JP2001280346A - 転がり案内装置の転動体スペーサ - Google Patents
転がり案内装置の転動体スペーサInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/04—Ball or roller bearings
- F16C29/06—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
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- 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
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- 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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- Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】無限循環路内にボールと共に配列した転動体ス
ペーサが該無限循環路内において横倒しになるのを防止
し、もって無限循環路からの脱落及び転がり案内装置の
動作不能といったトラブルを回避することが可能な転動
体スペーサを提供する。 【解決手段】無限循環するボール列を介して一対の部材
が相対的な連続運動を行う転がり案内装置に使用され、
その無限循環路内で互いに隣接するボール２，２の間に
介装されると共に該ボール２と共に循環する転動体スペ
ーサ５であって、厚み方向の対角寸法Ａが上記無限循環
路６の内径φＤよりも大きいことを特徴とする
ペーサが該無限循環路内において横倒しになるのを防止
し、もって無限循環路からの脱落及び転がり案内装置の
動作不能といったトラブルを回避することが可能な転動
体スペーサを提供する。 【解決手段】無限循環するボール列を介して一対の部材
が相対的な連続運動を行う転がり案内装置に使用され、
その無限循環路内で互いに隣接するボール２，２の間に
介装されると共に該ボール２と共に循環する転動体スペ
ーサ５であって、厚み方向の対角寸法Ａが上記無限循環
路６の内径φＤよりも大きいことを特徴とする
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直線案内装置やボ
ールねじ装置等、ボールの無限循環路を備えた各種転が
り案内装置において、その無限循環路内で互いに隣接す
るボールの間に介装されて、これらボールの摩耗や発熱
を低減してその転動を円滑化する転動体スペーサに関す
る。
ールねじ装置等、ボールの無限循環路を備えた各種転が
り案内装置において、その無限循環路内で互いに隣接す
るボールの間に介装されて、これらボールの摩耗や発熱
を低減してその転動を円滑化する転動体スペーサに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、無限循環するボール列を介して一
対の部材が連続的に相対運動を行う転がり案内装置とし
ては、工作機械や搬送装置等の直線案内部に使用され、
ベッド又はサドル等の固定部上でテーブル等の可動体を
案内する直線案内装置や、この直線案内装置と共に使用
され、モータの回転量に応じた直線運動のストロークを
上記可動体に対して与えるボールねじ等が知られてい
る。
対の部材が連続的に相対運動を行う転がり案内装置とし
ては、工作機械や搬送装置等の直線案内部に使用され、
ベッド又はサドル等の固定部上でテーブル等の可動体を
案内する直線案内装置や、この直線案内装置と共に使用
され、モータの回転量に応じた直線運動のストロークを
上記可動体に対して与えるボールねじ等が知られてい
る。
【０００３】前者の直線案内装置は、上記固定部上に配
設されると共に長手方向に沿ってボールの転走溝が形成
された軌道レールと、多数のボールを介して上記軌道レ
ールの転走溝と対向する負荷転走溝を有すると共に、こ
の負荷転走溝を転走するボールの無限循環路が形成され
た摺動台とからなり、ボールの無限循環に伴い、上記可
動体を支持した摺動台が軌道レールに沿って連続的に直
線運動するように構成されている。また、これとは逆
に、固定した摺動台に対して軌道レールが運動するよう
に構成されている場合もある。
設されると共に長手方向に沿ってボールの転走溝が形成
された軌道レールと、多数のボールを介して上記軌道レ
ールの転走溝と対向する負荷転走溝を有すると共に、こ
の負荷転走溝を転走するボールの無限循環路が形成され
た摺動台とからなり、ボールの無限循環に伴い、上記可
動体を支持した摺動台が軌道レールに沿って連続的に直
線運動するように構成されている。また、これとは逆
に、固定した摺動台に対して軌道レールが運動するよう
に構成されている場合もある。
【０００４】一方、後者のボールねじは、螺旋状のボー
ル転走溝が所定のリードで形成されたねじ軸と、多数の
ボールを介して上記ボール転走溝と対向する負荷転走溝
を有すると共に、この負荷転走溝を転走するボールの無
限循環路が形成されたナット部材とからなり、これらね
じ軸とナット部材との相対的な回転運動に伴ってボール
が上記無限循環路内を循環し、ナット部材とねじ軸とが
軸方向へ相対的に運動するように構成されている。
ル転走溝が所定のリードで形成されたねじ軸と、多数の
ボールを介して上記ボール転走溝と対向する負荷転走溝
を有すると共に、この負荷転走溝を転走するボールの無
限循環路が形成されたナット部材とからなり、これらね
じ軸とナット部材との相対的な回転運動に伴ってボール
が上記無限循環路内を循環し、ナット部材とねじ軸とが
軸方向へ相対的に運動するように構成されている。
【０００５】一方、このような転がり案内装置において
は、上記ボール無限循環路内を循環する個々のボールが
その前後に位置するボールと相互に接触を生じるため、
高速で使用した場合に、例えばボール同士の摩擦によっ
て該ボールが比較的早期に摩耗してしまう他、摩擦熱に
よってボールや負荷転走溝が焼きつく等の不具合が生じ
る虞があった。このため、かかる欠点を解消するものと
して特開平１１−３１５８３５号公報には、無限循環路
内で互いに隣接するボールの間に転動体スペーサを介装
した転がり案内装置が開示されている。
は、上記ボール無限循環路内を循環する個々のボールが
その前後に位置するボールと相互に接触を生じるため、
高速で使用した場合に、例えばボール同士の摩擦によっ
て該ボールが比較的早期に摩耗してしまう他、摩擦熱に
よってボールや負荷転走溝が焼きつく等の不具合が生じ
る虞があった。このため、かかる欠点を解消するものと
して特開平１１−３１５８３５号公報には、無限循環路
内で互いに隣接するボールの間に転動体スペーサを介装
した転がり案内装置が開示されている。
【０００６】同公報に開示される転がり案内装置では、
セパレータと呼ばれる合成樹脂製の転動体スペーサが無
限循環路内でボールと交互に配列されており、これによ
ってボール同士の接触が防止されるようになっている。
かかるセパレータはボール直径よりも小さな外径の円盤
状に形成されており、ボールと接する表裏両面にはボー
ル球面の曲率よりも大きい曲率の球面座が形成されてい
る。これにより、図１２に示すように、ボール１００と
セパレータ１０１とが無限循環路１０２内に隙間なく交
互に配列されると、各セパレータ１０１は表裏両面に隣
接する一対のボール１００，１００によって挟み込まれ
た状態となり、所定の姿勢で保持されたまま、ボール１
００と共に無限循環路１０２内を循環することになる。
セパレータと呼ばれる合成樹脂製の転動体スペーサが無
限循環路内でボールと交互に配列されており、これによ
ってボール同士の接触が防止されるようになっている。
かかるセパレータはボール直径よりも小さな外径の円盤
状に形成されており、ボールと接する表裏両面にはボー
ル球面の曲率よりも大きい曲率の球面座が形成されてい
る。これにより、図１２に示すように、ボール１００と
セパレータ１０１とが無限循環路１０２内に隙間なく交
互に配列されると、各セパレータ１０１は表裏両面に隣
接する一対のボール１００，１００によって挟み込まれ
た状態となり、所定の姿勢で保持されたまま、ボール１
００と共に無限循環路１０２内を循環することになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、転がり案内装
置に具備された無限循環路１０２に対して隙間なくボー
ル１００と転動体スペーサ１０１とを配列することは困
難であり、また、かかる転がり案内装置の累積使用時間
が増加すると、摩耗によってボール１００と転動体スペ
ーサ１０１との間に隙間が生じる結果となる。このよう
に転動体スペーサ１０１とボール１００との間の隙間を
排除することができず、あるいは後発的に隙間が発生し
てしまった場合には、図１３に示すように、転動体スペ
ーサ１０１の姿勢が不安定となり、無限循環路１０２内
においてボール１００の間で横倒しになってしまう虞が
ある。
置に具備された無限循環路１０２に対して隙間なくボー
ル１００と転動体スペーサ１０１とを配列することは困
難であり、また、かかる転がり案内装置の累積使用時間
が増加すると、摩耗によってボール１００と転動体スペ
ーサ１０１との間に隙間が生じる結果となる。このよう
に転動体スペーサ１０１とボール１００との間の隙間を
排除することができず、あるいは後発的に隙間が発生し
てしまった場合には、図１３に示すように、転動体スペ
ーサ１０１の姿勢が不安定となり、無限循環路１０２内
においてボール１００の間で横倒しになってしまう虞が
ある。
【０００８】そして、このように転動体スペーサが横倒
しになってしまった場合には、この転動体スペーサ動き
が隣接するボールによって何ら拘束されることはないの
で、当該転動体スペーサはボールと分離して無限循環路
から飛び出してしまい、例えばボールねじ装置の場合に
はねじ軸とナット部材との間から外部へ排出されてしま
う。また、このようにして転動体スペーサの一つが脱落
すると、無限循環路内におけるボールと残りの転動体ス
ペーサとの隙間は益々拡がり、次々と転動体スペーサが
無限循環路から脱落してしまう。
しになってしまった場合には、この転動体スペーサ動き
が隣接するボールによって何ら拘束されることはないの
で、当該転動体スペーサはボールと分離して無限循環路
から飛び出してしまい、例えばボールねじ装置の場合に
はねじ軸とナット部材との間から外部へ排出されてしま
う。また、このようにして転動体スペーサの一つが脱落
すると、無限循環路内におけるボールと残りの転動体ス
ペーサとの隙間は益々拡がり、次々と転動体スペーサが
無限循環路から脱落してしまう。
【０００９】一方、転動体スペーサが無限循環路内にお
いて横倒しになると、ボールがこの転動体スペーサに乗
り上げようとすることから、無限循環路内でボールが循
環することなく詰まってしまい、例えばボールねじ装置
においてはナット部材がねじ軸に対してロックしてしま
い、動作不能に陥るといった虞がある。
いて横倒しになると、ボールがこの転動体スペーサに乗
り上げようとすることから、無限循環路内でボールが循
環することなく詰まってしまい、例えばボールねじ装置
においてはナット部材がねじ軸に対してロックしてしま
い、動作不能に陥るといった虞がある。
【００１０】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、無限循環路内に
ボールと共に配列した転動体スペーサが該無限循環路内
において横倒しになるのを防止し、もって無限循環路か
らの脱落及び転がり案内装置の動作不能といったトラブ
ルを回避することが可能な転動体スペーサを提供するこ
とにある。
ものであり、その目的とするところは、無限循環路内に
ボールと共に配列した転動体スペーサが該無限循環路内
において横倒しになるのを防止し、もって無限循環路か
らの脱落及び転がり案内装置の動作不能といったトラブ
ルを回避することが可能な転動体スペーサを提供するこ
とにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の転動体スペーサは、無限循環するボール列
を介して一対の部材が相対的な連続運動を行う転がり案
内装置に使用され、その無限循環路内で互いに隣接する
ボールの間に介装されると共に該ボールと共に循環する
転動体スペーサであって、厚み方向の対角寸法が上記無
限循環路の内径よりも大きいことを特徴とするものであ
る。
に、本発明の転動体スペーサは、無限循環するボール列
を介して一対の部材が相対的な連続運動を行う転がり案
内装置に使用され、その無限循環路内で互いに隣接する
ボールの間に介装されると共に該ボールと共に循環する
転動体スペーサであって、厚み方向の対角寸法が上記無
限循環路の内径よりも大きいことを特徴とするものであ
る。
【００１２】このような技術的手段によれば、無限循環
路内に配列された転動体スペーサは厚み方向の対角寸
法、すなわち一対のボールと接触する表裏両面間におけ
る対角寸法が転がり案内装置に具備された無限循環路の
内径よりも大きく形成されているので、譬えボールと該
転動体スペーサとの間に隙間が発生し、かかる無限循環
路内において転動体スペーサが傾いてしまっても、この
転動体スペーサはその角部が無限循環路の内壁に引っ掛
かってしまうことから完全に横倒しになってしまうこと
はなく、ボールと共に循環するうちに元の姿勢、すなわ
ちボールによって両側から挟み込まれた安定した姿勢に
復帰する。これにより、転動体スペーサが無限循環路か
ら脱落したり、ボールが無限循環路内において詰まって
しまうといったトラブルを回避することができる。
路内に配列された転動体スペーサは厚み方向の対角寸
法、すなわち一対のボールと接触する表裏両面間におけ
る対角寸法が転がり案内装置に具備された無限循環路の
内径よりも大きく形成されているので、譬えボールと該
転動体スペーサとの間に隙間が発生し、かかる無限循環
路内において転動体スペーサが傾いてしまっても、この
転動体スペーサはその角部が無限循環路の内壁に引っ掛
かってしまうことから完全に横倒しになってしまうこと
はなく、ボールと共に循環するうちに元の姿勢、すなわ
ちボールによって両側から挟み込まれた安定した姿勢に
復帰する。これにより、転動体スペーサが無限循環路か
ら脱落したり、ボールが無限循環路内において詰まって
しまうといったトラブルを回避することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の転動体スペーサを詳細に説明する。図１及び図２は本
発明の転動体スペーサをボールと共に無限循環路内に配
列したボールねじ装置の一実施例を示すものである。同
図において、符号１はねじ軸、符号２はボール、符号３
はナット部材であり、かかるナット部材３は多数のボー
ル２を介してねじ軸１に螺合している。
の転動体スペーサを詳細に説明する。図１及び図２は本
発明の転動体スペーサをボールと共に無限循環路内に配
列したボールねじ装置の一実施例を示すものである。同
図において、符号１はねじ軸、符号２はボール、符号３
はナット部材であり、かかるナット部材３は多数のボー
ル２を介してねじ軸１に螺合している。
【００１４】上記ねじ軸１の外周面には螺旋状のボール
転走溝１０が形成される一方、ナット部材３の内周面に
はねじ軸１のボール転走溝１０に対向する螺旋状の負荷
転走溝３０が形成されており、これらボール転走溝１０
と負荷転走溝３０とがねじ軸１とナット部材３との間に
螺旋状の負荷ボール通路を形成している。すなわち、ね
じ軸１とナット部材３とに相対的な回転運動が生じる
と、ボール２は荷重を負荷しながら上記負荷ボール通路
内を螺旋状に転走する。また、ナット部材３には上記負
荷ボール通路の両端同士を連通連結して、ボール２の無
限循環路を構成するリターンパイプ４が装着されてお
り、負荷ボール通路を転走し終えて荷重から解放された
ボール２は、無負荷状態となって上記リターンパイプ４
内を転走し、ボール転走溝１０を数巻分だけ飛び越えて
負荷ボール通路の入口に戻される。従って、ねじ軸１と
ナット部材３とが相対的な回転運動を行うと、ボール２
は負荷ボール通路からリターンパイプ４へ、リターンパ
イプ４から負荷ボール通路へと転走し、これら負荷ボー
ル通路及びリターンパイプ４から構成される無限循環路
の内部を循環することになる。
転走溝１０が形成される一方、ナット部材３の内周面に
はねじ軸１のボール転走溝１０に対向する螺旋状の負荷
転走溝３０が形成されており、これらボール転走溝１０
と負荷転走溝３０とがねじ軸１とナット部材３との間に
螺旋状の負荷ボール通路を形成している。すなわち、ね
じ軸１とナット部材３とに相対的な回転運動が生じる
と、ボール２は荷重を負荷しながら上記負荷ボール通路
内を螺旋状に転走する。また、ナット部材３には上記負
荷ボール通路の両端同士を連通連結して、ボール２の無
限循環路を構成するリターンパイプ４が装着されてお
り、負荷ボール通路を転走し終えて荷重から解放された
ボール２は、無負荷状態となって上記リターンパイプ４
内を転走し、ボール転走溝１０を数巻分だけ飛び越えて
負荷ボール通路の入口に戻される。従って、ねじ軸１と
ナット部材３とが相対的な回転運動を行うと、ボール２
は負荷ボール通路からリターンパイプ４へ、リターンパ
イプ４から負荷ボール通路へと転走し、これら負荷ボー
ル通路及びリターンパイプ４から構成される無限循環路
の内部を循環することになる。
【００１５】このボールねじ装置では、無限循環路に組
み込まれたボール２が相互に接触するのを防止するた
め、互いに隣接する各ボール２, ２の間には転動体スペ
ーサ５が介装されている。図３に示すように、この転動
体スペーサ５は合成樹脂を略円盤状に形成してなり、そ
の表裏両面にはボール２が摺接する球面座５０が夫々形
成されている。ボール２と転動体スペーサ５は無限循環
路内に交互に配列されており、これによって無限循環路
内を転走するボール２同士の接触が防止され、ボール２
の円滑な循環、ひいてはねじ軸１に対するナット部材３
の回転運動の円滑化が図られる他、ボールねじ装置の稼
働中におけるボール同士の衝突音の発生が軽減されるよ
うになっている。
み込まれたボール２が相互に接触するのを防止するた
め、互いに隣接する各ボール２, ２の間には転動体スペ
ーサ５が介装されている。図３に示すように、この転動
体スペーサ５は合成樹脂を略円盤状に形成してなり、そ
の表裏両面にはボール２が摺接する球面座５０が夫々形
成されている。ボール２と転動体スペーサ５は無限循環
路内に交互に配列されており、これによって無限循環路
内を転走するボール２同士の接触が防止され、ボール２
の円滑な循環、ひいてはねじ軸１に対するナット部材３
の回転運動の円滑化が図られる他、ボールねじ装置の稼
働中におけるボール同士の衝突音の発生が軽減されるよ
うになっている。
【００１６】かかる転動体スペーサ５は、図４に示すよ
うに、球面座５０が形成された表裏両面間における厚み
をｔ、外径をφｄとしたとき、√（ｄ2 ＋ｔ2 ）で表さ
れる厚み方向の対角寸法Ａがボール２の無限循環路６の
内径φＤよりも大きくなるように形成されている。すな
わち、φＤ＜Ａ＝√（ｄ2 ＋ｔ2 ）となるように、転動
体スペーサの厚みｔ及び外径φｄが設定されている。こ
のため、無限循環路６内においてボール２と転動体スペ
ーサ５との間に隙間が生じ、転動体スペーサ５がボール
２によって所定の姿勢に保持されることなく傾いてしま
うような場合であっても、図５に示すように、円盤状に
形成された転動体スペーサ５の周縁が無限循環路の内壁
によって係止されるので、無限循環路６内で転動体スペ
ーサ５が横倒しになってしまうといったトラブルを防止
することができるようになっている。
うに、球面座５０が形成された表裏両面間における厚み
をｔ、外径をφｄとしたとき、√（ｄ2 ＋ｔ2 ）で表さ
れる厚み方向の対角寸法Ａがボール２の無限循環路６の
内径φＤよりも大きくなるように形成されている。すな
わち、φＤ＜Ａ＝√（ｄ2 ＋ｔ2 ）となるように、転動
体スペーサの厚みｔ及び外径φｄが設定されている。こ
のため、無限循環路６内においてボール２と転動体スペ
ーサ５との間に隙間が生じ、転動体スペーサ５がボール
２によって所定の姿勢に保持されることなく傾いてしま
うような場合であっても、図５に示すように、円盤状に
形成された転動体スペーサ５の周縁が無限循環路の内壁
によって係止されるので、無限循環路６内で転動体スペ
ーサ５が横倒しになってしまうといったトラブルを防止
することができるようになっている。
【００１７】ここで、転動体スペーサ５の対角寸法Ａは
該転動体スペーサ５の厚みｔと外径φｄによって決定さ
れるため、対角寸法Ａを無限循環路の内径φＤよりも大
きくするためには、これら厚みｔ又は外径φｄを大きく
設定すれば良いことになる。しかし、転動体スペーサ５
の厚みｔを大きく設定した場合には、その分だけ無限循
環路６内におけるボール２数が減少することになり、ボ
ールねじ装置の定格荷重の低下、当該装置の大型化を避
けるためには、互いに隣接するボール２が接触しない範
囲で厚みｔを小さく設定するのが好ましい。
該転動体スペーサ５の厚みｔと外径φｄによって決定さ
れるため、対角寸法Ａを無限循環路の内径φＤよりも大
きくするためには、これら厚みｔ又は外径φｄを大きく
設定すれば良いことになる。しかし、転動体スペーサ５
の厚みｔを大きく設定した場合には、その分だけ無限循
環路６内におけるボール２数が減少することになり、ボ
ールねじ装置の定格荷重の低下、当該装置の大型化を避
けるためには、互いに隣接するボール２が接触しない範
囲で厚みｔを小さく設定するのが好ましい。
【００１８】一方、転動体スペーサ５の外径φｄはボー
ル径φＤB よりも小さいことが必要であり、基本的には
この範囲において外径φｄはいくら大きくても差し支え
ない。但し、図２に示されるように、ボールねじにおい
てはボール２及び転動体スペーサ５がねじ軸１の周囲を
螺旋状に循環することから、転動体スペーサ５の外径φ
ｄがあまりに大きい場合には、かかる転動体スペーサ５
の外周面５１とねじ軸１のボール転走溝１０とが干渉し
てしまうといった不都合がある。また、ボールねじ以外
の他の転がり案内装置、例えば直線案内装置において
も、無限循環路には必ず曲線部が存在することから、や
はり転動体スペーサ５の外径φｄがあまりに大きい場合
には、かかる転動体スペーサ５の外周面５１と無限循環
路の内径側の壁とが干渉してしまうといった不都合があ
る。従って、このような転動体スペーサ５と無限循環路
の内壁との干渉を避け、円滑なボール循環を達成するた
めには、無限循環路内における曲線部の曲率半径との関
係から転動体スペーサ５の外径φｄの最大値を制限する
必要がある。
ル径φＤB よりも小さいことが必要であり、基本的には
この範囲において外径φｄはいくら大きくても差し支え
ない。但し、図２に示されるように、ボールねじにおい
てはボール２及び転動体スペーサ５がねじ軸１の周囲を
螺旋状に循環することから、転動体スペーサ５の外径φ
ｄがあまりに大きい場合には、かかる転動体スペーサ５
の外周面５１とねじ軸１のボール転走溝１０とが干渉し
てしまうといった不都合がある。また、ボールねじ以外
の他の転がり案内装置、例えば直線案内装置において
も、無限循環路には必ず曲線部が存在することから、や
はり転動体スペーサ５の外径φｄがあまりに大きい場合
には、かかる転動体スペーサ５の外周面５１と無限循環
路の内径側の壁とが干渉してしまうといった不都合があ
る。従って、このような転動体スペーサ５と無限循環路
の内壁との干渉を避け、円滑なボール循環を達成するた
めには、無限循環路内における曲線部の曲率半径との関
係から転動体スペーサ５の外径φｄの最大値を制限する
必要がある。
【００１９】ここで、図６に示すように、ボール２の外
径をＤB 、互いに隣接するボール２，２の中心間距離を
Ｓ、ボール２が循環する無限循環路の内径側における曲
率半径をＲ、転動体スペーサ５の外径をｄとし、転動体
スペーサ５の外周面が無限循環路の内壁に接している状
態を想定すると、図７に示すような寸法関係の直角三角
形を導き出すことができる。従って、この直角三角形の
寸法関係からすれば以下の式、 （Ｒ＋ＤB ／２）2 ＝（Ｓ／２）2 ＋（Ｒ＋ｄ／２）2 が成立する。そして、この式からｄを導き出すと、 ｄ（ｄmax ）＝√｛（２Ｒ＋ＤB ）2 −Ｓ2 ｝−２Ｒ …（式１） となる。尚、無限循環路の曲線部における曲率半径が小
さい程、転動体スペーサ５の外周面５１と無限循環路の
内壁とが干渉し易いので、上記式１で用いるＲは無限循
環路内における最小曲率半径である。
径をＤB 、互いに隣接するボール２，２の中心間距離を
Ｓ、ボール２が循環する無限循環路の内径側における曲
率半径をＲ、転動体スペーサ５の外径をｄとし、転動体
スペーサ５の外周面が無限循環路の内壁に接している状
態を想定すると、図７に示すような寸法関係の直角三角
形を導き出すことができる。従って、この直角三角形の
寸法関係からすれば以下の式、 （Ｒ＋ＤB ／２）2 ＝（Ｓ／２）2 ＋（Ｒ＋ｄ／２）2 が成立する。そして、この式からｄを導き出すと、 ｄ（ｄmax ）＝√｛（２Ｒ＋ＤB ）2 −Ｓ2 ｝−２Ｒ …（式１） となる。尚、無限循環路の曲線部における曲率半径が小
さい程、転動体スペーサ５の外周面５１と無限循環路の
内壁とが干渉し易いので、上記式１で用いるＲは無限循
環路内における最小曲率半径である。
【００２０】この式は転動体スペーサ５の外周面５１が
無限循環路の内壁に接している状態、すなわち転動体ス
ペーサ５の外径の最大値ｄmax を表しているから、転動
体スペーサ５と無限循環路との干渉を避けるためには、
転動体スペーサ５の外径ｄがこのｄmax よりも小さくな
ければならない。すなわち、 ｄ＜ｄmax ＝√｛（２Ｒ＋ＤB ）2 −Ｓ2 ｝−２Ｒ …（式２） であれば、転動体スペーサ５は無限循環路の内壁と干渉
することなくボール２と共に該無限循環路内を円滑に循
環することができる。
無限循環路の内壁に接している状態、すなわち転動体ス
ペーサ５の外径の最大値ｄmax を表しているから、転動
体スペーサ５と無限循環路との干渉を避けるためには、
転動体スペーサ５の外径ｄがこのｄmax よりも小さくな
ければならない。すなわち、 ｄ＜ｄmax ＝√｛（２Ｒ＋ＤB ）2 −Ｓ2 ｝−２Ｒ …（式２） であれば、転動体スペーサ５は無限循環路の内壁と干渉
することなくボール２と共に該無限循環路内を円滑に循
環することができる。
【００２１】従って、転動体スペーサ５の対角寸法Ａを
無限循環路の内径φＤよりも大きく設定するに当たって
は、上記式２によって決定される範囲内で転動体スペー
サ５の外径φｄをできる限り大きく設定すると共に、厚
みｔを小さく設定するのが好ましい。これにより、転動
体スペーサ５と無限循環路との干渉を防止しつつ、無限
循環路に対して最大個数のボール２を配列することがで
きる。
無限循環路の内径φＤよりも大きく設定するに当たって
は、上記式２によって決定される範囲内で転動体スペー
サ５の外径φｄをできる限り大きく設定すると共に、厚
みｔを小さく設定するのが好ましい。これにより、転動
体スペーサ５と無限循環路との干渉を防止しつつ、無限
循環路に対して最大個数のボール２を配列することがで
きる。
【００２２】また、上記式２は転動体スペーサ５の外周
面５１が円筒状に形成されている場合を想定している
が、図８及び図９に示すように、転動体スペーサ５の外
周面５１が凹面状に形成されている場合には、その分だ
け転動体スペーサ５の外周面５１が無限循環路の内壁と
干渉し難くなるので、かかる転動体スペーサ５の外径を
前記ｄmax よりも僅かに大きめに設定することが可能と
なる。従って、この場合には上記ｄmax に対して補正値
Δｄを加味してやる必要がある。
面５１が円筒状に形成されている場合を想定している
が、図８及び図９に示すように、転動体スペーサ５の外
周面５１が凹面状に形成されている場合には、その分だ
け転動体スペーサ５の外周面５１が無限循環路の内壁と
干渉し難くなるので、かかる転動体スペーサ５の外径を
前記ｄmax よりも僅かに大きめに設定することが可能と
なる。従って、この場合には上記ｄmax に対して補正値
Δｄを加味してやる必要がある。
【００２３】ここで、図１０に示されるように、転動体
スペーサ５の外周面５１に形成された凹陥部５２の幅を
Ｗ、この凹陥部５２に対して入り込んでいる無限循環路
の内壁７の高さをΔｄ／２とし、前回と同様、無限循環
路の内径側の曲率半径をＲとすると、図１１に示すよう
な寸法関係の直角三角形を導き出すことができる。従っ
て、この直角三角形の寸法関係からすれば以下の式、 Ｒ2 ＝（Ｗ／２）2 ＋（Ｒ−Δｄ／２）2 …（式３） が成立する。そして、この式からΔｄを導き出すと、 Δｄ＝２Ｒ−√（４Ｒ2 −Ｗ2 ） …（式４） となる。そして、このように転動体スペーサ５の外周面
５１に凹陥部５２が存在する場合、転動体スペーサ５の
最大外径φｄが前記式２で規定されたｄmax に対して補
正値Δｄを加えた値よりも小さければ、すなわち、 φｄ＜ｄmax ＋２Ｒ−√（４Ｒ2 −Ｗ2 ） …（式５） であれば、無限循環路の内壁と転動体スペーサ５の外周
面５１との干渉が防止される。
スペーサ５の外周面５１に形成された凹陥部５２の幅を
Ｗ、この凹陥部５２に対して入り込んでいる無限循環路
の内壁７の高さをΔｄ／２とし、前回と同様、無限循環
路の内径側の曲率半径をＲとすると、図１１に示すよう
な寸法関係の直角三角形を導き出すことができる。従っ
て、この直角三角形の寸法関係からすれば以下の式、 Ｒ2 ＝（Ｗ／２）2 ＋（Ｒ−Δｄ／２）2 …（式３） が成立する。そして、この式からΔｄを導き出すと、 Δｄ＝２Ｒ−√（４Ｒ2 −Ｗ2 ） …（式４） となる。そして、このように転動体スペーサ５の外周面
５１に凹陥部５２が存在する場合、転動体スペーサ５の
最大外径φｄが前記式２で規定されたｄmax に対して補
正値Δｄを加えた値よりも小さければ、すなわち、 φｄ＜ｄmax ＋２Ｒ−√（４Ｒ2 −Ｗ2 ） …（式５） であれば、無限循環路の内壁と転動体スペーサ５の外周
面５１との干渉が防止される。
【００２４】従って、転動体スペーサ５の外周面５１に
凹陥部５２が形成されている場合には、かかる外周面５
１が単なる円筒状に形成されている場合よりも、転動体
スペーサ５の外径を上記Δｄ分だけ大きく設定すること
ができ、前記対角寸法Ａを決定するに当たり、転動体ス
ペーサ５の厚みｔをその分だけ薄くして無限循環路内の
ボール２の数を増加させることができ、よりコンパクト
な構成でボールねじ装置の定格荷重を増加させ、且つ、
無限循環路内における転動体スペーサ５の横倒しを防止
することができるものである。
凹陥部５２が形成されている場合には、かかる外周面５
１が単なる円筒状に形成されている場合よりも、転動体
スペーサ５の外径を上記Δｄ分だけ大きく設定すること
ができ、前記対角寸法Ａを決定するに当たり、転動体ス
ペーサ５の厚みｔをその分だけ薄くして無限循環路内の
ボール２の数を増加させることができ、よりコンパクト
な構成でボールねじ装置の定格荷重を増加させ、且つ、
無限循環路内における転動体スペーサ５の横倒しを防止
することができるものである。
【００２５】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の転動
体スペーサによれば、転動体スペーサの厚み方向の対角
寸法を転がり案内装置に具備された無限循環路の内径よ
りも大きく設定することにより、かかる無限循環路内に
おいて転動体スペーサが傾いてしまっても、この転動体
スペーサがボールの間で横倒しになってしまう不都合を
防止することができるので、ボールによって所定の姿勢
に保持されなくなった横倒し状態の転動体スペーサが無
限循環路から脱落したり、ボールが無限循環路内におい
て詰まってしまい、転がり案内装置それ自体が動作不能
になってしまうといったトラブルを回避することが可能
となる。
体スペーサによれば、転動体スペーサの厚み方向の対角
寸法を転がり案内装置に具備された無限循環路の内径よ
りも大きく設定することにより、かかる無限循環路内に
おいて転動体スペーサが傾いてしまっても、この転動体
スペーサがボールの間で横倒しになってしまう不都合を
防止することができるので、ボールによって所定の姿勢
に保持されなくなった横倒し状態の転動体スペーサが無
限循環路から脱落したり、ボールが無限循環路内におい
て詰まってしまい、転がり案内装置それ自体が動作不能
になってしまうといったトラブルを回避することが可能
となる。
【図１】 本発明の転動体スペーサがボールと共に無限
循環路内に配列されたボールねじ装置の一実施例を示す
側面断面図である。
循環路内に配列されたボールねじ装置の一実施例を示す
側面断面図である。
【図２】 図１に示したボールねじ装置の正面断面図で
ある。
ある。
【図３】 無限循環路内におけるボールと転動体スペー
サとの配列状態を示す斜視図である。。
サとの配列状態を示す斜視図である。。
【図４】 本発明中に定義される各種寸法を明示する図
である。
である。
【図５】 本発明の転動体スペーサが無限循環路内にお
いて傾いた状態を示す断面図である。
いて傾いた状態を示す断面図である。
【図６】 本発明の転動体スペーサの外周面が円筒状に
形成されている場合において、その最大外径φｄを算出
するための寸法関係を示す説明図である。
形成されている場合において、その最大外径φｄを算出
するための寸法関係を示す説明図である。
【図７】 図６の寸法関係から導き出される直角三角形
を示す図である。
を示す図である。
【図８】 本発明の転動体スペーサの外周面が凹面状に
形成されている例を示す断面図である。
形成されている例を示す断面図である。
【図９】 外周面が凹面状に形成された転動体スペーサ
と無限循環路との内壁との接触状態を示す断面図であ
る。
と無限循環路との内壁との接触状態を示す断面図であ
る。
【図１０】 本発明の転動体スペーサの外周面が凹面状
に形成されている場合において、その最大外径φｄの補
正値Δｄを算出するための寸法関係を示す説明図であ
る。
に形成されている場合において、その最大外径φｄの補
正値Δｄを算出するための寸法関係を示す説明図であ
る。
【図１１】 図１０の寸法関係から導き出される直角三
角形を示す図である。
角形を示す図である。
【図１２】 従来の転動体スペーサ及びボールが無限循
環路内に隙間なく配列されている状態を示す断面図であ
る。
環路内に隙間なく配列されている状態を示す断面図であ
る。
【図１３】 無限循環路内に配列された転動体スペーサ
とボールとの間に隙間が発生した場合の問題点を示す図
である。
とボールとの間に隙間が発生した場合の問題点を示す図
である。
１…ねじ軸、２…ボール、３…ナット部材、５…転動体
スペーサ
スペーサ
フロントページの続き (72)発明者 阿部 泰之 東京都品川区西五反田３丁目11番６号、テ イエチケー株式会社内 (72)発明者 田村 清香 東京都品川区西五反田３丁目11番６号、テ イエチケー株式会社内 (72)発明者 丹羽 宏 東京都品川区西五反田３丁目11番６号、テ イエチケー株式会社内 Ｆターム(参考） 3J101 AA02 AA42 AA54 AA64 AA65 BA13 BA20 EA31 FA04 FA60 GA31 3J104 AA03 AA23 AA33 AA57 AA63 AA69 AA75 AA76 BA80 CA40 DA03 DA20 EA01
Claims (3)
- 【請求項１】 無限循環するボール列を介して一対の部
材が相対的な連続運動を行う転がり案内装置に使用さ
れ、その無限循環路内で互いに隣接するボールの間に介
装されると共に該ボールと共に循環する転動体スペーサ
であって、 厚み方向の対角寸法が上記無限循環路の内径よりも大き
いことを特徴とする転動体スペーサ。 - 【請求項２】 ボール径をＤB 、互いに隣接するボール
の中心間距離をＳ、ボールが循環する無限循環路の最小
曲率半径をＲとしたとき、外径ｄが以下の式、 ｄ＜√｛（２Ｒ＋ＤB ）2 −Ｓ2 ｝−２Ｒ＝ｄmax を満たすことを特徴とする請求項１記載の転動体スペー
サ。 - 【請求項３】 外周面が凹面状に形成されており、且
つ、その凹面部の幅をＷとした場合、外径が以下の式、 ｄ＜ｄmax ＋２Ｒ−√（４Ｒ2 −Ｗ2 ） を満たすことを特徴とする請求項２記載の転動体スペー
サ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000097027A JP2001280346A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 転がり案内装置の転動体スペーサ |
| US09/803,145 US20010026651A1 (en) | 2000-03-31 | 2001-03-12 | Rolling element spacer in rolling guide device |
| KR1020010017147A KR20010095209A (ko) | 2000-03-31 | 2001-03-31 | 로울링 안내 장치의 로울링 요소 스페이서 |
| EP01303135A EP1138965A1 (en) | 2000-03-31 | 2001-04-02 | Rolling element spacer in a rolling guide device and a rolling guide apparatus incorporating rolling element spacers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000097027A JP2001280346A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 転がり案内装置の転動体スペーサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001280346A true JP2001280346A (ja) | 2001-10-10 |
Family
ID=18611708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000097027A Withdrawn JP2001280346A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 転がり案内装置の転動体スペーサ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20010026651A1 (ja) |
| EP (1) | EP1138965A1 (ja) |
| JP (1) | JP2001280346A (ja) |
| KR (1) | KR20010095209A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011117527A (ja) * | 2009-12-03 | 2011-06-16 | Shangyin Sci & Technol Co Ltd | チェーン式伝動部材 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3695195B2 (ja) | 1998-06-02 | 2005-09-14 | 日本精工株式会社 | ボールねじ機構、および直動装置 |
| DE102004050706A1 (de) * | 2004-10-19 | 2006-04-20 | Bosch Rexroth Mechatronics Gmbh | Wälzlager mit Überlastschutz |
| KR101028654B1 (ko) * | 2008-12-15 | 2011-04-11 | 하이윈 테크놀로지스 코포레이션 | 스페이서를 구비한 전동소자 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08232961A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-10 | Nippon Seiko Kk | 転がり軸受 |
| JPH11315835A (ja) * | 1998-04-30 | 1999-11-16 | Nippon Seiko Kk | 直動装置 |
| WO1999060281A1 (fr) * | 1998-05-20 | 1999-11-25 | Nsk Ltd. | Coussinet a lubrification solide |
| DE19925040C5 (de) * | 1998-06-02 | 2009-01-29 | Nsk Ltd. | Kugelumlaufspindeleinrichtung und Linearversatzeinrichtung |
-
2000
- 2000-03-31 JP JP2000097027A patent/JP2001280346A/ja not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-03-12 US US09/803,145 patent/US20010026651A1/en not_active Abandoned
- 2001-03-31 KR KR1020010017147A patent/KR20010095209A/ko not_active Application Discontinuation
- 2001-04-02 EP EP01303135A patent/EP1138965A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011117527A (ja) * | 2009-12-03 | 2011-06-16 | Shangyin Sci & Technol Co Ltd | チェーン式伝動部材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1138965A1 (en) | 2001-10-04 |
| US20010026651A1 (en) | 2001-10-04 |
| KR20010095209A (ko) | 2001-11-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040527 |
|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070605 |