特許ウォッチ

公開番号2025165107
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-04
出願番号2024068988
出願日2024-04-22
発明の名称ボールねじ装置
出願人NTN株式会社
代理人個人,個人
主分類F16H 25/24 20060101AFI20251027BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】動作精度や静粛性に優れるものでありながら、組立性や転がり軸受の交換作業性に優れたボールねじ装置を提供する。
【解決手段】複数のボール13を介して相対回転するねじ軸11及びナット12を有するボールねじ10と、ねじ軸11を回転自在に支持する転がり軸受30と、回転駆動源の回転動力をねじ軸11に伝達する遊星減速機構20のキャリア24と、を備えたボールねじ装置1において、フランジ状をなす上記キャリア24をねじ軸11に一体に設け、キャリア24の外周面に転がり軸受30の内輪31を固定した。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
複数のボールを介して相対回転するねじ軸及びナットを有するボールねじと、
前記ねじ軸を回転自在に支持する転がり軸受と、
回転駆動源の回転動力を前記ねじ軸に伝達する遊星減速機構のキャリアと、を備えたボールねじ装置において、
フランジ状をなす前記キャリアが前記ねじ軸に一体に設けられ、
前記キャリアの外周面に対して前記転がり軸受の内輪が固定されていることを特徴とするボールねじ装置。
続きを表示（約 330 文字）【請求項２】
前記キャリアの外周面に対して前記転がり軸受の内輪が圧入固定されている請求項１に記載のボールねじ装置。
【請求項３】
前記ねじ軸の外周面に設けられたねじ溝が転造により成形され、前記キャリアの外周面に設けられた内輪固定面が研削により形成されている請求項１に記載のボールねじ装置。
【請求項４】
前記キャリアは、その外周面に設けられた内輪固定面の軸方向外側に、前記内輪と軸方向で係合可能な係止部を一体に有する請求項１に記載のボールねじ装置。
【請求項５】
前記キャリアは、その外周面に設けられた内輪固定面の軸方向外側に、前記内輪と軸方向で係合可能な止め輪の嵌合用溝を有する請求項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する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
複数のボールを介して相対回転（相対移動）するねじ軸及びナットを備えたボールねじは、回転運動を直線運動に、あるいは直線運動を回転運動に変換する運動変換機構の一種として広く利用されている。このボールねじの駆動時には、ねじ軸とナットの間でボールが転動するため、ねじ軸とナットは極めて効率良く相対移動可能である。従って、ボールねじは、自動車、産業用ロボット、工作機械等、良好な作動性や高い動作精度を求められる各種機械装置に組み込まれている。
【０００３】
例えば下記の特許文献１には、遊星減速機構で減速された回転駆動源の回転動力によってねじ軸が回転駆動される、いわゆる軸回転型のボールねじ（ボールねじ装置）が開示されている。このボールねじ装置は、複数のボールを介して相対回転するねじ軸及びナットと、遊星減速機構の出力部材を構成するキャリアと、キャリアを回転自在に支持する転がり軸受とを備えており、ねじ軸に対して相対回転不能に嵌合固定されたキャリアの外周面に転がり軸受の内側軌道面を直接形成したことを主たる特徴とするものである。係る構成によれば、キャリアが転がり軸受の内輪の機能を兼ね備える分、内輪を省略して部品点数を少なくすることができるので、遊星減速機構を採用しているにも関わらず、組立性に優れたボールねじ装置を実現できる、としている。
【０００４】
特許文献１のボールねじ装置において、回転駆動源の回転動力をねじ軸に正確に伝達するには、キャリアに対するねじ軸の嵌合精度が重要となるところ、キャリアとねじ軸はスプライン嵌合やインロー嵌合によって一体回転可能に連結されるため、キャリアとねじ軸の嵌合部には、はめ合いすきま等に起因する多少のガタが不可避的に存在する。上記嵌合部におけるガタの存在は、ねじ軸の回転時に振れとして現れるため、ボールねじの動作精度向上や静粛性向上（作動音や振動の発生防止）を図る上では上記ガタの発生を極力抑制又は防止するのが好ましい。
【０００５】
そこで、下記の特許文献２には、遊星減速機構のキャリアに相当するキャリア部（をねじ軸に一体的に設け、キャリア部の外周面に転がり軸受の内側軌道面を直接形成したボールねじ装置が記載されている。この場合、キャリアとねじ軸の嵌合部が存在しなくなるため、はめ合いすきま等に起因するガタの発生を防止できると考えられる。
国際公開第２０２３／１３２１７２号公報
特許第７３３８８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載のように、ねじ軸に一体的に設けたキャリア部の外周面に転がり軸受の内側軌道面を直接形成した場合、特許文献１に開示されたボールねじ装置よりも部品点数を減じることができる。しかしながら、この場合、内側軌道面を有する部材が格段に大型化されて取り扱いが難しくなるため、必ずしもボールねじ装置の組立性を向上できるとは限らず、却って組立性の低下を招来する可能性がある。また、使用時の不具合によって転がり軸受を交換等する必要が生じた場合、ねじ軸（を含むボールねじ）までも交換する必要が生じるため、多大な手間とコストが必要になる。
【０００７】
以上の実情に鑑み、本発明は、転がり軸受により回転自在に支持されたねじ軸に対し、回転駆動源の回転動力が遊星減速機構のキャリアを介して伝達されるボールねじ装置において、組立性及び転がり軸受の交換作業性等を確実に高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために創案された本発明は、
複数のボールを介して相対回転するねじ軸及びナットを有するボールねじと、
ねじ軸を回転自在に支持する転がり軸受と、
回転駆動源の回転動力をねじ軸に伝達する遊星減速機構のキャリアとを備えたボールねじ装置において、
フランジ状をなすキャリアがねじ軸に一体に設けられ、
キャリアの外周面に対して転がり軸受の内輪が固定されていることを特徴とする。
【０００９】
まず、本発明に係るボールねじ装置においては、フランジ状をなす遊星減速機構のキャリアがねじ軸に一体に設けられているため、ねじ軸とキャリアの嵌合部はそもそも存在しない。そのため、ねじ軸に対してキャリアを嵌合した場合に生じるはめ合いすきま等に由来するガタの発生、及びガタによるねじ軸回転時の軸振れの発生を防止して、動作精度及び静粛性に優れたボールねじ装置を実現することができる。
【００１０】
また、本発明に係るボールねじ装置においては、キャリアの外周面に対して転がり軸受の内輪が固定されているため、転がり軸受は、その全体を、キャリアを一体に有するねじ軸とは別部品とすることができる。そのため、転がり軸受の交換も容易に行うことができる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許