WO2006051706A1

WO2006051706A1 - ローラねじ

Info

Publication number: WO2006051706A1
Application number: PCT/JP2005/019980
Authority: WO
Inventors: Akimasa Yoshida
Original assignee: Thk Co., Ltd.
Priority date: 2004-11-12
Filing date: 2005-10-31
Publication date: 2006-05-18
Also published as: TW200622119A; EP1830104A4; EP1830104A1; JPWO2006051706A1; JP4634396B2

Abstract

　負荷ローラ転走路及び無負荷ローラ戻し通路の曲線部の壁面にリテーナが接触するのを防止でき、またリテーナが負荷ローラ転走路及び無負荷ローラ戻し通路の双方で円滑にローラを移動させることができるローラねじを提供する。　ローラねじのローラ間に介在されるリテーナ８の正面に、負荷ローラ転走路９において、リテーナ８の両側に配置される一対のローラ７の軸線間の角度を、ねじ軸５の軸線方向からみて所定の角度（α）に保つ第１の傾斜面３４と、無負荷ローラ戻し通路の曲線状に伸びる曲線部１６において、リテーナ８の両側に配置される一対のローラ７の軸線間の角度を、曲線部１６が含まれる平面と直交する方向からみて角度（α）と異なる所定の角度（β）に保つ第２の傾斜面３５と、を形成する。

Description

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 'ロボットの位置決め機構、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力例えば特許文献 1のように考案されている。このローラねじでは、ねじ軸の外周面にローラ転走溝を形成し、ナットの内周面にもねじ軸のローラ転走溝に対向する螺旋状の負荷ローラ転走溝を形成する。ねじ軸のローラ転走溝とナットのローラ転走溝との間の負荷ローラ転走路に、転動体として複数のローラを配列 ·収容する。ナットに負荷転走の一端と他端を接続する無負荷ローラ戻し通路が形成される循環部材を設け、この循環部材により負荷ローラ転走路を転がるローラを循環させる。複数のローラ間には、ローラ同士の接触を防止するためにリテーナが介在される。発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] 負荷ローラ転走路ではローラは螺旋状の軌道に沿って移動する。無負荷ローラ戻し通路の曲線部ではローラは曲線状の軌道に沿って移動する。ボールは四方八方 V、ずれの方向にも転がることができる力ローラはその移動方向が一方向に限られるので、ローラを螺旋状又は曲線状の軌道に沿って円滑に移動させるのは一般的に困難である。

[0005] この問題を解決するために、ローラの軸線が軌道の中心に向くようにローラを配列させることが考えられる。しかし、このように配列されたローラ間に、リテーナ両側に配置されるローラの軸線を平行にするリテーナを介在させると、ローラの移動に伴いリテーナが通路の内側に寄り、最終的には通路の内側壁面に接触してしまう。

[0006] またローラは、螺旋状の負荷ローラ転走路を通過した後、負荷ローラ転走路から離脱して無負荷ローラ戻し通路の曲線部に入る。負荷ローラ転走路と無負荷ローラ戻し通路の曲線部とでは、その曲率半径や移動中のローラの内周側が約 90度相違する (詳しくは後述する)。これら負荷ローラ転走路及び無負荷ローラ戻し通路の曲線部の相違に対応して、負荷ローラ転走路及び無負荷ローラ戻し通路の双方で円滑に口ーラを移動させることができるリテーナが望まれる。

[0007] そこで本発明は、負荷ローラ転走路及び無負荷ローラ戻し通路の曲線部の壁面にリテーナが接触するのを防止でき、またリテーナが負荷ローラ転走路及び無負荷ローラ戻し通路の双方で円滑にローラを移動させることができるローラねじを提供することを目的とする。

特許文献 1：特開平 11— 210858号公報

課題を解決するための手段

[0008] 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。

[0009] 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)の一端と他端を接続する無負荷ローラ戻し通路（10)が形成される循環部材（12, 13)と、前記負荷ローラ転走路 (9)及び前記無負荷ローラ戻し通路（10) に配列される複数のローラ（7)と、前記複数のローラ（7)間に介在されるリテーナ (8) と、を備え、前記ローラ（7)に接触する前記リテーナ（8)の正面に、前記負荷ローラ転走路（9)において、前記リテーナ（8)の両側に配置される一対の前記ローラ（7)の軸線間の角度を、前記ねじ軸（5)の軸線方向からみて所定の角度（ひ）に保つ第 1の傾斜面（34)と、前記無負荷ローラ戻し通路（10)の曲線状に伸びる曲線部（16)において、前記リテーナ（8)の両側に配置される一対の前記ローラ（7)の軸線間の角度を、前記曲線部（16)が含まれる平面と直交する方向からみて前記角度（ a )と異なる所定の角度（ β )に保つ第 2の傾斜面 (35)と、を形成することを特徴とする。

[0010] 請求項 2の発明は、前記負荷ローラ転走路（9)において、前記ねじ軸（5)の軸線方向からみて、前記複数のローラ（7)の軸線は、前記負荷ローラ転走路（9)の円形状の軌道の中心 (Α)に向力、、前記無負荷ローラ戻し通路（10)の曲線部（16)において、前記曲線部（16)が含まれる平面と直交する方向からみて、前記複数のローラ（7 )の軸線は、前記曲線部（16)の曲線形状の軌道の中心 (Β)に向力うことを特徴とする。

[0011] 請求項 3の発明は、請求項 1又は 2に記載のローラねじにおいて、前記第 1の傾斜面（34)と前記第 2の傾斜面（35)との境界に稜線（36)が形成されることを特徴とする

[0012] 請求項 4の発明は、請求項 1ないし 3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、断面略四角形状の前記負荷口ーラ転走路（9)及び前記無負荷ローラ戻し通路（10)には、前記ローラ（7)の進行方向から見た状態において、隣接するローラ（7)の軸線が互いに直交するように、円筒形状の複数のローラ（7)がクロス配列されることを特徴とする。

[0013] 請求項 5の発明は、請求項 1ないし 4に記載のローラねじにおいて、前記無負荷口ーラ戻し通路（10)は、前記ねじ軸（5)の軸線と平行に直線状に伸びる直線部（1 1) と、この直線部（11)の両側に設けられ、前記負荷ローラ転走路（9)に接続される前記曲線部（16)と、を有することを特徴とする。

[0014] 請求項 6の発明は、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)の一端と他端を接続する無負荷ローラ戻し通路（10)が形成される循環部材（12, 13)と、前記負荷口ーラ転走路（9)及び前記無負荷ローラ戻し通路（10)に配列される複数のローラ（7) と、前記複数のローラ（7)間に介在されるリテーナ（8)と、を備え、前記ローラ（7)に接触する前記リテーナ（8)の正面に、前記リテーナ（8)の両側に配置される一対の前記ローラ（7)の軸線間の角度を、所定の角度（ひ）に保つ第 1の傾斜面（34)と、前記リテーナ（8)の両側に配置される一対の前記ローラ（7)の軸線間の角度を、前記角度（ひ）と異なる所定の角度（ β )に保つ第 2の傾斜面 (35)と、を形成することを特徴とするローラねじ。

[0015] 請求項 7の発明は、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)の一端と他端を接続する無負荷ローラ戻し通路（10)が形成される循環部材（12, 13)と、前記負荷口ーラ転走路（9)及び前記無負荷ローラ戻し通路（10)に配列される複数のローラ（7) と、前記複数のローラ（7)間に介在されるリテーナ（8)と、を備え、前記ローラ（7)に接触する前記リテーナ（8)の正面に、前記負荷ローラ転走路（9)において、前記リテーナ（8)の両側に配置される一対の前記ローラ（7)の軸線間の角度を、前記ねじ軸 ( 5)の軸線方向からみて所定の角度（ α )に保つ第 1の傾斜面（34)を形成し、前記負荷ローラ転走路（9)において、前記ねじ軸（5)の軸線方向からみて、前記複数の口ーラ（7)の軸線は、前記負荷ローラ転走路（9)の円形状の軌道の中心 (Α)に向かうことを特徴とする。

[0016] 請求項 8の発明は、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)の一端と他端を接続する無負荷ローラ戻し通路（10)が形成される循環部材（12, 13)と、前記負荷口ーラ転走路（9)及び前記無負荷ローラ戻し通路（10)に配列される複数のローラ（7) と、前記複数のローラ（7)間に介在されるリテーナ（8)と、を備え、前記ローラ（7)に接触する前記リテーナ（8)の正面に、前記無負荷ローラ戻し通路（10)の曲線状に伸びる曲線部（16)において、前記リテーナ（8)の両側に配置される一対の前記ローラ (7)の軸線間の角度を、前記曲線部（16)が含まれる平面と直交する方向からみて所定の角度（ β )に保つ第 2の傾斜面 (35)を形成し、前記無負荷ローラ戻し通路（10) の曲線部（16)において、前記曲線部（16)が含まれる平面と直交する方向からみて、前記複数のローラ（7)の軸線は、前記曲線部（16)の曲線形状の軌道の中心 (Β) に向力ことを特徴とする。

発明の効果

[0017] 請求項 1の発明によれば、リテーナに負荷ローラ転走路及び無負荷ローラ戻し通路の曲線部に対応して第 1の傾斜面及び第 2の傾斜面を設けているので、負荷ローラ転走路及び無負荷ローラ戻し通路の両方でリテーナが通路の壁面に接触するのを防止できる。

[0018] 請求項 2の発明によれば、ローラの軸線を曲線経路の中心に向かわせた状態で口ーラを移動させることができるので、負荷ローラ転走路及び無負荷ローラ戻し通路の曲線に沿って円滑にローラを移動させることができる。

[0019] 請求項 3の発明によれば、ローラとリテーナとの接触位置が、稜線を挟んだ第 1の傾斜面と第 2の傾斜面との間で変動する。

[0020] 請求項 4の発明のように、円筒形状のローラを負荷ローラ転走路及び無負荷ローラ戻し通路の曲線部に沿って移動させると、ローラの内周側に外周側よりも大きなすべりが発生する。このためローラが移動中に所定の軸線から傾いてしまう所謂スキューを起こしやすくなる。本発明のリテーナはスキューの発生を効果的に防止する。

[0021] 請求項 5の発明のように無負荷ローラ戻し通路を構成すると、無負荷ローラ戻し通路の曲線部がねじ軸の軸線と略平行な平面内に配置される。一方、負荷ローラ転走路はねじ軸の軸線に直交する平面からリード角だけ傾けた平面内に配置される。本発明はこのような負荷ローラ転走路及び無負荷ローラ戻し通路を有するローラねじに有効である。

[0022] 請求項 6の発明によれば、リテーナに負荷ローラ転走路及び無負荷ローラ戻し通路の曲線部に対応して第 1の傾斜面及び第 2の傾斜面を設けているので、負荷ローラ転走路及び無負荷ローラ戻し通路の両方でリテーナが通路の壁面に接触するのを防止できる。 [0023] 請求項 7の発明によれば、負荷ローラ転走路にお!、て、ローラの軸線をねじ軸の軸線方向からみて円形状の負荷ローラ転走路の中心に向かわせた状態でローラを移動させるので、負荷ローラ転走路に沿って円滑にローラを移動させることができる。

[0024] 請求項 8の発明によれば、無負荷ローラ戻し通路の曲線部において、ローラの軸線を無負荷ローラ戻し通路の曲線部が含まれる平面と直交する方向からみて、円弧状の曲線部の中心に向かわせた状態でローラを移動させるので、円弧状の曲線部に沿って円滑にローラを移動させることができる。

図面の簡単な説明

[0025] [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 (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]ローラの側面図。

[図 11]負荷ローラ転走路内のローラを示す断面図。

[図 12]螺旋状の負荷ローラ転走路、円弧状の方向転換路及び直線部を循環する口ーラの軌道の中心線を示す図。

[図 13]ナットの一方側の端面に取付けられる方向転換路構成部材と他方側の端面に取付けられる方向転換路構成部材との位置関係を示す図。

[図 14]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 15]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 16]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 17]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 18]パイプの断面図。

圆 19]直線部を移動するローラの姿勢の回転を示す図。

[図 20]リテーナの正面図（一部 Z— Z断面図を含む)。

圆 21]リテーナの斜視図。

圆 22]負荷ローラ転走路及び方向転換路の斜視図。

圆 23]負荷ローラ転走路を移動するローラ及びリテーナを示す図。

[図 24]負荷ローラ転走路におけるリテーナの断面図。

圆 25]方向転換路を移動するローラ及びリテーナを示す図。

[図 26]方向転換路におけるリテーナの断面図。

符号の説明

5a…ローラ転走溝

5…ねじ軸

6…ナット

6a…ローラ転走溝

7…ローラ

8· ··リテーナ

9· ··負荷ローラ転走路

10…無負荷ローラ戻し通路

11…直線部

12· ··パイプ (循環部材）

13…方向転換路構成部材 (循環部材）

16…方向転換路（曲線部）

34…第 1の傾斜面

35…第 2の傾斜面 36…稜線

発明を実施するための最良の形態

[0027] 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との間の負荷ローラ転走路には、複数のローラ 7が隣接するローラ 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。

[0028] 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 7は無負荷ローラ戻し通路 10を経由した後、数卷き手前の負荷ローラ転走路 9の他端に戻される。

[0029] 図 2は無負荷ローラ戻し通路 10が形成される循環部材 12, 13の斜視図を示す。無負荷ローラ戻し通路 10は、ナット 6の軸線と平行に伸びる直線部 11と、直線部 11の両端に設けられ、直線部 11と負荷ローラ転走路 9とを接続する曲線部としての円弧状の方向転換路 16からなる。

[0030] ナット 6には、ねじ軸 5の軸線と平行に伸びる貫通孔が形成され、この貫通孔にパイプ 12が挿入される。このパイプ 12内に直線的な軌道を有する断面四角形状の直線部 11が形成される。詳しくは後述する力ローラ 7が直線部 11を移動するにしたがつてローラ 7の姿勢が回転するように直線部 11はねじれて、る。

[0031] 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、円弧状の軌道を有すると共に断面四角形状の方向転換路 16が形成される。方向転換路構成部材 13は、方向転換路 16の四角形断面の対角線の位置で内周側 13aと外周側 13bとに 2分割されて、る。これら方向転換路構成部材 13の内周側 13a及び外周側 13bそれぞれはフランジ部を有する。方向転換路構成部材 13の内周側 13a及び外周側 13bを重ね合わせてナット 6の端面に位置決めし、ボルト等の固定手段でフランジ部をナット 6の端面に固定する。ノイブ 12の両端は方向転換路構成部材 13に嵌まるので、方向転換路構成部材 13をナット 6に固定することで、パイプ 12もナット 6に固定される。

[0032] 図 3は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。上記パイプ 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並びにナット 6の内部力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。そしてナット 6の端面には、ラビリンスシール 14 を覆うキャップ 15が取付けられる。

[0033] 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 4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。

[0034] 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。

[0035] 図 7はナット 6の詳細図を示す。図 7 (A)はナット 6の正面図を示し、図 7 (B)は軸線方向に沿った断面図を示し、図 7 (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〖こ大径に形成される。貫通孔 17の中央部 17aにパイプ 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の端面には、方向転換路構成部材 13をナット 6に取付けるための取付け座 18が形成される。ノイブ 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 4つ)設けられ、 4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。

[0036] 図 8は取付け座 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（23、図 15 (A)参照）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 19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 16の曲率半径が大きくなる傾向がある。方向転換路 16の曲率半径が大きくなると、方向転換路構成部材 13がナット 6のローラ転走溝 6aに干渉し易くなる。方向転換路構成部材 13に薄肉部 23を形成し、且つナット 6の端面に方向転換路構成部材 13の薄肉部 23に形状を合わせた逃げ溝 19を形成することで、方向転換路 16の曲率半径が大きくなつてもローラ転走溝 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。

[0037] 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。

[0038] 図 10はローラ 7の側面図を示す。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 Dと高さ Lが略等、 (正確にはローラ 7の直径 Dがローラの高さ Lよりも僅かに大きい)。このため側面力もみたローラ 7の形状は正方形に近くなる。

[0039] この実施形態では、ローラ 7の側面形状に合わせて負荷ローラ転走路 9及び無負荷ローラ戻し通路 10の断面形状が正方形に形成される。図 11は負荷ローラ転走路 9に収容されたローラ 7を示す。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。このため、ねじ軸 5の軸線方向の一方向の荷重し力負荷できない。すなわち、一つの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のとは対照的に、一つのローラ 7は、ねじ軸 5の軸線方向の一方向 (1)又は他方向 (2)の荷重（図 11では一方向 (1)の荷重のみ）を負荷する。ねじ軸 5の軸線方向の一方向 (1)及び他方向 (2)の荷重を負

荷するためには、ローラの 7進行方向から見た状態において、隣接するローラ 7の軸線 7a, 7bが互いに直交するようにクロス配列する必要がある。

[0040] なお、この実施形態のようにクロス配列して、一方向 (1)の荷重を負荷するローラ 7の数と他方向 (2)の荷重を負荷するローラ 7の数を等しくてもよ、が、両方向の許容荷重を

変えた、場合には、一方向 (1)の荷重を負荷するローラ 7の数と他方向 (2)の荷重を負荷するローラ 7の数を異ならせてもよい。ローラ 7の数を適宜異ならせると、一方向 (1) の許

容荷重と他方向 (2)の許容荷重を任意に変えることができる。

[0041] 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僅かに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ローラ 7で互いに反発する方向に作用する。

[0042] 図 12は螺旋状の負荷ローラ転走路 9、円弧状の方向転換路 16及び直線部 11を循環するローラ 7の軌道の中心線を示す。図 (A)は負荷ローラ転走路 9を移動するローラ 7の軌道（ねじ軸 5の軸線方向力みた状態)を示し、図（B)は無限循環路の全体を循環するローラ 7の軌道を示す (ねじ軸 5の側方からみた状態)。負荷ローラ転走路 9でのローラ 7の軌道は、ねじ軸 5の軸線方向からみて半径が RCD/2の円形状になる。無負荷ローラ戻し通路 10の直線部 11でのローラの軌道は、ねじ軸 5の軸線 5cに平行な直線になる。方向転換路 16でのローラ 7の軌道は、曲率半径 Rの円弧になる。

[0043] これら負荷ローラ転走路 9、方向転換路 16及び直線部 11の繋ぎ目では、ローラ 7 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目が滑らかになる。具体的には、負荷ローラ転走路 9と方向転換路 16との繋ぎ部分では、方向転換路 1 6の接線方向は、ねじ軸 5の軸線方向から見た状態において、負荷ローラ転走路 9の中心線の接線方向と一致し、且つねじ軸 5の側方から見た状態において、負荷ローラ転走路 9のリード角と一致する。また直線部 11と方向転換路 16の繋ぎ部分では、方向転換路 16の接線方向は、直線部 11の中心線の伸びる方向と一致する。

[0044] 図 13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。上述したように無負荷ローラ戻し通路 10の直線部 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 16の中心線は、図 (A)に示されるようにねじ軸 5の軸線方向力も見た状態において、負荷ローラ転走路 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 16の中心線と奥側の方向転換路 16の中心線とは、所定の開き角度 γ で交差する。方向転換路 16の曲率半径が大きいほど開き角度 γが大きくなる傾向がある。この実施形態では方向転換路 16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。詳しくは後述するが、直線部 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略等しい角度 γ回転させる。

[0045] ここで曲線部としての方向転換路 16が含まれる平面 PI, Ρ2 (正確には方向転換路 16の中心線が含まれる平面）は、ねじ軸の軸線に略平行になる。一方、螺旋状の負荷ローラ転走路 9は、ねじ軸 5の軸線と直交する平面力リード角傾けた平面に配置される。

[0046] 図 14及び図 15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の他端はパイプ 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 16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 16に沿ってローラを移動させる。

[0047] 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 16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。

[0048] 図 16及び図 17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 16が形成される本体部 25と、ナッ卜 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、負荷ローラ転走路 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の他端はパイプ 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 16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 16 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樹脂製であってもよい。

[0049] 図 18はパイプ 12の断面図を示す。ローラ 7が無負荷ローラ戻し通路 10の直線部 1 1を通過する間、ローラ 7の姿勢が回転するように直線部 11はねじられる。ローラ 7は直線部 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、無負荷ローラ戻し通路 10の一端力も他端に至るまでローラ 7は、約 90度 + 2 18度（ねじ軸の軸線方向力も見た一対の方向転換路の開き角度 γ )回転する。ノイブ 12は中心線に沿って 2 分割される。このパイプ 12は金属製であっても樹脂製であってもよい。

[0050] 図 19は直線部 11を移動するローラ 7の姿勢の回転を示す。この図 19から直線部 1 1を移動するに従って、ローラ 7の A1の位置が左斜め上から左斜め下へと移動し、口ラ 7の姿勢が約 90度回転するのがわかる。

[0051] 直線部 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、側面形状が四角形のローラ 7の姿勢を断面四角形状の負荷ローラ転走路 9の形状に一致させることができる。

[0052] また、ローラ 7の姿勢を一対の方向転換路 16の開き角度 γと略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 7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は後述するように扇形に形成される。扇形のリテーナ 8が反転すると、リテーナ 8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 16と略等しい角度 γ回転させることで、ローラ 7及びリテーナ 8を反転させな、ことができる。

[0053] 図 20及び図 21は本実施形態で使用されるリテーナ 8の詳細図を示す。図 20は正面図（一部 Ζ—Ζ断面図を含む)を示し、図 21は斜視図を示す。断面四角形状の負荷ローラ転走路 9及び方向転換路 16に合わせて、リテーナ 8の正面形状は四角形状に形成される。リテーナ 8の 4辺の中央部分には、潤滑剤を収容するための逃げ溝 3 1が形成される。リテーナ 8の中央部分にも潤滑剤を保持するための貫通孔 32が形成される。また正面図において、リテーナ 8の下側の 2つの角部 33a, 33bは円弧状に面取りされ、上側の 2つの角部 33c, 33dは直線状に面取りされる。これによりリテーナ 8の上下を区別することができ、リテーナ 8の姿勢を間違えて負荷ローラ転走路 9 及び無負荷ローラ戻し通路 10に組み込むのを防止できる。

[0054] リテーナ 8の正面には、リテーナ 8の両側に配置される一対のローラ 7の軸線を、所定の角度（ a )に保つ第 1の傾斜面 34 (図 21中斜線で示す）と、リテーナ 8の両側に配置される一対のローラ 7の軸線を、角度（ α )と異なる所定の角度（ β )に保つ第 2 の傾斜面 35 (図 21中斜線で示す)とが形成される。第 1の傾斜面 34と第 2の傾斜面 3 5との境界には稜線 36が形成される。ローラ 7は稜線 36を挟んだ第 1の傾斜面 34と第 2の傾斜面 35との間でリテーナ 8との接触位置が変動する。ローラ 7が接触位置を変動しやすいようにリテーナ 8には窪み部 38, 39が形成される。なお第 1の傾斜面 3 4及び第 2の傾斜面 35はリテーナ 8の正面のみに形成されてもよいし、正面及び背面に形成されてもよい。

[0055] 図 20に示されるように、ローラ 7及びリテーナ 8が負荷ローラ転走路 9を移動する間は、ローラ 7及びリテーナ 8はねじ軸 5の中心線上の点 Αを中心に半径 RCD/2の円弧上を

移動する。一方、ローラ 7及びリテーナ 8が方向転換路 16を移動する間は、ローラ 7 及びリテーナ 8は方向転換路 16の中心 Bを中心に半径 Rの円弧上を移動する。ローラ 7が負荷ローラ転走路 9を移動する間は、ローラ 7の角部 7aが負荷ローラ転走路 9 の内周側になり、方向転換路 16を移動する間はローラ 7の角部 7bが方向転換路 16 の内周側になる。ローラ 7の中心からみると、角部 7aの方向と角部 7bの方向は略 90 度ずれている。このため、ローラ 7が負荷ローラ転走路 9を移動する間は、ローラ 7はリテーナ 8の第 1の傾斜面 34に接触し、ローラ 7が方向転換路 16を移動する間は、口ーラ 7はリテーナ 8の第 2の傾斜面 35に接触する。ローラ 7が負荷ローラ転走路 9から方向転換路 16に切り替わったときに、ローラ 7とリテーナ 8との接触位置が変動する。

[0056] 図 22は負荷ローラ転走路 9及び方向転換路 16の斜視図を示す。ローラ 7が負荷口ーラ転走路 9を移動する間は、負荷ローラ転走路 9の角部 9aが内周側になり、方向転換路 16を移動する間は、方向転換路 16の角部 16aが内周側になることがわかる。

[0057] 図 23は負荷ローラ転走路 9を移動するローラ 7及びリテーナ 8を示す。リテーナ 8の両側のローラ 7はクロス配列されているので、図 23 (A)と図 23 (B)ではリテーナ両側のローラ 7の姿勢が異なっている。負荷ローラ転走路 9では、リテーナ 8の第 1の傾斜面 34とローラ 7とが接触し、ねじ軸 5の軸線方向からみて (この図 23に示される状態）、リテーナ 8の両側に配置される一対のローラ 7の軸線間の角度は所定の角度 αに保たれる。そしてねじ軸 5の軸線方向からみて、複数のローラ 7の軸線は、円形状の負荷ローラ転走路 9の中心 Α (ねじ軸の軸線）に向かう。より詳しくは中心 Aよりも僅かに手前で交差し、中心 Aでは僅かな寸法 S 1だけずれる。

[0058] 図 24は負荷ローラ転走路 9におけるリテーナ 8の断面図（リテーナ 8の対角線付近で且つ第 1の傾斜面 34上で切断した断面図）を示す。リテーナ 8は内周側が薄ぐ外周側が厚い。リテーナ 8の内周側の横幅 W1は外周側の横幅 W2よりも小さい。

[0059] 図 25は方向転換路 16を移動するローラ 7及びリテーナ 8を示す。リテーナ 8の両側のローラ 7はクロス配列されているので、図 25 (A)と図 25 (B)ではリテーナ両側の口ーラ 7の姿勢が異なっている。方向転換路 16では、リテーナ 8の第 2の傾斜面 35と口ーラ 7とが接触し、方向転換路 16が含まれる平面力も直交する方向からみて（図 25 に示される状態）、ローラ 7の軸線は所定の角度 |8に保たれる。そして複数のローラ 7 の軸線は、円弧形状の方向転換路 16の中心 Bに向かう。より詳しくは中心 Bよりも僅かに手前で交差し、中心 Bでは僅かな寸法 S2だけずれる。

[0060] 方向転換路 16の曲率半径 Rは負荷ローラ転走路 9の曲率半径 RCD/2よりも小さいので

、ローラ 7の軸線を中心に向かわせるために角度 |8は角度 αよりも大きく設定される。

[0061] 図 26は方向転換路におけるリテーナ 8の断面図（リテーナの対角線付近で且つ第 2の傾斜面 35上で切断した断面図）を示す。リテーナ 8は内周側が薄ぐ外周側が厚い。リテーナ 8の内周側の横幅 W3は外周側の横幅 W4よりも小さい。

[0062] 負荷ローラ転走路 9において、リテーナ 8がローラ 7の軸線をねじ軸 5の軸線方向からみて負荷ローラ転走路 9の円形状の軌道の中心に向かわせた状態でローラを移動させるので、ローラ 7が所定の軸線力傾くスキューを起こすことなぐ負荷ローラ転走路 9に沿ってローラ 7が円滑に移動する。また、方向転換路 16 (無負荷ローラ戻し通路 10の曲線部）において、ローラ 7の軸線を方向転換路 16が含まれる平面と直交する方向からみて、方向転換路 16の円弧状の軌道の中心に向かわせた状態でローラ 7を移動させるので、ローラ 7がスキューを起こすことなぐ円弧状の方向転換路 16に沿って円滑に移動する。

[0063] 負荷ローラ転走路 9や方向転換路 16では曲線状の経路に沿ってリテーナ 8が移動するので、リテーナ 8が負荷ローラ転走路 9や方向転換路 16の壁面に接触するおそれがある。この実施形態によれば、リテーナ 8に負荷ローラ転走路 9及び方向転換路 16に対応して第 1の傾斜面 34及び第 2の傾斜面 35を設けているので、負荷ローラ転走路 9及び方向転換路 16の両方でリテーナ 8が通路の壁面に接触するのを防止できる。

[0064] 無負荷ローラ戻し通路 10の直線部 11では、リテーナ 8とローラ 7との間に僅かな隙間が空くことになる力直線部 11では隙間に関わらずローラ 7及びリテーナ 8が円滑に移動し易い。

[0065] 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他の実施形態にも具現ィ匕できる。例えば循環部材には、この実施形態のようなェンドキャップ方式の循環部材に限られることなぐリターンパイプ方式等様々な方式の循環部材を用いることができる。またこの実施形態では、直径と長さが略等しい円筒形状のローラを用い、無負荷ローラ戻し通路の断面形状を正方形に形成したが、この他にも直径と長さとが異なる円筒形状のローラを用い、無負荷ローラ戻し通路の断面形状をローラの形状に合わせて長方形に形成してもよいし、他にも円錐形状の口ーラを用い、無負荷ローラ戻し通路の断面形状を円錐形状のローラに合わせた台形形状に形成してもよい。

[0066] さらに方向転換路の軌道は曲率一定の円弧状でなくても、クロソイド曲線等様々な曲線であってもよい。

[0067] 本明細書は、 2004年 11月 12日出願の特願 2004— 328496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の一端と他端を接続する無負荷ローラ戻し通路が形成される循環部材と、前記負荷ローラ転走路及び前記無負荷ローラ戻し通路に配列される複数のローラと、

前記複数のローラ間に介在されるリテーナと、を備え、

前記ローラに接触する前記リテーナの正面に、

前記負荷ローラ転走路において、前記リテーナの両側に配置される一対の前記口ーラの軸線間の角度を、前記ねじ軸の軸線方向からみて所定の角度（α )に保つ第 1の傾斜面と、

前記無負荷ローラ戻し通路の曲線状に伸びる曲線部にぉ、て、前記リテーナの両側に配置される一対の前記ローラの軸線間の角度を、前記曲線部が含まれる平面と直交する方向からみて前記角度（ a )と異なる所定の角度（ β )に保つ第 2の傾斜面と、を形成することを特徴とするローラねじ。

[2] 前記負荷ローラ転走路にお!、て、前記ねじ軸の軸線方向からみて、前記複数の口ーラの軸線は、前記負荷ローラ転走路の円形状の軌道の中心に向か、、

前記無負荷ローラ戻し通路の曲線部にお、て、前記曲線部が含まれる平面と直交する方向からみて、前記複数のローラの軸線は、前記曲線部の曲線形状の軌道の中心に向力うことを特徴とする請求項 1に記載のローラねじ。

[3] 前記第 1の傾斜面と前記第 2の傾斜面との境界に稜線が形成されることを特徴とする請求項 1又は 2に記載のローラねじ。

[4] 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、

断面略四角形状の前記負荷ローラ転走路及び前記無負荷ローラ戻し通路には、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、円筒形状の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 1な V、し 31/、ずれかに記載のローラねじ。

[5] 前記無負荷ローラ戻し通路は、

前記ねじ軸の軸線と平行に直線状に伸びる直線部と、この直線部の両側に設けられ、前記負荷ローラ転走路に接続される前記曲線部と、を有することを特徴とする請求項 1ないし 4に記載のローラねじ。

[6] 外周面に螺旋状のローラ転走溝が形成されたねじ軸と、

前記複数のローラ間に介在されるリテーナと、を備え、

前記ローラに接触する前記リテーナの正面に、

前記リテーナの両側に配置される一対の前記ローラの軸線間の角度を、所定の角度（ひ）に保つ第 1の傾斜面と、

前記リテーナの両側に配置される一対の前記ローラの軸線間の角度を、前記角度 ( a )と異なる所定の角度（ β )に保つ第 2の傾斜面と、を形成することを特徴とする口ーラねじ。

[7] 外周面に螺旋状のローラ転走溝が形成されたねじ軸と、

前記複数のローラ間に介在されるリテーナと、を備え、前記ローラに接触する前記リテーナの正面に、

前記負荷ローラ転走路において、前記リテーナの両側に配置される一対の前記口ーラの軸線間の角度を、前記ねじ軸の軸線方向からみて所定の角度（α )に保つ第 1の傾斜面を形成し、

前記負荷ローラ転走路において、前記ねじ軸の軸線方向からみて、前記複数の口ーラの軸線は、前記負荷ローラ転走路の円形状の軌道の中心に向力うことを特徴とするローラねじ。

外周面に螺旋状のローラ転走溝が形成されたねじ軸と、

前記複数のローラ間に介在されるリテーナと、を備え、

前記ローラに接触する前記リテーナの正面に、

前記無負荷ローラ戻し通路の曲線状に伸びる曲線部にぉ、て、前記リテーナの両側に配置される一対の前記ローラの軸線間の角度を、前記曲線部が含まれる平面と直交する方向からみて所定の角度（ ι8 )に保つ第 2の傾斜面を形成し、

前記無負荷ローラ戻し通路の曲線部にお、て、前記曲線部が含まれる平面と直交する方向からみて、前記複数のローラの軸線は、前記曲線部の曲線形状の軌道の中心に向力ことを特徴とするローラねじ。