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(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】
(24)【登録日】2025-05-26
(45)【発行日】2025-06-03
(54)【発明の名称】ボールねじ装置
(51)【国際特許分類】
F16H 25/24 20060101AFI20250527BHJP
F16H 25/22 20060101ALI20250527BHJP
【ＦＩ】
F16H25/24 K
F16H25/22 Z
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2022022149
(22)【出願日】2022-02-16
(65)【公開番号】P2023119318
(43)【公開日】2023-08-28
【審査請求日】2024-09-05
(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】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
【審査官】小川 克久
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１２－２４１７８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭６１－１８２４５１（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開昭５４－０６３８７９（ＪＰ，Ｕ）
【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１１２０２５（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｈ ２５／２４
Ｆ１６Ｈ ２５／２２
(57)【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、
を備えたボールねじ装置であって、
前記ねじ軸及び前記ナットには、それぞれ前記転動路の間のランド部に、互いに対向する螺旋溝が形成され、
前記ねじ軸または前記ナットの前記螺旋溝に冷却管が配置されている、
ボールねじ装置。
【請求項2】
前記冷却管は、前記螺旋溝に固定された状態で、固定側と対向する前記ねじ軸または前記ナットに接触しない外径を有する、請求項１に記載のボールねじ装置。
【請求項3】
前記螺旋溝は、片側に隣接する前記転動路に偏った位置に形成されている、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4】
前記螺旋溝は、前記転動路のピッチに対して異なるピッチを有する、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5】
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、
を備えたボールねじ装置であって、
前記ねじ軸または前記ナットには、前記転動路の間のランド部に螺旋溝が形成され、
前記螺旋溝に冷却管が配置されている、
ボールねじ装置。
【請求項6】
前記冷却管は、前記螺旋溝に固定された状態で、固定側と対向する前記ねじ軸または前記ナットに接触しない外径を有する、請求項５に記載のボールねじ装置。
【請求項7】
前記螺旋溝は、片側に隣接する前記転動路に偏った位置に形成されている、請求項５または請求項６に記載のボールねじ装置。
【請求項8】
前記螺旋溝は、前記転動路のピッチに対して異なるピッチを有する、請求項５～７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】
このボールねじ装置は、ねじ軸またはナットが回転運動を直線運動に変換し続けるために、ボールが転動路内を循環する構造となっており、そのボールを循環させる循環方式としては、チューブ式、こま式あるいはエンドキャップ式などの各種の方式がある。
【0004】
ところで、工作機械、射出成形機あるいは半導体素子製造装置等の精密送り機構として使用されるボールねじ装置は、高温になると、ねじ軸やナットが熱変形するおそれがある。このような熱変形が生じると、ボールの負荷分布異常や作動性の悪化が生じ、送り機構としての位置決め精度等に影響を及ぼすため、冷却した状態で使用される。
【0005】
特許文献１には、ボールねじ装置を構成するナットに冷却液通孔を形成し、この冷却液通孔内に冷却液源からの冷却液を供給・循環させ、ナットを直接的に冷却することにより、ボールねじ装置の発熱による熱変形を低減させることが記載されている。
【0006】
また、特許文献２には、ナットの螺旋溝に形成された研削逃げ溝に冷却管を配置してボールねじ装置を冷却することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開２０００－２４８７６号公報
【文献】特許第５６４４６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところで、特許文献１に記載のボールねじ装置では、ナットに冷却液を循環させるための冷却液通孔を軸方向に形成している。このため、特に、軸方向の寸法が大きいナットでは、細長い冷却液通孔を形成する必要があり、加工コストが嵩んでしまう。また、冷却液通孔と発熱源である転動路との間に距離があるため、高温になり易い環境や厳しい使用条件では冷却不足になるおそれがある。
【0009】
また、特許文献２に記載のボールねじ装置では、研削逃げ溝に冷却管を配置するため、配置可能な冷却管の外径寸法が研削逃げ溝のサイズに限定されてしまう。このボールねじ装置における研削逃げ溝は、その直角断面最大幅寸法が、使用されるボールの直径に対して１／４以上であると、ボールとねじ溝の接触部が少なくなり、ねじ溝形状として成り立たない。このため、例えば、冷却管としては、最大でもボールの直径の１／４以下となる研削逃げ溝の幅寸法に制限され、効率的な冷却が難しい。しかも、近年では、切削仕上げによる研削逃げ部がないボールねじ装置が増えており、冷却管の収容スペースを確保できないことがある。
【0010】
そこで本発明は、コストを抑えつつ、バランスよく効率的に冷却して高い精度を維持させ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】
【0011】
本発明は下記構成からなる。
（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、
を備えたボールねじ装置であって、
前記ねじ軸及び前記ナットには、それぞれ前記転動路の間のランド部に、互いに対向する螺旋溝が形成され、
前記ねじ軸または前記ナットの前記螺旋溝に冷却管が配置されている、
ボールねじ装置。
（２） 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、
を備えたボールねじ装置であって、
前記ねじ軸または前記ナットには、前記転動路の間のランド部に螺旋溝が形成され、
前記螺旋溝に冷却管が配置されている、
ボールねじ装置。
（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、
を備えたボールねじ装置であって、
前記ねじ軸及び前記ナットには、それぞれ前記転動路の間のランド部に、互いに対向する螺旋溝が形成され、
前記ねじ軸または前記ナットの前記螺旋溝に冷却管が配置されている、
ボールねじ装置。
（２） 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、
を備えたボールねじ装置であって、
前記ねじ軸または前記ナットには、前記転動路の間のランド部に螺旋溝が形成され、
前記螺旋溝に冷却管が配置されている、
ボールねじ装置。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、コストを抑えつつ、バランスよく効率的に冷却して高い精度を維持させ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】
【0013】
【図1】第１実施形態に係るボールねじ装置の軸方向に沿う断面図である。
【図2】第１実施形態に係るボールねじ装置のねじ軸とナットとの境界部分における軸方向に沿う断面図である。
【図3】第１実施形態に係るボールねじ装置を構成するナットの軸方向に沿う断面図である。
【図4】第２実施形態に係るボールねじ装置のねじ軸とナットとの境界部分における軸方向に沿う断面図である。
【図5】第３実施形態に係るボールねじ装置の軸方向に沿う断面図である。
【図6】第３実施形態に係るボールねじ装置を構成するねじ軸の一端側から視た正面図及び側面図である。
【図7】第３実施形態に係るボールねじ装置のねじ軸の端部構造を示す一部を断面視した側面図である。
【図8】第４実施形態に係るボールねじ装置のねじ軸とナットとの境界部分における軸方向に沿う断面図である。
【図9】第４実施形態に係るボールねじ装置の他の例を示すねじ軸とナットとの境界部分における軸方向に沿う断面図である。
【図10】第５実施形態に係るボールねじ装置のねじ軸とナットとの境界部分における軸方向に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
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の軸方向に沿う断面図である。
図１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、を備えて構成されている。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。
（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の軸方向に沿う断面図である。
図１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、を備えて構成されている。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。
【0015】
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の一端部には、案内対象と結合するためのフランジ２５が設けられている。
【0016】
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が形成されている。この転動路３２内に複数のボール３０が転動可能に充填配置されている。
【0017】
ボールねじ装置１００は、ねじ軸１０またはナット２０が回転運動を直線運動に変換し続けるために、ボール３０が転動路３２内を循環する構造となっている。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。なお、ボール３０を循環させる循環方式としては、チューブ式、こま式あるいはエンドキャップ式のいずれの方式であってもよい。
【0018】
図２は、第１実施形態に係るボールねじ装置１００のねじ軸１０とナット２０との境界部分における軸方向に沿う断面図である。
図２に示すように、ねじ軸１０は、転動路３２を構成する第１ねじ溝１１の間が第１ランド部（ランド部）１２とされており、同様に、ナット２０は、転動路３２を構成する第２ねじ溝２１の間が第２ランド部（ランド部）２２とされている。
図２に示すように、ねじ軸１０は、転動路３２を構成する第１ねじ溝１１の間が第１ランド部（ランド部）１２とされており、同様に、ナット２０は、転動路３２を構成する第２ねじ溝２１の間が第２ランド部（ランド部）２２とされている。
【0019】
ねじ軸１０には、転動路３２の間の第１ランド部１２に第１螺旋溝（螺旋溝）１３が形成され、ナット２０には、転動路３２の間の第２ランド部２２に第２螺旋溝（螺旋溝）２３が形成されている。これらのねじ軸１０及びナット２０に形成された第１螺旋溝１３及び第２螺旋溝２３は、互いに対向する位置に形成されている。
【0020】
第１螺旋溝１３及び第２螺旋溝２３は、第１ねじ溝１１及び第２ねじ溝２１からなる転動路３２のピッチＰ１に対して、同一のピッチＰ１を有している。また、第１螺旋溝１３及び第２螺旋溝２３は、第１ランド部１２及び第２ランド部２２の中央位置に形成され、これにより、両側の転動路３２との間の寸法が、同一寸法Ａとされている。
【0021】
なお、第１螺旋溝１３及び第２螺旋溝２３の溝形状は、第１ねじ溝１１及び第２ねじ溝２１と同様の円弧状でもよいが、例えば、矩形状や台形状等の円弧状と異なる形状でもよい。本例では、第１螺旋溝１３及び第２螺旋溝２３は、第１ねじ溝１１及び第２ねじ溝２１よりも小さな円弧状の溝形状とされている。
【0022】
ナット２０には、冷却管４０が設けられている。この冷却管４０には、例えば、冷却水等の冷媒が通される。この冷却管４０は、ナット２０の第２螺旋溝２３に配置されており、この第２螺旋溝２３に沿って螺旋状に形成されている。冷却管４０としては、例えば、銅管、ステンレス管、ポリウレタンチューブあるいはナイロンチューブ等が使用される。この冷却管４０は、第２螺旋溝２３に嵌め合わされてナット２０に固定されている。なお、この冷却管４０は、接着材によって第２螺旋溝２３に固定してもよい。
【0023】
このナット２０に設けられた冷却管４０は、第２螺旋溝２３に固定された状態で、固定側と対向するねじ軸１０に接触しない外径を有している。これにより、冷却管４０は、ねじ軸１０との間に隙間をあけて配置されている。
【0024】
図３は、第１実施形態に係るボールねじ装置１００を構成するナット２０の軸方向に沿う断面図である。
図３に示すように、ナット２０には、その両端に、断面視Ｌ字状の挿通穴２６が形成されている。挿通穴２６は、径方向に延びる径穴部２６ａと、軸方向に延びる軸穴部２６ｂとを有している。それぞれの挿通穴２６は、径穴部２６ａが第２螺旋溝２３に連通され、軸穴部２６ｂがナット２０の端面で開口している。ナット２０の第２螺旋溝２３に配設された冷却管４０は、これらの挿通穴２６を通して外部に引き出される。ナット２０の端面から外部に引き出された冷却管４０は、冷却水循環装置等の冷却源（図示略）に接続されており、冷却管４０には、冷却源によって冷却水が循環される。
図３に示すように、ナット２０には、その両端に、断面視Ｌ字状の挿通穴２６が形成されている。挿通穴２６は、径方向に延びる径穴部２６ａと、軸方向に延びる軸穴部２６ｂとを有している。それぞれの挿通穴２６は、径穴部２６ａが第２螺旋溝２３に連通され、軸穴部２６ｂがナット２０の端面で開口している。ナット２０の第２螺旋溝２３に配設された冷却管４０は、これらの挿通穴２６を通して外部に引き出される。ナット２０の端面から外部に引き出された冷却管４０は、冷却水循環装置等の冷却源（図示略）に接続されており、冷却管４０には、冷却源によって冷却水が循環される。
【0025】
上記構成のボールねじ装置１００では、冷却管４０に冷却水が循環されることにより、軸方向にわたって全体的にバランスよく冷却される。これにより、ねじ軸１０やナット２０の熱変形によるボール３０の負荷分布異常や作動性の悪化が抑えられる。
【0026】
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、発熱源である転動路３２の間を第２螺旋溝２３に沿って冷却管４０によって冷却し、高い冷却効率で転動路３２における発熱を抑えることができ、ねじ軸１０やナット２０の熱変形によるボール３０の負荷分布異常や作動性の悪化を抑え、送り機構として高い精度を維持させることができる。
【0027】
また、冷却管４０を配置させる第２螺旋溝２３は、第２ねじ溝２１の形成時に容易に加工できるので、ナットの軸方向に細長い冷却液通孔を形成する構造と比べ、コストを抑えることができる。しかも、研削逃げ溝に冷却管を配置させる構造と比べ、大径（約４倍）の冷却管４０を螺旋状に配置し、冷却効率を大幅（約４倍以上）に改善させることができる。
【0028】
しかも、冷却管４０は、第２螺旋溝２３に固定された状態で、固定側と対向するねじ軸１０に接触しない外径を有する。したがって、冷却管４０の固定側と対向するねじ軸１０への干渉を回避し、ねじ軸１０とナット２０とを円滑に相対的に回転させることができる。
【0029】
次に、第２～第５実施形態に係るボールねじ装置について説明する。
なお、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。
なお、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。
【0030】
（第２実施形態）
図４は、第２実施形態に係るボールねじ装置２００のねじ軸１０とナット２０との境界部分における軸方向に沿う断面図である。
図４は、第２実施形態に係るボールねじ装置２００のねじ軸１０とナット２０との境界部分における軸方向に沿う断面図である。
【0031】
図４に示すように、第２実施形態に係るボールねじ装置２００では、転動路３２のピッチＰ１と同一のピッチＰ１で形成された第１螺旋溝１３及び第２螺旋溝２３が、第１ランド部１２及び第２ランド部２２の中央位置からボールねじ装置２００の軸方向の一方に偏った位置に形成されている。これにより、第１螺旋溝１３及び第２螺旋溝２３は、断面視において、一方側に隣接する転動路３２との間の寸法Ｂと、他方側に隣接する転動路３２との間の寸法Ｃとが相異している。具体的には、一方側に隣接する転動路３２との間の寸法Ｂよりも他方側に隣接する転動路３２との間の寸法Ｃが大きくされている。そして、このように偏った位置に形成された第１螺旋溝１３及び第２螺旋溝２３の第２螺旋溝２３に冷却管４０が配置されている。
【0032】
この第２実施形態に係るボールねじ装置２００では、例えば、常に転動路３２の片側のフランクに大きな荷重を受ける場合において、大きな荷重を受ける転動路３２の片側のフランク寄りに第１螺旋溝１３及び第２螺旋溝２３を形成して冷却管４０を配置することにより、転動路３２で生じる発熱をより効率的に抑えることができる。
【0033】
（第３実施形態）
図５は、第３実施形態に係るボールねじ装置３００の軸方向に沿う断面図である。図６は、第３実施形態に係るボールねじ装置３００を構成するねじ軸１０の一端側から視た正面図及び側面図である。図７は、第３実施形態に係るボールねじ装置３００のねじ軸１０の端部構造を示す一部を断面視した側面図である。
図５は、第３実施形態に係るボールねじ装置３００の軸方向に沿う断面図である。図６は、第３実施形態に係るボールねじ装置３００を構成するねじ軸１０の一端側から視た正面図及び側面図である。図７は、第３実施形態に係るボールねじ装置３００のねじ軸１０の端部構造を示す一部を断面視した側面図である。
【0034】
図５に示すように、第３実施形態に係るボールねじ装置３００では、ねじ軸１０に冷却管４０が設けられている。この冷却管４０は、第１螺旋溝１３に嵌め合わされてねじ軸１０に固定されている。なお、この冷却管４０は、接着材によって第１螺旋溝１３に固定してもよい。
【0035】
このねじ軸１０に設けられた冷却管４０は、第１螺旋溝１３に固定された状態で、固定側と対向するナット２０に接触しない外径を有している。これにより、冷却管４０は、ナット２０との間に隙間をあけて配置されている。
【0036】
図６に示すように、ねじ軸１０には、その両端に、側面視Ｌ字状の挿通穴１６が形成されている。挿通穴１６は、径方向に延びる径穴部１６ａと、ねじ軸１０の軸心に形成されて軸方向に延びる軸穴部１６ｂとを有している。それぞれの挿通穴１６は、径穴部１６ａが第１螺旋溝１３に連通され、軸穴部１６ｂがねじ軸１０の端面で開口している。ねじ軸１０の第１螺旋溝１３に配設された冷却管４０は、これらの挿通穴１６を通して外部に引き出される。
【0037】
図７に示すように、ねじ軸１０の端面から外部に引き出された冷却管４０は、ジョイント部４５を介して冷却水循環装置等の冷却源から延びるチューブ４６に接続されており、冷却管４０には、冷却源によって冷却水が循環される。ジョイント部４５は、チューブ４６の端部に接続された筒体４７と、筒体４７におけるチューブ４６との接続側と反対側に設けられたシール部材４８と、を有している。シール部材４８は、その中心にシール孔４９を有しており、このシール孔４９に冷却管４０が挿し込まれている。そして、冷却管４０は、シール部材４８のシール孔４９に挿し込まれることにより、ジョイント部４５に対してシールされた状態で回転可能に接続される。これにより、回転するねじ軸１０の冷却管４０に対する冷却水の供給及び回収が円滑に行われる。
【0038】
この第３実施形態に係るボールねじ装置３００の場合も、発熱源である転動路３２の間を第１螺旋溝１３に沿って冷却管４０によって冷却し、高い冷却効率で転動路３２における発熱を抑えることができ、ねじ軸１０やナット２０の熱変形によるボール３０の負荷分布異常や作動性の悪化を抑え、送り機構として高い精度を維持させることができる。
【0039】
また、冷却管４０を配置させる第１螺旋溝１３は、第１ねじ溝１１の形成時に容易に加工できるので、ナットの軸方向に細長い冷却液通孔を形成する構造と比べ、コストを抑えることができる。しかも、研削逃げ溝に冷却管を配置させる構造と比べ、大径（約４倍）の冷却管４０を螺旋状に配置し、冷却効率を大幅（約４倍以上）に改善させることができる。
【0040】
しかも、冷却管４０は、第１螺旋溝１３に固定された状態で、固定側と対向するねじ軸１０に接触しない外径を有する。したがって、冷却管４０の固定側と対向するナット２０への干渉を回避し、ねじ軸１０とナット２０とを円滑に相対的に回転させることができる。
【0041】
（第４実施形態）
図８は、第４実施形態に係るボールねじ装置４００のねじ軸１０とナット２０との境界部分における軸方向に沿う断面図である。
図８に示すように、第４実施形態に係るボールねじ装置４００では、ねじ軸１０には、第１螺旋溝１３がなく、第１ランド部１２が平滑面とされ、ナット２０の第２ランド部２２だけに第２螺旋溝２３が形成されている。そして、このナット２０の第２螺旋溝２３に冷却管４０が嵌め合わされて固定されている。また、このナット２０に設けられた冷却管４０は、第２螺旋溝２３に固定された状態で、固定側と対向するねじ軸１０に接触しない外径を有している。これにより、冷却管４０は、ねじ軸１０の第１ランド部１２との間に隙間をあけて配置されている。
図８は、第４実施形態に係るボールねじ装置４００のねじ軸１０とナット２０との境界部分における軸方向に沿う断面図である。
図８に示すように、第４実施形態に係るボールねじ装置４００では、ねじ軸１０には、第１螺旋溝１３がなく、第１ランド部１２が平滑面とされ、ナット２０の第２ランド部２２だけに第２螺旋溝２３が形成されている。そして、このナット２０の第２螺旋溝２３に冷却管４０が嵌め合わされて固定されている。また、このナット２０に設けられた冷却管４０は、第２螺旋溝２３に固定された状態で、固定側と対向するねじ軸１０に接触しない外径を有している。これにより、冷却管４０は、ねじ軸１０の第１ランド部１２との間に隙間をあけて配置されている。
【0042】
この第４実施形態に係るボールねじ装置４００によれば、ナット２０だけに第２螺旋溝２３を形成するため、ねじ軸１０への第１螺旋溝１３の加工を不要にでき、製造コストが抑えられる。
【0043】
なお、図９に示すように、第２螺旋溝２３に配置する冷却管４０としては、第２螺旋溝２３が形成されたナット２０の第２ランド部２２における内周面から突出しない外径であるのが好ましい。
【0044】
また、上記の第４実施形態では、ナット２０の第２ランド部２２だけに第２螺旋溝２３を形成し、この第２螺旋溝２３に冷却管４０を配置させたが、ねじ軸１０の第１ランド部１２だけに第１螺旋溝１３を形成し、この第１螺旋溝１３に冷却管４０を配置させてもよい。この場合、ねじ軸１０に固定する冷却管４０を、第１螺旋溝１３に固定された状態で、固定側と対向するナット２０に接触しない外径とし、冷却管４０とナット２０の第２ランド部２２との間に隙間を設ける。
【0045】
また、ねじ軸１０側に冷却管４０を設ける場合も、第１螺旋溝１３に配置する冷却管４０としては、第１螺旋溝１３が形成されたねじ軸１０の第１ランド部１２における外周面から突出しない外径であるのが好ましい（図９参照）。
【0046】
（第５実施形態）
図１０は、第５実施形態に係るボールねじ装置５００のねじ軸１０とナット２０との境界部分における軸方向に沿う断面図である。
図１０は、第５実施形態に係るボールねじ装置５００のねじ軸１０とナット２０との境界部分における軸方向に沿う断面図である。
【0047】
図１０に示すように、第５実施形態に係るボールねじ装置５００の場合も、ナット２０の第２ランド部２２だけに第２螺旋溝２３を形成し、この第２螺旋溝２３に冷却管４０を配置させている。そして、ナット２０に固定する冷却管４０を、第２螺旋溝２３に固定された状態で、固定側と対向するねじ軸１０に接触しない外径とし、冷却管４０とねじ軸１０の第１ランド部１２との間に隙間を設けている。
【0048】
このボールねじ装置５００では、ナット２０の第２螺旋溝２３は、転動路３２のピッチＰ１に対して異なるピッチＰ２を有している。具体的には、第２螺旋溝２３は、転動路３２のピッチＰ１よりも大きなピッチＰ２を有している。これにより、第２螺旋溝２３は、軸方向の一方側に隣接する転動路３２との間の寸法Ｄ，Ｅ，Ｆが次第に小さくされている。つまり、冷却管４０が配置されるナット２０の第２螺旋溝２３は、軸方向の一方へ向かって、転動路３２へ徐々に近づく構造とされている。
【0049】
この第５実施形態に係るボールねじ装置５００によれば、軸方向に作用する負荷のバランスが軸方向の一方に向かって次第に大きくなるような状況で使用される際に、より効果的に冷却できる。
【0050】
なお、第５実施形態に係るボールねじ装置５００の場合も、図９に示すように、第２螺旋溝２３に配置する冷却管４０としては、第２螺旋溝２３が形成されたナット２０の第２ランド部２２における内周面から突出しない外径であるのが好ましい。
【0051】
また、第５実施形態においても、ナット２０の第２ランド部２２だけに第２螺旋溝２３を形成し、この第２螺旋溝２３に冷却管４０を配置させたが、ねじ軸１０の第１ランド部１２だけに第１螺旋溝１３を形成し、この第１螺旋溝１３に冷却管４０を配置させてもよい。この場合、ねじ軸１０に固定する冷却管４０を、第１螺旋溝１３に固定された状態で、固定側と対向するナット２０に接触しない外径とし、冷却管４０とナット２０の第２ランド部２２との間に隙間を設ける。
【0052】
また、ねじ軸１０側に冷却管４０を設ける場合も、第１螺旋溝１３に配置する冷却管４０としては、第１螺旋溝１３が形成されたねじ軸１０の第１ランド部１２における外周面から突出しない外径であるのが好ましい（図９参照）。
【0053】
なお、上記第１～第３実施形態に係るボールねじ装置１００，２００，３００においても、転動路３２のピッチＰ１に対して異なるピッチＰ２となるように第１螺旋溝１３及び第２螺旋溝２３を形成してもよい。この場合も、軸方向に作用する負荷のバランスが軸方向の一方に向かって次第に大きくなるような状況で使用される際に、より効果的に冷却できる。
【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、
を備えたボールねじ装置であって、
前記ねじ軸及び前記ナットには、それぞれ前記転動路の間のランド部に、互いに対向する螺旋溝が形成され、
前記ねじ軸または前記ナットの前記螺旋溝に冷却管が配置されている、ボールねじ装置。
このボールねじ装置によれば、ねじ軸及びナットのランド部に螺旋溝を形成し、ねじ軸またはナットの螺旋溝に冷却管を配置させている。これにより、発熱源である転動路の間を螺旋溝に沿って冷却管によって冷却し、高い冷却効率で転動路における発熱を抑えることができ、ねじ軸やナットの熱変形によるボールの負荷分布異常や作動性の悪化を抑え、送り機構として高い精度を維持させることができる。
また、冷却管を配置させる螺旋溝は、ねじ溝の形成時に容易に加工できるので、ナットの軸方向に細長い冷却液通孔を形成する構造と比べ、コストを抑えることができる。しかも、研削逃げ溝に冷却管を配置させる構造と比べ、大径（約４倍）の冷却管を螺旋状に配置し、冷却効率を大幅（約４倍以上）に改善させることができる。
（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、
を備えたボールねじ装置であって、
前記ねじ軸及び前記ナットには、それぞれ前記転動路の間のランド部に、互いに対向する螺旋溝が形成され、
前記ねじ軸または前記ナットの前記螺旋溝に冷却管が配置されている、ボールねじ装置。
このボールねじ装置によれば、ねじ軸及びナットのランド部に螺旋溝を形成し、ねじ軸またはナットの螺旋溝に冷却管を配置させている。これにより、発熱源である転動路の間を螺旋溝に沿って冷却管によって冷却し、高い冷却効率で転動路における発熱を抑えることができ、ねじ軸やナットの熱変形によるボールの負荷分布異常や作動性の悪化を抑え、送り機構として高い精度を維持させることができる。
また、冷却管を配置させる螺旋溝は、ねじ溝の形成時に容易に加工できるので、ナットの軸方向に細長い冷却液通孔を形成する構造と比べ、コストを抑えることができる。しかも、研削逃げ溝に冷却管を配置させる構造と比べ、大径（約４倍）の冷却管を螺旋状に配置し、冷却効率を大幅（約４倍以上）に改善させることができる。
【0056】
（２） 前記冷却管は、前記螺旋溝に固定された状態で、固定側と対向する前記ねじ軸または前記ナットに接触しない外径を有する、（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、冷却管の固定側と対向するねじ軸またはナットへの干渉を回避し、ねじ軸とナットとを円滑に相対的に回転させることができる。
このボールねじ装置によれば、冷却管の固定側と対向するねじ軸またはナットへの干渉を回避し、ねじ軸とナットとを円滑に相対的に回転させることができる。
【0057】
（３） 前記螺旋溝は、片側に隣接する前記転動路に偏った位置に形成されている、（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、常に転動路の片側のフランクに大きな荷重を受ける場合において、大きな荷重を受ける転動路の片側のフランク寄りに螺旋溝を形成して冷却管を配置することにより、転動路で生じる発熱をより効率的に抑えることができる。
このボールねじ装置によれば、例えば、常に転動路の片側のフランクに大きな荷重を受ける場合において、大きな荷重を受ける転動路の片側のフランク寄りに螺旋溝を形成して冷却管を配置することにより、転動路で生じる発熱をより効率的に抑えることができる。
【0058】
（４） 前記螺旋溝は、前記転動路のピッチに対して異なるピッチを有する、（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、軸方向に作用する負荷のバランスが軸方向の一方に向かって次第に大きくなるような状況で使用される際に、より効果的に冷却できる。
このボールねじ装置によれば、軸方向に作用する負荷のバランスが軸方向の一方に向かって次第に大きくなるような状況で使用される際に、より効果的に冷却できる。
【0059】
（５） 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、
を備えたボールねじ装置であって、
前記ねじ軸または前記ナットには、前記転動路の間のランド部に螺旋溝が形成され、
前記螺旋溝に冷却管が配置されている、ボールねじ装置。
このボールねじ装置によれば、ねじ軸またはナットのランド部に螺旋溝を形成し、この螺旋溝に冷却管を配置させている。これにより、発熱源である転動路の間を螺旋溝に沿って冷却管によって冷却し、高い冷却効率で転動路における発熱を抑えることができ、ねじ軸やナットの熱変形によるボールの負荷分布異常や作動性の悪化を抑え、送り機構として高い精度を維持させることができる。
また、冷却管を配置させる螺旋溝は、ねじ溝の形成時に容易に加工できるので、ナットの軸方向に細長い冷却液通孔を形成する構造と比べ、コストを抑えることができる。しかも、研削逃げ溝に冷却管を配置させる構造と比べ、大径（約４倍）の冷却管を螺旋状に配置し、冷却効率を大幅（約４倍以上）に改善させることができる。
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、
を備えたボールねじ装置であって、
前記ねじ軸または前記ナットには、前記転動路の間のランド部に螺旋溝が形成され、
前記螺旋溝に冷却管が配置されている、ボールねじ装置。
このボールねじ装置によれば、ねじ軸またはナットのランド部に螺旋溝を形成し、この螺旋溝に冷却管を配置させている。これにより、発熱源である転動路の間を螺旋溝に沿って冷却管によって冷却し、高い冷却効率で転動路における発熱を抑えることができ、ねじ軸やナットの熱変形によるボールの負荷分布異常や作動性の悪化を抑え、送り機構として高い精度を維持させることができる。
また、冷却管を配置させる螺旋溝は、ねじ溝の形成時に容易に加工できるので、ナットの軸方向に細長い冷却液通孔を形成する構造と比べ、コストを抑えることができる。しかも、研削逃げ溝に冷却管を配置させる構造と比べ、大径（約４倍）の冷却管を螺旋状に配置し、冷却効率を大幅（約４倍以上）に改善させることができる。
【0060】
（６） 前記冷却管は、前記螺旋溝に固定された状態で、固定側と対向する前記ねじ軸または前記ナットに接触しない外径を有する、（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、冷却管の固定側と対向するねじ軸またはナットへの干渉を回避し、ねじ軸とナットとを円滑に相対的に回転させることができる。
このボールねじ装置によれば、冷却管の固定側と対向するねじ軸またはナットへの干渉を回避し、ねじ軸とナットとを円滑に相対的に回転させることができる。
【0061】
（７） 前記螺旋溝は、片側に隣接する前記転動路に偏った位置に形成されている、（５）または（６）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、常に転動路の片側のフランクに大きな荷重を受ける場合において、大きな荷重を受ける転動路の片側のフランク寄りに螺旋溝を形成して冷却管を配置することにより、転動路で生じる発熱をより効率的に抑えることができる。
このボールねじ装置によれば、例えば、常に転動路の片側のフランクに大きな荷重を受ける場合において、大きな荷重を受ける転動路の片側のフランク寄りに螺旋溝を形成して冷却管を配置することにより、転動路で生じる発熱をより効率的に抑えることができる。
【0062】
（８） 前記螺旋溝は、前記転動路のピッチに対して異なるピッチを有する、（５）～（７）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、軸方向に作用する負荷のバランスが軸方向の一方に向かって次第に大きくなるような状況で使用される際に、より効果的に冷却できる。
このボールねじ装置によれば、軸方向に作用する負荷のバランスが軸方向の一方に向かって次第に大きくなるような状況で使用される際に、より効果的に冷却できる。
【符号の説明】
【0063】
１０ ねじ軸
１１ 第１ねじ溝（ねじ溝）
１２ 第１ランド部（ランド部）
１３ 第１螺旋溝（螺旋溝）
２０ ナット
２１ 第２ねじ溝（ねじ溝）
２２ 第２ランド部（ランド部）
２３ 第２螺旋溝（螺旋溝）
３０ ボール
３２ 転動路
４０ 冷却管
１００，２００，３００，４００，５００ ボールねじ装置
Ｐ１，Ｐ２ ピッチ
１１ 第１ねじ溝（ねじ溝）
１２ 第１ランド部（ランド部）
１３ 第１螺旋溝（螺旋溝）
２０ ナット
２１ 第２ねじ溝（ねじ溝）
２２ 第２ランド部（ランド部）
２３ 第２螺旋溝（螺旋溝）
３０ ボール
３２ 転動路
４０ 冷却管
１００，２００，３００，４００，５００ ボールねじ装置
Ｐ１，Ｐ２ ピッチ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】