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公開番号2024044346
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-02
出願番号2022149823
出願日2022-09-21
発明の名称ボールねじ
出願人THK株式会社
代理人個人,個人
主分類F16H 25/22 20060101AFI20240326BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】三次元的に形成した循環溝の循環軌道を螺旋軌道に接線方向が実質的に連続するように繋げることができるボールねじを提供する。
【解決手段】ボールねじ1は、螺旋溝2aを有するねじ軸2と、螺旋溝を有するナット3と、ねじ軸2の螺旋溝2aとナット3の螺旋溝との間に配置される複数のボール4と、を備える。ナット3には、ナット3の螺旋溝の一端と他端に接続され、ボール4を循環させる循環溝が設けられる。循環溝の循環軌道8を、ねじ軸2の溝断面においてボール4を循環させる軌道を示す溝断面軌道曲線、及び溝断面軌道曲線の軌道長さωをH軸とし、螺旋軌道長さF_v(ω)をV軸とした仮想平面においてボール4を循環させる軌道を示す長手軌道曲線に基づいて形成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
螺旋溝を有するねじ軸と、
螺旋溝を有するナットと、
前記ねじ軸の螺旋溝と前記ナットの螺旋溝との間に配置される複数のボールと、を備え、
前記ナットには、前記ナットの前記螺旋溝の一端と他端に接続され、前記ボールを循環させる循環溝が設けられるボールねじにおいて、
前記ねじ軸の溝断面において前記ボールを循環させる軌道を示す溝断面軌道曲線、及び前記溝断面軌道曲線の軌道長さωをＨ軸とし、螺旋軌道長さＦ
ｖ
（ω）をＶ軸とした仮想平面において前記ボールを循環させる軌道を示す長手軌道曲線に基づいて、前記循環溝の循環軌道を形成し、
前記長手軌道曲線のターン始点からの螺旋軌道長さＦ
ｖ
（ω）を前記循環溝の循環軌道のターン始点からの螺旋軌道長さＦ
ｖ
（ω）に設定し、
前記溝断面軌道曲線の主法線方向座標Ｆ
ｎ
（ω）を前記循環溝の循環軌道の前記螺旋軌道長さＦ
ｖ
（ω）に対する主法線方向座標Ｆ
ｎ
（ω）に設定し、
前記溝断面軌道曲線の従法線方向座標Ｆ
ｂ
（ω）を前記循環溝の循環軌道の前記螺旋軌道長さＦ
ｖ
（ω）に対する従法線方向座標Ｆ
ｂ
（ω）に設定するボールねじ。
続きを表示（約 250 文字）【請求項２】
前記仮想平面において前記長手軌道曲線のターン始点及び／又はターン終点での接線方向と前記仮想平面のＶ軸方向とが実質的に一致す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】
前記仮想平面において前記長手軌道曲線のＨ軸方向のターン軌道幅が前記溝断面軌道曲線の全長（α）と一致し、
前記長手軌道曲線のＶ軸方向のターン軌道幅が前記螺旋軌道長さＦ
ｖ
（ω）の全長（β）と一致す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【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールねじに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
ボールねじは、回転運動を直線運動に変換し、逆に直線運動を回転運動に変換するのに用いられる。ボールねじは、螺旋溝を有するねじ軸と、螺旋溝を有するナットと、ねじ軸の螺旋溝とナットの螺旋溝との間に配置される複数のボールと、を備える。ボールを循環させるために、ナットには、ナット螺旋溝の一端と他端に接続される戻し路が設けられる。
【０００３】
戻し路には、リターンパイプ式やデフレクタ式等がある。デフレクタ式のボールねじでは、ナットには、デフレクタ（コマとも呼ばれる）が取り付けられ、戻し路としてデフレクタにボールを循環させる循環溝が形成される（特許文献１参照）。
【０００４】
図１４に示すように、従来のデフレクタ式のボールねじにおいては、循環溝を移動するボールの循環軌道３６（図１４（ｃ）参照）は、軸水平面軌道曲線３１（図１４（ａ）参照）及び軸断面軌道曲線３２（図１４（ｂ）参照）に基づいて形成されていた。図１４（ａ）に示す軸水平面軌道曲線３１は、軸水平面においてボールが循環する軌道を示す曲線であり、例えば略Ｓ字状である。図１４（ｂ）に示す軸断面軌道曲線３２は、ねじ軸３０の軸直角断面においてボールが循環する軌道を示す曲線であり、例えば略逆Ｕ字状である。
【０００５】
そして、図１４（ｃ）に示すように、略Ｓ字状の軸水平面軌道曲線３１を上下方向にスイープ（押し出す）して曲面３４を形成し、略逆Ｕ字状の軸断面軌道曲線３２を軸方向にスイープして曲面３５を形成し、曲面３４と曲面３５が交差する線を循環溝の循環軌道３６としていた。なお、図１４（ａ）（ｂ）の一点鎖線は、螺旋軌道３３（ねじ軸の螺旋溝とナットの螺旋溝と間を移動するボールの螺旋軌道）である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００６－１３２６８９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図１４（ｄ）の拡大図に示すように、従来の循環溝の循環軌道３６は、螺旋軌道３３と接線方向が連続するように繋がらないという課題がある。たとえ、図１４（ａ）に示すように、軸水平面内で軸水平面軌道曲線３１を螺旋軌道３３と接線方向が連続するように繋げ、かつ図１４（ｂ）に示すように、軸直角断面内で軸断面軌道曲線３２を螺旋軌道３３と接線方向が連続するように繋げたとしても、図１４（ｃ）（ｄ）に示すように三次元的に形成した循環軌道３６は、螺旋軌道３３に接線方向が連続するように繋がらない。このため、ボールが滑らかに動くような循環軌道になっていないという課題がある。
【０００８】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、三次元的に形成した循環溝の循環軌道を螺旋軌道に接線方向が実質的に連続するように繋げることができるボール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】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、螺旋溝を有するねじ軸と、螺旋溝を有するナットと、前記ねじ軸の螺旋溝と前記ナットの螺旋溝との間に配置される複数のボールと、を備え、前記ナットには、前記ナットの前記螺旋溝の一端と他端に接続され、前記ボールを循環させる循環溝が設けられるボールねじにおいて、前記ねじ軸の溝断面において前記ボールを循環させる軌道を示す溝断面軌道曲線、及び前記溝断面軌道曲線の軌道長さωをＨ軸とし、螺旋軌道長さＦ
ｖ
（ω）をＶ軸とした仮想平面において前記ボールを循環させる軌道を示す長手軌道曲線に基づいて、前記循環溝の循環軌道を形成し、前記長手軌道曲線のターン始点からの螺旋軌道長さＦ
ｖ
（ω）を前記循環溝の循環軌道のターン始点からの螺旋軌道長さＦ
ｖ
（ω）に設定し、前記溝断面軌道曲線の主法線方向座標Ｆ
ｎ
（ω）を前記循環溝の循環軌道の前記螺旋軌道長さＦ
ｖ
（ω）に対する主法線方向座標Ｆ
ｎ
（ω）に設定し、前記溝断面軌道曲線の従法線方向座標Ｆ
ｂ
（ω）を前記循環溝の循環軌道の前記螺旋軌道長さＦ
ｖ
（ω）に対する従法線方向座標Ｆ
ｂ
（ω）に設定するボールねじである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、循環溝の三次元的な循環軌道を螺旋軌道に接線方向が実質的に連続するように繋げることができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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