特許 7517908 直動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-08

(45)【発行日】2024-07-17

(54)【発明の名称】直動装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 25/20 20060101AFI20240709BHJP

   F16H 25/22 20060101ALI20240709BHJP

   F16C 35/067 20060101ALI20240709BHJP

【ＦＩ】

F16H25/20 Z

F16H25/22 Z

F16C35/067

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020140131

(22)【出願日】2020-08-21

(65)【公開番号】P2022035653

(43)【公開日】2022-03-04

【審査請求日】2023-06-15

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 瑞穂

(72)【発明者】

【氏名】國府田 尚徳

【審査官】小川 克久

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－０３０２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２５６１６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３３２８１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ２５／２０

Ｆ１６Ｈ ２５／２２

Ｆ１６Ｃ ３５／０６７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボールねじと、
前記ボールねじと螺合するナットと、
前記ボールねじの外周に装着されたベアリングと、
前記ベアリングを介して前記ボールねじを支持するハウジングと、
前記ナットを保持するナットホルダと、
中心部に貫通孔を有し、前記ベアリングと前記ナットホルダとの間に配置され、前記貫通孔内に前記ボールねじが挿入された状態で前記ハウジングに固定されて、前記ハウジング内の前記ベアリングの軸方向への移動を規制する規制部材と、
を備える、直動装置であって、
前記規制部材は、複数の分割部材を組み合わせて形成され、
少なくとも２つの前記分割部材は、周方向に分割された前記貫通孔の内周面を有し、
前記ボールねじの長手方向に直交する方向から見た場合に、前記規制部材と前記ベアリングとはオーバラップしない、直動装置。

【請求項2】

請求項１に記載の直動装置であって、
前記規制部材の外径は、前記ナットホルダの内径よりも大きく形成される、直動装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の直動装置であって、
前記ベアリングの外径は、前記ナットホルダの内径よりも小さく形成される、直動装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載の直動装置であって、
前記貫通孔の内径は、前記ベアリングの外径よりも小さく形成される、直動装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載の直動装置であって、
前記ハウジングは、側面に開口し、前記ボールねじが前記ベアリングとともに挿入される支持部を有し、
前記規制部材は、前記支持部が開口する前記ハウジングの側面に固定される、直動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボールねじと、ボールねじと螺合するナットを有する直動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ボールねじと、ボールねじと螺合するナットを有する直動装置がある（例えば、下記特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－６７１９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ボールねじには、ボールねじを支持するためのベアリング、及び、ベアリングの移動を規制するための規制部材が取り付けられている。直動装置の保守のため、作業員は、ボールねじから規制部材を取り外すことがあるが、ボールねじから規制部材を取り外すためには、ボールねじからベアリングも取り外す必要があり、直動装置の保守に工数を要していた。そのため、直動装置の保守の作業効率の向上が求められる。

【0005】

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、保守の作業効率を向上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】

【0006】

本発明の態様は、ボールねじと、前記ボールねじと螺合するナットと、前記ボールねじの外周に装着されたベアリングと、前記ベアリングを介して前記ボールねじを支持するハウジングと、前記ナットを保持するナットホルダと、中心部に貫通孔を有し、前記ベアリングと前記ナットホルダとの間に配置され、前記貫通孔内に前記ボールねじが挿入された状態で前記ハウジングに固定されて、前記ハウジング内の前記ベアリングの軸方向への移動を規制する規制部材と、を備える、直動装置であって、前記規制部材は、複数の分割部材を組み合わせて形成され、少なくとも２つの前記分割部材は、周方向に分割された前記貫通孔の内周面を有する。

【発明の効果】

【0007】

本発明により、直動装置の保守の作業効率を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】直動装置の分解図である。

【図2】ボールねじからベアリング押さえ部材が取り外された状態を示す図である。

【図3】比較例の直動装置の分解図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

〔第１実施形態〕
［直動装置の構成］
図１は本実施形態の直動装置１０の分解図である。直動装置１０は、例えば、工作機械のワークテーブルを直線運動させるための装置である。直動装置１０は、ボールねじ１２、ベアリング１４、モータハウジング１６、ベアリング押さえ部材２２、モータ２４、ナット２６、及び、ナットホルダ３０を有している。以下では、図１に示すＸ軸方向に基づいて説明する。Ｘ軸方向はボールねじ１２の軸方向と平行であり、ボールねじ１２にベアリング１４が取り付けられている端部側を正側とする。

【0010】

モータハウジング１６は、Ｘ軸方向負側の側面１６ａに開口するように穿孔された支持部１８を有している。ボールねじ１２は、ボールねじ１２のＸ軸方向正側の端部がモータハウジング１６の支持部１８に挿入されて、モータハウジング１６によりベアリング１４を介して支持されている。ベアリング１４は、ボールねじ１２のＸ軸方向正側の端部の外周に装着されて、ロックナット２０によってボールねじ１２に対して抜け止めされている。ボールねじ１２がベアリング１４とともにモータハウジング１６の支持部１８に挿入された状態で、支持部１８の開口がベアリング押さえ部材２２により閉塞される。ベアリング押さえ部材２２は、モータハウジング１６の側面１６ａにボルト３８によって固定されている。モータハウジング１６は、例えば、工作機械のベッドに固定される。モータハウジング１６は、本発明のハウジングに相当する。

【0011】

ボールねじ１２のＸ軸方向正側の端部は、モータハウジング１６内でモータ２４の駆動軸に接続されている。これにより、ボールねじ１２はモータ２４により軸回りに回転される。ナット２６は、図示しないボールを介して、ボールねじ１２に螺合している。ナット２６は、ボールねじ１２の回転に伴いボールねじ１２に対してＸ軸方向に移動する。

【0012】

ナット２６は、ナットホルダ３０に保持されている。ナットホルダ３０は、Ｘ軸方向に貫通する貫通孔３２が穿設されており、貫通孔３２内にナット２６が収容される。貫通孔３２の内径は、ベアリング１４の外径よりも大きく形成されている。ナット２６は、Ｘ軸方向負側にフランジ２８が形成されている。ナット２６がナットホルダ３０の貫通孔３２内に収容された状態で、フランジ２８がナットホルダ３０のＸ軸方向負側の側面にボルト３４によって固定されている。これにより、ナットホルダ３０はナット２６とともにボールねじ１２に対してＸ軸方向に移動する。ナットホルダ３０は、例えば、工作機械のワークテーブルに固定され、ナットホルダ３０とともにワークテーブルが直線運動する。

【0013】

ベアリング押さえ部材２２は、中心部に貫通孔３６を有する円板状に形成されている。ベアリング押さえ部材２２は、第１分割部材２２ａと第２分割部材２２ｂとが組み合わされて形成されている。ベアリング押さえ部材２２の貫通孔３６の内径は、ベアリング１４のアウタレースの外径よりも小さく、インナレースの外径よりも大きく形成されている。ベアリング押さえ部材２２の外径は、ナットホルダ３０の貫通孔３２の内径よりも大きく形成されている。ベアリング押さえ部材２２は、本発明の規制部材に相当する。

【0014】

図２はボールねじ１２からベアリング押さえ部材２２が取り外された状態を示す図である。図２に示すように、ベアリング押さえ部材２２は、第１分割部材２２ａ及び第２分割部材２２ｂの２つに分割可能となっている。第１分割部材２２ａ及び第２分割部材２２ｂのそれぞれは、周方向に分割された貫通孔３６の内周面３６ａの一部を有している。ベアリング押さえ部材２２をＸ軸方向から見たときに、第１分割部材２２ａが有する貫通孔３６の内周面３６ａが形成する弧の形状、及び、第２分割部材２２ｂが有する貫通孔３６の内周面３６ｂが形成する弧の形状は、約１８０度となっている。

【0015】

ボールねじ１２にベアリング１４が取り付けられている状態で、作業員は、ボールねじ１２からベアリング押さえ部材２２の第１分割部材２２ａと第２分割部材２２ｂのそれぞれを取り外すことができる。また、ボールねじ１２にベアリング１４が取り付けられている状態で、作業員は、ボールねじ１２にベアリング押さえ部材２２の第１分割部材２２ａと第２分割部材２２ｂのそれぞれを取り付けることができる。

【0016】

［作用効果］
図３は比較例の直動装置４４の分解図である。比較例の直動装置４４は、ベアリング押さえ部材２２の形状が、本実施形態の直動装置１０のベアリング押さえ部材２２の形状と一部相違する。比較例の直動装置４４のベアリング押さえ部材２２は、本実施形態の直動装置１０のベアリング押さえ部材２２と異なり、第１分割部材２２ａと第２分割部材２２ｂとに分割されていない。比較例の直動装置４４の他の部材は、本実施形態の直動装置１０の各部材と同じである。

【0017】

ベアリング押さえ部材２２の外径はナットホルダ３０の貫通孔３２の内径よりも大きく、ベアリング押さえ部材２２はナットホルダ３０の内周を通過することができない。一方、ベアリング１４の外径はナットホルダ３０の貫通孔３２の内径よりも小さく、ベアリング１４はナットホルダ３０の内周を通過することができる。

【0018】

そのため、直動装置４４の分解時には、ボールねじ１２からベアリング押さえ部材２２が取り外されていれば、ボールねじ１２にベアリング１４が取り付けられたままでも、作業員は、ナットホルダ３０からボールねじ１２を引き抜くことができる。同様に、直動装置４４の組立時には、ボールねじ１２からベアリング押さえ部材２２が取り外されていれば、ボールねじ１２にベアリング１４が取り付けられたままでも、作業員は、ナットホルダ３０にボールねじ１２を挿入できる。

【0019】

しかし、比較例の直動装置４４の構造では、作業員は、ボールねじ１２からベアリング押さえ部材２２を取り外すときには、ボールねじ１２からベアリング１４も取り外す必要があった。同様に、作業員は、ボールねじ１２にベアリング押さえ部材２２を取り付けるときには、ボールねじ１２からベアリング１４を取り外す必要があった。比較例の直動装置４４では保守に工数を要すため、保守の作業効率を向上できる直動装置が求められる。

【0020】

本実施形態の直動装置１０では、ベアリング押さえ部材２２が第１分割部材２２ａと第２分割部材２２ｂの２つの部材を組み合わせて形成され、第１分割部材２２ａと第２分割部材２２ｂのそれぞれは、周方向に分割された貫通孔３６の内周面３６ａ、３６ｂを有している。

【0021】

このため、ボールねじ１２にベアリング１４が取り付けられた状態で、作業員は、ボールねじ１２からベアリング押さえ部材２２を取り外すことができる。これにより、作業員は、ボールねじ１２からベアリング１４を取り外すことなく、ナットホルダ３０からボールねじ１２を引き抜くことができる。また、作業員は、ボールねじ１２にベアリング１４が取り付けられた状態で、ボールねじ１２にベアリング押さえ部材２２を取り付けることができる。これにより、ボールねじ１２にベアリング１４が取り付けられた状態で、作業員は、ナットホルダ３０にボールねじ１２を挿入することができる。その後、ボールねじ１２からベアリング１４を取り外すことなく、作業員は、ボールねじ１２にベアリング押さえ部材２２を取り付けることができる。そのため、直動装置１０の保守の作業効率を向上できる。

【0022】

〔変形例〕
第１実施形態の直動装置１０では、ベアリング押さえ部材２２は第１分割部材２２ａと第２分割部材２２ｂの２つの部材を組み合わせて形成されている。この構成に代えて、ベアリング押さえ部材２２は、３つ以上の分割部材を組み合わせて形成されていてもよい。この場合、少なくとも２つの分割部材は、周方向に分割された貫通孔３６の内周面の一部を有している。ベアリング押さえ部材２２をＸ軸方向から見たときに、それぞれの分割部材が有する貫通孔３６の内周面が形成する弧の形状は、約１８０度以下である。

【0023】

ベアリング１４の外径は、ナット２６の内径よりも小さく形成されていてもよい。これにより、ボールねじ１２からベアリング押さえ部材２２を取り外せば、ボールねじ１２にベアリング１４が取り付けられた状態で、作業員は、ナット２６からボールねじ１２を引き抜くことができる。また、ボールねじ１２にベアリング１４が取り付けられた状態で、作業員は、ナット２６にボールねじ１２を挿入できる。その後、ボールねじ１２からベアリング１４を取り外すことなく、作業員は、ボールねじ１２にベアリング押さえ部材２２を取り付けることができる。

【0024】

〔実施形態から得られる技術的思想〕
上記実施形態から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。

【0025】

ボールねじ（１２）と、前記ボールねじと螺合するナット（２６）と、前記ボールねじの外周に装着されたベアリング（１４）と、前記ベアリングを介して前記ボールねじを支持するハウジング（１６）と、前記ナットを保持するナットホルダ（３０）と、中心部に貫通孔（３６）を有し、前記ベアリングと前記ナットホルダとの間に配置され、前記貫通孔内に前記ボールねじが挿入された状態で前記ハウジングに固定されて、前記ハウジング内の前記ベアリングの軸方向への移動を規制する規制部材（２２）と、を備える、直動装置（１０）であって、前記規制部材は、複数の分割部材（２２ａ、２２ｂ）を組み合わせて形成され、少なくとも２つの前記分割部材は、周方向に分割された前記貫通孔の内周面（３６ａ、３６ｂ）を有する。

【0026】

上記の直動装置であって、前記規制部材の外径は、前記ナットホルダの内径よりも大きく形成されてもよい。

【0027】

上記の直動装置であって、前記ベアリングの外径は、前記ナットホルダの内径よりも小さく形成されてもよい。

【0028】

上記の直動装置であって、前記貫通孔の内径は、前記ベアリングの外径よりも小さく形成されてもよい。

【0029】

上記の直動装置であって、前記ハウジングは、側面（１６ａ）に開口し、前記ボールねじが前記ベアリングとともに挿入される支持部（１８）を有し、前記規制部材は、前記支持部が開口する前記ハウジングの側面に固定されてもよい。

【符号の説明】

【0030】

１０…直動装置 １２…ボールねじ
１４…ベアリング １６…ハウジング（モータハウジング）
１６ａ…側面 ２２…規制部材（ベアリング押さえ部材）
２２ａ…第１分割部材（分割部材） ２２ｂ…第２分割部材（分割部材）
２６…ナット ３０…ナットホルダ
３６…貫通孔 ３６ａ…内周面

【図1】

【図2】

【図3】