内軌道溝３１１ａであり、下方向からの各内軌道溝３１１ａの軌道溝方向が図に示されている上下方向（この内軌道溝３１１ａの形態は直線溝と通称される）であることが明確に分かる。内軌道溝３１１ａ及び中心軸Ｃを下方向に投影し、下方向に形成される平面投影において、内軌道溝３１１ａと中心軸Ｃが互いに直交し、すなわち、二者の間に交わる角度Ａ１は直角である。同様に、内軌道溝３１１ａ及び中心軸Ｃを前記上方向Ｐに投影される場合、上方向Ｐに形成される平面投影において、内軌道溝３１１ａと中心軸Ｃは互いに直交し、すなわち、二者の間に交わる角度は直角となる。
【００５１】
また、図６及び図７から、第１循環部品４０ａが複数であり、第２循環部品５０ａが複数であることは明らかである。本実施例では、割り型ハウジング３０ａの数を一致させるために、２個の第１循環部品４０ａと２個の第２循環部品５０ａが存在する。２個の第１循環部品４０ａは、割り型ハウジング３０ａに対応して第１軸方向壁２１２に設けられる。第１の循環部品４０ａは、第１曲線部４１ａを含み、第１曲線部４１ａの両端はそれぞれ内側螺旋状の軌道溝２１４１（内ボール通路）及び内軌道溝３１１ａ（外ボール通路）に対応する。２個の第２循環部品５０ａは、割り型ハウジング３０ａに対応して第２軸方向壁２１３に設けられる。第２循環部品５０ａは、第２曲線部５１ａを含み、第２曲線部５１ａの両端は、内側螺旋状の軌道溝２１４１（内ボール通路）及び内軌道溝３１１ａ（外ボール通路）に各々対応して連通する。割り型ハウジング３０ａに対応して設けられる第１循環部品４０ａ及び第２循環部品５０ａにより、割り型ハウジング３０ａ、第１循環部品４０ａ及び第２循環部品５０ａをモジュール化するように設定することができる。必要な数の割り型ハウジング３０ａ、第１循環部品４０ａ、及び第２循環部品５０ａは、割りナット２０の必要な位置に設けられ、それにより全体の荷重を減らし、より柔軟的に活用できる。
【００５２】
また、小型化された第１循環部品４０ａ及び第２循環部品５０ａの適用範囲もより広くなり得る。例えば、本実施例における第１循環部品４０ａ及び第２循環部品５０ａは、実施例１に示した比較的長い割り型ハウジング３０の構造に設けることもできる。複数の第１循環部品４０ａ及び第２循環部品５０ａが設けられている限り、同じ構造及び効果も奏することができる。
【００５３】
次に、図９を参照すると、本実施例と実施例１のもう１つの相違点は、本実施例において第１曲線部４１ａは、第１循環部品４０ａの短辺に対して斜めに設けられ、第２曲線部５１ａが第２循環部品５０ａの短辺に対して斜めに設けられることである。第１の循環部品４０ａと第２の循環部品５０ａは同じ構造であるため、図９では第２循環部品５０ａのみを例に挙げて説明する。図９の底面図の視点から第２循環部品５０ａの第２曲線部５１ａが複数ある場合、各第２曲線部５１ａは互いに平行に設けられ、かつ図面では上から下にかつ右から左に傾斜した斜め配置されることが明確に理解することができる。同様に、第１曲線部４１ａも複数の場合、各第１曲線部４１ａが互いに平行に設けられる。第１循環部品４０ａを第２循環部品５０ａと同じ視点に移動した場合、すなわち、開口部が上にある時、第１曲線部４１ａも上から下にかつ右から左に傾斜して配置される。
【符号の説明】
【００５４】
１０          案内部材
１１          螺旋状の軌道溝
２０          割りナット
２１          軸筒
２１１        軸方向開口部
２１２        第１軸方向壁
２１３        第２軸方向壁
２１４        内輪壁
２１４１      内側螺旋状の軌道溝
２１５        外輪壁
３０、３０ａ  割り型ハウジング
３１、３１ａ  内周壁
４０、４０ａ  第１循環部品
４１、４１ａ  第１曲線部
５０、５０ａ  第２循環部品
５１、５１ａ  第２曲線部
６０、６０ａ  ボール循環組
６１          ボール
Ａ、Ａ１      角
Ｃ            中心軸
Ｐ            上方向
【要約】
【課題】ボール循環案内装置を提供することを課題とする。
【解決手段】ボール循環案内装置であって、案内部材と、割りナットと、複数の割り型ハウジングと、第１循環部品と、第２循環部品と、複数のボール循環組と、を含む。割りナットは、案内部材が摺動可能に貫設され、軸筒を含み、軸筒が軸方向開口部を備える。軸筒の内側螺旋状の軌道溝と案内部材の螺旋状の軌道溝とは互いに対応し、共に内ボール通路を形成する。複数の割り型ハウジングは、軸筒の外周に軸方向に外嵌し、各割り型ハウジングの内周壁と軸筒の外輪壁とは互いに対応し、共に外ボール通路を形成する。第１循環部品及び第２循環部品は、割り型ハウジングに対応して軸筒に設けられる。内ボール通路、第１曲線部、外ボール通路及び第２曲線部は共にボール循環路を形成し、ボール循環組がボール循環路内を転がる。
【選択図】図２【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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