JP2003113921A - ボールねじ装置 - Google Patents
ボールねじ装置Info
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- JP2003113921A JP2003113921A JP2001310235A JP2001310235A JP2003113921A JP 2003113921 A JP2003113921 A JP 2003113921A JP 2001310235 A JP2001310235 A JP 2001310235A JP 2001310235 A JP2001310235 A JP 2001310235A JP 2003113921 A JP2003113921 A JP 2003113921A
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- ball screw
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
- F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
- F16H25/2214—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls with elements for guiding the circulating balls
- F16H25/2223—Cross over deflectors between adjacent thread turns, e.g. S-form deflectors connecting neighbouring threads
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】循環こまを用いてボールを循環させるタイプの
ボールねじ装置において、循環こまを安価にかつ簡易な
方法にて位置決めできるようにし、品質向上を図る。 【解決手段】ねじ軸３を非回転かつ軸心方向不動に、ま
た、ねじ軸３に対してナット部材２を回転可能かつ軸心
方向移動可能に配置したボールねじ装置１において、ナ
ット部材２の２巻きのねじ溝２１ａ，２１ｂを単一の循
環こま６によりそれぞれ独立した閉ループにして、それ
ぞれの閉ループ内でボール４群を転動循環させる構造と
し、この循環こま６を、合成樹脂の射出成形品として、
ナット部材２の貫通孔２２内にスナップフィット状態で
嵌入装着させるようにしている。これにより、循環こま
６の製造が容易となるとともに軽量化が図れるうえ、循
環こま６の成形精度と貫通孔２２の加工精度とを管理す
るだけで、簡易な組み立て作業で高精度に位置決めでき
る。
ボールねじ装置において、循環こまを安価にかつ簡易な
方法にて位置決めできるようにし、品質向上を図る。 【解決手段】ねじ軸３を非回転かつ軸心方向不動に、ま
た、ねじ軸３に対してナット部材２を回転可能かつ軸心
方向移動可能に配置したボールねじ装置１において、ナ
ット部材２の２巻きのねじ溝２１ａ，２１ｂを単一の循
環こま６によりそれぞれ独立した閉ループにして、それ
ぞれの閉ループ内でボール４群を転動循環させる構造と
し、この循環こま６を、合成樹脂の射出成形品として、
ナット部材２の貫通孔２２内にスナップフィット状態で
嵌入装着させるようにしている。これにより、循環こま
６の製造が容易となるとともに軽量化が図れるうえ、循
環こま６の成形精度と貫通孔２２の加工精度とを管理す
るだけで、簡易な組み立て作業で高精度に位置決めでき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、循環こまを用いて
ボール群を循環させるタイプのボールねじ装置に関す
る。
ボール群を循環させるタイプのボールねじ装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ボールねじ装置では、ねじ軸
とナット部材との伸縮動作に関係なく、それらの各ねじ
溝内に介装されるボール群の抜け出しを防止するため
に、ねじ軸のねじ溝とナット部材のねじ溝とで形成する
ボール通路の両端を連通連結して閉ループとし、ボール
群を前記閉ループ内で転動循環させることが考えられて
いる。
とナット部材との伸縮動作に関係なく、それらの各ねじ
溝内に介装されるボール群の抜け出しを防止するため
に、ねじ軸のねじ溝とナット部材のねじ溝とで形成する
ボール通路の両端を連通連結して閉ループとし、ボール
群を前記閉ループ内で転動循環させることが考えられて
いる。
【０００３】このようなボール循環には、一般的に、リ
ターンチューブや、循環こまなどが用いられる。本発明
は、循環こまを用いるボールねじ装置を発明の対象とす
るので、以下では循環こまについて説明する。
ターンチューブや、循環こまなどが用いられる。本発明
は、循環こまを用いるボールねじ装置を発明の対象とす
るので、以下では循環こまについて説明する。
【０００４】循環こまは、一般的に、１巻き分のねじ溝
の上流側と下流側とを連通連結させて、前記ねじ溝の下
流のボール群をねじ山（ランド部）を乗り越えさせて上
流へ戻すもので、その内径側の面には、１巻き分のねじ
溝の下流側から上流側へねじ山（ランド部）を乗り越え
させて戻すように蛇行した形状のボール循環溝が設けら
れている。
の上流側と下流側とを連通連結させて、前記ねじ溝の下
流のボール群をねじ山（ランド部）を乗り越えさせて上
流へ戻すもので、その内径側の面には、１巻き分のねじ
溝の下流側から上流側へねじ山（ランド部）を乗り越え
させて戻すように蛇行した形状のボール循環溝が設けら
れている。
【０００５】この循環こまは、金属製であり、通常、ロ
ストワックス法などの鋳造法により製作される。また、
この循環こまは、ナット部材に径方向に貫通形成される
貫通孔に対して隙間嵌めされた状態で隙間を接着剤で埋
める形で固定される。
ストワックス法などの鋳造法により製作される。また、
この循環こまは、ナット部材に径方向に貫通形成される
貫通孔に対して隙間嵌めされた状態で隙間を接着剤で埋
める形で固定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、循環
こまをナット部材の貫通孔に対して取り付けるときに、
循環こまのボール循環溝とねじ溝の連接部分を正確に位
置合わせするために、極めて面倒で手間のかかる位置決
め作業が必要になるなど、製造コストが嵩む他、万一の
位置ずれが起こりうるなど品質低下をもたらす原因にも
なる。
こまをナット部材の貫通孔に対して取り付けるときに、
循環こまのボール循環溝とねじ溝の連接部分を正確に位
置合わせするために、極めて面倒で手間のかかる位置決
め作業が必要になるなど、製造コストが嵩む他、万一の
位置ずれが起こりうるなど品質低下をもたらす原因にも
なる。
【０００７】ところで、例えば、ナット部材において軸
心方向で隣り合う２巻き分のねじ溝をそれぞれ閉ループ
にする場合には、２つの循環こまを用いるが、この２つ
の循環こまは、その中心を周方向で約９０度ずらして設
置する。この場合、２つの循環こまを用いる必要がある
ので、当然ながら上記不具合が増幅される。
心方向で隣り合う２巻き分のねじ溝をそれぞれ閉ループ
にする場合には、２つの循環こまを用いるが、この２つ
の循環こまは、その中心を周方向で約９０度ずらして設
置する。この場合、２つの循環こまを用いる必要がある
ので、当然ながら上記不具合が増幅される。
【０００８】この他、実開平６−１２８６０号公報に示
すように、循環こまをナット部材の貫通孔内に嵌め入れ
た状態で、貫通孔内で循環こまの上方空間に充填部材を
はめ込むようにしたものも考えられている。これでは、
充填部材が余分に必要であり、コスト上昇の要因にな
る。
すように、循環こまをナット部材の貫通孔内に嵌め入れ
た状態で、貫通孔内で循環こまの上方空間に充填部材を
はめ込むようにしたものも考えられている。これでは、
充填部材が余分に必要であり、コスト上昇の要因にな
る。
【０００９】このような事情に鑑み、本発明は、循環こ
まを用いてボールを循環させるタイプのボールねじ装置
において、循環こまを安価にかつ簡易な方法にて位置決
めできるようにし、品質向上を図ることを目的としてい
る。
まを用いてボールを循環させるタイプのボールねじ装置
において、循環こまを安価にかつ簡易な方法にて位置決
めできるようにし、品質向上を図ることを目的としてい
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のボールねじ装置
は、請求項１に示すように、ナット部材の内周面に設け
られるねじ溝とねじ軸の外周面に設けられるねじ溝との
間に複数のボールが介装され、前記ナット部材とねじ軸
との間でトルクを推力に変換させたり、推力をトルクに
変換させたりする構成であって、前記ナット部材の円周
所定位置に径方向に貫通形成される貫通孔内に対して、
ナット部材の少なくとも１巻きのねじ溝の下流と上流と
を連通連結して閉ループとするための循環こまが取り付
けられており、この循環こまが、合成樹脂の射出成形品
からなり、前記ナット部材の貫通孔内にスナップフィッ
ト状態で嵌入装着されるものである。
は、請求項１に示すように、ナット部材の内周面に設け
られるねじ溝とねじ軸の外周面に設けられるねじ溝との
間に複数のボールが介装され、前記ナット部材とねじ軸
との間でトルクを推力に変換させたり、推力をトルクに
変換させたりする構成であって、前記ナット部材の円周
所定位置に径方向に貫通形成される貫通孔内に対して、
ナット部材の少なくとも１巻きのねじ溝の下流と上流と
を連通連結して閉ループとするための循環こまが取り付
けられており、この循環こまが、合成樹脂の射出成形品
からなり、前記ナット部材の貫通孔内にスナップフィッ
ト状態で嵌入装着されるものである。
【００１１】本発明のボールねじ装置は、請求項２に示
すように、ナット部材の内周面に設けられるねじ溝とね
じ軸の外周面に設けられるねじ溝との間に複数のボール
が介装され、前記ナット部材とねじ軸との間でトルクを
推力に変換させたり、推力をトルクに変換させたりする
構成であって、前記ナット部材の円周所定位置に径方向
に貫通形成される貫通孔内に対して、ナット部材の少な
くとも１巻きのねじ溝の下流と上流とを連通連結して閉
ループとするための循環こまが取り付けられており、前
記循環こまが、前記ナット部材を成形金型内にインサー
トした状態で当該ナット部材の貫通孔内に対して溶融状
態の合成樹脂を直接注入することにより埋め込まれてな
るインサート成形品からなる。
すように、ナット部材の内周面に設けられるねじ溝とね
じ軸の外周面に設けられるねじ溝との間に複数のボール
が介装され、前記ナット部材とねじ軸との間でトルクを
推力に変換させたり、推力をトルクに変換させたりする
構成であって、前記ナット部材の円周所定位置に径方向
に貫通形成される貫通孔内に対して、ナット部材の少な
くとも１巻きのねじ溝の下流と上流とを連通連結して閉
ループとするための循環こまが取り付けられており、前
記循環こまが、前記ナット部材を成形金型内にインサー
トした状態で当該ナット部材の貫通孔内に対して溶融状
態の合成樹脂を直接注入することにより埋め込まれてな
るインサート成形品からなる。
【００１２】本発明のボールねじ装置は、請求項３に示
すように、上記請求項１または２において、前記合成樹
脂が、自己潤滑性に優れたポリアミド系やポリアセター
ルとされる。
すように、上記請求項１または２において、前記合成樹
脂が、自己潤滑性に優れたポリアミド系やポリアセター
ルとされる。
【００１３】本発明のボールねじ装置は、請求項４に示
すように、上記請求項１から３のいずれかにおいて、前
記合成樹脂中に、強化繊維が所要の割合で添加されてい
る。
すように、上記請求項１から３のいずれかにおいて、前
記合成樹脂中に、強化繊維が所要の割合で添加されてい
る。
【００１４】本発明のボールねじ装置は、請求項５に示
すように、上記請求項１から４のいずれかにおいて、前
記閉ループとするねじ溝が、ナット部材の軸心方向で隣
り合う２巻きまたはそれ以上のねじ溝とされ、これら複
数巻きのねじ溝の下流と上流とを個別に連通連結して閉
ループとするために、単一の循環こまが用いられてい
る。
すように、上記請求項１から４のいずれかにおいて、前
記閉ループとするねじ溝が、ナット部材の軸心方向で隣
り合う２巻きまたはそれ以上のねじ溝とされ、これら複
数巻きのねじ溝の下流と上流とを個別に連通連結して閉
ループとするために、単一の循環こまが用いられてい
る。
【００１５】本発明のボールねじ装置は、請求項６に示
すように、上記請求項５において、前記循環こまが、前
記ナット部材の２巻きまたはそれ以上のねじ溝それぞれ
の下流に転動してきたボールをねじ軸のねじ山を乗り越
えさせて上流へ個別に導くための複数のボール循環溝を
有し、これら複数のボール循環溝がほぼ同一位相でかつ
軸心方向に隣り合わせで配設されている。
すように、上記請求項５において、前記循環こまが、前
記ナット部材の２巻きまたはそれ以上のねじ溝それぞれ
の下流に転動してきたボールをねじ軸のねじ山を乗り越
えさせて上流へ個別に導くための複数のボール循環溝を
有し、これら複数のボール循環溝がほぼ同一位相でかつ
軸心方向に隣り合わせで配設されている。
【００１６】本発明のボールねじ装置は、請求項７に示
すように、上記請求項１から６のいずれかにおいて、前
記ナット部材とねじ軸との対向環状空間に、前記各ボー
ルを転動方向に離隔配置して回転可能に保持する保持器
リングが相対回転可能に介入されている。
すように、上記請求項１から６のいずれかにおいて、前
記ナット部材とねじ軸との対向環状空間に、前記各ボー
ルを転動方向に離隔配置して回転可能に保持する保持器
リングが相対回転可能に介入されている。
【００１７】要するに、請求項１の発明では、上記合成
樹脂製の循環こまをナット部材の貫通孔に対してスナッ
プフィットにより位置決めした状態で嵌入固定するよう
にしているから、循環こまの成形精度と貫通孔の加工精
度とを管理するだけで、簡易な組み立て作業で高精度に
位置決めして取り付けることが可能になる。
樹脂製の循環こまをナット部材の貫通孔に対してスナッ
プフィットにより位置決めした状態で嵌入固定するよう
にしているから、循環こまの成形精度と貫通孔の加工精
度とを管理するだけで、簡易な組み立て作業で高精度に
位置決めして取り付けることが可能になる。
【００１８】また、請求項２の発明では、合成樹脂製の
循環こまの製作についてナット部材を成形金型内に配置
してこのナット部材の貫通孔内に直接埋め込むインサー
ト成形としているから、循環こまの取り付け作業を廃止
できる。
循環こまの製作についてナット部材を成形金型内に配置
してこのナット部材の貫通孔内に直接埋め込むインサー
ト成形としているから、循環こまの取り付け作業を廃止
できる。
【００１９】また、請求項３の発明では、循環こまの母
材となる合成樹脂として自己潤滑性に優れたものを選択
しているから、循環こまが存在する領域の潤滑剤が不足
していても、そこを通過するボールの摩擦抵抗を軽減で
きるようになる。
材となる合成樹脂として自己潤滑性に優れたものを選択
しているから、循環こまが存在する領域の潤滑剤が不足
していても、そこを通過するボールの摩擦抵抗を軽減で
きるようになる。
【００２０】また、請求項４の発明では、循環こまの母
材となる合成樹脂に対して強化繊維を添加しているか
ら、機械的強度のアップが可能となる。
材となる合成樹脂に対して強化繊維を添加しているか
ら、機械的強度のアップが可能となる。
【００２１】また、請求項５の発明では、ナット部材の
複数巻きのねじ溝をそれぞれ独立する閉ループとするに
あたって、ナット部材に取り付けられる単一の循環こま
を用いているから、従来例に比べて循環こまの数や、ナ
ット部材に設ける循環こま取付用の貫通孔の数、組み付
け工数、組み付け時の位置決め作業などを少なくできる
など、無駄が省ける。
複数巻きのねじ溝をそれぞれ独立する閉ループとするに
あたって、ナット部材に取り付けられる単一の循環こま
を用いているから、従来例に比べて循環こまの数や、ナ
ット部材に設ける循環こま取付用の貫通孔の数、組み付
け工数、組み付け時の位置決め作業などを少なくできる
など、無駄が省ける。
【００２２】また、請求項６の発明では、循環こまに設
ける複数のボール循環溝をほぼ同一位相でかつ軸心方向
に隣り合わせで配置しているから、複数巻きのねじ溝を
軸心方向に詰めて配置できるようになって、軸心方向で
の占有面積を縮小するうえで有利となる。
ける複数のボール循環溝をほぼ同一位相でかつ軸心方向
に隣り合わせで配置しているから、複数巻きのねじ溝を
軸心方向に詰めて配置できるようになって、軸心方向で
の占有面積を縮小するうえで有利となる。
【００２３】また、請求項７の発明のように、ボールを
保持する保持器リングを用いていれば、ねじ溝を転動す
るボール個々の干渉が避けられ、ナット部材とねじ軸と
の相対回転が円滑に保たれる。
保持する保持器リングを用いていれば、ねじ溝を転動す
るボール個々の干渉が避けられ、ナット部材とねじ軸と
の相対回転が円滑に保たれる。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明の詳細について図面に示す
実施形態を参照して詳細に説明する。
実施形態を参照して詳細に説明する。
【００２５】図１から図１２に本発明の一実施形態を示
している。図１は、ボールねじ装置の縦断面図、図２
は、図１の状態からナット部材を軸心方向一方へ移動さ
せた状態を示す縦断面図、図３は、ボールねじ装置の分
解斜視図、図４は、ボールねじ装置において一部を断面
にした斜視図、図５は、循環こまの斜視図、図６は、ナ
ット部材とブラケットとの結合部分を示す正面図、図７
は、ボール循環経路を模式的に示す側面図、図８は、図
７のボール循環経路の正面図、図９は、循環こまとナッ
ト部材の貫通孔とを示す斜視図、図１０は、循環こまの
下面図、図１１は、図１０の（１１）−（１１）線断面
の矢視図、図１２は、ボール循環溝の中心線に沿う断面
図である。
している。図１は、ボールねじ装置の縦断面図、図２
は、図１の状態からナット部材を軸心方向一方へ移動さ
せた状態を示す縦断面図、図３は、ボールねじ装置の分
解斜視図、図４は、ボールねじ装置において一部を断面
にした斜視図、図５は、循環こまの斜視図、図６は、ナ
ット部材とブラケットとの結合部分を示す正面図、図７
は、ボール循環経路を模式的に示す側面図、図８は、図
７のボール循環経路の正面図、図９は、循環こまとナッ
ト部材の貫通孔とを示す斜視図、図１０は、循環こまの
下面図、図１１は、図１０の（１１）−（１１）線断面
の矢視図、図１２は、ボール循環溝の中心線に沿う断面
図である。
【００２６】図例のボールねじ装置１では、ナット部材
２の内周面に設けてあるねじ溝２１と、ねじ軸３の外周
面に設けてあるねじ溝３１との間に、複数のボール４を
保持器リング５で円周等間隔に配置する状態で介装した
構造であり、複数のボール４を循環こま６によって循環
させる、いわゆる内部循環式と呼ばれる構造になってい
る。
２の内周面に設けてあるねじ溝２１と、ねじ軸３の外周
面に設けてあるねじ溝３１との間に、複数のボール４を
保持器リング５で円周等間隔に配置する状態で介装した
構造であり、複数のボール４を循環こま６によって循環
させる、いわゆる内部循環式と呼ばれる構造になってい
る。
【００２７】ナット部材２には、その軸心方向中間で途
切れる２本のねじ溝２１が形成されており、また、ねじ
軸３には、その一方軸端から他方軸端まで連続する１本
のねじ溝３１が形成されている。これらナット部材２の
ねじ溝２１とねじ軸３のねじ溝３１とは、互いに同じリ
ード角に設定されている。これら両ねじ溝２１，３１の
断面形状は、半円形状とされているが、ゴシックアーク
形状とすることもできる。
切れる２本のねじ溝２１が形成されており、また、ねじ
軸３には、その一方軸端から他方軸端まで連続する１本
のねじ溝３１が形成されている。これらナット部材２の
ねじ溝２１とねじ軸３のねじ溝３１とは、互いに同じリ
ード角に設定されている。これら両ねじ溝２１，３１の
断面形状は、半円形状とされているが、ゴシックアーク
形状とすることもできる。
【００２８】保持器リング５は、複数のボール４それぞ
れを円周等間隔に離隔配置して回転可能に保持するもの
である。この保持器リング５は、薄肉の円筒部材からな
り、その円周数ヶ所には、軸心方向に沿う長孔形状のボ
ールポケット５１が設けられており、このボールポケッ
ト５１に対してそれぞれ２つずつボール４が収納され
る。
れを円周等間隔に離隔配置して回転可能に保持するもの
である。この保持器リング５は、薄肉の円筒部材からな
り、その円周数ヶ所には、軸心方向に沿う長孔形状のボ
ールポケット５１が設けられており、このボールポケッ
ト５１に対してそれぞれ２つずつボール４が収納され
る。
【００２９】また、上記保持器リング５は、ナット部材
２の内径側に対して軸心方向でほぼ不動に位置決めされ
た状態で、かつ相対回転可能な状態で取り付けられてい
る。そのために、ナット部材２の固定側端部に拡径部２
４を、また、保持器リング５の一端に径方向外向きのフ
ランジ５２を、それぞれ設け、ナット部材２の拡径部２
４に対して保持器リング５のフランジ５２をはめ込み、
さらにナット部材２の拡径部２４に対して抜け止め用の
スペーサ７を圧入により内嵌固定させている。但し、ス
ペーサ７は、ナット部材２の拡径部２４とねじ溝２１の
形成部分との境にできる段壁面２５から離されていて、
これらスペーサ７と段壁面２５との間に対して保持器リ
ング５のフランジ５２が軸心方向に遊びを持つ状態で配
置されている。これにより、保持器リング５が、ナット
部材２に対して軸心方向ほぼ不動で、相対回転が許容さ
れる状態になる。但し、この保持器リング５は、ナット
部材２との対向隙間よりもねじ軸３との対向隙間が小さ
く設定されることによって、ねじ軸３のねじ山（ランド
部）でガイドされるようになっている。
２の内径側に対して軸心方向でほぼ不動に位置決めされ
た状態で、かつ相対回転可能な状態で取り付けられてい
る。そのために、ナット部材２の固定側端部に拡径部２
４を、また、保持器リング５の一端に径方向外向きのフ
ランジ５２を、それぞれ設け、ナット部材２の拡径部２
４に対して保持器リング５のフランジ５２をはめ込み、
さらにナット部材２の拡径部２４に対して抜け止め用の
スペーサ７を圧入により内嵌固定させている。但し、ス
ペーサ７は、ナット部材２の拡径部２４とねじ溝２１の
形成部分との境にできる段壁面２５から離されていて、
これらスペーサ７と段壁面２５との間に対して保持器リ
ング５のフランジ５２が軸心方向に遊びを持つ状態で配
置されている。これにより、保持器リング５が、ナット
部材２に対して軸心方向ほぼ不動で、相対回転が許容さ
れる状態になる。但し、この保持器リング５は、ナット
部材２との対向隙間よりもねじ軸３との対向隙間が小さ
く設定されることによって、ねじ軸３のねじ山（ランド
部）でガイドされるようになっている。
【００３０】さらに、循環こま６は、図７に示すよう
に、ナット部材２の２巻きのねじ溝２１ａ，２１ｂの上
流側と下流側とを個別に連通連結させて、２巻きのねじ
溝２１ａ，２１ｂの下流のボール４群をねじ軸３のねじ
山（ランド部）３２を乗り越えさせて上流へ戻すもので
あり、ナット部材２に径方向に貫通形成される単一の貫
通孔２２に対して嵌入装着される。
に、ナット部材２の２巻きのねじ溝２１ａ，２１ｂの上
流側と下流側とを個別に連通連結させて、２巻きのねじ
溝２１ａ，２１ｂの下流のボール４群をねじ軸３のねじ
山（ランド部）３２を乗り越えさせて上流へ戻すもので
あり、ナット部材２に径方向に貫通形成される単一の貫
通孔２２に対して嵌入装着される。
【００３１】この循環こま６の内径側の面には、２つの
ボール循環溝６１，６２が設けられている。このボール
循環溝６１，６２は、それぞれ、軸心方向で隣り合う２
巻きのねじ溝２１ａ，２１ｂの下流側から上流側へねじ
軸３のねじ山（ランド部）３２を乗り越えさせて戻すよ
うに蛇行した形状になっている。
ボール循環溝６１，６２が設けられている。このボール
循環溝６１，６２は、それぞれ、軸心方向で隣り合う２
巻きのねじ溝２１ａ，２１ｂの下流側から上流側へねじ
軸３のねじ山（ランド部）３２を乗り越えさせて戻すよ
うに蛇行した形状になっている。
【００３２】そして、この実施形態では、ナット部材２
とねじ軸３とを最大に引き離した最大伸長状態で軸心方
向所定長さの重合領域を確保して、この重合領域にナッ
ト部材２のねじ溝２１のうち約２巻きを配置させるよう
に設定し、この２巻きのねじ溝２１ａ，２１ｂを単一の
循環こま６でもってそれぞれ独立した閉ループとし、こ
の閉ループにした２巻きのねじ溝２１ａ，２１ｂ内に配
置されるボール４群をそれぞれ独立して転動循環させる
ようにしている。
とねじ軸３とを最大に引き離した最大伸長状態で軸心方
向所定長さの重合領域を確保して、この重合領域にナッ
ト部材２のねじ溝２１のうち約２巻きを配置させるよう
に設定し、この２巻きのねじ溝２１ａ，２１ｂを単一の
循環こま６でもってそれぞれ独立した閉ループとし、こ
の閉ループにした２巻きのねじ溝２１ａ，２１ｂ内に配
置されるボール４群をそれぞれ独立して転動循環させる
ようにしている。
【００３３】なお、上記ナット部材２は、ブラケット８
に対して一体的に結合されている。このブラケット８
は、図示しないが、モータなどの回転動力源が減速歯車
を介して噛合されるとともに、円筒形状のねじ軸３の中
心孔に軸心方向移動可能に挿通される筒軸に対して転が
り軸受を介して支持される。また、上記ねじ軸３は、上
記筒軸の内径側に対してスプライン嵌合される回転軸に
対して転がり軸受を介して支持される。この回転軸は、
図示しないが、ケースなどの固定部分に対して軸心方向
不動にかつ回転自在に支持される。
に対して一体的に結合されている。このブラケット８
は、図示しないが、モータなどの回転動力源が減速歯車
を介して噛合されるとともに、円筒形状のねじ軸３の中
心孔に軸心方向移動可能に挿通される筒軸に対して転が
り軸受を介して支持される。また、上記ねじ軸３は、上
記筒軸の内径側に対してスプライン嵌合される回転軸に
対して転がり軸受を介して支持される。この回転軸は、
図示しないが、ケースなどの固定部分に対して軸心方向
不動にかつ回転自在に支持される。
【００３４】上記ブラケット８は、上半分の断面がほぼ
逆向きコ字形の金属材で形成されている。つまり、この
ブラケット８は、径方向内外に同心状に設けられる内筒
部８１および外筒部８２の軸心方向一端側を連接した形
状である。内筒部８１は、ねじ軸３の中心孔内に非接触
状態で配置されて上記筒軸に対して転がり軸受を介して
支持される。また、外筒部８２は、ナット部材２の軸心
方向一端側の領域外周に一体的に嵌合されており、図３
および図６に示すように、外筒部８２の付け根側の円周
数ヶ所に設けられる凸部８３とナット部材２の嵌入方向
奥側の円周数ヶ所に設けられる凹部２３とを軸心方向で
嵌合することにより、ブラケット８とナット部材２とを
周方向で一体的に結合するようになっている。この外筒
部８２の外周面には、樹脂製のギヤ９が一体に成形され
ている。
逆向きコ字形の金属材で形成されている。つまり、この
ブラケット８は、径方向内外に同心状に設けられる内筒
部８１および外筒部８２の軸心方向一端側を連接した形
状である。内筒部８１は、ねじ軸３の中心孔内に非接触
状態で配置されて上記筒軸に対して転がり軸受を介して
支持される。また、外筒部８２は、ナット部材２の軸心
方向一端側の領域外周に一体的に嵌合されており、図３
および図６に示すように、外筒部８２の付け根側の円周
数ヶ所に設けられる凸部８３とナット部材２の嵌入方向
奥側の円周数ヶ所に設けられる凹部２３とを軸心方向で
嵌合することにより、ブラケット８とナット部材２とを
周方向で一体的に結合するようになっている。この外筒
部８２の外周面には、樹脂製のギヤ９が一体に成形され
ている。
【００３５】次に、上述したボールねじ装置１の動作を
説明する。まず、図示しないモータを駆動することによ
りブラケット８およびナット部材２を回転させると、こ
のナット部材２自身が回転しながらねじ軸３によってガ
イドされてその軸心方向一方へ向けて直線的に移動させ
られることによって、例えば図１に示す状態から図２に
示す状態になる。一方、上記モータを前記と逆回転方向
に駆動すると、ナット部材２が前述と逆向きに回転しな
がら軸心方向他方へ向けて移動させられることによっ
て、例えば図２に示す状態から図１に示す状態になる。
説明する。まず、図示しないモータを駆動することによ
りブラケット８およびナット部材２を回転させると、こ
のナット部材２自身が回転しながらねじ軸３によってガ
イドされてその軸心方向一方へ向けて直線的に移動させ
られることによって、例えば図１に示す状態から図２に
示す状態になる。一方、上記モータを前記と逆回転方向
に駆動すると、ナット部材２が前述と逆向きに回転しな
がら軸心方向他方へ向けて移動させられることによっ
て、例えば図２に示す状態から図１に示す状態になる。
【００３６】このように、ナット部材２を軸心方向に往
復移動させることにより、ナット部材２とねじ軸３とが
軸心方向で重合する範囲が大小変化するが、ナット部材
２に対して軸心方向で位置決めしてある保持器リング５
と、循環こま６によりナット部材２の２巻きのねじ溝２
１ａ，２１ｂ内でボール群３が転動循環することによ
り、ナット部材２の螺旋運動が円滑にガイドされるとと
もに、ナット部材２が所定の移動ストローク範囲を往復
移動する過程において、ナット部材２のねじ溝２１とね
じ軸３のねじ溝３１との間からボール４が抜け出す現象
を確実に防止できるようになる。
復移動させることにより、ナット部材２とねじ軸３とが
軸心方向で重合する範囲が大小変化するが、ナット部材
２に対して軸心方向で位置決めしてある保持器リング５
と、循環こま６によりナット部材２の２巻きのねじ溝２
１ａ，２１ｂ内でボール群３が転動循環することによ
り、ナット部材２の螺旋運動が円滑にガイドされるとと
もに、ナット部材２が所定の移動ストローク範囲を往復
移動する過程において、ナット部材２のねじ溝２１とね
じ軸３のねじ溝３１との間からボール４が抜け出す現象
を確実に防止できるようになる。
【００３７】次に、この実施形態の特徴を説明する。
【００３８】つまり、上記循環こま６について、合成樹
脂で製作している。この実施形態では、循環こま６を合
成樹脂で製作するにあたって、射出成形により製作し
て、ナット部材２の貫通孔２２に対して嵌合してスナッ
プフィットにより位置決め固定する形態としている。
脂で製作している。この実施形態では、循環こま６を合
成樹脂で製作するにあたって、射出成形により製作し
て、ナット部材２の貫通孔２２に対して嵌合してスナッ
プフィットにより位置決め固定する形態としている。
【００３９】具体的に、循環こま６は、図５および図９
に示すように、ボール循環溝６１，６２に沿う２つの対
向する垂下片６ａ，６ｂに対してすそ拡がりとなるテー
パ状突起６３，６３が１つずつ振り分けて設けられてお
り、このテーパ状突起６３，６３の近傍には、テーパ状
突起６３，６３を弾性的に撓みうる状態とするための凹
部６４，６４が設けられている。その一方で、ナット部
材２には、図９に示すように、その貫通孔２２の２つの
対向する内壁において外径開口側の所定領域に対して循
環こま６のテーパ状突起６３，６３が合致嵌合するテー
パ状凹部２４，２４が設けられている。なお、上記テー
パ状突起６３，６３および凹部６４，６４を形成する場
所については、垂下片６ａ，６ｂにおいて最も厚肉部分
とされており、循環こま６を貫通孔２２に装着するとき
の撓みでもってボール循環溝６１，６２が変形されない
ように配慮されている。
に示すように、ボール循環溝６１，６２に沿う２つの対
向する垂下片６ａ，６ｂに対してすそ拡がりとなるテー
パ状突起６３，６３が１つずつ振り分けて設けられてお
り、このテーパ状突起６３，６３の近傍には、テーパ状
突起６３，６３を弾性的に撓みうる状態とするための凹
部６４，６４が設けられている。その一方で、ナット部
材２には、図９に示すように、その貫通孔２２の２つの
対向する内壁において外径開口側の所定領域に対して循
環こま６のテーパ状突起６３，６３が合致嵌合するテー
パ状凹部２４，２４が設けられている。なお、上記テー
パ状突起６３，６３および凹部６４，６４を形成する場
所については、垂下片６ａ，６ｂにおいて最も厚肉部分
とされており、循環こま６を貫通孔２２に装着するとき
の撓みでもってボール循環溝６１，６２が変形されない
ように配慮されている。
【００４０】このようなことから、循環こま６のテーパ
状突起６３，６３により循環こま６の幅が貫通孔２２の
幅よりも広くなっているので、循環こま６をナット部材
２の貫通孔２２に対して嵌入装着するときには、循環こ
ま６のテーパ状突起６３，６３を両側から挟むことによ
り、テーパ状突起６３，６３を凹部６４，６４内に押し
込む形で弾性的に撓ませれば、貫通孔２２に対して嵌入
装着できるようになる。しかも、一旦、循環こま６を貫
通孔２２内に嵌入装着すれば、テーパ状突起６３，６３
が弾性的に復元して、貫通孔２２のテーパ状凹部２４，
２４に対してスナップフィットすることになるので、抜
け止めされた状態で固定される。また、循環こま６を貫
通孔２２に装着した状態では、循環こま６の上面および
下面がナット部材２の外周面と内周面とに対して面一と
なるように設定される。
状突起６３，６３により循環こま６の幅が貫通孔２２の
幅よりも広くなっているので、循環こま６をナット部材
２の貫通孔２２に対して嵌入装着するときには、循環こ
ま６のテーパ状突起６３，６３を両側から挟むことによ
り、テーパ状突起６３，６３を凹部６４，６４内に押し
込む形で弾性的に撓ませれば、貫通孔２２に対して嵌入
装着できるようになる。しかも、一旦、循環こま６を貫
通孔２２内に嵌入装着すれば、テーパ状突起６３，６３
が弾性的に復元して、貫通孔２２のテーパ状凹部２４，
２４に対してスナップフィットすることになるので、抜
け止めされた状態で固定される。また、循環こま６を貫
通孔２２に装着した状態では、循環こま６の上面および
下面がナット部材２の外周面と内周面とに対して面一と
なるように設定される。
【００４１】なお、この実施形態では、図１０に示すよ
うに、循環こま６のボール循環溝６１，６２の両端近傍
に対して潤滑剤の溜まりとなる窪み６５が設けられてい
る。この窪み６５は、ほぼ半球形状に形成されており、
その曲率半径はボール４の曲率半径よりも小さく設定さ
れている。もちろん、この窪み６５の形状については、
いろいろ変形できる。
うに、循環こま６のボール循環溝６１，６２の両端近傍
に対して潤滑剤の溜まりとなる窪み６５が設けられてい
る。この窪み６５は、ほぼ半球形状に形成されており、
その曲率半径はボール４の曲率半径よりも小さく設定さ
れている。もちろん、この窪み６５の形状については、
いろいろ変形できる。
【００４２】ところで、上記合成樹脂製の循環こま６に
ついては、自己潤滑性を有する合成樹脂を母材として、
それに強化繊維を添加したもので製作するのが好まし
い。
ついては、自己潤滑性を有する合成樹脂を母材として、
それに強化繊維を添加したもので製作するのが好まし
い。
【００４３】具体的に、循環こま６の母材となる合成樹
脂としては、ポリアミド（ＰＡ）系、ポリアセタール
（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、
ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ）などとすることができるが、
自己潤滑性に優れている点でポリアミド（ＰＡ）系また
はポリアセタール（ＰＯＭ）が好ましい。
脂としては、ポリアミド（ＰＡ）系、ポリアセタール
（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、
ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ）などとすることができるが、
自己潤滑性に優れている点でポリアミド（ＰＡ）系また
はポリアセタール（ＰＯＭ）が好ましい。
【００４４】上記ポリアミド系合成樹脂（ＰＡ）は、周
知のように、主環にアミド結合（−ＣＯＮＨ）を持つ重
合体である。このポリアミド系合成樹脂は、耐有機溶剤
性、耐油性、耐グリス性が良好でかつ疲労強度が大きい
という性質を備えるが、四フッ化エチレン樹脂、二硫化
モリブデン、グラファイト、カーボン繊維、潤滑油など
との複合化でさらに自己潤滑性が向上する。
知のように、主環にアミド結合（−ＣＯＮＨ）を持つ重
合体である。このポリアミド系合成樹脂は、耐有機溶剤
性、耐油性、耐グリス性が良好でかつ疲労強度が大きい
という性質を備えるが、四フッ化エチレン樹脂、二硫化
モリブデン、グラファイト、カーボン繊維、潤滑油など
との複合化でさらに自己潤滑性が向上する。
【００４５】具体的な種類としては、例えば、ポリアミ
ド（ＰＡ）６、ポリアミド（ＰＡ）６６、ポリアミド
（ＰＡ）４６、ポリアミド（ＰＡ）１１、ポリアミド
（ＰＡ）１２、ポリアミド（ＰＡ）６１２、ポリアミド
（ＰＡ）６Ｔ、ポリアミド（ＰＡ）９Ｔ、ポリフタール
アミド（ＰＰＡ）、ＭＸＤ６などがある。
ド（ＰＡ）６、ポリアミド（ＰＡ）６６、ポリアミド
（ＰＡ）４６、ポリアミド（ＰＡ）１１、ポリアミド
（ＰＡ）１２、ポリアミド（ＰＡ）６１２、ポリアミド
（ＰＡ）６Ｔ、ポリアミド（ＰＡ）９Ｔ、ポリフタール
アミド（ＰＰＡ）、ＭＸＤ６などがある。
【００４６】ＰＡ６は、ε−カプロラクタムの開環重合
によるもので、融点２２０℃を有する。ＰＡ６６は、ヘ
キサメチレンジアミンとアジピン酸との重縮合によるも
ので、融点２６０℃を有する。ＰＡ４６は、ω−ラウロ
ラクタムの開環重合によるもので、融点２１５℃を有す
る。ＰＡ１１は、１１−アミノウンデカン酸の重縮合に
よるもので、融点１８６℃を有する。ＰＡ１２は、ω−
ラウロラクタムの開環重合によるもので、融点１７６℃
を有する。ＰＡ６１２は、カプロラクタムとラウリルラ
クタムとの開環共重合によるものでる。ＰＡ６Ｔは、テ
レフタレン酸成分を有する半芳香族系で、例えば融点３
２０℃を有する。ＰＡ９Ｔは、芳香族環と高級脂肪酸か
らなる半芳香族であり融点３０８℃を有する。ＭＸＤ６
は、メタキシリレンジアミンとアジピン酸との重縮合に
よるもので、融点２４３℃を有する。
によるもので、融点２２０℃を有する。ＰＡ６６は、ヘ
キサメチレンジアミンとアジピン酸との重縮合によるも
ので、融点２６０℃を有する。ＰＡ４６は、ω−ラウロ
ラクタムの開環重合によるもので、融点２１５℃を有す
る。ＰＡ１１は、１１−アミノウンデカン酸の重縮合に
よるもので、融点１８６℃を有する。ＰＡ１２は、ω−
ラウロラクタムの開環重合によるもので、融点１７６℃
を有する。ＰＡ６１２は、カプロラクタムとラウリルラ
クタムとの開環共重合によるものでる。ＰＡ６Ｔは、テ
レフタレン酸成分を有する半芳香族系で、例えば融点３
２０℃を有する。ＰＡ９Ｔは、芳香族環と高級脂肪酸か
らなる半芳香族であり融点３０８℃を有する。ＭＸＤ６
は、メタキシリレンジアミンとアジピン酸との重縮合に
よるもので、融点２４３℃を有する。
【００４７】なお、上記ＰＡ６，ＰＡ６６，ＰＡ４６，
ＰＡ１１，ＰＡ１２，ＰＡ６１２は、吸湿、吸水性を有
するものの、吸湿、吸水すると衝撃強さが大きくなるな
ど、強靭になる性質を有しているので、使用環境に応じ
て使用の可否を選択すればよい。但し、ＰＡ６Ｔ，ＰＡ
９Ｔは、吸湿、吸水性においても優れている。
ＰＡ１１，ＰＡ１２，ＰＡ６１２は、吸湿、吸水性を有
するものの、吸湿、吸水すると衝撃強さが大きくなるな
ど、強靭になる性質を有しているので、使用環境に応じ
て使用の可否を選択すればよい。但し、ＰＡ６Ｔ，ＰＡ
９Ｔは、吸湿、吸水性においても優れている。
【００４８】また、ポリアセタール（ＰＯＭ）は、耐繰
り返し疲労性能やクリープ特性、耐熱性に優れているこ
とに加えて摩擦摩耗特性に優れていて摺動接触面を有す
る機械要素の材料に適する。
り返し疲労性能やクリープ特性、耐熱性に優れているこ
とに加えて摩擦摩耗特性に優れていて摺動接触面を有す
る機械要素の材料に適する。
【００４９】強化繊維は、保持器リング５の機械的強度
を高めるものであり、ガラス繊維（ＧＦ）、カーボン
（炭素）繊維（ＣＦ）、チタン酸カリウイスカ（Ｔｉ
Ｋ）などの無機繊維や、アラミド繊維（ＡＦ）などの有
機繊維が好ましい。これらは、それぞれ、合成樹脂母材
に対して単独で添加されるが、母材に対する好ましい添
加量は、次の通りである。ただし、複数の材料が組み合
わされて重量％を変更して添加されても構わない。
を高めるものであり、ガラス繊維（ＧＦ）、カーボン
（炭素）繊維（ＣＦ）、チタン酸カリウイスカ（Ｔｉ
Ｋ）などの無機繊維や、アラミド繊維（ＡＦ）などの有
機繊維が好ましい。これらは、それぞれ、合成樹脂母材
に対して単独で添加されるが、母材に対する好ましい添
加量は、次の通りである。ただし、複数の材料が組み合
わされて重量％を変更して添加されても構わない。
【００５０】ガラス繊維は、弾性率が非常に大きく強化
材として優れている。母材に対する添加割合としては、
５〜６０重量％、好ましくは、３０〜４０重量％であ
る。
材として優れている。母材に対する添加割合としては、
５〜６０重量％、好ましくは、３０〜４０重量％であ
る。
【００５１】カーボン繊維は、炭素繊維とも炭化繊維と
も称されるが、これには大別してポリアクリルニトリル
（ＰＡＮ）系カーボン繊維とピッチ系カーボン繊維とが
ある。母材に対する添加割合としては、５〜６０重量
％、好ましくは、１５〜３０重量％である。
も称されるが、これには大別してポリアクリルニトリル
（ＰＡＮ）系カーボン繊維とピッチ系カーボン繊維とが
ある。母材に対する添加割合としては、５〜６０重量
％、好ましくは、１５〜３０重量％である。
【００５２】アラミド繊維は、引張性と耐熱性にきわめ
て優れた芳香族ポリアミド繊維である。母材に対する添
加割合としては、５〜２０重量％、好ましくは、１０〜
２０重量％である。
て優れた芳香族ポリアミド繊維である。母材に対する添
加割合としては、５〜２０重量％、好ましくは、１０〜
２０重量％である。
【００５３】チタン酸カリウイスカは、母材の強度を高
める性質を有し、また、繊維強度が他の一般の強化繊維
と比べて低いから、接触相手であるナット部材２を傷つ
けずに済むなどの利点がある。ウイスカは、径数ｎｍ〜
μｍの繊維状結晶であり、結晶欠損をほとんど含まない
単結晶であり力学的性質に優れ、強化材として適する。
母材に対して５〜３０重量％、好ましくは、１０〜２０
重量％である。チタン酸カリウイスカは、強化、相手材
攻撃性、耐摩耗性、寸法安定性、などに優れた添加剤と
なる。
める性質を有し、また、繊維強度が他の一般の強化繊維
と比べて低いから、接触相手であるナット部材２を傷つ
けずに済むなどの利点がある。ウイスカは、径数ｎｍ〜
μｍの繊維状結晶であり、結晶欠損をほとんど含まない
単結晶であり力学的性質に優れ、強化材として適する。
母材に対して５〜３０重量％、好ましくは、１０〜２０
重量％である。チタン酸カリウイスカは、強化、相手材
攻撃性、耐摩耗性、寸法安定性、などに優れた添加剤と
なる。
【００５４】これら各繊維の重量％の下限値は、強度確
保を考慮して決定され、その上限値は、母材に対する混
練のしやすさ、つまり、射出成形での成形性を考慮して
決定される。
保を考慮して決定され、その上限値は、母材に対する混
練のしやすさ、つまり、射出成形での成形性を考慮して
決定される。
【００５５】以上説明したように、上記実施形態では、
循環こま６を合成樹脂の成形品としているから、量産性
に優れ、製造コストを大幅に低減でき、しかも、この循
環こま６をナット部材２の貫通孔２２に対してスナップ
フィットにより位置決めした状態で嵌入固定するように
しているから、テーパ状突起６３，６３の成形精度とテ
ーパ状凹部２４，２４の加工精度とを管理するだけで、
簡易な組み立て作業で高精度に位置決めして取り付ける
ことが可能になる。しかも、循環こま６の母材となる合
成樹脂として自己潤滑性に優れたものを選択しているか
ら、循環こま６のボール循環溝６１，６２内の潤滑剤が
不足していても、そこを通過するボール４の摩擦抵抗を
軽減できるようになって、ボール４の挙動安定化ならび
に循環こま６の耐久性向上に大きく貢献できるようにな
る。
循環こま６を合成樹脂の成形品としているから、量産性
に優れ、製造コストを大幅に低減でき、しかも、この循
環こま６をナット部材２の貫通孔２２に対してスナップ
フィットにより位置決めした状態で嵌入固定するように
しているから、テーパ状突起６３，６３の成形精度とテ
ーパ状凹部２４，２４の加工精度とを管理するだけで、
簡易な組み立て作業で高精度に位置決めして取り付ける
ことが可能になる。しかも、循環こま６の母材となる合
成樹脂として自己潤滑性に優れたものを選択しているか
ら、循環こま６のボール循環溝６１，６２内の潤滑剤が
不足していても、そこを通過するボール４の摩擦抵抗を
軽減できるようになって、ボール４の挙動安定化ならび
に循環こま６の耐久性向上に大きく貢献できるようにな
る。
【００５６】ところで、上記実施形態では、軸心方向で
隣り合う２巻きのねじ溝２１ａ，２１ｂの個々に独立し
てボール群４を転動循環させるために、単一の循環こま
６を用いるようにしているから、従来例のように２つの
循環こまを用いる場合に比べて、部品点数、ナット部材
２の貫通孔２２の数、貫通孔２２に対する循環こま６の
組み付け工数ならびに位置合わせ作業などを少なくでき
て、製造コストの低減に貢献できる。しかも、図７に示
すように、２つのボール循環溝６１，６２をほぼ同一位
相にかつ軸心方向隣り合わせに設けていれば、ナット部
材２のねじ溝２１を軸心方向に詰めて配置できるように
なって、軸心方向での占有面積を縮小するうえで有利と
なる。但し、この場合、ボール循環溝６１，６２に位置
するボール４は、ラジアル荷重やアキシャル荷重を受け
ることができないので、２つのボール循環溝６１，６２
を周方向および軸心方向で接近して設けると、円周上の
所定角度範囲に荷重無負担領域ができることになる。し
かしながら、上記実施形態のように、ナット部材２およ
びねじ軸３の軸心方向寸法を短くしたうえで外径寸法を
大きく設定していれば、図８に示すように、円周上にお
いてボール循環溝６１，６２が存在する領域の角度θ範
囲が小さくて済むとともにボール循環溝６１，６２内に
位置するボール４の数が少なくて済むから、荷重負担能
力の低下を抑制できて、実用上支障ないものとなる。
隣り合う２巻きのねじ溝２１ａ，２１ｂの個々に独立し
てボール群４を転動循環させるために、単一の循環こま
６を用いるようにしているから、従来例のように２つの
循環こまを用いる場合に比べて、部品点数、ナット部材
２の貫通孔２２の数、貫通孔２２に対する循環こま６の
組み付け工数ならびに位置合わせ作業などを少なくでき
て、製造コストの低減に貢献できる。しかも、図７に示
すように、２つのボール循環溝６１，６２をほぼ同一位
相にかつ軸心方向隣り合わせに設けていれば、ナット部
材２のねじ溝２１を軸心方向に詰めて配置できるように
なって、軸心方向での占有面積を縮小するうえで有利と
なる。但し、この場合、ボール循環溝６１，６２に位置
するボール４は、ラジアル荷重やアキシャル荷重を受け
ることができないので、２つのボール循環溝６１，６２
を周方向および軸心方向で接近して設けると、円周上の
所定角度範囲に荷重無負担領域ができることになる。し
かしながら、上記実施形態のように、ナット部材２およ
びねじ軸３の軸心方向寸法を短くしたうえで外径寸法を
大きく設定していれば、図８に示すように、円周上にお
いてボール循環溝６１，６２が存在する領域の角度θ範
囲が小さくて済むとともにボール循環溝６１，６２内に
位置するボール４の数が少なくて済むから、荷重負担能
力の低下を抑制できて、実用上支障ないものとなる。
【００５７】なお、本発明は上述した実施形態のみに限
定されるものではなく、いろいろな応用や変形が考えら
れる。
定されるものではなく、いろいろな応用や変形が考えら
れる。
【００５８】まず、上記循環こま６を合成樹脂とするに
あたって、図示しないが、ナット部材２を成形金型に対
してインサートしておいて、このナット部材２の貫通孔
２２に対して溶融状態の合成樹脂を直接的に注入して埋
め込む形態でインサート成形することも可能である。こ
の場合には、循環こま６の取り付け作業を廃止できるな
ど、生産効率の一層の向上が可能となる。ここでの循環
こま６の素材については、上記実施形態と同様とするこ
とができる。
あたって、図示しないが、ナット部材２を成形金型に対
してインサートしておいて、このナット部材２の貫通孔
２２に対して溶融状態の合成樹脂を直接的に注入して埋
め込む形態でインサート成形することも可能である。こ
の場合には、循環こま６の取り付け作業を廃止できるな
ど、生産効率の一層の向上が可能となる。ここでの循環
こま６の素材については、上記実施形態と同様とするこ
とができる。
【００５９】また、上記実施形態では、ナット部材２の
２巻きのねじ溝２１ａ，２１ｂの個々を閉ループとして
それぞれ独立してボール群３を転動循環させるために、
２つのボール循環溝６１，６２を有する単一の循環こま
６を用いているが、従来一般的な１つのボール循環溝を
有する循環こまを２つ使いする形態も本発明に含まれ
る。
２巻きのねじ溝２１ａ，２１ｂの個々を閉ループとして
それぞれ独立してボール群３を転動循環させるために、
２つのボール循環溝６１，６２を有する単一の循環こま
６を用いているが、従来一般的な１つのボール循環溝を
有する循環こまを２つ使いする形態も本発明に含まれ
る。
【００６０】また、上記ボールねじ装置１については、
ナット部材２またはねじ軸３の一方を回転させることで
他方を軸心方向に移動させる使用形態、あるいはナット
部材２またはねじ軸３の一方を軸心方向に移動させるこ
とで他方を回転させる使用形態にすることができる。前
者の使用形態については、トルクを推力に変換する正効
率と言い、後者の使用形態については、推力をトルクに
変換する逆効率と言う。以下で、正効率での使用形態に
係る４パターン（Ａ−１〜Ａ−４）と、逆効率での使用
形態に係る４パターン（Ｂ−１〜Ｂ−４）を説明する。
ナット部材２またはねじ軸３の一方を回転させることで
他方を軸心方向に移動させる使用形態、あるいはナット
部材２またはねじ軸３の一方を軸心方向に移動させるこ
とで他方を回転させる使用形態にすることができる。前
者の使用形態については、トルクを推力に変換する正効
率と言い、後者の使用形態については、推力をトルクに
変換する逆効率と言う。以下で、正効率での使用形態に
係る４パターン（Ａ−１〜Ａ−４）と、逆効率での使用
形態に係る４パターン（Ｂ−１〜Ｂ−４）を説明する。
【００６１】（Ａ−１）上記実施形態で説明したよう
に、ナット部材２を回転させながら軸心方向に移動させ
る。この場合、ねじ軸３を非回転かつ軸心方向不動にし
ておいて、ナット部材２を回転駆動させればよい。
に、ナット部材２を回転させながら軸心方向に移動させ
る。この場合、ねじ軸３を非回転かつ軸心方向不動にし
ておいて、ナット部材２を回転駆動させればよい。
【００６２】（Ａ−２）ナット部材２を回転させずに軸
心方向に移動させる。この場合、ねじ軸３を軸心方向不
動にする一方で、ナット部材２を非回転にしておいて、
ねじ軸３を回転駆動させればよい。
心方向に移動させる。この場合、ねじ軸３を軸心方向不
動にする一方で、ナット部材２を非回転にしておいて、
ねじ軸３を回転駆動させればよい。
【００６３】（Ａ−３）ねじ軸３を回転させながら軸心
方向に移動させることができる。この場合、ナット部材
２を非回転かつ軸心方向不動にしておいて、ねじ軸３を
回転駆動させればよい。
方向に移動させることができる。この場合、ナット部材
２を非回転かつ軸心方向不動にしておいて、ねじ軸３を
回転駆動させればよい。
【００６４】（Ａ−４）ねじ軸３を回転させずに軸心方
向に移動させる。この場合、ねじ軸３を非回転にする一
方で、ナット部材２を軸心方向不動にしておいて、ナッ
ト部材２を回転駆動させればよい。
向に移動させる。この場合、ねじ軸３を非回転にする一
方で、ナット部材２を軸心方向不動にしておいて、ナッ
ト部材２を回転駆動させればよい。
【００６５】（Ｂ−１）ナット部材２を軸心方向不動で
回転させる。この場合、ナット部材２を軸心方向不動に
する一方で、ねじ軸３を非回転にしておいて、ねじ軸３
を軸心方向に移動させればよい。
回転させる。この場合、ナット部材２を軸心方向不動に
する一方で、ねじ軸３を非回転にしておいて、ねじ軸３
を軸心方向に移動させればよい。
【００６６】（Ｂ−２）ナット部材２を軸心方向に移動
させながら回転させる。この場合、ねじ軸３を軸心方向
不動かつ非回転にしておいて、ナット部材２を軸心方向
に移動させればよい。
させながら回転させる。この場合、ねじ軸３を軸心方向
不動かつ非回転にしておいて、ナット部材２を軸心方向
に移動させればよい。
【００６７】（Ｂ−３）ねじ軸３を軸心方向不動で回転
させる。この場合、ねじ軸３を軸心方向不動にする一方
で、ナット部材２を非回転にしておいて、ナット部材２
を軸心方向に移動させればよい。
させる。この場合、ねじ軸３を軸心方向不動にする一方
で、ナット部材２を非回転にしておいて、ナット部材２
を軸心方向に移動させればよい。
【００６８】（Ｂ−４）ねじ軸３を軸心方向に移動させ
ながら回転させる。この場合、ナット部材２を軸心方向
不動かつ非回転にしておいて、ねじ軸３を軸心方向に移
動させればよい。
ながら回転させる。この場合、ナット部材２を軸心方向
不動かつ非回転にしておいて、ねじ軸３を軸心方向に移
動させればよい。
【００６９】
【発明の効果】請求項１から７の発明に係るボールねじ
装置では、循環こまを合成樹脂の成形品としているか
ら、金属製の循環こまを用いる従来例に比べて装置全体
の軽量化を達成できるとともに、量産性に優れた成形に
より製造できるようになって、装置の製造コストの低減
を図れる。
装置では、循環こまを合成樹脂の成形品としているか
ら、金属製の循環こまを用いる従来例に比べて装置全体
の軽量化を達成できるとともに、量産性に優れた成形に
より製造できるようになって、装置の製造コストの低減
を図れる。
【００７０】特に、請求項１の発明では、上記合成樹脂
製の循環こまをナット部材の貫通孔に対してスナップフ
ィットにより位置決めした状態で嵌入固定するようにし
ているから、循環こまの成形精度と貫通孔の加工精度と
を管理するだけで、簡易な組み立て作業で高精度に位置
決めして取り付けることが可能になる。
製の循環こまをナット部材の貫通孔に対してスナップフ
ィットにより位置決めした状態で嵌入固定するようにし
ているから、循環こまの成形精度と貫通孔の加工精度と
を管理するだけで、簡易な組み立て作業で高精度に位置
決めして取り付けることが可能になる。
【００７１】また、請求項２の発明では、合成樹脂製の
循環こまの製作についてナット部材を成形金型内に配置
してこのナット部材の貫通孔内に直接埋め込むインサー
ト成形としているから、循環こまの取り付け作業を廃止
できるなど、生産効率の一層の向上が可能となる。
循環こまの製作についてナット部材を成形金型内に配置
してこのナット部材の貫通孔内に直接埋め込むインサー
ト成形としているから、循環こまの取り付け作業を廃止
できるなど、生産効率の一層の向上が可能となる。
【００７２】また、請求項３の発明では、循環こまの母
材となる合成樹脂として自己潤滑性に優れたものを選択
しているから、循環こまが存在する領域の潤滑剤が不足
していても、そこを通過するボールの摩擦抵抗を軽減で
きるようになって、ボールの挙動安定化ならびに循環こ
まの耐久性向上に大きく貢献できるようになる。
材となる合成樹脂として自己潤滑性に優れたものを選択
しているから、循環こまが存在する領域の潤滑剤が不足
していても、そこを通過するボールの摩擦抵抗を軽減で
きるようになって、ボールの挙動安定化ならびに循環こ
まの耐久性向上に大きく貢献できるようになる。
【００７３】また、請求項４の発明では、循環こまの母
材となる合成樹脂に対して強化繊維を添加しているか
ら、機械的強度のアップが可能となり、耐久性、信頼性
の向上に貢献できる。
材となる合成樹脂に対して強化繊維を添加しているか
ら、機械的強度のアップが可能となり、耐久性、信頼性
の向上に貢献できる。
【００７４】また、請求項５の発明では、ナット部材の
ねじ溝とねじ軸のねじ溝との間に配置されるボール群を
複数巻きごとに独立して転動循環させるために、単一の
循環こまを用いているから、従来例に比べて循環こまの
数や、ナット部材に設ける循環こま取付用の貫通孔の
数、貫通孔に対する循環こまの組み付け工数ならびに位
置合わせ作業などを少なくできるなど、無駄が省けて製
造コストの低減に貢献できる。
ねじ溝とねじ軸のねじ溝との間に配置されるボール群を
複数巻きごとに独立して転動循環させるために、単一の
循環こまを用いているから、従来例に比べて循環こまの
数や、ナット部材に設ける循環こま取付用の貫通孔の
数、貫通孔に対する循環こまの組み付け工数ならびに位
置合わせ作業などを少なくできるなど、無駄が省けて製
造コストの低減に貢献できる。
【００７５】また、請求項６の発明では、循環こまに設
ける複数のボール循環溝をほぼ同一位相でかつ軸心方向
に隣り合わせで配置しているから、ねじ溝を軸心方向で
詰めて配置できるようになって、軸心方向での占有面積
を縮小するうえで有利となり、コンパクト化に貢献でき
る。
ける複数のボール循環溝をほぼ同一位相でかつ軸心方向
に隣り合わせで配置しているから、ねじ溝を軸心方向で
詰めて配置できるようになって、軸心方向での占有面積
を縮小するうえで有利となり、コンパクト化に貢献でき
る。
【００７６】また、請求項７の発明のように、ボールを
保持する保持器リングを用いていれば、ねじ溝における
ボール個々の干渉が回避できるようになるから、ボール
の挙動を安定化できて、ナット部材とねじ軸との相対回
転が円滑に保たれるなど、動作安定性の向上に有利とな
る。
保持する保持器リングを用いていれば、ねじ溝における
ボール個々の干渉が回避できるようになるから、ボール
の挙動を安定化できて、ナット部材とねじ軸との相対回
転が円滑に保たれるなど、動作安定性の向上に有利とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るボールねじ装置の縦断面図
【図２】図１の状態からナット部材を軸心方向一方へ移
動させた状態を示す縦断面図
動させた状態を示す縦断面図
【図３】ボールねじ装置の分解斜視図
【図４】ボールねじ装置において一部を断面にした斜視
図
図
【図５】循環こまの斜視図
【図６】ナット部材とブラケットとの結合部分を示す正
面図
面図
【図７】ボール循環経路を模式的に示す側面図
【図８】図７のボール循環経路の正面図
【図９】循環こまとナット部材の貫通孔とを示す斜視図
【図１０】循環こまの下面図
【図１１】図１０の（１１）−（１１）線断面の矢視図
【図１２】ボール循環溝の中心線に沿う断面図
１ ボールねじ装置
２ ナット部材
２１ ねじ溝
２１ａ，２１ｂ 閉ループとするねじ溝
２２ ナット部材の貫通孔
２４ ナット部材の貫通孔内におけるテーパ状凹部
３ ねじ軸
３１ ねじ溝
４ ボール
５ 保持器リング
６ 循環こま
６１，６２ 循環こまのボール循環溝
６３ 循環こまのテーパ状突起
６４ 循環こまの凹部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 井上 昌弘
大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋
精工株式会社内
Ｆターム(参考） 3J062 AB22 AC07 BA12 BA17 CD07
Claims (7)
- 【請求項１】ナット部材の内周面に設けられるねじ溝と
ねじ軸の外周面に設けられるねじ溝との間に複数のボー
ルが介装され、前記ナット部材とねじ軸との間でトルク
を推力に変換させたり、推力をトルクに変換させたりす
る構成のボールねじ装置であって、 前記ナット部材の円周所定位置に径方向に貫通形成され
る貫通孔内に対して、ナット部材の少なくとも１巻きの
ねじ溝の下流と上流とを連通連結して閉ループとするた
めの循環こまが取り付けられており、 この循環こまが、合成樹脂の射出成形品からなり、前記
ナット部材の貫通孔内にスナップフィット状態で嵌入装
着されるものであることを特徴とするボールねじ装置。 - 【請求項２】ナット部材の内周面に設けられるねじ溝と
ねじ軸の外周面に設けられるねじ溝との間に複数のボー
ルが介装され、前記ナット部材とねじ軸との間でトルク
を推力に変換させたり、推力をトルクに変換させたりす
る構成のボールねじ装置であって、 前記ナット部材の円周所定位置に径方向に貫通形成され
る貫通孔内に対して、ナット部材の少なくとも１巻きの
ねじ溝の下流と上流とを連通連結して閉ループとするた
めの循環こまが取り付けられており、 前記循環こまが、前記ナット部材を成形金型内にインサ
ートした状態で当該ナット部材の貫通孔内に対して溶融
状態の合成樹脂を直接注入することにより埋め込まれて
なるインサート成形品からなることを特徴とするボール
ねじ装置。 - 【請求項３】請求項１または２のボールねじ装置におい
て、 前記合成樹脂が、自己潤滑性に優れたポリアミド系やポ
リアセタールとされることを特徴とするボールねじ装
置。 - 【請求項４】請求項１から３のいずれかのボールねじ装
置において、 前記合成樹脂中に、強化繊維が所要の割合で添加されて
いることを特徴とするボールねじ装置。 - 【請求項５】請求項１から４のいずれかのボールねじ装
置において、 前記閉ループとするねじ溝が、ナット部材の軸心方向で
隣り合う２巻きまたはそれ以上のねじ溝とされ、これら
複数巻きのねじ溝の下流と上流とを個別に連通連結して
閉ループとするために、単一の循環こまが用いられてい
ることを特徴とするボールねじ装置。 - 【請求項６】請求項５のボールねじ装置において、 前記循環こまが、前記ナット部材の２巻きまたはそれ以
上のねじ溝それぞれの下流に転動してきたボールをねじ
軸のねじ山を乗り越えさせて上流へ個別に導くための複
数のボール循環溝を有し、これら複数のボール循環溝が
ほぼ同一位相でかつ軸心方向に隣り合わせで配設されて
いることを特徴とするボールねじ装置。 - 【請求項７】請求項１から６のいずれかのボールねじ装
置において、 前記ナット部材とねじ軸との対向環状空間に、前記各ボ
ールを転動方向に離隔配置して回転可能に保持する保持
器リングが相対回転可能に介入されていることを特徴と
するボールねじ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001310235A JP3991644B2 (ja) | 2001-10-05 | 2001-10-05 | ボールねじ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001310235A JP3991644B2 (ja) | 2001-10-05 | 2001-10-05 | ボールねじ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003113921A true JP2003113921A (ja) | 2003-04-18 |
| JP3991644B2 JP3991644B2 (ja) | 2007-10-17 |
Family
ID=19129246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001310235A Expired - Fee Related JP3991644B2 (ja) | 2001-10-05 | 2001-10-05 | ボールねじ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3991644B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006077834A (ja) * | 2004-09-08 | 2006-03-23 | Nsk Ltd | ボールねじ機構 |
| EP1681493A1 (en) * | 2003-10-30 | 2006-07-19 | NSK Ltd. | Ball screw device |
| WO2007126084A1 (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-08 | Thk Co., Ltd. | ねじ装置及びその製造方法 |
| CN103303360A (zh) * | 2012-03-09 | 2013-09-18 | 株式会社捷太格特 | 电动动力转向装置 |
| JP5569592B2 (ja) * | 2010-11-15 | 2014-08-13 | 日本精工株式会社 | ボールねじ |
| WO2016024302A1 (ja) * | 2014-08-12 | 2016-02-18 | 黒田精工株式会社 | ボールねじ |
| JP2017083020A (ja) * | 2017-02-02 | 2017-05-18 | 日本精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| CN111824240A (zh) * | 2019-04-23 | 2020-10-27 | 株式会社捷太格特 | 滚珠丝杠装置 |
| CN112384718A (zh) * | 2018-07-10 | 2021-02-19 | Thk株式会社 | 丝杠装置 |
| KR102394167B1 (ko) * | 2021-09-16 | 2022-05-03 | 이지훈 | 볼 스크류용 듀얼 디플렉터 |
| US20230015290A1 (en) * | 2020-04-13 | 2023-01-19 | Nsk Ltd. | Ball screw device |
-
2001
- 2001-10-05 JP JP2001310235A patent/JP3991644B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (22)
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| EP1681493A4 (en) * | 2003-10-30 | 2009-08-26 | Nsk Ltd | BALL STEM DEVICE |
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| JP2013184644A (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Jtekt Corp | 電動パワーステアリング装置 |
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| TWI625480B (zh) * | 2014-08-12 | 2018-06-01 | 黑田精工股份有限公司 | Ball screw |
| WO2016024302A1 (ja) * | 2014-08-12 | 2016-02-18 | 黒田精工株式会社 | ボールねじ |
| CN106662226A (zh) * | 2014-08-12 | 2017-05-10 | 黑田精工株式会社 | 滚珠丝杠 |
| CN106662226B (zh) * | 2014-08-12 | 2018-03-20 | 黑田精工株式会社 | 滚珠丝杠 |
| US9927011B2 (en) | 2014-08-12 | 2018-03-27 | Kuroda Precision Industries Ltd. | Ball screw |
| JP2017083020A (ja) * | 2017-02-02 | 2017-05-18 | 日本精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| CN112384718A (zh) * | 2018-07-10 | 2021-02-19 | Thk株式会社 | 丝杠装置 |
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| CN111824240A (zh) * | 2019-04-23 | 2020-10-27 | 株式会社捷太格特 | 滚珠丝杠装置 |
| EP3730814A1 (en) * | 2019-04-23 | 2020-10-28 | Jtekt Corporation | Ball screw device |
| US11493117B2 (en) | 2019-04-23 | 2022-11-08 | Jtekt Corporation | Ball screw device |
| US20230015290A1 (en) * | 2020-04-13 | 2023-01-19 | Nsk Ltd. | Ball screw device |
| US11662003B2 (en) * | 2020-04-13 | 2023-05-30 | Nsk Ltd. | Ball screw device |
| KR102394167B1 (ko) * | 2021-09-16 | 2022-05-03 | 이지훈 | 볼 스크류용 듀얼 디플렉터 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3991644B2 (ja) | 2007-10-17 |
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