JP7151180B2 - こま式ボールねじ - Google Patents

Description

本発明は、こま式ボールねじに関する。

ねじ軸、ナット及び転動体を有し、ねじ軸とナットとの間に介在される複数の転動体を循環させるこま部材を備えた内部循環方式のボールねじが知られている（例えば特許文献１参照）。
図２１に示すボールネジは、内部循環方式の一例であって、螺旋溝１ａを有するボールねじ軸１と、ねじ溝２ａを有するナット２と、複数のボール３と、こま部材４とを備えて構成されている。こま部材４は、ナット２に設けられたこま部材嵌合用の開口にナット内径側から嵌合されている。

ボールねじを高速回転で使用する場合、内部を循環する転動体であるボール３によって繰り返しの衝撃力がこま部材４に負荷される。衝撃力は、こま部材４をナット２から径方向外側へ外そうとする方向に働く場合が多いため、ボールねじを高速回転で使用するためには、こま部材４がナット２から外れないようにすることが重要である。

図２１に示す特許文献１のこま式ボールねじにおいては、こま部材４がナット２のねじ溝２ａに対して精度よく位置決めされることを狙って、こま部材４に、図２２（Ａ），（Ｂ）に示すように、周方向へ延びる係合部９、９を設けた構成が記載されている。
こま部材４は、ナット２のねじ溝２ａの隣り合う１周分同士を連結する連結溝８を有する。ナット２のねじ溝２ａは、連結溝８で連結されることで、１周の連続した周回経路が形成される。この連結溝８は、図２２（Ａ）に示すようにＳ字形状に形成されている。
このこま部材４は、図２２（Ｂ）ナット２のねじ溝２ａに係合して、こま部材４をナット本体２ｂに対して軸方向に位置決めする一対のアーム状の係合部９，９を有する。これら係合部９、９は、略円柱状に形成され、こま部材４の内径側において、ナット２の円周方向の互いに逆方向に、ナット２のねじ溝２ａに沿う円弧状に延びて設けられる。この係合部９、９は、ナット２のねじ溝２ａの円弧に沿った曲率で形成されており、こま部材４の抜け止めとして機能する。

特許第４７２７２４７号公報

しかしながら、係合部９、９を有するこま部材４を組み込んだボールねじにおいては、転動体であるボール３による繰り返し衝撃力が係合部９、９に負荷されて、係合部９、９が疲労によって折損するおそれがある。そのため、こま式ボールねじの許容回転数を更に上げるためには、係合部９、９が折損することへの対策が求められている。

本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであり、その目的は、係合部に繰り返し負荷される衝撃力による応力集中を回避して、係合部の強度を向上させ、これにより許容回転数の更なる向上が図れるこま式ボールねじを提供することにある。

本発明は下記構成からなる。
（１） 外周面に螺旋状の外ねじ溝が形成されたねじ軸と、該ねじ軸に外嵌され内周面に螺旋状の内ねじ溝を有するナットと、前記外ねじ溝と前記内ねじ溝との間に形成された軌道路に転動可能に配置された複数の転動体と、前記ナットに装着されて前記内ねじ溝同士を連結するこま部材と、を備えるこま式ボールねじであって、
前記こま部材は、前記内ねじ溝を連結する戻し溝が形成されたこま本体と、前記こま本体に設けられ、前記ナットの円周方向の互いに逆方向に延びて前記ナットの内ねじ溝に係合する一対の係合部と、を有し、
前記こま本体と前記係合部との接合部がフィレット形状にされているこま式ボールねじ。

本発明のこま式ボールねじは、係合部に繰り返し負荷される衝撃力による応力集中を回避して、係合部の強度を向上させ、これにより許容回転数の更なる向上が図れる。

本実施形態に係るこま式ボールねじの構成を説明する斜視図である。 こま式ボールねじを構成するナットの軸方向に沿う断面図である。 こま式ボールねじを構成するナットの側面図である。 第１構成例のこま部材のナット径方向外側から見た平面図である。 こま部材を示す図であって、（Ａ）はナット径方向外側から見た斜視図、（Ｂ）はナット径方向内側から見た斜視図である。 こま部材のナットへの装着の仕方を示す図であって、（Ａ）はこま部材の装着前におけるナットの内周面の斜視図、（Ｂ）はこま部材の装着後におけるナットの内周面の斜視図である。 こま部材のナットへの装着の仕方を示すナット軸方向から見た正面図である。 こま部材のこま本体及び係合部を説明するこま部材の一部の斜視図である。 ナットのこま挿入穴へのこま本体の嵌合状態を説明する嵌合前におけるナット及びこま部材の断面図である。 ナットのこま挿入穴へのこま本体の嵌合状態を説明するナット及びこま部材の一部の断面図である。 軌道路内に配置されたこま部材の係合部の図４におけるＰ１－Ｐ１断面図である。 こま本体と係合部とのＶ字接合部の平面図である。 変形例１に係るこま部材の平面図である。 変形例２に係るこま部材の一部の平面図である。 変形例３に係るこま部材の一部の平面図である。 逃げ部の形成範囲を説明するこま部材の一部の平面図である。 第２構成例のこま部材のナット径方向外側から見た平面図である。 図１７に示すこま本体のＰ２－Ｐ２断面におけるナットとの隙間を示す概略断面図である。 他の構成例のこま部材を示す図であって、（Ａ）はナット径方向外側から見た平面図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図である。 他の構成例のこま部材が装着されるナットの側面図である。 従来のこま部材が設けられたこま式ボールねじの構成を説明するこま式ボールねじの軸方向に沿う断面図である。 従来のこま式ボールねじに設けられたこま部材を説明する図であって、（Ａ）はこま部材のナット径方向内側から見た平面図、（Ｂ）はこま部材が設けられたナットの軸方向に沿う一部の断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本実施形態に係るこま式ボールねじの構成を説明する斜視図である。図２はこま式ボールねじを構成するナットの軸方向に沿う断面図である。図３はこま式ボールねじを構成するナットの側面図である。

図１に示すように、本実施形態に係るこま式ボールねじ１１は、ねじ軸１３と、ナット１５と、ボール１７と、こま部材１９とを備える。

ねじ軸１３は、その外周面１３ａに、所定のリードを有する螺旋状の外ねじ溝２１が形成される。ナット１５は、略円筒状をなし、その内径はねじ軸１３の外径よりも大きく形成されており、ねじ軸１３に所定の隙間をもって外嵌されている。

ナット１５は、その一端部にフランジ２３を有する。フランジ２３は、ナット１５が固定される案内対象と結合するためのものである。ナット１５には、その内周面１５ａに内ねじ溝２５が形成される。内ねじ溝２５は、ねじ軸１３の外ねじ溝２１のリードと等しいリードを有している。こま式ボールねじ１１には、互いに対向するねじ軸１３の外ねじ溝２１とナット１５の内ねじ溝２５とによって、断面略円形状の軌道路Ｋが形成される。ボール１７は、例えば、鋼材から形成された球状の転動体であり、軌道路Ｋ内において転動可能に配置される。

図２及び図３に示すように、こま部材１９は、ナット１５に装着される。こま部材１９は、後述する戻し溝５１によってボール１７を戻して循環させる部材である。こま部材１９は、ナット１５に対して均等に間隔をあけて複数個（例えば、３個等）装着される。こま部材１９は、こま式ボールねじ１１に充填配置されるボール１７の列の一巻きに対して一つ設けられる。なお、ボール１７の巻き数はこま式ボールねじ１１に加わる荷重等から決定される。したがって、こま部材１９の個数はこま式ボールねじ１１に加わる荷重等に応じて適宜決定される。なお、図３においては、一つのこま部材１９のみを示している。

ナット１５には、こま部材１９を装着するためのこま挿入穴３１が形成される。こま挿入穴３１は、ナット１５の内周から外周に向かって貫通した長孔からなる。こま挿入穴３１は、その長手方向が、ナット１５の中心線に直交する線に対して所定の角度だけ傾けられている。この所定の角度は、外ねじ溝２１を転がるボール１７がこま部材１９に形成された後述する戻し溝（ボール戻し溝ともいう）５１によって、急激に方向転換をしない角度に設定される。

ナット１５には、こま挿入穴３１の近傍に、二つの挿通孔３３が形成される。これらの挿通孔３３は、こま部材１９をナット１５へ固定させる後述するボルト５９が挿通される孔である。これらの挿通孔３３は、こま挿入穴３１に対して対角をなす位置に形成される。挿通孔３３は、ナット１５の外周側に凹部３３ａを有する座ぐり孔である。

（こま部材の第１構成例）
図４は第１構成例のこま部材のナット径方向外側から見た平面図である。図５はこま部材を示す図であって、（Ａ）はナット径方向外側から見た斜視図、（Ｂ）はナット径方向内側から見た斜視図である。

図４及び図５（Ａ）に示すように、こま部材１９は、こま本体４１と、一対の係合部４３とを有している。係合部４３は、こま本体４１の両脇部に形成されている。これらの係合部４３は、こま本体４１に対して互いに相対する向きに突設されている。こま部材１９は、例えば、鋼材、焼結合金、軟質金属、樹脂、あるいはセラミック等から形成されている。

こま本体４１は、その外形形状が、ナット１５のこま挿入穴３１に整合して形成されており、こま挿入穴３１にナット１５の内径側から嵌合される。こま本体４１は、こま挿入穴３１への嵌合方向前方側に、頂面４５と一対の傾斜面４７とを有している。傾斜面４７は、頂面４５に対して長手方向の両端側に形成されており、頂面４５からこま挿入穴３１への嵌合方向後方側へ傾斜されている。また、こま本体４１は、その両脇部に、凹状に形成された逃げ部４９を有している。この逃げ部４９は、ナット１５から離れる方向に凹む凹状に形成されている。

図５（Ｂ）に示すように、こま本体４１には、ナット１５の内ねじ溝２５を連結する戻し溝５１が形成されている。この戻し溝５１は、こま式ボールねじ１１の軌道路Ｋの一端と一巻き手前の軌道路Ｋの他端とを連結する。戻し溝５１は、こま本体４１の長手方向に略Ｓ字形状に形成され、ナット１５の内周側に向けて開口されている。戻し溝５１の略Ｓ字形状は、ボール１７を戻すための機能から決定される形状である。つまり、戻し溝５１は、軌道路Ｋを転動するボール１７を、１巻き分手前の軌道路Ｋに戻すようにボール１７の進路を変え、且つ、軌道路Ｋに整合することが必要である。そのため、その平面形状をカム曲線としたときに、その揚程に対して加速度の急激な変動を抑えるように、例えば、変形正弦曲線に相当するカム曲線を組み合わせた略Ｓ字形状とされている。

係合部４３は、こま本体４１の両脇部から延在されている。係合部４３は、ナット１５の円周方向の互いに逆方向に延びており、ナット１５の内ねじ溝２５に係合可能とされている。つまり、係合部４３は、こま本体４１をナット１５のこま挿入穴３１に嵌合させた際に、ナット１５の内ねじ溝２５に係合し、ねじ軸１３の外ねじ溝２１に沿うように突出されている。

係合部４３は、それぞれナット１５への装着方向へ突出するボス部５５を有している。ボス部５５は、その中心にねじ穴５７を有している。係合部４３のボス部５５は、ナット１５の内周側から挿通孔３３へ嵌合される。さらに、この挿通孔３３に嵌合されたボス部５５のねじ穴５７には、挿通孔３３の凹部３３ａ側であるナット１５の外周側からボルト５９（図７参照）がねじ込まれ、これにより、ボス部５５を有する係合部４３がナット１５に締結されて固定されている。

図６はこま部材のナットへの装着の仕方を示す図であって、（Ａ）はこま部材の装着前におけるナットの内周面の斜視図、（Ｂ）はこま部材の装着後におけるナットの内周面の斜視図である。図７はこま部材のナットへの装着の仕方を示すナット軸方向から見た正面図である。

図６（Ａ）に示すように、ナット１５に形成されたこま挿入穴３１に対して、図６（Ｂ）に示すように、ナット１５の内周側からこま部材１９のこま本体４１を嵌め込む。このようにすると、各係合部４３が内ねじ溝２５に嵌め込まれ、係合部４３のボス部５５が挿通孔３３に嵌合される。この状態で、図７に示すように、ナット１５の外周側から挿通孔３３に嵌合されたボス部５５のねじ穴５７へボルト５９をねじ込んで締結することで、こま部材１９がナット１５に固定されて装着される。

図８はこま部材のこま本体及び係合部を説明するこま部材の一部の斜視図である。図９はナットのこま挿入穴へのこま本体の嵌合状態を説明する嵌合前におけるナット及びこま部材の断面図である。図１０はナットのこま挿入穴へのこま本体の嵌合状態を説明するナット及びこま部材の一部の断面図である。図１１は軌道路内に配置されたこま部材の係合部の図４におけるＰ１－Ｐ１断面図である。

図４及び図８に示すように、係合部４３は、こま本体４１との接合部６１が、フィレット形状に形成されている。具体的には、接合部６１は、半径０．２ｍｍ以上、好ましくは０．３ｍｍ以上の円弧状に面取りすることで形成されたフィレット形状部分６３を有している。

こま本体４１には、ナット１５から離間する方向へ凹む逃げ部４９を有しており、この逃げ部４９にフィレット形状部分６３が形成されている。ここで、逃げ部４９は、その奥行寸法ｄ（ｍｍ）が、フィレット形状部分６３の円弧の半径ｒ_ｆ（ｍｍ）以上とされている（ｄ≧ｒ_ｆ）。好ましくは、逃げ部４９の奥行寸法ｄは、フィレット形状部分６３の円弧の半径ｒ_ｆに０．１ｍｍ以上を加えた大きさとする（ｄ≧ｒ_ｆ＋０．１）。

このように、係合部４３のフィレット形状部分６３は、逃げ部４９に設けられている。したがって、図９に示すように、こま部材１９をナット１５へ装着すべく、こま本体４１をこま挿入穴３１に嵌め込んでも、図１０に示すように、フィレット形状部分６３は、ナット１５のこま挿入穴３１の角部に干渉することはない。

また、図１、図４、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図８に示すように、係合部４３のそれぞれには、ナット１５の円周方向に直交する方向へ突出する一対の突き出し部（第１の突き出し部）６５が形成されている。突き出し部６５は、係合部４３の長手方向に沿って連続したフランジ状に形成され、ナット１５の内ねじ溝２５同士の間の内周面１５ａ（溝片部）に対面する。そして、この突き出し部６５は、ナット１５の円周方向に直交する方向へ突出しているので、図１１に示すように、ナット１５にねじ軸１３がねじ込まれた状態で、ねじ軸１３の外周面１３ａとナット１５の内周面１５ａとの間の空間に配置される。

図１２はこま本体と係合部とのＶ字接合部の平面図である。
図１２に示すように、こま部材１９は、ナット１５の径方向平面視において、係合部４３とこま本体４１とが、それぞれ長手方向を交差して接合されたＶ字接合部６７を有している。このＶ字接合部６７では、ナット１５の円周方向に直交する方向へ突出する突き出し部６５に、Ｒ形状の切り欠き６９が設けられている。この切り欠き６９は、半径０．５ｍｍ以上のＲ形状に形成するのが望ましい。

そして、こま部材１９がナット１５に装着されたこま式ボールねじ１１では、こま部材１９のこま本体４１に設けられた戻し溝５１によって、こま部材１９に向かって軌道路Ｋ内を転動してくるボール１７を案内してねじ山を乗り越えさせ、一巻き手前（１リード手前）の軌道路Ｋに戻す。これにより、ボール１７の循環が可能になっている。つまり、この戻し溝５１及び軌道路Ｋによって形成される通路によってねじ軸１３の外側に略円環状の無限循環路が形成される。したがって、ナット１５に対するねじ軸１３の相対的な回転に伴って、ボール１７が外ねじ溝２１と内ねじ溝２５との間を転がり運動することによって、ナット１５がねじ軸１３に対するナット１５の軸方向への直線運動が可能とされている。

以上、説明したように、本実施形態に係るこま式ボールねじ１１によれば、こま部材１９のこま本体４１と係合部４３との接合部６１がフィレット形状にされているので、接合部６１における耐久性を大幅に向上させて応力集中を緩和させることができる。これにより、ボール１７による繰り返し衝撃力が係合部４３に負荷されても、係合部４３のこま本体４１との接合部６１での疲労による折損を抑制できる。したがって、こま式ボールねじ１１の許容回転数を更に上げることが可能となり、性能を向上させることができる。この応力集中の緩和による耐衝撃性の向上は、軟質金属、樹脂あるいはセラミック等の鋼材に比べて強度や靭性が低い材料でこま部材１９を形成した場合や、サイズが大きい（例えば、直径７ｍｍ以上）ボール１７を備えることで運動エネルギーが大きくなる場合により効果的である。

また、ナット１５から離間する方向へ凹む逃げ部４９にフィレット形状部分６３が形成されているので、こま部材１９をナット１５へ装着した際のフィレット形状部分６３のナット１５との干渉を抑制することができる。これにより、こま部材１９をナット１５へ精度良く装着することができる。

しかも、係合部４３に突き出し部６５を形成することで、係合部４３の断面積を増やして係合部４３の強度を高めることができる。

また、突き出し部６５がねじ軸１３の外周面１３ａとナット１５の内周面１５ａとの間の空間に配置されているので、突き出し部６５がねじ軸１３の外周面１３ａとナット１５の内周面１５ａとで保持されることとなる。これにより、軌道路Ｋを形成する内ねじ溝内に係合部４３を安定して係合させた状態に維持させることができる。また、突き出し部６５によって軌道路Ｋへの異物の侵入を抑制できる。

さらに、係合部４３とこま本体４１とのＶ字接合部６７に形成された突き出し部６５によって、Ｖ字接合部６７における応力集中を抑制することができる。しかも、このＶ字接合部６７に形成された突き出し部６５にＲ形状の切り欠き６９が設けられているので、突き出し部６５における応力集中も抑制できる。

次に、本発明のこま式ボールねじ１１の各種の変形例について説明する。なお、以下の説明では、図１～図１２と同じ部位、同じ部材に対しては、同一の符号を付与することで、その説明を省略又は簡単化する。
（変形例１）
図１３は変形例１に係るこま部材の平面図である。
図１３に示すように、変形例１では、突き出し部６５をＶ字接合部６７だけに設けている。この変形例１においても、少なくともＶ字接合部６７に設けた突き出し部６５によって、こま部材１９に付与される径方向荷重を分散させることができる。また、Ｖ字接合部６７だけに突き出し部６５を設けることで、係合部４３の周囲の全体に突き出し部６５を設ける場合と比べて製造工数の削減が図れ、容易に加工できる。

（変形例２）
図１４は変形例２に係るこま部材の一部の平面図である。
図１４に示すように、変形例２では、突き出し部６５を設けず、こま本体４１と係合部４３との接合部６１におけるＶ字接合部６７にＲ形状の円弧部７１を形成している。この変形例２によれば、Ｖ字接合部６７における応力集中を回避させることができる。

（変形例３）
図１５は変形例３に係るこま部材の一部の平面図である。
図１５に示すように、変形例３では、こま本体４１と係合部４３との接合部６１における係合部４３側に係合部４３の表面から凹むように逃げ部４９を設けている。これにより、こま本体４１をこま挿入穴３１に嵌め込んだ際のこま挿入穴３１の角部へのフィレット形状部分６３の干渉を回避している。この変形例３によれば、逃げ部４９を係合部４３側に設けることで、こま本体４１の強度を高めることができる。

なお、接合部６１に設ける逃げ部４９は、こま本体４１をこま挿入穴３１に嵌め込んだ際にこま挿入穴３１の角部へフィレット形状部分６３が干渉しづらい部分を除いた範囲に形成してもよい。例えば、図１６に示すように、ナット１５の径方向平面において、係合部４３とこま本体４１とがそれぞれ長手方向を交差して接合された接合部６１の鈍角接合部７３以外に設けてもよい。

（こま部材の第２構成例）
図１７は第２構成例のこま部材１９Ａのナット径方向外側から見た平面図である。
第２構成例のこま部材１９Ａは、図４に示す第１構成例のこま部材１９のこま本体４１に、前述したナット１５（図１参照）の円周方向に直交する方向へ突出する突き出し部７５（第２の突き出し部）を形成している。その他の構成は第１構成例のこま部材１９と同様である。

突き出し部７５は、係合部４３に形成された突き出し部６５と略同一の曲率で湾曲した状態で接続され、こま本体４１の側面４１ａに沿って形成されている。ただし、突き出し部７５は、戻し溝５１のボール通過路の出入り口となる領域には配置されない。図示例では、係合部４３とこま本体４１との間に形成されるＶ字接合部６７から、こま本体４１に沿ったボール通過路の出入口までの領域には、突き出し部７５を設けていないが、この領域にも突き出し部７５を設けてもよい。

図１８は図１７に示すこま本体４１のＰ２－Ｐ２断面におけるナット１５との隙間を示す概略断面図である。
ナット１５の挿入穴３１に、ナット内側からこま部材１９Ａが挿入された際、こま本体４１の側面４１ａは、挿入穴３１の内壁面との間に隙間δを有して対面する。このとき、こま部材１９Ａの戻し溝５１とナット１５の内ねじ溝２５（図６（Ｂ）参照）とが位置決めできるように、隙間δの寸法は、設計上０．１～０．３ｍｍ程度にされる。

ボールねじは、ナット内部にグリースが封入されることが多いが、ナット内にグリースを充填した後にボールねじを駆動すると、余分なグリースが隙間δから漏れ出すことがある。そこで、本構成においては、こま部材１９Ａの挿入穴３１への挿入方向（径方向）に沿って直線状に形成された隙間δを塞ぐように突き出し部７５が設けられている。突き出し部７５は、挿入穴３１の内壁面に直交する外周面７５ａ（図中上側の面）を有し、外周面７５ａはナット１５の内周面１５ａに対面する。

つまり、こま部材１９Ａのこま本体４１に突き出し部７５を設けることで、図１８に示す径方向に直線状に延びる隙間δが、隙間δのナット内径側でＬ字形に屈曲する。外周面７５ａと内周面１５ａとは接していることが好ましいが、双方の隙間が最大で０．４ｍｍ程度あってもよい。

こま本体４１に突き出し部７５を設けることで、ナット１５との間の隙間δへのグリース入口が縮小し、グリースが隙間δ内に導入されにくくなる。そのため、隙間δから漏れ出したグリースがナット外周部に付着して、この付着したグリースに塵埃が付く等、ナットの外周部を汚すことがない。よって、ボールねじの美観が損なわれず、また、ボールねじの保守性を低下させることがない。

さらに、突き出し部７５は、ナット１５の内周面１５ａに係止されることで、こま部材１９Ａがナット１５の挿入穴３１から抜け出ることを防止できる。例えば、係合部４３（図１７参照）が破損した場合であっても、こま部材１９Ａがナット１５から抜け出ることがない。

（こま部材の他の構成例）
図１９は他の構成例のこま部材１９Ｂを示す図であって、（Ａ）はナット径方向外側から見た平面図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図である。図２０はこま部材１９Ｂが装着されるナットの側面図である。

こま部材１９Ｂは、図１７に示すこま部材１９Ａの一対の係合部４３の代わりに、ナットの円周方向に直交する方向へ突出する突き出し部（第２の突き出し部）７７を設けてある。この突き出し部７７は、こま本体４１の長手方向の両脇側の側面における戻し溝５１のボール入口からボール出口までの間で、一対形成されている。突き出し部７７は、全体が略同一の曲率で湾曲し、こま本体４１の側面に沿って形成されている。また、突き出し部７７は、第２構成例と同様に戻し溝５１のボール通過路の出入り口となる領域には配置されない。

こま部材１９Ｂは、図２０に示すナット１５Ａに形成された挿入穴３１に嵌入され、こま部材１９Ｂの戻し溝とナット１５Ａの内ねじ溝とが位置決めされた後、接着剤、ボルト等を用いてナット１５Ａに固定される。

本構成のこま部材１９Ｂによれば、第１、第２構成例のこま部材１９，１９Ａに備わる係合部４３を省略でき、こま部材１９Ｂの加工工程を簡略化できる。また、こま部材１９Ｂをナット１５Ａの挿入穴３１に装着した場合に、突き出し部７７がこま部材１９Ｂとナット１５Ａとの間の隙間を塞ぐことで、隙間を通じてグリースがナット外周面に漏れ出すことがない。よって、ボールねじの美観が損なわれず、ボールねじの保守性を低下させることがない。本構成においては、グリースの漏出防止用にシール部材等の他の付加部材を設ける必要がないため、ボールねじの組立性を低下させることがない。

また、突き出し部７７が、ナット１５Ａの内周面１５ａに係止されるため、こま部材１９Ｂがナット１５Ａの挿入穴３１から抜け出ることを防止できる。

このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。

以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１） 外周面に螺旋状の外ねじ溝が形成されたねじ軸と、該ねじ軸に外嵌され内周面に螺旋状の内ねじ溝を有するナットと、前記外ねじ溝と前記内ねじ溝との間に形成された軌道路に転動可能に配置された複数の転動体と、前記ナットに装着されて前記内ねじ溝同士を連結するこま部材と、を備えるこま式ボールねじであって、
前記こま部材は、前記内ねじ溝を連結する戻し溝が形成されたこま本体と、前記こま本体に設けられ、前記ナットの円周方向の互いに逆方向に延びて前記ナットの内ねじ溝に係合する一対の係合部と、を有し、
前記こま本体と前記係合部との接合部がフィレット形状にされているこま式ボールねじ。
このこま式ボールねじによれば、こま部材のこま本体と係合部との接合部がフィレット形状にされているので、接合部における耐久性を大幅に向上させて応力集中を緩和させることができる。これにより、転動体による繰り返し衝撃力が係合部に負荷されても、係合部のこま本体との接合部での疲労による折損を抑制できる。したがって、こま式ボールねじの許容回転数を更に上げることが可能となり、性能を向上させることができる。この応力集中の緩和による耐衝撃性の向上は、軟質金属、樹脂あるいはセラミック等の鋼材に比べて強度や靭性が低い材料でこま部材を形成した場合や、サイズが大きい（例えば、直径７ｍｍ以上）転動体を備えることで運動エネルギーが大きくなる場合により効果的である。

（２） 前記こま本体及び前記係合部の少なくとも一方は、前記ナットから離間する方向へ凹む逃げ部を有し、前記フィレット形状部分は、前記逃げ部に形成されている（１）に記載のこま式ボールねじ。
このこま式ボールねじによれば、ナットから離間する方向へ凹む逃げ部にフィレット形状部分が形成されているので、こま部材をナットへ装着した際のフィレット形状部分のナットとの干渉を抑制することができる。これにより、こま部材をナットへ精度良く装着することができる。

（３） 前記係合部は、前記ナットの円周方向に直交する方向へ突出する第１の突き出し部が形成されている（１）又は（２）に記載のこま式ボールねじ。
このこま式ボールねじによれば、係合部に第１の突き出し部を形成することで、係合部の断面積を増やして係合部の強度を高めることができる。

（４） 前記こま本体における前記戻し溝のボール通過路の出入口の外側領域の少なくとも一部に、前記ナットの円周方向に直交する方向へ突出する第２の突き出し部が形成されている（１）又は（３）に記載のこま式ボールねじ。
このこま式ボールねじによれば、こま本体に第２の突き出し部を形成することで、こま本体の断面積を増やしてこま本体の強度を高めることができる。

（５） 前記突き出し部は、前記ねじ軸の外周面と前記ナットの内周面との間の空間に配置されている（３）又は（４）に記載のこま式ボールねじ。
このこま式ボールねじによれば、突き出し部がねじ軸の外周面とナットの内周面との間の空間に配置されているので、突き出し部がねじ軸の外周面とナットの内周面とで保持されることとなる。これにより、軌道路を形成する内ねじ溝内に係合部やこま本体を安定して係合させた状態に維持させることができる。また、突き出し部によって軌道路への異物の侵入を抑制できる。

（６） 前記こま部材は、前記ナットの径方向平面視において、前記係合部と前記こま本体とがそれぞれ長手方向を交差して接合されたＶ字接合部で形成される前記突き出し部に、Ｒ形状の切り欠きが設けられている（３）～（５）のいずれか一つに記載のこま式ボールねじ。
このこま式ボールねじによれば、係合部とこま本体とのＶ字接合部に形成された突き出し部によって、Ｖ字接合部における応力集中を抑制することができる。しかも、このＶ字接合部に形成された突き出し部にＲ形状の切り欠きが設けられているので、突き出し部における応力集中も抑制できる。

１１ こま式ボールねじ
１３ ねじ軸
１３ａ 外周面
１５ ナット
１５ａ 内周面
１７ ボール（転動体）
１９ こま部材
２１ 外ねじ溝
２５ 内ねじ溝
４１ こま本体
４３ 係合部
４９ 逃げ部
５１ 戻し溝
６１ 接合部
６３ フィレット形状部分
６５ 突き出し部（第１の突き出し部）
６７ Ｖ字接合部
６９ 切り欠き
７５ 突き出し部（第２の突き出し部）
Ｋ 軌道路

Claims (5)

1. 外周面に螺旋状の外ねじ溝が形成されたねじ軸と、該ねじ軸に外嵌され内周面に螺旋状の内ねじ溝を有するナットと、前記外ねじ溝と前記内ねじ溝との間に形成された軌道路に転動可能に配置された複数の転動体と、前記ナットに装着されて前記内ねじ溝同士を連結するこま部材と、を備えるこま式ボールねじであって、
   前記こま部材は、前記内ねじ溝を連結する戻し溝が形成されたこま本体と、前記こま本体に設けられ、前記ナットの円周方向の互いに逆方向に延びて前記ナットの内ねじ溝に係合する一対の係合部と、を有し、
   前記こま本体と前記係合部との接合部がフィレット形状にされ、
   前記こま本体及び前記係合部の少なくとも一方は、前記ナットから離間する方向へ凹む逃げ部を有し、前記フィレット形状部分は、前記逃げ部に形成されているこま式ボールねじ。
2. 前記係合部は、前記ナットの円周方向に直交する方向へ突出する第１の突き出し部が形成されている請求項１に記載のこま式ボールねじ。
3. 前記こま本体における前記戻し溝のボール通過路の出入口の外側領域の少なくとも一部に、前記ナットの円周方向に直交する方向へ突出する第２の突き出し部が形成されている請求項１又は２に記載のこま式ボールねじ。
4. 前記突き出し部は、前記ねじ軸の外周面と前記ナットの内周面との間の空間に配置されている請求項２又は３に記載のこま式ボールねじ。
5. 前記こま部材は、前記ナットの径方向平面視において、前記係合部と前記こま本体とがそれぞれ長手方向を交差して接合されたＶ字接合部で形成される前記突き出し部に、Ｒ形状の切り欠きが設けられている請求項２～４のいずれか一項に記載のこま式ボールねじ。

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