(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023122967
(43)【公開日】2023-09-05
(54)【発明の名称】ボールねじ装置
(51)【国際特許分類】
F16H 25/24 20060101AFI20230829BHJP
F16H 25/22 20060101ALI20230829BHJP
【ＦＩ】
F16H25/24 B
F16H25/22 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022026753
(22)【出願日】2022-02-24
(71)【出願人】
【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】110002000
【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所
(72)【発明者】
【氏名】チハ リガ
【テーマコード（参考）】
3J062
【Ｆターム（参考）】
3J062AA21
3J062AA25
3J062AB22
3J062AC07
3J062BA22
3J062CD06
3J062CD54
(57)【要約】
【課題】コストを抑えつつ、ねじ軸のねじ溝に生じる異常を迅速に検出することが可能なボールねじ装置を提供する。
【解決手段】外周面に螺旋状の第１ねじ溝１１を有するねじ軸１０と、内周面に螺旋状の第２ねじ溝２１を有し、ねじ軸１０に外嵌されるナット２０と、ねじ軸１０の第１ねじ軸１１及びナット２０の第２ねじ溝２１によって形成される転動路３２に収容される複数のボール３０と、ナット２０に設けられ、転動路３２を繋いでボール３０が循環可能な循環路４３を形成する循環チューブ４０と、を備え、ナット２０には、循環路４３から外れた位置に、径方向に貫通してねじ軸１０のねじ溝１１を監視可能な監視窓５０が設けられている。
【選択図】図１
【解決手段】外周面に螺旋状の第１ねじ溝１１を有するねじ軸１０と、内周面に螺旋状の第２ねじ溝２１を有し、ねじ軸１０に外嵌されるナット２０と、ねじ軸１０の第１ねじ軸１１及びナット２０の第２ねじ溝２１によって形成される転動路３２に収容される複数のボール３０と、ナット２０に設けられ、転動路３２を繋いでボール３０が循環可能な循環路４３を形成する循環チューブ４０と、を備え、ナット２０には、循環路４３から外れた位置に、径方向に貫通してねじ軸１０のねじ溝１１を監視可能な監視窓５０が設けられている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、
内周面に螺旋状のねじ溝を有し、前記ねじ軸に外嵌されるナットと、
前記ねじ軸及び前記ナットの前記ねじ溝によって形成される転動路に収容される複数のボールと、
前記ナットに設けられ、前記転動路を繋いで前記ボールが循環可能な循環路を形成する循環部と、
を備え、
前記ナットには、前記循環路から外れた位置に、径方向に貫通して前記ねじ軸の前記ねじ溝を監視可能な監視窓が設けられている、
ボールねじ装置。
内周面に螺旋状のねじ溝を有し、前記ねじ軸に外嵌されるナットと、
前記ねじ軸及び前記ナットの前記ねじ溝によって形成される転動路に収容される複数のボールと、
前記ナットに設けられ、前記転動路を繋いで前記ボールが循環可能な循環路を形成する循環部と、
を備え、
前記ナットには、前記循環路から外れた位置に、径方向に貫通して前記ねじ軸の前記ねじ溝を監視可能な監視窓が設けられている、
ボールねじ装置。
【請求項2】
前記ナットは、前記監視窓の開口部を塞ぐ蓋体を備える、
請求項１に記載のボールねじ装置。
請求項１に記載のボールねじ装置。
【請求項3】
前記監視窓は、前記ねじ軸の前記ねじ溝における少なくとも一方のフランクを監視可能である、
請求項１または請求項２に記載のボールねじ装置。
請求項１または請求項２に記載のボールねじ装置。
【請求項4】
前記監視窓は、径方向外方へ向かって次第に広がるテーパ形状とされている、
請求項１～３のいずれか一項に記載のボールねじ装置。
請求項１～３のいずれか一項に記載のボールねじ装置。
【請求項5】
前記ナットは、複数の前記監視窓を有する、
請求項１～４のいずれか一項に記載のボールねじ装置。
請求項１～４のいずれか一項に記載のボールねじ装置。
【請求項6】
前記監視窓は、前記ナットにおける周方向の異なる位置に配置されている、
請求項５に記載のボールねじ装置。
請求項５に記載のボールねじ装置。
【請求項7】
前記監視窓は、前記ナットにおける前記循環路での高荷重位置の近傍に設けられている、
請求項１～６のいずれか一項に記載のボールねじ装置。
請求項１～６のいずれか一項に記載のボールねじ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ボールねじ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ボールねじ装置は、ねじ軸とナットにそれぞれ設けられたねじ溝にボールを入れ、ねじ軸またはナットが回転したときにボールが自転及び公転することで回転運動を高効率に直線運動に変換する装置である。
【0003】
ところで、射出成形機やプレス機などにおける力の伝達機構として使用されるボールねじ装置では、一方向の高荷重を受けながら短いストロークで往復運動する場合が多く、片側のフランクのみにボールが接触する状態になりやすい。
【0004】
このため、外部からの荷重やねじ軸とナットとの温度差による荷重分布異常等によりねじ軸のねじ溝がはく離を起こし、結果的に循環部品の損傷やボールが転動しなくなるロックが発生し、装置の正常稼働と装置の安全面に影響を及ぼすおそれがある。また、短いストロークのためにねじ軸のストローク部分がナットから完全に露出されず、ねじ軸のねじ溝におけるはく離などの異常を早期に検出することが困難である。
【0005】
このため、高荷重で使用されるボールねじ装置においては、ねじ軸のねじ溝におけるはく離などの異常状態を早期に検出することが求められている。
【0006】
ここで、特許文献１には、予圧が与えられるボールねじ装置において、内部のボールの移動状況、組立時におけるボールや保持器ピースのつめ忘れ、保持器ピースの倒れや異物の混入などを判別可能な監視窓を設けることが記載されている。
【0007】
また、特許文献２には、近接センサ等の非接触式のセンサをナットに設け、このセンサによってボール戻し路内を転動するボールの異常を検出するボールねじ装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開２０１０－１９６７１７号公報
【特許文献2】特許第６１６３７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
ところで、予圧が与えられるボールねじ装置において内部のボールの移動の状況等が確認可能な特許文献１に記載の技術では、例えば、一方向のみに高荷重を受ける無予圧のボールねじ装置において、そのねじ軸のねじ溝におけるはく離等の異常を検出することは困難である。
【0010】
また、特許文献２に記載の技術では、非接触式のセンサを用いて、ボールの転動状態を確認して間接的にボールねじ装置の故障を検出している。しかし、ねじ軸におけるねじ溝のはく離等の異常は、初期状態ではボールの転動状態に異常が生じにくいため、このねじ溝のはく離等の異常の初期状態を検出することは難しい。
【0011】
しかも、特許文献２に記載の技術では、高価な非接触式のセンサやアンプが必要なため、装置全体のコストが嵩張ってしまう。また、センサからの検出信号に基づいて異常を検出するシステムが必要となるため、過酷な環境で使用されるボールねじ装置には適さない。
【0012】
そこで本発明は、コストを抑えつつ、ねじ軸のねじ溝に生じる異常を迅速に検出することが可能なボール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】
【0013】
本発明は下記構成からなる。
外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、
内周面に螺旋状のねじ溝を有し、前記ねじ軸に外嵌されるナットと、
前記ねじ軸及び前記ナットの前記ねじ溝によって形成される転動路に収容される複数のボールと、
前記ナットに設けられ、前記転動路を繋いで前記ボールが循環可能な循環路を形成する循環部と、
を備え、
前記ナットには、前記循環路から外れた位置に、径方向に貫通して前記ねじ軸の前記ねじ溝を監視可能な監視窓が設けられている、
ボールねじ装置。
外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、
内周面に螺旋状のねじ溝を有し、前記ねじ軸に外嵌されるナットと、
前記ねじ軸及び前記ナットの前記ねじ溝によって形成される転動路に収容される複数のボールと、
前記ナットに設けられ、前記転動路を繋いで前記ボールが循環可能な循環路を形成する循環部と、
を備え、
前記ナットには、前記循環路から外れた位置に、径方向に貫通して前記ねじ軸の前記ねじ溝を監視可能な監視窓が設けられている、
ボールねじ装置。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、コストを抑えつつ、ねじ軸のねじ溝に生じる異常を迅速に検出することが可能なボールねじ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】第１実施形態に係るボールねじ装置の斜視図である。
【図2】第１実施形態に係るボールねじ装置の平面図である。
【図3】第１実施形態に係るボールねじ装置の一部を断面視した側面図である。
【図5】フランジを有するナットを備えたボールねじ装置の平面図である。
【図6】変形例１に係る監視窓を説明するボールねじ装置の平面図である。
【図7】変形例２に係る監視窓を説明するボールねじ装置の平面図である。
【図9】変形例３に係る監視窓を説明するボールねじ装置の平面図である。
【図11】変形例４に係る監視窓を説明するボールねじ装置の平面図である。
【図13】第２実施形態に係るボールねじ装置の平面図である。
【図14】第３実施形態に係るボールねじ装置の平面図である。
【図15】ボールねじ装置の荷重分布を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係るボールねじ装置を説明する。
図１は、第１実施形態に係るボールねじ装置１００の斜視図である。図２は、第１実施形態に係るボールねじ装置１００の平面図である。図３は、第１実施形態に係るボールねじ装置１００の一部を断面視した側面図である。
（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係るボールねじ装置を説明する。
図１は、第１実施形態に係るボールねじ装置１００の斜視図である。図２は、第１実施形態に係るボールねじ装置１００の平面図である。図３は、第１実施形態に係るボールねじ装置１００の一部を断面視した側面図である。
【0017】
図１～図３に示すように、第１実施形態に係るボールねじ装置１００は、ねじ軸１０と、ナット２０と、複数のボール３０と、循環部としての複数の循環チューブ４０と、を備える。ボールねじ装置１００は、予圧が与えられない無予圧式の高負荷ボールねじ装置である。
【0018】
ねじ軸１０は、中心軸を中心とした断面円形状に形成され、その外周面に螺旋状の第１ねじ溝（ねじ溝）１１が形成されている。
【0019】
ナット２０は、略円筒状をなし、その内径はねじ軸１０の外径よりも大きく形成されており、ねじ軸１０に所定の隙間をもって外嵌している。ナット２０の内周面には、ねじ軸１０の第１ねじ溝１１と等しいリードを有し、第１ねじ溝１１と対向する第２ねじ溝（ねじ溝）２１が形成されている。そして、ねじ軸１０の第１ねじ溝１１とナット２０の第２ねじ溝２１とによって断面略円形状の転動路３２が形成され、この転動路３２内には、複数のボール３０が転動可能に充填配置される。
【0020】
ナット２０は、外周面の一部に平面部２３を有しており、この平面部２３には、２つの循環チューブ（循環部）４０が装着されている。これらの循環チューブ４０は、ナット２０の平面部２３にネジ止めされるブラケット４１によってナット２０に固定されている。
【0021】
循環チューブ４０は、その両端が、ナット２０に形成されて転動路３２に連通する貫通孔（図示略）に接続されている。そして、ねじ軸１０を回転させることにより転動路３２を移動するボール３０は、転動路３２から貫通孔を介して循環チューブ４０へ入り込み、この循環チューブ４０を通って複数リード手前の転動路３２へ貫通孔を介して戻される。このように、ボールねじ装置１００には、転動路３２の一部と循環チューブ４０とによってボール３０が循環される２つの無限循環路（以下、単に循環路という）３４が設けられている。これにより、ナット２０に対するねじ軸１０の相対的な回転に伴って、複数のボール３０が循環路３４内を無限循環することにより、ねじ軸１０とナット２０が軸方向に相対的に直線運動することが可能となる。
【0022】
ナット２０には、複数の監視窓５０が設けられている。本例では、３つの監視窓５０が設けられている。１つの監視窓５０は、２つの循環チューブ４０の間に配置され、２つの監視窓５０は、それぞれの循環チューブ４０よりもナット２０の端部側に配置されている。これらの監視窓５０は、いずれも、循環チューブ４０によって形成された循環路３４から外れた位置に設けられている。
【0023】
また、監視窓５０は、循環チューブ４０の装着位置と周方向の同一位置である同一位相位置に形成するのが好ましい。これにより、貫通孔などの循環チューブ４０を装着する際の加工と同一工程で監視窓５０を形成することができ、加工コストを低減できる。
【0024】
これらの監視窓５０は、ナット２０を径方向に貫通する平面視長円形状の穴部からなるもので、その長手方向がねじ軸１０の第１ねじ溝１１に沿うように形成されている。これにより、監視窓５０は、その長軸である中心線αが、ボールねじ装置１００の軸心との直交線βに対して、第１ねじ溝１１のリード角θで傾けられている（図２参照）。なお、監視窓５０の平面視における形状としては、長円形状に限らず、円形状、矩形状、多角形状であってもよい。
【0025】
図４は、図２におけるＡ－Ａ断面図である。
図４に示すように、監視窓５０の幅寸法は、第１ねじ溝１１の幅寸法以上とされており、第１ねじ溝１１を臨む位置に形成されている。これにより、ボールねじ装置１００では、監視窓５０を通して、ねじ軸１０の第１ねじ溝１１を目視で監視可能とされている。このように、監視窓５０の幅寸法を第１ねじ溝１１の幅寸法以上とすることにより、第１ねじ溝１１を幅方向にわたって良好に監視でき、第１ねじ溝１１の各フランク１１ａ，１１ｂにおける異常を容易に検出できる。なお、第１ねじ溝１１の監視は、監視窓５０を通して、レーザやＣＣＤなどを用いた監視装置によって行うことも可能である。
図４に示すように、監視窓５０の幅寸法は、第１ねじ溝１１の幅寸法以上とされており、第１ねじ溝１１を臨む位置に形成されている。これにより、ボールねじ装置１００では、監視窓５０を通して、ねじ軸１０の第１ねじ溝１１を目視で監視可能とされている。このように、監視窓５０の幅寸法を第１ねじ溝１１の幅寸法以上とすることにより、第１ねじ溝１１を幅方向にわたって良好に監視でき、第１ねじ溝１１の各フランク１１ａ，１１ｂにおける異常を容易に検出できる。なお、第１ねじ溝１１の監視は、監視窓５０を通して、レーザやＣＣＤなどを用いた監視装置によって行うことも可能である。
【0026】
また、ナット２０の外周側における監視窓５０の開口部５１には、周方向にわたって段差部５２が形成されており、この段差部５２には、板状の蓋体５３が嵌め込まれ、ネジ５４によって固定される。これにより、監視窓５０は、ナット２０の外周側が蓋体５３によって封鎖され、監視窓５０からの潤滑剤の漏れ及び転動路３２への塵埃等の異物の侵入を抑制できる。なお、蓋体５２としては、透光性を有する透明プラスチック等の板体を用いるのが好ましい。透光性を有する蓋体５３を装着すれば、蓋体５３を装着した状態で監視窓５０を通して第１ねじ溝１１を監視することができる。
【0027】
以上、説明したように、第１実施形態に係るボールねじ装置１００によれば、ナット２０の監視窓５０を通して、常に、ねじ軸１０のねじ溝１１を目視で監視したり、レーザやＣＣＤなどを用いた監視装置によって監視することができる。これにより、高価な監視システムを用いることによるコストアップを抑えつつ、ねじ軸１０に生じるねじ溝１１のはく離等の異常を迅速に検出して対処することができる。
【0028】
したがって、特に、過酷な環境において、無予圧でかつねじ軸１０のストローク部分がナット２０に覆われて完全に露出されない使用状態であっても、メンテナンスタイミングの適切な判断及び早期故障の検知が可能となり、安全性を確保できる。
【0029】
なお、上記第１実施形態のボールねじ装置１００では、一端から他端にわたって円筒状のナット２０を備えた場合を例示したが、ナット２０としては、図５に示すように、一端側にフランジ２５を有していてもよい。このフランジ２５を有するナット２０は、フランジ２５が案内対象のハウジングと結合されて固定される。
【0030】
このように、フランジ２５を案内対象のハウジングに結合させた状態においても、循環チューブ４０とフランジ２５との間の循環路４３がないエリアにおいて、循環チューブ４０とフランジ２５との間の監視窓５０からねじ軸１０の第１ねじ溝１１を監視できる。したがって、使用状態においてねじ軸１０の第１ねじ溝１１を容易に確認できる。これにより、ねじ軸１０の第１ねじ溝１１を確認するためにナット２０をハウジングから取り外す煩雑な作業をなくすことができる。なお、案内対象の機器のハウジングにナット２０を取り付けた状態で、外部から直接見える位置に監視窓５０を設ければ、監視窓５０を通してねじ軸１０の第１ねじ溝１１を容易に常時監視することができる。
【0031】
次に、監視窓の各種変形例について説明する。
なお、上記第１実施形態と同一構成部分は、同一符号を付して説明を省略する。また、以下の変形例においては、フランジがないナットにおいて、１つの監視窓を循環チューブの間に設けた構造を例示して説明する。
なお、上記第１実施形態と同一構成部分は、同一符号を付して説明を省略する。また、以下の変形例においては、フランジがないナットにおいて、１つの監視窓を循環チューブの間に設けた構造を例示して説明する。
【0032】
（変形例１）
図６は、変形例１に係る監視窓５０Ａを説明するボールねじ装置１００の平面図である。
図６に示すように、変形例１では、ナット２０は、平面視矩形状の監視窓５０Ａを有している。この監視窓５０Ａにおいても、その幅寸法は、第１ねじ溝１１の幅寸法以上とされており、第１ねじ溝１１を臨む位置に形成されている。
図６は、変形例１に係る監視窓５０Ａを説明するボールねじ装置１００の平面図である。
図６に示すように、変形例１では、ナット２０は、平面視矩形状の監視窓５０Ａを有している。この監視窓５０Ａにおいても、その幅寸法は、第１ねじ溝１１の幅寸法以上とされており、第１ねじ溝１１を臨む位置に形成されている。
【0033】
この変形例１の場合も、監視窓５０Ａの幅寸法を第１ねじ溝１１の幅寸法以上とすることにより、第１ねじ溝１１を幅方向にわたって良好に監視でき、第１ねじ溝１１の各フランク１１ａ，１１ｂにおける異常を容易に検出できる。
【0034】
（変形例２）
図７は、変形例２に係る監視窓５０Ｂを説明するボールねじ装置１００の平面図である。図８Ａは、図７におけるＢ－Ｂ断面図である。図８Ｂは、図７におけるＢ－Ｂ断面相当図である。
図７に示すように、変形例２では、ナット２０は、平面視矩形状の監視窓５０Ｂを有している。この変形例２では、監視窓５０Ｂの幅寸法が第１ねじ溝１１の幅寸法の略半分とされており、第１ねじ溝１１の一方側へ偏った位置に形成されている。
図７は、変形例２に係る監視窓５０Ｂを説明するボールねじ装置１００の平面図である。図８Ａは、図７におけるＢ－Ｂ断面図である。図８Ｂは、図７におけるＢ－Ｂ断面相当図である。
図７に示すように、変形例２では、ナット２０は、平面視矩形状の監視窓５０Ｂを有している。この変形例２では、監視窓５０Ｂの幅寸法が第１ねじ溝１１の幅寸法の略半分とされており、第１ねじ溝１１の一方側へ偏った位置に形成されている。
【0035】
図８Ａに示すように、監視窓５０Ｂは、第１ねじ溝１１の一方のフランク１１ａを臨む位置に形成されている。これにより、監視窓５０Ｂを通して、ねじ軸１０の第１ねじ溝１１における一方のフランク１１ａを監視可能とされている。
【0036】
この変形例２では、例えば、常に転動路３２の片側のフランク１１ａに大きな荷重を受ける場合において、監視窓５０Ｂを通して、大きな荷重を受ける転動路３２の片側のフランク１１ａを重点的に監視することができる。
【0037】
なお、図８Ｂに示すように、監視窓５０Ｂの形成位置は、第１ねじ溝１１の他方のフランク１１ｂを臨む位置に形成してもよい。この場合、監視窓５０Ｂを通して、ねじ軸１０の第１ねじ溝１１における他方のフランク１１ｂが監視可能となる。
【0038】
（変形例３）
図９は、変形例３に係る監視窓５０Ｃを説明するボールねじ装置１００の平面図である。図１０Ａは、図９におけるＣ－Ｃ断面図である。図１０Ｂは、図９におけるＣ－Ｃ断面相当図である。
図９に示すように、変形例３では、ナット２０は、平面視矩形状の監視窓５０Ｃを有している。この変形例３では、監視窓５０Ｃの幅寸法が第１ねじ溝１１の幅寸法の略半分とされている。
図９は、変形例３に係る監視窓５０Ｃを説明するボールねじ装置１００の平面図である。図１０Ａは、図９におけるＣ－Ｃ断面図である。図１０Ｂは、図９におけるＣ－Ｃ断面相当図である。
図９に示すように、変形例３では、ナット２０は、平面視矩形状の監視窓５０Ｃを有している。この変形例３では、監視窓５０Ｃの幅寸法が第１ねじ溝１１の幅寸法の略半分とされている。
【0039】
図１０Ａに示すように、監視窓５０Ｃは、ナット２０の径方向に対して、第１ねじ溝１１の一方のフランク１１ａにおけるボール３０との接触角φで傾斜され、監視窓５０Ｃを通して、ねじ軸１０の第１ねじ溝１１における一方のフランク１１ａが監視可能とされている。
【0040】
この変形例３の場合も、例えば、常に転動路３２の片側のフランク１１ａに大きな荷重を受ける場合において、監視窓５０Ｃを通して、大きな荷重を受ける転動路３２の片側のフランク１１ａを重点的に監視することができる。
【0041】
なお、図１０Ｂに示すように、監視窓５０Ｃは、ナット２０の径方向に対して、第１ねじ溝１１の他方のフランク１１ｂにおけるボール３０との接触角φで傾斜させてもよい。この場合、監視窓５０Ｃを通して、ねじ軸１０の第１ねじ溝１１における他方のフランク１１ｂが監視可能となる。
【0042】
（変形例４）
図１１は、変形例４に係る監視窓５０Ｄを説明するボールねじ装置１００の平面図である。図１２は、図１１におけるＤ－Ｄ断面図である。
図１１に示すように、変形例４では、ナット２０は、平面視円形状の監視窓５０Ｄを有している。この監視窓５０Ｄは、その内径が、第１ねじ溝１１の幅寸法以上とされており、第１ねじ溝１１を臨む位置に形成されている。
図１１は、変形例４に係る監視窓５０Ｄを説明するボールねじ装置１００の平面図である。図１２は、図１１におけるＤ－Ｄ断面図である。
図１１に示すように、変形例４では、ナット２０は、平面視円形状の監視窓５０Ｄを有している。この監視窓５０Ｄは、その内径が、第１ねじ溝１１の幅寸法以上とされており、第１ねじ溝１１を臨む位置に形成されている。
【0043】
この変形例４では、監視窓５０Ｄの内径を第１ねじ溝１１の幅寸法以上とすることにより、第１ねじ溝１１を幅方向にわたって良好に監視でき、第１ねじ溝１１の各フランク１１ａ，１１ｂにおける異常を容易に検出できる。
【0044】
また、図１２に示すように、断面視において、監視窓５０Ｄをナット２０の径方向外方へ向かって次第に広がるテーパ形状とするのが好ましい。このような断面形状とすれば、外部から監視窓５０Ｄを通して第１ねじ溝１１を監視し易くできる。
【0045】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係るボールねじ装置について説明する。
なお、上記第１実施形態と同一構造部分は、同一符号を付して説明を省略する。
図１３は、第２実施形態に係るボールねじ装置２００の平面図である。
次に、第２実施形態に係るボールねじ装置について説明する。
なお、上記第１実施形態と同一構造部分は、同一符号を付して説明を省略する。
図１３は、第２実施形態に係るボールねじ装置２００の平面図である。
【0046】
図１３に示すように、第２実施形態に係るボールねじ装置２００は、２つの監視窓５０がナット２０に設けられている。１つの監視窓５０は、２つの循環チューブ４０の間に配置されている。また、他の１つの監視窓５０は、循環チューブ４０とフランジ２５との間に配置されている。また、これらの監視窓５０は、ナット２０における周方向の異なる位置に配置されている。
【0047】
この第２実施形態に係るボールねじ装置２００によれば、複数の監視窓５０を、ナット２０の周方向の異なる位置に設けて違う位相に配置することで、ねじ軸１０の第１ねじ溝１１の状態を、ナット２０の周方向で異なる方向から監視できる。
【0048】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係るボールねじ装置について説明する。
なお、上記第１実施形態と同一構造部分は、同一符号を付して説明を省略する。
図１４は、第３実施形態に係るボールねじ装置３００の平面図である。
次に、第３実施形態に係るボールねじ装置について説明する。
なお、上記第１実施形態と同一構造部分は、同一符号を付して説明を省略する。
図１４は、第３実施形態に係るボールねじ装置３００の平面図である。
【0049】
図１４に示すように、第３実施形態に係るボールねじ装置３００は、２つの監視窓５０がナット２０に設けられている。これらの監視窓５０は、ボールねじ装置３００のナット２０における高荷重位置に配置されている。
【0050】
図１５は、ボールねじ装置３００の荷重分布を説明するグラフであって、フランジ２５側を基準としたナット２０の一端から他端におけるボール荷重を示している。
図１５に示すように、ボールねじ装置３００には、ねじ軸１０とナット２０の温度分布やナット２０の変形等によって、内部に不均一な荷重分布が生じ、２つの循環路３４において、それぞれナット２０の軸方向の両端側が高荷重となっている。このような荷重分布が生じるボールねじ装置３００では、各循環路３４において、常に高い荷重を受けるストローク範囲の第１ねじ溝１１に、潤滑剤の膜切れやはく離がより発生やすい。
図１５に示すように、ボールねじ装置３００には、ねじ軸１０とナット２０の温度分布やナット２０の変形等によって、内部に不均一な荷重分布が生じ、２つの循環路３４において、それぞれナット２０の軸方向の両端側が高荷重となっている。このような荷重分布が生じるボールねじ装置３００では、各循環路３４において、常に高い荷重を受けるストローク範囲の第１ねじ溝１１に、潤滑剤の膜切れやはく離がより発生やすい。
【0051】
このため、ボールねじ装置３００では、高荷重となる２つの循環路３４におけるナット２０の軸方向の両端側に、循環路３４を避けて監視窓５０を設けている。具体的には、１つの監視窓５０は、２つの循環チューブ４０に対してナット２０のフランジ２５側の一端寄りに配置され、他の１つの監視窓５０は、２つの循環チューブ４０に対してフランジ２５と反対側の他端寄りに配置されている。
【0052】
このように、ボールねじ装置３００では、循環路３４における高荷重となる位置の付近に、循環路３４を避けて監視窓５０を設けることにより、第１ねじ溝１１における異常が生じやすい箇所を、監視窓５０を通して監視することができ、メンテナンスタイミングの判断及び早期故障の検知をより適切に行うことができる。
【0053】
なお、上記第１～第３実施形態では、循環チューブ４０によって循環路４３を形成する場合を例示したが、ボール３０を循環させる循環方式としてはチューブ式に限らない。循環方式としては、例えば、ボール戻し通路を有する循環こまをナットに装着し、転動路３２を移動するボール３０をボール戻し通路によって手前の転動路３２に戻す循環こま方式でもよい。
【0054】
このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【0055】
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１） 外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、
内周面に螺旋状のねじ溝を有し、前記ねじ軸に外嵌されるナットと、
前記ねじ軸及び前記ナットの前記ねじ溝によって形成される転動路に収容される複数のボールと、
前記ナットに設けられ、前記転動路を繋いで前記ボールが循環可能な循環路を形成する循環部と、
を備え、
前記ナットには、前記循環路から外れた位置に、径方向に貫通して前記ねじ軸の前記ねじ溝を監視可能な監視窓が設けられている、ボールねじ装置。
このボールねじ装置によれば、ナットの監視窓を通して、常に、ねじ軸のねじ溝を目視で監視したり、レーザやＣＣＤなどを用いた監視装置によって監視することができる。これにより、高価な監視システムを用いることによるコストアップを抑えつつ、ねじ軸に生じるねじ溝のはく離等の異常を迅速に検出して対処することができる。
したがって、特に、過酷な環境において、無予圧でかつねじ軸のストローク部分がナットに覆われて完全に露出されない使用状態であっても、メンテナンスタイミングの適切な判断及び早期故障の検知が可能となり、安全性を確保できる。
（１） 外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、
内周面に螺旋状のねじ溝を有し、前記ねじ軸に外嵌されるナットと、
前記ねじ軸及び前記ナットの前記ねじ溝によって形成される転動路に収容される複数のボールと、
前記ナットに設けられ、前記転動路を繋いで前記ボールが循環可能な循環路を形成する循環部と、
を備え、
前記ナットには、前記循環路から外れた位置に、径方向に貫通して前記ねじ軸の前記ねじ溝を監視可能な監視窓が設けられている、ボールねじ装置。
このボールねじ装置によれば、ナットの監視窓を通して、常に、ねじ軸のねじ溝を目視で監視したり、レーザやＣＣＤなどを用いた監視装置によって監視することができる。これにより、高価な監視システムを用いることによるコストアップを抑えつつ、ねじ軸に生じるねじ溝のはく離等の異常を迅速に検出して対処することができる。
したがって、特に、過酷な環境において、無予圧でかつねじ軸のストローク部分がナットに覆われて完全に露出されない使用状態であっても、メンテナンスタイミングの適切な判断及び早期故障の検知が可能となり、安全性を確保できる。
【0056】
（２） 前記ナットは、前記監視窓の開口部を塞ぐ蓋体を備える、（１）に記載のボールねじ装置。
このボールねじ装置によれば、蓋体によって、ナットの監視窓からの潤滑剤の漏れ及び転動路への塵埃等の異物の侵入を抑制できる。これにより、ナットとねじ軸との円滑な回転動作を維持させることができる。
このボールねじ装置によれば、蓋体によって、ナットの監視窓からの潤滑剤の漏れ及び転動路への塵埃等の異物の侵入を抑制できる。これにより、ナットとねじ軸との円滑な回転動作を維持させることができる。
【0057】
（３） 前記監視窓は、前記ねじ軸の前記ねじ溝における少なくとも一方のフランクを監視可能である、（１）または（２）に記載のボールねじ装置。
このボールねじ装置によれば、例えば、高荷重となる一方のフランクを監視窓で監視可能にできる。これにより、監視窓の大きさをなるべく小さくできる。
このボールねじ装置によれば、例えば、高荷重となる一方のフランクを監視窓で監視可能にできる。これにより、監視窓の大きさをなるべく小さくできる。
【0058】
（４） 前記監視窓は、径方向外方へ向かって次第に広がるテーパ形状とされている、（１）～（３）のいずれか一つに記載のボールねじ装置。
このボールねじ装置によれば、監視窓を通してねじ溝を外部から監視し易くできる。
このボールねじ装置によれば、監視窓を通してねじ溝を外部から監視し易くできる。
【0059】
（５） 前記ナットは、複数の前記監視窓を有する、（１）～（４）のいずれか一つに記載のボールねじ装置。
このボールねじ装置によれば、ねじ軸のねじ溝の複数箇所の状態を監視でき、広範囲において、ねじ軸に生じるねじ溝のはく離等の異常を迅速に検出して対処することができる。
このボールねじ装置によれば、ねじ軸のねじ溝の複数箇所の状態を監視でき、広範囲において、ねじ軸に生じるねじ溝のはく離等の異常を迅速に検出して対処することができる。
【0060】
（６） 前記監視窓は、前記ナットにおける周方向の異なる位置に配置されている、（５）に記載のボールねじ装置。
このボールねじ装置によれば、複数の監視窓を、ナットの周方向の異なる位置に設けて違う位相に配置することで、ねじ軸のねじ溝の状態を、ナットの周方向で異なる方向から監視できる。
このボールねじ装置によれば、複数の監視窓を、ナットの周方向の異なる位置に設けて違う位相に配置することで、ねじ軸のねじ溝の状態を、ナットの周方向で異なる方向から監視できる。
【0061】
（７） 前記監視窓は、前記ナットにおける前記循環路での高荷重位置の近傍に設けられている、（１）～（６）のいずれか一つに記載のボールねじ装置。
このボールねじ装置によれば、高荷重となる箇所に生じやすいねじ溝のはく離等の異常を迅速に検出することができる。これにより、メンテナンスタイミングの判断及び早期故障の検知をより適切に行うことができる。
このボールねじ装置によれば、高荷重となる箇所に生じやすいねじ溝のはく離等の異常を迅速に検出することができる。これにより、メンテナンスタイミングの判断及び早期故障の検知をより適切に行うことができる。
【符号の説明】
【0062】
１０ ねじ軸
１１ 第１ねじ溝（ねじ溝）
１１ａ，１１ｂ フランク
２０ ナット
２１ 第２ねじ溝（ねじ溝）
３０ ボール
３２ 転動路
４０ 循環チューブ（循環部）
４３ 循環路
５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ 監視窓
５１ 開口部
５３ 蓋体
１００，２００，３００ ボールねじ装置
１１ 第１ねじ溝（ねじ溝）
１１ａ，１１ｂ フランク
２０ ナット
２１ 第２ねじ溝（ねじ溝）
３０ ボール
３２ 転動路
４０ 循環チューブ（循環部）
４３ 循環路
５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ 監視窓
５１ 開口部
５３ 蓋体
１００，２００，３００ ボールねじ装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】