JP2011117593A - Limited stroke motion guide apparatus - Google Patents

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Kaoru Hoshiide
薫 星出
Masayuki Ishizaka
正幸 石坂
Tomoji Ishiyama
智史 石山
Tomozumi Murata
智純 村田
Kentaro Hikomoto
健太郎 彦本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a limited stroke motion guide apparatus that can be compact without sacrificing the stroke of a movable member relative to a stationary member and the capacity of load bearing. <P>SOLUTION: In the limited stroke motion guide apparatus having the stationary member having a rolling surface for rolling elements, the movable member having a rolling surface for rolling elements in the position opposite to the rolling surface of the stationary member and assembled with the stationary member via many rolling elements rolling on the rolling surfaces, and a rolling element cage disposed between the stationary member and the movable member to align the rolling elements, the rolling element cage has an oblong rolling element holding hole accommodating a rotatable set of rolling elements rolling on the same rolling surface. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、固定側部材と移動側部材との間にボールやローラといった転動体を配列した転動体ケージが配置され、この転動体ケージの移動に伴って前記移動側部材が固定側部材に対して往復運動する有限ストローク型の運動案内装置に関する。   In the present invention, a rolling element cage in which rolling elements such as balls and rollers are arranged between a fixed side member and a moving side member is arranged, and the moving side member moves relative to the fixed side member as the rolling element cage moves. The present invention relates to a finite stroke type motion guide device that reciprocates.

各種産業機械においてテーブル等の可動体の直線移動を支承する運動案内装置のうち、軽荷重用途向けの装置としては、転動体ケージを用いた有限ストローク型のものが知られている。この有限ストローク型の運動案内装置は、例えば、ボールの転走溝が形成された固定側部材と、この固定側部材の転走溝と対向する位置にボールの転走溝を有する移動側部材と、これら固定側部材と移動側部材との間で荷重を負荷しながら転走する多数のボールと、前記固定側部材と移動側部材との隙間に介在する薄板状の転動体ケージとから構成されている。   Of the motion guide devices that support the linear movement of a movable body such as a table in various industrial machines, a finite stroke type device using a rolling element cage is known as a device for light load applications. The finite stroke type motion guide device includes, for example, a fixed side member in which a ball rolling groove is formed, and a moving side member having a ball rolling groove at a position facing the rolling groove of the fixed side member. And a large number of balls rolling while applying a load between the fixed side member and the moving side member, and a thin plate-like rolling element cage interposed in a gap between the fixed side member and the moving side member. ing.

例えば、特開平11−201158号公報に開示される有限ストローク型の運動案内装置では、固定側部材がチャネル状に形成される一方、移動側部材は固定側部材よりも一回り小さなチャネル状に形成され、これらに固定側部材と移動側部材との間に金属薄板をプレス加工した転動体ケージが配置されている。また、この他にも、固定側部材が筒状に形成される一方、移動側部材が固定側部材を貫通する軸として形成され、これら両者の間に樹脂から成形された円筒状の転動体ケージが配置されている例もある。   For example, in the finite stroke type motion guide device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-201158, the stationary member is formed in a channel shape, while the moving member is formed in a channel shape that is slightly smaller than the stationary member. A rolling element cage obtained by pressing a thin metal plate is disposed between the fixed member and the movable member. In addition, a cylindrical rolling element cage in which the fixed side member is formed in a cylindrical shape, while the moving side member is formed as a shaft passing through the fixed side member, and is formed from a resin between them. There is also an example in which is arranged.

いずれの場合でも、従来の転動体ケージには個々のボールを回転自在に保持するための保持孔がボール数だけ配列されており、各保持孔には個々のボールが独立して収容されるようになっている。また、各保持孔は該転動体ケージの内周面と外周面との間を貫通している。これにより、各保持孔に保持されたボールが固定側部材及び移動側部材の転走溝に対して接触し得るようになっている。   In any case, the conventional rolling element cage has a plurality of holding holes arranged to hold the individual balls in a rotatable manner so that the individual balls are individually accommodated in the holding holes. It has become. Each holding hole penetrates between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the rolling element cage. Thereby, the ball | bowl currently hold | maintained at each holding | maintenance hole can come in contact with the rolling groove | channel of a fixed side member and a movement side member.

また、前記転動体ケージの移動方向長さは固定側部材及び移動側部材の転走溝の長さよりも短く形成されており、固定側部材に対して移動側部材を移動させると、ボールの転走に伴って転動体ケージが移動側部材と固定側部材の隙間をボールの転走方向へ移動するように構成されている。このため、移動側部材の移動方向における前後両端面にはストッパ部材が夫々設けられており、ボールの転走と共に移動した転動体ケージが移動側部材と固定側部材との隙間から離脱するのを防止している。   The length of the rolling element cage in the moving direction is shorter than the length of the fixed side member and the rolling groove of the moving side member. When the moving side member is moved relative to the fixed side member, the rolling of the ball is reduced. The rolling element cage is configured to move in the rolling direction of the ball through the gap between the moving side member and the fixed side member as it runs. For this reason, stopper members are provided on both front and rear end surfaces in the moving direction of the moving side member, so that the rolling element cage that has moved along with the rolling of the ball is released from the gap between the moving side member and the fixed side member. It is preventing.

特開平11−201158号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-201158

しかし、このような従来の有限ストローク型の運動案内装置では、転動体ケージに対して個々のボールを独立して収容する保持孔が複数設けられており、互いに隣接する保持孔は隔てられているので、ボールとボールとの中心間距離はボール直径以上に大きくならざるを得ない。その一方、転動体ケージの大きさは、固定側部材及び移動側部材における転走溝の長さ、要求される移動側部材のストローク量による制約を受けざるを得ない。このため、ボールを個々に独立して収容する転動体ケージでは、同一の転走溝を転走するボール数をそれほど多く設定することができないといった課題があった。特に、運動案内装置の小型化を図る場合、小型化のためにボールの直径を小さく設定すると、その分だけボール数を増やさなければ同じ程度の大きさの荷重を負荷することができないため、そのような従来の転動体ケージは運動案内装置の小型化に障害となってしまう。   However, in such a conventional finite stroke type motion guide device, a plurality of holding holes for independently accommodating individual balls are provided in the rolling element cage, and the holding holes adjacent to each other are separated. Therefore, the distance between the centers of the balls must be larger than the ball diameter. On the other hand, the size of the rolling element cage must be restricted by the length of the rolling groove in the fixed member and the moving member, and the required stroke amount of the moving member. For this reason, in the rolling element cage which accommodates a ball | bowl separately, there existed a subject that the number of balls which roll the same rolling groove cannot be set so much. In particular, when downsizing the motion guide device, if the ball diameter is set to be small for miniaturization, the same amount of load cannot be applied unless the number of balls is increased accordingly. Such a conventional rolling element cage is an obstacle to miniaturization of the motion guide device.

本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、固定側部材に対する移動側部材のストローク量や荷重の負荷能力を犠牲にすることなく、小型化を達成することが可能な有限ストローク型運動案内装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to achieve downsizing without sacrificing the stroke amount of the moving side member relative to the fixed side member or the load carrying capacity of the load. It is an object of the present invention to provide a finite stroke type motion guide device capable of performing the above.

すなわち、本発明は、転動体の転走面を有する固定側部材と、この固定側部材の転走面と対向する位置に転動体の転走面を有すると共に当該転走面を転走する多数の転動体を介して前記固定側部材に組つけられた移動側部材と、前記固定側部材と移動側部材との間に配置されて前記転動体を整列させる転動体ケージと、を備えた有限ストローク型運動案内装置であって、前記転動体ケージには同一の転走面を転走する複数個の転動体が一組となって回転自在に収容される長孔状の転動体保持孔が設けられている。   That is, the present invention has a fixed side member having a rolling surface of the rolling element, and a large number of rolling members that have the rolling surface of the rolling element at a position facing the rolling surface of the fixed side member and roll on the rolling surface. A movable member assembled to the stationary member via the rolling member, and a rolling member cage disposed between the stationary member and the movable member to align the rolling members. In the stroke type motion guide device, the rolling element cage has a long hole-shaped rolling element holding hole in which a plurality of rolling elements that roll on the same rolling surface are accommodated rotatably. Is provided.

このように構成された本発明によれば、転動体ケージには長孔状の転動体保持孔が設けられており、この転動体保持孔には同一の転走面を転走する複数個の転動体が一組となって回転自在に収容されるので、個々の転動体を独立した状態で転動体保持孔に収容していた従来の転動体ケージと比較すると、転動体ケージの移動方向の長さが同一であれば、かかる転動体ケージに配列する転動体の個数を増やすことが可能となる。これにより、転動体の直径を小さくしつつも、使用する転動体の個数を増強することで荷重の負荷能力の減少を回避することができ、転動体の直径を小さくしたことにより、運動案内装置の小型化を達成することが可能となる。   According to the present invention configured as described above, the rolling element cage is provided with the elongated hole-shaped rolling element holding hole, and the rolling element holding hole includes a plurality of rolling elements that roll on the same rolling surface. Since the rolling elements are rotatably accommodated as a set, the rolling elements in the moving direction of the rolling element cage can be compared with the conventional rolling element cage that is accommodated in the rolling element holding hole in an independent state. If the lengths are the same, the number of rolling elements arranged in the rolling element cage can be increased. As a result, while reducing the diameter of the rolling elements, it is possible to avoid a decrease in load capacity by increasing the number of rolling elements to be used. By reducing the diameter of the rolling elements, the motion guide device It is possible to achieve downsizing.

本発明を適用した有限ストローク型の運動案内装置の第一実施形態を示す半断面側面図である。It is a half section side view showing a first embodiment of a finite stroke type motion guide device to which the present invention is applied. 図1に示した運動案内装置の転動体ケージを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the rolling element cage of the exercise | movement guide apparatus shown in FIG. ボールのスプライン軸及びナット部材に対する接触状態を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the contact state with respect to the spline shaft and nut member of a ball | bowl. 本発明を適用した有限ストローク型の運動案内装置の第二実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows 2nd embodiment of the motion guide apparatus of the finite stroke type to which this invention is applied. 図4に示す運動案内装置の正面断面図である。It is front sectional drawing of the exercise | movement guide apparatus shown in FIG. 図4に示す運動案内装置が備えるボールケージを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the ball cage with which the exercise | movement guide apparatus shown in FIG. 4 is provided.

以下、添付図面を参照しながら本発明の有限ストローク型運動案内装置を詳細に説明する。   Hereinafter, the finite stroke type motion guide apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明を適用した有限ストローク型のボールスプライン装置1を示すものである。このボールスプライン装置1は転動体としてボール2を使用しており、長手方向に沿って前記ボール2の転走溝30が形成されたスプライン軸3と、多数のボール2を介して前記スプライン軸3に組つけられた円筒状のナット部材4と、これらスプライン軸3とナット部材4との間に配置されて前記ボール2を所定の状態に整列させる転動体ケージとしてのボールケージ5とから構成されている。前記ボール2がスプライン軸3とナット部材4との間を転動することで、スプライン軸3に対してナット部材4が軸方向へ自在に移動することが可能となっている。   FIG. 1 shows a finite stroke ball spline apparatus 1 to which the present invention is applied. The ball spline device 1 uses a ball 2 as a rolling element, a spline shaft 3 in which a rolling groove 30 of the ball 2 is formed along the longitudinal direction, and the spline shaft 3 via a number of balls 2. And a ball cage 5 disposed between the spline shaft 3 and the nut member 4 as a rolling element cage for aligning the balls 2 in a predetermined state. ing. When the ball 2 rolls between the spline shaft 3 and the nut member 4, the nut member 4 can move freely in the axial direction with respect to the spline shaft 3.

但し、スプライン軸3に対するナット部材4の移動は相対的なものであり、このボールスプライン装置1の使用にあたっては、固定されたスプライン軸3に対してナット部材4を移動させても、あるいは固定されたナット部材4に対してスプライン軸3を移動させても良い。従って、前記スプライン軸3又はナット部材4のいずれか一方が本発明の固定側部材に、他方が本発明の移動側部材に相当する。   However, the movement of the nut member 4 relative to the spline shaft 3 is relative. When the ball spline device 1 is used, the nut member 4 is moved relative to the fixed spline shaft 3 or is fixed. The spline shaft 3 may be moved with respect to the nut member 4. Therefore, either the spline shaft 3 or the nut member 4 corresponds to the stationary member of the present invention, and the other corresponds to the moving member of the present invention.

前記スプライン軸3は断面略円形状に形成されており、その外周面には前記転走溝30が2条形成されている。これら転走溝30はスプライン軸3の外周面を周方向に二分するように等間隔で設けられている。一方、前記ナット部材4は、中空部を有して略円筒状に形成されており、前記スプライン軸3が中空部を貫通している。前記中空部の内周面にはスプライン軸3の転走溝30と対向する位置に前記ボールの転走溝40が形成されており、図3に示すように、ボール2はスプライン軸3の転走溝30とナット部材4の転走溝40との間に挟まれるようにして配置されている。従って、スプライン軸3に対してナット部材4を軸方向へ移動させると、前記ボール2がスプライン軸3の転走溝30及びナット部材4の転走溝40の上を転走することになる。これらスプライン軸3の転走溝30、ナット部材4の転走溝40が本発明における転動体の転走面に相当している。   The spline shaft 3 is formed in a substantially circular cross section, and two rolling grooves 30 are formed on the outer peripheral surface thereof. These rolling grooves 30 are provided at equal intervals so as to bisect the outer peripheral surface of the spline shaft 3 in the circumferential direction. On the other hand, the nut member 4 has a hollow portion and is formed in a substantially cylindrical shape, and the spline shaft 3 passes through the hollow portion. The ball rolling groove 40 is formed on the inner peripheral surface of the hollow portion at a position facing the rolling groove 30 of the spline shaft 3. As shown in FIG. They are arranged so as to be sandwiched between the running groove 30 and the rolling groove 40 of the nut member 4. Therefore, when the nut member 4 is moved in the axial direction with respect to the spline shaft 3, the ball 2 rolls on the rolling groove 30 of the spline shaft 3 and the rolling groove 40 of the nut member 4. The rolling groove 30 of the spline shaft 3 and the rolling groove 40 of the nut member 4 correspond to the rolling surface of the rolling element in the present invention.

前記スプライン軸3の転走溝30は長手方向に垂直な断面がゴシックアーチ状に形成されている。このゴシックアーチ状の転走溝30は円弧状をなす二つの曲面が略90°の角度で交わって形成されており、ボール2は前記転走溝30に対して2点で接触している。また、前記ナット部材4に形成された転走溝40も同様に長手方向に垂直な断面がゴシックアーチ状に形成されている。尚、スプライン軸3の転走溝30及びナット部材4の転走溝40の形状は必ずしもゴシックアーチ状に形成する必要はなく、例えば単一の円弧状曲面からなるサーキュラーアーク状であっても差し支えない。   The rolling groove 30 of the spline shaft 3 has a cross section perpendicular to the longitudinal direction formed in a Gothic arch shape. The Gothic arched rolling groove 30 is formed by two arcuate curved surfaces intersecting at an angle of approximately 90 °, and the ball 2 is in contact with the rolling groove 30 at two points. Similarly, the rolling groove 40 formed in the nut member 4 has a cross section perpendicular to the longitudinal direction formed in a Gothic arch shape. The shapes of the rolling groove 30 of the spline shaft 3 and the rolling groove 40 of the nut member 4 are not necessarily formed in a Gothic arch shape, and may be, for example, a circular arc formed of a single arcuate curved surface. Absent.

図2に示すように、前記ボールケージ5は略円筒状に形成され、その内径は前記スプライン軸3の外径よりも僅かに大きく設定される一方、その外径は前記ナット部材4の中空部の内径よりも僅かに小さく設定されている。すなわち、前記ボールケージ5はスプライン軸3とナット部材4の隙間に配置されている。   As shown in FIG. 2, the ball cage 5 is formed in a substantially cylindrical shape, and its inner diameter is set slightly larger than the outer diameter of the spline shaft 3, while the outer diameter is a hollow portion of the nut member 4. Is set to be slightly smaller than the inner diameter. That is, the ball cage 5 is arranged in the gap between the spline shaft 3 and the nut member 4.

ボールケージ5がスプライン軸3とナット部材4との間から抜け出るのを防止するため、図1に示すように、ナット部材4の軸方向の両端には当該ナット部材4とスプライン軸3との隙間を閉塞するストッパ部材40,41が設けられている。一方のストッパ部材40はナット部材4と一体に設けられる一方、他方のストッパ部材41はナット部材4の中空部に対する前記ボールケージ5の挿入を可能とすべく、かかるボールケージ5の挿入後にナット部材4に固定されるようになっている。また、これらストッパ部材40,41の内周縁はスプライン軸3と僅かな隙間を残して対向し、ナット部材4の内部に対して外部から塵芥が侵入するのを防止する機能も発揮している。   In order to prevent the ball cage 5 from slipping out between the spline shaft 3 and the nut member 4, a gap between the nut member 4 and the spline shaft 3 is provided at both ends in the axial direction of the nut member 4 as shown in FIG. 1. Stopper members 40 and 41 are provided to close the door. One stopper member 40 is provided integrally with the nut member 4, while the other stopper member 41 is a nut member after the ball cage 5 is inserted so that the ball cage 5 can be inserted into the hollow portion of the nut member 4. 4 is fixed. Further, the inner peripheral edges of these stopper members 40 and 41 are opposed to the spline shaft 3 leaving a slight gap, and also function to prevent dust from entering the inside of the nut member 4 from the outside.

図2に示すように、前記ボールケージ5には前記ボール2を収容するための転動体保持孔50が形成されている。かかる転動体保持孔50はスプライン軸3の転走溝30と対向する位置に設けられており、1条の転走溝30に対して二つの転動体保持孔50が直列に配置されている。各転動体保持孔は転走溝30と平行な長孔状に形成されており、同一の転走溝30を転走する複数個のボールが一つの転動体保持孔に対して一緒に収容されるようになっている。   As shown in FIG. 2, the ball cage 5 is formed with rolling element holding holes 50 for accommodating the balls 2. Such rolling element holding holes 50 are provided at positions facing the rolling grooves 30 of the spline shaft 3, and two rolling element holding holes 50 are arranged in series with respect to one rolling groove 30. Each rolling element holding hole is formed in a long hole shape parallel to the rolling groove 30, and a plurality of balls rolling on the same rolling groove 30 are accommodated together in one rolling element holding hole. It has become so.

ボールケージ5の移動方向に沿った当該転動体保持孔50の長さは、(ボール2の直径)×(収容されるボール2の個数)と略同一、あるいはそれよりも若干大きい程度であり、同じ転動体保持孔50に収容された複数個のボール2は互いに近接し、離散することなくスプライン軸3の転走溝30を転走するようになっている。従って、スプライン軸3又はナット部材4に対するボールケージ5の移動距離は、これらスプライン軸3又はナット部材4に対するボール2の転走距離と略合致している。   The length of the rolling element holding hole 50 along the moving direction of the ball cage 5 is substantially the same as (diameter of the ball 2) × (number of balls 2 accommodated) or slightly larger than that, The plurality of balls 2 accommodated in the same rolling element holding hole 50 are close to each other and roll in the rolling groove 30 of the spline shaft 3 without being separated. Therefore, the moving distance of the ball cage 5 with respect to the spline shaft 3 or the nut member 4 substantially matches the rolling distance of the ball 2 with respect to the spline shaft 3 or the nut member 4.

図1に示す例では、一条の転走溝30に対して8個のボール2が配列されており、これらボール2を二カ所の転動体保持孔50に分割して収容している。従って、一カ所の転動体保持孔50には4個のボール2が収容されている。もっとも、一条の転走溝30に対向する転動体保持孔50の数を一つとし、その転動体保持孔50に対して8個総てのボール2を収容することも可能である。そのように一条の転走溝30に対向する転動体保持孔50の数を一つとし、かかる転動体保持孔50に対して同一の転走溝30を転走する総てのボール2を収容すれば、ボールケージ5に対してより多くのボール2を配列し、ボールスプライン装置1の荷重負荷能力を高めることが可能となる。   In the example shown in FIG. 1, eight balls 2 are arranged in a single rolling groove 30, and these balls 2 are divided and accommodated in two rolling element holding holes 50. Accordingly, four balls 2 are accommodated in one rolling element holding hole 50. However, the number of the rolling element holding holes 50 facing one rolling groove 30 is one, and it is possible to accommodate all eight balls 2 in the rolling element holding holes 50. In this way, the number of rolling element holding holes 50 facing one rolling groove 30 is one, and all balls 2 rolling in the same rolling groove 30 with respect to the rolling element holding holes 50 are accommodated. By doing so, it becomes possible to arrange more balls 2 with respect to the ball cage 5 and to increase the load carrying capacity of the ball spline device 1.

しかし、その場合には、ボールケージ5の移動方向の長さの略全域にわたって単一の転動体保持孔50が存在することとなり、転動体保持孔50の変形に伴うボールケージ5とボール2との干渉が懸念される。このことから、図2に示すボールケージ5では、1条の転走溝30を転走するボール2を二つのグループに分割し、グループ毎に転動体保持孔50を設けている。このように構成すれば、ボールケージ5の長手方向の略中央に一対の転動体保持孔50を仕切る壁51が存在することになるので、ボールケージ5の変形を抑え、転動体保持孔50の内周壁とボール2との干渉を抑えることが可能となる。   However, in that case, a single rolling element holding hole 50 exists over substantially the entire length of the ball cage 5 in the moving direction, and the ball cage 5 and the ball 2 associated with the deformation of the rolling element holding hole 50 There is concern about interference. Therefore, in the ball cage 5 shown in FIG. 2, the balls 2 rolling on one rolling groove 30 are divided into two groups, and a rolling element holding hole 50 is provided for each group. If comprised in this way, since the wall 51 which partitions a pair of rolling element holding hole 50 in the approximate center of the longitudinal direction of the ball cage 5 will exist, a deformation | transformation of the ball cage 5 will be suppressed and rolling element holding hole 50 of Interference between the inner peripheral wall and the ball 2 can be suppressed.

また、図3に示すように、前記ボールケージ5の転動体保持孔50はスプライン軸3側の開口幅がボール2の直径よりも僅かに小さく設定されており、スプライン軸3をナット部材4から抜き出してもボール2が転動体保持孔50から抜け出ないように構成されている。   As shown in FIG. 3, the rolling element holding hole 50 of the ball cage 5 is set so that the opening width on the spline shaft 3 side is slightly smaller than the diameter of the ball 2, and the spline shaft 3 is connected to the nut member 4. The ball 2 is configured not to come out of the rolling element holding hole 50 even if it is pulled out.

従って、このボールスプライン装置1の組み立てに当たっては、先ずは、ボール2を前記転動体保持孔50に配列したボールケージ5をナット部材4の中空部に挿入し、続いてストッパ部材41をナット部材4に固定して前記ボールケージ5を当該ナット部材4の中空部に封じ込める。ボールケージ5はナット部材4の中空部において一方のストッパ部材40と他方のストッパ部材41との間を自由に往復することが可能であるが、ボールケージ5の転動体保持孔50はスプライン軸3側の開口幅がボール2の直径よりも小さく設定されているので、ボール2が転動体保持孔50から抜け落ちることはない。そして、スプライン軸3をボールケージ5の中空部に挿入することにより、ボールスプライン装置1が完成する。   Therefore, in assembling the ball spline device 1, first, the ball cage 5 in which the balls 2 are arranged in the rolling element holding holes 50 is inserted into the hollow portion of the nut member 4, and then the stopper member 41 is inserted into the nut member 4. The ball cage 5 is sealed in the hollow portion of the nut member 4. The ball cage 5 can freely reciprocate between one stopper member 40 and the other stopper member 41 in the hollow portion of the nut member 4, but the rolling element holding hole 50 of the ball cage 5 is formed by the spline shaft 3. Since the opening width on the side is set to be smaller than the diameter of the ball 2, the ball 2 does not fall out of the rolling element holding hole 50. Then, by inserting the spline shaft 3 into the hollow portion of the ball cage 5, the ball spline device 1 is completed.

ボールケージ5が一方のストッパ部材40に接している状態で、ナット部材4に対してスプライン軸3を軸方向へ移動させると、ボールケージ5に配列されたボール2がナット部材4とスプライン軸3に対して転動し、ボールケージ5が他方のストッパ部材41に向けて移動する。そして、ボールケージ5がストッパ部材41に突き当たるまでスプライン軸3を移動させることが可能である。このときのスプライン軸3の移動距離はボールケージ5の移動距離の2倍である。   When the ball cage 5 is in contact with one stopper member 40 and the spline shaft 3 is moved in the axial direction with respect to the nut member 4, the balls 2 arranged in the ball cage 5 are moved to the nut member 4 and the spline shaft 3. And the ball cage 5 moves toward the other stopper member 41. The spline shaft 3 can be moved until the ball cage 5 abuts against the stopper member 41. The moving distance of the spline shaft 3 at this time is twice the moving distance of the ball cage 5.

従って、ナット部材4の軸方向長さが制限されており、しかも必要とされるスプライン軸3の軸方向へのストローク量が決まっている場合、ボールケージ5の軸方向長さは自ずと制限されてしまう。その一方、ナット部材4の小径化に伴ってボール2の直径を小さくしつつも十分な荷重負荷能力を確保しようとすると、ボールケージ5に配列するボール2の数を増やすことが必要となる。   Therefore, when the axial length of the nut member 4 is limited and the required stroke amount in the axial direction of the spline shaft 3 is determined, the axial length of the ball cage 5 is naturally limited. End up. On the other hand, in order to secure sufficient load carrying capacity while reducing the diameter of the ball 2 as the diameter of the nut member 4 is reduced, it is necessary to increase the number of balls 2 arranged in the ball cage 5.

本発明を適用した前述のボールスプライン装置1では、ボールケージ5に対して長孔状の転動体保持孔50を形成し、同一の転走溝30を転走する複数個のボール2を当該転動体保持孔50に一緒に配列すように構成したので、ボールケージ5の軸方向長さが同一であれば、個々のボール2に対して独立した転動体保持孔を設けていた従来のボールケージに比べ、より多くのボール2を配列することが可能となる。これにより、従来と同等あるいはそれ以上の荷重負荷能力を確保しつつ、ボール2の小径化、ひいてはナット部材4の小径化を図ることが可能となり、ボールスプライン装置1の小型化を達成することができた。   In the above-described ball spline device 1 to which the present invention is applied, a long hole-shaped rolling element holding hole 50 is formed in the ball cage 5, and a plurality of balls 2 rolling in the same rolling groove 30 are rolled. Since the ball cages 5 are arranged together in the moving body holding holes 50, the conventional ball cage in which independent rolling body holding holes are provided for the individual balls 2 if the ball cages 5 have the same axial length. It is possible to arrange a larger number of balls 2 than in FIG. As a result, it is possible to reduce the diameter of the ball 2 and, in turn, to reduce the diameter of the nut member 4 while ensuring a load capacity equal to or higher than that of the conventional one, and the ball spline device 1 can be reduced in size. did it.

図4及び図5は、本発明を適用した有限ストローク型のスライドレールユニットを示すものである。このスライドレールユニットは、固定側部材としてのアウタレール110と、このアウタレール110内に収納される移動側部材としてのインナレール120と、前記アウタレール110とインナレール120との間を転走する転動体としてのボール130と、アウタレール110とインナレール120との間で多数のボール130を所定間隔で配列させる転動体ケージとしてのボールケージ140とから構成されている。   4 and 5 show a finite stroke type slide rail unit to which the present invention is applied. The slide rail unit includes an outer rail 110 as a fixed side member, an inner rail 120 as a moving side member housed in the outer rail 110, and rolling elements that roll between the outer rail 110 and the inner rail 120. And a ball cage 140 as a rolling element cage in which a large number of balls 130 are arranged at a predetermined interval between the outer rail 110 and the inner rail 120.

前記アウタレール110は鋼板をロールフォーミング加工により精密成形したものであり、取付け部111の長手方向に沿って一対のボール転走部112,112を曲げ起こすことによりチャネル状に形成されている。また、前記ボール転走部112の内側面には前記ボール130の球面に近似した曲率のボール転走面113が形成されている。   The outer rail 110 is formed by precision forming a steel plate by roll forming, and is formed into a channel shape by bending a pair of ball rolling portions 112 and 112 along the longitudinal direction of the attachment portion 111. A ball rolling surface 113 having a curvature approximate to the spherical surface of the ball 130 is formed on the inner side surface of the ball rolling portion 112.

一方、前記インナレール120も同様にして鋼板から成形され、取付け部121の長手方向に沿って一対のボール転走部122,122を曲げ起こすことによりチャネル状に形成されている。但し、インナレール120はアウタレール110のボール転走部112,112の間に収納され、該アウタレール110との間にボール130を配列することから、アウタレール110よりも一回り小さく形成されると共に、ボール転走部122の外側面にボール転走面123が形成されている。   On the other hand, the inner rail 120 is similarly formed from a steel plate, and is formed in a channel shape by bending the pair of ball rolling portions 122 and 122 along the longitudinal direction of the mounting portion 121. However, since the inner rail 120 is accommodated between the ball rolling portions 112 and 112 of the outer rail 110 and the balls 130 are arranged between the inner rail 120 and the outer rail 110, the inner rail 120 is formed to be slightly smaller than the outer rail 110 and A ball rolling surface 123 is formed on the outer surface of the rolling portion 122.

各レール110,120の取付け部111,121には取付けねじ150が貫通するねじ孔114,124が夫々開設されており、図5に示すように、例えばアウタレール110は取付ねじ150を用いて家具本体200に、インナレール120は取付ねじ150を用いて引き出し201に夫々固定される。   The mounting portions 111 and 121 of the rails 110 and 120 are respectively provided with screw holes 114 and 124 through which the mounting screws 150 pass. For example, the outer rail 110 uses the mounting screws 150 as shown in FIG. 200, the inner rail 120 is fixed to the drawer 201 using the mounting screw 150, respectively.

図6は、前記ボールケージ140を示す斜視図である。このボールケージ140は鋼板をプレス加工により成形し、あるいは合成樹脂を型内に射出して成形したものであり、アウタレール110とインナレール120との間に挿入されてこれらレール110,120の間を転走する多数のボール130を等間隔で整列させる。尚、図6では前記ボールケージ140の構成を理解しやすくするため、一部を省略して描いている。   FIG. 6 is a perspective view showing the ball cage 140. The ball cage 140 is formed by pressing a steel plate or by injecting a synthetic resin into a mold. The ball cage 140 is inserted between the outer rail 110 and the inner rail 120 so that a gap between the rails 110 and 120 is formed. A number of rolling balls 130 are aligned at equal intervals. In FIG. 6, a part of the ball cage 140 is omitted for easy understanding.

また、前記ボールケージ140には前記ボール130を収容するための転動体保持孔141が形成されている。この転動体保持孔141は前記アウタレール110のボール転走面113及びインナレール120のボール転走面123に対向する位置に設けられており、これらアウタレール110のボール転走面113及びインナレール120のボール転走面123と平行な長孔状に形成されている。このように構成された転動体保持孔141には、前記アウタレール110のボール転走面113及びインナレール120のボール転走面123を転走する複数個のボール130が一つの転動体保持孔141に対して一緒に収容されるようになっている。   The ball cage 140 is formed with rolling element holding holes 141 for accommodating the balls 130. The rolling element holding holes 141 are provided at positions facing the ball rolling surface 113 of the outer rail 110 and the ball rolling surface 123 of the inner rail 120, and the ball rolling surface 113 and the inner rail 120 of the outer rail 110 are arranged. It is formed in a long hole shape parallel to the ball rolling surface 123. In the rolling element holding hole 141 configured as described above, a plurality of balls 130 rolling on the ball rolling surface 113 of the outer rail 110 and the ball rolling surface 123 of the inner rail 120 are provided as one rolling element holding hole 141. Are to be housed together.

ボールケージ140の移動方向に沿った前記転動体保持孔141の長さは、(ボール130の直径)×(収容されるボール130の個数)と略同一、あるいはそれよりも若干大きい程度であり、同じ転動体保持孔141に収容された複数個のボール130は互いに近接し、離散することなく前記アウタレール110のボール転走面113及びインナレール120のボール転走面123を転走するようになっている。従って、アウタレール110又はインナレール120に対するボールケージ140の移動距離は、これらアウタレール110又はインナレール120に対するボール130の転走距離と略合致している。   The length of the rolling element holding hole 141 along the moving direction of the ball cage 140 is substantially the same as (diameter of the ball 130) × (number of balls 130 accommodated) or slightly larger than that. The plurality of balls 130 accommodated in the same rolling element holding hole 141 come close to each other and roll on the ball rolling surface 113 of the outer rail 110 and the ball rolling surface 123 of the inner rail 120 without being separated. ing. Therefore, the moving distance of the ball cage 140 with respect to the outer rail 110 or the inner rail 120 substantially matches the rolling distance of the ball 130 with respect to the outer rail 110 or the inner rail 120.

図4に示すスライドレールユニットでは、アウタレール110のボール転走面113及びインナレール120のボール転走面123に対して20個のボール130が配列されており、これらボール130を前記転動体保持孔141に収容している。もっとも、アウタレール110のボール転走面113及びインナレール120の転走面123に対向する転動体保持孔141の数を複数とし、これらアウタレール110のボール転走面113及びインナレール120の転走面123を転走するボール130をグループに分割し、グループ毎に転動体保持孔141を設けることも可能である。   In the slide rail unit shown in FIG. 4, 20 balls 130 are arranged on the ball rolling surface 113 of the outer rail 110 and the ball rolling surface 123 of the inner rail 120, and these balls 130 are placed in the rolling element holding holes. 141. However, the number of the rolling element holding holes 141 facing the ball rolling surface 113 of the outer rail 110 and the rolling surface 123 of the inner rail 120 is plural, and the ball rolling surface 113 of the outer rail 110 and the rolling surface of the inner rail 120 are set. It is also possible to divide the balls 130 rolling on 123 into groups and to provide rolling element holding holes 141 for each group.

このように構成された本発明を適用したスライドレールユニットでは、前記アウタレール110とインナレール120とが前記ボール130を介して嵌合していることから、かかるボール130の転動により、前記アウタレール110内に収納されたインナレール120を該アウタレール110内からスムーズに引っ張りだすことができる。   In the slide rail unit to which the present invention is configured as described above, since the outer rail 110 and the inner rail 120 are fitted via the ball 130, the outer rail 110 is rolled by the rolling of the ball 130. The inner rail 120 accommodated in the inner rail 120 can be smoothly pulled out from the outer rail 110.

このスライドレールユニットでは、インナレール120がアウタレール110と完全に重なった状態、すなわち、インナレール120をアウタレール110内に完全に引き込んだ状態において、全長がもっとも短くなるように構成されており、例えば前述した引き出し201を家具本体200内に完全に収納した状態がこの状態に相当する。   This slide rail unit is configured to have the shortest overall length when the inner rail 120 is completely overlapped with the outer rail 110, that is, when the inner rail 120 is completely pulled into the outer rail 110. The state in which the drawer 201 is completely stored in the furniture body 200 corresponds to this state.

以上のように構成された本発明を適用したスライドレールユニットによれば、ボールケージ140に対して長孔状の転動体保持孔141を形成し、同一の転走面113,123を転走する複数個のボール130を転動体保持孔141に一緒に配列するように構成したので、ボールケージ140の軸方向長さが同一であれば、個々のボール130に対して独立した転動体保持孔を設けていた従来のボールケージに比べ、より多くのボール130を配列することが可能となる。これにより、従来と同等あるいはそれ以上の荷重負荷能力を確保しつつ、ボール130の小径化、ひいてはアウタレール110及びインナレール120の小径化を図ることが可能となり、スライドレールユニットの小型化を達成することが可能となる。   According to the slide rail unit to which the present invention configured as described above is applied, a long hole-shaped rolling element holding hole 141 is formed in the ball cage 140 and rolls on the same rolling surfaces 113 and 123. Since the plurality of balls 130 are arranged together in the rolling element holding holes 141, if the axial length of the ball cage 140 is the same, independent rolling element holding holes are provided for the individual balls 130. More balls 130 can be arranged as compared with the conventional ball cage provided. As a result, it is possible to reduce the diameter of the ball 130 and, in turn, to reduce the diameter of the outer rail 110 and the inner rail 120 while ensuring a load capacity equal to or greater than that of the conventional one, thereby achieving a reduction in the size of the slide rail unit. It becomes possible.

尚、前述の第一実施形態では本発明をボールスプライン装置に適用した例を、第二実施形態では本発明をスライドレールユニットに適用した例を説明したが、本発明はこれらに限られるものではなく、例えば、相対的な往復運動を行う一対のベアリングレース間にボールケージを介在させたリニアガイド装置、丸軸とこれに対して相対運動を行うナット部材との間にボールケージを介在させたリニアブッシュ装置等に適用することが可能である。   In the first embodiment described above, the present invention is applied to a ball spline device. In the second embodiment, the present invention is applied to a slide rail unit. However, the present invention is not limited thereto. For example, a linear guide device in which a ball cage is interposed between a pair of bearing races that perform relative reciprocating motion, and a ball cage is interposed between a round shaft and a nut member that performs relative motion relative thereto. It can be applied to a linear bushing device or the like.

また、転動体はボールに限られるものではなく、ローラを使用しても良い。その場合、転動体の転走面の断面形状は使用するローラの形状に応じ、ボールの場合と同様な曲面状の転走溝としても良いし、単なる平面状の転走面としても良い。   Further, the rolling elements are not limited to balls, and rollers may be used. In that case, the cross-sectional shape of the rolling surface of the rolling element may be a curved rolling groove similar to the case of the ball, or may be a simple planar rolling surface, depending on the shape of the roller used.

1…ボールスプライン装置、2…ボール130…スプライン軸、4…ナット部材、5…ボールケージ、50…転動体保持孔   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ball spline apparatus, 2 ... Ball 130 ... Spline shaft, 4 ... Nut member, 5 ... Ball cage, 50 ... Rolling body holding hole

Claims (3)

転動体の転走面を有する固定側部材と、この固定側部材の転走面と対向する位置に転動体の転走面を有すると共に当該転走面を転走する多数の転動体を介して前記固定側部材に組つけられた移動側部材と、前記固定側部材と移動側部材との間に配置されて前記転動体を整列させる転動体ケージと、を備えた有限ストローク型運動案内装置において、
前記転動体ケージには同一の転走面を転走する複数個の転動体が一組となって回転自在に収容される長孔状の転動体保持孔が設けられていることを特徴とする有限ストローク型運動案内装置。
A fixed side member having a rolling surface of the rolling element, and a plurality of rolling elements that have the rolling surface of the rolling element at a position facing the rolling surface of the fixed side member and roll on the rolling surface. In a finite stroke type motion guide device comprising: a moving side member assembled to the fixed side member; and a rolling element cage arranged between the fixed side member and the moving side member to align the rolling elements. ,
The rolling element cage is provided with a long hole-shaped rolling element holding hole in which a plurality of rolling elements that roll on the same rolling surface are accommodated rotatably. A finite stroke type motion guide device.
前記転動体保持孔の転走面と平行な方向の長さは当該転動体保持孔に収容した転動体の個数に対応していることを特徴とする請求項1記載の有限ストローク型運動案内装置。 The finite stroke type motion guide device according to claim 1, wherein the length of the rolling element holding hole in the direction parallel to the rolling surface corresponds to the number of rolling elements accommodated in the rolling element holding hole. . 1条の転走面に対して複数の転動体保持孔が設けられていることを特徴とする請求項2記載の有限ストローク型運動案内装置。 The finite stroke type motion guide device according to claim 2, wherein a plurality of rolling element holding holes are provided for one rolling surface.
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