(57)【要約】【課題】生産効率及び市場ニーズに対する対応能力が高く、且つ、コンパクトなボールねじを提供する。【解決手段】ボールねじは、内側ボールねじ機構と外側ボールねじ機構とを備えている。内側ボールねじ機構は、ねじ軸１と内側ナット２と内側ボール３とを有しており、外側ボールねじ機構は、転がり軸受７を介して内側ナット２に同軸且つ回転可能に取り付けられた円筒状部材４と、外側ナット５と、外側ボール６と、を有している。さらに、このボールねじは、内側ナット２と円筒状部材４とが一体に連結され、外側ナット５が円筒状部材４に対して相対回転可能に取り付けられている第一状態と、円筒状部材４と外側ナット５とが一体に連結され、内側ナット２が円筒状部材４に対して相対回転可能に取り付けられている第二状態と、の２つの状態を切り換える切換機構を備えている。【選択図】図１
2014088957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺旋状のねじ溝を外周面に有するねじ軸と、前記ねじ軸のねじ溝に対向するねじ溝を内周面に有する内側ナットと、前記ねじ軸のねじ溝と前記内側ナットのねじ溝とにより形成される螺旋状の内側ボール転走路に転動自在に配された複数の内側ボールと、を有し、前記内側ボールを介して前記ねじ軸に螺合されている前記内側ナットを前記ねじ軸に対して相対回転運動させることにより、前記内側ナットが前記ねじ軸に対して軸方向に相対移動するようになっている内側ボールねじ機構と、
螺旋状のねじ溝をその外周面に有し、その内周面と前記内側ナットの外周面との間に配された軸受を介して前記内側ナットに同軸且つ回転可能に取り付けられた円筒状部材と、前記円筒状部材のねじ溝に対向するねじ溝を内周面に有する外側ナットと、前記円筒状部材のねじ溝と前記外側ナットのねじ溝とにより形成される螺旋状の外側ボール転走路に転動自在に配された複数の外側ボールと、を有し、前記外側ボールを介して前記円筒状部材に螺合されている前記外側ナットを前記円筒状部材に対して相対回転運動させることにより、前記外側ナットが前記円筒状部材に対して軸方向に相対移動するようになっている外側ボールねじ機構と、
前記内側ナットと前記円筒状部材とが一体に連結され、前記外側ナットは前記円筒状部材に対して相対回転可能に取り付けられている第一状態と、前記円筒状部材と前記外側ナットとが一体に連結され、前記内側ナットは前記円筒状部材に対して相対回転可能に取り付けられている第二状態と、の２つの状態を切り換える切換機構と、
を備えることを特徴とするボールねじ。
【請求項２】
前記切換機構は、前記内側ナットの外周面に形成されたキー溝と、前記円筒状部材の外周面に形成されたキー溝と、前記外側ナットの外周面に形成されたキー溝と、前記内側ナットのキー溝と前記円筒状部材のキー溝とに掛け渡されるように挿入され、前記内側ナットと前記円筒状部材とを連結する第一キーと、前記円筒状部材のキー溝と前記外側ナットのキー溝とに掛け渡されるように挿入され、前記円筒状部材と前記外側ナットとを連結する第二キーと、を有し、
前記内側ナットのキー溝と前記円筒状部材のキー溝とに前記第一キーを挿入し、前記第二キーは使用しないことにより、前記第一状態に切り換え、前記円筒状部材のキー溝と前記外側ナットのキー溝とに前記第二キーを挿入し、前記第一キーは使用しないことにより、前記第二状態に切り換えるようになっていることを特徴とする請求項１に記載のボールねじ。
【請求項３】
前記第一キーと前記第二キーとが同一のキーであり、前記内側ナットのキー溝と前記円筒状部材のキー溝とに前記キーを挿入するか、又は、前記円筒状部材のキー溝と前記外側ナットのキー溝とに前記キーを挿入するかによって、前記第一状態と前記第二状態とを切り換えるようになっていることを特徴とする請求項２に記載のボールねじ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はボールねじに関する。
【背景技術】
【０００２】
２種類のリードを切り換え可能なボールねじが、従来から知られている。例えば、特許文献１には、回転可能且つ軸方向に移動可能に設けた単一のシャフトに、リード差を有する２つのねじ溝（第１、第２ねじ溝）を軸方向に離隔して形成し、第１ねじ溝に複数のボールを介して螺合した第１ナットを軸方向に固定するとともに回転方向に可動に配設し、第２ねじ溝に複数のボールを介して螺合した第２ナットを回転方向に固定するとともに軸方向に可動に配設したボールねじが開示されている。
【０００３】
そして、シャフトの回転時に、第１ナットの回転を許容又は阻止することによって、第２ナットを軸方向に微動又は早送りすることができるようになっている。すなわち、切換手段によって第１ナットを選択的に回転許容状態又は回転阻止状態とすることにより、第２ナットの軸方向の送り量（移動量）を切り換えることができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平３−５７３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示のボールねじは、１つのねじ軸に２つのねじ溝が形成されているので、ねじ軸が長くなり、そのためボールねじの全長が大きくなるという問題があった。
また、ねじ軸に形成されている２つのねじ溝のねじれ方向及びリードの組み合わせによって、第２ナットの軸方向の移動量が決定されるため、移動量が異なる種々のボールねじを得るためには、所望の移動量に対応するねじれ方向及びリードを有するねじ軸、第１ナット、及び第２ナットを製造してボールねじを組み立てる必要があった。そのため、ボールねじの生産効率が十分に高いとは言えないことに加えて、様々な移動量のボールねじを求める市場ニーズに対する対応能力が十分に高いとは言えなかった。
【０００６】
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、生産効率及び市場ニーズに対する対応能力が高く、且つ、コンパクトなボールねじを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明の態様は次のような構成からなる。すなわち、本発明の一態様に係るボールねじは、螺旋状のねじ溝を外周面に有するねじ軸と、前記ねじ軸のねじ溝に対向するねじ溝を内周面に有する内側ナットと、前記ねじ軸のねじ溝と前記内側ナットのねじ溝とにより形成される螺旋状の内側ボール転走路に転動自在に配された複数の内側ボールと、を有し、前記内側ボールを介して前記ねじ軸に螺合されている前記内側ナットを前記ねじ軸に対して相対回転運動させることにより、前記内側ナットが前記ねじ軸に対して軸方向に相対移動するようになっている内側ボールねじ機構と、螺旋状のねじ溝をその外周面に有し、その内周面と前記内側ナットの外周面との間に配された軸受を介して前記内側ナットに同軸且つ回転可能に取り付けられた円筒状部材と、前記円筒状部材のねじ溝に対向するねじ溝を内周面に有する外側ナットと、前記円筒状部材のねじ溝と前記外側ナットのねじ溝とにより形成される螺旋状の外側ボール転走路に転動自在に配された複数の外側ボールと、を有し、前記外側ボールを介して前記円筒状部材に螺合されている前記外側ナットを前記円筒状部材に対して相対回転運動させることにより、前記外側ナットが前記円筒状部材に対して軸方向に相対移動するようになっている外側ボールねじ機構と、前記内側ナットと前記円筒状部材とが一体に連結され、前記外側ナットは前記円筒状部材に対して相対回転可能に取り付けられている第一状態と、前記円筒状部材と前記外側ナットとが一体に連結され、前記内側ナットは前記円筒状部材に対して相対回転可能に取り付けられている第二状態と、の２つの状態を切り換える切換機構と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このボールねじにおいては、前記切換機構は、前記内側ナットの外周面に形成されたキー溝と、前記円筒状部材の外周面に形成されたキー溝と、前記外側ナットの外周面に形成されたキー溝と、前記内側ナットのキー溝と前記円筒状部材のキー溝とに掛け渡されるように挿入され、前記内側ナットと前記円筒状部材とを連結する第一キーと、前記円筒状部材のキー溝と前記外側ナットのキー溝とに掛け渡されるように挿入され、前記円筒状部材と前記外側ナットとを連結する第二キーと、を有し、前記内側ナットのキー溝と前記円筒状部材のキー溝とに前記第一キーを挿入し、前記第二キーは使用しないことにより、前記第一状態に切り換え、前記円筒状部材のキー溝と前記外側ナットのキー溝とに前記第二キーを挿入し、前記第一キーは使用しないことにより、前記第二状態に切り換えるようになっていてもよい。
【０００９】
その場合、前記第一キーと前記第二キーとが同一のキーであり、前記内側ナットのキー溝と前記円筒状部材のキー溝とに前記キーを挿入するか、又は、前記円筒状部材のキー溝と前記外側ナットのキー溝とに前記キーを挿入するかによって、前記第一状態と前記第二状態とを切り換えるようになっていてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のボールねじは、内側ナットと円筒状部材とが一体に連結され、外側ナットが円筒状部材に対して相対回転可能に取り付けられている第一状態と、円筒状部材と外側ナットとが一体に連結され、内側ナットが円筒状部材に対して相対回転可能に取り付けられている第二状態と、の２つの状態を切り換える切換機構を備えているので、生産効率及び市場ニーズに対する対応能力が高く、且つ、コンパクトである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態であるボールねじの断面図であって、第一状態のボールねじを説明する図である。
【図２】第二状態のボールねじを説明する図である。
【図３】切換機構の変形例を説明する部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係るボールねじの実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態であるボールねじの断面図であり、第一状態のボールねじを説明する図である。また、図２は、第二状態のボールねじを説明する図である。
図１，２のボールねじは、２種類のリードを切り換え可能なボールねじであって、ボールねじの構造を切換機構によって第一状態又は第二状態に切り換えることによって、リードを切り換えることができる。
【００１３】
このボールねじは、内側ボールねじ機構と外側ボールねじ機構とを備えており、内側ボールねじ機構は、螺旋状のねじ溝１ａを外周面に有するねじ軸１と、ねじ軸１のねじ溝１ａに対向するねじ溝２ａを内周面に有する内側ナット２と、ねじ軸１のねじ溝１ａと内側ナット２のねじ溝２ａとにより形成される螺旋状の内側ボール転走路に転動自在に配された複数の内側ボール３と、内側ボール３を内側ボール転走路の終点から始点へ戻し循環させる循環部（図示せず）と、を有しており、内側ボール３を介してねじ軸１に螺合されている内側ナット２をねじ軸１に対して相対回転運動させることにより、内側ナット２がねじ軸１に対して軸方向に相対移動するようになっている。
【００１４】
また、外側ボールねじ機構は、螺旋状のねじ溝４ａをその外周面に有し、その内周面と内側ナット２の外周面との間に配された転がり軸受７を介して内側ナット２に同軸且つ回転可能に取り付けられた円筒状部材４と、円筒状部材４のねじ溝４ａに対向するねじ溝５ａを内周面に有する外側ナット５と、円筒状部材４のねじ溝４ａと外側ナット５のねじ溝５ａとにより形成される螺旋状の外側ボール転走路に転動自在に配された複数の外側ボール６と、外側ボール６を外側ボール転走路の終点から始点へ戻し循環させる循環部（図示せず）と、を有しており、外側ボール６を介して円筒状部材４に螺合されている外側ナット５を円筒状部材４に対して相対回転運動させることにより、外側ナット５が円筒状部材４に対して軸方向に相対移動するようになっている。
【００１５】
さらに、このボールねじは、内側ナット２と円筒状部材４とが一体に連結され（すなわち、内側ナット２と円筒状部材４とが相対回転不能且つ軸方向に相対移動不能に連結されている）、外側ナット５が円筒状部材４に対して相対回転可能に取り付けられている第一状態と、円筒状部材４と外側ナット５とが一体に連結され（すなわち、円筒状部材４と外側ナット５とが相対回転不能且つ軸方向に相対移動不能に連結されている）、内側ナット２が円筒状部材４に対して相対回転可能に取り付けられている第二状態と、の２つの状態を切り換える切換機構を備えている。
【００１６】
切換機構の構成は特に限定されるものではないが、例えば図１，２に示す構成を採用することができる。すなわち、切換機構は、内側ナット２のフランジ２ｂの外周面に形成された軸方向に延びるキー溝２ｃと、円筒状部材４のフランジ４ｂの外周面に形成された軸方向に延びるキー溝４ｃと、外側ナット５のフランジ５ｂの外周面に形成された軸方向に延びるキー溝５ｃと、位相を合わせた内側ナット２のキー溝２ｃと円筒状部材４のキー溝４ｃとに掛け渡されるように挿入可能であり、内側ナット２と円筒状部材４とを連結する第一キー９Ａと、位相を合わせた円筒状部材４のキー溝４ｃと外側ナット５のキー溝５ｃとに掛け渡されるように挿入可能であり、円筒状部材４と外側ナット５とを連結する第二キー９Ｂと、を有している。
【００１７】
なお、各フランジ２ｂ，４ｂ，５ｂに設けるキー溝２ｃ，４ｃ，５ｃの数は、特に限定されるものではなく、それぞれ１個設けてもよいし、連結強度をより高めたい場合にはそれぞれ複数個設けてもよい。キー溝２ｃ，４ｃ，５ｃを複数個設ける場合には、キー溝２ｃ，４ｃ，５ｃの位相（フランジ２ｂ，４ｂ，５ｂの外周面における周方向位置）が合致するように、いずれのフランジ２ｂ，４ｂ，５ｂにおいても同位相にキー溝２ｃ，４ｃ，５ｃを設ける必要がある。そして、キー溝２ｃ，４ｃ，５ｃを複数個設ける場合には、キー溝２ｃ，４ｃ，５ｃを設ける周方向位置をフランジ２ｂ，４ｂ，５ｂの周方向に等配するとよい。また、キー溝２ｃ，４ｃ，５ｃを複数個設ける場合には、第一キー９Ａ及び第二キー９Ｂもそれぞれ複数個使用する。
【００１８】
この切換機構においては、内側ナット２のキー溝２ｃと円筒状部材４のキー溝４ｃとに第一キー９Ａを挿入し、第二キー９Ｂは使用しなければ、内側ナット２と円筒状部材４とが一体に連結され、外側ナット５が円筒状部材４に対して相対回転可能に取り付けられている第一状態となる（図１を参照）。第一状態においては、内側ナット２と円筒状部材４は連結されているから、一体に回転するとともに、一体に軸方向に移動する。また、第一状態において外側ナット５は、円筒状部材４に対して相対回転可能であるとともに、軸方向に相対移動可能である。
【００１９】
一方、円筒状部材４のキー溝４ｃと外側ナット５のキー溝５ｃとに第二キー９Ｂを挿入し、第一キー９Ａは使用しなければ、円筒状部材４と外側ナット５とが一体に連結され、内側ナット２が円筒状部材４に対して相対回転可能に取り付けられている第二状態となる（図２を参照）。第二状態において内側ナット２は、ねじ軸１に対して相対回転可能であるとともに、軸方向に相対移動可能である。また、第二状態においては、円筒状部材４と外側ナット５は連結されているから外側ボールねじ機構は機能せず、一体に軸方向に移動可能であるが、円筒状部材４と内側ナット２が転がり軸受７を介して連結されているので、内側ナット２が軸方向に移動した際には、円筒状部材４と外側ナット５は内側ナット２とともに軸方向に移動することとなる。
【００２０】
このように、第一キー９Ａ及び第二キー９Ｂの一方を使用し他方を使用しないことにより、第一状態と第二状態を切り換えることができる。ただし、第一キー９Ａと第二キー９Ｂとを同一のキーとしてもよい。すなわち、１つのキーを使用し、このキーを内側ナット２のキー溝２ｃと円筒状部材４のキー溝４ｃとに挿入するか、又は、円筒状部材４のキー溝４ｃと外側ナット５のキー溝５ｃとに挿入するかによって、第一状態と第二状態とを切り換えるようにしてもよい。そうすれば、１個のキーを使用すればいいので、ボールねじの部品点数を削減できるとともに、使用しない方のキーを保管しておく必要がないので、保管の手間もないし紛失のおそれもない。
【００２１】
なお、キーやキー溝の種類は特に限定されるものではなく、一般的なキーとそれに対応する形状のキー溝を採用することができる。キーの例としては、平行キー、平キー、くらキー、滑りキー、こう配キー、半月キー、接線キー、沈みキー、フェザーキー等があげられる。
また、図１，２に示す切換機構に代えて、図３に示す変形例の切換機構を採用してもよい。すなわち、図３の切換機構は、内側ナット２のフランジ２ｂの外周面に形成された軸方向に延びるキー溝２ｃと、外側ナット５のフランジ５ｂの外周面に形成された軸方向に延びるキー溝５ｃと、円筒状部材４のフランジ４ｂの外周面に一端部が旋回可能に取り付けられた旋回キー９Ｃと、を有している。
【００２２】
旋回キー９Ｃは、図３に示すように、円筒状部材４のフランジ４ｂの外周面に取り付けられた一端部を旋回中心として旋回可能となっている（軸方向に平行をなし且つ旋回キー９Ｃの一端部の取り付け点を含む平面内を旋回する）。旋回キー９Ｃの他端部を内側ナット２のフランジ２ｂに向かって旋回させれば、旋回キー９Ｃが設けられた周方向位置に位相を合わせた内側ナット２のキー溝２ｃに旋回キー９Ｃの他端部を挿入して、内側ナット２と円筒状部材４とを連結することができる。一方、旋回キー９Ｃの他端部を外側ナット５のフランジ５ｂに向かって旋回させれば、旋回キー９Ｃが設けられた周方向位置に位相を合わせた外側ナット５のキー溝５ｃに旋回キー９Ｃの他端部を挿入して、円筒状部材４と外側ナット５とを連結することができる。
【００２３】
このように、旋回キー９Ｃを旋回させ、旋回キー９Ｃを内側ナット２のキー溝２ｃに挿入するか、又は、外側ナット５のキー溝５ｃに挿入するかによって、第一状態と第二状態を切り換えることができる。また、このような切換機構であれば、切り換え作業を迅速且つ容易に行うことができる。さらに、旋回キー９Ｃは円筒状部材４のフランジ４ｂに取り付けられ一体となっているので、別体のキーとは異なり、保管の手間もないし紛失のおそれもない。
【００２４】
各フランジ２ｂ，５ｂに設けるキー溝２ｃ，５ｃの数、及び、フランジ４ｂに設ける旋回キー９Ｃの数は特に限定されるものではなく、それぞれ１個設けてもよいし、連結強度をより高めたい場合にはそれぞれ複数個設けてもよい。キー溝２ｃ，５ｃ及び旋回キー９Ｃを複数個設ける場合には、キー溝２ｃ，５ｃ及び旋回キー９Ｃの位相（フランジ２ｂ，４ｂ，５ｂの外周面における周方向位置）が合致するように、いずれのフランジ２ｂ，４ｂ，５ｂにおいても同位相にキー溝２ｃ，５ｃ及び旋回キー９Ｃを設ける必要がある。そして、キー溝２ｃ，５ｃ及び旋回キー９Ｃを複数個設ける場合には、キー溝２ｃ，５ｃ及び旋回キー９Ｃを設ける周方向位置をフランジ２ｂ，４ｂ，５ｂの周方向に等配するとよい。
【００２５】
さらに、転がり軸受７の種類は特に限定されるものではなく、図１，２に示した深溝玉軸受に限らず様々な種類の転がり軸受を使用することができる。例えば、アンギュラ玉軸受，自動調心玉軸受，円筒ころ軸受，円すいころ軸受，針状ころ軸受，自動調心ころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受，スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。さらに、転がり軸受の代わりにすべり軸受を用いることもできる。
【００２６】
ここで、第一状態のボールねじの動作について説明する。図１に示すように、ねじ軸１は、床面１１に平行をなし、且つ、床面１１に垂直な壁体１３にその一端が回転不能且つ軸方向に移動不能に固定されている。ねじ軸１の他端は何物に対しても固定されていないので、ねじ軸１は壁体１３から垂直に突出した状態となっている。
このねじ軸１に取り付けられた内側ナット２のフランジ２ｂには、プーリ等を用いた回転伝達機構１５を介してモータ１７が接続されていて、モータ１７によって内側ナット２が両方向に回転されるようになっている。ねじ軸１と内側ナット２と内側ボール３とによって内側ボールねじ機構が構成されているので、内側ナット２の回転に伴って内側ナット２はねじ軸１に対して軸方向両方向に移動可能となっている。モータ１７は、軸方向に移動可能に床面１１上に載置されているので、内側ナット２が移動すれば、内側ナット２とともにモータ１７も同方向に移動するようになっている。なお、ねじ軸１のねじ溝１ａと内側ナット２のねじ溝２ａは、ねじれ方向とリードがいずれも同一であることは勿論である。
【００２７】
内側ナット２の外側には、内側ナット２の外周面を覆うように円筒状部材４が同軸に配されている。すなわち、円筒状部材４の貫通孔内に内側ナット２のフランジ２ｂ以外の部分が挿入されている。内側ナット２の外周面と円筒状部材４の内周面との間には転がり軸受７が介在されていて、内側ナット２と円筒状部材４は回転可能に取り付けられているが、第一状態では、内側ナット２と円筒状部材４とは第一キー９Ａにより一体に連結されているので、内側ナット２と円筒状部材４とは一体に回転するようになっている（相対回転不能である）。なお、内側ナット２の外周面や円筒状部材４の内周面には、ねじ溝は形成されていない。
【００２８】
円筒状部材４の外周面にはねじ溝４ａが形成されており、このねじ溝４ａに対向するねじ溝５ａを内周面に有する外側ナット５が円筒状部材４の外側に取り付けられている。すなわち、外側ナット５の貫通孔内に円筒状部材４が挿通されている。円筒状部材４と外側ナット５と外側ボール６とで外側ボールねじ機構が構成されているので、円筒状部材４の回転に伴って外側ナット５は円筒状部材４に対して軸方向両方向に移動可能となっている。外側ナット５は、軸方向に移動可能に床面１１上に載置されたガイド部１９に固定されているので、円筒状部材４が回転した際には、外側ナット５は回転せずに、ガイド部１９とともに軸方向に移動するようになっている。
【００２９】
なお、円筒状部材４のねじ溝４ａと外側ナット５のねじ溝５ａは、ねじれ方向とリードがいずれも同一であることは勿論である。ただし、内側ボール転走路のねじれ方向と外側ボール転走路のねじれ方向とは、同一であってもよいし異なっていてもよい。また、前記両ねじれ方向が同一である場合であっても異なる場合であっても、内側ボールねじ機構のリードと外側ボールねじ機構のリードとは、同一であってもよいし異なっていてもよく、両リードは任意に設定することができる。
【００３０】
モータ１７を所定の方向に回転させると内側ナット２が回転するが、ねじ軸１が回転不能且つ軸方向に移動不能に壁体１３に固定されているので、内側ナット２は回転しつつねじ軸１に沿って軸方向に移動する。このとき、内側ナット２の回転方向及び移動方向は、内側ボール転走路のねじれ方向が右螺旋か左螺旋かによって決定し、内側ナット２のねじ軸１に対するモータ１７一回転当たりの移動量は内側ボールねじ機構のリードによって決定する。
【００３１】
内側ナット２が回転しつつ軸方向に移動すると、内側ナット２に一体的に固定されている円筒状部材４も、内側ナット２とともに回転しつつ軸方向に移動する。外側ナット５は、円筒状部材４に対しては相対回転可能に取り付けられているが、ガイド部１９に対して回転不能に固定されているので、外側ナット５は回転はせず、円筒状部材４の回転に伴って円筒状部材４に沿って軸方向に移動する。
【００３２】
このとき、外側ナット５の円筒状部材４に対する移動方向は、外側ボール転走路のねじれ方向が右螺旋か左螺旋かによって決定し、外側ナット５の円筒状部材４に対するモータ１７一回転当たりの移動量は外側ボールねじ機構のリードによって決定する。よって、外側ナット５のねじ軸１に対するモータ１７一回転当たりの移動量は、内側ボール転走路のねじれ方向及び外側ボール転走路のねじれ方向、並びに、内側ボールねじ機構のリードと外側ボールねじ機構のリードとの差によって決定することとなる。
【００３３】
次に、第二状態のボールねじの動作について説明する。なお、第一状態とボールねじの構成及び動作と共通する部分については説明は省略し、異なる部分のみ説明する。第二状態では、円筒状部材４と外側ナット５とが第二キー９Ｂにより一体に連結されているので、円筒状部材４と外側ナット５とが一体に軸方向に移動するようになっており（相対回転は不能である）、内側ナット２は円筒状部材４に対して相対回転可能とされている。
【００３４】
モータ１７を所定の方向に回転させると内側ナット２が回転するが、ねじ軸１が回転不能且つ軸方向に移動不能に壁体１３に固定されているので、内側ナット２は回転しつつねじ軸１に沿って軸方向に移動する。このとき、内側ナット２の回転方向及び移動方向は、内側ボール転走路のねじれ方向が右螺旋か左螺旋かによって決定し、内側ナット２のねじ軸１に対するモータ１７一回転当たりの移動量は内側ボールねじ機構のリードによって決定する。
【００３５】
内側ナット２と円筒状部材４は連結されてはいるものの、転がり軸受７によって相対回転可能とされており、さらに、円筒状部材４に連結された外側ナット５がガイド部１９によって回転不能とされているので、内側ナット２が回転しても円筒状部材４及び外側ナット５は回転することなく（内側ナット２に対しては相対回転となる）、内側ナット２とともに軸方向に移動する。
【００３６】
このとき、外側ナット５の移動方向は、内側ナット２と同一である。また、外側ナット５のねじ軸１に対するモータ１７一回転当たりの移動量は、内側ナット２と同一であり、内側ボールねじ機構のリードによって決定する。
したがって、切換機構によって第一状態又は第二状態に切り換えれば、外側ナット５のねじ軸１に対するモータ１７一回転当たりの移動量を、切り換えることができる。例えば、内側ボール転走路のねじれ方向と外側ボール転走路のねじれ方向が、図１，２に示すように逆方向で、内側ボールねじ機構のリード（内側ナット２のねじ軸１に対するモータ１７一回転当たりの移動量）が１０ｍｍ、外側ボールねじ機構のリード（外側ナット５の円筒状部材４に対するモータ１７一回転当たりの移動量）が９ｍｍであるとする。
【００３７】
第一状態においては、内側ナット２のねじ軸１に対するモータ１７一回転当たりの移動量は１０ｍｍ、外側ナット５のねじ軸１に対するモータ１７一回転当たりの移動量は１９ｍｍであるのに対して、第二状態においては、内側ナット２のねじ軸１に対するモータ１７一回転当たりの移動量と、外側ナット５のねじ軸１に対するモータ１７一回転当たりの移動量は、いずれも１０ｍｍである。
【００３８】
このようなボールねじは、円筒状部材４を用いる構成によって、１つのねじ軸に２つのねじ溝を設けた従来の構成に比べて、ボールねじの全長が大きくなるという問題が生じにくく、コンパクトである。
また、第一状態においては、内側ナット２の移動可能量は、（ねじ軸１の軸方向長さ）−（内側ナット２の軸方向長さ）となり、外側ナット５の移動可能量は、（円筒状部材４の外周面のうちねじ溝４ａが形成されている領域の軸方向長さ）−（外側ナット５の軸方向長さ）となる。よって、内側ナット２及び外側ナット５の移動可能量は、それぞれ独立して設定することが可能である。そのため、ねじ軸１の軸方向長さを大きくしなくても、あるいは、内側ナット２の軸方向長さを小さくしても、外側ナット５の移動可能量を大きく設定することが可能であるので、ボールねじの小型化が可能である。
【００３９】
さらに、ねじ軸１及び内側ナット２はそのままにして、円筒状部材４及び外側ナット５を外側ボール転走路のねじれ方向やリードが異なるものに交換すれば、外側ナット５の移動方向及び円筒状部材４に対するモータ１７一回転当たりの移動量が異なる別のボールねじに変更することができる。すなわち、外側ボール転走路のねじれ方向やリードが異なる種々の円筒状部材４及び外側ナット５を用意しておけば、外側ナット５の移動方向及び円筒状部材４に対するモータ１７一回転当たりの移動量が異なる種々のボールねじを容易に得ることができる。
【００４０】
よって、本実施形態のボールねじは、ねじ軸１及び内側ナット２は１種のみ製造しておけば種々のボールねじを得ることが可能であるため、生産効率が非常に高い。また、様々な移動方向及び移動量を有するボールねじを求める市場ニーズに対する対応能力が非常に高い。
さらに、内側ナット２の外周面にはねじ溝が形成されないので、内側ボール３を循環させる循環部（図示せず）が内側ナット２の外周面に存在する場合でも、ねじ溝５ａのリードが制限されることはない。内側ナット２の外周面に形成された循環部と干渉しないように、円筒状部材４を内側ナット２に固定すればよい。
【００４１】
なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。例えば、循環部の循環方式は特に限定されるものではなく、コマ式、チューブ式、エンドキャップ式、エンドデフレクタ式等の慣用の方式を用いることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１      ねじ軸
１ａ    ねじ溝
２      内側ナット
２ａ    ねじ溝
２ｃ    キー溝
３      内側ボール
４      円筒状部材
４ａ    ねじ溝
４ｃ    キー溝
５      外側ナット
５ａ    ねじ溝
５ｃ    キー溝
６      外側ボール
７      転がり軸受
９Ａ    第一キー
９Ｂ    第二キー
９Ｃ    旋回キー
【図１】
2014088957.tif 000003
【図２】
2014088957.tif 000004
【図３】
2014088957.tif 000005