特開 2024-43663 ボールねじ装置及びアクチュエータ

(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】P2024043663

(43)【公開日】2024-04-02

(54)【発明の名称】ボールねじ装置及びアクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   F16H 25/22 20060101AFI20240326BHJP

   F16H 25/24 20060101ALI20240326BHJP

   F16H 25/20 20060101ALI20240326BHJP

【ＦＩ】

F16H25/22 A

F16H25/24 A

F16H25/20 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022148778

(22)【出願日】2022-09-20

(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】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】矢部 孝之

【テーマコード（参考）】

3J062

【Ｆターム（参考）】

3J062AB22

3J062AC07

3J062BA16

3J062CD05

3J062CD23

3J062CD45

(57)【要約】

【課題】ナットの締結によりねじ軸とシャフトとの連結を可能とし、かつ循環部品の破損を回避できるボールねじ装置を提供する。
【解決手段】ボールねじ装置は、雌ねじ溝を有するナットと、雄ねじ溝と、ナットの軸と平行な軸方向に延びる戻り通路と、を有するねじ軸と、雌ねじ溝と雄ねじ溝とから成る転動路に配置される複数のボールと、転動路と戻り通路とを繋げる複数の循環部品と、を備え、ねじ軸は、ねじ軸の両端面の中心部を貫通させて成るシャフト取付孔と、ねじ軸の両端面の一部を窪ませて成り、かつシャフト取付孔よりも径方向外側に位置する第１収容溝及び第２収容溝と、を有し、戻り通路は、第１収容溝の底面と第２収容溝の底面との間にあるねじ軸の壁部の一部を貫通させて成り、複数の循環部品は、第１収容溝及び第２収容溝に収容される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

雌ねじ溝を有するナットと、
雄ねじ溝と、前記ナットの軸と平行な軸方向に延びる戻り通路と、を有するねじ軸と、
前記雌ねじ溝と前記雄ねじ溝とから成る転動路に配置される複数のボールと、
前記転動路と戻り通路とを繋げる複数の循環部品と、
を備え、
前記ねじ軸は、
前記ねじ軸の両端面の中心部を貫通させて成るシャフト取付孔と、
前記ねじ軸の両端面の一部を窪ませて成り、かつ前記シャフト取付孔よりも径方向外側に位置する第１収容溝及び第２収容溝と、
を有し、
前記戻り通路は、前記第１収容溝の底面と前記第２収容溝の底面との間にある前記ねじ軸の壁部の一部を貫通させて成り、
複数の前記循環部品は、前記第１収容溝及び前記第２収容溝に収容される
ボールねじ装置。

【請求項2】

前記ナット及び前記ねじ軸は、複数の前記雌ねじ溝及び複数の前記雄ねじ溝を有する多条ねじ構造であり、
前記ねじ軸は、
互いに周方向に離隔して配置される複数の前記第１収容溝と、
互いに周方向に離隔して配置される複数の前記第２収容溝と、
互いに周方向に離隔して配置される複数の前記戻り通路と、
を有する
請求項１に記載のボールねじ装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載のボールねじ装置と、
一部が前記シャフト取付孔に挿入されるシャフトと、
前記シャフトを締結するシャフト取付用ナットと、
出力軸を有するモータと、
シール部材と、
を備え、
前記ナットは、一端側に前記ねじ軸を組み込むための開口部を有する有底筒状を成し、
前記シール部材は、前記開口部を閉塞し、
前記シャフトは、前記シール部材を貫通して前記ナットの外部に延在し、
前記ナット及び前記シャフトの一方は、前記出力軸と連結して前記出力軸の駆動により回転し、
前記ナット及び前記シャフトの他方は、前記出力軸の駆動により前記軸方向に移動し、
前記ねじ軸は、前記両端面を貫通する通気孔を有する
アクチュエータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボールねじ装置及びアクチュエータに関する。

【背景技術】

【0002】

ボールねじ装置は、回転運動を直動に変換する装置であり、ナットと、ねじ軸と、ナットとねじ軸との間に配置された複数のボールと、を備える。また、ボールねじ装置は、ボールを循環させるための機構を備える。例えば、下記特許文献１のねじ軸は、軸方向から視て端面の中心部を貫通して成る戻り通路を有している。そして、ねじ軸は、外周面から径方向内側に削って成る溝を有し、その溝に循環部品を収容している。そのほか、下記特許文献２及び特許文献３の循環部品は、ねじ軸の両端面に固定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－８７１８号公報

【特許文献2】特開２０１３－７２５２３号公報

【特許文献3】特開２００３－２２２２２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、ねじ軸にシャフトを連結し、ボールねじ装置をアクチュエータに利用することが検討されている。シャフトをねじ軸に連結する方法として、シャフトの一部をねじ軸に貫通させ、貫通した部分をナットで締結する方法が考えられる。しかしながら、特許文献１のねじ軸は、ねじ軸の中心部が戻り通路となっている。よって、ねじ軸の中心部にシャフトの一部を貫通させるための取付孔を設けることができない。また、特許文献２及び特許文献３のねじ軸は、両端面に循環部品が配置されているため、シャフトとナットとで締め付けると、循環部品が破損してしまう。

【0005】

本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、ナットの締結によりねじ軸とシャフトとの連結を可能とし、かつ循環部品の破損を回避できるボールねじ装置及びアクチュエータ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】

【0006】

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、雌ねじ溝を有するナットと、雄ねじ溝と、前記ナットの軸と平行な軸方向に延びる戻り通路と、を有するねじ軸と、前記雌ねじ溝と前記雄ねじ溝とから成る転動路に配置される複数のボールと、前記転動路と戻り通路とを繋げる複数の循環部品と、を備える。前記ねじ軸は、前記ねじ軸の両端面の中心部を貫通させて成るシャフト取付孔と、前記ねじ軸の両端面の一部を窪ませて成り、かつ前記シャフト取付孔よりも径方向外側に位置する第１収容溝及び第２収容溝と、を有する。前記戻り通路は、前記第１収容溝の底面と前記第２収容溝の底面との間にある前記ねじ軸の壁部の一部を貫通させて成る。複数の前記循環部品は、前記第１収容溝及び前記第２収容溝に収容される。

【0007】

戻り通路は、ねじ軸の中心部から径方向外側に位置しており、ねじ軸の中心部にシャフト取付孔を設けることができる。また、循環部品は、第１収容溝及び第２収容溝に収容される。よって、シャフトの一部をシャフト取付孔に挿入し、ナットで締結してシャフトをねじ軸に連結した場合、シャフト及びナットは、ねじ軸の両端面を締め付けるようになる。よって、循環部品が破損しない。また、シャフトとねじ軸との間に、循環部品が介在していないため、ねじ軸に対するシャフトの固定強度が高くなる。

【0008】

上記のボールねじ装置の一態様として、前記ナット及び前記ねじ軸は、複数の前記雌ねじ溝及び複数の前記雄ねじ溝を有する多条ねじ構造である。前記ねじ軸は、互いに周方向に離隔して配置される複数の前記第１収容溝と、互いに周方向に離隔して配置される複数の前記第２収容溝と、互いに周方向に離隔して配置される複数の前記戻り通路と、を有する。

【0009】

条数が増えてボールの充填数が増え、ボールねじ装置の負荷容量が大きくなる。

【0010】

上記の目的を達成するため、本開示の一態様に係るアクチュエータは、上記したボールねじ装置と、一部が前記シャフト取付孔に挿入される前記シャフトと、前記シャフトを締結するシャフト取付用ナットと、出力軸を有するモータと、シール部材と、を備える。前記ナットは、一端側に前記ねじ軸を組み込むための開口部を有する有底筒状を成している。前記シール部材は、前記開口部を閉塞している。前記シャフトは、前記シール部材を貫通して前記ナットの外部に延在している。前記ナット及び前記シャフトの一方は、前記出力軸と連結して前記出力軸の駆動により回転し、前記ナット及び前記シャフトの他方は、前記出力軸の駆動により前記軸方向に移動する。前記ねじ軸は、前記両端面を貫通する通気孔を有する。

【0011】

上記したアクチュエータによれば、モータの出力軸の駆動により、ナット又はシャフトが軸方向に移動し、対象物を移動させることができる。また、ナットの開口部は、シール部材に閉塞され、ナットの内部が密封されている。よって、ナットの内部に異物が侵入し難く、雄ねじ溝や雌ねじ溝に異物が付着し難い。また、ねじ軸がシール部材から離隔するように移動した場合、ねじ軸とシール部材との間にある空間が拡張し、減圧される。そして、ねじ軸に対してシール部材と反対側にある空間の空気は、空気孔を介して、ねじ軸とシール部材との間の空間に流れこむ。以上から、ねじ軸とシール部材との間の空間が減圧されてシール部材の隙間から異物が吸い込まれる、ということが回避される。

【発明の効果】

【0012】

本開示のボールねじ装置及びアクチュエータによれば、ナットの締結によりねじ軸にシャフトを連結することができる。また、循環部品が破損することがない。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、実施形態１のアクチュエータの側面図である。

【図2】図２は、実施形態１のねじ軸とその近傍を抽出し拡大した拡大図である。

【図3】図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ矢視断面図である。

【図4】図４は、図１のＩＶ－ＩＶ矢視断面図である。

【図5】図５は、ボールねじから潤滑部品を取り外した状態における図１のＩＩＩ－ＩＩＩ矢視断面図である。

【図6】図６は、実施形態１の循環部品を軸方向から見た図である。

【図7】図７は、実施形態１の循環部品を径方向外側から見た図である。

【図8】図８は、比較例のボールねじ装置のこまを内周側から見た図である。

【図9】図９は、比較例のボールねじ装置の全体図を示す図である。

【図10】図１０は、実施形態２のアクチュエータの側面図である。

【図11】図１１は、実施形態２のねじ軸とその近傍を抽出し拡大した拡大図である。

【図12】図１２は、ねじ軸の第２端面をモータ側から見た図である。

【図13】図１３は、実施形態３のアクチュエータの側面図である。

【図14】図１４は、実施形態３のねじ軸を蓋部側から見た図である。

【図15】図１５は、実施形態３のねじ軸をシール部材側から見た図である。

【図16】図１６は、実施形態４のアクチュエータの側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

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。

【0015】

図１は、実施形態１のアクチュエータの側面図である。図２は、実施形態１のねじ軸とその近傍を抽出し拡大した拡大図である。図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ矢視断面図である。図４は、図１のＩＶ－ＩＶ矢視断面図である。図５は、ボールねじから潤滑部品を取り外した状態における図１のＩＩＩ－ＩＩＩ矢視断面図である。図６は、実施形態１の循環部品を軸方向から見た図である。図７は、実施形態１の循環部品を径方向外側から見た図である。図８は、比較例のボールねじ装置のこまを内周側から見た図である。図９は、比較例のボールねじ装置の全体図を示す図である。

【0016】

（実施形態１）
図１に示すように、アクチュエータ１００は、モータ１０１と、ボールねじ装置１と、シャフト１１０と、シャフト取付用ナット１２０と、を備える。モータ１０１は、軸Ｘを中心に回転する出力軸１０１ａを有する。モータ１０１は、台１０２に設置されている。モータ１０１の出力軸１０１ａは、台１０２の面１０２ａと平行になっている。以下、軸Ｘと平行な方向を軸Ｘ方向という。また、軸Ｘ方向のうち、出力軸１０１ａが指す方向を第１方向Ｘ１と言い、出力軸１０１ａが指す方向と反対方向を第２方向Ｘ２という。

【0017】

ボールねじ装置１は、ナット１０と、ねじ軸２０と、ナット１０とねじ軸２０との間に配置される複数のボール３０と、２つの循環部品４０、４０（図２参照）を備える。ナット１０は、軸Ｘを中心に円筒状を成す円筒部１１と、円筒部１１の第２方向Ｘ２の端部を閉塞する蓋部１２と、蓋部１２から第２方向Ｘ２の方に延びる軸部１３と、を有している。

【0018】

円筒部１１の内周面には、１条の雌ねじ溝１４が設けられている。円筒部１１の第１方向Ｘ１の端部には、開口部１５が設けられている。ねじ軸２０は、開口部１５を介して、円筒部１１の内部に組付けられる。円筒部１１の開口部１５には、シール部材１６が設けられている。これにより、円筒部１１の内部が密封される。

【0019】

軸部１３は、台１０２に設置された軸受装置２により支持されている。軸受装置２は、２列の軸受３、３と、２列の軸受３、３を支持する固定部４と、を備える。２列の軸受３、３は、背面組み合わせとなるように配置されている。軸部１３の第２方向Ｘ２の端面には、連結孔１３ａが設けられている。連結孔１３ａには出力軸１０１ａが嵌合し、ナット１０と出力軸１０１ａとが一体になっている。軸部１３の外周側には、軸受装置用ナット１３ｂが螺合している。そして、２列の軸受３、３の内輪は、ナット１０の蓋部１２と軸受装置用ナット１３ｂとに締め付けられている。これにより、与圧が２列の軸受３、３の内輪に与えられている。また、ナット１０は、軸Ｘ方向に移動しないように軸受装置２に固定される。また、モータ１０１が起動して出力軸１０１ａが回転すると、ナット１０も軸Ｘを中心に回転する。

【0020】

ねじ軸２０は、ナット１０の円筒部１１よりも軸Ｘ方向の長さが短い円柱状の部品である。ねじ軸２０は、第１方向Ｘ１を向く第１端面２１と、第２方向Ｘ２を向く第２端面２２と、を有している。ねじ軸２０の外周面には、雌ねじ溝１４に対応する１条の雄ねじ溝２３が設けられている。雌ねじ溝１４と雄ねじ溝２３とからなる転動路２４に複数のボール３０が配置されている。以上から、ナット１０が回転すると、ボール３０が転動する。そして、ねじ軸２０は、円筒部１１の内部を第１方向Ｘ１に、又は第２方向Ｘ２に移動する。

【0021】

図２に示すように、ねじ軸２０は、第１端面２１及び第２端面２２を貫通するシャフト取付孔２５と、第１端面２１の一部を窪ませて成る第１収容溝２６と、第２端面２２の一部を窪ませて成る第２収容溝２７と、軸Ｘ方向に貫通する戻り通路２８と、を備える。

【0022】

シャフト取付孔２５は、軸Ｘを中心とする円形状の孔である。このため、図３に示すように、シャフト取付孔２５は、第２端面２２の中心部に位置している。同様に、図４に示すように、シャフト取付孔２５は、第１端面２１の中心部に位置している。

【0023】

第１収容溝２６と第２収容溝２７は、共通する循環部品４０を収容するための溝であり、共通する構成を有している。よって、共通する構成については、第２収容溝２７を代表例として説明する。そして、第１収容溝２６については、第２収容溝２７との相違点のみを挙げて説明する。

【0024】

図２に示すように、第２収容溝２７の深さ、言い換えると、第２端面２２から第２収容溝２７の底面２７ａまでの長さは、Ｌ１となっている。図５に示すように、第２収容溝２７は、シャフト取付孔２５よりも径方向外側に位置している。第２収容溝２７は、軸Ｘ方向から見て円弧状を成し、循環部品４０と同形状となっている。第２収容溝２７の底面２７ａ上には、雌ねじ孔２６ｂと、戻り通路２８と、嵌合部２９と、が設けられている。雌ねじ孔２６ｂは、循環部品４０を固定するためのねじ３２が螺合する孔である。

【0025】

戻り通路２８は、第１収容溝２６の底面２６ａと第２収容溝２７の底面２７ａとを貫通している。図５に示すように、戻り通路２８は、第２収容溝２７の底面２７ａ上において、モータ１０１の方から見て左回り方向（矢印Ａ方向）の端寄りに設けられている。また、雌ねじ孔２６ｂは、モータ１０１の方から見て、第２収容溝２７の底面２７ａ上において右回り方向（矢印Ｂ方向）の端寄りに設けられている。以下、左回り方向と右回り方向については、モータ１０１の方から見た場合を基準とする。嵌合部２９は、戻り通路２８と同心円状に配置され、戻り通路２８よりも大径に形成された円形の窪みである。

【0026】

図４に示すように、第１収容溝２６は、第２収容溝２７に対して凡そ９０度、左回り方向（矢印Ａ方向）にずれて設けられている。よって、戻り通路２８は、第１収容溝２６の底面２６ａにおいて、右回り方向（矢印Ｂ方向）の端寄りに位置している。また、ねじ３２が螺合する雌ねじ孔（図４において不図示）は、第１収容溝２６の底面２６ａにおいて、左回り方向（矢印Ａ方向）の端寄りに位置している。

【0027】

循環部品４０は、樹脂製の部品である。第１収容溝２６と第２収容溝２７とには、同じ循環部品４０が収容されている。図６、図７に示すように、循環部品４０は、第１収容溝２６又は第２収容溝２７に収容される円弧状の本体部４１と、本体部４１の外周面４１ａから径方向外側に膨出する膨出部４２と、を備える。

【0028】

本体部４１は、外周面４１ａの一部を窪ませて成り、ねじ軸２０の雄ねじ溝２３に連続する凹面４３と、凹面４３からボール３０を径方向内側に案内する径方向通路４４と、径方向通路４４と連続し、ボール３０を軸Ｘ方向に案内する軸方向通路４５と、を有している。径方向通路４４は、直線状の通路である。径方向通路４４は、凹面４３から軸方向通路４５に向かうにつれて、次第に径方向内側に位置している。

【0029】

本体部４１には、軸Ｘ方向に貫通する孔４７が設けられている。そして、図３、図４に示すように、本体部４１は、孔４７に挿入されて雌ねじ孔２６ｂに螺合するねじ３２に締め付けられて固定している。

【0030】

図７に示すように、本体部４１は、第１収容溝２６の底面２６ａ（図２参照）又は第２収容溝２７の底面２７ａ（図２参照）と当接する当接面４１ｂを有している。本体部４１は、当接面４１ｂから突出する突起４８を有している。突起４８は、嵌合部２９（図５参照）に挿入され、突起４８が嵌合部２９に嵌合している。なお、軸方向通路４５は、突起４８の内部を貫通している。

【0031】

膨出部４２は、図７に示すように、軸Ｘ方向に切った断面が円弧状を成している。膨出部４２は、凹面４３の径方向外側に位置し、凹面４３と対向する救い上げ部４６を有している。図３、図４に示すように、膨出部４２は、ナット１０の雌ねじ溝１４に入り込んでいる。そして、救い上げ部４６は、転動路２４上のボール３０を、内周面４６ａで径方向内側に救い上げるようになっている。図２に示すように、循環部品４０の本体部４１の軸Ｘ方向の厚みＬ２は、第２収容溝２７の深さＬ１よりも小さい。このため、循環部品４０は、第２端面２２よりも第２方向Ｘ２に突出していない。同様に、循環部品４０は、第１端面２１よりも第１方向Ｘ１に突出していない。

【0032】

図１に示すように、シャフト１１０は、円柱状の中実部品である。シャフト１１０は、第１方向を向く第１端面１１１と、第２方向を向く第２端面１１２と、を有している。第１端面１１１には、第１方向Ｘ１に突出する連結部１１３を有している。連結部１１３は、動力を伝達する部品と連結するための部位である。連結部１１３には、対象物を締め付けるためのナット（不図示）が螺合するための雄ねじ部１１３ａが設けられている。

【0033】

図２に示すように、第２端面１１２は、第２方向Ｘ２に突出する円柱状の固定部１１４を有している。固定部１１４は、第２方向Ｘ２の端部に雄ねじ部１１５が設けられている。固定部１１４は、ねじ軸２０のシャフト取付孔２５に挿入されている。そして、雄ねじ部１１５は、ねじ軸２０の第２端面２２よりも第２方向Ｘ２に突出している。雄ねじ部１１５にはシャフト取付用ナット１２０が螺合している。よって、ねじ軸２０は、シャフト取付用ナット１２０とシャフト１１０の第２端面１１２とに締め付けられ、シャフト１１０が連結している。

【0034】

ここで、循環部品４０、４０は、第１端面２１及び第２端面２２よりも軸Ｘ方向の内側に位置していることから、シャフト取付用ナット１２０とシャフト１１０の第２端面１１２から締め付け荷重を受けないようになっている。よって、循環部品４０、４０の破損が回避されている。また、本実施形態によれば、ねじ軸２０とシャフト１１０との間、またはねじ軸２０とシャフト取付用ナットとの間に、樹脂製の循環部品４０が介在しないため、ねじ軸２０に対するシャフト１１０の固定強度が高い。

【0035】

次に、比較例を挙げて、実施形態１の効果を説明する。図８、図９に示すように、比較例は、こま２１０を採用した循環方式のボールねじ装置２０１であり、１リードでボール２４０を循環させる方式である。こま２１０の内周面は、隣の転動路２２５にボール２４０を戻すための戻り通路２１１と、戻り通路２１１を挟む一対の壁部２１２、２１２と、を有している。

【0036】

一対の壁部２１２、２１２は、ボール２４０を案内するための強度を確保する必要性があり、戻り通路２１１に対して直交する方向、言い換えると凡そ軸Ｘ方向に厚みがあるように設計される。そして、ボールねじ装置２０１にこま２１０を組付けた場合、図９に示すように、こま２１０の一部は、隣りの転動路２２５の方にはみ出してしまう。このため、図９に示すように、ボール２４０が充填できない転動路２２５が生じ、ボール２４０の充填数が少なくなる。

【0037】

以上から、こま２１０を採用した場合、ボールの充填数を少なく、負荷容量が小さくなる。一方で、実施形態１のボールねじ装置１は、ボール２４０が充填できない転動路２２５が発生しないようになっている。よって、ボール２４０の充填数は多く、負荷容量が大きいという効果を有している。

【0038】

以上、実施形態１のボールねじ装置１は、雌ねじ溝１４を有するナット１０と、雄ねじ溝２３と、ナット１０の軸Ｘと平行な方向に延びる戻り通路２８と、を有するねじ軸２０と、雌ねじ溝１４と雄ねじ溝２３とから成る転動路２４に配置される複数のボール３０と、転動路２４と戻り通路とを繋げる複数の循環部品４０、４０と、を備える。ねじ軸２０は、ねじ軸２０の両端面の中心部を貫通させて成るシャフト取付孔２５と、ねじ軸２０の両端面の一部を窪ませて成り、かつシャフト取付孔２５よりも径方向外側に位置する第１収容溝２６及び第２収容溝２７と、を有する。戻り通路２８は、第１収容溝２６の底面２６ａと第２収容溝２７の底面２７ａとの間にあるねじ軸２０の壁部の一部を貫通させて成る。複数の循環部品４０、４０は、第１収容溝２６及び第２収容溝２７に収容される。

【0039】

循環部品４０、４０は、第１収容溝２６及び第２収容溝２７に収容され、シャフト取付用ナット１２０及びシャフト１１０の締め付け荷重が作用しない。よって、循環部品４０、４０は破損しない。シャフト１１０とねじ軸２０との間に、循環部品４０、４０が介在しないため、ねじ軸２０に対するシャフト１１０の固定強度が高い。

【0040】

以上、実施形態１について説明したが、本発明は、実施形態で説明した例に限定されない。例えば、循環部品４０の軸Ｘ方向の厚みＬ２は、第１収容溝２６や第２収容溝２７の深さＬ１と同じであってもよい。このような例であれば、循環部品４０は、第１端面２１及び第２端面２２から軸Ｘ方向の外側に突出しておらず、ナット及びシャフトの締め付け荷重を受けない。よって、循環部品４０は破損しない。

【0041】

（実施形態２）
図１０は、実施形態２のアクチュエータの側面図である。図１１は、実施形態２のねじ軸とその近傍を抽出し拡大した拡大図である。図１２は、ねじ軸の第２端面をモータ側から見た図である。図１０に示すように、実施形態２のアクチュエータ１００Ａは、ねじ軸２０に変えてねじ軸２０Ａを備えている点で、実施形態１のアクチュエータ１００と異なる。以下、相違点に絞って説明する。

【0042】

図１１に示すように、ねじ軸２０Ａは、軸Ｘ方向に貫通する通気孔３５を有している。通気孔３５は、３つ設けられている。通気孔３５は、ねじ軸２０Ａを両端面に貫通している。図１２に示すように、第２端面２２上において、通気孔３５は、第２収容溝２７に対し、周方向にずれて設けられている。なお、特に図示しないが、第１端面２１上においても、通気孔３５は、第１収容溝２６に対し、周方向にずれて設けられている。通気孔３５は、シャフト取付用ナット１２０及びシャフト１１０（図１１参照）よりも径方向外側に位置している。よって、シャフト取付用ナット１２０やシャフト１１０により閉塞されていない。

【0043】

以上から、実施形態２のアクチュエータ１００Ａは、ボールねじ装置１Ａと、一部がシャフト取付孔２５に挿入されるシャフト１１０と、シャフト１１０を締結するシャフト取付用ナット１２０と、出力軸１０１ａを有するモータ１０１と、シール部材１６と、を備える。シャフト取付用ナット１２０は、一端側にねじ軸２０Ａを組み込むための開口部１５を有する有底筒状を成している。シール部材１６は、開口部１５を閉塞している。シャフト１１０は、シール部材１６を貫通してナット１０の外部に延在している。ナット１０及びシャフト１１０の一方は、出力軸１０１ａと連結して出力軸１０１ａの駆動により回転する。ナット１０及びシャフト１１０の他方は、出力軸１０１ａの駆動により軸Ｘ方向に移動する。ねじ軸２０Ａは、両端面を貫通する通気孔３５を有する。

【0044】

実施形態２によれば、出力軸１０１ａの駆動によりナット１０が回転し、ねじ軸２０Ａが第２方向Ｘ２に移動した場合、ねじ軸２０Ａと蓋部１２との間にある空気は、ねじ軸２０に圧縮される。よって、圧縮された空気は、通気孔３５を通過し、ねじ軸２０Ａとシール部材３６との間の空間の方に移動する。言い換えると、ねじ軸２０Ａが第２方向Ｘ２に移動しても、ねじ軸２０Ａとシール部材３６との間の空間が拡張し、空気圧が減少しない。この結果、シール部材１６とシャフト１１０との隙間から異物が吸い込まれる、ということが回避される。

【0045】

一方で、ねじ軸２０Ａが第１方向Ｘ１に移動した場合、ねじ軸２０Ａとシール部材３６との間にある空気が圧縮される。よって、圧縮された空気は、通気孔３５を通過し、ねじ軸２０Ａと蓋部１２との間の空間の方に移動する。このため、ねじ軸２０Ａとシール部材３６との間における空気圧が増加しない。この結果、ねじ軸２０Ａとシール部材３６との間の空気圧が増加してシール部材１６が第１方向Ｘ１に外れる、ということが回避される。

【0046】

（実施形態３）
図１３は、実施形態３のアクチュエータの側面図である。図１４は、実施形態３のねじ軸を蓋部側から見た図である。図１５は、実施形態３のねじ軸をシール部材側から見た図である。実施形態３のアクチュエータ１００Ｂは、ボールねじ装置１Ｂが多条ねじ構造となっている点で、実施形態１のアクチュエータ１００と異なる。以下、相違点に絞って説明する。

【0047】

図１３に示すように、ナット１０Ｂの円筒部１１Ｂの内周面には、２条の雌ねじ溝１４Ａ、１４Ｂが設けられている。ねじ軸２０Ｂの外周面には、雌ねじ溝１４Ａ、１４Ｂに対応する２条の雄ねじ溝２３Ａ、２３Ｂが設けられている。雌ねじ溝１４Ａと雄ねじ溝２３Ａとからなる転動路２４Ａには、ボール３０Ａが配置されている。雌ねじ溝１４Ｂと雄ねじ溝２３Ｂとからなる転動路２４Ｂには、ボール３０Ｂが配置されている。以上から、実施形態３のボールねじ装置１Ｂは、２条ねじ構造となっている。

【0048】

図１４に示すように、ねじ軸２０Ｂは、２つの戻り通路２８Ａ、２８Ｂを有している。また、ねじ軸２０Ｂは、第２端面２２を窪ませて成る２つの第２収容溝２７Ａ、２７Ｂを有している。第２収容溝２７Ａと第２収容溝２７Ｂとは、軸Ｘを中心に１８０度、周方向に位置ずれして配置されている。第２収容溝２７Ａには、転動路２４Ａを転動するボール３０Ａを戻り通路２８Ａに送る循環装置４０Ａが収容されている。第２収容溝２７Ｂには、転動路２４Ｂを転動するボール３０Ｂを戻り通路２８Ｂに送る循環装置４０Ｂが収容されている。戻り通路２８Ａ、２８Ｂは、互いに、軸Ｘを中心に１８０度、周方向に位置ずれして配置されている。そして、戻り通路２８Ａは、第２収容溝２７Ａの底面を貫通している。戻り通路２８Ｂは、第２収容溝２７Ｂの底面を貫通している。

【0049】

図１５に示すように、ねじ軸２０Ｂは、第１端面２１を窪ませて成る２つの第１収容溝２６Ａ、２６Ｂを有している。第１収容溝２６Ａは、第２収容溝２７Ａに対して凡そ９０度、左回り方向（矢印Ａ方向）にずれて設けられている。第１収容溝２６Ｂは、第２収容溝２７Ｂに対して凡そ９０度、左回り方向（矢印Ａ方向）にずれて設けられている。第１収容溝２６Ａには、転動路２４Ａを転動するボール３０Ａを戻り通路２８Ａに送る循環装置４０Ａが収容されている。第１収容溝２６Ｂには、転動路２４Ｂを転動するボール３０Ｂを戻り通路２８Ｂに送る循環装置４０Ｂが収容されている。戻り通路２８Ａは、第１収容溝２６Ａの底面を貫通している。戻り通路２８Ｂは、第１収容溝２６Ｂの底面を貫通している。

【0050】

以上、実施形態３のボールねじ装置１Ｂは、ナット１０Ｂ及びねじ軸２０Ｂは、複数の雌ねじ溝１４Ａ、１４Ｂ及び複数の雄ねじ溝２３Ａ、２３Ｂを有する多条ねじ構造である。ねじ軸２０Ｂは、互いに周方向に離隔して配置される複数の第１収容溝２６Ａ、２６Ｂと、互いに周方向に離隔して配置される複数の第２収容溝２７Ａ、２７Ｂと、互いに周方向に離隔して配置される複数の戻り通路２８Ａ、２８Ｂと、を有する。

【0051】

上記構成によれば、実施形態１のボールねじ装置１よりも条数が増えているため、ボールねじ装置１Ｂの負荷容量が大きい。なお、実施形態３は、多条ねじ構造の例として２条の場合を示したが、本発明は、３条以上のねじ構造であってもよく、特に限定されない。

【0052】

（実施形態４）
図１６は、実施形態４のアクチュエータの側面図である。実施形態１から実施形態３では、ナット１０、１０Ｂがモータ１０１の出力軸１０１ａと連結する例を挙げたが、本発明のボールねじ装置はこれに限定されない。実施形態４では、シャフト１１０Ｃがモータ１０１の出力軸１０１ａと連結するアクチュエータ１００Ｃについて説明する。

【0053】

実施形態４のアクチュエータ１００Ｃは、モータ１０１と、ボールねじ装置１Ｃと、シャフト１１０Ｃと、シャフト取付用ナット１２０と、を備える。

【0054】

ボールねじ装置１Ｃは、ナット１０に変えてナット１０Ｃを備える点が、実施形態１のボールねじ装置１が異なる。よって、ボールねじ装置１Ｃにおいて、ねじ軸２０と、ナット１０とねじ軸２０との間に配置される複数のボール３０と、ねじ軸２０の第１端面２１及び第２端面２２に設けられる２つの循環部品（不図示）と、については、実施形態１のボールねじ装置１と同じであるため、説明を省略する。

【0055】

ナット１０Ｃは、軸Ｘを中心に円筒状を成す円筒部１１Ｃと、円筒部１１の第１方向Ｘ１の端部を閉塞する蓋部１２Ｃと、を有する有底筒状の部品である。円筒部１１の内周面には、１条の雌ねじ溝１４が設けられている。円筒部１１の第２方向Ｘ２の端部には、開口部１５Ｃが設けられている。円筒部１１Ｃの開口部１５Ｃには、シール部材１６Ｃが設けられている。蓋部１２Ｃには、ねじ孔１７が設けられている。ねじ孔１７には、動力を伝達する部品と連結するためのアイボルト１８が螺合している。

【0056】

シャフト１１０Ｃは、第１端面１１１から第１方向Ｘ１に突出し、ねじ軸２０のシャフト取付孔２５に挿入される固定部１１４を有している。固定部１１４の第１方向Ｘ１の端部は、ねじ軸２０の第１端面２１よりも第１方向Ｘ１に突出し、シャフト取付用ナット１２０が螺合している。そして、シャフト１１０Ｃの第１端面１１１とシャフト取付用ナット１２０とでねじ軸２０を締め付け、シャフト１１０Ｃとねじ軸２０とが一体になっている。

【0057】

また、シャフト１１０Ｃは、シール部材１６Ｃを貫通し、シャフト１１０Ｃの第２端面１１２は、ナット１０の円筒部１１Ｃの外部に配置されている。シャフト１１０Ｃは、第２端面１１２から第２方向Ｘ２に突出し、軸受装置２に支持される軸部１１７を有している。軸部１１７には、軸受装置用ナット１３ｂが螺合している。そして、２列の軸受３、３の内輪は、軸受装置用ナット１３ｂと第２端面１１２とにより締め付けられている。これにより、与圧が２列の軸受３、３の内輪に与えられている。軸部１１７の端面には、連結孔１１７ａが設けられている。連結孔１１７ａには出力軸１０１ａが嵌合し、シャフト１１０Ｃと出力軸１０１ａとが一体になっている。

【0058】

以上、実施形態４のアクチュエータ１００Ｃによれば、モータ１０１が起動し、出力軸１０１ａが駆動すると、シャフト１１０Ｃが軸Ｘを中心に回転する。そして、ボール３０が転動し、ナット１０Ｃが第１方向Ｘ１又は第２方向Ｘ２に移動する。この結果、アイボルト１８に連結する対象物を移動させることができる。

【符号の説明】

【0059】

１、１Ｂ、１Ｃ ボールねじ装置
２ 軸受装置
１０、１０Ｂ ナット
１１、１１Ｃ 円筒部
１２、１２Ｃ 蓋部
１３ 軸部
１４、１４Ａ、１４Ｂ 雌ねじ溝
１５、１５Ｃ 開口部
１６、１６Ｃ シール部材
１８ アイボルト
２０、２０Ａ ねじ軸
２１ 第１端面
２２ 第２端面
２３、２３Ａ、２３Ｂ 雄ねじ溝
２４、２４Ａ、２４Ｂ 転動路
２５ シャフト取付孔
２６、２６Ａ、２６Ｂ 第１収容溝
２６ａ 底面
２７、２７Ａ、２７Ｂ 第２収容溝
２７ａ 底面
２８、２８Ａ、２８Ｂ 戻り通路
３０ ボール
３２ ねじ
３５ 通気孔
４０ 循環部品
４１ 本体部
４２ 膨出部
４３ 凹面
４４ 径方向通路
４５ 軸方向通路
４６ 救い上げ部
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ アクチュエータ
１０１ モータ
１１０、１１０Ｃ シャフト
１１１ 第１端面
１１２ 第２端面
１２０ シャフト取付用ナット
２０１ ボールねじ装置
２１０ こま
２１１ 戻り通路
２１２ 壁部

【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】

【図14】

【図15】

【図16】