JP2003269464A - 直動装置 - Google Patents
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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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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/20—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows with loose spacing bodies, e.g. balls, between the bearing balls
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- 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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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19642—Directly cooperating gears
- Y10T74/19698—Spiral
- Y10T74/19702—Screw and nut
- Y10T74/19744—Rolling element engaging thread
- Y10T74/19749—Recirculating rolling elements
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】簡単な手段で保持ピースの剛性を小さくして特
に予圧荷重が低い場合であっても良好な作動性および耐
久性が得られる直動装置を提供する。 【解決手段】内側部材と外側部材との間にボール循環路
３が設けられ、このボール循環路３内に多数のボール２
が転動自在に装填され、これらボール２間に保持ピース
１ｂが設けられている直動装置において、保持ピース１
ｂは、その中央部に形成された貫通口１３の口径Ｄ２を
ボール２の直径の３５〜６５％の寸法とすることによ
り、ボール２により保持ピース１ｂに加わるボール間方
向の力と、この力による保持ピース１ｂの弾性変位量と
の比の関係が０．１〜１０［Ｎ／μｍ］となるようにす
る。
に予圧荷重が低い場合であっても良好な作動性および耐
久性が得られる直動装置を提供する。 【解決手段】内側部材と外側部材との間にボール循環路
３が設けられ、このボール循環路３内に多数のボール２
が転動自在に装填され、これらボール２間に保持ピース
１ｂが設けられている直動装置において、保持ピース１
ｂは、その中央部に形成された貫通口１３の口径Ｄ２を
ボール２の直径の３５〜６５％の寸法とすることによ
り、ボール２により保持ピース１ｂに加わるボール間方
向の力と、この力による保持ピース１ｂの弾性変位量と
の比の関係が０．１〜１０［Ｎ／μｍ］となるようにす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種の機器の送り
機構などに用いられるボールねじやリニアガイドなどの
直動装置に係り、特に低い予圧で使用され、作動性、耐
久性を要求される用途で使用される直動装置に関する。
機構などに用いられるボールねじやリニアガイドなどの
直動装置に係り、特に低い予圧で使用され、作動性、耐
久性を要求される用途で使用される直動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の直動装置は、内側部材および外
側部材と、これら内側部材と外側部材との間に無限循環
可能に装填された複数の転動体としてのボールとを備え
ている。
側部材と、これら内側部材と外側部材との間に無限循環
可能に装填された複数の転動体としてのボールとを備え
ている。
【０００３】例えばボールねじにあっては、内側部材と
してのねじ軸の外周に外側部材としてのナットが嵌合さ
れ、これらねじ軸の外周面およびナットの内周面に互い
に対応する螺旋状のボール転動溝がそれぞれ形成され、
これらボール転動溝の対向間でボール転動路が構成され
ている。
してのねじ軸の外周に外側部材としてのナットが嵌合さ
れ、これらねじ軸の外周面およびナットの内周面に互い
に対応する螺旋状のボール転動溝がそれぞれ形成され、
これらボール転動溝の対向間でボール転動路が構成され
ている。
【０００４】そしてボール転動路の一端部と他端部とを
つなぐ戻し路がナットに設けられ、これらボール転動路
と戻し路とで無端状をなす一連の無限循環路が構成さ
れ、この無限循環路内に複数のボールが互いに隣接して
配列するように装填されている。
つなぐ戻し路がナットに設けられ、これらボール転動路
と戻し路とで無端状をなす一連の無限循環路が構成さ
れ、この無限循環路内に複数のボールが互いに隣接して
配列するように装填されている。
【０００５】このような直動装置としてのボールねじに
おいては、ねじ軸とナットとの相対回転動作で各ボール
が無限循環路内で転動しながら無限循環し、これに応じ
てねじ軸に対してナットが相対的に直線運動をする。ま
た、リニアガイドにあっては、内側部材としての案内レ
ールの外側に外側部材としてのスライダが嵌合され、案
内レールおよびスライダの互いに対向する側面に案内レ
ールの長手方向に沿うボール転動溝がそれぞれ形成さ
れ、これらボール転動溝の対向間でボール転動路が構成
されている。
おいては、ねじ軸とナットとの相対回転動作で各ボール
が無限循環路内で転動しながら無限循環し、これに応じ
てねじ軸に対してナットが相対的に直線運動をする。ま
た、リニアガイドにあっては、内側部材としての案内レ
ールの外側に外側部材としてのスライダが嵌合され、案
内レールおよびスライダの互いに対向する側面に案内レ
ールの長手方向に沿うボール転動溝がそれぞれ形成さ
れ、これらボール転動溝の対向間でボール転動路が構成
されている。
【０００６】そしてボール転動路の一端部と他端部とを
つなぐ戻し路がスライダに設けられ、これらボール転動
路と戻し路とで無端状をなす一連の無限循環路が構成さ
れ、この無限循環路内に複数のボールが互いに隣接して
配列するように装填され、案内レールとスライダとの相
対直線動作で各ボールが無限循環路内で転動しながら無
限循環する。このような直動装置の作動時には、ボール
転動溝により構成されるボール転動路の区間をボールが
転動するときにそのボールに負荷が加わる。
つなぐ戻し路がスライダに設けられ、これらボール転動
路と戻し路とで無端状をなす一連の無限循環路が構成さ
れ、この無限循環路内に複数のボールが互いに隣接して
配列するように装填され、案内レールとスライダとの相
対直線動作で各ボールが無限循環路内で転動しながら無
限循環する。このような直動装置の作動時には、ボール
転動溝により構成されるボール転動路の区間をボールが
転動するときにそのボールに負荷が加わる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ボールねじやリニアガ
イドなどの直動装置にあっては、ボールベアリングと異
なりボールを保持するための保持器をもたず、このため
ボールの転動時に負荷領域でボール同士の競り合い（押
し合い）が起こり、作動性の悪化やボール、転動溝の寿
命の低下を招く恐れがある。
イドなどの直動装置にあっては、ボールベアリングと異
なりボールを保持するための保持器をもたず、このため
ボールの転動時に負荷領域でボール同士の競り合い（押
し合い）が起こり、作動性の悪化やボール、転動溝の寿
命の低下を招く恐れがある。
【０００８】直動装置の場合、転動体としてのボールは
無限循環路内にある程度のすきまをもって挿入されてお
り、したがってすべてのボールが理想的に転がり運動を
していればボール同士の接触は起きないはずであるが、
転動溝の精度、転動溝に対する接触状態、使用条件など
により、どうしてもボール同士の接触による競り合いが
起きてしまう。
無限循環路内にある程度のすきまをもって挿入されてお
り、したがってすべてのボールが理想的に転がり運動を
していればボール同士の接触は起きないはずであるが、
転動溝の精度、転動溝に対する接触状態、使用条件など
により、どうしてもボール同士の接触による競り合いが
起きてしまう。
【０００９】ボール同士の競り合いが起こると、ボール
が転がりにくくなり、転動溝との間で滑りが起こり、作
動性の悪化、ボール、転動溝の寿命の低下につながって
しまう。
が転がりにくくなり、転動溝との間で滑りが起こり、作
動性の悪化、ボール、転動溝の寿命の低下につながって
しまう。
【００１０】近年、ボール同士の競り合いを防止する目
的で、ボール間に保持ピースを設けることが行なわれる
ようになってきている。
的で、ボール間に保持ピースを設けることが行なわれる
ようになってきている。
【００１１】図５に示すように、保持ピース１は、配列
するボール２の相互間に挟まれ、ボール２同士の接触を
防止する。この保持ピース１はその両側のボール２に抱
えられる状態で例えば図６に示すようなボールねじの無
限循環路３内に収納され、その循環路３の角度変化に柔
軟に追従するようになっている。
するボール２の相互間に挟まれ、ボール２同士の接触を
防止する。この保持ピース１はその両側のボール２に抱
えられる状態で例えば図６に示すようなボールねじの無
限循環路３内に収納され、その循環路３の角度変化に柔
軟に追従するようになっている。
【００１２】図６に示す４はボールねじのねじ軸で、こ
のねじ軸４の外周にナット５が嵌合し、ねじ軸４の外周
面およびナット５の内周面に互いに対応する螺旋状のボ
ール転動溝７，８が形成され、ナット５のボール転動溝
８と、これと対向するねじ軸４のボール転動溝７とでボ
ール転動路９が構成されている。
のねじ軸４の外周にナット５が嵌合し、ねじ軸４の外周
面およびナット５の内周面に互いに対応する螺旋状のボ
ール転動溝７，８が形成され、ナット５のボール転動溝
８と、これと対向するねじ軸４のボール転動溝７とでボ
ール転動路９が構成されている。
【００１３】ナット５には、そのボール転動路９の一端
部と他端部とをつなぐ戻し路を構成するチューブ１０が
設けられ、このチューブ１０とボール転動路９とで無限
循環路３が構成され、この無限循環路３内に多数のボー
ル２およびその相互間に介在する保持ピース１が挿入さ
れている。そして、ねじ軸４に対するナット５の相対螺
旋回転に応じてボール２が無限循環路３内で無限循環す
る。
部と他端部とをつなぐ戻し路を構成するチューブ１０が
設けられ、このチューブ１０とボール転動路９とで無限
循環路３が構成され、この無限循環路３内に多数のボー
ル２およびその相互間に介在する保持ピース１が挿入さ
れている。そして、ねじ軸４に対するナット５の相対螺
旋回転に応じてボール２が無限循環路３内で無限循環す
る。
【００１４】この際、保持ピース１はボール２と滑り運
動をする。そしてその滑りによる摩擦力が、ボール２と
転動溝７，８間の転がり運動の妨げにならない場合に
は、作動性の悪化や、ボール２、転動溝７，８の寿命の
低下につながることはない。しかし、ボール間方向から
保持ピース１に加わる力が大きくなり、ボール２と保持
ピース１との間の摩擦力が大きくなると転がり運動に悪
影響が生じ、ボール２と転動溝７，８との間に滑り運動
が起こり、作動性の悪化や、ボール２、転動溝７，８の
寿命の低下につながってしまう。この現象は、転がり部
での面圧が低い低予圧品や循環路３内のボール数が多い
ものほど起こりやすい。
動をする。そしてその滑りによる摩擦力が、ボール２と
転動溝７，８間の転がり運動の妨げにならない場合に
は、作動性の悪化や、ボール２、転動溝７，８の寿命の
低下につながることはない。しかし、ボール間方向から
保持ピース１に加わる力が大きくなり、ボール２と保持
ピース１との間の摩擦力が大きくなると転がり運動に悪
影響が生じ、ボール２と転動溝７，８との間に滑り運動
が起こり、作動性の悪化や、ボール２、転動溝７，８の
寿命の低下につながってしまう。この現象は、転がり部
での面圧が低い低予圧品や循環路３内のボール数が多い
ものほど起こりやすい。
【００１５】また、転動溝７，８の精度が悪い場合や、
揺動運転などに伴う偏荷重を受ける場合などにはボール
間の力が大きくなるため、同様の理由で作動性の悪化
や、ボール２、転動溝７，８の寿命の低下につながって
しまう。
揺動運転などに伴う偏荷重を受ける場合などにはボール
間の力が大きくなるため、同様の理由で作動性の悪化
や、ボール２、転動溝７，８の寿命の低下につながって
しまう。
【００１６】このような問題を緩和するため、また低騒
音化を図るため、保持ピース１の材料として、弾性特性
をもつエマストラーなどが使用される場合がある。しか
し、弾性をもつ材料は、基本的に膨潤特性をもち、油や
水などを吸収して膨らむ傾向がある。
音化を図るため、保持ピース１の材料として、弾性特性
をもつエマストラーなどが使用される場合がある。しか
し、弾性をもつ材料は、基本的に膨潤特性をもち、油や
水などを吸収して膨らむ傾向がある。
【００１７】保持ピース１が膨潤により膨らむと、循環
路３に対するボール２・保持ピース１の充填すきまが小
さくなり、循環路３内にボール２や保持ピース１が詰め
込まれる状態となり、ボール２と保持ピース１との間に
大きな力が発生し、摩擦力が増し、作動性、耐久性の点
に悪影響が生じてしまう恐れがある。
路３に対するボール２・保持ピース１の充填すきまが小
さくなり、循環路３内にボール２や保持ピース１が詰め
込まれる状態となり、ボール２と保持ピース１との間に
大きな力が発生し、摩擦力が増し、作動性、耐久性の点
に悪影響が生じてしまう恐れがある。
【００１８】そこで、図７に示すように、保持ピース１
の外周部に溝状の切欠部１１を設け、保持ピース１自体
を弾性構造体とする提案がなされている。しかしこの場
合には、保持ピース１の成形用金型が複雑となり、また
保持ピース１の外周部が複雑形状となることから保持ピ
ース１が循環路３内に引っ掛かりやすくなるという問題
がある。通常、保持ピース１は、僅かな充填すきまをも
つように調整されて循環路３内に組み込まれている。保
持ピース１の充填すきまが小さすぎると、もしくは詰め
すぎると、ボール２の転がり運動の妨げとなり、作動性
や耐久性に悪影響が生じ、また充填すきまが大きすぎる
と、保持ピース１の倒れや引っ掛かりにつながる。この
ため、その管理値は厳しい値となっており、調整などに
多大な時間と労力を費やす必要が生じている。
の外周部に溝状の切欠部１１を設け、保持ピース１自体
を弾性構造体とする提案がなされている。しかしこの場
合には、保持ピース１の成形用金型が複雑となり、また
保持ピース１の外周部が複雑形状となることから保持ピ
ース１が循環路３内に引っ掛かりやすくなるという問題
がある。通常、保持ピース１は、僅かな充填すきまをも
つように調整されて循環路３内に組み込まれている。保
持ピース１の充填すきまが小さすぎると、もしくは詰め
すぎると、ボール２の転がり運動の妨げとなり、作動性
や耐久性に悪影響が生じ、また充填すきまが大きすぎる
と、保持ピース１の倒れや引っ掛かりにつながる。この
ため、その管理値は厳しい値となっており、調整などに
多大な時間と労力を費やす必要が生じている。
【００１９】本発明はこのような点に着目してなされた
もので、その目的とするところは、簡単な手段で保持ピ
ースの剛性を小さくして特に予圧荷重が低い場合であっ
ても良好な作動性および耐久性が得られる直動装置を提
供することにある。
もので、その目的とするところは、簡単な手段で保持ピ
ースの剛性を小さくして特に予圧荷重が低い場合であっ
ても良好な作動性および耐久性が得られる直動装置を提
供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような目的
を達成するために、内側部材と外側部材との間にボール
循環路が設けられ、このボール循環路内に多数のボール
が転動自在に装填され、これらボール間に保持ピースが
設けられている直動装置において、保持ピースの特性と
して、その両側に配置するボールにより加わるボール間
方向の力と、この力による弾性変位量との比の関係が
０．１〜１０［Ｎ／μｍ］となる剛性をもつようにした
ものである。保持ピースの剛性の調整は、保持ピースの
中央部に形成する貫通口の口径を前記ボールの直径の３
５〜６５％の範囲とすることにより調整する。
を達成するために、内側部材と外側部材との間にボール
循環路が設けられ、このボール循環路内に多数のボール
が転動自在に装填され、これらボール間に保持ピースが
設けられている直動装置において、保持ピースの特性と
して、その両側に配置するボールにより加わるボール間
方向の力と、この力による弾性変位量との比の関係が
０．１〜１０［Ｎ／μｍ］となる剛性をもつようにした
ものである。保持ピースの剛性の調整は、保持ピースの
中央部に形成する貫通口の口径を前記ボールの直径の３
５〜６５％の範囲とすることにより調整する。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図１ないし図４を参照して説明する。図１（Ａ），
（Ｂ）には従来一般の保持ピース１と本発明に係る保持
ピース１ａとを比較して示してある。
て図１ないし図４を参照して説明する。図１（Ａ），
（Ｂ）には従来一般の保持ピース１と本発明に係る保持
ピース１ａとを比較して示してある。
【００２２】これら保持ピース１，１ａは、それぞれ外
径がボール２の直径より小さい円盤状をなし、その軸方
向両端面にはボール２を摺動可能に嵌合させる円形の凹
部１２を有し、その両凹部１２の中央部に一方の凹部１
２から他方の凹部１２に亘って貫通する円形の貫通口１
３が形成されている。
径がボール２の直径より小さい円盤状をなし、その軸方
向両端面にはボール２を摺動可能に嵌合させる円形の凹
部１２を有し、その両凹部１２の中央部に一方の凹部１
２から他方の凹部１２に亘って貫通する円形の貫通口１
３が形成されている。
【００２３】各凹部１２の内面断面形状はゴシック形状
または円錐形状をなし、ボール２の表面の一部がこれら
凹部１２内に嵌合している。図１に示す鎖線Ｐは凹部１
２に対するボール２の接触位置を示している。また、従
来の保持ピース１および本発明の保持ピース１ａは共に
同じ合成樹脂材料、例えばナイロンからなっている。
または円錐形状をなし、ボール２の表面の一部がこれら
凹部１２内に嵌合している。図１に示す鎖線Ｐは凹部１
２に対するボール２の接触位置を示している。また、従
来の保持ピース１および本発明の保持ピース１ａは共に
同じ合成樹脂材料、例えばナイロンからなっている。
【００２４】従来の保持ピース１おいては、貫通口１３
の口径Ｄ１がボール２の直径の３０％程度の寸法となっ
ている。一般的な使用ではこの大きさで問題はないが、
前述のように予圧荷重が小さく、ボール２が転動溝７，
８との間で滑りやすい仕様のボールねじにこの保持ピー
ス１を用いると所定の作動性が得られない。
の口径Ｄ１がボール２の直径の３０％程度の寸法となっ
ている。一般的な使用ではこの大きさで問題はないが、
前述のように予圧荷重が小さく、ボール２が転動溝７，
８との間で滑りやすい仕様のボールねじにこの保持ピー
ス１を用いると所定の作動性が得られない。
【００２５】本発明に係る保持ピース１ａにおいては、
貫通口１３の口径Ｄ２が従来のものより大きく、ボール
２の直径の３５〜６５％程度の範囲の寸法としてある。
貫通口１３の口径Ｄ２が従来のものより大きく、ボール
２の直径の３５〜６５％程度の範囲の寸法としてある。
【００２６】このような貫通口１３の口径が拡がった保
持ピース１ａにおいては、その剛性が低下し、軸方向か
らの力、すなわち保持ピース１ａの両側に配置するボー
ル２から加わるボール間方向の力に対して柔軟に変形す
る。図２には従来の保持ピース１と本発明の保持ピース
１ａとの剛性の比較、すなわちボール間方向の力と保持
ピース１，１ａの弾性変形による変位量との関係を比較
して示してある。
持ピース１ａにおいては、その剛性が低下し、軸方向か
らの力、すなわち保持ピース１ａの両側に配置するボー
ル２から加わるボール間方向の力に対して柔軟に変形す
る。図２には従来の保持ピース１と本発明の保持ピース
１ａとの剛性の比較、すなわちボール間方向の力と保持
ピース１，１ａの弾性変形による変位量との関係を比較
して示してある。
【００２７】この図２から明らかなように、本発明の保
持ピース１ａは従来の保持ピース１に比べ、ボール間方
向の力に対する弾性変形による変位量（圧縮量）が大き
く、剛性が小さくなっている。
持ピース１ａは従来の保持ピース１に比べ、ボール間方
向の力に対する弾性変形による変位量（圧縮量）が大き
く、剛性が小さくなっている。
【００２８】保持ピース１ａの剛性は貫通口１３の口径
の大きさを変えることにより任意に調整することができ
る。本発明では貫通口１３の口径の大きさをボール２の
直径の３５〜６５％程度として保持ピース１ａに加わる
ボール間方向の力とその変位量との比が０．１〜１０Ｎ
／μｍとなるようにしてある。一例を挙げれば、貫通口
１３の口径の大きさをボール２の直径の５０％の寸法と
し、保持ピース１ａに加わるボール間方向の力とその変
位量との比が２Ｎ／μｍとなるように設定してある。こ
れは、ボールが直径3.175mmの鋼球で、軸径32mm、リー
ド５mm、予圧荷重1200Ｎのボールねじの場合である。
の大きさを変えることにより任意に調整することができ
る。本発明では貫通口１３の口径の大きさをボール２の
直径の３５〜６５％程度として保持ピース１ａに加わる
ボール間方向の力とその変位量との比が０．１〜１０Ｎ
／μｍとなるようにしてある。一例を挙げれば、貫通口
１３の口径の大きさをボール２の直径の５０％の寸法と
し、保持ピース１ａに加わるボール間方向の力とその変
位量との比が２Ｎ／μｍとなるように設定してある。こ
れは、ボールが直径3.175mmの鋼球で、軸径32mm、リー
ド５mm、予圧荷重1200Ｎのボールねじの場合である。
【００２９】図３（Ａ）には従来の保持ピース１をボー
ルねじの循環路３内に組み込んだときのそのボールねじ
の動トルク特性を、図３（Ｂ）には本発明の保持ピース
１ａをボールねじの循環路３内に組み込んだときのその
ボールねじの動トルク特性をそれぞれ示してある。
ルねじの循環路３内に組み込んだときのそのボールねじ
の動トルク特性を、図３（Ｂ）には本発明の保持ピース
１ａをボールねじの循環路３内に組み込んだときのその
ボールねじの動トルク特性をそれぞれ示してある。
【００３０】図３（Ａ）に示すように従来の保持ピース
１を用いた場合には、トルク変動が大きく、ボール２の
つまり現象が見られるのに対し、図３（Ｂ）に示すよう
に本発明の保持ピース１ａを用いた場合には、トルク変
動が小さく、ボール２のつまり現象が改善されているこ
とが分かる。
１を用いた場合には、トルク変動が大きく、ボール２の
つまり現象が見られるのに対し、図３（Ｂ）に示すよう
に本発明の保持ピース１ａを用いた場合には、トルク変
動が小さく、ボール２のつまり現象が改善されているこ
とが分かる。
【００３１】すなわち、特に予圧荷重が低いなどの条件
により、ボール２と転動溝７，８との滑りが生じやすい
ボールねじの場合において、保持ピース１ａの剛性を調
整してボール間方向の力とその変位量との比を０．１〜
１０Ｎ／μｍの範囲とすることにより、ボールねじの作
動性を向上させることができる。
により、ボール２と転動溝７，８との滑りが生じやすい
ボールねじの場合において、保持ピース１ａの剛性を調
整してボール間方向の力とその変位量との比を０．１〜
１０Ｎ／μｍの範囲とすることにより、ボールねじの作
動性を向上させることができる。
【００３２】また本発明では、保持ピース１ａが適度の
弾性をもつからボール２が嵌合する凹部１２の表面に過
大な力が加わらず、このため凹部１２の表面の摩耗を抑
えて長期に亘って良好な安定性が得られる。
弾性をもつからボール２が嵌合する凹部１２の表面に過
大な力が加わらず、このため凹部１２の表面の摩耗を抑
えて長期に亘って良好な安定性が得られる。
【００３３】本発明においては、保持ピース１ａの貫通
口１３の大きさを変えることで保持ピース１ａの剛性を
調整するようにしており、このため図７に示すように保
持ピース１の外周面に切欠部１１を設けて保持ピース１
の剛性を調整する場合と異なり、保持ピース１ａの外周
面を平滑面に保つことができ、したがって循環路３内で
の引っ掛かりを防止することができる。また、貫通口１
３の口径を変えるだけでよいから、保持ピース１ａの成
形用の金型が複雑となることもなく、したがって容易に
安価に製作することができる。
口１３の大きさを変えることで保持ピース１ａの剛性を
調整するようにしており、このため図７に示すように保
持ピース１の外周面に切欠部１１を設けて保持ピース１
の剛性を調整する場合と異なり、保持ピース１ａの外周
面を平滑面に保つことができ、したがって循環路３内で
の引っ掛かりを防止することができる。また、貫通口１
３の口径を変えるだけでよいから、保持ピース１ａの成
形用の金型が複雑となることもなく、したがって容易に
安価に製作することができる。
【００３４】なお、超高負荷用のボールねじのようなボ
ール同士の接触が許されない場合には、ボール間方向の
力とその変位量との比が０．１〜１０Ｎ／μｍの範囲を
超えるような剛性の高い保持ピースを使用する。図４に
は本発明の第２の実施形態による保持ピース１ｂを示し
てあり、この保持ピース１ｂにおいては、保持ピース１
ｂの外周面から貫通口１３の周縁に亘ってスリット状の
切込み２０が形成され、この切込み２０により保持ピー
ス１ｂの軸方向から見た形状がＣ形となっている。貫通
口１３の口径を変えることと併せてこのような切込み２
０を設けて保持ピース１ｂの剛性を所定の剛性に調整し
て作動性を向上させることも可能である。
ール同士の接触が許されない場合には、ボール間方向の
力とその変位量との比が０．１〜１０Ｎ／μｍの範囲を
超えるような剛性の高い保持ピースを使用する。図４に
は本発明の第２の実施形態による保持ピース１ｂを示し
てあり、この保持ピース１ｂにおいては、保持ピース１
ｂの外周面から貫通口１３の周縁に亘ってスリット状の
切込み２０が形成され、この切込み２０により保持ピー
ス１ｂの軸方向から見た形状がＣ形となっている。貫通
口１３の口径を変えることと併せてこのような切込み２
０を設けて保持ピース１ｂの剛性を所定の剛性に調整し
て作動性を向上させることも可能である。
【００３５】また、本発明とエマストラー材のような弾
力性をもつ材料との組み合わせも可能である。
力性をもつ材料との組み合わせも可能である。
【００３６】なお、前記各実施形態においては、ボール
ねじに組み込む保持ピースを例に挙げて説明したが、リ
ニアガイドに組み込む保持ピースにおいても同様に適用
することができる。
ねじに組み込む保持ピースを例に挙げて説明したが、リ
ニアガイドに組み込む保持ピースにおいても同様に適用
することができる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、保
持ピースの貫通口の口径を調整することにより保持ピー
スの剛性を小さくしてボールと保持ピースとの間の摩擦
力を低減し、ボールのボール転動溝に対する滑りを抑え
るようにしたから、特に予圧荷重の低い直動装置であっ
ても、作動性および耐久性を高めることができる。
持ピースの貫通口の口径を調整することにより保持ピー
スの剛性を小さくしてボールと保持ピースとの間の摩擦
力を低減し、ボールのボール転動溝に対する滑りを抑え
るようにしたから、特に予圧荷重の低い直動装置であっ
ても、作動性および耐久性を高めることができる。
【図１】本発明の第１の実施形態に係る保持ピースの使
用状態を従来の保持ピースと比較して示す説明図。
用状態を従来の保持ピースと比較して示す説明図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る保持ピースと従
来の保持ピースとの剛性の差を比較して示すグラフ図。
来の保持ピースとの剛性の差を比較して示すグラフ図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る保持ピースを用
いたボールねじの動トルク特性と従来の保持ピースを用
いたボールねじの動トルク特性とを比較して示すグラフ
図。
いたボールねじの動トルク特性と従来の保持ピースを用
いたボールねじの動トルク特性とを比較して示すグラフ
図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る保持ピースを示
す正面図。
す正面図。
【図５】従来の保持ピースの使用状態を示す説明図。
【図６】従来のボールねじの一部の構造を示す断面図。
【図７】従来の他の構造の保持ピースの使用状態を示す
説明図。
説明図。
１ａ，１ｂ…保持ピース
２…ボール
３…無限循環路
４…ねじ軸
５…ナット
７，８…ボール転動溝
９…ボール転動路
１２…凹部
１３…貫通口
Claims (2)
- 【請求項１】内側部材と外側部材との間にボール循環路
が設けられ、このボール循環路内に多数のボールが転動
自在に装填され、これらボール間に保持ピースが設けら
れている直動装置において、 保持ピースは、その両側に配置するボールにより加わる
ボール間方向の力と、この力による弾性変位量との比の
関係が０．１〜１０［Ｎ／μｍ］となっていることを特
徴とする直動装置。 - 【請求項２】保持ピースは、中央部に形成された貫通口
の口径を前記ボールの直径の３５〜６５％の寸法とする
ことにより前記比としてあることを特徴とする請求項１
に記載の直動装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002075059A JP2003269464A (ja) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | 直動装置 |
| US10/388,482 US7159484B2 (en) | 2002-03-18 | 2003-03-17 | Linear motion device |
| DE60303231T DE60303231T2 (de) | 2002-03-18 | 2003-03-18 | Linearlagerung |
| EP03006142A EP1347187B1 (en) | 2002-03-18 | 2003-03-18 | Linear motion device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002075059A JP2003269464A (ja) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | 直動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003269464A true JP2003269464A (ja) | 2003-09-25 |
Family
ID=27785167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002075059A Pending JP2003269464A (ja) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | 直動装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7159484B2 (ja) |
| EP (1) | EP1347187B1 (ja) |
| JP (1) | JP2003269464A (ja) |
| DE (1) | DE60303231T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007001282A (ja) * | 2005-05-26 | 2007-01-11 | Fujifilm Holdings Corp | 成形用金型及びその製造方法 |
| KR101934974B1 (ko) | 2018-06-12 | 2019-01-03 | 채수홍 | 초경 절삭팁 성형 장치 및 방법 |
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|---|---|---|---|---|
| CN100378354C (zh) * | 2002-08-09 | 2008-04-02 | 日本精工株式会社 | 线性移动装置 |
| US20130199314A1 (en) * | 2012-01-26 | 2013-08-08 | Roller Bearing Company Of America, Inc. | Flywheel assembly for gyroscopic applications having ball bearing slug separators |
| US9447820B2 (en) * | 2014-04-23 | 2016-09-20 | General Electric Company | Spacer assembly for a bearing |
| US9303689B2 (en) | 2014-04-29 | 2016-04-05 | Roller Bearing Company Of America, Inc. | Non-rhythmically spaced rolling elements for reduction in bearing non-repeatable run-out |
| JP6385006B2 (ja) * | 2015-01-23 | 2018-09-05 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 直動機構、弁装置、及び蒸気タービン |
| CN109296639B (zh) * | 2018-12-06 | 2023-03-31 | 株洲易力达机电有限公司 | 新型滑动副总成 |
| CN112648286A (zh) * | 2019-10-10 | 2021-04-13 | 南京荧河谷科技有限公司 | 一种挤油式自润滑的推力轴承的使用方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL105086C (ja) | 1958-02-13 | |||
| FR1332286A (fr) | 1961-07-28 | 1963-07-12 | Rothe Erde Eisenwerk | Cages pour grandes couronnes de roulements |
| 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 |
| US6415676B1 (en) * | 1999-10-26 | 2002-07-09 | Tsubaki Nakashima Co., Ltd. | Ball screw device having spacers |
| US6565947B2 (en) | 2000-01-11 | 2003-05-20 | Nsk Ltd. | Retaining piece structure |
| TW412620B (en) | 2000-03-03 | 2000-11-21 | Hiwin Tech Corp | Linear slide rail with spacer |
| DE10132431A1 (de) * | 2000-07-05 | 2002-04-04 | Nsk Ltd | Lineare Führungsvorrichtung |
| JP2002089651A (ja) * | 2000-09-12 | 2002-03-27 | Thk Co Ltd | 転がり案内装置の転動体スペーサ |
-
2002
- 2002-03-18 JP JP2002075059A patent/JP2003269464A/ja active Pending
-
2003
- 2003-03-17 US US10/388,482 patent/US7159484B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-03-18 DE DE60303231T patent/DE60303231T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2003-03-18 EP EP03006142A patent/EP1347187B1/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2007001282A (ja) * | 2005-05-26 | 2007-01-11 | Fujifilm Holdings Corp | 成形用金型及びその製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1347187B1 (en) | 2006-01-18 |
| US7159484B2 (en) | 2007-01-09 |
| EP1347187A3 (en) | 2004-11-03 |
| DE60303231T2 (de) | 2006-07-20 |
| DE60303231D1 (de) | 2006-04-06 |
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| US20030172760A1 (en) | 2003-09-18 |
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