特開 2024-30612 スプライン付きボールねじ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024030612

(43)【公開日】2024-03-07

(54)【発明の名称】スプライン付きボールねじ

(51)【国際特許分類】

   F16H 25/24 20060101AFI20240229BHJP

   F16H 25/22 20060101ALI20240229BHJP

【ＦＩ】

F16H25/24 A

F16H25/22 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022133599

(22)【出願日】2022-08-24

(71)【出願人】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 晋平

(72)【発明者】

【氏名】高橋 大樹

(72)【発明者】

【氏名】吉田 圭一

(72)【発明者】

【氏名】狩野 慎吾

【テーマコード（参考）】

3J062

【Ｆターム（参考）】

3J062AA38

3J062AB22

3J062AC07

3J062BA12

3J062BA16

3J062BA35

3J062CD04

3J062CD25

3J062CD47

(57)【要約】

【課題】定格荷重を向上させることができるとともに、良好な作動性を得ることができ、製造コストを低減することができるスプライン付きボールねじを提供する。
【解決手段】スプライン付きボールねじ１０は、ねじ軸１０１を有する。ねじ軸１０１の外面には、所定のリードを持つ螺旋状のボールねじ溝１０１ａと、軸方向に延びる直線状のボールスプライン溝１０１ｂとが形成されている。ねじ軸１０１の径方向における中心Ｏから、ボールねじ溝１０１ａの溝底Ｐ１１までの距離を表すねじ溝底径ｒ１１と、ねじ軸１０１の径方向における中心Ｏから、ボールスプライン溝１０１ｂの溝底Ｐ１２までの距離を表すスプライン溝底径ｒ１２とが、略同一である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外周面に螺旋状のボールねじ溝と直線状のボールスプライン溝とを有するねじ軸と、
内周面に前記ねじ軸の前記ボールねじ溝と対向する螺旋状のボールねじ溝を有するボールねじナットと、
前記ねじ軸の前記ボールねじ溝と前記ボールねじナットの前記ボールねじ溝間に形成されたボール転動路に転動自在に配設された多数のねじ用ボールと、
内周面に前記ねじ軸の前記ボールスプライン溝と対向する直線状のボールスプライン溝を有するボールスプラインナットと、
前記ねじ軸の前記ボールスプライン溝と前記ボールスプラインナットの前記ボールスプライン溝間に形成されたボール転動路に転動自在に配設された多数のスプライン用ボールと、
を備えたスプライン付きボールねじであって、
前記スプライン用ボールの径と前記ねじ用ボールの径、前記スプライン用ボールの直径に対する前記ボールスプライン溝の曲率半径の比と、前記ねじ用ボールの直径に対する前記ボールねじ溝の曲率半径の比、及び、前記スプライン用ボールと前記ボールスプライン溝との間の初期接触角と、前記ねじ用ボールと前記ボールねじ溝との間の初期接触角、のうち、少なくとも１組が互いに異なる値であり、
前記ねじ軸の径方向における中心から前記ボールねじ溝の溝底までの距離と、前記中心から前記ボールスプライン溝の溝底までの距離とが略同一である、
スプライン付きボールねじ。

【請求項2】

前記スプライン用ボールの径が、前記ねじ用ボールの径よりも大きい、請求項１に記載のスプライン付きボールねじ。

【請求項3】

前記スプライン用ボールの直径に対する前記ボールスプライン溝の曲率半径の比が、前記ねじ用ボールの直径に対する前記ボールねじ溝の曲率半径の比よりも小さい、請求項１に記載のスプライン付きボールねじ。

【請求項4】

前記スプライン用ボールと前記ボールスプライン溝との間の初期接触角が、前記ねじ用ボールと前記ボールねじ溝との間の初期接触角よりも大きい、請求項１に記載のスプライン付きボールねじ。

【請求項5】

外周面に螺旋状のボールねじ溝と直線状のボールスプライン溝とを有するねじ軸と、
内周面に前記ねじ軸の前記ボールねじ溝と対向する螺旋状のボールねじ溝を有するボールねじナットと、
前記ねじ軸の前記ボールねじ溝と前記ボールねじナットの前記ボールねじ溝間に形成されたボール転動路に転動自在に配設された多数のねじ用ボールと、
内周面に前記ねじ軸の前記ボールスプライン溝と対向する直線状のボールスプライン溝を有するボールスプラインナットと、
前記ねじ軸の前記ボールスプライン溝と前記ボールスプラインナットの前記ボールスプライン溝間に形成されたボール転動路に転動自在に配設された多数のスプライン用ボールと、
を備えたスプライン付きボールねじであって、
前記スプライン用ボールの径と前記ねじ用ボールの径、及び、前記スプライン用ボールと前記ボールスプライン溝との間の初期接触角と、前記ねじ用ボールと前記ボールねじ溝との間の初期接触角、のうち、少なくとも１組が互いに異なる値であり、
前記ねじ軸の径方向における中心から、前記ねじ用ボールの前記ボールねじ溝との初期接触点までの距離と、前記中心から、前記スプライン用ボールの前記ボールスプライン溝との初期接触点までの距離とが略同一である、
スプライン付きボールねじ。

【請求項6】

前記スプライン用ボールの径が、前記ねじ用ボールの径よりも大きい、請求項５に記載のスプライン付きボールねじ。

【請求項7】

前記スプライン用ボールと前記ボールスプライン溝との間の初期接触角が、前記ねじ用ボールと前記ボールねじ溝との間の初期接触角よりも大きい、請求項５に記載のスプライン付きボールねじ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スプライン付きボールねじに関する。

【背景技術】

【0002】

スプライン付きボールねじは、例えば、ボールねじナットが回転するとねじ軸が軸方向に移動し、ボールスプラインナットが回転するとねじ軸が回転するため、例えばスカラ型ロボットのＺ－θ軸アクチュエータとして好適に用いられている。

【0003】

例えば、特許文献１に記載のスプライン付きボールねじ１０は、図３に示すように、ねじ軸１と、ボールスプラインナット２０と、ボールねじナット５０と、多数のスプライン用ボール５及びねじ用ボール６と、を備える。

【0004】

ねじ軸１の外面には、所定のリードを持つ螺旋状のボールねじ溝１ａと、軸方向に延びる直線状のボールスプライン溝１ｂとが形成されている。

【0005】

ボールスプラインナット２０は、玉軸受２により回転自在に支持されている。玉軸受２の外輪３は、略円筒状であり、その軸方向の一端部には、Ｚ－θ軸アクチュエータのハウジングに取り付けられるフランジ３ａを有する。外輪３の内面に形成された外輪溝３ｂと、ボールスプラインナット２０の外面に形成された内輪溝３ｃとの間には、玉４が転動自在に配設されている。

【0006】

ボールスプラインナット２０は、筒状のナット本体２１と、ナット本体２１の軸方向端部に取り付けられるリング状のエンドキャップ２２Ａ、２２Ｂと、を備える。ナット本体２１の内面には、ねじ軸１のボールスプライン溝１ｂに対向し、軸方向に延びる直線状のボールスプライン溝（図示せず）が形成される。両ボールスプライン溝は、ボール転動路２６を構成し、両ボールスプライン溝間には、多数のスプライン用ボール５が転動自在に配設されている。

【0007】

また、ナット本体２１には、ボールスプライン溝と平行にナット本体２１を軸方向に貫通する直線状のボール循環路２５が形成される。さらに、エンドキャップ２２Ａ、２２Ｂには、スプライン用ボール５を循環させるためのＵ字状の連絡通路２４が形成される。なお、図３では、ねじ軸１のボールスプライン溝１ｂ及びナット本体２１のボールスプライン溝が形成するボール転動路２６、ナット本体２１が形成するボール循環路２５、及びエンドキャップ２２Ａ，２２Ｂが形成する連絡通路２４は、それぞれの通路内を移動するスプライン用ボール５によって示している。

【0008】

このようにして、エンドキャップ２２Ａ又は２２Ｂの連絡通路２４は、直線状のボール転動路２６を転動するスプライン用ボール５をボール循環路２５に導き、反対側のエンドキャップ２２Ｂ又は２２Ａの連絡通路２４を経由して再びボール転動路２６に戻す。

【0009】

ボールねじナット５０は、ボールスプラインナット２０と同様に、玉軸受２により回転自在に支持されている。玉軸受２は、フランジ３ａ及び外輪溝３ｂを備える外輪３と、外面に内輪溝３ｃが形成されたボールねじナット５０と、外輪溝３ｂ及び内輪溝３ｃ間に転動自在に配設された玉４と、を備える。

【0010】

ボールねじナット５０は、筒状のナット本体５１と、ナット本体５１の軸方向端部に設けられるエンドキャップ５２Ａ、５２Ｂと、エンドキャップ５２Ａ、５２Ｂを覆う蓋部材５３と、を備える。エンドキャップ５２Ａ、５２Ｂは、蓋部材５３によりナット本体５１の軸方向端面に固定されている。

【0011】

ナット本体５１の内周面には、ねじ軸１のボールねじ溝１ａに対向する螺旋状のボールねじ溝５４が形成されており、両ねじ溝１ａ、５４との間には、多数のねじ用ボール６が転動自在に配設されている。

【0012】

エンドキャップ５２Ａ、５２Ｂには、ねじ用ボール６を循環させるための略円弧状の連絡通路５５が形成される。ナット本体５１には、軸方向に貫通する直線状のボール循環路５６が形成される。連絡通路５５は、ナット本体５１のボールねじ溝５４及びねじ軸１のボールねじ溝１ａで形成されるボール転動路５７と、直線状のボール循環路５６とを連絡して循環路を構成する。

【0013】

エンドキャップ５２Ａ又は５２Ｂの連絡通路５５は、螺旋状のボール転動路５７を転がるねじ用ボール６をボール循環路５６に導き、反対側のエンドキャップ５２Ｂ又は５２Ａの連絡通路５５を経由して再びボール転動路５７に戻す。

【0014】

このようなスプライン付きボールねじを有するスカラ型ロボットは、タクトタイム向上のために高速での移動及び回転が求められるため、スプライン付きボールねじ自体の軽量化及び低慣性化が重要な要素となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0015】

【特許文献1】国際公開２０１９／１０７１２２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0016】

しかしながら、軽量化及び低慣性化のために各部品を小さくしてしまうと、耐久性の低下が懸念される。また、ボール転動路２６を移動するスプライン用ボール５の数は、ボール転動路５７を移動するねじ用ボール６の数よりも少ないため、スプライン側の負荷が大きくなり、定格荷重が低くなる。

【0017】

さらに、ねじ軸１に形成される溝の形状や深さによっては、ねじ軸１のボールねじ溝１ａとボールスプライン溝１ｂとが交差する箇所で、例えば、ねじ用ボール６が、ボールスプライン溝１ｂに落ちてしまい、作動が悪化したり、作動が不可となるという問題が発生する。

【0018】

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、定格荷重を向上させることができるとともに、良好な作動性を得ることができ、製造コストを低減することができるスプライン付き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】

【0019】

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
［１］ 外周面に螺旋状のボールねじ溝と直線状のボールスプライン溝とを有するねじ軸と、
内周面に前記ねじ軸の前記ボールねじ溝と対向する螺旋状のボールねじ溝を有するボールねじナットと、
前記ねじ軸の前記ボールねじ溝と前記ボールねじナットの前記ボールねじ溝間に形成されたボール転動路に転動自在に配設された多数のねじ用ボールと、
内周面に前記ねじ軸の前記ボールスプライン溝と対向する直線状のボールスプライン溝を有するボールスプラインナットと、
前記ねじ軸の前記ボールスプライン溝と前記ボールスプラインナットの前記ボールスプライン溝間に形成されたボール転動路に転動自在に配設された多数のスプライン用ボールと、
を備えたスプライン付きボールねじであって、
前記スプライン用ボールの径と前記ねじ用ボールの径、前記スプライン用ボールの直径に対する前記ボールスプライン溝の曲率半径の比と、前記ねじ用ボールの直径に対する前記ボールねじ溝の曲率半径の比、及び、前記スプライン用ボールと前記ボールスプライン溝との間の初期接触角と、前記ねじ用ボールと前記ボールねじ溝との間の初期接触角、のうち、少なくとも１組が互いに異なる値であり、
前記ねじ軸の径方向における中心から前記ボールねじ溝の溝底までの距離と、前記中心から前記ボールスプライン溝の溝底までの距離とが略同一である、
スプライン付きボールねじ。

【0020】

［２］ 外周面に螺旋状のボールねじ溝と直線状のボールスプライン溝とを有するねじ軸と、
内周面に前記ねじ軸の前記ボールねじ溝と対向する螺旋状のボールねじ溝を有するボールねじナットと、
前記ねじ軸の前記ボールねじ溝と前記ボールねじナットの前記ボールねじ溝間に形成されたボール転動路に転動自在に配設された多数のねじ用ボールと、
内周面に前記ねじ軸の前記ボールスプライン溝と対向する直線状のボールスプライン溝を有するボールスプラインナットと、
前記ねじ軸の前記ボールスプライン溝と前記ボールスプラインナットの前記ボールスプライン溝間に形成されたボール転動路に転動自在に配設された多数のスプライン用ボールと、
を備えたスプライン付きボールねじであって、
前記スプライン用ボールの径と前記ねじ用ボールの径、及び、前記スプライン用ボールと前記ボールスプライン溝との間の初期接触角と、前記ねじ用ボールと前記ボールねじ溝との間の初期接触角、のうち、少なくとも１組が互いに異なる値であり、
前記ねじ軸の径方向における中心から、前記ねじ用ボールの前記ボールねじ溝との初期接触点までの距離と、前記中心から、前記スプライン用ボールの前記ボールスプライン溝との初期接触点までの距離とが略同一である、
スプライン付きボールねじ。

【発明の効果】

【0021】

本発明のスプライン付きボールねじによれば、定格荷重を向上させることができるとともに、良好な作動性を得ることができ、製造コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の第１実施形態に係るスプライン付きボールねじにおけるねじ軸の断面図である。

【図2】本発明の第２実施形態に係るスプライン付きボールねじにおけるねじ軸の断面図である。

【図3】従来のスプライン付きボールねじの部分破断斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本発明者らは、上記課題を解決することができるスプライン付きボールねじの構造について、種々検討を行った。その結果、ボール転動路２６、ボール循環路２５及び連絡通路２４からなるスプライン部を転動するスプライン用ボール５のみ、玉径を大きくすることにより、定格荷重を向上させることができることを見出した。ただし、スプライン用ボール５の玉径を大きくすると、ねじ軸１のボールスプライン溝１ｂを深くする必要があり、その結果、ねじ用ボール６がボールスプライン溝１ｂに落ちやすくなるという問題点が発生する。

【0024】

上記問題点を解決する方法として、以下の２点が考えられる。
（１）ボールねじ溝とボールスプライン溝を重ならないようにする。
（２）ねじ用ボールが落ちないようにするための保持機構を設ける。
しかし、（１）は、ねじ軸が長くなってしまい、コンパクト設計を求められるスカラ型ロボット等で適用することは困難となる。また、（２）のように、らせん状に配列されているボールねじに保持機構を設けることは困難であり、仮に実現できたとしても、部品点数及び組立工程が著しく増加し、製造に時間を要することからコストが増加する。

【0025】

そこで、本発明の第１実施形態では、大径化したスプライン用ボールのボールスプライン溝を浅くし、ボールねじ溝の溝底とボールスプライン溝の溝底とが、略同一の深さとなる構造とする。以下、本発明の各実施形態に係るスプライン付きボールねじを図面に基づいて詳細に説明する。

【0026】

（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係るスプライン付きボールねじ１０について説明する。なお、第１実施形態のスプライン付きボールねじ１０は、図３に示す従来のスプライン付きボールねじ１０に対して、ねじ軸１０１を改良したものである。そのため、スプライン付きボールねじ１０の基本構成は、すでに図３において説明した従来のスプライン付きボールねじ１０と同様であるので、必要に応じて同図を参照しながら、本実施形態の主要部であるねじ軸１０１について説明する。

【0027】

図１に示すように、本実施形態のねじ軸１０１の外面には、所定のリードを持つ螺旋状のボールねじ溝１０１ａと、軸方向に延びる直線状のボールスプライン溝１０１ｂとが形成されている。なお、本実施形態では、ボールねじ溝１０１ａ及びボールスプライン溝１０１ｂの深さを制御しているため、図１においては、両者を比較するためにボールねじ溝１０１ａ及びボールスプライン溝１０１ｂが同一の方向で形成されているように図示している。

【0028】

また、図１に示すように、ボールスプライン溝１０１ｂは、大径のスプライン用ボールを転動させるように構成されている。同様に、ボールねじ溝１０１ａは、スプライン用ボールよりも小径のねじ用ボールを転動させるように構成されている。本実施形態においては、ボールねじ溝１０１ａの深さと、ボールスプライン溝１０１ｂの深さとを、略同一としている。すなわち、ねじ軸１０１の径方向における中心Ｏから、ボールねじ溝１０１ａの溝底Ｐ１１までの距離を表すねじ溝底径ｒ１１と、ねじ軸１０１の径方向における中心Ｏから、ボールスプライン溝１０１ｂの溝底Ｐ１２までの距離を表すスプライン溝底径ｒ１２とが、略同一である。

【0029】

このように構成されたねじ軸１０１を有する本実施形態においては、スプライン用ボール５の玉径を、ねじ用ボール６の玉径よりも大きくしているため、スプライン付きボールねじ１０の定格荷重を向上させることができる。また、ボールねじ溝１０１ａの深さと、ボールスプライン溝１０１ｂの深さとを、略同一としているため、ねじ軸１０１のボールねじ溝１０１ａとボールスプライン溝１０１ｂとが交差する箇所で、ねじ用ボール６がボールスプライン溝１０１ｂに落ちることを防止することができる。したがって、良好な作動性が得られる。さらに、スプライン用ボール５の玉径を大きくしても、ボールスプライン溝１０１ｂの深さを深くする必要がないため、溝加工に要する時間を短縮することができ、製造コストを低減することができる。

【0030】

なお、ねじ溝底径ｒ１１と、スプライン溝底径ｒ１２とは、溝の加工方法等により、互いにわずかに異なる値となることがあるため、両者が略同一の値であれば、ねじ用ボール６がボールスプライン溝１０１ｂに落ちることを防止することができる。ただし、ねじ溝底径ｒ１１と、スプライン溝底径ｒ１２とは、同一であることが好ましい。

【0031】

本実施形態は、ボール転動路２６、ボール循環路２５及び連絡通路２４からなるスプライン部を転動するスプライン用ボール５の玉径を大きくすることによって、スプライン付きボールねじ１０の定格荷重の向上を図っているが、スプライン用ボール５の直径に対するボールスプライン溝１０１ｂの曲率半径の比（スプライン側溝Ｒ比）を、ねじ用ボール６の直径に対するボールねじ溝１０１ａの曲率半径の比（ねじ側溝Ｒ比）よりも小さくすることによっても、定格荷重を向上させることができる。また、ボールスプライン溝１０１ｂの形状がゴシックアーク形状である場合に、スプライン用ボール５とボールスプライン溝１０１ｂとの間の初期接触角（スプライン側初期接触角）を、ねじ用ボール６とボールねじ溝１０１ａとの間の初期接触角（ねじ側初期接触角）よりも大きい値に調整することによっても、定格荷重を向上させることができる。初期接触角については、第２実施形態において詳述する。

【0032】

したがって、ねじ用ボール６の玉径と、スプライン用ボール５の玉径とを異なる値とする方法以外に、スプライン側溝Ｒ比とねじ側溝Ｒ比とを異なる値とする方法、スプライン側初期接触角とねじ側初期接触角を異なる値とする方法により定格荷重の向上を図った場合であっても、ねじ溝底径ｒ１１と、スプライン溝底径ｒ１２とを略同一にすることによって、良好な作動性能を得ることができる。

【0033】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るスプライン付きボールねじ１０について説明する。なお、第２実施形態のスプライン付きボールねじ１０は、第１実施形態と同様に、図３に示す従来のスプライン付きボールねじ１０に対して、ねじ軸１を改良したものである。そのため、スプライン付きボールねじ１０の基本構成は、すでに図３において説明した従来のスプライン付きボールねじ１０と同様であるので、必要に応じて同図を参照しながら、本実施形態の主要部であるねじ軸１０２について説明する。

【0034】

図２に示すように、本実施形態のねじ軸１０２の外面には、所定のリードを持つ螺旋状のボールねじ溝１０２ａと、軸方向に延びる直線状のボールスプライン溝１０２ｂとが形成されている。なお、本実施形態では、ボールねじ溝１０２ａ及びボールスプライン溝１０２ｂの初期接触点を制御しているため、図２においては、両者を比較するためにボールねじ溝１０２ａ及びボールスプライン溝１０２ｂが同一の方向で形成されているように図示している。

【0035】

図２に示すように、ボールスプライン溝１０２ｂは、大径のスプライン用ボール５を転動させるように構成されている。同様に、ボールねじ溝１０２ａは、スプライン用ボール５よりも小径のねじ用ボール６を転動させるように構成されている。ここで、ねじ用ボール６をボールねじ溝１０２ａに配置した場合の、ねじ用ボール６とボールねじ溝１０２ａとの２箇所の初期接触点を、ねじ用ボール接触点Ｐ２１とする。同様に、スプライン用ボール５をボールスプライン溝１０２ｂに配置した場合の、スプライン用ボール５とボールスプライン溝１０２ｂとの初期接触点を、スプライン用ボール接触点Ｐ２２とする。

【0036】

本実施形態においては、ねじ軸１０２の径方向における中心Ｏから、ねじ用ボール接触点Ｐ２１までの距離を表すねじ溝接触点径ｒ２１と、ねじ軸１０２の径方向における中心Ｏから、スプライン用ボール接触点Ｐ２２までの距離を表すスプライン溝接触点径ｒ２２とを略同一としている。

【0037】

このように構成されたねじ軸１０２を有する第２実施形態においては、第１実施形態と同様に、スプライン用ボール５の玉径を、ねじ用ボール６の玉径よりも大きくしているため、スプライン付きボールねじ１０の定格荷重を向上させることができる。また、ねじ溝接触点径ｒ２１と、スプライン溝接触点径ｒ２２とを略同一としているため、ねじ軸１０２のボールねじ溝１０２ａとボールスプライン溝１０２ｂとが交差する箇所で、ねじ用ボール６がボールスプライン溝１０２ｂに落ちることを防止することができる。したがって、良好な作動性が得られる。さらに、スプライン用ボール５の玉径を大きくしても、ボールスプライン溝１０２ｂの深さを深くする必要がないため、溝加工に要する時間を短縮することができ、製造コストを低減することができる。

【0038】

なお、ねじ溝接触点径ｒ２１と、スプライン溝接触点径ｒ２２とは、溝の加工方法等により、互いにわずかに異なる値となることがあるため、両者が略同一の値であれば、ねじ用ボール６がボールスプライン溝１０２ｂに落ちることを防止することができる。ただし、ねじ溝接触点径ｒ２１と、スプライン溝接触点径ｒ２２とは、同一であることが好ましい。

【0039】

また、第２実施形態においては、ボール転動路２６、ボール循環路２５及び連絡通路２４からなるスプライン部を転動するスプライン用ボール５の玉径を大きくすることによって、スプライン付きボールねじ１０の定格荷重の向上を図っているが、スプライン用ボール５とボールスプライン溝１０２ｂとの間の初期接触角θ２（スプライン側初期接触角θ２）を、ねじ用ボール６とボールねじ溝１０２ａとの間の初期接触角θ１（ねじ側初期接触角θ１）よりも大きい値に調整することによっても、定格荷重を向上させることができる。

【0040】

なお、ねじ側初期接触角θ１とは、ねじ用ボール６をボールねじ溝１０２ａに配置した場合に、ねじ用ボール６の中心と２箇所のねじ用ボール接触点Ｐ２１とをそれぞれ結んだ線同士がなす角度をいう。同様に、スプライン側初期接触角θ２とは、スプライン用ボール５をボールスプライン溝１０２ｂに配置した場合に、スプライン用ボール５の中心と２箇所のスプライン用ボール接触点Ｐ２２とをそれぞれ結んだ線同士がなす角度をいう。

【0041】

このように、ねじ用ボール６の玉径と、スプライン用ボール５の玉径とを異なる値とする方法以外に、スプライン側初期接触角θ２とねじ側初期接触角θ１とを調整する方法により定格荷重の向上を図った場合であっても、ねじ溝接触点径ｒ２１と、スプライン溝接触点径ｒ２２とを略同一にすることにより、良好な作動性能を得ることができる。

【0042】

なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。

【0043】

以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１） 外周面に螺旋状のボールねじ溝と直線状のボールスプライン溝とを有するねじ軸と、
内周面に前記ねじ軸の前記ボールねじ溝と対向する螺旋状のボールねじ溝を有するボールねじナットと、
前記ねじ軸の前記ボールねじ溝と前記ボールねじナットの前記ボールねじ溝間に形成されたボール転動路に転動自在に配設された多数のねじ用ボールと、
内周面に前記ねじ軸の前記ボールスプライン溝と対向する直線状のボールスプライン溝を有するボールスプラインナットと、
前記ねじ軸の前記ボールスプライン溝と前記ボールスプラインナットの前記ボールスプライン溝間に形成されたボール転動路に転動自在に配設された多数のスプライン用ボールと、
を備えたスプライン付きボールねじであって、
前記スプライン用ボールの径と前記ねじ用ボールの径、前記スプライン用ボールの直径に対する前記ボールスプライン溝の曲率半径の比と、前記ねじ用ボールの直径に対する前記ボールねじ溝の曲率半径の比、及び、前記スプライン用ボールと前記ボールスプライン溝との間の初期接触角と、前記ねじ用ボールと前記ボールねじ溝との間の初期接触角、のうち、少なくとも１組が互いに異なる値であり、
前記ねじ軸の径方向における中心から前記ボールねじ溝の溝底までの距離と、前記中心から前記ボールスプライン溝の溝底までの距離とが略同一である、
スプライン付きボールねじ。

【0044】

この構成によれば、ボールの径、曲率半径及び初期接触角の少なくとも１組を互いに異なる値とするため、定格荷重の向上を図ることができ、ねじ軸の径方向における中心からボールねじ溝の溝底までの距離と、ねじ軸の径方向における中心からボールスプライン溝の溝底までの距離とを略同一としているため、良好な作動性を得ることができ、製造コストを低減することができる。

【0045】

（２） 前記スプライン用ボールの径が、前記ねじ用ボールの径よりも大きい、（１）に記載のスプライン付きボールねじ。

【0046】

この構成によれば、定格荷重をより一層向上させることができる。

【0047】

（３） 前記スプライン用ボールの直径に対する前記ボールスプライン溝の曲率半径の比が、前記ねじ用ボールの直径に対する前記ボールねじ溝の曲率半径の比よりも小さい、（１）に記載のスプライン付きボールねじ。

【0048】

この構成によれば、定格荷重をより一層向上させることができる。

【0049】

（４） 前記スプライン用ボールと前記ボールスプライン溝との間の初期接触角が、前記ねじ用ボールと前記ボールねじ溝との間の初期接触角よりも大きい、（１）に記載のスプライン付きボールねじ。

【0050】

この構成によれば、定格荷重をより一層向上させることができる。

【0051】

（５） 外周面に螺旋状のボールねじ溝と直線状のボールスプライン溝とを有するねじ軸と、
内周面に前記ねじ軸の前記ボールねじ溝と対向する螺旋状のボールねじ溝を有するボールねじナットと、
前記ねじ軸の前記ボールねじ溝と前記ボールねじナットの前記ボールねじ溝間に形成されたボール転動路に転動自在に配設された多数のねじ用ボールと、
内周面に前記ねじ軸の前記ボールスプライン溝と対向する直線状のボールスプライン溝を有するボールスプラインナットと、
前記ねじ軸の前記ボールスプライン溝と前記ボールスプラインナットの前記ボールスプライン溝間に形成されたボール転動路に転動自在に配設された多数のスプライン用ボールと、
を備えたスプライン付きボールねじであって、
前記スプライン用ボールの径と前記ねじ用ボールの径、及び、前記スプライン用ボールと前記ボールスプライン溝との間の初期接触角と、前記ねじ用ボールと前記ボールねじ溝との間の初期接触角、のうち、少なくとも１組が互いに異なる値であり、
前記ねじ軸の径方向における中心から、前記ねじ用ボールの前記ボールねじ溝との初期接触点までの距離と、前記中心から、前記スプライン用ボールの前記ボールスプライン溝との初期接触点までの距離とが略同一である、
スプライン付きボールねじ。

【0052】

この構成によれば、ボールの径及び初期接触角の少なくとも１組を互いに異なる値とするため、定格荷重の向上を図ることができ、ねじ軸の径方向における中心から、ねじ用ボールのボールねじ溝との初期接触点までの距離と、ねじ軸の径方向における中心から、スプライン用ボールのボールスプライン溝との初期接触点までの距離とを略同一としているため、良好な作動性を得ることができ、製造コストを低減することができる。

【0053】

（６） 前記スプライン用ボールの径が、前記ねじ用ボールの径よりも大きい、（５）に記載のスプライン付きボールねじ。

【0054】

この構成によれば、定格荷重をより一層向上させることができる。

【0055】

（７） 前記スプライン用ボールと前記ボールスプライン溝との間の初期接触角が、前記ねじ用ボールと前記ボールねじ溝との間の初期接触角よりも大きい、（５）に記載のスプライン付きボールねじ。

【0056】

この構成によれば、定格荷重をより一層向上させることができる。

【符号の説明】

【0057】

１、１０１、１０２ ねじ軸
１ａ、５４、１０１ａ、１０２ａ ボールねじ溝
１ｂ、１０１ｂ、１０２ｂ ボールスプライン溝
２ 玉軸受
３ｃ 内輪溝
５ スプライン用ボール
６ ねじ用ボール
１０ スプライン付きボールねじ
２０ ボールスプラインナット
２１、５１ ナット本体
２２Ａ、２２Ｂ、５２Ａ、５２Ｂ エンドキャップ
２４、５５ 連絡通路
２５、５６ ボール循環路
２６、５７ ボール転動路
５０ ボールねじナット

【図1】

【図2】

【図3】