JP3222037U - ボールスプライン装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストが従来よりも低いボールスプライン装置を提供する。
【解決手段】所定の軸線Ｌを中軸として、スプライン軸１０と、スライダ２０と、リニア軸受ユニット３０と、案内キャップ４０と、を備えているボールスプライン装置であって、スライダ２０は、第１の制限部２６が形成されている第１の端部２１を有し、リニア軸受ユニットは、スライダ２０の第１の制限部２６に当接する第１のホルダー端部３１１と、第１のホルダー端部の軸線における反対側にある第２のホルダー端部３１２と、を有し、案内キャップは、スライダの第１の端部の反対端部である第２の端部２２に形成されていて第２のホルダー端部に当接する第２の制限部４１２を有する。
【選択図】図１

Description

本考案は、リニア伝動装置であるボールスプライン装置に関し、特にコストが従来よりも低いボールスプライン装置に関する。

一般のボールスプライン装置、例えば特許文献１のボールスプライン装置は、スプライン軸と、前記スプライン軸に周設されているブッシングと、前記スプライン軸と前記ブッシングとの間に設置されている第１の循環デバイスと、前記第１の循環デバイスの一側に設置されている第２の循環デバイスと、複数のボールと、２つのＣ字型サークリップと、を有している。第１の循環デバイスの第１の循環通路が、第２の循環デバイスの第２の循環通路と共に、複数のボールを保持して循環移動させる循環通路を構成している。２つのＣ字型サークリップは、ブッシングの両端部のそれぞれに設置されていて、第１の循環デバイス及び第２の循環デバイスの位置を制限している。

台湾特許第Ｉ５５１７８６号明細書

しかしながら、上記のボールスプライン装置は、２つのＣ字型サークリップを使用して第１の循環デバイス及び第２の循環デバイスをブッシング内に固定するので、部品が多すぎて、部品の管理などのコストが高いという欠点がある。

また、上記のボールスプライン装置を組み合わせる際、先ずブッシングの一端にＣ字型サークリップを設置してから、複数のボール、第１の循環デバイス及び第２の循環デバイスを設置し、そして、ブッシングの一端にＣ字型サークリップを設置するので、製造の手順が多く、コストが高いという欠点がある。

上記問題点に鑑みて、本考案は、コストが従来よりも低いボールスプライン装置の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本考案は、所定の軸線を軸心として、スプライン軸と、スライダと、リニア軸受ユニットと、案内キャップと、を備えているボールスプライン装置であって、前記スプライン軸は、前記軸線に沿って延伸する円柱に形成され、前記円柱の外周面に前記軸線と平行になるように延伸している複数対の第１のボール溝が形成されたものであり、前記スライダは、前記スプライン軸を外から囲うと共に、前記軸線における一側に形成された第１の端部と、前記軸線において前記一側の反対側に形成された第２の端部と、前記スプライン軸の前記外周面と対向する内周面と、前記第１の端部における前記内周面より前記軸線に向かって突出するように構成されている第１の制限部と、前記複数対の第１のボール溝と対向するように前記内周面に形成されている複数対の第２のボール溝と、を有し、前記リニア軸受ユニットは、前記スライダの前記スプライン軸に沿った摺動を案内することができるように、前記スプライン軸の前記外周面と前記スライダの前記内周面との間に配置されたものであって、前記スライダ内に位置している中空筒状のボールホルダーと、前記ボールホルダーに保持されている複数のボールセットと、前記スライダの前記第１の制限部に当接する第１のホルダー端部と、前記第１のホルダー端部の前記軸線における反対側に形成された第２のホルダー端部と、前記軸線を囲い互いに間隔をあけて前記第１のホルダー端部と前記第２のホルダー端部の間に形成されていて、前記複数のボールセットをそれぞれ循環的に転動できるように保持している複数の循環案内溝と、を有し、前記案内キャップは、前記スライダの前記第２の端部に固定されたものであって、前記第２の端部と対向している内側端面と、前記内側端面の前記軸線における反対側にある外側端面と、前記内側端面と前記外側端面との間に形成されていて前記第２のホルダー端部に当接する第２の制限部と、前記複数の循環案内溝のそれぞれに対応して、前記内側端面から窪むように形成された複数の案内部と、前記内側端面から前記外側端面まで貫通していて前記スプライン軸が挿設されている軸穴と、を有する。

上記構成により、本考案のボールスプライン装置は、スライダに形成されている第１の制限部及び案内キャップに形成されている第２の制限部により、リニア軸受ユニットをスライダ内に固定するので、部品の数が従来よりも少なくなり、製造の手順も少なくなり、従って、コストが従来よりも低くなる。

本考案のボールスプライン装置の第１の実施形態を示す部品分解図である。 上記ボールスプライン装置の案内キャップを示す斜視図である。 上記ボールスプライン装置を示す断面図である。 図３の線ＩＶ−ＩＶに沿った上記ボールスプライン装置を示す断面図である。 本考案のボールスプライン装置の第２の実施形態を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら、本考案のボールスプライン装置の実施形態について詳しく説明する。

図１は本考案のボールスプライン装置の第１の実施形態を示す部品分解図である。図２は上記ボールスプライン装置の案内キャップを示す斜視図である。図３は上記ボールスプライン装置を示す断面図である。図４は図３の線ＩＶ−ＩＶに沿った上記ボールスプライン装置を示す断面図である。

本考案のボールスプライン装置は、図１に示されるように、所定の軸線Ｌを中軸として、スプライン軸１０と、スライダ２０と、リニア軸受ユニット３０と、案内キャップ４０と、複数のねじ５０と、を備えているボールスプライン装置である。

スプライン軸１０は、図１に示されるように、軸線Ｌに沿って延伸する円柱に形成され、前記円柱の外周面１１に軸線Ｌと平行となるように延伸している複数対の第１のボール溝１２が形成されたものである。

スライダ２０は、図１及び図３に示されるように、スプライン軸１０を外から囲っている中空筒状のものであって、軸線Ｌにおける一側に形成された第１の端部２１と、軸線Ｌにおいて前記一側の反対側に形成された第２の端部２２と、スプライン軸１０の外周面１１と対向してスプライン軸１０を外から囲っている内周面２３と、複数対の第１のボール溝１２と対向していて内周面２３に形成されている複数対の第２のボール溝２４と、第１の端部２１における前記内周面２３より前記軸線Ｌに向かって突出するように構成されている第１の制限部２６と、内周面２３に軸線Ｌを取り囲むよう、且つ隣り合うもの同士の距離が等間隔となるように形成された複数の凹部２７と、を有している。

内周面２３は、軸線Ｌを囲って設置穴２３１を画成している。

第２の端部２２は、軸線Ｌと直交していて案内キャップ４０に面している端面２２１を有している。

端面２２１には、複数の第１のねじ孔２２２が形成されている。

この実施形態において、図１に示されるように、第１の端部２１における内周面２３に環状溝２５が形成されていて、第１の制限部２６は、一部が環状溝２５から突出していて環状溝２５に嵌入している制限環である。

リニア軸受ユニット３０は、図１及び図４に示されるように、スライダ２０のスプライン軸１０に沿った摺動を案内することができるように、スプライン軸１０の外周面１１とスライダ２０の内周面２３との間に配置されたものであって、スライダ２０内に位置している中空筒状のボールホルダー３１と、ボールホルダー３１に保持されている複数のボールセット３２と、を有している。

ボールホルダー３１は、図１、図３及び図４に示されるように、スライダ２０の第１の制限部２６に当接する第１のホルダー端部３１１と、第１のホルダー端部３１１の軸線Ｌにおける反対側に形成されてスライダ２０から突出している第２のホルダー端部３１２と、スライダ２０の内周面２３と対向しているホルダー外周面３１３と、スプライン軸１０の外周面１１と対向し、ホルダー外周面３１３の反対面であるホルダー内周面３１４と、複数の凹部２７の位置のそれぞれに対応して形成されていて複数の凹部２７に嵌め合わされている複数の突出部３１７と、軸線Ｌを囲い互いに間隔をあけて第１のホルダー端部３１１と第２のホルダー端部３１２との間に形成されていて、複数のボールセット３２をそれぞれ循環的に転動できるように保持している複数の循環案内溝３１０と、を有している。

循環案内溝３１０は、ホルダー外周面３１３から窪んでいて、第１のホルダー端部３１１から第２のホルダー端部３１２へ環状になるように延伸した複数の循環通路３１５と、循環通路３１５における第１のボール溝１２及び第２のボール溝２４に対応する部分に、ホルダー内周面３１４から循環通路３１５へ貫通した複数の貫通孔３１６と、により構成されている。

循環通路３１５は、図４に示されるように、突出部３１７の対応位置に形成されている非負荷直線路３１８と、貫通孔３１６が開けられている負荷直線路３１８´と、非負荷直線路３１８と負荷直線路３１８´とを連結する湾曲路３１９と、を備えている。

ボールセット３２は、図１及び図４に示されるように、循環案内溝３１０の循環通路３１５内に設置されていて、貫通孔３１６を介して前記第１のボール溝１２と前記第２のボール溝２４とに嵌め合わされている。

案内キャップ４０は、図１〜図３に示されるように、スライダ２０の第２の端部２２に固定されたものであって、軸線Ｌと直交するように形成された外壁体４１と、外壁体４１からスライダ２０へ延伸している内壁体４２と、複数の循環案内溝３１０のそれぞれに対応して、内壁体４２に形成された複数の案内部４３と、を備えている。

また、外壁体４１及び内壁体４２は、軸線Ｌに沿って延伸して軸線Ｌにおいて厚みがある壁体である。

外壁体４１は、図２に示されるように、外側端面４１１と、外側端面４１１の反対端面に形成されており、第２のホルダー端部３１２に当接する第２の制限部４１２と、軸穴４１３を画成している環周面４１４と、環周面４１４から突出していてスプライン軸１０の第１のボール溝１２に嵌め合わされている複数の隆起部４１５と、スライダ２０にある複数の第１のねじ孔２２２の位置に対応して形成されている複数の第２のねじ孔４１６と、を有している。

隆起部４１５は、表面が軸線Ｌへ突出する円弧状に形成されている。

内壁体４２は、第２の端部２２と対向している内側端面４２１と、軸線Ｌを囲い且つ内側端面４２１に連接されている内表面４２２と、内表面４２２に形成されていて複数の突出部３１７のそれぞれが嵌入している複数の嵌入槽４２３と、を有している。

外側端面４１１は、内側端面４２１の軸線Ｌにおける反対側にある。

軸穴４１３は、内側端面４２１から外側端面４１１まで貫通していてスプライン軸１０が挿設されている。

複数の第２のねじ孔４１６は、複数の第１のねじ孔２２２の位置に対応して、外側端面４１１から内側端面４２１に貫通して形成されている。

第２の制限部４１２は、内側端面４２１と外側端面４１１との間に形成されている。

複数の案内部４３のそれぞれは、内壁体４２の内側端面４２１から窪むように形成されていると共に、循環通路３１５に対応して、嵌入槽４２３の両側に形成された一対のカーブ部４３１を備えている。

複数のねじ５０は、複数の第１のねじ孔２２２及び複数の第２のねじ孔４１６のそれぞれに螺設されていて、案内キャップ４０をスライダ２０に固定している。

以下、本考案のボールスプライン装置の組み合わせの手順を更に説明する。

図１に示されるように、ボールスプライン装置の組み合わせの手順について、先ず、リニア軸受ユニット３０のボールホルダー３１をスライダ２０の設置穴２３１内に挿入して、複数のボールセット３２を複数の循環通路３１５に設置し、制限環である第１の制限部２６を環状溝２５に嵌入し、そして、ボールホルダー３１の第１のホルダー端部３１１が第１の制限部２６に当接するまでボールセット３２と共にボールホルダー３１をスライダ２０の第１の端部２１へ押して、第１の制限部２６により、ボールホルダー３１のスライダ２０の第１の端部２１への移動が制限される。

その際、ボールホルダー３１の第２のホルダー端部３１２はスライダ２０から突出している。

なお、先に制限環である第１の制限部２６を環状溝２５に嵌入してから、リニア軸受ユニット３０のボールホルダー３１をスライダ２０の設置穴２３１内に挿入して、複数のボールセット３２を複数の循環通路３１５に設置することができる。

次いで、案内キャップ４０の嵌入槽４２３をボールホルダー３１の突出部３１７に向けて、案内キャップ４０をリニア軸受ユニット３０に嵌めさせ、案内キャップ４０の内側端面４２１がスライダ２０の端面２２１に当接し、その際、ボールホルダー３１の第２のホルダー端部３１２が第２の制限部４１２に当接し、複数のねじ５０を複数の第１のねじ孔２２２及び複数の第２のねじ孔４１６のそれぞれに螺設することにより、案内キャップ４０をスライダ２０に固定し、ボールホルダー３１が第１の制限部２６及び第２の制限部４１２により位置制限される。

本考案のボールスプライン装置を組み合わせた後、ボールホルダー３１の第１のホルダー端部３１１が第１の制限部２６に当接し、且つ、ボールホルダー３１の第２のホルダー端部３１２が第２の制限部４１２に当接するので、ボールホルダー３１が位置制限されて固定されている。

上記の構成によれば、本考案のボールスプライン装置は、スライダに形成されている第１の制限部及び案内キャップに形成されている第２の制限部により、リニア軸受ユニットをスライダ内に固定するので、部品の数が従来よりも少なくなり、製造の手順も少なくなり、従って、コストが従来よりも低くなる。

＜第２の実施形態＞
本考案の第２の実施形態は、上記第１の実施形態と多くの構成が共通するので、ここでは詳しい説明を省略し、その相違点のみを説明する。

図５は本考案のボールスプライン装置の第２の実施形態を示す断面図である。

この実施形態のボールスプライン装置において、図５に示されるように、スライダ２０の第１の端部２１は、案内キャップ４０に面している側面を有するように内周面２３から突出している環状の小径部２３２を有している。

小径部２３２の前記側面は、ボールホルダー３１の第１のホルダー端部３１１に当接する第１の制限部２６である。

第１の制限部２６である小径部２３２の前記側面は、スライダ２０の内周面２３に形成されているので、部品が更に減って、組み合わせの手順もより少なくなる。

本考案のボールスプライン装置は、リニア伝動装置として適用できる。

Ｌ 軸線
１０ スプライン軸
１１ 外周面
１２ 第１のボール溝
２０ スライダ
２１ 第１の端部
２２ 第２の端部
２２１ 端面
２２２ 第１のねじ孔
２３ 内周面
２３１ 設置穴
２３２ 小径部
２４ 第２のボール溝
２５ 環状溝
２６ 第１の制限部
２７ 凹部
３０ リニア軸受ユニット
３１ ボールホルダー
３１０ 循環案内溝
３１１ 第１のホルダー端部
３１２ 第２のホルダー端部
３１３ ホルダー外周面
３１４ ホルダー内周面
３１５ 循環通路
３１６ 貫通孔
３１７ 突出部
３１８ 非負荷直線路
３１８´ 負荷直線路
３１９ 湾曲路
３２ ボールセット
４０ 案内キャップ
４１ 外壁体
４１１ 外側端面
４１２ 第２の制限部
４１３ 軸穴
４１４ 環周面
４１５ 隆起部
４１６ 第２のねじ孔
４２ 内壁体
４２１ 内側端面
４２２ 内表面
４２３ 嵌入槽
４３ 案内部
４３１ カーブ部
５０ ねじ

Claims (8)

1. 所定の軸線を軸心として、スプライン軸と、スライダと、リニア軸受ユニットと、案内キャップと、を備えているボールスプライン装置であって、
   前記スプライン軸は、前記軸線に沿って延伸する円柱に形成され、前記円柱の外周面に前記軸線と平行になるように延伸している複数対の第１のボール溝が形成されたものであり、
   前記スライダは、前記スプライン軸を外から囲うと共に、前記軸線における一側に形成された第１の端部と、前記軸線において前記一側の反対側に形成された第２の端部と、前記スプライン軸の前記外周面と対向する内周面と、前記第１の端部における前記内周面より前記軸線に向かって突出するように構成されている第１の制限部と、前記複数対の第１のボール溝と対向するように前記内周面に形成されている複数対の第２のボール溝と、を有し、
   前記リニア軸受ユニットは、前記スライダの前記スプライン軸に沿った摺動を案内することができるように、前記スプライン軸の前記外周面と前記スライダの前記内周面との間に配置されたものであって、前記スライダ内に位置している中空筒状のボールホルダーと、前記ボールホルダーに保持されている複数のボールセットと、前記スライダの前記第１の制限部に当接する第１のホルダー端部と、前記第１のホルダー端部の前記軸線における反対側に形成された第２のホルダー端部と、前記軸線を囲い互いに間隔をあけて前記第１のホルダー端部と前記第２のホルダー端部との間に形成されていて、前記複数のボールセットをそれぞれ循環的に転動できるように保持している複数の循環案内溝と、を有し、
   前記案内キャップは、前記スライダの前記第２の端部に固定されたものであって、前記第２の端部と対向している内側端面と、前記内側端面の前記軸線における反対側にある外側端面と、前記内側端面と前記外側端面との間に形成されていて前記第２のホルダー端部に当接する第２の制限部と、前記複数の循環案内溝のそれぞれに対応して、前記内側端面から窪むように形成された複数の案内部と、前記内側端面から前記外側端面まで貫通していて前記スプライン軸が挿設されている軸穴と、を有することを特徴とするボールスプライン装置。
2. 前記リニア軸受ユニットの前記ボールホルダーは、
   前記スライダの前記内周面と対向しているホルダー外周面と、
   前記スプライン軸の前記外周面と対向し、前記ホルダー外周面の反対面であるホルダー内周面と、を備えており、
   前記循環案内溝は、前記ホルダー外周面から窪んでいて、前記第１のホルダー端部から前記第２のホルダー端部へ環状になるように延伸した複数の循環通路と、前記循環通路における前記第１のボール溝及び第２のボール溝に対応する部分に、前記ホルダー内周面から前記循環通路へ貫通した複数の貫通孔と、により構成されており、
   前記ボールセットは、前記貫通孔を介して前記第１のボール溝と前記第２のボール溝とに嵌め合わ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装置。
3. 前記案内キャップは、
   前記軸線と直交するように形成された外壁体と、
   前記外壁体から前記スライダへ延伸している内壁体と、を備えており、
   前記内側端面は、前記内壁体に形成されており、
   前記外側端面は、前記外壁体に形成されており、
   前記第２の制限部は、前記外壁体の前記外側端面の反対端面に形成され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装置。
4. 前記スライダは、前記内周面に前記軸線を取り囲むよう、且つ隣り合うもの同士の距離が等間隔となるように形成された複数の凹部を更に備えており、
   前記リニア軸受ユニットの前記ボールホルダーは、前記複数の凹部の位置のそれぞれに対応して形成されていて前記複数の凹部に嵌め合わされている複数の突出部を更に備えており、
   前記案内キャップの前記内壁体は、前記軸線を囲う内表面と、前記内表面に形成されていて前記複数の突出部のそれぞれが嵌入している複数の嵌入槽と、を更に備えており、
   前記複数の案内部のそれぞれは、前記循環通路に対応して、前記嵌入槽の両側に形成された一対のカーブ部を備えていることを特徴とする請求項３に記載のボールスプライン装置。
5. 前記案内キャップの前記外壁体は、前記軸穴を画成している環周面と、前記環周面から突出していて前記スプライン軸の前記第１のボール溝に嵌め合わされている複数の隆起部と、を更に備えていることを特徴とする請求項３に記載のボールスプライン装置。
6. 前記スライダの前記第１の端部は、前記内周面に形成された環状溝を有し、
   前記第１の制限部は、一部が前記環状溝から突出していて前記環状溝に嵌入している制限環であ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装置。
7. 前記スライダの前記第１の端部は、前記案内キャップに面している側面を有するように前記内周面から突出している環状の小径部を有し、
   前記小径部の前記側面は、前記ボールホルダーの前記第１のホルダー端部に当接する前記第１の制限部であ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装置。
8. 前記スライダの前記第２の端部は、前記案内キャップに面している端面を有し、
   前記端面には、複数の第１のねじ孔が形成されており、
   前記案内キャップには、前記複数の第１のねじ孔の位置に対応して、前記外側端面から前記内側端面に貫通する複数の第２のねじ孔が形成されており、
   更に、前記複数の第１のねじ孔及び前記複数の第２のねじ孔のそれぞれに螺設されていて、前記案内キャップを前記スライダに固定している複数のねじを備え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装置。

Images