JPH1151049A - チューブ式ボールねじ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無限軌道の負荷領域と無負荷領域との間で行
なわれるボールの授受を円滑にし、これによってボール
の円滑な循環運動を達成できるチューブ式ボールねじ装
置を提供する。 【解決手段】 ねじ軸と、このねじ軸に螺合するナット
部材と、このナット部材に取り付けられるボール循環用
管状体と、上記ナット部材及びボール循環用管状体に形
成された無限軌道内を走行するボール連結体とを備えた
側蓋式ボールねじ装置であり、無負荷ボール通路からな
る無限軌道の無負荷領域にはボール連結体の連結体を案
内する案内溝条を形成し、負荷転走溝からなる無限軌道
の負荷領域では各ボールで連結体を移動せしめると共に
無限軌道の無負荷領域では連結体で各ボールを案内して
移動せしめ、無負荷ボール通路の少なくとも負荷転走溝
側にはこの負荷転走溝を移動するボールの進行方向に沿
って連結体を案内する誘導部を形成したチューブ式ボー
ルねじ装置である。

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、ねじ軸とナット
部材とを多数のボールを介して螺合させて構成され、工
作機械や工業用ロボット等のスライド部においてモータ
ー等の回転運動を直線運動に変換して伝達するボールね
じ装置に係り、特にボールの無限軌道を構成するために
ボール循環用管状体を有するチューブ式ボールねじ装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ボールねじ装置は、外周面に螺
旋状のボール転走溝を有するねじ軸と、内周面に上記ボ
ール転走溝と相対向し、かつ、このボール転走溝と同じ
リード角の螺旋状の負荷転走溝を有するナット部材と、
これら負荷転走溝とボール転走溝との間に介装されて荷
重を負荷しながら転走する多数のボールとで構成されて
おり、そして、上記多数のボールを循環させるためにボ
ールの無限軌道が構成されている。

【０００３】このボールの無限軌道を構成する方法につ
いては、従来より幾つかの方法が知られており、例え
ば、図２０及び図２１に示すように、ねじ軸ａのボール
転走溝ｂとナット部材ｃの負荷転走溝ｄとが形成する負
荷領域の始端と終端との間に、両端部にボール転走溝ｂ
内まで突出して負荷領域のボール転走溝ｂ内を転走して
くるボールｅをすくい上げ、あるいは、この負荷領域の
ボール転走溝ｂ内にボールｅを送り込む舌片ｇを備えた
ボールチューブｆを架け渡し、負荷領域の終端を出たボ
ールｅをこのボールチューブｆを介して再び負荷領域の
始端に循環させるチューブ方式（実開昭４９−６４６７
２号公報）等が知られている。

【０００４】しかしながら、このチューブ式の方法は、
ボールｅがその無限軌道の負荷領域の終端から無負荷領
域に移行する際に、ボールチューブｆの舌片ｇに衝突
し、これによって転走するボールｅが無負荷領域を形成
するボールチューブｆ内にすくい上げられ、再び負荷領
域の始端に循環されるようになっている。

【０００５】このため、この従来のボールねじ装置にお
いては、負荷領域を転走するボールを無負荷領域にすく
い上げ、あるいは、この無負荷領域にあるボールを負荷
領域に送り込む際に、転走するボールの進行方向を変え
るための舌片ｇの存在が不可欠であり、このために必然
的にボールの円滑な循環運動が損なわれ、結果としてボ
ールねじ装置の均一で安定した回転運動が損なわれた
り、寿命が短くなり、また、騒音が発生する原因にもな
っている。

【０００６】更に、実開平５−２７４０８号公報には、
図２２に示すように、ボール循環用パイプ（ボールチュ
ーブｆ）を備えたボールｅの循環経路ｈ内に可撓性を有
する帯状リテーナｉをこの循環経路ｈ全長に亘って摺動
可能に設け、この帯状リテーナｉには多数のボール用ポ
ケット（図示せず）をその全長に亘って所定の間隔で設
け、これらのボール用ポケット内にボールｅを回転可能
に保持させ、これによって互いに隣接するボールｅ同士
が接触することがなく、回転トルクムラがなくて動作特
性に優れ、循環経路ｈ内を円滑に循環移動することがで
きるボールねじ装置が開示されている。

【０００７】しかしながら、このようなボールねじ装置
においては、ボールｅの循環経路ｈ内に組み込まれた帯
状リテーナｉに不可避的に大きな捩れと曲げとが発生
し、この帯状リテーナｉの捩れと曲げとを循環経路ｈ内
で吸収する必要があり、「循環経路内に組み込んだ帯状
リテーナにより互いに隣接するボール同士の接触を防止
して動作特性に優れたボールねじ装置とする」という考
え方としては成立しても、実際には循環経路ｈ内で帯状
リテーナｉの捩れと曲げとをどのようにして吸収するか
について適当な手段がなく、現実に製品として完成する
には至っていないのが実情であった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、この問題を根本的に解決できる手段について鋭意検
討した結果、多数のボールを整列状態にかつ転動可能に
保持する可撓性の連結体を用いてボール連結体を構成
し、また、無負荷ボール通路からなる無限軌道の無負荷
領域にはボール連結体の連結体を案内する案内溝条を形
成し、負荷転走溝からなる無限軌道の負荷領域では各ボ
ールで連結体を移動せしめると共に無限軌道の無負荷領
域では連結体で各ボールを案内して移動せしめ、無負荷
ボール通路の少なくとも負荷転走溝側にはこの負荷転走
溝を移動するボールの進行方向に沿って連結体を案内す
る誘導部を形成し、これによって無限軌道の負荷領域と
無負荷領域との間で行なわれるボールの授受を円滑に
し、無限軌道内でのボールの円滑な循環運動を達成でき
ることを見出し、本発明を完成させた。

【０００９】従って、本発明の目的は、無限軌道の負荷
領域と無負荷領域との間で行なわれるボールの授受を円
滑にし、これによってボールの円滑な循環運動を達成で
きるチューブ式ボールねじ装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、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
に上記ねじ軸のボール転走溝と相対向する螺旋状の負荷
転走溝を有するナット部材と、このナット部材に取り付
けられ、上記負荷転走溝の始端と終端を連通連結してボ
ールの無限軌道をなす無負荷ボール通路を有するボール
循環用管状体と、上記無限軌道内を転走する多数のボー
ル及びこれらのボールを整列状態にかつ回転自在に保持
する連結体で形成されたボール連結体とを備えたチュー
ブ式ボールねじ装置において、上記無負荷ボール通路か
らなる無限軌道の無負荷領域には上記ボール連結体の連
結体を案内する案内溝条を形成し、上記負荷転走溝から
なる無限軌道の負荷領域では各ボールで連結体を移動せ
しめると共に無限軌道の無負荷領域では連結体で各ボー
ルを案内して移動せしめ、上記無負荷ボール通路の少な
くとも負荷転走溝側にはこの負荷転走溝を移動するボー
ルの進行方向に沿って連結体を案内する誘導部を形成し
たチューブ式ボールねじ装置である。

【００１１】また、本発明は、外周面に螺旋状のボール
転走溝を有するねじ軸と、内周面に上記ねじ軸のボール
転走溝と相対向する螺旋状の負荷転走溝を有すると共に
この負荷転走溝の一端から他端へボールを循環させるた
めの無負荷ボール通路を有し、多数のボールを介して上
記ねじ軸に螺合するナット部材と、このナット部材に取
り付けられ、一端が上記負荷転走溝の終端に開口すると
共に他端が負荷転走溝の始端に開口し、負荷転走溝の終
端から出てきたボールを負荷転走溝の始端に送り込んで
ボールを循環させる無負荷ボール通路を形成するボール
循環用管状体と、上記ナット部材の負荷転走溝とボール
循環用管状体の無負荷ボール通路とが形成する無限軌道
内を転走する多数のボール及びこれらのボールを互いに
鎖状に連結する可撓性の連結体で形成されたボール連結
体とを備えたチューブ式ボールねじ装置において、上記
ボール連結体の連結体を各ボール間に介装される介装部
とこれら介装部の間を連通連結する連結部とで構成して
この連結体により多数のボールを整列状態にかつ転動可
能に保持せしめ、上記ボール循環用管状体を一対の管ピ
ースとこれら一対の管ピースの間を連通連結するチュー
ブ体とで構成し、上記各管ピースには少なくともその負
荷転走溝側にこの負荷転走溝のリード角に沿ってその接
線方向に各ボールを誘導する誘導領域を持つ案内孔を設
け、これら一対の管ピースの案内孔及びこれらの案内孔
の間を連通連結して無負荷ボール通路を形成するチュー
ブ体の連通孔には上記ボール連結体を構成する連結体の
連結部が摺動可能に嵌合してこの連結体を案内する案内
溝条を形成し、無限軌道の負荷領域を構成する負荷転走
溝ではこの負荷転走溝を転走する各ボールにより連結体
を移動せしめると共に無限軌道の無負荷領域を構成する
無負荷ボール通路ではこの無負荷ボール通路を移動する
連結体で各ボールを案内して移動せしめるチューブ式ボ
ールねじ装置である。

【００１２】本発明において、上記ねじ軸の外周面に形
成されるボール転走溝については、その断面形状が略々
半円のボール転走面を有する、いわゆるサーキュラー状
に形成されても、また、２つの略々１／４円の円弧状ボ
ール転走面が交わった、いわゆるゴシックアーチ状に形
成されていてもよく、そして、その数も１条であっても
２条以上の複数条であってもよい。

【００１３】また、多数のボールを介して上記ねじ軸に
螺合するナット部材については、その内周面に上記ねじ
軸のボール転走溝と相対向する螺旋状の負荷転走溝を有
するものであり、この負荷転走溝についても、上記ねじ
軸のボール転走溝と同様に、その断面形状が略々半円の
ボール転走面を有する、いわゆるサーキュラー状に形成
されても、また、２つの略々１／４円の円弧状ボール転
走面が交わった、いわゆるゴシックアーチ状に形成され
ていてもよく、そして、その数もボール転走溝の数に対
応して１条であっても２条以上の複数条であってもよ
い。

【００１４】本発明において、無限軌道の無負荷ボール
通路を形成するボール循環用管状体は、一対の管ピース
とこれら一対の管ピースの間を連通連結するチューブ体
とで構成され、また、上記各管ピースには少なくともそ
の負荷転走溝側にこの負荷転走溝のリード角に沿ってそ
の接線方向に各ボールを誘導する誘導領域を持つ案内孔
が設けられ、更に、これら一対の管ピースの案内孔及び
これらの案内孔の間を連通連結して無負荷ボール通路を
形成するチューブ体の連通孔には上記ボール連結体を構
成する連結体の連結部が摺動可能に嵌合してこの連結体
を案内する案内溝条が形成されている。

【００１５】そして、上記一対の管ピースに形成された
各案内孔については、好ましくは、ナット部材の負荷転
走溝側の始端からチューブ体の連通孔側の終端にかけ
て、負荷転走溝側始端における案内溝条の位置が対称に
なり、かつ、連通孔側終端における案内溝条の位置が同
じになるように、捩れ及び／又は曲げが与えられ、これ
によってこれら一対の管ピース間を連通連結するチュー
ブ体を容易に形成できるようになっている。

【００１６】特に好ましくは、一対の管ピースの各案内
孔をその全長に亘って誘導領域に形成すると共にこれら
各案内孔の案内溝条の一部又は全部にその位置の捩れを
付与し、また、これら一対の管ピース間を連通連結する
チューブ体には、その始端から終端に亘って案内溝条が
同じ位置になるように形成すると共にその始端側及び終
端側に曲げ部を形成し、一対の管ピースを粉末金属を用
いた焼結体で互いに全く同じ形状に形成し、更に、これ
ら一対の管ピース間を連通連結するチューブ体を互いに
全く同じ形状の一対のチューブ片で構成する。このよう
に、ボール循環用管状体を互いに同じ形状の一対の管ピ
ースと互いに同じ形状の一対のチューブ片とで構成する
ことにより、成形部品の数を少なくすることができる。

【００１７】更に、各管ピースの形状については、好ま
しくはその外側輪郭形状を楕円形、四角形、五角形等の
非円形状に形成し、また、ナット部材側にはこの各管ピ
ースの外側輪郭形状に対応する非円形状の嵌合穴を穿設
し、この嵌合穴内に管ピースを嵌め込むことによりナッ
ト部材に取り付ける各管ピースの位置決めが行なわれる
ようにするのがよい。

【００１８】また、これら各管ピースについては、その
全体が１つの部品として成形されていてもよく、また、
複数に分割されて形成され、ナット部材側に穿設された
嵌合穴内に嵌合した際に分割された各管ピースが相俟っ
て１つの完成した管ピースを形作るようにしてもよい。

【００１９】なお、一対の管ピースとチューブ体との間
を連通連結する方法についても、これら各管ピース及び
チューブ体によって形成される無負荷ボール通路やこの
無負荷ボール通路に沿って形成される案内溝条が段差な
く滑らかに連続して形成されればよく、特に制限される
ものではないが、ナット部材にはその外周面にチューブ
体を固定するための取付面を形成すると共にこのナット
部材に穿設する嵌合穴の深さを各管ピースの長さ寸法よ
り深くし、また、各管ピースの上面にはチューブ体の端
部の位置決めをする位置決め用段差部を形成し、この位
置決め用段差部にチューブ体の両端部を位置させてナッ
ト部材の取付面に固体金具等の手段で固定するのがよ
い。

【００２０】なお、一対の管ピースとチューブ体とから
なるボール循環用管状体の無負荷ボール通路に付与され
る捩れ及び／又は曲げは、その全てが管ピース側で処理
されていてもよいが、管ピース側には捩れのみを付与
し、チューブ体側で曲げを付与するようにするのがよ
い。このように捩れ及び／又は曲げの処理を管ピースと
チューブ体とに分散させ、加工性の向上と成形部品の共
通化を図り、部品点数を低減して低コスト化を図るのが
よい。

【００２１】そして、ボールの無限軌道内に組み込まれ
るボール連結体については、各ボールが互いに衝突しな
いように連結体で各ボールを鎖状に連結し、かつ、無限
軌道の負荷領域ではこの負荷領域を転走する各ボールで
連結体を移動せしめると共に無負荷領域ではこの無負荷
領域を移動する連結体で各ボールを案内して移動せしめ
ることができるように、少なくとも連結体が各ボールを
脱落しないように、かつ、転動可能に保持している必要
があり、そのために連結体は各ボール間に介装される介
装部とこれら介装部の間を連通連結する連結部とで構成
される。

【００２２】このボール連結体は、両端部を有する連結
体で形成された１本又は複数本の有端ボール連結体とし
てボールの無限軌道内に組み込まれてもよいほか、無端
の連結体を有する１本の無端ボール連結体としてボール
の無限軌道内に組み込まれてもよい。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施例に基
づいて、本発明の実施の形態を説明する。

【００２４】図１及び図２に本発明のチューブ式ボール
ねじ装置が示されている。このボールねじ装置は、基本
的には、外周面に１条の螺旋状のボール転走溝５を有す
るねじ軸１と、中央に上記ねじ軸１の貫通孔を有する円
筒状に形成され、その内周面には上記ボール転走溝５と
相対向する１条の螺旋状の負荷転走溝６を有すると共に
その外周に平らな取付面７を有すると共にこの取付面７
の対角線上の位置には取付面７からそれぞれ負荷転走溝
６の始端と終端とに向けて一対の嵌合穴８が穿設されて
いるナット部材２と、このナット部材２の取付面７に取
付金具９によって取り付けられ、上記ナット部材２の負
荷転走溝６の始端と終端との間を連通連結して無限軌道
を形成する無負荷ボール通路１０を有するボール循環用
管状体３と、上記ナット部材２の負荷転走溝６（負荷領
域）とこのナット部材２に取り付けられたボール循環用
管状体３の無負荷ボール通路１０（無負荷領域）とで形
成される無限軌道内を転走する１本の有端ボール連結体
４とで構成されており、この有端ボール連結体４は多数
のボール１１とこれら多数のボール１１を互いに鎖状に
連結すると共に合成樹脂で形成されて両端部を有する可
撓性の連結体１２とで形成されている。なお、図２にお
いて、有端ボール連結体４は、その連結体１２の捩れが
理解され易くなるように、模式的に描かれている。

【００２５】この実施例において、上記有端ボール連結
体４は、図３〜図５に示すように、その連結体１２が各
ボール１１間に介装され、各ボール１１の球面に沿って
その上下方向に異なる長さで延びる２種類の爪状の介装
部１３ａ，１３ｂ（１３）とこれらの介装部１３の間を
各ボール１１の球面に沿って左右方向に連結する２本の
ベルト部（連結部）１４とで形成されている。そして、
上記介装部１３は、有端ボール連結体４を湾曲させた際
に、その外側になる側に位置する爪状の介装部１３ａが
長くてその内側になる側に位置する爪状の介装部１３ｂ
が短く形成され、湾曲させた際にもこれらの爪状の介装
部１３と２本のベルト部１４とによってボール１１を抱
え込んで脱落しないように保持し、しかも、短い爪状の
介装部１３ｂを内側にして矢印ＸＹ方向に容易に湾曲で
きる形状になっている。

【００２６】この有端ボール連結体４は、各ボール１１
を中子として金型内に配列し、この金型内に溶融合成樹
脂を射出してインサート成形を行い、次いで金型から離
型したのち、成形された有端ボール連結体４を鉱油系潤
滑油中に浸漬し、成形された連結体１２を膨潤させて各
ボール１１とこの連結体１２との間に隙間を形成せし
め、これによって各ボール１１が連結体１２に保持され
た状態で自由に回転できるようにされている。

【００２７】上記ボール循環用管状体３は、図６〜図８
に示すように、ナット部材２に形成された一対の嵌合穴
８内に嵌め込まれる一対の管ピース１５とこれらの管ピ
ース１５の間を連通連結するチューブ体１６とで構成さ
れており、ボール１１の無限軌道を構成する無負荷ボー
ル通路１０は一対の管ピース１５に形成された案内孔１
０ａとチューブ体１６に形成された連通孔１０ｂとで構
成されている。

【００２８】この実施例において、上記一対の管ピース
１５は互いに同じ形状に成形されており、そして、各管
ピース１５は、図８〜図１０に示されているように、焼
結金属で長手方向斜めの上面１５ａを有する略々楕円状
筒体に形成されており、この管ピース１５に形成された
案内孔１０ａはその全体が底面１５ｂから上面１５ａに
向けてナット部材２の負荷転走溝６のリード角に沿って
その接線方向に延びる誘導領域となっており、また、こ
の案内孔１０ａには上記ボール連結体４の連結体１２の
連結部１４が摺動可能に嵌合してこのボール連結体４の
連結体１２を案内する一対の案内溝条１７が形成されて
いる。そして、この案内溝条１７は、案内孔１０ａ内に
おいてそのどの位置においても互いに相対向する位置に
存在し、ナット部材２の負荷転走溝６側の始端（管ピー
ス１５の底面１５ｂ側）からチューブ体１６の連通孔１
０ｂ側の終端（管ピース１５の上面１５ａ側）にかけて
所定の角度だけ捩れており、これによって、一対の管ピ
ース１５がナット部材２に組み込まれた際に、これら一
対の管ピース１５において互いに対称の位置関係にある
案内溝条１７が連通孔１０ｂ側終端において同じ位置関
係となっている。

【００２９】なお、ナット部材２に形成された嵌合穴８
は、上記各管ピース１５の外側輪郭形状が略々楕円状に
形成されていることに対応して略々楕円状に形成されて
いると共に、その深さが各管ピース１５の長さ寸法より
深くなっており、この嵌合穴８内に管ピース１５を嵌め
込むことによりこの管ピース１５がナット部材２に対し
て位置決めされ、また、これら各管ピース１５の上面１
５ａには上記チューブ体１６の端部が係止してこのチュ
ーブ体１６の端部の位置決めをする位置決め用段差部１
５ｃが形成されており、チューブ体１６の始端側及び終
端側に形成された曲げ部１６ａを上記嵌合穴８内に差し
込んでその先端を位置決め用段差部１５ｃに係止し、こ
のチューブ体１６をナット部材２の取付面７に固体金具
９で固定することにより、これら一対の管ピース１５及
びチューブ体１６がナット部材２に固定されるようにな
っている。

【００３０】ここで、上記チューブ体１６は、図１１〜
図１６に示すように、合成樹脂で成形された互いに全く
同じ形状の一対のチューブ片１８で構成されており、そ
の両端部にはチューブ体１６の曲げ部１６ａを形成する
曲げ部１８ａが形成され、また、その内面側中央に沿っ
て上記ボール連結体４の連結体１２の連結部１４が摺動
可能に嵌合する案内溝条１９が形成されている。

【００３１】この実施例においては、一対のチューブ片
１８を互いに全く同じ形状に形成できるように、その横
断面形状については、領域Ａ→Ｂについては図１３のよ
うに形成され、領域Ｃ→Ｄについては図１４のように形
成され、また、領域Ｂ→Ｃについては図１５のように形
成され、一対のチューブ片１８を組み合わせてチューブ
体１６を形成したとき、図１６に示すように、このチュ
ーブ体１６の連通孔１０ａ内面側には一対の案内溝条１
９が互いに相対向する位置に存在するようになってい
る。

【００３２】この実施例において、上記ナット部材２の
負荷転走溝６（負荷領域）と一対の管ピース１５の案内
孔１０ａ及びチューブ体１６の連通孔１０ｂが形成する
ボール循環用管状体３の無負荷ボール通路１０（無負荷
領域）とで形成される無限軌道と、この無限軌道内を転
走する有端ボール連結体４との関係は、図１７〜図１９
に模式的に示すようになっており、図１７では無限軌道
内における有端ボール連結体４の動きとその時の姿勢、
特に案内孔１０ａ内での捩れの状態とチューブ体１６の
曲げ部１６ａにおける曲げの状態とが示されており、ま
た、図１８ではナット部材２の負荷転走溝６内を転走す
る有端ボール連結体４の状態が示されており、更に、図
１９ではねじ軸１のボール転走溝５内を転走する有端ボ
ール連結体４の状態が示されている。なお、これら図１
７〜図１９において、有端ボール連結体４は、その連結
体１２の捩れが理解され易くなるように、模式的に描か
れている。

【００３３】無限軌道内を転走する有端ボール連結体４
の連結体１２の連結部１４の位置は、各管ピース１５の
案内孔１０ａ内に入る直前又は案内孔１０ａから出てき
た直後（負荷転走溝６の始端と終端）においては互いに
対称の位置にあり、各管ピース１５の案内孔１０ａ内で
所定の角度だけ捩じられて各管ピース１５の案内孔１０
ａのチューブ体１６側出口直前では互いに同じ位置関係
になり、そして、両端部にそれぞれ曲げ部１６ａを有す
るチューブ体１６の連通孔１０ｂにおいてはその始端か
ら終端まで同じ位置関係を保っている。

【００３４】従って、この実施例では、一対の管ピース
１５の案内孔１０ａがナット部材２の負荷転走溝６のリ
ード角に沿ってその接線方向に延びる誘導領域となって
おり、これによって無限軌道の負荷領域と無負荷領域と
の間で行なわれるボール１１の授受が円滑になり、ま
た、一対の管ピース１５で所定の捩れ処理が行なわれ、
かつ、チューブ体１６の両端で所定の曲げ処理が行なわ
れており、これによって無限軌道内をボール連結体４が
円滑に転走し、結果としてボールの円滑な循環運動が達
成される。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、ボール循環用管状体を
有するボールねじ装置において、その無限軌道内に連結
体で多数のボールを整列状態にかつ転動可能に保持した
ボール連結体を組み込み、無限軌道の無負荷領域を構成
する無負荷ボール通路には連結体を案内する案内溝条を
形成し、無限軌道の負荷領域を構成する負荷転走溝では
各ボールで連結体を移動せしめると共に無負荷領域では
連結体で各ボールを案内して移動せしめ、無負荷ボール
通路の少なくとも負荷転走溝側にはこの負荷転走溝を移
動するボールの進行方向に沿って連結体を案内する誘導
部を形成したので、無限軌道の負荷領域と無負荷領域と
の間で行なわれるボールの授受が極めて円滑になり、こ
れによってボールの円滑な循環運動を達成することがで
きる。

【００３６】また、請求項２に記載の発明によれば、ボ
ール循環用管状体を有するボールねじ装置において、そ
の無限軌道内に連結体で多数のボールを整列状態にかつ
転動可能に保持したボール連結体を組み込み、無負荷領
域を構成するボール循環用管状体を一対の管ピースとこ
れら一対の管ピースの間を連通連結するチューブ体とで
構成し、各管ピースには少なくともその負荷転走溝側に
この負荷転走溝のリード角（又はボール転走溝のリード
角）に沿ってその接線方向に各ボールを誘導する誘導領
域を持つ案内孔を設け、これら一対の管ピースの案内孔
及びこれらの案内孔の間を連通連結して無負荷ボール通
路を形成するチューブ体の連通孔には上記ボール連結体
を構成する連結体の連結部が摺動可能に嵌合してこの連
結体を案内する案内溝条を形成し、無限軌道の負荷領域
では各ボールで連結体を移動せしめると共に無負荷領域
では連結体で各ボールを案内して移動せしめるように構
成したので、無限軌道の負荷領域と無負荷領域との間で
行なわれるボールの授受が極めて円滑になり、これによ
ってボールの円滑な循環運動を達成することができる。

【００３７】更に、請求項３に記載の発明によれば、ナ
ット部材の負荷転走溝と無負荷ボール通路との間を連通
連結する一対の管ピースの案内孔に、その負荷転走溝側
始端から無負荷ボール通路側終端にかけて、負荷転走溝
側始端における案内溝条の位置が対称になり、かつ、無
負荷ボール通路側終端における案内溝条の位置が同じに
なるように、捩れ及び／又は曲げを与えているので、ボ
ールの無限軌道内を走行するボール連結体はこの方向転
換路でその姿勢が整えられ、これによってボール連結体
を構成する各ボールが互いに干渉し合うことなく、整列
状態で円滑に無限軌道内を循環する。

【００３８】更に、請求項４に記載の発明によれば、一
対の管ピースの各案内孔の全長が誘導領域になっている
と共にこれら各案内孔の案内溝条の一部又は全部にその
位置の捩れが設けられており、また、これら一対の管ピ
ース間を連通連結するチューブ体の始端から終端に亘っ
て案内溝条が同じ位置に形成されていると共にその始端
側及び終端側に曲げ部が形成されているので、無負荷ボ
ール通路に必要な捩れと曲げを容易に付与することがで
き、これによってボール連結体が安定して循環できる無
限軌道の無負荷領域を形成することができるほか、これ
ら管ピース及びチューブ体を必要最小限の部品で構成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、この発明の実施例に係るチューブ式
ボールねじ装置を示す正面図である。

【図２】 図２は、図１のチューブ式ボールねじ装置の
一部を切り欠いてボールの無限軌道の一部を模式的に示
す斜視説明図である。

【図３】 図３は、図１のチューブ式ボールねじ装置に
組み込まれた有端ボール連結体を示す正面説明図であ
る。

【図４】 図４は、図３のＡ部を拡大して示す部分拡大
図である。

【図５】 図５は、図４の底面図である。

【図６】 図６は、図１のナット部材を示す平面図であ
る。

【図７】 図７は、図１の無限軌道を模式的二示す断面
説明図である。

【図８】 図８は、図１のナット部材及びボール循環用
管状体が形成する無負荷ボール通路を模式的に示す断面
説明図である。

【図９】 図９は、図７の管ピースを示す斜視図であ
る。

【図１０】 図１０は、図９の管ピースを示す正面図
（ａ）、平面図（ｂ），及び底面図（ｃ）である。

【図１１】 図１１は、図８のチューブ体を構成する一
方のチューブ片の平面図である。

【図１２】 図１２は、図１１のチューブ片の正面図で
ある。

【図１３】 図１３は、図１２のチューブ片のＡ−Ｂ領
域における断面図である。

【図１４】 図１４は、図１２のチューブ片のＣ−Ｄ領
域における断面図である。

【図１５】 図１５は、図１２のチューブ片のＢ−Ｃ領
域における断面図である。

【図１６】 図１６は、図８のチューブ体の断面図であ
る。

【図１７】 図１７は、図１のチューブ式ボールねじ装
置におけるボールの無限軌道を模式的に示す部分断面斜
視説明図である。

【図１８】 図１８は、図１のチューブ式ボールねじ装
置におけるナット部材の負荷転走溝内を転走する有端ボ
ール連結体の状態を示す部分断面斜視説明図である。

【図１９】 図１９は、図１のチューブ式ボールねじ装
置におけるねじ軸のボール転走溝内を転走する有端ボー
ル連結体の状態を示す部分断面斜視説明図である。

【図２０】 図２０は、従来のボールねじ装置を示す平
面図である。

【図２１】 図２１は、図２０の断面説明図である。

【図２２】 図２２は、他の従来のボールねじ装置を示
す断面正面図である。

【符号の説明】

１…ねじ軸、２…ナット部材、３…ボール循環用管状
体、４…有端ボール連結体、５…ボール転走溝、６…負
荷転走溝、７…取付面、８…嵌合穴、９…取付金具、１
０…無負荷ボール通路、１０ａ…案内孔、１０ｂ…連通
孔、１１…ボール、１２…連結体、１３ａ，１３ｂ（１
３）…介装部、１４…ベルト部（連結部）、１５…ピー
ス、１５ａ…上面、１５ｂ…底面、１５ｃ…位置決め用
段差部、１６…チューブ体、１６ａ…曲げ部、１７…案
内溝条、１８…チューブ片、１８ａ…曲げ部、１９…案
内溝条、

Claims (8)

【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、内周面に上記ねじ軸のボール転走溝と相対向
   する螺旋状の負荷転走溝を有するナット部材と、このナ
   ット部材に取り付けられ、上記負荷転走溝の始端と終端
   を連通連結してボールの無限軌道をなす無負荷ボール通
   路を有するボール循環用管状体と、上記無限軌道内を転
   走する多数のボール及びこれらのボールを整列状態にか
   つ回転自在に保持する連結体で形成されたボール連結体
   とを備えたチューブ式ボールねじ装置において、 上記無負荷ボール通路からなる無限軌道の無負荷領域に
   は上記ボール連結体の連結体を案内する案内溝条を形成
   し、上記負荷転走溝からなる無限軌道の負荷領域では各
   ボールで連結体を移動せしめると共に無限軌道の無負荷
   領域では連結体で各ボールを案内して移動せしめ、上記
   無負荷ボール通路の少なくとも負荷転走溝側にはこの負
   荷転走溝を移動するボールの進行方向に沿って連結体を
   案内する誘導部を形成したことを特徴とするチューブ式
   ボールねじ装置。
2. 【請求項２】 ボール循環用管状体を一対の管ピースと
   これら一対の管ピースの間を連通連結するチューブ体と
   で構成し、上記各管ピースには、少なくともその負荷転
   走溝側に、各ボールをこの負荷転走溝のリード角に沿っ
   てその接線方向に誘導する誘導領域を持つ案内孔を設け
   た請求項１に記載のチューブ式ボールねじ装置。
3. 【請求項３】 一対の管ピースに形成された各案内孔
   は、ナット部材の負荷転走溝側の始端からチューブ体の
   連通孔側の終端にかけて、負荷転走溝側始端における案
   内溝条の位置が対称になり、かつ、連通孔側終端におけ
   る案内溝条の位置が同じになるように、捩れ及び／又は
   曲げが与えられている請求項２に記載のチューブ式ボー
   ルねじ装置。
4. 【請求項４】 一対の管ピースは、その各案内孔の全長
   が誘導領域になっていると共にこれら各案内孔の案内溝
   条の一部又は全部にその位置の捩れが設けられており、
   また、これら一対の管ピース間を連通連結するチューブ
   体は、その始端から終端に亘って案内溝条が同じ位置に
   形成されていると共にその始端側及び終端側に曲げ部を
   有する請求項２に記載のチューブ式ボールねじ装置。
5. 【請求項５】 一対の管ピースは互いに同じ形状に成形
   されており、また、これら一対の管ピース間を連通連結
   するチューブ体は互いに同じ形状の一対のチューブ片で
   構成されている請求項４に記載のチューブ式ボールねじ
   装置。
6. 【請求項６】 各管ピースは、その外側輪郭形状が非円
   形状に形成されており、ナット部材側に形成された非円
   形状の嵌合穴内に嵌め込んで位置決めされる請求項２〜
   ５のいずれかに記載のチューブ式ボールねじ装置。
7. 【請求項７】 ボールの無限軌道内には、両端部を有す
   る連結体で形成された１本又は複数本の有端ボール連結
   体が組み込まれている請求項２〜６のいずれかに記載の
   チューブ式ボールねじ装置。
8. 【請求項８】 ボールの無限軌道内には、無端の連結体
   を有する１本の無端ボール連結体が組み込まれている請
   求項２〜６のいずれかに記載のチューブ式ボールねじ装
   置。