(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に嵌合する円環形状のスペーサ５０が設けられ、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。軸受設置部１０ａの外周面はローレット加工されている。【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、
前記軸受設置部に嵌合する円環形状のスペーサが設けられ、そのスペーサの軸方向の端面が前記軸受の内輪に当接し、
前記軸受設置部の外周面がローレット加工されていることを特徴とするボールねじ装置。
【請求項２】
前記軸受設置部の外周面のうち、前記スペーサが嵌合する範囲にローレット加工されている請求項１に記載のボールねじ装置。
【請求項３】
前記軸受設置部の外周面のうち、前記スペーサが嵌合する範囲及び前記軸受の内輪の内周面が嵌合する範囲にローレット加工されている請求項１に記載のボールねじ装置。
【請求項４】
ローレット加工された前記軸受設置部の外周面の表面形状が同一のピッチ間隔である請求項１〜３の何れか一項に記載のボールねじ装置。
【請求項５】
前記ローレット加工が斜めローレット加工である請求項１〜４の何れか一項に記載のボールねじ装置。
【請求項６】
前記ローレット加工が平目ローレット加工である請求項１〜４の何れか一項に記載のボールねじ装置。
【請求項７】
前記ローレット加工が綾目ローレット加工である請求項１〜４の何れか一項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。
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】
【０００８】
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、
上記軸受設置部に嵌合する円環形状のスペーサが設けられ、そのスペーサの軸方向の端面が上記軸受の内輪に当接し、
上記軸受設置部の外周面がローレット加工されている。
【０００９】
また、上記ボールねじ装置においては、上記軸受設置部の外周面のうち、上記スペーサが嵌合する範囲にローレット加工されていることが好ましい。
また、上記ボールねじ装置においては、上記軸受設置部の外周面のうち、上記スペーサが嵌合する範囲及び上記軸受の内輪の内周面が嵌合する範囲にローレット加工されていることが好ましい。
【００１０】
また、上記ボールねじ装置においては、ローレット加工された上記軸受設置部の外周面の表面形状が同一のピッチ間隔であることが好ましい。
また、上記ボールねじ装置においては、上記ローレット加工が斜めローレット加工であることが好ましい。
また、上記ボールねじ装置においては、上記ローレット加工が平目ローレット加工であることが好ましい。
また、上記ボールねじ装置においては、上記ローレット加工が綾目ローレット加工であることが好ましい。
【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）ねじ軸にスペーサを組み込むプロセスを示す右側面図、（ｃ）はスペーサを組み込んだねじ軸の右側面図である。
図１（ａ）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。
【００１４】
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。
【００１５】
ねじ軸１０には、図１（ａ）に示すように、円環形状のスペーサ５０が設けられる。スペーサ５０は軸受設置部１０ａに嵌合して設置されるように、スペーサ５０の内周面の径が軸受設置部１０ａの外周面の径以下に設定されている。
また、スペーサ５０は、その軸方向の一方の端面５０ａが、軸受設置部１０ａと螺旋溝１１との境界部分の段部１２の端面１２ａに当接し、かつその軸方向の他方の端面５０ｂが軸受２０の内輪２１に当接するように設置される。
【００１６】
［ローレット加工部］
ここで、ねじ軸１０の軸受設置部１０ａの外周面はローレット加工されている。以下、軸受設置部１０ａにおいてローレット加工された部分をローレット加工部１０ｂとする。ローレット加工部１０ｂの範囲は、スペーサ５０の内周面が嵌合する範囲の少なくとも一部を含み、スペーサ５０の内周面が嵌合する範囲に亘ってなされることが好ましい（図１中、ドットのハッチングで表示）。
【００１７】
また、ローレット加工部１０ｂの範囲は、上記範囲に加え、軸受２０の内輪２１の内周面が嵌合する範囲も含まれることが好ましい。
さらに、スペーサ５０の内周面、及び軸受２０の内輪の内周面の少なくとも何れか一方にもローレット加工が併せて形成されてもよい。この場合、スペーサ５０の内周面、及び軸受２０の内輪の内周面の少なくとも何れか一方に施されるローレット形状は、ローレット加工部１０ｂのローレット形状とは異なることが好ましい。
【００１８】
また、ローレット加工された軸受設置部１０ａの外周面（ローレット加工部１０ｂ）の表面形状が同一のピッチ間隔であることが好ましい。ローレット加工部１０ｂの表面形状は、例えば、ＪＩＳ  Ｂ０９５１に規定されているものを好適に用いることができる。この表面形状は、例えば、株式会社東京精密製の輪郭形状測定機を用いて計測される。
また、上記ローレット加工としては、斜めローレット加工、平目ローレット加工、綾目ローレット加工が挙げられる。斜めローレット加工を採用することにより、スペーサを挿入しやすいという効果を奏する。また、上記ローレット加工として、平目ローレット加工を採用することにより、よりスペーサを挿入しやすいという効果を奏する。また、上記ローレット加工として、綾目ローレット加工を採用することにより、締結力を強固にするという効果を奏する。
【００１９】
このように設けられたスペーサ５０は、ローレット加工された軸受設置部１０ａの外周面に対して嵌合（圧入）しているため、強固にねじ軸１０に嵌合される。
また、転がり軸受２０の内輪２１はロックナット４０の締付け力によりスペーサ５０の他方の端面５０ｂに押圧されることとなる。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）等や樹脂からなることが好ましい。
【００２０】
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（ｂ），（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、スペーサ５０を挿嵌させる。そして、一方の端面５０ａが端面１２ａに係合するまでスペーサ５０を軸受設置部１０ａに対して圧入させてねじ軸１０にスペーサ５０を嵌合させる。
【００２１】
このように、本実施形態のボールねじ装置では、ローレット加工部１０ｂに対してスペーサ５０が圧入されるので、摩擦力による締結力が高くなり、ねじ軸１０に対してスペーサ５０が強固に固定される。その結果、過大な軸方向の荷重を端面１２ではなく強固にねじ軸１０に固定されたスペーサ５０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。
【００２２】
また、ローレット加工部１０ｂをねじ軸１０に形成することにより、このローレット加工部１０ｂに嵌合するスペーサ５０や軸受２０の内輪２１のそれぞれの内周面の公差を管理する必要がなくなり、低コストを実現できる。
また、従来では、スペーサ５０の幅方向の寸法でねじ軸１０と軸受２０とを位置決めしていたが、本発明の構成を採用することによって、ローレット加工による締結力が向上し、幅方向の締結力確保に労力を注ぐ必要がなくなり、製造上の効率化が図れるという効果を奏する。
【００２３】
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】
【００２４】
１  ボールねじ装置
１０  ねじ軸
１０ａ  軸受設置部
１０ｂ  ローレット加工部
１１  螺旋溝
２０  軸受
２１  内輪
５０  スペーサ
【図１】
2015215037.tif 000003
【図２】
2015215037.tif 000004
【図３】
2015215037.tif 000005