JP2002188704A - 有限ストロークボールねじ装置 - Google Patents
有限ストロークボールねじ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 動作時に遠心力によるボールの飛び出しを確
実に防止できると共に、ボール保持器内に充填された潤
滑剤の飛散が少なく、且つナット部材に入り込む塵埃の
量を少なくできる有限ストロークボールねじ装置を提供
する。 【解決手段】 ねじ軸１０と、ナット部材２０と、ねじ
軸１０のボール転走溝１１とナット部材２０のボール転
走溝２２との間で転動する複数のボール３０と、ねじ軸
１０とナット部材２０との間に介装されると共に一部が
ナット部材２０の外側に突出し更にボール３０の各々が
挿入されるボール保持穴４２を有しボール３０を所定の
間隔で整列させるボール保持器４０とを具備する有限ス
トロークボールねじ装置において、ボール保持器４０は
その外周面でボール３０の整列方向におけるボール保持
穴４２間にボールが摺接する凹球面状の受け面を有する
間座部を有し、該間座部のボール３０の整列方向に対し
て直角な断面形状が円弧である。
実に防止できると共に、ボール保持器内に充填された潤
滑剤の飛散が少なく、且つナット部材に入り込む塵埃の
量を少なくできる有限ストロークボールねじ装置を提供
する。 【解決手段】 ねじ軸１０と、ナット部材２０と、ねじ
軸１０のボール転走溝１１とナット部材２０のボール転
走溝２２との間で転動する複数のボール３０と、ねじ軸
１０とナット部材２０との間に介装されると共に一部が
ナット部材２０の外側に突出し更にボール３０の各々が
挿入されるボール保持穴４２を有しボール３０を所定の
間隔で整列させるボール保持器４０とを具備する有限ス
トロークボールねじ装置において、ボール保持器４０は
その外周面でボール３０の整列方向におけるボール保持
穴４２間にボールが摺接する凹球面状の受け面を有する
間座部を有し、該間座部のボール３０の整列方向に対し
て直角な断面形状が円弧である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボールを介してね
じ軸とナット部材とが螺合し、例えば該ねじ軸の回転運
動をナット部材の直線運動に変換するボールねじ装置に
係り、ボールを無限循環させることなくねじ軸とナット
部材との相対運動を行う有限ストロークボールねじ装置
に関するものである。
じ軸とナット部材とが螺合し、例えば該ねじ軸の回転運
動をナット部材の直線運動に変換するボールねじ装置に
係り、ボールを無限循環させることなくねじ軸とナット
部材との相対運動を行う有限ストロークボールねじ装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の有限ストロークボールねじ
装置としては、図１に示す縦断面構成のものがある。有
限ストロークボールねじ装置は、ねじ軸１０１と該ねじ
軸１０１に外嵌されるナット部材１０３を具備し、ねじ
軸１０１の外周面１０１ａには螺旋溝１０２が形成さ
れ、ナット部材１０３の内周面１０３ａには螺旋溝１０
４が形成されている。これら両螺旋溝１０２と１０４の
間に複数のボール１０５、１０５、・・が保持器１０６
を介して回転自在に介装されている。
装置としては、図１に示す縦断面構成のものがある。有
限ストロークボールねじ装置は、ねじ軸１０１と該ねじ
軸１０１に外嵌されるナット部材１０３を具備し、ねじ
軸１０１の外周面１０１ａには螺旋溝１０２が形成さ
れ、ナット部材１０３の内周面１０３ａには螺旋溝１０
４が形成されている。これら両螺旋溝１０２と１０４の
間に複数のボール１０５、１０５、・・が保持器１０６
を介して回転自在に介装されている。
【０００３】保持器１０６は、上記ねじ軸１０１の外周
面１０１ａとナット部材１０３の内周面１０３ａ間に介
装される薄肉円筒状のものである。該保持器１０６に
は、ボール１０５、１０５、・・を保持するためのボー
ル保持穴１０７、１０７、・・が設けられており、これ
らボール保持穴１０７、１０７、・・は両螺旋溝１０
２、１０４の螺旋経路に沿って所定間隔をもって配設さ
れている。ねじ軸１０１とナット部材１０３の相対的回
転運動により、ボール１０５，１０５，・・がそれぞれ
軌道である両螺旋溝１０２，１０４に沿って移動しなが
ら、ナット部材１０３は図１の実線で示される位置と仮
想線で示される位置との間で作動ストロークＬ分だけ移
動することになる。
面１０１ａとナット部材１０３の内周面１０３ａ間に介
装される薄肉円筒状のものである。該保持器１０６に
は、ボール１０５、１０５、・・を保持するためのボー
ル保持穴１０７、１０７、・・が設けられており、これ
らボール保持穴１０７、１０７、・・は両螺旋溝１０
２、１０４の螺旋経路に沿って所定間隔をもって配設さ
れている。ねじ軸１０１とナット部材１０３の相対的回
転運動により、ボール１０５，１０５，・・がそれぞれ
軌道である両螺旋溝１０２，１０４に沿って移動しなが
ら、ナット部材１０３は図１の実線で示される位置と仮
想線で示される位置との間で作動ストロークＬ分だけ移
動することになる。
【０００４】上記構成の有限ストロークボールねじ装置
はボール１０５、１０５、・・を保持するボール保持穴
１０７、１０７、・・を備えた保持器１０６が設けられ
ているから、ねじ軸とナット部材１０３との相対的回転
運動により、ボール１０５、１０５、・・がその軌道で
ある螺旋溝１０２、１０４に沿って移動する際、保持器
１０６のボール保持穴１０７、１０７、・・に保持され
た状態で転動する。
はボール１０５、１０５、・・を保持するボール保持穴
１０７、１０７、・・を備えた保持器１０６が設けられ
ているから、ねじ軸とナット部材１０３との相対的回転
運動により、ボール１０５、１０５、・・がその軌道で
ある螺旋溝１０２、１０４に沿って移動する際、保持器
１０６のボール保持穴１０７、１０７、・・に保持され
た状態で転動する。
【０００５】上記構成の有限ストロークボールねじ装置
は、各ボール１０５が一定の間隔を保たれて相互の接触
が防止されて、ボールねじ作動性が良好に保たれ、各ボ
ール１０５、１０５、・・は保持器１０６に形成された
ボール保持穴１０７、１０７、・・に保持されているだ
けであるから、装置の動作時の遠心力でボール１０５、
１０５、・・が飛び出すおそれがあった。また、ボール
保持器１０６内に保持されている潤滑剤が動作時に飛散
したり、各ボール１０５の露出面が大きいため塵埃の付
着が大きくナット部材１０３内に多くの塵埃が入り込む
等の問題があった。
は、各ボール１０５が一定の間隔を保たれて相互の接触
が防止されて、ボールねじ作動性が良好に保たれ、各ボ
ール１０５、１０５、・・は保持器１０６に形成された
ボール保持穴１０７、１０７、・・に保持されているだ
けであるから、装置の動作時の遠心力でボール１０５、
１０５、・・が飛び出すおそれがあった。また、ボール
保持器１０６内に保持されている潤滑剤が動作時に飛散
したり、各ボール１０５の露出面が大きいため塵埃の付
着が大きくナット部材１０３内に多くの塵埃が入り込む
等の問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑
みてなされたもので、上記問題点を除去し、装置の動作
時に遠心力によるボールの飛び出しを確実に防止できる
と共に、ボール保持器内に充填された潤滑剤の飛散が少
なく、且つナット部材に入り込む塵埃の量を少なくでき
る有限ストロークボールねじ装置を提供することを目的
とする。
みてなされたもので、上記問題点を除去し、装置の動作
時に遠心力によるボールの飛び出しを確実に防止できる
と共に、ボール保持器内に充填された潤滑剤の飛散が少
なく、且つナット部材に入り込む塵埃の量を少なくでき
る有限ストロークボールねじ装置を提供することを目的
とする。
【０００７】
【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に記載の発明は、外周面に螺旋状のボール転走
溝が形成されたねじ軸と、該ねじ軸が貫通する貫通孔を
有すると共に該貫通孔の内周面に螺旋状のボール転走溝
が形成されたナット部材と、ねじ軸のボール転走溝とナ
ット部材のボール転走溝との間で転動する複数のボール
と、薄肉円筒状に形成されてねじ軸とナット部材との間
に介装されると共に一部がナット部材の外側に突出し更
にボールの各々が挿入されるボール保持穴を有しボール
を所定の間隔で整列させるボール保持器とを具備する有
限ストロークボールねじ装置において、ボール保持器は
その外周面でボールの整列方向におけるボール保持穴間
にボールが摺接する凹球面状の受け面を有する間座部を
有し、該間座部のボールの整列方向に対して直角な断面
形状が円弧であることを特徴とする。
請求項１に記載の発明は、外周面に螺旋状のボール転走
溝が形成されたねじ軸と、該ねじ軸が貫通する貫通孔を
有すると共に該貫通孔の内周面に螺旋状のボール転走溝
が形成されたナット部材と、ねじ軸のボール転走溝とナ
ット部材のボール転走溝との間で転動する複数のボール
と、薄肉円筒状に形成されてねじ軸とナット部材との間
に介装されると共に一部がナット部材の外側に突出し更
にボールの各々が挿入されるボール保持穴を有しボール
を所定の間隔で整列させるボール保持器とを具備する有
限ストロークボールねじ装置において、ボール保持器は
その外周面でボールの整列方向におけるボール保持穴間
にボールが摺接する凹球面状の受け面を有する間座部を
有し、該間座部のボールの整列方向に対して直角な断面
形状が円弧であることを特徴とする。
【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の有限ストロークボールねじ装置において、ボールのナ
ット部材のボール転走溝に対する接触角が略４０度に設
定され、間座部の半径がボール半径の７４.３％以上に
設定されたことを特徴とする。
の有限ストロークボールねじ装置において、ボールのナ
ット部材のボール転走溝に対する接触角が略４０度に設
定され、間座部の半径がボール半径の７４.３％以上に
設定されたことを特徴とする。
【０００９】請求項１及び２に記載の発明は上記のよう
に、ボール保持器はその外周面にボールの整列方向に対
して直角な断面形状が円弧であるボールが摺接する凹球
面状の受け面を有する間座部を有するので、装置作動時
の遠心力による飛び出しを該間座部の受け面で確実に阻
止できると共に、装置作動時に保持器内に充填されてい
る潤滑剤の飛散が少なくなる。
に、ボール保持器はその外周面にボールの整列方向に対
して直角な断面形状が円弧であるボールが摺接する凹球
面状の受け面を有する間座部を有するので、装置作動時
の遠心力による飛び出しを該間座部の受け面で確実に阻
止できると共に、装置作動時に保持器内に充填されてい
る潤滑剤の飛散が少なくなる。
【００１０】また、間座部のボール受け面が凹球面状と
なっていることから、ボールの保持器からの露出面積が
小さく、付着する塵埃量が少ない。また、ボール保持穴
の縁部が鋭利となるから、ボール表面に付着した塵埃も
この鋭利な縁部で効果的に除去できる。従って、ナット
部材内に入り込む塵埃の量が少なくなる。
なっていることから、ボールの保持器からの露出面積が
小さく、付着する塵埃量が少ない。また、ボール保持穴
の縁部が鋭利となるから、ボール表面に付着した塵埃も
この鋭利な縁部で効果的に除去できる。従って、ナット
部材内に入り込む塵埃の量が少なくなる。
【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の有限ストロークボールねじ装置において、ねじ
軸上でのボールのピッチ円直径に対し、ボール保持器の
間座部のボールが摺接する凹球面状の受け面のピッチ円
直径が小さく設定されていることを特徴とする。
に記載の有限ストロークボールねじ装置において、ねじ
軸上でのボールのピッチ円直径に対し、ボール保持器の
間座部のボールが摺接する凹球面状の受け面のピッチ円
直径が小さく設定されていることを特徴とする。
【００１２】請求項３に記載の発明は上記のように、ね
じ軸上でのボールのピッチ円直径に対し、ボール保持器
の間座部のボールが摺接する凹球面状の受け面のピッチ
円直径を小さく設定したので、ボールが締め付けられ、
振動によりボールが遊ぶことなく、騒音が発生しない。
じ軸上でのボールのピッチ円直径に対し、ボール保持器
の間座部のボールが摺接する凹球面状の受け面のピッチ
円直径を小さく設定したので、ボールが締め付けられ、
振動によりボールが遊ぶことなく、騒音が発生しない。
【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３
のいずれか１項に記載の有限ストロークボールねじ装置
において、ナット部材の端部にシール部材を設け、該シ
ール部材のリップ部が間座部及びボールの表面に滑らか
に接するようにしたことを特徴とする。
のいずれか１項に記載の有限ストロークボールねじ装置
において、ナット部材の端部にシール部材を設け、該シ
ール部材のリップ部が間座部及びボールの表面に滑らか
に接するようにしたことを特徴とする。
【００１４】また、請求項４に記載の発明は上記のよう
に、ナット部材の端部にリップ部が間座部及びボールの
表面に滑らかに接するシール部材を設けたので、ボール
がナット部材内に入る際に塵埃を効果的に除去すること
ができる。
に、ナット部材の端部にリップ部が間座部及びボールの
表面に滑らかに接するシール部材を設けたので、ボール
がナット部材内に入る際に塵埃を効果的に除去すること
ができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態例を図面
に基づいて説明する。図２は本発明に係る有限ストロー
クボールねじ装置の構造例を示す縦断面図、図３はボー
ルを保持する保持器の構造を示す外観斜視図である。本
有限ストロークボールねじ装置は、ねじ軸１０とナット
部材２０を具備する。ねじ軸１０及びナット部材２０
は、通常は金属を素材として形成される。ねじ軸１０の
外周面に螺旋状のボール転走溝１１が形成され、ナット
部材２０には該ねじ軸１０が貫通する貫通孔２１が形成
されると共に、該貫通孔２１の内周面には前記ボール転
走溝１１に対向する螺旋状のボール転走溝２２が形成さ
れている。
に基づいて説明する。図２は本発明に係る有限ストロー
クボールねじ装置の構造例を示す縦断面図、図３はボー
ルを保持する保持器の構造を示す外観斜視図である。本
有限ストロークボールねじ装置は、ねじ軸１０とナット
部材２０を具備する。ねじ軸１０及びナット部材２０
は、通常は金属を素材として形成される。ねじ軸１０の
外周面に螺旋状のボール転走溝１１が形成され、ナット
部材２０には該ねじ軸１０が貫通する貫通孔２１が形成
されると共に、該貫通孔２１の内周面には前記ボール転
走溝１１に対向する螺旋状のボール転走溝２２が形成さ
れている。
【００１６】ねじ軸１０とナット部材２０との間には、
一部がナット部材２０の外側に突出するボール保持器４
０が介装されている。該ボール保持器４０は、材質とし
て好ましくは合成樹脂が使用され、図３に示すように薄
肉の円筒状で、その外周に前記ナット部材２０のボール
転走溝２２に対応して半円柱状の突条部４１が形成され
ている。また、ボール保持器４０には、突条部４１に沿
ってねじ軸１０のボール転走溝１１とナット部材２０の
ボール転走溝２２との間で転動するボール３０の各々が
挿入される複数のボール保持穴４２が所定の間隔で配設
されている。また、ボール保持穴４２とボール保持穴４
２の間は間座部４３となっている。
一部がナット部材２０の外側に突出するボール保持器４
０が介装されている。該ボール保持器４０は、材質とし
て好ましくは合成樹脂が使用され、図３に示すように薄
肉の円筒状で、その外周に前記ナット部材２０のボール
転走溝２２に対応して半円柱状の突条部４１が形成され
ている。また、ボール保持器４０には、突条部４１に沿
ってねじ軸１０のボール転走溝１１とナット部材２０の
ボール転走溝２２との間で転動するボール３０の各々が
挿入される複数のボール保持穴４２が所定の間隔で配設
されている。また、ボール保持穴４２とボール保持穴４
２の間は間座部４３となっている。
【００１７】図４はボール保持器４０の端部を示す図で
あり、図５は図４のＡ−Ａ断面（ボール保持穴４２の配
列方向直角断面）を示す図、図６は図４のＢ−Ｂ断面
（ボール保持穴４２の配列方向断面）を示す図である。
図示するように突条部４１の先端部は案内突条４４とな
っており、間座部４３と間座部４３の間にはボール保持
穴４２が形成されているから、該間座部４３の両端には
ボール３０が摺接する凹球面状のボール受面４３ａを有
し、該間座部４３のボール３０の整列方向に対して直角
な断面形状は図５に示すように半径Ｒ１の円弧となって
いる。
あり、図５は図４のＡ−Ａ断面（ボール保持穴４２の配
列方向直角断面）を示す図、図６は図４のＢ−Ｂ断面
（ボール保持穴４２の配列方向断面）を示す図である。
図示するように突条部４１の先端部は案内突条４４とな
っており、間座部４３と間座部４３の間にはボール保持
穴４２が形成されているから、該間座部４３の両端には
ボール３０が摺接する凹球面状のボール受面４３ａを有
し、該間座部４３のボール３０の整列方向に対して直角
な断面形状は図５に示すように半径Ｒ１の円弧となって
いる。
【００１８】また、間座部４３の円弧の半径Ｒ１はボー
ル３０の半径Ｒ３以下（Ｒ１＜Ｒ３）となっている。こ
のようにＲ１＜Ｒ３とすることにより、ボール保持穴４
２の縁（図６のＣ、Ｃ部分参照）が鋭利となり、ボール
３０の表面に付着した塵埃が効果的に掻き取られる。
ル３０の半径Ｒ３以下（Ｒ１＜Ｒ３）となっている。こ
のようにＲ１＜Ｒ３とすることにより、ボール保持穴４
２の縁（図６のＣ、Ｃ部分参照）が鋭利となり、ボール
３０の表面に付着した塵埃が効果的に掻き取られる。
【００１９】ねじ軸１０上でのボール３０のピッチ円直
径（理論値）に対し、ボール保持器４０の間座部４３の
ボールが摺接する凹球面状のボール受面４３ａのピッチ
円直径（各凹球面の中心Ｏを通る円の直径）を小さく設
定している。これにより、ボール３０が締め付けられ、
振動によりボール３０が遊ぶことなく、騒音が発生しな
い。
径（理論値）に対し、ボール保持器４０の間座部４３の
ボールが摺接する凹球面状のボール受面４３ａのピッチ
円直径（各凹球面の中心Ｏを通る円の直径）を小さく設
定している。これにより、ボール３０が締め付けられ、
振動によりボール３０が遊ぶことなく、騒音が発生しな
い。
【００２０】また、上記のようにボール保持器４０の突
条部４１の先端部が案内突条４４となっていることによ
り、ボール保持器４０をナット部材２０に嵌め込む作業
が容易となる。即ち組立性が良好となる。
条部４１の先端部が案内突条４４となっていることによ
り、ボール保持器４０をナット部材２０に嵌め込む作業
が容易となる。即ち組立性が良好となる。
【００２１】また、ボール保持器４０は、ボール３０を
ボール保持器４０の内側から挿入するので、図６に示す
ようにボール３０と接触面（凹球面状のボール受面４３
ａ）の半径Ｒ２はボール３０の半径Ｒ３より若干大きい
（Ｒ３＜Ｒ２）とすると共にボール保持穴４２の開口縁
から該接触面まではストレート部４５となっている。こ
のようにＲ３＜Ｒ２とし、ボール保持穴４２の開口縁か
ら該接触面までをストレート部４５とすることにより、
ボール保持穴４２の角部では図６のＤに示すように僅か
な隙間を有し、適度に潤滑剤を供給すると共に、過剰に
潤滑剤が持ち出されることを防止できる。
ボール保持器４０の内側から挿入するので、図６に示す
ようにボール３０と接触面（凹球面状のボール受面４３
ａ）の半径Ｒ２はボール３０の半径Ｒ３より若干大きい
（Ｒ３＜Ｒ２）とすると共にボール保持穴４２の開口縁
から該接触面まではストレート部４５となっている。こ
のようにＲ３＜Ｒ２とし、ボール保持穴４２の開口縁か
ら該接触面までをストレート部４５とすることにより、
ボール保持穴４２の角部では図６のＤに示すように僅か
な隙間を有し、適度に潤滑剤を供給すると共に、過剰に
潤滑剤が持ち出されることを防止できる。
【００２２】ボール保持器４０の移動方向に沿うボール
３０の列が、ボール保持器４０の軸心に対して図３に示
すように緩い螺旋を描いている。このようにボール保持
器４０の移動方向に沿うボール３０の列が、緩い螺旋を
描いていることにより、負荷容量が常に一定となる。因
みに、ボール３０の列をボール保持器４０の軸心と平行
にすると、ボール列→非ボール列の繰返しとなり、負荷
容量が変動する。
３０の列が、ボール保持器４０の軸心に対して図３に示
すように緩い螺旋を描いている。このようにボール保持
器４０の移動方向に沿うボール３０の列が、緩い螺旋を
描いていることにより、負荷容量が常に一定となる。因
みに、ボール３０の列をボール保持器４０の軸心と平行
にすると、ボール列→非ボール列の繰返しとなり、負荷
容量が変動する。
【００２３】図７は本発明に係る有限ストロークボール
ねじ装置の構造例を示す縦断面図である。本有限ストロ
ークボールねじ装置が図１の有限ストロークボールねじ
装置と相違する点は、ナット部材２０の両端部にシール
部材５２を座金５１を介在させてビス５３により取り付
けた構成のシール部５０が設けられている点であり、他
は同一構造である。シール部材５２は図８にその正面構
成を示すように円環状のゴム材等の柔軟性を有する材料
からなり、そのリップ部（内周縁部）がボール３０及び
ボール保持器４０の表面に滑らかに接触するようになっ
ている。
ねじ装置の構造例を示す縦断面図である。本有限ストロ
ークボールねじ装置が図１の有限ストロークボールねじ
装置と相違する点は、ナット部材２０の両端部にシール
部材５２を座金５１を介在させてビス５３により取り付
けた構成のシール部５０が設けられている点であり、他
は同一構造である。シール部材５２は図８にその正面構
成を示すように円環状のゴム材等の柔軟性を有する材料
からなり、そのリップ部（内周縁部）がボール３０及び
ボール保持器４０の表面に滑らかに接触するようになっ
ている。
【００２４】上記のようにナット部材２０の両端部にシ
ール部材５２のリップ部がボール３０及びボール保持器
４０の表面に滑らかに接触するシール部５０を設けるこ
とにより、ボール３０がナット部材２０内に入る際に塵
埃を効果的に除去することができ、防塵性の優れた有限
ストロークボールねじ装置となる。
ール部材５２のリップ部がボール３０及びボール保持器
４０の表面に滑らかに接触するシール部５０を設けるこ
とにより、ボール３０がナット部材２０内に入る際に塵
埃を効果的に除去することができ、防塵性の優れた有限
ストロークボールねじ装置となる。
【００２５】ボール保持器４０の間座部４３の半径Ｒ１
は上記のように、ボール３０の半径Ｒ３以下（Ｒ１＜Ｒ
３）となるようにするが、その最小限界は、ボール３０
の半径Ｒ３の７４．３％とする。その理由を以下に述べ
る。
は上記のように、ボール３０の半径Ｒ３以下（Ｒ１＜Ｒ
３）となるようにするが、その最小限界は、ボール３０
の半径Ｒ３の７４．３％とする。その理由を以下に述べ
る。
【００２６】ボール保持器４０のボール保持穴４２のボ
ール受面４３ａの半径Ｒ２をボール３０の半径Ｒ３と略
同一寸法とすると、またボール保持器４０のボール保持
穴４２の配列方向（ボール３０の整列方向）の直角断面
での間座部４３の形状がボール３０と同心の円弧形とす
ると、ボール保持穴４２の開口部は連続した曲線とな
る。該開口部でのボール保持穴４２の配列方向の曲率を
無視すれば前述の開口部の縁部曲線は円弧であり、この
範囲ではボール保持穴４２のボール受面４３ａは一様に
ボール３０と接触する。
ール受面４３ａの半径Ｒ２をボール３０の半径Ｒ３と略
同一寸法とすると、またボール保持器４０のボール保持
穴４２の配列方向（ボール３０の整列方向）の直角断面
での間座部４３の形状がボール３０と同心の円弧形とす
ると、ボール保持穴４２の開口部は連続した曲線とな
る。該開口部でのボール保持穴４２の配列方向の曲率を
無視すれば前述の開口部の縁部曲線は円弧であり、この
範囲ではボール保持穴４２のボール受面４３ａは一様に
ボール３０と接触する。
【００２７】従来の一般に用いられている「爪を出す方
法のボール保持器」や「台形断面を有するボール保持
器」では、接触部が点であったり、角を有するため、部
分的な潤滑剤の掻き落しやごみの集積が起こり、ボール
を損傷するが、上記のようにボール保持穴４２の開口部
の縁部曲線が円弧である場合のボールとの接触では上記
のような問題は発生しない。
法のボール保持器」や「台形断面を有するボール保持
器」では、接触部が点であったり、角を有するため、部
分的な潤滑剤の掻き落しやごみの集積が起こり、ボール
を損傷するが、上記のようにボール保持穴４２の開口部
の縁部曲線が円弧である場合のボールとの接触では上記
のような問題は発生しない。
【００２８】ボール保持穴４２のボール受面４３ａの円
弧範囲としては、ボール３０がボール保持穴４２の配列
方向、即ちボール３０の整列方向に転走した際に、ねじ
軸１０及びナット部材２０と接する部分を保護する必要
があり、ボール３０とボール転走溝１１、２２の接触角
を４０°程度とすれば、図９に示すように、概ね９０°
の範囲を保護する必要がある。図９の直線Ｅ、Ｆはボー
ル３０の転走により形成される点ｅ、ｆのボール３０上
の軌跡で、この位置はボール３０の直径とナット部材２
０の内径差及びボール３０の整列方向に直角断面内の間
座部４３の半径Ｒ１で決定され、ボール保持穴４２のボ
ール受面４３ａのボール３０への接触範囲を９０°とす
ると下限は下記の通りとなる。
弧範囲としては、ボール３０がボール保持穴４２の配列
方向、即ちボール３０の整列方向に転走した際に、ねじ
軸１０及びナット部材２０と接する部分を保護する必要
があり、ボール３０とボール転走溝１１、２２の接触角
を４０°程度とすれば、図９に示すように、概ね９０°
の範囲を保護する必要がある。図９の直線Ｅ、Ｆはボー
ル３０の転走により形成される点ｅ、ｆのボール３０上
の軌跡で、この位置はボール３０の直径とナット部材２
０の内径差及びボール３０の整列方向に直角断面内の間
座部４３の半径Ｒ１で決定され、ボール保持穴４２のボ
ール受面４３ａのボール３０への接触範囲を９０°とす
ると下限は下記の通りとなる。
【００２９】図１０はボール保持穴４２部分のボール３
０の整列方向の直角断面を示す図である。図１０におい
て、２０ａはナット部材２０の内面、３１は中心Ｏを通
る線（ナット部材２０の内面２０ａに平行な線）、１０
ａはねじ軸１０の外面をそれぞれ示す。ここで、ねじ軸
１０の外径φ１＝３２、ナット部材２０の内径φ２＝３
５．２、ボール保持器の内径φ３＝３３．７５、ボール
３０の直径φ４＝２×Ｒ３＝６．３５とすると、間座部
４３の半径Ｒ１は、 Ｒ１≧〔｛Ｒ３／（２）1/2｝2＋｛（φ２−φ３）／
２｝2〕1/2 Ｒ１≧〔（２．２４５０６４１）2＋（０．７２５）2〕 Ｒ１≧２．３５９２２３９ となり、ボール３０の半径Ｒ３の７４．３％以上とな
る。即ち、間座部の半径Ｒ１はボール３０の半径Ｒ３以
下で且つ該半径の７４.３％以上に設定するとよい。
０の整列方向の直角断面を示す図である。図１０におい
て、２０ａはナット部材２０の内面、３１は中心Ｏを通
る線（ナット部材２０の内面２０ａに平行な線）、１０
ａはねじ軸１０の外面をそれぞれ示す。ここで、ねじ軸
１０の外径φ１＝３２、ナット部材２０の内径φ２＝３
５．２、ボール保持器の内径φ３＝３３．７５、ボール
３０の直径φ４＝２×Ｒ３＝６．３５とすると、間座部
４３の半径Ｒ１は、 Ｒ１≧〔｛Ｒ３／（２）1/2｝2＋｛（φ２−φ３）／
２｝2〕1/2 Ｒ１≧〔（２．２４５０６４１）2＋（０．７２５）2〕 Ｒ１≧２．３５９２２３９ となり、ボール３０の半径Ｒ３の７４．３％以上とな
る。即ち、間座部の半径Ｒ１はボール３０の半径Ｒ３以
下で且つ該半径の７４.３％以上に設定するとよい。
【００３０】
【発明の効果】以上、説明したように各請求項に記載の
発明によれば下記のような優れた効果が得られる。
発明によれば下記のような優れた効果が得られる。
【００３１】請求項１及び２に記載の発明によれば、ボ
ール保持器はその外周面にボールの整列方向に対して直
角な断面形状が円弧であるボールが摺接する凹球面状の
受け面を有する間座部を有するので、装置作動時の遠心
力による飛び出しを該間座部の受け面で確実に阻止でき
ると共に、装置作動時に保持器内に充填されている潤滑
剤の飛散が少なくなる。
ール保持器はその外周面にボールの整列方向に対して直
角な断面形状が円弧であるボールが摺接する凹球面状の
受け面を有する間座部を有するので、装置作動時の遠心
力による飛び出しを該間座部の受け面で確実に阻止でき
ると共に、装置作動時に保持器内に充填されている潤滑
剤の飛散が少なくなる。
【００３２】また、間座部のボール受け面が凹球面状と
なっていることから、ボールの保持器からの露出面積が
小さく、付着する塵埃量が少ない。また、ボール保持穴
の縁部が鋭利となるから、ボール表面に付着した塵埃も
この鋭利な縁部で効果的に除去できる。従って、ナット
部材内に入り込む塵埃の量が少なくなる。
なっていることから、ボールの保持器からの露出面積が
小さく、付着する塵埃量が少ない。また、ボール保持穴
の縁部が鋭利となるから、ボール表面に付着した塵埃も
この鋭利な縁部で効果的に除去できる。従って、ナット
部材内に入り込む塵埃の量が少なくなる。
【００３３】請求項３に記載の発明によれば、ねじ軸上
でのボールのピッチ円直径に対し、ボール保持器の間座
部のボールが摺接する凹球面状の受け面のピッチ円直径
を小さく設定したので、ボールが締め付けられ、振動に
よりボールが遊ぶことなく、騒音が発生しない。
でのボールのピッチ円直径に対し、ボール保持器の間座
部のボールが摺接する凹球面状の受け面のピッチ円直径
を小さく設定したので、ボールが締め付けられ、振動に
よりボールが遊ぶことなく、騒音が発生しない。
【００３４】請求項４に記載の発明によれば、ナット部
材の端部にリップ部が間座部及びボールの表面に滑らか
に接するシール部材を設けたので、ボールがナット部材
内に入る際に塵埃を効果的に除去することができる。
材の端部にリップ部が間座部及びボールの表面に滑らか
に接するシール部材を設けたので、ボールがナット部材
内に入る際に塵埃を効果的に除去することができる。
【図１】従来の有限ストロークボールねじ装置の構造例
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る有限ストロークボールねじ装置の
構造例を示す縦断面図である。
構造例を示す縦断面図である。
【図３】本発明に係る有限ストロークボールねじ装置の
ボール保持器の構造例を示す外観図である。
ボール保持器の構造例を示す外観図である。
【図４】図３のボール保持器の端部外観図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】本発明に係る有限ストロークボールねじ装置の
構造例を示す縦断面図である。
構造例を示す縦断面図である。
【図８】図７のシール部の正面図である。
【図９】ボール保持穴部分のボールの整列方向の直角断
面を示す図である。
面を示す図である。
【図１０】ボール保持穴部分のボールの整列方向の直角
断面を示す図である。
断面を示す図である。
１０ ねじ軸 １１ ボール転走溝 ２０ ナット部材 ２１ 貫通孔 ２２ ボール転走溝 ３０ ボール ４０ ボール保持器 ４１ 突条部 ４２ ボール保持穴 ４３ 間座部 ４４ 案内突条 ４５ ストレート部 ５０ シール部 ５１ 座金 ５２ シール部材 ５３ ビス
Claims (4)
- 【請求項１】 外周面に螺旋状のボール転走溝が形成さ
れたねじ軸と、該ねじ軸が貫通する貫通孔を有すると共
に該貫通孔の内周面に螺旋状のボール転走溝が形成され
たナット部材と、前記ねじ軸のボール転走溝と前記ナッ
ト部材のボール転走溝との間で転動する複数のボール
と、薄肉円筒状に形成されて前記ねじ軸とナット部材と
の間に介装されると共に一部が前記ナット部材の外側に
突出し更に前記ボールの各々が挿入されるボール保持穴
を有し前記ボールを所定の間隔で整列させるボール保持
器とを具備する有限ストロークボールねじ装置におい
て、 前記ボール保持器はその外周面で前記ボールの整列方向
における前記ボール保持穴間に前記ボールが摺接する凹
球面状の受け面を有する間座部を有し、該間座部の前記
ボールの整列方向に対して直角な断面形状が円弧である
ことを特徴とする有限ストロークボールねじ装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の有限ストロークボール
ねじ装置において、 前記ボールの前記ナット部材のボール転走溝に対する接
触角が略４０度に設定され、前記間座部の半径が前記ボ
ール半径の７４.３％以上に設定されたことを特徴とす
る有限ストロークボールねじ装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の有限ストローク
ボールねじ装置において、 前記ねじ軸上での前記ボールのピッチ円直径に対し、前
記ボール保持器の間座部の前記ボールが摺接する凹球面
状の受け面のピッチ円直径が小さく設定されていること
を特徴とする有限ストロークボールねじ装置。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
有限ストロークボールねじ装置において、 前記ナット部材の端部にシール部材を設け、該シール部
材のリップ部が前記間座部及び前記ボールの表面に滑ら
かに接するようにしたことを特徴とする有限ストローク
ボールねじ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000390411A JP4662396B2 (ja) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | 有限ストロークボールねじ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000390411A JP4662396B2 (ja) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | 有限ストロークボールねじ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002188704A true JP2002188704A (ja) | 2002-07-05 |
| JP4662396B2 JP4662396B2 (ja) | 2011-03-30 |
Family
ID=18856785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000390411A Expired - Lifetime JP4662396B2 (ja) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | 有限ストロークボールねじ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4662396B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100447451C (zh) * | 2005-05-22 | 2008-12-31 | 缪冬生 | 滚动式精密螺母螺杆副 |
| JP2011514492A (ja) * | 2008-03-06 | 2011-05-06 | ツェットエフ、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフト | 摩擦クラッチ装置用操作装置およびこれによって形成されたトルク伝達装置 |
| JP2016109239A (ja) * | 2014-12-09 | 2016-06-20 | 日本精工株式会社 | 差動ボールねじ装置 |
| CN110107665A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-08-09 | 湖北工程职业学院 | 一种精密型预压滚珠丝杆 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53105668A (en) * | 1977-02-25 | 1978-09-13 | Nippon Seiko Kk | Ball screw device |
| JPS60188224U (ja) * | 1984-05-22 | 1985-12-13 | 光洋精工株式会社 | スピンドルユニツト |
| JPH0281953U (ja) * | 1988-12-14 | 1990-06-25 | ||
| JPH0434512U (ja) * | 1990-07-19 | 1992-03-23 | ||
| JPH10153245A (ja) * | 1996-09-30 | 1998-06-09 | Nippon Seiko Kk | ボールねじ |
| JPH10281254A (ja) * | 1997-01-31 | 1998-10-23 | Nippon Seiko Kk | ボールねじ用密封形シール |
| JPH10318257A (ja) * | 1997-05-16 | 1998-12-02 | Thk Kk | 転動体連結体 |
| JPH1151145A (ja) * | 1997-07-31 | 1999-02-23 | Thk Kk | 側蓋式ボールねじ装置 |
| JP2000199556A (ja) * | 1998-10-27 | 2000-07-18 | Tsubaki Nakashima Co Ltd | スペ―サを具えたボ―ルねじ、及び該ボ―ルねじのボ―ルとスペ―サの介挿方法 |
-
2000
- 2000-12-22 JP JP2000390411A patent/JP4662396B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (9)
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| CN110107665A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-08-09 | 湖北工程职业学院 | 一种精密型预压滚珠丝杆 |
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