JP6157268B2 - 回転クランパ付きボールねじ - Google Patents

Description

本発明は、ボールねじに関し、特に停止位置を自己保持できる回転クランパ付きのボールねじに関する。

従来のボールねじとしては、たとえば、特許文献１に記載の逆転防止機構付き直線作動機が知られている。
この直線作動機は、ハウジング側部材にロックされる方向が逆向きの一対の一方向クラッチ内蔵軸受を介してボールねじ軸が回転自在に支持された構成で、ボールねじ軸がボールナット側から圧縮方向のスラスト荷重を受けると片方のクラッチ内蔵軸受がロックされ、引張方向のスラスト荷重を受けると他方のクラッチ内蔵軸受がロックされ、スラスト荷重によるボールねじ軸の回転が防止されるようになっている。

特開２０００−１４５９１４号公報

しかし、特許文献１に記載の技術では、逆回転を防止するだけで、任意の位置で固定することができない。任意の位置で停止した状態で保持しておくためには、ブレーキ付モータや、ソレノイドやエアシリンダ等を利用したストッパ機構が必要であり、その分、設備も大型化し、エネルギーが消費されることになる。
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、外部エネルギーを必要とせずにねじ軸とナットを任意位置で固定でき、しかも固定からの解放を簡単かつ確実に行い得る回転クランパ付きボールねじを提供することにある。

上記課題を達成するために本発明による回転クランパ付きボールねじは、
雄ねじ溝を有するねじ軸と、
内側に雌ねじ溝を有するナットと、
前記ねじ軸の雄ねじ溝とナットの雌ねじ溝との間に転動自在に介装される第１の転動体と、
前記ねじ軸をクランプする回転クランパと、を備えた回転クランパ付きボールねじであって、
前記回転クランパは、
前記ねじ軸の外周面に対して前記ねじ軸の円周方向に転動自在に接触する第２の転動体と、
前記第２の転動体を保持する保持器と、
前記ねじ軸に挿通される筒状体で、内周面に前記ねじ軸の外周面との間で第２の転動体を挟み込むテーパ部を有する外筒と、
前記第２の転動体をテーパ部に噛込む方向へ付勢する付勢手段と、を備え、
前記保持器と外筒のいずれか一方がナットに固定され、前記付勢手段はナットに固定された側の部材から、他方の部材を前記第２の転動体がテーパ部に噛み込む方向へ付勢し、
前記外筒のテーパ部は、外筒とねじ軸が一の方向に相対的に回転したときに前記テーパ部と前記ねじ軸との間に前記第２の転動体を噛み込み、他の方向に相対的に回転したときに前記第２の転動体の噛み込みを解除する構成となっている。

そうすると、回転クランパによって、外部から操作をしなくても、ねじ軸とナットの、一の方向の相対回転運動は阻止され、一の方向と逆方向の相対回転運動は許容されることになる。
ボールねじにはトルクをスラスト力に変換する効率がいい反面、ねじ軸に作用するスラスト荷重によってナットが逆回転する逆効率も高いので、従来は逆転防止機構付きのモータや特別の設備を必要としていた。本発明は、回転クランパがボールねじの逆転防止機構として機能し、従来のような特別な逆転防止機構の設備が不要となる。
また、第２の転動体は転がり接触しているので、正転方向の作動効率を損なうことはない。
また、回転クランパの、保持器と外筒のうち、ナットに固定されていない側の部材を、付勢手段の付勢力に抗して回転させれば、第２の転動体の噛み込みを解除できるので、簡単に逆回転させることができる。
このように、回転クランパは、外筒のテーパ部に対して第２の転動体を付勢手段によって付勢しているだけなので、電気エネルギー等を必要とせず、ねじ軸とナットを任意位置で固定、及び、固定からの解放を簡単かつ確実に行うことができる。

本発明においては、前記外筒を前記ねじ軸の中心軸方向に２つ備え、それぞれの外筒は、前記第２の転動体を噛み込む回転方向が逆であってもよい。そうすると、ねじ軸の正転、逆転両方向への回転を阻止することができ、ねじ軸を所定位置で停止させておくことができる。したがって、停止位置で保持しておくために、特別な設備が不要で、電気制御等を行う必要もない。
また、回転クランパの、保持器と外筒のうち、ナットに固定されていない側の部材を、付勢手段の付勢力に抗して選択的に回転させれば、それぞれの第２の転動体の噛み込みを解除できる。したがって、位置決め保持のための正回転、逆回転両方向の回転防止と、位置決めを行うための回転動作を任意に組み合せることができる。

本発明においては、前記第２の転動体を少なくとも３つ備えることができる。そうすると、ねじ軸を第２の転動体で支えることができるので、外筒が相対的に回転するときの摩擦を小さくすることができる。

本発明においては、付勢手段をねじりコイルばねとし、コイル部を保持器と外筒の間に配置し、コイル部の一端を保持器に係止し、コイル部の他端を外筒に係止させる構成とすることができる。
そうすると、外筒と保持器間のスペースを有効利用することができ、装置の小型化を図ることができる。
また、本発明においては、保持器がナットに固定され、前記付勢手段は保持器から、外筒を前記第２の転動体がテーパ部に噛み込む方向へ付勢する構成で、前記付勢手段の付勢力に抗して外筒を回転変位させることで噛み込みを解除可能となるように構成することができる。
外筒を回転させれば、第２の転動体が外筒のテーパ部を転がって相対的に移動するため、噛み込みを容易に解除することができる。

本発明に用いる第２の転動体は、軸方向長さが、少なくともねじ軸の雄ねじ溝の中心軸方向の幅よりも長いローラーとすることができる。
このようにすれば、雄ねじ溝に交差する場合に、必ずねじ軸外周面との接触面を確保できる。

本発明によれば、外部エネルギーを必要とせずに、ボールねじのねじ軸とナットを任意
位置で固定できる。

（Ａ）は本発明の実施の形態に係る回転クランパ付きボールねじの半断面正面図、（Ｂ）は（Ａ）の左側面図である。 （Ａ）は図１の回転クランパを外筒を断面にして示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）の左側面図、（Ｃ）はローラーの噛み込み、解除動作の説明図、（Ｄ）は（Ａ）の保持器の正面図、（Ｅ）は（Ｄ）の側面図である。 図２の回転クランパのアンクランプ機構の説明図である。

以下に、本発明の実施形態に係る回転クランパ付きボールねじについて図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本実施の形態に係る回転クランパ付きボールねじ１の概略構成を示している。この回転クランパ付きボールねじ１は、雄ねじ溝１１ａを有するねじ軸１１と、内側に雌ねじ溝１２ａを有するナット１２と、ねじ軸１１の雄ねじ溝１１ａとナット１２の雌ねじ溝１２ａとの間に転動自在に介装される第１の転動体としてのボール１３と、ねじ軸１１をクランプする回転クランパ２０と、を備えている。
ねじ軸１１の外周は円筒面となっており、２条の螺旋状の雄ねじ溝１１ａが設けられている。図示例のボールねじ１は、大リードタイプのボールねじであり、隣り合う雄ねじ溝１１ａの間の円筒面の領域が広くなっている。もっとも、雄ねじ溝１１ａの条数は1条ね
じでもよいし、3条以上の多条ねじでもよく、雄ねじ溝１１ａ間に円筒状の領域が設けら
れていればよい。
ナット１２のボール循環方式はエンドキャップ方式で、ナット本体１４の軸方向両端に、不図示の方向転換路が形成されたエンドキャップ１５、１５が取り付けられている。もっとも、循環方式はリターンチューブ方式、コマ式等、種々の方式が採用され得る。ナット本体１４には、固定用のフランジ１４ａが設けられている。

回転クランパ２０は、第一固定機構２０Ａ及び第二固定機構２０Ｂを有している。第一固定機構２０Ａと第二固定機構２０Ｂは、ねじ軸１１の中心軸Ａ方向に、ナット１２と直列に配置されるもので、本明細書では、ナット１２側の固定機構を第一固定機構２０Ａとして説明する。
第一固定機構２０Ａと第二固定機構２０Ｂの基本的な構成は同一であり、第一固定機構２０Ａを中心軸Ａと直交する線を中心として１８０度回転させたものが第二固定機構２０Bに相当する。そして、第一固定機構２０Ａと第二固定機構２０Ｂとは、許容する回転方
向及び制限する回転方向が逆になるだけなので、以下の説明は、主に第一固定機構２０Ａについて説明し、第二固定機構２０Ｂについては、同一の構成部分については同一の符号を付し、重複説明は省略するものとする。

第一固定機構２０Ａは、図２に詳細に示すように、ねじ軸１１の外周面に対してねじ軸１１の円周方向に転動自在に接触する第２の転動体としてのローラー２１と、ローラー２１を保持する保持器２２と、内周面にねじ軸１１の外周面との間でローラー２１を挟み込むテーパ部２３を有する外筒２４と、ローラー２１がテーパ部２３に噛込む方向へ付勢する付勢手段としてのスプリング２５と、を備えている。
そして、保持器２２がナット１２に固定され、スプリング２５はナット１２に固定された保持器２２から外筒２４に付勢力を加え、ローラー２１がテーパ部２３に噛み込む方向へ付勢している。また、外筒２４のテーパ部２３は、外筒２４とねじ軸１１が一の方向に相対的に回転したときにテーパ部２３とねじ軸１１との間にローラー２１を噛み込み、他の方向に相対的に回転したときにローラー２１の噛み込みを解除する構成となっている。

ローラー２１は、中心軸と直交方向の断面形状が、中心軸からの距離が全周にわたって均一の円形断面形状となっている。ローラー２１の中心軸は、保持器２２の中心軸Ａと平行に配置され、その軸方向長さが、少なくともねじ軸１１の雄ねじ溝１１ａの中心軸方向の幅よりも長いものが用いられる。このようにすれば、雄ねじ溝１１ａに交差する場合に、必ずねじ軸１１外周面との接触面を確保できる。
ローラー２１は、中心軸Ａを中心として等角度に８つ配置されている。ローラー２１の数は、８つより多くても少なくてもよいが、少ない場合には、少なくとも３つ以上配置することが好適である。３つ以上とすれば、ねじ軸１１をローラー２１で支えることができるので、外筒２４が相対的に回転するときの摩擦を小さくすることができる。

保持器２２は、第一固定機構２０Ａと第二固定機構２０Ｂにまたがる一つの筒状部材で、第一固定機構２０Ａと第二固定機構２０Ｂの、それぞれのローラー２１，２１を保持する長穴２２ａ、２２ａの環状列が、直列に２列設けられている。
長穴２２ａの長手方向は、中心軸Ａと平行である。長穴２２ａは、中心軸Ａに対するローラー２１の角度が変化しないように、保持器２２の周方向におけるローラー２１の移動を制限する。
この例では、保持器２２は、図２(Ｄ)に示すように、ローラー２１の数に合せた八角筒形状で、長穴２２ａは、その角部に設けられている。角部の位置はローラー２１の中心軸にほぼ等しく設定され、長穴２２ａの両側縁は八角形の各側面に位置している。

そして、保持器２２の内面に開口する長穴２２ａの短手方向の長さは、ローラー２１の直径よりも小さい。このように、長穴２２ａを形成することにより、ローラー２１が保持器２２の内側に落下することを防止する。また、ローラー２１を保持器２２の外面側から長穴２２ａ内に配置したときに、ローラー２１の外面の一部が保持器２２の内周面から中心軸Ａ側に突出するように、長穴２２ａが形成される。そして、保持器２２から突出したローラー２１が、ねじ軸１１まで届くように、長穴２２ａが形成される。また、保持器２２の外面よりも外側にローラー２１が突出するように長穴２２ａが形成される。
この保持器２２の一端はナット１２の端部に固定される。ナット１２との固定は、保持器２２の一端を、不図示の継手部材に接着固定しておき、継手部材を介してナット１２に固定してもよいし、ナット１２に対して直線固定してもよく、要するにナット１２に連結固定されていればよい。なお、保持器２２の固定部にはトルクが加わるので、凹凸を設けて、噛み合うようにしている。

外筒２４は筒状体であり、第一固定機構２０Ａの外筒２４は、保持器２２の中心軸方向の半分の領域に配置された８つのローラー２１を取り囲むように設けられている。
外筒２４は、中心軸Ａを中心として、図２（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、反時計回りに角度が増すに従って、内面が中心軸Ａ側に徐々に近付くテーパ部２３を８箇所備えている。このテーパ部２３では、外筒２４の厚さが変化しているともいえる。なお、テーパ部２３においては、中心軸Ａの周りの角度が増すに従って所定の割合で厚さが増してもよい。また、厚さの増す割合の最適値を実験により求めたり、シミュレーションにより求めたりしてもよい。

テーパ部２３は、ローラー２１の数に応じて形成される。このため、本実施の形態では、中心軸Ａから見て４５度毎にテーパ部２３が形成される。そして、隣り合うテーパ部２３との間では、中心軸Ａから外筒２４の内面までの距離が急変する。

すなわち、中心軸Ａを中心とした角度が４５度の範囲で徐々に厚さが増した後、元の厚さに戻る。これが中心軸Ａの周りで８回繰り返される。なお、中心軸Ａを中心とする外筒２４の外径は一定である。本実施の形態では、中心軸Ａを中心としてローラー２１を８つ
設けているため、４５度毎に外筒２４の厚さが元に戻るが、ローラー２１の個数に応じて、この角度を変更する。

そして、外筒２４と保持器２２との隙間に、保持器２２の長穴２２ａからローラー２１が突出している。ローラー２１の保持器２２からの突出量（ローラー２１の外面から、保持器２２の最も遠い箇所までの距離）は、保持器２２の外面と外筒２４の内面との距離の最小値よりも大きく、最大値よりも小さい。また、ローラー２１の直径は、ねじ軸１１の外面と外筒２４の内面との距離の最小値よりも大きく、最大値よりも小さい。

外筒２４は、中心軸Ａを中心として回転可能に設けられる。一方、ローラー２１は、ナット１２に固定される保持器２２により中心軸Ａを中心とする回転が制限されている。すなわち、外筒２４が回転することにより、ローラー２１が設けられている箇所における保持器２２の外面と外筒２４のテーパ部２３内面との距離が変化する。同様に、ローラー２１が設けられている箇所における外筒２４のテーパ部２３の内面と、ねじ軸１１の外面との距離が変化する。そして、外筒２４が中心軸Ａを中心として回転すると、ローラー２１がテーパ部２３の内面に沿って転がる。
なお、保持器２２の外面と外筒２４の内面との間には、特に図示しないが、適宜止め輪等によって、中心軸Ａ方向の移動が規制される。

スプリング２５は、ねじりコイルばねであり、コイル部２５ａを保持器２２と外筒２４の間に配置し、コイル部２５ａの一端の第１係止部２５ｂが保持器２２に係止され、コイル部２５ａの他端の第２係止部２５ｃが外筒２４に係止されている。第１係止部２５ｂは円筒形に巻かれたコイル部２５ａから、中心軸Ａに向かって屈曲し、保持器２２に設けられた係止穴に差し込まれている。
一方、第１係止部２５ｂは半径方向外方に向かって屈曲しており、外筒２４の端部に設けられた切欠き２４ａに係止されている。このように、スプリング２５にねじりコイルばねを利用することで、外筒２４と保持器２２間のスペースを有効利用することができ、装置の小型化を図ることができる。
このスプリング２５によって、外筒２４のテーパ部２３とねじ軸１１との間にローラー２１が噛み込む方向に、外筒２４を付勢している。

第二固定機構２０Ｂは、第一固定機構２０Ａと共通の保持器２２の中心軸方向半分の領域に配列されたローラー２１の環状列を覆うように外筒２４が配置されている。この外筒２４のテーパ部２３の傾斜方向が第一固定機構２０Ａと逆向きである。図２（B）に示す
ように、第一固定機構２０Ａについては、中心軸Ａを中心に時計回り方向Ｒが噛み込み方向（破線矢印方向）であり、中心軸Ａを中心に反時計回り方向Ｕが噛み込み解除方向（実線矢印方向）となる。一方、第二固定機構２０Ｂについては、中心軸Ａを中心に反時計回り方向Ｕが噛み込み方向（実線矢印方向）であり、中心軸Ａを中心に反時計回り方向Ｒが噛み込み解除方向（破線矢印方向）となる。

第一固定機構２０Ａと第二固定機構２０Ｂの外筒２４，２４は、ねじ軸１１の中心軸Ａ方向に直列に配置され、互いに対向端部が摺動自在に接触している。
この第一固定機構２０Ａと第二固定機構２０Ｂの外筒２４、２４の対向端部に、アンクランプ機構３０が設けられている。
アンクランプ機構３０は、各外筒２４、２４に設けられた切欠き３１Ａ、３１Ｂと、この切欠き３１Ａ，３１Ｂに係合するレバー３２と、レバー３２を回転自在に支持する支軸３３と、を備えている。支軸３３の一端は保持器２２に差し込まれている。
レバー３２を回転させると、スプリング２５のばね力に抗して第一固定機構２０Ａと第二固定機構２０Ｂの各外筒２４、２４が中心軸Ａを中心に互いに反対向きに回転し、各テーパ部２３Ａ，２３Ｂからローラー２１、２１から離れる方向に移動するように構成され
ている。
レバー３２の回転を解除すると、スプリング２５のばね力によって、第一固定機構２０Ａと第二固定機構２０Ｂの外筒２４Ａ，２４Ｂのテーパ部２３Ａ、２３Ｂが、再びローラー２１に噛みこむ方向に回転する。
なお、本実施の形態においてはスプリング２５として、ねじりコイルスプリングを用いたが、付勢手段としては、他の種類の弾性体を用いることもできる。

次に、本実施の形態の回転クランパ２０の機能について説明する。
図２（Ｃ）を参照して、第一固定機構２０Ａについて説明すると、ねじ軸１１に中心軸Ａを中心として図中反時計回り方向Ｒに回転する力を加えた場合には、ねじ軸１１に接するローラー２１には、ローラー２１の中心軸を中心として図中時計回り方向に回転させる力が加わる。そして、ローラー２１が時計回り方向に回転すると、外筒２４には時計回り方向に回転する力が加わるため、ローラー２１とねじ軸１１を押す力が大きくなる。一方、保持器２２はナット１２に固定されているので、ナット１２に対するねじ軸１１の反時計方向への回転が止められる。
回転クランパ２０がねじ軸１１を保持する力は、スプリング２５の付勢力に応じて変わる。すなわち、スプリング２５の付勢力を大きくするほど、外筒２４を回転させる力が大きくなるので、テーパ部２３を介してローラー２１をねじ軸１１に押し付ける力が大きくなる。そして、スプリング２５の付勢力により、ねじ軸１１と外筒２４との間にローラー２１を噛み込んだ状態が維持される。

一方、ねじ軸１１に中心軸Ａを中心とする図中時計回り方向Ｕに回転する力を加えた場合には、ねじ軸１１に接するローラー２１には、ローラー２１の中心軸を中心として反時計回り方向に回転させる力が加わる。ローラー２１が反時計回り方向に回転すると、外筒２４には反時計回り方向に回転する力が加わるため、ローラー２１がねじ軸１１を押す力が小さくなる。これにより、ねじ軸１１の時計回り方向への回転が許容される。

この第一固定機構２０Ａだけでは、ナット１２に対するねじ軸１１の反時計回り方向への回転を止めることはできるが、他方向（時計回り方向）への回転を止めることはできない。
これに対し、本実施の形態では、第二固定機構２０Ｂを設けている。第二固定機構２０Ｂは、第一固定機構２０Ａと逆向きに取り付けられている。このため、ねじ軸１１外筒２４がローラー２１を押し付ける力が増加する回転方向及び減少する回転方向が、第一固定機構２０Ａと第二固定機構２０Ｂとで逆になる。すなわち、第一固定機構２０Ａだけでは、ねじ軸１１が中心軸Ａを中心として、図２（Ｃ）の時計回り方向に回転し得るが、第二固定機構２０Ｂにより、この回転が止められる。同様に、第二固定機構２０Ｂだけでは、ねじ軸１１が中心軸Ａを中心として反時計回り方向に回転し得るが、第一固定機構２０Ａにより、この回転が止められる。このように、第一固定機構２０Ａ及び第二固定機構２０Ｂを設けることにより、ねじ軸１１とナット１２間の正逆両方向への相対回転を止めることができ、これにより、ねじ軸１１とナット１２間の中心軸Ａ方向の移動が規制される。

ナット１２に対してねじ軸１１を相対回転させる場合には、アンクランプ機構３０によって、第一固定機構２０Ａ及び第二固定機構２０Ｂの各外筒を回転させて、テーパー部２３に対する各ローラー２１の噛み込みを解除する。

すなわち、図２（B）、（C）において、スプリング２５の付勢力に反して外筒２４を、外筒２４が中心軸Ａを中心として、図中反時計回り方向Ｔに回転させると、テーパ部２３に沿ってローラー２１が転がって、ローラー２１の噛み込みが解消される。
ローラー２１の噛み込みを解除するときには、保持器２２を基点にして、ローラー２１が配置される箇所における外筒２４とねじ軸１１との距離が大きくなる方向に、外筒２４
を、スプリング２５の付勢力に抗して回転させる構成となる。言い換えると、ローラー２１が備わる箇所におけるねじ軸１１と外筒２４との隙間が大きくなるので、該ローラー２１のねじ軸１１との接触面圧が減少し、ローラー２１を介してねじ軸１１を保持することができなくなるので、ねじ軸１１が自由に回転することができる。

ここで、ローラー２１は、該ローラー２１の中心軸を中心として回転可能に保持器２２に保持されている。このため、外筒２４が回転するときに、外筒２４と接しているローラー２１が、該ローラー２１の中心軸を中心として回転する。このため、外筒２４とローラー２１との間の摩擦は比較的小さい。ここで、例えば、ねじ軸１１のアンクランプ時に、保持器２２を回転させてローラー２１の噛み込みを解消することも考えられる。しかし、保持器２２によりローラー２１を押して噛み込みを解除するためには、ねじ軸１１の表面及び外筒２４の表面においてローラー２１を滑らす必要がある。

滑り摩擦は、転がり摩擦よりも大きいため、外筒２４がローラー２１をねじ軸１１に押し付ける力が大きくなると、噛み込みを解除するためにより大きな力が必要となる。一方、本実施の形態のように、外筒２４を回転させることによりアンクランプを行う場合には、外筒２４を回転させることによりローラー２１がテーパ部２３を転がって相対的に移動するため、ローラー２１の噛み込みを容易に解除することができる。すなわち、滑り摩擦よりも転がり摩擦のほうが小さいため、ローラー２１を押して滑らすよりも、ローラー２１を転がすほうが、小さな力で噛み込みを解消することができる。このため、本実施の形態では、転がり摩擦を超える力を加えるだけで、ねじ軸１１を解放することができる。また、ねじ軸１１を固定するときに要する力も小さくてよい。このように、本実施の形態によれば、ねじ軸１１のクランプ及びアンクランプが容易である。

以上説明したように、本実施の形態によれば、回転クランパ２０の第一固定機構２０Ａと第二固定機構２０Ｂによって、ねじ軸１１とナット１２間の正転、逆転両方向への相対回転を阻止することができ、従来のように、電力や空気圧等の外部エネルギー等を必要とせず、ねじ軸１１とナット１２を所定位置で停止させておくことができる。また、第一固定機構２０Ａと第二固定機構２０Ｂの各外筒２４、２４を回転させるだけで、簡単にクランプを解除することができることから、位置決め保持のための正回転、逆回転両方向の回転防止と、位置決めを行うための回転動作を任意に組み合せることができる。

ボールねじ１には効率がいい反面、ねじ軸１１とナット１２間に作用するスラスト荷重によって逆作動する特有の現象があり、従来は逆転防止機構付きのモータや特別の設備を必要としていた。本実施の形態では、回転クランパ２０の第一固定機構２０Ａ及び第二固定機構２０Ｂがボールねじの逆転防止機構として機能し、従来のような特別な設備が不要となる。
ボールねじ１にはトルクをスラスト力に変換する効率がいい反面、ねじ軸１１に作用するスラスト荷重によってナット１２が逆回転する逆効率も高いので、従来は逆転防止機構付きのモータや特別の設備を必要としていた。本実施の形態では、回転クランパ２０の第一固定機構２０Ａ及び第二固定機構２０Ｂがボールねじの逆転防止機構として機能し、従来のような特別な逆転防止機構の設備が不要となる。

また、ローラー２１は転がり接触しているので、正転方向の作動効率を損なうことはない。さらに、ローラー２１は、ねじ軸１１に対して線接触するので、ねじ軸１１の変形を抑制できる。また、ローラー２１をねじ軸１１の円筒状の外周面に押し付けるだけなので、ねじ軸には特別な形状や構造が必要でない。

また、スプリング２５による付勢力を調整することで、外筒２４がローラー２１をねじ軸１１へ向かって押す力を調整することができる。そうすると、許容される最大荷重を超
える回転力が加えられた場合に、ローラー２１がねじ軸１１の表面を滑るように調整することができるため、回転クランパ２０の破損、または、回転クランパ２０が取り付けられている部材の破損を抑制できる。ここで、一般的なワンウェイクラッチは、外筒がハウジングに固定されていて、保持器２２またはローラーをくさび形の隙間にスプリング等で押し込むことで、ねじ軸１１の回転を止めている。このような構造では、ねじ軸１１を固定する力は強いものの、許容される最大荷重を超えてもねじ軸１１を保持するため、何れかの部品が破損するまでねじ軸１１を保持してしまう。これに対し、本実施の形態に係る回転クランパ１では、スプリング２５の付勢力を調整することができるので、許容される最大荷重を超える前に、ローラー２１が滑ることで前記破損を抑制できる。また、スプリング２５による付勢力を大きくすることで、ねじ軸１１を保持する力を大きくすることができる。

他の実施の形態
上記実施の形態では、アンクランプ機構によって、第一固定機構２０Ａと第二固定機構２０Ｂの両方を同時に解除しているが、選択的に解除可能とし、一方へ移動する場合には、一方のみを解除して他方向は逆転防止機構として機能させることができる。
また、上記実施の形態では、第一固定機構２０Ａと第二固定機構２０Ｂの二つの固定機構を備えているが、逆転防止の方向が決まっている場合には、固定機構が一つでもよい。
また、上記実施の形態では、回転クランパの保持器をナットに固定しているが、外筒をナットに固定し、保持器を自由にしておいてもよい。

さらに、上記実施の形態では、第２の転動体として転動体の中心軸（回転軸）からの距離が全周にわたって均一の円形断面のローラーが用いられているが、これに限定されるものではなく、非円形の異形断面形状の転動体も適用可能である。
なお、本実施の形態係る各部材の材料は金属としてもよいし、一部または全部の材料を樹脂としてもよい。

１ 回転クランパ付きボールねじ
１１ ねじ軸、 １１ａ 雄ねじ溝
１２ ナット１２、１２ａ 雌ねじ溝
１３ ボール
２０ 回転クランパ、
２０Ａ 第一固定機構、２０Ｂ 第二固定機構
２１ ローラー
２２ 保持器、２２ａ 長穴
２３ テーパ部
２４ 外筒、２４ａ 切欠き
２５ スプリング、
２５ａ コイル部、２５ｂ 第１係止部、２５ｃ 第２係止部
３０ アンクランプ機構
３１Ａ、３１Ｂ 切欠き、３２ レバー、３３ 支軸
Ａ 中心軸

Claims (6)

1. 雄ねじ溝を有するねじ軸と、
   内側に雌ねじ溝を有するナットと、
   前記ねじ軸の雄ねじ溝とナットの雌ねじ溝との間に転動自在に介装される第１の転動体と、
   前記ねじ軸をクランプする回転クランパと、を備えた回転クランパ付きボールねじであって、
   前記回転クランパは、
   前記ねじ軸の外周面に対して前記ねじ軸の円周方向に転動自在に接触する第２の転動体と、
   前記第２の転動体を保持する保持器と、
   前記ねじ軸に挿通される筒状体で、内周面に前記ねじ軸の外周面との間で第２の転動体を挟み込むテーパ部を有する外筒と、
   前記第２の転動体をテーパ部に噛込む方向へ付勢する付勢手段と、を備え、
   前記保持器と外筒のいずれか一方がナットに固定され、前記付勢手段はナットに固定された側の部材から、他方の部材を前記第２の転動体がテーパ部に噛み込む方向へ付勢し、
   前記外筒のテーパ部は、外筒とねじ軸が一の方向に相対的に回転したときに前記テーパ部と前記ねじ軸との間に前記第２の転動体を噛み込み、他の方向に相対的に回転したときに前記第２の転動体の噛み込みを解除する構成となっている回転クランパ付きボールねじ。
2. 前記外筒を前記ねじ軸の中心軸方向に２つ備え、それぞれの外筒のテーパ部は、前記第２の転動体を噛み込む回転方向が逆である請求項１に記載の回転クランパ付きボールねじ。
3. 前記第２の転動体を、前記ねじ軸の周方向に、少なくとも３つ備える請求項１又は２に記載の回転クランパ付きボールねじ。
4. 付勢手段はねじりコイルばねであり、コイル部を保持器と外筒の間に配置し、コイル部一端を保持器に係止し、コイル部の他端を外筒に係止させた請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転クランパ付きボールねじ。
5. 前記保持器がナットに固定され、前記付勢手段は保持器から、外筒を前記第２の転動体がテーパ部に噛み込む方向へ付勢する構成で、
   前記付勢手段の付勢力に抗して外筒を回転変位させることで噛み込みを解除可能となっている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回転クランパ付きボールねじ。
6. 前記第２の転動体は、軸方向長さが、少なくともねじ軸の雄ねじ溝の中心軸方向の幅よりも長いローラーである請求項１乃至５のいずれか１項に記載の回転クランパ付きボールねじ。

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