JP2003207015A

JP2003207015A - ボールねじ

Info

Publication number: JP2003207015A
Application number: JP2002005542A
Authority: JP
Inventors: Kimito Ushida; 公人牛田
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2002-01-15
Filing date: 2002-01-15
Publication date: 2003-07-25

Abstract

(57)【要約】【課題】高負荷荷重時のねじ溝開口縁の応力集中を緩
和して短寿命化を回避する。ねじ溝開口縁のバリによる
転走路内への異物混入の防止、および作業者の取り扱い
時の安全を図る。【解決手段】ねじ軸２のねじ溝７の開口縁に、ねじ溝
内面７ａから滑らかに続く凸曲面の曲面部分７ｂを形成
する。ナット３のねじ溝８についても、同様に曲面部分
を形成する。曲面部分７ｂは、ねじ軸２の外径面２ａに
続くものとする。また、曲面部分７ｂは、ねじ溝７の開
口縁にチャンファーを設けた場合に、そのチャンファー
とねじ溝内面７ａとの間に設けても良い。曲面部分７ｂ
は、ねじ溝７と共に砥石で研削されたものであっても、
ねじ溝７の形成後にサンドペーパー等で角を削ることで
加工したものであっても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、高負荷容量が必
要とされる用途、例えば射出成形機や電動プレス等の産
業機械に用いることのできるボールねじに関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】ボールね
じは、ねじ溝とナットのねじ溝の間に形成される螺旋状
転走路に複数のボールを介在させ、上記ナットに、ボー
ルの循環を可能とするボール反転路を設けたものとされ
る。ボール反転路は、種々の形式のものがあるが、従
来、高負荷容量が必要とされるボールねじでは、リター
ンチューブを設けたものが使用されている。

【０００３】一般に、リターンチューブ式のボールねじ
は、図１６に示されるように、ねじ軸ねじ溝５７の開口
縁、つまりねじ溝内面５７ａとねじ軸外径面５２ａとの
繋ぎ部にチャンファー６５を設けたり、図１７に示すよ
うに、ねじ溝内面５７ａがそのままねじ軸外径面５２ａ
に角張って繋がる形状が用いられている。図１６や図１
７の形状は、リターンチューブ式だけでなく、エンドキ
ャップ式、ガイドプレート式にも用いられる。

【０００４】しかしながら、ボールねじに負荷荷重が作
用した場合、ボールねじ内部で、ねじ軸ねじ溝５７に沿
ってボール５４（図１８）は弾性変形をしながら荷重を
受けることになる。この弾性変形により、ねじ溝内面５
７ａにおけるボール５４との接触面は、図１８に示すよ
うな楕円形状の接触面、いわゆる接触楕円７０を成し、
ボールねじが受ける負荷荷重が大きくなればなるほど、
同図に示される接触楕円７０は大きくなる。なお、同図
に示す接触楕円７０は、説明の都合上、方向を９０°変
えて接触位置の近傍に図示したものである。冒頭に示す
高負荷容量が必要とされる用途においては、ねじ軸ねじ
溝５７の内面５７ａとボール５４間での接触面圧値は、
最大２５００ＭＰａ程度となる。さらに、特開２００１
−０２１０１８に示されるような間座付きボールねじに
おいては、一般のボールねじよりも、ボールねじ内部に
存在するボール個数が少なくなることから、必然的にボ
ール１個に掛かり得る荷重は大きくなり、しいては接触
面圧が２５００ＭＰａを超えることが発生する。

【０００５】高負荷荷重が作用する用途においては、荷
重が大きくなると、図１８に示されるように、ボール４
とねじ軸ねじ溝５７の内面５７ａとの接触位置は、ねじ
軸外径部方向にずれ、また、接触楕円７０が大きくな
る。このことから、図１６のねじ溝内面５７ａの縁部
（ねじ軸ねじ溝５７の内面５７ａとチャンファー６５と
の繋ぎ部Ｐ２）に接触楕円７０がかかることになる。こ
の場合、ねじ溝内面５７ａとチャンファー６５との繋ぎ
部Ｐ２に応力集中が発生し、繋ぎ部Ｐ２から損傷するこ
ととなる。この損傷は、一般的なボールねじの転がり疲
れによるフレーキング寿命よりも短い時間に発生する可
能性が高く、予測が困難である。また、図１７に示され
るチャンファー無し形状の場合は、ねじ溝内面５７ａの
部分が深くなるため、図１６のチャンファー付き形状の
場合よりも大きな荷重を受けることが可能となるが、あ
る一定値以上の荷重となった場合、チャンファー付き形
状（図１６）の例と同様に、ねじ溝内面５７ａと軸外径
面５２ａとの繋ぎ部（軸肩部）Ｐ３において、応力集中
が発生し、繋ぎ部Ｐ３が損傷することとなる。

【０００６】上述したような繋ぎ部Ｐ２，Ｐ３での損傷
を防ぐ方法として、負荷荷重によって、ねじ溝５７を深
く設定する方法があるが、ねじ溝５７を深くする場合、
ねじ軸研削時の研削代が多くなり、研削時間がかかる。
また、研削代が大きいことから、大きな発熱を発し、し
いては、ねじ軸５２に曲がりが発生する。この現象を回
避するためには、研削代を少なくし、長時間をかけて所
定の寸法値まで少しずつ研削する必要があり、ボールね
じを安価に製造することが困難となる。また、図１７に
示されるようなチャンファーを設けない溝形状とした場
合、ねじ軸外径面５２ａを研削し、ねじ溝５７を研削し
たときに、ねじ軸外径面５２ａとねじ溝内面５７ａの繋
ぎ部Ｐ３は、鋭利な刃物状となり、ボールねじ組立時
や、ボールねじを機械に取付ける場合に、作業者の安全
上の懸念も発生する。

【０００７】この発明の目的は、高負荷荷重時のねじ溝
開口縁の応力集中を緩和して短寿命化を回避すると共
に、ねじ溝開口縁のバリによる転走路内への異物混入の
防止、および作業者の取り扱い時の安全を図ることので
きるボールねじを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明のボールねじ
は、ねじ軸の外径面と、このねじ軸の外周に遊嵌するナ
ットの内径面とに、それぞれ螺旋状のねじ溝が設けら
れ、上記ねじ溝とナットのねじ溝の間に形成される螺旋
状転走路に複数のボールを介在させ、上記ナットに、上
記螺旋状転走路に両端が連通してボールを循環可能とす
るボール反転路を設けたボールねじにおいて、上記ねじ
軸およびナットの少なくとも一方のねじ溝の開口縁に、
ねじ溝内面から滑らかに続く凸曲面の曲面部分を形成し
たことを特徴とする。上記曲面部分は、ねじ溝開口縁に
沿って設け、例えばねじ溝の全長にわたり設ける。この
構成のボールねじによると、負荷荷重を受けた場合、ボ
ール転走面となるねじ溝内面とボールの接触点は、負荷
荷重が大きくなるに従って、ねじ溝の開口方向に近づ
く。また負荷荷重を受けると、ボールに弾性変形が発生
し、この弾性変形によってねじ溝内面のボールとの接触
点に楕円状の接触面、つまり接触楕円が発生し、負荷荷
重が大きくなれば、この接触楕円の面積が大きくなって
行く。この接触楕円が角部に掛かると大きな応力が発生
するが、この発明は、ねじ溝内面から滑らかに続く曲面
部分を開口縁に形成したため、接触楕円がねじ溝内面の
縁を超えても、ねじ溝内面に滑らかに続く曲面部分に掛
かることになり、ねじ溝内面と上記曲面部分との繋ぎ部
で応力集中が生じることが緩和される。したがって、繋
ぎ部から発生するフレーキングを回避することが可能に
なり、高負荷荷重用途で使用される場合においても、こ
の繋ぎ部から発生する要因による軸受短寿命が回避され
る。また、上記曲面部分の形成のため、ボールねじ製造
時における不測のバリの欠けが防止でき、バリの欠けた
異物がボール転走面に混入して支障を来すことが避けら
れると共に、ボールねじの取り扱い時に作業者が角部で
怪我をする恐れがなく、安全性が向上する。

【０００９】上記曲面部分は、凸曲面であれば良く、円
弧形状に限らず、横断面形状が任意の凸曲線となる形状
であっても良い。例えば、上記曲面部分は、互いに曲率
の異なる複数の円弧が繋がった横断面形状の複合円弧曲
面としても良い。また、上記曲面部分は、ねじ軸または
ナットのねじ溝を形成した周面、つまりねじ軸外径面ま
たはナット内径面に直接に続くものであっても、また、
この曲面部分と上記周面との間に別の面が介在するもの
であっても良い。

【００１０】例えば、上記曲面部分よりも開口側にチャ
ンファ−を設け、上記曲面部分は上記ねじ溝内面および
上記チャンファーに滑らかに続くものとしても良い。単
にチャンファーを設けても、ねじ溝内面と平坦なチャン
ファーとの繋ぎ部に角が生じるため、高負荷荷重によっ
て上記接触楕円がねじ溝内面の縁を超えると応力集中が
発生する。しかし、上記のようにねじ溝内面とチャンフ
ァーの間に続く曲面部分を形成することで、接触楕円が
ボール転走面を超えたときの応力集中が緩和される。

【００１１】この発明における上記各構成のボールねじ
において、上記ナットのねじ溝に嵌合して端面が上記ボ
ール反転路のボール拾い上げ部に位置するボール拾い上
げ面となるデフレクタを設けても良い。このようにねじ
溝に嵌合するデフレクタを設けた場合、ボール拾い上げ
面が精度良く形成でき、ボール拾い上げ部での引っ掛か
りが防止される。このためボール拾い上げ部の損傷が防
止でき、上記ねじ溝の開口縁の曲面部分による高負荷荷
重時の損傷防止効果と相まって、ボールねじの長寿命が
期待できる。

【００１２】この発明における上記各構成のボールねじ
において、上記ボール循環経路における各ボールの間に
間座を設けても良い。間座を設ける場合は、上記のよう
にデフレクタを設けることが好ましい。このように間座
を設けた場合も、ねじ溝開口縁の曲面形状による応力集
中緩和等の上記各効果が得られる。ボール間に間座を設
けた場合、ボール同士が互いに逆回転方向に競り合うよ
うに接触することによる摩擦が軽減される利点がある
が、間座は球形ではないため、ボール拾い上げ部で引っ
掛かりが懸念される。しかし、上記デフレクタを設ける
と、間座の引っ掛かりも防止される。

【００１３】

【発明の実施の形態】この発明の第１の実施形態を図１
ないし図３と共に説明する。このボールねじ１は、ねじ
軸２と、このねじ軸２の外周に遊嵌するナット３と、複
数のボール４とを具える。ねじ軸２の外径面２ａと、ナ
ット３の内径面３ａとに、それぞれ螺旋状のねじ溝７，
８が設けられ、ねじ溝７，８の間に形成される螺旋状転
走路９に、上記複数のボール４が介在させてある。ナッ
ト３には、螺旋状転走路９に両端が連通してボール４を
循環可能とするボール反転路６が設けられ、これら螺旋
状転走路９とボール反転路６とで、連続した循環路が形
成される。ボール反転路６は、ナット３に取付けられた
リターンチューブ１４により構成される。

【００１４】ねじ軸２のねじ溝７の内面７ａ（図１
（Ｂ））、およびナット３のねじ溝８（図３）の内面８
ａは、いずれもボール転走面となる面であり、それぞれ
同図に示すように、円弧状の断面形状を成している。こ
の円弧状の断面形状は、全体に連続した一つの円弧であ
っても良く、また溝底中心に対する両側の溝内面部分
が、互いに円弧中心の異なる円弧状であって、溝全体と
してゴシックアーチ形状となる形状であっても良い。

【００１５】図１（Ｂ）に示すように、ねじ軸２のねじ
溝７の開口縁、つまりねじ溝７の内面７ａとねじ軸２の
外径面２ａとの繋ぎ部には、ねじ溝内面７ａから滑らか
に続く曲面部分７ｂが形成してある。曲面部分７ｂのね
じ溝開口側の縁は、ねじ軸２の外径面２ａに滑らかに続
いている。曲面部分７ｂの形状は、凸曲面であって、ね
じ溝内面７ａに滑らかに続く曲面であれば良く、円弧形
状に限らず、横断面が任意の凸曲線となる形状で良い。
「滑らかに続く」とは、角を生じずに続くことであり、
理想的には、ねじ溝内面７ａの横断面形状を成す曲線
と、曲面部分７ｂの横断面形状を成す曲線とが、互いの
連続点において、共通の接線を持つように続くことであ
る。曲面部分７ｂを円弧状とする場合に、その曲率半径
は、任意の長さで良い。この曲率半径は、例えばボール
径が１９mm程度の場合に、曲率半径が１mm程度とされ
る。

【００１６】曲面部分７ｂは、例えば図２に拡大して示
すように、互いに曲率の異なる２つの円弧７ｂａ，７ｂ
ｂが繋がった横断面形状の複合円弧曲面としても良い。
これら２つの円弧７ｂａ，７ｂｂは、溝底側の円弧７ｂ
ａの曲率半径Ｒａの方が、開口側の円弧７ｂａ，７ｂｂ
の曲率半径Ｒｂよりも小さいものとされている。すなわ
ち、Ｒａ＜Ｒｂである。なお、Ｒａ＞Ｒｂとしても良
い。

【００１７】曲面部分７ｂの加工は、ねじ溝７の研削時
に同時に加工しても良く、また、ねじ溝７の研削後に、
サンドペーパー等を用いて角部を丸めることにより形成
しても良い。ただし、ねじ溝７の研削時に同時に加工す
る方が、工程が少なくて安価に製造できるため、ねじ溝
７の溝断面形状の部分と曲面部分７ｂの断面形状の部分
とが連続した一体の総形砥石を用いて加工することが好
ましい。このような総形砥石を用いる場合は、曲面部分
７ｂを円弧状の断面形状とする方が管理が容易である。
また、図２の例のような複合円弧曲面とする場合も、総
形砥石を用いることが好ましい。

【００１８】ナット３のねじ溝８についても、図３に示
すように、ねじ溝８の開口縁、つまりねじ溝８の内面８
ａとナット３の内径面３ａとの繋ぎ部には、ねじ溝内面
８ａから滑らかに続く曲面部分８ｂが形成してある。曲
面部分８ｂのねじ溝開口側の縁は、ナット３の内径面３
ａに滑らかに続いている。曲面部分８ｂの形状や加工方
法は、ねじ軸ねじ溝７ａの曲面部分７ｂについて前述し
た各形状および加工方法が採用できる。なお、同じボー
ルねじ１において、ねじ軸２の曲面部分７ｂと、ナット
３の曲面部分８ｂとは、必ずしも互いに同じ形状や加工
方法を採用しなくても良く、互いに異なる形状とした
り、また異なる加工方法を採用しても良い。

【００１９】上記構成の作用を説明する。このボールね
じ１が負荷荷重を受けた場合、図４に示すように、ねじ
軸ねじ溝７の内面７ａとボールの接触点は、負荷荷重が
大きくなるに従って、ねじ溝７の開口方向に近づく。ま
た負荷荷重を受けると、ボール４に弾性変形が発生し、
この弾性変形によってねじ溝内面７ａにおけるボール４
の接触点Ｑに、楕円状の接触面である接触楕円２０が発
生する。負荷荷重が大きくなれば、この接触楕円２０の
面積が大きくなって行く。この接触楕円２０が角部に掛
かると大きな応力が発生するが、この実施形態は、ねじ
溝内面７ａから滑らかに続く曲面部分７ｂを開口縁に形
成したため、接触楕円２０がボール転走面となるねじ溝
内面７ａを超えても、このねじ溝内面７ａに滑らかに続
く曲面部分７ｂに掛かることになり、ねじ溝内面７ａと
曲面部分７ｂとの繋ぎ部Ｐで応力集中が生じることが緩
和される。このため、繋ぎ部Ｐから発生するフレーキン
グを回避することが可能になって、この繋ぎ部Ｐから発
生する要因によるボールねじ１の短寿命が回避される。
したがって、高負荷荷重用途で使用される場合において
も、ボールねじ１の寿命は、転がり疲れによるフレーキ
ングの発生による寿命となり、寿命計算を行うことによ
って容易にボールねじの寿命を予測することが可能とな
る。

【００２０】また、上記曲面部分７ｂを設けるため、ボ
ールねじ１の製造過程でバリが発生してそのバリの欠け
た異物がボール転走面となるねじ溝内面７ａに混入する
ことが防止され、異物混入による支障を来すことが避け
られる。さらに、曲面部分７ｂがあるため、ボールねじ
１の取り扱い時に作業者が角部で怪我をする恐れがな
く、安全性が向上する。上記の各作用説明は、ねじ軸２
側のねじ溝７について説明したが、ナット３側のねじ溝
８の曲面部分８ａの形成によっても、ねじ軸２側の曲面
部分７ａと同様な作用，効果が得られる。

【００２１】なお、第１の実施形態は、ねじ軸ねじ溝７
の開口縁に設けた曲面部分７ｂがねじ軸外径面２ａに続
くものとしたが、図５，図６に示すように、ねじ軸ねじ
溝７における曲面部分７ｂよりも開口側にチャンファー
７ｃを設けても良い。すなわち、ねじ溝７の開口縁にチ
ャンファー７ｃを設け、このチャンファー７ｃとねじ溝
内面７ａとに滑らかに続く曲面部分７ｂを設けても良
い。チャンファー７ｃは断面が直線となる傾斜面であ
る。曲面部分７ｂは半径Ｒの円弧としてある。この場合
も、曲面部分７ｂの形状は、凸曲面であって、ねじ溝内
面７ａに滑らかに続く曲面であれば良く、円弧形状に限
らず、横断面が任意の凸曲線となる形状で良い。また、
曲面部分７ｂを円弧状とする場合に、その曲率半径は、
任意の長さで良く、例えばボール径が１９mm程度の場合
に、曲率半径が１mm程度とされる。曲面部分７ｂの加工
方法についても、ねじ溝７の研削時に同時に加工しても
良く、また、ねじ溝７の研削後に、サンドペーパー等を
用いて角部を丸めることにより形成しても良い。ねじ溝
７の研削時に同時に加工する場合、例えば、図７に示す
総形砥石２１が用いられる。この総形砥石２１は、ねじ
溝７の溝断面形状に対応する断面形状の砥石面２１ａ
と、曲面部分７ｂの断面形状に対応する砥石面２１ｂと
が連続した一体の砥石である。

【００２２】図５〜図７は、ねじ軸２側のねじ溝７につ
いて示したが、図１のナット３側のねじ溝８において
も、図５，図６の例の同様に、ねじ溝の開口縁にチャン
ファーを設け、そのチャンファーとねじ溝内面とに滑ら
かに続く曲面部分を設けても良い。

【００２３】チャンファー７ｃを設けた場合、バリの発
生防止や取り扱い時の作業者の傷つき防止は行えるが、
チャンファー７ｃをねじ溝内面７ａに直接に続けて設け
たのでは、従来例で説明したように、高負荷荷重の作用
時に繋ぎ部の応力集中の問題が生じる。しかし、このよ
うに曲面部分７ｃを設けることで、第１の実施形態と同
様に、接触楕円２０（図４）がねじ溝内面７ａを超えて
曲面部分７ｃに達しても、応力集中の影響が緩和され、
短寿命が回避される。

【００２４】図８ないし図１０は、この発明のさらに他
の実施形態を示す。この実施形態は、図１〜図４に示す
第１の実施形態において、ナット３にデフレクタ１１を
設けたものである。図８は、リターンチューブ１４の軸
方向に沿ってボールねじ１を断面した図である。デフレ
クタ１１は、ナット３のねじ溝８に嵌合して端面がボー
ル反転路６のボール拾い上げ部６ａに位置するボール拾
い上げ面１１ａとなる部材である。

【００２５】詳細を説明すると、リターンチューブ１４
の両端は、ナット３の外周からナット３のねじ溝８まで
貫通させたチューブ挿通用竪穴１０に挿入されている。
リターンチューブ１４で構成されるボール反転路６の両
端のボール拾い上げ部６ａには、ナット３のねじ溝８に
嵌合したデフレクタ１１の端面が配置されている。デフ
レクタ１１の端面は、転走路９からボール反転路６にボ
ール４を拾い上げるガイド面となるボール拾い上げ面１
１ａを構成する。デフレクタ１１は、ナット３のねじ溝
８に沿って延びる螺旋形状の部材であり、ナット３にボ
ルト等の締結具（図示せず）により、または接着剤等に
より固定される。デフレクタ１１は、図９（Ａ）のよう
にナットねじ溝８の１周に満たないものであっても、図
９（Ｂ）に示すように１周以上の長さのものであっても
良い。デフレクタ１１は、ナット３のねじ溝８には密に
嵌合するが、ねじ軸２のねじ溝７に対しては、隙間をも
って遊嵌する形状とされる。

【００２６】このようなデフレクタ１１を設けた場合、
設けない場合に比べて、例えばリターンチューブ１４の
端部に舌片を設けてボール４を拾い上げるようにした場
合に比べて、ボール拾い上げ面１１ａが精度良く形成で
きる。すなわち、デフレクタ１１はナット３のねじ溝８
に嵌合しており、ナットねじ溝８の位相に合う。ねじ軸
２のねじ溝７とナット３のねじ溝８の位相は、両ねじ溝
７，８間に間に収容されたボール４によって合わされ
る。ナット３のねじ溝位相とデフレクタ１１の位相が合
っていることから、ボール４を介して、ねじ軸２のねじ
溝７とデフレクタ１１の位相が合うことになる。このよ
うに、ボール拾い上げ面１１ａを、ナットねじ溝８に嵌
合するデフレクタ１１で形成したため、ナット３のねじ
溝位相と加工誤差によってずれを生じやすい従来のリタ
ーンチューブ舌片よりも位相管理が容易となり、またね
じ軸２のねじ溝７とデフレクタ１１との隙間Δβ（図１
０）の管理も容易となる。このように、ボール拾い上げ
面１１ａが精度良く形成できるため、ボール拾い上げ部
６ａでの引っ掛かりが防止される。このためボール拾い
上げ部６ａの損傷が防止でき、上記ねじ溝７，８の開口
縁の曲面部分７ｂ，８ｂによる高負荷荷重時の損傷防止
効果と相まって、ボールねじ１の長寿命が期待できる。
このデフレクタ１１を設ける構成は、図５に示したよう
なチャンファー７ｃを有するボールねじにおいても適用
することができる。

【００２７】なお、上記各実施形態は、ボール反転路６
をリターンチューブ１４で形成する形式のボールねじ１
に適用した場合につき説明したが、この発明は、例えば
次ぎに２つの例を示すように、各種のボール反転路形式
のボールねじ１に適用することができる。

【００２８】図１１および図１２は、ボール反転路形式
をガイドプレート形式とした実施形態の側面図および横
断面図を示す。この実施形態において、特に説明する事
項の他は、第１の実施形態と同じである。この実施形態
では、ナット３の本体外周の一部に形成された平坦面３
ｂにガイドプレート１５が取付けられている。ガイドプ
レート１５は、裏面にボール通過溝１２を形成した部材
であり、ボール通過溝１２によりボール反転路６が形成
される。ボール通過溝１２は、その両端が、ナット３の
本体に形成されたボール拾い上げ部６ａとなる穴１３に
よってナット３のねじ溝８に連通している。このボール
拾い上げ部６ａに、ナット３のねじ溝８に沿って嵌合し
たデフレクタ１１の端面からなるボール拾い上げ面１１
ａが配置されている。デフレクタ１１は、リターンチュ
ーブ形式のボールねじ１におけるものと同じであり、図
９（Ａ），（Ｂ）に示したものが使用できる。

【００２９】図１３は、ボール反転路形式をエンドプレ
ート形式とした実施形態を示す。この実施形態におい
て、特に説明する事項の他は、第１の実施形態と同じで
ある。この実施形態では、ナット３の本体の両端面にエ
ンドプレート１７を取付け、ナット本体に軸方向に設け
た貫通孔１８と両側のエンドプレート１７に設けたボー
ル拾い上げ溝１９とでボール反転路６を構成したもので
ある。

【００３０】図１４，図１５は、この発明のさらに他の
実施形態を示す。この実施形態は、図８〜図１０のデフ
レクタ１１を設けた実施形態において、隣合う各ボール
４の間に間座５を設けたものである。間座５は、両面が
ボール４の入る凹み形状となった円形の部材であり、例
えば図１５のようにリング状とされる。このように間座
５を設けた場合も、ねじ溝開口縁の曲面部分による応力
集中緩和等の上記各効果が得られる。ボール４間に間座
５を設けた場合、ボール４同士が互いに逆回転方向に競
り合うように接触することによる摩擦が軽減される利点
があるが、間座５は球形ではないため、ボール拾い上げ
部６ａで引っ掛かりが懸念される。しかし、上記デフレ
クタ１１を設けると、間座５の引っ掛かりも防止され
る。なお、間座５を設けたボールねじ１とする場合に、
必ずしもデフレクタ１１を設けた形式としなくても良
い。

【００３１】

【発明の効果】この発明のボールねじは、ねじ軸の外径
面と、このねじ軸の外周に遊嵌するナットの内径面と
に、それぞれ螺旋状のねじ溝が設けられ、上記ねじ溝と
ナットのねじ溝の間に形成される螺旋状転走路に複数の
ボールを介在させ、上記ナットに、上記螺旋状転走路に
両端が連通してボールを循環可能とするボール反転路を
設けたボールねじにおいて、上記ねじ軸およびナットの
少なくとも一方のねじ溝の開口縁に、ねじ溝内面のボー
ル転走面となる曲面から滑らかに続く曲面部分を形成し
たものであるため、高負荷荷重時のねじ溝開口縁の応力
集中を緩和して短寿命化を回避すると共に、ねじ溝開口
縁のバリによる転走路内への異物混入の防止、および作
業者の取り扱い時の安全を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかるボール
ねじの斜視図、（Ｂ）はそのねじ軸ねじ溝の拡大断面図
である。

【図２】同ねじ軸ねじ溝の開口縁付近の拡大断面図であ
る。

【図３】同ボールねじにおけるナットねじ溝の拡大断面
図である。

【図４】同ボールねじの作用説明図である。

【図５】この発明の他の実施形態におけるねじ軸ねじ溝
の開口縁付近の拡大断面図である。

【図６】同ねじ軸ねじ溝の開口縁付近の拡大断面図であ
る。

【図７】同ボールねじのねじ軸ねじ溝を加工する砥石の
断面図である。

【図８】この発明のさらに他の実施形態にかかるボール
ねじの断面図である。

【図９】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ同ボールねじにおけ
るデフレクタの各例を示す斜視図である。

【図１０】同デフレクタとねじ軸ねじ溝の関係を示す拡
大断面図である。

【図１１】この発明のさらに他の実施形態にかかるボー
ルねじの側面図である。

【図１２】同ボールねじの横断面図である。

【図１３】この発明のさらに他の実施形態にかかるボー
ルねじの縦断面図である。

【図１４】この発明のさらに他の実施形態にかかるボー
ルねじの断面図である。

【図１５】同ボールねじのボールと間座の関係を示す拡
大断面図である。

【図１６】従来例のねじ溝の断面図である。

【図１７】他の従来例のねじ溝の断面図である。

【図１８】従来例の作用説明図である。

【符号の説明】

１…ボールねじ２…ねじ軸３…ナット４…ボール５…間座６…ボール反転路６ａ…ボール拾い部７…ねじ軸のねじ溝７ａ…ねじ溝内面７ｂ…曲面部分７ｃ…チャンファー８…ナットのねじ溝８ａ…ねじ溝内面８ｂ…曲面部分９…螺旋状転走路１１…デフレクタ１１ａ…ボール拾い上げ面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ねじ軸の外径面と、このねじ軸の外周に
遊嵌するナットの内径面とに、それぞれ螺旋状のねじ溝
が設けられ、上記ねじ溝とナットのねじ溝の間に形成さ
れる螺旋状転走路に複数のボールを介在させ、上記ナッ
トに、上記螺旋状転走路に両端が連通してボールを循環
可能とするボール反転路を設けたボールねじにおいて、
上記ねじ軸およびナットの少なくとも一方のねじ溝の開
口縁に、ねじ溝内面から滑らかに続く凸曲面の曲面部分
を形成したことを特徴とするボールねじ。
【請求項２】上記曲面部分を、互いに曲率の異なる複
数の円弧が繋がった横断面形状の複合円弧曲面とした請
求項１に記載のボールねじ。
【請求項３】上記曲面部分よりも開口側にチャンファ
ーを設け、上記曲面部分は上記ねじ溝内面および上記チ
ャンファーに滑らかに続くものとした請求項１または請
求項２に記載のボールねじ。
【請求項４】上記ナットのねじ溝に嵌合して端面が上
記ボール反転路のボール拾い上げ部に位置するボール拾
い上げ面となるデフレクタを設けた請求項１ないし請求
項３のいずれかに記載のボールねじ。
【請求項５】上記ボール循環経路における各ボールの
間に間座を設けた請求項１ないし請求項４のいずれかに
記載のボールねじ。