特許 6237112 ボールねじ

(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】6237112

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】ボールねじ

(51)【国際特許分類】

   F16H 25/22 20060101AFI20171120BHJP

【ＦＩ】

   F16H25/22 C

【請求項の数】10

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-219475(P2013-219475)

(22)【出願日】2013年10月22日

(65)【公開番号】特開2015-81636(P2015-81636A)

(43)【公開日】2015年4月27日

【審査請求日】2016年10月21日

(73)【特許権者】

【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】100066980

【弁理士】

【氏名又は名称】森 哲也

(74)【代理人】

【識別番号】100103850

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼

(74)【代理人】

【識別番号】100105854

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 一

(74)【代理人】

【識別番号】100116012

【弁理士】

【氏名又は名称】宮坂 徹

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 毅

(72)【発明者】

【氏名】橋本 浩司

【審査官】 高橋 祐介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０８２９００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０２８２２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２０３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１５６１１８（ＪＰ，Ａ）

(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】

ねじ軸と、ナットと、複数のボールを有し、
前記ねじ軸は前記ナットを貫通し、
前記ねじ軸の螺旋溝と前記ナットの螺旋溝とにより、前記ボールが転動する転動路が形成され、
前記ナットは、前記ボールを前記転動路の終点から始点に戻すボール戻し路が形成されたコマを有し、
前記コマは前記ナットを径方向に貫通する貫通穴内に配置され、
前記ボールは、前記転動路内と前記ボール戻し路内に配置され、
前記転動路内で転動する前記ボールを介して、前記ねじ軸と前記ナットとが相対移動するボールねじにおいて、
前記ナットは、前記貫通穴を形成する面の前記ボール戻し路の幅方向側部となる貫通穴側面に、径方向に所定寸法だけ延びる溝を有し、
前記コマは、前記ボール戻し路の幅方向側部に前記溝に係合される爪を有し、
前記コマは、前記爪を前記溝に係合させて前記ナットに取り付けられ、
前記ナットに外嵌部材が取り付けられた状態で、前記コマの前記ボール戻し路の背面部分は前記外嵌部材の内周面と接触し、前記爪と前記溝の前記ナットの径方向外側の面および径方向内側の面との間に、隙間が存在し、
前記コマは、前記爪が前記溝に接触係合している状態で、前記背面部分の一部が前記貫通穴より前記ナットの径方向外部に配置され、前記背面部分は前記ナットの外周面と同じ円弧面からなる外周面を有し、
前記外嵌部材は円柱状の内周面を有し、前記円柱の軸方向端部に、軸方向端部側に拡径されたテーパ面を有し、前記テーパ面の最大直径は、前記状態のコマの前記背面部分の外周面が前記テーパ面に接触しない大きさであり、
前記ナットに外嵌部材が取り付けられた状態で、前記コマの前記ボール戻し路の背面部分が、前記外嵌部材で前記ナットの径方向内側に押されていることを特徴とするボールねじ。

【請求項2】

少なくとも前記ボール戻し路の幅方向中心線に沿った部分の外周面が、前記外嵌部材の内周面と接触している請求項１記載のボールねじ。

【請求項3】

前記貫通穴側面と、前記溝の前記ナットの径方向外側の面および径方向内側の面と、で形成される各角部が直角である請求項１または２記載のボールねじ。

【請求項4】

前記ナットに外嵌部材が取り付けられた状態で、前記コマのボール戻し路側の底面が、前記ねじ軸に接触しない請求項１〜３のいずれか一項に記載のボールねじ。

【請求項5】

前記コマは、
前記ボール戻し路が形成された本体と、腕部と、前記爪を有し、
前記本体は、略長円柱状または略円柱状であり、一方の底面に、前記ボール戻し路をなすＳ字状溝が形成され、
本体をなす長円柱または円柱の前記ボール戻し路の幅方向両側部のうちの少なくとも一方は凹部を有し、
前記凹部は、前記ボール戻し路が形成された底面側の一部を除いた範囲に形成され、前記底面と平行な底面を有し、
前記凹部の底面から前記腕部が立ち上がり、前記腕部の先端に前記爪が形成された形状を有する請求項１記載のボールねじ。

【請求項6】

前記コマの腕部は、前記貫通穴側面との間に隙間を形成する凹状の外側面を有する請求項５記載のボールねじ。

【請求項7】

前記ナットの貫通穴は、前記コマの取り付け時に前記爪を受けて前記ナットの径方向内側に案内する案内面を有する請求項５記載のボールねじ。

【請求項8】

前記コマの本体は略円柱状であり、前記本体をなす円柱の周面および前記ナットの貫通穴に互いに嵌め合う位置決め構造を有する請求項５記載のボールねじ。

【請求項9】

前記コマは合成樹脂製である請求項１〜８のいずれか一項に記載のボールねじ。

【請求項10】

前記コマは金属粉末射出成形法により形成されたものである請求項１〜８のいずれか一項に記載のボールねじ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ボール戻し路を形成する部品としてコマを有するボールねじに関する。

【背景技術】

【0002】

ボールねじは、ねじ軸とナットと複数のボールを有する。ねじ軸はナット内に配置されている。ねじ軸の螺旋溝とナットの螺旋溝とでボールの転動路が形成される。ナットは、ボールを転動路の終点から始点に戻すボール戻し路を備えている。ボールは、転動路とボール戻し路内とからなる循環経路内に配置されている。ボールねじは、循環経路を循環し転動路内で転動（負荷状態で回転しながら移動）するボールを介して、ねじ軸とナットとが相対移動する装置である。ボール戻し路は、ナットにリターンチューブやコマを取り付けることで形成される。

【0003】

ボール戻し路を形成する部品としてコマを有するコマ式ボールねじでは、コマはナットを径方向に貫通する貫通穴内に取り付けられている。従来より、コマ式ボールねじにおいては、貫通内でのコマの位置を保持するために、例えば別部材を使ったり、カシメなどの作業を行って、貫通穴内にコマを固定している。また、作業時間やコストの低減を目的として、ナットの貫通穴に対するコマの取り付け構造に関する提案がなされている。

【0004】

特許文献１には、極めて簡易にコマを固定できると共に、組立コストを著しく低減した循環コマ式ボールネジ機構を提供することを目的として、コマにナットの貫通穴に対する係止爪とフランジを設けることが記載されている。
その一例において、コマは、ナットの貫通孔の内側縁（ナット内周面側の縁部）に係止する係止爪と、貫通孔の外側縁（ナット外周面側の縁部）に着座するフランジとを有する。この場合、コマをナットの外周面側からナットの貫通孔に嵌合する際に、係止爪を貫通孔の内側縁に係止させると共に、フランジを貫通孔の外側縁に着座させる。これにより、コマを位置決めすると共にコマの脱落を防止している。

【0005】

別の例において、コマは、ナットの貫通孔の外側縁に係止する係止爪と、貫通孔の内側縁に着座するフランジとを有する。この場合、コマを内側からナットの貫通孔に嵌合する際に、係止爪を貫通孔の外側縁に係止させると共に、フランジを貫通孔の内側縁に着座させる。これにより、コマを位置決めすると共にコマの脱落を防止している。
特許文献２には、ボールねじ装置の組立に要する作業時間を短縮すると共に製造コストを削減することを目的として、コマにナットの貫通穴に対する突縁と爪部を設けることが記載されている。

【0006】

具体的には、ナットの貫通穴（コマ取付穴）として長穴である嵌合穴を形成し、ナットの径方向外側に、嵌合穴の長手方向の両端部を長手方向に切欠いて係止面を設けている。コマには、ナットの嵌合穴に嵌合する嵌合部の長手方向の両端部に、嵌合部から長手方向に突出する突縁を設けている。
また、コマには、嵌合部の長手方向に沿った両側で嵌合部から短手方向に突出する爪部を形成し、この爪部にナットの内周面に係合する係合面を設けている。そして、コマの突縁をコマ取付穴の係止面に係止させ、爪部の係合面をナットの内周面に係合させることにより、ナットにコマを取付けている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００３−１５６１１８号公報

【特許文献2】特開２００７−１５４９７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１のコマの取り付け構造においては、コマに設けた係止爪およびフランジとナットの貫通穴の内側縁および外側縁とを、ナットの径方向で接触させている。特許文献２のコマの取り付け構造においては、コマに設けた突縁および爪部とナットのコマ取付穴および内周面とを、ナットの径方向で接触させている。
このように、特許文献１および２のいずれの提案においても、ボール戻し路内のボールがコマを押し上げる力が、コマの係止部（係止爪またはフランジおよび爪部）とナットとの接触部に入力されるため、ナットの径方向内側に係止されている係止部に破損が生じるおそれがある。また、この押し上げ力によりコマが撓み、コマの係止部がナットから外れるおそれもある。

【0009】

この発明の課題は、コマに形成された係止部をナットの貫通穴に係止することでコマがナットに取り付けられているコマ式ボールねじとして、ボールがコマを押し上げる力でコマの係止部に破損が生じにくく、コマの係止部がナットから外れにくいものを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するために、この発明の一態様は、下記の構成(1) 〜(4) (6)(7)を有するボールねじである。
(1) ねじ軸と、ナットと、複数のボールを有し、前記ねじ軸は前記ナットを貫通する。前記ねじ軸の螺旋溝と前記ナットの螺旋溝とにより、前記ボールが転動する転動路が形成されている。前記ナットは、前記ボールを前記転動路の終点から始点に戻すボール戻し路が形成されたコマを有する。前記コマは前記ナットを径方向に貫通する貫通穴内に配置されている。前記ボールは、前記転動路内と前記ボール戻し路内に配置されている。前記転動路内で転動する前記ボールを介して、前記ねじ軸と前記ナットとが相対移動するボールねじである。

【0011】

(2) 前記ナットは、前記貫通穴を形成する面の前記ボール戻し路の幅方向側部となる貫通穴側面に、径方向に所定寸法（下記の構成(4) が実現できる寸法）だけ延びる溝を有する。
(3) 前記コマは、前記ボール戻し路の幅方向側部に前記溝に係合される爪を有する。前記コマは、前記爪を前記溝に係合させて前記ナットに取り付けられている。

【0012】

(4) 前記ナットに外嵌部材が取り付けられた状態で、前記コマの前記ボール戻し路の背面部分の外周面は前記外嵌部材の内周面と接触し、前記爪と前記溝の前記ナットの径方向外側の面および径方向内側の面との間に、隙間が存在する。
この態様のボールねじにおいて、コマはナットの貫通穴に、コマの爪をナットの貫通穴の溝に係合することで容易に取り付けられる。また、このボールねじは、ナットに外嵌部材が取り付けられている使用状態で、コマの爪がナットの溝内でナットの径方向両側面に接触しないため、ボールがコマを押し上げる力は、コマのボール戻し路の背面部分の外周面と外嵌部材の内周面との接触部に入力される。すなわち、使用状態で、コマの爪とナットの溝はナットの径方向で接触しない。

【0013】

よって、この態様のボールねじは、ボール戻し路内のボールがコマを押し上げる力がコマの係止部（爪など）とナットとの接触部に入力される、従来のコマ式ボールねじと比較して、コマの係止部に破損が生じにくく、コマの係止部がナットから外れにくい。
また、従来のコマ式ボールねじでは、特に、コマが合成樹脂製の場合、コマの係止部に破損が生じ易いが、この形態のボールねじでは、コマが合成樹脂製の場合でも、爪に破損が生じにくい。

【0014】

この態様のボールねじが有するコマは合成樹脂製および金属製のいずれでもよいが、合成樹脂製のコマを用いても爪に破損が生じにくいため、合成樹脂製のコマを用いることで積極的にコストダウンと軽量化を図ることができる。
前記コマをなす合成樹脂としては、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＯＭ（ポリアセタール）等が挙げられる。また、これらの合成樹脂にガラス繊維、チタン酸カリウム繊維等からなる強化材が混合された樹脂組成物で前記コマを製造してもよい。また、金属製のコマの一例として、金属粉末射出成形法（ＭＩＭ）により形成されたコマを用いることができる。使用するＭＩＭ用合金としては、例えば、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃ（１〜８％Ｎｉ、〜０．８％Ｃ）が挙げられる。

【0015】

前記コマの前記ボール戻し路の背面部分は、その外周面全体で前記外嵌部材の内周面と接触していることが好ましい。しかし、コマの軽量化や合成樹脂製とする場合に射出成形時の変形を避ける目的等で、前記背面部分の外周面に前記外嵌部材の内周面と接触しない部分を設ける場合には、少なくとも前記ボール戻し路の幅方向中心線に沿った部分の外周面は前記外嵌部材の内周面と接触していることが好ましい。

【0016】

これにより、前記ボール戻し路の幅方向中心線に沿った部分の外周面が前記外嵌部材の内周面と接触していていないものと比較して、ボールがコマを押し上げる力でコマが変形することが防止されるため、ボールの循環をスムーズに行うことができる。
この態様のボールねじが下記の構成(5) を有すると、コマの爪が溝に係合した状態で、コマの爪が弾性変形することが抑制されるため、ナットの貫通穴に対するコマの取り付け状態が良好に保持される。

【0017】

(5) 前記貫通穴側面と、前記溝の前記ナットの径方向外側の面および径方向内側の面と、で形成される各角部が直角である。
この態様のボールねじは、コマが下記の構成(6) を満たし、外嵌部材が下記の構成(7) を満たすことにより、下記の構成(8) の状態となる。すなわち、この態様のボールねじは構成(6)(7)を有することで、組立性能が向上する。

【0018】

(6) 前記コマは、前記爪が前記溝に接触係合している状態で、前記背面部分の一部が前記貫通穴より前記ナットの径方向外部に配置される。前記背面部分は前記ナットの外周面と同じ円弧面からなる外周面を有する。
(7) 前記外嵌部材は、円柱状の内周面を有し、前記円柱の軸方向端部に、軸方向端部側に拡径されたテーパ面を有する。前記テーパ面の最大直径は、前記状態のコマの前記背面部分の外周面が前記テーパ面に接触しない大きさである。

【0019】

(8) 前記ナットに外嵌部材が取り付けられた状態で、前記コマの前記ボール戻し路の背面部分が、前記外嵌部材で前記ナットの径方向内側に押されている。
この態様のボールねじは、前記溝の径方向の寸法が、下記の構成(9) が実現できる寸法であることが好ましい。
(9) 前記ナットに外嵌部材が取り付けられた状態で、前記コマのボール戻し路側の底面が前記ねじ軸または前記ナットを貫通する仮軸に接触しない
この態様のボールねじにおいて、前記コマは下記の構成(10)を有することができる。

【0020】

(10)前記コマは、前記ボール戻し路が形成された本体と、腕部と、前記爪を有する。前記本体は、略長円柱状または略円柱状であり、一方の底面に、前記ボール戻し路をなすＳ字状溝が形成されている。本体をなす長円柱または円柱の前記ボール戻し路の幅方向両側部のうちの少なくとも一方は凹部を有する。前記凹部は、前記ボール戻し路が形成された底面側の一部を除いた範囲に形成され、前記底面と平行な底面を有する。前記凹部の底面から前記腕部が立ち上がり、前記腕部の先端に前記爪が形成された形状を有する。
この態様のボールねじにおいて、前記コマが前記構成(10)を有する場合は、下記の構成(11)を満たすことが好ましい。

【0021】

(11)前記腕部は、前記貫通穴側面との間に隙間を形成する凹状の外側面を有する。
この態様のボールねじにおいて、前記コマが前記構成(10)を有する場合は、下記の構成(12)を満たすことが好ましい。
(12)前記ナットの貫通穴は、前記コマの取り付け時に前記爪を受けて前記ナットの径方向内側に案内する案内面を有する。
この態様のボールねじにおいて、前記コマが前記構成(10)を有し、前記コマの本体が略円柱状の場合は、前記本体をなす円柱の周面および前記ナットの貫通穴に互いに嵌め合う位置決め構造を設けることで、組立性能が向上する。

【発明の効果】

【0022】

この発明のボールねじは、コマに形成された係止部をナットの貫通穴に係止することでコマがナットに取り付けられているコマ式ボールねじであって、ボールがコマを押し上げる力でコマの係止部に破損が生じにくく、コマの係止部がナットから外れにくいものである。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】実施形態のボールねじを示す正面図である。

【図2】図１のボールねじを構成するコマを示す図であって、(a) はナットの外周面に配置される側から見た斜視図であり、(b) はボール戻し路が形成されている側から見た斜視図であり、(c) はボール戻し路が形成されている面を示す図である。

【図3】図１のボールねじを構成するナットとコマを示す斜視図である。

【図4】ナットに対するコマの取り付け途中の状態を示す断面図（図１のＹ−Ｙ断面に対応する図）である。

【図5】ナットに対するコマの取り付け部分を示す図１のＹ−Ｙ断面図である。

【図6】ナットに対する外嵌部材の取り付け方法を示す図１のＺ−Ｚ断面図である。

【図7】ナットに外嵌部材が取り付けられた状態のコマの取り付け部分を示す断面図（図１のＹ−Ｙ断面に対応する図）である。

【図8】ナットに外嵌部材が取り付けられた状態のコマの取り付け部分を示す断面図（図１のＸ−Ｘ断面に対応する図）である。

【図9】図３とは異なる形状のコマを示す図であって、ナットの外周面に配置される側から見た斜視図である。

【図10】図９のコマがナットに外嵌部材が取り付けられた状態のコマの取り付け部分を示す断面図（図１のＹ−Ｙ断面に対応する図）である。

【図11】ボールねじに外嵌部材が取り付けられた状態の一例を示す正面図である。

【図12】図３とは異なる形状のコマを示す図であって、(a) はナットの外周面に配置される側から見た斜視図であり、(b) はボール戻し路が形成されている側から見た斜視図である。

【図13】図３とは異なる形状のコマを示す図であって、(a) はナットの外周面に配置される側から見た斜視図であり、(b) はボール戻し路が形成されている側から見た斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、この発明の実施形態について説明するが、この発明はこの実施形態に限定されない。
図１〜８に示すように、この実施形態のボールねじは、ねじ軸１、ナット２、複数のボール３、コマ（ボール戻し路４１が形成されている部品）４で構成されている。ねじ軸１の外周面とナット２の内周面に、螺旋溝１１，２１が形成されている。ねじ軸１はナット２を貫通している。ナット２は、円筒部２Ａの軸方向一端にフランジ部２Ｂを有する。ナット２の円筒部２Ａは、径方向に貫通する貫通穴２２を有する。貫通穴２２は長円形の平面形状を有する。

【0025】

ねじ軸１の螺旋溝１１とナット２の螺旋溝２１とにより、ボール３が転動する転動路が形成される。ボール３は、転動路とコマ４のボール戻し路４１とからなる循環経路内に配置されている。コマ４は、ナット２の貫通穴２２に配置されている。ねじ軸１とナット２は、転動路内で転動し循環経路内を循環するボール３を介して相対移動する。
図２に示すように、コマ４は略長円柱状に形成され、ボール戻し路４１が形成された本体４０と、腕部４２と、爪４３とからなる。本体４０をなす長円柱の一方の底面４０ａに、ボール戻し路４１をなすＳ字状溝が形成されている。

【0026】

本体４０をなす長円柱の一対の側面（ボール戻し路４１の幅方向側部となる面）４０ｂは、長手方向中央部に凹部４０ｃを有する。凹部４０ｃは、ボール戻し路４１が形成された底面側の一部を除いた範囲に形成されている。これにより、凹部４０ｃは長円柱の底面と平行な底面を有する。一対の凹部４０ｃの底面から腕部４２が立ち上がり、腕部４２の先端に爪４３が形成されている。

【0027】

本体４０をなす長円柱の他方の底面４０ｄが、ボール戻し路４１の背面部分の外周面となる。外周面４０ｄは、ナット２の外周面と同じ円弧面を有する。すなわち、コマ４が貫通穴２２に取り付けられた状態で、コマ４の外周面４０ｄはナット２の外周面の一部となる。本体４０の側面４０ｂと外周面４０ｄとの境界部４０ｅは円弧状に形成されている。また、コマ４はＰＰＳ（合成樹脂）の射出成形で得られたものである。

【0028】

図３に示すように、ナット２の貫通穴２２を形成する面のうち、コマ４が配置された状態でボール戻し路４１の幅方向側部となる貫通穴側面２２ａに、コマ４の爪４３が係合される溝２３が形成されている。図４に示すように、溝２３のナット２の径方向寸法は、爪４３のナット２の径方向寸法よりも大きい。貫通穴側面２２ａと、溝２３のナット２の径方向外側の面２３ａおよび径方向内側の面２３ｂとで形成される各角部は、ピン角である（直角で、面取りされていない）。

【0029】

貫通穴２２はナット２の外周面側に面取り部（案内面）２４を有する。面取り部２４をなすテーパ面の貫通穴側面２２ａに対する傾斜角度は、爪４３の裏面の腕部４２に対する傾斜角度より小さい。
ボールねじを組み立てる際には、図４〜図７に示す方法で、ナット２にコマ４を取り付る。

【0030】

先ず、ボール戻し路４１側をナット２の内側に向けた状態で、コマ４を貫通穴２２に入れ、爪４３を面取り部２４に載せる。図４はこの状態を示す。次に、この状態から、コマ４の外周面４０ｄをナット２の径方向内側に押して、腕部４２を凹部４０ｃ内に曲げながら、コマ４を貫通穴２２に深く入れ、爪４３を溝２３に嵌める。その際に、貫通穴２２の面取り部２４でコマ４の爪４３がナット２の径方向内側に案内される。

【0031】

図５はこの状態を示す。この状態で、コマ４の外周面４０ｄがナット２の外周面より外側に突出している。また、爪４３の上端面（本体４０の外周面４０ｄ側の面）が溝２３のナット径方向外側に接触している。また、この状態で、コマ４の円弧状境界部４０ｅは、一部がナット２の外周面より突出し、それ以外の部分は貫通穴２２の面取り部２４内に存在する。つまり、円弧状境界部４０ｅは、図５の状態におけるコマ４のナット２の外周面からの突出量よりも大きな範囲に設けてある。

【0032】

次に、図６に示すように、円環体（外嵌部材）６をナット２の外周面に取り付ける。円環体６の内径はナット２の外径より僅かに大きく、円環体６の軸方向端部には、内周面６１にテ−パ面６１ａが形成されている。テ−パ面６１ａの最大直径は、図５の状態におけるコマ４の外周面４０ｄがテ−パ面６１ａに接触しない大きさである。
円環体６を取り付ける際には、円環体６の軸方向一端のテ−パ面６１ａを、ナット２の円筒部２Ａの軸方向一端（フランジ２Ｂとは反対側の端部）に係合させ、円環体６をナット２に対して軸方向に相対移動する。円環体６のテ−パ面６１ａがコマ４の位置まで達すると、テ−パ面６１ａがコマ４の円弧状境界部４０ｅと円滑に係合し、円弧状境界部４０ｅがテ−パ面６１ａに押されてコマ４がナット２の内径方向に押される。円環体６の内周面６１のテ−パ面６１ａ以外の部分がコマ４に達すると、その部分でコマ４の外周面４０ｄがナット２の内径方向にさらに押される。

【0033】

これに伴い、コマ４の爪４３は溝２３内でナット２の径方向内側に移動し、図７に示すように、円環体６が取り付けられた状態で、爪４３と溝２３のナット径方向外側の面２３ａおよびナット径方向内側の面２３ｂとの間に、隙間が存在する。また、コマ４の外周面４０ｄと円環体６の内周面６１とが接触し、コマ４の外周面４０ｄが、円環体６でナット２の径方向内側に押されている。

【0034】

また、爪４３の基端（腕部４２との境界部）は溝２３のナット径方向内側の面２３ｂに接触し、コマ４がこれ以上ナット径方向内側に移動できないため、コマ４のボール戻し路４１側の底面４０ａはねじ軸１に接触しない。さらに、コマ４のナット径方向外側が円環体６で覆われているため、万が一、爪４３が折れて溝２３から外れた場合、爪４３は本体４０の凹部４０ｃと円環体６とで囲われた空間内に存在し、ナット２の内部に入り込まない。

【0035】

また、コマ４の爪４３がピン角の溝２３に係合するため、係合状態で爪４３の弾性変形が抑制されることにより、ナット２の貫通穴２２に対するコマ４の取り付け状態が良好に保持される。
そして、図７に示す状態で、図８に示すように、ボール戻し路４１内に配置されたボール３がコマ４を押し上げる力は、コマ４と円環体６との接触部に入力される。すなわち、使用状態で、コマ４の爪４３とナット２の溝２３はナット２の径方向で接触しない。

【0036】

したがって、この実施形態のボールねじは、特許文献１および２のボールねじと比較して、コマ４の係止部（爪４３）に破損が生じにくく、コマ４の係止部（爪４３）がナット２から外れにくい。よって、コマ４を合成樹脂製とすることで、積極的にコストダウンと軽量化を図ることができる。また、図２に示す形状のコマ４を用い、図４に示す形状の貫通穴２２および溝２３とし、図６に示す形状の環状体６を用いることにより、ボールねじの組立性能が向上する。

【0037】

この発明のボールねじは、上述のコマ４に代えて、図９に示すコマ４Ａを有するものであってもよい。コマ４Ａの腕部４２Ａは、コマ４の腕部４２より薄く、本体４０の側面４０ｂより内側に配置された凹状の外側面４２ａを有する。コマ４Ａは、その点でコマ４と異なり、それ以外の点はコマ４と同じである。
コマ４Ａをナット２の貫通穴２２に挿入し、ナット２に円環体６を取り付けられた状態で、図１０に示すように、爪４３と溝２３のナット径方向外側の面２３ａおよびナット径方向内側の面２３ｂとの間に、隙間が存在する。また、コマ４Ａの外周面４０ｄと円環体６の内周面６１とが接触し、コマ４Ａの外周面４０ｄが、円環体６でナット２の径方向内側に押されている。

【0038】

また、ナット２の貫通穴側面２２ａとコマ４Ａの腕部４２Ａとの間に隙間Ｓができる。つまり、コマ４Ａの腕部４２Ａが貫通穴側面２２ａに接触しないことで、腕部４２Ａの弾性力が貫通穴２２に作用しない。そのため、コマ４Ａを用いることでコマ４を用いた場合よりも、本体４０の外周面４０ｄが円環体６をナット径方向外側に押す力が強くなる。
上記実施形態のボールねじでは、ナット２に円筒部２Ａの略全体を覆う円環体６が取り付けられている。そのため、本体４０の一対の側面４０ｂの両方に凹部４０ｃを設けて、腕部４２と爪４３を配置しているが、以下に説明するように、一方の側面４０ｂのみに凹部４０ｃを設けて腕部４２と爪４３を配置してもよい。

【0039】

自動車のアクチュエータ用ボールねじでは、例えば、図１１に示すように、軸方向中央部に大径部２Ｃを有し、両端部に小径部２Ｄ，２Ｅを有するナット２を使用し、大径部２Ｃにギヤやプーリ等の円環状部材７を取り付け、小径部２Ｄ，２Ｅに転がり軸受８，９を取り付けて使用される。この場合、ナット２の円環状部材７および転がり軸受８，９で覆われない部分（露出部分）に、コマ４，４Ａの爪部４３が露出していると、万が一、爪４３が破損した場合に外部に爪４３が落下することが懸念される。

【0040】

よって、図１１の例では、爪４３が一個のみのコマ４Ｂを使用し、ナット２の爪４３が存在する部分全体に転がり軸受８が嵌合され、ナット２の露出部分に爪４３が配置されないようにしている。
また、本体４０の一対の側面４０ｂの両方に凹部４０ｃを設ける場合に、上記実施形態のように、側面４０ｂの長手方向中央部の両凹部４０ｃが互いに向かい合う位置に設けるのではなく、側面４０ｂの長手方向で互いにずれた位置に設けてもよい。

【0041】

また、凹部４０ｃを側面４０ｂの長手方向中央部に設けると、図５の状態で転動路とボール戻し路４１にボールを組み込む際に、コマ４が爪４３を支点にシーソー状に傾くことで、螺旋溝２１とボール戻し路４１との間に大きな段差が生じる場合がある。これに対して、凹部４０ｃを、側面４０ｂの長手方向両端部（ボール戻し路４１の螺旋溝２１との境界部）に近い部分に設けると、長手方向中央部に設けた場合と比較して、図５の状態で転動路とボール戻し路４１にボールを組み込む際に、螺旋溝２１とボール戻し路４１との間に生じる段差を小さくすることができる。

【0042】

なお、一対の側面４０ｂの両方の長手方向端部に凹部４０ｃを設ける場合には、一方の側面４０ｂで長手方向一端部に、他方の側面４０ｂで長手方向他端部に設けることで、一対の凹部４０ｃを一対の側面４０ｂの長手方向で互いにずれた位置に配置してもよい。
上記実施形態のボールねじは、ナット２の貫通穴２２の平面形状を長円形とし、略長円柱状のコマを使用しているが、ナット２の貫通穴２２の平面形状を略円形として、図１２または１３に示すような略円柱状のコマ４Ｃ，４Ｄを使用してもよい。

【0043】

図１２に示すコマ４Ｃは、略円柱状に形成され、ボール戻し路４１が形成された本体４０Ａと、一対の腕部４２と、一対の爪４３と、一個の突起４４からなる。本体４０Ａをなす円柱の一方の底面に、ボール戻し路４１をなすＳ字状溝が形成されている。
本体４０Ａをなす円柱の一対の側面（ボール戻し路４１の幅方向側部となる面）４０ｂは、中央部に凹部４０ｃを有する。凹部４０ｃは、ボール戻し路４１が形成された底面側の一部を除いた範囲に形成されている。これにより、凹部４０ｃは円柱の底面と平行な底面を有する。一対の凹部４０ｃの底面から腕部４２が立ち上がり、腕部４２の先端に爪４３が形成されている。

【0044】

本体４０Ａをなす円柱の他方の底面が、ボール戻し路４１の背面部分の外周面４０ｄとなる。外周面４０ｄは、ナット２の外周面と同じ円弧面を有する。突起４４は、コマ４Ｃを本体４０Ａ外周面４０ｄ側から見た時に、ボール戻し路４１の長手方向一端から略半円状に突出するように形成されている。すなわち、突起４４は、本体４０Ａをなす円柱の周面の腕部４２が形成されていない位置に形成されている。また、突起４４は、本体４０Ａの外周面４０ｄから連続する外周面４４ａを有する。

【0045】

コマ４Ｃを配置するナット２の貫通穴には、爪４３を嵌める溝２３だけでなく、突起４４を嵌める凹部が一箇所に形成されている。そして、コマ４Ｃの本体４０Ａがナット２の貫通穴に取り付けられた状態で、一対の爪４３が溝に嵌まり、突起４４が凹部に嵌まり、コマ４Ｃの本体４０Ａの外周面４０ｄと突起４４の外周面４４ａがナット２の外周面の一部となる。

【0046】

この例では、一個の突起４４をコマに設け、これに対応する凹部をナット２の貫通穴の一箇所に設けることにより、略円柱状のコマ４Ｃが正しい向きに位置決めされて取り付けられ、取り付けられたコマ４Ｃがナット２の貫通穴内で回転することが防止される。
図１３に示すコマ４Ｄは、略円柱状に形成され、ボール戻し路４１が形成された本体４０Ａと、一対の腕部４２と、一対の爪４３と、一対の突起４５からなる。本体４０Ａをなす円柱の一方の底面に、ボール戻し路４１をなすＳ字状溝が形成されている。

【0047】

本体４０Ａをなす円柱の一対の側面（ボール戻し路４１の幅方向側部となる面）４０ｂは、中央部に凹部４０ｃを有する。凹部４０ｃは、ボール戻し路４１が形成された底面側の一部を除いた範囲に形成されている。これにより、凹部４０ｃは円柱の底面と平行な底面を有する。一対の凹部４０ｃの底面から腕部４２が立ち上がり、腕部４２の先端に爪４３が形成されている。

【0048】

本体４０Ａをなす円柱の他方の底面が、ボール戻し路４１の背面部分の外周面４０ｄとなる。外周面４０ｄは、ナット２の外周面と同じ円弧面を有する。突起４５は、コマ４Ｃを外周面４０ｄ側から見た時に、ボール戻し路４１の長手方向両端から飛行機の翼状に突出するように形成されている。すなわち、両突起４５は、本体４０Ａをなす円柱の周面の腕部４２が形成されていない位置に形成されている。また、両突起４５は、本体４０Ａの外周面４０ｄから連続する外周面４５ａを有する。

【0049】

コマ４Ｄを配置するナット２の貫通穴には、爪４３を嵌める溝２３だけでなく、突起４５を嵌める一対の凹部が形成されている。そして、コマ４Ｄ本体４０Ａがナット２の貫通穴に取り付けられた状態で、一対の爪４３が溝に嵌まり、一対の突起４５が一対の凹部に嵌まり、コマ４Ｄの本体４０Ａの外周面４０ｄと突起４５の外周面４５ａがナット２の外周面の一部となる。

【0050】

この例では、一対の突起４５をコマに設け、これに対応する一対の凹部をナット２の貫通穴に設けることにより、略円柱状のコマ４Ｄが正しい向きに位置決めされて取り付けられ、取り付けられたコマ４Ｄがナット２の貫通穴内で回転することが防止される。

【符号の説明】

【0051】

１ ねじ軸
１１ ねじ軸の螺旋溝
２ ナット
２Ａ ナットの円筒部
２Ｂ ナットのフランジ部
２Ｃ ナットの大径部
２Ｄ，２Ｅ ナットの小径部
２１ ナットの螺旋溝
２２ ナットの貫通穴
２３ 溝
２３ａ 溝のナット径方向外側の面
２３ｂ 溝のナット径方向内側の面
２４ 面取り部（案内面）
３ ボール
４ コマ
４Ａ コマ
４Ｃ コマ
４Ｄ コマ
４０ 本体
４０Ａ 本体
４０ａ 本体をなす長円柱または円柱の一方の底面
４０ｂ 本体をなす長円柱または円柱の側面（ボール戻し路の幅方向側部となる面）
４０ｃ 側面の凹部
４０ｄ 本体の外周面（長円柱または円柱の他方の底面）
４０ｅ 本体の円弧状境界部（側面と外周面との境界部）
４１ ボール戻し路
４２ 腕部
４２ａ 腕部の凹状の外側面
４３ 爪
４４ 突起（位置決め構造）
４５ 突起（位置決め構造）
６ 円環体（外嵌部材）
６１ 内周面
６１ａ テ−パ面
７ 円環状部材
８，９ 転がり軸受

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】