JPH11351350A - ボールねじ - Google Patents

ボールねじ

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JPH11351350A
JPH11351350A JP16223298A JP16223298A JPH11351350A JP H11351350 A JPH11351350 A JP H11351350A JP 16223298 A JP16223298 A JP 16223298A JP 16223298 A JP16223298 A JP 16223298A JP H11351350 A JPH11351350 A JP H11351350A
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JP
Japan
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ball
load
rolling groove
groove
pair
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP16223298A
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English (en)
Inventor
Takeki Shirai
武樹 白井
Shigeru Ebina
茂 海老名
Ryuji Takeda
竜治 武田
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THK Co Ltd
Original Assignee
THK Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11351350A publication Critical patent/JPH11351350A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2204Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
    • F16H25/2214Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls with elements for guiding the circulating balls

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無負荷戻し通路内でボールをスムーズに循環
させることができるボールねじを提供すること。 【解決手段】 ナット部材12に取り付けられ無負荷戻
し通路20を構成する循環部材13に、ボール15…を
掬い上げる一対のリップ部14a,14bを一体に形成
する。リップ部14a,14bのボール15…を受ける
受け面18a,18bの少なくとも先端を、ねじ軸11
のボール転走溝11aの中心線19に対して左右対称に
形成する。このため、受け面18a,18bでボール1
5…を左右にブレなく捉えることができ、ボール15…
をスムーズに循環させることができる。また、循環部材
13とリップ部14a,14bとを一体に形成すること
で、部品点数が削減でき、コストの低減が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ねじ軸およびナッ
ト部材に設けられた負荷転走溝内で、ボールをねじ軸の
周囲に転がり運動させた後、無負荷戻し通路を経由し
て、再び負荷転走溝に循環させるボールねじに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のボールねじとして、図9
に示したように、ねじ軸1にボール転走溝1aを形成
し、ナット部材2にボール転走溝1aに対向する負荷転
走溝2aを形成し、このボール転走溝1a及び負荷転走
溝2aとの間でボール5…を転がり運動させる負荷転走
路を構成し、ナット部材2とこのナット部材2の表面に
取り付けられた蓋部材3との間で無負荷戻し通路7を形
成したものが提案されている(特開平1−261551
号公報)。
【0003】ナット部材2には、ねじ軸1の軸方向両端
部に切り欠き4a,4bが開けられる。蓋部材3は、裏
面に一対のリップ部3a,3bを備え、ナット部材2の
切り欠き4a,4bにリップ部3a,3bが嵌入するよ
うに取付けられる。リップ部3a,3bの先端には、図
10に示すように、ボール5…を掬い上げる突起6a,
6bが形成される。この突起6a,6bは、蓋部材3を
ナット部材2と組み合わせると、ネジ軸1に設けたボー
ル転走溝1a内に入り込むように形成されている。ま
た、一対のリップ部3a,3bには、上記負荷転走路内
を転がるボール5…を受け、ねじ軸1の半径方向に案内
する一対の受け溝8a,8bが形成される。また、蓋部
材3の裏面には、無負荷戻し通路7を形成する半円状の
戻し溝8cが、リップ部3a,3bに設けた一対の受け
溝8aの間を連結するよう形成される。
【0004】図11に示すように、ナット部材2の負荷
転走溝2aとねじ軸1のボール転走溝1aとの間にボー
ル5…を挿入させた状態で、ねじ軸1を回転させると、
ボール5…は上記負荷転走路内を転がり運動した後、リ
ップ部3aに設けた受け溝8aと衝突し、掬い上げら
れ、ねじ軸1の半径方向に案内される。そして、ボール
5…は、軌道方向を変えてナット部材2の表面と蓋部材
3に設けた戻し溝8cとで形成される無負荷戻し通路7
内を案内され、リップ部3bから再び負荷転走溝2a内
に戻り循環運動をする。
【0005】図12は、ボール5…がリップ部3aに設
けた受け溝8aと衝突し、掬い上げられる状態を示した
平面図である。ボール5…は、受け溝8aと衝突した
後、ねじ軸1の半径方向に受け溝8a内を案内され、ナ
ット部材2を乗り越えて受け溝8c内を案内される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】受け溝8aは、ボール
転走溝の中心線9に対して左右対称に形成してボール5
…のブレを防ぐ必要がある。しかし、ボール5…がナッ
ト部材2を乗り越え、溝8aから溝8cに移行する段階
で、ボール5…を図12中A方向に方向転換させるの
で、リップ部3aとボール5との干渉部分3cを削り取
る必要があった。干渉部分3cを削り取ることによっ
て、溝8a内で隙間すなわち段差が発生し、ボール5…
のスムーズな循環が行えない。
【0007】リップ部3aの干渉部分3cを残したま
ま、方向転換させるのには、蓋部材3の表面にもう一つ
別の循環路形成用プレートを取り付け、蓋部材3ともう
一つの循環路形成用プレートとの間で無負荷戻し通路7
を形成する必要があり、部品点数が増えてしまう。
【0008】そこで、本発明は、1つの循環部材から無
負荷戻し通路を形成でき、かつ、無負荷戻し通路内でボ
ールをスムーズに循環させることができるボールねじを
提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】以下、本発明について説
明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図
面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本
発明が図示の形態に限定されるものでない。
【0010】請求項1の発明は、外周面に螺旋状のボー
ル転走溝(11a)を有するねじ軸(11)と、内周面
に前記ボール転走溝と対向する螺旋状の負荷転走溝(1
2a)を有するナット部材(12)と、前記ボール転走
溝(11a)と前記負荷転走溝(12a)間を転動する
ボール(15…)と、前記ナット部材(12)に取り付
けられ、前記負荷転走溝(12a)の一端と他端を連結
し、前記負荷転走溝(12a)の一端から出た前記ボー
ル(15…)を前記負荷転走溝(12a)の他端に循環
させる無負荷戻し通路(20)を形成する循環部材(1
3)とを備えたボールねじにおいて、前記循環部材(1
3)は、前記ボール(15…)を掬い上げる一対のリッ
プ部(14a,14b)を一体に備え、前記リップ部
(14a,14b)の前記ボール(15…)を受ける受
け面(18a,18b)の少なくとも先端を、前記ねじ
軸(11)のボール転走溝(11a)の中心線(19)
に対して左右対称に形成したことを特徴とするボールね
じ(10)により、上述した課題を解決する。
【0011】この発明によれば、一対のリップ部(14
a,14b)の受け面(18a,18b)の先端を、ボ
ール転走溝(11a)の中心線(19)に対して左右対
称に形成したため、受け面(18a,18b)でボール
(15…)を左右にブレなく捉えることができ、ボール
(15…)をスムーズに循環させることができる。ま
た、循環部材(13)とリップ部(14a,14b)と
を一体に形成することで、部品点数が削減でき、コスト
の低減が図れる。
【0012】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、上記リップ部(14a,14b)の上記受け面(1
8a,18b)の少なくとも先端に、断面半円状の溝が
形成されることを特徴とすることを特徴とする。
【0013】この発明によれば、受け面(18a,18
b)が断面半円状の溝に形成されているため、ボール
(15…)を断面半円状の溝内で大きくとらえることが
でき、より一層ボール(15…)の左右方向へのブレを
防止できる。また、ボール(15…)から受け面(18
a,18b)への衝撃力を分散でき、リップ部(14
a,14b)の寿命を延ばすことができる。
【0014】請求項3の発明は、請求項1または2記載
の発明において、上記循環部材(13)の裏面と上記ナ
ット部材(12)の表面との間で上記無負荷戻し通路
(20)を形成し、該無負荷戻し通路(20)が、上記
一対のリップ部(14a,14b)で掬い上げたボール
(15…)を上記ねじ軸(11)のリード角方向に戻す
ように案内する一対のリード角方向戻し通路(20a,
20b)と、該一対のリード角方向戻し通路(20a,
20b)を連結する連結通路(20c)とを備えること
を特徴とする。
【0015】この発明によれば、上記循環部材(13)
とナット部材(12)とで無負荷戻し通路(20)を形
成するので、無負荷戻し通路(20)を1つの循環部材
(13)から形成でき、部品点数の削減が図れる。ま
た、リップ部(14a,14b)で掬い上げたボール
(15…)をリード角方向に戻すリード各方向戻し通路
(20a,20b)を備えるため、1つの循環部材(1
3)から無負荷戻し通路(20)を形成しても、リップ
部(14a,14b)とボール(15…)との干渉が避
けられる。したがって、従来のように干渉部分を削り取
る必要がなく、ボール(15…)のスムーズな循環が可
能になる。
【0016】請求項4の発明は、請求項1または2の発
明において、上記循環部材(13)の裏面と上記ナット
部材(12)の表面との間で上記無負荷戻し通路(2
0)を形成し、上記一対の受け面(18a,18b)
が、上記リップ部(14a,14b)の基部に向かって
お互いに対向するようねじれて形成され、上記無負荷戻
し通路(20)が対向させた上記受け面(18a,18
b)を連結することを特徴とする。
【0017】この発明によれば、一対のリップ部(14
a,14b)の受け面(18a,18b)を、基部に向
かってお互いに対向させるようにねじれて形成し、対向
させた溝を無負荷戻し通路(20)で連結したため、1
つの循環部材(13)から無負荷戻し通路(20)を形
成しても、リップ部(14a,14b)とボール(15
…)との干渉が避けられる。したがって、従来のように
干渉部分を削り取る必要がなく、ボール(15…)のス
ムーズな循環が可能になる。
【0018】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1の実施形態
におけるボールねじ10を示したものである。ボールね
じ10は、外周面に螺旋状のボール転走溝11aを有す
るねじ軸11と、内周面に前記ボール転走溝11aと対
向する螺旋状の負荷転走溝12aを有するナット部材1
2と、ボール転走溝11aと前記負荷転走溝間12a間
を転動するボール15…とを備え、ねじ軸11のボール
転走溝11aと、ナット部材12の負荷転走溝12aの
間で負荷転走路が形成される。また、ナット部材12に
は、循環部材13が取り付けられ、ナット部材12の表
面と循環プレート13の裏面との間で無負荷転走通路2
0が形成される。
【0019】ねじ軸11には、その周囲に螺旋状の一定
のリードを備えた断面半円状のねじ転走溝11aが研削
加工または転造加工によって形成される。
【0020】ナット部材12は、略円筒状をなし、その
端面にボールねじ10を機械等に取付けるためのフラン
ジを備える。ナット部材12の内周面には、ねじ軸11
のボール転走溝11aに対向する断面半円状の負荷転走
溝12aが形成される。ナット部材12には、その上面
が一部平取りされた平面部16が形成される。この平面
部16の表面に循環プレート13が載せられる。平面部
16には、負荷転走溝12aのリード角に沿って、一対
の長孔16a,16bが形成される。
【0021】図2乃至図5は、循環プレート13を示し
たものである。図2に示すように、循環プレート13
は、上面が円弧状をなすプレート本体13aと、プレー
ト本体13a下面に一体に形成された一対のリップ部1
4a,14bとからなる。一対のリップ部14a,14
bは、ボール15を負荷転走溝12aから掬い上げるも
ので、負荷転走溝12aのリード角に沿うように細長く
形成される。リップ部14a,14bの横幅は、ボール
15の直径と略等しく形成される。リップ部14a,1
4b下端には、図3に示すように、ねじ軸11に形成し
たボール転走溝11a内下部まで嵌まり込むように断面
半円状の溝状突起17a,17bが形成される。また、
ボール15を受けるリップ部14a,14bの受け面1
8a,18bには、図4に示したように、ボール転走溝
の11aの中心線19に対して左右対称に、かつ断面半
円状の溝が形成される。この受け面18a,18bの曲
率半径はボール15の半径に略一致させている。
【0022】プレート本体13a下面には、図2に示し
たように、一対のリップ部14a,14bを連結し、ナ
ット部材12の平面部16との間で無負荷戻し通路20
を形成する溝が形成される。この無負荷戻し通路20
は、一対の受け面18b、18cからリード角方向に延
びる一対のリード角方向戻し通路20a,20bと、こ
の一対のリード角方向通路20a,20bを連結する連
結通路20cとからなる。リード角方向戻し通路20
a,20bと連結通路20cとは、円弧をもって結合さ
れる。なお、この無負荷戻し通路20を形成する溝は、
循環部材13にのみ設けられてもよいし、ナット部材1
2及び循環部材13の双方に設けられてもよい。また、
図5に示したように、剛性を上げるべくリップ部14
a,14bの横幅Wをボール15の直径よりも厚く形成
し、リップ部14a,14bの先端に部分的にボール転
走溝11aに嵌まり込む溝状突起17a,17bを形成
し、この溝状突起17a,17bから基部に向かいボー
ルを掬い上げる断面半円状の受け面18a,18bを形
成してもよい。
【0023】図1に示したように、循環プレート13が
ナット部材12に取付けられると、リップ部14a,1
4b先端は、ナット部材12に形成された長孔16a,
16b内に嵌まり込む。この状態でねじ軸11を回転さ
せると、ボール転走溝11a内を周方向に軸方向荷重を
受けながら転がるボール15…は、リップ部14a,1
4bの受け面18a,18bに衝突し、掬い上げられ
る。受け面18a,18bは、ボール転走溝11aの中
心線19すなわちボール15の進行方向に対して、左右
対称の断面円弧状の溝に形成されるため、ボール15…
は、受け面18a,18bに左右方向にブレなく掬い上
げられる。また、受け面18a,18bでは、ボール1
5…を断面半円状の溝内で大きくとらえることができる
ため、ボール15…からの衝撃力を分散でき、リップ部
14a,14bの寿命を延ばすことができる。
【0024】掬い上げられた直後のボール15…は、リ
ップ部14a及びナット部材12に設けた長孔16a内
を案内されて、ナット部材12の表面から飛び出す。そ
して、ボール15…は、軌道方向を変え、リード角方向
戻し通路20a内を案内される。リード角方向に再び戻
されたボール15…は、連結戻し通路20cを経由し
て、反対側のリード角方向戻し通路20b内を案内さ
れ、リップ部14bで軌道方向をねじ軸11の半径方向
に変え、再び負荷転走溝12aに循環される。このよう
にボール15…をリード角方向に一旦戻すことで、リッ
プ部14a,14bとボール15との干渉が避けられ
る。このため、従来のように干渉部分を削り取る必要が
なく、ボール15の段差のないスムーズな循環が可能に
なる。
【0025】図6は、循環プレート30の第2の実施形
態を示したものである。この循環プレート30では、リ
ップ部14a,14bの受け面18a,18bは、リッ
プ部14a,14bの基部に向かって、お互いに対向さ
せるようにねじれて形成される。図7は、リップ部14
a,14bの先端付近の断面を示したものである。受け
面18a,18bの先端には、前記ボール転走溝11a
の中心線19に対して左右対称に断面半円状の溝が形成
される。図8は、リップ部14a,14bの基部付近で
の断面を示したものである。リップ部14a,14bの
基部では、受け面18a,18bに形成された溝は、お
互いに対向する。受け面18a,18bのこの対向させ
た溝の間に、直線で無負荷戻し通路20が形成される。
【0026】この実施形態の循環プレート30でも、ボ
ール15は、リップ部14a,14bの先端の受け面1
8a,18bと衝突し、ねじ軸11の半径方向に掬い上
げられる。そして、ボール15は、受け面18a,18
bとナット部材12との間で案内されて、ナット部材1
2から飛び出す。そして直線で形成された無負荷戻し通
路20を経由して、再び負荷転走溝12aに循環され
る。リップ部14a,14b先端の受け面18a,18
bには、ボール転走溝11aの中心線19に対して左右
対称の溝が形成されているため、ボール15は受け面1
8a,18bに左右方向にブレなく掬い上げられる。一
方、リップ部14a,14bの基部では、お互いの受け
面18a,18bに形成された溝が対向するようにねじ
れて形成されているため、方向転換させてもリップ部1
4a,14bとボール15との干渉が避けられる。した
がって、一枚の循環プレート30で無負荷戻し通路20
を形成しても、従来のように干渉部分を削り取る必要が
なく、ボール15のスムーズな循環が可能になる。
【0027】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、循環部材は、ボールを掬い上げる一対のリップ部を
一体に備えると共に、前記ボールを受けるリップ部の受
け面の少なくとも先端を、ボール転走溝の中心線に対し
て左右対称に形成したため、受け面でボールを左右にブ
レなく捉えることができ、ボールをスムーズに循環させ
ることができる。また、リップ部を循環部材と一体に形
成することで、部品点数が削減でき、コストの低減が図
れる。
【0028】さらに、循環部材の裏面とナット部材の表
面との間で無負荷戻し通路を形成し、無負荷戻し通路に
一対のリップ部で掬い上げたボールをねじ軸のリード角
方向に戻すように案内する一対のリード角方向戻し通路
と、一対のリード角方向戻し通路を連結する連結通路と
を設けたため、1つの循環部材から無負荷戻し通路を形
成しても、リップ部とボールとの干渉が避けられ、ボー
ルのスムーズな循環が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るボールねじの斜
視図。
【図2】循環部材の底面側斜視図。
【図3】循環部材の側面図。
【図4】循環部材の底面図。
【図5】循環部材の他の例を示す底面側斜視図。
【図6】循環部材の第2実施例を示す底面側斜視図。
【図7】循環部材のリップ部先端側断面図。
【図8】循環部材のリップ部基部側断面図。
【図9】従来のボールねじの斜視図。
【図10】従来のボールねじの蓋部材の斜視図。
【図11】従来のボールねじの断面図。
【図12】上記図11のB−B断面図。
【符号の説明】
10 ボールねじ 11 ねじ軸 11a ボール転走溝 12 ナット部材 12a 負荷転走溝 13,30 循環部材 14a,14b リップ部 15 ボール 18a,18b 受け面 19 中心線 20 無負荷戻し通路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外周面に螺旋状のボール転走溝を有する
    ねじ軸と、内周面に前記ボール転走溝と対向する螺旋状
    の負荷転走溝を有するナット部材と、前記ボール転走溝
    と前記負荷転走溝間を転動するボールと、前記ナット部
    材に取り付けられ、前記負荷転走溝の一端と他端とを連
    結し、前記負荷転走溝の一端から出た前記ボールを前記
    負荷転走溝の他端に循環させる無負荷戻し通路を形成す
    る循環部材とを備えたボールねじにおいて、 前記循環部材は、前記ボールを掬い上げる一対のリップ
    部を一体に備え、前記リップ部の前記ボールを受ける受
    け面の少なくとも先端を、前記ねじ軸のボール転走溝の
    中心線に対して左右対称に形成したことを特徴とするボ
    ールねじ。
  2. 【請求項2】 上記受け面の少なくとも先端に、断面半
    円状の溝が形成されることを特徴とする請求項1記載の
    ボールねじ。
  3. 【請求項3】 上記循環部材の裏面と上記ナット部材の
    表面との間で上記無負荷戻し通路を形成し、該無負荷戻
    し通路が、上記一対のリップ部で掬い上げたボールを上
    記ねじ軸のリード角方向に戻すように案内する一対のリ
    ード角方向戻し通路と、該一対のリード角方向戻し通路
    を連結する連結通路とを備えることを特徴とする請求項
    1または2に記載のボールねじ。
  4. 【請求項4】 上記循環部材の裏面と上記ナット部材の
    表面との間で上記無負荷戻し通路を形成し、上記一対の
    受け面が上記リップ部の基部に向かってお互いに対向す
    るようねじれて形成され、上記無負荷戻し通路が対向さ
    せた上記受け面を連結することを特徴とする請求項1ま
    たは2に記載のボールねじ。
JP16223298A 1998-06-10 1998-06-10 ボールねじ Withdrawn JPH11351350A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005083519A (ja) * 2003-09-10 2005-03-31 Nsk Ltd ボールねじ装置
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