WO2006046636A1 - ねじ装置 - Google Patents

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WO2006046636A1
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rolling
rolling element
screw shaft
path
nut body
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Hidekazu Michioka
Hiroshi Niwa
Katsuya Iida
Yoshiaki Saitoh
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Thk Co., Ltd.
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    • Y10T74/19749—Recirculating rolling elements
    • Y10T74/19767—Return path geometry
    • Y10T74/19772—Rolling element deflector

Definitions

  • the present invention relates to a screw device in which a rolling element is 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 into practical use in various fields such as machine tool positioning mechanisms, feed mechanisms, and automobile steering gears.
  • Ball screw nuts are classified into a return pipe type, a deflector type, and an end cap type according to the ball circulation method.
  • Return pipe nuts are the most common nuts, and return pipes are used for ball circulation.
  • the ball is picked up from the screw shaft by the return pipe, passes through the return pipe and returns to its original position and circulates.
  • the deflector type nut is a compact nut.
  • the deflecting direction of the ball is changed by the deflector, and the ball returns to its original position and circulates even after overcoming the outer periphery of the screw shaft.
  • End cap nuts are suitable for high-speed feeding.
  • the ball is scooped up from the screw shaft by the end cap, circulates back to the original position through the through hole of the nut.
  • An end cap type ball screw is disclosed in Patent Document 1.
  • Patent Document 1 International Publication No. WO2003Z021133 Pamphlet
  • the circulation path of the ball has a tar that changes the direction of the ball. Is provided.
  • the ball comes into contact with the wall surface of the turn part and generates sound.
  • the force that can prevent the balls from contacting each other simply by interposing the retainer between the balls Ball force S The sound generated by contacting the S-turn part cannot be reduced, resulting in insufficient sound insulation measures Met.
  • the deflector type nut also has the same problem because the deflector where the turn part is formed is exposed to the outside.
  • an object of the present invention is to provide a screw device that can block sound generated from the inside of the screw device.
  • the invention of claim 1 includes a screw shaft (1) in which a spiral rolling element rolling groove (la) is formed on an outer peripheral surface, and the screw shaft ( A spiral loaded rolling element rolling groove (2a) facing the rolling element rolling groove (la) of 1) is formed, and the loaded rolling element rolling groove (2a) and the screw shaft (1)
  • Sound insulation material (11) in contact with It is characterized by providing.
  • the invention of claim 2 is the screw device according to claim 1, wherein the sound insulating member (11) is a self-lubricating material cover containing a lubricant.
  • the invention of claim 3 is the screw device according to claim 1 or 2, wherein the sound insulating member (11) is in contact with the circulation member (9).
  • the invention of claim 4 is the screw device according to any one of claims 1 to 3, wherein the circulation device.
  • a lid member (13) having a through hole (13a) that is attached to the nut body (2) to which the ring member (9) is attached via the sound insulation member (11) and through which the screw shaft (1) passes.
  • the lid member (13) is characterized in that it is made of a resin mixed with an elastomer.
  • the invention of claim 5 is the screw device according to any one of claims 1 to 4, wherein the circulating member (9) is made of a resin mixed with an elastomer.
  • the invention of claim 6 is the screw device according to any one of claims 1 to 5, wherein a retainer (4) is interposed between the rolling elements (3), and the rolling element (3) is made of ceramic.
  • a hollow portion extending in the axial direction is formed on the screw shaft (1), and the hollow portion is filled with a ceramic material as a vibration absorber (15)! It is characterized by scolding.
  • the invention of claim 7 includes a screw shaft (1) in which a spiral rolling element rolling groove (la) is formed on an outer peripheral surface, and the rolling element rolling of the screw shaft (1) on an inner peripheral surface.
  • a spiral loaded rolling element rolling groove (2a) facing the running groove (la) is formed, and the loaded rolling element rolling groove (2a) and the rolling element rolling groove of the screw shaft (1) are formed.
  • the lid member (13) is made of a resin mixed with elastomer. Threading characterized by It is.
  • the invention of claim 8 includes a screw shaft (1) in which a spiral rolling element rolling groove (la) is formed on an outer peripheral surface, and the rolling element rolling of the screw shaft (1) on an inner peripheral surface.
  • a spiral loaded rolling element rolling groove (2a) facing the running groove (la) is formed, and the loaded rolling element rolling groove (2a) and the rolling element rolling groove of the screw shaft (1) are formed.
  • the member (9) is a screw device characterized in that it is made of a resin mixed with an elastomer.
  • the invention's effect [0016] According to the invention of claim 1, a so-called end cap type nut in which the circulation member and the rolling element return passage are not easily exposed to the outside is adopted, and the circulation member is also covered with the sound insulation member.
  • the sound generated in the direction change path (turn part) can be effectively insulated, and a low noise screw device can be obtained.
  • the sound insulating member is in contact with the screw shaft, the gap force sound generated between the sound insulating member and the screw shaft does not leak outside.
  • the sound generated from the circulation member can be further reduced by bringing the sound insulation member into contact with the circulation member.
  • the lid member made of grease mixed with the elastomer absorbs the sound, the sound generated by the screw device force can be further reduced.
  • the sound generated by the circulation member force when the rolling element comes into contact with the circulation member is produced by manufacturing the circulation member in contact with the rolling element with the resin mixed with the elastomer. Can be reduced.
  • the rolling elements made of ceramic, it is possible to reduce the sound generated from the rolling elements, and by interposing the retainer between the rolling elements, contact between the rolling elements.
  • the screw shaft by filling the screw shaft with a ceramic material, it is possible to reduce the noise generated by the screw shaft force. Therefore, a screw device with lower noise can be obtained.
  • the sound generated from the screw device is reduced by the lid member made of the resin mixed with the elastomer.
  • the sound generated from the circulation member when the rolling element comes into contact is reduced by manufacturing the circulation member that comes into contact with the rolling element from the resin mixed with the elastomer. Togashi.
  • FIG. 1 is a perspective view of a ball screw according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a screw shaft.
  • FIG. 3 is a view showing the nut body (FIG. (A) shows a cross-sectional view along the axial direction of the nut body, and FIG. (B) shows a front view of the nut body as seen in the axial force of the nut body).
  • FIG. (A) shows a cross-sectional view along the axial direction of the nut body
  • FIG. (B) shows a front view of the nut body as seen in the axial force of the nut body).
  • ⁇ 4 Perspective view of nut body and circulation member.
  • FIG. 5 is a detailed view of the circulation member (in a state where the inner peripheral side and the outer peripheral side are separated).
  • FIG. 6 is a detailed view of the circulation member (in a state where the inner peripheral side and the outer peripheral side are coupled).
  • FIG. 7 Diagram showing the trajectory of a ball circulating in a load ball rolling path, an arc-shaped direction changing path, and a linear ball return path
  • Fig. (A) shows the trajectory of a ball moving on the load ball rolling path
  • Fig. (B) shows the trajectory of the ball circulating through the entire infinite circuit (as viewed from the side of the screw shaft)).
  • FIG. 8 Diagram showing the scooping direction of the ball (Fig. (A) shows the state seen from the axial direction of the screw shaft, and Fig. (B) shows the state seen from the side force of the screw shaft.
  • FIG. 10 A diagram showing a lid member (Fig. (A) shows a front view, and Fig. (B) shows a cross-sectional view taken along line XX of Fig. (A)).
  • ⁇ 12 A graph comparing the noise level when using a standard product (torque force) for the lid member and when using a low-noise material (grease mixed with elastomer).
  • FIG. 1 is a perspective view of a ball screw as a screw device according to an embodiment of the present invention.
  • the ball screw includes a screw shaft 1 having a ball rolling groove la as a spiral rolling element rolling groove formed on the outer peripheral surface, and a spiral load rolling element facing the ball rolling groove la on the inner peripheral surface.
  • a nut body 2 in which a loaded ball rolling groove 2a is formed as a rolling groove.
  • a plurality of balls 3 are arranged as rolling elements between the ball rolling groove la of the screw shaft 1 and the loaded ball rolling groove 2a of the nut body 2.
  • a retainer 4 is interposed between the balls 3 to prevent the balls 3 from contacting each other.
  • a through hole 17 extending in parallel with the axis of the nut body 2 is formed inside the nut body 2.
  • a pipe body (not shown) is inserted into the through-hole 17, and a ball return passage 6 extending in the axial direction is formed inside the noise body.
  • Recesses 8 are formed on both end faces of the nut body 2 in the axial direction, and circulation members 9 constituting the direction changing path 5 are attached to the recesses 8.
  • the direction change path 5 has an arcuate track connecting the load ball rolling path and the ball return path 6.
  • the circulation member 9 scoops up the ball 3 rolling in the ball rolling groove la of the screw shaft 1, passes the direction change path 5, and then guides it to the ball return path 6.
  • the circulating member 9 is coupled to the end surface of the nut body 2 by fastening means such as bolts.
  • the end surface of the nut body 2 covers the circulating member 9 and the entire inner peripheral surface contacts the screw shaft 1.
  • a sound insulation member 11 is attached.
  • the sound insulation member 11 is in close contact with the end surface 2b of the nut body 2 and the circulation member 9.
  • the external shape of the sound insulating member 11 is substantially equal to the external shape of the nut body 2.
  • the lid member 13 is attached to the nut body 2 with the sound insulation member 11 interposed therebetween.
  • the lid member 13 has a hole through which the screw shaft 1 passes, and does not contact the screw shaft 1.
  • a gap 13c between the lid member 13 and the sound insulation member 11 is provided with a labyrinth seal or a Wino ring (ring-shaped seal) in order to remove foreign matter and prevent the lubricant from leaking from the inside of the nut body 2. Member) is incorporated.
  • FIG. 2 shows the screw shaft 1.
  • a spiral ball rolling groove la having a predetermined lead is formed on the outer periphery of the screw shaft 1.
  • the number of ball rolling grooves la is set to 2 in order to increase the allowable load and shorten the overall length of the nut body 2.
  • the above-mentioned circulation member 9 and two pipe bodies are provided in accordance with the two ball rolling grooves.
  • the number of rails in the ball rolling groove la can be set variously, such as one, two or three.
  • the screw shaft 1 is composed of a metal screw shaft main body 14 having a hollow portion and a ceramic material as a vibration absorber 15 that fills the hollow portion to be applied without gaps.
  • the vibration absorber 15 is filled in the hollow portion of the screw shaft main body 14 in the state of powder, granule, or fluid, and is formed into a shape that matches the hollow portion in the hollow portion.
  • a hydraulic composition (trade name: Zima, manufactured by Sumitomo Cement Co., Ltd.) mainly composed of a hydraulic powder and a non-hydraulic powder is pressure-filled into the hollow portion of the screw shaft body 14. Then, the vibration absorber 15 having a ceramic material force is integrated with the screw shaft body 14 by hydrothermal synthesis.
  • the hydraulic powder means a powder that hardens with water.
  • Sulfur compound powder Calcium aluminate compound powder, Calcium fluoroaluminate compound powder, Calcium sulfate aluminate compound powder, Calcium aluminophosphate compound powder, Calcium phosphate compound powder, semi-water or Examples thereof include anhydrous gypsum powder, self-hardening quicklime powder, and a mixture of two or more of these powders.
  • Typical examples of such powders include powders such as Portland cement.
  • the non-hydraulic powder means a powder that does not harden even when in contact with water alone, but its components are eluted in an alkaline or acidic state or in a high-pressure steam atmosphere. Also included are powders that react with other previously eluted components to form products. By adding such non-hydraulic powder, it becomes possible to increase the filling rate at the time of molding of the molded body, to reduce the porosity of the molded body obtained, and to improve the dimensional stability rate of the molded body. be able to.
  • Representative examples of non-hydraulic powders include, for example, calcium hydroxide powder, dihydrate gypsum powder, calcium carbonate powder, slag powder, fly ash, silica stone powder, clay powder, and silica powder. Can do.
  • FIG. 3 shows the nut body 2.
  • FIG. 3 (A) shows a cross-sectional view along the axial direction of the nut body 2
  • FIG. 3 (B) shows a front view of the nut body 2 as viewed from the axial direction of the nut body 2.
  • On the inner peripheral surface of the nut body 2 a spiral load ball rolling groove 2 a that faces the ball rolling groove la of the screw shaft 1 is formed.
  • the nut body 2 is formed with a through hole 17 extending in the axial direction of the nut body 2.
  • 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.
  • a pipe body is inserted into the central portion 17a of the through hole 17, and the circulation member 9 is inserted into both end portions 17b.
  • a recess 8 for attaching the circulation member 9 to the nut body 2 is formed on the end surface of the nut body 2 in the axial direction.
  • the pipe body and the circulation member 9 are provided in a number (two sets in this embodiment), such as the number of the ball rolling grooves la, and circulate the balls 3 rolling in each of the two ball rolling grooves la.
  • FIG. 4 is a perspective view of the nut body 2 and the circulation member 9. As described above, the recess 8 is formed in the end surface 2 b of the nut body 2, and the circulation member 9 is attached to the recess 8.
  • FIG. Circulating member 9 is the center of direction change path 5 In this way, it is divided into an inner circumference 20 and an outer circumference 24.
  • the inner peripheral side 20 of the circulation member 9 has a main body portion 22 in which a direction changing path 5 having a semicircular cross section is formed, and a flange portion 21 attached to the end surface of the nut main body 2.
  • the main body portion 22 is formed with a lifting portion 23 for scooping up the ball 3 from the loaded ball rolling path 10.
  • the scooping portion 23 protrudes toward the ball rolling groove la of the screw shaft 1, thereby ensuring the strength of the scooping portion 23.
  • the lifting section 23 lifts the ball 3 rolling on the spiral loaded ball rolling path 10 in the tangential direction.
  • the outer peripheral side 24 of the circulation member 9 has a main body portion 25 in which a direction changing path 5 having a semicircular cross section is formed, and a flange portion 26.
  • a direction changing path 5 having a semicircular cross section is formed.
  • the direction change path 5 has an arcuate path.
  • the ball 3 rescued in the tangential direction of the load ball rolling path 10 by the lifting section 23 changes direction on the direction changing path 5 and moves along the arcuate start.
  • One end 5 a of the direction change path 5 is connected to a pipe body constituting the no-load ball return path 6.
  • FIG. 7 shows the trajectory of the ball 3 that circulates through the spiral loaded ball rolling path 10, the arc-shaped direction changing path 5, and the linear ball return path 6.
  • Fig. (A) shows the trajectory of the ball 3 moving along the load ball rolling path 10 (as viewed from the axial direction of the screw shaft 1)
  • Fig. (B) shows the trajectory of the ball 3 circulating through the entire infinite circuit. Shown (viewed from the side of screw shaft 1).
  • the trajectory of the ball 3 on the load ball rolling path 10 becomes a spiral of radius BCD / 2.
  • the path of the ball 3 in the ball return path 6 is a straight line parallel to the axis lc of the screw shaft 1.
  • the trajectory of the ball 3 on the turning path 5 is an arc with a radius of curvature R.
  • the circulation member 9 is made of a resin mixed with an elastomer.
  • the circulation member 9 is manufactured by blending elastomer pellets and resin pellets such as nylon, melting them, and then injection-molding them.
  • the circulation member 9 rolls the ball 3 or changes the direction of the ball 3, the contact sound between the circulation member 9 and the ball 3 is likely to increase.
  • the circulating member 9 With which the ball 3 comes into contact with the resin mixed with the elastomer, the circulating part 9 is brought into contact with the ball 3 and the circulating member 9 when it comes into contact. The sound generated from the material 9 can be reduced.
  • FIG. 8 shows the scooping direction of the ball 3.
  • the ball 3 is rolled in the circular shape of the load ball rolling path 10 in the tangential direction of the track.
  • FIG. 8 (B) when viewed from the side of the screw shaft 1, the ball 3 is rolled in a direction that matches the lead angle.
  • FIG. 9 shows the sound insulating member 11.
  • the sound insulating member 11 is formed in a thin disk shape.
  • the cross section perpendicular to the axial direction of the screw shaft 1 is an irregular circular shape that is not a perfect circle. Even if the axial position of the screw shaft is different, it has the same cross-sectional shape.
  • the sound insulation member 11 is formed with an irregularly shaped non-circular hole that matches the cross-sectional shape perpendicular to the axial direction of the screw shaft 1 in the central portion. Thereby, the inner periphery of the sound insulating member 11 and the outer periphery of the screw shaft 1 can be brought into contact with each other.
  • the inner diameter of the sound insulating member 11 is made to match the right-angle cross-sectional shape of the screw shaft 1 so that there is no gap. In view of this, there may be a slight gap between the sound insulating member 11 and the screw shaft 1.
  • the sound insulating member 11 is made of a self-lubricating material containing a lubricant.
  • Self-lubricating materials include LaCS (registered trademark of THK Co., Ltd.) in which a fibrous material is impregnated with a lubricant, and when the rubber is vulcanized, the lubricant is soaked and the lubricant and the rubber are used simultaneously.
  • Examples thereof include molded oil-impregnated rubber (for example, oil-impregnated HNB R), and oil-impregnated felt obtained by impregnating a felt with a lubricant.
  • the contact surface between the sound insulating member 11 and the screw shaft 1 is supplied with a lubricant owned by the sound insulating member 11 itself.
  • the sound insulating member 11 is made of a soft material so as to absorb sound.
  • the thickness of the sound insulation member 11 is set to, for example, 1.5 mm or less due to the limitation of the installation space. From the viewpoint of rigidity, the thickness of the sound insulation member 11 is set to 1 mm or more for LaCS and oil-impregnated felt, and 0.3 mm or more for oil-impregnated rubber.
  • FIG. 10 shows the lid member 13.
  • the lid member 13 is formed with a through hole 13a through which the screw shaft 1 passes.
  • the inner diameter ⁇ of the through hole 13a (1 is a cover member 13 larger than the outer diameter of the screw shaft 1 and the screw shaft 1 There is a slight gap between them.
  • the lid member 13 includes a close contact portion 13b that is in close contact with the sound insulating member 11, and a seal housing portion 13c.
  • the lid member 13 is made of a resin mixed with an elastomer.
  • the lid member 13 is manufactured by blending an elastomer pellet and a resin pellet such as nylon, melting them, and then injection-molding them.
  • the lid member 13 made of a resin mixed with an elastomer absorbs sound, the sound generated by the ball screw force can be reduced.
  • the balls 3 made of ceramic, it is possible to reduce the sound generated from the balls 3, and by interposing the retainers 4 between the balls 3, it is possible to prevent the balls 3 from contacting each other.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. If any one of the sound insulation member, the lid member, and the circulation member is configured as in the above-described embodiment, there is an effect of reducing sound, so that the rest can be configured as in the conventional case. Moreover, in the said embodiment, although the some circulation member is isolate
  • FIG. 11 is a graph comparing the noise levels when the sound insulation member 11 is provided (with a plate) and when it is not provided (without a plate).
  • the sound insulation member 11 was made of oil-impregnated rubber. The noise when the ball screw was operated and the background noise when the ball screw was not operated were measured at a distance of lm from the ball screw test device, and the measured force and noise level were obtained. It can be seen that 1.6 dBA can be reduced by providing the sound insulation member 11.
  • Fig. 12 is a graph comparing the noise levels when a standard product (torque force) is used for the lid member 13 and when a low-noise material (grease mixed with elastomer) is used. is there. In this graph, no sound insulation is provided in both cases. By using a low noise material for the lid member 13, it can be seen that the noise level can be reduced by 3. ldBA.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

　転動体を循環させる際、ねじ装置の内部から発生する音を遮断することができるねじ装置を提供する。 　ねじ装置は、外周面に螺旋状の転動体転走溝１ａが形成されるねじ軸１と、内周面にねじ軸１の転動体転走溝１ａに対向する螺旋状の負荷転動体転走溝２ａが形成されると共に、ねじ軸１の転動体転走溝１ａと負荷転動体転走溝２ａとの間の負荷転動体転走路１０を転がる転動体３を戻す転動体戻し通路６が内部設けられるナット本体２と、ナット本体２の端面に取り付けられ、負荷転動体転走路１０と転動体戻し通路６とを接続する方向転換路５が形成される循環部材９と、循環部材９が取り付けられたナット本体２に取り付けられ、循環部材９を覆うと共に内周面がねじ軸に接触する遮音部材１１と、を備える。  

Description

明 細 書
ねじ装置
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転動体を介在させたねじ装置 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 の多様な分野で実用化されて 、る。
[0003] ボールねじのナットは、ボールの循環方式によりリターンパイプ式、デフレクタ式、ェ ンドキャップ式に分類される。リターンパイプ式のナットは、最も一般的なナットで、ボ ールの循環にリターンパイプを使用する。リターンパイプによりボールは、ねじ軸より すくい上げられてリターンパイプの中を通りもとの位置に戻り循環する。デフレクタ式 のナットは、コンパクトなナットである。デフレクタによりボールは進行方向を変えられ、 ねじ軸の外周面を乗り越えてもとの位置に戻り循環する。エンドキャップ方式のナット は、高速送りに適したナットである。エンドキャップによりボールはねじ軸よりすくい上 げられ、ナットの貫通穴を通りもとの位置に戻り循環する。エンドキャップ式のボール ねじについては、特許文献 1に開示されている。
特許文献 1：国際公開第 WO2003Z021133号パンフレット
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] し力し、これらのボールねじのナットにおいては、ナットの内部をボールが循環する 際に音が発生するという問題がある。従来のボールねじの遮音技術としては、例えば ボール間にリテーナを介在させ、ボール同士が接触するのを防止する技術が知られ ている。
[0005] ボールを循環させるためにボールの循環経路には、ボールを方向転換させるター ン部が設けられる。ボールはターン部の壁面に接触して音を発生する。ボール間にリ テーナを介在させただけでは、ボール同士の接触を防止することはできる力 ボール 力 Sターン部に接触することにより発生する音を低減させることができず、不十分な遮 音対策であった。特にリターンパイプ式のナットでは、ターン部が形成されるリターン ノイブが外部に露出するので、露出したリターンパイプ力も音が発生し易い。またデ フレクタ式のナットでも、ターン部が形成されるデフレクタが外部に露出するので、同 様の問題を有する。
[0006] そこで本発明は、ねじ装置の内部から発生する音を遮断することができるねじ装置 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
[0007] 以下、本発明について説明する。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。
[0008] 上記課題を解決するために請求項 1の発明は、外周面に螺旋状の転動体転走溝（ la)が形成されるねじ軸（1)と、内周面に前記ねじ軸（1)の前記転動体転走溝（la) に対向する螺旋状の負荷転動体転走溝 (2a)が形成されると共に、前記負荷転動体 転走溝 (2a)と前記ねじ軸（1)の前記転動体転走溝（la)との間の負荷転動体転走路 (10)を転がる転動体 (3)を戻す転動体戻し通路 (6)が内部に設けられるナット本体（ 2)と、前記ナット本体 (2)の端面に取り付けられ、前記負荷転動体転走路（10)と前 記転動体戻し通路 (6)とを接続する方向転換路 (5)が形成される循環部材 (9)と、前 記循環部材 (9)が取り付けられた前記ナット本体 (2)又は前記循環部材 (9)に取り付 けられ、前記循環部材 (9)を覆うと共に内周面が前記ねじ軸（1)に接触する遮音部 材（11)と、を備えることを特徴とする。
[0009] 請求項 2の発明は、請求項 1に記載のねじ装置において、前記遮音部材（11)は、 潤滑剤が含潰される自己潤滑材料カゝらなることを特徴とする。
[0010] 請求項 3の発明は、請求項 1又は 2に記載のねじ装置において、前記遮音部材（1 1)は、前記循環部材 (9)に接触することを特徴とする。
[0011] 請求項 4の発明は、請求項 1ないし 3いずれかに記載のねじ装置において、前記循 環部材 (9)が取り付けられた前記ナット本体 (2)に前記遮音部材（11)を介して取り 付けられ、前記ねじ軸（1)が貫通する貫通孔（13a)を有する蓋部材（13)を備え、前 記蓋部材（13)は、エラストマが混合された榭脂からなることを特徴とする。
[0012] 請求項 5の発明は、請求項 1ないし 4いずれかに記載のねじ装置において、前記循 環部材 (9)は、エラストマが混合された榭脂からなることを特徴とする。
[0013] 請求項 6の発明は、請求項 1ないし 5いずれかに記載のねじ装置において、前記転 動体 (3)間にはリテーナ (4)が介在され、前記転動体 (3)はセラミック製であり、前記 ねじ軸（1)には軸線方向に伸びる中空部が形成され、該中空部には振動吸収体（1 5)としてセラミックス材料が充填されて！ヽることを特徴とする。
[0014] 請求項 7の発明は、外周面に螺旋状の転動体転走溝（la)が形成されるねじ軸（1) と、内周面に前記ねじ軸（1)の前記転動体転走溝（la)に対向する螺旋状の負荷転 動体転走溝 (2a)が形成されると共に、前記負荷転動体転走溝 (2a)と前記ねじ軸（1 )の前記転動体転走溝（la)との間の負荷転動体転走路（10)を転がる転動体（3)を 戻す転動体戻し通路 (6)が設けられるナット本体 (2)と、前記ナット本体 (2)の端面に 取り付けられ、前記負荷転転動体走路（10)と前記転動体戻し通路 (6)とを接続する 方向転換路（5)が形成される循環部材 (9)と、前記ナット本体 (2)又は前記循環部 材 (9)に取り付けられ、前記ねじ軸（1)が貫通する貫通孔（13a)を有する蓋部材（13 )を備え、前記蓋部材（13)は、エラストマが混合された榭脂からなることを特徴とする ねじ装置である。
[0015] 請求項 8の発明は、外周面に螺旋状の転動体転走溝（la)が形成されるねじ軸（1) と、内周面に前記ねじ軸（1)の前記転動体転走溝（la)に対向する螺旋状の負荷転 動体転走溝 (2a)が形成されると共に、前記負荷転動体転走溝 (2a)と前記ねじ軸（1 )の前記転動体転走溝（la)との間の負荷転動体転走路（10)を転がる転動体（3)を 戻す転動体戻し通路 (6)が内部に設けられるナット本体 (2)と、前記ナット本体 (2)の 端面に取り付けられ、前記負荷転動体転走路（10)と前記転動体戻し通路 (6)とを接 続する方向転換路（5)が形成される循環部材 (9)と、を備え、前記循環部材 (9)は、 エラストマが混合された榭脂からなることを特徴とするねじ装置である。
発明の効果 [0016] 請求項 1の発明によれば、循環部材及び転動体戻し通路が外部に露出し難い所 謂エンドキャップ式のナットを採用し、し力も循環部材を遮音部材で覆うので、循環部 材の方向転換路 (ターン部)で発生する音を効果的に遮音することができ、低騒音の ねじ装置が得られる。また、遮音部材はねじ軸に接触しているので、遮音部材とねじ 軸との間に発生する隙間力 音が外に漏れることもない。
[0017] 請求項 2の発明によれば、遮音部材がねじ軸に接触しても、自己潤滑材料力 なる 遮音部材がねじ軸に対して滑らかに滑る。
[0018] 請求項 3の発明によれば、遮音部材を循環部材と接触させることで、循環部材から 発生する音をより低減できる。
[0019] 請求項 4の発明によれば、エラストマが混合された榭脂からなる蓋部材が音を吸収 するので、ねじ装置力 発生する音をより低減することができる。
[0020] 請求項 5の発明によれば、転動体が接触する循環部材をエラストマが混合された榭 脂で製造することで、転動体と循環部材が接触する際に循環部材力 発生する音を 低減することができる。
[0021] 請求項 6の発明によれば、転動体をセラミック製にすることで、転動体から発生する 音を低減することができ、転動体間にリテーナを介在させることで転動体同士の接触 を防止でき、またねじ軸にセラミック材料を充填することでねじ軸力も発生する音を低 減することができる。したがって、より低騒音のねじ装置が得られる。
[0022] 請求項 7の発明によれば、エラストマが混合された榭脂からなる蓋部材がねじ装置 から発生する音を低減する。
[0023] 請求項 8の発明によれば、転動体が接触する循環部材をエラストマが混合された榭 脂で製造することで、転動体が接触する際に循環部材から発生する音を低減するこ とがでさる。
図面の簡単な説明
[0024] [図 1]本発明の一実施形態におけるボールねじの斜視図。
[図 2]ねじ軸の斜視図。
[図 3]ナット本体を示す図（図 (A)はナット本体の軸線方向に沿った断面図を示し、図 (B)はナット本体の軸線方向力 見たナット本体の正面図を示す)。 圆 4]ナット本体及び循環部材の斜視図。
[図 5]循環部材の詳細図（内周側と外周側を分離した状態)。
[図 6]循環部材の詳細図（内周側と外周側を結合した状態)。
[図 7]負荷ボール転走路、円弧状の方向転換路及び直線状のボール戻し通路を循 環するボールの軌道を示す図（図 (A)は負荷ボール転走路を移動するボールの軌 道（ねじ軸の軸線方向力 みた状態)を示し、図（B)は全体の無限循環路を循環する ボールの軌道を示す（ねじ軸の側方からみた状態) )。
[図 8]ボールの掬い方向を示す図（図 (A)はねじ軸の軸線方向から見た状態を示し、 図（B)はねじ軸の側方力 見た状態を示す。
圆 9]遮音部材を示す正面図。
圆 10]蓋部材を示す図（図 (A)は正面図を示し、図（B)は図 (A)の X-X線断面図を 示す)。
圆 11]遮音部材を設ける場合 (プレートあり）と設けない場合 (プレートなし)とで、騒音 レベルを比較したグラフ。
圆 12]蓋部材に標準品（トレ力）を使用した場合と、低騒音材 (エラストマが混合された 榭脂)を使用した場合とで、騒音レベルを比較したグラフ。
符号の説明
la- ··ボール転走溝 (転動体転走溝）
1…ねじ軸
2…ナット本体
2b…端面
2a- · '負荷ボール転走溝 (負荷転動体転走溝）
3· ··ボール (転動体）
4· ··リテーナ
5…方向転換路
6…ボール戻し通路
8…凹部
9· · ·循環部材 10· · '負荷ボール転走路 (負荷転動体転走路）
11 · · ·遮音部材
13· · ·蓋部材
13a…貫通孔
14· · ·ねじ軸本体
15· · ·振動吸収体
発明を実施するための最良の形態
[0026] 図 1は、本発明の一実施形態におけるねじ装置としてのボールねじの斜視図を示 す。ボールねじは、外周面に螺旋状の転動体転走溝としてのボール転走溝 laが形 成されたねじ軸 1と、内周面にボール転走溝 laに対向する螺旋状の負荷転動体転 走溝としての負荷ボール転走溝 2aが形成されるナット本体 2とを備える。ねじ軸 1のボ 一ル転走溝 laとナット本体 2の負荷ボール転走溝 2aとの間には、転動体として複数 のボール 3が配列される。ボール 3間にはボール 3同士の接触を防止するリテーナ 4 が介在される。
[0027] ナット本体 2をねじ軸 1に対して相対的に回転させると、複数のボール 3がボール転 走溝 laと負荷ボール転走溝 2aとの間の負荷ボール転走路 10を転がる。負荷ボール 転走路 10の一端まで転がったボール 3は方向転換路 5で掬い上げられ、転動体戻し 通路としてのボール戻し通路 6を経由して元の位置に戻される。
[0028] ナット本体 2の内部には、ナット本体 2の軸線と平行に伸びる貫通孔 17が形成され る。この貫通孔 17にパイプ体（図示せず）が挿入され、ノイブ体の内部に軸線方向に 伸びるボール戻し通路 6が形成される。
[0029] ナット本体 2の軸線方向の両端面には、凹部 8 (図 3も参照）が形成され、該凹部 8 に方向転換路 5を構成する循環部材 9が取付けられる。方向転換路 5は、負荷ボー ル転走路とボール戻し通路 6を接続する円弧状の軌道を有する。循環部材 9は、ねじ 軸 1のボール転走溝 laを転がるボール 3を掬い上げ、方向転換路 5を通過させた後 、ボール戻し通路 6へと導く。循環部材 9はボルト等の締結手段でナット本体 2の端面 に結合される。
[0030] ナット本体 2の端面には、循環部材 9を覆うと共に内周面の全体がねじ軸 1に接触 する遮音部材 11が取り付けられる。遮音部材 11は、ナット本体 2の端面 2b及び循環 部材 9に密着する。遮音部材 11の外形はナット本体 2の外形と略等しい。
[0031] 蓋部材 13は、間に遮音部材 11を挟んだ状態でナット本体 2に取り付けられる。蓋 部材 13はねじ軸 1が貫通する孔を有し、ねじ軸 1に接触することがない。蓋部材 13と 遮音部材 11との間の空隙部 13cには、異物を除去するために並びにナット本体 2の 内部から潤滑剤が漏れるのを防止するために、ラビリンスシール又はワイノリング（リ ング状シール部材）が組み込まれる。
[0032] この実施形態では、循環部材 9及び転動体戻し通路 6が外部に露出しない所謂ェ ンドキャップ式のナットを採用しているので、リターンパイプ式のナットやデフレクタ式 のナットに比べ、そもそもナット自体力 音が発生し難い。し力も循環部材 9を遮音部 材 11で覆うので、循環部材 9の方向転換路 5で発生する音を効果的に遮音すること ができる。また遮音部材 11はねじ軸 1に接触しているので、遮音部材 11とねじ軸 1と の間に発生する隙間力 音が外に漏れることもない。
[0033] 以下、ねじ軸 1、ナット本体 2、循環部材 9、遮音部材 11、蓋部材 13について、順番 に詳述する。
[0034] 図 2はねじ軸 1を示す。ねじ軸 1の外周には所定のリードを有する螺旋状のボール 転走溝 laが形成される。この実施形態では、許容荷重を増加させ、且つナット本体 2 の全長を短くするためにボール転走溝 laの条数を 2条に設定している。また 2条のボ 一ル転走溝に合わせて上述の循環部材 9及びパイプ体を 2つ設けて 、る。勿論ボー ル転走溝 laの条数は一条、ニ条、三条等様々に設定することができる。
[0035] ねじ軸 1は、中空部を備えた金属製のねじ軸本体 14と、力かる中空部を隙間なく満 たす振動吸収体 15としてのセラミックス材料とから構成される。振動吸収体 15は、粉 体、粒状体又は流動体の状態でねじ軸本体 14の中空部内に充填され、かかる中空 部内で中空部に合致した形状に成形される。
[0036] 本実施形態では、水硬性粉体及び非水硬性粉体を主成分とする水硬性組成物（ 商品名：ジーマ、住友セメント製)をねじ軸本体 14の中空部内に加圧充填し、これを 水熱合成することでセラミックス材料力もなる振動吸収体 15をねじ軸本体 14と一体 化する。ここで水硬性粉体とは水により硬化する粉体を意味し、例えば、珪酸カルシ ゥム化合物粉体、カルシウムアルミネート化合物粉体、カルシウムフルォロアルミネー ト化合物粉体、カルシウムサルファアルミネートイヒ合物粉体、カルシウムアルミノフェラ イト化合物粉体、リン酸カルシウム化合物粉体、半水又は無水石膏粉体、自硬性を 有する生石灰粉体、これら粉体の 2種類以上の混合物粉体が例示でき、この代表例 として、例えば、ポルトランドセメントのような粉体を挙げることができる。
[0037] また、非水硬性粉体とは、単体では水と接触しても硬化することのな 、粉体を意味 するが、アルカリ性もしくは酸性状態、あるいは高圧蒸気雰囲気において、その成分 が溶出し、他の既溶出成分と反応して生成物を形成する粉体も含む。このような非水 硬性粉体を添加することによって、成形体の成形時の充填率を高め、得られる成形 体の空隙率を減少することが可能になり、成形体の寸法安定率を向上することができ る。非水硬性粉体の代表例としては、例えば、水酸化カルシウム粉体、二水石膏粉 末、炭酸化カルシウム粉体、スラグ粉末、フライアッシュ、珪石粉末、粘土粉末、シリ カフユーム粉末等を挙げることができる。
[0038] このようにねじ軸 1にセラミック材料を充填することで、ねじ軸 1から発生する音を低 減することができる。
[0039] 図 3はナット本体 2を示す。図 3 (A)はナット本体 2の軸線方向に沿った断面図を示 し、図 3 (B)はナット本体 2の軸線方向から見たナット本体 2の正面図を示す。ナット本 体 2の内周面にはねじ軸 1のボール転走溝 laに対向する螺旋状の負荷ボール転走 溝 2aが形成される。またナット本体 2には、ナット本体 2の軸線方向に伸びる貫通孔 1 7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にパイプ 体が挿入され、両端部 17bに循環部材 9が挿入される。ナット本体 2の軸線方向の端 面には、循環部材 9をナット本体 2に取付けるための凹部 8が形成される。パイプ体及 び循環部材 9はボール転走溝 laの条数と等 、数 (この実施形態では 2組)設けられ 、 2条のボール転走溝 laそれぞれを転がるボール 3を循環させる。
[0040] 図 4はナット本体 2及び循環部材 9の斜視図を示す。上述したようにナット本体 2の 端面 2bには凹部 8が形成され、凹部 8に循環部材 9が取り付けられる。
[0041] 図 5及び図 6は、循環部材 9の詳細図を示す。循環部材 9は、方向転換路 5の中心 で内周側 20と外周側 24とに 2分割される。循環部材 9の内周側 20は、断面半円状 の方向転換路 5が形成される本体部 22と、ナット本体 2の端面に取付けられるフラン ジ部 21とを有する。本体部 22には、負荷ボール転走路 10からボール 3を掬い上げる 掬上げ部 23が形成される。掬い上げ部 23は、ねじ軸 1のボール転走溝 laに向かつ て突出していて、これにより掬上げ部 23の強度を確保している。掬上げ部 23は、螺 旋状の負荷ボール転走路 10を転がるボール 3を接線方向に掬い上げる。
[0042] 循環部材 9の外周側 24は、断面半円状の方向転換路 5が形成される本体部 25と、 フランジ部 26とを有する。循環部材 9の内周側 20と外周側 24を組み合わせることで 、断面円形状の方向転換路 5が形成される。方向転換路 5は円弧状の軌道を有する 。掬上げ部 23で負荷ボール転走路 10の接線方向に救い上げられたボール 3は、方 向転換路 5で方向転換し、円弧状の起動に沿って移動する。方向転換路 5の一端 5a は無負荷ボール戻し通路 6を構成するパイプ体に接続される。
[0043] 図 7は螺旋状の負荷ボール転走路 10、円弧状の方向転換路 5及び直線状のボー ル戻し通路 6を循環するボール 3の軌道を示す。図 (A)は負荷ボール転走路 10を移 動するボール 3の軌道（ねじ軸 1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ボール 3の軌道を示す (ねじ軸 1の側方からみた状態)。負荷 ボール転走路 10でのボール 3の軌道は、半径 BCD/2の螺旋状になる。ボール戻し 通路 6でのボール 3の軌道は、ねじ軸 1の軸線 lcに平行な直線になる。方向転換路 5 でのボール 3の軌道は、曲率半径 Rの円弧になる。これら負荷ボール転走路 10、方 向転換路 5及び無負荷戻し通
路 6の繋ぎ目では、ボール 3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。
[0044] 循環部材 9は、エラストマが混合された榭脂からなる。循環部材 9は、エラストマのぺ レットと榭脂例えばナイロンのペレットを配合し、これらを溶融した後、射出成形するこ とで製造される。
[0045] 循環部材 9はボール 3を掬ったり、ボール 3の方向転換をさせたりするので、循環部 材 9とボール 3との接触音が大きくなり易 、。ボール 3が接触する循環部材 9をエラスト マが混合された榭脂で製造することで、ボール 3と循環部材 9が接触する際に循環部 材 9から発生する音を低減することができる。
[0046] 図 8は、ボール 3の掬い方向を示す。図 8 (A)に示されるように、ねじ軸 1の軸線方 向から見た状態において、ボール 3は負荷ボール転走路 10の円形状に軌道の接線 方向に掬われる。また図 8 (B)に示されるように、ねじ軸 1の側方から見た状態におい て、ボール 3はリード角に一致させた方向に掬われる。
[0047] 図 9は遮音部材 11を示す。遮音部材 11は、薄い円盤状に形成される。ねじ軸 1の 軸線方向に直交する断面は、真円でない異形の円形状になる。ねじ軸の軸線方向 の位置が異なっても同一の断面形状である。遮音部材 11には、中心部分にねじ軸 1 の軸線方向に直交する断面形状に合わせた、真円でない異形の円形状の孔が形成 される。これにより遮音部材 11の内周とねじ軸 1の外周とを接触させることができる。 遮音部材 11をねじ軸 1の軸線方向に移動させると、遮音部材 11はねじ軸 1に対して 回転する。遮音部材 11をナット本体 2に確実に密着することができるように、遮音部 材 11には周方向に伸びる長孔 12が形成される。この長孔 12を蓋部材 13をナット本 体 2取り付けるための取付けねじが貫通する。
[0048] なおこの実施形態では、遮音部材 11の内径をねじ軸 1の直角断面形状に一致させ 、隙間が無い状態にしているが、音を遮断するという目的が達成できれば、加工上の 公差の点から、遮音部材 11とねじ軸 1との間には僅かな隙間があってもよい。
[0049] 遮音部材 11は潤滑剤を含潰した自己潤滑材料カゝらなる。自己潤滑材料には、繊 維状の部材に潤滑剤を含漬させた LaCS (THK社の登録商標）、ゴムを加硫するとき に潤滑剤を浸み込ませて潤滑剤とゴムとを同時成形した含油ゴム (例えば含油 HNB R)、フェルトに潤滑剤を含漬させた含油フェルト等を挙げることができる。遮音部材 1 1とねじ軸 1との接触面には、遮音部材 11自らが所有する潤滑剤が供給される。また 、遮音部材 11には音を吸収するために軟らかい材料が使用される。遮音部材 11の 厚みは、取付けスペースの制約から例えば 1. 5mm以下に設定される。また、剛性の 観点から遮音部材 11の厚みは、 LaCS及び含油フェルトの場合は lmm以上、含油 ゴムの場合は 0. 3mm以上に設定される。
[0050] 図 10は蓋部材 13を示す。蓋部材 13には、ねじ軸 1が貫通する貫通孔 13aが形成 される。貫通孔 13aの内径 φ (1はねじ軸 1の外形よりも大きぐ蓋部材 13とねじ軸 1と の間には僅かな隙間が空く。蓋部材 13は遮音部材 11に密着する密着部 13bと、シ ール収容部 13cとを有する。ねじ等の結合手段で蓋部材 13をナット本体 2に結合す ると、遮音部材 11が蓋部材 13とナット本体 2との間に挟まれる。
[0051] 蓋部材 13は、エラストマが混合された榭脂からなる。蓋部材 13は、エラストマのペレ ットと榭脂例えばナイロンのペレットを配合し、これらを溶融した後、射出成形すること で製造される。
[0052] エラストマが混合された榭脂からなる蓋部材 13が、音を吸収するので、ボールねじ 力 発生する音を低減することができる。
[0053] またボール 3をセラミック製にすることで、ボール 3から発生する音を低減することが でき、ボール 3間にリテーナ 4を介在させることでボール 3同士の接触を防止できる。
[0054] なお本発明は、上記実施形態に限られることなぐ本発明の要旨を変更しない範囲 で種々変更可能である。遮音部材、蓋部材、循環部材のどれか一つを上記実施形 態の構成にすれば、音を低減する効果があるので、残りを従来通りの構成とすること も可能である。また上記実施形態では、複数の循環部材が分離されているが、ナット 本体に形状を合わせた円盤状のプレートに連結されていてもよい。転動体にはボー ルの替わりにローラを用いてもょ 、。
実施例
[0055] 図 11は、遮音部材 11を設ける場合 (プレートあり）と設けない場合 (プレートなし）と で、騒音レベルを比較したグラフである。遮音部材 11には含油ゴム製のものを用い た。ボールねじの試験装置から lm離れたところで、ボールねじを作動させたときの騒 音と、ボールねじを作動させないときの暗騒音とを測定し、これらの測定値力 騒音レ ベルを求めた。遮音部材 11を設けることにより、 1. 6dBA減少できることがわかる。
[0056] 図 12は、蓋部材 13に標準品（トレ力）を使用した場合と、低騒音材 (エラストマが混 合された榭脂）を使用した場合とで、騒音レベルを比較したグラフである。このグラフ では、両方の場合で遮音部材は設けられていない。蓋部材 13に低騒音材を使用す ることにより、騒音レベルを 3. ldBA減少できることがわ力る。
[0057] 本明細書は、 2004年 10月 29日出願の特願 2004— 316586に基づく。この内容 は、すべてここに含めておく。

Claims

請求の範囲
[1] 外周面に螺旋状の転動体転走溝が形成されるねじ軸と、
内周面に前記ねじ軸の前記転動体転走溝に対向する螺旋状の負荷転動体転走 溝が形成されると共に、前記負荷転動体転走溝と前記ねじ軸の前記転動体転走溝と の間の負荷転動体転走路を転がる転動体を戻す転動体戻し通路が内部に設けられ るナット本体と、
前記ナット本体の端面に取り付けられ、前記負荷転動体転走路と前記転動体戻し 通路とを接続する方向転換路が形成される循環部材と、
前記循環部材が取り付けられた前記ナット本体又は前記循環部材に取り付けられ 、前記循環部材を覆うと共に内周面が前記ねじ軸に接触する遮音部材と、 を備えることを特徴とするねじ装置。
[2] 前記遮音部材は、潤滑剤が含潰される自己潤滑材料力 なることを特徴とする請 求項 1に記載のねじ装置。
[3] 前記遮音部材は、前記循環部材に接触することを特徴とする請求項 1又は 2に記 載のねじ装置。
[4] 前記循環部材が取り付けられた前記ナット本体に前記遮音部材を介して取り付けら れ、前記ねじ軸が貫通する貫通孔を有する蓋部材を備え、
前記蓋部材は、エラストマが混合された榭脂からなることを特徴とする請求項 1な 、 し 3 、ずれかに記載のねじ装置。
[5] 前記循環部材は、エラストマが混合された榭脂からなることを特徴とする請求項 1な
Vヽし 4 、ずれかに記載のねじ装置。
[6] 前記転動体間にはリテーナが介在され、
前記転動体はセラミック製であり、
前記ねじ軸には軸線方向に伸びる中空部が形成され、該中空部には振動吸収体 としてセラミックス材料が充填されて 、ることを特徴とする請求項 1な 、し 5 、ずれかに 記載のねじ装置。
[7] 外周面に螺旋状の転動体転走溝が形成されるねじ軸と、
内周面に前記ねじ軸の前記転動体転走溝に対向する螺旋状の負荷転動体転走 溝が形成されると共に、前記負荷転動体転走溝と前記ねじ軸の前記転動体転走溝と の間の負荷転動体転走路を転がる転動体を戻す転動体戻し通路が内部に設けられ るナット本体と、
前記ナット本体の端面に取り付けられ、前記負荷転転動体走路と前記転動体戻し通 路とを接続する方向転換路が形成される循環部材と、
前記ナット本体又は前記循環部材に取り付けられ、前記ねじ軸が貫通する貫通孔 を有する蓋部材を備え、
前記蓋部材は、エラストマが混合された榭脂からなることを特徴とするねじ装置。 外周面に螺旋状の転動体転走溝が形成されるねじ軸と、
内周面に前記ねじ軸の前記転動体転走溝に対向する螺旋状の負荷転動体転走 溝が形成されると共に、前記負荷転動体転走溝と前記ねじ軸の前記転動体転走溝と の間の負荷転動体転走路を転がる転動体を戻す転動体戻し通路が内部に設けられ るナット本体と、
前記ナット本体の端面に取り付けられ、前記負荷転動体転走路と前記転動体戻し 通路とを接続する方向転換路が形成される循環部材と、を備え、
前記循環部材は、エラストマが混合された榭脂からなることを特徴とするねじ装置。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007024305A (ja) * 2005-06-16 2007-02-01 Kuroda Precision Ind Ltd ボールねじ
JP2008163968A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Iai:Kk ボールネジ・ボールナット機構
WO2009057424A1 (ja) * 2007-10-31 2009-05-07 Thk Co., Ltd. 転動体ねじ装置
JP2010164152A (ja) * 2009-01-16 2010-07-29 Shangyin Sci & Technol Co Ltd 外装式還流部品付きボールスクリュウ
JP2010196761A (ja) * 2009-02-24 2010-09-09 Nsk Ltd ボールねじ
CN102128243A (zh) * 2010-01-18 2011-07-20 上银科技股份有限公司 具有消音装置的滚珠螺杆
JP2012072916A (ja) * 2012-01-20 2012-04-12 Nsk Ltd ボールねじ
US20140352472A1 (en) * 2013-05-28 2014-12-04 Universal Transmission Motion Corp. End cap-type ball screw assembly and circulator
JP2016145642A (ja) * 2015-01-28 2016-08-12 Thk株式会社 ねじ装置
WO2019130385A1 (ja) * 2017-12-25 2019-07-04 黒田精工株式会社 ボールねじ
US10648546B2 (en) 2017-12-25 2020-05-12 Kuroda Precision Industries Ltd. Ball screw
US20240125376A1 (en) * 2022-10-18 2024-04-18 ChuanYu Lee Ball nut assembly and end component thereof

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008040508A1 (de) * 2008-07-17 2010-01-21 Zf Lenksysteme Gmbh Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange
CN102966711B (zh) * 2009-08-05 2015-06-10 上银科技股份有限公司 具有消音结构的外循环式滚珠螺杆
WO2011077622A1 (ja) * 2009-12-25 2011-06-30 日本精工株式会社 ボールねじ
US8813596B2 (en) * 2011-01-29 2014-08-26 Hiwin Technologies Corporation Ball screw with a circulating assembly
CN102278436B (zh) * 2011-07-11 2014-03-05 程乃士 无级变速器
CN102635672A (zh) * 2012-04-28 2012-08-15 南京康尼股份有限公司 一种适用于螺母丝杆传动机构的自动润滑装置
CN104100689B (zh) * 2013-04-03 2016-12-28 全球传动科技股份有限公司 滚珠螺杆的制造方法
JP1524391S (ja) * 2014-07-10 2015-05-25
JP1524390S (ja) * 2014-07-10 2015-05-25
JP6511463B2 (ja) * 2014-10-01 2019-05-15 黒田精工株式会社 ボールねじ機構のデフレクタ及びボールねじ機構
DE102015214856B4 (de) 2015-08-04 2017-07-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kugelgewindetrieb

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5492036A (en) 1992-11-30 1996-02-20 Nsk Ltd. End cap type ball screw
US5906136A (en) 1993-06-21 1999-05-25 Nsk Ltd. Ball screw lubricated with oil-containing polymer
WO2003021133A1 (en) 2001-09-04 2003-03-13 Thk Co., Ltd. Ball screw device
JP2003148628A (ja) * 2001-11-09 2003-05-21 Nsk Ltd ゴムシール装置
WO2003095851A1 (fr) * 2002-05-14 2003-11-20 Thk Co., Ltd. Arbre avec fonction d'amortissement des vibrations
JP2004084826A (ja) * 2002-08-27 2004-03-18 Nsk Ltd 直動転がり装置
JP2004293313A (ja) * 2003-03-25 2004-10-21 Hitachi Unisia Automotive Ltd 燃料噴射弁

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4053167A (en) * 1976-10-18 1977-10-11 Parker-Hannifin Corporation Seal for ball bearing screws and the like
JPS58118361A (ja) * 1981-12-29 1983-07-14 Hiroshi Teramachi ボ−ルねじユニツトを用いた移送装置
JPS608557U (ja) 1983-06-29 1985-01-21 日本電気株式会社 ボ−ルネジ
JP2513459B2 (ja) * 1985-08-20 1996-07-03 豊田合成 株式会社 ポリプロピレン樹脂組成物
JPH049471Y2 (ja) * 1986-05-19 1992-03-10
US4795172A (en) 1987-12-07 1989-01-03 Cincinnati Milacron Inc. Grease seal for a power screw system
US4864883A (en) * 1988-01-11 1989-09-12 Cincinnati Milacron Inc. Recirculating ball nut for power screw system
DE3817172A1 (de) * 1988-05-20 1989-11-30 Kugelfischer G Schaefer & Co Dichtung fuer einen kugelgewindetrieb
JPH11201258A (ja) 1993-06-21 1999-07-27 Nippon Seiko Kk 含油ポリマ潤滑ボールねじ
JPH074951U (ja) * 1993-06-21 1995-01-24 日本精工株式会社 含油ポリマ潤滑ボールねじ
JP3344146B2 (ja) 1995-03-15 2002-11-11 日本精工株式会社 潤滑剤含有ポリマ潤滑リニアガイド装置
US6338285B2 (en) * 1996-06-17 2002-01-15 Nsk Ltd. Feed screw device
US5988007A (en) * 1996-06-21 1999-11-23 Thk Co., Ltd. Ball screw apparatus
DE19739216C2 (de) * 1997-09-08 1999-07-08 Star Gmbh Spindeltrieb
JPH11166608A (ja) * 1997-12-02 1999-06-22 Ntn Corp ボールねじ
TW389285U (en) * 1999-07-06 2000-05-01 Hiwin Tech Corp Return block of ball screw rod
US6565947B2 (en) * 2000-01-11 2003-05-20 Nsk Ltd. Retaining piece structure
WO2002013660A1 (fr) * 2000-08-11 2002-02-21 France Bed Co., Ltd. Coussin et matrice servant a le fabriquer
US6675669B2 (en) * 2000-08-23 2004-01-13 Nsk Ltd. Ball screw apparatus
JP4436559B2 (ja) * 2000-11-14 2010-03-24 日本トムソン株式会社 潤滑装置を備えたボールねじ装置
IT1316041B1 (it) * 2000-12-22 2003-03-26 Umbra Cuscinetti Spa Albero a vite per circolazione di sfere con aumentata frequenza divibrazione e migliorata dissipazione delle vibrazioni.
JP2002364726A (ja) * 2001-04-05 2002-12-18 Thk Co Ltd ボールねじ用シール及びこのボールねじ用シールを用いたボールねじ
JP2003049835A (ja) 2001-05-31 2003-02-21 Nsk Ltd 潤滑剤供給体及び前記潤滑剤供給体を具備する直動装置
US6854351B2 (en) * 2001-11-14 2005-02-15 Nsk Ltd. Linear motion device, rolling device and separator for rolling device
JP2004100756A (ja) 2002-09-06 2004-04-02 Koyo Seiko Co Ltd ボールねじ装置
EP1477707A1 (en) * 2003-05-16 2004-11-17 Umbra Cuscinetti S.p.A. Ball screw
JP2005337001A (ja) * 2004-04-28 2005-12-08 Kubota Ci Kk 排水用防音継手
US20060060014A1 (en) * 2004-09-17 2006-03-23 Mando Corporation Ball screw device for steering system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5492036A (en) 1992-11-30 1996-02-20 Nsk Ltd. End cap type ball screw
US5906136A (en) 1993-06-21 1999-05-25 Nsk Ltd. Ball screw lubricated with oil-containing polymer
WO2003021133A1 (en) 2001-09-04 2003-03-13 Thk Co., Ltd. Ball screw device
JP2003148628A (ja) * 2001-11-09 2003-05-21 Nsk Ltd ゴムシール装置
WO2003095851A1 (fr) * 2002-05-14 2003-11-20 Thk Co., Ltd. Arbre avec fonction d'amortissement des vibrations
JP2004084826A (ja) * 2002-08-27 2004-03-18 Nsk Ltd 直動転がり装置
JP2004293313A (ja) * 2003-03-25 2004-10-21 Hitachi Unisia Automotive Ltd 燃料噴射弁

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007024305A (ja) * 2005-06-16 2007-02-01 Kuroda Precision Ind Ltd ボールねじ
JP2008163968A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Iai:Kk ボールネジ・ボールナット機構
US8261627B2 (en) 2007-10-31 2012-09-11 Thk Co., Ltd. Rolling body screw device
WO2009057424A1 (ja) * 2007-10-31 2009-05-07 Thk Co., Ltd. 転動体ねじ装置
JP5388857B2 (ja) * 2007-10-31 2014-01-15 Ｔｈｋ株式会社 転動体ねじ装置
JP2010164152A (ja) * 2009-01-16 2010-07-29 Shangyin Sci & Technol Co Ltd 外装式還流部品付きボールスクリュウ
JP2010196761A (ja) * 2009-02-24 2010-09-09 Nsk Ltd ボールねじ
CN102128243A (zh) * 2010-01-18 2011-07-20 上银科技股份有限公司 具有消音装置的滚珠螺杆
JP2012072916A (ja) * 2012-01-20 2012-04-12 Nsk Ltd ボールねじ
US20140352472A1 (en) * 2013-05-28 2014-12-04 Universal Transmission Motion Corp. End cap-type ball screw assembly and circulator
JP2016145642A (ja) * 2015-01-28 2016-08-12 Thk株式会社 ねじ装置
US10066716B2 (en) 2015-01-28 2018-09-04 Thk Co., Ltd. Screw device
WO2019130385A1 (ja) * 2017-12-25 2019-07-04 黒田精工株式会社 ボールねじ
US10648546B2 (en) 2017-12-25 2020-05-12 Kuroda Precision Industries Ltd. Ball screw
US11174924B2 (en) 2017-12-25 2021-11-16 Kuroda Precision Industries Ltd. Ball screw
US20240125376A1 (en) * 2022-10-18 2024-04-18 ChuanYu Lee Ball nut assembly and end component thereof

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