(57)【要約】【課題】ナットの外径寸法に関わらず、ねじを用いずにボールチューブをナットに固定でき、複数のボールチューブが設けられたナットであっても組み付けの作業工数の増加を抑制することができるボールねじ装置を提供すること。【解決手段】ナット１３は外周面側にチューブ押さえ部材４０を収容するための挿入孔７０が設けられ、チューブ押さえ部材４０は、２つのボールチューブ１９、１９を保持するための２つの溝４３、４３を備え、各溝４３にボールチューブ１９を保持した状態で挿入孔７０に収容され、チューブ押さえ部材４０の外周側に形成された一対の爪部６４、６４と挿入孔７０の内周面に設けられた一対の凹部７３、７３とが係合することによりナット１３に固定されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状に延在し外周面に螺旋状の溝が形成されたねじ軸と、
前記螺旋状の溝に対向する螺旋状の溝を内周面に有し、該螺旋状の溝と前記ねじ軸の螺旋状の溝とで形成される転動路に転動可能に配置された複数のボールを介して前記ねじ軸に嵌装されたナットと、
前記ナットに固定され、前記複数のボールを循環させるために、前記複数のボールを前記転動路の所定位置まで戻すための戻し路を備えた複数の循環部品と、
前記ナットに固定され、前記複数の循環部品の前記ナットからの抜けを防止するための押さえ部材とを備えたボールねじ装置において、
前記ナットは外周面側に前記押さえ部材を収容するための孔が設けられ、
前記押さえ部材は、前記複数の循環部品を保持するための保持部を備え、前記保持部に前記複数の循環部品を保持した状態で前記孔に収容され、
前記押さえ部材と前記孔とには、前記押さえ部材を前記孔に固定するための係合機構が設けられていることを特徴とするボールねじ装置。
【請求項２】
前記循環部品は内部が前記戻し路である筒状部材であり、
前記ナットは外周面側に取り付け溝が形成され、該取り付け溝の内部に前記複数の筒状部材を収容しており、
前記押さえ部材の前記保持部は、前記取り付け溝に収容された前記複数の筒状部材のそれぞれの外周面に適合する内周面を備えた保持溝を有し、前記保持溝の前記内周面で前記複数の筒状部材を保持していることを特徴とする請求項１に記載のボールねじ装置。
【請求項３】
前記孔は前記取り付け溝と連続して設けられ、前記取り付け溝に収容された前記複数の筒状部材は、前記押さえ部材によって前記取り付け溝に外径側から押圧されていることを特徴とする請求項２に記載のボールねじ装置。
【請求項４】
前記取り付け溝の底面と前記孔の底面とは同一の平面内にあって一つの座面を形成し、前記複数の筒状部材は前記座面に接触し、前記押さえ部材は前記座面に非接触であることを特徴とする請求項２または３に記載のボールねじ装置。
【請求項５】
前記押さえ部材は中心軸線が前記ナットの径方向に沿って前記ナットに固定された柱状部材であり、
前記係合機構は、前記柱状部材の側面から突出して形成された爪部と、前記孔の内面に設けられ、前記爪部と一対一に係合する凹部であることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のボールねじ装置。
【請求項６】
前記押さえ部材には、前記保持溝を挟んだ両側部分のそれぞれに逃げ溝が形成され、前記爪部は、前記逃げ溝よりも外側の前記押さえ部材の部分に形成されていることを特徴とする請求項５に記載のボールねじ装置。
【請求項７】
前記逃げ溝よりも外側の前記押さえ部材の部分は、前記押さえ部材の中心方向に傾くように弾性変形可能であることを特徴とする請求項６に記載のボールねじ装置。
【請求項８】
前記保持溝は、組み付け状態において前記ナットの内径側となる前記押さえ部材の一方側の端面に形成され、前記逃げ溝は、組み付け状態において前記ナットの外径側となる前記押さえ部材の他方側の端面に形成されていることを特徴とする請求項６または７に記載のボールねじ装置。
【請求項９】
前記逃げ溝よりも外側の前記押さえ部材の部分は、前記爪部よりも前記ナットの外径側の部分が、前記ナットの外径方向に向かうに従い外面が前記押さえ部材の中心方向に傾斜するテーパ形状部となっていることを特徴とする請求項６から８の何れか一項に記載のボールねじ装置。
【請求項１０】
組み付け状態において前記ナットの外径側となる前記爪部の面は、前記ナットの中心軸線と平行に延在していることを特徴とする請求項５から９の何れか一項に記載のボールねじ装置。
【請求項１１】
組み付け状態において前記ナットの外径側となる前記爪部の面は、前記爪部の先端に向かうに従い前記ナットの中心軸線に近づく方向に傾斜していることを特徴とする請求項５から９の何れか一項に記載のボールねじ装置。
【請求項１２】
前記テーパ形状部を前記ナットの内径方向に押すことにより、前記爪部と前記凹部との係合が解かれ、前記押さえ部材を前記ナットから取り外すことが可能であることを特徴とする請求項９から１１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、例えば半導体製造装置や圧縮成形機、射出成形機、一般搬送装置等の機械要素として用いられるボールねじ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転運動を直線運動に変換する機構として、ボールねじ装置が知られている。ボールねじ装置は、外周面に螺旋状のボール転動溝が形成された直線状のねじ軸と、ねじ軸のボール転動溝と対向する螺旋状のボール転動溝が内周面に形成されたナットとを備え、ナットは両ボール転動溝間に介装された多数のボールを介してねじ軸の外周側に嵌装され、ねじ軸を回動させることによりねじ軸の軸方向に移動させることができるようになっている。
【０００３】
ボールねじ装置のナットには、ボールを循環させるための部品が設けられている。ボールを循環させるための部品として、例えばボールチューブがある。ボールチューブを設けることにより、両ボール転動溝間に介装された多数のボールは、ボールチューブのボール掬い上げ部によってボールチューブ内部すなわちボール戻し路に案内され、該ボール戻し路を介して両ボール転動溝間の所定の位置まで戻される。このようにして、ボールが循環するようになっている。
【０００４】
ボールチューブを用いたボールねじ装置においては、ボールチューブがナットから抜けてしまうことを防止するために、チューブ押さえ部材でボールチューブをナットに固定している。チューブ押さえ部材として板状部材であるチューブ押さえ板を用いる場合、ボールチューブをナットに組み付けた後に、ボールチューブの外方側からチューブ押さえ板をねじでナットに固定することによりボールチューブをナットに固定する。しかし、この方式の場合、多くの加工工程を経てチューブ押さえ板を製作し、さらにナットにもねじ止め用のタップ加工が必要となるため、加工に手間が掛かる。そこで、ねじによる固定方式を用いないチューブ押さえ部材によってボールチューブをナットに固定するボールねじ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図１５（ａ）は、特許文献１に記載された一の実施例に係るボールねじ装置の要部の平面図である。図１５（ｂ）は図１５（ａ）のｂ−ｂ矢視図であり、該ボールねじ装置を軸方向から見た状態を示している。また、図１６（ａ）は、特許文献１に記載された一の実施例に係るチューブ押さえ部材を軸方向から見た状態を示す側面図であり、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のｂ−ｂ矢視図である。
【０００６】
当該一の実施例においては、図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、チューブ押さえ部材２４０は略Ｃ字形状に形成されたばね部材であり、その中間部にはボールチューブ２１９との嵌合凹部２２０が形成されている。チューブ押さえ部材２４０は金属薄板よりプレス成形で加工されている。当該実施例は、ナット２１３の外径部にボールチューブ２１９を組み付けた後に、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、チューブ押さえ部材２４０をナット２１３の外周面に組み付ける構成となっている。これにより、ボールチューブ２１９をナット２１３に押圧固定している。
【０００７】
図１７（ａ）は、特許文献１に記載された他の実施例に係るボールねじ装置の要部の平面図である。図１７（ｂ）は図１７（ａ）のｂ−ｂ矢視図であり、該ボールねじ装置を軸方向から見た状態を示している。また、図１８（ａ）は、特許文献１に記載された他の実施例に係るチューブ押さえ部材を軸方向から見た状態を示す側面図であり、図１８（ｂ）は図１８（ａ）のｂ−ｂ矢視図である。
【０００８】
当該他の実施例においては、チューブ押さえ部材３４０は略Ｃ字形状に形成され、上記一の実施例と異なり、その中間部にボールチューブとの嵌合凹部は形成されていない。当該他の実施例に係るチューブ押さえ部材３４０も、図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、ナット３１３の外周面に組み付けることによりボールチューブ３１９をナット３１３に押圧固定している。当該他の実施例に係るチューブ押さえ部材３４０は、上記一の実施例に比べてナット３１３の外径が大きい場合にナット３１３に組み付け易い構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−８８０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載のチューブ押さえ部材は、ナットの外周面に組み付ける構成であるため、ナットの外径寸法の大きさに合わせて成形されている。したがって、ナットの外径寸法が変わればチューブ押さえ部材の形状も変更される。その結果、チューブ押さえ部材の種類が多くなってしまうという問題がある。また、１つのボールチューブに対して１つのチューブ押さえ部材が必要であり、複数のボールチューブが設けられたナットにあっては、それぞれのボールチューブに対してチューブ押さえ部材を組み付ける必要があり、作業工数が増加してしまうという問題がある。
【００１１】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ナットの外径寸法に関わらず、ねじを用いずにボールチューブをナットに固定でき、複数のボールチューブが設けられたナットであっても組み付けの作業工数の増加を抑制することができるボールねじ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を達成するために、本発明に係るボールねじ装置は、直線状に延在し外周面に螺旋状の溝が形成されたねじ軸と、前記螺旋状の溝に対向する螺旋状の溝を内周面に有し、該螺旋状の溝と前記ねじ軸の螺旋状の溝とで形成される転動路に転動可能に配置された複数のボールを介して前記ねじ軸に嵌装されたナットと、前記ナットに固定され、前記複数のボールを循環させるために、前記複数のボールを前記転動路の所定位置まで戻すための戻し路を備えた複数の循環部品と、前記ナットに固定され、前記複数の循環部品の前記ナットからの抜けを防止するための押さえ部材とを備えたボールねじ装置において、前記ナットは外周面側に前記押さえ部材を収容するための孔が設けられ、前記押さえ部材は、前記複数の循環部品を保持するための保持部を備え、前記保持部に前記複数の循環部品を保持した状態で前記孔に収容され、前記押さえ部材と前記孔とには、前記押さえ部材を前記孔に固定するための係合機構が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
また、好適には、本発明に係るボールねじ装置は、前記循環部品は内部が前記戻し路である筒状部材であり、前記ナットは外周面側に取り付け溝が形成され、該取り付け溝の内部に前記複数の筒状部材を収容しており、前記押さえ部材の前記保持部は、前記取り付け溝に収容された前記複数の筒状部材のそれぞれの外周面に適合する内周面を備えた保持溝を有し、前記保持溝の前記内周面で前記複数の筒状部材を保持していることを特徴とする。
【００１４】
また、好適には、本発明に係るボールねじ装置は、前記孔は前記取り付け溝と連続して設けられ、前記取り付け溝に収容された前記複数の筒状部材は、前記押さえ部材によって前記取り付け溝に外径側から押圧されていることを特徴とする。
【００１５】
また、好適には、本発明に係るボールねじ装置は、前記取り付け溝の底面と前記孔の底面とは同一の平面内にあって一つの座面を形成し、前記複数の筒状部材は前記座面に接触し、前記押さえ部材は前記座面に非接触であることを特徴とする。
【００１６】
また、好適には、本発明に係るボールねじ装置は、前記押さえ部材は中心軸線が前記ナットの径方向に沿って前記ナットに固定された柱状部材であり、前記係合機構は、前記柱状部材の側面から突出して形成された爪部と、前記孔の内面に設けられ、前記爪部と一対一に係合する凹部であることを特徴とする。
【００１７】
また、好適には、本発明に係るボールねじ装置は、前記押さえ部材には、前記保持溝を挟んだ両側部分のそれぞれに逃げ溝が形成され、前記爪部は、前記逃げ溝よりも外側の前記押さえ部材の部分に形成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、好適には、本発明に係るボールねじ装置は、前記逃げ溝よりも外側の前記押さえ部材の部分は、前記押さえ部材の中心方向に傾くように弾性変形可能であることを特徴とする。
【００１９】
また、好適には、本発明に係るボールねじ装置は、前記保持溝は、組み付け状態において前記ナットの内径側となる前記押さえ部材の一方側の端面に形成され、前記逃げ溝は、組み付け状態において前記ナットの外径側となる前記押さえ部材の他方側の端面に形成されていることを特徴とする。
【００２０】
また、好適には、本発明に係るボールねじ装置は、前記逃げ溝よりも外側の前記押さえ部材の部分は、前記爪部よりも前記ナットの外径側の部分が、前記ナットの外径方向に向かうに従い外面が前記押さえ部材の中心方向に傾斜するテーパ形状部となっていることを特徴とする。
【００２１】
また、好適には、本発明に係るボールねじ装置は、組み付け状態において前記ナットの外径側となる前記爪部の面は、前記ナットの中心軸線と平行に延在していることを特徴とする。
【００２２】
また、好適には、本発明に係るボールねじ装置は、組み付け状態において前記ナットの外径側となる前記爪部の面は、前記爪部の先端に向かうに従い前記ナットの中心軸線に近づく方向に傾斜していることを特徴とする。
【００２３】
また、好適には、本発明に係るボールねじ装置は、前記テーパ形状部を前記ナットの内径方向に押すことにより、前記爪部と前記凹部との係合が解かれ、前記押さえ部材を前記ナットから取り外すことが可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ナットの外径寸法に関わらず、ねじを用いずにボールチューブをナットに固定でき、複数のボールチューブが設けられたナットであっても組み付けの作業工数の増加を抑制することができ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】
【００２５】
【図１】図１（ａ）は第１実施形態に係るボールねじ装置の要部の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のｂ−ｂ矢視図であり該ボールねじ装置を軸方向の一方側から見た状態を示し、図１（ｃ）は図１（ａ）のｃ−ｃ矢視図であり該ボールねじ装置を軸方向の他方側から見た状態を示し、ボール、ボールチューブ、チューブ押さえ部材が組み付けられていない状態を示している。
【図２】図２は図１（ａ）の２−２矢視拡大断面図である。
【図３】図３（ａ）はナットの平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のｂ−ｂ矢視図であり該ナットを軸方向の一方側から見た状態を示し、図３（ｃ）は径方向から見たナットの断面図である。
【図４】図４（ａ）はボールチューブの拡大平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のｂ−ｂ矢視図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）のｃ−ｃ矢視図である。
【図５】図５（ａ）はチューブ押さえ部材の拡大正面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のｂ−ｂ矢視平面図であり、図５（ｃ）は図５（ａ）のｃ−ｃ矢視底面図であり、図５（ｄ）は図５（ａ）のｄ−ｄ矢視側面図である。
【図６】図６は図５（ｂ）の６−６矢視拡大断面図である。
【図７】図７はチューブ押さえ部材の断面図であり、弾性変形した状態を示している。
【図８】図８は図２の部分拡大図であり、公差を説明するための図である。
【図９】図９（ａ）は第２実施形態に係るボールねじ装置の要部の平面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のｂ−ｂ矢視図であり該ボールねじ装置を軸方向の一方側から見た状態を示し、図９（ｃ）は図９（ａ）のｃ−ｃ矢視拡大断面図である。
【図１０】図１０（ａ）は第２実施形態に係るチューブ押さえ部材の断面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）との比較のために示す第１実施形態に係るチューブ押さえ部材の断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は一体成形されたボールチューブの正面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のｂ−ｂ矢視図である。
【図１２】図１２（ａ）はボールチューブを形成するために板材から打ち抜かれ、曲げ加工された一方の部品の正面図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のｂ−ｂ矢視図であり、図１２（ｃ）はボールチューブを形成するために板材から打ち抜かれ、曲げ加工された他方の部品の正面図であり、図１２（ｄ）は図１２（ｃ）のｄ−ｄ矢視図である。
【図１３】図１３は一体成形されたボールチューブのナットへ固定構造の例を示すボールチューブ取り付け溝の断面図であり、接着剤を用いた場合を示している。
【図１４】図１４はプレス成形されたボールチューブのナットへの固定構造の例を示すボールチューブ取り付け溝の断面図であり、接着剤を用いた場合を示している。
【図１５】図１５（ａ）は従来例に係るボールねじ装置の要部の平面図であり、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のｂ−ｂ矢視図であり該ボールねじ装置を軸方向から見た状態を示している。
【図１６】図１６（ａ）は従来例に係るチューブ押さえ部材を軸方向から見た状態を示す側面図であり、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のｂ−ｂ矢視図である。
【図１７】図１７（ａ）は他の従来例に係るボールねじ装置の要部の平面図であり、図１７（ｂ）は図１７（ａ）のｂ−ｂ矢視図であり該ボールねじ装置を軸方向から見た状態を示している。
【図１８】図１８（ａ）は他の従来例に係るチューブ押さえ部材を軸方向から見た状態を示す側面図であり、図１８（ｂ）は図１８（ａ）のｂ−ｂ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（第１実施形態）
以下、本発明に係るボールねじ装置の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。
まず、本明細書中におけるボールねじ装置に係る方向について定義する。本明細書においては、特に明記しない限り、ねじ軸が延在する長手方向を軸方向とし、軸方向と直交する方向を径方向とする。また、これらの方向は、ナットおよび他の部材については、ねじ軸に組み付けられた状態において同様とする。
【００２７】
図１（ａ）は第１実施形態に係るボールねじ装置の要部の平面図である。図１（ｂ）は図１（ａ）のｂ−ｂ矢視図であり、該ボールねじ装置を軸方向の一方側から見た状態を示している。図１（ｃ）は図１（ａ）のｃ−ｃ矢視図であり、該ボールねじ装置を軸方向の他方側から見た状態を示し、ボール、ボールチューブ、チューブ押さえ部材が組み付けられていない状態を示している。
図２は図１（ａ）の２−２矢視拡大断面図である。
図３（ａ）はナットの平面図である。図３（ｂ）は図３（ａ）のｂ−ｂ矢視図であり、該ナットを軸方向の一方側から見た状態を示している。図３（ｃ）は径方向から見たナットの断面図である。
図４（ａ）はボールチューブの拡大平面図である。図４（ｂ）は図４（ａ）のｂ−ｂ矢視図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）のｃ−ｃ矢視図である。
【００２８】
本実施形態に係るボールねじ装置１は、図１〜図３の各図に示すように、外周面に螺旋状のボール転動溝４が形成された直線状のねじ軸７と、ねじ軸７のボール転動溝４と対向する螺旋状のボール転動溝１０がねじ孔の内周面に形成された円筒状のナット１３とを備えている。ねじ軸７のボール転動溝４とナット１３のボール転動溝１０とでボール転動路が形成されている。ナット１３は両ボール転動溝４、１０間に転動可能に介装された鋼製の多数のボール１４を介してねじ軸７の外周側に嵌装されている。ナット１３の軸方向一方端（図１（ａ）の紙面左方側）には、ナット１３を図示しない射出成形機等の機械装置に取り付けるためのフランジ１６が形成されている。ナット１３は、ねじ軸７を回動させることによりねじ軸７の軸方向に移動させることができるようになっている。
【００２９】
本実施形態に係るボールねじ装置１は、ボール１４を循環させるための部品としてボールチューブ１９を備えている。本実施形態においては、ボールねじ装置１はボールチューブ１９を２つ備えている。ナット１３の外周面には、ボールチューブ１９を取り付けるためのボールチューブ取り付け溝２２が図３（ａ）に示すように２つ設けられ、図１（ａ）に示すように、１つのボールチューブ取り付け溝２２には１つのボールチューブ１９が取り付けられている。各ボールチューブ取り付け溝２２はボールチューブ１９を収容できる幅および長さを有し、ナット１３の軸方向に対して傾斜して延在している。これら２つのボールチューブ取り付け溝２２は軸方向に沿って並んで設けられ、平行に配置されている。各ボールチューブ取り付け溝２２の両端部には、ボールチューブ１９の両端部がそれぞれ差し込まれるチューブ装着孔２５が設けられている。チューブ装着孔２５はナット１３の肉厚を貫通して、ナット１３の内周面に形成されたボール転動溝１０に開放している。
【００３０】
ボールチューブ１９は、図４各図に示すように、略Ｕ字状に形成された筒状部材であり、チューブ取り付け溝２２の底面に沿って配置される水平部２８と、水平部２８を挟んで対向し、ナット１３の略径方向に平行に配置される一対の垂直部３１、３１と、一対の垂直部３１、３１と水平部２８とを連結する一対の曲部３４、３４とから構成されている。これら水平部２８、垂直部３１、および曲部３４の内部は、ボール戻し路を構成している。ボールチューブ１９の両端部、すなわち一対の垂直部３１、３１の各端部には、それぞれボール掬い上げ部３７が形成されている。
【００３１】
ボールチューブ１９は、両端部がボールチューブ取り付け溝２２の両端に形成されたチューブ装着孔２５にそれぞれ差し込まれることによりボールチューブ取り付け溝２２に取り付けられる。これにより、各ボール掬い上げ部３７は、それぞれナット１３およびねじ軸７の両ボール転動溝４、１０間の所定位置に配置される。こうして、両ボール転動溝４、１０で形成されたボール転動路を転動したボール１４が一方のボール掬い上げ部３７に達すると、該ボール掬い上げ部３７によってボールチューブ１９の内部すなわちボール戻し路に案内され、ボール戻し路を転動して他方のボール掬い上げ部３７からボール転動路の所定の位置に戻される。このように、ボール転動路とボールチューブ１９のボール戻し路とによってボール循環路が形成され、ボール１４はボール循環路を循環するようになっている。本実施形態に係るボールねじ装置１は、２つのボールチューブ１９によって、このようなボール循環路が２つ形成されている。
【００３２】
本実施形態のボールねじ装置１は、図１（ａ）、図２に示すように、各ボールチューブ取り付け溝２２に組み付けられたボールチューブ１９をナット１３に固定し、これらボールチューブ１９のナット１３からの径方向外方への抜けを防止するためのチューブ押さえ部材４０を備えている。
【００３３】
図５（ａ）はチューブ押さえ部材の拡大正面図である。図５（ｂ）は図５（ａ）のｂ−ｂ矢視平面図であり、図５（ｃ）は図５（ａ）のｃ−ｃ矢視底面図であり、図５（ｄ）は図５（ａ）のｄ−ｄ矢視側面図である。
図６は図５（ｂ）の６−６矢視拡大断面図である。
【００３４】
チューブ押さえ部材４０は、エンジニアリングプラスチック等の合成樹脂で構成され、図２に示すように、ボールチューブ１９の外径側に配置されている。チューブ押さえ部材４０は、両端面の形状が楕円または角の丸い長方形の柱状部材であり、両端面の中心点Ｃを通る軸線（以後、当該軸線のことを「チューブ押さえ部材４０の中心軸線」という。）がナット１３の径方向に沿い、かつ両端面の長軸ＬＡがナット１３の軸方向に沿ってナット１３に組み付けられている。
【００３５】
チューブ押さえ部材４０の一方側端面４６、すなわちナット１３への組み付け状態においてナット１３の内径側となる端面４６には、図５（ａ）、図５（ｃ）、図６に示すように、２つの溝４３、４３が平行に形成されている。各溝４３は、長軸ＬＡを挟んで対向するチューブ押さえ部材４０の外周面間を、長軸ＬＡを斜めに横切って貫通している。各溝４３の断面形状は、図６に示すように、底部が略半円の円弧形状であり、該円弧形状の両端部からチューブ押さえ部材４０の一方側端面４６までが平行な直線となっている。言い換えると、各溝４３の断面形状は、チューブ押さえ部材４０の一方側端面４６に開放する略Ｕ字形状となっている。底部の略半円の円弧形状の径はボールチューブ１９の外径と同等の幅寸法に形成されている。したがって、各溝４３におけるチューブ押さえ部材４０の一方側端面４６の開放部４９は、ボールチューブ１９の外径と同等の幅寸法となっている。
【００３６】
また、各溝４３の深さは、チューブ押さえ部材４０の一方側端面４６と、他方側端面５２すなわちナット１３への組み付け状態においてナット１３の外径側となる端面５２とのほぼ中間部に至る深さを有している。２つの溝４３、４３には、後述するように、それぞれボールチューブ１９が収容され、保持される。
【００３７】
チューブ押さえ部材４０の他方側端面５２には、図５、図６の各図に示すように、長軸ＬＡ方向の両端近傍部のそれぞれに逃げ溝５８が形成されている。各逃げ溝５８は、長軸ＬＡを挟んで対向するチューブ押さえ部材４０の外周面間を、長軸ＬＡを直角に横切って貫通して設けられている。これら２つの逃げ溝５８、５８は平行に設けられている。各逃げ溝５８は、チューブ押さえ部材４０の一方側端面４６と他方側端面５２とのほぼ中間部に至る深さを有している。これら一対の逃げ溝５８、５８を形成することにより、各逃げ溝５８よりも外側のチューブ押さえ部材４０の部分６１（以後、当該部分をチューブ押さえ部材４０の「外側部分６１」という。）は、それぞれチューブ押さえ部材４０の中心軸線方向に傾くように弾性変形可能となっている。
【００３８】
図６に示すように、チューブ押さえ部材４０の各外側部分６１の外周面には、ナット１３の軸方向に沿って外方に突出する爪部６４が形成されている。各爪部６４は、各外側部分６１の外周面の中間部に形成されている。ナット１３の外径側となる各爪部６４の面６４ａは、チューブ押さえ部材４０の中央軸線に対して直角に交差する平面方向に延在している。言い換えると、各面６４ａは、組み付け状態において、ナット１３の中心軸線と平行に延在している。一方、組み付け状態においてナット１３の内径側となる各爪部６４の面６４ｂは、外方すなわち爪部６４の先端に向かうに従いナット１３の中央軸線から遠くなる方向に傾斜している。また、各爪部６４よりも他方側端面５２側の外側部分６１の部分は、他方側端面５２に向かうに従い外周面がチューブ押さえ部材４０の中心軸線に近づく方向に傾斜するテーパ形状部６７となっている。
【００３９】
図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、ナット１３は外周面側にチューブ押さえ部材４０を組み付けるための径方向の挿入孔７０が設けられている。挿入孔７０の断面形状すなわち底面の形状は、チューブ押さえ部材４０の一方側端面４６（図５（ｃ）参照）の大きさに対応する大きさの楕円または角の丸い長方形に形成されている。挿入孔７０は底面の長軸がナット１３の軸方向に沿う方向に延在するように形成されている。挿入孔７０の底面は、２つのボールチューブ取り付け溝２２の各底面の中央部を所定の幅でナット１３の軸方向に貫通する短軸および長軸の長さを有している。挿入孔７０は２つのボールチューブ取り付け溝２２の底面に対して垂直となるように各ボールチューブ取り付け溝２２の中央部でボールチューブ取り付け溝２２と交差している。つまり、挿入孔７０と各ボールチューブ取り付け溝２２とは連続しており、各ボールチューブ取り付け溝２２にボールチューブ１９が組み付けられた状態において、各ボールチューブ１９は挿入孔７０を貫通している。また、挿入孔７０はボールチューブ取り付け溝２２と同じ深さに形成されている。すなわち、挿入孔７０の底面とボールチューブ取り付け溝２２の底面とは同一の平面内にあり、連続する一つの座面を形成している。組み付け状態において、ボールチューブ１９の水平部２８は当該座面に接触しているが、チューブ押さえ部材４０の一方側端面４６は当該座面に接触していない。つまりチューブ押さえ部材４０は、組み付け状態において当該座面に底面が接触しない寸法に形成されている。
【００４０】
２つのボールチューブ取り付け溝２２をナット１３の軸方向に挟んで対向する挿入孔７０の内周面には、図２、図３（ａ）に示すように、一対の凹部７３、７３が形成されている。一対の凹部７３、７３は、例えばキーシード加工によって形成され、チューブ押さえ部材４０の一対の爪部６４、６４が係合する大きさおよび深さに形成されている。各凹部７３の内側面のうち、ナット１３の外径側の内側面７３ａは挿入孔７０の底面と平行に延在している。すなわち内側面７３ａはナット１３の中央軸線と平行に延在している。
【００４１】
本実施形態においては、ボールチューブ１９およびチューブ押さえ部材４０のナット１３への組み付けは、まずボールチューブ１９をボールチューブ取り付け溝２２に組み付け、その後にチューブ押さえ部材４０を挿入孔７０に組み付けることによりなされる。
【００４２】
ボールチューブ１９のボールチューブ取り付け溝２２への組み付けは、ボールチューブ１９の両端部をチューブ装着孔２５へ差し込むことにより行う。ボールチューブ１９の両端部は、水平部２８（図４参照）がボールチューブ取り付け溝２２の底面に接触するまでチューブ装着孔２５（図３（ａ）参照）へ差し込む。この状態において、ボールチューブ１９の両端のボール掬い部３７はねじ軸７およびナット１３の両ボール転動溝４、１０間に配置される。
【００４３】
チューブ押さえ部材４０のナット１３への組み付けは、径方向外方からチューブ押さえ部材４０を挿入孔７０に挿入することにより行う。このとき、２つのボールチューブ１９の水平部２８とチューブ押さえ部材４０の２つの溝４３の開放部４９（図６参照）とを、延在方向を揃えて一対一に対向させた状態でチューブ押さえ部材４０を挿入孔７０に挿入する。
【００４４】
チューブ押さえ部材４０を挿入孔７０へ挿入していくと、チューブ押さえ部材４０は外周面が挿入孔７０の内周面を摺動してナット１３の内径側へ移動していく。チューブ押さえ部材４０の各外側部分６１（図５、図６参照）も外周面が挿入孔７０の内周面に対して摺動して内径側へ移動する。そして各爪部６４が挿入孔７０の縁部に到達すると、各爪部６４の面６４ｂが挿入孔７０の縁部を摺動する。そうすると、面６４ｂの傾斜および逃げ溝５８によって、各外側部分６１はチューブ押さえ部材４０の中央軸線方向に傾くように弾性変形する。図７は、チューブ押さえ部材４０の断面図であり、各外側部分６１が弾性変形している状態を示している。この状態からチューブ押さえ部材４０を挿入孔７０にさらに挿入していくと、各外側部分６１の爪部６４は先端が挿入孔７０の内周面を摺動してナット１３の内径方向に移動していく。同時に、チューブ押さえ部材４０は２つの溝４３の内部にそれぞれ対応する側のボールチューブ１９の水平部２８を収容していく。各溝４３の開放部４９はボールチューブ１９の外径と同等の幅寸法を有しているので、各水平部２８はスムーズに溝４３に収容されてゆく。
【００４５】
チューブ押さえ部材４０を挿入孔７０へさらに挿入していくと、各水平部２８がそれぞれ対応する中央溝４３の内部に完全に収容された状態、すなわち各水平部２８がそれぞれ対応する中央溝４３の底部に接触して保持された状態になる。この状態において、チューブ押さえ部材４０の一方側端面４６は挿入孔７０の底面に接触していない。また、各外側部分６１の爪部６４の先端は、それぞれ挿入孔７０の凹部７３の内側面７３ａ（図２参照）に達する直前の位置にある。この状態から、チューブ押さえ部材４０をナット１３の内径方向へ押すと、各爪部６４の先端が凹部７３の内側面７３ａに達する。すると、各爪部６４は対応する各凹部７３の内部にカチッと係合するとともに各外側部分６１が弾性復帰する。詳細には、図２に示すように、各爪部６４の面６４ａが、それぞれ対応する側の凹部７３の内側面７３ａに接触して係合する。この係合により、チューブ押さえ部材４０の溝４３に保持されたボールチューブ１９は溝４３によってナット１３の内径方向に押圧され、かつ各爪部６４の面６４ａは凹部７３の内側面７３ａに押圧される。こうして、チューブ押さえ部材４０は２つの溝４３にそれぞれボールチューブ１９を保持した状態で挿入孔７０に収容され、固定される。すなわちチューブ押さえ部材４０はナット１３に固定される。ボールチューブ１９は、チューブ押さえ部材４０によって外径側から内径方向に押圧されることによりボールチューブ取り付け溝２２すなわちナット１３に固定され、ナット１３からの抜けが防止される。
【００４６】
このように、本実施形態によれば、ねじを用いずにチューブ押さえ部材４０をナット１３に固定することができる。また、チューブ押さえ部材４０の爪部６４と挿入孔７０の凹部７３との係合によってチューブ押さえ部材４０をナット１３に固定するので、ナット１３の外径寸法が変わってもチューブ押さえ部材４０の形状および寸法を変更する必要がない。その結果、チューブ押さえ部材４０の種類の増加を抑制することができ、コストを削減することができる。また、１つのチューブ押さえ部材４０によって２つのボールチューブ１９を同時にナット１３に固定することができるので、チューブ押さえ部材４０のナット１３への組み付け作業は１回で済み、作業工数の増加を抑制することができる。
【００４７】
また、本実施形態においては、チューブ押さえ部材４０の各外側部分６１は、爪部６４よりも他方側端面５２側の部分、すなわち組み付け状態において爪部６４よりもナット１３の外径側の部分が、上述したように外周面がチューブ押さえ部材４０の中心軸線に向かう方向に傾斜するテーパ形状部６７となっている。さらに、チューブ押さえ部材４０には一対の逃げ溝５８、５８が形成されている。このため、メンテナンス等のためにチューブ押さえ部材４０をナット１３から取り外す際に、取り外し易い構成となっている。すなわち、各テーパ形状部６７を径方向外方から径方向内方に向けて押せば、一対の逃げ溝５８、５８はそれぞれ幅が狭まり、チューブ押さえ部材４０の各外側部分６１はそれぞれチューブ押さえ部材４０の中心軸線方向に傾くように弾性変形する。そうすると、各外側部分６１の爪部６４と挿入孔７０の凹部７３との係合が解かれる。その結果、チューブ押さえ部材４０をナット１３から容易に取り外すことができる。
【００４８】
（第２実施形態）
次に、本発明に係るボールねじ装置の第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態と異なる構成を中心に説明し、第１実施形態と同一の構成については、第１実施形態に係る図を流用し、重複する説明は省略する。
【００４９】
ここで、一般にボールねじ装置においては、ボール循環部品であるボールチューブはナットに対してできるだけ可動させない構造としている。ボールチューブが動いてしまうと、ボールねじ装置の作動状態に影響が出てしまうからである。しかし、ボールねじ装置は機械部品であり、複数の部品から構成されているので、ボールねじ装置を構成するこれら各部品にはそれぞれ加工誤差すなわち公差が設けられている。
【００５０】
図８は、図２に示す第１実施形態に係るボールねじ装置の部分拡大図であり、公差を説明するための図である。
第１実施形態に係るボールねじ装置１においては、チューブ押さえ部材４０によるボールチューブ１９の押さえ構造に関して、図８に示すように、次の３つの公差が設けられている。第１の公差は、ナット１３の中心軸線からボールチューブ取り付け溝２２の底面までの寸法の公差である。第２の公差は、ボールチューブ取り付け溝２２の底面から挿入孔７０の凹部７３の内側面７３ａまでの寸法の公差である。第３の公差は、ボールチューブ１９の外径寸法の公差である。
【００５１】
第１実施形態に係るボールねじ装置１においてチューブ押さえ部材４０を挿入孔７０に挿入した際、上記３つの公差の累積公差の大きさによっては、チューブ押さえ部材４０の爪部６４の位置と挿入孔７０の凹部７３の位置とがナット１３の径方向にずれてしまう虞がある。具体的には、爪部６４の面６４ａの位置と凹部７３の外径側の内側面７３ａの位置とが径方向にずれてしまう虞がある。この径方向のずれが、爪部６４の面６４ａと凹部７３の内側面７３ａとの間に隙間が形成される方向のずれであった場合には、チューブ押さえ部材４０はナット１３に対して動いてしまう虞がある。そうすると、ボールチューブ１９も動いてしまう虞がある。
第２実施形態に係るボールねじ装置は、これらの公差の累積公差を吸収することができる構成となっている。
【００５２】
図９（ａ）は第２実施形態に係るボールねじ装置の要部の平面図である。図９（ｂ）は図９（ａ）のｂ−ｂ矢視図であり該ボールねじ装置を軸方向の一方側から見た状態を示している。図９（ｃ）は図９（ａ）のｃ−ｃ矢視拡大断面図である。
第２実施形態に係るボールねじ装置１０１は、チューブ押さえ部材１４０の構成を第１実施形態とは異なる構成としたものである。他の構成は、図９各図に示すように、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
【００５３】
第２実施形態に係るボールねじ装置１０１においては、チューブ押さえ部材１４０の各外側部分１６１に形成された爪部１６４の形状が第１実施形態とは異なっている。
図１０（ａ）は第２実施形態に係るチューブ押さえ部材の断面図である。図１０（ｂ）は図１０（ａ）との比較のために示す第１実施形態に係るチューブ押さえ部材の断面図である。
【００５４】
図１０（ｂ）に示すように、また、第１実施形態の説明で述べたように、第１実施形態のチューブ押さえ部材４０においては、組み付け状態においてナット１３の外径側となる各爪部６４の面６４ａは、チューブ押さえ部材４０の中央軸線に対して直角に交差する平面方向に延在している。すなわち、組み付け状態において各爪部６４の面６４ａはナット１３の中心軸線と平行に延在している。これに対し、第２実施形態のチューブ押さえ部材１４０においては、図１０（ａ）に示すように、組み付け状態においてナット１３の外径側となる各爪部１６４の面１６４ａは、チューブ押さえ部材１４０の中央軸線と直交する方向に対して傾斜して延在している。詳細には、各面１６４ａは、組み付け状態において外方すなわち爪部１６４の先端に向かうに従いナット１３の中心軸線に近づく方向に傾斜している。
【００５５】
本実施形態に係るボールねじ装置１０１は、チューブ押さえ部材１４０の各爪部１６４の面１６４ａをこのように構成することにより、上記３つの公差の累積公差による面１６４ａの位置と凹部７３の内側面７３ａの位置との径方向へのずれを吸収することができる。つまり、爪部１６４の面１６４ａの位置と凹部７３の内側面７３ａの位置とが径方向にずれても爪部１６４は凹部７３と係合することができ、面１６４ａと内側面７３ａとは接触する。したがってボールねじ装置１０１は、上記３つの公差の累積公差に関わらず、チューブ押さえ部材４０によってボールチューブ１９をナット１３に対して動かないように固定することができる。このように、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果に加えて、ボールねじ装置の精度を上げることができる。
【００５６】
ここで、上記第１および第２実施形態におけるボールチューブ１９は、一体成形されたものでも良いし、プレス成形されたものでも良い。
図１１（ａ）は一体成形されたボールチューブの正面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のｂ−ｂ矢視図である。ボールチューブ１９を一体成形する場合、ボールチューブ１９のボール掬い上げ部３７も手加工により形成する。このため加工時間が多く掛かり、コストも上昇してしまう。これに対し、プレス成形ではボール掬い上げ部３７を含めて全ての成形をプレス加工で行うことができる。したがって、生産性およびコストの面から、ボールチューブ１９はプレス成形されたものが望ましい。
【００５７】
図１２（ａ）はボールチューブを形成するために板材から打ち抜かれ、曲げ加工された一方の部品の正面図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のｂ−ｂ矢視図である。図１２（ｃ）はボールチューブを形成するために板材から打ち抜かれ、曲げ加工された他方の部品の正面図であり、図１２（ｄ）は図１２（ｃ）のｄ−ｄ矢視図である。
プレス加工で成形されたボールチューブ１９は、図１２（ａ）〜（ｄ）に示す２つの部品を接合して形成されている。ボール掬い上げ部３７は、図１２（ｂ）、（ｄ）に示すように、各部品を板材から打ち抜いた時点で加工される。
【００５８】
ボールチューブをナットに固定する構造として接着剤を用いる構造がある。図１３は、一体成形されたボールチューブのナットへの固定構造の例を示すボールチューブ取り付け溝の断面図であり、接着剤を用いて固定した場合を示している。図１３に示すように、一体成形されたボールチューブ１９ａを接着剤によってナット１３に固定する場合は、ナット１３のボールチューブ取り付け溝２２ａに取り付けられたボールチューブ１９ａに、接着剤を上から盛る。一体成形されたボールチューブ１９ａにあっては、このように接着剤を盛っても特に問題はなく、接着剤が硬化することによりボールチューブ１９ａはナット１３に固定される。
【００５９】
図１４は、プレス成形されたボールチューブのナットへの固定構造の例を示すボールチューブ取り付け溝の断面図であり、接着剤を用いて固定した場合を示している。
プレス加工でボールチューブ１９ｂを成形する場合、上述したように板部材を曲げ加工して形成された複数の部品（図１２参照）を接合してボールチューブ１９ｂを形成するので、成形後に板部材の端部が対向している部分には、図１４に示すように隙間７６ができてしまう。接着剤を用いてこのような隙間７６を有するボールチューブ１９ｂをナット１３に固定する場合、接着剤は硬化するまでに長時間を要するので、図１４に示すように、接着剤が隙間７６からボールチューブ１９ｂ内部に浸入してしまう虞がある。そうすると、ボールチューブ１９ｂ内部に浸入した接着剤が硬化すると、ボールチューブ１９ｂ内のボールの転動を妨げてしまう。
【００６０】
接着剤をボールチューブ１９ｂ内部に浸入させないためには、接着剤が隙間７６にかからないように接着剤を塗布する必要がある。ボールチューブ取り付け溝２２ａの底部に取り付けられたボールチューブ１９ｂに対して、隙間７６にかからないように接着剤を塗布することは非常に精密な作業が必要となるので、手間が掛かり、コストアップにつながってしまう。
【００６１】
本発明の上記第１および第２実施形態に係るチューブ押さえ部材４０、１４０を用いれば、プレス成形されたボールチューブ１９ｂであっても、接着剤を用いずにボールチューブ１９ｂをナット１３に固定することができる。すなわち、プレス成形されたボールチューブ１９ｂであっても隙間７６から異物が入り込む虞がない。したがって、プレス成形されたボールチューブ１９ｂを用いることにより製造コストの低減を図ることができる。
【００６２】
以上説明したように、上記第１および第２実施形態に係るチューブ押さえ部材４０、１４０を用いれば、ねじや接着剤を用いずにチューブ押さえ部材４０、１４０をナット１３に固定することができる。また、ナット１３の外径寸法が変わってもチューブ押さえ部材４０、１４０の形状および寸法を変更する必要がないので、チューブ押さえ部材４０、１４０の種類の増加を抑制することができ、コストを削減することができる。さらに、１つのチューブ押さえ部材４０、１４０によって２つのボールチューブ１９を同時にナット１３に固定することができるので、チューブ押さえ部材４０、１４０のナット１３への組み付け作業は１回で済み、作業工数の増加を抑制することができる。また、第２実施形態に係るチューブ押さえ部材１４０を用いれば、所定の部品の累積公差を吸収できるので、上記の効果に加えてボールねじ装置の精度を上げることができる。
【００６３】
なお、本発明は上述した各実施形態によって限定されるものではなく、その範囲内において適宜変更を加えることが可能である。例えば、上述した実施形態においては、チューブ押さえ部材４０、１４０は、図１（ａ）、図９（ａ）等に示すように、組み付け状態においてナット１３の径方向外方から見た形状は楕円または角の丸い長方形であるが、多角形としても良い。また、チューブ押さえ部材４０、１４０の爪部６４、１６４および挿入孔７０の凹部７３は、それぞれ一対以上設けても良い。また、チューブ押さえ部材４０、１４０に設ける溝４３を３つ或いはそれ以上とし、３つ或いはそれ以上のボールチューブ１９を同時にナット１３に固定するようにしても良い。
【符号の説明】
【００６４】
１、１０１  ボールねじ装置
４  （ねじ軸側）ボール転動溝
７  ねじ軸
１０  （ナット側）ボール転動溝
１３  ナット
１４  ボール
１６  フランジ
１９  ボールチューブ
２２  ボールチューブ取り付け溝
２５  チューブ装着孔
２８  水平部
３１  垂直部
３４  曲部
３７  ボール掬い上げ部
４０、１４０  チューブ押さえ部材
４３  溝
４６  一方側端面
４９  開放部
５２  他方側端面
５８  逃げ溝
６１  外側部分
６４、１６４  爪部
６７  テーパ形状部
７０  挿入孔
７３  凹部
７６  隙間
【図１】
2016080092.tif 000003
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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