JP2015190560A

JP2015190560A - ボールスプライン

Info

Publication number: JP2015190560A
Application number: JP2014068025A
Authority: JP
Inventors: 祐一渋谷; Yuichi Shibuya
Original assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Current assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2015-11-02
Anticipated expiration: 2034-03-28
Also published as: JP6334986B2

Abstract

【課題】このボールスプラインは，ケーシングの肉厚を薄く外径を小さく構成して小型化を達成し，部品点数を減じて加工コストを低減する。【解決手段】このボールスプラインは，スライダ２を構成するエンドキャップ４の周方向対向位置に長手方向に伸びる一対の腕部１０を設け，腕部１０の先端にフック部９を形成する。ケーシング３の両端面２８にエンドキャップ４をそれぞれ配設し，エンドキャップ４の腕部１０に設けたフック部９を互いに係合させて，エンドキャップ４をケーシング３の端面２８に周方向と軸方向に位置決めしてそれぞれ固定する。【選択図】図２

Description

この発明は，スプライン軸と該スプライン軸上を相対直線移動するスライダとから成るボールスプラインに関する。

従来，ボールスプライン装置として，多数のボールを介してスプライン軸とナット部材とが相対的に直線運動自在に組み合わされたものが知られている。該ボールスプライン装置は，スプライン軸径に対してナット部材の小形化を狙った構造であり，スプライン軸のボール転走溝にボール誘導面を形成し，エンドキャップのボール偏向溝でボールをボール転走溝から持ち上げるためのボール掬い上げ部が不要に構成されている。また，無負荷直線溝とボール偏向溝がスプライン軸の外周面に向けて開放され，ナット部材の外径を小径化できる構造に構成されている。該ボールスプライン装置は，軌道溝がサーキュラアーク形状に適用される構造に構成されている（例えば，特許文献１参照）。

また，直動案内装置として，無限循環する多数のボールを介してスライド部材が案内軸に組み合わされ，スライド部材に固定された被搭載物を案内軸に沿って自在に往復運動させることができるものが知られている。該直動案内装置は，トラック溝の開口幅がボールの直径よりも小さく設定されて，スライド部材と案内軸を分離してもボールが脱落しない構造に構成されている。エンドプレートの方向転換通路部は，スプライン軸の外周面に向けて開放され，ナット部材の外径を小径化できる構造に構成されている。エンドプレートをボルト固定するので，ナット本体はねじ孔の分だけ肉厚になっている（例えば，特許文献２参照）。

本出願人は，回転機構付きボールスプラインを開発して先に特許出願した。該回転機構付きボールスプラインは，可能な限り小形化し，高精度化し，軽量化して装置そのものへの高機能化に貢献するものであり，スプライン軸，スプライン軸にボールを介して摺動自在なスライダ，及びスライダの両端部にホルダを介して機台に対して回転用のベアリングが配設されている。ホルダには，端部に一対の突起部が突出して設けられている。突起部は，スライダを構成するエンドキャップ本体に形成された凹溝，スペーサに形成された凹溝及びスライダ本体に形成された凹溝に順次挿通して，突起部に設けたねじ孔にホルダ固定ねじを螺入してスライダの両端にホルダをそれぞれ固定するものである（例えば，特許文献３参照）。

ＷＯ２００８／０６５８７８号公報ＷＯ２００９／０４１１７６号公報特開２０１２−０７２８４７号公報

従来のボールスプラインは，スプライン軸径がφ４で，スライダ外径がφ６. ５というサイズのものであった。また，スライダを組み立て構成するのに，ケーシングの両端面に取付け用ねじ穴を形成して，エンドキャップに取付け用孔を形成し，ケーシングにエンドキャップを接して配設してボルトを取付け用孔に通して取付け用ねじ穴にねじ込んで，ケーシングの両端面にエンドキャップをそれぞれ固定していた。そこで，ケーシングを薄型に構成して，ケーシングに取付け用ねじ孔を形成したり，エンドキャップに取付け用孔を形成することなく，ケーシングの両端面にエンドキャップを固定することができないかの課題があった。

この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，２条列のゴシックアーチ形状の軌道溝を備えたボールスプラインであって，スプライン軸に嵌挿するスライダを構成するのに，スライダを構成するケーシングを薄肉に形成し，ケーシングに取付け用ねじ穴を形成することなく，ケーシングの両端面にエンドキャップをボルトを使わずに固定することであり，エンドキャップに設けた一対の腕部をケーシングの長手方向に延びる凹溝に挿通して，腕部の先端部に鉤状のフック部を形成し，ケーシングの凹溝に両側から腕部を挿通してフック部を互いに係合させてエンドキャップをケーシングに軸方向と周方向に位置決め固定し，ケーシングを，例えば，φ６ｍｍの小さい外径に形成し，ケーシングの肉厚を薄肉に形成してスライダを小型化し，スライダを構成する部品点数を低減して加工コストを低減することを特徴とするボールスプラインを提供することである。

この発明は，外周面の両側に長手方向に沿って第１軌道溝が形成された長尺状のスプライン軸，及び前記スプライン軸に嵌挿して前記スプライン軸に沿って多数の転動体であるボールを介して相対摺動自在な筒状のスライダから成り，前記スライダは，前記第１軌道溝に対向して第２軌道溝と前記第２軌道溝に平行に伸びるリターン路がそれぞれ形成されたケーシング，前記ケーシングの両端面に取り付けられ且つ前記第１軌道溝と前記第２軌道溝とで形成される軌道路と前記リターン路とを連通する方向転換路が形成されたエンドキャップ，及び前記軌道路と一対の前記方向転換路と前記リターン路から成る循環路を循環転走する前記ボールから構成されていることから成るボールスプラインにおいて，
前記ケーシングの内周面の対向位置には，前記エンドキャップを周方向に位置決めするため前記長手方向の全長に渡って伸びる凹溝がそれぞれ形成されており，
前記エンドキャップは，円環状の本体部からそれぞれ突出して前記ケーシングの前記凹溝に嵌挿する一対の腕部を備えており，前記腕部の先端部にはフック部が形成され，前記ケーシングの前記凹溝内で対向する前記腕部の前記フック部同士が互いに噛み合って係合し，前記エンドキャップが前記ケーシングの前記端面に周方向と軸方向に位置決めしてそれぞれ固定されることを特徴とするボールスプラインに関する。

このボールスプラインにおいて，前記エンドキャップは，前記ケーシング側に位置して前記方向転換路の内周壁を形成するスペーサと，前記スペーサに密接して前記方向転換路の外周壁を形成するエンドキャップ本体から構成されており，前記腕部は，前記エンドキャップ本体の円環状の前記本体部から延びて，前記スペーサに形成された凹溝と前記ケーシングの前記凹溝とに嵌挿するように構成されている。

また，前記フック部を備えた前記腕部は，前記エンドキャップ本体の中心を通る平面に対して鏡像に形成されて前記本体部から伸びているものである。また，前記腕部は，板厚より大きい幅を持つ幅広の板状部で形成されており，前記腕部の先端の前記フック部は，前記腕部の一方側から前記腕部の全幅の半分以上の幅で先端部が山形凸形状の係止突起部と前記係止突起部に隣接して前記腕部の他方側から前記腕部の前記半分以上の幅で対向する前記係止突起部と相補的形状の山形凹形状の嵌合凹部とから形成されている。

更に，前記フック部を構成する前記係止突起部は，先尖り傾斜面と平らなガイド傾斜面とから形成された前記山形凸形状の先端傾斜面と，前記嵌合凹部の先端側の壁面となって前記先尖り傾斜面と同方向に傾斜する係止傾斜面とから形成されており，前記係止傾斜面の傾斜角度は前記先尖り傾斜面の傾斜角度より大きくなっている。

前記ケーシングの一対の前記凹溝は対向する前記第２軌道溝間を結ぶ面に対して直交した位置に形成されており，前記ケーシングの一対の前記リターン路は一対の前記第２軌道溝から一方の前記凹溝側へ予め決められた所定位置に偏倚して形成されている。

このボールスプラインは，前記ケーシングに形成された前記リターン路には，前記ケーシングの前記内周面に開口した開口部が形成されており，前記開口部は前記ボールの直径より小さいスリット幅で前記長手方向に沿って延びており，前記開口部の両端に続く前記エンドキャップにおける前記方向転換路を形成する壁部分は前記円環状の前記エンドキャップの内周面から前記スプライン軸側へ突出した膨出部に形成されている。

また，前記エンドキャップに形成された前記膨出部は，前記スプライン軸の前記第１軌道溝に隣接して長手方向に形成された凹溝内に配設される。

また，このボールスプラインにおいて，前記エンドキャップ本体の前記方向転換路を形成する前記外周壁の近傍に形成された係止部は，前記スペーサの前記方向転換路を形成する前記内周壁の近傍に形成された嵌合部に嵌合係止されて，前記スペーサは前記エンドキャップ本体に対して周方向に位置決め固定されているものである。

この発明によるボールスプラインは，上記のように，エンドキャップに一対の腕部を形成して，該腕部をケーシングに形成した一対の凹溝に嵌挿し，ケーシングを介して対向する腕部の先端部に形成したフック部同士が互いに噛み合って係合して，エンドキャップがケーシングのそれぞれの端面に周方向及び軸方向に位置決めして固定されるので，エンドキャップをケーシングに固定するためのボルトやエンドキャップをケーシングの両端面に固定するための取付け用ねじ穴等の加工が不要になり，ねじ穴を配設するスペースも不要になっている。従って，スライダを構成するケーシングの肉厚を薄く形成でき，従来構造の固定にボルトを用いるボールスプラインに比較して，同一のスプライン軸径に対してスライダの外径をより小さく構成することが可能になり，より一層コンパクトなボールスプラインが形成可能に成っている。即ち，ケーシングにエンドキャップを固定するのに，ボルトを使わずに互いに対向するエンドキャップに設けたフック部を互いに係合させてエンドキャップをケーシングに固定でき，ケーシングに取付け用のねじ孔等を設けない分だけ，ケーシングの肉厚を薄く構成できる。また，ケーシングのリターン路がスプライン軸側に開口しているので，その分だけリターン路位置をケーシング内径側に寄せて，ケーシング外径を小さく構成でき，小型化に貢献できる。更に，このボールスプラインは，スライダを構成する部品点数が減り，加工コストを削減でき，組立工数も削減できる。また，ケーシングに加工形成する軌道溝とリターン路とを同時にワイヤーカット加工でき，従来構造のリターン路の孔加工コストを低減することができる。このボールスプラインは，ケーシングの凹溝に，エンドキャップの腕部の固定用突起を挿入することによって，ケーシングに対するエンドキャップの回転方向及び軸方向に正確に位置決めして固定され，軌道路及びリターン路と方向転換路の接続部には，段差が発生し難くい構造に形成されているので，転動体であるボールが循環路で引っ掛かり難い形状になっており，スライダの滑らかな摺動を実現することができる。更に，エンドキャップ本体の係止部がスペーサの嵌合部に嵌合係止して，スペーサがエンドキャップ本体に対して周方向に位置決め固定されているので，エンドキャップ本体とスペーサとの間にガタが発生せずに外周壁と内周壁との境界に段差が発生せず，しかも，方向転換路の外周壁をエンドキャップ本体にのみに形成したので，転動体のボールが方向転換路内をスムーズに転走でき，スライダがスプライン軸を滑らかに摺動することができる。

この発明によるボールスプラインの一実施例を示す斜視図である。図１のボールスプラインを構成するスライダを示す分解斜視図である。図１のボールスプラインのＡ−Ａ位置における断面を示す断面図である。ケーシングにエンドキャップを組み込む途中の状態を示す斜視図である。ケーシングの凹溝に挿通してエンドキャップに設けた腕部とその先端部のフック部同士が噛み合う直前の状態を示す斜視図である。エンドキャップの腕部に設けたフック部の嵌合状態を示す平面図である。ケーシングを示す平面図である。図７のケーシングを示す正面図である。図１のボールスプラインにおけるエンドキャップを構成するエンドキャップ本体を示す斜視図である。図９のエンドキャップ本体のケーシング側の面を示す背面図である。図９のエンドキャップ本体を示す側面図である。図１１のエンドキャップ本体のＢ−Ｂ位置における断面を示す断面図である。図１１のＣ−Ｃ位置におけるエンドキャップ本体のフック部を示す断面図である。図１のボールスプラインにおけるエンドキャップを構成するスペーサを示す正面図である。図１４のスペーサを示す側面図である。図１４のスペーサのケーシング側を示す背面図である。図１４のＧ領域を示す拡大正面図である。図１のボールスプラインにおけるスプライン軸を示す端面図である。

以下，図面を参照して，この発明によるボールスプラインの実施例を説明する。
このボールスプラインは，長尺状の外周面４８の対向する両側に長手方向に沿って軌道溝１５（第１軌道溝）が形成された長尺状のプライン軸１，及びスプライン軸１に嵌挿してスプライン軸１に沿って多数の転動体で成るボール７を介して摺動自在な筒状のスライダ２から構成されている。スライダ２は，それぞれの軌道溝１５に対向して軌道溝１６（第２軌道溝）及びそれぞれの軌道溝１６に平行に伸びるリターン路４９を構成するリターン路用溝１７が形成された外筒となるケーシング３，ケーシング３の両端面２８に取り付けられ且つ軌道溝１５と軌道溝１６とで形成される軌道路２５とリターン路４９とを連通する方向転換路２０が形成されたエンドキャップ４，並びに軌道路２５と一対の方向転換路２０とリターン通路４９とで形成される循環路５０を循環転走するボール７から構成されている。ケーシング３は外周面２３が円筒形に形成されている。また，エンドキャップ４は，ケーシング３の端面２８側に配設されるスペーサ６とスペーサ６の外端面４４に配設されるエンドキャップ本体５とから構成されている。エンドキャップ本体５は，概して内周面３３と外周面３４から成る円環状に形成されており，また，スペーサ６は，概して内周面４１と外周面４２から成る円環状に形成されている。エンドキャップ本体５には，半円弧状の外周壁２１が形成され，スペーサ６には半円弧状の内周壁２２が形成され，外周壁２１と内周壁２２とが整合して方向転換路２０が形成される。

また，エンドキャップ本体５には，外周壁２１の近傍に係止部となる凸部１９が形成されており，スペーサ６には，内周壁２２の近傍に嵌合部となる凹溝４３が形成されている。即ち，エンドキャップ本体５に係止部を形成し，スペーサ６に嵌合部を形成することによって，エンドキャップ本体５の凸部１９をスペーサ６の凹溝４３に嵌合して，スペーサ６がエンドキャップ本体５に対して周方向に位置決め固定されて，エンドキャップ４として一体的に構成されている。エンドキャップ本体５には，外周壁２１の近傍に係止部となる凸部１９が形成されており，スペーサ６には，内周壁２２の近傍に嵌合部となるの凹溝４３が形成されており，凸部１９即ち係止部が凹溝４３即ち嵌合部に嵌合係止されて，スペーサ６がエンドキャップ本体５に対して周方向に位置決め固定されている。また，エンドキャップ本体５は，方向転換路２０の外周壁２１の領域において，膨出部３９が形成され，膨出部３９における凸部１９に隣接して段部３８が形成されている。スペーサ６は，方向転換路２０の内周壁２２の領域において，膨出部２７における凸部４６が形成されており，凸部４６はエンドキャップ本体５の段部３８に係合するように構成されている。また，エンドキャップ本体５の凸部１９は，スペーサ６の凹溝４３の一部の凹部４７に係止している。スペーサ６は，エンドキャップ本体５の端面３１に一方の端面４４が接し且つケーシング３の端面２８に他方の端面４５が接している。

この実施例では，スライダ２は，ケーシング３の一対の凹溝１２が軌道溝１６間に直交した位置に形成され，ケーシング３の一対のリターン路４９が一方の凹溝１２側に形成されている。また，一対のエンドキャップ４は，同一の構造にそれぞれ構成され，ケーシング３を挟んで両側に対向して配設されている。即ち，ケーシング３の両端面２８に配設されるエンドキャップ４を構成するエンドキャップ本体５とスペーサ６は，同一の構造にそれぞれ形成されている。また，スペーサ６には，凹溝１３，４３が形成されている。エンドキャップ本体５の腕部１０は，エンドキャップ本体５の本体部３０の端面３１からスペーサ６の凹溝１３を通ってケーシング３の凹溝１２へと延びて嵌挿されている。また，エンドキャップ本体５には，ケーシング３の軌道溝１６に対向してすくい部１８が形成されており，すくい部１８はスペーサ６の凹溝４３に位置するように配設されている。ケーシング３の軌道溝１６の縁部には，軌道路２５を転走するボール７を保持するため，爪部２９が長手方向に形成されている。スペーサ６には，ケーシング３に形成されたリターン路用溝１７に対向して貫通孔２４が形成されている。スペーサ６の貫通孔２４は，エンドキャップ本体５側の端面４４に形成された内周壁２２へと連通している。また，エンドキャップ本体５には，ケーシング３に形成された軌道溝１６に対向してすくい部１８が形成されており，すくい部１８は軌道路２５からのボール７の転走をスムーズにする。

この発明によるボールスプラインは，特に，ケーシング３の円筒形の内周面２６の対向位置には，エンドキャップ４を周方向に位置決めするため，長手方向の対向する全長に渡って凹溝１２がそれぞれ形成されており，エンドキャップ４は，ケーシング３の凹溝１２に対向する円環状の本体部３０から突出してケーシング３のそれぞれの凹溝１２に嵌挿する一対の腕部１０が形成されており，腕部１０の先端が引っ掛け鉤状部即ちフック部８に形成されて，ケーシング３の凹溝１２内で対向する腕部１０のフック部８同士が互いに噛み合って係合して，エンドキャップ４がケーシング３のそれぞれの端面２８に周方向と軸方向に位置決めして固着されることを特徴としている。また，エンドキャップ４の腕部１０は，その板厚ｔより大きい幅ｗを持つ幅広の板状部で形成され，腕部１０の先端のフック部８は，腕部１０の一方側から腕部１０の全幅の半分以上（例えば，略２／３程度）の幅に形成された先端傾斜面４０が略Ｖ字形の山形凸形状の係止突起部９と，係止突起部９に隣接して腕部１０の他方側から腕部１０の半分以上（例えば，略２／３程度）の幅で対向する係止突起部９と嵌合し合う相補的形状に形成された山形凹形状の嵌合凹部１１とから形成されている。更に，フック部８を構成する係止突起部９は，先尖り傾斜面３２と平らなガイド傾斜面５３とから形成された山形凸形状の先端傾斜面４０と，嵌合凹部１１の先端側の壁面となって先尖り傾斜面３２と同方向に傾斜する係止傾斜面３５とから形成されている。具体的には，係止傾斜面３５の傾斜角度θ₁は，先尖り傾斜面３２の傾斜角度θ₂より大きくなっている（θ₁＞θ₂）。従って，フック部８の係止突起９は，腕部１０より狭くなった幅であって，しかも先尖りにテーパ状に傾斜しているので，係止突起９が嵌合凹溝１１内に弾性変形して，対向する係止突起９同士が嵌合凹溝１１内に嵌合し易くなり，フック部８同士が容易に互いに噛み合うようになっている。また，この実施例では，嵌合凹部１１の後端側傾斜面５１は，係止突起部９の先端傾斜面４０に同形に形成されている。フック部８は，対向する部分が互いに弾性変形して，係止傾斜面３５が互いに係合して，エンドキャップ本体５がケーシング３の端面２８を押圧してエンドキャップ４がケーシング３に軸方向と周方向に位置決めして固定される。

また，このボールスプラインでは，ケーシング３の一対の凹溝１２は，対向する軌道溝１６間を結ぶ面に対して直交した位置に形成されており，ケーシング３の一対のリターン路４９は一対の軌道溝１６から一方の凹溝１２側へ所定位置に偏倚して形成されている。また，ケーシング３に形成されたリターン路４９には，ケーシング３の内周面２６に開口した開口部５２が形成されており，開口部５２は，ボール７の直径より小さいスリット幅で，長手方向に沿って延びており，開口部５２に対向するエンドキャップ４の方向転換路２０を形成する壁部分は，円環状の内周からスプライン軸１側へ突出した膨出部２７，３９に形成されている。更に，スプライン軸１の軌道溝１５に沿って形成された凹溝１４は，エンドキャップ４に形成された膨出部２７，３９を逃がすために形成されている。

また，エンドキャップ４は，ケーシング３側に位置して方向転換路２０の内周壁２２を形成するスペーサ６と，スペーサ６に隣接して方向転換路２０の外周壁２１を形成するエンドキャップ本体５から構成されており，フック部８を備えた腕部１０は，エンドキャップ本体５の中心Ｏ−Ｏ（図１２）を通る平面に対して鏡像に形成されている。エンドキャップ４には，ケーシング３の凹溝１２に対向する円環状の部分から突出してケーシング３のそれぞれの凹溝１２内に延びて凹溝１２に嵌挿する一対の腕部１０が形成されている。エンドキャップ本体５の腕部１０は，その両側面がケーシング３の凹溝１２の壁面に嵌入する傾斜面３７に形成されて固定用突起３６が形成されている。このボールスプラインは，ケーシング３とエンドキャップ４とを上記のように形成することによって，スライダ２は，ケーシング３の凹溝１２にエンドキャップ４の腕部１０を嵌挿して対向するエンドキャップ本体５のフック部８を互いに係合させ，エンドキャップ４をケーシング３の端面２８にそれぞれ固着して組み立てられる。また，ケーシング３の内周面２６に形成された凹溝１２は，エンドキャップ本体５に設けた腕部１０の周方向両側に形成された固定用突起３６を挿入できるサイズに形成されている。ケーシング３の凹溝１２にエンドキャップ本体５の腕部１０が嵌挿されると，固定用突起３６が凹溝１２の壁面に接して安定して係止状態になり，更に，腕部１０に設けたフック部８が互いに噛み合って嵌合係止されるように構成されている。従って，このボールスプラインでは，従来のようにケーシング３にねじ穴を形成したり，該ねじ穴にボルトを螺入してケーシング３にエンドキャップ４を固定する必要がないものである。

また，エンドキャップ本体５に形成された腕部１０は，エンドキャップ本体５の内周面３３と同一面でスペーサ６の凹溝１３とケーシング３の凹溝１２に挿通できる厚みに形成されている。ケーシング３の内周面２６には，エンドキャップ４の固定用突起３６を挿入可能な凹溝１２が形成されており，また，スペーサ６の内周面４１には，エンドキャップ本体５の固定用突起３６を挿入可能な凹溝１３が形成されている。スペーサ６は，円環状であって，方向転換路２０の位置がスプライン軸１側に突出した形状に形成されている。

スプライン軸１については，２条の軌道溝１５が円周方向１８０°の位置に形成され，，軌道溝１５の一方側に凹溝１４がそれぞれ形成されている。それぞれの凹溝１４は，エンドキャップ本体５とスペーサ６の方向転換路部２０に形成された膨出部２７，３９を逃がす役割を果たすものである。即ち，スプライン軸１には，スペーサ６の方向転換路２０の位置の突出部である膨出部３９を逃がす２条の凹溝１４が形成されている。また，スプライン軸１の軌道溝１５は，スプライン軸１の外周面４８の円周方向１８０°の位置に形成されており，凹溝１２，１３は，２条の軌道溝１６で分けられた一方側のスプライン軸１の外周面４８に形成されている。この実施例では，エンドキャップ本体５の方向転換路２０を形成する外周壁２１に設けた膨出部３９と，スペーサ６の方向転換路２０を形成する内周壁２２に設けた膨出部２７は，方向転換路２０の壁部の強度を確保するために周壁を肉厚に形成するため設けられている。膨出部２７，３９によって，循環路５０の方向転換路２０は，スプライン軸１側を開口する必要がなく，ボール７は方向転換路２０をスムーズに転走できるようになる。

この実施例では，スプライン軸１は，例えば，スプライン軸径がφ４ｍｍであり，また，スライダ２は，スライダ外径即ちケーシング３の外径がφ６ｍｍに構成され，また，スライダ２の長さが９．７ｍｍの２条列のゴシックアーチ軌道溝タイプの極めて小形なボールスプラインに形成することができ，スライダ２を小型化することができる。また，転動体のボール７は，その直径が０．６ｍｍに形成でき，ケーシング３の肉厚は１ｍｍに形成することができる。ケーシング３（外筒）は金属製で，両端部にエンドキャップ４を固定する。エンドキャップ本体５とスペーサ６からなるエンドキャップ４は，合成樹脂製であって弾性変形可能に形成されている。腕部１０には，エンドキャップ本体５のスペーサ６側の端面３１から突き出す腕のように形成された一対の固定用突起３６が形成されている。例えば，腕部１０に形成した固定用突起３６の幅は１．７ｍｍであり，固定用突起３６の厚みは０．４ｍｍに形成されている。また，スライダ２を，例えば，ハウジング等の相手部材の中央孔（図示せず）に取り付ける時に，スライダ２の回転止め用として，ケーシング３の外周面２３に断面形状の角度１２０°のさらザグリ（図示せず）を形成してもよいものである。このような皿ざぐりは，ケーシング３の長手中央で，軌道溝１６やリターン路用溝１７と干渉せず，ケーシング３が変形等の悪影響を受けない任意の位置に形成してもよいものである。

ケーシング３のリターン路４９は，ボール７の直径より小さい開口幅で長手方向に沿ってケーシング３の内周面２６に開口した開口部５２が形成されている。開口部５２に対向するエンドキャップ４の方向転換路２０の対向壁部分は，円環状の内周からスプライン軸１へ突出した膨出部２７に形成され，リターン路４９が方向転換路２０へと連通している。エンドキャップ本体５とスペーサ６は，方向転換路２０の壁面を肉厚にするため，スプライン軸１側に膨出した形状の膨出部２７に形成されている。即ち，ケーシング３に形成されたリターン路４９は，ケーシング３の内径面側がスプライン軸１側に開口部５２のスリットによって開口した状態であり，ボール７がリターン路４９を転走する時には，ボール７はスプライン軸１の外周面４８に接触しない状態になっており，ケーシング３を可及的に薄肉に形成できるようになっている。このボールスプラインでは，金属製のケーシング３に形成される軌道溝１６とリターン路４９を構成するリターン路用溝１７とは，例えば，ワイヤーカット放電加工で同時に加工することができる。

この発明によるボールスプラインは，半導体製造装置，精密機械，測定・検査装置，医療機器，各種ロボット，各種組立装置，搬送機械，工作機械，マイクロマシーン等の各種装置に組み込んで利用して好ましいものである。

１スプライン軸
２スライダ
３ケーシング
４エンドキャップ
５エンドキャップ本体
６スペーサ
７ボール（転動体）
８フック部
９係止突起部
１０腕部
１１嵌合凹部
１２，１３凹溝
１５軌道溝（第１軌道溝）
１６軌道溝（第２軌道溝）
１７リターン路用溝
１９凸部（係止部）
２０方向転換路
２１外周壁
２２内周壁
２５軌道路
２６内周面
２７，３９膨出部
２８端面
３０本体部
３５係止傾斜面
４０先端傾斜面
４３凹溝（嵌合部）
４８外周面
４９リターン路
５０循環路
５２開口部
Ｏエンドキャップの中心

Claims

外周面の両側に長手方向に沿って第１軌道溝が形成された長尺状のスプライン軸，及び前記スプライン軸に嵌挿して前記スプライン軸に沿って多数の転動体であるボールを介して相対摺動自在な筒状のスライダから成り，前記スライダは，前記第１軌道溝に対向して第２軌道溝と前記第２軌道溝に平行に伸びるリターン路がそれぞれ形成されたケーシング，前記ケーシングの両端面に取り付けられ且つ前記第１軌道溝と前記第２軌道溝とで形成される軌道路と前記リターン路とを連通する方向転換路が形成されたエンドキャップ，及び前記軌道路と一対の前記方向転換路と前記リターン路から成る循環路を循環転走する前記ボールから構成されていることから成るボールスプラインにおいて，
前記ケーシングの内周面の対向位置には，前記エンドキャップを周方向に位置決めするため前記長手方向の全長に渡って伸びる凹溝がそれぞれ形成されており，
前記エンドキャップは，円環状の本体部からそれぞれ突出して前記ケーシングの前記凹溝に嵌挿する一対の腕部を備えており，前記腕部の先端部にはフック部が形成され，前記ケーシングの前記凹溝内で対向する前記腕部の前記フック部同士が互いに噛み合って係合し，前記エンドキャップが前記ケーシングの前記端面に周方向と軸方向に位置決めしてそれぞれ固定されることを特徴とするボールスプライン。
前記エンドキャップは，前記ケーシング側に位置して前記方向転換路の内周壁を形成するスペーサと，前記スペーサに密接して前記方向転換路の外周壁を形成するエンドキャップ本体から構成されており，前記腕部は，前記エンドキャップ本体の円環状の前記本体部から延びて，前記スペーサに形成された凹溝と前記ケーシングの前記凹溝とに嵌挿するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のボールスプライン。
前記フック部を備えた前記腕部は，前記エンドキャップ本体の中心を通る平面に対して鏡像に形成されて前記本体部から伸びていることを特徴とする請求項２に記載のボールスプライン。
前記腕部は，板厚より大きい幅を持つ幅広の板状部で形成されており，前記腕部の先端の前記フック部は，前記腕部の一方側から前記腕部の全幅の半分以上の幅で先端部が山形凸形状の係止突起部と前記係止突起部に隣接して前記腕部の他方側から前記腕部の前記半分以上の幅で対向する前記係止突起部と相補的形状の山形凹形状の嵌合凹部とから形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のボールスプライン。
前記フック部を構成する前記係止突起部は，先尖り傾斜面と平らなガイド傾斜面とから形成された前記山形凸形状の先端傾斜面と，前記嵌合凹部の先端側の壁面となって前記先尖り傾斜面と同方向に傾斜する係止傾斜面とから形成されており，前記係止傾斜面の傾斜角度は前記先尖り傾斜面の傾斜角度より大きくなっていることを特徴とする請求項４に記載のボールスプライン。
前記ケーシングの一対の前記凹溝は対向する前記第２軌道溝間を結ぶ面に対して直交した位置に形成されており，前記ケーシングの一対の前記リターン路は一対の前記第２軌道溝から一方の前記凹溝側へ予め決められた所定位置に偏倚して形成されていることを特徴とする請求項１〜５に記載のボールスプライン。
前記ケーシングに形成された前記リターン路には，前記ケーシングの前記内周面に開口した開口部が形成されており，前記開口部は前記ボールの直径より小さいスリット幅で前記長手方向に沿って延びており，前記開口部の両端に続く前記エンドキャップにおける前記方向転換路を形成する壁部分は前記円環状の前記エンドキャップの内周面から前記スプライン軸側へ突出した膨出部に形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のボールスプライン
前記エンドキャップに形成された前記膨出部は，前記スプライン軸の前記第１軌道溝に隣接して長手方向に形成された凹溝内に配設されることを特徴とする請求項７に記載のボールスプライン。
前記エンドキャップ本体の前記方向転換路を形成する前記外周壁の近傍に形成された係止部は，前記スペーサの前記方向転換路を形成する前記内周壁の近傍に形成された嵌合部に嵌合係止されて，前記スペーサは前記エンドキャップ本体に対して周方向に位置決め固定されていることを特徴とする請求項７又は８に記載のボールスプライン。