(57)【要約】【課題】螺旋状の負荷ローラ転走路に沿ったローラの配列と、無負荷ローラ戻し通路の直線通路に沿ったローラの配列に対応できるローラねじを提供する。【解決手段】ローラ４に接触するリテーナ５の両側面５ａのそれぞれを、リテーナ５が負荷ローラ転走路３内に配列された状態において、負荷ローラ転走路３の内周側になる内周側区域２３と、負荷ローラ転走路３の外周側になる外周側区域２４と区画する。リテーナ５の内周側区域２３は、負荷ローラ転走路３において、隣り合うローラ４同士の距離が負荷ローラ転走路３の内周側が小さく、かつ外周側が大きくなるように隣り合うローラ４を保持する。そして、リテーナ５の外周側区域２４は、直線通路１１において、隣り合うローラ４の中心線が直線通路１１の側方からみて平行に並ぶように隣り合うローラ４を保持する。【選択図】図１２
2008249116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に螺旋状のローラ転走部を有するねじ軸と、
内周面に前記ローラ転走部に対向する螺旋状の負荷ローラ転走部を有するナットと、
前記ナットの前記負荷ローラ転走部の一端と他端を接続する無負荷ローラ戻し通路を有すると共に、この無負荷ローラ戻し通路の一部に直線的に伸びる直線通路が含まれる循環部品と、
前記ナットの前記負荷ローラ転走部と前記ねじ軸の前記ローラ転走部との間の負荷ローラ転走路、及び前記循環部品の前記無負荷ローラ戻し通路から構成されるローラ循環経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複数のリテーナと、を備え、
前記ローラに接触する前記リテーナの両側面のそれぞれは、前記リテーナが前記負荷ローラ転走路内に配列された状態において、前記負荷ローラ転走路の内周側になる内周側区域と、前記負荷ローラ転走路の外周側になる外周側区域とを含み、
前記リテーナの前記内周側区域は、前記負荷ローラ転走路において、隣り合うローラ同士の距離が、前記負荷ローラ転走路の内周側が小さく、かつ外周側が大きくなるように前記隣り合うローラを保持し、
そして、前記リテーナの前記外周側区域は、前記直線通路において、隣り合うローラの中心線が前記直線通路の側方からみて平行に並ぶように前記隣り合うローラを保持することを特徴とするローラねじ。
【請求項２】
前記直線通路がねじれていて、
前記リテーナの前記外周側区域は、ねじれた前記直線通路において、前記隣り合うローラがねじれた前記直線通路に対応した状態になるように、前記隣り合うローラを保持することを特徴とする請求項１に記載のローラねじ。
【請求項３】
前記リテーナの両側面それぞれの前記内周側区域は、前記ローラの側面形状に対応させた曲面状凹部を有し、
前記リテーナの両側面それぞれの前記外周側区域は、前記ローラの側面形状に対応させた一対の曲面状凹部と、この一対の曲面状凹部間に設けられる平面的な逃げ面と、を有することを特徴とする請求項２に記載のローラねじ。
【請求項４】
外周面に螺旋状のローラ転走部を有するねじ軸と、
内周面に前記ローラ転走部に対向する螺旋状の負荷ローラ転走部を有するナットと、
前記ナットの前記負荷ローラ転走部の一端と他端を接続する無負荷ローラ戻し通路を有すると共に、この無負荷ローラ戻し通路の一部に直線的に伸びる直線通路が含まれる循環部品と、
前記ナットの前記負荷ローラ転走部と前記ねじ軸の前記ローラ転走部との間の負荷ローラ転走路、及び前記循環部品の前記無負荷ローラ戻し通路から構成されるローラ循環経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複数のリテーナと、を備え、
前記直線通路はねじれていて、
前記リテーナは、ねじれた前記直線通路において、隣り合うローラの中心線が前記直線通路の側方からみて平行に並び、かつ前記隣り合うローラがねじれた前記直線通路に対応した状態になるように前記隣り合うローラを保持することを特徴とするローラねじ。
【請求項５】
前記リテーナの両側面それぞれは、前記ローラの側面形状に対応させた一対の曲面状凹部と、この一対の曲面状凹部間に設けられる平面的な逃げ面と、を有することを特徴とする請求項４に記載のローラねじ。
【請求項６】
前記リテーナには、前記負荷ローラ転走路内に配列される前記リテーナの内周側と外周側とを区別するための印が付けられることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のローラねじ。
【請求項７】
前記循環部品は、
前記ナットを軸線方向に貫通する貫通孔内に設けられ、直線的に伸びる前記直線通路を有する循環パイプと、
前記ナットの軸線方向の端面に取り付けられ、前記ナットの前記負荷ローラ転走部と前記循環パイプの前記直線通路とを接続する方向転換路を有する方向転換路構成部品と、
を備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のローラねじ。
【請求項８】
前記循環部品は、
前記ナットの側面に取り付けられ、内部に前記無負荷ローラ戻し通路が形成されるリターンパイプであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のローラねじ。
【発明の詳細な説明】
【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開発されている。出願人は、図１６に示されるように、外周面に螺旋状のローラ転走溝４１ａが形成されるねじ軸４１と、内周面に螺旋状の負荷ローラ転走溝が形成されるナット４２と、で構成されるローラねじを提案している（特許文献１参照）。ナット４２の負荷ローラ転走溝とねじ軸４１のローラ転走溝４１ａとの間の負荷ローラ転走路には、転がり運動可能に複数のローラが配列される。ローラを循環させるために、ナット４２には軸線方向に伸びる貫通孔４２ａが開けられ、貫通孔４２ａ内に循環パイプ４３が挿入される。ナット４２の軸線方向の端面には、方向転換路が形成される方向転換路構成部品４４が取り付けられる。循環パイプ４３の内部には、ローラを戻す直線通路４５が形成される。方向転換路４６は、負荷ローラ転走路と直線通路４５とを接続する。
【０００４】
図１７に示すように、負荷ローラ転走路５１の軌道の中心線は螺旋状であり、直線通路５２の軌道の中心線は直線であり、方向転換路５３の軌道の中心線は円弧などの曲線である。これら負荷ローラ転走路５１、直線通路５２、及び方向転換路５３から構成されるローラ循環経路をローラが循環する。
【０００５】
隣り合うローラ間にはリテーナが介在される。ローラを円滑に移動させるのには、ローラ循環経路におけるローラの姿勢をリテーナによって保持する必要がある。出願人は、図１８に示されるようなクロス配列用のリテーナを提案している。このリテーナの接触面５５は、螺旋状の負荷ローラ転走路５１において、隣り合うローラの中心線がねじ軸の中心線５４を通るように、隣り合うローラを保持する。また、リテーナの接触面５６は、円弧状の方向転換路５３において、隣り合うローラの中心線が方向転換路５３の円弧の中心を向くように、隣り合うローラを保持する。リテーナが負荷ローラ転走路から方向転換路に移行するときに、リテーナの接触面５５，５６が切り替わる。
【特許文献１】国際公開第２００６／０５１７０６号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ローラ循環経路におけるローラの配列は、以下の三つに分類することができる。一つ目は負荷ローラ転走路５１での螺旋に沿った配列で、二つ目は方向転換路５３での円弧に沿った配列で、三つ目は直線通路５２での直線に沿った配列である。
【０００７】
従来のリテーナは、一つ目の螺旋状の負荷ローラ転走路５１と、二つ目の円弧状の方向転換路５３に対応したものであるが、三つ目の直線通路５２に対応したものではない。
【０００８】
そこで本発明は、螺旋状の負荷ローラ転走路に沿ったローラの配列、並びに無負荷ローラ戻し通路の直線通路に沿ったローラの配列に対応できるリテーナを備えるロ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はない。
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、外周面に螺旋状のローラ転走部(1a,33a)を有するねじ軸(1,33)と、内周面に前記ローラ転走部(1a,33a)に対向する螺旋状の負荷ローラ転走部(2a,34a)を有するナット(2,34)と、前記ナット(2,34)の前記負荷ローラ転走部(2a,34a)の一端と他端を接続する無負荷ローラ戻し通路(11,13,36)を有すると共に、この無負荷ローラ戻し通路(11,13,36)の一部に直線的に伸びる直線通路(11,36)が含まれる循環部品(8,9,31)と、前記ナット(2,34)の前記負荷ローラ転走部(2a,34a)と前記ねじ軸(1,33)の前記ローラ転走部(1a,33a)との間の負荷ローラ転走路(3)、及び前記循環部品(8,9,31)の前記無負荷ローラ戻し通路(11,13,36)から構成されるローラ循環経路に配列される複数のローラ(4)と、前記複数のローラ(4)間に介在される複数のリテーナ(5)と、を備え、前記ローラ(4)に接触する前記リテーナ(5)の両側面(5a)のそれぞれは、前記リテーナ(5)が前記負荷ローラ転走路(3)内に配列された状態において、前記負荷ローラ転走路(3)の内周側になる内周側区域(23)と、前記負荷ローラ転走路(3)の外周側になる外周側区域(24)とを含み、前記リテーナ(5)の前記内周側区域(23)は、前記負荷ローラ転走路(3)において、隣り合うローラ(4)同士の距離が前記負荷ローラ転走路(3)の内周側が小さく、かつ外周側が大きくなるように前記隣り合うローラ(4)を保持し、そして、前記リテーナ(5)の前記外周側区域(24)は、前記直線通路(11,36)において、隣り合うローラ(4)の中心線が前記直線通路(11,36)の側方からみて平行に並ぶように前記隣り合うローラ(4)を保持することを特徴とするローラねじである。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のローラねじにおいて、前記直線通路(11,36)がねじれていて、前記リテーナ(5)の前記外周側区域(24)は、ねじれた前記直線通路(11,36)において、前記隣り合うローラ(4)がねじれた前記直線通路(11,36)に対応した状態になるように、前記隣り合うローラ(4)を保持することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のローラねじにおいて、前記リテーナ(5)の両側面(5a)それぞれの前記内周側区域(23)は、前記ローラ(4)の側面形状に対応させた曲面状凹部(23a)を有し、前記リテーナ(5)の両側面(5a)それぞれの前記外周側区域(24)は、前記ローラ(4)の側面形状に対応させた一対の曲面状凹部(24b)と、この一対の曲面状凹部(24b)間に設けられる平面的な逃げ面(24a)と、を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、外周面に螺旋状のローラ転走部(1a,33a)を有するねじ軸(1,33)と、内周面に前記ローラ転走部(1a,33a)に対向する螺旋状の負荷ローラ転走部(2a,34a)を有するナット(2,34)と、前記ナット(2,34)の前記負荷ローラ転走部(2a,34a)の一端と他端を接続する無負荷ローラ戻し通路(11,13,36)を有すると共に、この無負荷ローラ戻し通路(11,13,36)の一部に直線的に伸びる直線通路(11,36)が含まれる循環部品(8,9,31)と、前記ナット(2,34)の前記負荷ローラ転走部(2a,34a)と前記ねじ軸(1,33)の前記ローラ転走部(1a,33a)との間の負荷ローラ転走路(3)、及び前記循環部品(8,9,31)の前記無負荷ローラ戻し通路(11,13,36)から構成されるローラ循環経路に配列される複数のローラ(4)と、前記複数のローラ(4)間に介在される複数のリテーナ(5)と、を備え、前記直線通路(11,36)はねじれていて、前記リテーナ(5)は、ねじれた前記直線通路(11,36)において、隣り合うローラ(4)の中心線が前記直線通路(11,36)の側方からみて平行に並び、かつ前記隣り合うローラ(4)がねじれた前記直線通路(11,36)に対応した状態になるように前記隣り合うローラ(4)を保持することを特徴とするローラねじである。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のローラねじにおいて、前記リテーナ(5)の両側面(5a)それぞれは、前記ローラ(4)の側面形状に対応させた一対の曲面状凹部(24b)と、この一対の曲面状凹部(24b)間に設けられる平面的な逃げ面(24a)と、を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のローラねじにおいて、前記リテーナ(5)には、前記負荷ローラ転走路(3)内に配列される前記リテーナ(5)の内周側と外周側とを区別するための印(26)が付けられることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載のローラねじにおいて、前記循環部品(8,9)は、前記ナット(2)を軸線方向に貫通する貫通孔(7)内に設けられ、直線的に伸びる前記直線通路(11,36)を有する循環パイプ(8)と、前記ナット(2)の軸線方向の端面に取り付けられ、前記ナット(2)の前記負荷ローラ転走部(2a)と前記循環パイプ(8)の前記直線通路(11)とを接続する方向転換路(13)を有する方向転換路構成部品(9)と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載のローラねじにおいて、前記循環部品(31)は、前記ナット(34)の側面に取り付けられ、内部に前記無負荷ローラ戻し通路(36)が形成されるリターンパイプ(31)であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、リテーナが負荷域における螺旋に沿ったローラの配列と、無負荷域における直線に沿ったローラの配列を保持する。螺旋状の負荷ローラ転走路と方向転換路とは、曲線であるという点で共通する。螺旋状の負荷ローラ転走路でのローラの姿勢を保持できれば、方向転換路でもある程度はローラの姿勢を保持することができる。よって、ローラがローラ循環経路を円滑に移動する。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、ねじれた直線通路に対応するようにリテーナがローラの姿勢を保持するので、ねじれた直線通路でもローラが円滑に移動する。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、隣り合うローラがねじれた状態になるようにリテーナが隣り合うローラを保持できる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、ねじれた直線通路に対応するようにリテーナがローラの姿勢を保持するので、ねじれた直線通路でもローラが円滑に移動する。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、隣り合うローラがねじれた状態になるようにリテーナが隣り合うローラを保持できる。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、リテーナの内周側と外周側とを区別することができるので、リテーナをローラ循環経路に組み込む作業が容易になる。
【００２４】
ローラ循環経路は、請求項７に記載のように、所謂エンドキャップ方式であってもよいし、請求項８に記載のように、リターンパイプ方式であってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１及び図２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。図１はローラねじの斜視図（一部断面図を含む）を示し、図２はローラねじの循環部分の拡大図（一部断面図を含む）を示す。これらの図において、ローラの循環状態を示せるように、方向転換路構成部品のエンドピース１６は取り外されている。
【００２６】
ローラねじは、外周面に螺旋状のローラ転走溝１ａが形成されるねじ軸１と、内周面にローラ転走溝１ａに対向する螺旋状の負荷ローラ転走溝２ａが形成されるナット２と、を備える。ねじ軸１のローラ転走溝１ａとナット２の負荷ローラ転走溝２ａとの間の螺旋状の負荷ローラ転走路３には、複数のローラ４が配列される。ローラ４間には、隣接するローラ４の接触を防止するリテーナ５が介在される。
【００２７】
ねじ軸１は、炭素鋼、クロム鋼、又はステンレス鋼などの棒鋼の外周面に、所定のリードを有する螺旋状のローラ転走溝１ａを切削及び研削加工又は転造加工によって形成したものである。ローラ転走溝１ａの条数は、一条、二条、三条等いずれであってもよい。この実施形態のローラねじに使用されるローラ４は円筒形である。ナット２の負荷ローラ転走溝２ａと合わせて断面四角形の負荷ローラ転走路３を形成できるように、ローラ転走溝１ａの断面はＶ字形状でその開き角度は約９０度である。
【００２８】
ナット２は、炭素鋼、クロム鋼、又はステンレス鋼などの円筒の内周面に、所定のリードを有する螺旋状の負荷ローラ転走溝２ａを切削及び研削加工又は転造加工によって形成したものである。負荷ローラ転走溝２ａの断面はＶ字形状でその開き角度は約９０度である。ナット２の外周の軸線方向の端部には、ナット２を相手部品に取り付けるためのフランジ６が形成される。
【００２９】
ナット２には、ナット２の軸線方向に伸びる貫通孔７が形成される。貫通孔７に循環パイプ８が挿入される。循環パイプ８の内部には、ナット２の軸線方向に直線状に伸びる直線通路１１が形成される。直線通路１１を移動するローラ４の姿勢を回転させることができるように、直線通路１１は断面四角形でかつねじれている。直線通路１１の断面形状は、ローラ４の側面形状に対応させた四角形である。この実施形態ではローラ４の側面形状が正方形であるので、直線通路１１の断面形状も正方形である。
【００３０】
ナット２の軸線方向の両端面には、貫通孔に繋がる取付け凹部２ｂ（図３参照）が形成される。この取付け凹部２ｂに方向転換路構成部品９が取付けられる。方向転換路構成部品９の内部には、円弧などの曲線状に伸びる方向転換路１３が形成される。方向転換路１３は、直線状の直線通路１１の両端部に設けられ、直線通路１１と螺旋状の負荷ローラ転走路３とを接続する。この実施形態では、ローラ転走溝１ａの条数と等しい数の循環パイプ８及び方向転換路構成部品９が設けられる。
【００３１】
循環パイプ８の方向転換路１３と方向転換路構成部品９の直線通路１１とによって無負荷ローラ戻し通路が構成される。そして、循環パイプ８及び方向転換路構成部品９によって循環部品が構成される。
【００３２】
負荷ローラ転走路３、方向転換路構成部品９の方向転換路１３、循環パイプ８の直線通路１１で構成されるローラ循環経路には、転動体として複数のローラ４が配列される。ローラ４は円筒形状でその直径と長さが略等しい。正確にはローラ４の直径がローラ４の高さよりも若干大きい。このため側面からみたローラ４の形状は正方形に近くなる。ローラ４はローラ循環経路において隣接するローラ４の軸線がほぼ平行になるようにパラレル配列される。なお、螺旋状の負荷ローラ転走路３において、ローラ４の軸線がねじ軸１の中心線を通るので、厳密にいえば隣接するローラ４の軸線は平行ではない。このような場合も含めるために、隣接するローラ４の軸線はほぼ平行であるという。複数のローラ４間には、ローラ４の姿勢を保持する複数のリテーナ５が介在される。リテーナ５の構造については後述する。
【００３３】
ねじ軸１をナット２に対して相対的に回転させると、複数のローラ４がローラ転走溝１ａと負荷ローラ転走溝２ａとの間を転がりながら移動する。負荷ローラ転走路３の一端まで転がったローラ４は方向転換路構成部品９の掬上げ部１５（図７参照）で掬い上げられ、方向転換路１３内へ導かれる。そして直線通路１１、反対側の方向転換路１３を経由した後、再びローラ転走溝１ａと負荷ローラ転走溝２ａとの間に入る。
【００３４】
図３は、ねじ軸１の軸線方向からみたローラねじを示し、図４は、ねじ軸１の側方からみたローラねじを示す。これらの図においても、方向転換路構成部品９の内部のローラ４を示すために方向転換路構成部品９のエンドピース１６が取り外されている。図３に示されるように、ねじ軸１の軸線方向からみて、方向転換路１３の中心線１３ａはねじ軸１の接線方向に配置される。そして、紙面手前側の方向転換路１３の中心線１３ａと図示しない奥側の方向転換路１３の中心線１３ａとは、所定の開き角度αで交差する。直線通路１１が、ローラ４の姿勢をこの開き角度と等しい角度αだけ回転させる。これにより、負荷ローラ転走路３へ移行するローラ４の姿勢を負荷ローラ転走路３の断面形状に合わせることができる。また図４に示されるように、ねじ軸１の側方からみて、方向転換路１３の先端部はねじ軸１のリード角方向に合わせて配置される。
【００３５】
なお、ナット２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２の内部から潤滑剤が漏れるのを防止するために、シールが取付けられてもよい。
【００３６】
図５及び図６は、ナット２に組み込まれる方向転換路構成部品９及び循環パイプ８を示す。方向転換路構成部品９は方向転換路１３の内周側のＲピース１７と、方向転換路１３の外周側のエンドピース１６とを結合させてなる。循環パイプ８は軸線方向に二分割された分割ピース１８ａ，１８ｂを結合させてなる。循環パイプ８の軸線方向の両端面は平面に形成される。この循環パイプ８の端面が方向転換路構成部品９との接合面８ａになる。循環パイプ８の接合面８ａには、半径が一定の円周上に周方向に均等間隔を開けて複数の（例えば四つの）位置決め孔１９が加工される。循環パイプ８に接合される方向転換路構成部品９の接合面９ａも平面に形成される（図７参照）。方向転換路構成部品９の接合面９ａにも、半径が一定の円周上に周方向に均等間隔を開けて複数の（例えば四つの）位置決め孔２０が加工される。これらの位置決め孔１９，２０には、位置決めピン２１が挿入される。位置決め孔１９，２０と位置決めピン２１との間にすきまが生じないように、位置決めピン２１は精度よく製造される。位置決めピン２１と位置決め孔１９，２０とは、締め代のある締まり嵌めが望ましい。
【００３７】
方向転換路構成部品９を循環パイプ８に接合するときは、あらかじめ位置決めピン２１に接着剤などを塗布し、方向転換路構成部品９及び循環パイプ８のどちらか一方の位置決め孔１９，２０に位置決めピン２１を挿入する。そして、位置決めピン２１が挿入された方を残りの一方に近づけて、位置決めピン２１を残りの一方の位置決め孔１９，２０に挿入する。
【００３８】
なおこの実施形態では、方向転換路構成部品９及び循環パイプ８の両方に位置決め孔１９，２０を設けているが、方向転換路構成部品９及び循環パイプ８のどちらか一方にのみ位置決め孔１９，２０を設け、残りの一方に位置決めピン２１を一体に形成してもよい。
【００３９】
図７は方向転換路構成部品９の斜視図を示す。方向転換路構成部品９には方向転換路１３が形成される。方向転換路１３は断面が四角形である。方向転換路１３は円弧状に伸びるが、ねじれてはいない。円弧状の方向転換路１３をねじると、曲がりながらねじることになるのでローラ４が詰まるおそれがあるからである。方向転換路構成部品９は、断面が四角形の方向転換路１３の対角線の頂点１３ｃ，１３ｄに沿って内周側のＲピース１７と外周側のエンドピース１６とに分割される。方向転換路構成部品９には、負荷ローラ転走路３を移動するローラ４を方向転換路１３内へ掬い上げる掬上げ部１５が設けられる。方向転換路１３は、掬上げ部１５が掬い上げたローラ４を方向転換させ、直線通路１１へと導く。
【００４０】
図５に示されるように、Ｒピース１７とエンドピース１６を重ね合わせ、これらのフランジ部１６ａ，１７ａにボルトを通し、ボルトをナット２の端面の凹部２ｂに加工したねじ穴２３に嵌め込むことで、方向転換路構成部品９がナット２に取り付けられる。
【００４１】
図８及び図９は循環パイプ８を示す。図８は循環パイプ８の斜視図を示し、図９は循環パイプ８のねじれた直線通路１１を示す。円筒形状の循環パイプ８の内部には、断面が正方形の直線通路１１が形成される。直線通路１１は、移動するローラ４の姿勢を回転させることができるようにねじれている。この実施形態では、直線通路１１の出口は入口に対して９０度近くねじれている。循環パイプ８の両端面には、複数の位置決め孔１９が加工される。循環パイプ８は、直線通路１１の対角線の頂点１１ａ，１１ｂに沿って二分割された一対の分割ピース１８ａ，１８ｂを結合させてなる。分割ピース１８ａ，１８ｂは、切削加工することで製造されてもよいし、樹脂の成型品でもよい。
【００４２】
図１０は、ローラ循環経路の中心線の軌跡を示す。ローラ循環経路は、螺旋状の負荷ローラ転走路３と、直線的に伸びる直線通路１１と、円弧状に伸びる方向転換路１３とで構成される。ローラが円滑に移行できるように、これらの通路の接続点での中心線の軌跡は連続であり、軌跡の接線も連続である。
【００４３】
図１０（Ａ）に示されるように、ねじ軸１の軸線方向からみた螺旋状の負荷ローラ転走路３の中心線の軌跡は円である。そして、ねじ軸１の軸線方向からみたとき、複数のローラ４はその中心線がねじ軸の中心線を向くように負荷ローラ転走路３に配列される。
【００４４】
図１０（Ｂ）に示されるように、方向転換路１３の中心線の軌跡は円弧である。そして、複数のローラ４はその中心線が円弧の中心を向くように方向転換路１３に配列される。
【００４５】
図１０（Ｂ）に示されるように、直線通路１１の中心線の軌跡は直線である。そして、直線通路１１の側方からみて複数のローラ４は中心線が平行に並ぶように直線通路１１に配列される。
【００４６】
図１１は、隣り合うローラ４間に介在されるリテーナ５を示す。リテーナ５は進行方向の両端に、ローラ４に接触する側面を有する。
【００４７】
図１２及び図１３はリテーナ５の詳細図を示す。図１２はリテーナ５の斜視図を示し、図１３はリテーナ５の三面図を示す。ローラ４に接触するリテーナ５の両側面５ａのそれぞれは、図１２中左側の内周側区域２３と、右側の外周側区域２４とに区画される。内周側区域２３は、リテーナ５が負荷ローラ転走路３内に配列された状態において、負荷ローラ転走路３の内周側になる。一方、外周側区域２４は、負荷ローラ転走路３の外周側になる。内周側区域２３と外周側区域２４とは境界線２５によって区画されている。
【００４８】
内周側区域２３は、ローラ４の側面形状に対応した曲面状凹部２３ａを有する。ローラ４が円筒形状なので、曲面状凹部２３ａも円筒の一部をなす形状となる。曲面状凹部２３ａの曲率半径は、ローラ４の半径と等しいか、又はローラ４の半径よりも僅かに大きい。曲面状凹部２３ａの両側には、ローラ４の半径よりも曲率半径が大きい一対の逃げ曲面２３ｂが形成される。
【００４９】
外周側区域２４は、ローラ４の側面形状に対応させた一対の曲面状凹部２４ｂと、この一対の曲面状凹部２４ｂ間に設けられる平面的な逃げ面２４ａと、を有する。曲面状凹部２４ｂの曲率半径は、ローラ４の半径と等しいか、又はローラ４の半径よりも僅かに大きい。この実施形態では、平面的な逃げ面２４ａは三角形に形成される。リテーナ５の両側面５ａに形成される一対の逃げ面２４ａは互いに平行である。
【００５０】
リテーナ５の外周側の側面５ｂには、リテーナ５の外周側と内周側とを区別するために印２６が付される。印によってリテーナ５の内周側と外周側とを簡単に区別することができれば、リテーナ５を負荷ローラ循環路に組み込む作業が容易になる。印２６はリテーナ５の内周側の側面５ｃに付されてもよい。
【００５１】
図１４は、ローラ循環経路に配列されるローラ４を示す。図１４（Ａ）は負荷ローラ転走路３内に配列されるローラ４を示し、図１４（Ｂ）は循環パイプ８の直線通路１１に配列されるローラ４を示す。負荷ローラ転走路３においては、ローラ４はリテーナ５の側面５ａの内周側区域２３に接触する。そして、リテーナ５の内周側区域２３は、隣り合うローラ４同士の距離が負荷ローラ転走路３の内周側が小さく、かつ外周側が大きくなるように隣り合うローラ４を保持する。これにより、ローラ４の中心線はねじ軸１の中心を向くようになる。
【００５２】
一方、図１４（Ｂ）に示されるように、直線通路１１においては、ローラ４はリテーナ５の側面の外周側区域２４に接触する。そして、リテーナ５の外周側区域２４は、隣り合うローラ４の中心線が直線通路１１の側方からみて平行に並ぶように前記隣り合うローラ４を保持する。また、直線通路１１はねじれているので、隣り合うローラ４がねじれた直線通路１１に対応した状態になるように、隣り合うローラ４を保持する。すなわちリテーナ５の外周側区域２４は、ローラ４の進行方向からみて前後のローラ４の中心線が交差するようにローラ４を保持する。前後のローラ４のねじり角度は、直線通路１１の全体のねじり角度を直線通路１１に配列されるローラ４の数で割った角度になる。また、外周側区域２４の逃げ面は、外周側区域２４に接触したローラ４がねじれるように姿勢を変化するときに、ローラ４に干渉しないように平面に形成される。
【００５３】
直線通路１１の側方からみて隣り合うローラ４の中心線が互いに傾いていると仮定すると、ローラ４の端面が直線通路１１の壁面に摺りながら移動するので、引っ掛かりが生ずるおそれがある。特に直線通路１１がねじれている場合は、引っ掛かる可能性もより大きくなる。それゆえ、直線通路１１においては、隣り合うローラ４の中心線は平行に保たれ、かつ隣り合うローラ４がねじれた状態に保たれる。
【００５４】
本実施形態によれば、リテーナ５が負荷域における螺旋に沿ったローラ４の配列と、無負荷域における直線に沿ったローラ４の配列を保持する。螺旋状の負荷ローラ転走路３と方向転換路１３とは、曲線であるという点で共通する。ローラ循環路の全体の長さに対して負荷ローラ転走路３が占める割合は、方向転換路１３が占める割合よりも大きい。螺旋状の負荷ローラ転走路３でのローラ４の姿勢を保持できれば、方向転換路１３でもある程度はローラ４の姿勢を保持することができる。
【００５５】
図１５は本発明の第二の実施形態におけるローラねじを示す。この実施形態のローラねじは、方向転換路構成部品９及び循環パイプ８の替わりに、リターンパイプ３１を設け、リターンパイプ３１によってローラ３２を循環させる。ローラねじは、外周面に螺旋状のローラ転走溝３３ａを有するねじ軸３３と、内周面にローラ転走溝３３ａに対向する螺旋状の負荷ローラ転走溝３４ａを有するナット３４と、を備える。ナット３４の側面には貫通孔３５が開けられる。貫通孔３５にリターンパイプ３１が挿入される。
【００５６】
リターンパイプ３１内には、無負荷ローラ戻し通路が形成される。無負荷ローラ戻し通路は、ローラ３２を循環させることができるように、ナット３４の負荷ローラ転走溝３４ａの一端と他端とを接続すると共に直線通路３６を含む。ナット３４の負荷ローラ転走溝３４ａ、及びリターンパイプ３１の無負荷ローラ戻し通路を含むローラ循環経路には、複数のローラ３２がクロス配列される。すなわちローラ３２の進行方向からみて、隣接するローラ３２の軸線は直交する。
【００５７】
リターンパイプ３１内の無負荷ローラ戻し通路の直線通路３６は、断面が四角形でねじれている。そして第一の実施形態のローラねじと同様に、ローラ間にはリテーナ５が介在される。リテーナ５の構造は上記第一の実施形態と同一なので、同一の符号を附してその説明を省略する。
【００５８】
なお本発明は上記実施形態に限られることなく、本発明の要旨を変更しない範囲で様々に変更できる。例えば、ローラには円筒ローラの替わりに側面にテーパを付けたテーパローラを用いてもよい。ローラの直径と高さの比は負荷荷重などに合わせて適宜設定することができる。ローラは上記実施形態のようにパラレル配列されてもよいし、クロス配列されてもよい。
【００５９】
また上記実施形態では、リテーナの側面の外周側区域に平面的な逃げ面が形成されているが、直線通路が一定の割合でねじれているときは、逃げ面を形成しなくてもよい。直線通路を移動する前後のローラのねじり角度が一定になるからである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態におけるローラねじの斜視図（一部断面図を含む）
【図２】上記ローラねじの要部拡大図
【図３】ローラねじの正面図（一部断面図を含む）
【図４】ローラねじの側面図（一部断面図を含む）
【図５】ナットに組み込まれる方向転換路構成部品及び循環パイプを示す斜視図
【図６】方向転換路構成部品及び循環パイプの斜視図
【図７】方向転換路構成部品の斜視図
【図８】循環部品の斜視図
【図９】ねじれた直線通路を示す図
【図１０】ローラ循環経路の中心線の軌跡を示す図（図中（Ａ）はねじ軸の軸線方向からみた状態を示し、図中（Ｂ）はねじ軸の側方からみた状態を示す）
【図１１】隣り合うローラ間に介在されたリテーナを示す斜視図
【図１２】リテーナの斜視図
【図１３】リテーナの三面図（図中（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は外周側の正面図）
【図１４】ローラ循環経路に配列されるローラを示す図（図中（Ａ）は負荷ローラ転走路内に配列されるローラを示し、（Ｂ）は循環パイプの直線通路に配列されるローラを示す）
【図１５】本発明の第二の実施形態におけるローラねじを示す斜視図（一部断面図を含む）
【図１６】従来のローラねじを示す分解斜視図
【図１７】ローラ循環経路の中心線の軌跡を示す図（図中（Ａ）はねじ軸の軸線方向からみた状態を示し、図中（Ｂ）はねじ軸の側方からみた状態を示す）
【図１８】従来のリテーナを示す斜視図
【符号の説明】
【００６１】
１…ねじ軸
１ａ…ローラ転走溝（ローラ転走部）
２…ナット
２ａ…負荷ローラ転走溝（負荷ローラ転走部）
３…負荷ローラ転走路
４…ローラ
５…リテーナ
５ａ…両側面
７…貫通孔
８…循環パイプ（循環部品）
９…方向転換路構成部品（循環部品）
１１…直線通路
１３…方向転換路
２３…内周側区域
２３ａ…内周側区域の曲面状凹部
２４…外周側区域
２４ａ…逃げ面
２４ｂ…外周側区域の曲面状凹部
２６…印
３１…リターンパイプ（循環部品）
３２…ローラ
３３ａ…ローラ転走溝（ローラ転走部）
３３…ねじ軸
３４…ナット
３４ａ…負荷ローラ転走溝（負荷ローラ転走部）
３６…直線通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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