(57)【要約】【課題】一方向のアキシャル荷重の負荷が大きい条件下でも長寿命で使用でき、かつ、メンテナンス時などに誤って反対方向にアキシャル荷重が負荷されたときであっても、軸受が分解や破損するなどの不具合を防止できるボールねじ支持用の軸受ユニットを提供する。【解決手段】軸方向のうち主として一方向の負荷を受ける軸体５を回転自在に支持する転がり軸受１１と、これを収容するハウジング３と、ハウジング３に取り付けられ、転がり軸受１１の外輪１１ａの端面に当接する軸受蓋４とを備える軸受ユニットにおいて、前記転がり軸受１１は前記一方向の負荷を支持可能に配される少なくとも一つのアンギュラコンタクト軸受であり、前記軸受ユニットには前記軸体５に前記一方向とは逆向きの力が作用した際に、転がり軸受１１が分解するのを防止する、転がり軸受１１の内輪１１ｂの端面と微少隙間を介して対向する端面を有する軸受蓋１２を分解防止手段として備えた。【選択図】    図２
2007057022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能に対向して配置された内輪及び外輪と、該内輪と外輪の対向面にそれぞれ形成された軌道面間に転動自在に組み込まれた複数の転動体とを備え、軸方向のうち主として一方向の負荷を受ける軸体を回転自在に支持する転がり軸受と、
これを収容するハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられ、前記転がり軸受の外輪の端面に当接する軸受蓋とを備える軸受ユニットにおいて、
前記転がり軸受は前記一方向の負荷を支持可能に配される少なくとも一つのアンギュラコンタクト軸受であり、
前記軸受ユニットには前記軸体に前記一方向とは逆向きの力が作用した際に、前記転がり軸受が分解するのを防止する分解防止手段が設けられていることを特徴とする軸受ユニット。
【請求項２】
前記分解防止手段は、前記転がり軸受の内輪の端面と微少隙間を介して対向する端面を有する前記軸受蓋であることを特徴とする請求項１に記載の軸受ユニット。
【請求項３】
前記分解防止手段は、前記一方向とは逆向きの力を支持するアンギュラコンタクト軸受を備え、
前記軸受ユニットは、前記アンギュラコンタクト軸受の外輪の幅と等しく、前記ハウジングと軸受蓋との間に設けられる間座
を備えることを特徴とする請求項１に記載の軸受ユニット。
【請求項４】
夫々の接触角が同一角度に組み合わされた複数のアンギュラコンタクト軸受と、
該アンギュラコンタクト軸受の外輪の幅と等しく、ハウジングと軸受蓋との間に設けられる間座と、
を備えていることを特徴とする請求項２に記載の軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ねじ軸とボール循環機能を持ったナットシステムを組み合わせたボールねじ機構のねじ軸を回転自在に支持するボールねじ支持用軸受ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールねじ機構は、例えばＩＴ（Information Technology）関連機器の組立工程や製造工程などで半導体チップ等の電子部品を主として上下方向に搬送する装置や、レーザー加工機等の昇降軸で使用される精密位置決め用として採用されている。
従来から、ボールねじ支持用軸受ユニットにはアキシャル荷重が負荷されることから、アンギュラコンタクト軸受が使用され、例えば、電子部品搬送ロボット用精密ボールねじ等にも広く使用されている。
【０００３】
アンギュラコンタクト軸受は、通常、相対回転可能に対向して配置された内輪及び外輪の対向面に備わる各軌道面と、該軌道面間に組み込まれた複数の転動体と、その転動体を保持する保持器とを有しており、前記転動体として玉を用いるアンギュラ玉軸受の場合では、各軌道面は、転動体の曲率よりも大きな単一の曲率を有する円弧で溝が形成されている。そして、前記内輪の軌道面と転動体とのひとつの接触点、及び、前記外輪の軌道面と転動体とのひとつの接触点を結んだ仮想線は、軸受の径方向に対する接触角を有している。
【０００４】
その接触角は、外輪と内輪を軸受の幅方向に夫々逆向きに、夫々の軌道面が転動体に接触するまでずらすことによって作り出され、前記内輪の軌道面と転動体との隙間、及び、前記外輪の軌道面と転動体との隙間が解消されることによって、転動体に予圧が付与され、さらに、接触角の向きによって、軸受は、一方向のアキシャル荷重に対応可能となる。
しかし、ボールねじ軸には、通常、アキシャル荷重が双方向から負荷される。このような状況下でアンギュラコンタクト軸受を単列で使用すると、逆方向のアキシャル荷重が負荷された場合には、前記予圧が付与された状態が失われて、軸受が分解や破損するなどの不都合が生じ易くなるという問題があった。
【０００５】
ボールねじ機構を昇降軸として使用した場合には、自重によって、主に下向きのアキシャル荷重が負荷されているが、重力加速度を超えた持ち上げる外力が働いた場合、例えば、メンテナンス時に、昇降テーブルを固定した状態でボールねじ軸を回転させようとした場合などに逆方向のアキシャル荷重が軸受に負荷されてしまう。
【０００６】
双方向のアキシャル荷重に対応するためには、通常は、２つの軸受をその接触角が対向する正面組合せ（ＤＦ組合せ。図２１参照。）又は背面組合せ（ＤＢ組合せ）で用いている。
このような構成の軸受ユニットであれば、軸受は双方向の荷重に対応することができるが、一方向の負荷の大きな用途に対しては、並列組合せの場合と比べて、定格疲れ寿命が短くなり、剛性も弱くなってしまう。
【０００７】
また、特開２００３−１３９１４６号（特許文献１）及び特開２００３−２２７５１６号（特許文献２）は、軸受の内輪及び外輪の各軌道面に、転動体の曲率と異なる複数の曲率を有する円弧で溝を形成して、各軌道面と転動体が複数の点で接触し、複数の接触角を有する多点接触玉軸受を開示して、双方向のアキシャル荷重の負荷に対応した。
しかし、特許文献１及び特許文献２は、多点接触玉軸受という独特の構成を採用することによって双方向のアキシャル荷重の負荷に対応しているが、アンギュラコンタクト軸受と比べて接触点が増加しているので、摩擦が大きくなり、使用条件によっては、軸受の寿命が短くなる問題があった。
また、ボールねじ軸支持用軸受ユニットに単列深溝玉軸受を用いることもできるが、分解や破損のおそれは低減されるものの、アンギュラコンタクト軸受と比べて、定格疲れ寿命は１／６に短くなり、剛性は１／５から１／４に低減してしまう。
【特許文献１】特開２００３−１３９１４６号公報
【特許文献２】特開２００３−２２７５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、一方向のアキシャル荷重の負荷が大きい条件下でも長い寿命を発揮し、かつ、メンテナンス時などに誤って反対方向にアキシャル荷重が負荷されたときであっても、軸受が分解や破損するなどの不具合を防止できるボールねじ支持用の軸受ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を解決するために、本発明による軸受ユニットは、相対回転可能に対向して配置された内輪及び外輪と、該内輪と外輪の対向面にそれぞれ形成された軌道面間に転動自在に組み込まれた複数の転動体とを備え、軸方向のうち主として一方向の負荷を受ける軸体を回転自在に支持する転がり軸受と、これを収容するハウジングと、前記ハウジングに取り付けられ、前記転がり軸受の外輪の端面に当接する軸受蓋とを備える軸受ユニットにおいて、前記転がり軸受は前記一方向の負荷を支持可能に配される少なくとも一つのアンギュラコンタクト軸受であり、前記軸受ユニットには前記軸体に前記一方向とは逆向きの力が作用した際に、前記転がり軸受が分解するのを防止する分解防止手段を設けた。
また、前記分解防止手段は、前記転がり軸受の内輪の端面と微少隙間を介して対向する端面を有する前記軸受蓋を備えてなるようにしてもよい。あるいは、前記分解防止手段は、前記一方向とは逆向きの力を支持するアンギュラコンタクト軸受を備え、前記軸受ユニットは、前記アンギュラコンタクト軸受の外輪の幅と等しく、前記ハウジングと前記軸受蓋との間に設けられる間座を備えるようにしてもよい。
また、前記軸受ユニットは、夫々の接触角が同一角度に組み合わされた複数のアンギュラコンタクト軸受と、該アンギュラコンタクト軸受の外輪の幅と等しく、ハウジングと軸受蓋との間に設けられる間座とを備えていても良い。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、一方向のアキシャル荷重の負荷が大きい条件下でも長い寿命を発揮し、かつ、メンテナンス時などに誤って反対方向にアキシャル荷重が負荷されたときであっても、軸受が分解や破損するなどの不具合を防止できる軸受ユニットを提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態について説明する。なお、本実施形態は本発明の一例にすぎずなんらこれに限定解釈されるものではなく、本発明の範囲内で設計変更可能である。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本実施例１による軸受ユニットの平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
本実施例１による軸受ユニットは、図１及び図２に示すような所謂丸形の軸受ユニットであって、軸体５（ボールねじ軸）を回転自在に支持する一つの転がり軸受１１（アンギュラコンタクト軸受）と、その軸受１１を収容するハウジング３と、ハウジング３のフランジ３ｃの端面に固定されて分解防止手段として機能し、軸受１１の外輪１１ａに当接する軸受蓋４と、前記ボールねじ軸５に軸受１１を固定するロックナット６と、前記ロックナット６と前記軸受１１の内輪１１ｂとを連接するスペーサー７とで構成され、前記ボールねじ軸５は、前記ハウジング３、前記軸受１１の内輪１１ｂの内径側及び前記軸受蓋４を貫通している。
なお、図１には、前記軸受蓋４とボールねじ軸５及びロックナット６が表れており、その軸受蓋４には、軸受ユニットとブラケット８（図２参照）を接続する複数の接続ボルト９，９，９，９と、ハウジング３と軸受蓋４とを固定する複数の蓋ボルト４ａ，４ａ，４ａ，４ａとが表れている。
【００１３】
なお、本実施例１では、軸受ユニットが丸形の軸受ユニットである場合を説明するが、図１６及び図１７に示すような角形の軸受ユニットであっても対応可能である。さらに、本実施例１では、ボールねじ機構が垂直方向に設置されているが、一方向からの力が作用する環境であれば水平方向に設置されていても良い。
【００１４】
ボールねじ軸５は円柱形の軸体であって、そのボールねじ軸５は太径部５ａと細径部５ｂとを備え、その細径部５ｂには、太径部５ａと細径部５ｂとの段差５ｃから細径部５ｂ側に所定の距離をあけてロックねじ５ｄ（雄ねじ）を備えている。
ボールねじ軸５の細径部５ｂには、その細径部５ｂの径よりも僅かに大きな内輪１１ｂの内径を有する軸受１１が配され、さらに、軸受１１の内輪１１ｂの一方の側端面１１ｄは前記段差５ｃに当接して配される。
軸受１１はアンギュラコンタクト軸受としてのアンギュラ玉軸受が使用され、その軸受１１の内輪１１ｂの他方の側端面１１ｅに当接して、円筒状のスペーサー７が配される。
前記ボールねじ軸５のロックねじ５ｄには、そのロックねじ５ｄと嵌め合う（螺合）ロックナット６が配され、そのロックナット６が締めこまれることによって、前記スペーサー７を介して、軸受１１の内輪１１ｂが段差５ｃとの間に挟み込まれて固定される。ロックナット６はロックねじ５ｄに対して突出可能な止めねじ６ａを有し、その止めねじ６ａが締め込まれてロックねじ５ｄに突出することによって、ロックナット６が所定の締め込み位置から緩むことを防止する。
【００１５】
ハウジング３は円筒状に形成されており、そのハウジング３の一端側３ａは、ハウジング３の内周面から円筒軸心に向けて突出する内顎３ｂを備え、そのハウジング３の他端側３ｆには、ハウジング３の外周面から水平方向に向けて突出するフランジ３ｃを備えている。
前記ハウジング３の内径空間の内径は、軸受１１を隙間無く収容可能であって、収容された軸受１１の外輪１１ａの一方の側端面は前記ハウジング３の内顎部３ｂに当接して支持される。前記ハウジング３の内径空間の深さは、軸受１１の幅よりも図２中Ｌ１で示す範囲だけ深く形成される。
そのフランジ３ｃには、軸受ユニットとブラケット８を接続する複数の接続ボルト９，９，９，９が貫通する複数の貫通孔３ｄと、後述する軸受蓋４をハウジング３に固定する複数の蓋ボルト４ａ，４ａ，４ａ，４ａが締め込まれる複数の雌ねじ３ｅ，３ｅ，３ｅ，３ｅを有している。
【００１６】
次に、ハウジング３のフランジ３ｃの端面に配される軸受蓋４について説明する。なお、図３は軸受蓋４の説明図であり、図３（ａ）は軸受蓋４の平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
軸受蓋４は、ハウジング３のフランジ３ｃの端面に配される平面視略方形の板状体であって、前記複数の接続ボルト９，９，９，９及び複数の蓋ボルト４ａ，４ａ，４ａ，４ａの各ボルトの頭部を収容する貫通孔４ｃを夫々備えている。なお、前記接続ボルト９の頭部が収容される貫通孔４ｃ（図２で向かって左側の貫通孔）は座ぐりが設けられておらず、前記蓋ボルト４ａの頭部が収容される貫通孔４ｃ（図２で向かって右側の貫通孔）は座ぐりが設けられている。このように構成することによって、軸受ユニットとブラケット８の接続を解かずに軸受蓋４のみを脱着することが可能となる。
さらに、軸受蓋４の平面視中央部には、軸受１１の内輪１１ｂの外径よりも小径の丸孔４ｄを備え、その丸孔４ｄの周縁は、ロックナット６側に向けて擂鉢状に広がる傾斜面４ｅを形成している。
【００１７】
軸受蓋４のハウジング３側の面は、前記丸孔４ｄと同心に突出して形成されるリング状部４ｆを有し、そのリング状部４ｆの外径は、前記ハウジング３の円筒状部の内径より僅かに小径であり、そのリング状部４ｆの厚みＬ１は、前記ハウジング３に軸受１１を収容した場合の軸受１１の端面とハウジング３のフランジ３ｃの端面との距離Ｌ４と等しいか、Ｌ４よりわずかに大きくなるように形成されている。
さらに、そのリング状部４ｆは、軸受１１の内輪１１ｂの外径よりも大径であって、ハウジング３側に開口する前記丸孔４ｄと同心の円形溝４ｇを有している。
【００１８】
そして、軸受蓋４をハウジング３に固定した場合には、図２及び図４に示すように、軸受蓋４の前記リング状部４ｆの突出面４ｈが、ハウジング３に収容された軸受１１の外輪１１ａの端面と当接する。その場合において、前記リング状部４ｆの円形溝４ｇの底面４ｉと、軸受１１の内輪１１ｂの端面とは、前記円形溝4ｇによって、微少隙間Ｌ２を介して対向することとなる。その微少隙間Ｌ２は、軸受１１に接触角を発生させるために外輪１１ａと内輪１１ｂをずらした距離に略等しい。
【００１９】
このように構成された軸受ユニットは、ボールねじ軸５に一方向の荷重（図４中矢印Ｃ参照）が負荷されている場合には、軸受１１は荷重を接触角１１ｃによって受けることができ、荷重に対応することができるので、軸受１１は正常に機能する。
また、この場合には、軸受１１の内輪１１ｂの端面と軸受蓋４の円形溝４ｇの底面４ｉとは微少隙間Ｌ２を介して対向しているので接触することが無い。
【００２０】
さらに、図５に示すように、ボールねじ軸５に前記一方向とは逆向きの力（図５中矢印Ｄ参照）が作用した場合には、前記従来の軸受ユニットと同様に、軸受１１の内輪１１ｂはボールねじ軸５とともにずれ上がる。
しかし、軸受１１の内輪１１ｂのずれ上がり量が、前記微少隙間Ｌ２に達したときに、軸受１１の内輪１１ｂの端面と軸受蓋４の円形溝４ｇの底面４ｉとが接触して、内輪１１ｂのずれ上がりを抑止する。
【００２１】
従って、ボールねじ軸５に前記一方向とは逆向きの力（図５中矢印Ｄ参照）が作用した場合であっても、内輪１１ｂのずれ上がり量が、転動体１１ｆが軌道面から外れることのないずれ上がり量で抑止されるので、軸受の分解や破損に到るおそれもない。
そして、このように構成された軸受ユニットは、２つの軸受を正面組合せ（ＤＦ組合せ）又は背面組合せ（ＤＢ組合せ）で組み合わせた軸受ユニットと同等以上の寿命を有するので、軸受の数が減少した分だけ軸受ユニットのコストを押えることができるとともに、軸受ユニットの軸方向のサイズを短くすることができる。
（変形例１）
【００２２】
本実施例１では、前記軸受蓋４は、軸受１１の外輪１１ａを押える部分と、軸受１１の内輪１１ｂのずれ上がりを抑止する部分とを一体に形成しているが、これに限られず、前記各部分は夫々別体に形成されていても良い。
例えば、前記微少隙間Ｌ２（図３（ｂ）参照）の厚さに形成した円環状の板と、前記軸受蓋４のリング状部４ｆには円形溝４ｇを設けず、前記円環状の板の厚さＬ２と前記リング状部４ｆの厚さをあわせて前記Ｌ１（図３（ｂ）参照）となるように形成するものであってもよい。
この場合には、前記円環状の板が軸受の外輪押えとなり、前記リング状部４ｆが軸受の内輪のずれ上がりを抑止する部分となる。
（変形例２）
【００２３】
本実施例１では、前記軸受蓋４を前記ハウジング３に固定する固定手段として、蓋ねじ４ａによる固定手段を採用しているが、固定手段はこれに限定されるものではなく、軸受蓋４とハウジング３が確実に固定される限りにおいて他の固定手段であっても良い。例えば、本変形例２では、図７に示すように、ハウジング１３と軸受蓋１４とを螺合構造１５によって固定している。
なお、図６は、本変形例２による軸受ユニットの平面図であり、図７は、図６のＥ−Ｅ線断面図である。
【００２４】
軸受蓋１４は、図６乃至図９に示すように、軸受１１の外輪１１ａの外径よりも大径の外周を有し、その軸受蓋１４の外周面には、図８に示すように、雄ねじ１４ａが刻設されている。さらに、ハウジング１３には、図９に示すように、前記軸受蓋１４が嵌合可能な凹部１３ａを有し、その凹部１３ａの内周面には、前記軸受蓋１４の外周面の雄ねじ１４ａと螺合可能な雌ねじ１３ｂが刻設されている。
そして、軸受蓋１４のねじ込み手段によって軸受蓋１４をハウジング１３の前記凹部１３ａにねじ込む。このように構成することによって、軸受ユニットとブラケット８の接続を解かずに軸受蓋１４のみを脱着することが可能となる。
なお、前記ねじ込み手段は、軸受蓋１４がハウジング１３の前記凹部１３ａにねじ込まれる手段であればどのような手段でも良いが、本変形例２では、一例として、軸受蓋回転用孔１４ｂ，１４ｂに治具を差込んで軸受蓋１４を回転させるねじ込み手段を採用している。
なお、ハウジング１３及び軸受蓋１４のその他の構成、及び、軸受ユニットの構成や作用効果は実施例１のハウジング３及び軸受蓋４の構成と同様であるので説明を割愛する。
【実施例２】
【００２５】
前記実施例１による軸受ユニットは、一つの軸受を用いて構成されているが、本実施例２では、図１０に示すように、複数の軸受１，２を並列組合せ（ＤＴ組合せ）で用いて構成されている。なお、図１０は、図１のＡ−Ａ線と同一の断面指示線で切断した断面図である。さらに、ハウジング３は、収容する軸受の数が増加したので、その増加した軸受の幅に合わせて、ハウジング３を深く形成している。なお、軸受蓋４その他の軸受ユニットの構成や作用効果は実施例１と同様であるので説明を割愛する。
このように構成した場合には、一方向の荷重（図１０中矢印Ｆ参照）と逆方向の力が作用した場合であっても、前記実施例１と同様に、内輪のずれ上がりを抑止し、転動体が軌道面から外れることがないので、軸受の分解や破損を防止することができる。
【００２６】
さらに、軸受１，２は並列組合せ（ＤＴ組合せ）で用いているので、軸受１，２の接触角の向きが同一方向であって、一方向の荷重（図１０中矢印Ｆ参照）に対する耐久力の強固な軸受ユニットを構成することができ、軸受を正面組合せ（ＤＦ組合せ）又は背面組合せ（ＤＢ組合せ）で組み合わせて構成した場合と比べて、軸受の定格疲れ寿命を約４倍にすることがでる。さらには、軸受の剛性も１．５倍の強さとなる。
なお、本実施例２においても、軸受ユニットは丸形の軸受ユニットである場合を説明したが、図１６及び図１７に示すような角形の軸受ユニットであっても対応可能である。さらに、本実施例２では、ボールねじ機構が垂直方向に設置されているが、一方向からの力が作用する環境であれば水平方向に設置されていても良い。
【００２７】
また、本実施例２による軸受ユニットは、従来の軸受ユニットの軸受の組合せと軸受蓋の変更のみで、軸受の定格疲れ寿命と軸受の剛性の向上が図れる。さらに、軸受蓋以外の軸受ユニットに使用される部品の設計を変更したり、加工を施す必要がないので、導入コストの低廉化が図られ、また、さらに、軸受と軸受蓋の交換は、ボールねじ軸の端部側で行なうことができるので、設置されて精度調整が完了したボールねじ機構であっても、短時間の作業で容易に交換作業を行なうことができる。
【実施例３】
【００２８】
本実施例３は、もともと２列のアンギュラコンタクト軸受を用いていた軸受ユニットを最小限の部品の追加により、容易に３列のアンギュラコンタクト軸受を有する軸受ユニットに変更し、高負荷容量化を測れるものである。また、前記実施例１及び実施例２では、軸受蓋と軸受の内輪端面とが微少隙間を介して対向することによって分解防止手段としていたが、本実施例３では、図１１に示すように、従来の３列の軸受のうち１つ（図１１の例の場合では軸受１）が一方向（図１１中矢印Ｇで示す方向）とは逆向きの力を支持するように構成することにより、その軸受が分解防止手段として機能する。
従って、本実施例３の軸受蓋２４は、実施例１の軸受蓋４のような、軸受の内輪の端面と微少隙間を介して対向する部分（図２中４ｇ，４ｉ参照）を備えていないが、その他の部分については実施例１の軸受蓋４と同様である。
さらに、ハウジング３と軸受蓋２４との間には間座２０を設けている。また、軸受２１の追加により、軸受２と軸受２１とが並列組合せを構成するので、ボールねじ軸５に対し、図１１において下向き（図中矢印Ｇ参照）に加わる荷重への負荷容量を向上することができる。なお、図１１は、図１のＡ−Ａ線と同一の断面指示線で切断した断面図である。
本実施例３による軸受ユニットは、正面合わせに２列に組み合わされた軸受１，２と、追加した軸受２１と、その軸受１，２，２１を収容するハウジング３と、ハウジング３のフランジ端面３ａに固定されて軸受１の外輪１ａに当接する軸受蓋２４と、前記ハウジング３、前記軸受内輪１ｂ，２ｂ，２１ｂの内径側及び前記軸受蓋２４を貫通し、軸受ユニットにより回転自在に支持されるボールねじ軸５に軸受１，２，２１を固定するロックナット６と、前記ロックナット６と前記軸受内輪１ｂ，２ｂ，２１ｂとの間に挟み込まれるスペーサー７ａと、軸受１，２，２１の両端側をシールする各オイルシール８ａ，８ｂとで構成されている。
【００２９】
前記間座２０は、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、実施例１及び実施例２で説明した前記軸受蓋４の平面形状と同じ外形の形状に形成され、その中央部には、軸受１，２，２１の外輪１ａ，２ａ，２１ａの外径ｄ１（図１１参照）よりも僅かに大径（図１２（ａ）中ｄ２）の貫通孔２０ｃを有しており、さらに、実施例１及び実施例２で説明したハウジング３と軸受蓋４の蓋ボルト４ａ及び接続ボルト９の貫通位置に各貫通孔２０ａ，２０ａ，２０ａ，２０ａ，２０ｂ，２０ｂ，２０ｂ，２０ｂを有する。
なお、貫通孔２０ａの径は、蓋ボルト４ａのねじ部よりも大径に形成され、貫通孔２０ｂの径は、接続ボルト９の頭部よりも大径に形成されている。このように構成することによって、軸受ユニットとブラケット８の接続を解かずに軸受蓋２４及び間座２０のみを脱着することが可能となる。
また、前記間座２０の幅は、前記追加した軸受２１の外輪２１ａの幅ｈ２（図１１参照）と等しい幅ｈ１（図１１、図１２（ｂ）参照）に形成される。
【００３０】
次に、スペーサーについて説明する。なお、図１３（ａ）は交換前（軸受が２列の状態）のスペーサー７の平面図であって、図１３（ｂ）はその側面図である。また、図１４（ａ）は交換後（軸受を３列に増設した状態）のスペーサー７ａの平面図であって、図１４（ｂ）はその側面図である。
そして、軸受２１が増加することによって、軸受１，２，２１が占める幅が広がるので、軸受２１を追加する前に使用していたスペーサー７（図１３（ａ）及び図１３（ｂ）参照）ではロックナット６がボールねじ軸５のロックねじ５ｄと噛み合わない場合がある。
このような場合には、軸受２１を増加する前に使用していたスペーサー７の幅Ｌ１（図１３（ｂ）参照）よりも短い幅Ｌ２（図１４（ｂ）参照）のスペーサー７ａに交換することによって、軸受１のロックナット側端面とロックナット６の距離を適正な距離にすることができ、ロックナット６はロックねじ５ｄと噛み合って締め込みが可能となる。
さらに、実施例１及び２の軸受蓋４をハウジング３に固定する蓋ボルト４ａもまた、本実施例３では、前記間座の幅（図１２中ｈ１）に合わせて、ボルト長の長い蓋ボルト２２を使用する。
なお、軸受蓋２４及びオイルシール８ａ，８ｂは、従来の軸受蓋を使用し、さらに、ハウジング３は、実施例２で説明したハウジング３と同様であり、さらに、ボールねじ軸５、ロックナット６は、実施例１で説明したものと同様であるので説明を割愛する。
また、本実施例３は、軸受ユニットは丸形の軸受ユニットであるが、図１６及び図１７に示すような角形の軸受ユニットであっても対応可能である。さらに、本実施例３では、ボールねじ機構が垂直方向に設置されているが、一方向からの力が作用する環境であれば水平方向に設置されていても良い。
【００３１】
このように構成した軸受ユニットは、アンギュラコンタクト軸受１によって、一方向とは逆向きの力（図１１中矢印Ｇと逆向きの力）を支持することができるので、ボールねじ軸５に対し、その向きに負荷がかかった場合にも軸受１，２，２１が分解や破損をすることがない。さらに、軸受２と追加した軸受２１とが並列組合せを構成することによって、軸受１，２を２列組合せとした場合よりも一方向（図１１の矢印Ｇ参照）に大きな力がボールねじ軸５に加わる条件に対し負荷容量が向上されるので定格疲れ寿命や剛性が向上する。
さらに、本実施例による軸受ユニットは、追加した軸受２１の幅に合わせた間座２０をハウジング３と軸受蓋４の間に設けることによって、単列又は２列組合せの軸受ユニットを３列組合せの軸受ユニットに変更することができる。
その際、ハウジング３は交換の必要がないので、最小限の労力でこのような軸受の追加工事が可能である。また、変更前後でボールねじ軸５の位置の変化がないため、軸受の追加工事以外の変更が不要となる。
また、軸受は、ボールねじ軸５の端部側から差し込まれるため、組み上げて精度調整が完了したボールねじ機構を解体する必要が無いので、使用現場での軸受の追加工事を容易に行なうことができる。
【００３２】
また、主に力が作用する向きによって、軸受の組合せを変更することができる。
例えば、正面組合せ（ＤＦ組合せ）の軸受１，２に軸受２１を追加する場合であって、主に力がボールねじ軸端面からボールねじ側に向かって作用する場合（図１１の場合）には、軸受は、図１５（ａ）に示すように、ボールねじ軸端部側の軸受１と中央の軸受２が正面組合せとなり、これに、軸受２１を追加することによって、ボールねじ側の軸受２１と中央の軸受２が並列組合せとなる（ＤＦＤ組合せ）。
逆に、主に力がボールねじ側からボールねじ軸端面側に向かって作用する場合には、軸受は、図１５（ｂ）に示すように、ボールねじ側の軸受２と中央の軸受１が正面組合せとなり、これに、軸受２１を追加することによって、ボールねじ軸端部側の軸受２１と中央の軸受１が並列組合せとなる（ＤＦＤ組合せ）。
【００３３】
背面組合せ（ＤＢ組合せ）の軸受１，２に軸受２１を追加する場合であって、主に力がボールねじ軸端面からボールねじ側に向かって作用する場合には、軸受は、図１５（ｃ）に示すように、ボールねじ側の軸受２と中央の軸受１が背面組合せとなり、これに、軸受２１を追加することによって、ボールねじ軸端部側の軸受２１と中央の軸受１が並列組合せとなる（ＤＢＤ組合せ）。
逆に、主に力がボールねじ側からボールねじ軸端面側に向かって作用する場合には、軸受は、図１５（ｄ）に示すように、ボールねじ軸端部側の軸受１と中央の軸受２が背面組合せとなり、これに、軸受２１を追加することによって、ボールねじ側の軸受２１と中央の軸受２が並列組合せとなる（ＤＢＤ組合せ）。
【００３４】
なお、本実施例３では、軸受の数を３列組合せとしたが、軸受の数はこれに限定されるものではなく、作用される力の大きさや向きによって変更可能である。例えば、４列組合せや５列組合せであっても、間座の数や間座の幅を変更することによって対応可能である。
【００３５】
また、本実施例による軸受ユニットは、従来の軸受ユニットの軸受の組合せを２列組合せから３列組合せに変更する場合であっても、追加した軸受の外輪の幅に形成された間座を追加することによって、軸受と軸受蓋との隙間を調整する必要がなく、使用現場での作業を容易に行なうことができる。
また、さらに、軸受と軸受蓋の交換は、ボールねじ軸の端部側で行なうことができるので、設置されて精度調整が完了したボールねじ機構であっても、短時間の作業で容易に交換作業を行なうことができる。
【実施例４】
【００３６】
前記実施例３では、スペーサー７ａと軸受蓋２４との隙間にオイルシール８ａを設け、従来の軸受ユニットと同様の構成としているが、図１７に示すように、スペーサー７ｂと軸受蓋３４によってラビリンス３７を構成するものであっても良い。
本実施例３による軸受ユニットは、図１６及び図１７に示すような所謂角形の軸受ユニットであって、一方向からの力が作用する環境で水平に設置されている場合を説明する。なお、図１６は、本実施例４による軸受ユニットの正面図であり、図１７は、図１６のＨ−Ｈ線断面図である。
また、本実施例４では、角形の軸受ユニットである場合を説明するが、図２に示すような丸形の軸受ユニットであっても対応可能である。さらに、本実施例４では、ボールねじ機構が水平方向に設置されているが、垂直方向に設置されていても良い。
【００３７】
本実施例４で使用される角形の軸受ユニットのハウジング３３は、前記実施例２で説明したハウジング３３のフランジ３ｃ部分が、水平方向（図１６中矢印Ｉ参照）に延設されており、その延設された部分には、軸受ユニットをベース３５に接続するための複数の接続ボルト３３ａが貫通する複数の貫通孔３３ｃが垂直方向に設けられている。
図１８（ａ）は交換後（軸受増設後）のスペーサー７ｂの平面図であって、図１８（ｂ）はその側面図である。本実施例４で使用されるスペーサー７ｂは、図１７、図１８（ａ）及び図１８（ｂ）に示すように、スペーサー７ｂの外径Ｌ４は、前記実施例３で使用されるスペーサー７ａの外径Ｌ３（図１４参照）よりも大きく形成されており、かつ、軸受蓋３４の中央部の丸孔３６よりも僅かに小さい径に形成されている。このスペーサー７ｂが、図１７に示すように、軸受ユニットの軸受１，２，３１とロックナット６の間に組み込まれることによって、スペーサー７ｂの外径周面と軸受蓋３４の中央部の丸孔３６の内周面との間隙Ｌ５が少なくなり、ラビリンス３７を構成することとなる。
【００３８】
従って、本実施例４のスペーサー７ｂを前記実施例３の軸受ユニットのボールねじ軸５の端部側のオイルシール８ａに替えて使用することによって、軸受３１及び間座３０を追加した場合にオイルシール８ａを再度組み付ける手間と時間を解消することができる。
軸受ユニットのその他の構成及び作用効果は、本実施例３と同様であるので説明を割愛する。
【００３９】
また、本実施例４のように、ボールねじ軸機構を横向きに設置した場合であっても、主に力が作用する向きによって、軸受の組合せを変更することができる。
例えば、正面組合せ（ＤＦ組合せ）の軸受１，２に軸受３１を追加する場合であって、主に力がボールねじ側からボールねじ軸端面側に向かって作用する場合には、軸受は、図１９（ａ）に示すように、ボールねじ側の軸受２と中央の軸受１が正面組合せとなり、これに軸受３１を追加することによって、ボールねじ軸端部側の軸受３１と中央の軸受１が並列組合せとなる（ＤＦＤ組合せ）。
逆に、主に力がボールねじ軸端面からボールねじ側に向かって作用する場合には、軸受は、図１９（ｂ）に示すように、ボールねじ軸端部側の軸受１と中央の軸受２が正面組合せとなり、これに軸受３１を追加することにより、ボールねじ側の軸受３１と中央の軸受２が並列組合せとなる（ＤＦＤ組合せ）。
【００４０】
背面組合せ（ＤＢ組合せ）の軸受１，２に軸受３１を追加する場合であって、主に力がボールねじ側からボールねじ軸端面側に向かって作用する場合には、軸受は、図１９（ｃ）に示すように、ボールねじ軸端部側の軸受２と中央の軸受１が背面組合せとなり、これに軸受３１を追加することによって、ボールねじ側の軸受３１と中央の軸受１が並列組合せとなる（ＤＢＤ組合せ）。
逆に、主に力がボールねじ軸端面からボールねじ側に向かって作用する場合には、軸受は、図１９（ｄ）に示すように、ボールねじ側の軸受１と中央の軸受２が背面組合せとなり、これに軸受３１を追加することにより、ボールねじ軸端部側の軸受３１と中央の軸受２が並列組合せとなる（ＤＢＤ組合せ）。
【実施例５】
【００４１】
実施例２では、単列の軸受で構成していた軸受ユニットのハウジング３を軸受収容部が深いものに交換して、２列の軸受１，２の接触角が同一角度なるように組み合わせる所謂並列組合せ（ＤＴ組合せ）に変更している（図１０参照）が、実施例３で説明したような間座２０とスペーサー７ａを使用（図１１参照）して、並列組合せ（ＤＴ組合せ）を実現することも可能である。
【００４２】
単列の軸受１１をハウジング３に収容し、そのハウジング３のフランジ部３ｃに軸受蓋４を固定している軸受ユニット（図２参照）を２列の並列組合せ（ＤＴ組合せ）とする場合には、図２０に示すように、一方向と同一向きの力を支持するアンギュラコンタクト軸受４１を追加して組み合わせる。なお、図２０は、図１のＡ−Ａ線と同一の断面指示線で切断した断面図である。
さらに、前記実施例３で説明した間座２０（図１２参照）をハウジング３と軸受蓋４との間に設けるとともに、スペーサー７を幅の短いスペーサー（図１４参照）７ａに交換して、ロックナット６を締め込む。さらに、軸受蓋４をハウジングに固定する蓋ボルト４ａもまた、前記実施例３と同様に、前記間座２０の幅に合わせて、ボルト長の長い蓋ボルト２２を使用する。
【００４３】
なお、本実施例５による軸受ユニットの構成及び作用効果については、前記実施例１乃至実施例３と同様であるので説明を割愛する。
また、本実施例５においても、軸受ユニットは丸形の軸受ユニットである場合を説明したが、図１６に示すような角形の軸受ユニットであっても対応可能である。さらに、本実施例５では、ボールねじ機構が垂直方向に設置されているが、一方向からの力が作用する環境であれば水平方向に設置されていても良い。
また、上記各実施例ではアンギュラコンタクト軸受として転動体に玉を用いたアンギュラ玉軸受としたが、軸受の種類はこれに限らず、例えば円すいころ軸受等、他のアンギュラコンタクト軸受の場合にも本発明が適用される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による実施例１の軸受ユニットの平面図。
【図２】実施例１の軸受ユニットの一部断面図。
【図３】実施例１の軸受蓋を示す図であって、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。
【図４】単列の軸受の場合に軸受が対応する一方向の力が作用した状態を示す説明図。
【図５】単列の軸受の場合に軸受が対応する一方向と逆方向の力が作用した状態を示す説明図。
【図６】実施例１の変形例２による軸受ユニットの平面図。
【図７】図６のＥ−Ｅ線断面図。
【図８】実施例１の変形例２による軸受蓋の断面図。
【図９】実施例１の変形例２によるハウジングの断面図。
【図１０】実施例２による軸受ユニットの一部断面図。
【図１１】実施例３による軸受ユニットの一部断面図。
【図１２】間座を示す説明図であって、図１２（ａ）は間座の平面図、図１２（ｂ）は間座の側面図。
【図１３】交換前のスペーサーの説明図であって、図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）はその側面図。
【図１４】交換後のスペーサーの説明図であって、図１４（ａ）は平面図、図１４（ｂ）はその側面図。
【図１５】３列の軸受を組み合わせる場合の例を説明する図であって、図１５（ａ）は、ＤＦＤ組合せであって、主に力がボールねじ軸端面からボールねじ側に向かって作用する場合の説明図、図１５（ｂ）は、ＤＦＤ組合せであって、主に力がボールねじ側からボールねじ軸端面側に向かって作用する場合の説明図、図１５（ｃ）は、ＤＢＤ組合せであって、主に力がボールねじ軸端面からボールねじ側に向かって作用する場合の説明図、図１５（ｄ）は、ＤＢＤ組合せであって、主に力がボールねじ側からボールねじ軸端面側に向かって作用する場合の説明図。
【図１６】実施例４による軸受ユニットの正面図。
【図１７】図１６のＨ−Ｈ線断面図。
【図１８】交換後のスペーサーの説明図であって、図１８（ａ）は平面図、図１８（ｂ）はその側面図。
【図１９】３列の軸受を組み合わせる場合の例を説明する図であって、図１９（ａ）は、ＤＦＤ組合せであって、主に力がボールねじ側からボールねじ軸端面側に向かって作用する場合の説明図、図１９（ｂ）は、ＤＦＤ組合せであって、主に力がボールねじ軸端面からボールねじ側に向かって作用する場合の説明図、図１９（ｃ）は、ＤＢＤ組合せであって、主に力がボールねじ側からボールねじ軸端面側に向かって作用する場合の説明図、図１９（ｄ）は、ＤＢＤ組合せであって、主に力がボールねじ軸端面からボールねじ側に向かって作用する場合の説明図。
【図２０】実施例５による軸受ユニットの一部断面図。
【図２１】従来の軸受ユニットの平面図。
【符号の説明】
【００４５】
３  ハウジング
５  ボールねじ軸（軸体）
１１  転がり軸受
１１ａ  外輪
１１ｂ  内輪
４  軸受蓋
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007057022.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007057022.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007057022.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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