JP2003194175A - ボールねじ - Google Patents
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- JP2003194175A JP2003194175A JP2001395199A JP2001395199A JP2003194175A JP 2003194175 A JP2003194175 A JP 2003194175A JP 2001395199 A JP2001395199 A JP 2001395199A JP 2001395199 A JP2001395199 A JP 2001395199A JP 2003194175 A JP2003194175 A JP 2003194175A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンパクト且つ低騒音のボールねじを提供す
る。 【解決手段】 ねじ溝１ａを外周面に有するねじ軸１
と、ねじ軸１のねじ溝１ａに対向するねじ溝２ａを内周
面に有し、両ねじ溝１ａ，２ａにより形成される螺旋状
のボール転動路５に転動自在に装填された多数のボール
３を介してねじ軸１に螺合されるナット２と、ナット２
に固定され、ボール３をボール転動路５の一端Ｐですく
い上げて他端に送るリターンチューブ６と、を備えるボ
ールねじにおいて、ナット２の外面の少なくとも一部を
軸方向に平行な平面１０とし、平面１０に開口しナット
２のねじ溝２ａと連通する一対の貫通孔１１，１１を設
けて、この両貫通孔１１，１１にリターンチューブ６の
両端を平面１０側から挿入するとともに、ナット２を軸
方向から見た場合に、平面１０に対して垂直な直線Ｖと
貫通孔１１とがなす角度βが０°超過９０°未満となる
ように、貫通孔１１を設けた。
る。 【解決手段】 ねじ溝１ａを外周面に有するねじ軸１
と、ねじ軸１のねじ溝１ａに対向するねじ溝２ａを内周
面に有し、両ねじ溝１ａ，２ａにより形成される螺旋状
のボール転動路５に転動自在に装填された多数のボール
３を介してねじ軸１に螺合されるナット２と、ナット２
に固定され、ボール３をボール転動路５の一端Ｐですく
い上げて他端に送るリターンチューブ６と、を備えるボ
ールねじにおいて、ナット２の外面の少なくとも一部を
軸方向に平行な平面１０とし、平面１０に開口しナット
２のねじ溝２ａと連通する一対の貫通孔１１，１１を設
けて、この両貫通孔１１，１１にリターンチューブ６の
両端を平面１０側から挿入するとともに、ナット２を軸
方向から見た場合に、平面１０に対して垂直な直線Ｖと
貫通孔１１とがなす角度βが０°超過９０°未満となる
ように、貫通孔１１を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リターンチューブ
方式によりボールが無限循環されるボールねじに係り、
特に、工作機械や工業用ロボット等に好適に使用される
低騒音のボールねじに関する。
方式によりボールが無限循環されるボールねじに係り、
特に、工作機械や工業用ロボット等に好適に使用される
低騒音のボールねじに関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、リターンチューブ方式のボールね
じ（図７の平面図及び図８の断面図を参照）は、円筒形
のナットの外面の一部が平らに削られていて、その平面
上に略コ字状のリターンチューブが固定されている（以
降は、該平面をリターンチューブの取付面と記す）。す
なわち、取付面に開口しナットのねじ溝と連通する一対
の貫通孔が、取付面に対して垂直に設けられており、リ
ターンチューブの両端部がこの両貫通孔に挿入されてい
る。そして、リターンチューブとボール転動路との交点
において、ボール転動路内のボールがリターンチューブ
内にすくい上げられ、すくい上げられたボールはリター
ンチューブ内を通ってボール転動路へ戻されるようにな
っている。
じ（図７の平面図及び図８の断面図を参照）は、円筒形
のナットの外面の一部が平らに削られていて、その平面
上に略コ字状のリターンチューブが固定されている（以
降は、該平面をリターンチューブの取付面と記す）。す
なわち、取付面に開口しナットのねじ溝と連通する一対
の貫通孔が、取付面に対して垂直に設けられており、リ
ターンチューブの両端部がこの両貫通孔に挿入されてい
る。そして、リターンチューブとボール転動路との交点
において、ボール転動路内のボールがリターンチューブ
内にすくい上げられ、すくい上げられたボールはリター
ンチューブ内を通ってボール転動路へ戻されるようにな
っている。
【０００３】また、リターンチューブのうち一対の貫通
孔の外に位置し取付面上に配されている中央部分は、通
常は直線状となっており、また、ねじ軸（軸方向）に対
して平行とはなっていない。
孔の外に位置し取付面上に配されている中央部分は、通
常は直線状となっており、また、ねじ軸（軸方向）に対
して平行とはなっていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このとき、取付面を形
成するために削られるナットの外面の削り深さＨは、取
付面上に配されているリターンチューブの中央部分の両
端間距離ｄ（軸方向に対して直角をなす方向の距離）の
大きさによって決定される。すると、従来のボールねじ
においては、リターンチューブの中央部分が軸方向に対
して平行とはなっていないために両端間距離ｄが大きく
なって、削り深さＨを大きく取らなければならないの
で、ナットの最小肉厚を大きくすることができない。そ
の結果、ナットの最小肉厚を大きくするためには、ボー
ルねじ全体を大きくしなければならないから、ボールね
じのコンパクト化に支障が出るという問題点を有してい
た。
成するために削られるナットの外面の削り深さＨは、取
付面上に配されているリターンチューブの中央部分の両
端間距離ｄ（軸方向に対して直角をなす方向の距離）の
大きさによって決定される。すると、従来のボールねじ
においては、リターンチューブの中央部分が軸方向に対
して平行とはなっていないために両端間距離ｄが大きく
なって、削り深さＨを大きく取らなければならないの
で、ナットの最小肉厚を大きくすることができない。そ
の結果、ナットの最小肉厚を大きくするためには、ボー
ルねじ全体を大きくしなければならないから、ボールね
じのコンパクト化に支障が出るという問題点を有してい
た。
【０００５】また、貫通孔は取付面に対して垂直をなし
ているので、リターンチューブの前記中央部分と貫通孔
に挿入された両端部との間に形成される屈曲部は、ほぼ
直角に屈曲されている。したがって、リターンチューブ
内を移動するボールは、屈曲部において運動方向を急激
に変化させられるから、ボールがリターンチューブの内
壁と衝突して大きな騒音が発生するという問題もあっ
た。そこで、本発明は、上記のような従来のボールねじ
が有する問題点を解決し、コンパクト且つ低騒音のボー
ルねじを提供することを課題とする。
ているので、リターンチューブの前記中央部分と貫通孔
に挿入された両端部との間に形成される屈曲部は、ほぼ
直角に屈曲されている。したがって、リターンチューブ
内を移動するボールは、屈曲部において運動方向を急激
に変化させられるから、ボールがリターンチューブの内
壁と衝突して大きな騒音が発生するという問題もあっ
た。そこで、本発明は、上記のような従来のボールねじ
が有する問題点を解決し、コンパクト且つ低騒音のボー
ルねじを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発
明に係る請求項１のボールねじは、螺旋状のねじ溝を外
周面に有するねじ軸と、前記ねじ軸のねじ溝に対向する
ねじ溝を内周面に有し、前記両ねじ溝により形成される
螺旋状のボール転動路に転動自在に装填された多数のボ
ールを介して前記ねじ軸に螺合されるナットと、前記ナ
ットに固定され、前記ボールを前記ボール転動路の一端
ですくい上げて他端に送るボール循環チューブと、を備
えるボールねじにおいて、前記ナットの外面の少なくと
も一部を軸方向に平行な平面とし、該平面に開口し前記
ナットのねじ溝と連通する一対の貫通孔を設けて、この
両貫通孔に前記ボール循環チューブの両端を前記平面側
から挿入するとともに、前記ナットを軸方向から見た場
合に、前記平面に対して垂直な直線と前記貫通孔とがな
す角度が０°超過９０°未満となるように、前記貫通孔
を設けたことを特徴とする。
め、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発
明に係る請求項１のボールねじは、螺旋状のねじ溝を外
周面に有するねじ軸と、前記ねじ軸のねじ溝に対向する
ねじ溝を内周面に有し、前記両ねじ溝により形成される
螺旋状のボール転動路に転動自在に装填された多数のボ
ールを介して前記ねじ軸に螺合されるナットと、前記ナ
ットに固定され、前記ボールを前記ボール転動路の一端
ですくい上げて他端に送るボール循環チューブと、を備
えるボールねじにおいて、前記ナットの外面の少なくと
も一部を軸方向に平行な平面とし、該平面に開口し前記
ナットのねじ溝と連通する一対の貫通孔を設けて、この
両貫通孔に前記ボール循環チューブの両端を前記平面側
から挿入するとともに、前記ナットを軸方向から見た場
合に、前記平面に対して垂直な直線と前記貫通孔とがな
す角度が０°超過９０°未満となるように、前記貫通孔
を設けたことを特徴とする。
【０００７】また、本発明に係る請求項２のボールねじ
は、請求項１に記載のボールねじにおいて、前記ボール
循環チューブの両端部のうち前記ボールをすくい上げる
側の端部を、前記ナットを軸方向から見た場合の前記ボ
ール転動路の一端における前記ボール転動路の接線方向
に沿って配設したことを特徴とする。さらに、本発明に
係る請求項３のボールねじは、請求項１に記載のボール
ねじにおいて、前記ボール循環チューブの両端部のうち
前記ボールをすくい上げる側の端部を、前記ナットを軸
方向から見た場合の前記ボール転動路の一端における前
記ボール転動路の接線方向に対して、０°超過９０°以
下傾けた方向に沿って配設したことを特徴とする。
は、請求項１に記載のボールねじにおいて、前記ボール
循環チューブの両端部のうち前記ボールをすくい上げる
側の端部を、前記ナットを軸方向から見た場合の前記ボ
ール転動路の一端における前記ボール転動路の接線方向
に沿って配設したことを特徴とする。さらに、本発明に
係る請求項３のボールねじは、請求項１に記載のボール
ねじにおいて、前記ボール循環チューブの両端部のうち
前記ボールをすくい上げる側の端部を、前記ナットを軸
方向から見た場合の前記ボール転動路の一端における前
記ボール転動路の接線方向に対して、０°超過９０°以
下傾けた方向に沿って配設したことを特徴とする。
【０００８】さらに、本発明に係る請求項４のボールね
じは、請求項１〜３のいずれかに記載のボールねじにお
いて、前記ボール循環チューブの両端部のうち前記ボー
ルをすくい上げる側の端部を、リード角方向に沿って配
設したことを特徴とする。さらに、本発明に係る請求項
５のボールねじは、請求項１〜４のいずれかに記載のボ
ールねじにおいて、前記ボール循環チューブのうち前記
一対の貫通孔の外に位置し前記平面上に配された部分
を、曲線状としたことを特徴とする。
じは、請求項１〜３のいずれかに記載のボールねじにお
いて、前記ボール循環チューブの両端部のうち前記ボー
ルをすくい上げる側の端部を、リード角方向に沿って配
設したことを特徴とする。さらに、本発明に係る請求項
５のボールねじは、請求項１〜４のいずれかに記載のボ
ールねじにおいて、前記ボール循環チューブのうち前記
一対の貫通孔の外に位置し前記平面上に配された部分
を、曲線状としたことを特徴とする。
【０００９】さらに、本発明に係る請求項６のボールね
じは、請求項１〜５のいずれかに記載のボールねじにお
いて、前記ボール転動路の一端の近傍部分においては、
前記ボール転動路の一端に向かって予圧が徐々に小さく
なるように前記ボール転動路の径が徐々に拡大され、前
記ボール転動路の一端又はその手前の部分において予圧
が解除されていることを特徴とする。さらに、本発明に
係る請求項７のボールねじは、請求項１〜６のいずれか
に記載のボールねじにおいて、前記ボール転動路の一端
の近傍部分においては、前記ボール転動路の一端に向か
って予圧が徐々に小さくなるように前記ボール転動路の
リード角が徐々に変えられ、前記ボール転動路の一端又
はその手前の部分において予圧が解除されていることを
特徴とする。
じは、請求項１〜５のいずれかに記載のボールねじにお
いて、前記ボール転動路の一端の近傍部分においては、
前記ボール転動路の一端に向かって予圧が徐々に小さく
なるように前記ボール転動路の径が徐々に拡大され、前
記ボール転動路の一端又はその手前の部分において予圧
が解除されていることを特徴とする。さらに、本発明に
係る請求項７のボールねじは、請求項１〜６のいずれか
に記載のボールねじにおいて、前記ボール転動路の一端
の近傍部分においては、前記ボール転動路の一端に向か
って予圧が徐々に小さくなるように前記ボール転動路の
リード角が徐々に変えられ、前記ボール転動路の一端又
はその手前の部分において予圧が解除されていることを
特徴とする。
【００１０】さらに、本発明に係る請求項８のボールね
じは、請求項１〜７のいずれかに記載のボールねじにお
いて、前記ボールの球面の一部と摺接する凹面を有する
スペーサ、又は、前記ボールよりも小径なスペーサ用ボ
ールを、各ボールの間に介装したことを特徴とする。な
お、請求項１〜３においては、貫通孔やボール循環チュ
ーブを配設する角度及び方向を規定しているが、これら
は３次元的な角度及び方向ではなく、ナットを軸方向か
ら見た場合に見える正面図における２次元的な角度及び
方向を意味するものである。
じは、請求項１〜７のいずれかに記載のボールねじにお
いて、前記ボールの球面の一部と摺接する凹面を有する
スペーサ、又は、前記ボールよりも小径なスペーサ用ボ
ールを、各ボールの間に介装したことを特徴とする。な
お、請求項１〜３においては、貫通孔やボール循環チュ
ーブを配設する角度及び方向を規定しているが、これら
は３次元的な角度及び方向ではなく、ナットを軸方向か
ら見た場合に見える正面図における２次元的な角度及び
方向を意味するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明に係るボールねじの実施の
形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示
す各実施形態は本発明の一例を示したものであって、本
発明は本実施形態に限定されるものではない。 〔第一実施形態〕図１は、本発明の第一実施形態のボー
ルねじの構成を示す図であり、（ａ）はナットの一部を
破断して示した平面図であり、（ｂ）は軸方向に垂直な
面で破断した断面図である。
形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示
す各実施形態は本発明の一例を示したものであって、本
発明は本実施形態に限定されるものではない。 〔第一実施形態〕図１は、本発明の第一実施形態のボー
ルねじの構成を示す図であり、（ａ）はナットの一部を
破断して示した平面図であり、（ｂ）は軸方向に垂直な
面で破断した断面図である。
【００１２】図１のボールねじは、断面円弧状の螺旋状
のねじ溝１ａを外周面に有するねじ軸１と、ねじ軸１の
ねじ溝１ａに対向する断面円弧状の螺旋状のねじ溝２ａ
を内周面に有しねじ軸１に螺合される円筒状のナット２
と、ねじ軸１のねじ溝１ａとナット２のねじ溝２ａとで
形成される断面ほぼ円形の螺旋状のボール転動路５に転
動自在に装填された多数のボール３と、を備えている。
このナット２の外面の一部は平らに削られていて、この
軸方向に平行な平面上に略コ字状に屈曲したリターンチ
ューブ６が固定されている（以降は、該平面をリターン
チューブ６の取付面１０と記す）。すなわち、ナット２
には、取付面１０に開口しナット２のねじ溝２ａと連通
する一対の貫通孔１１，１１が設けられていて、リター
ンチューブ６の両端部がこの両貫通孔１１，１１に取付
面１０側から挿入されている。そして、貫通孔１１，１
１の外に位置する中央部分６ａが、取付面１０上に配さ
れている。なお、１つのナットに２本以上のリターンチ
ューブを取り付けてもよく、その際には、２対以上の貫
通孔を設ける。
のねじ溝１ａを外周面に有するねじ軸１と、ねじ軸１の
ねじ溝１ａに対向する断面円弧状の螺旋状のねじ溝２ａ
を内周面に有しねじ軸１に螺合される円筒状のナット２
と、ねじ軸１のねじ溝１ａとナット２のねじ溝２ａとで
形成される断面ほぼ円形の螺旋状のボール転動路５に転
動自在に装填された多数のボール３と、を備えている。
このナット２の外面の一部は平らに削られていて、この
軸方向に平行な平面上に略コ字状に屈曲したリターンチ
ューブ６が固定されている（以降は、該平面をリターン
チューブ６の取付面１０と記す）。すなわち、ナット２
には、取付面１０に開口しナット２のねじ溝２ａと連通
する一対の貫通孔１１，１１が設けられていて、リター
ンチューブ６の両端部がこの両貫通孔１１，１１に取付
面１０側から挿入されている。そして、貫通孔１１，１
１の外に位置する中央部分６ａが、取付面１０上に配さ
れている。なお、１つのナットに２本以上のリターンチ
ューブを取り付けてもよく、その際には、２対以上の貫
通孔を設ける。
【００１３】ボール転動路５内を転動するボール３は、
このリターンチューブ６を通って循環されるようになっ
ている。すなわち、ボール３はボール転動路５内を移動
しねじ軸１の回りを複数回回ってから、ボール転動路５
の一端Ｐ（リターンチューブ６とボール転動路５との交
点）においてリターンチューブ６の一方の端部（開口
部）からリターンチューブ６内にすくい上げられる。す
くい上げられたボール３は、リターンチューブ６の中を
通って、リターンチューブ６の他方の端部（開口部）か
らボール転動路５の他端に戻される。
このリターンチューブ６を通って循環されるようになっ
ている。すなわち、ボール３はボール転動路５内を移動
しねじ軸１の回りを複数回回ってから、ボール転動路５
の一端Ｐ（リターンチューブ６とボール転動路５との交
点）においてリターンチューブ６の一方の端部（開口
部）からリターンチューブ６内にすくい上げられる。す
くい上げられたボール３は、リターンチューブ６の中を
通って、リターンチューブ６の他方の端部（開口部）か
らボール転動路５の他端に戻される。
【００１４】このようなボールねじは、ボール３を介し
てねじ軸１に螺合されているナット２と、ねじ軸１と
が、多数のボール３の転動を介して相対螺旋運動するこ
とにより、ねじ軸１とナット２とが軸方向に相対移動す
るようになっている。このボールねじにおいては、貫通
孔１１，１１は取付面１０に対して垂直とはなっておら
ず、ナット２を軸方向から見た場合に、取付面１０に対
して垂直な直線Ｖと貫通孔１１とがなす角度βが０°超
過９０°未満となるように設けられている。なお、この
角度βは実際のボールねじにおける３次元的な角度を意
味するものではなく、ボールねじを軸方向から見た場合
に見える正面図（すなわち、図１の（ｂ））における２
次元的な角度を意味している。
てねじ軸１に螺合されているナット２と、ねじ軸１と
が、多数のボール３の転動を介して相対螺旋運動するこ
とにより、ねじ軸１とナット２とが軸方向に相対移動す
るようになっている。このボールねじにおいては、貫通
孔１１，１１は取付面１０に対して垂直とはなっておら
ず、ナット２を軸方向から見た場合に、取付面１０に対
して垂直な直線Ｖと貫通孔１１とがなす角度βが０°超
過９０°未満となるように設けられている。なお、この
角度βは実際のボールねじにおける３次元的な角度を意
味するものではなく、ボールねじを軸方向から見た場合
に見える正面図（すなわち、図１の（ｂ））における２
次元的な角度を意味している。
【００１５】さらに、例をあげて説明すると、貫通孔１
１は図１の（ｂ）の紙面に対して平行に配されていると
は限らず、紙面に対して前後方向斜めに配されている場
合もある。角度βは、そのような貫通孔１１を紙面に平
行な面に平行投影した投影図において、取付面１０に対
して垂直な直線Ｖと貫通孔１１とがなす角度を意味する
ものである。このような構成であれば、取付面１０に対
して垂直な直線Ｖと貫通孔１１とがなす角度が０°では
ないので（すなわち、貫通孔１１が取付面１０に対して
垂直をなしていないので）、貫通孔１１に挿入されたリ
ターンチューブ６の両端部と中央部分６ａとの間に形成
される屈曲部６ｂ，６ｂの屈曲角度を、直角よりも大き
い角度とすることができる。
１は図１の（ｂ）の紙面に対して平行に配されていると
は限らず、紙面に対して前後方向斜めに配されている場
合もある。角度βは、そのような貫通孔１１を紙面に平
行な面に平行投影した投影図において、取付面１０に対
して垂直な直線Ｖと貫通孔１１とがなす角度を意味する
ものである。このような構成であれば、取付面１０に対
して垂直な直線Ｖと貫通孔１１とがなす角度が０°では
ないので（すなわち、貫通孔１１が取付面１０に対して
垂直をなしていないので）、貫通孔１１に挿入されたリ
ターンチューブ６の両端部と中央部分６ａとの間に形成
される屈曲部６ｂ，６ｂの屈曲角度を、直角よりも大き
い角度とすることができる。
【００１６】したがって、リターンチューブ６内を移動
するボール３の屈曲部６ｂ，６ｂにおける運動方向の変
化が小さいから、ボール３がリターンチューブ６の内壁
と衝突して生じる騒音が抑制される。また、貫通孔１１
が取付面１０に対して垂直をなしていないので、貫通孔
１１を取付面１０上の任意の位置に開口させて設けるこ
とができる。よって、取付面１０上に配されているリタ
ーンチューブ６の中央部分６ａをねじ軸１（軸方向）に
対して平行に配することもできるし、ねじ軸１に対して
平行ではなく角度α（０°＜α＜９０°）を有するよう
に配することもできる。
するボール３の屈曲部６ｂ，６ｂにおける運動方向の変
化が小さいから、ボール３がリターンチューブ６の内壁
と衝突して生じる騒音が抑制される。また、貫通孔１１
が取付面１０に対して垂直をなしていないので、貫通孔
１１を取付面１０上の任意の位置に開口させて設けるこ
とができる。よって、取付面１０上に配されているリタ
ーンチューブ６の中央部分６ａをねじ軸１（軸方向）に
対して平行に配することもできるし、ねじ軸１に対して
平行ではなく角度α（０°＜α＜９０°）を有するよう
に配することもできる。
【００１７】第一実施形態のボールねじは後者の例であ
るが、このような構成とすると、リターンチューブ６の
屈曲部６ｂの角度変化をより小さくすることができるか
ら、ボール３が屈曲部６ｂの内壁と衝突して生じる騒音
が抑制される。さらに、図１のボールねじは、図１の
（ａ）から分かるように、リターンチューブ６の端部
が、ボール転動路５（ボール３の軌道）に沿って、すな
わち、リード角θL に合わせて配設されており、リター
ンチューブ６の端部とねじ軸１に対して直角をなす直線
Ａとが角度θL をなしている。このように、リターンチ
ューブ６の端部をリード角θL 方向に合わせて配設すれ
ば、ボール３のすくい上げがスムーズとなり騒音が抑制
される。
るが、このような構成とすると、リターンチューブ６の
屈曲部６ｂの角度変化をより小さくすることができるか
ら、ボール３が屈曲部６ｂの内壁と衝突して生じる騒音
が抑制される。さらに、図１のボールねじは、図１の
（ａ）から分かるように、リターンチューブ６の端部
が、ボール転動路５（ボール３の軌道）に沿って、すな
わち、リード角θL に合わせて配設されており、リター
ンチューブ６の端部とねじ軸１に対して直角をなす直線
Ａとが角度θL をなしている。このように、リターンチ
ューブ６の端部をリード角θL 方向に合わせて配設すれ
ば、ボール３のすくい上げがスムーズとなり騒音が抑制
される。
【００１８】なお、第一実施形態においては、リターン
チューブ６の両端部は、ナット２を軸方向から見た場合
のボール転動路５の一端Ｐ又は他端におけるボール転動
路５の接線方向に沿って配設されている。すなわち、図
１の（ｂ）におけるリターンチューブ６の端部と、軸心
及び一端Ｐを結んだ直線と、がなす角度ψが９０°とな
るようにリターンチューブ６の両端部が配設されてい
る。しかし、図２のように、リターンチューブ６の両端
部を前記接線方向に対して０°超過９０°以下傾けた方
向に沿って配設してもよい。すなわち、ψ’が０°超過
９０°以下となるようにリターンチューブ６の両端部を
配設してもよい。
チューブ６の両端部は、ナット２を軸方向から見た場合
のボール転動路５の一端Ｐ又は他端におけるボール転動
路５の接線方向に沿って配設されている。すなわち、図
１の（ｂ）におけるリターンチューブ６の端部と、軸心
及び一端Ｐを結んだ直線と、がなす角度ψが９０°とな
るようにリターンチューブ６の両端部が配設されてい
る。しかし、図２のように、リターンチューブ６の両端
部を前記接線方向に対して０°超過９０°以下傾けた方
向に沿って配設してもよい。すなわち、ψ’が０°超過
９０°以下となるようにリターンチューブ６の両端部を
配設してもよい。
【００１９】〔第二実施形態〕図３は、本発明の第二実
施形態のボールねじの構成を示す図であり、（ａ）はナ
ットの一部を破断して示した平面図であり、（ｂ）は軸
方向に垂直な面で破断した断面図である。なお、第二実
施形態のボールねじの構成及び作用は第一実施形態とほ
ぼ同様であるので、異なる部分のみ説明し同様の部分の
説明は省略する。また、図３においては、図１と同一又
は相当する部分には、図１と同一の符号を付してある。
施形態のボールねじの構成を示す図であり、（ａ）はナ
ットの一部を破断して示した平面図であり、（ｂ）は軸
方向に垂直な面で破断した断面図である。なお、第二実
施形態のボールねじの構成及び作用は第一実施形態とほ
ぼ同様であるので、異なる部分のみ説明し同様の部分の
説明は省略する。また、図３においては、図１と同一又
は相当する部分には、図１と同一の符号を付してある。
【００２０】第二実施形態のボールねじは、取付面１
０上に配されているリターンチューブ６の中央部分６ａ
をねじ軸１に対して平行（α＝０°）に配した点と、
リターンチューブ６の端部をリード角θL 方向に合わせ
ず、ねじ軸１に対して直角をなす直線Ａに沿って配した
点と、が第一実施形態とは異なっている。上記のよう
な構成とすれば、取付面１０上に配されているリターン
チューブ６の中央部分６ａの両端間距離ｄ（軸方向に対
して直角をなす方向の距離）がゼロであるので、ナット
２の外面に取付面１０を形成するために削られるナット
２の外面の削り深さＨを最小にすることができる。これ
により、ボールねじ全体をコンパクトにすることができ
るし、同じ大きさのボールねじであれば、ナットの最小
肉厚を大きくでき剛性を向上させることができる。
０上に配されているリターンチューブ６の中央部分６ａ
をねじ軸１に対して平行（α＝０°）に配した点と、
リターンチューブ６の端部をリード角θL 方向に合わせ
ず、ねじ軸１に対して直角をなす直線Ａに沿って配した
点と、が第一実施形態とは異なっている。上記のよう
な構成とすれば、取付面１０上に配されているリターン
チューブ６の中央部分６ａの両端間距離ｄ（軸方向に対
して直角をなす方向の距離）がゼロであるので、ナット
２の外面に取付面１０を形成するために削られるナット
２の外面の削り深さＨを最小にすることができる。これ
により、ボールねじ全体をコンパクトにすることができ
るし、同じ大きさのボールねじであれば、ナットの最小
肉厚を大きくでき剛性を向上させることができる。
【００２１】〔第三実施形態〕図４は、本発明の第三実
施形態のボールねじの構成を示す図であり、（ａ）はナ
ットの一部を破断して示した平面図であり、（ｂ）は軸
方向に垂直な面で破断した断面図である。なお、第三実
施形態のボールねじの構成及び作用は第一実施形態とほ
ぼ同様であるので、異なる部分のみ説明し同様の部分の
説明は省略する。また、図４においては、図１と同一又
は相当する部分には、図１と同一の符号を付してある。
施形態のボールねじの構成を示す図であり、（ａ）はナ
ットの一部を破断して示した平面図であり、（ｂ）は軸
方向に垂直な面で破断した断面図である。なお、第三実
施形態のボールねじの構成及び作用は第一実施形態とほ
ぼ同様であるので、異なる部分のみ説明し同様の部分の
説明は省略する。また、図４においては、図１と同一又
は相当する部分には、図１と同一の符号を付してある。
【００２２】第三実施形態のボールねじは、リターンチ
ューブ６の中央部分６ａを曲線状（図４の例では略Ｓ字
状）とした点が第一実施形態とは異なっている。このよ
うに、リターンチューブ６が曲線状で屈曲部６ｂが滑ら
かに屈曲しており、リターンチューブ６内を移動するボ
ール３の屈曲部６ｂ，６ｂにおける運動方向の変化が緩
やかであるから、ボール３が屈曲部６ｂの内壁と衝突し
て生じる騒音が抑制される。このような曲線状のリター
ンチューブは、リード角が大きいボールねじにおいて特
に有効である。
ューブ６の中央部分６ａを曲線状（図４の例では略Ｓ字
状）とした点が第一実施形態とは異なっている。このよ
うに、リターンチューブ６が曲線状で屈曲部６ｂが滑ら
かに屈曲しており、リターンチューブ６内を移動するボ
ール３の屈曲部６ｂ，６ｂにおける運動方向の変化が緩
やかであるから、ボール３が屈曲部６ｂの内壁と衝突し
て生じる騒音が抑制される。このような曲線状のリター
ンチューブは、リード角が大きいボールねじにおいて特
に有効である。
【００２３】なお、第一〜第三実施形態のボールねじに
おいて、予圧が解除された状態でボール３がリターンチ
ューブ６にすくい上げられるようにすることは、騒音の
抑制に対して効果があるので好ましい。リターンチュー
ブ６にすくい上げられる際にそのボール３に負荷してい
る予圧が解除されていれば、リターンチューブ６の端部
に設けられたボールすくい上げのためのタング部にボー
ル３が衝突して生じる騒音が低減される効果がある。
おいて、予圧が解除された状態でボール３がリターンチ
ューブ６にすくい上げられるようにすることは、騒音の
抑制に対して効果があるので好ましい。リターンチュー
ブ６にすくい上げられる際にそのボール３に負荷してい
る予圧が解除されていれば、リターンチューブ６の端部
に設けられたボールすくい上げのためのタング部にボー
ル３が衝突して生じる騒音が低減される効果がある。
【００２４】よって、ボール転動路５の一端Ｐの近傍部
分においては、ボール転動路５の一端Ｐに向かって予圧
が徐々に小さくなり、ボール転動路５の一端Ｐ又はその
手前の部分において予圧が解除されていることが好まし
い。予圧を解除する方法は特に限定されるものではない
が、ナット２のねじ溝２ａの深さを徐々に深くすること
によりボール転動路５の径を徐々に拡大する方法や、ナ
ット２のねじ溝２ａのリード角を徐々に変化させる方法
等があげられる（特許第２８３２９４３号参照）。
分においては、ボール転動路５の一端Ｐに向かって予圧
が徐々に小さくなり、ボール転動路５の一端Ｐ又はその
手前の部分において予圧が解除されていることが好まし
い。予圧を解除する方法は特に限定されるものではない
が、ナット２のねじ溝２ａの深さを徐々に深くすること
によりボール転動路５の径を徐々に拡大する方法や、ナ
ット２のねじ溝２ａのリード角を徐々に変化させる方法
等があげられる（特許第２８３２９４３号参照）。
【００２５】〔第四実施形態〕図５（軸に垂直な面で破
断した断面図）に示す第四実施形態のボールねじは、第
一〜第三実施形態のボールねじにおいて、各ボール３の
間にスペーサを介装した変形例であり、その他の構成及
び作用は第一〜第三実施形態とほぼ同様であるので、異
なる部分のみ説明し同様の部分の説明は省略する。この
スペーサ３０は、図５の要部拡大図である図６に示すよ
うに、両側のボール３，３の球面の一部とそれぞれ摺接
する凹面としての曲面３２，３２を備えている。なお、
スペーサ３０の形状は、上記のものに限定されるもので
はない。
断した断面図）に示す第四実施形態のボールねじは、第
一〜第三実施形態のボールねじにおいて、各ボール３の
間にスペーサを介装した変形例であり、その他の構成及
び作用は第一〜第三実施形態とほぼ同様であるので、異
なる部分のみ説明し同様の部分の説明は省略する。この
スペーサ３０は、図５の要部拡大図である図６に示すよ
うに、両側のボール３，３の球面の一部とそれぞれ摺接
する凹面としての曲面３２，３２を備えている。なお、
スペーサ３０の形状は、上記のものに限定されるもので
はない。
【００２６】各ボール３の間にこのようなスペーサ３０
が介装されると、ボール同士の競り合いが解消されるの
で、ボール３の移動がより円滑に行われる。よって、ボ
ールの循環性能やボールねじの送り精度がより優れ、ボ
ール通過振動の発生もより一層抑制される。また、リタ
ーンチューブ６内においてもボール３の移動がより円滑
に行われるので、振動や騒音の発生が抑制される。な
お、ボール３よりも小径な球体（スペーサ用ボール）を
スペーサ３０の代わりに用いても、上記と同様の効果を
得ることができる。また、スペーサ３０やスペーサ用ボ
ールは、摺動性の優れた材料で構成することが好まし
い。
が介装されると、ボール同士の競り合いが解消されるの
で、ボール３の移動がより円滑に行われる。よって、ボ
ールの循環性能やボールねじの送り精度がより優れ、ボ
ール通過振動の発生もより一層抑制される。また、リタ
ーンチューブ６内においてもボール３の移動がより円滑
に行われるので、振動や騒音の発生が抑制される。な
お、ボール３よりも小径な球体（スペーサ用ボール）を
スペーサ３０の代わりに用いても、上記と同様の効果を
得ることができる。また、スペーサ３０やスペーサ用ボ
ールは、摺動性の優れた材料で構成することが好まし
い。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のボールね
じはコンパクト且つ低騒音である。
じはコンパクト且つ低騒音である。
【図１】本発明のボールねじの第一実施形態を示す図で
ある。
ある。
【図２】第一実施形態のボールねじの変形例を示す図で
ある。
ある。
【図３】本発明のボールねじの第二実施形態を示す図で
ある。
ある。
【図４】本発明のボールねじの第三実施形態を示す図で
ある。
ある。
【図５】本発明のボールねじの第四実施形態を示す断面
図である。
図である。
【図６】図５のボールねじの要部拡大図である。
【図７】従来のボールねじの構成を示す平面図である。
【図８】従来のボールねじの構成を示す断面図である。
１ ねじ軸
１ａ ねじ溝
２ ナット
２ａ ねじ溝
３ ボール
５ ボール転動路
６ リターンチューブ
６ａ リターンチューブの中央部分
６ｂ リターンチューブの屈曲部
１０ 取付面
１１ 貫通孔
３０ スペーサ
Ｐ ボール転動路の一端
Ｖ 取付面に対して垂直な直線
β 取付面に対して垂直な直線と貫通孔とがなす角
度 θL リード角
度 θL リード角
Claims (8)
- 【請求項１】 螺旋状のねじ溝を外周面に有するねじ軸
と、前記ねじ軸のねじ溝に対向するねじ溝を内周面に有
し、前記両ねじ溝により形成される螺旋状のボール転動
路に転動自在に装填された多数のボールを介して前記ね
じ軸に螺合されるナットと、前記ナットに固定され、前
記ボールを前記ボール転動路の一端ですくい上げて他端
に送るボール循環チューブと、を備えるボールねじにお
いて、 前記ナットの外面の少なくとも一部を軸方向に平行な平
面とし、該平面に開口し前記ナットのねじ溝と連通する
一対の貫通孔を設けて、この両貫通孔に前記ボール循環
チューブの両端を前記平面側から挿入するとともに、 前記ナットを軸方向から見た場合に、前記平面に対して
垂直な直線と前記貫通孔とがなす角度が０°超過９０°
未満となるように、前記貫通孔を設けたことを特徴とす
るボールねじ。 - 【請求項２】 前記ボール循環チューブの両端部のうち
前記ボールをすくい上げる側の端部を、前記ナットを軸
方向から見た場合の前記ボール転動路の一端における前
記ボール転動路の接線方向に沿って配設したことを特徴
とする請求項１に記載のボールねじ。 - 【請求項３】 前記ボール循環チューブの両端部のうち
前記ボールをすくい上げる側の端部を、前記ナットを軸
方向から見た場合の前記ボール転動路の一端における前
記ボール転動路の接線方向に対して、０°超過９０°以
下傾けた方向に沿って配設したことを特徴とする請求項
１に記載のボールねじ。 - 【請求項４】 前記ボール循環チューブの両端部のうち
前記ボールをすくい上げる側の端部を、リード角方向に
沿って配設したことを特徴とする請求項１〜３のいずれ
かに記載のボールねじ。 - 【請求項５】 前記ボール循環チューブのうち前記一対
の貫通孔の外に位置し前記平面上に配された部分を、曲
線状としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに
記載のボールねじ。 - 【請求項６】 前記ボール転動路の一端の近傍部分にお
いては、前記ボール転動路の一端に向かって予圧が徐々
に小さくなるように前記ボール転動路の径が徐々に拡大
され、前記ボール転動路の一端又はその手前の部分にお
いて予圧が解除されていることを特徴とする請求項１〜
５のいずれかに記載のボールねじ。 - 【請求項７】 前記ボール転動路の一端の近傍部分にお
いては、前記ボール転動路の一端に向かって予圧が徐々
に小さくなるように前記ボール転動路のリード角が徐々
に変えられ、前記ボール転動路の一端又はその手前の部
分において予圧が解除されていることを特徴とする請求
項１〜６のいずれかに記載のボールねじ。 - 【請求項８】 前記ボールの球面の一部と摺接する凹面
を有するスペーサ、又は、前記ボールよりも小径なスペ
ーサ用ボールを、各ボールの間に介装したことを特徴と
する請求項１〜７のいずれかに記載のボールねじ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001395199A JP2003194175A (ja) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | ボールねじ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001395199A JP2003194175A (ja) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | ボールねじ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003194175A true JP2003194175A (ja) | 2003-07-09 |
Family
ID=27601689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001395199A Pending JP2003194175A (ja) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | ボールねじ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003194175A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7363835B2 (en) | 2003-09-10 | 2008-04-29 | Nsk Ltd. | Ball screw apparatus |
| KR101534057B1 (ko) * | 2014-06-16 | 2015-07-06 | 하이윈 테크놀로지스 코포레이션 | 터널식 볼 스크루 |
| CN113260805A (zh) * | 2019-02-13 | 2021-08-13 | 日本精工株式会社 | 滚珠丝杠装置 |
-
2001
- 2001-12-26 JP JP2001395199A patent/JP2003194175A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7363835B2 (en) | 2003-09-10 | 2008-04-29 | Nsk Ltd. | Ball screw apparatus |
| KR101534057B1 (ko) * | 2014-06-16 | 2015-07-06 | 하이윈 테크놀로지스 코포레이션 | 터널식 볼 스크루 |
| JP2016003763A (ja) * | 2014-06-16 | 2016-01-12 | 上銀科技股▲分▼有限公司 | チューブ式ボールねじ |
| CN113260805A (zh) * | 2019-02-13 | 2021-08-13 | 日本精工株式会社 | 滚珠丝杠装置 |
| CN113260805B (zh) * | 2019-02-13 | 2024-02-09 | 日本精工株式会社 | 滚珠丝杠装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20041222 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20070614 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070619 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071016 |