JP2003148584A - ボールねじ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ボールを無限循環させるための構造が簡易であ
ると共に構成部品の点数も少なく、製作する際の加工を
容易化することが可能であり、もって小型化に最適なエ
ンドキャップ式のボールねじ装置を提供する。 【解決手段】外周面に所定のリードで螺旋状のボール転
動溝１０が形成されたねじ軸１と、このねじ軸１が貫通
する貫通孔を有して略円筒状に形成されると共に、内周
面には上記ねじ軸１のボール転動溝１０と相対向して螺
旋状の負荷ボール通路を構成する螺旋状の負荷転動溝４
２が形成され、多数のボール２を介して上記ねじ軸１に
螺合するナット部材４とから構成されたボールねじ装置
において、上記ねじ軸１の軸方向に垂直なナット部材４
の端面に開放溝４７を切り欠く一方、この開放溝４７を
覆うドーナッツ状の平板部材５をナット部材４の端面に
固定し、それによってボール２の無限循環路を形成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多数のボールを介
してねじ軸とナット部材とが螺合したボールねじ装置に
係り、特に、上記ナット部材が所謂エントキャップ式と
称されるボールの循環構造を備えたボールねじ装置の改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、多数のボールを介してねじ軸
とナット部材とが螺合したボールねじ装置は公知であ
る。この種のボールねじ装置は、ねじ軸の外周面に形成
された螺旋状のボール転動溝とナット部材の内周面に形
成された螺旋状の負荷転動溝とが互いに対向して負荷通
路を構成しており、ボールはこの負荷通路を転動しなが
らねじ軸とナット部材との間で荷重を負荷する。また、
ナット部材には負荷通路を転動し終えたボールを再度負
荷通路へ循環させるための無負荷通路が備わっており、
ねじ軸とナット部材との相対的な回転に伴い、ボールが
負荷通路から無負荷通路へ、無負荷通路から負荷通路へ
と無限循環するように構成されている。

【０００３】ボールねじ装置は無負荷通路の構造によっ
て幾つかのタイプに分類することができ、その中に所謂
エンドキャップ式と称されるタイプのボールねじ装置が
存在する。このエンドキャップ式のボールねじ装置は、
特開平６−２０１０１３号公報や米国特許第４，１４
８，２２６号公報に開示されており、図８乃至図１０は
後者のボールねじ装置を示している。このボールねじ装
置は、螺旋状のボール転動溝１０２が外周面に形成され
たねじ軸１０１と、上記ボール転動溝１０２と相対向す
る螺旋状の負荷転動溝１０７が内周面に形成されると共
に、ねじ軸１０１の軸方向に沿ってボール戻し孔１０６
が形成されたナット部材１０４と、このナット部材１０
４の軸方向の両端に固定されると共に、上記負荷転動溝
１０７とボール戻し孔１０６とを連通連結するトンネル
状の方向転換路１１３を有する一対のエンドキャップ１
０９，１０９と、上記負荷転動溝１０７とボール転動溝
１０２との間で荷重を負荷しながら転動すると共に、上
記ボール戻し孔路１０６及び方向転換路１１３を介して
循環する多数のボール１００とから構成されている。

【０００４】図９に示すように、上記ナット部材１０４
の両端部には負荷転動溝１０７から連続するガイド溝１
０８が形成されている。このガイド溝はねじ軸１０１の
軸方向と直交する面内に形成されると共に、負荷転動溝
１０７から方向転換路１１３に近づくにつれ、その深さ
が徐々に深くなるように形成されており、ナット部材１
０４に装着されたエンドキャップ１０９によって覆われ
ている。このため、上記負荷転動溝１０７を転動してき
たボール１００はガイド溝１０８に到達すると、かかる
ガイド溝１０８を覆うエンドキャップ１０９の端面によ
ってねじ軸１０１のボール転動溝１０２に沿った進行が
妨げられ、強制的にガイド溝１０８の延伸方向へ導かれ
るようになる。この際、ガイド溝１０８は徐々に深くな
るように形成されていることから、ボールは荷重から開
放されると共にボール転動溝１０２の側壁に寄せられ、
ボール転動溝１０２の内周形状に沿ってねじ軸１０１の
外径円筒面１０３まで自然と這い上がり、上記エンドキ
ャップ１０９の方向転換路１１３に転がり込むようにな
っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ねじ軸１０１
のボール転動溝１０２からボール１００を掬い上げるガ
イド溝１０８はナット部材１０４に設けられる一方、掬
い上げたボール１００をナット部材１０４のボール戻し
孔１０６に送り込むための方向転換路１１３はエンドキ
ャップ１０９に設けられており、これら方向転換路１１
３とガイド溝１０８とをボール１００が円滑に通過する
ように接続することは困難であった。このため、図１０
に示すように、ナット部材１０４の端面に略扇形の切り
欠き部１０５を形成して、かかる切り欠き部１０５に上
記ガイド溝１０８の一端が開口するように構成する一
方、エンドキャップ１０９にはこの切り欠き部１０５に
嵌合する突出部１１０を形成し、この突出部１１０に上
記方向転換路１１３を形成することで、かかるガイド溝
１０８と方向転換路１１３との接続を可能としていた。

【０００６】しかし、かかる構造ではナット部材１０４
の端面およびエンドキャップ１０９の端面の形状が複雑
なものとなり、その加工に手間が掛かり、生産コストが
嵩むといった問題点があった。特に、近年では、従来よ
り存在する工作機械等を対象とした重荷重用途向けでは
なく、一般産業機械等における軽荷重用途向けのボール
ねじ装置の需要が高まっており、小型のボールねじ装
置、所謂ミニチュアボールねじ装置へのニーズが高まっ
ているが、前述した構造のボールねじ装置では各部品の
形状が複雑になることから、小型化に対して柔軟に対応
することができないといった問題点があった。

【０００７】また、エンドキャップに対してトンネル状
の方向転換路を具備させるためには、かかるエンドキャ
ップを幾つかの部品に分割して製作しなければならず、
この点においても加工に手間が掛かり、生産コストが嵩
むといった問題点があった。

【０００８】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、ボールを無限循
環させるための構造が簡易であると共に構成部品の点数
も少なく、製作する際の加工を容易化することが可能で
あり、もって小型化に最適なエンドキャップ式のボール
ねじ装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のボールねじ装置は、外周面に所定のリード
で螺旋状のボール転動溝が形成されたねじ軸と、このね
じ軸が貫通する貫通孔を有して略円筒状に形成されると
共に、内周面には上記ねじ軸のボール転動溝と相対向し
て螺旋状の負荷ボール通路を構成する螺旋状の負荷転動
溝が形成され、多数のボールを介して上記ねじ軸に螺合
するナット部材とから構成され、上記ナット部材にはね
じ軸と略平行なボール戻し孔が貫通形成されると共に、
このボール戻し孔の端部と上記負荷転動溝の端部とを連
結してボールの無限循環路を構成する一対の方向転換路
が形成されたボールねじ装置を前提とし、上記方向転換
路は、上記ねじ軸の軸方向に垂直なナット部材の端面に
切り欠かれた開放溝と、上記ねじ軸が遊嵌するドーナッ
ツ状に形成され、ナット部材の端面に固定されて上記開
放溝を覆う平板部材とから構成されることを特徴とする
ものである。

【００１０】このような技術的手段によれば、ボールの
無限循環路をナット部材に具備させるに当たり、かかる
無限循環路の一部をなす方向転換路はナット部材に両端
面に切り欠かれた開放溝を平板部材で覆うのみで形成さ
れており、前者の開放溝についてはナット部材の端面を
エンドミル等の工具で切削することで形成することがで
き、また、後者の平板部材はねじ軸が遊嵌する貫通孔を
備えた単なる板材であれば差し支え無いので、ボールを
負荷転動溝とボール戻し孔との間で循環させる方向転換
路を極めて簡単な構成で実現することができるものであ
る。

【００１１】このような本発明において、上記平板部材
はねじ軸を転動しているボールを該ボール転動溝の片側
に寄せ、ナット部材側の開放溝と相まってボールをねじ
軸のランド部に掬い上げる働きをしているので、かかる
平板部材はボール転動溝中のボールと干渉するよう、そ
の内周縁がねじ軸のボール転動溝から突出したボールの
頂部よりも該ねじ軸のランド部に近接してることが必要
である。

【００１２】また、ナット部材の端面に切り欠かれた開
放溝は、ボールをねじ軸のボール転動溝から掬い上げて
ランド部に乗せるためのピックアップ領域と、ランド部
に乗ったボールをボール戻し孔の入口に導く連絡領域と
に分けて構成するのが好ましく、上記ピックアップ領域
はボールのランド部への乗り上げを可能とするため、ナ
ット部の半径方向における深さが徐々に深くなるように
形成されているのが好ましい

【００１３】更に、上記ピックアップ領域においてねじ
軸のランド部に乗り上げたボールをボール戻し孔の入口
に円滑に送り出すという観点からすれば、上記連絡領域
は、ボールがねじ軸のランド部に乗り上げた位置から該
ねじ軸の接線方向へ直線状に形成されていることが好ま
しい。このことは、ボール戻し孔がそのように延びた連
絡領域の先に存在することを意味している。

【００１４】また更に、この連絡領域とボール戻し孔と
の接続部分では、ボールの転動方向が９０°変化するこ
とになるので、かかる接続部分におけるボールの転動を
円滑化するという観点からすれば、ナット部材の端面に
固定される平板部材に対してボールの転動方向を略９０
°変化させる突片を立設し、平板部材を固定した際にこ
の突片がボール戻し孔の入口に対応した開放溝内に差し
込まれるように構成するのが好ましい。

【００１５】また、ピックアップ領域を通過するボール
が該領域内を安定して円滑に転動するよう、かかる領域
内を通過するボールが開放溝の内周壁、ねじ軸及び平板
部材に接してその動きを拘束され、ナット部材とねじ軸
との相対的な回転に伴ってピックアツプ領域内を転動す
るように構成するのが好ましい。このため、ボールの掬
い上げ方向（ナット部材の半径方向）における開放溝の
深さはボールの掬い上げ量に対応して変化していること
が重要である。

【００１６】このようにボールがナット部材とねじ軸と
の相対的な回転に伴ってピックアップ領域内を転動する
ように構成すると、かかるピックアップ領域においては
前後するボールが互いに接していたとしても、これらの
ボールが負荷領域、すなわちナット部材の負荷転動溝と
ねじ軸のボール転動溝との間に進入することにより、ボ
ールとボールとの間隔が自ずと拡がる結果となる。これ
は、ピックアップ領域がねじ軸の軸方向と垂直な面内に
設けられているのに対し、負荷領域を構成する負荷転動
溝及びボール転動溝は所定のリード長を有して螺旋状に
設けられており、ねじ軸の所定角度の回転によってボー
ルが進行する距離はピックアップ領域内よりも負荷領域
内の方が大きくなるからである。このため、負荷領域に
進入したボールとボールとの間には自ずと間隔が設けら
れることになるので、ボール間にスペーサ等の間隔保持
部材を挿入することなく、ボール同士の接触を防止する
ことができ、回転トルクの軽減を図ることができる他、
ボールの摩耗をも防止することが可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明のボールねじ装置を詳細に説明する。図１は本発明
を適用したボールねじ装置の実施例を示す断面図であ
る。このボールねじ装置は、外周面に所定のリード長で
螺旋状のボール転動溝１０が形成されたねじ軸１と、多
数のボール２を介して上記ねじ軸１に螺合すると共に該
ボール２の無限循環路を備えたナット部材３とから構成
されており、これらねじ軸１とナット部材３との相対的
な回転により該ナット部材３がねじ軸１の軸方向へ運動
するように構成されている。

【００１８】上記ナット部材３は、図２に示すように、
鋼製のナット本体４と、このナット本体４の前後両端面
に固定される合成樹脂製の一対のエンドプレート（平板
部材）５，５とから構成されており、かかるエンドプレ
ート５，５をナット本体４に固定することでボール２の
無限循環路が完成するようになっている。

【００１９】上記ナット本体４は中央に上記ねじ軸１の
貫通孔４０を有する円筒状に形成されており、その外周
面には該ナット本体４をテーブル等の可動体に固定する
ためのフランジ部４１が突設されている。また、上記貫
通孔４０の内周面には上記ねじ軸１のボール転動溝１０
と相対向する螺旋状の負荷転動溝４２が形成されてお
り、ボール２はこれらボール転動溝１０と負荷転動走溝
４２との間で荷重を負荷しながら転動する。尚、上記フ
ランジ部４１に開設された貫通孔４３はナット本体４を
可動体に固定するためのボルト通し孔である。

【００２０】また、このナット本体４の軸方向の両端面
には、ねじ軸の軸方向に対して略垂直なエンドキャップ
取付け面４４，４４が設けられている。これら取付け面
４４，４４の間には、ナット本体４を軸方向へ貫通する
ようにしてボール直径よりも僅かに大きい内径のボール
戻し孔４６が形成されており、ボール２はこのボール戻
し孔４６の内部を無負荷状態でナット本体４の軸方向へ
転動するようになっている。

【００２１】更に、図３に示すように、各取付け面４４
にはナット本体４の負荷転動溝４２から上記ボール戻し
孔４６に連続する開放溝４７が形成されており、この開
放溝４７を上記エンドプレート５で覆うことにより、ボ
ール２を負荷転動溝４２とボール戻し孔４６との間で往
来させる方向転換路が完成するようになっている。エン
ドプレート５はねじ軸１が遊嵌する貫通孔５０を有して
略ドーナッツ状に形成されており、その内周縁はねじ軸
１のボール転動溝１０内を転動するボール２の頂部より
も該ねじ軸１の外周面に近接している。また、このエン
ドプレート５は単なる平板であるが、上記開放溝４７と
ボール戻し孔４６の接続位置に対応して突片５１が立設
されており、エンドプレート５をナット本体４に固定す
ると、この突片５１が開放溝４７のボール戻し孔４６側
の端部に入り込み、開放溝４７を転動してきたボール２
をボール戻し孔４６に向けて９０°方向転換させる案内
曲面を形成するようになっている。

【００２２】上記開放溝４７はナット本体４の取付け面
４４をこれに垂直な方向からエンドミルで削ることによ
って、ボール進行方向に垂直な断面が略角溝状に形成さ
れており、ねじ軸１の軸方向に沿った深さはボール２の
直径と略同等か僅かに大きい程度に均一に設定されてい
る。また、上記開放溝４７は、ナット本体４の負荷転動
溝４２とねじ軸１のボール転動溝１０との間で荷重を負
荷しながら転動していたボール２を該荷重から開放する
と共に、かかるボール転動溝１０から離脱させるための
ピックアップ領域４８と、このピックアップ領域４８に
よってボール転動溝１０から離脱したボール２を上記ボ
ール戻し孔４６に送り込むための連絡領域４９とから構
成されている。

【００２３】上記ピックアップ領域４８はナット本体４
の負荷転動溝４２に連続する位置から開始され、円周方
向の角度θの範囲で形成されている。ピックアップ領域
４８における開放溝４７の深さ（ナット本体の半径方向
に関する深さ）は連絡領域４９に接近するにつれて徐々
に深くなるように設定されており、これによって負荷転
動溝４２から開放溝４７に進入したボール２が徐々にね
じ軸１のボール転動溝１０から離脱するようになってい
る。図４は、ピックアップ領域４８においてボール２が
ねじ軸１のボール転動溝１０から離脱する様子を示した
ものであり、各分図は図３に一点鎖線で示したピックア
ップ領域の各断面に対応している。ナット本体４の負荷
転動溝４２とねじ軸１のボール転動溝１０の間を転動し
てきたボール２は、ねじ軸１の回転に伴ってナット本体
４が矢線方向へ移動すると、かかる負荷転動溝１０を転
動し終え、上記開放溝４７のピックアップ領域４８に進
入する。このとき、ボール２はねじ軸１のボール転動溝
１０に沿って該ねじ軸１の周囲を螺旋状に転動しようと
するが、開放溝４７はエンドプレート５によって覆われ
ており、ボール転動溝１０から突出したボール２の頂部
はエンドプレート５の内周縁に引っ掛かることから、ボ
ール２はそのまま螺旋状に転動することはできず、エン
ドプレート５に沿って強制的に開放溝４７の延伸方向、
すなわちねじ軸１の軸方向と垂直な方向へ転動すること
になる（分図ｃ参照）。このため、ボール２は開放溝４
７内を進むにつれて、ボール転動溝１０の一方の側縁に
寄せられていき、ボール転動溝１０の円弧状の内周面を
伝わって該ボール転動溝１０を徐々に這い上がっていく
（分図ｄ、ｅ及びｆ参照）。そして、連絡領域４９へと
移行するピックアップ領域４８の終端付近で、ボール２
は完全にボール転動溝１０から離脱し、互いに隣接する
ボール転動溝１０とボール転動溝１０との間のランド部
（ねじ軸の最大外径面）１１に乗り上げた状態となる。

【００２４】この図４から明らかなように、負荷転動溝
４２から開放溝４７に進入したボールは、ねじ軸１のボ
ール転動溝１０が軸方向へボール半径ｒだけ進行した位
置において該ボール転動溝１０から完全に離脱し、ラン
ド部１１に乗り上げた状態となる。従って、図３中に角
度θで表示されているピックアップ領域４８の形成範囲
は、ボール転動溝１０が軸方向へ距離ｒだけ進行するた
めに必要なねじ軸１の周方向の角度に相当する。ボール
転動溝１０のリード長をＬとすると、かかるボール転動
溝１０がねじ軸１の周囲を１巻（３６０°）した際に、
このボール転動溝１０が軸方向へリード長Ｌだけ進行し
たことになるから、ボール転動溝１０がボール半径ｒだ
け進行する周方向の角度θは以下の式で表すことができ
る。 θ＝（ボール半径ｒ／リード長Ｌ）×３６０ 従って、この角度範囲でピックアップ領域４８が設けら
れていれば、ボール２はピックアップ領域４８内で略確
実にねじ軸１のボール転動溝１０から離脱してランド部
１１に乗り上げることができるのである。

【００２５】また、ピックアップ領域４８を転動するボ
ール２は、図５に示すように、エンドプレート５、ねじ
軸１及び開放溝４７の側面の３点に対して常に接触して
おり、これら３点で抱えられるようにしてねじ軸１のボ
ール転動溝１０から離脱する。このようにボール２を３
点で抱えながらボール転動溝１０から離脱させるように
構成すると、ピックアップ領域４８内のボール２は常に
ねじ軸１の回転に応じた転動を与えられるので、ピック
アップ領域４８におけるボール２の整列間隔をコントロ
ールすることができ、かかる領域においてボール詰まり
が発生するのを未然に防止することが可能となる。

【００２６】このようにボール２を３点で抱え込むため
には、ピックアップ領域４８における開放溝４７の半径
方向の深さが問題となるが、この深さをどの程度に設定
したら良いかは、やはりボール２の直径及びボール転動
溝１０のリード長を用いて、ねじ軸１上の周方向の位置
毎に算出することができる。ボール転動溝１０はねじ軸
１の周囲にリード長Ｌで螺旋状に設けられていることか
ら、ねじ軸の静止状態を考えると、ボール転動溝１０が
ねじ軸１上を軸方向へ進行した分だけ、ピックアップ領
域４８内におけるボール２はエンドプレート５によって
軸方向へ寄せられることになる。図６は、このときのボ
ール２と該ボール２がボール転動溝１０内から上昇した
量との寸法関係を示すものである。ボール２の半径をｒ
とすると、このボール中心とボール転動溝１０の側縁部
との軸方向距離ｄは、ｄ＝ｒ−Ｓと表すことができる。
一方、ボール転動溝の軸方向への進行量Ｓはねじ軸上に
おける周方向の角度をαとすると、以下のように示すこ
とができる。 Ｓ＝Ｌ×α／３６０ 従って、ボール中心とボール転動溝１０の側縁部との軸
方向距離ｄは、 ｄ＝ｒ−Ｌ×α／３６０ と表すことができる。

【００２７】また、ボール２がその略半分をボール転動
溝１０に没した状態で該ボール転動溝１０を転動してい
ると仮定し、ピックアップ領域４８内におけるボール２
の上昇量ｈとすると、図６から明らかなように、ｒ² ＝
ｄ² ＋ｈ² の関係式が成立する。従って、ピックアップ
領域内でナット部材の周方向の位置を変化させた場合に
おけるボール２の上昇量ｈは、前述のｄ及びｒを用いて
計算することができる。そして、ｄ＝０になれば、ボー
ル２は完全にねじ軸１のランド部１１に乗り上げてボー
ル転動溝１０から離脱したことになり、このときのボー
ル２の上昇量ｈはボール半径ｒと合致している。このた
め、ピックアップ領域４８における開放溝４７の半径方
向の深さは、負荷転動溝４２との接続部分（図４の分図
ｂ）ではｈ＝０となり、負荷転動溝４２と同じ深さであ
るが、連絡領域４９との接続部分（図４の分図ｇ）では
ｈ＝ｒとなり、負荷転動溝４２よりもボール２の半径分
だけ深くなる。ナット部材の周方向の角度αが０（ｈ＝
０）〜θ（ｈ＝ｒ）の範囲において、ボール２の上昇量
はこの周方向角度αから計算することができ、開放溝４
７の深さもそれに応じて決定することができる。これに
より、ボール２はピックアップ領域４８内で常に開放溝
４７の内壁、ねじ軸１及びエンドプレート５の三者に接
して転動することが可能となり、ピックアップ領域４８
内のボール２はナット部材３とねじ軸１との相対的な回
転に基づいて該領域４８内を円滑に進行することにな
る。

【００２８】そして、このようにボール２がピックアッ
プ領域４８内をはナット部材３とねじ軸１との相対的な
回転に基づいて進行する場合、かかるボール２はねじ軸
１のランド部１１における周方向速度に対し、概ねその
１／２の速度でピックアップ領域４８を進行する。一
方、負荷領域に進入したボール２もねじ軸１の回転に伴
って該負荷領域を進行するが、負荷領域を構成している
ねじ軸１のボール転動溝１０及びナット部材４の負荷転
動溝４２は螺旋状に形成されていることから、ボール２
はピックアップ領域４８内よりも速い速度で負荷領域を
進行することになる。図７に示すように、螺旋状に形成
されたボール転動溝１０のリード角をωとした場合、負
荷領域におけるボール２の速度はピックアップ領域４８
におけるそれよりも、１／（ｃｏｓω）だけ速いものと
なる。

【００２９】このため、ボール戻し孔４６やピックアッ
プ領域４８においてボール２が間隔を開けることなく互
いに接した状態で転動していたとしても、ピックアップ
領域４８から負荷領域へ進入する際に、前後するボール
２の間に自動的に僅かな間隔が形成されることになる。
このことは、スペーサ等の間隔保持部材をボール２の間
に配列することなく、負荷領域においてはボール同士の
接触を防止し得ることを意味している。従って、前述の
構成を有する本実施例のボールねじ装置によれば、ねじ
軸１の回転トルクの増加を回避すると共に、ボール２の
摩耗を可及的に防止することができるものである。

【００３０】一方、上記開放溝４７の連絡領域４９はピ
ックアップ領域４８の終点、すなわちボール２がねじ軸
１のランド部１１に完全に乗り上げた位置から該ねじ軸
１の接線方向へ直線状に延びており、ねじ軸１のボール
転動溝１０から離脱したボール２を一直線にボール戻し
孔４６の入口に導くように形成されている。そのため、
連絡領域４９内のボール２に対してはその進行方向を変
化させようとする力が作用せず、ボール２は連絡領域４
９を円滑に転動してピックアップ領域４８からボール戻
し孔４６へ、あるいはボール戻し孔４６からピックアッ
プ領域４８へ到達することができ、無限循環路の全体に
おけるボール２の循環を円滑化することができるもので
ある。

【００３１】そして、以上のように構成された本実施例
のボールねじ装置では、上記開放溝が切り欠かれたナッ
ト本体の取付け面に対してエンドプレートを固定しさえ
すれば、ボールの無限循環路を備えたナット部材が完成
し、しかもねじ軸のボール転動溝からボールを離脱させ
るための掬い上げ部も構成されることになるので、極め
て簡易な構成でエンドキャップ式のボールねじ装置を実
現することができ、小型で且つ低コストのボールねじ装
置に最適である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のボー
ルねじ装置によれば、ナット部材に両端面に切り欠かれ
た開放溝を平板部材で覆うのみでボールの無限循環路を
構成することができるので、ボールを無限循環させるた
めの構造が簡易であると共に構成部品の点数も少なく、
製作する際の加工を極めて容易に行うことが可能であ
る。従って、エンドキャップ式のボールねじ装置の小型
化に最適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用したボールねじ装置の実施例を
示す側面断面図である。

【図２】 実施例に係るナット部材の分解斜視図であ
る。

【図３】 実施例に係るナット本体の正面図である。

【図４】 ボールがねじ軸のボール転動溝から離脱する
様子を示した図である。

【図５】 ボールがねじ軸のボール転動溝から離脱する
際のボール、エンドプレート、ねじ軸及び開放溝の接触
状態を示す断面図である。

【図６】 ボールがねじ軸のボール転動溝から離脱する
際の位置関係を示す図である。

【図７】 ピックアップ領域から負荷領域へボールが進
行する様子を示す部分拡大図である。

【図８】 従来のエンドキャップ式ボールねじ装置の一
例を示す側面図（一部切欠き断面図）である。

【図９】 図８に示したボールねじ装置の正面図（一部
切欠き断面図）である。

【図１０】 図８に示したボールねじ装置のエンドキャ
ップの構造を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

１…ねじ軸、２…ボール、３…ナット部材、４…ナット
本体、５…エンドキャップ、１０…ボール転動溝、２０
…スペーサ、４２…負荷転動溝、４６…ボール戻し孔、
４７…開放溝、４８…ピックアップ領域、４９…連絡領
域

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面に所定のリード長で螺旋状のボー
   ル転動溝が形成されたねじ軸と、このねじ軸が貫通する
   貫通孔を有して略円筒状に形成されると共に、内周面に
   は上記ねじ軸のボール転動溝と相対向して螺旋状の負荷
   ボール通路を構成する螺旋状の負荷転動溝が形成され、
   多数のボールを介して上記ねじ軸に螺合するナット部材
   とから構成され、 上記ナット部材にはねじ軸と略平行なボール戻し孔が貫
   通形成されると共に、このボール戻し孔の端部と上記負
   荷転動溝の端部とを連結してボールの無限循環路を構成
   する一対の方向転換路が形成されたボールねじ装置にお
   いて、 上記方向転換路は、上記ねじ軸の軸方向に垂直なナット
   部材の端面に切り欠かれた開放溝と、上記ねじ軸が遊嵌
   するドーナッツ状に形成され、ナット部材の端面に固定
   されて上記開放溝を覆う平板部材とから構成されること
   を特徴とするボールねじ装置。
2. 【請求項２】 ドーナッツ状に形成された平板部材の内
   周縁はねじ軸のボール転動溝から突出したボールの頂部
   よりも該ねじ軸のランド部に近接していることを特徴と
   する請求項１に記載のボールねじ装置。
3. 【請求項３】 上記開放溝は、ねじ軸のボール転動溝内
   を転動してきたボールを該ねじ軸のランド部に乗り上げ
   させるためのピックアップ領域と、かかるランド部に乗
   り上げたボールを上記ボール戻し孔の入口まて導く連絡
   領域とから構成されることを特徴とする請求項１記載の
   ボールねじ装置。
4. 【請求項４】 上記連絡領域は、ボールがねじ軸のラン
   ド部に乗り上げた位置から該ねじ軸の接線方向へ直線状
   に形成されていることを特徴とする請求項３記載のボー
   ルねじ装置。
5. 【請求項５】 上記開放溝はボール進行方向に対して垂
   直な断面が略角溝状に形成されていることを特徴とする
   請求項１記載のボールねじ装置。
6. 【請求項６】 上記平板部材には、上記開放溝内に差し
   込まれて、かかる開放溝とボール戻し孔との間における
   ボールの往来を円滑化する突片が立設されていることを
   特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のボールね
   じ装置。
7. 【請求項７】 上記ピックアップ領域を通過するボール
   は、ナット部材側の開放溝の内周壁、上記ねじ軸及び平
   板部材に接してその動きを拘束され、これらナット部材
   とねじ軸との相対的な回転に伴ってピックアップ領域内
   を転動することを特徴とする請求項３記載のボールねじ
   装置。