(57)【要約】【課題】生産効率や生産コストに影響を与えることなく、低騒音の効果を得る。【解決手段】螺旋状の転動体転動溝を外周面に有するボールねじ軸１と、ボールねじ軸１の外周に取り付けられ、ボールねじ軸１のボール転動溝１ａに対応するボール転動溝２ａを内周面に有するボールナット２と、ボールねじ軸１のボール転動溝１ａとボールナット２のボール転動溝２ａとで形成される転動路に転動自在に介装された複数のボール３と、前記転動路で複数のボール３の間に配置されたスペーサボール４と、前記転動路をボール３とスペーサボール４とを循環させるためのボール循環チューブ５と、を有するボールねじ装置を製造するボールねじ装置の製造方法において、ボールねじ軸１のボール転動溝１ａの仕上げを切削加工により行う。【選択図】図１
2010190366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺旋状の転動体転動溝を外周面に有するねじ軸と、前記ねじ軸の外周に取り付けられ、前記ねじ軸の転動体転動溝に対応する転動体転動溝を内周面に有するナットと、前記ねじ軸の転動体転動溝と前記ナットの転動体転動溝との間に転動自在に介装された複数の転動体と、前記ねじ軸の転動体転動溝と前記ナットの転動体転動溝との間であり、前記複数の転動体の間に配置されたスペーサ又は保持ピースと、前記ねじ軸の転動体転動溝と前記ナットの転動体転動溝との間をボールとスペーサ又は保持ピースとを循環させるための循環手段と、を有するボールねじ装置を製造するボールねじ装置の製造方法において、
前記ねじ軸の転動体転動溝の仕上げを切削加工により行うことを特徴とするボールねじ装置の製造方法。
【請求項２】
前記転動体転動溝に対する前記切削加工による仕上げにより、前記転動体転動溝の１リード当たりのうねりの山数が、３００〜７００山／リードと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装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールの間にスペーサ又は保持ピースを配置したボールねじ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールねじ軸のボール転勤溝の仕上げは、ねじ研削加工によりなされるのが一般的である。ここで、ねじ研削加工を施した場合、砥石の振れ回りによる周期的な加工誤差（うねり）がボール転動溝の仕上げ面に発生する。そして、そのボール転動溝上のうねり山の間隔が負荷ボールの間隔と一致する場合、振動や騒音が発生する場合がある。
通常、ねじ研削加工で発生するうねりの１リード当りの山数の１次成分は、１００山／リード以下となる。この結果、その整数倍（２次、３次、・・・、ｍ次）のうねりも同時に発生する。
しかし、負荷ボールの間隔とうねり山の間隔とが一致しなければ、ボールねじ装置が多数の負荷ボールを介して負荷を支えていることによる平均化効果によって、相対運動に与えるうねりの影響を小さく抑えられる。その結果、振動や騒音も小さく抑えられる。
【０００３】
これを背景として、特許文献１では、負荷ボール中心間距離をＰ、ボールピッチ円直径をｄｍ、リードをＬとしたときに、
√（（π・ｄｍ）２＋Ｌ２）／Ｐ
で求められる１リード当りの負荷ボール数Ｚの整数倍を中心とした０．９５ｎ倍から１．０５ｎの範囲内に、ボール転動溝の１リード当りのうねりの山数成分（２次、３次、・・・、ｍ次）が入らないように、ボール転動溝の研削仕上げ加工を行っている。
また、経験的に、１リード当りのうねりの山数が２００山／リード以下となる範囲では、振動や騒音が発生しやすいことがわかっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０２０６４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、負荷ボールの間にスペーサボールを配置したボールねじ装置では、負荷ボール数Ｚが少なくなってしまう。このような場合に、１リード当りの負荷ボール数Ｚの整数倍を中心とした０．９５ｎ倍から１．０５ｎの範囲を、ボール転動溝の１リード当りのうねりの山数成分（２次、３次、・・・、ｍ次）から避けることは不可能である。このような場合、振動や騒音が発生しやすくなるという問題点があった。
【０００６】
また、前述のように、経験的に、１リード当りのうねりの山数が２００山／リード以下となる範囲では、振動や騒音が発生しやすいことがわかっている。このような問題に対して、研削加工においてねじ軸の回転数を極めて低速にすることで、１リード当りのうねりの山数の１次成分を２００山／リードより多くすることは可能である。しかし、研削加工でねじ軸の回転数を低速にすることが、生産効率、ひいては生産コストに多大の影響を与えてしまうという問題がある。
そこで、本発明は、生産効率や生産コストに影響を与えることなく、低騒音の効果を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明に係る請求項１に記載のボールねじ装置の製造方法は、螺旋状の転動体転動溝を外周面に有するねじ軸と、前記ねじ軸の外周に取り付けられ、前記ねじ軸の転動体転動溝に対応する転動体転動溝を内周面に有するナットと、前記ねじ軸の転動体転動溝と前記ナットの転動体転動溝との間に転動自在に介装された複数のボールと、前記ねじ軸の転動体転動溝と前記ナットの転動体転動溝との間であり、前記複数のボールの間に配置されたスペーサの転動体と、を有するボールねじ装置を製造するボールねじ装置の製造方法において、前記ねじ軸の転動体転動溝の仕上げを切削加工により行うことを特徴とする。
また、本発明に係る請求項２に記載のボールねじ装置の製造方法は、請求項１に記載のボールねじ装置の製造方法において、前記転動体転動溝に対する前記切削加工による仕上げにより、前記転動体転動溝の１リード当たりのうねりの山数が、３００〜７００山／リードとなっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、ねじ軸の転動体転動溝の仕上げを切削加工により行うことで、うねり山に起因する振動や騒音の発生を防止できる。
また、請求項２に係る発明によれば、１リード当りのうねりの山数が３００〜７００山／リードとなるため、うねり山に起因する振動や騒音の発生を防止できる。
このように、本発明によれば、生産効率や生産コストに影響を与えることなく、低騒音の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明を適用したボールねじ装置の製造方法により製造されるボールねじの構成を示す図である。
【図２】ボールねじ装置の構成を示す断面図である。
【図３】ボールとスペーサボールとの配置例（ボールとスペーサボールとの比が１：１の例）を示す図である。
【図４】保持ピースを有するボールねじ装置の構成を示す図である。
【図５】本発明を適用したボールねじ装置の音響試験結果（音の大きさ）を示す特性図である。
【図６】対比するボールねじ装置の音響試験結果（音の大きさ）を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本実施形態は、本発明を適用したボールねじ装置の製造方法である。
（ボールねじ装置の構成）
図１及び図２は、ボールねじ装置の製造方法により製造されるボールねじの構成を示す。図１及び図２に示すように、ボールねじ装置は、ボールねじ軸１、ボールナット２、複数のボール（負荷ボール）３、スペーサボール４及びボール循環チューブ５を有する。
ボールねじ軸１は、螺旋状のボール転動溝１ａを外周面に有する。また、ボールナット２は、ボールねじ軸１の外周に取り付けられ、ボールねじ軸１のボール転動溝１ａに対応するボール転動溝２ａを内周面に有する。また、ボール３は、ボールねじ軸１のボール転動溝１ａとボールナット２のボール転動溝２ａとの間に転動自在に介装されている。また、スペーサボール４は、ボールねじ軸１のボール転動溝１ａとボールナット２のボール転動溝２ａとの間であり、複数のボール３の間に配置されている。ここで、ボールねじ軸１のボール転動溝１ａとボールナット２のボール転動溝２ａとは、転動路を形成する。
【００１１】
また、ボール循環チューブ５は、図２に示すように、ボールナット２に取り付けられた略Ｕ字形状のチューブとされる。このボール循環チューブ５は、その両端部が、ボールねじ軸１のボール転動溝１ａとボールナット２のボール転動溝２ａとで形成される転動路に対応して延在する形状をなしている。このような形状により、ボール循環チューブ５は、転動路でボール３とスペーサボール４とを循環させる循環手段となる。
このような構成により、ボールねじ装置は、ボールねじ軸１とボールナット２とが相対回転しつつ、ボールねじ軸１の軸方向にボールナット２が相対移動するようになる。
【００１２】
図３は、ボール３とスペーサボール４との配置例を示す。図３に示すように、スペーサボール４は、ボール３と略同径である。そして、スペーサボール４は、ボール３と一対とされて配置されている。すなわち、ボール３とスペーサボール４との比（配置比）が１：１である。
この場合、図３に示すように、スペーサボール４の存在分、ボール３の中心間距離Ｐは大きくなる。この結果、
√（（π・ｄｍ）２＋Ｌ２）／Ｐ
で求められる１リード当りの負荷ボール数Ｚは少なくなる。
【００１３】
（ボールねじ装置の製造方法）
ボールねじ装置の製造方法では、ボールねじ軸１のボール転動溝１ａの仕上げを切削加工により行っている。すなわち、一般的には研削加工によりなされる仕上げを、本発明を適用して、切削加工により行っている。
これにより、その切削加工の特徴により、ボール転動溝１ａ上のうねりの１リード当りの山数の１次成分が３００〜７００山／リード程度となる。
この結果、ボールねじ軸１のボール転動溝１ａ上の１リード当りのうねりの山数が２００山／リード以下となってしまうのを避けることができ、ボール転勤溝１ａ上のうねり山の間隔がボール３の間隔と一致して発生してしまう振動や騒音を回避できる。
このように、本発明を適用したボールねじ装置の製造方法により、生産効率や生産コストに影響を与えることなく、低騒音の効果を得ることができる。
【００１４】
（本実施形態の変形例）
（１）図４に示すように、ボールねじ装置は、スペーサボール４に代えて保持ピース５を有することもできる。保持ピース６は、ボール３と対向する面に凹面６ａを有する。このように保持ピース６をボールねじ装置が有する場合、保持ピース６の存在分、ボール３の中心間距離Ｐは大きくなる。この結果、
√（（π・ｄｍ）２＋Ｌ２）／Ｐ
で求められる１リード当りの負荷ボール数Ｚは少なくなる。このような場合にも、ボールねじ装置のボール転動溝を切削加工により仕上ることで、同様な効果を得ることができる。
（２）転動体を、ボール３以外の、例えばローラとすることもできる。
【００１５】
（実施例）
軸径がφ３２ｍｍ、ボールピッチ円直径ｄｍが３３．５ｍｍ、リードＬが３２ｍｍ、ボール３とボールスペーサとの比が１：１のボールねじ装置を用いて、回転速度を１５００／ｍｉｎとして、音響試験を実施した。
本発明を適用したボールねじ装置として、ボールねじ軸のボール転動溝を切削加工により仕上げたものを用いた。また、対比するボールねじ装置として、ボールねじ軸のボール転動溝を研削加工により仕上げたものを用いた。
図５は、本発明を適用したボールねじ装置の音響試験結果（音の大きさ）を示し、図６は、対比例となるボールねじ装置の音響試験結果（音の大きさ）を示す。
【００１６】
図６に示すように、対比例では、１０００強の周波数Ａと２５００弱の周波数Ｂに音のピークが得られている。周波数Ａでみられる音のピークは、１リード当りのうねりの山数が２００山／リード以下の範囲である、８２山／リード（１次成分）とボールの数の整数倍が一致したことによる成分である。また、周波数Ｂでみられる音のピークは、１リード当りのうねりの山数が２００山／リード以下の範囲である、１６４山／リード（２次成分）とボールの数の整数倍が一致したことによる成分である。
これに対して、図５に示すように、本発明の適用例では、図６でみられたような周波数Ａや周波数Ｂを含めた周波数の計測全領域で音のピークを得ることはできなかった。すなわち、振動や騒音を抑制できる結果を得ることができた。
【符号の説明】
【００１７】
１  ボールねじ軸、１ａ  ボールねじ軸のボール転動溝、２  ボールナット、２ａ  ボールナットのボール転動溝、３  ボール、４  スペーサボール、５  ボール循環チューブ、６  保持ピース
【図１】
2010190366.tif 000003
【図２】
2010190366.tif 000004
【図３】
2010190366.tif 000005
【図４】
2010190366.tif 000006
【図５】
2010190366.tif 000007
【図６】
2010190366.tif 000008