(57)【要約】      （修正有）【課題】たとえ戻し部材が破損したとしても転動体を循環させることができ、見た目にも安心できるねじ装置を提供する。【解決手段】ねじ装置は、外周に螺旋状の転動体転走溝７ａが形成されるねじ軸７と、内周にねじ軸７の転動体転走溝７ａに対向する螺旋状の負荷転動体転走溝１ａが形成されるナット１と、ナット１の負荷転動体転走溝１ａの一端と他端を接続する転動体戻し通路１３が形成される戻し部材８と、ねじ軸７の転動体転走溝７ａとナット１の負荷転動体転走溝１ａとの間の負荷転動体転走路１５、並びに戻し部材８の転動体戻し通路１３に収容される複数の転動体９と、を備える。戻し部材８は、転動体戻し通路１３に沿って二分割された半割りピースを結合させてなる。ナット１には、戻し部材８の形状に対応させた凹部を有すると共に、ナット１の外部に露出する戻し部材８の全体を覆うカバーが取り付けられる。【選択図】図４
2008215444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に螺旋状の転動体転走溝が形成されるねじ軸と、
内周に前記ねじ軸の前記転動体転走溝に対向する螺旋状の負荷転動体転走溝が形成されるナットと、
前記ナットの側面に設けられ、前記ナットの前記負荷転動体転走溝の一端と他端を接続する転動体戻し通路が形成されると共に、前記転動体戻し通路に沿って二分割された半割りピースを結合させてなる戻し部材と、
前記ねじ軸の前記転動体転走溝と前記ナットの前記負荷転動体転走溝との間の負荷転動体転走路、並びに前記戻し部材の前記転動体戻し通路に収容される複数の転動体と、
前記ナットに取り付けられ、前記戻し部材の形状に対応させた凹部を有すると共に、前記ナットの外部に露出する前記戻し部材の全体を覆うカバーと、を備えるねじ装置。
【請求項２】
外周に螺旋状の転動体転走溝が形成されるねじ軸と、
内周に前記ねじ軸の前記転動体転走溝に対向する螺旋状の負荷転動体転走溝が形成されるナットと、
前記ナットの側面に設けられ、前記ナットの前記負荷転動体転走溝の一端と他端を接続する転動体戻し通路が形成される戻し部材と、
前記ねじ軸の前記転動体転走溝と前記ナットの前記負荷転動体転走溝との間の負荷転動体転走路、並びに前記戻し部材の前記転動体戻し通路に収容される複数の転動体と、
前記ナットに取り付けられ、前記戻し部材の形状に対応させた凹部を有すると共に、前記ナットの外部に露出する前記戻し部材の全体を覆うカバーと、を備え、
前記カバーは、前記ナットの外周のうち、前記戻し部材が設けられている側の半周を覆う第一の半割りカバーと、前記戻し部材が設けられていない側の半周を覆う第二の半割りカバーを結合させてなることを特徴とするねじ装置。
【請求項３】
外周に螺旋状の転動体転走溝が形成されるねじ軸と、
内周に前記ねじ軸の前記転動体転走溝に対向する螺旋状の負荷転動体転走溝が形成されると共に、外周に平面的な平取り部が形成されるナットと、
前記ナットの前記平取り部に設けられ、前記ナットの前記負荷転動体転走溝の一端と他端を接続する転動体戻し通路が形成される戻し部材と、
前記ねじ軸の前記転動体転走溝と前記ナットの前記負荷転動体転走溝との間の負荷転動体転走路、並びに前記戻し部材の前記転動体戻し通路に収容される複数の転動体と、
前記ナットに取り付けられ、前記戻し部材の形状に対応させた凹部を有すると共に、前記ナットの外部に露出する前記戻し部材の全体を覆うカバーと、を備え、
前記カバーは、前記ナットの前記平取り部、並びに前記平取り部に連続する前記ナットの外周の円筒面の少なくも一部を覆うねじ装置。
【請求項４】
前記ナットと前記ナットに取り付けられる前記カバーとの間で、前記戻し部材を挟むことによって、前記戻し部材が前記ナットに取り付けられることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のねじ装置。
【請求項５】
前記戻し部材は、前記ナットの側面に複数設けられ、
前記ナットの隣接する一対の前記戻し部材間には、前記カバーを前記ナットに結合するための結合部材が螺合するねじ部が加工されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のねじ装置。
【請求項６】
前記ナットの軸線方向の端部には、前記ナットを相手部品に取り付けるためのフランジが形成され、
前記カバーの軸線方向の端部には、前記フランジのボルト挿入孔に挿入されるボルトが前記カバーに干渉しないように、ボルト用切欠きが設けられることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のねじ装置。
【請求項７】
ねじ軸の外周の螺旋状の転動体転走溝と、ナットの内周の螺旋状の負荷転動体転走溝との間の負荷転動体転走路に複数の転動体が配列され、前記ナットの前記負荷転動体転走溝の一端と他端を接続する転動体戻し通路が形成される戻し部材が前記複数の転動体を循環させるねじ装置の製造方法において、
ねじ軸の外周の螺旋状の転動体転走溝と、ナットの内周の螺旋状の負荷転動体転走溝との間の負荷転動体転走路に複数の転動体を配列する工程と、
前記転動体戻し通路に沿って二分割された半割りピースを結合させてなる前記戻し部材に複数の転動体を配列する工程と、
前記戻し部材を前記ナットに装着する工程と、
前記戻し部材の形状に対応させた凹部を有するカバーを、前記ナットの外部に露出する前記戻し部材の全体を覆うように前記ナットに取り付ける工程と、を備えるねじ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ねじ軸とナットとの間に転がり運動可能にボール、ローラなどの転動体を介在させ、ナットにボールを循環させる戻し部材を設けたねじ装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ねじ軸とナットとの間に転がり運動可能に転動体を介在させ、ナットに転動体を循環させる循環経路を設けたねじ装置が知られている。ナットに対してねじ軸を相対的に回転させると、ねじ軸とナットとの間に介在される転動体が転がり運動するので、すべり接触するねじに比べて摩擦係数を低減できる。モータの動力を効率よく推力に変換でき、高精度の位置決めもできることから、工作機械、半導体・液晶製造装置、ロボットなどの位置決め機構や、自動車のステアリングなどに多用されている。
【０００３】
ねじ装置のナットには、リターンパイプなどの転動体を循環させるための戻し部材が取り付けられる。戻し部材には、ナットの負荷転動体転走溝の一端と他端を接続する転動体戻し通路が形成される。戻し部材は、金属製のパイプの両端部を曲げ加工したり、転動体戻し通路の軸線に沿って二分割された樹脂製の半割りピースを結合したりすることで製造される。
【０００４】
モータがねじ装置を作動させて転動体を循環させると、転動体戻し通路を移動する転動体から戻し部材に圧力がかかる。特に高負荷、大推力用のねじ装置の場合には、戻し部材に大きな圧力がかかる。戻し部材を転動体戻し通路の軸線方向に沿って二分割したとき、転動体からの大きな圧力によって閉じていた一対の半割りピースが開いてしまうおそれがある。
【０００５】
出願人はこの問題を解決するために、図１４に示されるように、一対の半割りピース５１ａ，５１ｂからなるリターンパイプ５１にカバー５２を取り付けたねじ装置を提案している（特許文献１参照）。このねじ装置によれば、リターンパイプ５１に転動体からの圧力がかかり、一対の半割りピース５１ａ，５１ｂを開こうとする力が働いても、カバー５２が一対の半割りピース５１ａ，５１ｂが開こうとする力に対抗するので、一対の半割りピース５１ａ，５１ｂが開くのを防止することができる。出願人が実際にカバー５２を取り付けたところ、取り付けない場合に比べて、リターンパイプの強度を飛躍的に向上することができた。
【特許文献１】実用新案登録第３０９７５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来のねじ装置にあっては、カバー５２がリターンパイプ５１の中央部のみを覆っていた。万一転動体からの異常な圧力が作用してリターンパイプ５１が破損すると、破損した部分から転動体が外に飛び出してしまうおそれがある。カバー５２がリターンパイプを覆っている部分は、たとえリターンパイプが破損したとしても、カバーが転動体が外に飛び出すのを防止するので、転動体が外に飛び出すことはない。一方、カバーがリターンパイプを覆っていない部分は、リターンパイプが破損すると、転動体を押えることができなくなるから、転動体が外に飛び出してしまう。こうなると、転動体を循環させることができなくなり、ねじ装置の作動も停止する。
【０００７】
ねじ装置は一旦機械に組み込まれたら、長期間使用し続けられることが期待される。たとえ戻し部材が破損したとしても、転動体を循環させることができれば、その間はねじ装置を使用することができる。
【０００８】
そこで本発明は、たとえ戻し部材が破損したとしても転動体を循環させることができ、見た目にも安心できるねじ装置及びその製造方法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】
【０００９】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、外周に螺旋状の転動体転走溝(7a)が形成されるねじ軸(7)と、内周に前記ねじ軸(7)の前記転動体転走溝(7a)に対向する螺旋状の負荷転動体転走溝(1a)が形成されるナット(1)と、前記ナット(1)の側面に設けられ、前記ナット(1)の前記負荷転動体転走溝(1a)の一端と他端を接続する転動体戻し通路(13)が形成されると共に、前記転動体戻し通路(13)に沿って二分割された半割りピース(8-1,8-2)を結合させてなる戻し部材(8)と、前記ねじ軸(7)の前記転動体転走溝(7a)と前記ナット(1)の前記負荷転動体転走溝(1a)との間の負荷転動体転走路(15)、並びに前記戻し部材(8)の前記転動体戻し通路(13)に収容される複数の転動体(9)と、前記ナット(1)に取り付けられ、前記戻し部材(8)の形状に対応させた凹部(4e)を有すると共に、前記ナット(1)の外部に露出する前記戻し部材(8)の全体を覆うカバー(2)と、を備えるねじ装置である。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、外周に螺旋状の転動体転走溝(7a)が形成されるねじ軸(7)と、内周に前記ねじ軸(7)の前記転動体転走溝(7a)に対向する螺旋状の負荷転動体転走溝(1a)が形成されるナット(1)と、前記ナット(1)の側面に設けられ、前記ナット(1)の前記負荷転動体転走溝(1a)の一端と他端を接続する転動体戻し通路(13)が形成される戻し部材(8)と、前記ねじ軸(7)の前記転動体転走溝(7a)と前記ナット(1)の前記負荷転動体転走溝(1a)との間の負荷転動体転走路(15)、並びに前記戻し部材(8)の前記転動体戻し通路(13)に収容される複数の転動体(9)と、前記ナット(1)に取り付けられ、前記戻し部材(8)の形状に対応させた凹部(4e)を有すると共に、前記ナット(1)の外部に露出する前記戻し部材(8)の全体を覆うカバー(2)と、を備え、前記カバー(2)は、前記ナット(1)の外周のうち、前記戻し部材(8)が設けられている側の半周を覆う第一の半割りカバー(4)と、前記戻し部材(8)が設けられていない側の半周を覆う第二の半割りカバー(5)を結合させてなることを特徴とするねじ装置である。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、外周に螺旋状の転動体転走溝(7a)が形成されるねじ軸(7)と、内周に前記ねじ軸(7)の前記転動体転走溝(7a)に対向する螺旋状の負荷転動体転走溝(1a)が形成されると共に、外周に平面的な平取り部(1c)が形成されるナット(1)と、前記ナット(1)の前記平取り部(1c)に設けられ、前記ナット(1)の前記負荷転動体転走溝(1a)の一端と他端を接続する転動体戻し通路(13)が形成される戻し部材(8)と、前記ねじ軸(7)の前記転動体転走溝(7a)と前記ナット(1)の前記負荷転動体転走溝(1a)との間の負荷転動体転走路(15)、並びに前記戻し部材(8)の前記転動体戻し通路(13)に収容される複数の転動体(9)と、前記ナット(1)に取り付けられ、前記戻し部材(8)の形状に対応させた凹部(4e)を有すると共に、前記ナット(1)の外部に露出する前記戻し部材(8)の全体を覆うカバー(2)と、を備え、前記カバー(2)は、前記ナット(1)の前記平取り部(1c)、並びに前記平取り部(1c)に連続する前記ナット(1)の外周の円筒面(1e)の少なくも一部を覆うねじ装置である。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のねじ装置において、前記ナット(1)と前記ナット(1)に取り付けられる前記カバー(2)との間で、前記戻し部材(8)を挟むことによって、前記戻し部材(8)が前記ナット(1)に取り付けられることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のねじ装置において、前記戻し部材(8)は、前記ナット(1)の側面に複数設けられ、前記ナット(1)の隣接する一対の前記戻し部材(8)間には、前記カバー(2)を前記ナット(1)に結合するための結合部材(11)が螺合するねじ部(1d)が加工されることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のねじ装置において、前記ナット(1)の軸線方向の端部には、前記ナット(1)を相手部品に取り付けるためのフランジ(3)が形成され、前記カバー(2)の軸線方向の端部には、前記フランジ(3)のボルト挿入孔(3a)に挿入されるボルト(6)が前記カバー(2)に干渉しないように、ボルト用切欠き(4d,5d)が設けられることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、ねじ軸(7)の外周の螺旋状の転動体転走溝(7a)と、ナット(1)の内周の螺旋状の負荷転動体転走溝(1a)との間の負荷転動体転走路(15)に複数の転動体(9)が配列され、前記ナット(1)の前記負荷転動体転走溝(1a)の一端と他端を接続する転動体戻し通路(13)が形成される戻し部材(8)が前記複数の転動体(9)を循環させるねじ装置の製造方法において、ねじ軸(7)の外周の螺旋状の転動体転走溝(7a)と、ナット(1)の内周の螺旋状の負荷転動体転走溝(1a)との間の負荷転動体転走路(15)に複数の転動体(9)を配列する工程と、前記転動体戻し通路(13)に沿って二分割された半割りピース(8-1,8-2)を結合させてなる前記戻し部材(8)に複数の転動体(9)を配列する工程と、前記戻し部材(8)を前記ナット(1)に装着する工程と、前記戻し部材(8)の形状に対応させた凹部(4e)を有するカバー(2)を、前記ナット(1)の外部に露出する前記戻し部材(8)の全体を覆うように前記ナット(1)に取り付ける工程と、を備えるねじ装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、カバーがナットの外部に露出する戻し部材の全体を覆っているので、二分割された戻し部材が万一破損しても、カバーが転動体が外に飛び出すのを防止し、転動体を循環させる。また、戻し部材の全体がカバーで覆われているので、ねじ装置の使用者にまず壊れないという安心感を与えることができる。さらに、音が発生し易い戻し部材をカバーで覆うので、ねじ装置から発生する音を低減することもできる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、カバーがナットの外部に露出する戻し部材の全体を覆っているので、戻し部材が万一破損しても、カバーが転動体が外に飛び出すのを防止し、転動体を循環させる。また、カバーを第一の半割りカバーと第二の半割りカバーとから構成し、ナットの全周を覆うことで、ナットに強固にカバーを取り付けることができる。さらに、ナットの全周をカバーで覆うことで、ナットの重量バランスや見た目も向上する。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、戻し部材が平取り部内に収まらない場合であっても、カバーが平取り部から外れた戻し部材を覆うことができる。転動体の径が大きくなったり、ナットの肉厚が薄くなったり、螺旋状の負荷転動体転走路の接線方向に転動体戻し通路を配置しようとすると、戻し部材が平取り部に収まらなくなる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、戻し部材をナットに取り付けるための張出し部を戻し部材に形成する必要がなくなる。よって、戻し部材の形状がシンプルになる。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、ナットの負荷転動体転走溝のうち、転動体が転がらない領域となる一対の戻し部材間を、ナットの外周から負荷転動体転走溝まで貫通するねじ部を加工するスペースとして有効に利用することができる。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、ナットにカバーを取り付けても、ナットのフランジにボルトを挿入し、ナットを相手部品に取り付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態におけるねじ装置の斜視図を示す。このねじ装置のナット１は、円筒形状のカバー２で覆われている。円筒形のナット１には、軸線方向の端部にナット１を相手部品に取り付けるためのフランジ３が形成される。フランジ３には、ボルト６を挿入するボルト挿入孔３ａが周方向に均等間隔で開けられる。
【００２４】
カバー２は、ナット１のフランジ３から、フランジ３が形成されていない側の軸線方向の端部までに渡ってナット１の外周を覆う。カバー２は、ナット１の軸線に沿って二分割されていて、ナット１の外周のうち、上半分の半周（戻し部材が設けられている側の半周）を覆う第一の半割りカバー４と、下半分の半周（戻し部材が設けられていない側の半周）を覆う第二の半割りカバー５を結合させてなる。
【００２５】
第一の半割りカバー４には、第一の半割りカバー４をナット１に取り付けるため複数のカバー取付け孔４ａが加工される。カバー取付け孔４ａは座繰り孔からなる。複数のカバー取付け孔４ａはカバー２の軸線方向に一列に並べられる。カバー取付け孔４ａの個数は戻し部材の個数よりも一つ多い。半円筒形状の第一の半割りカバー４の周方向の端部には、第一の半割りカバー４を第二の半割りカバー５に結合するためのカバー結合孔４ｂが複数個加工される。カバー結合孔４ｂも座繰り孔からなり、カバー２の軸線方向に一列に並べられる。
【００２６】
図２は、カバー２の分解斜視図を示す。第二の半割りカバー５の合せ面５ａには、第一の半割りカバー４を第二の半割りカバー５に結合するためのねじ部５ｂが加工される。また第二の半割りカバー５には、ねじ装置に潤滑油を供給する潤滑油供給装置が組み込まれる切欠き５ｃが形成されてもよい。
【００２７】
図１に示されるように、第一の半割りカバー４及び第二の半割りカバー５のフランジ側の端部には、軸線方向に細長く伸びるボルト用切欠き４ｄ，５ｄが形成される。この実施形態のカバー２の外形はフランジ３の外形と略等しい。カバー２をナット１に取り付けると、フランジ３のボルト挿入孔３ａに挿入するボルト６がカバーに干渉してしまい、フランジ３にボルト６を挿入できなくなる。これを防止するために、第一の半割りカバー４及び第二の半割りカバー５にボルト用切欠き４ｄ，５ｄが形成される。
【００２８】
図３及び図４は、カバー２を取り外したねじ装置を示す。ねじ装置は、外周に螺旋状のボール転走溝７ａが形成されるねじ軸７と、内周にボール転走溝７ａと対向する螺旋状の負荷ボール転走溝１ａが形成されるナット１と、ナット１に装着される戻し部材であるリターンパイプ８と、を備える。
【００２９】
ねじ軸７の外周面には、一定のリードを備えたボール転走溝７ａが切削または転造加工される。ボール転走溝７ａの断面形状は、二つの円弧を組み合わせてなるゴシックアーチ溝形状であるか、ボール９の半径よりも若干大きい単一の円弧からなるサーキュラーアーク溝形状である。ねじ軸７のボール転走溝７ａをボール９が負荷を受けながら転がり運動するので、ねじ軸７のボール転走溝７ａの硬さ、表面粗さ、及び寸法精度は注意して製作される。具体的には、ねじ軸７の材質には、好ましくは軸受け鋼、炭素工具鋼などの焼入れに適した材質が用いられる。ねじ軸７のボール転走溝７ａの表面は、焼入れなどの熱処理を経て所定の硬度に加工される。表面粗さを低減するために、ボール転走溝７ａは研削加工される。
【００３０】
ナット１は略円筒状をなし、例えば、素材を円筒形状に押出し成形し、外径・端面を切削加工することで製造される。ナット１の内周面には、ねじ軸７のボール転走溝７ａに対向する負荷ボール転走溝１ａ（図４参照）が切削又は転造加工される。負荷ボール転走溝１ａの断面形状は、二つの円弧を組み合わせてなるゴシックアーチ溝形状であるか、ボールの半径よりも若干大きい単一の円弧からなるサーキュラーアーク溝形状である。ナット１の材質には、好ましくは軸受け鋼、炭素工具鋼などの焼入れに適した材質が用いられる。ナット１の負荷ボール転走溝１ａの表面は、焼入れなどの熱処理を経て所定の硬度に加工される。表面粗さを低減するために、負荷ボール転走溝１ａは研削加工される。ナット１の軸線方向の端部には、ナット１を相手部品に取り付けるためのフランジ３が設けられる。
【００３１】
ナット１の外周には、リターンパイプ８を装着するための平面的な平取り部１ｃが加工される。ナット１には、リターンパイプ８の脚部が挿入されるパイプ挿入孔１ｂが一つのリターンパイプ８あたり二つ開けられる。この実施形態ではリターンパイプ８の個数が三個であるから、パイプ挿入孔１ｂは全部で六個設けられる。ナット１の外周から内周の負荷ボール転走溝１ａまで貫通するパイプ挿入孔１ｂは、平取り部１ｃから外れた位置に設けられる。
【００３２】
ナット１の側面の隣接するリターンパイプ８間には、第一の半割りカバー４をナット１に取り付けるための結合部材としてのボルト１１（図２参照）が螺合するねじ部１ｄが加工される。隣接するリターンパイプ８間の負荷ボール転走溝には、ボール９が転がらない領域がある。ねじ部１ｄはこのボール９が転がらない領域に加工される。また平取り部１ｃのうち、ナット１の軸線方向の両端のリターンパイプ８からさらに外側に外れた部分の負荷ボール転走溝１ａにも、ボール９が転がらない領域がある。ボール９がすでにリターンパイプによって掬い上げられているからである。負荷ボール転走溝１ａのボール９が転がらない領域にねじ部１ｄを加工することで、平取り部１ｃから負荷ボール転走溝１ａまで貫通するねじ部１ｄを加工することができる。
【００３３】
ナット１の軸線方向の端部の内側には、ナット１の内部の潤滑剤が外部に漏れたり、異物がナット１の内部に入ったりするのを防止するためのシール部材１２が組み込まれる。平取り部１ｃのリターンパイプ８が配列される領域よりも外側にねじ部１ｄを加工する場合、シール部材１２が組み込まれる分だけ負荷ボール転走溝１ａが短くなることに注意する必要がある。
【００３４】
なお、ナット１の平取り部１ｃから外れた円筒面１ｅに、ねじ部１ｄを加工することは困難である。なぜならば、円筒面１ｅの負荷ボール転走溝１ａには、ボール９が配列されているから、ねじ部１ｄが負荷ボール転走溝１ａ内に露出することはできない。しかも、ナット１の円筒面１ｅと内周の負荷ボール転走溝１ａとの間の肉は薄いから、ねじ部１ｄを円筒面１ｅから内周の負荷ボール転走溝１ａまで到達しないように加工するのも困難である。
【００３５】
図４に示されるように、ねじ軸７のボール転走溝７ａとナット１の負荷ボール転走溝１ａとの間の負荷ボール転走路１５、並びにリターンパイプ８内のボール戻し通路１３には、複数のボール９及びスペーサ１４が交互に配列される。ボール９は一般の軸受けに用いられる転動体と同様に鋼製である。ボール９間には隣接するボール９の接触を防止するスペーサ１４が介在される。ボール９が鋼製であるのに対し、スペーサ１４は樹脂製である。スペーサ１４は略円柱形状であると共に、その進行方向の両端にボール９の形状に合わせた球面状凹部を有する。各スペーサ１４は他のスペーサ１４から分離していてもよいし、全てのスペーサ１４が帯状のバンドを用いて一連に繋げられてもよい。
【００３６】
リターンパイプ８は略門形に形成され、中央部８ａと中央部８ａの両側に設けられた一対の脚部８ｂとを有する。リターンパイプ８の一対の脚部８ｂはナット１のパイプ挿入孔１ｂに挿入される。リターンパイプ８の脚部８ｂは、ねじ軸７の軸線方向からみてねじ軸７の両側に配置される。リターンパイプ８の脚部８ｂには、負荷ボール転走路１５を移動するボール９をリターンパイプ８内に掬い上げる掬上げ部１８が形成される。リターンパイプ８の脚部８ｂは、螺旋状の負荷ボール転走路１５の接線方向にかつリード角方向にボールを掬い上げる。リターンパイプ８の内部空間がボール９を循環させるためのボール戻し通路１３になる。リターンパイプ８のボール戻し通路１３は、ナット１の負荷ボール転走溝１ａの一端Ｐ１と数巻き手前の負荷ボール転走溝１ａの他端Ｐ２を接続する。ボール９はナット１の負荷ボール転走溝１ａの一端Ｐ１まで転がった後、リターンパイプ８内に掬い上げられ、リターンパイプ８のボール戻し通路１３を経由した後、再び負荷ボール転走溝１ａの他端Ｐ２に戻される。この実施形態では、リターンパイプ８がナット１の軸線方向に並べて三個設けられ、ボール９の循環経路も三組設けられる。
【００３７】
図５はナット１の軸線方向からみたリターンパイプ８の詳細図を示す。リターンパイプ８は、ボール戻し通路１３の軸線方向に沿って二分割された半割りピース８−１，８−２を結合させてなる。半割りピース８−１，８−２には、合わせ面に沿ってフランジ８ｃが設けられる。一対の半割りピース８−１，８−２のフランジ８ｃを重ね合わせ、ねじ、接着剤、溶着などの結合手段で結合することで、一対の半割りピース８−１，８−２が結合される。なお、リターンパイプ８の掬上げ部１８は複雑な形状をしているので、分割されていない。リターンパイプ８を二分割すると、リターンパイプ８が大型化しても切削などにより加工可能になるし、リターンパイプ８を樹脂の成型品にすることもできる。リターンパイプ８には、リターンパイプ８をナット１に取り付けるための張出し部５３（図１４参照）は形成されていない。ナット１とナット１に取り付けられるカバー２との間でリターンパイプ８を挟むことで、リターンパイプ８をナット１に取り付けることができるからである。リターンパイプ８はその断面形状が軸線方向においてほぼ一定である。張出し部５３を設けないと、リターンパイプ８の形状がシンプルになるので、リターンパイプ８の製造コストを低減することができる。
【００３８】
図６は、リターンパイプ８の他の例を示す。この例のリターンパイプ８は分割されておらず、円筒形の金属製のパイプの両端部を折り曲げて製造される。リターンパイプ８の脚部に掬上げ部１８が形成されるのは上述したとおりである。
【００３９】
図７はカバー２を取り付けたねじ装置の部分断面図を示す。第一の半割りカバー４には、リターンパイプ８が隙間無く嵌まるようにリターンパイプ８の形状に合わせた凹部４ｅが加工される。リターンパイプ８の両端部は円弧形状に曲がっているので、凹部４ｅも円弧形状の溝に削られる。第一の半割りカバー４の厚みはリターンパイプ８の外形の厚みよりも厚い。第一の半割りカバー４に凹部４ｅを加工することで、ボール戻し通路１３を移動するボール９から一対の半割りピース８−１，８−２に圧力が働き、一対の半割りピース８−１，８−２がボール戻し通路１３の長手方向と直交する方向に分離しようとしても、凹部４ｅの壁面からの半力によって分離しにくくなる。また、リターンパイプ８が分離されていない場合にも、凹部４ｅの壁面からの半力によってリターンパイプ８が破損しにくくなる。
【００４０】
図３に示されるように、リターンパイプ８の脚部８ｂは平取り部１ｃから外れる。ボール径が大きくなったり、負荷ボール転走路１５の接線方向にボール９を掬い上げるために、リターンパイプ８の脚部８ｂを負荷ボール転走路１５の接線方向に配置したときに、平取り部１ｃから外れ易くなる。平取り部１ｃから外れたリターンパイプ８も覆うために、第一の半割りカバー４は平取り部１ｃだけでなく、ナット１の円筒面１ｅの一部をも覆う。
【００４１】
ねじ装置の組立て方法について説明する。まず、ナット１の内側にねじ軸７を挿入し、ナット１の負荷ボール転走溝１ａとねじ軸７のボール転走溝７ａとの間に複数のボール９及び複数のスペーサ１４を交互に配列する。
【００４２】
次に、リターンパイプ８内に複数のボール９及び複数のスペーサ１４を交互に配列し、リターンパイプ８の脚部８ｂを下に向けてもリターンパイプ８から複数のボール９及びスペーサ１４が落下しないように、リターンパイプ８にグリースなどの潤滑剤を封入する。
【００４３】
リターンパイプ８の脚部８ｂをナット１のパイプ挿入孔１ｂに挿入し、リターンパイプ８をナット１に仮止めする。その後、ナット１の外部に露出するリターンパイプ８を覆うように第一の半割りカバー４をナット１に被せる。第一の半割りカバー４の複数のカバー取付け孔４ａに締結部材であるボルト１１（図２参照）を挿入し、ボルト１１をナット１の平取り部１ｃのねじ部１ｄにねじ込む。これにより、第一の半割りカバー４がナット１に強固に固定される。第一の半割りカバー４がナット１に固定されるのに伴って、第一の半割りカバー４とナット１との間に挟まれるリターンパイプ８がナット１に固定される。
【００４４】
次に、ナット１の外周の下側半分に第二の半割りカバー５を被せる。第二の半割りカバー５の合せ面５ａと第一の半割りカバー４の合せ面４ｃとを合わせ、切欠き５ｃと凸部によって第二の半割りカバー５を第一の半割りカバー４に位置決めする。そして、第一の半割りカバー４のカバー結合孔４ｂにボルト１９を通し、ボルト１９を第二の半割りカバー５の合せ面５ａのねじ部５ｂにねじ込む。以上により、第二の半割りカバー５が第一の半割りカバー４に結合される。第二の半割りカバー５を設けることで、カバー２を円筒形のナット１に強固に固定することができる。
【００４５】
図８ないし図１１は、本発明の第二の実施形態のねじ装置を示す。図８はカバーを取り付けたねじ装置の斜視図を示し、図９はカバーの分解斜視図を示し、図１０はカバーを取り外したねじ装置の斜視図を示し、図１１はカバーを取り付けたねじ装置の部分断面図を示す。図１１に示されるように、この実施形態のねじ装置においては、リターンパイプ８の他に、ボール９及びスペーサ１４の少なくとも一方を負荷ボール転走路１５からボール戻し通路１３に掬い上げるヨーク２０が設けられる。ヨーク２０は、図１２のナット１のリターンパイプ側の断面図に示されるように、ナット１の負荷ボール転走溝１ａのボール９が循環しない領域に配置される。ヨーク２０は隣接するリターンパイプ８の脚部８ｂ間に設けられ、また軸線方向の最も端に位置するリターンパイプ８の脚部８ｂに対しても設けられる。ヨーク２０の個数はリターンパイプ８の個数よりも一つ多く、例えば三つのリターンパイプ８に対して四つのヨーク２０が設けられる。ヨーク２０は、負荷ボール転走溝１ａの形状に合わせた外形形状に形成され、ナット１の負荷ボール転走溝１ａ内に埋め込まれる。
【００４６】
図１３は、ナット１の軸線方向からみたリターンパイプ８及びヨーク２０を示す。負荷ボール転走路１５を移動するボール９及びスペーサの少なくとも一方はヨーク２０の長さ方向の両端部の掬い面２０ａに衝突して、リターンパイプ８内に導かれる。ヨーク２０を設けることで、リターンパイプ８の掬上げ部１８にボール９及びスペーサ１４の少なくとも一方を衝突させなくてすむので、リターンパイプ８の掬上げ部１８の摩耗や破損を防止することができる。
【００４７】
図１０に示されるように、ナット１の平取り部１ｃには、ナット１にヨーク２０を取り付けるためのボルトが挿入される貫通孔１ｆが空けられる。一方ヨーク２０には、図１２に示されるように、タップ２０ｂが加工される。ナット１の内周の負荷ボール転走溝１ａにヨーク２０を装着し、平取り部１ｃの貫通孔１ｆからボルトを挿入し、ヨーク２０をナット１の負荷ボール転走溝１ａに固定する。
【００４８】
ナット１の平取り部１ｃの貫通孔１ｆの周方向の両側には、第一の半割りカバー４をナット１に固定するための一対のねじ部１ｄが設けられる。図８及び図９に示されるように、第一の半割りカバー４には、一対のねじ部１ｄに対応して周方向に位置をずらして一対のカバー取付け孔４ａが開けられる。一対のカバー取付け孔４ａは、第一の実施形態のねじ装置と同様に、ナット１の軸線方向に位置をずらして複数設けられる。
【００４９】
なお、本発明は上記実施形態に限られることなく、その要旨を変更しない範囲で様々な実施形態に具現化できる。例えば、カバーは第一の半割りカバーと第二の半割りカバーからならなくても、第一の半割りカバーのみからなってもよい。この場合、第一の半割りカバーは平取り部の一列に並ぶ四つのねじ部に固定される。一列に並ぶねじ部だけではカバーの取付け強度が不足する場合には、ナット１の外周の円筒面に負荷ボール転走溝に影響しない深さのねじ部をさらに加工してもよい。さらに、ナットに対するリターンパイプの位置決め精度を高めるために、ナットに取り付けるための張出し部をリターンパイプに形成してもよい。さらに、転動体には、ボールの替わりにローラを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第一の実施形態におけるねじ装置の斜視図
【図２】上記ねじ装置のカバーの分解斜視図
【図３】カバーを取り外したねじ装置の斜視図
【図４】図３のねじ装置の断面図（図中（Ａ）は軸線と直交する断面図を示し、（Ｂ）は軸線に沿った断面図を示す）
【図５】カバーを取り付けたねじ装置の斜視図（一部断面図を含む）
【図６】ナットの軸線方向からみたリターンパイプを示す図
【図７】リターンパイプの他の例を示す図
【図８】本発明の第二の実施形態におけるねじ装置の斜視図
【図９】図８のねじ装置のカバーの分解斜視図
【図１０】カバーを取り外したねじ装置の斜視図
【図１１】カバーを取り付けたねじ装置の斜視図（一部断面図を含む）
【図１２】ナットのリターンパイプ側の断面図
【図１３】ナットの軸線方向からみたリターンパイプ及びヨークを示す図
【図１４】従来のリターンパイプを示す斜視図
【符号の説明】
【００５１】
１…ナット
１ａ…負荷ボール転走溝（負荷転動体転走溝）
１ｃ…平取り部
１ｄ…ねじ部
１ｅ…円筒面
２…カバー
３…フランジ
３ａ…ボルト挿入孔
４…第一の半割りカバー
４ｄ，５ｄ…ボルト用切欠き
４ｅ…凹部
５…第二の半割りカバー
６…ボルト
７…ねじ軸
７ａ…ボール転走溝（転動体転走溝）
８…リターンパイプ（戻し部材）
８−１，８−２…半割りピース
９…ボール（転動体）
１１…ボルト（結合部材）
１３…ボール戻し通路（転動体戻し通路）
１５…負荷ボール転走路（負荷転動体転走路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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