JP2003139146A - ボールねじ支持用多点接触玉軸受 - Google Patents

ボールねじ支持用多点接触玉軸受

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JP2003139146A
JP2003139146A JP2001333422A JP2001333422A JP2003139146A JP 2003139146 A JP2003139146 A JP 2003139146A JP 2001333422 A JP2001333422 A JP 2001333422A JP 2001333422 A JP2001333422 A JP 2001333422A JP 2003139146 A JP2003139146 A JP 2003139146A
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ball screw
contact
bearing
outer ring
inner ring
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Yoshiaki Katsuno
美昭 勝野
Kazuhiro Hara
和弘 原
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NSK Ltd
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NSK Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の組み合わせアンギュラ玉軸受と同様の
機能を維持しながら、省スペースを実現する単列のボー
ルねじ支持用多点接触玉軸受を提供する。 【解決手段】 ボールねじ軸を支持する内輪３２を、そ
れぞれ転動体３３と接触する軌道面をそれぞれ有し、予
圧を調整するための予圧隙間を形成する一対の軌道輪別
体３２Ａ，３２Ｂより構成する。これにより、単列とな
っても組み合わせアンギュラ玉軸受と同様に両方向の軸
方向の荷重を負荷できると同時に、精密な位置決めを可
能になる。又、ボールねじ支持用多点接触玉軸受は摩耗
や焼付による表面損傷が起こりやすい。これを改善する
ために、転動体３３を、軌道輪に比し熱膨張係数を小さ
くする。これにより、ＰＶ値及び動トルクの上昇を抑制
して、表面損傷を防ぐとともに、ボールねじの安定した
回転特性に寄与することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は多点接触軸受に関
し、特に単列となってより少ないスペースでボールねじ
を支持するボールねじ支持用多点接触玉軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体・液晶等の製造・組立工程におい
て使用される実装機・各種ボンダー・ハンドラー・搬送
ロボット等、放電加工機やレーザー加工機等の非切削型
工作機械、さらに、小径ねじ・穴加工に使用されるタッ
ピングセンター等の軽切削工作機械などには、精密な位
置決めを行うために、精密位置決め用ボールねじが使用
されることがある。
【０００３】従来、これらの機械に使用される精密位置
決め用ボールねじの回転を支持する軸受として、アンギ
ュラ玉軸受が２列組み合わせて用いられている。図１１
には、２列のアンギュラ玉軸受１がボールねじの回転軸
端部分に組み込まれる様子が示されている。アンギュラ
玉軸受１は、軸受内径寸法がφ６〜φ４０程度、呼び番
号は、形式記号が７であって、直径系列記号が０、２又
は９等で、接触角が１５〜３０°程度のものが用いられ
る。
【０００４】アンギュラ玉軸受１を構成する外輪１１
は、ハウジング６５に支持固定され、内輪１２は、ボー
ルねじ軸６０を支持し、外輪１１と内輪１２との間に挟
まれた転動体１３の転動により内輪１２に支持されたボ
ールねじ軸６０が回転する。アンギュラ玉軸受１は、そ
の他に、図示せぬ保持器を含んで構成される。保持器
は、転動体１３を部分的に取り巻き、内輪１２及び外輪
１１より構成される軌道輪の間に挟まれた転動体１３の
円周方向における一定の間隔を維持する。アンギュラ玉
軸受１は、深みぞ玉軸受に比べ保持器形状が強固になる
ので、高速回転するボールねじ軸６０の支持に適切であ
る。
【０００５】アンギュラ玉軸受１は、軸に対してその軸
の平行方向に働くアキシアル荷重と、軸に対して垂直方
向に働くラジアル荷重を負荷することができる。図に
は、軸受の正面側が近接した正面組合せに配置されたア
ンギュラ玉軸受１、２が示されている。このように、互
いに反対方向のアキシアル荷重を負荷することができる
アンギュラ玉軸受１、２が２つ組み合わされることによ
り、両方向のアキシアル荷重を受けることができる。こ
れにより、ボールねじの作用部位や軸の双方向の回転に
応じて発生する軸の両方向の荷重に対応することができ
る。
【０００６】又、アンギュラ玉軸受１を２列ならべて使
用する場合においては、図１２に示されるように、一の
アンギュラ玉軸受１の外輪１１と、もう一方のアンギュ
ラ玉軸受２の外輪２１と、の間に予圧隙間Ｗが設けられ
る。この予圧隙間Ｗにより、外輪押え６３（図１１記
載）をＹ１に示すアキシアル方向に押さえつけ、外輪１
１と外輪２１の端面を密着させることで軸受に予圧がか
けられる。予圧隙間Ｗの値の大小により、予圧荷重が調
整できる。このように、軸受内部にあらかじめ荷重を加
え、内部の隙間を減少させることにより、軸受の剛性が
高められるため、荷重による回転の中心軸の変位を抑え
られ、位置決めが精密になる。又、軸が高速回転する場
合の、転動体のスピン滑りを抑制することができるほ
か、軸の振れを抑えアキシアル方向及びラジアル方向の
位置決めを正確にする。すなわち、予圧を加えることに
より、高度な回転精度が維持され、精密な位置決めが可
能になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、精密
な位置決めを必要とするボールねじを支持する軸受に
は、アンギュラ玉軸受が２列組み合わせて用いられてい
る。前述のように、高速回転時等における位置決めの精
度を保つためには予圧隙間の調整のような定位置予圧を
行う必要がある。又、軸の両方向の荷重の発生に対応可
能でなければならない。ゆえに、以上の条件を満たすた
めにはアンギュラ玉軸受を２列にする必要がある。
【０００８】しかし、２列組み合わせて用いることには
以下のような問題がある。まず、図１１に示されるよう
に２列にすると１列にした場合よりも、アンギュラ玉軸
受１の軌道輪を保持するためのボールねじ軸６０部分
や、ハウジング６５のスペースを大きく確保する必要が
あった。このスペース増は、半導体・液晶等の組立装着
ラインでは、実装機等が多数並んでいるため、ライン構
成の点で問題となる。
【０００９】又、１台の機械の中でボールねじを複数箇
所で使用する場合にあっては、各ボールねじ支持用軸受
ユニット部分同士の緩衝が問題となる。加えて、最近に
おいては、実装速度を上げてタクトタイム短縮化が望ま
れている。その中で、ボールねじの回転立ち上げ・立ち
下げサイクルタイムも短縮化されており、稼働部分の軽
量化による急加減速時のイナーシャ軽減要求も非常に高
い。
【００１０】更に、放電加工機やタッピングセンターに
おいては、加工率向上のため、ボールねじの送り速度の
増加や急加減速時間の短縮化が進んできており、このた
めボールねじ支持用軸受のころがり接触部の耐摩耗性の
向上が望まれてきている。本発明の目的は、省スペース
化及び軽量化のニーズを満足し、かつ正確な位置決めが
可能なボールねじ支持用多点接触玉軸受を提供するとと
もに、軌道輪に比し転動体の熱膨張係数を小さくするこ
とにより、運転時の内部荷重の変化を抑え、かつ耐摩耗
性を向上させ、長期間にわたる安定した運転特性を得る
ことができるボールねじ支持用多点接触玉軸受を提供す
ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１による
ボールねじ支持用多点接触玉軸受は、内輪と転動体との
接触と、外輪と前記転動体との接触と、のうち少なくと
も一方は、２点で接触し、前記内輪及び前記外輪との接
触により前記内輪及び前記外輪の間に保持された前記転
動体が転動することにより、前記内輪に支持されたボー
ルねじ軸が回転するボールねじ支持用多点接触軸受であ
って、前記内輪及び前記外輪のうち前記転動体と２点で
接触する方の１つは、前記転動体とそれぞれに接触する
軌道面がそれぞれ形成され、かつ、互いに組み合わされ
た状態において、互いの間隔を狭めることにより予圧を
発生させるための予圧隙間が軸方向に形成された一対の
軌道輪別体からなり、更に、前記転動体は、前記内輪及
び前記外輪に比して熱膨張係数が小さいことを特徴とす
る。
【００１２】本発明の請求項２によるボールねじ支持用
多点接触玉軸受は、内輪と転動体との接触と、外輪と前
記転動体との接触と、のうち少なくとも一方は、２点で
接触し、前記内輪及び前記外輪との接触により前記内輪
及び前記外輪の間に保持された前記転動体が転動するこ
とにより、前記内輪に支持されたボールねじ軸が回転す
るボールねじ支持用多点接触軸受であって、前記内輪及
び前記外輪のうち前記転動体と２点で接触する方の１つ
は、前記転動体とそれぞれに接触する軌道面がそれぞれ
形成され一対の軌道輪別体から構成され、前記内輪と前
記ねじ軸とのはめあいと、前記外輪と該外輪を支持する
ハウジングとのはめあいとのうち少なくとも一方は、し
めしろが正であるしめしろはめあいとすることにより、
ねじ軸に内輪を、ハウジングに外輪を挿入した状態で、
予圧を発生させることができ、更に、前記転動体は、前
記内輪及び前記外輪に比して熱膨張係数が小さいことを
特徴とする。
【００１３】ボールねじ支持用多点接触軸受において、
転動体との接触を３点又は４点にすることによって、軸
の両方向荷重にも対応できる。また、予圧隙間の調整を
し、又は、しめしろはめあいとすることによって、軸受
内部へ予圧を加えることができ、軸受の剛性を高めるこ
とができる。これにより、精密位置決め用ボールねじに
要求される高度な回転精度を維持することができる。す
なわち、従来の複列アンギュラ玉軸受と同様の機能を発
揮し、かつ、軸受のスペースを２分の１とすることがで
きる。又、転動体を内輪及び外輪よりも熱膨張係数の小
さいものとすることにより、軸受の温度上昇とともに大
きくなる内外輪温度差によって発生する運転時の予圧増
加が抑えられ、摩耗や焼付きによる接触面損傷の発生の
確率を抑止できる。また同時に、動トルク増加も抑制で
き、ボールねじの安定した回転特性に寄与することがで
きる。
【００１４】本発明の請求項３によるボールねじ支持用
多点接触玉軸受は、請求項１又は２において、前記転動
体は、その材質にＳｉ3Ｎ4，ＳｉＣ，Ａｌ2Ｏ3及びＺｒ
Ｏ2のうち少なくとも１つが用いられていることを特徴
とする。軌道輪に比し熱膨張係数の小さく、かつ、耐摩
耗性に優れるこれらの材質を転動体に用いることによ
り、予圧増加を抑え、ボールねじ軸支持用多点接触玉軸
受の摩耗及び焼付きによる接触面の損傷の発生確率を抑
えることができる。また、動トルクの値も低く抑えら
れ、ボールねじの安定した回転特性に寄与することがで
きる。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。なお、以下の説明において
参照する各図においては、他の図と同等の部分が同一符
号によって示されている。以下、ボールねじ軸用多点接
触玉軸受の構成について説明した後、その材料について
説明する。
【００１６】（構成）図１には、本実施例に係るボール
ねじ支持用３点接触玉軸受３がボールねじ回転軸端部分
に組み込まれている様子が示されている。上記に説明し
たように、外輪３１はハウジング６５に支持され、ボー
ルねじ軸６０は内輪３２に支持されて回転する。ボール
ねじ支持用３点接触玉軸受３の詳しい構成については、
図２をも参照して説明する。図２には、図１に用いられ
るボールねじ支持用３点接触玉軸受３が示され、（Ａ）
にはその外輪が、（Ｂ）にはその内輪が示されている。
ボールねじ支持用３点接触玉軸受３は、外輪３１と内輪
３２とからなる軌道輪と転動体３３及び図示せぬ保持器
より構成される。
【００１７】外輪３１及び内輪３２より構成される軌道
輪は、軌道面を形成する。この軌道面は、転動体３３と
異なる曲率を有するため転動体３３と１点で接触する。
本発明においては、少なくとも１つの軌道輪が、転動体
３３と２点で接触する。２点で接触する軌道面は、２点
で接触する内輪３２を図２（Ｂ）のように断面から見た
場合に、少し離れた円中心Ｐを持つ２つの円弧より成り
立っている。この断面形状としては、図２に示されるゴ
シックアーチのほかに、歪円、Ｖ字形などがある。図１
に示される実施例においては、外輪３１が、転動体３３
と１点で接触する軌道面を形成し、内輪３２は転動体３
３と２点で接触するゴシックアーチ状の軌道面を形成し
ている。
【００１８】このように、軌道輪の一方又は両方が２点
で接触する３点又は４点接触玉軸受にすることにより、
単列でも、両方向のアキシアル荷重を受けることができ
る。軌道輪のどちらを２点接触とするか、また３点又は
４点接触のどちらとするかは、ボールねじの用途あるい
は組込み部分の構成により選択することができる。図３
には、外輪４１及び内輪４２がそれぞれ２点で接触する
ボールねじ支持用４点接触玉軸受４が示されている。
【００１９】又、本実施例においては、２点で接触する
内輪４２が、それぞれ転動体４３と接触する別々の軌道
面を構成する一対の軌道輪別体として構成されている。
別体とすることにより、後述するように、予圧を加える
ための予圧隙間を形成することができる。又、軌道輪の
間に保持する転動体４３の数を多くすることができ、軸
受の受ける荷重を大きくすることができる。別体となる
軌道輪は特に限定されず、外輪４１が別体となってもよ
く、転動体４３と２点で接触する軌道輪の一方が別体と
して構成されればよい。図４及び図５には、本実施例に
おいて適用可能なボールねじ軸用多点接触玉軸受が示さ
れている。図４（Ａ）には、内輪３２が別体となり、同
図（Ｂ）には、外輪３１が別体となっているボールねじ
支持用３点接触玉軸受３が示されている。更に、図５
（Ａ）には、内輪４２が別体となり、同図（Ｂ）には、
外輪４１が別体となっているボールねじ支持用４点接触
玉軸受４が示されている。いずれを別体とするかは、ボ
ールねじ軸用多点接触玉軸受とその組込み部分とのはめ
あいの状態や、組込み部分の構成等による。図６には、
図４（Ｂ）に示されるように外輪が軌道輪別体より構成
されているボールねじ支持用３点接触軸受が、ボールね
じ回転軸端部分に組み込まれている様子が示されてい
る。
【００２０】別体とすることにより、図４（Ａ）に示さ
れるように、予圧隙間Ｗ２を形成することが可能にな
る。予圧隙間Ｗ２は、ボールねじ支持用３点接触玉軸受
３を組み立てた場合に、一対の軌道輪別体３２Ａ，３２
Ｂの間にできる隙間である。予圧隙間Ｗ２の隙間を、ボ
ールねじ支持用３点接触玉軸受３の組立後、軸受ナット
や抑え蓋で軌道輪別体３２Ａ，３２Ｂを軸方向に押し付
けることにより０（３２Ａ、３２Ｂを密着させる）にす
る。これにより、ボールねじ支持用３点接触玉軸受３内
部には矢印Ｙ２及びＹ３に示されるように予圧が加えら
れる。この予圧量は、予圧隙間Ｗ２の製作時の値の大小
で調整できる。予圧量を加えることができるため、ボー
ルねじ支持用３点接触玉軸受３の剛性が高められ、位置
決めの精度を上げることができる。すなわち、従来にお
いてはアンギュラ玉軸受を複列にしてその列間を狭める
ことにより加えていた予圧を、単列のままで加えること
ができる。
【００２１】また、同様の目的の予圧は、予圧隙間によ
らないでも、ボールねじ軸用多点接触軸受とその組込み
部分とのはめあいを、しめしろが正となるしめしろはめ
あいとすることによっても、与えることができる。しめ
しろが正であるとは、一の物体の内径に、他方の物体の
外径を合わせることによりはめあう場合において、該内
径よりも該外径の方が大きい状態である。すなわち、図
１においては、内輪３２とボールねじ軸６０とのはめあ
いにおいて、ボールねじ軸６０の外径よりも内輪３２の
内径を小さくする。又は、外輪３１とハウジング６５と
のはめあいにおいて、外輪３１の外径よりも、ハウジン
グ６５の内径を小さくする。外輪３１及び内輪３２双方
をしめしろはめあいとしてもよい。これにより、内外輪
と転動体とが互いに組み合わされた状態では、転動体と
軌道面間には隙間が存在するが、ボールねじ軸６０に内
輪３２を、ハウジング６５に外輪３１を挿入した状態で
は、ボールねじ軸６０又はハウジング６５からボールね
じ軸用多点接触軸受内部に予圧を加えることができ、予
圧隙間の調節によって予圧を加えるのと同様の効果を得
ることができる。尚、この場合において、内外輪と転動
体とが組み合わされた状態で既に予圧が加えられていて
も、勿論差し支えない。
【００２２】転動体３３は、本実施例においては、球を
用いる。球の直径は、標準のアンギュラ玉軸受に比べて
小さいものとし、その代わり転動体３３間のピッチを狭
めて転動体３３の数を大きくする。これにより、軸受の
負荷容量を保ったまま、転動体３３の剛性を高め高精度
の位置決めを可能にする。保持器３５に保持される転動
体３３が図７（Ｂ）に示されている。同図においては、
上記のように多数の転動体３３が配置されている。又、
更に負荷容量を上げる必要が生じたような場合には、保
持器３５のない総玉設計も可能である。転動体３３に使
用される材料については、後述する。
【００２３】保持器３５の構成は、図７（Ａ）及び図７
（Ｂ）に示されている。軌道輪の間にあって、冠型の凹
凸を有し、その凸部分３５Ａと凸部分３５Ａの間におい
て転動体３３の一つ一つを保持する。これにより、転動
体３３が転動しても互いの位置を保つことができる。保
持器３５に用いる材質は、例えば、ポリアミド、ポリア
セタール、ポリフェニレンサルファイド等の合成樹脂で
ある。以上、単列のボールねじ軸用多点接触玉軸受にお
いて、少なくとも１つの軌道輪が転動体と２点において
接触することにより、両方向のアキシアル荷重を受ける
ことができる。また、このボールねじ支持用多点接触玉
軸受が構成する予圧隙間の隙間量調節によって、又は、
ボールねじ支持用多点接触玉軸受とその組込み部分との
はめあいをしめしろはめあいとすることにより予圧を加
えることができる。これにより、単列としても、複列と
した場合と同様に、両方向荷重への対応と予圧による高
回転精度を維持するとともに、複列とするよりもそのス
ペースを減少させることができる。 （材料）以上、本実施例に係るボールねじ支持用多点接
触玉軸受の構成について説明したが、上記構成を採用す
る場合には、以下に説明するような問題がある。
【００２４】軸受が急加減速を伴う連続運転を行った場
合、軸受部分は急激な温度上昇が生じるとともに、内輪
と外輪とに温度差が発生する。通常ボールねじ支持用軸
受は、図１に示されるように、その内輪３２がボールね
じ軸６０に挿入され空に浮いた状態であり、外輪３１は
ハウジング６５に挿入され、かつハウジングは図示せぬ
ベースブロックを介して機台上に固定されている。この
ため、このような構造上の熱伝達性の差により、内外輪
温度差が生じる。加えて、ボールねじ支持用軸受特有の
作用として、ボールねじ６１はボールねじ軸ナット６６
に転動体３３を介してころがり接触するため、ボールね
じ６１に接触時のころがり摩擦による熱が発生する。こ
の熱がボールねじ軸６０を通して内輪３２に伝わるた
め、内外輪温度差は更に大きいものとなる。この内外輪
温度差は、外輪３１に比し内輪３２が膨張するため軸受
内部の隙間の減少をもたらし、軸受内部の予圧が稼動前
よりも上昇する。これにより、焼き付きの度合いを決め
るＰＶ値や動トルクが大きくなる。
【００２５】更に、従来使用している２列組み合わせア
ンギュラ玉軸受に比べ、多点接触部（転動体と内外輪の
軌道面の接触部）のスピン滑りがかなり大きい。ゆえ
に、上記のようなボールねじ支持用軸受特有の厳しい使
用条件の中で、上記構成によるボールねじ軸用多点接触
玉軸受を適用した場合においては、軸受内部の転がり接
触部に摩耗や焼き付き等の表面損傷が発生する確率が非
常に高いものとなる。ゆえに、本発明に係るボールねじ
支持用多点接触玉軸受を安定的に稼動させ、省スペース
化を実現するためには、摩耗や焼き付き等の表面損傷の
発生する確率をより低いものにする必要がある。
【００２６】本発明においては、内外輪温度差によって
生じる内部荷重の変化を抑制することにより、ボールね
じの厳しい使用条件を改善し、摩耗や焼き付き等の表面
損傷の発生するための材料を提供する。本実施例におい
ては、転動体について、窒化けい素（Ｓｉ3Ｎ4），炭化
けい素（ＳｉＣ），アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）あるいはジル
コニア（ＺｒＯ2）等のセラミック材を使用している。
これらの諸特性は、表１に示されている。これらは、耐
摩耗性に優れ、かつ、従来転動体及び軌道輪の材質とし
て用いられている軸受鋼（ＳＵＪ）よりも熱膨張係数が
小さい。
【００２７】
【表１】
【００２８】熱膨張係数が小さく、耐摩耗性を有する転
動体を４点接触玉軸受に用いた効果を図８〜図１０を用
いて説明する。解析に用いた４点接触玉軸受は、玉径が
８．７３１ｍｍ、玉数が２３個、玉ＰＣＤが７２ｍｍ、
予圧隙間が−１０μｍ、回転数が１５００ｍｉｎ-1、潤
滑がグリース潤滑である。又材料に関しては、内輪及び
外輪がＳＵＪ２であり、玉が、鋼球ではＳＵＪ２，セラ
ミック球では窒化けい素（Ｓｉ3Ｎ4）である。
【００２９】図８は、内外輪温度差を５℃で一定とした
場合に、軸受温度と内輪及び転動体間のころがり接触部
ＰＶ値との関係を示す図であり、図９は、同条件下で
の、軸受温度と外輪及び転動体間のころがり接触部ＰＶ
値との関係を示す図である。ＰＶ値は、転動体と軌道輪
との接触面の圧力Ｐと、すべり速度Ｖとの積であり、摩
耗の指標として広く用いられている。図８、図９より、
セラミック球を用いた４点接触軸受は、従来の軸受鋼球
を用いた４点接触軸受に比べ、軸受温度が上昇するにつ
れて転動体と軌道輪との間に加わる圧力の度合いを示す
ＰＶ値が大きな勾配で減少している。これにより、軸受
温度の上昇に伴って、転動体の熱膨張係数の差違の効果
があらわれ、本実施例においては従来品よりも、転動体
の熱膨張が抑えられるため、予圧の増加が抑制されて、
ＰＶ値が低い値に抑えられていることが分かる。運転時
の軸温度は、過去の実績等よりおおむね３０℃〜４０℃
程度が予想されることから、これらの運転条件におい
て、従来品に比べ本実施例のＰＶ値の減少効果が発揮さ
れる。また、セラミック球の使用による耐摩耗性効果も
合わせると、急加減速運転を伴う過酷な使用条件下で、
ころがり接触部の摩耗や損傷が防止でき、安定した性能
を保持することができる。
【００３０】図１０は、同一条件下での軸受温度と動ト
ルクの関係を表した図である。動トルクについても、Ｐ
Ｖ値と同様に、軸受の温度上昇に伴う動トルクの減少勾
配が従来品に比し実施例において大きくなっている。ゆ
えに、熱膨張係数の小さい転動体を用いることにより、
動トルクを低く抑えるという効果も得ることができる。
すなわち、急加減速時の動力損失を抑えられることか
ら、スムーズな回転立ち上げ及び省エネ効果が期待でき
る。
【００３１】以上の解析結果より、内輪及び外輪よりも
熱膨張係数の小さい材料を転動体に使用することで、軸
受の温度上昇とともに大きくなる内外輪温度差によって
発生する運転時の予圧増加を抑えられ、転がり接触部の
ＰＶ値の上昇による摩耗や焼付きを防止できる。また同
時に、動トルク増加も抑制でき、ボールねじの安定した
回転特性に寄与することができる。上記解析の結果に示
されるように、実施例で述べた材質以外にも、熱膨張係
数が内輪及び外輪より低く、かつ、耐摩耗性のある材料
であれば金属材料を含め、他材料であってもかまわな
い。なお、本実施例においては、熱膨張係数の最も小さ
い窒化けい素（Ｓｉ3Ｎ4）が最も効果が発揮でき、より
望ましい。
【００３２】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
おいては、ボールねじ軸支持用多点接触玉軸受を用いる
ことにより、組み合わせアンギュラ玉軸受と同等の機能
を実現することができる。この結果、軸受のスペースが
２分の１となり、機械の省スペース化による設計の多様
性確保や構造簡単によるコストダウンができる。又、軸
受稼動部の軽量化による高速回転要求にも対応すること
ができる。
【００３３】また、ボールねじ軸支持用多点接触玉軸受
の転動体に熱膨張係数の小さい材料を用いることによ
り、軸受の温度上昇とともに大きくなる内外輪温度差に
よって発生する運転時の予圧増加を抑えられ、転がり接
触部のＰＶ値の上昇による摩耗や焼付きを防止できる。
また同時に、動トルク増加も抑制でき、ボールねじの安
定した回転特性に寄与することができる。ゆえに、構造
上摩耗及び焼付きの発生しやすいボールねじ軸支持用多
点接触玉軸受の安定した使用を可能にするという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】ボールねじ支持用３点接触玉軸受がボールねじ
回転軸端に組み込まれている様子を表す図である。
【図２】（Ａ）は、３点接触玉軸受の外輪の断面図，
（Ｂ）は、３点接触玉軸受の内輪の断面図である。
【図３】（Ａ）は、４点接触玉軸受の外輪の断面図，
（Ｂ）は、４点接触玉軸受の内輪の断面図である。
【図４】（Ａ）は、内輪が軌道輪別体となったボールね
じ支持用３点接触玉軸受の断面図，（Ｂ）は、外輪が軌
道輪別体となったボールねじ支持用３点接触玉軸受の断
面図である。
【図５】（Ａ）は、内輪が軌道輪別体となったボールね
じ支持用４点接触玉軸受の断面図，（Ｂ）は、外輪が軌
道輪別体となったボールねじ支持用４点接触玉軸受の断
面図である。
【図６】外輪が別体となったボールねじ支持用３点接触
玉軸受がボールねじ回転軸端部分に組み込まれている様
子を表す図である。
【図７】（Ａ)は、軸受に設けられる保持器を説明する
断面図、（Ｂ）は、保持器を説明する斜視図である。
【図８】軸受温度と内輪−転動体間のころがり接触部Ｐ
Ｖ値との関係を示す図である。
【図９】軸受温度と外輪−転動体間のころがり接触部Ｐ
Ｖ値との関係を示す図である。
【図１０】軸受温度と動トルクとの関係を示す図であ
る。
【図１１】２列のアンギュラ玉軸受１がボールねじ回転
軸端部分に組み込まれる様子を説明する図である。
【図１２】２列組み合わせアンギュラ玉軸受による予圧
隙間の形成を説明する図である。
【符号の説明】
１、２ アンギュラ玉軸受 ３ ボールねじ支持用３点接触玉
軸受 ４ ボールねじ支持用４点接触玉
軸受 １１、３１、４１ 外輪 １２、２２、 内輪 ３２、４２ １３、３３、４３ 転動体 ３２Ａ，３２Ｂ 、 軌道輪別体 ４２Ａ、４２Ｂ ３５ 保持器 ３５Ａ 凸部分 ６０ ボールねじ軸 ６１ ボールねじ ６３ 外輪押え ６５ ハウジング ６６ ボールねじ軸ナット Ｗ，Ｗ２ 予圧隙間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J012 AB04 BB03 CB01 FB10 GB10 HB02 3J101 AA04 AA54 AA62 BA02 BA10 BA53 BA54 EA42 EA43 EA44 FA33 FA41 FA53 FA60 GA60

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内輪と転動体との接触と、外輪と前記転
    動体との接触と、のうち少なくとも一方は、２点で接触
    し、前記内輪及び前記外輪との接触により前記内輪及び
    前記外輪の間に保持された前記転動体が転動することに
    より、前記内輪に支持されたボールねじ軸が回転するボ
    ールねじ支持用多点接触軸受であって、前記内輪及び前
    記外輪のうち前記転動体と２点で接触する方の１つは、
    前記転動体とそれぞれに接触する軌道面がそれぞれ形成
    され、かつ、互いに組み合わされた状態において、互い
    の間隔を狭めることにより予圧を発生させるための予圧
    隙間が軸方向に形成された一対の軌道輪別体からなり、
    更に、前記転動体は、前記内輪及び前記外輪に比して熱
    膨張係数が小さいことを特徴とするボールねじ支持用多
    点接触玉軸受。
  2. 【請求項２】 内輪と転動体との接触と、外輪と前記転
    動体との接触と、のうち少なくとも一方は、２点で接触
    し、前記内輪及び前記外輪との接触により前記内輪及び
    前記外輪の間に保持された前記転動体が転動することに
    より、前記内輪に支持されたボールねじ軸が回転するボ
    ールねじ支持用多点接触軸受であって、前記内輪及び前
    記外輪のうち前記転動体と２点で接触する方の１つは、
    前記転動体とそれぞれに接触する軌道面がそれぞれ形成
    され一対の軌道輪別体から構成され、前記内輪と前記ね
    じ軸とのはめあいと、前記外輪と該外輪を支持するハウ
    ジングとのはめあいとのうち少なくとも一方は、しめし
    ろが正であるしめしろはめあいとすることにより、ねじ
    軸に内輪を、ハウジングに外輪を挿入した状態で、予圧
    を発生させることができ、更に、前記転動体は、前記内
    輪及び前記外輪に比して熱膨張係数が小さいことを特徴
    とするボールねじ支持用多点接触玉軸受。
  3. 【請求項３】 前記転動体は、その材質にＳｉ3Ｎ4，Ｓ
    ｉＣ，Ａｌ2Ｏ3及びＺｒＯ2のうち少なくとも１つが用
    いられていることを特徴とする請求項１又は２記載のボ
    ールねじ支持用多点接触玉軸受。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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