JP3408665B2 - ボールねじ装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、直線運動と回転運動と
を相互に変換する、ボールねじ装置及びその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のボールねじ装置（例えば実公平３
−４８５５号公報参照）においては、ボールねじナット
の両端にエンドキャップが固定され、ねじ軸及びボール
ねじナットにボール転動溝が設けられ、ボールねじナッ
トの外周部に戻し通路が形成されている。ボールねじナ
ットとエンドキャップとの接合面に、ボール転動溝と戻
し通路とを連通する方向変換溝が形成され、方向変換溝
の基部の内周面に膨出部が形成される。ボールは、ボー
ル転動溝内を負荷ボールとして軸方向荷重を受けながら
ねじ軸の周囲を転がり、エンドキャップでボール転動溝
からすくい上げられ、ボールねじナットの戻し通路を無
負荷ボールとして通り、反対側のエンドキャップから再
びボール転動溝内に循環し、無限転がり運動をする。

【０００３】従来のボールねじ装置は、エンドキャップ
の方向変換溝及びボールねじナットのボールをすくい上
げる膨出部の部分の形状が複雑であるので、機械加工に
より精度の高い製品を製造することが困難であり、機械
加工に多くの費用と時間を必要とした。また、ボールね
じナットとエンドキャップとの位置をあわせて高い精度
で組み立てることが容易ではない。特に、ボールねじナ
ットとエンドキャップとの接続部分、例えばボールねじ
ナットの戻し通路とエンドキャップの方向変換溝との間
に段差を生じ易く、高い精度で一致させることが困難で
あり、樹脂成形品のエンドキャップを用いるときは収縮
歪みの影響が加わり、一致させることが一層困難とな
る。従って、組み立てによるコストも高い。そして、ボ
ールねじナットとエンドキャップとを組み立てているの
で、それらの接続部分でボール無限循環路に段差が生ず
ることを防ぐことは困難であり、段差の存在によりボー
ル循環乱れ等が生じてボールの円滑な循環が阻害され、
騒音が発生することを避けることができなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、内孔
にボール転走溝が形成された金属製ボール転走レースと
一体の合成樹脂製の外側保持部材を用いることにより、
ボールねじナットとエンドキャップとの連結が容易にで
き、ボール無限循環路の内面が円滑で騒音の発生が少な
いボールねじ装置及びその製造方法を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ボールねじ用
ナット、ボールねじ軸及び多数のボール転動体からなる
ボールねじ装置において、取付用フランジが形成される
とともに内孔にボール転走溝が形成された金属製ボール
転走レースと、該ボール転走レースの外側に一体成形さ
れ、外周部を貫通する戻し通路、ボール転走溝と戻し通
路とを連通する第１案内溝を有する合成樹脂製の外側保
持部材と、金属製ボール転走レースと外側保持部材とか
らなる一体成形体の両端に固定され、第１案内溝と戻し
通路とを連通する第２案内溝を有するエンドキャップと
からなるボールねじ用ナットに、外周にボール転走溝が
形成されたボールねじ軸を、前記ボールねじ用ナットの
ボール転走溝と合致させ、その間に多数のボール転動体
を介在させて螺合したことを構成とする。前記構成にお
いて、一体成形体とエンドキャップとの固定構造を、次
の固定構造ＡないしＥのいずれか１つもしくは２以上を
組み合わせたものからなる構成とすることができる。 Ａ．スナップ係合用脚片及びスナップ係合用雌孔とから
なるスナップ式ワンタッチ固定構造。 Ｂ．樹脂熱かしめによる固定構造。 Ｃ．エンドキャップに挿通孔を形成し、一体成形体の両
端部に雌ねじを形成した固定構造。 Ｄ．熱溶接による固定構造。 Ｅ．接着剤を用いた固定構造。 前記構成において、一体成形体の両端部に嵌合用突部が
形成され、エンドキャップの内側部に嵌合用凹部が形成
され、該嵌合用突部に該嵌合用凹部を嵌合させて一体成
形体とエンドキャップとがいんろう構造により接合さ
れ、一体成形体の戻し通路・第１案内溝、エンドキャッ
プの第２案内溝及び金属製ボール転走レースのボール転
走溝とによりボール無限循環路が構成されたものとする
ことができる。前記構成において、ボール転走溝が形成
された金属製ボール転走レースを、バルジ成形法、ロス
トワックス成形法、転造成形法のうちの一つの成形法に
よって製造することができる。本発明は、取付用フラン
ジが形成されるとともに内孔にボール転走溝が形成され
た金属製ボール転走レースと、該ボール転走レースの外
側に一体成形され、外周部を貫通する戻し通路、ボール
転走溝と戻し通路とを連通する第１案内溝を有する合成
樹脂製の外側保持部材と、金属製ボール転走レースと外
側保持部材とからなる一体成形体の両端に固定され、第
１案内溝と戻し通路とを連通する第２案内溝を有するエ
ンドキャップとからなるボールねじ用ナットに、外周に
ボール転走溝が形成されたボールねじ軸を、前記ボール
ねじ用ナットのボール転走溝と合致させ、その間に多数
のボール転動体を介在させて螺合したボールねじ装置の
製造方法において、前記一体成形体を(a) 金型を開き、
ボール転走レースと中子との結合体を金型内に配設し、
次に金型を閉じる第１工程、(b) 合成樹脂の溶融材料を
金型内のキャビティ内に充填する第２工程、(c) 金型を
開き、ボール転走レースと中子との結合体が中央部にあ
る成形物を金型から取り出す第３工程、(d)成形物を保
持して中子を抜き出す第４工程により製造することがで
きる。

【０００６】

【作用】本発明のボールねじ装置において、ボール転走
レースの外側に合成樹脂製の外側保持部材を一体成形
し、一体成形された一体成形体の両側にエンドキャップ
を固定してボールねじ用ナットが構成される。一体成形
体の戻し通路・第１案内溝、エンドキャップの第２案内
溝及び金属製ボール転走レースのボール転走溝とにより
ボール無限循環路が構成される。外周にボール転走溝が
形成されたボールねじ軸を、ボールねじ用ナットのボー
ル転走溝と合致させ、その間に多数のボール転動体を介
在させて螺合する。ボールねじ軸の回転運動とボールね
じ用ナットの往復運動とを相互に変換することができ
る。

【０００７】

【実施例】図１〜図７を用いて、本発明のボールねじ装
置の第１参考例の説明をする。図１はボールねじ用ナッ
ト２にボールねじ軸１を差し込んだボールねじ装置を示
し、図２はボールねじ用ナット２を示し、図３〜図７は
ボールねじ用ナット２の部品を示す。ボールねじ用ナッ
ト２には、内側にバルジ加工、ロストワックス成形、転
造成形等により製造された薄肉円筒状の金属製ボール転
走レース６があり、図４(b)に示すように、ボール転走
レース６の内孔にはボール転走溝７が形成され、ボール
転走レース６の軸方向（長手方向）中央部には軸方向に
対して略垂直なボール転走レース６の断面の大部分にス
リット８がワイヤカット放電加工により形成されてい
る。ここに、ボール転走レース６の断面の大部分とは、
スリット（幅の細い切断部）以外の部分でボール転走レ
ース６が分断されず原形を維持しているが、スリットの
両側に作用する外力により、スリットを境界として軸方
向の一方のねじ溝と他方のねじ溝の位相が容易にずれる
状態をいう。この位相のずれは、スリット８の形成後の
一体成形時に生ずるものである。この位相のずれによっ
て、図１に示すようにボール転走溝７にボール転動体17
を挿入して、ボールねじ軸１をボール転動体17を介して
ボールねじ用ナット２に螺合したとき、軸方向すきまを
ゼロ以下（予圧状態）にすることができる。

【０００８】 図３に示すように、ボール転走レース６の
外側に合成樹脂製で略円筒状の外側保持部材38が一体形
成され、ボール転走レース６と外側保持部材38とは強固
に固定されている。外側保持部材38の外周部には中心軸
線と平行に第１戻し通路18及び第２戻し通路19が形成さ
れ、第１戻し通路18と第２戻し通路19とは中心軸線に対
して対称な位置にある。ボール転走レース６と外側保持
部材38とからなる一体成形体27の両端面には、例えば図
３(a),(c) に示すように、第１戻し通路18・第２戻し通
路19の端部から斜め軸心方向に向かう第１案内溝14,14'
・第２案内溝15,15'がそれぞれ形成される。また、外側
保持部材38の両端面から軸線方向に向けて、２つのスナ
ップ係合用雌孔13・13’が形成され、２つのスナップ係
合用雌孔13・13’と第１戻し通路18・第２戻し通路19と
は軸心に関して約９０度の角度差をもって配置されてい
る。外側保持部材38の両端部の内面には、ボール転走レ
ース６の左右端と外部とを連通する第１開口21・第２開
口22が設けられ、第１開口21・第２開口22の内面にボー
ル転走レース６のボール転走溝７に連続するボール転走
溝が形成される。また、外側保持部材38の両端部の外面
には段差部があって、段差部より軸方向内側が大径であ
り、段差部から軸方向外側（両端側）に向かって、第１
戻し通路18・第２戻し通路19の両端部の外側の曲線に沿
って、中径から徐々に径が小さくされ、緩やかな曲線部
となっている。一体成形体27の外側保持部材38の両端部
には前記曲線部があり、この曲線部が嵌合用突部33な
る。なお、外側保持部材38の一端部（図３(b) では左端
部）には取付用フランジ35が形成され、取付用フランジ
35の外周寄りには４個のボルト孔30が形成される。

【０００９】 図２・図３・図５に示すように、一体成形
体27の外側保持部材の両端部の嵌合用突部33に、合成樹
脂製の第１エンドキャップ４及び第２エンドキャップ５
の内側の嵌合用凹部34が嵌合され、こうしたいんろう構
造により接合され固定されている。なお、いんろうと
は、印籠本体とその蓋のような形態の結合法をいい、結
合したとき、二つの物体の心あわせが良好である。図５
(b) ・図６に示すように、第２エンドキャップ５には、
内側面（図５(b) では左側面）に中空のスナップ係合用
脚片12が一体に形成され、第１エンドキャップ４の内側
面にも同様に中空のスナップ係合用脚片12が形成されて
いる。図６に示すように、スナップ係合用脚片12の先端
の上面に突起11が形成され、第２エンドキャップ５の突
起11を外側保持部材38のスナップ係合用雌孔13に押圧す
ると、突起11の先端のテーパ面がスナップ係合用雌孔13
の開口部によってスナップ係合用脚片12の軸線方向に押
され、突起11が弾性変形する。この弾性変形によりスナ
ップ係合用脚片12・突起11がスナップ係合用雌孔13内を
通過し、突起11がスナップ係合用雌孔13の背部の縦穴26
内に移動すると、突起11は弾性により元の位置に復元す
る。突起11の後端面はスナップ係合用脚片12の軸線に対
して略垂直であるので、スナップ係合用脚片12を後退さ
せても突起11は弾性変形を行わず、スナップ係合用脚片
12はスナップ係合用雌孔13から抜けない。このようにし
てスナップ係合が行われ、第２エンドキャップ５はワン
タッチで外側保持部材38に嵌合し固定することができ
る。同様にして第１エンドキャップ４はワンタッチで外
側保持部材38に嵌合し固定することができる。なお、ス
ナップ係合を解除したいときは、縦穴26へ工具を差し込
んで、突起11を押圧して弾性変形させ、同時にスナップ
係合用脚片12を後退させることにより、スナップ係合用
脚片12をスナップ係合用雌孔13から抜き出すことができ
る。このようなスナップ式ワンタッチ構造により、一体
成形体27の両端部に合成樹脂製の第１エンドキャップ４
及び第２エンドキャップ５がワンタッチで固定されてい
る。

【００１０】 一体成形体27と第１エンドキャップ４・第
２エンドキャップ５との固定手段には、前記のスナップ
式ワンタッチ構造による固定構造の他に、樹脂熱かしめ
による固定構造、ボルトによる固定構造、接着剤を用い
た固定構造等がある。樹脂熱かしめ（超音波ステーキン
グ）による固定構造は、プラスチック部品側にスタッド
（支柱状のもの）を形成し、金属又は異質の樹脂製の部
品の貫通孔にスタッドを貫通させ、貫通孔から突出した
スタッドの頭部を超音波等を利用して溶かして変形さ
せ、プラスチックと金属又は異質の樹脂製の部品とを機
械的にロックする構造である。第１エンドキャップ４・
第２エンドキャップ５がプラスチックの場合に適用でき
る。一体成形体27に形成したスタッドを、第１エンドキ
ャップ４・第２エンドキャップ５に形成した貫通孔に貫
通させ、貫通孔から突出したスタッドの頭部を超音波等
を利用して溶かして変形させることにより、機械的にロ
ックすることができる。ボルトによる固定構造は、図７
に示すように、第１エンドキャップ４・第２エンドキャ
ップ５の前記スナップ係合用脚片12に代えて挿通孔23を
形成し、一体成形体27の外側保持部材38の前記スナップ
係合用雌孔13に代えて雌ねじ24を形成し、挿通孔23にボ
ルトを挿通して雌ねじ24に螺合する構造である。熱溶接
による固定構造は、固定面を溶融温度まで加熱して接合
し固定する構造であり、一体成形体27と第１エンドキャ
ップ４・第２エンドキャップ５とのうち少なくとも一方
が熱可塑性合成樹脂の場合に適用できる。即ち、一体成
形体27の外側保持部材38の合成樹脂が熱可塑性のもので
あって、第１エンドキャップ４・第２エンドキャップ５
が金属や各種合成樹脂であれば接合して固定でき、一体
成形体27の外側保持部材38の合成樹脂が熱可塑性以外の
ものであっても、第１エンドキャップ４・第２エンドキ
ャップ５が熱可塑性合成樹脂であれば接合して固定でき
る。

【００１１】 図２(b) ・図５(a) に示すように、第１エ
ンドキャップ４及び第２エンドキャップ５の内側面（一
体成形体27と接合する面）には、上下端部から斜め中心
方向に向かう第２案内溝９・10が形成される。第２案内
溝９の上端及び第２案内10の下端は、それぞれ一体成形
体27の第１戻し通路18・第２戻し通路19の両端と合致
し、第２案内溝９・10と前記第１案内溝14・15によって
構成される方向変換用の連通路によって、一体成形体27
の第１戻し通路18・第２戻し通路19とボール転走レース
６・第１開口21・第２開口22とが連通され、ボール無限
循環路が構成される。ボール転動体17は、この連通路を
通って一体成形体27の第１戻し通路18・第２戻し通路19
とボール転走溝７のボール転走レース６との間を、円滑
に循環する。

【００１２】 本発明の第１参考例のボールねじ装置の製
造方法について説明する。図８に示す金型・中子を用い
て、射出成形、ダイカスト、圧縮成形、トランスファ成
形等の方法により一体成形体27を製造する。最初の準備
工程において金型を製造する。金型は第１金型50及び第
２金型51からなり、第１金型50内には円筒形の第１支持
穴52、第２支持穴53、第３支持穴54及び段付第１円筒状
部58が形成され、第２金型51内には円筒形の第４支持穴
55、第５支持穴56、第６支持穴57及び第２円筒状部59が
形成される。第１金型50及び第２金型51の内部に配置さ
れる中子は、外周の一部にねじ部がある大径の第１中子
61と、小径で円柱状の第２Ａ中子（第２Ａ摺動中子）63
Ａ、第２Ｂ中子（第２Ｂ摺動中子）63Ｂ、第３Ａ中子
（第３Ａ摺動中子）65Ａ及び第３Ｂ中子（第３Ｂ摺動中
子）65Ｂである。第２Ａ中子63Ａ及び第３Ａ中子65Ａの
基端部は第１金型50の第２支持穴53及び第３支持穴54に
それぞれ挿入され、第２Ａ中子63Ａ及び第３Ａ中子65Ａ
は第１金型50に固定される。同様に、第２Ｂ中子63Ｂ及
び第３Ｂ中子65Ｂの基端部は第２金型51の第５支持穴56
及び第６支持穴57にそれぞれ挿入され、第２Ｂ中子63Ｂ
及び第３Ｂ中子65Ｂは第２金型51に固定される。ボール
転走レース６をインサートとなし、インサートとしての
ボール転走レース６の内面に第１中子61を螺合させる。
ボール転走レース６と第１中子61とを螺合した結合体を
金型に納めるときは、例えば第２金型51の第４支持穴55
に第１中子61の一端を嵌合させて装着し、第１金型50及
び第２金型51を閉じる。第１金型50及び第２金型51を閉
じることにより、第１中子61の一端が第１金型50の第１
支持穴52に嵌合し、第２Ａ中子63Ａの先端部と第２Ｂ中
子63Ｂの先端部とが相互に当接され、同様に第３Ａ中子
65Ａの先端部と第３Ｂ中子65Ｂの先端部とが相互に当接
され、段付第１円筒状部58・第２円筒状部59とボール転
走レース６と前記各中子との間にキャビティ69が形成さ
れる。例えば、射出成形機から射出されてくる溶融材料
は、不図示のノズルタッチ部、スプル、ランナ、ゲート
を通過してキャビティ69に充填されるように構成されて
いる。

【００１３】 一体成形体27は次の第１工程〜第４工程を
経て製造される。第１工程により、第１金型50及び第２
金型51を開き、インサートとしてのボール転走レース６
と第１中子61との結合体を金型に配設する。先ず第２金
型51の第４支持穴55に第１中子61の一端を装着し、第１
金型50及び第２金型51を閉じる。第１中子61の他端が第
１金型50の第１支持穴52に嵌合し、第２Ａ中子63Ａと第
２Ｂ中子63Ｂとが当接されて同一軸線上に配置され、１
個の第２中子63の形状となり、同様に第３Ａ中子65Ａと
第３Ｂ中子65Ｂとが当接されて同一軸線上に配置され、
１個の第３中子65の形状となる。キャビティ69の形状
は、略円筒状で外周近くに第２中子63及び第３中子65が
位置している。

【００１４】 第２工程でキャビティ69に合成樹脂の溶融
材料を充填し、一体成形体27を成形する。例えば、射出
成形機から射出される合成樹脂の溶融材料が、ゲート等
を通過してキャビティ69に充填され、ボール転走レース
６の外周は溶融材料で包まれ、スリット８内に溶融材料
が入り込む。第３工程において、充填した材料の固化が
所定程度に達したとき（固化が進んで、成形物を取り出
しても、成形物の変形の恐れがなくなったとき）、第１
金型50及び第２金型51を開いて、ボール転走レース６と
第１中子61との結合体が中央部にある成形物を第１金型
50及び第２金型51から取り出す。なお、第１金型50及び
第２金型51を開くとき、第２Ａ中子63Ａ・第３Ａ中子65
Ａ及び第２Ｂ中子63Ｂ・第３Ｂ中子65Ｂは、成形物から
離れてそれぞれ第１金型50及び第２金型51に固定された
状態を維持する。

【００１５】 第４工程において、固化が更に進み、成形
物を保持して第１中子61を引き抜いても成形物の変形の
恐れがなくなったとき、成形物を保持し、工具類を用い
て第１中子61を回転させながら引き抜く。その後の放置
により、ボール転走レース６の外周の溶融材料は更に冷
却されて収縮する。この収縮により、スリット８を境界
とした左右のボール転走レース６は、軸線上で互いに内
側に引き寄せられ、引き寄せられる力によりスリット８
内の溶融材料は圧縮され潰される。スリット８を境界と
した左右のボール転走レース６が引き寄せられるので、
左右のボール転走レース６のボール転走溝７の位相にず
れが生ずる。そして、位相のずれが生じた状態で、溶融
材料が固化されて一体成形体27が成形される。ボール転
走レース６に外側保持部材38が一体に固定され、成形物
の内側の両端部にボール転走溝７と連続するボール転走
溝が形成され、第１戻し通路18及び第２戻し通路19が形
成され、一体成形体27が出来上がる。

【００１６】 本発明の第１参考例のボールねじ装置の製
造方法の変形例について説明する。図９は変形例の製造
方法に用いられる金型を示し、図８と同一の部材には図
８と同一の符号を付し、同一の部材の説明は原則として
省略する。図８の例においてはボール転走レース６に第
１中子61のみを嵌合させたのに対して、図９の変形例で
はボール転走レース６に第１Ａ中子61Ａと第１Ｂ中子61
Ｂを両端から螺合させた点で相違する。この変形例で
は、ボール転走レース６に第１Ａ中子61Ａと第１Ｂ中子
61Ｂを螺合させた後に、第１Ａ中子61Ａと第１Ｂ中子61
Ｂとを軸線上で互いに反対方向に少量だけ引き離し、ス
リット８の隙間を大きくする。このとき、スリット８を
境界とした上下のボール転走レース６のボール転走レー
ス溝７の位相にずれが生ずる。

【００１７】 第１工程により、第１金型50及び第２金型
51を開き、インサートとしてのボール転走レース６と第
１Ａ中子61Ａ・第１Ｂ中子61Ｂとの結合体( 位相のずれ
が生じた状態のもの) を金型に配設する。第２工程でキ
ャビティに合成樹脂の溶融材料を充填し、一体成形体27
を成形する。第３工程において、充填した材料が完全に
固化した後に、第１金型50及び第２金型51を開いて、ボ
ール転走レース６と第１Ａ中子61Ａ・第１Ｂ中子61Ｂと
の結合体が中央部にある成形物を第１金型50及び第２金
型51から取り出す。第４工程において、成形物を保持
し、工具類を用いて第１Ａ中子61Ａ及び第１Ｂ中子61Ｂ
を回転させながら引き抜く。ボール転走レース６に外側
保持部材38が一体に固定され、成形物の内側の両端部に
ボール転走溝７と連続するボール転走溝が形成され、第
１戻し通路18及び第２戻し通路19が形成され、一体成形
体27が出来上がる。

【００１８】 図８に示す装置により製造された一体成形
体27を用いたボールねじ装置は、スリット８の左右のボ
ール転走溝７がスリット８側に引き寄せられている。従
って、図10(a) に示すように、スリット８の左側ではナ
ット２のねじ山の右側のフランク面（斜面）とボールね
じ軸１のねじ山の左側のフランク面とがボール転動体を
介して圧接され、スリット８の右側ではナット２のねじ
山の左側のフランク面とボールねじ軸１のねじ山の右側
のフランク面とがボール転動体を介して圧接される。こ
れに対して、図９に示す装置により製造された一体成形
体27を用いたボールねじ装置は、スリット８の左右のボ
ール転走溝７がスリット８から引き離されている。従っ
て、図10(b) に示すように、スリット８の左側ではナッ
ト２のねじ山の左側のフランク面とボールねじ軸１のね
じ山の右側のフランク面とがボール転動体を介して圧接
され、スリット８の右側ではナット２のねじ山の右側の
フランク面とボールねじ軸１のねじ山の左側のフランク
面とがボール転動体を介して圧接されている。

【００１９】 図11を用いて、本発明の第１参考例のボー
ルねじ装置の変形例の説明をする。図11から明らかなと
おり、変形例のボール転走レース６にはスリットが形成
されていない点で第１参考例と相違し、その他の点で第
２変更例は第１参考例と同様である。実施例ではスリッ
トが存在しないので、ボール転走溝の位相のずれは生じ
ない。

【００２０】 本発明の第１参考例の変形例ボールねじ装
置の製造方法について説明する。変形例のボールねじ装
置は、図８に示す装置を用い、第１参考例の製造方法の
第１変形例と同様の工程によって製造する。第１工程に
より、第１金型50及び第２金型51を開き、インサートと
してのボール転走レース６と第１中子61との結合体を金
型に配設する。（金型準備から第１工程までは、第１参
考例の製造方法と同様である。）第２工程でキャビティ
に合成樹脂の溶融材料を充填し、一体成形体27を成形す
る。第３工程において、充填した材料が完全に固化した
後に、第１金型50及び第２金型51を開いて、ボール転走
レース６と第１中子61との結合体が中央部にある成形物
を第１金型50及び第２金型51から取り出す。第１金型50
及び第２金型51を開くとき、第２Ａ中子63Ａ・第３Ａ中
子65Ａ及び第２Ｂ中子63Ｂ・第３Ｂ中子65Ｂは、成形物
から離れてそれぞれ第１金型50及び第２金型51に固定さ
れた状態を維持する。第４工程において、成形物を保持
し、工具類を用いて第１中子61を回転させながら引き抜
く。ボール転走レース６に外側保持部材38が一体に固定
され、成形物の内側の両端部にボール転走溝７と連続す
るボール転走溝が形成され、第１戻し通路18及び第２戻
し通路19が形成され、一体成形体27が出来上がる。

【００２１】図12〜図18を用いて、本発明の実施例のボ
ールねじ装置の説明をする。図12はボールねじ用ナット
２にボールねじ軸１を差し込んだボールねじ装置を示
し、図13はボールねじ用ナット２を示し、図14〜図18に
ボールねじ用ナット２の部分を示す。ボールねじ用ナッ
ト２には、内側にバルジ成形、ロストワックス成形、転
造成形等により製造されたフランジ付の金属製ボール転
走レース６があり、ボール転走レース６の内孔にはボー
ル転走溝７が形成されている。図15に明示されるとお
り、ボール転走レース６の一端部（図15(b) では左端
部）には取付用フランジ35が形成され、取付用フランジ
35には中心軸線と平行な第１貫通孔36・第２貫通孔37が
形成され、第１貫通孔36・第２貫通孔37はボール転走溝
７よりも半径方向外側にあって、ボール転動体17の後記
第１戻し通路18・第２戻し通路19の一部分となる。第１
貫通孔36と第２貫通孔37とは中心軸に関して対称な位置
にあり、また取付用フランジ35の外周寄りには４個の取
付用のボルト孔30が形成されている。

【００２２】 図14に示すように、ボール転走レース６の
外側（取付用フランジ35の外側は除く）及び端面に合成
樹脂製で略環状の第１外側保持部材39及び略円筒状の第
２外側保持部材40が一体形成され（第１外側保持部材39
と第２外側保持部材40とを総称して外側保持部材とい
う）、ボール転走レース６と第１外側保持部材39・第２
外側保持部材40とは強固に固定されており、このように
して一体成形体27が構成される。第１外側保持部材39の
外周部には中心軸線と略平行な貫通孔42・44が形成さ
れ、同様に第２外側保持部材40の外周部には中心軸線と
平行に貫通孔43・45が形成されている。貫通孔42、第１
貫通孔36、貫通孔43は、互いに同径であって同軸線上に
順次並んで位置し、円滑な第１戻し通路18を構成する。
同様に、貫通孔44、第２貫通孔37、貫通孔45は、互いに
同径であって同軸線上に順次並んで位置し、円滑な第２
戻し通路19を構成する。第１戻し通路18と第２戻し通路
19とは中心軸線に関して対称な位置にある。第１外側保
持部材39の端面には、図14(a)に示すように、貫通孔42
・44の端部から斜め軸心方向に向かう第１案内溝14・15
がそれぞれ形成される。同様に第２外側保持部材40の端
面には、図14(c) に示すように、貫通孔43・45の端部か
ら斜め軸心方向に向かう第１内周案内溝14’・15’がそ
れぞれ形成される。

【００２３】 外側保持部材の両端面から軸線方向の内側
に向けて、２つのスナップ係合用雌孔13・13' がそれぞ
れ形成され、２つのスナップ係合用雌孔13・13' と第１
戻し通路18・第２戻し通路19とは軸心に関して約９０度
の角度差をもって配置されている。第１外側保持部材39
の内面及び第２外側保持部材40の内面の各小径部には、
ボール転走レース６の左右端と外部とを連通する第１開
口21及び第２開口22が設けられ、第１開口21・第２開口
22の内面にボール転走レース６のボール転走溝７に連続
するボール転走溝が形成されている。また、外側保持部
材の両端部の外面には段差部があって、段差部より軸方
向内側が大径であり、段差部から軸方向外側（両端側）
に向かって、第１戻し通路18・第２戻し通路19の両端部
の外側の曲線に沿って、中径から徐々に径が小さくさ
れ、緩やかな曲線部となっている。一体成形体27の外側
保持部材の両端部には前記曲線部があり、この曲線部が
嵌合用突部となる。

【００２４】 図13・図14・図16に示すように、一体成形
体27の外側保持部材の両端部の嵌合用突部33に、合成樹
脂製の第１エンドキャップ４及び第２エンドキャップ５
の内側の嵌合用凹部34が嵌合され、こうしたいんろう構
造により接合され固定されている。なお、いんろうと
は、印籠本体とその蓋のような形態の結合法であって、
結合したとき、二つの物体の心あわせが良好である。図
16(b) ・図17に示すように、第２エンドキャップ５に
は、内側面（図16(b) では左側面）に中空のスナップ係
合用脚片12が一体に形成され、第１エンドキャップ４の
内側面にも同様に中空のスナップ係合用脚片12が形成さ
れている。図17に示すように、スナップ係合用脚片12の
先端の上面に突起11が形成され、第２エンドキャップ５
の突起11を第２外側保持部材40のスナップ係合用雌孔13
に押圧すると、突起11の先端のテーパ面がスナップ係合
用雌孔13の開口部によってスナップ係合用脚片12の軸線
方向に押され、突起11が弾性変形する。この弾性変形に
よりスナップ係合用脚片12・突起11がスナップ係合用雌
孔13内を通過し、突起11がスナップ係合用雌孔13の背部
の縦穴26内に移動すると、突起11は弾性により元の位置
に復元する。突起11の後端面はスナップ係合用脚片12の
軸線に対して略垂直であるので、スナップ係合用脚片12
を後退させても突起11は弾性変形を行わず、スナップ係
合用脚片12はスナップ係合用雌孔13から抜けない。この
ようにしてスナップ係合が行われ、第２エンドキャップ
５はワンタッチで第２外側保持部材40に嵌合し固定する
ことができる。同様にして第１エンドキャップ４はワン
タッチで第１外側保持部材39に嵌合し固定することがで
きる。なお、スナップ係合を解除したいときは、縦穴26
へ工具を差し込んで、突起11を押圧して弾性変形させ、
同時にスナップ係合用脚片12を後退させることにより、
スナップ係合用脚片12をスナップ係合用雌孔13から抜き
出すことができる。このようなスナップ式ワンタッチ構
造により、一体成形体27の両端部に合成樹脂製の第１エ
ンドキャップ４及び第２エンドキャップ５がワンタッチ
で固定されている。

【００２５】 一体成形体27と第１エンドキャップ４・第
２エンドキャップ５との固定手段には、前記のスナップ
式ワンタッチ構造による固定構造の他に、樹脂熱かしめ
による固定構造、熱溶接による固定構造、ボルトによる
固定構造、接着剤を用いた固定構造等がある。樹脂熱か
しめ（超音波ステーキング）による固定構造は、プラス
チック部品側にスタッド（支柱状のもの）を形成し、金
属又は異質の樹脂製の部品の貫通孔にスタッドを貫通さ
せ、貫通孔から突出したスタッドの頭部を超音波等を利
用して溶かして変形させ、プラスチックと金属又は異質
の樹脂製の部品とを機械的にロックする構造である。第
１エンドキャップ４・第２エンドキャップ５がプラスチ
ックの場合に適用できる。また、一体成形体27に形成し
たスタッドを、第１エンドキャップ４・第２エンドキャ
ップ５に形成した貫通孔に貫通させ、貫通孔から突出し
たスタッドの頭部を超音波等を利用して溶かして変形さ
せることにより、機械的にロックすることができる。ボ
ルトによる固定構造は、図18に示すように、第１エンド
キャップ４・第２エンドキャップ５の前記スナップ係合
用脚片12に代えて挿通孔23を形成し、一体成形体27の第
１外側保持部材39・第２外側保持部材40の前記スナップ
係合用雌孔13に代えて雌ねじ24を形成し、挿通孔23にボ
ルトを挿通して雌ねじ24に螺合する構造である。熱溶接
による固定構造は、固定面を溶融温度まで加熱して接合
し固定する構造であり、一体成形体27と第１エンドキャ
ップ４・第２エンドキャップ５とのうち少なくとも一方
が熱可塑性合成樹脂の場合に適用できる。即ち、一体成
形体27の第１外側保持部材39・第２外側保持部材40の合
成樹脂が熱可塑性のものであって、第１エンドキャップ
４・第２エンドキャップ５が金属や各種合成樹脂であれ
ば接合して固定でき、一体成形体27の第１外側保持部材
39・第２外側保持部材40の合成樹脂が熱可塑性以外のも
のであっても、第１エンドキャップ４・第２エンドキャ
ップ５が熱可塑性合成樹脂であれば接合して固定でき
る。

【００２６】 図13(b) ・図16(a) に示すように、第１エ
ンドキャップ４及び第２エンドキャップ５の内側面（一
体成形体27と接合する面）には、上下端部から斜め中心
方向に向かう第２案内溝９・10が形成される。第２案内
溝９の上端及び第２案内溝10の下端は、それぞれ一体成
形体27の第１戻し通路18・第２戻し通路19の両端（貫通
孔42〜45の端部）と合致し、第２案内溝９・10と前記第
１案内溝14・15によって構成される方向変換用の連通路
によって、一体成形体27の第１戻し通路18・第２戻し通
路19とボール転走レース６・第１開口21・第２開口22と
が連通され、ボール無限循環路が構成される。ボール転
動体17は、この連通路を通って一体成形体27の第１戻し
通路18・第２戻し通路19とボール転走溝７のボール転走
レース６との間を、円滑に循環する。

【００２７】 本発明の実施例のボールねじ装置の製造方
法について説明する。図19に示す金型を用いて、射出成
形、ダイカスト、圧縮成形、トランスファ成形等の方法
により一体成形体27を製造する。最初の準備工程におい
て金型を製造する。金型は第１金型50及び第２金型51か
らなり、第１金型50内には円筒形の第１支持穴52、第２
支持穴53、第３支持穴54及び段付の第１円筒状部70が形
成され、第２金型51内には円筒形の第４支持穴55、第５
支持穴56、第６支持穴57及び第２円筒状部71が形成され
る。第１金型50及び第２金型51の内部に配置される中子
は、外周の一部にねじ部がある大径の第１中子61と、小
径で円柱状の第２Ａ中子（第２Ａ摺動中子）63Ａ、第２
Ｂ中子（第２Ｂ摺動中子）63Ｂ、第３Ａ中子（第３Ａ摺
動中子）65Ａ及び第３Ｂ中子（第３Ｂ摺動中子）65Ｂで
ある。第２Ａ中子63Ａ及び第３Ａ中子65Ａの基端部は第
１金型50の第２支持穴53及び第３支持穴54にそれぞれ挿
入され、第２Ａ中子63Ａ及び第３Ａ中子65Ａは第１金型
50に固定される。同様に、第２Ｂ中子63Ｂ及び第３Ｂ中
子65Ｂの基端部は第２金型51の第５支持穴56及び第６支
持穴57にそれぞれ挿入され、第２Ｂ中子63Ｂ及び第３Ｂ
中子65Ｂは第２金型51に固定される。ボール転走レース
６をインサートとなし、インサートとしてのボール転走
レース６の内面に第１中子61を螺合させ結合体となす。
ボール転走レース６と第１中子61との結合体を金型に納
めるときは、第１金型50及び第２金型51を開いた状態
で、前記結合体を第１金型50の第１円筒状部70に装着す
る。この装着に際しては、ボール転走レース６の第１貫
通孔36及び第２貫通孔37の中心軸を第２Ａ中子63Ａ・第
２Ｂ中子63Ｂ及び第３Ａ中子65Ａ・第３Ｂ中子65Ｂの中
心軸と一致させ、前記結合体を第１金型50の方向に移動
させ、第１中子61の一端（図19では上端）を第１金型50
の第１支持穴52に嵌合させ、第２Ａ中子63Ａ・第３Ａ中
子65Ａの先端部をボール転走レース６の第１貫通孔36・
第２貫通孔37に嵌合させる。次に第１金型50及び第２金
型51を閉方向に移動させると、第１中子61の他端（図19
では下端）が第２金型51の第４支持穴55に嵌合され、第
２Ｂ中子63Ｂ・第３Ｂ中子65Ｂの先端部がボール転走レ
ース６の第１貫通孔36・第２貫通孔37に嵌合される。第
２Ａ中子63Ａの先端と第２Ｂ中子63Ｂの先端とを第１貫
通孔36内で当接させ、同様に第３Ａ中子65Ａの先端と第
３Ｂ中子65Ｂの先端とを第２貫通孔37内で当接させる。
第１金型50及び第２金型51の内部には、第１円筒状部70
・第２円筒状部71とボール転走レース６・前記各中子と
の間に２箇所に別れたキャビティ67・68が形成される。
例えば、射出成形機から射出されてくる溶融材料は、不
図示のノズルタッチ部、スプル、ランナ、ゲートを通過
してキャビティ67・68に充填されるように構成されてい
る。

【００２８】 一体成形体27は次の第１工程〜第４工程を
経て製造される。第１工程により、第１金型50及び第２
金型51を開き、インサートとしてのボール転走レース６
と第１中子61との結合体を第１金型50に装着し、第１中
子61の一端（図19では上端）を第１金型50の第１支持穴
52に嵌合させ、第２Ａ中子63Ａ・第３Ａ中子65Ａの先端
部をボール転走レース６の第１貫通孔36・第２貫通孔37
に嵌合させる。次に第１金型50及び第２金型51を閉じ、
第１中子61の他端（図19では下端）を第２金型51の第４
支持穴55に嵌合させ、第２Ｂ中子63Ｂ・第３Ｂ中子65Ｂ
の先端部をボール転走レース６の第１貫通孔36・第２貫
通孔37に嵌合させる。第１金型50及び第２金型51の内部
には、第１円筒状部70・第２円筒状部71とボール転走レ
ース６・前記各中子との間に２箇所に別れたキャビティ
67・68が形成される。キャビティ67の形状は、略円筒状
で外周近くに第２Ａ中子63Ａ及び第３Ａ中子65Ａが位置
し、キャビティ68の形状は略環状で外周近くに第２Ｂ中
子63Ｂ及び第３Ｂ中子65Ｂが位置している。

【００２９】 第２工程でキャビティに合成樹脂の溶融材
料を充填し、一体成形体27を成形する。例えば、射出成
形機から射出される合成樹脂の溶融材料が、ゲート等を
通過してキャビティ67・68に充填され、溶融材料が固化
されて一体成形体27が成形される。第３工程において、
充填した材料の固化が所定程度に達したとき（固化が進
んで、成形物を取り出しても、成形物の変形の恐れがな
くなったとき）、第１金型50及び第２金型51を開いて、
ボール転走レース６と第１中子61との結合体が中央部に
ある成形物を第１金型50及び第２金型51から取り出す。
なお、第１金型50及び第２金型51を開くとき、第２Ａ中
子63Ａ・第３Ａ中子65Ａ及び第２Ｂ中子63Ｂ・第３Ｂ中
子65Ｂは、成形物から離れてそれぞれ第１金型50及び第
２金型51に固定された状態を維持する。

【００３０】 第４工程において、固化が更に進み、成形
物を保持して第１中子61を引き抜いても成形物の変形の
恐れがなくなったとき、成形物を保持し、工具類を用い
て第１中子61を回転させながら引き抜く。ボール転走レ
ース６に第１外側保持部材39と第２外側保持部材40とが
一体に固定され、成形物の内側の両端部にボール転走溝
７と連続するボール転走溝が形成され、第１貫通孔36と
一体になった第１戻し通路18が形成され、同様に第２貫
通孔37と一体になった第２戻し通路19が形成され、一体
成形体27が出来上がる。

【００３１】 図20〜図23及び図16・図17を用いて、本発
明の実施例のボールねじ装置の変形例の説明をする。図
20はボールねじ用ナット２にボールねじ軸１を差し込ん
だボールねじ装置を示し、図21はボールねじ用ナット２
を示し、図22、図23、図16・図17はボールねじ用ナット
２の部分を示す。なお、図16・図17は実施例の図の援用
である実施例の変形例の説明において、実施例と同じ部
材については実施例と同一の符号を付し、その説明は原
則として省略する。実施例の変形例が実施例と異なる点
は次のとおりである。図23に示すとおり、実施例の変形
例においては、ボール転走レース６は円筒状であって、
取付用フランジを備えていない。そして、図21・図22に
示すとおり、実施例の変形例においては、単体の外側保
持部材38の一端部（図22(b) では左端部）に取付用フラ
ンジ35’が形成されている。第１戻し通路18及び第２戻
し通路19は、外側保持部材38のみによって形成され、一
体成形体27の軸心に平行となっている。

【００３２】 本発明の実施例のボールねじ装置の変形例
の製造方法について説明する。図24に示す金型を用い
て、射出成形、ダイカスト、圧縮成形、トランスファ成
形等の方法により一体成形体27を製造する。図24におい
て、図19と同一の部材には図19と同一の符号を付し、同
一の部材の説明は原則として省略する。図19の例におい
ては、ボール転走レース６に取付用フランジ35が存在し
たのに対して、図24の例ではボール転走レース６は円筒
状であって取付用フランジを備えておらず、第２Ａ中子
63Ａ・第２Ｂ中子63Ｂ及び第３Ａ中子65Ａ・第３Ｂ中子
65Ｂを取付用フランジの貫通孔に嵌合させる必要がない
点で相違する。ボール転走レース６をインサートとな
し、インサートとしてのボール転走レース６の内面に第
１中子61を螺合させ結合体となす。ボール転走レース６
と第１中子61との結合体を金型に装着するときは、第１
金型50及び第２金型51が開いた状態で、例えば第２金型
51の第４支持穴55に結合体の第１中子61の他端（図24で
は下端）を嵌合させ、第１金型50及び第２金型51を閉じ
る。そして、第２Ａ中子63Ａの先端と第２Ｂ中子63Ｂの
先端とを当接させて１個の中子の形状となし、同様に第
３Ａ中子65Ａの先端と第３Ｂ中子65Ｂの先端とを当接さ
せて１個の中子の形状となす。第１金型50及び第２金型
51の内部には、第１円筒状部70・第２円筒状部71とボー
ル転走レース６と前記中子との間に１箇所のキャビティ
69が形成される。例えば、射出成形機から射出されてく
る溶融材料は、不図示のノズルタッチ部、スプル、ラン
ナ、ゲートを通過してキャビティ69に充填されるように
構成されている。

【００３３】 一体成形体27は次の第１工程〜第４工程を
経て製造される。第１工程により、第１金型50及び第２
金型51を開き、インサートとしてのボール転走レース６
が結合された第１中子61の他端（図24では下端）を例え
ば第２金型51の第４支持穴55に装着させ、第１金型50及
び第２金型51を閉じる。第１金型50及び第２金型51を閉
じることにより、第２Ａ中子63Ａの先端と第２Ｂ中子63
Ｂの先端とが当接し、同様に第３Ａ中子65Ａの先端と第
３Ｂ中子65Ｂの先端とが当接する。第１金型50及び第２
金型51の内部には、第１円筒状部70・第２円筒状部71と
ボール転走レース６と前記中子との間に１箇所のキャビ
ティ69が形成される。

【００３４】 第２工程でキャビティに合成樹脂の溶融材
料を充填し、一体成形体27を成形する。例えば、射出成
形機から射出される合成樹脂の溶融材料が、ゲート等を
通過してキャビティ69に充填され、溶融材料が固化され
て一体成形体27が成形される。第３工程において、充填
した材料の固化が所定程度に達したとき（固化が進ん
で、成形物を取り出しても、成形物の変形の恐れがなく
なったとき）、第１金型50及び第２金型51を開いて、ボ
ール転走レース６と第１中子61との結合体が中央部にあ
る成形物を第１金型50及び第２金型51から取り出す。な
お、第１金型50及び第２金型51を開くとき、第２Ａ中子
63Ａ・第３Ａ中子65Ａ及び第２Ｂ中子63Ｂ・第３Ｂ中子
65Ｂは、成形物から離れてそれぞれ第１金型50及び第２
金型51に固定された状態を維持する。

【００３５】 第４工程において、固化が更に進み、成形
物を保持して第１中子61を引き抜いても成形物の変形の
恐れがなくなったとき、成形物を保持し、工具類を用い
て第１中子61を回転させながら引き抜く。ボール転走レ
ース６に外側保持部材38が一体に固定され、成形物の内
側の両端部にボール転走溝７と連続するボール転走溝が
形成され、第１戻し通路18及び第２戻し通路19が形成さ
れ、一体成形体27が出来上がる。

【００３６】 図25〜図30を用いて、本発明のボールねじ
装置の第２参考例の説明をする。図25はボールねじ用ナ
ット２にボールねじ軸１を差し込んだボールねじ装置を
示し、図26はボールねじ用ナット２を示し、図27〜図30
はボールねじ用ナット２の部分を示す。ボールねじ用ナ
ット２には、内孔がボール転走溝７となるのに適した断
面形状の線材を、密着させてコイル状に巻回したコイル
スプリングで、円筒状に成形されたボール転走レース６
がある。図28(b) に示すように、ボール転走レース６の
内孔には各線材の接合部分に沿ったボール転走溝７が形
成されており、ボール転走溝７の断面形状は円弧を２個
連続させた形状であり、ボール転動体17が転動し易い形
状となっている。

【００３７】 図27に示すように、ボール転走レース６の
外側に合成樹脂製で略円筒状の外側保持部材38が一体形
成され、ボール転走レース６と外側保持部材38とは強固
に固定されている。外側保持部材38の外周部には中心軸
線と平行な戻し通路18が形成され、ボール転走レース６
と外側保持部材38とからなる一体成形体27の両端面に
は、例えば図27(a),(c) に示すように、戻し通路18の端
部から斜め軸心方向に向かう第１案内溝14・14' が形成
される。また、外側保持部材38の両端面から軸線方向に
向けて、４つのスナップ係合用雌孔13・13’が形成され
ている。外側保持部材38の両端部には、ボール転走レー
ス６の左右端と外部とを連通する第１開口21・第２開口
22が設けられ、第１開口21・第２開口22の内面にボール
転走レース６のボール転走溝７に連続するボール転走溝
が形成される。また、一体成形体27の外側保持部材38の
外側面であって、戻し通路18の両端の開口部には嵌合用
凹部34が形成されている。なお、外側保持部材38の一端
部（図27(b) では左端部）には取付用フランジ35が形成
され、取付用フランジ35の外周寄りには４個のボルト孔
30が形成される。

【００３８】 図26・図27・図29に示すように、一体成形
体27の外側保持部材38の戻し通路18の両端部の嵌合用凹
部34との対向位置に、合成樹脂製の第１エンドキャップ
４及び第２エンドキャップ５の内側面であって、第２案
内溝９の開口部には嵌合用環状突部33が形成される。外
側保持部材38の戻し通路18の嵌合用凹部34と、合成樹脂
製の第１エンドキャップ４及び第２エンドキャップ５の
第２案内溝９の嵌合用環状突部33とが嵌合され、嵌合用
凹部34と嵌合用環状突部33とがいんろう構造により接合
され固定されている。なお、いんろうとは、印籠本体と
その蓋のような形態の結合法であって、結合したとき、
二つの物体の心あわせが良好である。そして、第１エン
ドキャップ４及び第２エンドキャップ５の内側面（一体
成形体27と接合する面）には、上端部から斜め中心方向
に向かう第２案内溝９が形成される。第２案内溝９の上
端の嵌合用環状突部33は、一体成形体27の戻し通路18の
両端の嵌合用凹部34と嵌合し合致し、第２案内溝９と前
記第１案内溝14によって構成される方向変換用の連通路
によって、一体成形体27の戻し通路18とボール転走レー
ス６・第１開口21・第２開口22とが連通され、ボール無
限循環路が構成される。ボール転動体17は、この連通路
を通って一体成形体27の戻し通路18とボール転走溝７の
ボール転走レース６との間を、円滑に循環する。

【００３９】 図29(b) ・図30に示すように、第２エンド
キャップ５には、内側面（図29(b)では左側面）に中空
のスナップ係合用脚片12が一体に形成され、第１エンド
キャップ４の内側面にも同様に中空のスナップ係合用脚
片12が形成されている。図30に示すように、スナップ係
合用脚片12の先端の上面に突起11が形成され、第２エン
ドキャップ５の突起11を外側保持部材38のスナップ係合
用雌孔13に押圧すると、突起11の先端のテーパ面がスナ
ップ係合用雌孔13の開口部によってスナップ係合用脚片
12の軸線方向に押され、突起11が弾性変形する。この弾
性変形によりスナップ係合用脚片12・突起11がスナップ
係合用雌孔13内を通過し、突起11がスナップ係合用雌孔
13の背部の縦穴内に移動すると、突起11は弾性により元
の位置に復元する。突起11の後端面はスナップ係合用脚
片12の軸線に対して略垂直であるので、スナップ係合用
脚片12を後退させても突起11は弾性変形を行わず、スナ
ップ係合用脚片12はスナップ係合用雌孔13から抜けな
い。このようにしてスナップ係合が行われ、第２エンド
キャップ５はワンタッチで外側保持部材38に嵌合し固定
することができる。同様にして第１エンドキャップ４は
ワンタッチで外側保持部材38に嵌合し固定することがで
きる。なお、スナップ係合を解除したいときは、縦穴へ
工具を差し込んで、突起11を押圧して弾性変形させ、同
時にスナップ係合用脚片12を後退させることにより、ス
ナップ係合用脚片12をスナップ係合用雌孔13から抜き出
すことができる。このようなスナップ式ワンタッチ構造
により、一体成形体27の両端部に合成樹脂製の第１エン
ドキャップ４及び第２エンドキャップ５がワンタッチで
固定されている。

【００４０】 一体成形体27と第１エンドキャップ４・第
２エンドキャップ５との固定手段には、前記のスナップ
式ワンタッチ構造による固定構造の他に、樹脂熱かしめ
による固定構造、ボルトによる固定構造、接着剤を用い
た固定構造等がある。樹脂熱かしめ（超音波ステーキン
グ）による固定構造は、プラスチック部品側にスタッド
（支柱状のもの）を形成し、金属又は異質の樹脂製の部
品の貫通孔にスタッドを貫通させ、貫通孔から突出した
スタッドの頭部を超音波等を利用して溶かして変形さ
せ、プラスチックと金属又は異質の樹脂製の部品とを機
械的にロックする構造である。第１エンドキャップ４・
第２エンドキャップ５がプラスチックの場合に適用でき
る。また、一体成形体27に形成したスタッドを、第１エ
ンドキャップ４・第２エンドキャップ５に形成した貫通
孔に貫通させ、貫通孔から突出したスタッドの頭部を超
音波等を利用して溶かして変形させることにより、機械
的にロックすることができる。ボルトによる固定構造
は、図31に示すように、第１エンドキャップ４・第２エ
ンドキャップ５の前記スナップ係合用脚片12に代えて挿
通孔23を形成し、一体成形体27の外側保持部材38の前記
スナップ係合用雌孔13に代えて雌ねじ24を形成し、挿通
孔23にボルトを挿通して雌ねじ24に螺合する構造であ
る。熱溶接による固定構造は、固定面を溶融温度まで加
熱して接合し固定する構造であり、一体成形体27と第１
エンドキャップ４・第２エンドキャップ５とのうち少な
くとも一方が熱可塑性合成樹脂の場合に適用できる。即
ち、一体成形体27の外側保持部材38の合成樹脂が熱可塑
性のものであって、第１エンドキャップ４・第２エンド
キャップ５が金属や各種合成樹脂であれば接合して固定
でき、一体成形体27の外側保持部材38の合成樹脂が熱可
塑性以外のものであっても、第１エンドキャップ４・第
２エンドキャップ５が熱可塑性合成樹脂であれば接合し
て固定できる。

【００４１】 本発明の第２参考例のボールねじ装置の製
造方法について説明する。図32に示す金型・中子を用い
て、射出成形、ダイカスト、圧縮成形、トランスファ成
形等の方法により一体成形体27を製造する。最初の準備
工程において金型を製造する。金型は第１金型50及び第
２金型51からなり、第１金型50内には円筒形の第１支持
穴52、第２支持穴53及び第１段付円筒状部88が形成さ
れ、第２金型51内には円筒形の第４支持穴55、第５支持
穴56及び第２段付円筒状部89が形成される。第１金型50
及び第２金型51の内部に配置される中子は、外周の一部
にねじ部がある大径の第１中子61と、小径で基端が太く
その他が細い第２Ａ中子（第２Ａ摺動中子）63Ａ及び第
２Ｂ中子（第２Ｂ摺動中子）63Ｂである。第２Ａ中子63
Ａ及び第２Ｂ中子63Ｂの基端部は、第１金型50の第２支
持穴53及び第２金型51の第５支持穴56に挿入され、第２
Ａ中子63Ａ及び第２Ｂ中子63Ｂはそれぞれ第１金型50及
び第２金型51に固定される。ボール転走レース６をイン
サートとなし、インサートとしてのボール転走レース６
の内面に第１中子61を螺合させる。ボール転走レース６
と第１中子61との結合体を金型に装着するときは、例え
ば第２金型51の第４支持穴55に第１中子61の一端部（図
32では下端部）を嵌合させ、第１金型50及び第２金型51
を閉じ、第２Ａ中子63Ａの先端と第２Ｂ中子63Ｂの先端
とを接触させる。第１金型50及び第２金型51の内部に
は、第１段付円筒状部88・第２段付円筒状部89とボール
転走レース６と第１中子61・第２Ａ中子63Ａ・第２Ｂ中
子63Ｂとの間にキャビティ69が形成される。例えば、射
出成形機から射出されてくる溶融材料は、不図示のノズ
ルタッチ部、スプル、ランナ、ゲートを通過してキャビ
ティ69に充填されるように構成されている。

【００４２】 一体成形体27は次の第１工程〜第４工程を
経て製造される。第１工程により、第１金型50及び第２
金型51を開き、インサートとしてのボール転走レース６
と第１中子61との結合体を金型に配設し、第１金型50及
び第２金型51を閉じる。第１中子61の両端部が第１金型
50の第１支持穴52及び第２金型51の第４支持穴55に嵌合
し、第２Ａ中子63Ａの先端と第２Ｂ中子63Ｂの先端とが
当接して１個の中子の形状となる。キャビティ69の形状
は、略鍔付円筒状でボール転走レース６の外側に第２Ａ
中子63Ａ・第２Ｂ中子63Ｂが位置している。

【００４３】 第２工程でキャビティ69に合成樹脂の溶融
材料を充填し、一体成形体27を成形する。例えば、射出
成形機から射出される合成樹脂の溶融材料が、ゲート等
を通過してキャビティ69に充填され、ボール転走レース
６の外周は溶融材料で包まれる。第３工程において、充
填した材料の固化が所定程度に達したとき（固化が進ん
で、成形物を取り出しても、成形物の変形の恐れがなく
なったとき）、第１金型50及び第２金型51を開いて、ボ
ール転走レース６と第１中子61との結合体が中央部にあ
る成形物を第１金型50及び第２金型51から取り出す。な
お、第１金型50及び第２金型51を開くとき、第２Ａ中子
63Ａ及び第２Ｂ中子63Ｂは成形物から離れ、それぞれ第
１金型50及び第２金型51に固定された状態を維持する。

【００４４】 第４工程において、溶融材料が固化されて
一体成形体27が成形されたとき、成形物を保持し、工具
類を用いて第１中子61を回転させながら引き抜く。ボー
ル転走レース６に外側保持部材38が一体に固定され、成
形物の内側の両端部にボール転走溝７と連続するボール
転走溝が形成され、第１戻し通路18及び第２戻し通路19
が形成され、一体成形体27が出来上がる。

【００４５】 図33を用いて、本発明の第２参考例のボー
ルねじ装置の変形例の説明をする。第２参考例のボール
ねじ装置の変形例は、コイルスプリングで円筒状に成形
されたボール転走レースの軸方向の中央部に、コイルス
プリングの線材の間隔８が広い部分を形成し、中央部以
外の部分は所定の狭い間隔（例えば図33に示すように密
着させた間隔）となし、広い間隔78のを境界として軸方
向の一方と他方とに位相のずれがある。この位相のずれ
は、一体成形体27を成形するときに、ボール転走レース
の軸方向の中央部にコイルスプリングの線材の間隔が広
い部分( 間隔８) をつくり、成形後の一体成形体27に広
い間隔78を維持させることにより生ずる。この位相のず
れによって、図25に示すようにボール転走溝７にボール
転動体17を挿入して、ボールねじ軸１をボール転動体17
を介してボールねじ用ナット２に螺合したとき、ボール
ねじに予圧が付与され、軸方向すきまをゼロ以下（予圧
状態）にすることができる。

【００４６】 第２参考例 のボールねじ装置の変形例は、
広い間隔78の左右のボール転走溝７が広い間隔78から引
き離されている。従って、図35に示すように、広い間隔
78の左側ではナット２のねじ山の左側のフランク面とボ
ールねじ軸１のねじ山の右側のフランク面とがボール転
動体を介して圧接され、広い間隔78の右側ではナット２
のねじ山の右側のフランク面とボールねじ軸１のねじ山
の左側のフランク面とがボール転動体を介して圧接され
ている。第２参考例の変形例のその余の点は、第２参考
例と同様である。

【００４７】 本発明の第２参考例のボールねじ装置の変
形例の製造方法について説明する。図34は第２参考例の
ボールねじ装置の変形例の製造に使用する金型・中子を
示し、図32と同一の部材には図32と同一の符号を付し、
同一の部材の説明は原則として省略する。図32の金型・
中子においてはボール転走レース６に第１中子61のみを
嵌合させたのに対して、図34の金型・中子ではボール転
走レース６に第１Ａ中子61Ａと第１Ｂ中子61Ｂを両側か
ら螺合させ、第１Ａ中子61Ａの貫通ねじ孔に調整ねじ棒
48を螺合させた点で相違する。第２参考例のボールねじ
装置の変形例の製造時には、ボール転走レース６に第１
Ａ中子61Ａと第１Ｂ中子61Ｂを両側から螺合させた後
に、調整ねじ棒48をねじ込んで第１Ａ中子61Ａと第１Ｂ
中子61Ｂとを軸線上で互いに反対方向に少量だけ引き離
し、広い間隔78を形成する。このとき、広い間隔78を境
界とした両側のボール転走レース６のボール転走レース
溝７の位相にずれが生ずる。

【００４８】 第１工程により、第１金型50及び第２金型
51を開き、インサートとしてのボール転走レース６と第
１Ａ中子61Ａ・第１Ｂ中子61Ｂとの結合体（位相のずれ
が生じた状態のもの）を金型に配設する。第２工程でキ
ャビティに合成樹脂の溶融材料を充填し、一体成形体27
を成形する。第３工程において、充填した材料が完全に
固化した後に、第１金型50及び第２金型51を開いて、ボ
ール転走レース６と第１Ａ中子61Ａ・第１Ｂ中子61Ｂと
の結合体が中央部にある成形物を第１金型50及び第２金
型51から取り出す。第４工程において、成形物を保持
し、工具類を用いて第１Ａ中子61Ａ及び第１Ｂ中子61Ｂ
を回転させながら引き抜く。ボール転走レース６に外側
保持部材38が一体に固定され、成形物の内側の両端部に
ボール転走溝７と連続するボール転走溝が形成され、第
１戻し通路18が形成され、一体成形体27が出来上がる。

【００４９】

【発明の効果】本発明のボールねじ装置では、請求項１
〜４に記載されたとおり、取付用フランジが形成される
とともに内孔にボール転走溝が形成された金属製ボール
転走レースの外側に、合成樹脂製の外側保持部材が一体
成形されて一体成形体となり、外側保持部材はボール転
走レースの外周部を貫通する戻し通路、ボール転走溝と
戻し通路とを連通する第１案内溝を有している。また、
一体成形体の両端に合成樹脂製のエンドキャップが固定
され、エンドキャップは第１案内溝と戻し通路とを連通
する第２案内溝を有している。 従って、一体成形体
（従来例のボールねじナット）と合成樹脂製のエンドキ
ャップと連結が容易にでき、一体成形体の戻し通路・第
１案内溝、エンドキャップの第２案内溝及び金属製ボー
ル転走レースのボール転走溝とによりボール無限循環路
が形成される。そして、ボールの方向転換路の内側の機
能を有する第１案内溝は、戻し通路と一体に成形されて
いるので、戻し通路と第１案内溝との間に段差はなく、
ボールの方向転換路の外側の機能を有するエンドキャッ
プの第２案内溝は、合成樹脂の一体成形時にボール転走
溝を基準として精密に位置決め可能な戻し通路と連続し
ており、また前記の通り第１案内溝と第２案内溝とは合
致して直径の均一な方向転換路となるので、ボール無限
循環路の内面が円滑で段差がなく、騒音の発生が少な
い。しかも、金属製ボール転走レース及び外側保持部材
は一体成形されるので、従来例に較べて精度が高くしか
も製造費が安い。更に、一体成形体の両端部に嵌合用突
部が形成され、エンドキャップの内側部に嵌合用凹部が
形成され、該嵌合用突部に該嵌合用凹部を嵌合させて一
体成形体とエンドキャップとがいんろう構造により接合
されるので、ボール無限循環路の内面が一層円滑で連続
した通路となすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１参考例のボールねじ装置の断面図
である。

【図２】図２(a) は本発明の第１参考例のボールねじ用
ナットの側面図、図２(b) は図２(a) のＡ−Ａ線断面
図、図２(c) は前記ボールねじ用ナットの平面図であ
る。

【図３】図３(a) は本発明の第１参考例の一体成形体の
左側面図、図３(b) は図３(a)のＢ−Ｂ線断面図、図３
(c) は前記一体成形体の右端面図、図３(d) は前記一体
成形体の平面図である。

【図４】図４(a) は本発明の第１参考例のボール転走レ
ースの左側面図、図４(b) は図４(a) のＣ−Ｃ線断面
図、図４(c) は前記ボール転走レースの右端面図であ
る。

【図５】図５(a) は本発明の第１参考例のエンドキャッ
プの左側面図、図５(b) は図５(a) のＤ−Ｄ線断面図、
図５(c) はエンドキャップの右側面図である。

【図６】図６(a) ・(b) は、本発明の第１参考例のスナ
ップ式ワンタッチ結合構造を示す要部拡大断面図であ
る。

【図７】図７(a) ・(b) ・(c) は、それぞれ図３(a) ・
(c) 及び図５(a) の部分的変更例を示す。

【図８】本発明の第１参考例のボールねじ装置の製造方
法に用いられる金型の断面図である。

【図９】本発明の第１参考例のボールねじ装置の変形例
の製造方法に用いられる金型の断面図である。

【図１０】図１０(a) 及び(b) は、本発明の第１参考例
のボールねじ装置及び変形例の予圧の状態を示す説明図
である。

【図１１】本発明の第１参考例の変形例のボールねじ装
置の部分の断面図である。

【図１２】本発明の実施例のボールねじ装置の断面図で
ある。

【図１３】図１３(a) は本発明の実施例のボールねじ用
ナットの側面図、図１３(b) は図１３(a) のＡ−Ａ線断
面図、図１３(c) は前記ボールねじ用ナットの平面図で
ある。

【図１４】図１４(a) は本発明の実施例の一体成形体の
左側面図、図１４(b) は図１４(a) のＢ−Ｂ線断面図、
図１４(c) は前記一体成形体の右端面図、図１４(d) は
前記一体成形体の平面図である。

【図１５】図１５(a) は本発明の実施例のボール転走レ
ースの左側面図、図１５(b) は図１５(a) のＣ−Ｃ線断
面図、図１５(c) は前記ボール転走レースの右端面図で
ある。

【図１６】図１６(a) は本発明の実施例のエンドキャッ
プの左側面図、図１６(b) は図１６(a) のＤ−Ｄ線断面
図、図１６(c) はエンドキャップの右側面図である。

【図１７】図１７(a) ・(b) は、本発明の実施例のスナ
ップ式ワンタッチ結合構造を示す要部拡大断面図であ
る。

【図１８】図１８(a) ・(b) ・(c) は、それぞれ図14
(a) ・(c) 及び図16(a) の部分的変更例を示す。

【図１９】本発明の実施例のボールねじ装置の製造方法
に用いられる金型の断面図である。

【図２０】本発明の実施例のボールねじ装置の変形例の
断面図である。

【図２１】図２１(a) は本発明の実施例の変形例のボー
ルねじ用ナットの側面図、図２１(b) は図２１(a) のＥ
−Ｅ線断面図、図２１(c) は前記ボールねじ用ナットの
平面図である。

【図２２】図２２(a) は本発明の実施例の変形例の一体
成形体の左側面図、図２２(b) は図２２(a) のＦ−Ｆ線
断面図、図２２(c) は前記一体成形体の右端面図、図２
２(d) は前記一体成形体の平面図である。

【図２３】図２３(a) は本発明の実施例の変形例のボー
ル転走レースの左側面図、図２３(b) は図２３(a) のＧ
−Ｇ線断面図、図２３(c) は前記ボール転走レースの右
端面図である。

【図２４】本発明の実施例のボールねじ装置の変形例の
製造方法に用いられる金型の断面図である。

【図２５】本発明の第２参考例のボールねじ装置の部分
断面図である。

【図２６】図２６(a) は本発明の第２参考例のボールね
じ用ナットの側面図、図２６(b)は図２６(a) のＡ−Ａ
線断面図、図２６(c) は前記ボールねじ用ナットの平面
図である。

【図２７】図２７(a) は本発明の第２参考例の一体成形
体の左側面図、図２７(b) は図２７(a) のＢ−Ｂ線断面
図、図２７(c) は前記一体成形体の右端面図、図２７
(d)は前記一体成形体の平面図である。

【図２８】図２８(a) は本発明の第２参考例のボール転
走レースの左側面図、図２８(b)は図２８(a) のＣ−Ｃ
線断面図、図２８(c) は前記ボール転走レースの右端面
図である。

【図２９】図２９(a) は本発明の第２参考例のエンドキ
ャップの左側面図、図２９(b) は図２９(a) のＤ−Ｄ線
断面図、図２９(c) はエンドキャップの右側面図であ
る。

【図３０】図３０(a) ・(b) は、本発明の第２参考例の
スナップ式ワンタッチ結合構造を示す要部拡大断面図で
ある。

【図３１】図３１(a) ・(b) ・(c) は、それぞれ図２７
(a) ・(c) 及び図２９(a) の部分的変更例を示す。

【図３２】図３２は、本発明の第２参考例のボールねじ
装置の製造方法に用いられる金型・中子の断面図であ
る。

【図３３】図３３は、本発明の第２参考例のボールねじ
装置の変形例を示す断面図である。

【図３４】図３４は、本発明の第２参考例のボールねじ
装置の変形例の製造方法に用いられる金型・中子の断面
図である。

【図３５】本発明の第２参考例のボールねじ装置の変形
例の部分の断面図である。

【符号の説明】

１ ボールねじ軸 ２ ボールねじ用ナット ４ 第１エンドキャップ ５ 第２エンドキャップ ６ ボール転走レース ７ ボール転走溝 ９ 第２案内溝 10 第２案内溝 14 第１案内溝 15 第１案内溝 17 ボール転動体 18 第１戻し通路 19 第２戻し通路 27 一体成形体 38 外側保持部材 39 第１外側保持部材 40 第２外側保持部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−174045（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−50359（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−199347（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−201013（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−159470（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−19053（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−154854（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−3716（ＪＰ，Ｕ) 実公 平３−4855（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 25/20 - 25/24

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボールねじ用ナット、ボールねじ軸及び
   多数のボール転動体からなるボールねじ装置において、
   取付用フランジが形成されるとともに内孔にボール転走
   溝が形成された金属製ボール転走レースと、該ボール転
   走レースの外側に一体成形され、外周部を貫通する戻し
   通路、ボール転走溝と戻し通路とを連通する第１案内溝
   を有する合成樹脂製の外側保持部材と、金属製ボール転
   走レースと外側保持部材とからなる一体成形体の両端に
   固定され、第１案内溝と戻し通路とを連通する第２案内
   溝を有する合成樹脂製のエンドキャップとからなるボー
   ルねじ用ナットに、外周にボール転走溝が形成されたボ
   ールねじ軸を、前記ボールねじ用ナットのボール転走溝
   と合致させ、その間に多数のボール転動体を介在させて
   螺合したボールねじ装置。
2. 【請求項２】 一体成形体とエンドキャップとの固定構
   造を、次の固定構造ＡないしＥのいずれか１つもしくは
   ２以上を組み合わせたものからなる請求項１記載のボー
   ルねじ装置。 Ａ．スナップ係合用脚片及びスナップ係合用雌孔とから
   なるスナップ式ワンタッチ固定構造。 Ｂ．樹脂熱かしめによる固定構造。 Ｃ．エンドキャップに挿通孔を形成し、一体成形体の両
   端部に雌ねじを形成し、ボルトを前記挿通孔に挿通し前
   記雌ねじに螺合した固定構造。 Ｄ．熱溶接による固定構造。 Ｅ．接着剤を用いた固定構造。
3. 【請求項３】 一体成形体の両端部に嵌合用突部が形成
   され、エンドキャップの内側部に嵌合用凹部が形成さ
   れ、該嵌合用突部に該嵌合用凹部を嵌合させて一体成形
   体とエンドキャップとがいんろう構造により接合され、
   一体成形体の戻し通路・第１案内溝、エンドキャップの
   第２案内溝及び金属製ボール転走レースのボール転走溝
   とによりボール無限循環路が構成された請求項１又は２
   記載のボールねじ装置。
4. 【請求項４】 ボール転走溝が形成された金属製ボール
   転走レースを、バルジ成形法、ロストワックス成形法、
   転造成形法のうちの一つの成形法によって製造された請
   求項１ないし３のいずれかひとつに記載のボールねじ装
   置。
5. 【請求項５】 取付用フランジが形成されるとともに内
   孔にボール転走溝が形成された金属製ボール転走レース
   と、該ボール転走レースの外側に一体成形され、外周部
   を貫通する戻し通路、ボール転走溝と戻し通路とを連通
   する第１案内溝を有する合成樹脂製の外側保持部材と、
   金属製ボール転走レースと外側保持部材とからなる一体
   成形体の両端に固定され、第１案内溝と戻し通路とを連
   通する第２案内溝を有するエンドキャップとからなるボ
   ールねじ用ナットに、外周にボール転走溝が形成された
   ボールねじ軸を、前記ボールねじ用ナットのボール転走
   溝と合致させ、その間に多数のボール転動体を介在させ
   て螺合したボールねじ装置の製造方法において、前記一
   体成形体を(a) 金型を開き、ボール転走レースと中子と
   の結合体を金型内に配設し、次に金型を閉じる第１工
   程、(b) 合成樹脂の溶融材料を金型内のキャビティ内に
   充填する第２工程、(c) 金型を開き、ボール転走レース
   と中子との結合体が中央部にある成形物を金型から取り
   出す第３工程、(d) 成形物を保持して中子を抜き出す第
   ４工程により製造するボールねじ装置の製造方法。