(57)【要約】 【課題】従来の精密ボールネジは、予圧を与えたダブルナット方式等が使用されるが、ネジナットに連なる機器が温度変化等により変位した場合、ネジナットが作動不良となる。間座によりネジナットが連なる為、ネジナットが傾き回転に悪影響を及ぼす恐れがある。予圧は間座の幅により調整するしかなく、ネジナット間のスペースに限定される。【解決手段】本発明はネジ軸に２つのネジナットを設置し、外歯・内歯ギアを噛合せ連結させ回転時にズレや誤差を吸収する空間を保つ事で、ネジ軸の軸方向及び周方向の緩衝部とし、組立・固有誤差等の調整が可能である。そしてまた高精度の要求に応える動力伝達装置となる。また本装置はハウジングに全ての機能を一体化し内蔵している為、ネジナットが傾くような恐れも無い。【選択図】図１
2009281489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールネジ軸に設置した２つのボールネジナットと各々連なる接続部を、周方向のギアの噛み合わせによる緩衝機能を備え、ボールネジナットのボス径より外なる位置で連結させた本装置が、ボールネジ軸の回転によりスライドする緩衝部付ボールネジ機構。
【請求項２】
ボールネジ軸に設置した２つのボールネジナットと各々連なる接続部を、複数のピン軸を通す事による緩衝機能を備え、ボールネジナットのボス径より外なる位置で連結させた本装置が、ボールネジ軸の回転によりスライドする緩衝部付ボールネジ機構。
【請求項３】
ボールネジロッドに設置した２つのボールネジナットと各々連なる接続部を、周方向のギアの噛み合わせによる緩衝機能を備え、ボールネジナットのボス径より外なる位置で連結させた本装置が回転する事で、回転を規制されたボールネジロッドが、スライドする緩衝部付ボールネジ機構。
【請求項４】
ボールネジロッドに設置した２つのボールネジナットと各々連なる接続部を、複数のピンを通す事による緩衝機能を備え、ボールネジナットのボス径より外なる位置で連結させた本装置が回転する事で、回転を規制されたボールネジロッドが、スライドする緩衝部付ボールネジ機構。
【請求項５】
請求項３の装置において、ボールネジロッドを固定とする事により、周方向のギアの噛み合わせによる緩衝機能を備える本装置が、スライドする緩衝部付ボールネジ機構。
【請求項６】
請求項４の装置において、ボールネジロッドを固定とする事により、複数のピンを通す事による緩衝機能を備える本装置が、スライドする緩衝部付ボールネジ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールネジ軸（又はボールネジロッド）に２つのボールネジナットを設置し、緩衝機構を介して連結させたボールネジ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールネジは、自動車やゲーム機、産業用ロボット等様々な自動化装置で使用されるが、これらは産業機械の搬送位置決めに利用する事で、専用工作機械や半導体製造装置等では、より高精度な位置決め性能が要求されている。
【０００３】
従来のボールネジは、高精度な位置決めに対しては、ボールネジの軸方向隙間をゼロとし、軸方向荷重に対する弾性変位量を小さくする為の方法として、ボールネジに予圧を与え剛性を高めるのが一般的である。例としてダブルナット（並列した２個のナット間に間座を入れ、予圧を与える）方式等があげられる。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００２−２７６７６５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記の精密ボールネジでは、以下の問題がある。ボールネジナットに連結する機器等が温度変化等により変位を起こした場合、ボールネジナットが作動不良となり対応出来ない。間座によりボールネジナットが連なっている事から、並列するボールネジナットが傾き回転に悪影響を及ぼす恐れもある。また予圧は間座の幅により軸方向の調整をする事しかなく、間座が必ず２つのボールネジナット間になければならない。さらに、このボールネジを使用する場合、後方に位置するボールネジナットにハウジングを取り付けた上で、機器を設置しなければならない。軸受の予圧を大きくすれば剛性は高くなるが、一方では予圧の掛け具合により、寿命の低下、発熱の増大、さらに磨耗や焼き付き等の不具合が生じる。従って効率的で理想なるスライドには従来のボールネジ機構では不適である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の問題を解決するもので、長寿命且つ高い精度を維持出来る装置である。以下に本装置構造の説明をする。
【０００６】
ボールネジ軸にボールネジナットＡ及びボールネジナットＢを通し設置する。ボールネジナットＡは本体を介して内歯ギアと連結させる。ボールネジナットＢはスペーサを介して外歯ギアと連結させる。外歯ギアと内歯ギアを噛み合わせて連結させる事により、ボールネジナットＡとボールネジナットＢが緩衝部を介し連結する。（図１参照）
【０００７】
以上により、ボールネジ軸の回転運動をボールネジナットにより直線運動に変える事で、本装置が高い精度を維持したままスライドする事が可能となる。
【０００８】
上記０００６（図１）の装置では緩衝要素としてギアを用いているが、ピン軸を使用しても同様の働きは可能である。ボールネジ軸に設置したボールネジナットＡに本体を設置し、ボールネジナットＢにスペーサを設置する。本体とスペーサにピン軸を通し連結する。従って、ボールネジナットＡとボールネジナットＢが緩衝部を介し連結する。（図３参照）
【０００９】
また本発明では、上記０００８（図３）の本体にスライドブッシュを設置、スペーサに固定ナットを設置し、固定ナットに取り付けたピン軸をスライドブッシュに通し、ボールネジナットＡとボールネジナットＢを、緩衝部を介して連結させる装置も開発した。今後、使用条件に応じ、本体とスペーサが接する滑り面上にもスライドブッシュを設置する考えである。（図４参照）
【００１０】
上記０００６〜０００９（図１〜図４）では、ボールネジ軸を回転させる事で、本装置をスライドさせているが、逆に本装置を回転させ、ボールネジロッドをスライドさせる事も可能である。（以下説明文及び図５、図６参照）
【００１１】
図５に記した装置は、ボールネジナットＡに入力軸を取り付け、モータ等の回転運動を入力軸に伝達させ、ボールネジナットＡ及び緩衝部を介してボールネジナットＢが回転する。従って、回転を規制されたボールネジロッドがスライドする。入力軸とサポート間にベアリングを設ける事で、サポートには回転運動が伝達されない。又ボールネジロッドを固定した場合、モータ等からの回転運動により本装置をスライドさせる事も可能である。
【００１２】
図６に記した装置も同様に、入力軸、サポートを設ける事で本装置が回転し、ボールネジロッドをスライドさせる。又ボールネジロッドを固定した場合、モータ等からの回転運動により本装置をスライドさせる事も可能である。
【発明の効果】
【００１３】
上記０００６（図１）の装置では、内歯ギアと外歯ギアを噛み合わせ連結させている。このギアが、回転運動の際にズレや誤差を吸収する空間（隙間）を保つ事で微動し、緩衝する。そして本体上をスペーサが滑る事で、ボールネジ軸の軸方向及び周方向の緩衝部となる。従ってボールナットＢの位置を微調整し、組立誤差、固有誤差、機械誤差を調整、維持する事が可能。つまり高い精度の要求に応え得るスムーズな動力の伝達を成す装置となっている。（図２参照）
【００１４】
同様に上記０００８（図３）の装置も、本体上をスペーサが滑る事で、ピン軸とスペーサの接する面が軸方向及び周方向の緩衝部となり、回転運動の際にボールネジナットＢの位置を微調整し、ズレや誤差を吸収、調整する事で高い精度の要求に応え得るスムーズな動力の伝達を成す装置となる。
【００１５】
上記０００８（図３）の装置では、ピン軸とスペーサ、本体とスペーサが接し、運転の際には各々滑り面が生じ、長年使用していけば磨耗等による破損・故障が生じる場合がある。そこで、上記０００９（図４）のように、ピン軸−本体間、さらに本体−スペーサ間にスライドブッシュを設置する事で、磨耗を最小限に抑え微動し易くする。また精度面でも向上した装置となる。
【００１６】
上記０００３で記した従来のダブルナット方式は、ボールネジナットに連結する機器等が温度変化等により変位した場合、ボールネジナットが作動不良となるが、本装置であればそのズレや誤差をギアの緩衝部により吸収する為、機器の変位に影響される事なく安定したスライドを維持出来る装置となっている。又２つのボールネジナット間に間座を用い、さらに後方に位置するボールネジナットにハウジングを取り付けた上で、機器を設置しなければならないが、本装置はハウジングに緩衝部を備える事で、自ら本装置内の機能で調整する。ボールネジナット間に設置する間座は軸方向の調整になるが、本装置はボールネジナットのボス径より外なる位置に緩衝部を設け、軸方向及び周方向の調整となる。ボールネジナットが傾くような恐れも無い。
【００１７】
本装置は緩衝部を備える事で、並精度から高精度まであらゆる精度のネジ類に対応出来る装置である事から、使用条件に応じて様々な要求に応え得る駆体として、満足される装置となっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明の形態を図１〜図６に基づき説明する。
【００１９】
図１は、本発明ネジ軸用ギア方式の全体図である。１に２及び３を通し設置する。２は７を介して４と連結させる。３は６を介して５と連結させる。４と５を噛み合わせて連結させる事により、２と３が緩衝部を介し連結する。
【００２０】
図２は、４、５の噛み合わせ箇所の詳細図である。図で示すように噛み合わせた４と５が、回転運動の際にズレや誤差を吸収する空間（隙間）を保つ事で微動し、緩衝する。そして７上を６が滑る事で、軸方向及び周方向の緩衝部となる。従って３の位置を微調整し、組立誤差、固有誤差、機械誤差を調整、維持する事が可能。つまり高い精度の要求に応え得るスムーズな動力の伝達を成す装置となっている。
【００２１】
図３は、本発明ネジ軸用のピン軸方式の全体図である。図１の装置では緩衝要素としてギアを用いているが、８を使用しても同様の働きは可能である。１に附帯する２に７を設置し、３に６を設置する。６と７に８を通し連結させる。従って、２と３が緩衝部を介して連結する。７を６が滑る事で、６と８の接する面が軸方向及び周方向の緩衝部となり、回転運動の際に３の位置を微調整し、ズレや誤差を吸収、調整する事で高い精度の要求に応え得るスムーズな動力の伝達を成す装置となる。
【００２２】
図４はスライドブッシュを用いたネジ軸用のピン方式の全体図である。図３の装置では、６と８、７と８が接し、運転の際には各々滑り面が生じる為、長年使用していけば磨耗等による破損・故障が生じる場合がある。そこで、７に１０を設置、６に９を設置し、９に取り付けた８を１０に通して固定し、２と３が緩衝部を介して連結する装置も開発した。今後使用条件に応じ、６と７が接する滑り面上にも１０を設置する考えである。図４の装置のように７−８間さらに６−７間に１０を設置する事で、磨耗を最小限に抑え微動し易くなる。また精度面でも向上した装置となる。
【００２３】
図５は、本発明ロッド用のギア方式の全体図である。モータ等からの回転運動を１２に伝達させ、１２に連なる２及び緩衝部を介して３が回転する。従って、回転を規制された１１がスライドする。１２と１３間にベアリングを設ける事で、１３は回転運動が伝達されない。又１１を固定すれば、本装置をスライドさせる事が可能である。
【００２４】
図６はスライドブッシュを用いたロッド用ピン軸方式の全体図である。図５と同様に１２、１３を設ける事で本装置が回転し、１１をスライドさせる。又１１を固定すれば、本装置をスライドさせる事が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ユニット全体図（ネジ軸用・ギア方式）
【図２】図１−Ａ詳細図
【図３】ユニット全体図（ネジ軸用・ピン軸方式）
【図４】ユニット全体図（ネジ軸用・スライドブッシュ入ピン軸方式）
【図５】ユニット全体図（ロッド用・ギア方式）
【図６】ユニット全体図（ロッド用・スライドブッシュ入ピン軸方式）
【符号の説明】
【００２６】
１．ボールネジ軸
２．ボールネジナットＡ
３．ボールネジナットＢ
４．内歯ギア
５．外歯ギア
６．スペーサ
７．本体
８．ピン軸
９．固定ナット
１０．スライドブッシュ
１１．ボールネジロッド
１２．入力軸
１３．サポート
【図１】
2009281489.tif 000003
【図２】
2009281489.tif 000004
【図３】
2009281489.tif 000005
【図４】
2009281489.tif 000006
【図５】
2009281489.tif 000007
【図６】
2009281489.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成20年8月13日(2008.8.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールネジ軸に設置した２つのボールネジナットと各々連なる接続部を、周方向のギアの噛み合わせによる緩衝機能を備え、ボールネジナットのボス径より外なる位置で連結させた本装置が、ボールネジ軸の回転によりスライドする緩衝部付ボールネジ機構。
【請求項２】
ボールネジ軸に設置した２つのボールネジナットと各々連なる接続部を、複数のピン軸を通す事による緩衝機能を備え、ボールネジナットのボス径より外なる位置で連結させた本装置が、ボールネジ軸の回転によりスライドする緩衝部付ボールネジ機構。
【請求項３】
ボールネジロッドに設置した２つのボールネジナットと各々連なる接続部を、周方向のギアの噛み合わせによる緩衝機能を備え、ボールネジナットのボス径より外なる位置で連結させた本装置が回転する事で、回転を規制されたボールネジロッドが、スライドする緩衝部付ボールネジ機構。
【請求項４】
ボールネジロッドに設置した２つのボールネジナットと各々連なる接続部を、複数のピンを通す事による緩衝機能を備え、ボールネジナットのボス径より外なる位置で連結させた本装置が回転する事で、回転を規制されたボールネジロッドが、スライドする緩衝部付ボールネジ機構。
【請求項５】
請求項３の装置において、ボールネジロッドを固定とする事により、周方向のギアの噛み合わせによる緩衝機能を備える本装置が、スライドする緩衝部付ボールネジ機構。
【請求項６】
請求項４の装置において、ボールネジロッドを固定とする事により、複数のピンを通す事による緩衝機能を備える本装置が、スライドする緩衝部付ボールネジ機構。
【請求項７】
ボールネジ軸に設置したボールネジナットに、周方向のギアの噛み合わせによる緩衝機能を備え、外部機器と連結させる構造。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
図６に記した装置も同様に、入力軸、サポートを設ける事で本装置が回転し、ボールネジロッドをスライドさせる。又ボールネジロッドを固定した場合、モータ等からの回転運動により本装置をスライドさせる事も可能である。又図１〜図６は、２つのボールネジナットが接近して１つの装置として組み立てられているが、図７のように、離してボールネジナットをボールネジ軸（ボールネジロッド）に設置しても、本発明の構造として成り立つ。ボールネジナットのボス径より外なる位置に緩衝部を設置して、緩衝部を介してボールネジナットと本体を連結させる。本体にボールネジナットを連結させ、ボールネジ軸（ボールネジロッド）に設置すれば、図１〜図６と同様の働きを成す。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
以下本発明の形態を図１〜図７に基づき説明する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
図６はスライドブッシュを用いたロッド用ピン軸方式の全体図である。図５と同様に１２、１３を設ける事で本装置が回転し、１１をスライドさせる。又１１を固定すれば、本装置をスライドさせる事が可能である。又図７は、２つのボールネジナットを分離してボールネジ軸に設置した際のユニット図である。３のボス径より外なる位置に４、５を設置し、４、５を介して３と７を連結させている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
【図１】ユニット全体図（ネジ軸用・ギア方式）
【図２】図１−Ａ詳細図
【図３】ユニット全体図（ネジ軸用・ピン軸方式）
【図４】ユニット全体図（ネジ軸用・スライドブッシュ入ピン軸方式）
【図５】ユニット全体図（ロッド用・ギア方式）
【図６】ユニット全体図（ロッド用・スライドブッシュ入ピン軸方式）
【図７】ユニット全体図（ボールネジナット離間方式）
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図７】
2009281489.tif 000009