[go: up one dir, main page]

JP7708181B2 - ボールねじ装置 - Google Patents

ボールねじ装置

Info

Publication number
JP7708181B2
JP7708181B2 JP2023520758A JP2023520758A JP7708181B2 JP 7708181 B2 JP7708181 B2 JP 7708181B2 JP 2023520758 A JP2023520758 A JP 2023520758A JP 2023520758 A JP2023520758 A JP 2023520758A JP 7708181 B2 JP7708181 B2 JP 7708181B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ball
nut
circumferential
annular portion
balls
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2023520758A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2022239286A1 (ja
JPWO2022239286A5 (ja
Inventor
元東 新本
知也 山谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Publication of JPWO2022239286A1 publication Critical patent/JPWO2022239286A1/ja
Publication of JPWO2022239286A5 publication Critical patent/JPWO2022239286A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7708181B2 publication Critical patent/JP7708181B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

本発明は、ボールねじ装置に関する。
特許文献1には、自動車のブレーキ装置に適用可能なボールねじ装置が開示されている。
このボールねじ装置は、外周に第1螺旋溝を有するねじ軸と、第1螺旋溝との間で螺旋軌道を構成する第2螺旋溝を内周に有するナットと、螺旋軌道に配置された複数のボールからなるボール列とを備える。ねじ軸が回転することにより、ナットがねじ軸の軸方向に沿って移動する。特許文献1に開示のボールねじ装置は、ナットの移動の際、複数のボールが循環する型式の装置ではなく、複数のボールがナットの螺旋軌道内に留まって転動する非循環式の装置である。
特開2016-35322号公報
上記従来の非循環式のボールねじ装置は、螺旋軌道内に設けられボール列の一端に当接する第1コイルスプリングと、螺旋軌道内に設けられボール列の他端に当接する第2コイルスプリングとを備えている。
上記ボールねじ装置では、ボール列の両端が両コイルスプリングで保持されており、ねじ軸に回転力が与えられナットに対して相対回転すると、両コイルスプリングの伸縮範囲内でボール列が螺旋軌道内を移動し、ナットを軸方向に沿って移動させる。
よって、ボール列の移動を伴うねじ軸のストロークは、コイルスプリングの伸縮量に応じて定まる。
ここで、螺旋軌道内に配置することができるコイルスプリングの伸縮量には限度があり、たとえナットの軸方向の長さをより延ばしたとしても、ボール列の移動を伴うストロークを大きく確保することは困難であった。
実施形態であるボールねじ装置は、外周に第1螺旋溝を有するねじ軸と、前記第1螺旋溝との間で螺旋軌道を構成する第2螺旋溝を内周に有するナットと、前記螺旋軌道に配置された複数のボールを含むボール列と、前記ねじ軸と前記ナットとの間の環状空間内に配置され、前記複数のボールを保持する保持器と、を備える。前記保持器は、前記ねじ軸の中心線回りに回転可能かつ前記ナットに対して軸方向に相対移動不能に前記環状空間内に配置された環状部と、前記環状部の軸方向一方側の一端面から軸方向一方側に延び、前記螺旋軌道に複数箇所交差する複数の柱と、前記複数の柱のうち周方向に隣り合う一対の柱の間に設けられ、前記複数のボールを転動可能に保持する複数のポケットと、を備える。
また、他の観点から見た実施形態であるボールねじ装置は、外周に第1螺旋溝を有するねじ軸と、前記第1螺旋溝との間で螺旋軌道を構成する第2螺旋溝を内周に有するナットと、前記螺旋軌道に配置された複数のボールを含むボール列と、前記ねじ軸と前記ナットとの間の環状空間内に配置され、前記複数のボールを保持する保持器と、を備える。前記保持器は、前記ねじ軸の中心線回りに回転可能かつ前記ナットに対して軸方向に相対移動不能に前記環状空間内に配置された円筒状の本体部と、周方向に沿って前記本体部に設けられ、前記複数のボールを保持する複数のポケットと、を備え、前記複数のポケットは、軸方向に沿って延び前記螺旋軌道に複数箇所交差する。
本開示によれば、ボール列の移動を伴うストロークをより大きく確保することができる。
図1は、第1実施形態に係るボールねじ装置の斜視図である。 図2は、ボールねじ装置の断面図である。 図3(a)は、ねじ軸の外周側に配置された状態の保持器を示す斜視図、図3(b)は、保持器を示す斜視図である。 図4は、保持器とボールとの位置関係を示す図であり、(a)はボール列が第1位置に位置する場合を示す図、(b)はボール列が第2位置に位置する場合を示す図である。 図5は、第1実施形態の変形例に係るボールねじ装置の要部断面図である。 図6は、第2実施形態に係るボールねじ装置の分解斜視図である。 図7は、第2実施形態に係るボールねじ装置の要部断面図である。 図8は、ねじ軸の外周側に配置された状態の保持器を示す図である。 図9は、第2実施形態の変形例に係るボールねじ装置の保持器を示す図である。 図10は、第2実施形態の第2変形例に係るボールねじ装置の保持器を示す図である。 図11は、図10中、連結環状部の第2内端面の拡大図である。 図12は、保持器を平面に展開して示した図である。
最初に実施形態の内容を列記して説明する。
[実施形態の概要]
(1)実施形態であるボールねじ装置は、外周に第1螺旋溝を有するねじ軸と、前記第1螺旋溝との間で螺旋軌道を構成する第2螺旋溝を内周に有するナットと、前記螺旋軌道に配置された複数のボールを含むボール列と、前記ねじ軸と前記ナットとの間の環状空間内に配置され、前記複数のボールを保持する保持器と、を備える。前記保持器は、前記ねじ軸の中心線回りに回転可能かつ前記ナットに対して軸方向に相対移動不能に前記環状空間内に配置された環状部と、前記環状部の軸方向一方側の一端面から軸方向一方側に延び、前記螺旋軌道に複数箇所交差する複数の柱と、前記複数の柱のうち周方向に隣り合う一対の柱の間に設けられ、前記複数のボールを転動可能に保持する複数のポケットと、を備える。
上記構成によれば、螺旋軌道に複数箇所交差する柱の間にポケットが設けられるので、ポケットは、軸方向に沿って延び、螺旋軌道に対して複数箇所で交差する。各ボールは、ポケットと螺旋軌道とが交差する箇所に保持される。
ボール列が螺旋軌道内を移動する場合、保持器は、ボール列の移動に応じて回転する。このとき、各ボールは、保持器のポケットに沿って軸方向に移動する。よって、ボール列は、各ボールがポケットに沿って軸方向に移動可能な範囲で螺旋軌道内を移動することができる。
よって、ポケットの軸方向の長さによって、ボール列の移動を伴うストロークを定めることができ、上記従来例のようにコイルスプリングを用いた場合と比較して、ボール列の移動を伴うストロークをより大きく確保することができる。
(2)上記ボールねじ装置において、前記保持器は、前記複数の柱の軸方向一方側の先端を連結する連結環状部をさらに備えることが好ましい。
この場合、連結環状部によって保持器の剛性を高めることができる。
(3)上記ボールねじ装置において、前記一対の柱の周方向の間隔は、1つの前記ボールを保持可能な間隔とされていてもよい。
この場合、ポケットと螺旋軌道とが交差する箇所には、1つのボールが保持される。
よって、ボールねじ装置を組み立てる際に、各ボールを1つずつポケットと螺旋軌道(第1螺旋溝又は第2螺旋溝)とが交差する箇所に配置すればよく、ポケットと螺旋軌道とが交差する箇所に複数のボールが保持される場合と比較して組み立てが容易となる。
(4)上記ボールねじ装置において、前記複数のポケットそれぞれには、1つの前記ボールが保持されていることが好ましい。
(5)上記ボールねじ装置において、前記一対の柱の周方向の間隔は、2以上の所定個数の前記ボールを保持可能な間隔とされていてもよい。
この場合、ポケットと螺旋軌道とが交差する箇所には、複数のボールが保持される。
よって、ポケットと螺旋軌道とが交差する箇所に1つのボールが保持される場合と比較して、柱の数を減らすことができる。
(6)上記ボールねじ装置において、前記複数のポケットそれぞれには、前記所定個数の前記ボールが保持されていることが好ましい。
(7)上記ボールねじ装置において、前記ナットと前記環状部との間に設けられ、前記ナットに対する前記保持器の回転に抵抗を付与するフリクション部材を更に備えることが好ましい。
この場合、保持器とナットとがフリクション部材による抵抗によって一体回転可能に保持される程度に、ねじ軸とナットとの間に作用する回転トルクが低い場合、ボールねじ装置は滑りねじとして機能する。一方、フリクション部材による抵抗によって保持器とナットとが一体回転可能に保持できない程度にねじ軸とナットとの間に作用する回転トルクが大きい場合、保持器がねじ軸及びナットに対して回転し、ボールねじとして機能する。
よって、滑りねじとして機能する状態とボールねじとして機能する状態との切り替えをねじ軸とナットとの間に作用する回転トルクに応じて行わせることができる。また、フリクション部材による抵抗を調整すれば、滑りねじとして機能する状態とボールねじとして機能する状態との切り替えのタイミングを調整することができる。
(8)上記ボールねじ装置において、前記フリクション部材は、前記ナットと、前記環状部の外周面との間に介在するゴムリングを含んでいてもよい。
この場合、簡易な構成でナットと環状部との間に摩擦力を生じさせることができ、ナットに対する保持器の回転に抵抗を付与することができる。
(9)上記ボールねじ装置において、前記ナットは、径方向内方に前記環状部を収容する円筒内周面と、前記円筒内周面から径方向内方へ延び前記円筒内周面と第2螺旋溝とを繋ぐ段差面と、を有し、前記フリクション部材は、前記環状部を軸方向一方側へ押圧し、前記環状部の前記一端面に対向する前記段差面と、前記一端面とを当接させるウェーブワッシャを含んでいてもよい。
この場合、段差面と、一端面とを当接させ押圧することで、ナットと環状部との間に摩擦力を生じさせることができる。また、ウェーブワッシャの寸法や特性を選択することで、ナットと保持器との間に付与される抵抗を容易に調整することができる。
(10)上記ボールねじ装置において、前記複数のポケットのそれぞれは、前記一対の柱の側面、及び、前記環状部の第1内端面によって画定され、前記第1内端面は、周方向に沿う第1周方向面と、第1傾斜面とを有し、前記第1周方向面の第1端部は、前記第1周方向面の周方向両端部のうち、前記ポケットを正面視したときの前記第1螺旋溝の溝頂部との軸方向距離が小さい方の端部であり、前記第1傾斜面は、前記一対の柱の側面のうちの前記第1端部側の第1側面と、前記第1端部とを繋ぐように設けられ、前記第1側面から前記第1端部へ向かうにつれて前記一対の柱の側面のうちの第2側面に接近するように傾斜し、前記第1傾斜面は、前記第2側面に接触した状態の前記ボールと接触可能であり、前記ボールが前記第1傾斜面と前記第2側面とに接触したときに、前記第1周方向面は、前記ボールに非接触となる面であることが好ましい。
上記構成では、螺旋軌道に沿って移動するボールが第1内端面に到達したときに、ボールを第1周方向面に接触させずに、第1傾斜面に接触させることができる。
ここで、第1傾斜面は第1側面から第1端部へ向かうにつれて第2側面に接近するように傾斜しているので、ボールに対して軸方向一方側に位置する溝頂部と、第1傾斜面とが成す角度を比較的大きくすることができる。これにより、螺旋軌道と、第1傾斜面との間にボールが噛み込むのを抑制することができる。
よって、螺旋軌道に沿って移動するボールが第1内端面に到達し第1傾斜面に当接したときに、螺旋軌道と、第1傾斜面との間にボールが噛み込むのを抑制することができる。
(11)複数の第1内端面が周方向に沿って並ぶ場合、ボール列の端部に位置するボールが軸方向に移動して第1内端面に到達し、当該ボールが第1端面に当接すると、このボール1つに対してねじ軸及びナットからの力が作用し、他のボールにはねじ軸及びナットからの力が大きく作用しない。
このため、複数の前記第1内端面は、前記第1螺旋溝のリード角方向に沿って並んでいることが好ましい。
この場合、複数のボールを同じタイミングで複数の第1内端面に当接させることができる。この結果、ねじ軸及びナットから作用する力を複数のボールに均等に分散させることができ、ボールの噛み込みをより効果的に抑制することができる。
(12)上記ボールねじ装置において、前記保持器は、前記複数の柱の軸方向一方側の先端を連結する連結環状部をさらに備え、前記ポケットのそれぞれは、前記一対の柱の側面、前記環状部の第1内端面、及び前記連結環状部の第2内端面によって画定され、前記第2内端面は、周方向に沿う第2周方向面と、第2傾斜面とを有し、前記第2周方向面の第2端部は、前記第2周方向面の周方向両端部のうち、前記ポケットを正面視したときの前記第1螺旋溝の溝頂部との軸方向距離が小さい方の端部であり、前記第2傾斜面は、前記一対の柱の側面のうちの前記第2端部側の第2側面と、前記第2端部とを繋ぐように設けられ、前記第2側面から前記第2端部へ向かうにつれて前記一対の柱の側面のうちの第1側面に接近するように傾斜し、前記第2傾斜面は、前記第1側面に接触した状態の前記ボールと接触可能であり、前記ボールが前記第2傾斜面と前記第1側面とに接触したときに、前記第2周方向面は、前記ボールに非接触となる面であることが好ましい。
上記構成では、螺旋軌道に沿って移動するボールが第2内端面に到達したときに、ボールを第2周方向面に接触させずに、第2傾斜面に接触させることができる。
ここで、第2傾斜面は第2側面から第2端部へ向かうにつれて第1側面に接近するように傾斜しているので、ボールに対して軸方向他方側に位置する溝頂部と、第2傾斜面とが成す角度を比較的大きくすることができる。これにより、螺旋軌道と、第2傾斜面との間にボールが噛み込むのを抑制することができる。
よって、螺旋軌道に沿って移動するボールが第2内端面に到達し第2傾斜面に当接したときに、螺旋軌道と、第2傾斜面との間にボールが噛み込むのを抑制することができる。
(13)上記ボールねじ装置において、複数の前記第2内端面は、前記第1螺旋溝のリード角方向に沿って並んでいることが好ましい。
この場合、複数のボールを同じタイミングで複数の第2内端面に当接させることができる。この結果、ねじ軸及びナットから作用する力を複数のボールに均等に分散させることができ、ボールの噛み込みを効果的に抑制することができる。
(14)他の観点から見た実施形態であるボールねじ装置は、外周に第1螺旋溝を有するねじ軸と、前記第1螺旋溝との間で螺旋軌道を構成する第2螺旋溝を内周に有するナットと、前記螺旋軌道に配置された複数のボールを含むボール列と、前記ねじ軸と前記ナットとの間の環状空間内に配置され、前記複数のボールを保持する保持器と、を備える。前記保持器は、前記ねじ軸の中心線回りに回転可能かつ前記ナットに対して軸方向に相対移動不能に前記環状空間内に配置された円筒状の本体部と、周方向に沿って前記本体部に設けられ、前記複数のボールを保持する複数のポケットと、を備える。前記複数のポケットは、軸方向に沿って延び前記螺旋軌道に複数箇所交差する。
[実施形態の詳細]
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
〔第1実施形態について〕
図1は、第1実施形態に係るボールねじ装置の斜視図、図2は、ボールねじ装置の断面図である。なお、図2はボールねじ装置の中心線を含む平面に沿った断面図である。
このボールねじ装置1は、自動車等の車両のブレーキ装置や、多板クラッチを含む動力伝達装置等に用いられる。
ボールねじ装置1は、ねじ軸2と、ねじ軸2の外周側に設けられたナット4と、複数のボール6と、複数のボール6を保持する保持器8とを備える。
本実施形態では、ねじ軸2の中心線Cに平行な方向を軸方向と定義し、中心線Cに直交する方向を径方向と定義し、中心線Cを中心とする円に沿う方向を周方向と定義する。
また、図1及び図2中、軸方向においてナット4の開口に止め輪9が設けられていない側を軸方向一方側と定義し、止め輪9が設けられている側を軸方向他方側と定義する。
ねじ軸2は、ナット4に挿通されており、外周に第1螺旋溝10を有する。
ナット4は、円筒状の部材である。ナット4の中心線は中心線Cに一致している。ナット4は、内周に第2螺旋溝12を有する。また、ナット4の内周における軸方向他方側の端部には円筒内周面4aが設けられている。
ねじ軸2の第1螺旋溝10と、ナット4の第2螺旋溝12とは、複数のボール6が配置される螺旋軌道14を構成する。
また、第1螺旋溝10の溝頂部10aの外径寸法は、第2螺旋溝12の溝頂部12aの内径寸法よりも小さい。よって、ねじ軸2と、ナット4との間には、環状空間Kが設けられる。
保持器8は、ねじ軸2とナット4との間の環状空間K内に配置されている。
保持器8は、環状部20と、複数の柱22とを備える。
環状部20は、円筒内周面4aの径方向内方に収容されている。環状部20は、円筒内周面4aとねじ軸2との間に配置されている。
円筒内周面4aには、止め輪9が嵌め込まれている環状溝4bが設けられている。
環状部20の軸方向一方側の一端面20aは、ナット4の段差面24に対向している。段差面24は、円筒内周面4aから径方向内方へ延び、円筒内周面4aと第2螺旋溝12との間を繋いでいる面である。
また、環状部20の軸方向他方側の他端面20bは、止め輪9の内側面9aに対向している。
また、環状部20の内周面20cと、ねじ軸2の第1螺旋溝10の溝頂部10aとの間には、僅かなクリアランスが設けられている。また、環状部20の外周面20dと、円筒内周面4aとの間にも僅かなクリアランスが設けられている。
これにより、環状部20は、中心線C回りに回転可能かつナット4に対して軸方向に相対移動不能に環状空間K内に配置されている。
環状部20の外周面20dには、外周溝20d1が設けられている。外周溝20d1には、フリクション部材26が設けられている。
本実施形態では、フリクション部材26は、ゴムリングである。フリクション部材26は、外周溝20d1に嵌め込まれている。
フリクション部材26は、円筒内周面4aと、外周溝20d1との間に介在し、円筒内周面4aと外周溝20d1とに接触している。つまり、フリクション部材26は、ナット4と環状部20との間に設けられている。フリクション部材26は、円筒内周面4a及び外周溝20d1に接触することにより生じる摩擦力によってナット4に対する保持器8の回転に抵抗を付与する。
よって、ナット4と保持器8との間に作用する相対回転させようとする力がフリクション部材26による抵抗よりも小さければ、保持器8はナット4とともに一体回転し、相対回転させようとする力がフリクション部材26による抵抗よりも大きければ、保持器8はナット4に対して相対回転可能となる。
保持器8が有する複数の柱22は、環状部20の一端面20aから軸方向一方側に延びている。本実施形態の保持器8は、3つの柱22を備える。3つの柱22は、周方向に等間隔に配置されている。
図3(a)は、ねじ軸2の外周側に配置された状態の保持器8を示す斜視図、図3(b)は、保持器8を示す斜視図である。
図2及び図3に示すように、3つの柱22は、ねじ軸2の第1螺旋溝10の溝頂部10aと、ナット4の第2螺旋溝12の溝頂部12aとの間を横切るように軸方向に延びており、螺旋軌道14に複数箇所交差している。
また、保持器8は、柱22の軸方向一方側の先端22aを連結する連結環状部30を備える。連結環状部30の中心線は中心線Cと一致しており、環状部20と同心とされている。連結環状部30の軸方向一方側の一端面30aは、ナット4の軸方向一方側の端面4cとほぼ一致している。このように連結環状部30はナット4の軸方向一方側の端部に設けられている。
保持器8は、さらに、複数のボール6を転動可能に保持する複数のポケット32を備える。
ポケット32は、3つの柱22のうち周方向に隣り合う一対の柱22の間に設けられている。よって、本実施形態の保持器8は、3つのポケット32を備える。
ポケット32は、周方向に隣り合う一対の柱22と、環状部20と、連結環状部30とで囲まれた矩形状の空間である。
よって、ポケット32は、軸方向に沿って延び、螺旋軌道14に対して複数箇所で交差する。
ポケット32は、周方向に隣り合う一対の柱22の側面22b、環状部20の第1内端面32a、及び連結環状部30の第2内端面32bによって画定される。
第1内端面32aは、環状部20の軸方向一方側の端面である。第2内端面32bは、連結環状部30の軸方向他方側の端面である。
一対の側面22bは、軸方向に沿っている。第1内端面32a及び第2内端面32bは周方向に沿っている。
周方向に隣り合う一対の柱22の周方向の間隔は、図4(a)、図4(b)に示すように、2つのボール6を保持可能な間隔とされている。
複数のボール6は、螺旋軌道14内に配置されボール列Lを構成する。なお、本実施形態では、ボール列Lは6つのボール6を含む。
上述のように、周方向に隣り合う一対の柱22の周方向の間隔は、2つのボール6を保持可能な間隔である。よって、ボール列Lには、3つの柱22が介在している。3つの柱22は、列長手方向に並ぶボール列Lのボール6を3つに分けるように介在する。
つまり、3つのポケット32は、それぞれ、列長手方向に並ぶ2つのボール6を保持する。
ボール列Lは、ねじ軸2がナット4に対して相対回転し、さらに、保持器8が中心線C回りに回転すると、螺旋軌道14内を移動する。ボール列Lが螺旋軌道14内を移動することで、ボールねじ装置1は、ボールねじとして機能する。
ここで、ボール6は、ポケット32に保持されているので、ボール列Lの軸方向における移動範囲は、保持器8によって制限される。
例えば、図4(a)に示すように、6つのボール6のうち、ボール列Lにおける軸方向他方側の端部に位置するボール6aが環状部20の第1内端面32a及び柱22の側面22bに当接しているときに、保持器8におけるボール列Lの軸方向位置は、最も軸方向他方側寄りの位置(第1位置)となる。
なお、図4(a)及び図4(b)では、理解容易のため、ナット4を省略して示している。
ねじ軸2をナット4に対して相対回転させ、第1位置のボール列Lを軸方向一方側へ向けて移動させると、図4(b)に示すように、6つのボール6のうち、ボール列Lにおける軸方向一方側の端部に位置するボール6bが連結環状部30の第2内端面32b、及び柱22の側面22bに当接する。ボール6bは、連結環状部30及び柱22によって、それ以上螺旋軌道14に沿った軸方向一方側への移動が制限される。よって、図4(b)に示すように、ボール6bが連結環状部30及び柱22に当接しているときに、保持器8におけるボール列Lの軸方向位置は、保持器8内において最も軸方向一方側寄りの位置(第2位置)となる。
このように、ボール列Lの軸方向における移動範囲は、保持器8によって制限される。
ボールねじ装置1は、ねじ軸2をナット4に対して相対回転させ、ボール列Lが第1位置から第2位置へ移動する間、ボールねじとして機能する。
ボール列Lが第1位置から第2位置へ到達した後、さらにねじ軸2をナット4に対して相対回転させた場合、ボール列Lの軸方向への移動が制限されるので、ボールねじ装置1は、ボールねじとして機能せず、滑りねじとして機能する。
逆に、ボール列Lが第2位置から第1位置へ移動する間も、ボールねじ装置1は、ボールねじとして機能する。
ボール列Lが第2位置から第1位置へ到達した後、さらにねじ軸2をナット4に対して相対回転させた場合、この場合もボール列Lの軸方向への移動が制限されるので、ボールねじ装置1は、ボールねじとして機能せず、滑りねじとして機能する。
このように、ボールねじ装置1は、ねじ軸2をナット4に対して相対回転させ、ボール列Lが保持器8における第1位置と第2位置との間を移動する間、ボールねじとして機能する。一方、ボール列Lが移動しない場合には、ボールねじ装置1は、滑りねじとして機能する。
上記構成のボールねじ装置1は、ねじ軸2に回転力を与え、ねじ軸2をナット4に対して相対回転させることで、ナットを軸方向に沿って移動させ、ねじ軸2に与えられる回転運動を直線運動に変換する用途に用いられる。
ねじ軸2がナット4に対して相対回転する際、上述のように、ボール列Lが螺旋軌道14内を移動すれば、ボールねじ装置1は、ボールねじとして機能し、ねじ軸2に伝達する回転力を減速した上でナット4を軸方向へ移動させる。つまり、ボールねじ装置1のストロークのうち、ボール列Lが第1位置と第2位置との間を移動する間、ねじ軸2に与えられる回転力が減速される。
一方、ボール列Lが螺旋軌道14内を移動しない場合には、ボールねじ装置1は、滑りねじとして機能し、ねじ軸2に与えられる回転に応じてナット4を軸方向へ移動させる。
上記構成によれば、螺旋軌道14に複数箇所交差する柱22の間にポケット32が設けられるので、ポケット32は、軸方向に沿って延び、螺旋軌道14に対して複数箇所で交差する。各ボール6は、ポケット32と螺旋軌道14とが交差する箇所に保持される。
ボール列Lが螺旋軌道14内を移動する場合、保持器8は、ボール列Lの移動に応じて回転する。このとき、各ボール6は、保持器8のポケット32に沿って軸方向に移動する。よって、ボール列Lは、各ボール6がポケット32に沿って軸方向に移動可能な範囲で螺旋軌道14内を移動することができる。
よって、ポケット32の軸方向の長さによって、ボール列Lの移動を伴うストロークを定めることができ、上記従来例のようにコイルスプリングを用いた場合と比較して、ボール列の移動を伴うストロークをより大きく確保することができる。
また、本実施形態では、ナット4と保持器8の環状部20との間にフリクション部材26が設けられているので、ボールねじ装置1を滑りねじとして機能する状態とボールねじとして機能する状態との切り替えのタイミングを調整することができる。
例えば、図4(a)に示す状態から、ナット4を軸方向他方側へ移動させようとねじ軸2とナット4とを相対回転させたときに、ねじ軸2とナット4との間に作用する回転トルクが比較的小さい場合、フリクション部材26は、ナット4及び環状部20に接触することにより生じる抵抗によって保持器8をナット4に対して一体回転可能に保持する。
保持器8がナット4に対して相対回転しない場合、ボール列Lは螺旋軌道14内を移動しないので、ボールねじ装置1は、滑りねじとして機能する。
一方、ねじ軸2とナット4との間に作用する回転トルクが比較的大きく、ナット4と保持器8との間に作用する相対回転させようとする力がフリクション部材26による抵抗よりも大きくなると、ナット4に対する保持器8の相対回転が許容される。
この場合、ボール列Lは螺旋軌道14内を移動可能となるので、ボールねじ装置1は、ボールねじとして機能する。
このように、本実施形態では、ナット4と保持器8の環状部20との間にフリクション部材26が設けられているので、滑りねじとして機能する状態とボールねじとして機能する状態との切り替えをねじ軸2とナット4との間に作用する回転トルクに応じて行わせることができる。
また、フリクション部材26による抵抗を調整すれば、滑りねじとして機能する状態とボールねじとして機能する状態との切り替えのタイミングを調整することができる。
本実施形態では、フリクション部材26をゴムリングで構成したので、簡易な構成でナット4と環状部20との間に摩擦力を生じさせることができ、ナット4に対する保持器8の回転に抵抗を付与することができる。
また、本実施形態では、保持器8が柱22の先端22aに連結環状部30を備えるので、保持器8の剛性を高めることができる。
また、連結環状部30を設けることで、ボール列Lの軸方向位置が第1位置であるときのボール列Lにおける軸方向一方側の端部のボール6bがさらに軸方向一方側へ移動するのをより強固に制限することができる。
また、本実施形態では、周方向に隣り合う一対の柱22の周方向の間隔が、2つのボール6を保持可能な間隔とされているので、ポケット32と螺旋軌道14とが交差する箇所には、2つのボール6が保持される。
よって、ポケット32と螺旋軌道14とが交差する箇所に1つのボール6が保持される場合と比較して柱22の数を減らすことができる。
図5は、第1実施形態の変形例に係るボールねじ装置1の要部断面図である。
上記実施形態では、フリクション部材26をゴムリングによって構成した場合を示したが、本変形例では、フリクション部材26をウェーブワッシャによって構成した場合を示している。
本実施形態のフリクション部材26は、環状部20の他端面20bと、止め輪9の内側面9aのとの間に介在し、環状部20(保持器8)を軸方向一方側へ押圧する。
これにより、フリクション部材26は、ナット4の段差面24と、環状部20の一端面20aとを当接させ、段差面24と、一端面20aとの間の摩擦力によってナット4に対する保持器8の回転に抵抗を付与する。
本変形例では、段差面24と、一端面20aとを当接させ押圧することで、ナット4と環状部20との間に摩擦力を生じさせることができる。また、ウェーブワッシャであるフリクション部材26の寸法や特性を選択することで、段差面24と、一端面20aとの間の摩擦力を容易に調整することができ、ナット4と保持器8との間に付与される抵抗を容易に調整することができる。この結果、滑りねじとして機能する状態とボールねじとして機能する状態との切り替えのタイミングを容易に調整することができる。
〔第2実施形態について〕
図6は、第2実施形態に係るボールねじ装置1の分解斜視図、図7は、第2実施形態に係るボールねじ装置1の要部断面図である。なお、図6、及び図7では、ボール6を省略して示している。
本実施形態のボールねじ装置1も、第1実施形態と同様、外周に第1螺旋溝10を有するねじ軸2と、第1螺旋溝10との間で螺旋軌道14を構成する第2螺旋溝12を内周に有するナット4と、螺旋軌道14に配置された複数のボール6を含むボール列Lと、ねじ軸2とナット4との間の環状空間K内に配置され、複数のボール6を保持する保持器8とを備える。
また、保持器8は、ねじ軸2の中心線C回りに回転可能かつナット4に対して軸方向に相対移動不能に環状空間K内に配置された環状部20と、環状部20の軸方向一方側の一端面20aから軸方向一方側に延び、螺旋軌道14に複数箇所交差する複数の柱22と、複数の柱22の先端を連結する連結環状部30と、複数の柱22のうち周方向に隣り合う一対の柱の間に設けられ、複数のボール6を転動可能に保持する複数のポケット32とを備える。
本実施形態は、保持器8の軸方向他方側に配置されるスリーブ36を有する点、及び、周方向に隣り合う一対の柱22の周方向の間隔が1つのボール6を保持可能な間隔とされている点において、第1実施形態と相違する。
スリーブ36は、ねじ軸2の外周側に配置され、ナット4の円筒内周面4aに内嵌固定されている。
スリーブ36の軸方向一方側の一端面36aは、環状部20の他端面20bに当接している。これにより、環状部20は、ナット4の段差面24と、スリーブ36の一端面36aとによって、ナット4に対して軸方向に相対移動不能とされる。
図8は、ねじ軸2の外周側に配置された状態の保持器8を示す図である。
本実施形態の保持器8は、14本の柱22を有している。よって、保持器8は、14個のポケット32を有する。
本実施形態のボール列Lは、例えば、14個のボール6を含んでいる。よって、各ポケット32は、それぞれ1つのボール6を保持する。
この場合、ポケット32と螺旋軌道14とが交差する箇所には、1つのボール6が保持される。
よって、ボールねじ装置1を組み立てる際に、各ボール6を1つずつポケット32と螺旋軌道14(第1螺旋溝10又は第2螺旋溝12)とが交差する箇所に配置すればよく、ポケット32と螺旋軌道14とが交差する箇所に複数のボール6が保持される場合と比較して組み立てが容易となる。
図9は、第2実施形態の第1変形例に係るボールねじ装置1の保持器8を示す図である。
この第1変形例では、環状部20の第1内端面32aが、周方向に沿う周方向面32a1と、周方向面32a1に対して傾斜する傾斜面32a2とを含んで構成されている点、及び、連結環状部30の第2内端面32bが、周方向に沿う周方向面32b1と、周方向面32b1に対して傾斜する傾斜面32b2とを含んで構成されている点において第2実施形態と相違する。
図9に示すように、周方向面32a1の周方向両端部のうち、ポケット32を正面視したときに溝頂部10aとの軸方向距離が小さい方の一端部32a11側に傾斜面32a2が設けられている。一端部32a11は、周方向面32a1の周方向両端部のうちの周方向一方側の端部である。
傾斜面32a2は、周方向面32a1の一端部32a11と、柱22の側面22bとを繋ぐように設けられている。傾斜面32a2は、一端部32a11から柱22の側面22b側に向かって軸方向一方側へ傾斜している。よって、傾斜面32a2と側面22bとがなす角度は90度以上となっている。
ボール列Lの軸方向位置が第1位置に位置し、ボール列Lにおける軸方向他方側の端部に位置するボール6aが第1内端面32a及び柱22の側面22bに当接するときに、ボール6aは、柱22の側面22bと、第1内端面32aの傾斜面32a2とに当接する。
このとき、傾斜面32a2と側面22bとがなす角度が90度以上となっているのでボール6aが傾斜面32a2と側面22bとの間に噛み込むのを抑制することができる。
同様に、第2内端面32bにおける周方向面32b1の周方向両端部のうち、ポケット32を正面視したときに溝頂部10aとの軸方向距離が小さい方の他端部32b11側に傾斜面32b2が設けられている。他端部32b11は、周方向面32b1の周方向両端部のうちの周方向他方側の端部である。
傾斜面32b2は、周方向面32b1の他端部32b11と、柱22の側面22bとを繋ぐように設けられている。傾斜面32b2は、他端部32b11から側面22b側に向かって軸方向他方側へ傾斜している。よって、傾斜面32b2と側面22bとがなす角度は90度以上となっている。
ボール列Lの軸方向位置が第2位置に位置し、ボール列Lにおける軸方向一方側の端部に位置するボール6bが第2内端面32b及び柱22の側面22bに当接するときに、ボール6bは、柱22の側面22bと、第2内端面32bの傾斜面32b2とに当接する。
このとき、傾斜面32b2と側面22bとがなす角度が90度以上となっているのでボール6bが傾斜面32b2と側面22bとの間に噛み込むのを抑制することができる。
図10は、第2実施形態の第2変形例に係るボールねじ装置1の保持器8を示す図である。
この第2変形例は、複数の第1内端面32a及び複数の第2内端面32bが、螺旋軌道14(第1螺旋溝10)のリード角方向に沿って並んでいる点において第1変型例と相違する。
本変形例においても、第1変形例と同様、環状部20の第1内端面32aが、周方向に沿う周方向面32a1と、傾斜面32a2とを含んで構成されており、連結環状部30の第2内端面32bが、周方向に沿う周方向面32b1と、傾斜面32b2とを含んで構成されている。
図10中、一端部32a11(第1端部)は、周方向面32a1(第1周方向面)の周方向一方側の端部である。他端部32a12は、周方向面32a1の周方向他方側の端部である。
ポケット32を正面視したときの一端部32a11と溝頂部10aとの軸方向距離は、他端部32a12と溝頂部10aとの軸方向距離よりも小さい。
つまり、周方向面32a1の一端部32a11は、周方向面32a1の両端部のうち、ポケット32を正面視したときの溝頂部10aとの軸方向距離が小さい方の端部である。
傾斜面32a2(第1傾斜面)は、第1側面22b1と、一端部32a11とを繋ぐように設けられている。傾斜面32a2は、第1側面22b1の端部22b11と、一端部32a11とを繋ぐ。
また、傾斜面32a2は、第1側面22b1から一端部32a11へ向かうにつれて第2側面22b2に接近するように傾斜している。
第1側面22b1は、ポケット32を画定する一対の柱22の側面22bのうちの一端部32a11側の側面22bである。また、第2側面22b2は、一対の柱22の側面22bのうちのもう一方の側面である。
傾斜面32a2と第1側面22b1とがなす角度は90度以上となっている。
傾斜面32a2は、第2側面22b2に接触した状態のボール6と接触可能である。また、ボール6が傾斜面32a2と第2側面22b2とに接触したときに、周方向面32a1は、ボール6に非接触となる面である。
図10中、ポケット32を正面視したときの他端部32b11と溝頂部10aとの軸方向距離は、一端部32b12と溝頂部10aとの軸方向距離よりも小さい。
一端部32b12は、周方向面32b1の周方向一方側の端部である。他端部32b11(第2端部)は、周方向面32b1(第2周方向面)の周方向他方側の端部である。
つまり、周方向面32b1の他端部32b11は、周方向面32b1の両端部のうち、ポケット32を正面視したときの溝頂部10aとの軸方向距離が小さい方の端部である。
傾斜面32b2(第2傾斜面)は、第2側面22b2と、他端部32b11とを繋ぐように設けられている。傾斜面32b2は、第2側面22b2の端部22b21と、他端部32b11とを繋ぐ。
また、傾斜面32b2は、第2側面22b2から他端部32b11へ向かうにつれて第1側面22b1に接近するように傾斜している。第2側面22b2は、ポケット32を画定する一対の柱22の側面22bのうちの他端部32b11側の側面22bである。
傾斜面32b2と第2側面22b2とがなす角度は90度以上となっている。
傾斜面32b2は、第1側面22b1に接触した状態のボール6と接触可能である。また、ボール6が傾斜面32b2と第1側面22b1とに接触したときに、周方向面32b1は、ボール6に非接触となる面である。
図11中の(a)は、図10中、連結環状部30の第2内端面32bの拡大図である。
図11中の(a)では、ボール列Lが第2位置に位置する場合における、ボール6bを示している。ボール6bは、上述のように、ボール列Lにおける軸方向一方側の端部に位置するボール6である。
図11中の(a)において、軸方向距離W1は、他端部32b11と溝頂部10aの縁部40との軸方向距離である。軸方向距離W2は、一端部32b12と溝頂部10aの縁部40との軸方向距離である。
図11中の(a)に示すように、第1螺旋溝10は、紙面において左下がりとなるリード角を有している。よって、軸方向距離W1は、軸方向距離W2よりも小さくなっている。
なお、上記軸方向距離W1,W2は、ボール6bの軸方向他方側の溝頂部10aの縁部40を基準とした値とした。しかし、螺旋軌道14のリード角方向に平行な部分であれば、縁部40以外の溝頂部10aの箇所を軸方向距離W1,W2の基準とすることができる。
図11中の(a)では、ねじ軸2とナット4とが相対回転することでボール6bを第2側面22b2側へ移動させる力を生じさせているとする。このため、ボール6bは傾斜面32b2に当接している。
ボール6bが傾斜面32a2に当接しているので、ボール列Lは、これ以上の螺旋軌道14に沿った軸方向の移動が制限される。よって、ねじ軸2及びナット4がボール6bを第2側面22b2側へ移動させようとしても、第1螺旋溝10(螺旋軌道14)と、ボール6bとの間で滑りが生じ、ボール6bは、螺旋軌道14に沿った軸方向の移動が制限される状態が維持される。この場合、ボールねじ装置1は滑りねじとして機能する。
ここで、本変形例では、螺旋軌道14に沿って移動するボール6bが第2内端面32bに到達したときに、ボール6bを周方向面32b1に接触させずに、傾斜面32b2に接触させることができる。
また、傾斜面32b2が第2側面22b2から他端部32b11へ向かうにつれて第1側面22b1に接近するように傾斜しているので、ボール6bに対して軸方向他方側に位置する溝頂部10aの縁部40と、第2内端面32bとが成す角度θ1を比較的大きくすることができる。
この結果、螺旋軌道14に沿って移動するボール6bが第2内端面32bに到達し傾斜面32b2に当接したときに、第1螺旋溝10(螺旋軌道14)と、傾斜面32b2との間にボール6bが噛み込むのを抑制することができる。
すなわち、図11中の(b)に示すように、第2内端面32bが傾斜面32b2を持たない場合、溝頂部10aの縁部40と、第2内端面32bとが成す角度θ2は、第1螺旋溝10(螺旋軌道14)のリード角とほぼ同じ角度となり、極端な鋭角になる。
この結果、縁部40と、第2内端面32bとの間はくさび状になる。
このため、図11中の(b)では、螺旋軌道14に沿って移動するボール6bが第2内端面32bに到達すると、ボール6bが縁部40と第2内端面32bとの間に噛み込んでしまう。
ボール6bが縁部40と第2内端面32bとの間に噛み込むと、ボール6bが螺旋軌道14に対して滑ることができず、滑りねじとしての機能が損なわれてしまう。
この点、本変形例では、第2内端面32bが傾斜面32b2を有しているので、第2内端面32bが傾斜面32b2を有していない場合の角度θ2と比較して、角度θ1を大きくすることができる。この結果、ボール6bの噛み込みを抑制でき、滑りねじとして機能が損なわれるのを抑制することができる。
角度θ1は、第1側面22b1と、傾斜面32b2とが成す角度αによって定まる。
角度αを適切な角度に設定することで、傾斜面32b2が第2内端面32bに設けられ、ボール6bの噛み込みを抑制することができる。
角度θ1は、螺旋軌道14のリード角や、ボール6と螺旋軌道14との間の摩擦係数、ボール6と保持器8との間の摩擦係数等によって定まる。
例えば、角度θ1が10度以下である場合、ボール6bの噛み込みが発生する可能性が高い。よって、角度θ1は、20度以上であることが好ましい。角度θ1は、より好ましくは30度以上である。
また、周方向面32b1の周方向の長さ(一端部32b12と他端部32b11との間の長さ)は、ボール6bの直径よりも小さいことが好ましい。この場合、傾斜面32b2をボール6bに確実に当接させることができる。
図11では、第2内端面32bについて説明したが、第1内端面32aも同様の構成である。
すなわち、第1内端面32aは傾斜面32a2を有しているので、ボール列Lが第1位置である場合における端部のボール6aに対して軸方向一方側に位置する溝頂部10aと、第1内端面32aとが成す角度θ1を比較的大きくすることができる。
この結果、螺旋軌道14に沿って移動するボール6aが第1内端面32aに到達し傾斜面32a2に当接したときに、第1螺旋溝10(螺旋軌道14)と、第1内端面32a(傾斜面32a2)との間にボール6a噛み込むのを抑制することができる。
図12は、保持器8を平面に展開して示した図である。
図12中、保持器8の外周面42上の仮想線D2は、複数の第1内端面32aの複数の他端部32a12を通過している。よって、複数の第1内端面32aは、仮想線D2に沿って並んでいる。
外周面42上の仮想線D3は、複数の第2内端面32bの複数の一端部32b12を通過している。よって、複数の第2内端面32bは、仮想線D3に沿って並んでいる。
仮想線D2及び仮想線D3は、螺旋軌道14(第1螺旋溝10)のリード角方向に平行な線D1に平行である。
よって、複数の第1内端面32a及び複数の第2内端面32bは、螺旋軌道14(第1螺旋溝10)のリード角方向に沿って並んでいる。
また、仮想線D2、D3は、互いに平行である。
よって、複数のポケット32は、リード角方向に沿ってオフセットするように並んでいる。
図12では、ボール列Lが第2位置に位置する場合を示している。
よって、ボール列L端部のボール6bは、第2内端面32bの傾斜面32b2に当接している。
本変形例では、複数の第2内端面32bが、螺旋軌道14のリード角方向に沿って並んでいるので、ボール6bが傾斜面32b2に当接すると、他のボール6もボール6bと同じタイミングで傾斜面32b2に当接する。
ここで、図9に示した第1変形例では、複数の第2内端面32bが、周方向に沿って並んでいる。この場合、螺旋軌道14に沿って移動するボール6bが第2内端面32bに到達し第2内端面32bに当接すると、ボール列Lの螺旋軌道14に沿った移動が制限される。この場合、ボール6bに対してねじ軸2及びナット4からの力が集中して作用し、他のボール6にはねじ軸2及びナット4からの力が大きく作用しない。
これに対して、本変形例では、ボール列Lに含まれる全部のボール6を同じタイミングで傾斜面32b2に当接させることができる。この結果、ねじ軸2及びナット4から作用する力を複数のボール6に均等に分散させることができ、ボール6の噛み込みをより効果的に抑制することができる。
図12では、ボール列Lが第2位置に位置する場合を例示したが、ボール列Lが第1位置に位置する場合も同様である。
すなわち、複数の第1内端面32aが、螺旋軌道14のリード角方向に沿って並んでいるので、ボール列L端部のボール6aが傾斜面32a2に当接すると、他のボール6もボール6aと同じタイミングで傾斜面32a2に当接する。
この結果、ねじ軸2及びナット4から作用する力を複数のボール6に均等に分散させることができ、ボール6の噛み込みをより効果的に抑制することができる。
本変形例のボールねじ装置1では、ねじ軸2とナット4とが相対回転し、さらに、保持器8が回転すると、ボール列Lが螺旋軌道14内を移動する。これにより、ボールねじ装置1は、ボールねじとして機能する。
ここで、ボール列Lを繰り返し往復移動させるようにボールねじ装置1を動作させると、徐々にボール列Lの位置がずれることがある。
例えば、ねじ軸2及びナット4の相対位置として、基準位置と、基準位置とは異なる所定位置とを設定し、ねじ軸2及びナット4を基準位置と所定位置との間で往復動作させる場合について説明する。
ねじ軸2及びナット4が基準位置のときにボール列Lを第1位置に配置し、所定位置のときにボール列Lを第1位置と第2位置との間の中間位置に配置したとする。
この場合、ねじ軸2とナット4とを相対回転させ、基準位置と所定位置との間で繰り返し往復動作させたときに、ねじ軸2及びナット4が基準位置であるにも関わらずボール列Lが第1位置に戻ってこなかったり、ねじ軸2及びナット4が所定位置であるにも関わらずボール列Lが中間位置に対してずれたりすることがある。
このような、ボール列Lの位置ずれは、ボール列Lが螺旋軌道14内を移動する際の往路と復路との間で荷重やストローク量等に差異が生じることに起因している。このような、往路と復路との間の差異は、ねじ軸2やナット4を構成する金属素材の弾性ヒステリシスや、螺旋軌道14の形状、リード角等の影響によって生じる。また、上述のボール6の噛み込みもボール列Lの位置ずれの一因となっている。
これに対して、本実施形態では、上述のように、ボール列Lが第1位置又は第2位置に到達したときにボール6の噛み込みを抑制しつつ、保持器8がボール列Lの螺旋軌道14に沿った軸方向の移動を制限する。例えば、ボール列Lが中間位置から第1位置へ向かって移動し、第1位置に到達したときに、ボール6が第1内端面32aの傾斜面32a2に当接しボール列Lの移動が制限される。これにより、ボール列Lの位置がずれていたとしても、傾斜面32a2によってボール列Lの移動が制限され、ボール列Lの位置が第1位置となるように矯正される。
このように、本実施形態では、保持器8がボール列Lの螺旋軌道14に沿った軸方向の移動を制限するので、ボール列Lに位置ずれが生じたとしてもその位置ずれを矯正することができる。
また、ボール列Lが第1位置又は第2位置に到達したときにボール6の噛み込みを抑制できるので、ボール列Lの位置ずれの発生も抑制することができる。
〔その他〕
今回開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。
例えば、上記各実施形態では、フリクション部材26として、ゴムリング及びウェーブワッシャのいずれかを用いた場合を例示したが、フリクション部材26として両方を用いてもよい。
また、上記各実施形態では、保持器8が連結環状部30を有する場合を例示したが、柱22のみで、第2位置に位置するボール列Lの軸方向一方側の端部のボール6bが軸方向に移動するのを制限することができれば、連結環状部30を省略した構成としてもよい。
また、上記各実施形態にて示したボールねじ装置1が有する保持器8は、環状部20と、複数の柱22と、連結環状部30と、複数のポケット32とを備えるが、例えば、環状部20、複数の柱22、及び連結環状部30は、円筒状の本体部を構成していると言える。この円筒状の本体部は、ねじ軸2の中心線C回りに回転可能かつナット4に対して軸方向に相対移動不能に環状空間K内に配置される。ポケット32は、この本体部に設けられ、軸方向に沿って延び螺旋軌道14に複数箇所交差していると言える。
また、上記第2実施形態の第1変形例及び第2変形例では、第1内端面32a及び第2内端面32bの両方に傾斜面32a2,傾斜面32b2を設けた場合を例示したが、第1内端面32a及び第2内端面32bの少なくともいずれか一方に傾斜面を設けてもよい。
本発明の権利範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
1 ボールねじ装置 2 ねじ軸 4 ナット
4a 円筒内周面 4b 環状溝 4c 端面
6、6a、6b ボール 8 保持器 9 止め輪
9a 内側面 10 第1螺旋溝 10a 溝頂部
12 第2螺旋溝 12a 溝頂部 14 螺旋軌道
20 環状部 20a 一端面 20b 他端面
20c 内周面 20d 外周面 20d1 外周溝
22 柱 22a 先端 22b 側面
24 段差面 26 フリクション部材
30 連結環状部 30a 一端面 32 ポケット
32a 第1内端面 32a1 周方向面(第1周方向面)
32a11 一端部(第1端部) 32a12 他端部
32a2 傾斜面(第1傾斜面) 32b 第2内端面
32b1 周方向面(第2周方向面)
32b11 他端部(第2端部) 32a12 一端部
32b2 傾斜面(第2傾斜面) 36 スリーブ
36a 一端面 40 縁部 42 外周面
C 中心線 D1 線 D2 仮想線
D3 仮想線 K 環状空間 L ボール列

Claims (12)

  1. 外周に第1螺旋溝を有するねじ軸と、
    前記第1螺旋溝との間で螺旋軌道を構成する第2螺旋溝を内周に有するナットと、
    前記螺旋軌道に配置された複数のボールを含むボール列と、
    前記ねじ軸と前記ナットとの間の環状空間内に配置され、前記複数のボールを保持する保持器と、を備え、
    前記保持器は、
    前記ねじ軸の中心線回りに回転可能かつ前記ナットに対して軸方向に相対移動不能に前記環状空間内に配置された環状部と、
    前記環状部の軸方向一方側の一端面から軸方向一方側に延び、前記螺旋軌道に複数箇所交差する複数の柱と、
    前記複数の柱のうち周方向に隣り合う一対の柱の間に設けられ、前記複数のボールを転動可能に保持する複数のポケットと、
    前記ナットと前記環状部との間に設けられ、前記ナットに対する前記保持器の回転に抵抗を付与するフリクション部材と、を備える
    ボールねじ装置。
  2. 前記保持器は、前記複数の柱の軸方向一方側の先端を連結する連結環状部をさらに備える
    請求項1に記載のボールねじ装置。
  3. 前記一対の柱の周方向の間隔は、1つの前記ボールを保持可能な間隔とされている
    請求項1又は請求項2に記載のボールねじ装置。
  4. 前記複数のポケットそれぞれには、1つの前記ボールが保持されている
    請求項3に記載のボールねじ装置。
  5. 前記一対の柱の周方向の間隔は、2以上の所定個数の前記ボールを保持可能な間隔とされている
    請求項1又は請求項2に記載のボールねじ装置。
  6. 前記複数のポケットそれぞれには、前記所定個数の前記ボールが保持されている
    請求項5に記載のボールねじ装置。
  7. 前記フリクション部材は、前記ナットと、前記環状部の外周面との間に介在するゴムリングを含む
    請求項に記載のボールねじ装置。
  8. 前記ナットは、径方向内方に前記環状部を収容する円筒内周面と、前記円筒内周面から径方向内方へ延び前記円筒内周面と第2螺旋溝とを繋ぐ段差面と、を有し、
    前記フリクション部材は、前記環状部を軸方向一方側へ押圧し、前記環状部の前記一端面に対向する前記段差面と、前記一端面とを当接させるウェーブワッシャを含む
    請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のボールねじ装置。
  9. 前記複数のポケットのそれぞれは、前記一対の柱の側面、及び、前記環状部の第1内端面によって画定され、
    前記第1内端面は、周方向に沿う第1周方向面と、第1傾斜面とを有し、
    前記第1周方向面の第1端部は、前記第1周方向面の周方向両端部のうち、前記ポケットを正面視したときの前記第1螺旋溝の溝頂部との軸方向距離が小さい方の端部であり、
    前記第1傾斜面は、前記一対の柱の側面のうちの前記第1端部側の第1側面と、前記第1端部とを繋ぐように設けられ、前記第1側面から前記第1端部へ向かうにつれて前記一対の柱の側面のうちの第2側面に接近するように傾斜し、
    前記第1傾斜面は、前記第2側面に接触した状態の前記ボールと接触可能であり、
    前記ボールが前記第1傾斜面と前記第2側面とに接触したときに、前記第1周方向面は、前記ボールに非接触となる面である
    請求項1から請求項のいずれか一項に記載のボールねじ装置。
  10. 複数の前記第1内端面は、前記第1螺旋溝のリード角方向に沿って並んでいる
    請求項に記載のボールねじ装置。
  11. 前記保持器は、前記複数の柱の軸方向一方側の先端を連結する連結環状部をさらに備え、
    前記ポケットのそれぞれは、前記一対の柱の側面、前記環状部の第1内端面、及び前記連結環状部の第2内端面によって画定され、
    前記第2内端面は、周方向に沿う第2周方向面と、第2傾斜面とを有し、
    前記第2周方向面の第2端部は、前記第2周方向面の周方向両端部のうち、前記ポケットを正面視したときの前記第1螺旋溝の溝頂部との軸方向距離が小さい方の端部であり、
    前記第2傾斜面は、前記一対の柱の側面のうちの前記第2端部側の第2側面と、前記第2端部とを繋ぐように設けられ、周方向に沿って前記第2側面側へ向かうにつれて前記一対の柱の側面のうちの第1側面に接近するように傾斜し、
    前記第2傾斜面は、前記第1側面に接触した状態の前記ボールと接触可能であり、
    前記ボールが前記第2傾斜面と前記第1側面とに接触したときに、前記第2周方向面は、前記ボールに非接触となる面である
    請求項1から請求項10のいずれか一項に記載のボールねじ装置。
  12. 複数の前記第2内端面は、前記第1螺旋溝のリード角方向に沿って並んでいる
    請求項11に記載のボールねじ装置。
JP2023520758A 2021-05-13 2021-12-10 ボールねじ装置 Active JP7708181B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021081402 2021-05-13
JP2021081402 2021-05-13
PCT/JP2021/045502 WO2022239286A1 (ja) 2021-05-13 2021-12-10 ボールねじ装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JPWO2022239286A1 JPWO2022239286A1 (ja) 2022-11-17
JPWO2022239286A5 JPWO2022239286A5 (ja) 2024-02-16
JP7708181B2 true JP7708181B2 (ja) 2025-07-15

Family

ID=84028084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023520758A Active JP7708181B2 (ja) 2021-05-13 2021-12-10 ボールねじ装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7708181B2 (ja)
WO (1) WO2022239286A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110120247A1 (en) 2009-10-28 2011-05-26 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Ball screw, in particular for a parking brake of a motor vehicle
JP6053217B2 (ja) 2015-09-03 2016-12-27 株式会社大一商会 遊技機

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6053217B2 (ja) * 1978-12-11 1985-11-25 光洋精工株式会社 ボ−ルネジ装置
JP2003074664A (ja) * 2001-09-05 2003-03-12 Koyo Seiko Co Ltd ボールねじ装置
JP2017020517A (ja) * 2015-07-07 2017-01-26 Ntn株式会社 保持器付きボールねじ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110120247A1 (en) 2009-10-28 2011-05-26 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Ball screw, in particular for a parking brake of a motor vehicle
JP6053217B2 (ja) 2015-09-03 2016-12-27 株式会社大一商会 遊技機

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2022239286A1 (ja) 2022-11-17
WO2022239286A1 (ja) 2022-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6390905B2 (ja) ボールねじ装置
JP4526789B2 (ja) 制動ローラを備えた長手方向移動ユニット
JPH0575551U (ja) ローディングカム装置
US20250327484A1 (en) Tripod constant velocity joint
JP2009293759A (ja) 回転伝達装置
CN111022598A (zh) 滚珠螺杆装置
JP7708181B2 (ja) ボールねじ装置
JP6452303B2 (ja) 直動案内付クランパ
US11585417B2 (en) Ball screw nut with end stop for reset spring
JP2801153B2 (ja) 回転摩擦装置
JP4831427B2 (ja) トロイダル型無段変速機
JP2022064043A (ja) ボールねじ装置
JPH03277822A (ja) 等速ジョイント
JP6385104B2 (ja) 回転伝達装置
JP2007092932A (ja) 等速自在継手のシャフト抜け止め構造
JP7584014B2 (ja) ボールねじ
JP4221936B2 (ja) ボールねじ
JP2012255503A (ja) 回転支持装置
JP2024038845A (ja) 等速ジョイント、及びこれを使用したプロペラシャフト
JP2585069Y2 (ja) ドライブシャフト装置
WO2020262191A1 (ja) 回転伝達装置、および回転伝達装置の製造方法
JP2005233233A (ja) 軸継手
JP2009241791A (ja) ステアリングシャフト
JP4867840B2 (ja) トロイダル型無段変速機
JPH0349301Y2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230608

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20241108

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250603

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250616

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7708181

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150