(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。軸受設置部１０ａに係合する係合部５１、及び螺旋溝１１に嵌合する嵌合部５２が内周面に形成された円環形状のスペーサ５０が設けられ、そのスペーサ５０の軸方向の端面５０ａが軸受２０の内輪２１に当接する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に螺旋溝が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、
前記軸受設置部に係合する係合部、及び前記螺旋溝に嵌合する嵌合部が内周面に形成された円環形状のスペーサが設けられ、
前記スペーサ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】
前記スペーサが、軸方向に複数の分割体に分割される請求項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２（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２（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２（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３（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３（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３（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。
【０００７】
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。
【０００８】
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】
【０００９】
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、表面に螺旋溝が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、
上記軸受設置部に係合する係合部、及び上記螺旋溝に嵌合する嵌合部が内周面に形成された円環形状のスペーサが設けられ、
上記スペーサの軸方向の端面が上記軸受の内輪に当接する。
【００１０】
また、上記ボールねじ装置においては、上記スペーサが、軸方向に複数の分割体に分割されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
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】
【００１２】
【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図である。
【図２】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３】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】
【００１３】
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図であり、（ａ）はボールねじ装置の軸方向に沿う断面図、（ｂ）はねじ軸の斜視図、（ｃ）はねじ軸にスペーサを組み込むプロセスを示す側面図、（ｄ）はねじ軸の右側面図である。
【００１４】
図１（ａ）に示すように、ボールねじ装置１は、ボールねじのねじ軸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の表面には螺旋溝１１が形成されている。この転がり軸受２０はねじ軸１０の端部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を有しており、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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
ここで、ねじ軸１０には、図１（ａ），（ｂ）に示すように、円環形状のスペーサ５０が設けられる。このスペーサ５０は、軸受設置部１０ａに係合する係合部５１と、螺旋溝１１に嵌合する嵌合部５２とが内周面に形成されている。
すなわち、係合部５１は、軸受設置部１０ａと螺旋溝１１との境界部分の段部１２と、軸受設置部１０ａとに係合する内周面の形状をなす部分である。
また、嵌合部５２は、螺旋溝１１に嵌合する螺旋状の突起が内周面に形成された部分である。この嵌合部５２の形状は、螺旋溝１１に嵌合する形状であれば特に制限はなく目的に応じて適宜選択されるが、角ねじや台形ねじのような断面形状をなす態様でもよいし、螺旋溝１１に接触する部分だけその螺旋溝の（断面）形状に応じた断面形状でもよい。嵌合部５２は面取りされていることが好ましい。そして、このスペーサ５０の軸方向の端面５０ａが軸受２０の内輪２１に当接する。
【００１８】
このスペーサ５０は、端面５０ａ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５０ａに押圧されることとなる。このスペーサ５０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（鉄・非鉄）等や樹脂からなる。
また、スペーサ５０は、軸方向に複数の分割体に分割されてもよい。このような態様とすることにより、スペーサ５０の嵌合精度よりも組み立てやすさを重視する工作機械などに用いることが容易である。
【００１９】
次に、このように構成されたねじ軸１０の製造プロセスについて説明する。図１（ｃ）に示すように、ねじ軸１０の軸受設置部１０ａにおける螺旋溝１１が形成されている側とは反対側から、嵌合部５２，係合部５１の向きでねじ軸１０に対向させた円筒形状のスペーサ５０を挿嵌させる。スペーサ５０の嵌合部５２を螺旋溝１１に対して螺合させて回転させながら軸受設置部１０ａから螺旋溝１１の向きに嵌合部５２を螺旋溝１１に嵌合させる。このスペーサ５０を回転させることによってなされる螺旋溝１１と嵌合部５２との嵌合状態は、係合部５１の段部５１ａが端面１２に係止されるまで行われる。このようにして嵌合部５２が螺旋溝１１に螺合すると共に、係合部５１が軸受設置部１０ａ及び端面１２に係合するようにスペーサ５０がねじ軸１０に設置される。
【００２０】
ここで、本実施形態のボールねじ装置では、軸受２０の内輪２１に当接するスペーサ５０の端面５０ａの面積が、スペーサ５０が設けられない場合に軸方向の荷重を受ける端面１２の面積よりも大きくなっている。
さらに、スペーサ５０は、その嵌合部５２によってねじ軸１０の螺旋溝１１に強固に螺合しているため、過大な軸方向の荷重を端面１２ではなく螺旋溝１１で均等に受けることになり、ねじ軸１０の端部の振れを軽減することができる。
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。
【００２１】
以上、本発明に係るボールねじ装置のねじ軸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】
【００２２】
１  ボールねじ装置
１０  ねじ軸
１０ａ  軸受設置部
１１  螺旋溝
２０  軸受
２１  内輪
５０  スペーサ
５１  係合部
５２  嵌合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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