特許 7525905 転動体ねじ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-23

(45)【発行日】2024-07-31

(54)【発明の名称】転動体ねじ装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 25/22 20060101AFI20240724BHJP

【ＦＩ】

F16H25/22 M

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021536991

(86)(22)【出願日】2020-07-22

(86)【国際出願番号】 JP2020028380

(87)【国際公開番号】W WO2021020263

(87)【国際公開日】2021-02-04

【審査請求日】2023-06-06

(31)【優先権主張番号】P 2019141986

(32)【優先日】2019-08-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】504139662

【氏名又は名称】国立大学法人東海国立大学機構

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(72)【発明者】

【氏名】社本 英二

(72)【発明者】

【氏名】中村 隆

(72)【発明者】

【氏名】高橋 徹

(72)【発明者】

【氏名】濱田 喜大

(72)【発明者】

【氏名】岸 弘幸

【審査官】鷲巣 直哉

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／０１０５５３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許第０５５３５６３８（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２００４－１３８２１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１９４１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６１－０５４５４１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ２５／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外面に螺旋状のねじ山を有し、前記ねじ山の側面にねじ軸軌道面が形成されるねじ軸と、
内面に螺旋状のナットねじ山を有し、前記ナットねじ山の側面に前記ねじ軸軌道面に対向するナット軌道面が形成されるナットと、
前記ねじ軸軌道面と前記ナット軌道面との間に転がり可能に介在する複数の転動体と、を備え、
前記ねじ軸の前記ねじ山の外径が前記ナットの前記ナットねじ山の内径よりも大きく、
前記ねじ軸の前記ねじ山の一対の側面それぞれに第１ねじ軸軌道面と第２ねじ軸軌道面それぞれが形成され、
前記ナットは、前記ねじ軸の前記第１ねじ軸軌道面に対向する第１ナット軌道面が形成される第１ナット部と、前記ねじ軸の前記第２ねじ軸軌道面に対向する第２ナット軌道面が形成される第２ナット部と、を備え、
前記第１ナット部における第１転動体が前記ねじ軸の前記第１ねじ軸軌道面側にのみ存在し、
前記第２ナット部における第２転動体が前記ねじ軸の前記第２ねじ軸軌道面側にのみ存在することを特徴とする転動体ねじ装置。

【請求項2】

前記第１ナット部と前記第２ナット部との間には、前記第１転動体と前記第２転動体に予圧を付与するための間座が存在することを特徴とする請求項１に記載の転動体ねじ装置。

【請求項3】

前記ナットは、前記第１ナット部と前記第２ナット部を有するシングルナットであることを特徴とする請求項１又は２に記載の転動体ねじ装置。

【請求項4】

前記ねじ軸の前記ねじ山の前記側面及び／又は前記ナットの前記ナットねじ山の前記側面が前記ねじ軸の軸線と直交する線に対して傾斜することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の転動体ねじ装置。

【請求項5】

前記ねじ軸の前記ねじ山及び／又は前記ナットの前記ナットねじ山の根元部が頂部よりも太いことを特徴とする請求項４に記載の転動体ねじ装置。

【請求項6】

前記ねじ軸軌道面と前記ナット軌道面の形状がサーキュラーアーク溝であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の転動体ねじ装置。

【請求項7】

接触角が９０°±３０°の範囲に設定されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の転動体ねじ装置。

【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転動体を介在させたボールねじ等の転動体ねじ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

工作機械等の産業用機械は、内部に送り駆動機構を持っている。送り駆動機構には、ボールねじが多用されている。ボールねじは、送り駆動機構を通して産業用機械の性能を支配する重要な機械要素になっている。

【0003】

ボールねじは、ねじ機構を転がり化したものである。すなわち、ボールねじは、ねじ軸と、ナットと、ねじ軸とナットとの間に転がり運動可能に介在する複数のボールと、を備える。ねじ軸の外面には、螺旋状の軌道面が形成される。ナットの内面には、ねじ軸の軌道面に対向する螺旋状の軌道面が形成される。ねじ軸の軌道面とナットの軌道面との間には、ボールが介在される。

【0004】

従来のボールねじにおいて、ねじ軸の軌道面とナットの軌道面の形状は、いずれもゴシックアーチ溝である。そして、接触角は４０～５０度に設定される（特許文献１参照）。ナットの往路も復路も荷重を受けられるようにするためである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１５－１０８４００号公報

【非特許文献】

【0006】

【文献】宮口和男、二宮瑞穂、渡辺靖巳、新井覚、浜村実、垣野義昭著、「ボールねじ運動方向反転時の摩擦トルク変動に関する研究（第１報）」精密工学会誌、Ｖｏｌ．６８，Ｎｏ．６，２００２、ｐ．８３３～ｐ．８３７」

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ボールねじは、基本的に軸方向の荷重を受けるものである。しかし、従来のボールねじにおいては、接触角が４０～５０度に設定されるので、ボールねじに軸方向の荷重が働くと、ボールねじの内部に軸方向と軸直角方向（半径方向）の荷重が発生する。後者の半径方向の荷重は、軸方向の荷重を受けるのに何の役にも立っていないので、従来のボールねじには、軸方向の定格荷重が小さいという課題がある。さらに、ねじがボールに接する半径位置は、ナットがボールに接する半径位置に比べて小さいため、軌道面が伸びる方向に見ると凸側の曲率を持つ。この凸側の曲率によって弾性接触の面積が減少し、大きな接触荷重を受けることができない。すなわち、従来のボールねじには、さらに定格荷重が小さくなるという課題がある。

【0008】

また、従来のボールねじにおいては、ボールはねじ軸及びナットのゴシックアーチ溝とそれぞれ１点、合計２点で接触して荷重を受ける。しかし、ねじがナットに対して回転している状態では、回転の正又は逆に依存して第３の接触点を伴う（非特許文献１参照）。この第３の接触点では転がりではなく滑りを生じるため、摩擦損失が増大し発熱が大きいという課題もある。ボールねじが発熱すると、ねじ軸やナットが金属膨張を起こすので、送り精度の変化、悪化を招く。

【0009】

さらに、従来のボールねじにおいては、ボールの転がり方向反転時に、ボールと軌道面との接触状態が３点接触状態→２点接触状態→３点接触状態に変化するので、２点接触状態に起因して摩擦トルクが低下する所謂フリーゾーンが発生するという課題もある。このフリーゾーンは、運動反転時の軌跡制御誤差の補正を複雑・困難にしている。

【0010】

本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、軸方向の定格荷重が大きく、発熱が少なく、転がり方向反転時のフリーゾーンによる摩擦トルクの変動も抑制できる転動体ねじ装置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】

【0011】

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、外面に螺旋状のねじ山を有し、前記ねじ山の側面にねじ軸軌道面が形成されるねじ軸と、内面に螺旋状のナットねじ山を有し、前記ナットねじ山の側面に前記ねじ軸軌道面に対向するナット軌道面が形成されるナットと、前記ねじ軸軌道面と前記ナット軌道面との間に転がり可能に介在する複数の転動体と、を備え、前記ねじ軸の前記ねじ山の外径が前記ナットの前記ナットねじ山の内径よりも大きい転動体ねじ装置である。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、軸方向の定格荷重が大きく、発熱が少なく、転がり方向反転時のフリーゾーンによる摩擦トルクの変動も抑制できる転動体ねじ装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１の実施形態の転動体ねじ装置の軸線に沿った断面図である。

【図2】図１のII部拡大図である。

【図3】第１の実施形態の転動体ねじ装置の循環構造を示す図である（図３（ａ）は転動体ねじ装置の平面図、図３（ｂ）はナットの上側半分のみを示す転動体ねじ装置の側面図、図３（ｃ）は図３（ｂ）のｃ矢視図）。

【図4】ねじ山の側面の傾き砥石の傾きの関係を示す概念図である。

【図5】本発明の第２の実施形態の転動体ねじ装置の軸線に沿った断面図である。

【図6】本発明の第３の実施形態の転動体ねじ装置の軸線に沿った断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態の転動体ねじ装置を説明する。ただし、本発明の転動体ねじ装置は種々の形態で具体化することができ、本明細書に記載される実施形態に限定されるものではない。本実施形態は、明細書の開示を十分にすることによって、当業者が発明の範囲を十分に理解できるようにする意図をもって提供されるものである。
（第１の実施形態）

【0015】

図１は、本発明の第１の実施形態の転動体ねじ装置としてのボールねじ１の軸線に沿った断面図である。図２は、図１のII部拡大図である。２はねじ軸、２ａはねじ軸の軸線、３はナット、５ａ，５ｂは転動体としてのボールである。

【0016】

図１に示すように、ねじ軸２の外面には、螺旋状のねじ山１０が設けられる。ねじ軸２のねじ山１０は、左右一対の側面１０ｂ，１０ｃと、山頂１０ａと、を有する（図２参照）。ねじ山１０の一方の側面１０ｃ（図１のねじ山１０の右側の側面）には、第１ねじ軸軌道面１１が形成される。ねじ山１０の他方の側面１０ｂ（図１のねじ山１０の左側の側面）には、第２ねじ軸軌道面１２が形成される。ねじ軸２のねじ山１０の外径、すなわちねじ山１０の山頂１０ａに接する仮想的な円筒の直径はＤ１である。

【0017】

ナット３は、軸方向に連結される第１ナット部３ａと第２ナット部３ｂを備える。第１ナット部３ａには、ねじ軸２が挿入される穴８ａが設けられる。穴８ａの内面には、螺旋状のナットねじ山６ａが形成される。ナットねじ山６ａは、ねじ山１０と同様に、左右一対の側面７ｂ，７ｃと、山頂７ａと、を有する（図２参照）。ナットねじ山６ａの一対の側面７ｂ，７ｃのうち一方の（図１の左側の）側面７ｂには、ねじ軸２の第１ねじ軸軌道面１１に対向する第１ナット軌道面２１が形成される。第１ナット軌道面２１は、ナットねじ山６ａの一方の側面７ｂのみに形成される（図２参照）。なお、ナットねじ山６ａの左右一対の側面７ｂ，７ｃのそれぞれに１ナット軌道面２１を形成してもよい。

【0018】

第２ナット部３ｂには、ねじ軸２が挿入される穴８ｂが設けられる。第２ナット部３ｂの穴８ｂの内面には、第１ナット部３ａと同様に、螺旋状のナットねじ山６ｂが形成される。ナットねじ山６ｂは、左右一対の側面と、山頂と、を有する。ナットねじ山６ｂの一対の側面のうち他方の（図１の右側の）側面には、ねじ軸２の第２ねじ軸軌道面１２に対向する第２ナット軌道面２２が形成される。第２ナット軌道面２２は、ナットねじ山６ｂの他方の（図１の右側の）側面のみに形成される。なお、ナットねじ山６ｂの一対の側面のそれぞれに第２ナット軌道面２２を形成してもよい。

【0019】

ナットねじ山６ａ，６ｂの内径、すなわちナットねじ山６ａ，６ｂの山頂７ａに接する仮想的な円筒の直径は、いずれもＤ２である。ねじ軸２のねじ山１０の外径Ｄ１は、ナット３のナットねじ山６ａ，６ｂの内径Ｄ２よりも大きい。ナットねじ山６ａ，６ｂは、ねじ軸２の隣接するねじ山１０に入り込む。

【0020】

ねじ軸２の第１ねじ軸軌道面１１と第１ナット部３ａの第１ナット軌道面２１との間には、第１ボール５ａが介在する。第１ボール５ａは、ねじ軸２のねじ山１０の第１ねじ軸軌道面１１側にのみ存在していて、第２ねじ軸軌道面１２側に存在していない。第１ボール５ａには、第１ナット部３ａに働く一方向（図１の矢印（１）方向）のみの荷重が負荷される。

【0021】

ねじ軸２の第２ねじ軸軌道面１２とナット３の第２ナット軌道面２２との間には、第２ボール５ｂが介在する。第２ボール５ｂは、ねじ軸２のねじ山１０の第２ねじ軸軌道面１２側にのみ存在していて、第１ねじ軸軌道面１１側に存在していない。第２ボール５ｂには、第２ナット部３ｂに働く他方向（図１の矢印（２）方向）のみの荷重が負荷される。

【0022】

図２に示すように、ねじ軸２のねじ山１０に形成される第１ねじ軸軌道面１１の形状は、単一円弧のサーキュラーアーク溝に形成される。このサーキュラーアーク溝の半径は、第１ボール５ａの半径よりも僅かに大きい。第１ねじ軸軌道面１１と第１ボール５ａとは、溝底の点Ｐ１で接触する。ねじ山１０はリード角を持つので、正確にいえば、ねじ山１０の直角断面視において、第１ねじ軸軌道面１１の形状がサーキュラーアーク溝に形成される。なお、第１ねじ軸軌道面１１の形状を第１ボール５ａと２点で接触するゴシックアーチ溝にしてもよい。

【0023】

ねじ軸２のねじ山１０の側面１０ｃ（図２のねじ山１０の根元部１０－１の側面と頂部１０－２の側面を結んだ線）は、ねじ軸２の軸線２ａ（図２には図１のねじ軸２の軸線２ａと平行な軸線２ａを示す）と直交する線２ｂに対して傾斜する。ねじ軸２のねじ山１０の根元部１０－１の幅は、頂部１０－２の幅よりも太い。側面１０ｃが傾斜していても、第１ねじ軸軌道面１１は、その溝底の点Ｐ１で第１ボール５ａと点接触する。すなわち、後述する接触角αは９０°近傍に保たれる。このため、第１ねじ軸軌道面１１の、点Ｐ１から根元部１０－１側（図２の下側）の溝端Ｎ１までの弧長が、第１ねじ軸軌道面１１の、点Ｐ１から頂部１０－２側（図２の上側）の溝端Ｎ２までの弧長よりも長い。

【0024】

ねじ軸２の第１ねじ軸軌道面１１の溝幅（図２の中心角θ１で表される領域）は、第１ボール５ａと第１ねじ軸軌道面１１との接点Ｐ１に許容面圧４２００ＭＰａが働いたときに、当該溝幅から接触長軸半径（図２の中心角θ２で表される領域）が外れないように設定されるのが望ましい。

【0025】

ねじ軸２のねじ山１０の側面１０ｂは、側面１０ｃと反対方向に傾斜する。ねじ山１０の側面１０ｂには、第２ねじ軸軌道面１２が形成される。第２ねじ軸軌道面１２の形状は、第１ねじ軸軌道面１１と同様に、単一円弧のサーキュラーアーク溝に形成される。ねじ山１０の直角断面視において、ねじ山１０は左右対称に形成される。

【0026】

第１ナット部３ａのナットねじ山６ａに形成される第１ナット軌道面２１の形状も、単一円弧のサーキュラーアーク溝に形成される。このサーキュラーアーク溝の半径は、第１ねじ軸軌道面１１と同様に、第１ボール５ａの半径よりも僅かに大きい。第１ナット軌道面２１と第１ボール５ａとは、溝底の点Ｐ２で接触する。ナットねじ山６ａはリード角を持つので、正確にいえば、ナットねじ山６ａの直角断面視において、第１ナット軌道面２１の形状がサーキュラーアーク溝に形成される。なお、第１ナット軌道面２１の形状を第１ボール５ａと２点で接触するゴシックアーチ溝にしてもよい。

【0027】

第１ナット部３ａの第１ナット軌道面２１の溝幅も、第１ねじ軸軌道面１１と同様に、第１ボール５ａと第１ナット軌道面２１との接点Ｐ２に許容面圧４２００ＭＰａが働いたときに、当該溝幅から接触長軸半径が外れないように設定されるのが望ましい。

【0028】

第１ナット部３ａのナットねじ山６ａの側面７ｂも、ねじ軸２の軸線２ａと直交する線２ｂに対して傾斜する。ナットねじ山６ａの根元部６－１の幅は、頂部６－２の幅よりも太い。側面７ｂが傾斜していても、第１ナット軌道面２１は、その溝底の点Ｐ２で第１ボール５ａと点接触する。すなわち、後述する接触角αは９０°近傍に保たれる。このため、第１ナット軌道面２１の、点Ｐ２から根元部６－１側（図２の上側）の溝端Ｍ１までの弧長が、第１ナット軌道面２１の、点Ｐ２から頂部６－２側（図２の下側）の溝端Ｍ２までの弧長よりも長い。

【0029】

第１ナット部３ａのナットねじ山６ａの側面７ｃは、側面７ｂと反対方向に傾斜する。ナットねじ山６ａの側面７ｃには、第１ナット軌道面２１は形成されていない。

【0030】

接点Ｐ１と接点Ｐ２を結んだ線とねじ軸２の軸線２ａに直交する線２ｂとのなす角度α、すなわち接触角αは、９０°±３０°の範囲、望ましくは９０°±２０°の範囲、さらに望ましくは９０°±１０°の範囲に設定される。なお、第１ねじ軸軌道面１１と第１ナット軌道面２１の形状をゴシックアーチ溝にした場合、接触角αを便宜的にゴシックアーチ溝の底を結んだ線とする。

【0031】

図１に示すように、第２ナット部３ｂのナットねじ山６ｂは、第１ナット部３ａのナットねじ山６ａと左右対称に形成される。

【0032】

第１ナット部３ａと第２ナット部３ｂとの間には、第１ボール５ａと第２ボール５ｂに予圧を付与するための予圧付与手段としての間座４が存在する。間座４は、第１ナット部３ａを一方向（図１の矢印（１）方向）に押し、第１ナット部３ａとねじ軸２との間で第１転動体を圧縮させる。また、間座４は、第２ナット部３ｂを他方向（図１の矢印（２）方向）に押し、第２ナット部３ｂとねじ軸２との間で第２転動体を圧縮させる。なお、予圧付与手段として、間座４の替わりにばねを用いてもよい。

【0033】

ナット３を第１ナット部３ａ、第２ナット部３ｂを一体にしたシングルナットにしてもよい。シングルナットの中央部で第１ナット部３ａのナットねじ山６ａと第２ナット部３ｂのナットねじ山６ｂをシフトさせれば、第１ボール５ａと第２ボール５ｂに予圧を付与することができる。

【0034】

また、第１ナット部３ａと第２ナット部３ｂを図１に示す状態から左右反対に配置し、すなわち、第１ナット部３ａを右側に、第２ナット部３ｂを左側に配置し、第１ナット部３ａと第２ナット部３ｂとが互いに引っ張り合うように、第１ボール５ａと第２ボール５ｂに予圧を付与してもよい。

【0035】

図３は、本実施形態のボールねじ１の循環構造を示す。図３（ａ）はボールねじ１の平面図、図３（ｂ）はナット３の上側半分のみを示すボールねじ１の側面図、図３（ｃ）は図３（ｂ）のｃ矢視図である。

【0036】

第１ナット部３ａには、例えば２．５巻きの循環路が２列設けられる。第１ナット部３ａには、循環路の一端と他端に接続される２つのリターンパイプ２３が設けられる。リターンパイプ２３は、循環路の一端まで転がる第１ボール５ａを掬い上げ、循環路の他端に戻す。第２ナット部３ｂには、例えば２．５巻きの循環路が２列設けられる。第２ナット部３ｂにも、循環路の一端と他端に接続される２つのリターンパイプ２５が設けられる。２４は、第１ナット部３ａと第２ナット部３ｂを回り止めするためのキーである。

【0037】

なお、循環路の巻き数、列数は一例であり、定格荷重に合わせて適宜設定される。また、循環方式として、リターンパイプ方式の替わりに、こま式、エンドキャップ式、エンドデフレクタ式、リターンプレート式等の循環方式を採用してもよい。

【0038】

以上に本実施形態のボールねじ１の構成を説明した。本実施形態のボールねじ１によれば、以下の効果を奏する。

【0039】

接触角αを軸方向の荷重を受けるのに有利な角度に設定できるし、ボール５ａ，５ｂとねじ軸２との接触面積が大きいので、軸方向の定格荷重を大きくすることができる。従来のボールねじでは、ねじ軸とボールの接触面積が小さい代わりに、ナットとボールの接触面積が大きい。そのため、定格荷重は小さい方のねじ軸側で決まる。一方、本実施形態状では、両者の接触面積の差が減少・消失するため、定格荷重が大きくなる。

【0040】

ねじ軸２とボール５ａ，５ｂの接点位置の半径（ねじ軸を中心とする半径）とナット３とボール５ａ，５ｂの接点位置の半径とが略一致するので、ボール５ａ，５ｂが転動しても、ゴシックアーチ溝の場合には第３の接触点を生じず、本実施形態のサーキュラーアーク溝においても２つの接触点Ｐ１，Ｐ２とボール中心Ｏを結ぶ２つの線の成す角度がほぼ１８０度となる。このため、滑り（摩擦）を少なくすることができ、摩擦に起因するボールねじの発熱を抑制することができる。

【0041】

転がり方向反転時にボール５ａ，５ｂの接触状態が２点接触状態のままなので、フリーゾーンによる摩擦トルクの変動を抑制できる。

【0042】

ねじ軸２のねじ山１０の一対の側面１０ｂ，１０ｃそれぞれに第１ねじ軸軌道面１１と第２ねじ軸軌道面１２それぞれを形成し、第１ナット部３ａの第１ボール５ａをねじ軸２の第１ねじ軸軌道面１１側にのみ設け、第２ナット部３ｂの第２ボール５ｂをねじ軸２の第２ねじ軸軌道面１２側にのみ設けるので、ねじ軸２のリード角を小さくすることができる。また、第１ボール５ａ、第２ボール５ｂに予圧を付与することができる。

【0043】

第１ナット部３ａと第２ナット部３ｂとの間に間座４を設けるので、第１ナット部３ａと第２ナット部３ｂに予圧を付与することができる。

【0044】

ねじ軸２のねじ山１０の側面１０ｂ，１０ｃが、ねじ軸２の軸線２ａと直交する線２ｂに対して傾斜しているので、ねじ山１０の側面１０ｂ，１０ｃにねじ軸軌道面１１，１２を加工するのが容易である。図４に示すように、ねじ軸２のねじ山１０の側面１０ｂ，１０ｃを図中実線から破線に示すように傾斜させることで、第１ねじ軸軌道面１１を研削する砥石Ｔを実線から破線に示すように傾斜させることができ、砥石Ｔの周面Ｔ１で第１ねじ軸軌道面１１を研削できるようになる。

【0045】

ねじ軸２のねじ山１０の根元部１０－１が頂部１０－２よりも太いので、ねじ軸２のねじ山１０の強度を向上させることができる。同様に、ナット３のナットねじ山６ａ，６ｂの強度を向上させることができる。
（第２の実施形態）

【0046】

図５は、本発明の第２の実施形態の転動体ねじ装置としてのボールねじ３１の断面図である。２はねじ軸、２ａはねじ軸の軸線、３はナット、３ａは第１ナット部、３ｂは第２ナット部、５ａは第１ボール、５ｂは第２ボール、４は間座である。第２の実施形態のボールねじ３１の基本構成は、第１の実施形態のボールねじ１と同様なので、同一の符号を附してその説明を省略する。

【0047】

第１の実施形態のボールねじ１では、ねじ軸２のねじ山１０の側面１０ｂ，１０ｃがねじ軸２の軸線２ａと直交する線２ｂに対して傾斜しているのに対し、第２の実施形態のボールねじ３１では、ねじ軸２のねじ山１０の側面１０ｂ，１０ｃがねじ軸２の軸線２ａと直交する線２ｂに対して平行である。同様に、第１の実施形態のボールねじ１では、ナット３のナットねじ山６ａ，６ｂの側面７ｂ，７ｃがねじ軸２の軸線２ａと直交する線２ｂに対して傾斜しているのに対し、第２の実施形態のボールねじ３１では、ナット３のナットねじ山６ａ，６ｂの側面７ｂ，７ｃがねじ軸２の軸線２ａと直交する線２ｂに対して平行である。

【0048】

第２の実施形態のボールねじ３１においては、ねじ山１０の側面１０ｂ，１０ｃとナットねじ山６ａ，６ｂの側面７ｂ，７ｃが傾斜していないので、ねじ軸軌道面１１，１２とナット軌道面２１，２２を加工しにくいという欠点があるが、この点を除いて、第１の実施形態のボールねじ１と同様な効果を奏する。
（第３の実施形態）

【0049】

図６は、本発明の第３の実施形態の転動体ねじ装置としてのボールねじ４０の断面図である。４１はねじ軸、４１ａはねじ軸の軸線、４２はナット、４３はボールである。第１の実施形態のボールねじ１と第２の実施形態のボールねじ３１では、ボールねじ１，３１が往路と復路の二方向の荷重を受けられるように構成されているが、第３の実施形態のボールねじ４０では、ボールねじ４０が一方向（図６の矢印（３）で示すＺ軸下方向）の荷重を受けられるように構成される。

【0050】

ねじ軸４１はＺ軸方向に配置される。そして、ナット４２に取り付けられる図示しない可動体の重力によって、がたつきが発生するのを防止する。

【0051】

第３の実施形態のボールねじ４０においても、ねじ軸４１の螺旋状のねじ山４４の側面には、ねじ軸軌道面４５が形成される。ナット４２の螺旋状のナットねじ山４６の側面には、ねじ軸軌道面４５に対向するナット軌道面４７が形成される。ねじ軸軌道面４５とナット軌道面４７との間には、転がり可能に複数のボール４３が介在する。ねじ軸４１のねじ山４４の外径は、ナット４２のナットねじ山４６の内径よりも大きく、接触角は９０°±３０°の範囲に設定される。

【0052】

第３の実施形態のボールねじ４０によれば、第１の実施形態のボールねじ１と第２の実施形態のボールねじ３１と同様に、軸方向の定格荷重が大きく、発熱が少なく、転がり方向反転時のフリーゾーンによる摩擦トルクの変動も抑制できる。

【0053】

なお、本発明は、上記実施形態に具現化されるのに限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で他の実施形態に具現化できる。

【0054】

例えば上記実施形態では、転動体としてボールを使用しているが、転動体としてローラを使用してもよい。

【0055】

本明細書は、２０１９年８月１日出願の特願２０１９－１４１９８６に基づく。この内容はすべてここに含めておく。

【符号の説明】

【0056】

１，３１，４０…ボールねじ（転動体ねじ装置）、２…ねじ軸、３ａ…第１ナット部（ナット）、３ｂ…第２ナット部（ナット）、４…間座、５ａ…第１ボール（転動体）、５ｂ…第２ボール（転動体）、６ａ，６ｂ…ナットねじ山、６－１…ナットねじ山の根元部、６－２…ナットねじ山の頂部、７ｂ，７ｃ…ナットねじ山の側面、１０…ねじ山、１０－１…ねじ山の根元部、１０－２…ねじ山の頂部、１０ｂ，１０ｃ…ねじ山の側面、１１…第１ねじ軸軌道面（ねじ軸軌道面）、１２…第２ねじ軸軌道面（ねじ軸軌道面）、２１…第１ナット軌道面（ナット軌道面）、２２…第２ナット軌道面（ナット軌道面）、４１…ねじ軸、４３…ボール（転動体）、４４…ねじ山、４５…ねじ軸軌道面、４６…ナットねじ山、４７…ナット軌道面、Ｄ１…ねじ山の外径、Ｄ２…ナットねじ山の内径、α…接触角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】