WO2006028124A1 - ローラねじ - Google Patents

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WO2006028124A1
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roller
nut
path
direction change
rolling groove
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PCT/JP2005/016406
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Akihiro Teramachi
Hidekazu Michioka
Hiroshi Niwa
Akimasa Yoshida
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Thk Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a roller screw having a roller interposed between a screw shaft and a nut so as to allow rolling motion.
  • a ball screw in which a ball is interposed between a screw shaft and a nut so as to allow rolling motion can reduce a friction coefficient when the screw shaft is rotated with respect to a nut, compared with a screw that is in sliding contact. It has been put to practical use in machine tool positioning mechanisms, feed mechanisms, and automobile steering gears.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-241527
  • the rollers la and lb are accommodated between the roller rolling groove 2 a of the screw shaft 2 and the roller rolling groove 3 a of the nut 3.
  • the roller la on the roller rolling groove 2a and the roller lb on the adjacent roller rolling groove 2a must be at least as long as the diagonal length of the rollers la and lb.
  • the lead L of the roller rolling grooves 2a and 3a is a tendency for the lead L to increase. If the roller diameter is increased or the number of strips is increased to increase the allowable load, the lead L becomes even larger.
  • the roller has a rectangular side shape
  • the load roller rolling path between the screw shaft and the nut also has a rectangular cross-sectional shape.
  • an object of the present invention is to solve these problems and to provide a screw screw screw having a structure suitable for circulating a roller.
  • the invention of claim 1 includes a screw shaft (5) in which a spiral roller rolling groove (5a) is formed on the outer peripheral surface, and the screw shaft ( 5) a nut (6) formed with a spiral roller rolling groove (6a) facing the roller rolling groove (5a), and the roller rolling groove (5a) of the screw shaft (5). And a plurality of rollers (7) arranged in a loaded roller rolling path (9) between the nut and the roller rolling groove (6a) of the nut (6).
  • a roller return passage (11) extending linearly in parallel with the axis of the nut (6) is provided in the inner side of the nut (6), and the load roller is provided at both end surfaces in the axial direction of the nut (6).
  • a direction change path constituting member (13) is formed, in which a direction change path (10) connecting the rolling path (9) and the roller return path (11) is formed.
  • the invention of claim 2 is the roller screw according to claim 1, wherein the posture of the roller (7) rotates while the roller (7) moves in the roller return passage (11). The mouth The roller return passage (11) is twisted.
  • the invention of claim 3 is the roller screw according to claim 2, wherein the center line of the pair of direction change paths (10) provided on both end faces of the nut (6) is the screw shaft (5)
  • the roller return passage (11) intersects the roller (7) by rotating the posture of the roller (7) by the predetermined opening angle (a).
  • the invention of claim 4 is the roller screw according to claim 2 or 3, wherein the nut (6) is formed with a through hole (17) extending in an axial direction of the nut (6), A roller return path constituting member (12) in which the roller return path (11) is formed is inserted into the through hole (17).
  • the invention of claim 5 is the roller screw according to any one of claims 2 to 4, wherein the roller rolling groove (5a) of the screw shaft (5) is formed in a V-shaped cross section, and the nut
  • the roller rolling groove (6a) of (6) is also formed to have a V-shaped cross section, and the loaded roller rolling path (9) has an adjacent roller ( The plurality of rollers are cross-arranged so that the axes of 7) are orthogonal to each other.
  • the invention of claim 6 is the roller screw according to any one of claims 1 to 5, wherein the direction change path constituting member (13) is attached to the direction change path constituting member (13).
  • a thin-walled portion (23) that protrudes toward the nut from the end face of (6) and is curved in accordance with the shape of the direction changing path (10) is formed, and the direction changing path constituting member (13)
  • An escape groove (19) having a shape matched to the thin portion (23) of the direction change path component (13) is formed on an end surface of the nut (6) to be attached.
  • the roller return passage and the direction change passage can be designed without interfering with the roller rolling groove of the nut.
  • the load roller rolling path force also lifts the roller, and when returning the roller to the load roller rolling path, the posture of the side rectangular roller is changed to a load port having a rectangular cross section. It is possible to match the shape of the la rolling road. In addition, if the orientation of the roller is rotated on the direction change path, the roller may be clogged. However, since the roller is rotated in the linear roller return path, there is no possibility of clogging the roller. [0018] If the posture of the roller is rotated as in claim 3, the load is applied from one direction of the screw shaft axis and the roller does not reverse! Return to the loaded roller rolling path (with the unidirectional force loaded).
  • roller return passage constituting member extending linearly is separate from the nut, it is easy to manufacture a twisted direction change path.
  • the present invention is suitably used for a roller screw that is cross-arranged as described in claim 5.
  • FIG. 1 is a perspective view of a roller screw according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of main parts of the roller screw.
  • FIG. 3 Side view of a roller screw combining all components.
  • FIG. 5 is a side view showing a screw shaft.
  • FIG. 6 is a view showing a cross-sectional shape perpendicular to the groove of the roller rolling groove of the screw shaft.
  • FIG. 7 is a detailed view of the nut 6 ((A) shows a front view of the nut, (B) shows a cross-sectional view along the axial direction, and (C) shows a back view).
  • FIG. 8 A detailed view of the mounting seat of the direction change path component ((B) is a cross-sectional view along line BB in (A)).
  • FIG. 9 is a view showing a cross-sectional shape of the nut roller rolling groove perpendicular to the groove.
  • FIG. 10 Diagrams showing the path of rollers circulating in an infinite circuit ((A) shows the state seen from the axial direction of the screw shaft, and (B) shows the state seen from the side of the screw shaft).
  • FIG. 11 is a diagram showing a positional relationship between a pair of direction change path constituent members ((A) shows a state viewed from the axial direction of the nut, and (B) is a sectional view taken along the axial line of the nut).
  • FIG. 12 is a view showing the inner peripheral side of the direction change path constituting member ((A) shows a front view and (B) shows a side view).
  • FIG. 13 is a view showing the inner peripheral side of the direction change path constituting member ((A) shows a side view, (B) shows a back view).
  • FIG. 14 is a view showing the outer peripheral side of the direction change path constituting member ((A) shows a front view and (B) shows a side view).
  • FIG. 15 is a view showing the outer peripheral side of the direction change path constituting member ((A) shows a side view and (B) shows a front view).
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of a roller return path constituent member.
  • FIG. 17 is a view showing rotation of a posture of a roller moving in a roller return path.
  • FIG. 19 is a view showing a roller accommodated in a load rolling path.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a roller screw according to an embodiment of the present invention.
  • the roller screw consists of a screw shaft 5 having a spiral roller rolling groove 5a formed on the outer peripheral surface and a roller rolling groove formed on the inner peripheral surface. And a nut 6 formed with a spiral roller rolling groove 6a opposite to 5a. Between the roller rolling groove 5a of the screw shaft 5 and the roller rolling groove 6a of the nut 6, a plurality of rollers 7 are cross-arranged so that the axes of the adjacent rollers 7 are orthogonal to each other. A retainer 8 is interposed between the rollers 7 to prevent the rollers 7 from contacting each other.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of main parts of the roller screw.
  • a roller return path component 12 is inserted into the nut 6.
  • the roller return passage constituting member 12 is formed in a pipe shape, and a roller return passage 11 for moving the roller 7 in the axial direction of the screw shaft 5 is formed therein.
  • Direction change path constituting members 13 are attached to both end faces of the nut 6 in the axial direction.
  • An arcuate direction change path 10 that connects the loaded roller rolling path 9 and the roller return path 11 is formed in the direction change path constituting member 13.
  • the direction change path component 13 scoops up the roller 7 rolling on the roller rolling groove 5a of the screw shaft 5, passes the direction change path 10 and then guides it to the roller return path 11.
  • the direction change path component 13 is divided into two parts, an inner peripheral side 13a and an outer peripheral side 13b.
  • the flanges on the inner peripheral side 13a and the outer peripheral side 13b of the direction change path constituting member 13 are coupled to the end face of the nut 6 by fastening means such as bolts.
  • Fig. 3 shows a side view of the roller screw in which all parts are combined
  • Fig. 4 shows a view taken along line IV-IV in Fig. 3.
  • a labyrinth seal 14 is installed.
  • the cap 15 is attached so as to cover the entire end face of the nut 6 to which the labyrinth seal 14 is attached.
  • FIG. 5 shows the screw shaft 5.
  • a spiral roller rolling groove 5 a having a predetermined lead is formed on the outer periphery of the screw shaft 5.
  • the number of roller rolling grooves 5a is set to four in order to increase the allowable load and shorten the overall length of the nut 6.
  • roller rolling groove 5 The number of items a can be set variously, such as one item, two items, and three items.
  • FIG. 6 shows the cross-sectional shape of the roller rolling groove 5a of the screw shaft 5 perpendicular to the groove.
  • the cross section of the roller rolling groove 5a is V-shaped and its opening angle is set to 90 degrees.
  • an arc portion 5b for grinding relief is formed so that a 90 ° intersection can also be ground.
  • FIG. 7 shows a detailed view of the nut 6.
  • 7A shows a front view of the nut 6
  • FIG. 7B shows a cross-sectional view along the axial direction
  • FIG. 7C shows a back view of the nut 6.
  • a spiral roller rolling groove 6 a that faces the roller rolling groove 5 a of the screw shaft 5 is formed.
  • the nut 6 is formed with a through hole 17 extending in the axial direction of the nut 6.
  • the through hole 17 has a central portion 17a with a small diameter, and both end portions 17b on both sides of the central portion are formed with a slightly larger diameter than the central portion 17a.
  • the roller return path constituting member 12 is inserted into the central portion 17a of the through hole 17, and the direction changing path constituting member 13 is inserted into both end portions 17b.
  • a mounting seat 18 for attaching the direction change path constituting member 13 to the nut is formed on the end face in the axial direction of the nut 6, and the direction changing path constituting member 13 is attached to the mounting seat 18.
  • the roller return path constituting member 12 and the direction changing path constituting member 13 are provided in a number equal to the number of the roller rolling grooves 6a (four in this embodiment), and the rollers 7 for rolling the four roller rolling grooves 6a are provided. Circulate.
  • FIG. 8 is a detailed view of the mounting seat 18 of the direction change path constituting member 13.
  • the mounting seat 18 is formed with an arc-shaped escape groove 19 having a shape matched to a thin portion of a direction change path constituting member 13 described later.
  • the end face of the nut is flat and no relief groove is formed. Then, attach the members that make up the direction change path to the flat part.
  • the radius of curvature of the direction change path 10 is increased, and the direction change path component 13 is likely to interfere with the single roller rolling groove 6a of the nut 6.
  • the relief groove 19 that matches the shape of the direction change path constituting member 13 on the end face of the nut 6, it is possible to prevent the direction change path constituting member 13 from interfering with the roller rolling groove 6a.
  • FIG. 9 shows a cross-sectional shape of the roller rolling groove 6a of the nut 6 perpendicular to the groove.
  • the roller rolling groove 6a has a V-shaped cross section and an opening angle of 90 degrees.
  • a circular arc portion 6b for grinding relief is formed so that a 90 ° intersection can be ground.
  • roller 7 interposed between the screw shaft 5 and the nut 6 will be described.
  • Roller rolling path The roller 7 that rolls 9 has a cylindrical shape, and its diameter and height are substantially equal. To be precise, the diameter of roller 7 is slightly larger than the roller height. For this reason, the shape of the roller 7 seen from the side is close to a square.
  • the ball In a ball screw, the ball carries a load in one direction of the axial direction of the screw shaft and in the opposite direction.
  • the roller 7 since the roller 7 is compressed between the wall surface of the roller rolling groove 5a and the wall surface of the roller rolling groove 6a of the nut 6 facing the wall surface, the roller 7 applies a load. Only one load in the axial direction of the screw shaft 5 can be applied.
  • By arranging the rollers 7 in a cross arrangement it is possible to apply loads in one direction (1) and the other direction (2) in the axial direction of the screw shaft 5 (see FIG. 3).
  • the diameter D of the roller 7 has a so-called oversize larger than the distance between the wall surface of the roller rolling groove 5a of the screw shaft 5 and the wall surface of the roller rolling groove 6a of the nut 6 facing the wall surface. Things are used. For this reason, the roller is elastically deformed in the loaded roller rolling path 9, and a load corresponding to the elastic deformation exists in the nut 6 as a preload. Since the rollers 7 are cross-arranged in the load roller rolling path 9, the load applied from the rollers 7 to the nut 6 acts in a direction in which the adjacent rollers 7 repel each other.
  • FIG. 10 shows the trajectory of the rollers that circulate through the spiral load roller rolling path 9, the arc-shaped direction changing path 10, and the linear roller return path 11.
  • Fig. (A) shows the roller trajectory (as viewed from the axial direction of the screw shaft) moving on the loaded roller rolling path 9, and
  • Fig. (B) shows the roller trajectory circulating through the entire infinite circuit (screw (Viewed from the side of the shaft).
  • the roller trajectory in the loaded roller rolling path 9 is spiral with a radius RCDZ2.
  • the trajectory of the roller in the roller return passage 11 is a straight line parallel to the axis 5c of the screw shaft 5.
  • the roller trajectory on the turning path 10 is an arc with a radius of curvature R.
  • the tangential direction of the roller track is continuous. This smoothes these connections.
  • FIG. 11 shows the positional relationship between the direction change path constituting member 13 attached to one end face of the nut 6 and the direction change path constituting member 13 attached to the other end face.
  • the center line of the roller return passage 11 extends parallel to the axis 5c of the screw shaft 5.
  • the center line of the direction change path 10 extends in the tangential direction of the center line of the load port roller rolling path 9 when viewed from the axial direction of the screw shaft 5 as shown in FIG.
  • the center of the front turning path 10 The line and the center line of the rearward direction change path 10 intersect at a predetermined opening angle ⁇ .
  • the roller return passage 11 rotates the posture of the roller 7 moving in the passage by an angle ⁇ equal to the opening angle.
  • the opening angle tends to increase as the radius of curvature of the turning path 10 increases.
  • the radius of curvature of the direction change path 10 is set to about 5 times the diameter D of the roller 7, for example, and the opening angle is set to 90 degrees to 100 degrees, for example.
  • the roller is lifted from the intersection P1 of the loaded roller rolling path 9 and the horizontal line 20 in the figure ( ⁇ ) and returned to the intersection ⁇ 2 on the opposite side.
  • the number becomes 2.5, 3, 5, 4, 5, etc., and the fraction becomes 0.5.
  • the opening angle ⁇ of the direction change path is 90 to: LOO degrees, and the ⁇ 3 point force is also increased and returned to ⁇ 4 point, so that the number of rolls of the roller is 2.7, 3. 7, 4. 7 turns, etc., and the fraction is 0.7.
  • the roller is evenly accommodated in the circumferential direction of the load roller rolling path 9, so the load balance of the roller screw is improved.
  • the inner peripheral side 13a of this direction change path constituting member has a main body portion 21 in which a direction change path having a radius of curvature R is formed, and a flange portion 22 attached to the end face of the nut 6.
  • a lifting portion 21 a that enters the loaded roller rolling path 9 and scoops up the roller 7 is formed.
  • the other end of the main body 21 is fitted into the roller return path component 12.
  • the lifting portion 21a on the inner peripheral side 13a cooperates with the lifting portion on the outer peripheral side 13b to lift the roller 7 that rolls on the spiral load roller rolling path 9 in the tangential direction.
  • the direction of the roller 7 is changed, and the roller is moved along the arc-shaped direction change path 10.
  • the direction changing path member On the inner peripheral side 13a of the direction changing path member, it protrudes to the nut side from the end face of the nut 6 to which the direction changing path constituting member 13 is attached, and is bent in a curved shape according to the shape of the direction changing path 10
  • the thin portion 23 to be formed is formed.
  • the cross-sectional shape of the thin portion 23 is formed in a V shape.
  • This thin portion 23 is fitted into a relief groove 19 (see FIG. 8) formed on the end face of the nut 6.
  • the outer peripheral side 13b of the direction change path constituting member has a main body part 25 in which the direction change path 10 having a radius of curvature R is formed, and a flange part 26 attached to the end face of the nut 6. At one end of the main body 25, there is formed a lifting portion 25a which enters the load roller-roller rolling path 9 and scoops up the roller. Main unit 25 The other end of the roller is fitted into the roller return path constituting member 12.
  • the outer circumferential side raising portion 25a cooperates with the inner circumferential side raising portion 21a to raise the roller 7 rolling on the spiral loaded roller rolling path 9 in the tangential direction.
  • the direction change path component 13 may be made of metal or resin.
  • FIG. 16 shows a cross-sectional view of the roller return path component 12. While the roller passes through the roller return passage 11, the roller return passage 11 is twisted so that the posture of the roller rotates.
  • the roller rotates around the center line 12 a while moving along the center line 12 a of the roller return passage 11.
  • the moving distance of the roller 7 and the rotation angle of the roller 7 are proportional.
  • the roller 7 rotates 90 degrees + 2 ⁇ degrees (the opening angle of the pair of direction change paths as viewed from the axial direction of the screw shaft) until the one end force of the roller return passage 11 reaches the other end.
  • the roller return path component 12 is divided into two along the center line.
  • the roller return path constituting member 12 may be made of metal or resin.
  • FIG. 17 shows the rotation of the posture of the roller 7 moving in the roller return path 11. From FIG. 17, it can be seen that as the roller return passage 11 is moved, the position of A1 of the roller 7 moves to the left diagonally upward force and diagonally to the left, and the posture of the roller rotates about 90 degrees.
  • the roller 7 By rotating the posture of the roller 7 in the roller return path 11, the roller 7 is scooped up from the loaded roller rolling path 9 and when the roller 7 is returned to the loaded roller rolling path 9, the side rectangular roller
  • the posture of 7 can be matched with the shape of the load roller rolling path having a rectangular cross section. Also, if the orientation of the roller 7 is rotated in the arc-shaped direction change path 10, the roller may be clogged, but the roller may be rotated in the linear roller return path 11, so the roller may be clogged. Nah ...
  • the roller force that applied the load from one direction (1) of the axis of the screw shaft 5 is reversed. Without returning (with the load from the one direction (1) of the axis of the screw shaft 5 can be applied again) to the load roller rolling path 9.
  • the retainer 8 interposed between the rollers can also be returned without being reversed.
  • the The retainer 8 is configured so that the axis of the roller rolling along the annular load roller rolling path is moved toward the center line of the screw shaft as viewed from the axial direction of the screw shaft 5 (this causes the roller to tilt from a predetermined axis).
  • roller skew Phenomenon, so-called roller skew can be prevented), and some are formed in a sector shape. If the fan-shaped retainer is reversed, the width on the outer peripheral side of the retainer must be increased, but the width on the inner peripheral side is increased. By rotating the posture of the roller 7 by an angle equal to the opening angle OC of the pair of direction change paths, the roller and the retainer can be prevented from being reversed.
  • FIG. 18 shows a detailed view of the retainer 8 used in the present embodiment.
  • the retainer 8 maintains the posture of the roller so that the axis of the adjacent roller maintains a right angle. Unlike the fan-shaped retainer described above, this retainer is flat and has a thickness that does not change between the inner peripheral side and the outer peripheral side of the annular load roller rolling path 9.
  • roller screw of this embodiment is superior to the return pipe type roller screw!
  • the roller return path 11 and the direction changing path 10 can be designed without interfering with the roller rolling groove 6a of the nut 6, so that a structure suitable for a large lead is achieved. ing.
  • the return pipe is attached to the side surface of the nut, so that the size of the nut tends to increase.
  • the roller return passage 11 is formed inside the nut 6, so that the nut 6 can be made compact. Also, the total length of the nut 6 can be shortened by increasing the number of screws.
  • the circulating part is divided into the direction changing path constituting member 13 and the roller returning path constituting member 12, and the roller returning path 11 formed in the linear roller returning path constituting member 12 is twisted. Can be easily manufactured, and the mold can be easily formed.

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Abstract

　ローラを循環させるのに適した構造のローラねじを提供する。 　ローラねじは、外周面に螺旋状のローラ転走溝５ａが形成されたねじ軸５と、内周面にねじ軸５のローラ転走溝５ａに対向する螺旋状のローラ転走溝６ａが形成されたナット６と、ねじ軸５のローラ転走溝５ａとナット６のローラ転走溝６ａとの間の負荷ローラ転走路９に配列される複数のローラ７と、を備える。ナット６の内部には、ナット６の軸線と平行に直線状に伸びるローラ戻し通路１１が設けられる。ナット６の軸線方向の両端面には、負荷ローラ転走路９とローラ戻し通路１１とを接続する方向転換路１０を構成する方向転換路構成部材１３が取り付けられる。ローラ７がローラ戻し通路１１を移動する間、ローラ７の姿勢が回転するように、ローラ戻し通路１１がねじられる。

Description

明 細 書
ローラねじ
技術分野
[0001] 本発明は、ねじ軸とナットとの間に転がり運動可能にローラを介在させたローラねじ に関する。
背景技術
[0002] ねじ軸とナットとの間に転がり運動可能にボールを介在させたボールねじは、すべり 接触するねじに比べて、ナットに対してねじ軸を回転させる際の摩擦係数を低減でき るので、工作機械の位置決め機構、送り機構、あるいは自動車のステアリングギヤ等 に実用化されている。
[0003] 近年許容荷重を増大するために、転動体としてボールの替わりにローラを使用した ローラねじが特許文献 1のように考案されている。このローラねじでは、ローラの循環 にリターンパイプを使用している。リターンパイプによりねじ軸のローラ転走溝を転が るローラは掬い上げられ、リターンパイプの中を通り元の位置に戻り無限循環する。こ のリターンパイプは、全体形状が略門型に形成され、中央部と中央部に対して折り曲 げられた両端部とからなる。中央部と両端部との繋ぎ部分は、ローラを円滑に循環さ せるために円弧状に形成される。
特許文献 1 :特開 2001— 241527号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 図 19に示されるように、ローラ la, lbはねじ軸 2のローラ転走溝 2aとナット 3のロー ラ転走溝 3aとの間に収容される。ローラ転走溝 2a上のローラ laと隣のローラ転走溝 2 a上のローラ lbとは、ローラ la, lbの対角線の長さ以上の距離を開けなければいけ ないので、ボールねじに比べてローラ転走溝 2a, 3aのリード Lが大きくなる傾向があ る。許容荷重を大きくするために、ローラ径を増やしたり、条数を増やしたりするとリー ド Lがさらに大きくなる。
[0005] リターンノイブの形状についても、ローラを円滑に循環させるためには、リターンパ イブの中央部と両端部との繋ぎ部分の円弧の曲率半径をボールねじの場合に比べ て大きくし、円弧部分でローラが詰まらないようにする必要があった。
[0006] リターンノイブをナットに取付ける際、ナットの側面に溝をカ卩ェし、この溝にリターン パイプを嵌め込む。し力しリードが大きくなつたり、リターンノイブの円弧部分の曲率 半径が大きくなつたりすると、ナットのローラ転走溝を逃げながら（リターンパイプ取付 け溝がローラ転走溝に干渉することなく）ナットにリターンノイブが取り付けられる溝を 設計するのに困難が伴って 、た。
[0007] またローラはボールと異なり、側面形状が矩形状であり、ねじ軸とナットの間の負荷 ローラ転走路の断面形状も矩形状である。負荷ローラ転走路からローラを掬!ゝ上げ、 また負荷ローラ転走路にローラを戻すときに、ローラを円滑に循環させるためには、口 ーラの姿勢を負荷ローラ転走路の形状に一致させる必要がある。
[0008] そこで本発明は、これらの問題点を解消し、ローラを循環させるのに適した構造の口 ーラねじを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0009] 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] 上記課題を解決するために請求項 1の発明は、外周面に螺旋状のローラ転走溝 (5 a)が形成されたねじ軸（5)と、内周面に前記ねじ軸（5)の前記ローラ転走溝 (5a)に 対向する螺旋状のローラ転走溝 (6a)が形成されたナット (6)と、前記ねじ軸（5)の前 記ローラ転走溝 (5a)と前記ナット（6)の前記ローラ転走溝 (6a)との間の負荷ローラ 転走路（9)に配列される複数のローラ（7)と、を備えるローラねじにぉ 、て、 前記ナ ット（6)の内部には、前記ナット (6)の軸線と平行に直線状に伸びるローラ戻し通路（ 11)が設けられ、前記ナット（6)の軸線方向の両端面には、前記負荷ローラ転走路（ 9)と前記ローラ戻し通路（11)とを接続する方向転換路（10)が形成される方向転換 路構成部材 (13)が取り付けられることを特徴とする。
[0011] 請求項 2の発明は、請求項 1に記載のローラねじにおいて、前記ローラ（7)が前記 ローラ戻し通路（11)を移動する間、前記ローラ（7)の姿勢が回転するように、前記口 ーラ戻し通路（11)がねじられることを特徴とする。
[0012] 請求項 3の発明は、請求項 2に記載のローラねじにおいて、前記ナット（6)の両端 面に設けられる一対の前記方向転換路（10)の中心線は、ねじ軸（5)の軸線方向か ら見た状態において所定の開き角度（ひ）で交差し、前記ローラ戻し通路（11)は、前 記ローラ（7)の姿勢を前記所定の開き角度（ a )回転させることを特徴とする。
[0013] 請求項 4の発明は、請求項 2又は 3に記載のローラねじにおいて、前記ナット（6)に は、前記ナット（6)の軸線方向に伸びる貫通孔（17)が形成され、前記貫通孔（17) には、前記ローラ戻し通路（11)が形成されるローラ戻し通路構成部材（12)が挿入さ れることを特徴とする。
[0014] 請求項 5の発明は、請求項 2ないし 4いずれかに記載のローラねじにおいて、前記 ねじ軸（5)の前記ローラ転走溝 (5a)は断面 V字形状に形成され、前記ナット (6)の 前記ローラ転走溝 (6a)も断面 V字形状に形成され、前記負荷ローラ転走路 (9)には 、前記ローラ（7)の進行方向力も見た状態において、隣接するローラ（7)の軸線が互 いに直交するように前記複数のローラがクロス配列されることを特徴とする。
[0015] 請求項 6の発明は、請求項 1ないし 5いずれかに記載のローラねじにおいて、前記 方向転換路構成部材（13)には、前記方向転換路構成部材（13)が取り付けられる 前記ナット (6)の端面よりもナット側に突出すると共に、前記方向転換路（10)の形状 に合わせて曲線状に曲げられる薄肉部（23)が形成され、前記方向転換路構成部材 (13)が取り付けられる前記ナット（6)の端面には、前記方向転換路構成部材（13)の 前記薄肉部（23)に形状を合わせた逃げ溝（19)が形成されることを特徴とする。 発明の効果
[0016] 請求項 1の発明によれば、リードが大きくなつても、ナットのローラ転走溝に干渉せ ずにローラ戻し通路及び方向転換路を設計することができる。
[0017] 請求項 2の発明によれば、負荷ローラ転走路力もローラを掬い上げ、また負荷ロー ラ転走路にローラを戻すときに、側面矩形状のローラの姿勢を断面矩形状の負荷口 ーラ転走路の形状に一致させることができる。また方向転換路でローラの姿勢を回転 させると、ローラが詰まるおそれがあるが、直線状のローラ戻し通路でローラを回転さ せているので、ローラが詰まるおそれもない。 [0018] 請求項 3のようにローラの姿勢を回転させれば、ねじ軸の軸線の一方向からの荷重 を負荷して 、たローラが、反転しな!、で (再びねじ軸の軸線の前記一方向力 の荷 重を負荷できる状態で)負荷ローラ転走路に戻る。
[0019] 請求項 4の発明によれば、直線状に伸びるローラ戻し通路構成部材がナットとは別 体なので、ねじった方向転換路を製造し易くなる。
[0020] 本発明は、請求項 5に記載のようにクロス配列されるローラねじに好適に用いられる
[0021] 請求項 6の発明によれば、ナットのローラ転走溝に方向転換路構成部材が干渉す るのを防止することができる。
図面の簡単な説明
[0022] [図 1]本発明の一実施形態におけるローラねじの斜視図。
[図 2]ローラねじの主要部品の分解斜視図。
[図 3]全部品を組み合わせたローラねじの側面図。
[図 4]図 3の IV— IV線矢視図。
[図 5]ねじ軸を示す側面図。
[図 6]ねじ軸のローラ転走溝の溝直角断面形状を示す図。
[図 7]ナット 6の詳細図（図中（A)はナットの正面図を示し、 (B)は軸線方向に沿った 断面図を示し、（C)裏面図を示す)。
[図 8]方向転換路構成部材の取付け座の詳細図（ (B)は (A)の B— B線断面図)。
[図 9]ナットのローラ転走溝の溝直角断面形状を示す図。
[図 10]無限循環路を循環するローラの軌道を示す図（ (A)はねじ軸の軸線方向から みた状態を示し、 (B)はねじ軸の側方からみた状態を示す)。
[図 11]一対の方向転換路構成部材の位置関係を示す図（ (A)はナットの軸線方向か らみた状態を示し、 (B)はナットの軸線に沿った断面図）。
[図 12]方向転換路構成部材の内周側を示す図（ (A)は正面図を示し、 (B)は側面図 を示す)。
[図 13]方向転換路構成部材の内周側を示す図（ (A)は側面図を示し、 (B)は裏面図 を示す)。 [図 14]方向転換路構成部材の外周側を示す図（ (A)は正面図を示し、 (B)は側面図 を示す)。
[図 15]方向転換路構成部材の外周側を示す図（ (A)は側面図を示し、 (B)は正面図 を示す)。
[図 16]ローラ戻し通路構成部材の断面図。
[図 17]ローラ戻し通路を移動するローラの姿勢の回転を示す図。
[図 18]リテーナの詳細図。
[図 19]負荷転走路の収容されるローラを示す図。
符号の説明
[0023] 5…ねじ軸
5a…ローラ転走溝
6…ナット
6a…ローラ転走溝
7…ローラ
9…負荷ローラ転走路
10…方向転換路
11 · · ·ローラ戻し通路
12· · 'ローラ戻し通路構成部材
13· · ·方向転換路構成部材
13a…方向転換路構成部材の内周側
13b…方向転換路構成部材の外周側
17…貫通孔
19· · ·逃げ溝
23…薄肉部
α…開き角度
発明を実施するための最良の形態
[0024] 図 1は、本発明の一実施形態におけるローラねじの斜視図を示す。ローラねじは、 外周面に螺旋状のローラ転走溝 5aが形成されたねじ軸 5と、内周面にローラ転走溝 5aに対向する螺旋状のローラ転走溝 6aが形成されるナット 6とを備える。ねじ軸 5の ローラ転走溝 5aとナット 6のローラ転走溝 6aとの間には、複数のローラ 7が隣接する口 ーラ 7の軸線が互いに直交するようにクロス配列される。ローラ 7間にはローラ 7同士 の接触を防止するリテーナ 8が介在される。
[0025] ナット 6をねじ軸 5に対して相対的に回転させると、複数のローラ 7がローラ転走溝 5 aとローラ転走溝 6aとの間の負荷ローラ転走路 9を転がりながら移動する。負荷ローラ 転走路 9の一端まで転がったローラは方向転換路 10で掬い上げられ、ナット 6内部に 形成されたローラ戻し通路 11を経由して元の位置に戻される。
[0026] 図 2は上記ローラねじの主要部品の分解斜視図を示す。ナット 6にはローラ戻し通 路構成部材 12が挿入される。ローラ戻し通路構成部材 12はパイプ形状に形成され 、その内部にローラ 7をねじ軸 5の軸線方向に移動させるローラ戻し通路 11が形成さ れる。
[0027] ナット 6の軸線方向の両端面には、方向転換路構成部材 13が取付けられる。方向 転換路構成部材 13には、負荷ローラ転走路 9とローラ戻し通路 11を接続する円弧状 の方向転換路 10が形成される。方向転換路構成部材 13は、ねじ軸 5のローラ転走 溝 5aを転がるローラ 7を掬い上げ、方向転換路 10を通過させた後、ローラ戻し通路 1 1へと導く。方向転換路構成部材 13は内周側 13aと外周側 13bとに 2分割されている 。ボルト等の締結手段で方向転換路構成部材 13の内周側 13a及び外周側 13bのフ ランジをナット 6の端面に結合する。
[0028] 図 3は全部品を組み合わせたローラねじの側面図を示し、図 4は図 3の IV— IV線矢 視図を示す。上記ローラ戻し通路構成部材 12及び方向転換路構成部材 13が組み 込まれたナット 6の軸線方向の両端面には、異物を除去するために並びにナット 6の 内部から潤滑剤が漏れるのを防止するために、ラビリンスシール 14が取付けられる。 そしてラビリンスシール 14が取付けられたナット 6の端面の全体を覆うようにキャップ 1 5が取付けられる。
[0029] 図 5はねじ軸 5を示す。ねじ軸 5の外周には所定のリードを有する螺旋状のローラ転 走溝 5aが形成される。この実施形態では、許容荷重を増加させ、且つナット 6の全長 を短くするためにローラ転走溝 5aの条数を四条に設定している。勿論ローラ転走溝 5 aの条数は一条、ニ条、三条等様々に設定することができる。
[0030] 図 6はねじ軸 5のローラ転走溝 5aの溝直角断面形状を示す。ローラ転走溝 5aの断 面は V字形状でその開き角度は 90度に設定される。ローラ転走溝 5aの底には 90度 の交差部分も研削加工できるように研削逃げのための円弧部 5bが形成される。
[0031] 図 7はナット 6の詳細図を示す。図 7中（A)はナット 6の正面図を示し、（B)は軸線方 向に沿った断面図を示し、（C)はナット 6の裏面図を示す。ナット 6の内周面にはねじ 軸 5のローラ転走溝 5aに対向する螺旋状のローラ転走溝 6aが形成される。またナット 6にはナット 6の軸線方向に伸びる貫通孔 17が形成される。貫通孔 17は中央部 17a が小径に形成され、中央部の両側の両端部 17bが中央部 17aよりも僅かに大径に形 成される。貫通孔 17の中央部 17aにローラ戻し通路構成部材 12が挿入され、両端 部 17bに方向転換路構成部材 13が挿入される。ナット 6の軸線方向の端面には、方 向転換路構成部材 13をナットに取付けるための取付け座 18が形成され、この取付 け座 18に方向転換路構成部材 13が取付けられる。ローラ戻し通路構成部材 12及 び方向転換路構成部材 13はローラ転走溝 6aの条数と等しい数 (この実施形態では 四つ)設けられ、四条のローラ転走溝 6aそれぞれを転がるローラ 7を循環させる。
[0032] 図 8は方向転換路構成部材 13の取付け座 18の詳細図を示す。取付け座 18には、 後述する方向転換路構成部材 13の薄肉部に形状を合わせた円弧形状の逃げ溝 19 が形成される。通常のエンドキャップ方式のボールねじでは、ナットの端面はフラット に形成され、逃げ溝は形成されることがない。そしてフラットな部分に方向転換路を 構成する部材を取付ける。し力 ローラねじの場合、ローラ 7を円滑に循環させるため には方向転換路 10の曲率半径が大きくなり、方向転換路構成部材 13がナット 6の口 一ラ転走溝 6aに干渉し易くなる。ナット 6の端面に方向転換路構成部材 13の形状に 合わせた逃げ溝 19を形成することで、ローラ転走溝 6aに方向転換路構成部材 13が 干渉するのを防止することができる。
[0033] 図 9はナット 6のローラ転走溝 6aの溝直角断面形状を示す。ローラ転走溝 6aの断面 は V字形状でその開き角度は 90度に設定される。ローラ転走溝 6aの底には 90度の 交差部分も研削加工できるように研削逃げのための円弧部 6bが形成される。
[0034] ねじ軸 5とナット 6との間に介在されるローラ 7について説明する。負荷ローラ転走路 9を転がるローラ 7は円筒形状でその直径と高さが略等しい。正確にはローラ 7の直 径がローラの高さよりも僅かに大き 、。このため側面からみたローラ 7の形状は正方形 に近くなる。ボールねじでは、ボールがねじ軸の軸線方向の一方向及び該ー方向と 反対方向の荷重を負荷する。これに対してローラ 7は、その周面がローラ転走溝 5aの 壁面と該壁面に対向するナット 6のローラ転走溝 6aの壁面との間で圧縮されることで 荷重を負荷するので、ねじ軸 5の軸線方向の一方向の荷重しか負荷できない。ロー ラ 7をクロス配列することで、ねじ軸 5の軸線方向の一方向 (1)及び他方向 (2)の荷重（ 図 3参照)を負荷することができる。
[0035] ローラ 7の直径 Dには、ねじ軸 5のローラ転走溝 5aの壁面と該壁面に対向するナット 6のローラ転走溝 6aの壁面との間の距離よりも大きい所謂オーバーサイズのものが用 いられる。このため負荷ローラ転走路 9内でローラは弾性変形していることになり、そ れに見合う荷重が予圧荷重としてナット 6の内部に存在する。ローラ 7は負荷ローラ転 走路 9内でクロス配列されているので、ローラ 7からナット 6に加わる荷重は隣接する口 ーラ 7で互いに反発する方向に作用する。
[0036] 図 10は螺旋状の負荷ローラ転走路 9、円弧状の方向転換路 10及び直線状のロー ラ戻し通路 11を循環するローラの軌道を示す。図 (A)は負荷ローラ転走路 9を移動 するローラの軌道（ねじ軸の軸線方向からみた状態)を示し、図（B)は全体の無限循 環路を循環するローラの軌道を示す (ねじ軸の側方からみた状態)。負荷ローラ転走 路 9でのローラの軌道は、半径 RCDZ2の螺旋状になる。ローラ戻し通路 11での口 ーラの軌道は、ねじ軸 5の軸線 5cに平行な直線になる。方向転換路 10でのローラの 軌道は、曲率半径 Rの円弧になる。これら負荷ローラ転走路 9、方向転換路 10及び ローラ戻し通路 11の繋ぎ目では、ローラの軌道の接線方向が連続になっている。こ れによりこれらの繋ぎが滑らかになる。
[0037] 図 11は、ナット 6の一方側の端面に取付けられる方向転換路構成部材 13と他方側 の端面に取付けられる方向転換路構成部材 13との位置関係を示す。上述したように ローラ戻し通路 11の中心線はねじ軸 5の軸線 5cと平行に伸びる。方向転換路 10の 中心線は図 (A)に示されるようにねじ軸 5の軸線方向から見た状態において、負荷口 ーラ転走路 9の中心線の接線方向に伸びる。そして手前側の方向転換路 10の中心 線と奥側の方向転換路 10の中心線とは、所定の開き角度 αで交差する。詳しくは後 述するが、ローラ戻し通路 11は通路内を移動するローラ 7の姿勢をこの開き角度と等 しい角度 αだけ回転させる。方向転換路 10の曲率半径が大きいほど開き角度が大 きくなる傾向がある。この実施形態では方向転換路 10の曲率半径が例えばローラ 7 の直径 Dの 5倍程度に設定され、開き角度が例えば 90度〜 100度に設定される。
[0038] ところでリターンパイプ方式のローラねじでは、図（Α)中の負荷ローラ転走路 9と水 平線 20の交点 P1からローラを掬い上げて反対側の交点 Ρ2へと戻すので、ローラの 巻き数が 2. 5, 3. 5, 4. 5巻き等になり、端数が 0. 5になる。これに対して本実施形 態のローラねじでは、方向転換路の開き角度 αが 90〜： LOO度になり、 Ρ3点力も掬い 上げて Ρ4点に戻すので、ローラの巻き数が 2. 7, 3. 7, 4. 7巻き等になり、端数が 0 . 7になる。リターンパイプ方式のローラねじに比べ、負荷ローラ転走路 9の周方向に より均等にローラが収容されることになるので、ローラねじの負荷バランスがよくなる。
[0039] 図 12及び図 13は方向転換路構成部材の内周側 13aを示す。この方向転換路構 成部材の内周側 13aは、曲率半径 Rの方向転換路が形成される本体部 21と、ナット 6の端面に取付けられるフランジ部 22とを有する。本体部 21の一端には、負荷ローラ 転走路 9内に入ってローラ 7を掬い上げる掬上げ部 21aが形成される。本体部 21の 他端はローラ戻し通路構成部材 12に嵌め込まれる。内周側 13aの掬上げ部 21aは、 外周側 13bの掬上げ部と協働して螺旋状の負荷ローラ転走路 9を転がるローラ 7を接 線方向に掬い上げる。方向転換路 10は掬い上げた直後にローラ 7を方向転換させ、 円弧状の方向転換路 10に沿ってローラを移動させる。
[0040] 方向転換路部材の内周側 13aには、方向転換路構成部材 13が取付けられるナット 6の端面よりもナット側に突出すると共に、方向転換路 10の形状に合わせて曲線状 に曲げられる薄肉部 23が形成される。薄肉部 23の断面形状は V字形状に形成され る。この薄肉部 23がナット 6の端面に形成された逃げ溝 19 (図 8参照）に嵌り込む。
[0041] 図 14及び図 15は方向転換路構成部材の外周側 13bを示す。この方向転換路構 成部材の外周側 13bは、曲率半径 Rの方向転換路 10が形成される本体部 25と、ナ ット 6の端面に取付けられるフランジ部 26とを有する。本体部 25の一端には、負荷口 ーラ転走路 9内に入ってローラを掬い上げる掬上げ部 25aが形成される。本体部 25 の他端はローラ戻し通路構成部材 12に嵌め込まれる。外周側の掬上げ部 25aは、 内周側の掬上げ部 21aと協働して螺旋状の負荷ローラ転走路 9を転がるローラ 7を接 線方向に掬い上げる。方向転換路 10は掬い上げた直後にローラ 7を方向転換させ、 円弧状の方向転換路 10に沿ってローラを移動させる。またこの方向転換路構成部材 の外周側 13bには、ねじ軸 5のローラ転走溝 5aの形状に合わせた突出部 27が形成 され、これにより掬上げ部 25aの強度を確保している。方向転換路構成部材 13は金 属製であっても榭脂製であってもよ 、。
[0042] 図 16はローラ戻し通路構成部材 12の断面図を示す。ローラがローラ戻し通路 11を 通過する間、ローラの姿勢が回転するようにローラ戻し通路 11はねじられる。ローラ はローラ戻し通路 11の中心線 12aに沿って移動しながら、中心線 12aの周りを回転 する。ここでローラ 7の移動距離とローラ 7の回転角度が比例する。この例では、ロー ラ戻し通路 11の一端力も他端に至るまでローラ 7は、 90度 + 2 β度（ねじ軸の軸線方 向から見た一対の方向転換路の開き角度ひ）回転する。ローラ戻し通路構成部材 12 は中心線に沿って 2分割される。このローラ戻し通路構成部材 12は金属製であって も榭脂製であってもよい。
[0043] 図 17はローラ戻し通路 11を移動するローラ 7の姿勢の回転を示す。この図 17から ローラ戻し通路 11を移動するに従って、ローラ 7の A1の位置が左斜め上力 左斜め 下へと移動し、ローラの姿勢が約 90度回転するのがわかる。
[0044] ローラ戻し通路 11でローラ 7の姿勢を回転させることにより、負荷ローラ転走路 9か らローラ 7を掬い上げ、また負荷ローラ転走路 9にローラ 7を戻すときに、側面矩形状 のローラ 7の姿勢を断面矩形状の負荷ローラ転走路の形状に一致させることができる 。また円弧形状の方向転換路 10でローラ 7の姿勢を回転させると、ローラが詰まって しまうおそれがあるが、直線状のローラ戻し通路 11でローラを回転させて 、るので、 ローラが詰まるおそれもな 、。
[0045] また、ローラ 7の姿勢を一対の方向転換路 10の開き角度 αと等しい角度回転させる ことで、ねじ軸 5の軸線の一方向 (1)からの荷重を負荷していたローラ力 反転しない で (再びねじ軸 5の軸線の前記一方向 (1)からの荷重を負荷できる状態で)負荷ローラ 転走路 9に戻る。またローラ間に介在されるリテーナ 8も反転しないで戻すことができ る。リテーナ 8にはねじ軸 5の軸線方向からみて、円環状の負荷ローラ転走路を転が るローラの軸線をねじ軸の中心線に向けて移動させるように (これによりローラが所定 の軸線から傾く現象、所謂ローラのスキューを防止することができる）、扇形に形成さ れるものがある。扇形のリテーナが反転すると、リテーナの外周側の幅が広くなけれ ばいけないのに逆に内周側の幅が広くなつてしまう。ローラ 7の姿勢を一対の方向転 換路の開き角度 OCと等しい角度回転させることで、ローラ及びリテーナが反転させな いことができる。
[0046] 図 18は本実施形態で使用されるリテーナ 8の詳細図を示す。リテーナ 8は隣接する ローラの軸線が直角を保つようにローラの姿勢を保持する。このリテーナは、上記扇 形のリテーナと異なり、円環状の負荷ローラ転走路 9の内周側と外周側とで厚みが変 わることのな!/ヽフラットなものである。
[0047] 以下に本実施形態のローラねじがリターンパイプ方式のローラねじよりも優れて!/、る 点についてまとめて説明する。
[0048] まずリードが大きくなつても、ナット 6のローラ転走溝 6aに干渉せずにローラ戻し通 路 11及び方向転換路 10を設計することができるので、大リードに適した構造になつ ている。
[0049] リターンパイプ方式では、ナットの側面にリターンパイプが取付けられるのでナットが 大型化しやすい。本実施形態のローラねじではローラ戻し通路 11がナット 6の内部に 形成されるので、ナット 6をコンパクトにできる。またねじの条数を増やすことで、ナット 6の全長を短くできる。
[0050] 循環部品が、方向転換路構成部材 13とローラ戻し通路構成部材 12とに分割され、 直線状のローラ戻し通路構成部材 12に形成されたローラ戻し通路 11をねじるので、 循環部品を容易に製造でき、金型化も容易になる。
[0051] リターンパイプ方式では循環路内にローラを挿入し難いが、本実施形態のローラね じでは、ローラねじを立て、方向転換路構成部材の外周側 13bを外した状態で順次 ローラを入れればょ 、ので、組み立てが容易になる。
[0052] 本明細書は、 2004年 9月 8日出願の特願 2004— 260502に基づくものである。こ の内容は全てここに含めておく。

Claims

請求の範囲
[1] 外周面に螺旋状のローラ転走溝が形成されたねじ軸と、内周面に前記ねじ軸の前 記ローラ転走溝に対向する螺旋状のローラ転走溝が形成されたナットと、
前記ねじ軸の前記ローラ転走溝と前記ナットの前記ローラ転走溝との間の負荷ロー ラ転走路に配列される複数のローラと、を備えるローラねじにおいて、
前記ナットの内部には、前記ナットの軸線と平行に直線状に伸びるローラ戻し通路 が設けられ、
前記ナットの軸線方向の両端面には、前記負荷ローラ転走路と前記ローラ戻し通 路とを接続する方向転換路が形成される方向転換路構成部材が取り付けられること を特徴とするローラねじ。
[2] 前記ローラが前記ローラ戻し通路を移動する間、前記ローラの姿勢が回転するよう に、前記ローラ戻し通路がねじられることを特徴とする請求項 1に記載のローラねじ。
[3] 前記ナットの両端面に設けられる一対の前記方向転換路の中心線は、ねじ軸の軸 線方向から見た状態において所定の開き角度で交差し、
前記ローラ戻し通路は、前記ローラの姿勢を前記所定の開き角度回転させることを 特徴とする請求項 2に記載のローラねじ。
[4] 前記ナットには、前記ナットの軸線方向に伸びる貫通孔が形成され、
前記貫通孔には、前記ローラ戻し通路が形成されるローラ戻し通路構成部材が揷 入されることを特徴とする請求項 2又は 3に記載のローラねじ。
[5] 前記ねじ軸の前記ローラ転走溝は断面 V字形状に形成され、
前記ナットの前記ローラ転走溝も断面 V字形状に形成され、
前記負荷ローラ転走路には、前記ローラの進行方向から見た状態において、隣接 するローラの軸線が互いに直交するように前記複数のローラがクロス配列されることを 特徴とする請求項 2な 、し 4 、ずれかに記載のローラねじ。
[6] 前記方向転換路構成部材には、前記方向転換路構成部材が取り付けられる前記 ナットの端面よりもナット側に突出すると共に、前記方向転換路の形状に合わせて曲 線状に曲げられる薄肉部が形成され、
前記方向転換路構成部材が取り付けられる前記ナットの端面には、前記方向転換 路構成部材の前記薄肉部に形状を合わせた逃げ溝が形成されることを特徴とする請 求項 1な!、し 51、ずれかに記載のローラねじ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2023011A1 (en) * 2006-04-28 2009-02-11 THK Co., Ltd. Roller screw and method of designing unloaded roller return path for roller screw
CN113883247A (zh) * 2021-10-10 2022-01-04 深圳市金展传动科技有限公司 一种kk模组用滑座及新型kk模组

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2541770A1 (en) * 2003-10-20 2005-04-28 Thk Co., Ltd. Roller screw
US8336415B2 (en) 2007-11-02 2012-12-25 Thk Co., Ltd. Roller screw
US8955404B2 (en) * 2008-08-29 2015-02-17 Hiwin Technologies Corp Ball screw module
TWI385324B (zh) * 2008-11-14 2013-02-11 Hiwin Tech Corp 具有鏈條式滾動組之滾珠螺桿迴流結構
JP5255503B2 (ja) * 2009-03-31 2013-08-07 Ｔｈｋ株式会社 転動体ねじ装置
JP5600468B2 (ja) * 2009-05-29 2014-10-01 Ｔｈｋ株式会社 運動案内装置及びねじ装置
US9599202B2 (en) * 2009-12-18 2017-03-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Internal recirculation insert for a ball screw and ball screw assembly including the insert
US8640564B2 (en) * 2009-12-29 2014-02-04 Hiwin Technologies Corp. Circulation element for ball screw

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3192791A (en) 1962-06-07 1965-07-06 Textron Inc Antifriction screw and nut assembly
JPS63154854U (ja) * 1987-03-30 1988-10-12
JPH03121341A (ja) * 1989-09-19 1991-05-23 Dana Corp ボールねじアセンブリ
JPH11210853A (ja) * 1997-11-21 1999-08-03 Nippon Seiko Kk トロイダル型無段変速機用入力側ディスクユニット
JP2000161459A (ja) 1998-11-20 2000-06-16 Hiroshi Teramachi クロスローラねじ装置

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2844044A (en) * 1955-11-21 1958-07-22 Electrical Engineering & Mfg C Antifriction screw device
US3053105A (en) * 1955-11-21 1962-09-11 Electronic Specialty Co Anti-friction screw device
FR1290245A (fr) * 1961-02-28 1962-04-13 Perfectionnements aux assemblages vis-écrou
FR2230238A5 (ja) * 1973-05-16 1974-12-13 Tech Integrale
DE3049138A1 (de) * 1980-12-24 1982-07-15 Ernst Leitz Wetzlar Gmbh, 6330 Wetzlar Einrichtung zur fokussierung eines optischen systems
US5193409A (en) * 1992-03-31 1993-03-16 Thomson Saginaw Ball Screw Company, Inc. Multiple circuit internal ball nut return assembly with radial drop-in insert for ball screw devices
US5791192A (en) * 1994-10-03 1998-08-11 Lee; Mouton Ball return and piece structure of internal circulation type ball screw system
CN1107178C (zh) * 1996-06-21 2003-04-30 Thk株式会社 滚珠丝杠装置
JPH11201257A (ja) * 1998-01-07 1999-07-27 Smc Corp 送りねじおよびその製造方法
JPH11210858A (ja) 1998-01-19 1999-08-03 Koyo Mach Ind Co Ltd 循環式ねじ装置
US6176149B1 (en) * 1999-05-28 2001-01-23 Tsubaki Nakashima Co., Ltd. Ball screw having spacers
JP4475442B2 (ja) * 2000-02-28 2010-06-09 Ｔｈｋ株式会社 ローラねじおよびローラねじのローラ配列方法
DE10011383B4 (de) * 2000-03-09 2005-08-25 Rexroth Star Gmbh Wälzkörpergewindetrieb
DE10012810A1 (de) * 2000-03-16 2001-09-27 Rexroth Star Gmbh Wälzkörpergewindetrieb mit radial eingesetztem Umlenkelement
JP2001295839A (ja) * 2000-04-12 2001-10-26 Thk Co Ltd ローラ用リテーナ及びこれを用いたローラねじ並びに転がり案内装置
FR2809789B1 (fr) * 2000-05-30 2002-09-27 Ratier Figeac Soc Vis a recirculation d'organes roulants
US6681651B2 (en) * 2000-07-18 2004-01-27 Thk Co., Ltd. Ball screw
JP4729821B2 (ja) * 2001-08-03 2011-07-20 日本精工株式会社 ボールねじ
JPWO2003021133A1 (ja) * 2001-09-04 2004-12-16 Thk株式会社 ボールねじ装置
US6854351B2 (en) * 2001-11-14 2005-02-15 Nsk Ltd. Linear motion device, rolling device and separator for rolling device
JP4193530B2 (ja) * 2003-03-17 2008-12-10 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
CA2541770A1 (en) * 2003-10-20 2005-04-28 Thk Co., Ltd. Roller screw
JP2005155887A (ja) * 2003-10-30 2005-06-16 Nsk Ltd ボールねじ装置
JP2005240878A (ja) * 2004-02-25 2005-09-08 Nsk Ltd ボールねじ
JP2006009836A (ja) * 2004-06-22 2006-01-12 Nsk Ltd ボールねじ装置
DE102004037599A1 (de) * 2004-08-03 2006-04-20 Zf Lenksysteme Gmbh Kugelschraubgetriebe für ein elektromechanisches Lenksystem und Mutter für ein Kugelschraubgetriebe
JP4634116B2 (ja) * 2004-10-22 2011-02-16 Ｔｈｋ株式会社 ローラねじ
DE102004063203B4 (de) * 2004-12-23 2010-07-22 Danaher Linear Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Kugelgewindetriebs und Kugelgewindetrieb
JP2006189134A (ja) * 2005-01-07 2006-07-20 Thk Co Ltd 運動案内装置
JP5069555B2 (ja) * 2005-02-07 2012-11-07 Ｔｈｋ株式会社 運動案内装置
US7950304B2 (en) * 2005-03-09 2011-05-31 Thk Co., Ltd. Roller screw
WO2006100997A1 (ja) * 2005-03-23 2006-09-28 Thk Co., Ltd. ローラねじ
CN101203698B (zh) * 2005-06-30 2012-05-23 Thk株式会社 滚柱螺杆及其制造方法
EP1775063B1 (en) * 2005-10-12 2018-07-11 NSK Ltd. Assembly apparatus for ball screw device
US20070221002A1 (en) * 2006-03-27 2007-09-27 Hung-Sung Pan Roller screw mechanism
WO2007126025A1 (ja) * 2006-04-28 2007-11-08 Thk Co., Ltd. ローラねじ及びローラねじの無負荷ローラ戻し通路の設計方法
JP2008039050A (ja) * 2006-08-07 2008-02-21 Shangyin Sci & Technol Co Ltd ローラスクリューシステム
US20080110285A1 (en) * 2006-11-14 2008-05-15 Hung-Sung Pan Roller Screw System
US7523681B2 (en) * 2006-12-07 2009-04-28 Hiwin Technologies Corp. Ball screw device having deflecting member background of the invention
US20080302197A1 (en) * 2007-06-05 2008-12-11 Hiwin Technologies Corp. Ball screw device having bearing spacer
US8336415B2 (en) * 2007-11-02 2012-12-25 Thk Co., Ltd. Roller screw
TW200928151A (en) * 2007-12-20 2009-07-01 Hiwin Tech Corp Roller screw with a circulating structure
JP4998252B2 (ja) * 2007-12-25 2012-08-15 株式会社ジェイテクト ボールねじ
US7845251B2 (en) * 2008-09-12 2010-12-07 Hiwin Technologies Corp. Roller screw having plural circulating devices cooperating with plural helical grooves
US20100180707A1 (en) * 2009-01-19 2010-07-22 Wen-Chia Wu Rolling Element Screw

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3192791A (en) 1962-06-07 1965-07-06 Textron Inc Antifriction screw and nut assembly
JPS63154854U (ja) * 1987-03-30 1988-10-12
JPH03121341A (ja) * 1989-09-19 1991-05-23 Dana Corp ボールねじアセンブリ
JPH11210853A (ja) * 1997-11-21 1999-08-03 Nippon Seiko Kk トロイダル型無段変速機用入力側ディスクユニット
JP2000161459A (ja) 1998-11-20 2000-06-16 Hiroshi Teramachi クロスローラねじ装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1801458A4

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2023011A1 (en) * 2006-04-28 2009-02-11 THK Co., Ltd. Roller screw and method of designing unloaded roller return path for roller screw
EP2023011A4 (en) * 2006-04-28 2010-01-27 Thk Co Ltd ROLLER SCREW AND METHOD OF DESIGNING UNLOADED ROLL RETURN PASSAGE FOR ROLLER SCREWS
US8336414B2 (en) 2006-04-28 2012-12-25 Thk Co., Ltd. Roller screw and method of designing unloaded roller return path thereof
CN113883247A (zh) * 2021-10-10 2022-01-04 深圳市金展传动科技有限公司 一种kk模组用滑座及新型kk模组
CN113883247B (zh) * 2021-10-10 2024-03-26 深圳市金展传动科技有限公司 一种kk模组用滑座及新型kk模组

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