(57)【要約】【課題】ねじ軸に過大な荷重がかかった際でもねじ軸の端部の振れを低減するボールねじ装置を提供する。【解決手段】ボールねじ装置１は、表面に螺旋溝１１が形成されたねじ軸１０と、そのねじ軸１０の端部に形成された軸受設置部１０ａを支持する軸受２０とを有する。ねじ軸１０は、ねじ軸本体部１０Ａとナット１０Ｂとアダプタ１０Ｃとを有する。ねじ軸本体部１０Ａは第１螺旋溝１１と第２螺旋溝１２とを有する。アダプタ１０Ｃは第４螺旋溝１４、軸受設置部１０ａ、及び段差部１３を有する。第２螺旋溝１２は、ナット１０Ｂ及びだい４螺旋溝１４に螺合する。段差部１３の軸方向の端面１３ａが軸受２０の内輪２１に当接する。【選択図】図１
2015209852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転動体が転動する第１螺旋溝が外周面に形成されたねじ軸と、そのねじ軸の端部に形成された軸受設置部を支持する軸受とを有し、
前記ねじ軸は、第１螺旋溝と第２螺旋溝とを有するねじ軸本体部と、第２螺旋溝に螺合するナットと、第２螺旋溝に螺合する第４螺旋溝、前記軸受設置部、及び段差部を有するアダプタとからなり、
前記段差部の軸方向の端面が前記軸受の内輪に当接することを特徴とするボールねじ装置。
【請求項２】
前記ナットの軸方向の寸法は、第４螺旋溝の軸方向の寸法よりも短い請求項１に記載のボールねじ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールねじ装置に関し、特に、一軸アクチュエータなどの各種工作機械に用いられ、ボールねじとそのねじ軸を支持する軸受とを備えたボールねじ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一軸アクチュエータなどの各種工作機械に用いられ、ボールねじとそのねじ軸の両端部又は一方の端部を支持する軸受とを備えたボールねじ装置が知られている（特許文献１）。このようなボールねじ装置においては、上記軸受の内輪の内周面に嵌合するようにねじ軸の外周面を縮径して軸受設置部を形成し、この軸受設置部の端面と上記軸受との間にスペーサを挿入すると共に、ロックナットで締め付けるのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６２３１４号公報，図１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、ボールねじ装置のねじ軸の形態としては、その表面に形成された螺旋溝が軸受設置部の端面にまで形成されているものと形成されていないものがある。
図４（ａ）に示すように、螺旋溝１０１が軸受設置部１０２の端面１０２ａにまで形成されていないねじ軸１００では、図４（ｂ）に示すように、端面１０２ａの形状は均整な円環形状をなしている。したがって、図４（ｃ）に示すように、ロックナット１２０と軸受１１０の内輪１１１との間に設けたスペーサ１３０と端面１０２ａとによって軸受１１０の内輪１１１を挟み、軸受１１０の軸方向の動きを制限することができる。
【０００５】
一方、図５（ａ）に示すように、螺旋溝２０１が軸受設置部２０２の端面２０２ａにまで形成されたねじ軸２００では、図５（ｂ）に示すように、端面２０２ａの形状は不均整な円環形状をなしている。この形状は螺旋溝２０１のリードが小さい場合には顕著であり、螺旋溝２０１の底部２０１ａが露出した部分が生じることがある。このような形態のねじ軸２００では、図５（ｃ）に示すように、ロックナット２２０と軸受２１０の内輪２１１との間に設けたスペーサ２３０と、端面２０２ａと軸受２１０の内輪２１１との間に設けたスペーサ２４０とによって内輪２１１が挟まれた軸受２１０の軸方向の動きを制限することになる。
【０００６】
このように、軸受２１０の内輪２１１又はスペーサ２４０に当接するねじ軸２００の端面２０２ａの径方向の寸法が不均一なために不均整な円環形状をなしていると、ねじ軸２００に過大な荷重がかかった際にねじ軸２００の端部が振れやすくなる。
これは、ねじ軸２００の変形、偏心や、乗り上げを招き、結果として、ロックナット２２０の締め付けによってねじ軸２００の端部が曲がってしまったり、ねじ軸２００の端部に対してプーリやカップリングを設置することが困難になることがあるため、検討の余地があった。
本発明は上記課題に着目してなされたものであり、ねじ軸に過大な荷重がかかった際でもねじ軸の端部の振れを低減するボールねじ装置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】
上記課題を解決するためのボールねじ装置のある態様は、転動体が転動する第１螺旋溝が外周面に形成されたねじ軸と、そのねじ軸の端部に形成された軸受設置部を支持する軸受とを有し、
上記ねじ軸は、第１螺旋溝と第２螺旋溝とを有するねじ軸本体部と、第２螺旋溝に螺合するナットと、第２螺旋溝に螺合する第４螺旋溝、上記軸受設置部、及び段差部を有するアダプタとからなり、
上記段差部の軸方向の端面が上記軸受の内輪に当接する。
また、上記ボールねじ装置においては、上記ナットの軸方向の寸法は、第４螺旋溝の軸方向の寸法よりも短いことが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ねじ軸に過大な荷重がかかった際でもねじ軸の端部の振れを低減するボールねじ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のボールねじ装置のある態様における構成を示す側面図である。
【図２】本発明のボールねじ装置のある態様におけるねじ軸の構成を示す側面図である。
【図３】本発明のボールねじ装置の他の態様におけるねじ軸の構成を示す側面図である。
【図４】従来のボールねじ装置の構成を示す図であり、（ａ）はねじ軸の右側面図、（ｂ）はねじ軸の正面図、（ｃ）はボールねじ装置の軸方向に沿う断面図である。
【図５】従来のボールねじ装置の構成を示す図であり、（ａ）はねじ軸の右側面図、（ｂ）はねじ軸の正面図、（ｃ）はボールねじ装置の軸方向に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係るボールねじ装置のある実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、ボールねじ装置のある態様における構成を示す側面図である。また、図２は、本発明のボールねじ装置のある態様におけるねじ軸の構成を示す側面図であり、（ａ）は一体化されたねじ軸を示す側面図、（ｂ）はねじ軸本体部とナットとアダプタとに分解された側面図である。
【００１１】
図１に示すように、ボールねじ装置１は、ねじ軸１０と、このねじ軸１０の端部を支持する複列の転がり軸受２０，２０とを有する。ねじ軸１０には、ボールねじ装置１における転動体（図示せず）が転動する螺旋溝である第１螺旋溝１１が形成されている。
転がり軸受２０は、ねじ軸１０を構成するアダプタ１０Ｃに形成された軸受設置部１０ａに嵌合してねじ軸１０と一体に回転する２つの内輪２１，２１を有している。これら内輪２１，２１の外周には、複数の転動体２２を介して内輪２１を回転自在に支持する外輪２３がそれぞれ設けられている。
【００１２】
また、ボールねじ装置１は、転がり軸受２０を収容する円筒状のハウジング３０を備えており、転がり軸受２０の外周面（外輪２３の外周面）はハウジング３０の内周面と摺動自在に嵌合している。
転がり軸受２０の内輪２１は、ねじ軸１０に形成された段部１２とロックナット４０とにより所定位置に位置決めされている。このロックナット４０はねじ軸１０の端部に螺嵌されており、ロックナット４０と内輪２１との間のねじ軸１０の外周にはスペーサ４１が設けられている。このスペーサ４１は、例えば皿バネ又はコイルバネあるいは縦弾性係数の金属等からなる。
【００１３】
＜ねじ軸＞
ねじ軸１０は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、ねじ軸本体１０Ａと、ナット１０Ｂと、アダプタ１０Ｃとを有する。
ねじ軸本体１０Ａは、第１螺旋溝形成部１０Ａ１と第２螺旋溝形成部１０Ａ２とを有する。第１螺旋溝形成部１０Ａ１の外周面には、ボールねじ装置１における転動体（図示せず）が転動する螺旋溝である第１螺旋溝１１が形成されている。一方、第２螺旋溝形成部１０Ａ２の外周面には、第１螺旋溝１１とは同軸で逆向きの第２螺旋溝１２が形成されている。
【００１４】
ナット１０Ｂは、その内周面に第２螺旋溝１２に螺合する第３螺旋溝（図示せず）が形成されている。
アダプタ１０Ｃは、軸受設置部１０ａと、この軸受設置部１０ａに対して軸方向に段差が形成された段差部１３とを有する。段差部１３は、軸受設置部１０ａとは反対側の端面１３ｂに、軸方向に沿って凹部が形成され、その内周面には、第２螺旋溝１２に螺合する第４螺旋溝１４が形成されている。
【００１５】
このように構成されたねじ軸本体１０Ａ、ナット１０Ｂ、及びアダプタ１０Ｃは、ねじ軸本体１０Ａの第２螺旋溝１２にナット１０Ｂが螺合し、さらにナット１０Ｂから軸方向に突出した第２螺旋溝１２に第４螺旋溝１４が螺合して一体化されてねじ軸１０が形成される。
ここで、第２螺旋溝１２の軸方向の寸法は、ナット１０Ｂの軸方向の寸法よりも長く、その差分は第４螺旋溝１４の軸方向の寸法以下に設定される。また、ナット１０Ｂの軸方向の寸法は、アダプタ１０Ｃに形成された第４螺旋溝１４の軸方向の寸法よりも短く設定される。
【００１６】
このように、ねじ軸本体１０Ａの第２螺旋溝１２に、ナット１０Ｂとアダプタ１０Ｃとがダブルナットの態様で固定されることによって、それぞれの締結力が増し、ねじ軸１０が正逆回転どちらに回転しても緩み難くなる。
そして、この段差部１３の軸方向の端面１３ａが軸受２０の内輪２１に当接する。この段差部１３は、端面１３ａと内輪２１との間のねじ軸１０の外周に嵌合して設けられる。すなわち、転がり軸受２０の内輪２１はロックナット４０の締付け力により端面１３ａに押圧されることとなる。この段差部１３は、例えば縦弾性係数の金属（鉄・非鉄）等や樹脂からなる。
【００１７】
（他の実施形態）
図３（ａ），（ｂ）は、本発明のボールねじ装置の他の態様におけるねじ軸の構成を示す側面図である。図３（ａ），（ｂ）に示すように、様々な内径寸法の軸受に対応するために、様々な外径寸法の軸受設置部１０ａを有するアダプタ１０Ｃに対してねじ軸本体１０Ａの第２螺旋溝形成部１０Ａ２の形状（寸法）を変更することができる。
【００１８】
このように、ねじ軸１０を構成するねじ軸本体１０Ａの第２螺旋溝形成部１０Ａ２の形状（寸法）を変更するだけで、内径寸法が異なる様々な軸受を取り付けることができるねじ軸１０を提供することができる。
このように、本実施形態のボールねじ装置では、ナット１０Ｂと共にねじ軸本体部１０Ａに強固に螺合されたアダプタ１０Ｃの段差部１３は、過大な軸方向の荷重を端面１３ａで受けることになり、ねじ軸１０の端部の振れを軽減することができる。
【００１９】
なお、このように構成されたねじ軸１０は、ボールねじ装置以外に台形ねじ等に用いることができる。
以上、本発明に係るボールねじ装置について説明したが、本発明に係るボールねじ装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００２０】
１  ボールねじ装置
１０  ねじ軸
１０Ａ  ねじ軸本体部
１０Ｂ  ナット
１０Ｃ  アダプタ
１０ａ  軸受設置部
１１  第１螺旋溝
１２  第２螺旋溝
１３  段差部
１４  第４螺旋溝
２０  軸受
２１  内輪
【図１】
2015209852.tif 000003
【図２】
2015209852.tif 000004
【図３】
2015209852.tif 000005
【図４】
2015209852.tif 000006
【図５】
2015209852.tif 000007