(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転動体型ねじ駆動装置（１０ａ−１０ｏ）であって、
スピンドル軸線（Ｓ）を備えたねじスピンドル（１２ａ）と、
上記ねじスピンドル（１２ａ）上を走行する二重ナット（１４ａ−１４ｏ）であって、
互いに別個に形成された２つの個別ナット（１６ａ−１６ｏ，１８ａ−１８ｏ）を備え、
これら個別ナットがスピンドル軸線（Ｓ）の方向で互いに固定されている前記二重ナット（１４ａ−１４ｏ）とを有し、
両方の個別ナット（１６ａ−１６ｏ，１８ａ−１８ｏ）が、ねじスピンドル（１２ａ）に対し所望のプレストレスを設定するため、互いに相対的に且つ連続的にスピンドル軸線（Ｓ）のまわりを回転可能であり、そして上記所望のプレストレスに対応する相対回転位置に固定可能である前記転動体型ねじ駆動装置において、
両方の個別ナットのうち第１の個別ナット（１６ａ−１６ｏ）が、またはこの第１の個別ナットに結合され、両方の個別ナットの間に配置される中間要素（２８ａ−２８ｎ）が、両方の個別ナットの所望のプレストレスを両方の個別ナットのスピンドル軸線まわりの対応する相対回転によって設定した後に、
第２の個別ナット（１８ｅ，１８ｉ，１８ｋ，１８ｌ，１８ｍ，１８ｎ，１８ｏ）に溶接されているか、またはこの第２の個別ナットに結合される少なくとも１つの部材（４２ａ，４２ｄ）に溶接されているか、或いは、
少なくとも１つの周部分（５６ｆ，６８ｇ，６８ｈ）によって第２の個別ナットの付属の凹部（５８ｆ，５８ｇ，５８ｈ）に圧入されていること、
を特徴とする転動体型ねじ駆動装置。
【請求項２】
第１の個別ナット（１６ｄ）または中間要素（２８ａ）が少なくとも１つの嵌合部材（４２ａ，４２ｄ）と溶接され、嵌合部材（４２ａ，４２ｄ）が、これにねじ止めされている第２の個別ナット（１８ａ，１８ｄ）に着脱可能に固定されていることを特徴とする、請求項１に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項３】
嵌合部材（４２ａ，４２ｄ）を貫通している貫通穴（５２ａ，５２ｄ）の内のり径がボルト（４２ａ，４２ｄ）の外径よりも大きく、貫通穴（５２ａ，５２ｄ）が雌ねじを備えていることを特徴とする、請求項２に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項４】
嵌合部材（４２ａ，４２ｄ）が、第１の個別ナット（１６ｄ）または中間要素（２８ａ）に所定の区間に沿って面一に接しており、第１の個別ナット（１６ｄ）または中間要素（２８ａ）に溶接されていることを特徴とする、請求項２または３に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項５】
第１の個別ナット（１６ｅ，１６ｏ）または中間要素（２８ａ）が、外側から見える接触線（４６ｅ，４６ｉ，４６ｋ，４６ｌ，４６ｍ，４６ｏ）の少なくとも一部に沿って、第２の個別ナット（１８ｅ，１８ｉ，１８ｋ，１８ｌ，１８ｍ，１８ｏ）とこれら部材の間で溶接されていることを特徴とする、請求項１に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項６】
上記周部分（５６ｆ）が、第２の個別ナット（１８ｆ）の凹部（５８ｆ）に軸線方向において圧入されていることを特徴とする、請求項１に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項７】
上記周部分（６８ｇ，６８ｈ）が、第２の個別ナット（１８ｇ，１８ｈ）の凹部（５８ｇ，５８ｈ）に半径方向において圧入されていることを特徴とする、請求項１または６に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項８】
圧入された周部分（５６ｆ，６８ｇ，６８ｈ）が、凹部（５８ｆ，５８ｇ，５８ｈ）を画成している壁面で、周方向（６２ｆ）でのみ支持されていることを特徴とする、請求項６または７に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項９】
圧入される周部分に切り込みが形成されていることを特徴とする、請求項１、６〜８のいずれか一項に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項１０】
凹部（５８ｇ）が、半径方向内側において第２の個別ナット（１８ｇ）の壁部分（７０ｇ）によって画成されていることを特徴とする、請求項１、６〜９のいずれか一項に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項１１】
第１の個別ナットまたは中間要素（２８ｌ）が付加的に接着されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項１２】
中間要素（２８ｄ，２８ｅ，２８ｈ）が第１の個別ナット（１６ｄ，１６ｅ，１６ｈ）と一体に成形されていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項１３】
中間要素（２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｆ，２８ｇ，２８ｉ，２８ｋ，２８ｌ，２８ｍ，２８ｎ）が、第１の個別ナット（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｆ，１６ｇ，１６ｉ，１６ｋ，１６ｌ，１６ｍ，１６ｎ）とは別個の要素として形成されていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項１４】
中間要素（２８ｂ）が第１の個別ナット（１６ｂ）とプレスばめにより結合されていることを特徴とする、請求項１３に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項１５】
中間要素（２８ｌ）が第１の個別ナット（１６ｌ）と接着されていることを特徴とする、請求項１３または１４に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項１６】
中間要素（２８ａ，２８ｆ）が、第１の個別ナット（１６ａ，１６ｆ）に対して相対的に、少なくとも１つの他の嵌合部材（３２ａ，６４ｆ）により相対回転不能に保持され、当該他の嵌合部材（３２ａ，６４ｆ）が、中間要素（２８ｆ）および第１の個別ナット（１６ｂ）の一方と結合され、またはこれと一体に形成され、且つそれぞれ第１の個別ナット（１６ｆ）および中間要素（２８ａ）の他方に設けられた凹部（３０ａ，６６ｆ）に係合していることを特徴とする、請求項１３に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項１７】
前記他の嵌合部材が、第１の個別ナット（１６ｆ）の凹部（６６ｆ）に圧入されている中間要素（２８ｆ）の周部分（６４ｆ）によって形成されていることを特徴とする、請求項１６に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項１８】
前記他の嵌合部材が別個の部材（３２ａ）として形成され、且つ第１の個別ナット（１６ａ）に着脱可能に固定されていることを特徴とする、請求項１６に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項１９】
前記他の嵌合部材（３２ａ）を貫通している貫通穴（４８ａ）の内のり径がボルト（３６ａ）の外径よりも大きいこと、貫通穴（４８ａ）が雌ねじを備えていることを特徴とする、請求項１０に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項２０】
中間要素（２８ｃ）が第１の個別ナット（１６ｃ）にねじ（５４ｃ）により保持され、このねじのピッチおよび／または回転方向がねじスピンドルのそれとは異なっていることを特徴とする、請求項１３に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項２１】
中間要素（２８ｉ，２８ｋ，２８ｌ，２８ｍ，２８ｎ）が第１の個別ナット（１６ｉ，１６ｋ，１６ｌ，１６ｍ，１６ｎ）と溶接されていることを特徴とする、請求項１３に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項２２】
中間要素（２８ｉ，２８ｋ，２８ｌ，２８ｍ）が、外側から見える接触線（４６ｉ，４６ｋ，４６ｌ，４６ｍ）の少なくとも一部に沿って、第１の個別ナット（１６ｉ，１６ｋ，１６ｌ，１６ｍ）とこれら部材の間で溶接されていることを特徴とする、請求項２１に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項２３】
中間要素（２８ａ−２８ｎ）が個別ナットの少なくとも１つに配置され、または両方の個別ナットがスピンドル軸線に関し互いに調心されるように配置されていることを特徴とする、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項２４】
中間要素（２８ａ−２８ｋ）が閉じたリング要素として形成されていることを特徴とする、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項２５】
中間要素（２８ｌ，２８ｍ，２８ｎ）がスリット付きのリング要素によって形成されていることを特徴とする、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項２６】
中間要素（２８ｌ，２８ｍ，２８ｎ）の、スリットに境界を接している端部領域が、両方の個別ナット（１６ｌ，１６ｍ，１６ｎ，１８ｌ，１８ｍ，１８ｎ）の少なくとも一方に溶接により固定されていることを特徴とする、請求項２５に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項２７】
中間要素（２８ｍ）のスリットが溶接により閉鎖されている（８２ｍ）ことを特徴とする、請求項２５または２６に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項２８】
中間要素（２８ｉ，２８ｋ，２８ｌ）が弾性領域（７４ｉ，７６ｋ，７６ｌ）を有し、この弾性領域が、スピンドル軸線（Ｓ）に対し径方向に延びている軸線のまわりでの両方の個別ナット（１６ｉと１８ｉ，１６ｋと１８ｋ，１６ｌと１８ｌ）の傾動を可能にすることを特徴とする、請求項１〜２７のいずれか一項に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項２９】
請求項１〜２８のいずれか一項に記載の転動体型ねじ駆動装置において、
第１の個別ナット、中間要素および第２の個別ナットから選択された互いに結合されるべき部材（１６ａ−１６ｏ，１８ａ−１８ｏ，２８ａ−２８ｎ）が、少なくともそれぞれ他の部材と結合させるための領域において、軟鋼（硬化されていない鋼）から製造されていることを特徴とする転動体型ねじ駆動装置。
【請求項３０】
一方の部材が、炭素含有量の少ない鋼から製造されていることを特徴とする、請求項２９に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項３１】
両方の個別ナット（１６ａ−１６ｏ，１８ａ−１８ｏ）の少なくとも一方が、硬化されていない外側の側面領域によって取り囲まれている、硬化されたスピンドル走行面を有していることを特徴とする、請求項１〜３０のいずれか一項に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項３２】
両方の個別ナット（１６ａ−１６ｏ，１８ａ−１８ｏ）の少なくとも一方が浸炭性の個別ナットであり、すなわち一方の個別ナットの硬化されたスピンドル走行面が、炭素含有量の少ない鋼からなる、硬化されていない外側の側面領域によって取り囲まれていることを特徴とする、請求項３１に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項３３】
両方の個別ナット（１６ａ−１６ｏ，１８ａ−１８ｏ）の少なくとも一方が誘導加熱焼入れの個別ナットであり、すなわち一方の個別ナットの硬化されたスピンドル走行面が、炭素含有量の高い鋼からなる、硬化されていない外側の側面領域によって取り囲まれていることを特徴とする、請求項３１に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項３４】
互いに結合されている両方の部材（１６ｏ，１８ｏ）が、少なくとも１つのＶ字溶接部位またはＶ字溶接継ぎ目（４６ｏ）により溶接されていることを特徴とする、請求項１〜３３のいずれか一項に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項３５】
互いに溶接されるべき両方の部材（１６ｏ，１８ｏ）が、溶接のために設けられている領域で面取りされていることを特徴とする、請求項３４に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項３６】
少なくとも１つの溶接部位および／または溶接継ぎ目（４６ｏ）がカバーリング（９２ｏ）により覆われていることを特徴とする、請求項１〜３５のいずれか一項に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項３７】
カバーリング（９２ｏ）がプラスチックまたは金属から製造されていることを特徴とする、請求項３６に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項３８】
カバーリング（９２ｏ）が二重ナット（１４ｏ）に固定されており、または二重ナット（１４ｏ）に弾装されていることを特徴とする、請求項３６または３７に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項３９】
両方の個別ナット（１６ｄ，１６ｅ，１６ｈ，１６ｌ，１６ｏ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｈ，１８ｌ，１８ｏ）がスピンドル軸線（Ｓ）の方向で互いに直接支持しあっていることを特徴とする、請求項１〜３８のいずれか一項に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項４０】
両方の個別ナット（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｆ，１６ｇ，１６ｉ，１６ｋ，１６ｌ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｆ，１８ｇ，１８ｉ，１８ｌ）がスピンドル軸線（Ｓ）の方向で中間要素（２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｆ，２８ｇ，２８ｉ，２８ｌ）によって互いに支持されていることを特徴とする、請求項１〜３８のいずれか一項に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項４１】
一方の嵌合部材（４２ａ）と他の嵌合部材（３２ａ）が同一に構成されていることを特徴とする、請求項２または１６に記載の転動体型ねじ駆動装置。
【請求項４２】
請求項１〜４１のいずれか一項に記載の転動体型ねじ駆動装置（１０ａ−１０ｏ）の組み立て方法であって、両方の個別ナット（１６ａ−１６ｏ，１８ａ−１８ｏ）を、所望のプレストレスを設定するため、ねじスピンドル上で回転させることにより互いに接触させ、所望のプレストレスに対応する相対回転位置で互いに相対回転不能に結合させるようにした前記方法において、
両方の個別ナットの相対回転位置を固定させるため、両方の個別ナットのうち第１の個別ナット（１６ａ−１６ｏ）を、またはこの第１の個別ナットに結合され、両方の個別ナットの間に配置される中間要素（２８ａ−２８ｎ）を、両方の個別ナットの所望のプレストレスを両方の個別ナットのスピンドル軸線まわりの対応する相対回転によって設定した後に、
第２の個別ナット（１８ｅ，１８ｉ，１８ｋ，１８ｌ，１８ｍ，１８ｎ，１８ｏ）に溶接するか、またはこの第２の個別ナットに結合される少なくとも１つの部材（４２ａ，４２ｄ）に溶接するか、或いは、
少なくとも１つの周部分（５６ｆ，６８ｇ，６８ｈ）によって第２の個別ナットの付属の凹部（５８ｆ，５８ｇ，５８ｈ）に圧入する
ことを特徴とする方法。
【請求項４３】
両方の個別ナット（１６ｐ，１８ｐ）を、所望のプレストレスを設定するため、ねじスピンドル（１２ｐ）上で回転させることにより互いに接触させ、所望のプレストレスに対応する相対回転位置で互いに相対回転不能に結合させるようにした、転動体型ねじ駆動装置（１０ｐ）の組み立て方法において、
両方の個別ナット（１６ｐ，１８ｐ）を所望のプレストレスの状態に保持する間、共通の凹部（３０ｐ／３４ｐ）をフライス削りし、この凹部（３０ｐ／３４ｐ）に嵌合部材（３２ｐ）を挿入して固定することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転動体型ねじ駆動装置であって、スピンドル軸線を備えたねじスピンドルと、ねじスピンドル上を走行する二重ナットであって、互いに別個に形成された２つの個別ナットを備え、これら個別ナットがスピンドル軸線の方向で互いにほぼ固定されている前記二重ナットとを有し、両個別ナットが、ねじスピンドルに対し所望のプレストレスを設定するため、互いに相対的に且つ連続的にスピンドル軸線のまわりを回転可能であり、そして上記所望のプレストレスに対応する相対回転位置に固定可能である前記転動体型ねじ駆動装置、特にボールねじ装置及びその組み立て方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の転動体型ねじ駆動装置は、たとえば工具支持体及び工作物支持体を迅速且つ正確に位置決めし、所定の速度で走行させるために使用される。この場合、ねじスピンドルの回転運動が、案内される二重ナットの線形運動に変換される。二重ナットの運動方向を逆転させる際に、精度に関する高度な要求をできるだけ満たすためには、二重ナットをねじスピンドル上にできるだけ遊びなしに配置することが必要である。このため両ナットは、スピンドルに取り付ける際、互いに対向する端面で互いを支持しあうようになるまで回転させて閉められる。両ナットをさらに回転させると、転動体が両ナットの走行軌道の反対側の側面に当接することになるので、結局、ねじスピンドルに対する両ナットの所望のプレストレスが得られ、ねじスピンドル上で二重ナットをほぼ遊びなしに案内することができる。
【０００３】
この種の転動体形ねじ駆動装置（本発明による転動体型ねじ駆動装置の場合と同様に、ねじスピンドルに対する両個別ナットのプレストレスを無段階に調整することができる）は、たとえばドイツ連邦共和国特許公開第２１３５８１２号公報から知られている。この公知の転動体型ねじ駆動装置の、両個別ナットの一方と相対回転不能に結合される中間要素には、他方の個別ナットに相対回転不能に装着されている部材に螺合するボルトが受容されている。このように構成されたねじ駆動装置は、スピンドル軸線のまわりに両個別ナットを互いに相対的に無段階に回動させる。しかしこの種の構成の欠点の１つは、ねじ駆動装置に対し比較的大きな取り付け空間を特に半径方向において設定しなければならないことである。他方、ねじ駆動装置固有の自動制動性があるにもかかわらず、たとえばこのねじ駆動装置のボルトを回転させることになるような振動が生じると、この振動のために、設定した所望のプレストレスが不具合にも再び狂ってしまうことがあるのが欠点である。
【０００４】
同様の構成の転動体型ねじ駆動装置は、ドイツ連邦共和国特許公開第２３４９９５８号公報からも知られている。
さらに、ドイツ連邦共和国特許公開第２３４９９５８号公報及びドイツ連邦共和国特許第３０３８７７４号公報並びにこれに対応している欧州特許第００４９９０３号公報から知られているこの種の転動体型ねじ駆動装置では、両個別ナットの相対回転を阻止するための中間要素が一方の個別ナットにも他方の個別ナットにも摩擦係合している。したがって摩擦力はすでに組み立ての段階で解消され、すなわち所望のプレストレスまたは所望の遊びを設定するために両個別ナットを相対回転させる際に解消される。したがって、遊びまたはプレストレスを所望の値に正確に設定するのはかなり困難である。
【０００５】
さらにドイツ連邦共和国特許第２４５３６３５号公報、ドイツ連邦共和国特許公開第２５３３９９６号公報及びドイツ連邦共和国特許第２９４０７６２号公報から知られている転動体型ねじ駆動装置においては、両個別ナットは無段階でなく、所定の角度ステップで互いに相対的に回動せしめられ固定されるにすぎない。
【０００６】
ドイツ連邦共和国実用新案登録第７７０８１８４号から知られている転動体型ねじ駆動装置では、両個別ナットを無段階に回転させることができるが、その角度範囲は非常に狭い。したがって、ねじスピンドルに対して所望のプレストレスまたは所望の遊びを設定するには、両個別ナットの間にスペーサを設けて、その厚さを所望のプレストレスまたは所望の遊びに適合させねばならない。このため組み立ての際には、熟練者を投入しても通常は、所望のプレストレスまたは所望の遊びに適した厚さのスペーサが見つかるまでスペーサを何度も交換する必要がある。よって、このドイツ連邦共和国実用新案登録第７７０８１８４号から知られている転動体型ねじ駆動装置の組み立ては面倒であり、時間浪費的である。
【０００７】
ドイツ連邦共和国特許第３７００６９３号公報によれば、両個別ナットの互いに接している端面の間に環状溝および切欠きによって形成される中空空間が中間要素を形成させるため流延材で充填される。したがって、所望のプレストレスまたは所望の遊びに対応する両個別ナットの相対回転位置を、流延材が完全に硬化するまで維持しておかねばならない。
【０００８】
ドイツ連邦共和国特許公開第４２０８１２６号公報から知られている転動体型ねじ駆動装置では、両個別ナットは、スピンドル軸線の方向に弾性的に撓み可能な中間要素を介して互いに結合されている。軸線方向に弾性を持たせるこの種の配置構成の欠点は、両個別ナットの一方に弾性力を上回るような力が作用したときに、両個別ナットが互いに重なるように移動して、所望のプレストレスが解消されることである。
【０００９】
さらにドイツ連邦共和国特許公開第３２０７５６６号公報を指摘しておく。ここでは、両個別ナットの所望のプレストレスを設定した後に、両個別ナットに共通の接触領域に、得られたプレストレスを維持するための半径方向のロックピンを受容する受容穴が形成される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭で述べた種類の転動体型ねじ駆動装置およびその組み立て方法において、構成が簡潔で、組み立てが容易であり、ねじスピンドル上での両個別ナットのプレストレスを無段階に且つ正確に所望の値に設定できる前記転動体型ねじ駆動装置およびその組み立て方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、両個別ナットのうち第１の個別ナットが、またはこの第１の個別ナットに結合され、両個別ナットの間に配置される中間要素が、両個別ナットの所望のプレストレスを両個別ナットのスピンドル軸線まわりの対応する相対回転によって設定した後に、第２の個別ナットに溶接されているか、またはこの第２の個別ナットに結合される少なくとも１つの部材に溶接されているか、或いは、少なくとも１つの周部分によって第２の個別ナットの付属の凹部に圧入されていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明によれば、第１の個別ナットまたは中間要素と第２の個別ナットとの相対回転不能な結合は、本発明による転動体型ねじ駆動装置の組み立ての最後の工程である。もし中間要素と第１の個別ナットとの相対回転不能な結合、或いは第１の個別ナットへの中間要素の形成が必要である場合は、これを先行するいずれかの工程で行なうことができ、或いは中間要素を第２の個別ナットと相対回転不能に結合するときと同時に行なってもよい。
【００１３】
なお、両個別ナットの直接の結合部と、両個別ナットの一方に一体的に形成されている中間要素とそれぞれ他方の個別ナットとの結合部との境界は、実際には流動的な移行部である。すなわちいかなる場合も、前記極端なケースのどのケースであるかは決定できない。つまり基本的には、それぞれ他方の個別ナットとの結合部として用いられる両個別ナットのそれぞれの領域を中間要素と見なすことができ、この中間要素が該当する個別ナットの別個に形成された領域として形成されていない場合もそうである。
【００１４】
両個別ナットを、または中間要素と第２の個別ナットとを相対回転不能に結合させるため、まず第２の個別ナットをねじスピンドル上で回動させることにより第１の個別ナットまたは中間要素に接触させる。次に両個別ナットをさらに回動させることにより、ねじスピンドルに対する両個別ナットの所望のプレストレスを設定する。その際に生じる中間要素とナットとの間の摩擦力は、プレストレス自体に由来するものである。プレストレスが所望の値に達すると、第１実施形態に従えば、第１の個別ナットまたは中間要素を第２の個別ナット或いはこれに結合されている部材に溶接させる。第２実施形態に従えば、第１の個別ナットまたは中間要素の周部分を第２の個別ナットの付属の凹部に圧入させる。両実施形態とも確実な相対回転不能な結合が得られるので、すぐに転動体型ねじ駆動装置の以後の処理を行なうことができる。また両実施形態とも、あとで両個別ナットが互いに不慮に回動することが確実に阻止されているので、プレストレスが狂うことがない。
【００１５】
本発明による転動体型ねじ駆動装置またはその組み立て方法における溶接結合部に関し、以下に詳細に説明する。
第１の個別ナットまたは中間要素を再び第２の個別ナットから分離できるように、第１の個別ナットまたは中間要素が少なくとも１つのと溶接され、嵌合部材が、これにたとえばボルトによりねじ止めされている第２の個別ナットに着脱可能に固定されている。ボルトを緩めた後、嵌合部材をたとえば工具を用いて第２の個別ナットから離間させ、よって嵌合部材と第１の個別ナットまたは中間要素との溶接部を破壊することができる。破壊個所を滑らかにした後、両個別ナットまたは中間要素を支障なく引き続き使用し、プレストレスを所望の値に設定した後嵌合部材と溶接することができる。或いは、二重ナットを、滑らかな表面を持った補助スピンドル、すなわちねじ線状に延びる走行軌道を持っていない補助スピンドル上に装着してもよい。この滑らかな補助スピンドル上で第２の個別ナットを、ボルトを緩めた後、第１の個別ナットまたは中間要素から軸線方向へ引き抜くことができ、溶接継ぎ目を破壊する必要はない。
【００１６】
前述した、第２の個別ナットからの嵌合部材の離間を容易にするため、嵌合部材を貫通している貫通穴の内のり径はボルトの外径よりも大きく、貫通穴が雌ねじを備えている。この場合、雌ねじにボルトが螺合し、このボルトの外径は、嵌合部材を第２の個別ナットに固定するために用いるボルトの外径よりも大きい。この「解除ボルト」は、ねじ穴へのねじ込みが増すにつれて嵌合部材を第２の個別ナットから離間させ、この場合この過程は、ねじ山による転換係合のために、極めてコントロールされた態様で進行する。これは、特に、嵌合部材が、第１の個別ナットまたは中間要素に所定の区間に沿ってほぼ面一に接しており、有利にはこの区間全体にわたって第１の個別ナットまたは中間要素に溶接されている場合に効果的である。
【００１７】
嵌合部材との溶接結合の代わりに、第１の個別ナットが、有利にはほぼ全体が外側から見える接触線の少なくとも一部に沿って、第２の個別ナットとこれら部材の間で溶接されているように構成してもよい。しかしこの場合には、第１の個別ナットまたは中間要素と第２の個別ナットを、破壊せずに取り外すことはできない。しかしながらこの実施形態は、部品数が少なく、よって低コストで製造、組み立てができるので、特に損傷リスクの少ない使用目的に適している。
【００１８】
他の変形実施形態によれば、周部分は、第２の個別ナットの凹部に軸線方向および／または半径方向において圧入されている。この場合、圧入された周部分が、凹部を画成している壁面で周方向のみで支持されているのが有利である。これにより、軸線方向に作用する力も半径方向に作用する力も確実に回避できるので、このような力がねじスピンドルに対する両個別ナットの遊びに影響することはない。
【００１９】
圧入に必要な力を少なくするため、および／またはできるだけ広い面積で圧入された周部分が凹部の側壁に接するようにするため、圧入される周部分に切り込みが形成されている。
【００２０】
装置全体の安定性を向上させ、よって両個別ナットが変形する危険を少なくするため、特にナットの互いに対向しあっている端面領域の変形を阻止するため、凹部は、半径方向内側において第２の個別ナットの壁部分によって画成されている。
【００２１】
特定の使用例に対しては、第１の個別ナットまたは中間要素が付加的に接着され、有利には両面テープを使用して接着されているのが有利である。この使用例に適している接着テープは硬化性の合成樹脂を有し、たとえばSCOTCHTM VHBTMなる商品名のものを入手できる。
【００２２】
なお、第２の個別ナットを第１の個別ナットまたは中間要素と結合させるために、第１の個別ナットまたは中間要素に溶接される多数の嵌合部材または第２の個別ナットの凹部に圧入される、第１の個別ナットまたは中間要素の多数の部分を、全周に配分して配置してもよいことは言うまでもない。
【００２３】
すでに示唆したように、中間要素と第１の個別ナットを結合させる態様は種々考えられる。たとえば、中間要素は第１の個別ナットと一体に成形されていてもよいし、第１の個別ナットとは別個の要素として形成されていてもよい。前者の態様では、中間要素を第１の個別ナットに特に安定な状態で相対回転不能に結合させることができるが、転動型ねじ駆動装置をねじスピンドルから破壊なしに取り外すには難がある。
【００２４】
中間要素を別個の要素として形成する態様の場合は、中間要素を第１の個別ナットに相対回転不能に固定させる種々の態様がある。
たとえば、中間要素は第１の個別ナットとプレスばめにより結合されていてよい。これに加えて、或いはこれの代わりに、中間要素が第１の個別ナットと接着され、有利には、すでに中間要素と第２の個別ナットとの結合に関して述べたように、両面テープを使用して接着されていてもよい。
【００２５】
中間要素を第１の個別ナットに形状拘束的に結合させるため、中間要素は、第１の個別ナットに対して相対的に、少なくとも１つの他の嵌合部材により相対回転不能に保持され、この他の嵌合部材が両部材の一方、すなわち中間要素または第１の個別ナットと結合され、またはこれと一体に形成され、且つそれぞれ他の部材、すなわち第１の個別ナットまたは中間要素に設けられた凹部に係合している。
【００２６】
この場合、前記他の嵌合部材は、第１の個別ナットの凹部に圧入されている中間要素の周部分によって形成されていてよい。しかしこれに代わる第２の実施態様によれば、前記他の嵌合部材は別個の部材として形成され、且つ第１の個別ナットに着脱可能に固定され、たとえばボルトによりこれと螺着している。これら２つの結合態様の利点に関しては、前記中間要素と第２の個別ナットとの種々の結合態様を指摘しておく。特に、第１の個別ナットとねじ止め可能な前記他の嵌合部材を使用する場合には、前記他の嵌合部材を貫通している貫通穴の内のり径がボルトの外径よりも大きく、貫通穴が雌ねじを備えているように構成してよい。
【００２７】
また、第１の個別ナットを中間要素に結合させるため、多数の前記他の嵌合部材を全周に配分して配置してもよい。
中間要素を第１の個別ナットに結合させる他の態様として、中間要素が第１の個別ナットにねじ止めされ、或いはこれにねじ込まれ、たとえば微細ねじを用いて螺着することが考えられる。作動に応じて中間要素と第１の個別ナットを結合させるために重要なことは、中間要素と第１の個別ナットのピッチおよび／または回転方向がねじスピンドルのそれとは異なっていることである。
【００２８】
最後に、中間要素は、有利にはほぼ全体が外側から見える接触線の少なくとも一部に沿って、第１の個別ナットとこれら部材の間で溶接されていてよい。
【００２９】
本発明による転動体型ねじ駆動装置を再現可能に精密に組み立てるのを容易にするため、中間要素は個別ナットの少なくとも１つに、有利には両個別ナットに配置され、または両個別ナットがスピンドル軸線に関し互いに調心されるように配置されている。
【００３０】
転動体型ねじ駆動装置の安定性を向上させるため、他方高精度の製造を保証するため、中間要素は閉じたリング要素として形成されている。
しかし、本発明による転動体型ねじ駆動装置を低コストに製造可能にするため、中間要素がスリット付きのリング要素によって形成されていてもよい。この場合スリット付きのリング要素は、たとえばリング状に湾曲した帯板により形成される。帯板の、スリットに境界を接している端部領域は、両個別ナットの少なくとも一方に溶接により固定され、作動に応じて実質的に剛性のあるリング要素が得られる。スリット付きリング要素の、両個別ナットの少なくとも一方への固定は、たとえば点溶接により行なうことができる。しかし、中間要素のスリットが溶接により閉鎖されているのも有利である。
【００３１】
ある程度の公差を補償することができるように、中間要素は弾性領域を有し、この弾性領域は、スピンドル軸線に対しほぼ径方向に延びている軸線のまわりでの両個別ナットの傾動を可能にする。他方弾性領域は両個別ナットを軸線方向において実質的にしっかりと結合させる。すなわち中間要素は、両個別ナットをスピンドル軸線に対し直交して延びている軸線のまわりで互いに相対的に制限的に回動運動だけを行なわせるような弾性領域を有している。
【００３２】
本発明の他の構成では、互いに結合されるべき２つの部材の一方、すなわち第１の個別ナットまたは中間要素、或いは中間要素または第２の個別ナット、或いは両個別ナットの一方が、少なくともそれぞれ他の部材と結合させるための領域において、軟鋼、すなわち硬化されていない鋼から製造されている。この柔軟な領域は末端の利用者がより簡単に加工することができる。たとえば、この柔軟な領域に市販の工具を用いてねじ穴を穿設することができるので、本発明による転動体ねじ駆動装置を上位構造体へかなり融通性を持って組み込むことができる。さらに、一方の部材の柔軟な領域を他方の部材の付設の凹部に圧入して、両部材を互いに結合させることができる。
【００３３】
特に前記の、本発明による転動体ねじ駆動装置の構成部材を互いに溶接により結合させるという実施態様に関しては、柔軟な領域が溶接可能な鋼、たとえば炭素含有量の少ない鋼から製造されている。転動体型ねじ駆動装置の２つの構成部材の溶接を可能にするため、これら両構成部材が炭素含有量の少ない鋼から製造されていなければならないという従来技術を前提にして本出願人が諸々の実験を試みたところ、両構成部材の一方だけを炭素含有量の少ない鋼から製造して、他方の構成部材を炭素含有量の高い鋼から製造しても、品質的に満足のいく溶接結合部が得られることが明らかになった。たとえば中間要素を炭素含有量の少ない鋼から製造し、他方両個別ナットを炭素含有量の高い鋼から製造してよい。
【００３４】
このような認識は、これにより多くの場合浸炭性の個別ナットの使用を回避できるので、すなわち転動体走行面が浸炭により硬化し（よって炭素含有量が高い）、炭素含有量の少ない軟鋼からなる外側領域によって取り囲まれているような個別ナットの使用を回避できるので有利である。前述の理由から、転動体型ねじ駆動装置の２つの構成部材（そのうち一方の構成部材だけが炭素含有量の少ない鋼からなっている）の溶接結合部に対して独立した権利保護を請求する。
【００３５】
それにもかかわらず、浸炭性個別ナットの使用は可能である。少なくとも一つの浸炭性個別ナットを設けることは、中間要素が両個別ナットの一方に一体的に成形され、溶接または圧入により他方の個別ナットと結合されているような場合に意義がある。この使用目的のために使用される浸炭性個別ナットでは、溶接または圧入される領域は浸炭されない。浸炭以外に、個別ナットのスピンドル走行面は誘導加熱焼入れされていてよい。この硬化方法は、硬化されるべき鋼には炭素は供給されず、誘導加熱だけが施され、特に、全体的に炭素含有量の覆い工から成る個別ナットに適用するのに特に適している。スピンドル走行面を取り囲んでいる外側の側面領域も炭素含有量が高いので、誘導硬化された個別ナットは互いに直接溶接できないが、外側の側面領域は誘導硬化の際にも柔らかいままなので、前述の圧入方式により両個別ナットを互いに結合させることができる。
【００３６】
溶接結合部を形成させるには、たとえばレーザー溶接方法が適している。この方法の利点は、一つには、溶接の際に外部からたとえば溶接ワイヤーの形態で材料を供給する必要がない点である。むしろ、互いに溶接されるべき部分を互いに面一に接合させれば十分である。他方、前記レーザー溶接方法の利点は、レーザー光線を簡単な光学部材を用いて分割できるので、互いに平行に延びる溶接継ぎ目を同時に形成させることができることである。
【００３７】
さらにレーザー溶接方法の他の利点は、溶接深さをうまくコントロールできるので、溶接継ぎ目自体も溶接継ぎ目を取り囲んでいる熱影響ゾーンも非常に幅狭にすることができる点である。これにより、溶接時には比較的わずかな熱量しか個別ナットに投入されないので、転動体走行面への悪影響、及び最終組み立て状態においてすでに個別ナットに取り付けられるプラスチック製の転動体転向部材の損傷の心配はない。さらに選択的に、溶接継ぎ目の品質を、溶接継ぎ目付近の領域を予加熱または後加熱することにより好適に制御することができる。特に後加熱により、溶接継ぎ目の臨海冷却速度を上回ることが阻止される。転動体転向部材の材料に関しては、予加熱および／または溶接および／または後加熱の間にこの転向部材の領域で発生する温度の上限はほぼ１２０℃である。個別ナットの、転向部材から離間している領域は、これよりもかなり高い温度になる。溶接後、すぐに転動型ねじ駆動装置を使用することができる。保管時間や面倒な後処理は必要ない。
【００３８】
基本的には、他の溶接方式、たとえばＷＩＧ溶接（タングステン不活性ガス溶接）を適用してもよい。
使用される溶接方式に関係なく、二重ナットの外面を滑らかにするに、少なくとも一つの溶接部位または溶接継ぎ目はＶ字溶接部位またはＶ字溶接継ぎ目により形成されている。このためには、互いに溶接されるべき両部材が、溶接のために設けられている領域で面取りされているのが有利である。
【００３９】
両個別ナットを結合させるために、所望の場合には中間要素が介装される溶接部位または溶接継ぎ目を腐食等の有害な外的影響から保護できるように、本発明の他の構成では、この溶接部位または溶接継ぎ目はカバーリングにより覆われている。この場合カバーリングはプラスチックまたは金属から製造され、さらに転動型ねじ駆動装置にたとえば接着により固定されていてよい。スリットつきのカバーリングを使用する場合には、カバーリングを転動体型ねじ駆動装置上に弾装して、カバーリングの固有弾性だけで保持することができる。
【００４０】
以上説明したすべての実施形態では、両個別ナットはスピンドル軸線の方向で互いに直接支持しあっていてよいが、両個別ナットをスピンドル軸線の方向で中間要素を用いて互いに支持しあうようにしてもよい。
【００４１】
中間要素を一方の個別ナットと結合させる場合も、また他方の個別ナットを中間要素と結合させる場合もそれぞれ少なくとも一つの嵌合部材を使用する際には、すべての嵌合部材を同一に構成する。これは、嵌合部材の製造及び貯蔵のコストの点で有利である。
【００４２】
さらに本発明は、転動体型ねじ駆動装置、特にボールねじ装置の組み立て方法であって、両個別ナットを、所望のプレストレスを設定するため、ねじスピンドル上で回転させることにより互いに接触させ、所望のプレストレスに対応する相対回転位置で互いに相対回転不能に結合させるようにした前記方法に関するものでもある。この場合、両個別ナットの相対回転位置を固定するため、両個別ナットのうち第１の個別ナットを、またはこの第１の個別ナットに結合され、両個別ナットの間に配置される中間要素を、第２の個別ナットに溶接するか、またはこの第２の個別ナットに結合される少なくとも１つの部材に溶接するか、或いは、他の構成にしたがって、少なくとも１つの周部分によって第２の個別ナットの付属の凹部に圧入する。この方法の利点及び実施態様に関しては、対応する転動型ねじ駆動装置について述べたことを参照してもらいたい。
【００４３】
最後に本発明は、両個別ナットを、所望のプレストレスを設定するため、ねじスピンドル上で回転させることにより互いに接触させ、所望のプレストレスに対応する相対回転位置で互いに相対回転不能に結合させるようにした、転動体型ねじ駆動装置、特にボールねじ装置の組み立て方法において、所望のプレストレスに達した後、両個別ナットに共通の凹部をフライス削りし、この凹部に嵌合部材を挿入して固定することを特徴としている。さらに本発明は、この方法にしたがって組み立てられた転動体型ねじ駆動装置に関する。
【００４４】
【発明の実施の形態】
図１と図２には、本発明による転動体型ねじ駆動装置の全体が１０ａで図示されている。転動体型ねじ駆動装置１０ａは、スピンドル軸線Ｓを備えたねじスピンドル１２ａと（図２を参照）、ねじスピンドル１２ａに対し同心に配置された二重ナット１４ａとを有している。二重ナット１４ａは第１の個別ナット１６ａと第２の個別ナット１８aとを有し、これらの個別ナットは以下で詳細に説明するような態様で互いに相対回転不能に結合されている。
【００４５】
両個別ナット１６aと１８aの転動体走行軌道２０aと２２aとは、スピンドル１２aの転動体走行軌道２４aと共に、転動体２６aのための転動体走行溝を形成している。従来の態様では（したがって図示していない）、両ナット１６aと１８aに付設されている転動体走行溝はナット１６a，１８aの側面に形成された戻し溝を介して閉じていたので、両ナット１６a，１８aに付設されている転動体（球体）はこれらの転動体走行溝内を無端で走行し、このようにしてスピンドル軸線Ｓのまわりでのスピンドル１２aの回転運動を、スピンドル軸線Ｓの方向に案内される二重ナット１４aの直線運動に変換していた。
【００４６】
この限りでは、本発明による転動体型ねじ駆動装置１０ａは従来技術から知られている転動体型ねじ駆動装置に対応している。
この種の転動体型ねじ駆動装置は、工具支持体及び工作物支持体を迅速且つ正確に位置決めし、これら支持体を所定の速度で走行させるために使用される。二重ナット１４ａの移動方向を逆転させる際に可能な限り高度な精度要求を満たすことができるようにするには、二重ナット１４ａがスピンドル１２ａ上でできるだけ遊びなしに走行する必要がある。このため両個別ナット１６ａ，１８ａは、スピンドル１２ａに取り付ける際に、互いに接するように相対回転させて閉じられる。両個別ナット１６ａ，１８ａを互いに相対的にさらに回転させると、走行軌道２０ａまたは２２ａ内の転動体２６ａはこれら走行軌道の互いに対向する側面に接触する。その結果両個別ナット１６ａ，１８ａにはねじスピンドル１２ａに対して相対的にプレストレスが負荷される。このように転動体２６ａが走行軌道２０ａと２２ａの異なる側面に係合することにより、もし完全に閉じていない場合には、スピンドル１２ａに対する二重ナット１４ａの遊びが少なくなる。上記のプレストレスが両個別ナット１６ａ，１８ａの相対運動により再び解消されないようにするため、これら個別ナットは互いに相対回転不能に固定される。すなわち従来技術からも知られているような態様で、中間要素２８ａを使用して固定される。
【００４７】
本発明は、この中間要素の構造の種類と、両個別要素との相対回転不能な結合の種類と態様とを出発点とする。
図１と図２の実施形態では、中間要素と中間リング２８ａとして形成されている。この中間リング２８ａは個別ナット１６ａ側に凹部３０ａを有し、この凹部３０ａに嵌合部材３２ａが形状拘束的に係合している。嵌合部材３２ａも個別ナット１６ａの凹み３４ａに形状拘束的に受容されており、ボルト３６ａにより個別ナット１６ａに固定されている。これに対応して、第２個別ナット１８ａの凹み４０ａには嵌合部材４２ａが形状拘束的に受容され、この凹み４０ａにボルト４４ａにより固定されている。嵌合部材４２ａは、嵌合部材３２ａとは異なって個別ナット１８ａの中間リング２８ａ側の端面と面一である。
【００４８】
転動体型ねじ駆動装置を組み立てる際に、両個別ナット１６ａ，１８ａを相対回転させて閉めて、両個別ナットが中間リング２８ａを介して互いに当接するようにすると、この場合嵌合部材４２ａも中間リング２８ａに当接する。両個別ナット１６ａ，１８ａをさらに相対回転させて両個別ナットのスピンドル１２ａに対する所望のプレストレスを達成させると、嵌合部材４２ａと中間リング２８ａとはその接触線４６ａに沿って互いに溶接され、したがって両個別ナット１６ａ，１８ａの所望のプレストレスに対応する相対回転位置が固定される。
【００４９】
溶接継ぎ目４６ａを形成するため、中間リング２８ａも嵌合部材４２ａも溶接可能な材料、たとえば炭素含有量が少ない鋼から製造されているのが有利である。前処理及び後処理せずに鋼を溶接できる限界として、通常専門文献誌では炭素含有量０．２２％のものが記載される。これに対し、図１と図２の実施形態では、両個別ナット１６ａ，１８ａは硬い鋼、すなわち炭素含有量が高い鋼から製造することができる。
【００５０】
図１と図２の実施形態はねじスピンドル１２ａから破壊せずに取り外すことができ、保守もしくは修理後に再び取り付けられる。このためには、ボルト３６ａを緩めて嵌合部材３２ａを凹み３４ａから取り出すだけでよい。これにより嵌合部材３２ａと中間リング２８ａとの形状拘束的な係合が解消されるので、個別ナット１６ａをスピンドル軸線Ｓの周りに回転させることにより、中間リング２８ａと第２の個別ナット１８ａから形成されているユニットから個別ナット１６ａを離間させることができる。転動体型ねじ駆動装置１０ａを新たに組み立てるには、上述のステップを逆の順序で行なう。嵌合部材３２ａの取り外しを容易にするため、嵌合部材３２ａの貫通穴４８ａは、ボルト３６ａの雄ねじよりも大きな雌ねじを備えている。ボルト３６ａをはずした後、このねじ４８ａには、より径が大きなねじを螺着させることができる。このねじは個別ナット１６ａで支持され、嵌合部材３２ａを凹部３４ａから持ち上げる。
【００５１】
なお中間リング２８ａは個別ナット１６ａの調心突出部５０ａ上で且つ個別ナット１８ａの調心突出部５１ａ上でスピンドル軸線Ｓに対し同心に保持されている。すなわち中間リング２８ａは緩い調心座着状態にあり、つまり個別ナット１６ａ，１８ａと中間リング２８ａの相対運動を容易に可能にするような座着状態にある。これを図２において詳細部Ａで示した。
【００５２】
図３は本発明による転動体型ねじ駆動装置の他の実施形態を示すもので、図１と図２の実施形態と異なるのは、中間リングが第１の個別ナットに相対回転不能に固定される態様と種類の点である。したがって図３においては、図１と図２の実施形態に対応する部材には符号の添え字ａの代わりにｂを用いた。以下で図３の実施形態について説明するが、図１と図２の実施形態と異なっている点のみを説明することとし、その他の同一の構成に関しては図１と図２の実施形態に関する説明を参照してもらいたい。
【００５３】
図３の転動体型ねじ駆動装置１０ｂでは、図３の詳細部Ｂに図示したように、中間リング２８ｂは第１の個別ナット１６ｂの調心突出部５０ｂにプレスばめにより相対回転不能に固定されている。この種のプレスばめは、個別ナット１６ｂを冷却し且つ中間リング２８ｂを加熱し、熱膨張した中間リング２８ｂを熱で収縮した個別ナット１６ｂ上に嵌合させ、次に両部材の温度を平衡にすることによって形成され、すなわち中間リング２８ｂを個別ナット１６ｂに熱的に「焼きばめする」ことにより実現される。
【００５４】
中間リング２８ａへの第２の個別ナット１８ｂの固定は、図１と図２の実施形態で説明した態様及び種類と同様に行なうことができる。それゆえ図３には転動体型ねじ駆動装置１０ｂの下半分のみを図示した。
【００５５】
図３の実施形態は、破壊せずにねじスピンドルから取り外すことができない。というのは、プレスばめが設けられているために、第２の個別ナット１８ｂに固定されている中間リング２８ｂに対して第１の個別ナット１６ｂを相対回転させることができないからである。転動体型ねじ駆動装置１０ｂをスピンドルから取り外すことができるようにするには、中間リング２８ｂとの溶接継ぎ目を破壊して、嵌合部材４２ａに対応する嵌合部材を第２の個別ナット１８ｂの付属の凹部から取り外す必要がある。この取り外しを容易にするため、図２の実施形態に図示されているように、嵌合部材４２ａの貫通穴も雌ねじ５２ａを備えている。この雌ねじ５２ａは嵌合部材３２ａの雌ねじ４８ａに対し説明した態様および種類と同じように形成されている。溶接継ぎ目を破壊した後、第１の個別ナット１６ｂと中間リング２８ｂから形成されるユニットを相対回転により第２の個別ナット１８ｂから離間させることができる。
【００５６】
或いは、二重ナット１４ｂを開けてねじスピンドルからより径が小さな滑らかな補助スピンドルへ取り付け、ボルト４４ａに対応するボルトを緩めた後、第２の個別ナット１８ｂを第１の個別ナット１６ｂと中間リング２８ｂから形成されたユニットから軸線方向に離間させるようにしてもよい。この場合溶接継ぎ目は破壊されず、二重ナット１４ｂは滑らかな補助スピンドルに新たに取り付けた後に再びねじスピンドル上に受け渡すことができる。
【００５７】
中間要素と第１の個別ナットとの他の結合態様を図４に示す。図４の実施形態はほぼ図１ないし図３の実施形態に対応している。したがって同一の部材には添え字ｃを付す。また、図４の実施形態について以下に説明するが、前記実施形態と異なっている点のみを説明することとし、同一の構成に関してはこれら実施形態を参照してもらいたい。
【００５８】
特に詳細部Ｃに示すように、中間リング２８ｃは微細ねじ５４ｃにより第１の個別ナット１６ｃの突出部５０ｃに螺着されている。微細ねじ５４ｃはピッチおよび／またはねじの方向の点で個別ナット１６ｃ，１８ｃの転動体走行軌道２０ｃ，２２ｃとは異なっている。これにより、作動中に中間リング２８ｃと第１の個別ナット１６ｃとの結合が外れることはない。図４に図示した転動体型ねじ駆動装置の取り付け取り外しに関しては、図３の実施形態を参照してもらいたい。
【００５９】
図４の実施形態における第１の個別ナット１６ｃの突出部５０ｃは、ねじ固有の特性により中間リング２８ｃのための調心突出部として用いることはできない。しかし調心作用を持たせるために、突出部５０ｃに、たとえば図４に図示したねじ部分に加えてさらに、このねじ部分に対し半径方向へスピンドル軸線Ｓの方向へ戻り跳躍する調心部分を設けてもよい。
【００６０】
図５には、本発明による転動体型ねじ駆動装置の他の実施形態が図示されている。この実施形態はほぼ前記個々の実施形態に対応している。したがって同一の部材には添え字ｄを付す。また、図５の実施形態について以下に説明するが、前記実施形態と異なっている点のみを説明することとし、同一の構成に関してはこれら実施形態を参照してもらいたい。
【００６１】
図５の転動体型ねじ駆動装置１０ｄでは、中間リング２８ｄは第１の個別ナット１６ｄに一体に成形されており、これにより転動体型ねじ駆動装置１０ｄの製造に必要な部品数が少なくなる。第２の個別ナット１８ｄと第１の個別ナット１６ｄまたはその中間リング部分２８ｄとの結合に関しては図２の実施形態の説明を参照してもらいたい。図２の実施形態の場合と同様に、ボルト４４ｄにより個別ナット１８ｄに保持されている嵌合部材４２ｄは、溶接継ぎ目４６ｄを介して第１の個別ナット１６ｄの中間リング部分２８ｄと結合されている。また図２の実施形態と同様に、両個別ナット１６ｄ，１８ｄは硬い鋼から製造してよく、すなわち炭素含有量の高い鋼から製造してよい。ただし、嵌合部材４２ｄだけは溶接可能な材料、特に炭素含有量の低い鋼から製造されている。しかし、第１の個別ナット１６ｄは浸炭ナットであってもよい。
【００６２】
転動体型ねじ駆動装置１０ｄの二重ナット１４ｄは、溶接継ぎ目４６ｄを破壊すれば、ねじスピンドルからも滑らかな補助スピンドルからも取り外すことができる。特に嵌合部材４２ｄの貫通穴５２ｄの構成に関しては、図２の実施形態の説明を参照してもらいたい。
【００６３】
図６には、本発明による転動体型ねじ駆動装置の他の実施形態が図示されている。この実施形態はほぼ前記個々の実施形態に対応している。したがって図６においては同一の部材には添え字ｅを付す。また、図６の実施形態について以下に説明するが、前記実施形態と異なっている点のみを説明することとし、同一の構成に関してはこれら実施形態を参照してもらいたい。
【００６４】
図６の転動体型ねじ駆動装置１０eの二重ナット１４eは、特に図５の実施形態に対し、取り付けのために部品が最小で済み、すなわち２本の個別ナット１６eと１８eでよいという利点を持っている。図５の実施形態の場合と同様に、第１の個別ナット１６eは、一体に成形した中間リング部分２８eを提供する。中間リング部分２８eは、溶接継ぎ目４６eを介して第２の個別ナット１８eと結合されている。このためには、両個別ナット１６e，１８eのうち少なくとも一方が浸炭ナットである必要がある。図６の転動型ねじ駆動装置１０eの二重ナット１４eの取り外しは溶接継ぎ目４６eの除去が面倒であるが、低コストに製造及び組み立てができるので、損傷リスクの少ない使用目的に特に適している。
【００６５】
図７と図８には、本発明による転動体型ねじ駆動装置の他の実施形態が図示されている。この実施形態はほぼ前記個々の実施形態に対応している。したがって図７と図８においては同一の部材には添え字ｆを付す。また、図７と図８の実施形態について以下に説明するが、前記実施形態と異なっている点のみを説明することとし、同一の構成に関してはこれら実施形態を参照してもらいたい。
【００６６】
図７の転動体型ねじ駆動装置１０ｆの二重ナット１４ｆが前記個々の実施形態と異なっているのは、第１の個別ナット１６ｆに結合されている中間リング２８ｆが所望のプレストレスに応じて第２の個別ナット１８ｆまたはこれと結合される部材と溶接により結合されるのではなく、中間リング２８ｆの周部分５６ｆ（図８を参照）を第２の個別ナット１８ｆの凹部５８ｆに圧入もしくはほぞ穴結合させることにより結合される点である。中間リング５８ｆの周部分５６ｆのこのような圧入は、適当な支持手段及びプランジャーを補助手段として行なうことができる。
【００６７】
この種の中間リング２８ｆと第２の個別ナット１８ｆとの相対回転不能な結合によりねじスピンドルに対する両個別ナット１６ｆ，１８ｆのプレストレス力が影響を受けないようにするため、周部分５６ｆが凹部５８ｆの軸線方向の境界面６０ｆで支持されるのではなく、その周境界面６２ｆ（図８を参照）だけで支持されるのが有利である。必要な場合には、ほぞ穴結合または圧入した周部分５６ｆを、周境界面６２ｆに対応する個所で切断してもよい。しかしこの点は図７、図８には図示していない。
【００６８】
図７の実施形態では、中間リング２８ｆはさらに、周部分６４ｆを第１の個別ナット１６ｆの凹部６６ｆにほぞ穴結合させることにより第１の個別ナット１６ｆとも形状拘束的に結合されている。しかし基本的には、中間リング２８ｆを第１の個別ナット１６ｆと結合させるため別の結合態様も可能で、たとえば図２ないし図４に関連して説明した結合態様で結合させてもよい。
【００６９】
図９には、本発明による転動体型ねじ駆動装置の他の実施形態が図示されている。この実施形態はほぼ前記個々の実施形態に対応している。したがって図６においては同一の部材には添え字ｇを付す。また、図６の実施形態について以下に説明するが、前記実施形態と異なっている点のみを説明することとし、同一の構成に関してはこれら実施形態を参照してもらいたい。
【００７０】
図９の転動体型ねじ駆動装置１０ｇの二重ナット１４ｇが図７及び図８に図示した実施形態と異なるのは、中間リング２８ｇの周部分６８ｇが第２の個別ナット１８ｇの凹部５８ｇとの結合のために軸線方向において、すなわちスピンドル軸線Ｓの方向においてこの凹部に圧入されているのではなく、半径方向に、すなわちスピンドル軸線Ｓのほうへ圧入されている点である。このような結合がスピンドル軸線Ｓに対する両個別ナット１６ｇ，１８ｇの調心に影響しないようにするため、圧入された周部分６８ｇは凹部５８ｇの半径方向の境界面７０ｇで支持されるのではなく、その周境界面だけで支持される必要がある。両個別ナット１６ｇ，１８ｇを調心突出部及び調心凹部と共に互いにかみ合わせれば調心への影響を確実に阻止することができる。しかしこの点は図９に図示していない。
【００７１】
図１０には、本発明による転動体型ねじ駆動装置の他の実施形態が図示されている。この実施形態はほぼ前記個々の実施形態に対応している。したがって図１０においては同一の部材には添え字ｈを付す。また、図１０の実施形態について以下に説明するが、前記実施形態と異なっている点のみを説明することとし、同一の構成に関してはこれら実施形態を参照してもらいたい。
【００７２】
図１０の転動型ねじ駆動装置１０ｈの二重ナット１４ｈでは、第１の個別ナット１６ｈに中間リング部分２８ｈが一体に成形されている。図９の実施形態に対応するようにして周部分６８ｈを第２の個別ナット１８ｈの凹部５８ｈに圧入することにより、両個別ナット１６ｈ，１８ｈは互いに相対回転不能に結合される。この場合個別ナット１６ｈは浸炭ナットであるのが有利であり、特に中間リング部分２８ｈの領域では炭素含有量の少ない鋼、すなわち柔軟で比較的容易に変形可能な鋼から形成されているのが有利である。
【００７３】
図７ないし図１０の実施形態に関し以下の点を追記しておく。中間リングの周部分を軸線方向または半径方向に圧入する凹部はナットの内周面まで延びていない。したがってナットの端部領域の弱化が回避され、その十分な剛性が保証されている。
【００７４】
図１１には、本発明による転動体型ねじ駆動装置の他の実施形態が図示されている。この実施形態はほぼ前記個々の実施形態に対応している。したがって図１１においては同一の部材には添え字ｉを付す。また、図１１の実施形態について以下に説明するが、前記実施形態と異なっている点のみを説明することとし、同一の構成に関してはこれら実施形態を参照してもらいたい。
【００７５】
図１１の転動体型ねじ駆動装置１０ｉの二重ナット１４ｉでは、両個別ナット１６ｉと１８ｉは中間リング２８ｉを介して互いに相対回転不能に固定されている。中間リング２８ｉは溶接継ぎ目４６ｉを介して第２の個別ナット１８ｉに結合され、活用着継ぎ目７２ｉを介して第１の個別ナット１６ｉにも結合されている。中間リング２８ｉを炭素含有量が少ない鋼から製造すると、両個別ナット１６ｉ，１８ｉは硬い鋼から、すなわち炭素成分の高い鋼から製造してよい。
【００７６】
両溶接継ぎ目４６ｉ，７２ｉを形成するため、たとえばレーザー溶接装置を使用することができる。この種のレーザー溶接装置の場合、簡単な光学手段を使用してレーザー光線を分割できるので、互いに平衡に延びている両溶接継ぎ目４６ｉ，７２ｉを同時に形成させることができる。これによって製造時間が短縮し、製造コストの点で好ましい。
【００７７】
また中間リング２８ｉはその中央領域に溝７４ｉを有しているので、強度が弱くなっている。これにより中間リング２８ｉはわずかに可撓性を有するようになるので、個別ナット１６ｉ，１８ｉの走行軌道２０ｉ，２２ｉのピッチまたは平行性の精度に難がある場合は、二重ナット１４ｉは適宜な補償運動により撓むことができる。この可撓性は、特に大まかな製造コストで製造される「ローコスト」の実施形態に対し有利である。前記個々の実施形態において、第１の個別ナットと中間リングの結合および／または中間リングと第２の個別ナットとの結合に少なくとも一つの嵌合部材使用している実施形態においては、この種の可撓性は必要ない。なぜなら「嵌合部材結合部」に十分に可撓性があるからである。
【００７８】
図１２には、本発明による転動体型ねじ駆動装置の他の実施形態が図示されている。この実施形態はほぼ前記個々の実施形態に対応している。したがって図１２においては同一の部材には添え字ｋを付す。また、図１２の実施形態について以下に説明するが、前記実施形態と異なっている点のみを説明することとし、同一の構成に関してはこれら実施形態を参照してもらいたい。
【００７９】
図１２の転動体型ねじ駆動装置１０ｋの二重ナット１４ｇが図１１に図示した実施形態と異なるのは、中間リング２８Ｋが材料強度弱化により可撓性を持っているのではなく、適当に成形されていることである。図１２の実施形態では、中間リング２８kは「帽子」状の横断面を有している。さらに、二重ナット１４ｋに可撓性を持たせるには、中間リング２８kの、半径方向に延びている２つの側面７６kが、両個別ナット１６ｋ，１８ｋの中間リング側端面からある程度の間隔ｄを持っていることが重要である。他の点では図１２の実施形態は図１１の実施形態に対応しており、特に中間リング２８ｋと個別ナット１６ｋ，１８ｋとの溶接に関して対応している。
【００８０】
図１３には、本発明による転動体型ねじ駆動装置の他の実施形態が図示されている。この実施形態はほぼ前記個々の実施形態に対応している。したがって図１３においては同一の部材には添え字ｌを付す。また、図１３の実施形態について以下に説明するが、前記実施形態と異なっている点のみを説明することとし、同一の構成に関してはこれら実施形態を参照してもらいたい。
【００８１】
図１３の実施形態では、中間リング２８ｌはＶ字状の切欠き７８ｌによって可撓性を持っており、溶接継ぎ目４６ｌと７２ｌとにより転動体型ねじ駆動装置１０１の二重ナット１４ｌの両個別ナット１６ｌ，１８ｌと結合されている。図１１及び図１２の実施形態と異なるのは、図１３の実施形態の場合両個別ナット１６ｌと１８ｌがその端面によって互いに接しており、したがって互いに支持しあっており、中間リング２８ｌで支持されていないことである。
【００８２】
前記個々の実施形態においては、中間リングがスリットのない円筒状の要素により形成され、すなわち側線が連続している要素によって形成されていることを前提としていたが、本発明によれば、両個別ナットの接触個所の周りに設置される帯板から中間要素を形成してもよい。「スリットリング」によるこの種の実施形態では、中間要素と両個別ナットとの相対回転不能な結合はたとえば図１３の実施形態において詳細部Ｌで図示したような両面接着テープにより保証される。接着テープ８０ｌは、たとえば硬化性樹脂の両面接着テープであってよい。
【００８３】
接着個所を外部の影響から保護できるように、スリットを形成した中間リング２８ｍと両個別ナット１６ｍ，１８ｍとの継ぎ目はすべて溶接継ぎ目４６ｍ，７２ｍ，８２ｍにより閉鎖されていてよい。継ぎ目の幅は、帯板２８ｍの材料厚のたかだか０．２倍であるのが有利である。
【００８４】
溶接継ぎ目４６ｍ，７２ｍ，８２ｍは前述のとおりレーザー溶接、ＷＩＧ溶接、或いはこれらに類似した溶接方法で形成させることができ、たとえばロール溶接継ぎ目として実施することができる。他の圧接溶接方法を使用してもよい。
【００８５】
有害な外部からの影響を阻止するため、スリットを形成したリング２８ｎは、互いに対向している端部８４ｎと８６ｎでのみ、接着層または接着テープを貫通する点溶接部位８８ｎにより個別ナット１６ｎ，１８ｎと固定してもよい。
【００８６】
図１６には、本発明による転動体型ねじ駆動装置の他の実施形態が図示されている。この実施形態はほぼ前記個々の実施形態に対応している。したがって図１６においては同一の部材には添え字ｏを付す。また、図１６の実施形態について以下に説明するが、前記実施形態と異なっている点のみを説明することとし、同一の構成に関してはこれら実施形態を参照してもらいたい。
【００８７】
図６の実施形態の場合同様に、転動体型ねじ駆動装置１０oの二重ナット１４oを製造するためには少数の部品で足りる。両個別ナット１６oと１８oが直接互いに溶接されているからである。このためには、前述したように、両個別ナットの少なくとも一方１６oまたは１８oが、溶接継ぎ目４６oに境を接している領域において、炭素の乏しい鋼から製造されている必要がある。溶接継ぎ目４６oはＶ字溶接継ぎ目として形成されているのが有利である。これにより二重ナット１４oに滑らかな外面が得られるからである。Ｖ字溶接継ぎ目の形成を容易にするため、溶接されていない個別ナット１６oと１８oにはその溶接用のエッジにそれぞれ斜角面９０oが形成される。溶接継ぎ目４６oを腐食または他の有害な外部影響から保護するため、溶接継ぎ目４６oはリング９２oによって覆われている。二重ナット１４o全体にほぼ連続した滑らかな表面を付与するため、リング９２ｏは、両個別ナット１６o，１８oの協働によって形成されている環状凹部９４oに挿入されている。カバーリング９２oは金属、プラスチック、或いは他の適当な材料からなっていることができる。カバーリング９２oを凹部９４oに簡単に挿入できるように、該カバーリングをスリット付きのリングとして製造するのが有利である。カバーリング９２oは接着またはこれに類似した方法で凹部９４oに固定してよい。また、その固有弾性だけで凹部９４oに保持させてもよい。
【００８８】
ここで、図６の実施形態に関連してもう一度指摘しておくが、両個別ナットが直接互いに結合されているか、或いはこれら個別ナットの一方に一体的に成形されている中間要素を介して互いに結合されているかを判別するのが困難な場合が多々ある。たとえば図６の実施形態において、領域２８eを個別ナット１６eの一部と見なすことができ、したがって両個別ナット１６eと１８eは互いに直接結合されているといえる。これとは異なり、図１６の実施形態では、両個別ナットの一方に、中間要素の機能を持つ領域２８oが設けられている。
【００８９】
図１７には、本発明による転動体型ねじ駆動装置の他の実施形態が図示されている。この実施形態はほぼ前記個々の実施形態に対応している。したがって図１７においては同一の部材には添え字ｐを付す。また、図１７の実施形態について以下に説明するが、前記実施形態と異なっている点のみを説明することとし、同一の構成に関してはこれら実施形態を参照してもらいたい。
【００９０】
図１７の実施形態では、転動体形ねじ駆動装置１０ｐの二重ナット１４ｐを形成させるため、まず両個別ナット１６ｐ，１８pをねじスピンドル（軸線Ｓ）上に互いに対向するようにねじ止めして、所望のプレストレスが得られるようにする。この状態で両個別ナットを保持している間、両個別ナット１６ｐ，１８ｐの接触面領域に共通の凹部３０ｐ／３４ｐをフライス削りにより形成させる。すなわち個別ナット１６ｐの周面にフライス削りされた部分凹部３４ｐは、個別ナット１８ｐの周面にフライス削りされた第２の部分凹部３０ｐへ移行している。凹部３０ｐ／３４ｐにほぼ平らな平面状の嵌合部材２３ｐを挿入し、固定する。図１７によれば、嵌合部材３２ｐはねじ３６ｐを用いて個別ナット１６ｐに固定されている。この場合ねじ３６ｐは、凹部３０ｐ／３４ｐをフライス削りした後に個別ナット１６ｐに形成したねじ穴に係合する。さらに嵌合部材３２ｐを第２の部分凹部にねじ止めしてもよい。これに加えて、或いはこの代わりに、嵌合部材３２ｐを部分凹部３０ｐ，３４ｐの少なくとも一方と接着させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による転動体型ねじ駆動装置の第１実施形態の斜視図である。
【図２】図１の転動体型ねじ駆動装置の図１の線ＩＩ−ＩＩによる断面図である。
【図３】本発明による転動体型ねじ駆動装置の変形実施形態の図２に対応する図である。
【図４】本発明による転動体型ねじ駆動装置の他の変形実施形態の図２に対応する図である。
【図５】本発明による転動体型ねじ駆動装置の他の変形実施形態の図２に対応する図である。
【図６】本発明による転動体型ねじ駆動装置の他の変形実施形態の図２に対応する図である。
【図７】本発明による転動体型ねじ駆動装置の他の変形実施形態の図２に対応する図である。
【図８】図７の転動体型ねじ駆動装置の平面図である。
【図９】本発明による転動体型ねじ駆動装置の他の変形実施形態の図２に対応する図である。
【図１０】本発明による転動体型ねじ駆動装置の他の変形実施形態の図２に対応する図である。
【図１１】本発明による転動体型ねじ駆動装置の他の変形実施形態の図２に対応する図である。
【図１２】本発明による転動体型ねじ駆動装置の他の変形実施形態の図２に対応する図である。
【図１３】本発明による転動体型ねじ駆動装置の他の変形実施形態の図２に対応する図である。
【図１４】スリット付きリング要素として形成された中間要素と両個別ナットとの結合態様を説明する平面図である。
【図１５】スリット付きリング要素として形成された中間要素と両個別ナットとの他の結合態様を説明する平面図である。
【図１６】本発明による他の転動型ねじ駆動装置の図２に対応する図である。
【図１７】本発明による他の転動型ねじ駆動装置の図１に対応する図である。
【符号の説明】
１０ａ−１０ｏ    転動体型ねじ駆動装置
１２ａ    ねじスピンドル
１４ａ−１４ｏ    二重ナット
１６ａ−１６ｏ    第１の個別ナット
１８ａ−１８ｏ    第２の個別ナット
２８ａ−２８ｎ    中間リング
４２ａ、４２ｄ    嵌合部材
５６ｆ−５６ｈ    中間リングの周部分
５８ｆ−５８ｈ    凹部
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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