(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールチューブを固定するチューブ押え具において、
２つの側板と、前記側板の間を、前記ボールチューブの外径の半径より小さい円弧半径のコーナＲ部を介して接続する頂板とを設け、
前記ボールチューブの外径を、前記２つの側板および頂板の、３箇所の支持部で支持すると共に、前記頂板の支持部を、固定時に塑性変形させることを特徴とするチューブ押え具。
【請求項２】
請求項１において、
前記側板が、前記頂板に向かって、内側に傾斜していることを特徴とするチューブ押え具。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のチューブ押え具を用いたことを特徴とするボールねじ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールねじ装置のボールを循環させるボールチューブを固定するためのチューブ押え具、およびそれを用いたボールねじ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のボールねじ装置は、ねじ軸の外周面に螺旋状に形成した軸軌道溝と、ナットの内周面に形成した軸軌道溝に対向するナット軌道溝とを複数のボールを介して螺合させ、対向配置された軸軌道溝とナット軌道溝とで形成される負荷路の両端を、ボールチューブに形成した連通路で連通させて循環路を形成し、その連通路の一方で負荷路からボールを掬上げ、他方で負荷路に戻しながら循環路内のボールを循環させて構成し、連通路が形成されたボールチューブを、その両端の脚部をナットに形成された案内穴に挿入し、脚部の端部および案内穴の口縁部に、それぞれ端部を固定されたコイルバネで弾性支持している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、同様の構成のボールねじ装置おいて、帯状の金属板をＵ字状に折り曲げ、両端を外方に水平に延出させて取付縁を形成したクランプ部材を設け、ボールチューブをＵ字部の内側に配置すると共に、取付縁の穴に挿通される取付ボルトの頭部と、ナットの取付面との間に２つのコイルバネを配置し、この２つのコイルバネで取付縁の上下を弾性支持しているものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】実開昭５０−７６２８０号公報（主に、第４頁、第４図）
【特許文献２】実開昭５０−７７６７４号公報（主に、第４−５頁、第６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１および特許文献２の技術においては、いずれもボールチューブをコイルバネで弾性支持しているため、ボールがボールチューブ内を移動する場合の振動衝撃によって、ボールチューブが振動し、ボールねじ装置の騒音を増加させるという問題がある。
また、構造が複雑なため、ボールねじ装置のコストが増加するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、製造コストを抑制しつつ、安定した高い固定力が得られるチューブ押え具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】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために、ボールチューブを固定するチューブ押え具において、２つの側板と、前記側板の間を、前記ボールチューブの外径の半径より小さい円弧半径のコーナＲ部を介して接続する頂板とを設け、前記ボールチューブの外径を、前記２つの側板および頂板の、３箇所の支持部で支持すると共に、前記頂板の支持部を、固定時に塑性変形させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
これにより、本発明は、ボールチューブの外径を３箇所の支持部で安定して支持することができ、チューブ押え具の構成を簡素化して製造コストの抑制を図ることができると共に、安定した高い固定力を得ることができるという効果が得られる。
また、このチューブ押え具を用いたボールねじ装置のボールチューブ内を移動するボールの振動衝撃による振動を、高い固定力により抑制してボールねじ装置の騒音を低減することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、図面を参照して本発明によるチューブ押え具およびそれを用いたボールねじ装置の実施例について説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１は実施例１のボールねじ装置を示す説明図、図２は実施例１のチューブ押え具の上面を示す説明図、図３は図２のＡ−Ａ断面線に沿ったチューブ押え具の断面を示す説明図である。
図１において、１はボールねじ装置である。
２はボールねじ装置１の転動体としてのボールであり、合金鋼等の鋼材で製作された球体である。
【００１０】
３はボールねじ装置１のねじ軸であり、合金鋼等の鋼材で製作された棒状部材であって、その外周面には、円弧状断面形状の軸軌道溝４が所定のリードで螺旋状に形成されている。
５はボールねじ装置１のナットであり、合金鋼等の鋼材で製作された円筒状部材であって、その内周面には、軸軌道溝４と対向する円弧状断面形状のナット軌道溝６が軸軌道溝４と同じリードで形成されており、その外周部の一方の端部には、ナット５を図示しない機械装置の移動台にボルト等で固定するためのフランジ部７が設けられている。
【００１１】
８はボールチューブであり、鋼材等で製作され、ボール２が通過可能な内径を有し、２箇所に曲折部を有する略Ｕ字状に曲折した管であって、ナット５の外周面の一部を軸方向と平行に切欠いた平面５ａに設けられたナット軌道溝６に達する嵌合穴５ｂにその両端の円筒状の脚部８ａが嵌合してナット軌道溝６に連通しており、ナット５の平面５ａに形成されたねじ穴にボルト９で締結されたチューブ押え具１１（後述）により、脚部８ａ間の戻し部８ｂがナット５に固定される。
【００１２】
これにより、軸軌道溝４とナット軌道溝６とにより形成される螺旋状の負荷路の両端部はボールチューブ８の内径として形成された連通路により連通されて、ボール２が循環する循環路が形成され、ねじ軸３を回転させることによって、ナット５がねじ軸３の軸方向に往復移動し、ねじ軸３の回転運動がナット５の直線運動に変換される。
本実施例の循環路は、ねじ軸３の軸方向に２箇所形成され、それぞれのボールチューブ８の戻し部８ｂの方向は異なった方向（図２参照）に形成されている。
【００１３】
本実施例のチューブ押え具１１は、帯状の鋼板等を曲折して製作され、図２、図３に示すように、頂板１４に向かって内側に傾斜した２つの側板１２と、側板１２のそれぞれの一の端部をボールチューブ８の外径の半径より小さい円弧半径のコーナＲ部１３を介して接続する頂板１４とで台形状に形成された門型の溝であるチューブ支持部１５、およびボルト穴１６が形成された取付部１７で形成されており、チューブ支持部１５の側板１２および頂板１４の内面は、ナット５の平面５ａの上方に、ボールチューブ８の戻し部８ｂを所定の組付高さＨｔ（図３に示すボールチューブ８の戻し部８ｂの中心Ｃの、ナット５の平面５ａから高さをいう。）に設置したときに、その戻し部８ｂの外径Ｄａより小さい直径を有する円が、内接するように形成されている。
【００１４】
これにより、ボールチューブ８は、両側の脚部８ａをナット５の嵌合穴５ｂに嵌合させてナット５にチューブ押え具１１で組付けられたときに、図４に示すように、戻し部８ｂの外径Ｄａの側方を支持する２つの側板１２の内面の支持部と、上方を支持する頂板１４の内面の支持部とからなる合計３箇所の支持部で、安定して支持される。
この場合に、２つの側板１２の傾斜した内面は、楔効果により、ボールチューブ８の組付高さＨｔの製造誤差や外径誤差等（組付誤差という。）を吸収して弾性変形し、頂板１４の内面は、コーナＲ部１３の弾性変形により支持されながら、自身は塑性変形して組付誤差を吸収する。
【００１５】
このため、チューブ押え具１１の降伏点荷重は、ボールチューブ８の押し潰し方向の降伏点荷重よりも低く設定されている。
なお、図２に示す左側のチューブ支持部１５の断面形状は、図３に示す右側の断面形状と同一である。
上記の内接円の基になるボールチューブ８の外径Ｄａは、ボールチューブ８の外径Ｄａの製作公差の下限とし、所定の組付高さＨｔは、組付に関する各寸法公差の下限により形成される下限の組付高さＨｔとすることが望ましい。このようにすれば、ボールチューブ８等の製作公差に関らず、本実施例のチューブ押え具１１によりボールチューブ８を安定して支持することが可能になる。
【００１６】
上記のように、本実施例のチューブ押え具１１は、内側に傾斜した２つの側板１２と、側板１２の間をボールチューブの外径の半径より小さい円弧半径のコーナＲ部１３を介して接続する頂板１４とで形成される門型のチューブ支持部１５を有しており、ボールチューブ８が所定の組付高さＨｔに組付けられたときに、チューブ支持部２６の内面が、ボールチューブ８の外径Ｄａより小さい直径を有する円に内接するように形成してあるので、１つの部品で、ボールチューブ８の外径Ｄａを、２つの側板１２の楔効果、および頂板１４の塑性変形により組付誤差を吸収しながら、それぞれの内面による３箇所の支持部で安定して支持することができ、チューブ押え具１１の構成を簡素化して製造コストの抑制を図ることができると共に、安定した高い固定力を得ることができる。
【００１７】
以上説明したように、本実施例では、ボールチューブを固定するチューブ押え具に、２つの側板と、側板の間をボールチューブの外径の半径より小さい円弧半径のコーナＲ部を介して接続する頂板とを設け、ボールチューブの外径を、２つの側板および頂板の３箇所の支持部で支持するようにしたことによって、１つの部品で、ボールチューブの外径Ｄａを３箇所の支持部で安定して支持することができ、チューブ押え具の構成を簡素化して製造コストの抑制を図ることができると共に、安定した高い固定力を得ることができる。
【００１８】
また、このチューブ押え具を用いたボールねじ装置のボールチューブ内を移動するボールの振動衝撃による振動を、高い固定力により抑制してボールねじ装置の騒音を低減することができる。
更に、チューブ押え具の側板を、頂板に向かって内側に傾斜するように形成したことによって、ボールチューブの外径の側方を、２つの側板の楔効果により組付誤差を吸収しながら、安定して支持することができる。
【００１９】
更に、チューブ押え具の頂板の支持部が、固定時に塑性変形するようにしたことによって、ボールチューブの外径の上方を、組付誤差を吸収しながら安定して支持することができる。
【実施例２】
【００２０】
図５は実施例２の固定部材の上面を示す説明図、図６は図６のＢ−Ｂ断面線に沿ったチューブ押え具の断面を示す説明図である。
なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図５において、２１は固定部材であり、切削加工で鋼材等を角柱状に成形して形成され、ボールチューブ８の戻し部８ｂの外径Ｄａを遊嵌させる案内溝２２と、その途中に形成された、本実施例のチューブ押え具２３を収納する収納部２４と、固定部材２１をナット５の平面５ａに形成されたねじ穴に締結するためのボルト９を挿通させる段付ボルト穴２５とが形成されている。
【００２１】
本実施例のチューブ押え具２３には、図６に示すように、上記実施例１と同様に、鋼板等を曲折して製作され、内側に傾斜した２つの側板１２と、側板１２の間をコーナＲ部１３を介して接続する頂板１４とで台形状に形成された門型のチューブ支持部２６が形成されており、チューブ支持部２６の側板１２および頂板１４の内面は、ナット５の平面５ａの上方に、ボールチューブ８の戻し部８ｂを所定の組付高さＨｔに設置したときに、その戻し部８ｂの外径Ｄａより小さい直径を有する円が、内接するように形成され、頂板１４の上方には、頂板１４の塑性変形による変形代を確保するための逃げ部２７が設けられている。
【００２２】
また、固定部材２１の収納部２４の深さは、チューブ押え具２３の全高から所定の押圧代を減じた深さに形成されている。
これにより、ボールチューブ８は、両側の脚部８ａをナット５の嵌合穴５ｂに嵌合させ、収納部２４にチューブ押え具２３を収容した固定部材２１によりナット５に組付けられたときに、図７に示すように、収納部２４に高さ方向を押圧されたチューブ押え具２３の２つの側板１２の内面の支持部で、戻し部８ｂの外径Ｄａの側方を支持され、頂板１４の内面の支持部で上方を支持されて、合計３箇所の支持部で安定して支持される。
【００２３】
この場合に、２つの側板１２の傾斜した内面は、楔効果により、ボールチューブ８の組付誤差を吸収して弾性変形し、頂板１４の内面は、コーナＲ部１３の弾性変形により支持されながら、自身は塑性変形して組付誤差を吸収する。
上記のように、本実施例のチューブ押え具２３は、内側に傾斜した２つの側板１２と、側板１２の間をボールチューブの外径の半径より小さい円弧半径のコーナＲ部１３を介して接続する頂板１４とで形成される門型のチューブ支持部２６を有しており、固定部材２１の収納部２４に収納された状態でナット５に組付けられ、ボールチューブ８が所定の組付高さＨｔに組付けられたときに、チューブ支持部２６の内面が、ボールチューブ８の外径Ｄａより小さい直径を有する円に内接するように形成してあるので、ボールチューブ８の外径Ｄａを、２つの側板１２の楔効果、および頂板１４の塑性変形により組付誤差を吸収しながら、それぞれの内面による３箇所の支持部で安定して支持することができ、チューブ押え具２３の構成を簡素化して製造コストの抑制を図ることができると共に、安定した高い固定力を得ることができる。
【００２４】
また、このチューブ押え具２３を用いたボールねじ装置１のボールチューブ８内を移動するボール２の振動衝撃による振動を、高い固定力により抑制して、ボールねじ装置１の騒音を低減することができる。
以上説明したように、本実施例では、上記実施例１と同様の構成のチューブ押え具を、固定部材の収納部に収納してボールチューブを固定するようにしたことによって、上記実施例１と同様の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００２５】
図８は実施例３のチューブ押え具の外観を示す説明図、図９はチューブ押え具の断面を示す説明図である。
なお、図９は上記実施例２の図６と同様の断面で示した断面図である。また、上記実施例１および実施例２と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図８において、３０はチューブ押え具であり、上記実施例１と同様に、樹脂材料や軟質金属材料等の軟質材で製作され、２つの側板１２と、側板１２の間をコーナＲ部１３を介して接続する頂板１４とで矩形状に形成された門型の枠体３１の内面に複数のリブ３２を形成したチューブ支持部３４が形成されており、図９に示すように、固定部材２１の収納部２４に枠体３１の外面を嵌合させて取付けられた場合に、その側板１２および頂板１４に設けられたチューブ支持部３４のリブ３２の内側面は、ナット５の平面５ａの上方に、ボールチューブ８の戻し部８ｂを所定の組付高さＨｔに設置したときに、その戻し部８ｂの外径Ｄａより小さい直径を有する円が、内接するように形成されている。
【００２６】
これにより、ボールチューブ８は、両側の脚部８ａをナット５の嵌合穴５ｂに嵌合させ、収納部２４にチューブ押え具３０を収容した固定部材２１によりナット５に組付けられたときに、図１０に示すように、収納部２４に嵌合されたチューブ押え具３０の２つの側板１２および頂板１４に設けられたリブ３２の内側面の支持部で、戻し部８ｂの外径Ｄａの側方および上方を支持されて、合計３箇所の支持部で安定して支持される。
【００２７】
この場合に、２つの側板１２のリブ３２の内側面は、ボールチューブ８の組付誤差を吸収して弾性変形し、頂板１４のリブ３２の内側面は、塑性変形して組付誤差を吸収する。
なお、チューブ押え具３０を形成する軟質材の材質、およびリブ３２の数や幅は、頂板１４に設けたリブ３２の支持部においては、ボールチューブ８が有害な変形を起さずに軟質材が塑性変形し、側板１２に設けたリブ３２の支持部においては、軟質材が塑性変形せずに弾性変形する範囲となるように決定すればよい。
【００２８】
上記のように、本実施例のチューブ押え具３０は、内側にリブ３２を設けた２つの側板１２と、側板１２の間をボールチューブの外径の半径より小さい円弧半径のコーナＲ部１３を介して接続するリブ３２を設けた頂板１４とで形成される門型のチューブ支持部３４を有しており、固定部材２１の収納部２４に収納された状態でナット５に組付けられ、ボールチューブ８が所定の組付高さＨｔに組付けられたときに、チューブ支持部３４のリブ３２の内側面が、ボールチューブ８の外径Ｄａより小さい直径を有する円に内接するように形成してあるので、ボールチューブ８の外径Ｄａを、２つの側板１２のリブ３２の弾性変形、および頂板１４のリブ３２の塑性変形により組付誤差を吸収しながら、それぞれの内側面による３箇所の支持部で安定して支持することができ、チューブ押え具３０の構成を簡素化して製造コストの抑制を図ることができると共に、安定した高い固定力を得ることができる。
【００２９】
また、このチューブ押え具３０を用いたボールねじ装置１のボールチューブ８内を移動するボール２の振動衝撃による振動を、高い固定力により抑制して、ボールねじ装置１の騒音を低減することができる。
以上説明したように、本実施例では、門型の枠体の内面に複数のリブを設けたチューブ押え具を、固定部材の収納部に収納してボールチューブを固定するようにしたことによって、上記実施例２と同様の効果を得ることができる。
【００３０】
なお、上記各実施例においては、ボールチューブは、１つのチューブで構成するとして説明したが、図１１に示すように、ボールチューブ４０を、略ボールの移動方向に沿って半割りにした分割片４０ａ、４０ｂを組合せたボールチューブ４０としても、同様の効果を得ることができる。
また、上記各実施例においては、チューブ押え具の側板は内側に傾斜させてチューブ支持部を台形状の断面形状に形成するとして説明したが、チューブ支持部の断面形状を矩形に形成するようにしてもよい。このようにしても、ボールチューブを固定するときに、側板が押し広げられて傾斜し、その楔効果でボールチューブの側方を支持することができ、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【００３１】
更に、上記各実施例においては、２つのボールチューブの戻し部の方向は異なった方向に形成するとして説明したが、同じ方向であってよく、ボールチューブが１つまたは３以上の場合であってもよい。
更に、上記各実施例においては、ボールねじ装置のねじ軸を回転させてナットを軸方向に移動させるとして説明したが、ナットを回転させてねじ軸を軸方向に移動させる形式のボールねじ装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施例１のボールねじ装置を示す説明図
【図２】実施例１のチューブ押え具の上面を示す説明図
【図３】図２のＡ−Ａ断面線に沿ったチューブ押え具の断面を示す説明図
【図４】実施例１のボールチューブの組付状態を示す説明図
【図５】実施例２の固定部材の上面を示す説明図
【図６】図５のＢ−Ｂ断面線に沿ったチューブ押え具の断面を示す説明図
【図７】実施例２のボールチューブの組付状態を示す説明図
【図８】実施例３のチューブ押え具の外観を示す説明図
【図９】実施例３のチューブ押え具の断面を示す説明図
【図１０】実施例３のボールチューブの組付状態を示す説明図
【図１１】ボールチューブの他の形態を示す説明図
【符号の説明】
【００３３】
１    ボールねじ装置
２    ボール
３    ねじ軸
４    軸軌道溝
５    ナット
５ａ  平面
５ｂ  嵌合穴
６    ナット軌道溝
７    フランジ部
８、４０  ボールチューブ
８ａ  脚部
８ｂ  戻し部
９    ボルト
１１、２３、３０  チューブ押え具
１２  側板
１３  コーナＲ部
１４  頂板
１５、２６、３４  チューブ支持部
１６  ボルト穴
１７  取付部
２１  固定部材
２２  案内溝
２４  収納部
２５  段付ボルト穴
２７  逃げ部
３１  枠体
３２  リブ
４０ａ、４０ｂ  分割片
【図１】
0004935636.tif 000002
【図２】
0004935636.tif 000003
【図３】
0004935636.tif 000004
【図４】
0004935636.tif 000005
【図５】
0004935636.tif 000006
【図６】
0004935636.tif 000007
【図７】
0004935636.tif 000008
【図８】
0004935636.tif 000009
【図９】
0004935636.tif 000010
【図１０】
0004935636.tif 000011
【図１１】
0004935636.tif 000012