(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のボールが転動するシャフト転動溝及びナット転動溝がシャフト及びナットに夫々螺旋状に形成され、前記ナット転動溝の隣接部分を繋ぐ移動溝が前記ナットに固定されたコマに形成され、該移動溝に案内されて前記ボールが前記シャフト転動溝の軸線方向の隣接部分間に形成されたねじ山を乗り越えて循環するボールねじにおいて、
前記ボールとボールとの間にセパレータが配置され、前記ナット転動溝の軸線方向の隣接部分間に形成された螺旋条の先端両側面に面取りが形成され、前記移動溝と前記ナット転動溝とのつなぎ目において、ナット転動溝の方が移動溝より幅が広くなっていることを特徴とするボールねじ。
【請求項２】
前記シャフトのシャフト転動溝及びねじ山が転造により形成されていることを特徴とする請求項１に記載のボールねじ。
【請求項３】
前記セパレータの軸方向両端に面取りが形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のボールねじ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールが無限循環するボールねじに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来においては、複数のボールが係合して転動するシャフト転動溝及びナット転動溝がシャフト及びナットに夫々螺旋状に形成され、ナット転動溝を一回りする毎にボールが、ナットに固定されたコマに形成されナット転動溝の軸線方向の隣接部分を繋ぐ移動溝に案内され、シャフト転動溝の軸線方向の隣接部分間に形成されたねじ山を乗り越えて循環するボールねじにおいて、ボールねじのトルク変動と作動音の低減のために、ボール間にセパレータを入れたり、小径のボールを入れたり、ボールに表面処理を行うことが行われていた。また同じ目的のために直動転がり案内ユニットにおいてもセパレータをボール間に入れることが行われていた。
【０００３】
上記従来技術におけるボールが無限循環する直動転がり案内ユニット（特開平１０−２８１１５４）においては、図７に示すようにボールＢが転がる転動路Ｒと方向変換路Ｃとの転動面のつなぎ目にできる段差ＤをセパレータＳがスムーズに移動できるように、図８に示すようにセパレータＳに面取りＭが施されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては、上述したようになっているため、例えばボール間に小径ボールを入れるとボールねじの負荷容量が減ってしまい、またボールの表面処理もボールねじの寿命分だけ表面処理を保つことは困難であるという問題があった。
【０００５】
前記ボール間に挿入されるセパレータは、厚さの薄いものを使用すれば、ボールねじの負荷容量を変えることがないことから有効であるが、セパレータ自体の大きさが小さいことから面取りの大きさに限界があり、ボールの転がる転動面のつなぎ目にできる段差が大きい場合や、シャフトの螺旋状の転動溝が転造で成形され、ねじ山が研削により面取り加工されていないＲ形状であり、このＲ形状のためにボールとセパレータがナットの転動溝とコマの移動溝とのつなぎ目方向に変位される場合、ボールがコマの移動溝からナットの転動溝に移動するときにセパレータがつなぎ目の段差に当たって詰まってしまう不具合があった。即ち、図６に示すように、コマ５１の移動溝５１ａ内では、ボール５２はシャフト５７の転動溝５７ａの拘束を受けなくて力を伝達しないので、自由に移動しセパレータ５４が先行するボール５２から離脱して移動溝５１ａと当接し、ボール５２が移動溝５１ａからナット転動溝５３ａに移動するときに、面取り５４ａがつなぎ目５５にできる段差５６当たってセパレータ５４が詰まることがあった。
【０００６】
本発明は、かかる従来の不具合を解消するためになされたもので、ボールが無限循環するボールねじにおいて、ボールがコマの移動溝からナットの転動溝に移動するときにボール間に介在されたセパレータが、コマの移動溝からナットの転動溝につながるつなぎ目の段差に当たって詰まらないようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、複数のボールが転動するシャフト転動溝及びナット転動溝がシャフト及びナットに夫々螺旋状に形成され、前記ナット転動溝の隣接部分を繋ぐ移動溝が前記ナットに固定されたコマに形成され、該移動溝に案内されて前記ボールが前記シャフト転動溝の軸線方向の隣接部分間に形成されたねじ山を乗り越えて循環するボールねじにおいて、前記ボールとボールとの間にセパレータが配置され、前記ナット転動溝の軸線方向の隣接部分間に形成された螺旋条の先端両側面に面取りが形成され、前記移動溝と前記ナット転動溝とのつなぎ目において、ナット転動溝の方が移動溝より幅が広くなっていることである。
【０００８】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１に記載のボールねじにおいて、前記シャフトのシャフト転動溝及びねじ山が転造により形成されていることである。
【０００９】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１又は２に記載のボールねじにおいて、前記セパレータの軸方向両端に面取りが形成されていることである。
【００１０】
【発明の作用および効果】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、ナットに固定されたコマに形成された移動溝に案内されてボールが、シャフトに形成されたシャフト転動溝の軸線方向の隣接部分間に形成されたねじ山を乗り越えて循環する。ボールはコマの移動溝内ではシャフト転動溝の拘束を受けずに比較的自由に移動する。これにより、ボールから離脱したセパレータがコマの移動溝に当接してナット転動溝に入るとき、ナット転動溝の軸線方向の隣接部分間に形成された螺旋条の先端両側面に面取りが形成され、ナット転動溝の方がコマの移動溝より幅が広くなっているので、セパレータがコマの移動溝からナット転動溝につながるつなぎ目の段差に当たって詰まることを防止することができる。
【００１１】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、シャフトのシャフト転動溝及びねじ山を転造で成形してコスト低減できるとともに、ボール間に介在されたセパレータがコマの移動溝からナットの転動溝につながるつなぎ目の段差に引っ掛かることを防止することができる。
【００１２】
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、ボール間に介在されたセパレータの軸方向両端に面取りを形成したので、セパレータがコマの移動溝からナットの転動溝につながるつなぎ目に引っ掛かることを確実に防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態のボールねじは、図１に示すようにシャフト１及びナット２に複数のボール３が転動するシャフト転動溝４及びナット転動溝５が夫々螺旋状に形成されている。ナット２には、ナット転動溝５の軸線方向の隣接部分５ａ，５ｂを繋ぐ移動溝６が形成されたコマ７が固定され、ボール３が移動溝６に案内され、シャフト転動溝４の軸線方向の隣接部分間に形成されたねじ山８を乗り越えて循環するようになっている。コマ７の移動溝６がつながるナット転動溝５の隣接部分５ｂから回転方向に９０度位相をずらしたナット転動溝５の隣接部分５ｃに次のコマ７の移動溝６の一端がつながり、他端が隣接部分５ｃの軸線方向の隣接部分５ｄにつながっている。ここで９０度位相をずらすのはボールの負荷列数が４列の場合で、このボールの負荷列数が３列の場合は、１２０度位相をずらしてコマを設ければよい。以下同様にコマ７がナット２に順次固定され、シャフト転動溝４とナット転動溝５との間には、各コマ７間の９０度の範囲以外は複数のボール３が挿入されている。シャフト１のシャフト転動溝４及びねじ山８は転造によって成形され、ねじ山８の頂部両端はＲ形状８ａになっている。
【００１４】
図２に示すように、ナット２の隣接するナット転動溝５間に形成された螺旋条１０の先端両側面に面取り１０ａ，１０ｂが形成されている。図３に示すように、コマ７の移動溝６側からナット転動溝５を見た場合、移動溝６とナット転動溝５とのつなぎ目において、面取り１０ａ，１０ｂによりナット転動溝５の方が移動溝６より幅が広くなり、ナット転動溝５が移動溝６の内側に突き出ることがない。コマ７の移動溝６内では、ボール３はシャフト転動溝４の拘束を受けなくて力を伝達しないので、比較的自由に移動しボール３間に介在されたセパレータ９が、図４に示すように、先行するボール３から離脱して移動溝６の側壁に当接しても、セパレータ９が移動溝６からナット転動溝５に移動するときに、つなぎ目１１にできる段差１２当たって詰まることがない。セパレータ９は、図５に示すように、軸方向の両端に面取り９ａが形成され、ボール３が当接する両端面にはボール３の球面に倣った凹面９ｂが形成されている。
【００１５】
次に、本発明に係るボールねじの実施形態の作動を説明する。ナット２がシャフト１に対して相対回転すると、ボール３がシャフト転動溝４とナット転動溝５とに係合して転動し、ナット転動溝５を一回りする毎に、ナット転動溝５の軸線方向の隣接部分を繋ぐコマ７の移動溝６に案内され、シャフト転動溝４の軸線方向の隣接部分間に形成されてねじ山８を乗り越えてナット転動溝５を一回りして循環する。コマ７の移動溝６内ではボール３は、シャフト転動溝４の拘束を受けないので比較的自由に移動する。このためセパレータ９がボール３から離脱し、シャフト１のねじ山８の両端に形成されたＲ形状８ａによりボール３がナット転動溝５と移動溝６のつなぎ目方向に変位されているので、セパレータ９がコマ７の移動溝６の壁面に当接しながらナット転動溝５に入ることがあるが、ナット転動溝５の軸線方向の隣接部分間に形成された螺旋条１０の先端両側面に面取り１０ａ、１０ｂが形成され、ナット転動溝５の方がコマ７の移動溝６より幅が広くなっているので、セパレータ９が移動溝６からナット転動溝５に移動するときに、移動溝６とナット転動溝５とのつなぎ目１１の段差１２に当ることがない。また、面取り１０ａ，１０ｂから外れた部分１３で、コマ７の移動溝６の方がナット転動溝５より幅が若干広くなっていても、その段差はセパレータ９の両端に形成された面取り９ａより小さく、その面取り９ａが段部を乗り越えるので、セパレータ９が詰まることがない。ナット転動溝５からコマ７の移動溝６にボール３が入る部分では、ボール３はナット転動溝５とシャフト転動溝４とに係合され力伝達しながら転動し、互いに接近してセパレータ９を挟持するので、セパレータ９がナット転動溝５に当接することなく移動溝６に移動する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態のボールねじを一部断面にして示す図。
【図２】  本実施形態のボールねじにおけるナット転動溝間の螺旋条の先端両側面に形成された面取りを示す図。
【図３】  ナット転動溝間の螺旋条に形成された面取りとコマの移動溝との関係を示す図。
【図４】  移動溝と転動溝のつなぎ目の段差とセパレータの関係を示す図。
【図５】  セパレータの断面図。
【図６】  移動溝と転動溝のつなぎ目の段差にセパレータの引っ掛かりを示す図。
【図７】  従来の直動転がり案内ユニットを示す部分断面図。
【図８】  従来の直動転がり案内ユニットにおけるボール間に介挿されるセパレータを示す側面図。
【符号の説明】
１・・・ナット、２・・・シャフト、３・・・ボール、４・・・シャフト転動溝、５・・・ナット転動溝、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ・・・隣接部分、６・・・移動溝、７・・・コマ、８・・・ねじ山、９・・・セパレータ、１０・・・螺旋条、１０ａ，１０ｂ・・・面取り、１１・・・つなぎ目、１２・・・段差。
【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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