JP3371035B2 - ボールスプライン - Google Patents

ボールスプライン

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JP3371035B2 JP18197894A JP18197894A JP3371035B2 JP 3371035 B2 JP3371035 B2 JP 3371035B2 JP 18197894 A JP18197894 A JP 18197894A JP 18197894 A JP18197894 A JP 18197894A JP 3371035 B2 JP3371035 B2 JP 3371035B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は，長手方向に軌道
溝を有するボールスプライン軸に多数の転動体を介在し
てスライダを摺動可能に構成したボールスプラインに関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来，多数のボールを有する外筒をボー
ルスプライン軸に沿って直線運動させるボールスプライ
ンは，産業用ロボットやトランスファマシン等に適用さ
れてきた。従来のボールスプラインとしては，外筒に多
数のボールを保持するために保持器を備えたものと保持
器を備えていないものとが知られている。
【０００３】従来の保持器を有さないボールスプライン
としては，図１９に示すようなものが知られている。該
ボールスプラインは，外周面の所定箇所の軸方向に軌道
溝２を複数個形成したボールスプライン軸３と，ボール
スプライン軸３を摺動的に嵌挿する中空孔を有する中空
円筒形の外筒７０とを有している。外筒７０の中空孔内
周面には，ボールスプライン軸３の軌道溝２に対向する
軌道溝７１とリターン路７２が形成されている。更に，
上記ボールスプラインは，方向転換路７３を形成したス
ペーサリング７４，エンドキャップ７５，端面シール７
６，及び各軌道溝間に嵌合される多数のボール７を有し
ている。スペーサリング７４，エンドキャップ７５及び
端面シール７６は，ボルト７７で外筒７０の両側に取り
付けられ，スライダ７８を構成している。外筒７０に形
成された軌道溝７１は，ボール７を保持するため，断面
で見た軌道溝７１の縁端部窓幅がボール７の直径より小
さく形成されている（例えば，特公平３−６１０４６号
公報参照）。
【０００４】また，従来の保持器を有するボールスプラ
インとしては，図２０に示すようなものが知られてい
る。該ボールスプラインは，外周面の所定箇所の軸方向
に軌道溝２を複数個形成したボールスプライン軸３と，
ボールスプライン軸３上を摺動するスライダ７９とから
成る。スライダ７９は，内側面にボールスプライン軸３
の軌道溝２に対向する軌道溝８０とボール７を方向転換
させるための傾斜面８１とを形成した外筒８２，外筒８
２の内側面にボール７を保持する保持器８３，及び複数
のボール７から構成されている。保持器８３は，シーム
レス薄円筒状に形成され，保持器８３のリターン通路８
４の無負荷域に在るボール７に対応する部分は径が大き
く，軌道溝８０の負荷域に在るボール７に対応する部分
は径が小さく形成されている。また，保持器８３には，
負荷域を転走するボール７がわずかに突出するように長
孔８５が穿設されている。保持器８３は，外筒８２にそ
の内周面両側でナット蓋筒８６を螺着することによって
外筒８２に固定されている（例えば，実開昭５８−５２
３１７号公報参照）。
【０００５】また，ボールスプラインとしては，図２１
及び図２２に示すように，ボールスプライン軸に２個の
スライダ８８を軸方向に直列に配置したボールスプライ
ンが知られている。ボールスプライン軸３は，中空軸で
あり，軸芯即ち軸中心に対称に一対の軌道溝２が形成さ
れている。スライダ８８は，ボールスプライン軸３の軌
道溝２に対向する軌道溝を有する円筒状の外筒８９，外
筒８９の軸方向両端に配置した円盤状のエンドキャップ
９０，及びエンドキャップ９０の反外筒（ケーシング）
側の端面に取り付けた側面シール９１等から構成されて
いる。
【０００６】一方，ボールスプラインと類似構造を備え
たものとしては，図２３に示すような直動転がり案内ユ
ニットが知られている。該直動転がり案内ユニットは，
長手方向両側壁面に軌道溝９２を形成した軌道レール９
３，軌道レール９３に対して相対摺動可能であり且つ各
軌道溝９２に対向する位置に軌道溝９４を形成したケー
シング９５，ケーシング９５の長手方向両端に取り付け
た一対のエンドキャップ，対向する軌道溝間を循環移動
可能に転走する複数のボール７，各エンドキャップの外
側端面に設けた側面シール，並びに軌道レール９３を挟
んで配置され且つケーシング９５，エンドキャップ及び
軌道レール９３に対してシールする下面シールを有す
る。上記直動転がり案内ユニットについては，スライダ
を構成するケーシング９５の軌道溝９４は，図２４に示
すように，大径の砥石９６を使用して精密研削加工され
るので，軌道溝９４を高精度に加工することができる。
【０００７】また，図１９〜図２２に示したボールスプ
ラインと図２３に示した直動転がり案内ユニットの中間
的な構造を備えたものとして，図２５に示すようなリニ
アベアリングがある（例えば，実開昭５０−６６０５７
号公報参照）。即ち，軌道レール９７は，直動転がり案
内ユニットの軌道レール９３によく似た断面形状を有し
ている。また，スライダは，円筒形の外筒の一箇所を軸
方向に１２０度カットしたスプラインナット９８，スプ
ラインナット９８に載せた取付台９９等を有する。スプ
ラインナット９８の内面には軌道レール９７の軌道溝１
００と対向して軌道溝１０１が形成されており，両軌道
溝１００と１０１間を多数のボール７が転走するように
構成されている。スプラインナット９８の外周凸面は取
付台９９の内周凹面に一致しており，自動調心性能を有
している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで，図１９に示
す保持器を有さないボールスプラインは，外筒７０の軌
道溝７１の側縁部にボール保持部を形成していたが，ボ
ール保持部付き軌道溝７１を形成するのはかなり困難で
ある。上記ボールスプラインについては，直動転がり案
内ユニットにおける軌道溝の加工のように，大径の砥石
を使用して軌道溝を加工することはできないので，外筒
７０の内側の軌道溝７１はブローチ加工し，その後で，
焼き入れして研磨加工による仕上げ等をして製作される
ことになる。このため，軌道溝の仕上げ加工が困難であ
り，製作工数が多くかかった。また，上記ボールスプラ
インについては，外筒７０の内側の軌道溝加工はブロー
チ加工によるため，内径に対する軸方向の長さに制限が
あり，長いものは製作できなかった。このため，通常
は，図２１に示すように２個以上のスライダ８８を組み
合わせて使用していた。また，上記ボールスプラインに
ついては，外筒７０に形成したボール負荷域の軌道溝７
１，スペーサリング７４及びサイドリング７５に形成し
た方向転換路７３の形状を高精度に形成することが困難
であった。
【０００９】図２０に示す保持器を有するボールスプラ
インの外筒８２の軌道溝８０は，ボール負荷域の軌道溝
８０の軸方向両端に，保持器８３の方向転換路８７を移
動するボール７を案内するために，傾斜させた溝からな
る逃げ部が形成されているため，軌道溝８０の形成が難
しくコスト高になっていた。また，従来のボールスプラ
インでは，保持器８３を装着する外筒８２に対しては，
外筒８２の軌道溝のブローチ加工とその溝の高精度の仕
上げに難点があり，また，外筒８２に保持器８３を装着
するための装着部を外筒８２に形成することも面倒なも
のであり，外筒８２の製造が高コストになるものであっ
た。
【００１０】図２５に示すリニアベアリングは，ボール
スプラインにおけるボールスプライン軸に比べて軌道レ
ール９７の重量が大きいという問題がある。また，スラ
イダを構成するスプラインナット９８は，ボールスプラ
インにおける円筒形の外筒の一箇所を軸方向に１２０度
カットしたものであるが，加工基準面を有していないの
で，軌道溝１０１を精度よく加工することが困難であっ
た。
【００１１】この発明の目的は，上記の問題を解決する
ことであり，ボールスプラインの外筒の一部を軸方向に
全長にわたって切除して開口を形成し，スライダを構成
する外筒の断面形状が略Ｃ字状でボールスプライン軸を
跨架する形状に構成すると共に外面に加工基準面を設け
て，ボールスプラインでありながら直動転がり案内ユニ
ットのケーシングの軌道溝の加工方法を適用でき，スラ
イダの軌道溝の加工を容易にして加工精度を向上させ，
製造コストを低減し，更に外筒に加工基準面を設けたに
もかかわらずスライダによるハウジングの支持面積の減
少を最小限に抑えることができるボールスプラインを提
供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明は，直径方向に
対向した位置の長手方向外面に形成された一対の第１軌
道溝を備えた断面円形のボールスプライン軸，該ボール
スプライン軸に嵌挿し且つ前記第１軌道溝と対向する長
手方向内面に形成された第２軌道溝と該第２軌道溝に隔
置して形成されたリターン孔とを備えたケーシング，前
記第１軌道溝と前記第２軌道溝との間を転走する転動
体，該転動体を前記ケーシングと共働して保持する保持
器，前記第２軌道溝と前記リターン孔とにそれぞれ連通
する方向転換路を備え且つ前記ケーシングの両端にそれ
ぞれ配置されたエンドキャップ，及び該エンドキャップ
の端面にそれぞれ配置された側面シールを具備し，前記
ケーシングには長手方向の全長にわたって延びて前記ボ
ールスプライン軸を跨架する開口，及び該開口とは反対
側の外面に前記第２軌道溝を加工する際の基準面となる
平坦面の加工基準面が形成され，前記ケーシングは，中
空ハウジングの貫通孔に嵌合して固定され，前記ケーシ
ングの外面に形成される弧面が前記貫通孔の内周面に支
持され，前記弧面は，前記ハウジングの中心軸を通る平
面に跨がって延びていることを特徴とするボールスプラ
インに関する。
【００１３】また，このボールスプラインは，前記ボー
ルスプライン軸の軸心と前記ハウジングの前記貫通孔の
軸心とが偏倚しているものが好ましい。
【００１４】また，このボールスプラインは，前記ボー
ルスプライン軸の軸心と前記ハウジングの前記貫通孔の
軸心とを一致させ，前記加工基準面の中央部に前記ハウ
ジングの前記貫通孔の内周面に支持される支持部を設け
てもよい。
【００１５】このボールスプラインは，上記のように構
成されているので，ケーシングの第２軌道溝は，従来の
ようなブローチ加工ではなくて直動転がり案内ユニット
における軌道溝の加工方法，即ち，大径の砥石を使用す
る方法によって形成することができるので，第２軌道溝
の加工を容易なものにすると共に加工精度を向上させる
ことができる。また，前記ケーシングは，ハウジングの
貫通孔に嵌合固定されており，その外面に前記ハウジン
グの貫通孔の内周面に支持可能な弧面を有しているの
で，前記ケーシングと前記ハウジングとの円周上での取
付位置即ち相対角度を調節することが可能である。
【００１６】このボールスプラインは，前記ボールスプ
ライン軸の軸心と前記ハウジングの前記貫通孔の軸心と
を偏倚させることにより，前記ハウジングを支持する前
記ケーシングの支持面積を大きくすることができ，安定
して取り付けられる。また，このボールスプラインは，
前記ボールスプライン軸の軸心と前記ハウジングの貫通
孔の軸心とを一致させた場合には，前記加工基準面の中
央部に前記ハウジングの前記貫通孔の内周面に支持され
る支持部を設けることにより，前記ハウジングに支持さ
れる前記ケーシングの支持面積を大きくすることがで
き，安定して取り付けられる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下，図１〜図１８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の第一実施例について図１〜図１
４を参照して説明する。
【００１８】このボールスプラインについて，図１，図
２，図３及び図４を参照して説明する。ボールスプライ
ン１は，長手方向外面に形成された第１軌道溝としての
軌道溝２を備えたボールスプライン軸３，ボールスプラ
イン軸３に嵌挿跨架し且つ軌道溝２と対向する長手方向
内面に形成された第２軌道溝としての軌道溝４と軌道溝
４に沿って隔置状態で延びるリターン路を形成するリタ
ーン孔５を備えたケーシング６，ケーシング６を転走す
る多数のボール７を保持する保持器としての保持バンド
８，軌道溝４とリターン孔５とにそれぞれ連通する方向
転換路９を備え且つケーシング６の端面にそれぞれ配置
されたエンドキャップ１０，及びエンドキャップ１０の
端面にそれぞれ配置された側面シール１１を具備してい
る。ボールスプライン軸３の長手方向外面に形成された
軌道溝２は，直径方向に対向した位置，言い換えれば，
軸芯即ち軸中心に関して対称位置に位置している。ケー
シング６，エンドキャップ１０，側面シール１１等から
スライダ１２が構成され，スライダ１２は，図２に示す
ように，ボールスプライン軸３を跨ぐように配設される
と共に，ボールスプライン軸３と一緒にハウジング１３
の貫通孔である円形孔２０に嵌合固定されている。
【００１９】ケーシング６は，図４に示すように，略Ｃ
字状の断面形状を有する柱状体である。ケーシング６は
外面両側部に円弧面１４をそれぞれ有し，外面中央部に
平坦面１５が形成されている。また，ケーシング６は長
手方向の全長にわたって延びる開口１６を有している。
ケーシング６の内面には，ボールスプライン軸３の軌道
溝２に対向する位置にＶ字状又は円弧状の軌道溝４が軸
方向即ち長手方向に形成されている。ケーシング６に
は，軌道溝４に平行にボール７のリターン路となるリタ
ーン孔５が長手方向に形成されている。また，ケーシン
グ６の長手方向の両端面１７には，ケーシング６にエン
ドキャップ１０及び側面シール１１を取り付けるため，
ボルト１８を螺入する取付穴１９が形成されている。
【００２０】ケーシング６は，ハウジング１３に形成さ
れた円形孔２０に嵌合可能であり，外面にハウジング１
３の円形孔２０の内面に支持される円弧面１４を有して
いる。ケーシング６の円弧面１４は，ハウジング１３を
支持する支持面１４となる。ケーシング６は，円弧面１
４を有しているので，ハウジング１３に形成した円形孔
２０に挿入し易い構造になっている。また，ケーシング
６の円弧面１４には，研削逃げ溝２１が形成されてお
り，ケーシング６のハウジング１３に対する支持面１４
が複数箇所に分けられ，支持力のベクトル方向が異な
り，安定した支持が可能である。また，ケーシング６の
円弧面１４には，ケーシング６をハウジング１３に取り
付けるための取付孔２２が形成されている。取付孔２２
は，図２に示すように，ハウジング１３の円形孔の中心
即ち軸心に向かって延びている。
【００２１】ケーシング６に形成された平坦面１５は，
ケーシング６の内面に軌道溝４を形成する際の加工基準
面となる。ケーシング６は，長手方向の全長にわたって
延びる開口１６を有しているので，直動転がり案内ユニ
ットにおける軌道溝の加工方法を使用してケーシング６
の内面の軌道溝４を加工すること，即ち，図２４に示す
ような大径の砥石９６を使用してケーシング６の内面の
軌道溝４を加工することが可能である。従って，ケーシ
ング６は，長さの長い形状であっても精度良く加工する
ことができる。ケーシング６の軌道溝４は，引き抜きさ
れた素材を焼き入れした後で研削加工するだけでよく，
製作工数が少なくて済み，製作コストを抑えることがで
きる。更に，ケーシング６の研削加工により加工精度が
向上し，負荷容量も大きくできるので，軸断面の大きさ
がコンパクトなものになる。
【００２２】ボールスプライン１には，ケーシング６に
平坦面の加工基準面１５が形成されているので，従来の
ボールスプラインのようにボールスプライン軸の軸心と
ハウジングの円形孔の軸心を一致させた場合，ハウジン
グを支持する面が小さくなってしまう。しかしながら，
ボールスプライン１は，図２に示すように，ボールスプ
ライン軸３の軸心ＯB とハウジング１３の円形孔２０の
軸心Ｏをずらして位置させ，ボールスプライン軸３の軸
心ＯB とハウジング１３の円形孔２０の軸心Ｏとが偏倚
しているので，ハウジング１３への支持面である円弧面
１４を大きな支持面積にすることができ，ハウジング１
３に対する支持面１４を大きくとることができる。言い
換えれば，ケーシング６には，長手方向の全長にわたっ
て延びてボールスプライン軸３を跨架する開口１６，及
び開口１６とは反対側の外面に軌道溝４を加工する際の
基準面となる加工基準面１５が形成されている。
【００２３】エンドキャップ１０は，図５，図６及び図
７に示すように，合成樹脂又は金属等の材料によって略
Ｃ字状に形成されたものである。エンドキャップ１０の
内端面２３即ちケーシング６との当接面には，方向転換
路９を形成する断面形状が半円形の壁面２４が形成され
ている。エンドキャップ１０の外端面２５即ち反ケーシ
ング面には係止溝２６が形成され，係止溝２６には保持
バンド８の係止部２７が係止される。また，エンドキャ
ップ１０の外端面２５には，保持器としての保持板２８
を取り付けるための凹部２９も形成されている。係止溝
２６は凹部２９よりもエンドキャップ１０の外端面２５
に深く形成されている。係止溝２６の深さは，保持バン
ド８を係止溝２６に係止した状態において，保持バンド
８がエンドキャップ１０の外端面２５から突出しない程
度の深さに形成されている。また，凹部２９の深さも，
保持板２８を凹部２９に取り付けた状態において，保持
板２８がエンドキャップ１０の外端面２５から突出しな
い程度の深さに形成されている。エンドキャップ１０の
内面３０には，ボールスプライン軸３に形成された軌道
溝２に対応する部位に軌道溝２に納まる円弧状の突部３
１が形成されている。また，エンドキャップ１０には，
ボルト１８を挿通するための取付孔３２が３箇所に形成
されており，各取付孔３２にボルト１８を挿通して締め
付けることによって，エンドキャップ１０をケーシング
６に取り付けることができる。
【００２４】図８及び図９に示したスペーサ３３は，エ
ンドキャップ１０に形成された壁面２４と共働して方向
転換路９を構成するものである。スペーサ３３は略扇状
の板材であって，板材の表面にボール７が転走する軌跡
に沿って溝３４が形成されている。溝３４は，転走する
ボール７の中心が描く軌跡を谷とするものであり，中央
部が高い山３５になっている。スペーサ３３は，エンド
キャップ１０の内端面２３に形成された扇状凹部３６に
嵌合して取り付けられる。その際，スペーサ３３は，溝
３４が形成されている面を壁面２４に対向させて扇状凹
部３６に嵌合する。エンドキャップ１０に形成された壁
面２４とスペーサ３３に形成された溝３４の壁面とによ
って方向転換路９が形成される。
【００２５】エンドキャップ１０の内面３０には，ボー
ルスプライン軸３に形成された軌道溝２に対応する部位
に軌道溝２に納まる円弧状の突部３１が形成されている
ので，方向転換路９を形成する壁面２４の突部３１は，
ボール１０を円滑に案内することができる。即ち，ボー
ル１０が転走するためのボール無限循環路は，ケーシン
グ６に形成された軌道溝４，エンドキャップ１０に形成
された壁面２４とスペーサ３３に形成された壁面とから
形成される方向転換路９，及びケーシング１０に形成さ
れたリターン孔５によって形成され，多数のボール１０
は，無限循環路をスムースに転走することができる。
【００２６】図１０に示す保持器としての保持バンド８
は，薄くて細長い金属板を折り曲げて略コ字状に形成し
たものであり，多数のボール７がケーシング６の軌道溝
４から脱落するのを防止するためにケーシング６に取り
付けられるものである。保持バンド８は，薄くて細い金
属板を折り曲げて製作されるので，製作が容易であり，
製造コストも低く抑えることができる。保持バンド８
は，多数のボール７をケーシング６の軌道溝４に並べた
状態で保持するための直線状のボール保持部３７と，保
持バンド８をエンドキャップ１０の係止溝２６に引っ掛
けて係止できるようにボール保持部３７の先端を折り曲
げて形成した係止部２７とから成る。保持バンド８は，
その先端係止部２７をエンドキャップ１０の係止溝２６
に係止させることによって，軌道溝４上を縦断するよう
に配置される。この状態において，ケーシング６の軌道
溝４に並べた多数のボール７は脱落しないように軌道溝
４内に保持される。
【００２７】図１１に示す保持器としての保持板２８
は，細長い矩形板に開口３８を形成すると共に，両端部
を直角に折り曲げてエンドキャップ１０への取付片３９
を形成したものであり，製造が容易であり，製造コスト
も低く抑えることができる。開口３８は，中央領域の狭
幅部４０と各端部領域の広幅部４１とから成る。保持板
２８は，取付片３９をエンドキャップ１０の外端面凹部
２９に嵌め込むことによってエンドキャップ１０に取り
付けられる。保持板２８のエンドキャップ１０への取付
状態については，保持板２８の狭幅部４０はケーシング
６の内面に位置し，また，広幅部４１はエンドキャップ
１０の内面に位置する。狭幅部４０の開口幅は，ボール
７の直径よりも若干小さめに設定されているので，ケー
シング６からボール７が脱落しないように保持すること
ができる。また，幅広部４１の開口幅は，ボール７の直
径よりも若干大きめに設定されており，ボール方向転換
路９を形成する壁面２４の突部３１が幅広部４１に嵌め
込まれる。
【００２８】エンドキャップ１０の外端面２５には，係
止溝２６と凹部２９が形成されているので，保持バンド
８及び保持板２８はどちらもエンドキャップ１０に取り
付けることができるが，いずれか一方を取り付ければ十
分である。なお，保持バンド８と保持板２８の両方をエ
ンドキャップ１０に取り付けることも可能であり，その
場合には，取付状態において保持板２８の開口３８から
保持バンド８が突出した状態になる。
【００２９】図１２に示す側面シール１１は，ボールス
プライン軸３との間の摺接部分をシールするために両エ
ンドキャップ１０の軸方向端面２５に取り付けられるも
のであり，鋼板等からなる芯金にゴム又は合成樹脂等の
弾性材から成るシール部材を焼付け等により固着したも
のである。また，側面シール１１には，エンドキャップ
１０に形成した取付孔３２と対応する箇所に，取付孔４
２がそれぞれ形成されている。側面シール１１は，取付
孔４２に挿通したボルト１８を締め付けることによっ
て，エンドキャップ１０と一緒にケーシング６に固定さ
れる。
【００３０】図１３及び図１４に示すボールスプライン
軸３は，貫通孔４３を有し，ボールスプライン軸３の外
周面には長手方向に延びる一対の軌道溝２が軸芯即ち軸
中心に対して対称位置，言い換えれば，直径方向に対向
した位置に形成されている。ボールスプライン軸３は，
中空軸であるから直動転がり案内ユニットの軌道レール
と比べて軽量である。軌道溝２は，ケーシング６に形成
した軌道溝４に対向する位置に形成されている。軌道溝
２の底には，スライダ１２がボールスプライン軸３を摺
動する際に，ボール保持バンド８がボールスプライン軸
３に摺接しないように，凹溝４４が形成されている。ボ
ールスプライン軸３の一端にはボルト等を挿通するため
の取付孔４５が穿孔されており，他端には４箇所に突起
４６が形成されている。
【００３１】ボールスプライン１は，例えば，のこ刃部
が機台に対して摺動自在に設けられたスライド式電動の
こぎりに適用することができる。スライド式電動のこぎ
りについては，取付孔４５を介してのこ刃部をボールス
プライン軸３の一端に対して取り付け，ボールスプライ
ン軸３と相対的に摺動するスライダ１２を機台のハウジ
ング１３の円形孔２０に嵌合して取り付ける。また，突
起４６を介してボールスプライン軸３の他端にストッパ
を固定し，のこ刃部を取り付けたボールスプライン軸３
がスライダ１２から抜けるのを防止することができる。
【００３２】次に，図１５及び図１６を参照して，この
発明によるボールスプラインの第二実施例について説明
する。第二実施例におけるボールスプライン５０は，ス
ライダ５１の構造が第一実施例のスライダ１２とは一部
相違するものの，ボールスプライン軸３の構造は第一実
施例のものと同一である。
【００３３】第二実施例のボールスプライン５０におけ
るケーシング５２は，図４に示すケーシング６と同様に
断面形状が略Ｃ字状をなしている。ケーシング５２の外
周面は，両側部が円弧面５３で，ケーシング５２の中央
部が平坦面５４をなしている。ケーシング５２の平坦面
５４には，ハウジング５５を取り付けるための取付孔５
６が平坦面５４に垂直に形成されている。ケーシング５
２の円弧面５３はハウジング５５の支持面５３となる。
ボールスプライン５０においても，図１６に示すよう
に，ボールスプライン軸３の軸芯即ち軸中心とハウジン
グ５５の円形孔４７の軸芯即ち軸中心とが偏倚している
ので，ハウジング５５に対する支持面５３を大きくとる
ことができる。ケーシング５２の内面には，ボールスプ
ライン軸３の軌道溝２に対向する位置にＶ字状又は円弧
状の軌道溝が軸方向即ち長手方向に形成されている。軌
道溝は，ケーシング５２の平坦面５４を加工基準面とし
て形成される。また，ケーシング５２には，軌道溝に平
行にボール７のリターン路となるリターン孔が長手方向
に形成されている。ケーシング５２の長手方向の両端面
５７には，ケーシング５２にエンドキャップ５８及び側
面シール５９を取り付けるため，ボルト６０を螺入する
取付穴が形成されている。
【００３４】ボールスプライン５０におけるエンドキャ
ップ５８は，合成樹脂又は金属等の材料によって形成さ
れたものであって，図１６に示すように，円弧状の一対
の部材からなる。また，図示していないが，エンドキャ
ップ５８の内端面即ちケーシング５２との当接面には，
方向転換路を形成する断面形状が半円形の壁面が形成さ
れている。また，エンドキャップ５８の外端面即ち反ケ
ーシング面には係止溝が形成されており，上記係止溝に
はボールを保持するための保持バンド８の係止部を係止
することができる。また，エンドキャップ５８の外端面
には，保持板２８を取り付けるための凹部も形成されて
いる。これらの構造は，第一実施例のものと同じである
から説明を省略する。また，エンドキャップ５８にはボ
ルト６０を挿通するための取付孔が４箇所に形成されて
おり，各取付孔にボルト６０を挿通して締め付けること
によって，エンドキャップ５８を側面シール５９と一緒
にケーシング５２に取り付けることができる。なお，側
面シール５９の形状は，エンドキャップ５８の形状とほ
ぼ同一である。
【００３５】次に，図１７及び図１８を参照して，この
発明によるボールスプラインの第三実施例について説明
する。第三実施例のおけるボールスプライン６１は，ス
ライダ６２の構造が第一実施例のスライダ１２とは相違
するものの，ボールスプライン軸３の構造は第一実施例
のものと同一である。
【００３６】ボールスプライン６１は，ボールスプライ
ン軸３の軸芯即ち軸中心とハウジング６３の円形孔の軸
芯即ち軸中心を一致させた点では，従来のボールスプラ
インと変わりはないが，加工基準面となる平坦面６４に
支持部材６５を設けた点で従来のボールスプラインと異
なるものである。支持部材６５の外面形状は円弧面６６
となるように形成されている。また，ケーシング６７の
外面も円弧面６８として形成されており，ケーシング６
７の円弧面６８と支持部材６５の円弧面６６とでハウジ
ング６３を支持するように構成されているので，ハウジ
ング６３に対する支持面６６，６８を大きくとることが
できる。なお，支持部材６５は，別部材として製作して
ケーシング６７の平坦面６４に取り付けるようにしても
よいし，或いはケーシング６７と一体に製作してもよ
い。
【００３７】第三実施例のボールスプラインはボールス
プライン軸３の軸芯即ち軸中心とハウジング６３の円形
孔の軸芯即ち軸中心を一致させたことに伴ってケーシン
グ６７，側面シール６９の形状が第二実施例のボールス
プラインと多少異なるが，その他の点については，概ね
第一実施例及び第二実施例のボールスプラインと同一で
あるから，説明は省略する。
【００３８】
【発明の効果】この発明によるボールスプラインは，上
記のように構成されているので，ケーシングに第２軌道
溝を加工する際に従来から使用されてきた加工方法をそ
のまま適用でき，前記ケーシングに前記第２軌道溝を容
易に且つ高精度に研削加工することができる。従って，
このボールスプラインでは，長さの長いスライダでも製
作することができるようになり，スライダの使用個数を
少なくすることができる。これに対して，従来のスライ
ダは円筒体であったため，スライダへの第２軌道溝の加
工はブローチ加工によって行われており，それ故に，製
作できるスライダは内径に対する軸方向の長さに制限が
あり，長さの長いスライダは製作できず，複数個のスラ
イダを軸方向に直列に配置して使用しなければならなか
った。
【００３９】また，従来の円筒状のスライダについて
は，前記軌道溝はブローチ加工し，その後で焼き入れを
行い，更に研磨加工による仕上げ等を行って製作してい
たので，製作工数が多くかかっていたが，この発明によ
るボールスプラインは，直動転がり案内ユニットにおけ
る加工方法を適用できるので，前記スライダの第２軌道
溝は，引き抜きされた素材を焼き入れした後に研削加工
するだけで製作でき，製作工数が少なくて済み，製作コ
ストを抑えることができる。
【００４０】また，このボールスプラインでは，前記ス
ライダの軌道溝の加工は研削加工により行われるので，
加工精度が向上する。また，前記ボールスプライン軸の
軸心と前記ハウジングの円形孔の軸心とを偏倚させるこ
とにより，前記ハウジングに支持される前記ケーシング
の支持面積を大きくすることができる。
【００４１】また，このボールスプラインは，前記ボー
ルスプライン軸の軸心と前記ハウジングの円形孔の軸心
とを一致させた場合には，前記加工基準面の中央部に前
記ハウジングの円形孔の内周面に支持する支持部を設け
ることにより，前記ハウジングに支持される前記ケーシ
ングの支持面積を大きくすることができるので，負荷容
量も大きくすることができる。従って，この発明による
ボールスプラインは，軸断面の大きさがコンパクトなも
のになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるボールスプラインの第一実施例
を示す一部破断の正面図である。
【図２】図１のボールスプラインを示す側面図である。
【図３】図１のボールスプラインにおけるケーシングを
示す正面図である。
【図４】図３のケーシングを示す端面図である。
【図５】図１のボールスプラインにおけるエンドキャッ
プを示す正面図である。
【図６】図５のエンドキャップの内端面を示す背面図で
ある。
【図７】図５のエンドキャップの外端面を示す側面図で
ある。
【図８】図１のボールスプラインにおけるスペーサを示
す説明図である。
【図９】図８のスペーサを示す説明図である。
【図１０】図１のボールスプラインにおける保持バンド
を示す平面図である。
【図１１】図１のボールスプラインにおける保持板を示
す正面図である。
【図１２】図１のボールスプラインにおける側面シール
を示す側面図である。
【図１３】図１のボールスプラインにおけるボールスプ
ライン軸を示す一部破断の正面図である。
【図１４】図１３のボールスプライン軸を示す端面図で
ある。
【図１５】この発明によるボールスプラインの第二実施
例を示す正面図である。
【図１６】図１５のボールスプラインを示す側面図であ
る。
【図１７】この発明によるボールスプラインの第三実施
例を示す正面図である。
【図１８】図１７のボールスプラインを示す側面図であ
る。
【図１９】従来のボールスプラインの一例を示す一部破
断の斜視図である。
【図２０】従来のボールスプラインの別の例を示す一部
破断の断面図である。
【図２１】従来のボールスプラインの更に別の例を示す
正面図である。
【図２２】図２１のボールスプラインを示す端面図であ
る。
【図２３】従来の直動転がり案内ユニットを示す断面図
である。
【図２４】図２３の直動転がり案内ユニットのスライダ
の加工方法を示す概略図である。
【図２５】従来のリニアベアリングを示す一部破断の斜
視図である。
【符号の説明】
１ ボールスプライン ２ 軌道溝（第１軌道溝） ３ ボールスプライン軸 ４ 軌道溝（第２軌道溝） ５ リターン孔 ６，５２，６７ ケーシング ７ ボール（転動体） ８ 保持バンド（保持器） ９ 方向転換路 １０，５８ エンドキャップ １１，５９，６９ 側面シール １３，５５，６３ ハウジング １４ 支持面〔円弧面（弧面）〕 １５，５４，６４ 平坦面（加工基準面） １６ 開口 ２０ 円形孔（貫通孔） ２８ 保持板（保持器） ４７ 円形孔 ５３，６６，６８ 円弧面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−60132（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−97518（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−69521（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−21346（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−152719（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−42917（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−29771（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16C 29/00 - 31/06

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 直径方向に対向した位置の長手方向外面
    に形成された一対の第１軌道溝を備えた断面円形のボー
    ルスプライン軸，該ボールスプライン軸に嵌挿し且つ前
    記第１軌道溝と対向する長手方向内面に形成された第２
    軌道溝と該第２軌道溝に隔置して形成されたリターン孔
    とを備えたケーシング，前記第１軌道溝と前記第２軌道
    溝との間を転走する転動体，該転動体を前記ケーシング
    と共働して保持する保持器，前記第２軌道溝と前記リタ
    ーン孔とにそれぞれ連通する方向転換路を備え且つ前記
    ケーシングの両端にそれぞれ配置されたエンドキャッ
    プ，及び該エンドキャップの端面にそれぞれ配置された
    側面シールを具備し， 前記ケーシングには，長手方向の全長にわたって延びて
    前記ボールスプライン軸を跨架する開口，及び該開口と
    は反対側の外面に前記第２軌道溝を加工する際の基準面
    となる平坦面の加工基準面が形成され， 前記ケーシングは中空ハウジングの貫通孔に嵌合して固
    定され，前記ケーシングの外面に形成される弧面が前記
    貫通孔の内周面に支持され，前記弧面は前記ハウジング
    の中心軸を通る平面に跨がって延び ていることを特徴と
    するボールスプライン。
  2. 【請求項２】 前記ボールスプライン軸の軸心と前記ハ
    ウジングの前記貫通孔の軸心とが偏倚していることを特
    徴とする請求項１に記載のボールスプライン。
  3. 【請求項３】 前記ボールスプライン軸の軸心と前記ハ
    ウジングの前記貫通孔の軸心とを一致させ，前記加工基
    準面の中央部に前記ハウジングの前記貫通孔の内周面に
    支持される支持部を設けたことを特徴とする請求項１に
    記載のボールスプライン。
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