JP7468438B2 - ボールねじ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ボールねじ装置に関する。

ボールねじ装置は、回転運動を直動に変換する装置である。ボールねじ装置においては、１つのナットと、同軸状に配置された２つのねじ軸と、を備えるものがある（下記特許文献１参照）。このようなボールねじ装置は、ねじ軸が１つのボールねじ装置よりも伸長量が大きい。

特開平８－１５９３８２号公報

上記特許文献のボールねじ装置は、ボールねじ装置の伸長時、ねじ軸の中央部からねじ軸の端にナットが移動したことを検出する検出器を備える。そして、検出器は、ナットがねじ軸から脱落する前に、モータに停止指令を出すようになっている。このようなボールねじ装置によれば、検出器が故障すると、ナットがねじ軸から脱落してしまう。以上から、検出器を備えることなく、ナットとねじ軸との分離（脱落）を防止し、さらに２つのねじ軸同士の分離（脱落）を防止できるボールねじ装置が求められている。

本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、伸長時、ナットとねじ軸の分離防止と２つのねじ軸同士の分離防止とを図るボールねじ装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本開示の一態様に係るボールねじ装置は、ハウジングと、前記ハウジングに回転自在に支持され、内周面に第１軌道路を有するナットと、前記ナットを貫通する円筒状の部品であり、外周面に第２軌道路を有し、内周面に第３軌道路を有する外周ねじ軸と、前記第１軌道路と前記第２軌道路との間に配置される複数の第１ボールと、前記外周ねじ軸と平行な軸方向に延在し、一端が第１方向を指し、他端が第２方向を指し、前記外周ねじ軸の内部に挿入され、外周面に第４軌道路を有する内周ねじ軸と、前記第３軌道路と前記第４軌道路との間に配置される複数の第２ボールと、前記外周ねじ軸の内周側であって前記第１方向の端寄りに固定された第１ストッパと、前記内周ねじ軸の前記第２方向の端寄りに固定された第２ストッパと、前記外周ねじ軸の前記第２方向の端寄りに固定された第３ストッパと、を備える。前記第１ボールの軌道と前記第２ボールの軌道は、同方向の螺旋である。前記第１ストッパは、前記第２方向へ突出し、前記外周ねじ軸の回転時に供回りする第１突起を有する。前記第２ストッパは、前記第１方向へ突出し、前記内周ねじ軸の前記第１方向への移動時に前記第１突起が回転する軌跡上に入り込んで前記第１突起と当接する第２突起を有する。前記ナットは、前記第２方向へ突出し、前記ナットの回転時に供回りする規制用突起を有する。前記第３ストッパは、前記第１方向に突出し、前記外周ねじ軸の前記第１方向への移動時に前記規制用突起が回転する軌跡上入り込んで前記規制用突起と当接する第３突起を有する。

第１転動路と第２転動路は同方向に螺旋状を成しているため、ナットが回転すると、外周ねじ軸及び内周ねじ軸とは、軸方向の同じ方向に移動する。そして、外周ねじ軸の回転により内周ねじ軸が第１方向へ移動すると、第２ストッパも第１方向に移動する。そして、第２ストッパは、第１ストッパの第１突起の回転する軌跡上に入り込んで第１突起と当接する。これにより、外周ねじ軸の回転が停止し、内周ねじ軸が第１方向へ移動しない。よって、内周ねじ軸がさらに第１方向に移動して外周ねじ軸から脱落する、ということが回避される。また、ナットの回転により外周ねじ軸が第１方向へ移動すると、第３ストッパも第１方向に移動する。そして、第３ストッパは、回転する規制用突起の軌跡上に入り込んで規制用突起と当接する。これにより、ナットの回転が停止し、外周ねじ軸が第１方向へ移動しない。よって、外周ねじ軸がさらに第１方向に移動してナットから脱落する、ということが回避される。

また、上記のボールねじ装置の望ましい態様として、前記第１ボールと前記第２ボールには、予圧よる荷重が作用し、前記第１ボールに作用する予圧荷重と前記第２ボールに作用する予圧荷重は、いずれか一方が他方よりも大きい。

これによれば、ナットが回転すると、予圧荷重が小さいボールの方が転動し、その後、予圧荷重の大きいボールが転動する。つまり、内周ねじ軸及び外周ねじ軸のうち一方が軸方向に移動した後、内周ねじ軸及び外周ねじ軸のうち他方が移動するようになる。

また、上記のボールねじ装置の望ましい態様として、前記第１軌道路又は前記第２軌道路のリードは、前記第３軌道路又は前記第４軌道路のリードと同一である。

これによれば、内周ねじ軸の軸方向の移動速度と、外周ねじ軸の軸方向の移動速度が同じとなる。よって、内周ねじ軸及び外周ねじ軸の移動によって搬送されるワークの姿勢が安定する。

また、上記のボールねじ装置の望ましい態様として、前記第１ストッパと前記第２ストッパと前記第３ストッパのうち少なくとも１つは、螺合により固定される螺合部品であり、前記螺合部品が螺合するねじ溝は、前記第１軌道路の螺旋と反対向きである。

これによれば、ナットの回転トルクが作用しても、螺合部材の螺合が緩まない。

本開示のボールねじ装置によれば、伸長時、内周ねじ軸と外周ねじ軸とが分離しない。また、外周ねじ軸とナットとが分離しない。

図１は、実施形態に係るボールねじ装置の収縮時を示す全体図である。 図２は、ボールねじ装置からナットと外周ねじ軸と内周ねじ軸とを抽出し、一部を断面視した断面図である。 図３は、内周ねじ軸が第１方向に移動し、第１ストッパと第２ストッパとが当接した状態を示す一部断面図である。 図４は、実施形態に係るボールねじ装置の伸長時を示す全体図である。

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

図１は、実施形態に係るボールねじ装置の収縮時を示す全体図である。図２は、ボールねじ装置からナットと外周ねじ軸と内周ねじ軸とを抽出し、一部を断面視した断面図である。図３は、内周ねじ軸が第１方向に移動し、第１ストッパと第２ストッパとが当接した状態を示す一部断面図である。図４は、実施形態に係るボールねじ装置の伸長時を示す全体図である。

（実施形態）
図１に示すように、本実施形態のボールねじ装置１００は、ハウジング１と、モータ１０と、動力伝達部品２０と、ナット３０と、外周ねじ軸４０と、内周ねじ軸５０と、複数の第１ボール（不図示）と、複数の第２ボール（不図示）と、第１ストッパ６０（図２参照）と、第２ストッパ７０（図２参照）と、第３ストッパ８０と、を備える。また、実施形態のボールねじ装置１００は、内周ねじ軸５０の端部にテーブル１０１が固定され、テーブル１０１に載置されたワーク（不図示）を搬送する。つまり、実施形態のボールねじ装置１００は、搬送装置（不図示）の一部を構成している。

なお、以下の説明において、外周ねじ軸４０が延在する方向と平行な方向を軸方向と称する。また、軸方向のうち、ハウジング１から視てテーブル１０１が配置される方向を第１方向Ｘ１と称する。さらに、軸方向のうち第１方向Ｘ１と反対方向を第２方向Ｘ２と称する。

ハウジング１は、モータ１０が固定されるモータ固定部２と、ナット３０を支持する筒状部３と、を備える。モータ固定部２は、板状を成し、軸方向と直交する方向に延在している。モータ固定部２は、軸方向に貫通する貫通孔２ａを有している。モータ１０は、モータ固定部２に対し第２方向Ｘ２に配置される。モータ１０の出力軸１１は、貫通孔２ａに挿入され、モータ固定部２を貫通している。モータ固定部２とモータ１０は、ボルト２ｂに締結されて一体化している。

筒状部３は、モータ固定部２に対し、軸方向と直交する方向に隣り合って配置されている。筒状部３の内周面は、軸方向から視て円形状となっている。筒状部３の内周面には、玉軸受４、４の外輪が嵌合されている。玉軸受４、４は、スペーサ５を介して軸方向に離隔している。筒状部３の内周面のうち第２方向Ｘ２の端部には、径方向内側に突出する鍔部３ａが設けられている。筒状部３の第１方向Ｘ１の端面には、図示しないボルトにより固定された環状の固定部材６が設けられている。玉軸受４、４の外輪は、鍔部３ａと固定部材６とにより軸方向から挟持されている。

動力伝達部品２０は、駆動プーリ２１と、従動プーリ２２と、ベルト２３と、を備える。駆動プーリ２１は、モータ１０の出力軸１１に固定されている。従動プーリ２２は、固定部材６の第１方向Ｘ１に配置され、ナット３０のフランジ３１と軸方向に対向している。従動プーリ２２は、図示しないボルトにより、ナット３０のフランジ３１に固定されている。従動プーリ２２は筒状を成している。従動プーリ２２の内部を外周ねじ軸４０が貫通している。ベルト２３は、環状を成す無端ベルトであり、駆動プーリ２１と従動プーリ２２とに掛け渡しされている。

ナット３０は、筒状部３の内部に配置されている。ナット３０の外周面は、玉軸受４、４の内輪に嵌合している。よって、ナット３０は、軸Ｘを中心に回転自在にハウジング１に支持されている。ナット３０の外周面のうち第１方向Ｘ１の端部には、径方向外側に突出するフランジ３１が設けられている。ナット３０の外周面のうち第２方向Ｘ２の端部には、雄ねじ部３２が設けられている。雄ねじ部３２には、ロックナット３３が螺合している。そして、フランジ３１とロックナット３３は、玉軸受４、４の内輪を軸方向から挟持している。

図２に示すように、ナット３０の内周面には、第１軌道路３４が設けられている。ナット３０の第２方向Ｘ２の端面には、第２方向Ｘ２に突出する規制用突起３５が設けられている。規制用突起３５の周方向を向く側面のうち、規制用突起３５を第２方向Ｘ２から視て左回りを向く左側面３５ａは、軸方向に延びている。

外周ねじ軸４０は、円筒状の軸部品である。外周ねじ軸４０は、ナット３０を貫通している。外周ねじ軸４０の外周面には、ナット３０の第１軌道路３４と対向する第２軌道路４１が設けられている。そして、第１軌道路３４と第２軌道路４１の間の空間は、螺旋状の第１軌道４２となっている。この第１軌道４２には、図示しない第１ボールが複数配置されている。また、特に図示しないが、ナット３０は、複数のコマを有している。そして、複数のコマにより第１ボールが第１軌道４２を循環するようになっている。なお、本開示のボールねじ装置は、コマ式による循環方式に限定されない。エンドデフレクタ式、チューブ式、エンドキャップ式を採用してもよい。

図１に示すように、外周ねじ軸４０の第１方向Ｘ１の端部の外周面は、断面視で円形状の円形外周面４３となっている。つまり、第２軌道路４１は、外周ねじ軸４０の外周面のうち第１方向Ｘ１の端寄りに設けられていない。図２に示すように、外周ねじ軸４０の第２方向Ｘ２の端面には、第２方向Ｘ２に突出する筒状突起４４が設けられている。この筒状突起４４の外周面には、逆ねじ溝（不図示）が設けられている。

外周ねじ軸４０の内周面には、第３軌道路４５が設けられている。第３軌道路４５は、外周ねじ軸４０の内周面のうち第２方向Ｘ２の端から第１方向Ｘ１の方に形成されている。ただし、第３軌道路４５は、外周ねじ軸４０の内周面のうち第１方向Ｘ１の端部に設けられていない。よって、外周ねじ軸４０の内周面のうち第１方向Ｘ１の端部は、断面視で円形状の円形内周面４６となっている。また、外周ねじ軸４０の内周面のうち円形内周面４６と第３軌道路４５との間には、逆ねじ溝４７が設けられている。

内周ねじ軸５０は、中実の軸部品であり、一端が第１方向Ｘ１を指し、他端が第２方向Ｘ２を指している。内周ねじ軸５０は、外径が外周ねじ軸４０の内径よりも小径となっている。内周ねじ軸５０の外周面には、第３軌道路４５と対向する第４軌道路５１が設けられている。第３軌道路４５と第４軌道路５１の間は、螺旋状の第２軌道５２となっている。第２軌道５２には、図示しない第２ボールが複数配置されている。また、特に図示しないが、外周ねじ軸４０は、複数のコマを備える。そして、複数のコマにより第２ボールが第２軌道５２を循環するようになっている。なお、本開示のボールねじ装置は、コマ式による循環方式に限定されず、エンドデフレクタ式、エンドキャップ式を採用してもよい。

内周ねじ軸５０の第１方向Ｘ１の端面には、第１方向Ｘ１に突出する連結部５３が設けられている。連結部５３には、図示しないボルトによりテーブル１０１と一体化される部位である。なお、テーブル１０１は、搬送装置の構成部品により支持され、軸Ｘを中心に回転しないようになっている。よって、内周ねじ軸５０は、テーブル１０１を介して回転不能となっている。内周ねじ軸５０の第２方向Ｘ２の端面には、第２方向Ｘ２に突出する突起５４が設けられている。突起５４の外周面には、逆ねじ溝（不図示）が設けられている。

第１ストッパ６０と第２ストッパ７０と第３ストッパ８０は、それぞれに円筒状の部品である。また、第１ストッパ６０と第２ストッパ７０と第３ストッパ８０は、螺合により外周ねじ軸４０や内周ねじ軸５０に固定される螺合部品である。

第１ストッパ６０は、外周ねじ軸４０の逆ねじ溝４７の内周側に配置されている。第１ストッパ６０の外周面には、雄ねじ部６１が設けられている。第１ストッパ６０の雄ねじ部６１は、逆ねじ溝４７に螺合している。これにより、第１ストッパ６０は、外周ねじ軸４０と一体化している。第１ストッパ６０の第２方向Ｘ２の端面には、第２方向Ｘ２に突出する第１突起６２が設けられている。第１突起６２の周方向を向く側面のうち、第２方向Ｘ２から視て左回り方向を向く左側面６３は、軸方向に延びている。なお、第１ストッパ６０の内径は、内周ねじ軸５０の外径よりも大径となっている。よって、第１ストッパ６０は、内周ねじ軸５０の外周面と接触しない。また、第１ストッパ６０の第２方向Ｘ２には、シム６５が介在している。これにより、第１ストッパ６０は、軸方向の位置が調整される。

第２ストッパ７０の内部には、内周ねじ軸５０の突起５４が挿入されている。第２ストッパ７０の内周面には、雌ねじ部（不図示）が設けられている。第２ストッパ７０の雌ねじ部は、内周ねじ軸５０の突起５４の逆ねじ溝と螺合している。これにより、第２ストッパ７０は、内周ねじ軸５０の第２方向Ｘ２の端部に固定される。第２ストッパ７０の第１方向の端面には、第１方向Ｘ１に突出する第２突起７１が設けられている。第２突起７１の周方向を向く側面のうち、第２方向Ｘ２から視て右回り方向を向く右側面７２は、軸方向に延びている。なお、第２ストッパ７０は、外径が内周ねじ軸５０の外径よりも大径である。よって、第２ストッパ７０は、内周ねじ軸５０の外周面よりも径方向外側に突出している。また、第２ストッパ７０は、外径が外周ねじ軸４０の内径よりも小径である。これにより、第２ストッパ７０は、外周ねじ軸４０の内周面に接触しない。

第３ストッパ８０は、外周ねじ軸４０の第２方向Ｘ２の端部に配置され、内部に筒状突起４４が挿入されている。第３ストッパ８０の内周面には、雌ねじ部（不図示）が設けられている。第３ストッパ８０の雌ねじ部は、筒状突起４４の逆ねじ溝と螺合している。第３ストッパ８０の第１方向Ｘ１の端面には、第１方向Ｘ１に突出する第３突起８１が設けられている。第３突起８１の周方向を向く側面のうち第２方向Ｘ２から視て右回り方向を向く右側面８２は、軸方向に延びている。なお、第３ストッパ８０は、外径が外周ねじ軸４０の外径よりも大径である。よって、第３ストッパ８０は、外周ねじ軸４０の外周面よりも径方向外側に突出している。また、第３ストッパ８０は、外径がナット３０の内径よりも大径となっている。

次に、第１軌道路３４と第２軌道路４１と第３軌道路４５と第４軌道路５１の詳細を説明する。第１軌道路３４と第２軌道路４１と第３軌道路４５と第４軌道路５１は、それぞれ、ボールねじ装置１００を第２方向Ｘ２から視て右回りに旋回するにつれて、第１方向Ｘ１に移動する螺旋となっている（図２の矢印Ａ１を参照）。言い換えると、第１軌道４２及び第２軌道５２は、同方向に螺旋状を成している。

これによれば、ナット３０が第２方向Ｘ２から視て左回りに回転すると（図１の矢印Ｃを参照）、外周ねじ軸４０が第１方向Ｘ１に移動する。また、外周ねじ軸４０が第２方向Ｘ２から視て左回りに回転すると（図１の矢印Ｃを参照）、内周ねじ軸５０が第１方向Ｘ１に移動する。一方で、ナット３０が第２方向Ｘ２から視て右回りに回転すると（図１の矢印Ｄを参照）、外周ねじ軸４０が第２方向Ｘ２に移動する。また、外周ねじ軸４０が第２方向Ｘ２から視て右回りに回転すると（図１の矢印Ｄを参照）、内周ねじ軸５０が第２方向Ｘ２に移動する。つまり、ナット３０と外周ねじ軸４０とが同じ方向に回転すると、外周ねじ軸４０と内周ねじ軸５０も同じ方向に移動する。

また、第２軌道路４１と第３軌道路４５のリードの大きさが同一となっている。言い換えると、第１軌道４２と第２軌道５２におけるリードも同一となっている。これによれば、ナット３０が一回転した場合における外周ねじ軸４０の軸方向の移動量と、外周ねじ軸４０が一回転した場合における内周ねじ軸５０の軸方向の移動量と、が同一である。

一方で、第１軌道路３４の各リードにおいて、軸方向の中央部に位置する１つのリードが他のリードよりも軸方向に大きく設定されている。つまり、第１軌道路３４は、軸方向の中央部から外側にオフセットされている。よって、第１ボールは、第１軌道路の軸方向の中央部から軸方向の外側に押圧される荷重が作用し、予圧が付与された状態となっている。

同様に、内周ねじ軸５０の第４軌道路５１の各リードにおいて、軸方向の中央部に位置する１つのリードが他のリードよりも軸方向に大きく設定されている。つまり、第４軌道路５１は、軸方向の中央部から外側にオフセットされている。よって、第２ボールは、第４軌道路５１の軸方向の中央部から軸方向の外側に押圧される荷重が作用し、予圧が付与された状態となっている。

また、第１ボールに作用する予圧荷重は、第２ボールに作用する予圧荷重よりも大きい。これにより、ナット３０の回転時、第１ボールと第２ボールとにトルクが作用するものの、第１ボールよりも第２ボールの方が転動し易い。

次に、第１ストッパ６０と第２ストッパ７０と第３ストッパ８０が固定される螺合の向きについて説明する。第１ストッパ６０が螺合する逆ねじ溝４７は、第２方向Ｘ２から視て左回りに旋回するにつれて、第１方向Ｘ１に移動する螺旋（図２の矢印Ｂを参照）である。逆ねじ溝４７は、第１軌道４２や第２軌道５２と反対方向の螺旋である。同様に、第２ストッパ７０が螺合する突起５４の逆ねじ溝（不図示）と、第３ストッパ８０が螺合する筒状突起４４の逆ねじ溝（不図示）は、第２方向Ｘ２から視て左回りに旋回するにつれて、第１方向Ｘ１に移動する螺旋（図２の矢印Ｂを参照）である。

次に、ボールねじ装置１００の動作について説明する。モータ１０が起動すると、出力軸１１の回転運動が動力伝達部品２０を介してナット３０に伝達する。図１に示すように、収縮状態からナット３０が第２方向から視て左回り（図１の矢印Ｃ参照）に回転すると、外周ねじ軸４０と内周ねじ軸５０に左回り方向のトルクが作用する。

上記したように第１ボールの予圧荷重は第２ボールの予圧荷重よりも大きい。よって、ナット３０から作用するトルクにより第１ボールが転動せず、第２ボールが転動する。つまり、ナット３０から作用するトルクにより、外周ねじ軸４０は、ナット３０と供に第２方向から視て左回り（図１の矢印Ｃ参照）に回転する。一方で、第２ボールが転動し、内周ねじ軸５０は、第１方向Ｘ１に移動する。なお、第１ストッパ６０及び第３ストッパ８０は、外周ねじ軸４０の回転により第２方向から視て左回り（図１の矢印Ｃ参照）に回転する。

図３に示すように、内周ねじ軸５０の第２方向Ｘ２の端部が、外周ねじ軸４０の第１方向Ｘ１の端寄りに移動した場合、第２ストッパ７０が第１ストッパ６０に近接する。そして、第２ストッパ７０の第２突起７１は、回転する第１ストッパ６０の第１突起６２の軌跡上に入り込む。そして、第２突起７１の右側面７２は、第１突起６２の左側面６３と当接する。これにより、外周ねじ軸４０は、第２方向Ｘ２から視て左回り方向（図１の矢印Ｃ参照）の回転が規制され、ナット３０のみが回転を継続する。よって、第１ボールが転動し、外周ねじ軸４０が第１方向Ｘ１に移動し始める。

なお、上記したように、ナット３０が一回転した場合における外周ねじ軸４０の軸方向の移動量と、外周ねじ軸４０が一回転した場合における内周ねじ軸５０の軸方向の移動量と、が同一である。つまり、内周ねじ軸５０と外周ねじ軸４０の軸方向への移動速度は同じである。よって、軸方向への移動が内周ねじ軸５０から外周ねじ軸４０に切り替わったとしても、テーブル１０１の移動速度が一定である。このため、テーブル１０１に載置されたワークは、姿勢を崩すことなく安定して搬送される。

図４に示すように、外周ねじ軸４０の第２方向Ｘ２の端部がナット３０寄りに移動した場合、第３ストッパ８０がナット３０に近接する。そして、第３ストッパ８０の第３突起８１は、回転する規制用突起３５の軌跡上に入り込む。第３突起８１の右側面８２は、規制用突起３５の左側面３５ａと当接する。これにより、ナット３０は、第２方向Ｘ２から視て左回り方向（図１の矢印Ｃ参照）の回転が規制される。つまり、外周ねじ軸４０の第１方向Ｘ１への移動が停止する。

以上のようにして、ボールねじ装置１００の伸長時、内周ねじ軸５０が外周ねじ軸４０から第１方向Ｘ１に脱落することが規制される。また、外周ねじ軸４０がナット３０から第１方向Ｘ１に脱落することが規制される。

なお、ナット３０が第２方向Ｘ２から視て右回り（図１の矢印Ｄ参照）に回転した場合には、伸長時と同じように予圧荷重が小さい第２ボールから転動し始めるため、内周ねじ軸５０が第２方向Ｘ２に移動した後、外周ねじ軸４０が第２方向Ｘ２に移動する。つまり、ボールねじ装置１００は、ナット３０の回転した場合、先に内周ねじ軸５０から移動し、次に外周ねじ軸４０が移動するようになっている。

そのほか、図３に示すように、第１ストッパ６０と第２ストッパ７０とが当接している場合、第２ストッパ７０には、ナット３０の回転方向のトルク（図３の矢印Ｅ参照）が作用する。ここで、第２ストッパ７０の突起５４に対する螺合の向きは、第２方向Ｘ２から視て左回りに旋回するにつれて、第１方向Ｘ１に移動する螺旋である（図２の矢印Ｂ参照）。よって、第２ストッパ７０は、第１ストッパ６０からトルクを受けても、突起５４に対する螺合が緩まない。よって、第２ストッパ７０は突起５４から脱落しない。

同様に、第１ストッパ６０には、第２ストッパ７０から反作用のトルク（図３の矢印Ｆ参照）を受けるものの、第１ストッパ６０の逆ねじ溝４７に対する螺合の向きは、第２方向から視て左回りに旋回するにつれて、第１方向に移動する螺旋である（図２の矢印Ｂ参照）。よって、第１ストッパ６０は、第２ストッパ７０から反作用のトルクを受けても、逆ねじ溝４７に対する螺合が緩まない。よって、第２ストッパ７０は外周ねじ軸４０から脱落しない。

さらに、第３ストッパ８０とナットの規制用突起３５とが当接している場合、ナットの回転方向のトルク（図４の矢印Ｇ参照）が作用する。ここで、第３ストッパ８０の筒状突起４４に対する螺合の向きは、第２方向Ｘ２から視て左回りに旋回するにつれて、第１方向Ｘ１に移動する螺旋である（図２の矢印Ｂ参照）。よって、第３ストッパ８０は、規制用突起３５からトルクを受けても、筒状突起４４に対する螺合が緩まない。よって、第３ストッパ８０は筒状突起４４から脱落しない。

以上、実施形態のボールねじ装置１００は、ハウジング１と、ハウジング１に回転自在に支持され、内周面に第１軌道路３４を有するナット３０と、ナット３０を貫通する円筒状の部品であり、外周面に第２軌道路４１を有し、内周面に第３軌道路４５を有する外周ねじ軸４０と、第１軌道路３４と第２軌道路４１との間に配置される複数の第１ボールと、外周ねじ軸４０と平行な軸方向に延在し、一端が第１方向Ｘ１を指し、他端が第２方向Ｘ２を指し、外周ねじ軸４０の内部に挿入され、外周面に第４軌道路５１を有する内周ねじ軸５０と、第３軌道路４５と第４軌道路５１との間に配置される複数の第２ボールと、外周ねじ軸４０の内周側であって第１方向Ｘ１の端寄りに固定された第１ストッパ６０と、内周ねじ軸５０の第２方向Ｘ２の端寄りに固定された第２ストッパ７０と、外周ねじ軸４０の第２方向Ｘ２の端寄りに固定された第３ストッパ８０と、を備える。第１ボールの軌道（第１軌道４２）と第２ボールの軌道（第２軌道５２）は、同方向の螺旋である。第１ストッパ６０は、第２方向Ｘ２へ突出し、外周ねじ軸４０の回転時に供回りする第１突起６２を有する。第２ストッパ７０は、第１方向Ｘ１へ突出し、内周ねじ軸５０の第１方向Ｘ１への移動時に第１突起６２が回転する軌跡上に入り込んで第１突起６２と当接する第２突起７１を有する。ナット３０は、第２方向Ｘ２へ突出し、ナット３０の回転時に供回りする規制用突起３５を有する。第３ストッパ８０は、第１方向Ｘ１に突出し、外周ねじ軸４０の第１方向Ｘ１への移動時に規制用突起３５が回転する軌跡上入り込んで規制用突起３５と当接する第３突起８１を有する。

上記構成によれば、ボールねじ装置１００の伸長時、外周ねじ軸４０と内周ねじ軸５０とが分離しない。また、ナット３０と外周ねじ軸４０とが分離しない。

また、実施形態のボールねじ装置１００の第１ボールと第２ボールには、予圧よる荷重が作用している。第１ボールに作用する予圧荷重と第２ボールに作用する予圧荷重は、いずれか一方が他方よりも大きい。また、実施形態においては、第１ボールに作用する予圧荷重は、第２ボールに作用する予圧荷重よりも大きい。

上記構成によれば、ナットの回転により、内周ねじ軸５０から移動する。内周ねじ軸５０の移動が規制された後、外周ねじ軸４０が移動する。

また、実施形態のボールねじ装置１００において、第１軌道路３４又は第２軌道路４１のリードは、第３軌道路４５又は第４軌道路５１のリードと同一である。なお、実施形態においては、第２軌道路４１と第３軌道路４５とのリードが同一である。

上記構成によれば、内周ねじ軸５０の移動から外周ねじ軸４０の移動に切り替わっても、テーブル１０１の移動速度が一定であり、テーブル１０１に載置されたワークは、姿勢を崩すことなく安定して搬送される。

また、実施形態のボールねじ装置１００において、第１ストッパ６０と第２ストッパ７０と第３ストッパ８０のうち少なくとも１つは、螺合により固定される螺合部品である。螺合部品が螺合するねじ溝は、第１軌道路３４の螺旋と反対向きである。なお、実施形態においては、第１ストッパ６０と第２ストッパ７０と第３ストッパ８０の全てが螺合部品である。

上記構成によれば、ナット３０のトルクを受けても螺合が緩むことがない。

以上、実施形態について説明したが、本開示のボールねじ装置は、これに限定されない。第１ストッパ６０と第２ストッパ７０と第３ストッパ８０は、接着剤により固定されたり、溶接により固定されたりしてもよい。第１軌道路３４と第２軌道路４１のリードは、第３軌道路４５と第４軌道路５１のリードと同一でなくてもよい。また、第１ボールに作用する予圧荷重は、第２ボールに作用する予圧荷重よりも小さくてもよい。これによれば、ナットの回転により、外周ねじ軸４０から移動する。そして、外周ねじ軸４０の移動が規制された後、内周ねじ軸５０が移動するようになる。

また、実施形態において予圧を付与する形式としてオフセット方式を採用しているが、本開示はこれに限定されない。第１ボール及び第２ボールに与圧を付与できれば、２つのナットの間に間座を挟むダブルナット方式や、２つのナットの間にばねを挟むばね式ダブルナット方式や、第１軌道４２や第２軌道５２の空間よりもサイズ大きいボールを使用するオーバーサイズボール方式を採用してもよい。また、オフセット方式を採用する場合、第１軌道路３４と第４軌道路５１でなく、第２軌道路４１と第３軌道路４５の方のリードをオフセットしてもよい。

１ ハウジング
１０ モータ
２０ 動力伝達部品
３０ ナット
４０ 外周ねじ軸
５０ 内周ねじ軸
６０ 第１ストッパ
７０ 第２ストッパ
８０ 第３ストッパ
１００ ボールねじ装置
１０１ テーブル
３４ 第１軌道路
３５ 規制用突起
３５ａ 左側面
４１ 第２軌道路
４２ 第１軌道
４４ 筒状突起
４５ 第３軌道路
４７ 逆ねじ溝
５１ 第４軌道路
５２ 第２軌道
５４ 突起
６２ 第１突起
６３左側面
７１ 第２突起
７２ 右側面
８１ 第３突起
８２ 右側面

Claims (4)

1. ハウジングと、
   前記ハウジングに回転自在に支持され、内周面に第１軌道路を有するナットと、
   前記ナットを貫通する円筒状の部品であり、外周面に第２軌道路を有し、内周面に第３軌道路を有する外周ねじ軸と、
   前記第１軌道路と前記第２軌道路との間に配置される複数の第１ボールと、
   前記外周ねじ軸と平行な軸方向に延在し、一端が第１方向を指し、他端が第２方向を指し、前記外周ねじ軸の内部に挿入され、外周面に第４軌道路を有する内周ねじ軸と、
   前記第３軌道路と前記第４軌道路との間に配置される複数の第２ボールと、
   前記外周ねじ軸の内周側であって前記第１方向の端寄りに固定された第１ストッパと、
   前記内周ねじ軸の前記第２方向の端寄りに固定された第２ストッパと、
   前記外周ねじ軸の前記第２方向の端寄りに固定された第３ストッパと、
   を備え、
   前記第１ボールの軌道と前記第２ボールの軌道は、同方向の螺旋であり、
   前記第１ストッパは、前記第２方向へ突出し、前記外周ねじ軸の回転時に供回りする第１突起を有し、
   前記第２ストッパは、前記第１方向へ突出し、前記内周ねじ軸の前記第１方向への移動時に前記第１突起が回転する軌跡上に入り込んで前記第１突起と当接する第２突起を有し、
   前記ナットは、前記第２方向へ突出し、前記ナットの回転時に供回りする規制用突起を有し、
   前記第３ストッパは、前記第１方向に突出し、前記外周ねじ軸の前記第１方向への移動時に前記規制用突起が回転する軌跡上入り込んで前記規制用突起と当接する第３突起を有する
   ボールねじ装置。
2. 前記第１ボールと前記第２ボールには、予圧よる荷重が作用し、
   前記第１ボールに作用する予圧荷重と前記第２ボールに作用する予圧荷重は、いずれか一方が他方よりも大きい
   請求項１に記載のボールねじ装置。
3. 前記第１軌道路又は前記第２軌道路のリードは、前記第３軌道路又は前記第４軌道路のリードと同一である
   請求項２に記載のボールねじ装置。
4. 前記第１ストッパと前記第２ストッパと前記第３ストッパのうち少なくとも１つは、螺合により固定される螺合部品であり、
   前記螺合部品が螺合するねじ溝は、前記第１軌道路の螺旋と反対向きである
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のボールねじ装置。

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