(57)【要約】【課題】軸受外輪とナットとの間で受る軸方向の負荷と、ナットとスクリューとの間で受ける軸方向の負荷とを同等にすることにある。【解決手段】軸受外輪３とナット２間との伝動メディアとして第２の回転子（ローラまたはロールコーン）４を使用し、その線接触により受けられた負荷能力は、点接触のその特性より大きくすることによって、軸受外輪３とナット２との間が受けられる軸方向の負荷能力は、ナット２とスクリュー１との間が受けられる軸方向の負荷能力を配合させることで、ボールスクリューの所期な負荷能力を達し得ると共に、その使用寿命も向上することができる。【選択図】図２
2009103200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その外周面上に第１の回転溝が設けられるスクリューと、
前記スクリュー上に套設され、内縁部に前記第１の回転溝に対して第１の回転槽を設け、外縁部に複数の第２の回転槽を設けているナットと、
前記ナット上に套設され、内縁部に前記第２の回転槽に対して第２の回転溝が設けられる軸受外輪と、
前記第１の回転溝及び前記第１の回転槽の間に取り付けられ、前記スクリューと前記ナットとは、相対的にら旋運動できる複数の第１の回転子と、
前記ナット上に取り付けられ、その上に第１の回転子の無限循環を提供するための還流路が設けられる還流素子と、
前記第２の回転槽及び前記第２の回転溝の間に取り付けられ、前記ナットと前記軸受外輪が相対的に回転運動することができ、かつ、その表面と、前記第２の回転槽及び前記第２の回転溝の表面との接触は、線接触状態になる複数の第２の回転子と、を含むことを特徴とするナット回転型ボールスクリュー。
【請求項２】
前記第１の回転子は、ボールであることを特徴とする請求項１に記載のナット回転型ボールスクリュー。
【請求項３】
前記第１の回転子は、ローラであることを特徴とする請求項１に記載のナット回転型ボールスクリュー。
【請求項４】
前記第２の回転子は、ローラであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のナット回転型ボールスクリュー。
【請求項５】
前記第２の回転子は、ロールコーンであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のナット回転型ボールスクリュー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナット回転型ボールスクリューに関し、特にローラ（ロールコーン）を軸受外輪及びナットの間の伝動メディアとして利用されるナット回転型ボールスクリューに関する。
【背景技術】
【０００２】
ナット回転型ボールスクリューは、ナットと軸受外輪とを一体に成形させてなるもので、該軸受外輪が作業台に固定される。動力モータは、ベルトで動力をナットまで伝送することによって、ナットがスクリューに相対的に回転することになる。回転トルクは、軸方向の運動に換え、作業台を連動することができる。それは、主にスクリューに固定され、スクリューの回転時の慣性力がなく細長比の大きいボールスクリューに利用されても高速に供給でき、また小さい駆動できるモータを選用することも可能である。本発明は、主に半導体機械、木工機械、搬送装置など…広く応用されているので、現に各工業の応用機具などとして、その重要性は言うまでもない。
【０００３】
今まで、図１に示すように、従来のナット回転型ボールスクリューは、主にスクリュー１、ナット２及び軸受外輪３からなり、スクリュー１とナット２との間は、複数の回転子５を設け、ナット２と軸受外輪３との間に複数のボール４を設ける。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記のように、従来のナット回転型ボールスクリューは、スクリュー１とナット２との間は、回転子５の有効ボール数（負荷できる回転子の数を指す）を増加させることにより、スクリュー１とナット２との間で受ける負荷能力も相対に増加させることができる。しかし、前記ナット２及び前記軸受外輪３の間に設けられたボール４の数は増加できず、ボール４の外径のみを大きくすることで、軸受外輪３及びナット２の間が受けられる軸方向の負荷能力とナット２及びスクリュー１の間が受けられる軸方向の負荷能力とを配合することができる。しかし、このような解決方式では軸受外輪３の外径が大きく、ボールスクリューが機台の規格に合わなくなる。また、ボール４の外径を大きくすることも一定に限られているので、軸方向の負荷能力も限られている。そのため、以上の問題を解決しない限り、ナット回転型ボールスクリューは所期の負荷能力を達することができず、酷い場合、使用寿命の低減までつながっている。
【０００５】
前記事情に鑑み、本発明人は、長年の専業経験及び心得を生かし、絶えずに考案して研究に研究を重ね、以上のような従来技術の問題点を改善する本発明が研究開発された。
【０００６】
前記従来のナット回転型ボールスクリューの問題点に基づいて、本発明人は研究改良して漸く下記の本発明の目的を達成することができた。
【０００７】
即ち、本発明は、主に軸受外輪及びナットの間が受けられる軸方向の負荷能力と、ナット及びスクリューの間が受けられる軸方向の負荷能力とを互いに配合できることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、ナット回転型ボールスクリューであって、その外周面上に第１の回転溝が設けられるスクリューと、スクリューに套設して、内縁部に前記第１の回転溝に対して第１の回転槽が設けられ、外縁部に複数の第２の回転槽が設けられるナットと、ナット上に套設して、内縁部に第２の回転槽に対して第２の回転溝が設けられる軸受外輪と、第１の回転溝及び第１の回転槽の間に取り付けられ、スクリューとナットとは、相対的にら旋運動できる複数の第１の回転子と、ナット上に取り付けられ、その上に第１の回転子の無限循環を提供するための還流路が設けられる還流素子と、第２の回転槽及び第２の回転溝の間に取り付けられ、ナットと軸受外輪が相対的に回転運動でき、かつ、その表面と、第２の回転槽及び第２の回転溝の表面との接触は、線接触状態になる複数の第２の回転子と、を含む。第１の回転子はボールであることが好ましい。また、第１の回転子はローラであってもよい。一方、第２の回転子はローラであることが好ましい。また、第２の回転子はロールコーンであってもよい。
【発明の効果】
【０００９】
前記第２の回転子の表面と、前記第２の回転槽及び前記第２の回転溝の表面との接触は、線接触状態となっているため、線接触で受けられた負荷能力が点接触（従来技術がボールを使用することでボールと回転面とは点接触状態となる）より大きい特性によって軸受外輪及びナットの間が受けられた軸方向の負荷能力とナット及びスクリューの間が受けられた軸方向の負荷能力とを互いに配合してその使用寿命を向上することができる。また、換言すれば、本発明は、ナット回転型ボールスクリューであり、従来、ナットと軸受の外輪との間がボールを伝動メディアとして、スクリューとナットの間の回転子の数が多くなるにつれ、ボールスクリューには軸方向の負荷を受ける能力も増えつつある場合、軸受の外輪及びナットの間のボールのみではボールスクリューの負荷を受けることができなくなることを改善することにある。そのため、本発明は、軸受外輪とナット間との伝動メディアとしてローラまたはロールコーンを使用し、その線接触により受けられた負荷能力は、点接触のその特性より大きくすることによって、軸受外輪とナットとの間が受けられる軸方向の負荷能力は、ナットとスクリューとの間が受けられる軸方向の負荷能力を配合させることで、ボールスクリューの所期な負荷能力を達し得ると共に、その使用寿命も向上することができる。即ち、軸受外輪とナットとの間で受ける負荷能力を軸受外輪の外径を大きくすることなく増加させることができ、これにより軸受外輪とナットとの間の負荷能力をナットとスクリューとの間の負荷能力と同等のものにすくことにより、全体として、ナット回転型ボールスクリューの負荷能力を向上させることができ、よって使用寿命の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施特点をより明確に説明するため、本発明は、従来技術より進歩性を有し、かつ、その実用形態を説明する。
【００１１】
本発明のナット回転型ボールスクリューは、その軸受外輪とナットの間の第２の回転子との接触が線接触状態となっているため、従来の点接触状態より受けられる軸方向の負荷能力が大きい。また第２の回転子の外径を大きくする必要がなく、スクリューとナットとの間が受けられる軸方向の負荷能力を配合することができ、軸受外輪の外径の増加による問題はない。
【００１２】
本発明の特徴及び技術内容を更に理解するために、以下、本発明の実施形態及び図面を参照されたい。しかし、この実施形態または図面など説明または参考するためのもので、本発明に対する如何なる制限ではない。
【００１３】
（実施形態）
本発明の実施形態は、図２及び図３を参照するように、ナット回転型ボールスクリューであって、外周面上に第１の回転溝１１が設けられるスクリュー１と、スクリュー１上に套設（嵌合）され、その内縁部に第１の回転溝１１に対して第１の回転槽２１が設けられ、その外縁部に複数の第２の回転槽２２が設けられるナット２と、ナット２上に套設（嵌合）され、その内縁部に第２の回転槽２２に対して第２の回転溝３１が設けられる軸受外輪３と、第１の回転溝１１及び第１の回転槽２１の間に取り付けられ、スクリュー１とナット２とは、相対的にら線運動できる複数の第１の回転子５と、ナット２上に取り付けられ、その上に第１の回転子の無限循環を提供するための還流路６１が設けられる還流素子６と、第２の回転槽２２及び第２の回転溝３１の間に取り付けられ、ナット２と軸受外輪３が相対的にら線運動（又は、単なる回転運動）できる複数の第２の回転子４「該第２の回転子４は、伝動メディアとしてローラ（図２に示す）またはロールコーン（図３に示す）を使用する」と、を含む。
【００１４】
第２の回転子４の表面と、第２の回転槽２２及び第２の回転溝３１の表面とは、線接触な状態で、線接触で受けられた負荷能力は、点接触（従来技術がボールの使用であるため、ボールと回転面との接触は、点接触状態である）の特性より大きく、ナット２と軸受外輪３との間が受けられた軸方向の負荷能力と、前記スクリュー１とナット２との間が受けられた軸方向の負荷能力とに配合して（即ち、両者の負荷が同等となるようにすることによって）使用寿命を向上させることができる。
【００１５】
前記を論結して、本発明は線接触により受けられた負荷能力は点接触より大きい特性により、軸受外輪３とナット２との間で受ける軸方向の負荷能力を軸受外輪３の外径を大きくすることなく向上させて、その向上させた負荷能力と、ナットとスクリューとの間で受ける軸方向の負荷能力とを互いに配合して（同等となるようにして）ボールスクリューの所定の負荷能力を達成すると共に、その寿命を向上させ得る。従って、本発明は、既に「産業上の利用可能性」を備えていることは疑うことなく、また本実施形態に開示されている技術特徴においても出願前の諸刊行物に開示されておらず、また公開に使用されることもなく、前記効果の増進する事実を有するのみでなく、その付加的な効果の増進も見損なうことができないので、本発明は、「新規性」及び「進歩性」の何れも特許としての要件に合致しているので、法により出願して審査を通じて逸早く許可されることを期する。
【００１６】
また、以上の述べた実施形態の開示は、本発明を説明するためのもので、本発明を制限するものではないので、凡そ数値的な変化や等効素子の置換など何れも本発明の範疇に属する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ナット回転型ボールスクリューの従来技術の見取図。
【図２】本発明の一実施形態として示したナット回転型ボールスクリューの見取図であって、その軸受外輪とナットとの間にローラを伝動メディアとして設けた例を示す見取図。
【図３】本発明の一実施形態の他の例として示したナット回転型ボールスクリューの見取図であって、その軸受外輪とナットとの間にロールコーンを伝動メディアとして設けた例を示す見取図。
【符号の説明】
【００１８】
（従来技術）
１    スクリュー                        ２    ナット、
３    軸受外輪                          ４    ボール、
５    回転子
（本発明）
１    スクリュー                      １１    第１の回転溝
２    ナット                          ２１    第１の回転槽
２２    第２の回転槽
３    軸受外輪                        ３１    第２の回転溝
４    第２の回転子                      ５    第１の回転子
６    還流素子                        ６１    還流路
５１    嵌合部                        ５１１    リード角
【図１】
2009103200.tif 000003
【図２】
2009103200.tif 000004
【図３】
2009103200.tif 000005