JPH11315835A - 直動装置 - Google Patents
直動装置Info
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- JPH11315835A JPH11315835A JP13604798A JP13604798A JPH11315835A JP H11315835 A JPH11315835 A JP H11315835A JP 13604798 A JP13604798 A JP 13604798A JP 13604798 A JP13604798 A JP 13604798A JP H11315835 A JPH11315835 A JP H11315835A
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- JP
- Japan
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- ball
- separator
- balls
- screw
- linear motion
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/37—Loose spacing bodies
- F16C33/3706—Loose spacing bodies with concave surfaces conforming to the shape of the rolling elements, e.g. the spacing bodies are in sliding contact with the rolling elements
-
- 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
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/20—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows with loose spacing bodies, e.g. balls, between the bearing balls
-
- 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
- F16H25/2233—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls with cages or means to hold the balls in position
- F16H25/2238—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls with cages or means to hold the balls in position using ball spacers, i.e. spacers separating the balls, e.g. by forming a chain supporting the balls
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐久性の向上や駆動騒音の低減等を図った直
動装置を提供する。 【解決手段】 ボールねじの各ボール９間には円盤形状
のセパレータ２１がそれぞれ介装されており、これらセ
パレータ２１がボール９の転動に伴って両ねじ溝１，５
やチューブ内を移動する。セパレータ２１はナイロン等
の合成樹脂を素材としており、その両端がボール９の半
径ｒより曲率半径Ｒの大きい凹球面２３に形成されてい
る。これにより、セパレータ２１は、ボール９と比較的
小さな面積をもって接触すると共に、その全長Ｌに対し
て中央部の厚み（すなわち、ボール９どうしの間隔）ｔ
が小さくなっている。
動装置を提供する。 【解決手段】 ボールねじの各ボール９間には円盤形状
のセパレータ２１がそれぞれ介装されており、これらセ
パレータ２１がボール９の転動に伴って両ねじ溝１，５
やチューブ内を移動する。セパレータ２１はナイロン等
の合成樹脂を素材としており、その両端がボール９の半
径ｒより曲率半径Ｒの大きい凹球面２３に形成されてい
る。これにより、セパレータ２１は、ボール９と比較的
小さな面積をもって接触すると共に、その全長Ｌに対し
て中央部の厚み（すなわち、ボール９どうしの間隔）ｔ
が小さくなっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業用機械等に用
いられる直動装置に係り、詳しくは、耐久性の向上や駆
動騒音の低減等を図る技術に関する。
いられる直動装置に係り、詳しくは、耐久性の向上や駆
動騒音の低減等を図る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】マシニングセンタ等の工作機械や産業用
ロボットでは、回転運動の直進運動への変換やワークテ
ーブル等の直進移動を円滑に行わせるため、ボールやロ
ーラを転動体として用いた直動装置が多用されている。
直動装置の一種であるボールねじは、ねじ軸とナットと
の間に転動体としてボール（一般には、鋼球）を介装し
たものであり、作動時における摩擦損失が殆ど無視でき
ることから駆動効率が極めて高い他、ねじ軸とナットと
の相対回転に摺動を伴わないために構成要素の摩耗がご
く少ない等の特長を有している。総ボール形のボールね
じは、雄ねじ溝がその外周に形成されたねじ軸と、雄ね
じ溝と対向する雌ねじ溝がその内周に形成されたナット
と、雄ねじ溝と雌ねじ溝との間に介装された多数のボー
ルと、ナットに形成されて雌ねじ溝の一端側から他端側
にボールを循環させる循環通路（チューブやコマ等）と
から構成されている。ねじ軸とナットとの相対回転時に
おいて、ボールは、雄ねじ溝と雌ねじ溝との双方に対し
て転動すると共に、循環通路を通って雌ねじ溝の一端側
から他端側に循環する。
ロボットでは、回転運動の直進運動への変換やワークテ
ーブル等の直進移動を円滑に行わせるため、ボールやロ
ーラを転動体として用いた直動装置が多用されている。
直動装置の一種であるボールねじは、ねじ軸とナットと
の間に転動体としてボール（一般には、鋼球）を介装し
たものであり、作動時における摩擦損失が殆ど無視でき
ることから駆動効率が極めて高い他、ねじ軸とナットと
の相対回転に摺動を伴わないために構成要素の摩耗がご
く少ない等の特長を有している。総ボール形のボールね
じは、雄ねじ溝がその外周に形成されたねじ軸と、雄ね
じ溝と対向する雌ねじ溝がその内周に形成されたナット
と、雄ねじ溝と雌ねじ溝との間に介装された多数のボー
ルと、ナットに形成されて雌ねじ溝の一端側から他端側
にボールを循環させる循環通路（チューブやコマ等）と
から構成されている。ねじ軸とナットとの相対回転時に
おいて、ボールは、雄ねじ溝と雌ねじ溝との双方に対し
て転動すると共に、循環通路を通って雌ねじ溝の一端側
から他端側に循環する。
【０００３】ところで、上述した総ボール形のボールね
じでは、両ねじ溝間で同方向に転動するボールどうしが
接触した場合、その接触面では転動速度の２倍の速度を
もって相対滑りが生じる。そのため、機械装置の性能を
向上させるためにボールねじの駆動速度を高めた場合、
ボール表面が比較的短期間で許容限度以上に摩耗した
り、摩擦熱によってボールやねじ溝が焼き付く等の不具
合が生じる虞があった。このような問題を解消した直動
装置として、通常のボールと若干小径のスペーサボール
（一般には、鋼球）とを交互に配置し、スペーサボール
をボールと逆方向に回転させることで、上述した相対滑
りを吸収させるものが一部に採用されていた。
じでは、両ねじ溝間で同方向に転動するボールどうしが
接触した場合、その接触面では転動速度の２倍の速度を
もって相対滑りが生じる。そのため、機械装置の性能を
向上させるためにボールねじの駆動速度を高めた場合、
ボール表面が比較的短期間で許容限度以上に摩耗した
り、摩擦熱によってボールやねじ溝が焼き付く等の不具
合が生じる虞があった。このような問題を解消した直動
装置として、通常のボールと若干小径のスペーサボール
（一般には、鋼球）とを交互に配置し、スペーサボール
をボールと逆方向に回転させることで、上述した相対滑
りを吸収させるものが一部に採用されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】スペーサボールを用い
た直動装置には、ボール表面の摩耗や焼き付きは防げる
ものの、負荷容量や剛性が大幅に低下したり、駆動騒音
が増大する等の問題があった。例えば、ボールねじで
は、ねじ軸とナットとの間に作用する軸方向荷重等をボ
ールが負担するため、スペーサボールが介装されること
によりボールの個数が略半減した場合、個々のボールに
は約２倍の負荷が作用することになる。これにより、同
一のナットを採用した場合、ボールねじの負荷容量およ
び剛性は、スペーサボールを用いないボールねじに較べ
て約１／２となる。したがって、ボールねじの高速駆動
を円滑に行うためには、ボールの個数を増大させるべく
ナットの軸方向寸法を大きくする等の必要が生じ、製品
コストの上昇や機械装置全体の大型化を余儀なくなされ
る他、ナットの慣性質量の増大により起動停止制御が困
難になる虞もあった。また、ボールねじを高速駆動した
場合、起動・停止時等にボールとスペーサボールとが衝
突するため、ボールの表面に圧痕や剥離が生じたり、鋼
球どうしの衝突による駆動騒音が生じることが避けられ
ない。
た直動装置には、ボール表面の摩耗や焼き付きは防げる
ものの、負荷容量や剛性が大幅に低下したり、駆動騒音
が増大する等の問題があった。例えば、ボールねじで
は、ねじ軸とナットとの間に作用する軸方向荷重等をボ
ールが負担するため、スペーサボールが介装されること
によりボールの個数が略半減した場合、個々のボールに
は約２倍の負荷が作用することになる。これにより、同
一のナットを採用した場合、ボールねじの負荷容量およ
び剛性は、スペーサボールを用いないボールねじに較べ
て約１／２となる。したがって、ボールねじの高速駆動
を円滑に行うためには、ボールの個数を増大させるべく
ナットの軸方向寸法を大きくする等の必要が生じ、製品
コストの上昇や機械装置全体の大型化を余儀なくなされ
る他、ナットの慣性質量の増大により起動停止制御が困
難になる虞もあった。また、ボールねじを高速駆動した
場合、起動・停止時等にボールとスペーサボールとが衝
突するため、ボールの表面に圧痕や剥離が生じたり、鋼
球どうしの衝突による駆動騒音が生じることが避けられ
ない。
【０００５】一般に、玉軸受やころ軸受では、転動体
（ボールやローラ）どうしの接触を避けるべく、鋼板打
抜成型品や銅合金切削加工品のリング形保持器が一般に
用いられている。そこで、発明者等は、ボールねじにも
保持器を採用し、スペーサボールを用いることなく、ボ
ールどうしの相対滑りを解消することを検討した。とこ
ろが、ボールねじにおいては、ボールの経路が単純では
なく、ねじ溝においては螺旋状に移動し、循環通路にお
いては直線状あるいは円弧状に移動し、更にねじ溝と循
環通路との間では捻れを伴って移動する。したがって、
ボールねじ用の保持器としては、可撓性に富むことが必
要となるが、金属はもちろんのこと、合成樹脂等を用い
たとしても、長期間に亘る繰り返しの曲げ変形や捻り変
形に耐えるものを得ることはできなかった。本発明は、
上記状況に鑑みなされたもので、耐久性の向上や駆動騒
音の低減等を図った直動装置を提供することを目的とす
る。
（ボールやローラ）どうしの接触を避けるべく、鋼板打
抜成型品や銅合金切削加工品のリング形保持器が一般に
用いられている。そこで、発明者等は、ボールねじにも
保持器を採用し、スペーサボールを用いることなく、ボ
ールどうしの相対滑りを解消することを検討した。とこ
ろが、ボールねじにおいては、ボールの経路が単純では
なく、ねじ溝においては螺旋状に移動し、循環通路にお
いては直線状あるいは円弧状に移動し、更にねじ溝と循
環通路との間では捻れを伴って移動する。したがって、
ボールねじ用の保持器としては、可撓性に富むことが必
要となるが、金属はもちろんのこと、合成樹脂等を用い
たとしても、長期間に亘る繰り返しの曲げ変形や捻り変
形に耐えるものを得ることはできなかった。本発明は、
上記状況に鑑みなされたもので、耐久性の向上や駆動騒
音の低減等を図った直動装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明では、軸に外嵌すると共に、当該軸
に沿って直進移動する直動体と、この直動体の内面側に
形成されたボール溝に保持され、当該ボール溝と前記軸
との間で転動する多数のボールと、前記直動体に形成さ
れ、前記ボール溝の一端側から他端側に前記ボールを循
環させる循環通路とを有する直動装置において、前記各
ボール間に、その両端が前記ボールの半径より曲率半径
の大きい凹球面に形成された円盤形状のセパレータが介
装されたものを提案する。
め、請求項１の発明では、軸に外嵌すると共に、当該軸
に沿って直進移動する直動体と、この直動体の内面側に
形成されたボール溝に保持され、当該ボール溝と前記軸
との間で転動する多数のボールと、前記直動体に形成さ
れ、前記ボール溝の一端側から他端側に前記ボールを循
環させる循環通路とを有する直動装置において、前記各
ボール間に、その両端が前記ボールの半径より曲率半径
の大きい凹球面に形成された円盤形状のセパレータが介
装されたものを提案する。
【０００７】この直動装置では、例えば、セパレータ中
央部の厚みを小さく設定することにより、ボールの個数
をあまり少なくすることなく、ボールどうしの接触を防
止できる。また、セパレータの素材として合成樹脂等を
用い、セパレータ自体に潤滑剤を含浸させたり、ボール
との間隙にグリース等の潤滑剤を保持させれば、ボール
およびセパレータの摩耗がごく少なく抑えられると共
に、セパレータの弾性変形も相俟って駆動騒音が減少す
る。更に、セパレータの両端面をボールの半径より曲率
半径の大きい凹球面に形成したことにより、セパレータ
とボールとの接触面積が小さくなり、直動体の直進移動
時における両者間の摺接抵抗が減少する。
央部の厚みを小さく設定することにより、ボールの個数
をあまり少なくすることなく、ボールどうしの接触を防
止できる。また、セパレータの素材として合成樹脂等を
用い、セパレータ自体に潤滑剤を含浸させたり、ボール
との間隙にグリース等の潤滑剤を保持させれば、ボール
およびセパレータの摩耗がごく少なく抑えられると共
に、セパレータの弾性変形も相俟って駆動騒音が減少す
る。更に、セパレータの両端面をボールの半径より曲率
半径の大きい凹球面に形成したことにより、セパレータ
とボールとの接触面積が小さくなり、直動体の直進移動
時における両者間の摺接抵抗が減少する。
【０００８】また、請求項２の発明では、請求項１の直
動装置において、前記セパレータの両端面には前記ボー
ルに当接するリップが外周側に形成されたものを提案す
る。この直動装置では、リップの弾性によってボールに
直動方向に予圧が与えられ、直動体の直進移動時におけ
るボールの暴れ等が抑制される他、ボールに対するセパ
レータの求心性も高まる。
動装置において、前記セパレータの両端面には前記ボー
ルに当接するリップが外周側に形成されたものを提案す
る。この直動装置では、リップの弾性によってボールに
直動方向に予圧が与えられ、直動体の直進移動時におけ
るボールの暴れ等が抑制される他、ボールに対するセパ
レータの求心性も高まる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づき詳細に説明する。図１は本発明を適用したボール
ねじの第１実施形態を示す平面図であり、図２は図１中
のＡ−Ａ断面図である。これらの図に示したように、ボ
ールねじは、雄ねじ溝１がその外周に形成されたねじ軸
３と、雄ねじ溝１と対向する雌ねじ溝５がその内周に形
成された円筒形状のナット７と、雄ねじ溝１と雌ねじ溝
５との間に介装された多数のボール９とを主要構成部材
としている。ナット７には、一端に図示しないテーブル
等に固定するためのフランジ１１が形成されると共に、
外周面の一部（図２中の上方）に平面（切欠面）１３が
切削加工されている。ナット７には、循環通路として前
後一対の鋼管製のチューブ１５が固着されており、両ね
じ溝１，５間を３．５回転したボール９がこれらチュー
ブ１５を介して循環する構造となっている。図中、符号
１７はナット７の平面１３上にチューブ１５を固定する
チューブ押えを示し、符号１９はナット７の両端に取り
付けられた防塵用のプラスチックシールを示している。
基づき詳細に説明する。図１は本発明を適用したボール
ねじの第１実施形態を示す平面図であり、図２は図１中
のＡ−Ａ断面図である。これらの図に示したように、ボ
ールねじは、雄ねじ溝１がその外周に形成されたねじ軸
３と、雄ねじ溝１と対向する雌ねじ溝５がその内周に形
成された円筒形状のナット７と、雄ねじ溝１と雌ねじ溝
５との間に介装された多数のボール９とを主要構成部材
としている。ナット７には、一端に図示しないテーブル
等に固定するためのフランジ１１が形成されると共に、
外周面の一部（図２中の上方）に平面（切欠面）１３が
切削加工されている。ナット７には、循環通路として前
後一対の鋼管製のチューブ１５が固着されており、両ね
じ溝１，５間を３．５回転したボール９がこれらチュー
ブ１５を介して循環する構造となっている。図中、符号
１７はナット７の平面１３上にチューブ１５を固定する
チューブ押えを示し、符号１９はナット７の両端に取り
付けられた防塵用のプラスチックシールを示している。
【００１０】図３（ねじ軸３とナット７との両ねじ溝
１，５に沿った断面図）に示したように、各ボール９間
には円盤形状のセパレータ２１がそれぞれ介装されてお
り、これらセパレータ２１がボール９の転動に伴って両
ねじ溝１，５やチューブ１５内を移動する。第１実施形
態の場合、セパレータ２１はナイロン等の合成樹脂を素
材としており、図４の縦断面図に示したように、その両
端がボール９の半径ｒより曲率半径Ｒの大きい凹球面２
３に形成されている。これにより、セパレータ２１は、
ボール９と比較的小さな面積をもって接触すると共に、
その全長Ｌに対して中央部の厚み（すなわち、ボール９
どうしの間隔）ｔが小さくなっている。
１，５に沿った断面図）に示したように、各ボール９間
には円盤形状のセパレータ２１がそれぞれ介装されてお
り、これらセパレータ２１がボール９の転動に伴って両
ねじ溝１，５やチューブ１５内を移動する。第１実施形
態の場合、セパレータ２１はナイロン等の合成樹脂を素
材としており、図４の縦断面図に示したように、その両
端がボール９の半径ｒより曲率半径Ｒの大きい凹球面２
３に形成されている。これにより、セパレータ２１は、
ボール９と比較的小さな面積をもって接触すると共に、
その全長Ｌに対して中央部の厚み（すなわち、ボール９
どうしの間隔）ｔが小さくなっている。
【００１１】第１実施形態では、図示しないモータ等に
よりねじ軸３が回転駆動されると、ボール９を介してね
じ軸３に螺合したナット７が前後方向（図１中で左右方
向）に螺進し、ねじ軸３側の雄ねじ溝１とナット７側の
雌ねじ溝５とが逆方向に相対回転することから、ボール
９は両ねじ溝１，５に対して転動することになる。この
際、本実施形態では、各ボール９間にセパレータ２１が
介装されているため、転動時におけるボール９どうしの
接触が防止されると同時に、ボール９とセパレータ２１
との相対滑り速度も総ボール形のボールねじにおけるボ
ールどうしの相対滑り速度の１／２となる。そのため、
セパレータ２１の素材自体に潤滑性があることも相俟っ
て、ボール９の摩耗がごく少なくなり、極めて長期間の
運転が行われた場合にも、ボールねじが所期の性能を維
持できる。
よりねじ軸３が回転駆動されると、ボール９を介してね
じ軸３に螺合したナット７が前後方向（図１中で左右方
向）に螺進し、ねじ軸３側の雄ねじ溝１とナット７側の
雌ねじ溝５とが逆方向に相対回転することから、ボール
９は両ねじ溝１，５に対して転動することになる。この
際、本実施形態では、各ボール９間にセパレータ２１が
介装されているため、転動時におけるボール９どうしの
接触が防止されると同時に、ボール９とセパレータ２１
との相対滑り速度も総ボール形のボールねじにおけるボ
ールどうしの相対滑り速度の１／２となる。そのため、
セパレータ２１の素材自体に潤滑性があることも相俟っ
て、ボール９の摩耗がごく少なくなり、極めて長期間の
運転が行われた場合にも、ボールねじが所期の性能を維
持できる。
【００１２】一方、第１実施形態のボールねじでは、セ
パレータ２１の中央部の厚みｔが小さいため、スペーサ
ボールを用いるものに較べてボール９の個数がさほど減
少せず、負荷容量および剛性の低下が抑えられた。ま
た、セパレータ２１は、その凹球面２３の曲率半径Ｒが
ボール９の半径ｒより大きいため、ボール９の摺動抵抗
が比較的小さくなると共に、凹球面２３とボール９との
間隙にグリース等の潤滑剤が侵入しやすくなり、ねじ軸
３の駆動抵抗が減少した。更に、ボールねじの組立時に
は、一般にボール９に弾性予圧が与えられるが、セパレ
ータ２１がボール９に較べて弾性変形しやすいため、こ
の作業が比較的容易となった。
パレータ２１の中央部の厚みｔが小さいため、スペーサ
ボールを用いるものに較べてボール９の個数がさほど減
少せず、負荷容量および剛性の低下が抑えられた。ま
た、セパレータ２１は、その凹球面２３の曲率半径Ｒが
ボール９の半径ｒより大きいため、ボール９の摺動抵抗
が比較的小さくなると共に、凹球面２３とボール９との
間隙にグリース等の潤滑剤が侵入しやすくなり、ねじ軸
３の駆動抵抗が減少した。更に、ボールねじの組立時に
は、一般にボール９に弾性予圧が与えられるが、セパレ
ータ２１がボール９に較べて弾性変形しやすいため、こ
の作業が比較的容易となった。
【００１３】図５には、第２実施形態に係るセパレータ
２１を縦断面図により示してある。本実施形態のセパレ
ータ２１も、その全体形状は第１実施形態と略同様であ
るが、中央部に両凹球面２３を連絡するかたちで貫通孔
２５が形成されている。本実施形態においては、貫通孔
２５内に潤滑剤２７が保持されるため、セパレータ２１
とボール９との間の潤滑がより円滑に行われ、ボール９
の摩耗やねじ軸３の駆動抵抗が更に減少した。ボール９
はＡ−Ａ軸，Ａ´−Ａ´軸にて自転し、Ｂ−Ｂ断面の紙
面に平行な紙面表、裏側にて雄ねじ溝１と雌ねじ溝５と
接しているため、より効果的な潤滑効果が得られるため
である。
２１を縦断面図により示してある。本実施形態のセパレ
ータ２１も、その全体形状は第１実施形態と略同様であ
るが、中央部に両凹球面２３を連絡するかたちで貫通孔
２５が形成されている。本実施形態においては、貫通孔
２５内に潤滑剤２７が保持されるため、セパレータ２１
とボール９との間の潤滑がより円滑に行われ、ボール９
の摩耗やねじ軸３の駆動抵抗が更に減少した。ボール９
はＡ−Ａ軸，Ａ´−Ａ´軸にて自転し、Ｂ−Ｂ断面の紙
面に平行な紙面表、裏側にて雄ねじ溝１と雌ねじ溝５と
接しているため、より効果的な潤滑効果が得られるため
である。
【００１４】図６，図７には、第３実施形態に係るセパ
レータ２１を縦断面図と斜視図とにより示してある。本
実施形態のセパレータ２１は、第２実施形態のものに対
し、両凹球面２３の外周に各３枚のリップ２９を形成し
たものである。本実施形態においては、ボール９がセパ
レータ２１に押圧されると、各リップ２９は図６に二点
差線で示したように弾性変形する。これにより、ボール
９に弾性予圧が与えやすくなると共に、セパレータ２１
のボール９に対するセンタリング作用も発生する。尚、
両凹球面２３でリップ２９の回転位相が６０゜ずれてい
るため、射出成形により製作する場合にも、金型の製作
が比較的容易となる。更に、グリース等の潤滑剤をセパ
レータ２１、ボール９間に入れ易く、潤滑性能が良くな
る。
レータ２１を縦断面図と斜視図とにより示してある。本
実施形態のセパレータ２１は、第２実施形態のものに対
し、両凹球面２３の外周に各３枚のリップ２９を形成し
たものである。本実施形態においては、ボール９がセパ
レータ２１に押圧されると、各リップ２９は図６に二点
差線で示したように弾性変形する。これにより、ボール
９に弾性予圧が与えやすくなると共に、セパレータ２１
のボール９に対するセンタリング作用も発生する。尚、
両凹球面２３でリップ２９の回転位相が６０゜ずれてい
るため、射出成形により製作する場合にも、金型の製作
が比較的容易となる。更に、グリース等の潤滑剤をセパ
レータ２１、ボール９間に入れ易く、潤滑性能が良くな
る。
【００１５】図８には、第４実施形態に係るセパレータ
２１を縦断面図により示してある。本実施形態のセパレ
ータ２１は、第３実施形態のものに対し、リップ２９を
別部材としたものである。例えば、セパレータ２１の素
材を比較的硬質の合成樹脂とする一方、リップ２９の素
材を比較的軟質の合成樹脂や合成ゴム等とし、これらを
インサート射出成形法等により一体化させている。この
実施形態では、リップ２９の弾性係数が比較的自由に設
定できるため、上述したボール９に対する弾性予圧やセ
ンタリングがより効果的に行われる。
２１を縦断面図により示してある。本実施形態のセパレ
ータ２１は、第３実施形態のものに対し、リップ２９を
別部材としたものである。例えば、セパレータ２１の素
材を比較的硬質の合成樹脂とする一方、リップ２９の素
材を比較的軟質の合成樹脂や合成ゴム等とし、これらを
インサート射出成形法等により一体化させている。この
実施形態では、リップ２９の弾性係数が比較的自由に設
定できるため、上述したボール９に対する弾性予圧やセ
ンタリングがより効果的に行われる。
【００１６】以上で具体的実施形態の説明を終えるが、
本発明の態様はこの実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態は、本発明をボールねじに適用し
たものであるが、図９に示したリニアガイドや、図１０
に示したリニアボールベアリング等、他の直動装置に適
用してもよく、その場合にも同様の効果を奏する。ま
た、上記実施形態では、セパレータの素材に通常の合成
樹脂を用いたが、潤滑剤を含浸させたポリエチレン等を
用いてもよい。更に、ボールねじ等の具体的構造等につ
いても、設計上あるいは製作上の都合等により、適宜変
更可能である。
本発明の態様はこの実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態は、本発明をボールねじに適用し
たものであるが、図９に示したリニアガイドや、図１０
に示したリニアボールベアリング等、他の直動装置に適
用してもよく、その場合にも同様の効果を奏する。ま
た、上記実施形態では、セパレータの素材に通常の合成
樹脂を用いたが、潤滑剤を含浸させたポリエチレン等を
用いてもよい。更に、ボールねじ等の具体的構造等につ
いても、設計上あるいは製作上の都合等により、適宜変
更可能である。
【００１７】
【発明の効果】本発明の直動装置によれば、軸に外嵌す
ると共に、当該軸に沿って直進移動する直動体と、この
直動体の内面側に形成されたボール溝に保持され、当該
ボール溝と前記軸との間で転動する多数のボールと、前
記直動体に形成され、前記ボール溝の一端側から他端側
に前記ボールを循環させる循環通路とを有する直動装置
において、前記各ボール間に、その両端が前記ボールの
半径より曲率半径の大きい凹球面に形成された円盤形状
のセパレータを介装したため、例えば、セパレータ中央
部の厚みを小さく設定でき、ボールの個数をあまり少な
くすることなく、ボールどうしの接触を防止できる。ま
た、セパレータの素材として合成樹脂等を用い、セパレ
ータ自体に潤滑剤を含浸させたり、ボールとの間隙にグ
リース等の潤滑剤を保持させれば、ボールおよびセパレ
ータの摩耗がごく少なく抑えられると共に、セパレータ
の弾性変形も相俟って駆動騒音が減少する。更に、セパ
レータの両端面をボールの半径より曲率半径の大きい凹
球面に形成したことにより、セパレータとボールとの接
触面積が小さくなり、直動体の直進移動時における両者
間の摺接抵抗が減少する。また、前記セパレータの両端
面に前記ボールに当接するリップが外周側に形成された
ものでは、リップの弾性によってボールに予圧が与えら
れ、直動体の直進移動時におけるボールの暴れ等が抑制
される他、セパレータに対するボールの求心性も高ま
る。
ると共に、当該軸に沿って直進移動する直動体と、この
直動体の内面側に形成されたボール溝に保持され、当該
ボール溝と前記軸との間で転動する多数のボールと、前
記直動体に形成され、前記ボール溝の一端側から他端側
に前記ボールを循環させる循環通路とを有する直動装置
において、前記各ボール間に、その両端が前記ボールの
半径より曲率半径の大きい凹球面に形成された円盤形状
のセパレータを介装したため、例えば、セパレータ中央
部の厚みを小さく設定でき、ボールの個数をあまり少な
くすることなく、ボールどうしの接触を防止できる。ま
た、セパレータの素材として合成樹脂等を用い、セパレ
ータ自体に潤滑剤を含浸させたり、ボールとの間隙にグ
リース等の潤滑剤を保持させれば、ボールおよびセパレ
ータの摩耗がごく少なく抑えられると共に、セパレータ
の弾性変形も相俟って駆動騒音が減少する。更に、セパ
レータの両端面をボールの半径より曲率半径の大きい凹
球面に形成したことにより、セパレータとボールとの接
触面積が小さくなり、直動体の直進移動時における両者
間の摺接抵抗が減少する。また、前記セパレータの両端
面に前記ボールに当接するリップが外周側に形成された
ものでは、リップの弾性によってボールに予圧が与えら
れ、直動体の直進移動時におけるボールの暴れ等が抑制
される他、セパレータに対するボールの求心性も高ま
る。
【図１】本発明を適用したボールねじの第１実施形態を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ断面図である。
【図３】第１実施形態に係るねじ軸とナットとのねじ溝
に沿った断面図である。
に沿った断面図である。
【図４】第１実施形態に係るセパレータの縦断面図であ
る。
る。
【図５】本発明の第２実施形態に係るセパレータの縦断
面図である。
面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係るセパレータの縦断
面図である。
面図である。
【図７】第３実施形態に係るセパレータの斜視図であ
る。
る。
【図８】本発明の第４実施形態に係るセパレータの縦断
面図である。
面図である。
【図９】本発明を適用したリニアガイドを示す斜視図で
ある。
ある。
【図１０】本発明を適用したリニアボールベアリングを
示す斜視図である。
示す斜視図である。
１‥‥雄ねじ溝 ３‥‥ねじ軸 ５‥‥雌ねじ溝 ７‥‥ナット ９‥‥ボール １５‥‥チューブ ２１‥‥セパレータ ２３‥‥凹球面 ２５‥‥貫通孔 ２９‥‥リップ
Claims (2)
- 【請求項１】 軸に外嵌すると共に、当該軸に沿って直
進移動する直動体と、 この直動体の内面側に形成されたボール溝に保持され、
当該ボール溝と前記軸との間で転動する多数のボール
と、 前記直動体に形成され、前記ボール溝の一端側から他端
側に前記ボールを循環させる循環通路とを有する直動装
置において、 前記各ボール間に、その両端が前記ボールの半径より曲
率半径の大きい凹球面に形成された円盤形状のセパレー
タが介装されたことをことを特徴とする直動装置。 - 【請求項２】 前記セパレータの両端面には前記ボール
に当接するリップが外周側に形成されたことを特徴とす
る、請求項１記載の直動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13604798A JPH11315835A (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 直動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13604798A JPH11315835A (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 直動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11315835A true JPH11315835A (ja) | 1999-11-16 |
Family
ID=15165946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13604798A Pending JPH11315835A (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 直動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11315835A (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001254802A (ja) * | 2000-03-10 | 2001-09-21 | Ntn Corp | ボールねじ |
| EP1138965A1 (en) * | 2000-03-31 | 2001-10-04 | THK Co., Ltd. | Rolling element spacer in a rolling guide device and a rolling guide apparatus incorporating rolling element spacers |
| FR2809790A1 (fr) * | 2000-05-30 | 2001-12-07 | Ratier Figeac Soc | Vis a billes avec intercalaires entre les billes porteuses |
| JP2002206617A (ja) * | 2000-11-07 | 2002-07-26 | Nsk Ltd | ボールねじ |
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| EP1353092A2 (en) | 2002-04-11 | 2003-10-15 | NSK Ltd., | Linear motion device |
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| JP2007315612A (ja) * | 2007-09-06 | 2007-12-06 | Nsk Ltd | 直動案内軸受装置 |
-
1998
- 1998-04-30 JP JP13604798A patent/JPH11315835A/ja active Pending
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Legal Events
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| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20050420 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080417 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20080422 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080819 |