(57)【要約】【課題】長いストロークを有するボールネジ軸において高速回転による異常な振れ回りの振動の発生を効果的に防止できるボールネジ送り装置を提供する。【解決手段】ボールネジ軸と、ボールネジ軸を回転可能に支持する一対の軸受と、一対の軸受の間に配置されてボールネジ軸を摺動可能に貫通させる一対の第一ブラケットと当該一対の第一ブラケットを互いに連結する第一連結部とを有する第一移動サポート体と、一対の第一ブラケットの間に配置されてボールネジ軸を摺動可能に貫通させる一対の第二ブラケットと当該一対の第二ブラケットを互いに連結する第二連結部とを有する第二移動サポート体と、一対の第二ブラケットの間に配置されてボールネジ軸に螺合されたナットと、を備え、一対の第二ブラケットの一方が一対の第一ブラケットの一方に当接される時、一対の第二ブラケットの他方は一対の第一ブラケットの他方から離間された状態となる。【選択図】図１
2014224555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールネジ軸と、
前記ボールネジ軸を回転可能に支持する一対の軸受と、
前記一対の軸受の間に配置されて前記ボールネジ軸を摺動可能に貫通させる一対の第一ブラケットと、当該一対の第一ブラケットを互いに連結する第一連結部と、を有する第一移動サポート体と、
前記一対の第一ブラケットの間に配置されて前記ボールネジ軸を摺動可能に貫通させる一対の第二ブラケットと、当該一対の第二ブラケットを互いに連結する第二連結部と、を有する第二移動サポート体と、
前記一対の第二ブラケットの間に配置されて前記ボールネジ軸に当該ボールネジ軸用の複数のボールを介して螺合されたナットと、
を備え、
前記一対の第二ブラケットの一方が前記一対の第一ブラケットの一方に当接される時、前記一対の第二ブラケットの他方は前記一対の第一ブラケットの他方から離間された状態となる
ことを特徴とするボールネジ送り装置。
【請求項２】
前記ナットが前記一対の第二ブラケットの一方に当接され、当該一対の第二ブラケットの一方が前記一対の第一ブラケットの一方に当接され、当該一対の第一ブラケットの一方が前記一対の軸受の一方に可及的に近接された状態では、
前記ボールネジ軸の軸線と平行な直線座標において、前記一対の軸受の他方の中心座標を０、前記ナットの中心座標を１とした時、
前記一対の第一ブラケットの他方の中心座標が、０．３〜０．４の範囲内にあり、
前記一対の第二ブラケットの他方の中心座標が、０．６〜０．７の範囲内にある
ことを特徴とする請求項１に記載に記載のボールネジ送り装置。
【請求項３】
前記一対の第二ブラケットの各々は、前記第一連結部を支持するようになっている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のボールネジ送り装置。
【請求項４】
前記一対の第二ブラケットの各々は、前記ボールネジ軸を貫通させる筒状の第二スリーブ部と、当該第二スリーブ部の外側に当該第二スリーブ部と同軸状に配置されて当該第二スリーブ部に回転軸受を介して回転可能に支持された第二ブラケット部と、を有し、当該第二ブラケット部と前記ナットとが当接可能になっており、
前記一対の第一ブラケットの各々は、前記ボールネジ軸を貫通させる筒状の第一スリーブ部と、当該第一スリーブ部の外側に当該第一スリーブ部と同軸状に配置されて当該第一スリーブ部に回転軸受を介して回転可能に支持された第一ブラケット部と、を有し、当該第一ブラケット部と前記第二ブラケットの前記第二ブラケット部とが当接可能になっている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のボールネジ送り装置。
【請求項５】
前記第二ブラケット部の前記ナット側の端面の少なくとも一部には、前記第二スリーブ部の前記ナット側の端面よりも前記ナット側に突出する第一当接緩衝体が設けられており、
前記第一ブラケット部の前記第二ブラケット側の端面の少なくとも一部には、前記第一スリーブ部の前記第二ブラケット側の端面よりも前記第二ブラケット側に突出する第二当接緩衝体が設けられている
ことを特徴とする請求項４に記載のボールネジ送り装置。
【請求項６】
前記第二ブラケット部の前記ナット側の端面の少なくとも一部には、前記第二スリーブ部の前記ナット側の端面よりも前記ナット側に突出する第一当接緩衝体が設けられており、
前記第二ブラケット部の前記第一ブラケット側の端面の少なくとも一部には、前記第二スリーブ部の前記第一ブラケット側の端面よりも前記第一ブラケット側に突出する第二当接緩衝体が設けられている
ことを特徴とする請求項４に記載のボールネジ送り装置。
【請求項７】
前記ナットの前記第二ブラケット側の端面のうち前記第二ブラケット部に対向する部分の少なくとも一部には、前記第二スリーブ部に対向する部分よりも前記第二ブラケット側に突出する第一当接緩衝体が設けられており、
前記第一ブラケット部の前記第二ブラケット側の端面の少なくとも一部には、前記第一スリーブ部の前記第二ブラケット側の端面よりも前記第二ブラケット側に突出する第二当接緩衝体が設けられている
ことを特徴とする請求項４に記載のボールネジ送り装置。
【請求項８】
前記ナットの前記第二ブラケット側の端面のうち前記第二ブラケット部に対向する部分の少なくとも一部には、前記第二スリーブ部に対向する部分よりも前記第二ブラケット側に突出する第一当接緩衝体が設けられており、
前記第二ブラケット部の前記第一ブラケット側の端面の少なくとも一部には、前記第二スリーブ部の前記第一ブラケット側の端面よりも前記第一ブラケット側に突出する第二当接緩衝体が設けられている
ことを特徴とする請求項４に記載のボールネジ送り装置。
【請求項９】
前記一対の軸受の中心間距離は、８０００ｍｍ〜１２０００ｍｍであり、
前記ボールネジ軸の谷径は、６０ｍｍ〜１００ｍｍである
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のボールネジ送り装置。
【請求項１０】
ボールネジ軸と、
前記ボールネジ軸を回転可能に支持する一対の軸受と、
前記一対の軸受の間に配置されて前記ボールネジ軸を摺動可能に貫通させる一対の第一ブラケットと、当該一対の第一ブラケットを互いに連結する第一連結部と、を有する第一移動サポート体と、
前記一対の第一ブラケットの間に配置されて前記ボールネジ軸を摺動可能に貫通させる一対の第二ブラケットと、当該一対の第二ブラケットを互いに連結する第二連結部と、を有する第二移動サポート体と、
前記一対の第二ブラケットの間に配置されて前記ボールネジ軸を摺動可能に貫通させる一対の第三ブラケットと、当該一対の第三ブラケットを互いに連結する第三連結部と、を有する第三移動サポート体と、
前記一対の第三ブラケットの間に配置されて前記ボールネジ軸に当該ボールネジ軸用の複数のボールを介して螺合されたナットと、
を備え、
前記一対の第三ブラケットの一方が前記一対の第二ブラケットの一方に当接される時、前記一対の第三ブラケットの他方は前記一対の第二ブラケットの他方から離間された状態となり、
前記一対の第二ブラケットの一方が前記一対の第一ブラケットの一方に当接される時、前記一対の第二ブラケットの他方は前記一対の第一ブラケットの他方から離間された状態となる
ことを特徴とするボールネジ送り装置。
【請求項１１】
前記ナットが前記一対の第三ブラケットの一方に当接され、当該一対の第三ブラケットの一方が前記一対の第二ブラケットの一方に当接され、当該一対の第二ブラケットの一方が前記一対の第一ブラケットの一方に当接され、当該一対の第一ブラケットの一方が前記一対の軸受の一方に可及的に近接された状態では、
前記ボールネジ軸の軸線と平行な直線座標において、前記一対の軸受の他方の中心座標を０、前記ナットの中心座標を１とした時、
前記一対の第一ブラケットの他方の中心座標が、０．２３〜０．３３の範囲内にあり、
前記一対の第二ブラケットの他方の中心座標が、０．４５〜０．５５の範囲内にあり、
前記一対の第三ブラケットの他方の中心座標が、０．６７〜０．７７の範囲内にある
ことを特徴とする請求項１０に記載のボールネジ送り装置。
【請求項１２】
前記一対の第二ブラケットの各々は、前記第一連結部を支持するようになっており、
前記一対の第三ブラケットの各々は、前記第一連結部及び前記第二連結部を支持するようになっている
ことを特徴とする請求項１０または１１に記載のボールネジ送り装置。
【請求項１３】
前記一対の第三ブラケットの各々は、前記ボールネジ軸を貫通させる筒状の第三スリーブ部と、当該第三スリーブ部の外側に当該第三スリーブ部と同軸状に配置されて当該第三スリーブ部に回転軸受を介して回転可能に支持された第三ブラケット部と、を有し、当該第三ブラケット部と前記ナットとが当接可能になっており、
前記一対の第二ブラケットの各々は、前記ボールネジ軸を貫通させる筒状の第二スリーブ部と、当該第二スリーブ部の外側に当該第二スリーブ部と同軸状に配置されて当該第二スリーブ部に回転軸受を介して回転可能に支持された第二ブラケット部と、を有し、当該第二ブラケット部と前記第三ブラケットの前記第三ブラケット部とが当接可能になっており、
前記一対の第一ブラケットの各々は、前記ボールネジ軸を貫通させる筒状の第一スリーブ部と、当該第一スリーブ部の外側に当該第一スリーブ部と同軸状に配置されて当該第一スリーブ部に回転軸受を介して回転可能に支持された第一ブラケット部と、を有し、当該第一ブラケット部と前記第二ブラケットの前記第二ブラケット部とが当接可能になっている
ことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載のボールネジ送り装置。
【請求項１４】
前記一対の軸受の中心間距離は、１０６００ｍｍ〜１６０００ｍｍであり、
前記ボールネジ軸の谷径は、６０ｍｍ〜１００ｍｍである
ことを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれかに記載のボールネジ送り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールネジ送り装置に係り、特に長いストロークを有するボールネジ軸において高速回転による異常な振れ回りの振動の発生を防止できるボールネジ送り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールネジ送り装置は、通常、ボールネジ軸と、当該ボールネジ軸を回転可能に支持する一対の軸受と、当該一対の軸受の間に配置されて当該ボールネジ軸に当該ボールネジ軸用の複数のボールを介して螺合されたナットと、を備えており、ボールネジ軸が回転されることにより、ナットが当該ボールネジ軸の軸線方向に直線移動されるようになっている。
【０００３】
このようなボールネジ送り装置では、ボールネジ軸の回転速度が高くなって当該ボールネジ軸の固有振動数に近づくと、共振によって当該ボールネジ軸に異常な振れ回りの振動が発生し、ボールや軸受を破損させるおそれがある。そのため、この共振点に対応する回転速度（危険速度）以下でボールネジ軸を回転させる必要があり、これにより、ナットの直線移動（送り）速度の上限が決定されている。
【０００４】
ボールネジ軸の危険速度に対応する最大許容回転数ｎｃ（ｒｐｍ）は、ボールネジ軸の支持方法によって定まる定数ｆと、ボールネジ軸の支持点間の距離Ｌ（ｍｍ）と、ボールネジ軸の谷径ｄｒ（ｍｍ）とに基づいて、下式（１）により決定できることが知られている。  
ｎｃ＝ｆ（ｄｒ／Ｌ２）×１０７    ……（１）
【０００５】
ナットの高速な送りを実現するためには、上式（１）において、ボールネジ軸の谷径ｄｒを大きくすれば、最大許容回転数ｎｃを上げることができる。しかしながら、ボールネジ軸の谷径ｄｒを大きくすると、負荷イナーシャ（慣性モーメント）が大きくなって、ボールネジ軸の回転に大きなトルクが必要となってしまう。また、ボールネジ軸の谷径ｄｒが大きくなるにつれて、ボールネジ軸の価格も上がってしまう。
【０００６】
また、ナットの高速な送りを実現するために、リード（ボールネジ軸上のネジ溝のピッチ）を大きくすれば、ボールネジ軸に必要とされる回転数を前記最大許容回転数ｎｃ以下に下げることができる。しかしながら、リードを大きくすると、ナットの送り精度が低下してしまう。
【０００７】
特許文献１には、一対の軸受の間に配置されてボールネジ軸を摺動可能に貫通させる一対のブラケットと、当該一対のブラケットを互いに連結する連結部と、を有する移動サポート体を更に備え、当該一対のブラケットの間にナットが配置されているボールネジ送り装置が記載されている。
【０００８】
このような装置のボールネジ軸は、一対の軸受及びナットの各々によって固定支持されると共に、一対のブラケットの各々によって単純支持される。このため、軸受−ブラケット間、及び、ブラケット−ナット間においては、移動サポート体を備えていない場合に比べて、支持方法によって定まる定数ｆは小さくなる（具体的には（１５．１／２１．９＝）０．６９倍になる）ものの、支持点間の距離Ｌが短くなる（具体的には、図１４に示すように各支持点間における危険速度を等しく揃える場合には、０．５倍になる）ことにより、ボールネジ軸の最大許容回転数ｎｃは、移動サポート体を備えていない場合に比べて大幅に（具体的には（０．６９／０．５２＝）約２．７倍まで）上げられ得る（ボールネジ軸の最大許容回転数ｎｃは支持点間の距離Ｌの２乗に反比例するため、その効果が大きい）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実公昭６１−２８９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、長いストロークを有するボールネジ軸においてナットの高速な送りを実現するためには、特許文献１に記載の装置のように移動サポート体を備えていない場合の約２．７倍の最大許容回転数であっても、ボールネジ軸に必要とされる回転数としては不十分な場合がある。
【００１１】
本発明は、以上の知見に基づいて創案されたものである。本発明の目的は、長いストロークを有するボールネジ軸において高速回転による異常な振れ回りの振動の発生を効果的に防止できるボールネジ送り装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、ボールネジ軸と、前記ボールネジ軸を回転可能に支持する一対の軸受と、前記一対の軸受の間に配置されて前記ボールネジ軸を摺動可能に貫通させる一対の第一ブラケットと、当該一対の第一ブラケットを互いに連結する第一連結部と、を有する第一移動サポート体と、前記一対の第一ブラケットの間に配置されて前記ボールネジ軸を摺動可能に貫通させる一対の第二ブラケットと、当該一対の第二ブラケットを互いに連結する第二連結部と、を有する第二移動サポート体と、前記一対の第二ブラケットの間に配置されて前記ボールネジ軸に当該ボールネジ軸用の複数のボールを介して螺合されたナットと、を備え、前記一対の第二ブラケットの一方が前記一対の第一ブラケットの一方に当接される時、前記一対の第二ブラケットの他方は前記一対の第一ブラケットの他方から離間された状態となることを特徴とするボールネジ送り装置である。
【００１３】
本発明によれば、ボールネジ軸は一対の軸受及びナットの各々によって固定支持されると共に一対の第一ブラケット及び一対の第二ブラケットの各々によって単純支持されるため、特に第一ブラケット−第二ブラケット間においては、移動サポート体を備えていない場合に比べて、支持方法によって定まる定数ｆは更に小さくなる（具体的には（９．７／２１．９＝）０．４４３倍になる）ものの、支持点間の距離Ｌも更に短くなる（具体的には、図４に示すように各支持点間における危険速度を等しく揃える場合には、０．２８６倍になる）。その結果、上式（１）を参照し、ボールネジ軸の最大許容回転数ｎｃは、移動サポート体を備えていない場合に比べて更に大幅に（具体的には（０．４４３／０．２８６２＝）約５．４倍まで）上げられ得る。これにより、長いストロークを有するボールネジ軸においても高速回転による異常な振れ回りの振動の発生を効果的に防止できる。
【００１４】
好ましくは、前記ナットが前記一対の第二ブラケットの一方に当接され、当該一対の第二ブラケットの一方が前記一対の第一ブラケットの一方に当接され、当該一対の第一ブラケットの一方が前記一対の軸受の一方に可及的に近接された状態では、前記ボールネジ軸の軸線と平行な直線座標において、前記一対の軸受の他方の中心座標を０、前記ナットの中心座標を１とした時、前記一対の第一ブラケットの他方の中心座標が、０．３〜０．４の範囲内にあり、前記一対の第二ブラケットの他方の中心座標が、０．６〜０．７の範囲内にある。このような態様によれば、軸受−第一ブラケット間、第一ブラケット−第二ブラケット間、及び、第二ブラケット−ナット間の各々における危険速度が略等しくなり、これにより、ボールネジ軸の最大許容回転数を効果的に上げることができる。
【００１５】
また、好ましくは、前記一対の第二ブラケットの各々は、前記第一連結部を支持するようになっている。このような態様によれば、長いストロークを有するボールネジ軸に対応して一対の第一ブラケットの間の間隔が広く設計されている場合であっても、当該一対の第一ブラケットを互いに連結する第一連結部のたわみ変形が、一対の第二ブラケットの各々によって効果的に防止され得る。
【００１６】
また、好ましくは、前記一対の第二ブラケットの各々は、前記ボールネジ軸を貫通させる筒状の第二スリーブ部と、当該第二スリーブ部の外側に当該第二スリーブ部と同軸状に配置されて当該第二スリーブ部に回転軸受を介して回転可能に支持された第二ブラケット部と、を有し、当該第二ブラケット部と前記ナットとが当接可能になっており、前記一対の第一ブラケットの各々は、前記ボールネジ軸を貫通させる筒状の第一スリーブ部と、当該第一スリーブ部の外側に当該第一スリーブ部と同軸状に配置されて当該第一スリーブ部に回転軸受を介して回転可能に支持された第一ブラケット部と、を有し、当該第一ブラケット部と前記第二ブラケットの前記第二ブラケット部とが当接可能になっている。このような態様によれば、第一ブラケット及び／または第二ブラケットが回転中のボールネジ軸に接触しても、第一スリーブ部及び／または第二スリーブ部がボールネジ軸と一緒に回転されて、第一ブラケット部及び第二ブラケット部は回転方向に対して静止される。これにより、接触箇所において回転方向における擦れの発生が抑制され、擦れの発生による不具合（例えば摩擦粉の発生）を防止できる。
【００１７】
更に好ましくは、前記第二ブラケット部の前記ナット側の端面の少なくとも一部には、前記第二スリーブ部の前記ナット側の端面よりも前記ナット側に突出する第一当接緩衝体が設けられており、前記第一ブラケット部の前記第二ブラケット側の端面の少なくとも一部には、前記第一スリーブ部の前記第二ブラケット側の端面よりも前記第二ブラケット側に突出する第二当接緩衝体が設けられている。このような態様によれば、ナットは第一当接緩衝体を介して第二ブラケット部に当接され、当該第二ブラケット部は第二当接緩衝体を介して第一ブラケット部に当接される。これにより、例えばナットを高速で送る場合であっても、当接に伴う衝撃が第一当接緩衝体及び／または第二当接緩衝体によって効果的に吸収され、衝撃による損傷を防止できる。
【００１８】
あるいは、前記第二ブラケット部の前記ナット側の端面の少なくとも一部には、前記第二スリーブ部の前記ナット側の端面よりも前記ナット側に突出する第一当接緩衝体が設けられており、前記第二ブラケット部の前記第一ブラケット側の端面の少なくとも一部には、前記第二スリーブ部の前記第一ブラケット側の端面よりも前記第一ブラケット側に突出する第二当接緩衝体が設けられている。このような態様によっても、ナットは第一当接緩衝体を介して第二ブラケット部に当接され、当該第二ブラケット部は第二当接緩衝体を介して第一ブラケット部に当接される。これにより、例えばナットを高速で送る場合であっても、当接に伴う衝撃が第一当接緩衝体及び／または第二当接緩衝体によって効果的に吸収され、衝撃による損傷を防止できる。
【００１９】
あるいは、前記ナットの前記第二ブラケット側の端面のうち前記第二ブラケット部に対向する部分の少なくとも一部には、前記第二スリーブ部に対向する部分よりも前記第二ブラケット側に突出する第一当接緩衝体が設けられており、前記第一ブラケット部の前記第二ブラケット側の端面の少なくとも一部には、前記第一スリーブ部の前記第二ブラケット側の端面よりも前記第二ブラケット側に突出する第二当接緩衝体が設けられていてもよい。このような態様によっても、ナットは第一当接緩衝体を介して第二ブラケット部に当接され、当該第二ブラケット部は第二当接緩衝体を介して第一ブラケット部に当接される。これにより、例えばナットを高速で送る場合であっても、当接に伴う衝撃が第一当接緩衝体及び／または第二当接緩衝体によって効果的に吸収され、衝撃による損傷を防止できる。
【００２０】
あるいは、前記ナットの前記第二ブラケット側の端面のうち前記第二ブラケット部に対向する部分の少なくとも一部には、前記第二スリーブ部に対向する部分よりも前記第二ブラケット側に突出する第一当接緩衝体が設けられており、前記第二ブラケット部の前記第一ブラケット側の端面の少なくとも一部には、前記第二スリーブ部の前記第一ブラケット側の端面よりも前記第一ブラケット側に突出する第二当接緩衝体が設けられていてもよい。このような態様によっても、ナットは第一当接緩衝体を介して第二ブラケット部に当接され、当該第二ブラケット部は第二当接緩衝体を介して第一ブラケット部に当接される。これにより、例えばナットを高速で送る場合であっても、当接に伴う衝撃が第一当接緩衝体及び／または第二当接緩衝体によって効果的に吸収され、衝撃による損傷を防止できる。
【００２１】
具体的には、例えば、前記一対の軸受の中心間距離は、８０００ｍｍ〜１２０００ｍｍであり、前記ボールネジ軸の谷径は、６０ｍｍ〜１００ｍｍである。
【００２２】
また、本発明は、ボールネジ軸と、前記ボールネジ軸を回転可能に支持する一対の軸受と、前記一対の軸受の間に配置されて前記ボールネジ軸を摺動可能に貫通させる一対の第一ブラケットと、当該一対の第一ブラケットを互いに連結する第一連結部と、を有する第一移動サポート体と、前記一対の第一ブラケットの間に配置されて前記ボールネジ軸を摺動可能に貫通させる一対の第二ブラケットと、当該一対の第二ブラケットを互いに連結する第二連結部と、を有する第二移動サポート体と、前記一対の第二ブラケットの間に配置されて前記ボールネジ軸を摺動可能に貫通させる一対の第三ブラケットと、当該一対の第三ブラケットを互いに連結する第三連結部と、を有する第三移動サポート体と、前記一対の第三ブラケットの間に配置されて前記ボールネジ軸に当該ボールネジ軸用の複数のボールを介して螺合されたナットと、を備え、前記一対の第三ブラケットの一方が前記一対の第二ブラケットの一方に当接される時、前記一対の第三ブラケットの他方は前記一対の第二ブラケットの他方から離間された状態となり、前記一対の第二ブラケットの一方が前記一対の第一ブラケットの一方に当接される時、前記一対の第二ブラケットの他方は前記一対の第一ブラケットの他方から離間された状態となることを特徴とするボールネジ送り装置である。
【００２３】
本発明によれば、ボールネジ軸は一対の軸受及びナットの各々によって固定支持されると共に一対の第一ブラケット、一対の第二ブラケット及び一対の第三ブラケットの各々によって単純支持されるため、特に第一ブラケット−第二ブラケット間、及び、第二−第三ブラケット間においては、移動サポート体を備えていない場合に比べて、支持方法によって定まる定数ｆは更に小さくなる（具体的には（９．７／２１．９＝）０．４４３倍になる）ものの、支持点間の距離Ｌも更に短くなる（具体的には、図１２に示すように各支持点間における危険速度を等しく揃える場合には、０．２２２倍になる）。その結果、上式（１）を参照し、ボールネジ軸の最大許容回転数ｎｃ  は、移動サポート体を備えていない場合に比べて更に大幅に（具体的には（０．４４３／０．２２２２＝）約９．０倍まで）上げられ得る。これにより、長いストロークを有するボールネジ軸においても高速回転による異常な振れ回りの振動の発生を効果的に防止できる。
【００２４】
好ましくは、前記ナットが前記一対の第三ブラケットの一方に当接され、当該一対の第三ブラケットの一方が前記一対の第二ブラケットの一方に当接され、当該一対の第二ブラケットの一方が前記一対の第一ブラケットの一方に当接され、当該一対の第一ブラケットの一方が前記一対の軸受の一方に可及的に近接された状態では、前記ボールネジ軸の軸線と平行な直線座標において、前記一対の軸受の他方の中心座標を０、前記ナットの中心座標を１とした時、前記一対の第一ブラケットの他方の中心座標が、０．２３〜０．３３の範囲内にあり、前記一対の第二ブラケットの他方の中心座標が、０．４５〜０．５５の範囲内にあり、前記一対の第三ブラケットの他方の中心座標が、０．６７〜０．７７の範囲内にある。このような態様によれば、軸受−第一ブラケット間、第一ブラケット−第二ブラケット間、第二ブラケット−第三ブラケット間、及び、第三ブラケット−ナット間の各々における危険速度が略等しくなり、これにより、ボールネジ軸の最大許容回転数を効果的に上げることができる。
【００２５】
また、好ましくは、前記一対の第二ブラケットの各々は、前記第一連結部を支持するようになっており、前記一対の第三ブラケットの各々は、前記第一連結部及び前記第二連結部を支持するようになっている。このような態様によれば、長いストロークを有するボールネジ軸に対応して一対の第一ブラケットの間の間隔が広く設計されている場合であっても、当該一対の第一ブラケットを互いに連結する第一連結部のたわみ変形が、一対の第二ブラケット及び一対の第三ブラケットの各々によって効果的に防止され得る。また、一対の第二ブラケットを互いに連結する第二連結部のたわみ変形も、一対の第三ブラケットの各々によって効果的に防止され得る。
【００２６】
また、好ましくは、前記一対の第三ブラケットの各々は、前記ボールネジ軸を貫通させる筒状の第三スリーブ部と、当該第三スリーブ部の外側に当該第三スリーブ部と同軸状に配置されて当該第三スリーブ部に回転軸受を介して回転可能に支持された第三ブラケット部と、を有し、当該第三ブラケット部と前記ナットとが当接可能になっており、前記一対の第二ブラケットの各々は、前記ボールネジ軸を貫通させる筒状の第二スリーブ部と、当該第二スリーブ部の外側に当該第二スリーブ部と同軸状に配置されて当該第二スリーブ部に回転軸受を介して回転可能に支持された第二ブラケット部と、を有し、当該第二ブラケット部と前記第三ブラケットの前記第三ブラケット部とが当接可能になっており、前記一対の第一ブラケットの各々は、前記ボールネジ軸を貫通させる筒状の第一スリーブ部と、当該第一スリーブ部の外側に当該第一スリーブ部と同軸状に配置されて当該第一スリーブ部に回転軸受を介して回転可能に支持された第一ブラケット部と、を有し、当該第一ブラケット部と前記第二ブラケットの前記第二ブラケット部とが当接可能になっている。このような態様によれば、第一ブラケット及び／または第二ブラケット及び／または第三ブラケットが回転中のボールネジ軸に接触しても、第一スリーブ部及び／または第二スリーブ部及び／または第三スリーブ部がボールネジ軸と一緒に回転されて、第一ブラケット部、第二ブラケット部及び第三ブラケット部は回転方向に対して静止される。これにより、接触箇所において回転方向における擦れの発生が抑制され、擦れの発生による不具合（例えば摩擦粉の発生）を防止できる。
【００２７】
具体的には、例えば、前記一対の軸受の中心間距離は、１０６００ｍｍ〜１６０００ｍｍであり、前記ボールネジ軸の谷径は、６０ｍｍ〜１００ｍｍである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の一態様によれば、ボールネジ軸は一対の軸受及びナットの各々によって固定支持されると共に一対の第一ブラケット及び一対の第二ブラケットの各々によって単純支持されるため、特に第一ブラケット−第二ブラケット間においては、移動サポート体を備えていない場合に比べて、支持方法によって定まる定数ｆは更に小さくなる（具体的には０．４４３倍になる）ものの、支持点間の距離Ｌも更に短くなる（具体的には、各支持点間における危険速度を等しく揃える場合には、０．２８６倍になる）ことにより、ボールネジ軸の最大許容回転数ｎｃは、移動サポート体を備えていない場合に比べて更に大幅に（具体的には約５．４倍まで）上げられ得る。これにより、長いストロークを有するボールネジ軸においても高速回転による異常な振れ回りの振動の発生を効果的に防止できる。
【００２９】
本発明の別の態様によれば、ボールネジ軸は一対の軸受及びナットの各々によって固定支持されると共に一対の第一ブラケット、一対の第二ブラケット及び一対の第三ブラケットの各々によって単純支持されるため、特に第一ブラケット−第二ブラケット間、及び第二−第三ブラケット間においては、移動サポート体を備えていない場合に比べて、支持方法によって定まる定数ｆは更に小さくなる（具体的には０．４４３倍になる）ものの、支持点間の距離Ｌも更に短くなる（具体的には、各支持点間における危険速度を等しく揃える場合には、０．２２２倍になる）ことにより、ボールネジ軸の最大許容回転数ｎｃは、移動サポート体を備えていない場合に比べて更に大幅に（具体的には約９．０倍まで）上げられ得る。これにより、長いストロークを有するボールネジ軸においても高速回転による異常な振れ回りの振動の発生を効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるボールネジ送り装置を示す概略側面図である。
【図２】図１のボールネジ送り装置を示す概略平面図である。
【図３】図１のボールネジ送り装置において第一、第二ブラケットの装置構成の第１例を説明するための側面視断面図である。
【図４】図１のボールネジ送り装置において各支持点間の危険速度が等しい場合の支持点間の距離Ｌを説明するための模式図である。
【図５】図１のボールネジ送り装置の動作を説明するための模式図である。
【図６】図１のボールネジ送り装置において第一、第二ブラケットの装置構成の第２例を説明するための側面視断面図である。
【図７】図１のボールネジ送り装置において第一、第二ブラケットの装置構成の第３例を説明するための側面視断面図である。
【図８】図１のボールネジ送り装置において第一、第二ブラケットの装置構成の第４例を説明するための側面視断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態によるボールネジ送り装置を示す概略側面図である。
【図１０】図９のボールネジ送り装置を示す概略平面図である。
【図１１】図９のボールネジ送り装置において第一乃至第三ブラケットの装置構成の一例を説明するための側面視断面図である。
【図１２】図９のボールネジ送り装置において各支持点間の危険速度が等しい場合の支持点間の距離Ｌを説明するための模式図である。
【図１３】図９のボールネジ送り装置の動作を説明するための模式図である。
【図１４】特許文献１のボールネジ送り装置において各支持点間の危険速度が等しい場合の支持点間の最短距離を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００３２】
図１は、本発明の一実施の形態によるボールネジ送り装置を示す概略側面図であり、図２は、当該ボールネジ送り装置を示す概略平面図である。
【００３３】
図１及び図２に示すように、本実施の形態によるボールネジ送り装置１０は、ボールネジ軸１６と、ボールネジ軸１６を回転可能に支持する一対の軸受１１ａ、１１ｂと、一対の軸受１１ａ、１１ｂの間に配置されてボールネジ軸１６を摺動可能に貫通させる一対の第一ブラケット１３ａ、１３ｂと当該一対の第一ブラケット１３ａ、１３ｂを互いに連結する第一連結部１３ｃとを有する第一移動サポート体１３と、一対の第一ブラケット１３ａ、１３ｂの間に配置されてボールネジ軸１６を摺動可能に貫通させる一対の第二ブラケット１４ａ、１４ｂと当該一対の第二ブラケット１４ａ、１４ｂを互いに連結する第二連結部１４ｃとを有する第二移動サポート体１４と、一対の第二ブラケット１４ａ、１４ｂの間に配置されてボールネジ軸１６に当該ボールネジ軸用の複数のボール（不図示）を介して螺合されたナット１２と、を備えている。
【００３４】
図１に示すように、本実施の形態では、一対の軸受１１ａ、１１ｂの各々は水平なベッド１８上に固定されており、当該一対の軸受１１ａ、１１ｂに回転可能に支持されたボールネジ軸１６の一端には回転駆動装置１７（例えば、モータ）が接続されている。具体的には、例えば、一対の軸受１１ａ、１１ｂの中心間距離は、８０００ｍｍ〜１２０００ｍｍであり、ボールネジ軸の谷径は、６０ｍｍ〜１００ｍｍである。
【００３５】
図１に示すように、ナット１２上には、テーブル１９が水平に固定されている。回転駆動装置１７によってボールネジ軸１６が回転されることにより、当該ボールネジ軸１６にボールを介して螺合されたナット１２とテーブル１９とは、当該ボールネジ軸１６の軸線方向に直線移動されるようになっている。
【００３６】
図１に示すように、一対の第一ブラケット１３ａ、１３ｂ及び一対の第二ブラケット１４ｂ、１４ｂは、ベッド１８上に摺動可能に配置されている。
【００３７】
本実施の形態では、図１及び図２における左側の第一、第二ブラケット１３ａ、１４ａの装置構成と右側の第一、第二ブラケット１３ｂ、１４ｂの装置構成とは互いに同様であり、左側の第一、第二ブラケット１３ａ、１４ａの装置構成で代表して説明する。図３は、第一、第二ブラケット１３ａ、１４ａの装置構成の一例を説明するための側面視断面図である。
【００３８】
図３に示すように、第一ブラケット１３ａは、ボールネジ軸１６を貫通させる筒状の第一スリーブ部１３１と、当該第一スリーブ部１３１の外側に当該第一スリーブ部１３１と同軸状に配置されて当該第一スリーブ部１３１に回転軸受１３３を介して回転可能に支持された第一ブラケット部１３２と、を有している。また、第二ブラケット１４ａは、ボールネジ軸１６を貫通させる筒状の第二スリーブ部１４１と、当該第二スリーブ部１４１の外側に当該第二スリーブ部１４１と同軸状に配置されて当該第二スリーブ部１４１に回転軸受１４３を介して回転可能に支持された第二ブラケット部１４２と、を有している。図３に示すように、第一ブラケット部１３２と第二ブラケット部１４２とが当接可能になっており、第二ブラケット部１４２とナット１２とが当接可能になっている。
【００３９】
具体的には、第一、第二スリーブ部１３１、１４１の各々は、ボールネジ軸１６の外径より僅かに大きい内径を有しており、ボールネジ軸１６を単純支持するようになっていて、ボールネジ軸１６の軸線方向及び回転方向には摺動可能であるが、径方向には実質的に移動不可能となっている。一方、第一、第二ブラケット部１３２、１４２の各々は、第一、第二スリーブ部１３１、１４１に回転軸受１３３、１４３を介して回転可能に支持されており、第一、第二スリーブ部１３１、１４１と一緒に軸線方向に移動可能であるが、回転方向に対しては静止されるようになっている。
【００４０】
これにより、第一ブラケット１３ａ及び／または第二ブラケット１４ｂが回転中のボールネジ軸１６に接触しても、当該ボールネジ軸１６に接触する第一スリーブ部１３１及び／または第二スリーブ部１４１がボールネジ軸１６と一緒に回転されて、第一ブラケット部１３２及び第二ブラケット部１４２は回転方向に対して静止される。これにより、接触箇所において回転方向における擦れの発生が抑制され、擦れの発生による不具合（例えば摩擦粉の発生）を防止できる。
【００４１】
また、図３に示すように、本実施の形態では、第二ブラケット部１４２のナット１２側の端面の少なくとも一部には、第二スリーブ部１４１のナット１２側の端面よりもナット１２側に突出する第一当接緩衝体２１が設けられている。また、第一ブラケット部１３２の第二ブラケット１４ａ側の端面の少なくとも一部には、第一スリーブ部１３１の第二ブラケット１４ａ側の端面よりも第二ブラケット１４ａ側に突出する第二当接緩衝体２２が設けられている。第一、第二当接緩衝体２１、２２は、具体的にはクッションゴムであるが、他のダンパ機構であってもよい。
【００４２】
第一当接緩衝体２１が第二スリーブ部１４１のナット１２側の端面よりもナット１２側に突出していることにより、軸方向に移動されるナット１２は、第一当接緩衝体２１を介して第二ブラケット部１４２に当接され、第二スリーブ部１４１には当接されないようになっている。また、第二当接緩衝体２２が第一スリーブ部１３１の第二ブラケット１４ａ側の端面よりも第二ブラケット１４ａ側に突出していることにより、軸方向に移動される第二ブラケット１４ａの第二ブラケット部１４２は、第二当接緩衝体２２を介して第一ブラケット部１３２に当接され、第一スリーブ部１３１には当接されないようになっている。これにより、例えばナット１２を高速で送る場合であっても、当接に伴う衝撃が第一当接緩衝体２１及び／または第二当接緩衝体２２によって効果的に吸収され、衝撃による損傷が防止されている。
【００４３】
図１及び図２に戻って、第一連結部１３ｃ及び第二連結部１４ｃは、具体的には剛性を有する細長部材である。第一連結部１３ｃは、一対の第一ブラケット１３ａ、１３ｂの間の間隔を所定の距離に維持するようになっており、第二連結部１４ｃは、一対の第二ブラケット１４ａ、１４ｂの間の間隔を所定の距離に維持するようになっている。
【００４４】
本実施の形態では、一対の第二ブラケット１４ａ、１４ｂの各々は、第一連結部１３ｃを支持するようになっている。具体的には、一対の第二ブラケット１４ａ、１４ｂの各々のブラケット部１４２の両側縁部には段部が設けられ、当該段部の上面が第一連結部１３ｃの下面に当接されている。
【００４５】
図１及び図２に示すように、一対の第二ブラケット１４ａ、１４ｂの各々の外側端面の間の間隔は、一対の第一ブラケット１３ａ、１３ｂの各々の内側端面の間の間隔より短くなっている。これにより、一方の第二ブラケット１４ａが一方の第一ブラケット１３ａに当接される時、他方の第二ブラケット１４ｂは他方の第一ブラケット１３ｂから離間された状態となる。
【００４６】
本実施の形態では、図１及び図２に示すように、ナット１２が一方の第二ブラケット１４ａに当接され、当該一方の第二ブラケット１４ａが一方の第一ブラケット１３ａに当接され、当該一方の第一ブラケット１３ａが一方の軸受１１ａに可及的に近接された状態では、ボールネジ軸１６の軸線と平行な直線座標において、他方の軸受１１ｂの中心座標を０、ナット１２の中心座標を１とした時、他方の第一ブラケット１３ｂの中心座標が、０．３〜０．４の範囲内にあり、他方の第二ブラケット１４ｂの中心座標が、０．６〜０．７の範囲内にある。より好ましくは、他方の第一ブラケット１３ｂの中心座標が、０．３４〜０．３８の範囲内にあり、他方の第二ブラケット１４ｂの中心座標が、０．６２〜０．６６の範囲内にある。すなわち、軸受１１ｂ−第一ブラケット１３ｂの中心間距離Ｌ１と、第一ブラケット１３ｂ−第二ブラケット１４ｂの中心間距離Ｌ２と、第二ブラケット１４ｂ−ナット１２の中心間距離Ｌ３との比（Ｌ１：Ｌ２：Ｌ３）が、１．２５：１：１．２５に略等しくなっている。
【００４７】
この場合、ボールネジ軸１６は一対の軸受１１ａ、１１ｂ及びナット１２の各々によって固定支持されていると共に一対の第一ブラケット１３ａ、１３ｂ及び一対の第二ブラケット１４ａ、１４ｂの各々によって単純支持されており、支持方法によって定まる定数ｆは、軸受１１ｂ−第一ブラケット１３ｂ間、及び、第二ブラケット１４ｂ−ナット１２間では１５．１であり、第一ブラケット１３ｂ−第二ブラケット１４ｂ間では９．７であることを鑑みて、図５に示すように、軸受１１ｂ−第一ブラケット１３ｂ間、第一ブラケット１３ｂ−第二ブラケット１４ｂ間、及び、第二ブラケット１４ｂ−ナット１２間の各々における危険速度が略等しくなっている。これにより、ボールネジ軸１６の最大許容回転数ｎｃを効果的に上げることができる。
【００４８】
具体的には、第一ブラケット１３ｂ−第二ブラケット１４ｂ間においては、支持方法によって定まる定数ｆは、第一、第二移動サポート体１３、１４を備えていない場合に比べて（９．７／２１．９＝）０．４４３倍になっているが、支持点距離Ｌは、第一、第二移動サポート体１３、１４を備えていない場合に比べて（１／（１．２５＋１＋１．２５）＝）０．２８６倍になっていることにより、上式（１）を参照し、ボールネジ軸１６の最大許容回転数ｎｃは、第一、第二移動サポート体１３、１４を備えていない場合に比べて、（０．４４３／０．２８６２＝）約５．４倍まで上げられ得る。これにより、長いストロークを有するボールネジ軸１６においても高速回転による異常な振れ回りの振動の発生を効果的に防止できる。
【００４９】
次に、以上のような本実施の形態の作用について説明する。
【００５０】
図１及び図２に示すように、ナット１２が左側の第二ブラケット１４ａに当接され、当該左側の第二ブラケット１４ａが左側の第一ブラケット１３ａに当接され、当該左側の第一ブラケット１３ａが左側の軸受１１ａに可及的に近接された状態において、回転駆動装置１７によってボールネジ軸１６が回転されることにより、ナット１２は軸方向右向きに移動される。ここで、一対の第一ブラケット１３ａ、１３ｂ及び／または一対の第二ブラケット１４ａ、１４ｂが回転中のボールネジ軸１６に接触しても、各々のスリーブ部１３１、１４１がボールネジ軸１６と一緒に回転されることにより、接触箇所における擦れの発生が抑制され、擦れの発生による不具合（例えば摩擦粉の発生）を防止できる。
【００５１】
次に、図４（ａ）に示すように、ボールネジ軸１６の回転によって軸方向右向きに移動されるナット１２は、右側の第二ブラケット１４ｂに当接される。具体的には、ナット１２は、第一当接緩衝体２１を介して第二ブラケット１４ｂの第二ブラケット部１４２に当接される。本実施の形態では、第一当接緩衝体２１によって当接に伴う衝撃が効果的に吸収されるため、ナット１２が高速で移動される場合であっても、衝撃による損傷が防止される。その後、ボールネジ軸１６の回転によって軸方向右向きに移動されるナット１２は、当接された右側の第二ブラケット１４ｂを軸方向右向きに押しやる。これにより、第二移動サポート体１４は、ナット１２と一緒に軸方向右向きに移動される。
【００５２】
次に、図４（ｂ）に示すように、ボールネジ軸１６の回転によってナット１２と一緒に軸方向右向きに移動される第二移動サポート体１４は、右側の第一ブラケット１３ｂに当接される。具体的には、右側の第二ブラケット１４ｂの第二ブラケット部１４２が、第二当接緩衝体２２を介して第一ブラケット１３ｂの第一ブラケット部１３２に当接される。本実施の形態では、第二当接緩衝体２２によって当接に伴う衝撃が効果的に吸収されるため、ナット１２及び第二移動サポート体１４が高速で移動される場合であっても、衝撃による損傷が防止される。その後、ボールネジ軸１６の回転によってナット１２と一緒に軸方向右向きに移動される第二移動サポート体１４は、当接された右側の第一ブラケット１３ｂを軸方向右向きに押しやる。これにより、第一移動サポート体１３は、第二移動サポート体１４及びナット１２と一緒に軸方向右向きに移動される。
【００５３】
次に、図４（ｃ）に示すように、ボールネジ軸１６の回転によってナット１２及び第二移動サポート体１４と一緒に軸方向右向きに移動される第一移動サポート体１３は、右側の軸受１１ｂに可及的に近接される。
【００５４】
以上のように、本実施の形態によれば、ボールネジ軸１６は一対の軸受１１ａ、１１ｂ及びナット１２の各々によって固定支持されると共に一対の第一ブラケット１３ａ、１３ｂ及び一対の第二ブラケット１４ａ、１４ｂの各々によって単純支持されるため、特に第一ブラケット１３ａ（１３ｂ）−第二ブラケット１４ａ（１４ｂ）間においては、移動サポート体１３、１４を備えていない場合に比べて、支持方法によって定まる定数ｆは小さくなる（具体的には（９．７／２１．９＝）０．４４３倍になる）ものの、支持点間の距離Ｌも短くなる（具体的には、図５に示すように各支持点間の危険速度を等しく揃える場合には、０．２８６倍になる）。その結果、上式（１）を参照し、ボールネジ軸１６の最大許容回転数ｎｃは、移動サポート体１３、１４を備えていない場合に比べて更に大幅に（具体的には（０．４４３／０．２８６２＝）約５．４倍まで）上げられ得る。これにより、長いストロークを有するボールネジ軸１６においても高速回転による異常な振れ回りの振動の発生を効果的に防止できる。
【００５５】
また、本実施の形態によれば、ナット１２が一方の第二ブラケット１４ａ（１４ｂ）に当接され、当該一方の第二ブラケット１４ａ（１４ｂ）が一方の第一ブラケット１３ａ（１３ｂ）に当接され、当該一方の第一ブラケット１３ａ（１３ｂ）が一方の軸受１１ａ（１１ｂ）に可及的に近接された状態では、ボールネジ軸１６の軸線と平行な直線座標において、他方の軸受１１ｂ（１１ａ）の中心座標を０、ナット１２の中心座標を１とした時、他方の第一ブラケット１３ｂ（１３ａ）の中心座標が、０．３〜０．４の範囲内にあり、他方の第二ブラケット１４ｂ（１４ａ）の中心座標が、０．６〜０．７の範囲内にあるため、軸受１１ｂ（１１ａ）−第一ブラケット１３ｂ（１３ａ）間、第一ブラケット１３ｂ（１３ａ）−第二ブラケット１４ｂ（１４ａ）間、及び、第二ブラケット１４ｂ（１４ａ）−ナット１２間の各々における危険速度が略等しくなっている。これにより、ボールネジ軸１６の最大許容回転数を効果的に上げることができる。
【００５６】
また、本実施の形態によれば、一対の第二ブラケット１４ａ、１４ｂの各々が第一連結部１３ｃを支持するようになっているため、長いストロークを有するボールネジ軸１６に対応して一対の第一ブラケット１３ａ、１３ｂの間の間隔が広く設計されている場合であっても、当該一対の第一ブラケット１３ａ、１３ｂを互いに連結する第一連結部１３ｃの重力によるたわみ変形が、一対の第二ブラケット１４ａ、１４ｂの各々によって効果的に防止され得る。
【００５７】
なお、本実施の形態では、図３に示すように、第二ブラケット部１４２のナット１２側の端面の少なくとも一部には、第二スリーブ部１４１のナット１２側の端面よりもナット１２側に突出する第一当接緩衝体２１が設けられており、第一ブラケット部１３２の第二ブラケット１４ａ側の端面の少なくとも一部には、第一スリーブ部１３１の第二ブラケット１４ａ側の端面よりも第二ブラケット１４ａ側に突出する第二当接緩衝体２２が設けられているが、これに限定されず、図５に示すように、第二ブラケット部１４２のナット１２側の端面の少なくとも一部には、第二スリーブ部１４１のナット１２側の端面よりもナット１２側に突出する第一当接緩衝体２１が設けられており、第二ブラケット部１４２の第一ブラケット１３ａ側の端面の少なくとも一部には、第二スリーブ部１４１の第一ブラケット１３ａ側の端面よりも第一ブラケット１３ａ側に突出する第二当接緩衝体２１’が設けられていてもよい。あるいは、図６に示すように、ナット１２の第二ブラケット１４ａ側の端面のうち第二ブラケット部１４２に対向する部分の少なくとも一部には、第二スリーブ部１４１に対向する部分よりも第二ブラケット１４ａ側に突出する第一当接緩衝体２１’が設けられており、第一ブラケット部１３２の第二ブラケット１４ａ側の端面の少なくとも一部には、第一スリーブ１３１部の第二ブラケット１４ａ側の端面よりも第二ブラケット１４ａ側に突出する第二当接緩衝体２２が設けられていてもよい。あるいは、ナット１２の第二ブラケット１４ａ側の端面のうち第二ブラケット部１４２に対向する部分の少なくとも一部には、第二スリーブ部１４１に対向する部分よりも第二ブラケット１４ａ側に突出する第一当接緩衝体２１’が設けられており、第二ブラケット部１４２の第一ブラケット１３ａ側の端面の少なくとも一部には、第二スリーブ部１４１の第一ブラケット１３ａ側の端面よりも第一ブラケット１３ａ側に突出する第二当接緩衝体２２’が設けられていてもよい。これらのような態様によっても、ナット１２は第一当接緩衝体２１（２１’）を介して第二ブラケット部１４２に当接され、当該第二ブラケット部１４２は第二当接緩衝体２２（２２’）を介して第一ブラケット部１３２に当接されることにより、例えばナット１２を高速で送る場合であっても、当接に伴う衝撃が第一当接緩衝体２１（２１’）及び／または第二当接緩衝体２２（２２’）によって効果的に吸収され、衝撃による損傷を防止できる。
【００５８】
また、本実施の形態では、一対の第二ブラケット１４ａ、１４ｂの各々のブラケット部１４２の両側縁部に段部が設けられ、当該段部の上面が第一連結部１３ｃの下面に当接されていたが、一対の第二ブラケット１４ａ、１４ｂの各々が第一連結部１３ｃを支持するようになっている限りでは、これに限定されない。例えば、一対の第二ブラケット１４ａ、１４ｂの各々のブラケット部１４２の両側縁部に貫通孔が設けられ、当該貫通孔に第一連結部１３ｃが挿通されていてもよい。
【００５９】
次に、図９及び図１０を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。図９は、本発明の第２の実施の形態によるボールネジ送り装置を示す概略側面図であり、図１０は、当該ボールネジ送り装置を示す概略平面図である。
【００６０】
図９及び図１０に示すように、第２の実施の形態によるボールネジ送り装置２０では、一対の第二ブラケット１４ａ、１４ｂの間に配置されてボールネジ軸１６を摺動可能に貫通させる一対の第三ブラケット１５ａ、１５ｂと当該一対の第三ブラケット１５ａ、１５ｂを互いに連結する第三連結部１５ｃとを有する第三移動サポート体１５が更に設けられており、ナット１２は一対の第三ブラケット１５ａ、１５ｂの間に配置されてボールネジ軸１６に当該ボールネジ軸用の複数のボール（不図示）を介して螺合されている。
【００６１】
その他の構成は図１及び図２に示す第１の実施の形態と略同様である。図９及び図１０において、図１及び図２に示す第１の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６２】
図１に示すように、一対の第三ブラケット１５ａ、１５ｂは、一対の第一ブラケット１３ａ、１３ｂ及び一対の第二ブラケット１４ｂ、１４ｂと同様に、ベッド１８上に摺動可能に配置されている。
【００６３】
本実施の形態では、図９及び図１０における左側の第一乃至第三ブラケット１３ａ〜１５ａの装置構成と右側の第一乃至第三ブラケット１３ｂ〜１５ｂの装置構成とは互いに同様であり、左側の第一乃至第三ブラケット１３ａ〜１５ａの装置構成で代表して説明する。図１１は、第一乃至第三ブラケット１３ａ〜１５ａの装置構成の一例を説明するための側面視断面図である。
【００６４】
図１１に示すように、第三ブラケット１５ａは、ボールネジ軸１６を貫通させる筒状の第三スリーブ部１５１と、当該第三スリーブ部１５１の外側に当該第三スリーブ部１５１と同軸状に配置されて当該第三スリーブ部１５１に回転軸受１５３を介して回転可能に支持された第三ブラケット部１５２と、を有している。図１１に示すように、第三ブラケット部１５２は、第二ブラケット部１４２及びナット１２の各々に当接可能になっている。
【００６５】
具体的には、第三スリーブ部１５１は、ボールネジ軸１６の外径より僅かに大きい内径を有しており、ボールネジ軸１６を単純支持するようになっていて、ボールネジ軸１６の軸線方向及び回転方向には摺動可能であるが、径方向には実質的に移動不可能となっている。一方、第三ブラケット部１５２は、第三スリーブ部１５１に回転軸受１５３を介して回転可能に支持されており、第三スリーブ部１５１と一緒に軸線方向に移動可能であるが、回転方向に対しては静止されるようになっている。
【００６６】
これにより、第三ブラケット１５ａが回転中のボールネジ軸１６に接触しても、当該ボールネジ軸１６に接触する第三スリーブ部１５１がボールネジ軸１６と一緒に回転されて、第三ブラケット部１５２は回転方向に対して静止される。これにより、接触箇所において回転方向における擦れの発生が抑制され、擦れの発生による不具合（例えば摩擦粉の発生）を防止できる。
【００６７】
また、図１１に示すように、本実施の形態では、第三ブラケット部１５２のナット１２側の端面の少なくとも一部には、第三スリーブ部１５１のナット１２側の端面よりもナット１２側に突出する第三当接緩衝体２３が設けられている。第三当接緩衝体２３は、具体的にはクッションゴムであるが、他のダンパ機構であってもよい。
【００６８】
第三当接緩衝体２３が第三スリーブ部１５１のナット１２側の端面よりもナット１２側に突出していることにより、軸方向に移動されるナット１２は、第三当接緩衝体２３を介して第三ブラケット部１５２に当接され、第三スリーブ部１５１には当接されないようになっている。これにより、例えばナット１２を高速で送る場合であっても、当接に伴う衝撃が第三当接緩衝体２３によって効果的に吸収され、衝撃による損傷が防止されている。
【００６９】
図９及び図１０に戻って、第三連結部１５ｃは、具体的には剛性を有する細長部材であり、一対の第三ブラケット１５ａ、１５ｂの間の間隔を所定の距離に維持するようになっている。
【００７０】
本実施の形態では、一対の第三ブラケット１５ａ、１５ｂの各々は、第一連結部１３ｃ及び第二連結部１４ｃを支持するようになっている。具体的には、一対の第三ブラケット１５ａ、１５ｂの各々のブラケット部１５２の両側縁部には２段の段部が設けられ、一段目の段部の上面が第一連結部１３ｃの下面に当接されていると共に、二段目の段部の上面が第二連結部１４ｃの下面に当接されている。
【００７１】
図９及び図１０に示すように、一対の第三ブラケット１５ａ、１５ｂの各々の外側端面の間の間隔は、一対の第二ブラケット１４ａ、１４ｂの各々の内側端面の間の間隔より短くなっている。これにより、一方の第三ブラケット１５ａが一方の第二ブラケット１４ａに当接される時、他方の第三ブラケット１５ｂは他方の第二ブラケット１４ｂから離間された状態となる。
【００７２】
本実施の形態では、図９及び図１０に示すように、ナット１２が一方の第三ブラケット１５ａに当接され、当該一方の第三ブラケット１５ａが一方の第二ブラケット１４ａに当接され、当該一方の第二ブラケット１４ａが一方の第一ブラケット１３ａに当接され、当該一方の第一ブラケット１３ａが一方の軸受１１ａに可及的に近接された状態では、ボールネジ軸１６の軸線と平行な直線座標において、他方の軸受１１ｂの中心座標を０、ナット１２の中心座標を１とした時、他方の第一ブラケット１３ｂの中心座標が、０．２３〜０．３３の範囲内にあり、他方の第二ブラケット１４ｂの中心座標が、０．４５〜０．５５の範囲内にあり、他方の第三ブラケット１５ｂの中心座標が、０．６７〜０．７７の範囲内にある。より好ましくは、他方の第一ブラケット１３ｂの中心座標が、０．２６〜０．３０の範囲内にあり、他方の第二ブラケット１４ｂの中心座標が、０．４８〜０．５２の範囲内にあり、他方の第三ブラケット１５ｂの中心座標が、０．７０〜０．７４の範囲内にある。すなわち、軸受１１ｂ−第一ブラケット１３ｂの中心間距離Ｌ１と、第一ブラケット１３ｂ−第二ブラケット１４ｂの中心間距離Ｌ２と、第二ブラケット１４ｂ−第三ブラケット１５ｂの中心間距離Ｌ３と、第三ブラケット１５ｂ−ナット１２の中心間距離Ｌ４との比（Ｌ１：Ｌ２：Ｌ３：Ｌ４）が、１．２５：１：１：１．２５に略等しくなっている。
【００７３】
この場合、ボールネジ軸１６は一対の軸受１１ａ、１１ｂ及びナット１２の各々によって固定支持されていると共に、一対の第一ブラケット１３ａ、１３ｂ及び一対の第二ブラケット１４ａ、１４ｂ及び一対の第三ブラケット１５ａ、１５ｂの各々によって単純支持されており、支持方法によって定まる定数ｆは、軸受１１ｂ−第一ブラケット１３ｂ間、及び、第三ブラケット１５ｂ−ナット１２間では１５．１であり、第一ブラケット１３ｂ−第二ブラケット１４ｂ間、及び、第二ブラケット１４ｂ−第三ブラケット１５ｂ間では９．７であることを鑑みて、図１２に示すように、軸受１１ｂ−第一ブラケット１３ｂ間、第一ブラケット１３ｂ−第二ブラケット１４ｂ間、第二ブラケット１４ｂ−第三ブラケット１５ｂ間、及び、第三ブラケット１５ｂ−ナット１２間の各々における危険速度が略等しくなっている。これにより、ボールネジ軸１６の最大許容回転数ｎｃを効果的に上げることができる。
【００７４】
具体的には、第一ブラケット１３ｂ−第二ブラケット１４ｂ間、及び、第二ブラケット１４ｂ−第三ブラケット１５ｂ間においては、支持方法によって定まる定数ｆは、第一乃至第三移動サポート体１３〜１５を備えていない場合に比べて（９．７／２１．９＝）０．４４３倍になっているが、支持点距離Ｌは、第一乃至第三移動サポート体１３〜１５を備えていない場合に比べて（１／（１．２５＋１＋１＋１．２５）＝）０．２２２倍になっていることにより、上式（１）を参照し、ボールネジ軸１６の最大許容回転数ｎｃは、第一乃至第三移動サポート体１３〜１５を備えていない場合に比べて、（０．４４３／０．２２２２＝）約９．０倍まで上げられ得る。これにより、長いストロークを有するボールネジ軸１６においても高速回転による異常な振れ回りの振動の発生を効果的に防止できる。
【００７５】
次に、以上のような本実施の形態の作用について説明する。
【００７６】
図９及び図１０に示すように、ナット１２が左側の第三ブラケット１５ａに当接され、当該左側の第三ブラケット１５ａが左側の第二ブラケット１４ａに当接され、当該左側の第二ブラケット１４ａが左側の第一ブラケット１３ａに当接され、当該左側の第一ブラケット１３ａが左側の軸受１１ａに可及的に近接された状態において、回転駆動装置１７によってボールネジ軸１６が回転されることにより、ナット１２は軸方向右向きに移動される。ここで、一対の第一ブラケット１３ａ、１３ｂ及び／または一対の第二ブラケット１４ａ、１４ｂ及び／または一対の第三ブラケット１５ａ、１５ｃが回転中のボールネジ軸１６に接触しても、各々のスリーブ部１３１、１４１、１５１がボールネジ軸１６と一緒に回転されることにより、接触箇所における擦れの発生が抑制され、擦れの発生による不具合（例えば摩擦粉の発生）を防止できる。
【００７７】
次に、図１３（ａ）に示すように、ボールネジ軸１６の回転によって軸方向右向きに移動されるナット１２は、右側の第三ブラケット１５ｂに当接される。具体的には、ナット１２は、第三当接緩衝体２３を介して第三ブラケット１５ｂの第三ブラケット部１５２に当接される。本実施の形態では、第一当接緩衝体２３によって当接に伴う衝撃が効果的に吸収されるため、ナット１２が高速で移動される場合であっても、衝撃による損傷が防止される。その後、ボールネジ軸１６の回転によって軸方向右向きに移動されるナット１２は、当接された右側の第三ブラケット１５ｂを軸方向右向きに押しやる。これにより、第三移動サポート体１５は、ナット１２と一緒に軸方向右向きに移動される。
【００７８】
次に、図１３（ｂ）に示すように、ボールネジ軸１６の回転によってナット１２と一緒に軸方向右向きに移動される第三移動サポート体１５は、右側の第二ブラケット１４ｂに当接される。具体的には、右側の第三ブラケット１５ｂの第三ブラケット部１５２が、第一当接緩衝体２１を介して第二ブラケット１４ｂの第二ブラケット部１４２に当接される。本実施の形態では、第一当接緩衝体２１によって当接に伴う衝撃が効果的に吸収されるため、ナット１２及び第三移動サポート体１５が高速で移動される場合であっても、衝撃による損傷が防止される。その後、ボールネジ軸１６の回転によってナット１２と一緒に軸方向右向きに移動される第三移動サポート体１５は、当接された右側の第二ブラケット１４ｂを軸方向右向きに押しやる。これにより、第二移動サポート体１４は、第三移動サポート体１５及びナット１２と一緒に軸方向右向きに移動される。
【００７９】
次に、図１３（ｃ）に示すように、ボールネジ軸１６の回転によってナット１２及び第三移動サポート体１５と一緒に軸方向右向きに移動される第二移動サポート体１４は、右側の第一ブラケット１３ｂに当接される。具体的には、右側の第二ブラケット１４ｂの第二ブラケット部１４２が、第二当接緩衝体２２を介して第一ブラケット１３ｂの第一ブラケット部１３２に当接される。本実施の形態では、第二当接緩衝体２２によって当接に伴う衝撃が効果的に吸収されるため、ナット１２及び第三移動サポート体１５及び第二移動サポート体１４が高速で移動される場合であっても、衝撃による損傷が防止される。その後、ボールネジ軸１６の回転によってナット１２及び第三移動サポート体１５と一緒に軸方向右向きに移動される第二移動サポート体１４は、当接された右側の第一ブラケット１３ｂを軸方向右向きに押しやる。これにより、第一移動サポート体１３は、第二移動サポート体１４及び第三移動サポート体１５及びナット１２と一緒に軸方向右向きに移動される。
【００８０】
次に、図１３（ｄ）に示すように、ボールネジ軸１６の回転によってナット１２及び第三移動サポート体１５及び第二移動サポート体１４と一緒に軸方向右向きに移動される第一移動サポート体１３は、右側の軸受１１ｂに可及的に近接される。
【００８１】
以上のように、本実施の形態によれば、ボールネジ軸１６は一対の軸受１１ａ、１１ｂ及びナット１２の各々によって固定支持されると共に、一対の第一ブラケット１３ａ、１３ｂ及び一対の第二ブラケット１４ａ、１４ｂ及び一対の第三ブラケット１５ａ、１５ｂの各々によって単純支持されるため、特に第一ブラケット１３ａ（１３ｂ）−第二ブラケット１４ａ（１４ｂ）間及び第二ブラケット１４ａ（１４ｂ）−第三ブラケット１５ａ（１５ｂ）間においては、移動サポート体１３、１４を備えていない場合に比べて、支持方法によって定まる定数ｆは小さくなる（具体的には（９．７／２１．９＝）０．４４３倍になる）ものの、支持点間の距離Ｌも短くなる（具体的には、図１２に示すように各支持点間の危険速度を等しく揃える場合には、０．２２２倍になる）。その結果、上式（１）を参照し、ボールネジ軸１６の最大許容回転数ｎｃは、移動サポート体を備えていない場合に比べて更に大幅に（具体的には（０．４４３／０．２２２２＝）約９．０倍まで）上げられ得る。これにより、長いストロークを有するボールネジ軸１６においても高速回転による異常な振れ回りの振動の発生を効果的に防止できる。
【００８２】
また、本実施の形態によれば、ナット１２が一方の第三ブラケット１５ａ（１５ｂ）に当接され、当該一方の第三ブラケット１５ａ（１５ｂ）が一方の第二ブラケット１４ａ（１４ｂ）に当接され、当該一方の第二ブラケット１４ａ（１４ｂ）が一方の第一ブラケット１３ａ（１３ｂ）に当接され、当該一方の第一ブラケット１３ａ（１３ｂ）が一方の軸受１１ａ（１１ｂ）に可及的に近接された状態では、ボールネジ軸１６の軸線と平行な直線座標において、他方の軸受１１ｂ（１１ａ）の中心座標を０、ナット１２の中心座標を１とした時、他方の第一ブラケット１３ｂ（１３ａ）の中心座標が、０．２３〜０．３３の範囲内にあり、他方の第二ブラケット１４ｂ（１４ａ）の中心座標が、０．４５〜０．５５の範囲内にあり、他方の第三ブラケット１５ｂ（１５ａ）の中心座標が、０．６７〜０．７７の範囲内にあるため、軸受１１ｂ（１１ａ）−第一ブラケット１３ｂ（１３ａ）間、第一ブラケット１３ｂ（１３ａ）−第二ブラケット１４ｂ（１４ａ）間、第二ブラケット１４ｂ（１４ａ）−第三ブラケット１５ｂ（１５ａ）間、及び、第三ブラケット１５ｂ（１５ａ）−ナット１２間の各々における危険速度が略等しくなっている。これにより、ボールネジ軸１６の最大許容回転数を効果的に上げることができる。
【００８３】
また、本実施の形態によれば、一対の第二ブラケット１４ａ、１４ｂの各々は、第一連結部１３ｃを支持するようになっており、一対の第三ブラケット１５ａ、１５ｂの各々は、第一連結部１３ｃ及び第二連結部１４ｃを支持するようになっているため、長いストロークを有するボールネジ軸１６に対応して一対の第一ブラケット１３ａ、１３ｂの間の間隔が広く設計されている場合であっても、当該一対の第一ブラケット１３ａ、１３ｂを互いに連結する第一連結部１３ｃの重力によるたわみ変形が、一対の第二ブラケット１４ａ、１４ｂ及び一対の第三ブラケット１５ａ、１５ｂの各々によって効果的に防止され得る。また、一対の第二ブラケット１４ａ、１４ｂを互いに連結する第二連結部１４ｃの重力によるたわみ変形も、一対の第三ブラケット１５ａ、１５ｂの各々によって効果的に防止され得る。
【００８４】
なお、本実施の形態では、図１１に示すように、第三ブラケット部１５２のナット１２側の端面の少なくとも一部には、第三スリーブ部１５１のナット１２側の端面よりもナット１２側に突出する第三当接緩衝体２３が設けられているが、これに限定されず、ナット１２の第三ブラケット１５ａ側の端面のうち第三ブラケット部１５２に対向する部分の少なくとも一部には、第三スリーブ部１５１に対向する部分よりも第三ブラケット１５ａ側に突出する第三当接緩衝体が設けられていてもよい。このような態様によっても、ナット１２は第三当接緩衝体を介して第三ブラケット部１５２に当接されることにより、例えばナット１２を高速で送る場合であっても、当接に伴う衝撃が第三当接緩衝体によって効果的に吸収され、衝撃による損傷を防止できる。
【００８５】
また、本実施の形態では、一対の第三ブラケット１５ａ、１５ｂの各々のブラケット部１５２の両側縁部には２段の段部が設けられ、一段目の段部の上面が第一連結部１３ｃの下面に当接されていると共に、二段目の段部の上面が第二連結部１４ｃの下面に当接されていたが、一対の第三ブラケット１５ａ、１５ｂの各々が第一連結部１３ｃ及び第二連結部１４ｃを支持するようになっている限りでは、これに限定されない。例えば、一対の第三ブラケット１５ａ、１５ｂの各々のブラケット部１５２の両側縁部に貫通孔が２個ずつ設けられ、一方の貫通孔に第一連結部１３ｃが挿通されていると共に、他方の貫通孔に第二連結部１４ｃが挿通されていてもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１０    ボールネジ送り装置
１１ａ  軸受
１１ｂ  軸受
１２    ナット
１３    第一移動サポート体
１３ａ  第一ブラケット
１３ｂ  第一ブラケット
１３ｃ  第一連結部
１３１  第一スリーブ部
１３２  第一ブラケット部
１３３  回転軸受
１４    第二移動サポート体
１４ａ  第二ブラケット
１４ｂ  第二ブラケット
１４ｃ  第二連結部
１４１  第二スリーブ部
１４２  第二ブラケット部
１４３  回転軸受
１５    第三移動サポート体
１５ａ  第三ブラケット
１５ｂ  第三ブラケット
１５ｃ  第三連結部
１５１  第三スリーブ部
１５２  第三ブラケット部
１５３  回転軸受
１６    ボールネジ軸
１７    回転駆動部
１８    ベッド
１９    テーブル
２０    ボールネジ送り装置
２１    第一当接緩衝体
２１’  第一当接緩衝体
２２    第二当接緩衝体
２２’  第二当接緩衝体
２３    第三当接緩衝体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【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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