JP3381735B2 - ボールねじ装置 - Google Patents
ボールねじ装置Info
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- JP3381735B2 JP3381735B2 JP08444393A JP8444393A JP3381735B2 JP 3381735 B2 JP3381735 B2 JP 3381735B2 JP 08444393 A JP08444393 A JP 08444393A JP 8444393 A JP8444393 A JP 8444393A JP 3381735 B2 JP3381735 B2 JP 3381735B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明はボールねじ装置に関し、より詳し
くは、ボールナットに大きな軸方向荷重が加わったと
き、ボールねじ溝のすべてのボールねじ溝部分のボール
でこの荷重を均一に支持するように改良されたボールね
じ装置に関する。 【０００２】 【従来技術】ボールねじ装置として、外周面にらせん状
のボールねじ溝が形成されたボールねじ軸と、内周面に
上記ボールねじ溝に対向するらせん状のボールねじ溝が
形成されたボールナットと、対向する両ボールねじ溝間
に転動自在に介装された多数のボールと、から成るもの
が知られている。かかるボールねじ装置によれば、ボー
ルねじ軸とボールナットとはボールのころがりを介して
接触することになるので、ボールナットをボールねじ軸
に対して、小さい駆動力で相対的にらせん運動させるこ
とができる。 【０００３】ところで、従来のボールねじ装置では、ボ
ールナットのボールねじ溝の有効径はすべて等しくされ
ていた。そのため、ボールナットに加わる軸方向荷重が
小さいときはすべてのねじ溝部分のボールでこの荷重を
支持するが、軸方向荷重が大きいときは特定のねじ溝部
分のボールに集中的に荷重が加わり、当該ねじ溝部分及
びボールが摩耗したり剥離して、ボールねじ装置の寿命
が計算値よりも短くなる。ボールねじ装置の寿命を所望
のものとするためには、大きな径のボールを使用すると
か、ボールの数を増加させることによりボールナットの
寸法を大きくしなければならない。しかし、これではボ
ールねじ装置全体が大型化し、製造コストの増大、重量
の増大を招く。 【０００４】本発明は、上記従来例における問題点を解
決すること、即ちボールナットに大きな所定の軸方向荷
重が作用した場合に、すべてのボールねじ溝部分のボー
ルでこの荷重を均等に支持することができるボールねじ
装置を提供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段、作用】上記目的を達成す
るために、本発明においては、ボールナットの各ボール
ねじ溝の有効径を、ボールに対するボールねじ溝の荷重
作用線方向の隙間が、ボールナットを固定部材に取り付
ける取付部から遠いボールねじ溝部分の方が、近いねじ
溝部分よりも、ボールナットに作用する荷重によってボ
ールナットの当該ボールねじ溝部分に生じる弾性変形量
に相当する分だけ小さくなるように、選定したのであ
る。 【０００６】これは、従来のボールねじ装置ではボール
ナットに加わる軸方向荷重が大きくなったときには、各
ボールねじ溝部分内のボールに加わる荷重が均等ではな
くなるという知見に基づく。すなわち、本願の発明者の
研究によれば、ボールナットの取付部から遠いねじ溝部
分のボールに作用する応力は小さいが、取付部から近い
ボールねじ溝部分のボールには大きな応力が加わり、後
者によってボールねじ装置の寿命が決まってしまう。こ
れは、ボールナットは取付部に荷重が加わったときその
周辺において若干軸方向に弾性変形（伸縮）し、取付部
から遠く弾性変形が大きい部分にあるボールに作用する
応力が相対的に減少し、それにともなって取付部に近い
側のボールが平均荷重以上の荷重を支持することによ
る。しかして、ボールナットの取付部から近いボールね
じ溝部分及び遠いボールねじ溝部分におけるボールとボ
ールねじ溝との隙間が上述した関係になるように、ボー
ルナットの各ボールねじ溝の有効径を選定することによ
り、すべてのボールねじ溝部分においてボールに作用す
る応力を実質的に均等にすることができる。 【０００７】 【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図面をもとに
説明する。図１に示すように、ボールねじはボールねじ
軸１０と、ボールナット２０と、多数のボール３０と、
ボールリターンチューブ４０とから成る。ボールねじ軸
１０の外周面にはいわゆるゴシックアーチ形状のボール
ねじ溝１２（図６参照）がらせん状に形成されている。
ボールナット２０はボールねじ軸１０の外径よりも僅か
に大きい内径の中空穴２２を有し、その内周面にはボー
ルねじ軸のボールねじ溝１２に対向するゴシックアーチ
形状のボールねじ溝２４（図６参照）がらせん状に形成
されている。このボールねじ溝２４のリードＬ1 はボー
ルねじ軸のボールねじ溝１２のリードＬ2 と等しく（Ｌ
1 ＝Ｌ2 ）されているが、有効径はボールナットの左端
のねじ溝部分ではＤ1 とされ、右端のねじ溝部分ではＤ
6 とされ、その間では一定の割合で漸減している（Ｄ1
＞Ｄ2 ＞Ｄ3 ＞Ｄ4 ＞Ｄ5 ＞Ｄ6 ）。 【０００８】すなわち、ボールナット２０の各ボールね
じ溝２４の有効径は、ボールに対するボールねじ溝の荷
重作用線方向の隙間が、取付部であるフランジ部２５か
ら遠いボールねじ溝部分の方がフランジ部２５に近いボ
ールねじ溝部分よりも、ボールナット２０に作用する荷
重によってボールナットのボールねじ溝部分に生じる弾
性変形量に相当する分だけ小さくなるように選定されて
いる。なお、上記ボールねじ溝１２、２４は、ＮＣねじ
溝研削盤においてボールねじ軸１０及びボールナット２
０の切り込みの割合を次第に変化させるプログラムによ
って容易に加工できる。 【０００９】ボールナット２０は左端に半径方向に張り
出したフランジ部２５を有し、このフランジ部２５で固
定部材５０にボルト５２により固定される。また、中空
穴２２の両端には大径の座ぐり穴２６があけられ、ゴ
ミ、切削くず等の異物がボールナット内に浸入するのを
防ぐために内径部にボールねじ溝に嵌合する凸部を有す
るシール２８が座ぐり穴２６に固定されている。また、
ボールナット２０には軸線に対して直角方向の一対の
（一方のみ図示）貫通穴２９が軸方向に離間して穿設さ
れ、これに全体としてコ字形のボールリターンチューブ
４０の各端部（一部のみ図示）４２が挿入されている。
端部４２の先端は両ボールねじ溝１２と２４とによって
形成される環状空間に開口している。ボールリターンチ
ューブ４０は固定金具４６によってボールナット２０に
取り付けられている。 【００１０】次に、本実施例の作用及び効果を説明す
る。ボールねじ軸１０に図１の左方から見て反時計方向
の回転力を加えると、ボールねじ軸１０はボール３０の
転動を介して円滑に回転し、これに伴ってボールナット
２０の取付部であるフランジ部２５を介してこれと一体
化された固定部材５０がボールねじ軸の回転に応じて右
方に移動する。ボールねじ溝１２と２４との間のボール
３０は、ボールねじ軸１０の回転につれてボールねじ溝
１２、２４内を転動してボールナット２０の左端に至
り、ボールリターンチューブ左方の端部４２によりすく
い上げられ、ボールリターンチューブ４０内を右方向に
移動して右方の端部からボールねじ溝１２、２４の右方
に離れた部分に戻される。 【００１１】ボールねじ軸１０を回転させると、ボール
３０を介してボールナット２０のボールねじ溝２４に力
が伝達されるが、ボールに対するボールねじ溝の荷重作
用線方向の隙間が、フランジ部２５から遠いボールねじ
溝部分の方がフランジ部２５に近いボールねじ溝部分よ
りもボールナット２０に作用する荷重によってボールナ
ットのボールねじ溝部分に生じる弾性変形量に相当する
分だけ小さくなるようにされている。従って、力は先ず
ボールナットのフランジ部２５から遠い側のボール３０
ｇにより伝達され、ボールねじ軸１０に加わる軸方向の
力が増大するにつれてこの力によりボールナット２０が
軸方向に伸ばされ、リードがＬ2 よりも若干大きくな
る。すると、ボール３０ｆとボールナットのボールねじ
溝部分２４ｆとのすきまが小さくなり、ついにボール３
０ｆがボールねじ溝部分２４ｆの溝底面に接触して、ボ
ールナット２０はボールねじ溝部分２４ｆの溝底面から
も引張り力を受けるようになる。 【００１２】以後、ボールねじ軸１０の軸方向の力の増
大にともなってボールナット２０が軸方向に順次伸ばさ
れ、次のボールが接触し、所定の設定荷重においては各
ボールがボールナットの各ボールねじ溝と接触する（図
３参照）。こうして、ボールナット２０の各ボールねじ
溝２４のボールと接触部のリードは各ボールねじ溝２４
におけるボールナット２０の弾性変形量に相当する分抱
け伸ばされ、ボールねじ軸１０のリードＬ1 と等しくな
るので、各ボールは等しい大きさの荷重を支持すること
になる。すなわち、特定のボールに過大な応力が加わる
ことがないから高寿命のボールねじ装置を得ることがで
きる。 【００１３】このように、本実施例のボールねじ装置
は、所定の設定荷重（高荷重）が加わったとき高寿命化
が達成できる構成とされている。このボールねじに軽荷
重が作用するときには各ボールに対する荷重が均一とは
ならないが、この場合にはボールねじの寿命は大きくな
るので、ボールに加わる荷重が多少不均一であっても問
題とならない。また、軽荷重時には少ないボールのみで
荷重を支持する構造であるから作動トルクが極めて小さ
いという利点もある。 【００１４】本実施例による効果を図４に示す。図４
は、ボールナット２０の各ボールねじ溝内のボール３０
に加わる荷重をプロットし曲線でつないだものであり、
同図中直線Ａ（一点鎖線）はボールナットが完全剛体と
仮定した場合のボールの荷重を示し、曲線Ｂはボールナ
ットの各ねじ溝部分の有効径が等しくされた従来のボー
ルねじ装置の場合を示し、曲線Ｃは上記実施例の場合を
示す。これより明らかなように、所定の設定荷重がナッ
トの軸方向に加わった場合、従来例では曲線Ｂに示され
るように取付部に近い位置のボールに過大な力が加わる
のに対して、本実施例によれば、曲線Ｃに示されるよう
にどのねじ溝部分にあるボールにもほぼ均等に荷重が加
わり、過大な荷重が加わることが防止されている。すな
わち、特定のねじ溝部分のみが摩耗したり、剥離するこ
とがなくなるので、ボールねじ軸装置の寿命が延びるこ
ととなる。 【００１５】図５に示す第２実施例は、ボールナットの
軸方向中間部に形成したフランジ部１２５をボルト５２
によって固定部材５０に固定してもいる。この場合、ボ
ールナット１２０の隣接するボールねじ溝１２４の有効
径は、フランジ部１２５に近い部分ではＤ1 とされ、遠
い部分ではＤ2 、Ｄ3 とされ、これらはＤ1 ＞Ｄ2 ＞Ｄ
3 の関係になっている。この結果、ボールに対するすき
まは、フランジ部１２５の近傍で大きく、フランジ部１
２５から離れるにつれて小さくされており、しかもフラ
ンジ部１２５に対して左右対称になっている。なお、Ｄ
1 〜Ｄ3 の値は実験により適宜決定すればよい。 【００１６】この第２実施例においても、所定の設定荷
重が加わった場合には、上記第１実施例で説明した理由
によりすべてのボールが等しく荷重を支承する。但し、
この場合フランジ部１２５の近傍はナットの剛性が高い
ので有効径Ｄ1 の変化の割合は有効径Ｄ2 のＤ1 に対す
る変化の割合よりも若干小さめの値にしておく。 【００１７】なお、上記各実施例においては２つの部材
の間に空間が存在する（プラス）すきまの例を示した
が、本発明でいうすきまとは２つの部材が弾性変形をと
もなって接触するいわゆるマイナスのすきまの場合をも
含むものである。さらに、本発明は上記実施例に限定し
て解釈されるべきではなく、その趣旨を損ねない範囲で
適宜変更、改良が可能である。例えば、上記各実施例に
おいてはボールナット２０のボールねじ溝２４の有効径
の変化の割合が一定の場合を示したが、設定荷重によっ
てボールねじ溝部分に生じる弾性変形量がボールナット
の部分によって異なる場合にはその弾性変形量を考慮し
てすきまの設定値を変えるようにすれば良い。 【００１８】 【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれ
ば、ボールナットの各ボールねじ溝の有効径を、ボール
に対するボールねじ溝の荷重作用線方向の隙間が、ボー
ルナットを固定部材に取り付ける取付部から遠いねじ溝
部分の方が、取付部に近いねじ溝部分よりも、ボールナ
ットに作用する荷重によってボールナットの当該ねじ溝
部分に生じる弾性変形量に相当する分だけ小さくした。
そのために、ボールナットに大きな所定の軸方向荷重が
加わったとき、取付部及びその周辺方向に伸長してすべ
てのねじ溝部分内においてボールとねじ溝部分とが接触
することになり、軸方向荷重をすべてのねじ溝部分内の
ボールで均一に受けることが可能となる。その結果、特
定のねじ溝部分及びボールが摩耗したり剥離することが
防止され、ボールねじ装置の寿命が延びる効果が奏され
る。しかも、上記の効果が、従来のボールねじ軸装置の
構造、大きさなどを実質的に変更することなく達成でき
る。
くは、ボールナットに大きな軸方向荷重が加わったと
き、ボールねじ溝のすべてのボールねじ溝部分のボール
でこの荷重を均一に支持するように改良されたボールね
じ装置に関する。 【０００２】 【従来技術】ボールねじ装置として、外周面にらせん状
のボールねじ溝が形成されたボールねじ軸と、内周面に
上記ボールねじ溝に対向するらせん状のボールねじ溝が
形成されたボールナットと、対向する両ボールねじ溝間
に転動自在に介装された多数のボールと、から成るもの
が知られている。かかるボールねじ装置によれば、ボー
ルねじ軸とボールナットとはボールのころがりを介して
接触することになるので、ボールナットをボールねじ軸
に対して、小さい駆動力で相対的にらせん運動させるこ
とができる。 【０００３】ところで、従来のボールねじ装置では、ボ
ールナットのボールねじ溝の有効径はすべて等しくされ
ていた。そのため、ボールナットに加わる軸方向荷重が
小さいときはすべてのねじ溝部分のボールでこの荷重を
支持するが、軸方向荷重が大きいときは特定のねじ溝部
分のボールに集中的に荷重が加わり、当該ねじ溝部分及
びボールが摩耗したり剥離して、ボールねじ装置の寿命
が計算値よりも短くなる。ボールねじ装置の寿命を所望
のものとするためには、大きな径のボールを使用すると
か、ボールの数を増加させることによりボールナットの
寸法を大きくしなければならない。しかし、これではボ
ールねじ装置全体が大型化し、製造コストの増大、重量
の増大を招く。 【０００４】本発明は、上記従来例における問題点を解
決すること、即ちボールナットに大きな所定の軸方向荷
重が作用した場合に、すべてのボールねじ溝部分のボー
ルでこの荷重を均等に支持することができるボールねじ
装置を提供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段、作用】上記目的を達成す
るために、本発明においては、ボールナットの各ボール
ねじ溝の有効径を、ボールに対するボールねじ溝の荷重
作用線方向の隙間が、ボールナットを固定部材に取り付
ける取付部から遠いボールねじ溝部分の方が、近いねじ
溝部分よりも、ボールナットに作用する荷重によってボ
ールナットの当該ボールねじ溝部分に生じる弾性変形量
に相当する分だけ小さくなるように、選定したのであ
る。 【０００６】これは、従来のボールねじ装置ではボール
ナットに加わる軸方向荷重が大きくなったときには、各
ボールねじ溝部分内のボールに加わる荷重が均等ではな
くなるという知見に基づく。すなわち、本願の発明者の
研究によれば、ボールナットの取付部から遠いねじ溝部
分のボールに作用する応力は小さいが、取付部から近い
ボールねじ溝部分のボールには大きな応力が加わり、後
者によってボールねじ装置の寿命が決まってしまう。こ
れは、ボールナットは取付部に荷重が加わったときその
周辺において若干軸方向に弾性変形（伸縮）し、取付部
から遠く弾性変形が大きい部分にあるボールに作用する
応力が相対的に減少し、それにともなって取付部に近い
側のボールが平均荷重以上の荷重を支持することによ
る。しかして、ボールナットの取付部から近いボールね
じ溝部分及び遠いボールねじ溝部分におけるボールとボ
ールねじ溝との隙間が上述した関係になるように、ボー
ルナットの各ボールねじ溝の有効径を選定することによ
り、すべてのボールねじ溝部分においてボールに作用す
る応力を実質的に均等にすることができる。 【０００７】 【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図面をもとに
説明する。図１に示すように、ボールねじはボールねじ
軸１０と、ボールナット２０と、多数のボール３０と、
ボールリターンチューブ４０とから成る。ボールねじ軸
１０の外周面にはいわゆるゴシックアーチ形状のボール
ねじ溝１２（図６参照）がらせん状に形成されている。
ボールナット２０はボールねじ軸１０の外径よりも僅か
に大きい内径の中空穴２２を有し、その内周面にはボー
ルねじ軸のボールねじ溝１２に対向するゴシックアーチ
形状のボールねじ溝２４（図６参照）がらせん状に形成
されている。このボールねじ溝２４のリードＬ1 はボー
ルねじ軸のボールねじ溝１２のリードＬ2 と等しく（Ｌ
1 ＝Ｌ2 ）されているが、有効径はボールナットの左端
のねじ溝部分ではＤ1 とされ、右端のねじ溝部分ではＤ
6 とされ、その間では一定の割合で漸減している（Ｄ1
＞Ｄ2 ＞Ｄ3 ＞Ｄ4 ＞Ｄ5 ＞Ｄ6 ）。 【０００８】すなわち、ボールナット２０の各ボールね
じ溝２４の有効径は、ボールに対するボールねじ溝の荷
重作用線方向の隙間が、取付部であるフランジ部２５か
ら遠いボールねじ溝部分の方がフランジ部２５に近いボ
ールねじ溝部分よりも、ボールナット２０に作用する荷
重によってボールナットのボールねじ溝部分に生じる弾
性変形量に相当する分だけ小さくなるように選定されて
いる。なお、上記ボールねじ溝１２、２４は、ＮＣねじ
溝研削盤においてボールねじ軸１０及びボールナット２
０の切り込みの割合を次第に変化させるプログラムによ
って容易に加工できる。 【０００９】ボールナット２０は左端に半径方向に張り
出したフランジ部２５を有し、このフランジ部２５で固
定部材５０にボルト５２により固定される。また、中空
穴２２の両端には大径の座ぐり穴２６があけられ、ゴ
ミ、切削くず等の異物がボールナット内に浸入するのを
防ぐために内径部にボールねじ溝に嵌合する凸部を有す
るシール２８が座ぐり穴２６に固定されている。また、
ボールナット２０には軸線に対して直角方向の一対の
（一方のみ図示）貫通穴２９が軸方向に離間して穿設さ
れ、これに全体としてコ字形のボールリターンチューブ
４０の各端部（一部のみ図示）４２が挿入されている。
端部４２の先端は両ボールねじ溝１２と２４とによって
形成される環状空間に開口している。ボールリターンチ
ューブ４０は固定金具４６によってボールナット２０に
取り付けられている。 【００１０】次に、本実施例の作用及び効果を説明す
る。ボールねじ軸１０に図１の左方から見て反時計方向
の回転力を加えると、ボールねじ軸１０はボール３０の
転動を介して円滑に回転し、これに伴ってボールナット
２０の取付部であるフランジ部２５を介してこれと一体
化された固定部材５０がボールねじ軸の回転に応じて右
方に移動する。ボールねじ溝１２と２４との間のボール
３０は、ボールねじ軸１０の回転につれてボールねじ溝
１２、２４内を転動してボールナット２０の左端に至
り、ボールリターンチューブ左方の端部４２によりすく
い上げられ、ボールリターンチューブ４０内を右方向に
移動して右方の端部からボールねじ溝１２、２４の右方
に離れた部分に戻される。 【００１１】ボールねじ軸１０を回転させると、ボール
３０を介してボールナット２０のボールねじ溝２４に力
が伝達されるが、ボールに対するボールねじ溝の荷重作
用線方向の隙間が、フランジ部２５から遠いボールねじ
溝部分の方がフランジ部２５に近いボールねじ溝部分よ
りもボールナット２０に作用する荷重によってボールナ
ットのボールねじ溝部分に生じる弾性変形量に相当する
分だけ小さくなるようにされている。従って、力は先ず
ボールナットのフランジ部２５から遠い側のボール３０
ｇにより伝達され、ボールねじ軸１０に加わる軸方向の
力が増大するにつれてこの力によりボールナット２０が
軸方向に伸ばされ、リードがＬ2 よりも若干大きくな
る。すると、ボール３０ｆとボールナットのボールねじ
溝部分２４ｆとのすきまが小さくなり、ついにボール３
０ｆがボールねじ溝部分２４ｆの溝底面に接触して、ボ
ールナット２０はボールねじ溝部分２４ｆの溝底面から
も引張り力を受けるようになる。 【００１２】以後、ボールねじ軸１０の軸方向の力の増
大にともなってボールナット２０が軸方向に順次伸ばさ
れ、次のボールが接触し、所定の設定荷重においては各
ボールがボールナットの各ボールねじ溝と接触する（図
３参照）。こうして、ボールナット２０の各ボールねじ
溝２４のボールと接触部のリードは各ボールねじ溝２４
におけるボールナット２０の弾性変形量に相当する分抱
け伸ばされ、ボールねじ軸１０のリードＬ1 と等しくな
るので、各ボールは等しい大きさの荷重を支持すること
になる。すなわち、特定のボールに過大な応力が加わる
ことがないから高寿命のボールねじ装置を得ることがで
きる。 【００１３】このように、本実施例のボールねじ装置
は、所定の設定荷重（高荷重）が加わったとき高寿命化
が達成できる構成とされている。このボールねじに軽荷
重が作用するときには各ボールに対する荷重が均一とは
ならないが、この場合にはボールねじの寿命は大きくな
るので、ボールに加わる荷重が多少不均一であっても問
題とならない。また、軽荷重時には少ないボールのみで
荷重を支持する構造であるから作動トルクが極めて小さ
いという利点もある。 【００１４】本実施例による効果を図４に示す。図４
は、ボールナット２０の各ボールねじ溝内のボール３０
に加わる荷重をプロットし曲線でつないだものであり、
同図中直線Ａ（一点鎖線）はボールナットが完全剛体と
仮定した場合のボールの荷重を示し、曲線Ｂはボールナ
ットの各ねじ溝部分の有効径が等しくされた従来のボー
ルねじ装置の場合を示し、曲線Ｃは上記実施例の場合を
示す。これより明らかなように、所定の設定荷重がナッ
トの軸方向に加わった場合、従来例では曲線Ｂに示され
るように取付部に近い位置のボールに過大な力が加わる
のに対して、本実施例によれば、曲線Ｃに示されるよう
にどのねじ溝部分にあるボールにもほぼ均等に荷重が加
わり、過大な荷重が加わることが防止されている。すな
わち、特定のねじ溝部分のみが摩耗したり、剥離するこ
とがなくなるので、ボールねじ軸装置の寿命が延びるこ
ととなる。 【００１５】図５に示す第２実施例は、ボールナットの
軸方向中間部に形成したフランジ部１２５をボルト５２
によって固定部材５０に固定してもいる。この場合、ボ
ールナット１２０の隣接するボールねじ溝１２４の有効
径は、フランジ部１２５に近い部分ではＤ1 とされ、遠
い部分ではＤ2 、Ｄ3 とされ、これらはＤ1 ＞Ｄ2 ＞Ｄ
3 の関係になっている。この結果、ボールに対するすき
まは、フランジ部１２５の近傍で大きく、フランジ部１
２５から離れるにつれて小さくされており、しかもフラ
ンジ部１２５に対して左右対称になっている。なお、Ｄ
1 〜Ｄ3 の値は実験により適宜決定すればよい。 【００１６】この第２実施例においても、所定の設定荷
重が加わった場合には、上記第１実施例で説明した理由
によりすべてのボールが等しく荷重を支承する。但し、
この場合フランジ部１２５の近傍はナットの剛性が高い
ので有効径Ｄ1 の変化の割合は有効径Ｄ2 のＤ1 に対す
る変化の割合よりも若干小さめの値にしておく。 【００１７】なお、上記各実施例においては２つの部材
の間に空間が存在する（プラス）すきまの例を示した
が、本発明でいうすきまとは２つの部材が弾性変形をと
もなって接触するいわゆるマイナスのすきまの場合をも
含むものである。さらに、本発明は上記実施例に限定し
て解釈されるべきではなく、その趣旨を損ねない範囲で
適宜変更、改良が可能である。例えば、上記各実施例に
おいてはボールナット２０のボールねじ溝２４の有効径
の変化の割合が一定の場合を示したが、設定荷重によっ
てボールねじ溝部分に生じる弾性変形量がボールナット
の部分によって異なる場合にはその弾性変形量を考慮し
てすきまの設定値を変えるようにすれば良い。 【００１８】 【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれ
ば、ボールナットの各ボールねじ溝の有効径を、ボール
に対するボールねじ溝の荷重作用線方向の隙間が、ボー
ルナットを固定部材に取り付ける取付部から遠いねじ溝
部分の方が、取付部に近いねじ溝部分よりも、ボールナ
ットに作用する荷重によってボールナットの当該ねじ溝
部分に生じる弾性変形量に相当する分だけ小さくした。
そのために、ボールナットに大きな所定の軸方向荷重が
加わったとき、取付部及びその周辺方向に伸長してすべ
てのねじ溝部分内においてボールとねじ溝部分とが接触
することになり、軸方向荷重をすべてのねじ溝部分内の
ボールで均一に受けることが可能となる。その結果、特
定のねじ溝部分及びボールが摩耗したり剥離することが
防止され、ボールねじ装置の寿命が延びる効果が奏され
る。しかも、上記の効果が、従来のボールねじ軸装置の
構造、大きさなどを実質的に変更することなく達成でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の全体斜視図（一部破
断）である。 【図２】図１の要部拡大図である。 【図３】上記実施例の作動説明図である。 【図４】上記実施例の効果を示すグラフである。 【図５】本発明の第２の実施例の断面図である。 【図６】ボールねじ溝の拡大図である。 【符号の説明】 １０ ボールねじ軸 １２、２４ ボールねじ溝 ２０ ボールナット ２５ 取付部 ３０ ボール ４０ ボールリターンチューブ
断）である。 【図２】図１の要部拡大図である。 【図３】上記実施例の作動説明図である。 【図４】上記実施例の効果を示すグラフである。 【図５】本発明の第２の実施例の断面図である。 【図６】ボールねじ溝の拡大図である。 【符号の説明】 １０ ボールねじ軸 １２、２４ ボールねじ溝 ２０ ボールナット ２５ 取付部 ３０ ボール ４０ ボールリターンチューブ
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(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16H 25/22
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】外周面にらせん状のボールねじ溝が形成さ
れたボールねじ軸と、内周面に前記ボールねじ溝に対向
するらせん状のボールねじ溝が形成され、取付部におい
て固定部材に固定されるボールナットと、前記対向する
両ボールねじ溝間に転動自在に介装された多数のボール
と、を含むボールねじ装置において、 前記ボールナットの各ボールねじ溝の有効径は、前記ボ
ールに対する前記ボールねじ溝の荷重作用線方向の隙間
が、前記取付部から遠いボールねじ溝部分の方が、前記
取付部に近いボールねじ溝部分よりも、前記ボールナッ
トに作用する荷重によって前記ボールナットの当該ボー
ルねじ溝部分に生じる弾性変形量に相当する分だけ小さ
くなるように、選定されていることを特徴とするボール
ねじ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08444393A JP3381735B2 (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | ボールねじ装置 |
| DE4412539A DE4412539C2 (de) | 1993-04-12 | 1994-04-12 | Kugelumlaufspindel |
| US08/534,927 US5749265A (en) | 1993-04-12 | 1995-09-28 | Ball screw device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08444393A JP3381735B2 (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | ボールねじ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06300108A JPH06300108A (ja) | 1994-10-28 |
| JP3381735B2 true JP3381735B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=13830747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08444393A Expired - Fee Related JP3381735B2 (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | ボールねじ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3381735B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2392837A2 (en) | 2010-06-07 | 2011-12-07 | JTEKT Corporation | Ball screw apparatus and electric power steering apparatus |
| WO2022210747A1 (ja) | 2021-03-30 | 2022-10-06 | 日本精工株式会社 | ボールねじ装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4144610B2 (ja) * | 1998-12-17 | 2008-09-03 | 日本精工株式会社 | ボールねじ装置及び電動射出成形機 |
| JP3714015B2 (ja) * | 1998-12-17 | 2005-11-09 | 日本精工株式会社 | ボールねじ装置 |
| JP4729821B2 (ja) * | 2001-08-03 | 2011-07-20 | 日本精工株式会社 | ボールねじ |
| TWI221512B (en) | 2002-04-15 | 2004-10-01 | Smc Corp | Ball screw mechanism |
-
1993
- 1993-04-12 JP JP08444393A patent/JP3381735B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2392837A2 (en) | 2010-06-07 | 2011-12-07 | JTEKT Corporation | Ball screw apparatus and electric power steering apparatus |
| WO2022210747A1 (ja) | 2021-03-30 | 2022-10-06 | 日本精工株式会社 | ボールねじ装置 |
| KR20230153442A (ko) | 2021-03-30 | 2023-11-06 | 닛뽄 세이꼬 가부시기가이샤 | 볼 나사 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06300108A (ja) | 1994-10-28 |
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