(57)【要約】【課題】  ボールねじ軸のねじ溝を支持することにより、ラジアル方向の支持を可能にして、作動トルクの増加を防止し、しかも、作動音を低減すること。【解決手段】  主転がり軸受２０は、ボールねじ軸７のねじ溝１１との間に転動体２２を介装した外輪２１と、保持器２３とを有している。ハウジング４０と主転がり軸受２０の間には、補助軸受３０が設けてある。従って、ボールねじ軸７が回転すると、主転がり軸受２０では、転動体２２は、保持器２３によって螺旋状に配列してあることから、ボールねじ軸７の回転に伴って、ボールねじ軸７の雄ねじ溝１１に係合しながら、同時に、保持器２３の螺旋状の保持孔２４に保持されながら、公転する。この公転に伴って、保持器２３と外輪２１には、回転力が作用し、保持器２３と外輪２１は、補助軸受３０によりハウジング４０に回転自在に支持してあることから、ボールねじ軸７の回転に伴って、回転する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールねじ軸のねじ溝を転動体を介してラジアル方向に支持し、
転動体を螺旋状に配列する保持器を有することを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記転がり軸受を、固定側に対して回転自在に支持する補助軸受を、更に具備することを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記補助軸受は、単列、又は、複列の軸受であることを特徴とする請求項２に記載の転がり軸受。
【請求項４】
前記転がり軸受を、固定側に対して回転自在に支持する補助軸受を、更に具備し、
前記転がり軸受の外輪は、当該補助軸受の内輪を兼ねていることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項５】
前記補助軸受は、単列、又は、複列の軸受であることを特徴とする請求項４に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールねじ軸のねじ溝を支持することにより、ラジアル方向の支持を可能にして、作動トルクの増加を防止し、しかも、作動音を低減することができる転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、従来例に係るテーブル移動装置の断面図である（図１のボールねじ軸に沿った断面図に相当する）。図８は、従来例に係り、ボールねじ軸のたわみを示す模式図である。
【０００３】
図７に示すように、テーブル１は、一対のレール（図示略）に夫々移動自在に設けた二対のリニアガイド（図示略）によって支持してあり、これにより、基板４に対して移動自在に構成してある。
【０００４】
また、テーブル１には、一対のボールねじナット５が設けてあり、基板４に一対の軸受６を介して回転自在に設けたボールねじ軸７に螺合してあり、ボールねじ軸７の端部には、カップリング８を介して、電動モータ９が連結してある。これにより、電動モータ９を駆動すると、ボールねじ軸７が回転し、一対のボールねじナット５がテーブル１と共に左右に移動するようになっている。
【特許文献１】特開２００４−１５５２１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ボールねじ軸７は、一対の軸受６により、２点のみで支持されているため、その略中央部付近で撓んでしまう。 
【０００６】
ボールねじナット５等を組み込んだ状態では、ボールねじ軸７は、ボールねじナット５に持ち上げられながら、回転運動を行うことになる。その結果、作動トルクの増加や作動音発生等の問題がある。
【０００７】
このような場合、特許文献１のように、１列のコヤ式ボールねじ機構を用いることも考えられる。しかし、この場合、コマ式ボールねじ機構は、コマ部においてラジアル力を支持できないため、ラジアル支持を行うような場合には、意味をなさない。
【０００８】
なお、ボールねじ軸は、従来、ボールねじ軸の両端で支持されている場合、上記のように、ボールねじ軸の略中央部において、ボールねじ軸が撓むということがある。ボールねじ軸をラジアル方向に支持する場合、ボールねじ軸の端部であれば、従来は、ボールねじ軸の谷径よりも細い円筒部を設け、そこを支持できる。しかし、ボールねじ軸の中央部では、円筒部を設けることは出来ない。
【０００９】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、ラジアル方向の支持を可能にして、精度よくボールねじ軸の撓みを抑制することができ、それによって、ボールねじの作動性を向上し、作動音の低減を図ることができる、転がり軸受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】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る転がり軸受は、ボールねじ軸のねじ溝を転動体を介してラジアル方向に支持し、
転動体を螺旋状に配列する保持器を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項２に係る転がり軸受は、前記転がり軸受を、固定側に対して回転自在に支持する補助軸受を、更に具備することを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項３に係る転がり軸受は、前記補助軸受は、単列、又は、複列の軸受であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項４に係る転がり軸受は、前記転がり軸受を、固定側に対して回転自在に支持する補助軸受を、更に具備し、
前記転がり軸受の外輪は、当該補助軸受の内輪を兼ねていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項５に係る転がり軸受は、前記補助軸受は、単列、又は、複列の軸受であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、転がり軸受は、ボールねじ軸のねじ溝を転動体を介してラジアル方向に支持し、転動体を螺旋状に配列する保持器を有している。そのため、ラジアル方向の支持を可能にして、精度よくボールねじ軸の撓みを抑制することができ、それによって、ボールねじの作動性を向上し、作動音の低減を図ることができる。
【００１６】
例えば、転造ボールねじの様に、ねじ外径部に転造による盛り上がりが生じるような場合、直接外径部は支持不可である。本発明のように、ねじ軌道面を直接支持することにより、その支持効果は、大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態に係る転がり軸受を図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係るテーブル移動装置の平面図である。
【００１９】
図２は、図１に示したテーブル移動装置の断面図である（図１のボールねじ軸に沿った断面図に相当する）。
【００２０】
図３は、本発明の実施の形態に係り、ボールねじ軸のたわみを示す模式図である。
【００２１】
図４（ａ）は、本発明の実施の形態に係る主転がり軸受に用いる保持器の正面図と側面図であり、（ｂ）は、当該保持器と転動体の正面図と側面図であり、（ｃ）は、ボールねじ軸と主転がり軸受と補助軸受の正面図と断面図である。
【００２２】
図５（ａ）は、本発明の実施の形態に係る主転がり軸受と補助軸受と、ボールねじ軸の断面図であり、（ｂ）は、本発明の実施の形態の第１変形例に係る主転がり軸受と補助軸受と、ボールねじ軸の断面図である。
【００２３】
図６（ａ）は、本発明の実施の形態の第２変形例に係る主転がり軸受と補助軸受と、ボールねじ軸の断面図であり、（ｂ）は、本発明の実施の形態の第３変形例に係る主転がり軸受と補助軸受と、ボールねじ軸の断面図である。
【００２４】
図１及び図２に示すように、テーブル１は、一対のレール２に夫々移動自在に設けた二対のリニアガイド３によって支持してあり、これにより、基板４に対して移動自在に構成してある。
【００２５】
また、テーブル１には、一対のボールねじナット５が設けてあり、基板４に一対の軸受６を介して回転自在に設けたボールねじ軸７に螺合してあり、ボールねじ軸７の端部には、カップリング８を介して、電動モータ９が連結してある。これにより、電動モータ９を駆動すると、ボールねじ軸７が回転し、一対のボールねじナット５がテーブル１と共に左右に移動するようになっている。
【００２６】
さて、本実施の形態では、図１及び図２に示すように、ボールねじ機構のボールねじ軸７の略中央付近に、ボールねじ軸７の雄ねじ溝１１を直接的に転動体２２を介してラジアル方向に支持する主転がり軸受２０が配設してある。
【００２７】
なお、ハウジング４０は、図２に示すように、ブラケット４ａを介して、基板４に固定してある。
【００２８】
主転がり軸受２０は、図４（ｃ）に示すように、ボールねじ軸７のねじ溝１１との間に転動体２２を介装した外輪２１と、転動体２２を螺旋状に配列する保持器２３とを有している。
【００２９】
保持器２３には、図４（ａ）（ｂ）に示すように、転動体２２を螺旋状に配列して収納する保持孔２４が形成してある。
【００３０】
また、図５（ａ）に示すように、基板４に固定したハウジング４０と、主転がり軸受２０との間には、主転がり軸受２０の外輪２１を回転自在に支持する補助軸受３０が設けてある。
【００３１】
なお、補助軸受３０は、図４（ｃ）及び図５（ａ）に示すように、外輪３１と、内輪３２と、これらの間に介装した転動体３３とからなる単列の玉軸受である。
【００３２】
従って、ボールねじ軸７が電動モータ９により回転すると、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）及び図５（ａ）に示すように、主転がり軸受２０では、転動体２２は、保持器２３によって螺旋状に配列してあることから、ボールねじ軸７の回転に伴って、ボールねじ軸７の雄ねじ溝１１に係合しながら、同時に、保持器２３の螺旋状の保持孔２４に保持されながら、公転する。
【００３３】
この転動体２２の公転に伴って、保持器２３と外輪２１には、回転力が作用し、保持器２３と外輪２１は、補助軸受３０によりハウジング４０（基板４）に対して回転自在に支持してあることから、ボールねじ軸７の回転に伴って、回転（即ち、空転）する。
【００３４】
この場合、図３に示すように、ボールねじ軸７は、その中央部においても支持されているため、撓みが少なくなる。よって、このボールねじ軸７にボールねじナット５等を組み込んだ状態でも、ボールねじ軸７は、ボールねじナット５に持ち上げられるということがほとんどなくなり、作動トルクの減少や作動音の低減を図ることができる。
【００３５】
以上から、本実施の形態によれば、主転がり軸受２０は、ボールねじ軸７のねじ溝１１を直接的に転動体２２を介してラジアル方向に支持し、転動体２２を螺旋状に配列する保持器２３を有している。
【００３６】
従って、ラジアル方向の支持を可能にして、精度よくボールねじ軸７の撓みを抑制することができ、それによって、ボールねじの作動性を向上し、作動音の低減を図ることができる。
【００３７】
例えば、転造ボールねじの様に、ねじ外径部に転造による盛り上がりが生じるような場合、直接外径部は支持不可である。本実施の形態のように、ねじ軌道面を直接支持することにより、その支持効果は、大きい。
【００３８】
次に、図５（ｂ）に示す第１変形例では、補助軸受３０として、複列の玉軸受を用いている。その他の構成、作用、及び効果は、上述した実施の形態と同様である。
【００３９】
また、図６（ａ）に示す第２変形例では、主転がり軸受２０の外輪２１ａは、補助軸受３０（単列の玉軸受）の内輪を兼ねている。
【００４０】
当該外輪２１ａは、その内側には、外輪としての内溝が形成してあり、その外側には、内輪としての外溝が形成してある。
【００４１】
その効果としては、軸受ユニツトとしての外径の縮径化を図ることができ、また、部品点数の削減を図ることができる。その他の構成、作用、及び効果は、上述した実施の形態と同様である。
【００４２】
さらに、図６（ｂ）に示す第３変形例では、補助軸受３０として、複列の玉軸受を用いている。但し、本変形例でも、主転がり軸受２０の外輪２１ａは、補助軸受３０（複列の玉軸受）の内輪を兼ねており、当該外輪２１ａは、その内側には、外輪としての内溝が形成してあり、その外側には、内輪としての外溝が形成してある。その他の構成、作用、及び効果は、上述した実施の形態と同様である。
【００４３】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。
【００４４】
例えば、本発明に係る転がり軸受は、図１及び図２に示したテーブル移動装置に限らず、車両用電動パワーステアリング装置など、種々の装置や機構に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態に係るテーブル移動装置の平面図である。
【図２】図１に示したテーブル移動装置の断面図である（図１のボールねじ軸に沿った断面図に相当する）。
【図３】本発明の実施の形態に係り、ボールねじ軸のたわみを示す模式図である。
【図４】（ａ）は、本発明の実施の形態に係る主転がり軸受に用いる保持器の正面図と側面図であり、（ｂ）は、当該保持器と転動体の正面図と側面図であり、（ｃ）は、ボールねじ軸と主転がり軸受と補助軸受の正面図と断面図である。
【図５】（ａ）は、本発明の実施の形態に係る主転がり軸受と補助軸受と、ボールねじ軸の断面図であり、（ｂ）は、本発明の実施の形態の第１変形例に係る主転がり軸受と補助軸受と、ボールねじ軸の断面図である。
【図６】（ａ）は、本発明の実施の形態の第２変形例に係る主転がり軸受と補助軸受と、ボールねじ軸の断面図であり、（ｂ）は、本発明の実施の形態の第３変形例に係る主転がり軸受と補助軸受と、ボールねじ軸の断面図である。
【図７】従来例に係るテーブル移動装置の断面図である（図１のボールねじ軸に沿った断面図に相当する）。
【図８】従来例に係り、ボールねじ軸のたわみを示す模式図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  テーブル
２  レール
３  リニアガイド
４  基板
４ａ  ブラケット
５  ボールねじナット
６  軸受
７  ボールねじ軸
８  カップリング
９  電動モータ
１１  ねじ溝
２０  主転がり軸受
２１  外輪
２１ａ  外輪
２２  転動体
２３  保持器
２４  保持孔
３０  補助軸受
３１  外輪
３２  内輪
３３  転動体
４０  ハウジング
【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】
2006207732.tif 000007
【図６】
2006207732.tif 000008
【図７】
2006207732.tif 000009
【図８】
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