JP5570217B2

JP5570217B2 - Linear guide device

Info

Publication number: JP5570217B2
Application number: JP2009534236A
Authority: JP
Inventors: 武樹白井; 健太郎彦本; 英樹藤井
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 2007-09-27
Filing date: 2008-08-12
Publication date: 2014-08-13
Anticipated expiration: 2028-08-12
Also published as: JPWO2009041176A1; TWI452212B; TW200925450A; WO2009041176A1

Description

本発明は、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、前記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可能な直線案内装置に係り、特に、ボールの無限循環路が案内軸に面したトラック溝として前記スライド部材に形成された簡易な構造の直線案内装置に関するものである。 The present invention relates to a linear guide device in which a slide member is combined with a guide shaft through a large number of balls that circulate infinitely, and a mounted object fixed to the slide member can freely reciprocate along the guide shaft. In particular, the present invention relates to a linear guide device having a simple structure in which an infinite circulation path of a ball is formed in the slide member as a track groove facing the guide shaft.

工作機械のワークテーブルや各種搬送装置の直線案内部では、テーブル等の可動体を搭載したスライド部材が案内軸に沿って連続的に移動する直線案内装置を多用している。この種の直線案内装置では、前記スライド部材が多数のボールを介して案内軸に組付けられており、ボールがスライド部材と案内軸との間で荷重を負荷しながら転走することにより、スライド部材に搭載した可動体を案内軸に沿って極僅かな抵抗で軽く運動させることが可能となっている。また、スライド部材にはボールの無限循環路が具備されており、ボールをこの無限循環路内で循環させることにより、前記スライド部材が案内軸に沿って連続的に移動することが可能となっている。 In a work table of a machine tool and a linear guide portion of various conveying devices, a linear guide device in which a slide member mounted with a movable body such as a table continuously moves along a guide shaft is frequently used. In this type of linear guide device, the slide member is assembled to the guide shaft via a number of balls, and the ball slides while applying a load between the slide member and the guide shaft. The movable body mounted on the member can be moved lightly with very little resistance along the guide shaft. Further, the slide member is provided with an infinite circulation path of the ball, and the slide member can continuously move along the guide shaft by circulating the ball in the infinite circulation path. Yes.

従来、前記スライド部材としては、金属製のブロック本体と、このブロック本体の両端に結合される合成樹脂製のエンドキャップとから構成されたものが主流であった。前記ブロック本体には、案内軸のボール転走溝との間でボールが荷重を負荷しながら転走する負荷転走溝が形成されると共に、この負荷転走溝と平行に無負荷ボール通路が穿設されており、ボールの転走に対する経時的な摩耗を抑えるべく、このブロック本体は、例えば焼入れが可能な鋼から形成されていた。また、前記エンドキャップには方向転換路が形成されており、複雑な形状を実現するために、このエンドキャップは合成樹脂の射出成形で形成されていた。そして、一対のエンドキャップをブロック本体の前後両端面に対して正確に固定することにより、負荷転走通路の端部と無負荷ボール通路の端部とが方向転換路で連結され、ボールの無限循環路を具備したスライド部材が完成するようになっていた。 Conventionally, the slide member has been mainly composed of a metal block main body and a synthetic resin end cap coupled to both ends of the block main body. A load rolling groove is formed in the block body so that the ball rolls while applying a load between the ball rolling groove of the guide shaft and an unloaded ball passage is provided in parallel with the loaded rolling groove. The block body is formed of steel that can be hardened, for example, so as to suppress wear over time due to the rolling of the ball. Further, the end cap is formed with a direction changing path, and in order to realize a complicated shape, the end cap is formed by injection molding of a synthetic resin. Then, by accurately fixing the pair of end caps to the front and rear end faces of the block body, the end of the load rolling path and the end of the unloaded ball path are connected by a direction change path, and the ball endless A slide member provided with a circulation path has been completed.

一方、ＷＯ２００６／０２２２４２−Ａ１には、スライド部材の構成を極めて簡易化した直線案内装置が開示されている。この直線案内装置ではボールの無限循環路がスライド部材に対してトラック溝として形成されると共に、このトラック溝は開放された溝として前記案内軸に面して形成されている。前記トラック溝は、案内軸のボール転走溝との間でボールが荷重を負荷しながら転走する負荷直線溝と、この負荷直線溝の両端部に夫々設けられ、かかる負荷直線溝を転走してきたボールの転走方向を変化させて、該ボールを前記案内軸のボール転走溝から離脱させる一対のボール偏向溝と、一方のボール偏向溝から他方のボール偏向溝へ無負荷状態のボールを移送する無負荷直線溝とから構成されている。このトラック溝は前記スライド部材の案内軸と対向する位置に形成されており、これによってボール偏向溝及び無負荷直線溝の内部を無負荷状態で転走するボールがトラック溝から離脱しないようになっている。
ＷＯ２００６／０２２２４２−Ａ１ On the other hand, WO2006 / 022242-A1 discloses a linear guide device in which the configuration of the slide member is extremely simplified. In this linear guide device, an infinite circulation path of the ball is formed as a track groove with respect to the slide member, and the track groove is formed as an open groove facing the guide shaft. The track groove is provided on each end of the load linear groove, and the load linear groove on which the ball rolls with the ball rolling groove of the guide shaft. A pair of ball deflection grooves for changing the rolling direction of the balls that have been moved to separate the balls from the ball rolling grooves of the guide shaft, and a ball in an unloaded state from one ball deflection groove to the other ball deflection groove And a no-load straight groove for transporting. The track groove is formed at a position facing the guide shaft of the slide member, so that a ball that rolls in an unloaded state inside the ball deflection groove and the unloaded straight groove does not leave the track groove. ing.
WO2006 / 022242-A1

しかし、ＷＯ２００６／０２２２４２−Ａ１に開示される直線案内装置では、スライド部材にボールの無限循環路を具備させる構成は簡易化されたものの、ボールは案内軸と接することによって前記トラック溝内に保持されているため、スライド部材を案内軸から抜き取ると、トラック溝内に配列されたボールがスライド部材から転がり落ちてしまうといった不具合があった。このため、案内軸とスライド部材とを分離することができず、また、スライド部材を案内軸から分離して運搬することが必要とされる場合には、かかるスライド部材を案内軸から運搬用仮軸に乗り移らせる必要が生じ、その取り扱いが煩雑なものとなっていた。 However, in the linear guide device disclosed in WO2006 / 022242-A1, the configuration in which the slide member is provided with an infinite circulation path of the ball is simplified, but the ball is held in the track groove by contacting the guide shaft. Therefore, when the slide member is extracted from the guide shaft, there is a problem that the balls arranged in the track groove roll off from the slide member. For this reason, the guide shaft and the slide member cannot be separated, and when it is necessary to transport the slide member separately from the guide shaft, the slide member is temporarily transported from the guide shaft. It was necessary to transfer to the shaft, and the handling was complicated.

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、ボールの無限循環路を簡易な構成でスライド部材に具備させることができると共に、スライド部材と案内軸を分離しても当該スライド部材からボールが脱落することがなく、取り扱いに優れた直線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 an object of the present invention is to provide the slide member with an infinite circulation path of the ball with a simple configuration and to separate the slide member and the guide shaft. Even so, it is an object of the present invention to provide a linear guide device that is excellent in handling without causing the ball to fall off from the slide member.

前記目的を達成する本発明の直線案内装置は、多数のボールと、長手方向に沿って前記ボールの転走溝が複数配置された案内軸と、前記ボールが循環するトラック溝を前記案内軸に面して具備し、前記ボールの循環に伴い前記案内軸に沿って移動自在なスライド部材とから構成されている。前記トラック溝は、案内軸の転走溝と対向して配置されると共に前記ボールが荷重を負荷しながら転走する負荷通路部と、この負荷転走通路と平行に設けられると共に前記ボールが無負荷状態で転走する無負荷通路部と、これら負荷通路部と無負荷通路部とを連通連結してこれらの間でボールを往来させる一対の方向転換通路部とから構成されており、前記トラック溝はその全周にわたり、前記案内軸に向けた開口幅がボールの直径よりも小さく設定されている。 The linear guide device of the present invention that achieves the above object includes a plurality of balls, a guide shaft in which a plurality of rolling grooves of the balls are arranged along the longitudinal direction, and a track groove in which the balls circulate as the guide shaft. And a slide member that is movable along the guide shaft as the ball circulates. The track groove is disposed opposite to the rolling groove of the guide shaft and is provided in parallel to the load rolling path where the ball rolls while applying a load, and the ball does not exist. The track is composed of a no-load passage portion that rolls in a loaded state, and a pair of direction change passage portions that communicate and connect the load passage portion and the no-load passage portion to move the ball between them. The groove is set so that the opening width toward the guide shaft is smaller than the diameter of the ball over the entire circumference.

このような本発明の直線案内装置によれば、前記トラック溝は案内軸に面してスライド部材に具備されており、案内軸に向けて開放された溝となっているが、その開口幅はトラック溝の全周にわたってボールの直径よりも小さく設定されているため、スライド部材を案内軸から分離しても、ボールがトラック溝から脱落することはない。このため、例えば運搬用仮軸を用いることなく案内軸とスライド部材を分離することが可能となり、トラック溝によりボールの無限循環を行うタイプの直線案内装置の取り扱いを容易なものとすることができる。 According to such a linear guide device of the present invention, the track groove is provided on the slide member so as to face the guide shaft, and is a groove opened toward the guide shaft. Since the entire circumference of the track groove is set to be smaller than the diameter of the ball, even if the slide member is separated from the guide shaft, the ball does not fall out of the track groove. For this reason, for example, it becomes possible to separate the guide shaft and the slide member without using a transporting temporary shaft, and the handling of a linear guide device of an infinite circulation type of the ball by the track groove can be facilitated. .

本発明において、前記スライド部材を製作するにあたりその生産性を考慮すると、スライド部材は、前記負荷通路部及び無負荷通路部を具備したスライド基部と、前記方向転換通路部を備えると共に前記スライド基部の両端面に夫々固定される一対のエンドプレートとから構成するのが好ましい。スライド部材を単一の金属ブロックとし、かかる金属ブロックに対して切削加工、研削加工、放電加工等を用いて前記トラック溝を形成することも可能ではある。しかし、前記トラック溝はその全周にわたって前記案内軸に向けた開口幅がボールの直径よりも小さく設定される必要があるので、切削加工や研削加工といった手法を用いた場合には当該加工に手間と労力がかかり、生産性が低下する懸念がある。 In the present invention, considering the productivity in manufacturing the slide member, the slide member includes the slide base including the load passage portion and the no-load passage portion, the direction change passage portion, and the slide base portion. It is preferable to comprise from a pair of end plates each fixed to both end surfaces. It is also possible to use a slide member as a single metal block and form the track groove on the metal block using cutting, grinding, electric discharge machining or the like. However, since the opening width toward the guide shaft needs to be set smaller than the diameter of the ball over the entire circumference of the track groove, it is troublesome to perform the processing when a technique such as cutting or grinding is used. There is a concern that productivity will be reduced.

これに対し、前記スライド部材を前述の如くスライド基部とエンドプレートに分割して製作した場合には、トラック溝のうち、前記スライド基部に具備される負荷通路部及び無負荷通路部は直線状の通路なので、かかるスライド基部は案内軸の軸方向に沿って一様な断面形状を有していることになる。このため、ワイヤカット放電加工、引き抜き加工、鍛造加工等によってスライド基部を製作し、同時に前記負荷通路部無負荷通路部をスライド基部に具備させることが可能であり、しかも開口幅がボールの直径よりも小さく設定された負荷通路部及び無負荷通路部も前記加工方法によって容易に製作することが可能である。 On the other hand, when the slide member is divided into the slide base and the end plate as described above, the load passage portion and the no-load passage portion provided in the slide base of the track groove are linear. Because of the passage, the slide base has a uniform cross-sectional shape along the axial direction of the guide shaft. For this reason, it is possible to manufacture a slide base by wire-cut electric discharge machining, drawing, forging, etc., and at the same time to have the load passage portion no-load passage portion in the slide base, and the opening width is larger than the ball diameter. The load passage portion and the no-load passage portion which are set to be small can also be easily manufactured by the processing method.

一方、エンドプレートに具備される方向転換通路部は曲線状の通路ではあるが、ボールは方向転換通路部を無負荷状態で転走することから、前記エンドプレートは合成樹脂の射出成形等の金型を用いた成形方法によって製作することができ、やはり生産性を高めることが可能である。 On the other hand, the direction change passage portion provided in the end plate is a curved passage, but since the ball rolls in the direction change passage portion in an unloaded state, the end plate is made of a metal such as synthetic resin injection molding. It can be manufactured by a molding method using a mold, and it is possible to increase productivity.

案内軸に向けた開口幅がボール直径よりも小さく設定された方向転換通路部をエンドプレートに具備させる方法としては、エンドプレートを二つの部材に分割して製作し、これらを組み合わせることで開口幅の制限された方向転換通路部が完成するようにしても良い。但し、より簡易にエンドプレートを製作するといった観点からすれば、かかるエンドプレートを前記スライド基部に端面に固定した際に、方向転換通路部としてエンドプレートに形成されていた溝の開口縁とスライド基部の端面とが対向し、これら両者の協働によってボール直径よりも狭い開口幅が方向転換通路部に与えられるようにするのが好ましい。 As a method of providing the end plate with a direction changing passage portion in which the opening width toward the guide shaft is set smaller than the ball diameter, the end plate is manufactured by dividing the end plate into two members and combining them. The restricted direction change passage section may be completed. However, from the viewpoint of manufacturing the end plate more easily, when the end plate is fixed to the end surface of the slide base, the opening edge of the groove formed in the end plate as the direction change passage portion and the slide base It is preferable that an end width of the direction change passage portion is given to the direction change passage portion by the cooperation of both of them.

直線案内装置としてのボールスプライン装置に本発明を適用した第一の実施形態を示す部分分解斜視図である。1 is a partially exploded perspective view showing a first embodiment in which the present invention is applied to a ball spline device as a linear guide device. 図１に示すボールスプライン装置の軸方向に垂直な断面図である。It is sectional drawing perpendicular | vertical to the axial direction of the ball spline apparatus shown in FIG. 第一の実施形態に係るナット本体に形成された負荷通路部及び無負荷通路部野詳細を示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show the load passage part and unload passage part field details which were formed in the nut main part concerning a first embodiment. 第一の実施形態に係るナット部材に具備されたトラック溝を平面上に展開した様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the track groove provided in the nut member which concerns on 1st embodiment was expand | deployed on the plane. 第一の実施形態ナットに係るナット本体に形成された負荷通路部及び無負荷通路部の様子を示す拡大斜視図である。It is an expansion perspective view which shows the mode of the load channel | path part formed in the nut main body which concerns on 1st embodiment nut, and a no-load channel | path part. 第一の実施形態に係るナット部材を構成するエンドプレートを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the end plate which comprises the nut member which concerns on 1st embodiment. 図３のＣ矢視図である。It is C arrow line view of FIG. 第二の実施形態に係るボールスプライン装置を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the ball spline apparatus which concerns on 2nd embodiment. 第二の実施形態に係るエンドプレートを構成する第一プレートを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 1st plate which comprises the end plate which concerns on 2nd embodiment. 第二の実施形態に係るエンドプレートを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the end plate which concerns on 2nd embodiment. 第二の実施形態に係るエンドプレートを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the end plate which concerns on 2nd embodiment. 第二の実施形態に係るボールスプライン装置の軸方向に平行な部分断面図である。It is a fragmentary sectional view parallel to the axial direction of the ball spline device concerning a second embodiment.

以下、添付図面を参照しながら本発明の直線案内装置を詳細に説明する。 Hereinafter, the linear guide device of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図１及び図２は、直線案内装置の一種であるボールスプライン装置に本発明を適用した第一の実施形態を示すものである。このボールスプライン装置は、断面略円柱状に形成されたスプライン軸１と、略円筒状に形成されると共に多数のボール３を介して前記スプライン軸１に組付けられたナット部材２とから構成されており、前記ナット部材２がスプライン軸１の周囲を軸方向へ自在に往復運動するように構成されている。前記スプライン軸１は本発明の案内軸に、前記ナット部材２は本発明のスライド部材に相当する。また、前記ナット部材２は、金属製のナット本体４と、このナット本体４の軸方向の両端にボルトで締結される一対のエンドプレート５とから構成されている。前記ナット本体４は本発明のスライド基部に相当する。尚、図１ではナット部材内部構造を示すため、ナット本体から一方のエンドプレートを除去した状態を示している。 1 and 2 show a first embodiment in which the present invention is applied to a ball spline device which is a kind of linear guide device. This ball spline device is composed of a spline shaft 1 having a substantially cylindrical cross section and a nut member 2 which is formed in a substantially cylindrical shape and is assembled to the spline shaft 1 through a large number of balls 3. The nut member 2 is configured to reciprocate freely around the spline shaft 1 in the axial direction. The spline shaft 1 corresponds to a guide shaft of the present invention, and the nut member 2 corresponds to a slide member of the present invention. The nut member 2 includes a metal nut body 4 and a pair of end plates 5 fastened with bolts to both ends of the nut body 4 in the axial direction. The nut body 4 corresponds to the slide base of the present invention. FIG. 1 shows a state in which one end plate is removed from the nut body in order to show the internal structure of the nut member.

前記スプライン軸１の外周面には前記ボール３の転走溝１０が軸方向に沿って４条形成されており、ボール３はこれら転走溝１０を転走しながらナット部材２とスプライン軸１との間で荷重を負荷する。各転走溝１０の長手方向と垂直な断面における形状はサーキュラアーク状、すなわちボール球面の曲率よりも僅かに大きな曲率の単一円弧からなる形状に形成されている。これらの転走溝１０は、ナット部材２がスプライン軸１の周囲を矢線Ａ方向に回転する場合に荷重を負荷する転走溝１０ａと、矢線Ｂ方向に回転する場合に荷重を負荷する転走溝１０ｂとから構成されており、互いに隣接する転走溝１０ａと転走溝１０ｂがグループとなって、スプライン軸１の外周面に複数のグループが等間隔に形成されている。これにより、ナット部材２とスプライン軸１との間で回転トルクの伝達が可能となっている。図１及び図２に示したボールスプライン装置では２グループ４条の転走溝１０がスプライン軸１の外周面に形成されているが、３グループ６条または４グループ８条の転走溝を形成することもできる。 Four rolling grooves 10 of the ball 3 are formed along the axial direction on the outer peripheral surface of the spline shaft 1, and the ball 3 rolls along the rolling grooves 10 while the nut member 2 and the spline shaft 1. A load is applied between Each rolling groove 10 has a circular arc shape in a cross section perpendicular to the longitudinal direction, that is, a shape formed by a single arc having a slightly larger curvature than the curvature of the ball spherical surface. These rolling grooves 10 load the load when the nut member 2 rotates around the spline shaft 1 in the direction of arrow A, and the rolling groove 10a that loads when the nut member 2 rotates in the direction of arrow B. The rolling groove 10b is composed of the rolling groove 10a and the rolling groove 10b adjacent to each other, and a plurality of groups are formed on the outer peripheral surface of the spline shaft 1 at equal intervals. Thereby, it is possible to transmit rotational torque between the nut member 2 and the spline shaft 1. In the ball spline device shown in FIG. 1 and FIG. 2, two groups of four rolling grooves 10 are formed on the outer peripheral surface of the spline shaft 1, but three groups of six or four groups of eight rolling grooves are formed. You can also

一方、前記ナット部材２を構成するナット本体４とエンドプレート５は共に前記スプライン軸１が挿通される貫通孔を有している。また、ナット本体４の外周面にはキー溝が形成されており、ナット部材２を機械装置に取り付ける際に利用されるようになっている。 On the other hand, the nut main body 4 and the end plate 5 constituting the nut member 2 both have through holes through which the spline shaft 1 is inserted. In addition, a keyway is formed on the outer peripheral surface of the nut main body 4, and is used when the nut member 2 is attached to a mechanical device.

このようにナット本体４と一対のエンドプレート５との組み合わせからなるナット部材２は、ボール３の無限循環路となるトラック溝３０をスプライン軸１に面した貫通穴の内周面に有している。このトラック溝３０は、スプライン軸１の転走溝１０と対向してナット本体４の内周面に形成された負荷通路部３１と、ナット本体４の内周面に対して前記負荷通路部３１と僅かに間隔をおいて平行に形成された無負荷通路部３２と、これら負荷通路部３１と無負荷通路部３２との間でボール３の転走方向を１８０度転換させると共にこれら溝の間でボール３を往来させる方向転換通路部３３とから構成されている。この方向転換通路部３３は前記エンドプレート５に形成されている。 Thus, the nut member 2 comprising the combination of the nut body 4 and the pair of end plates 5 has a track groove 30 serving as an infinite circulation path of the ball 3 on the inner peripheral surface of the through hole facing the spline shaft 1. Yes. The track groove 30 is opposed to the rolling groove 10 of the spline shaft 1, a load passage portion 31 formed on the inner peripheral surface of the nut body 4, and the load passage portion 31 with respect to the inner peripheral surface of the nut body 4. And the no-load passage portion 32 formed in parallel at a slight interval, and the rolling direction of the ball 3 is changed by 180 degrees between the load passage portion 31 and the no-load passage portion 32 and between these grooves. And a direction changing passage portion 33 for moving the ball 3 back and forth. The direction changing passage portion 33 is formed in the end plate 5.

図３は、前記トラック溝３０の負荷通路部３１及び無負荷通路部３２の詳細を示す断面図である。前記負荷通路部３１及び無負荷通路部３２はボール３の直径よりも僅かに内径を有する略円筒状の直線通路であり、スプライン軸１に向けて開口するスリット状の開口部を具備している。前記負荷通路部３１の内部にはスプライン軸の転走溝１０と対向する位置に負荷転走溝３１ａが形成されている。ボールはこの負荷転走溝３１ａとスプライン軸１の転走溝１０との双方に接触しており、両者の間で荷重を負荷しながら前記負荷通路部３１の内部を転走する。前記負荷転走溝３１ａはその長手方向に垂直な断面がスプライン軸１の転走溝１０と同様にサーキュラアーク状に形成されている。スプライン軸１には４条の転走溝１０が形成されているので、ボール３とスプライン軸１の各転走溝１０またはナット部材２の各負荷転走溝３１が接触する方向は、スプライン軸１の周方向に関して９０度ずつ異なっている。これにより、ナット部材２はスプライン軸１の軸方向以外に作用するあらゆる荷重を負荷しながら当該スプライン軸１に沿って往復動することが可能となっている。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing details of the load passage portion 31 and the no-load passage portion 32 of the track groove 30. The load passage portion 31 and the no-load passage portion 32 are substantially cylindrical linear passages having an inner diameter slightly larger than the diameter of the ball 3, and have slit-like openings that open toward the spline shaft 1. . A load rolling groove 31a is formed in the load passage portion 31 at a position facing the rolling groove 10 of the spline shaft. The ball is in contact with both the load rolling groove 31a and the rolling groove 10 of the spline shaft 1, and rolls inside the load passage portion 31 while applying a load between them. The load rolling groove 31a has a circular arc shape in cross section perpendicular to the longitudinal direction thereof, like the rolling groove 10 of the spline shaft 1. Since the four rolling grooves 10 are formed in the spline shaft 1, the direction in which the balls 3 and each rolling groove 10 of the spline shaft 1 or each load rolling groove 31 of the nut member 2 are in contact with each other is determined by the spline shaft. It differs by 90 degrees with respect to 1 circumferential direction. As a result, the nut member 2 can reciprocate along the spline shaft 1 while applying any load acting in a direction other than the axial direction of the spline shaft 1.

また、後に詳述するが、前記方向転換通路部３３もスプライン軸１に向けて開放されている。従って、これら負荷通路部３１、無負荷通路部３２及び方向転換通路部３３から構成されるトラック溝３０は、その全域においてスプライン軸１に向けて開放されており、トラック溝３０に配列されたボール３はスプライン軸１と面した状態で該無限循環路３０内を循環する。 Further, as will be described in detail later, the direction changing passage portion 33 is also opened toward the spline shaft 1. Accordingly, the track groove 30 composed of the load passage portion 31, the no-load passage portion 32, and the direction change passage portion 33 is open toward the spline shaft 1 in the entire region, and the balls arranged in the track groove 30 3 circulates in the infinite circulation path 30 while facing the spline shaft 1.

図４は前記トラック溝３０を平面上に展開した状態を示す図である。前記方向転換通路部３３は負荷通路部３１と無負荷通路部３２とを連結する略Ｕ字状の軌道を有しており、荷重を負荷しながら負荷通路部３１の内部を転走してきたボール３を荷重から解放すると共に、かかるボール３の転走方向を徐々に変化させ、１８０度方向転換させて前記無負荷通路部３２に送り込むように構成されている。この方向転換通路部３３は負荷通路部３１との連結部位においてもっとも浅く、無負荷通路部３２との連結部位においてもっとも深くなるように形成されている。方向転換通路部３３が徐々に深くなることにより、負荷通路部３１を転走してきたボール３が方向転換通路部３３に進入すると、かかるボール３は荷重から解放され、無負荷状態となって方向転換通路部３３内を無負荷通路部３２へ向けて進行し、そのままの状態で無負荷通路部３２に進入するようになっている。 FIG. 4 is a view showing a state in which the track groove 30 is developed on a plane. The direction changing passage portion 33 has a substantially U-shaped track connecting the load passage portion 31 and the no-load passage portion 32, and the ball that has rolled inside the load passage portion 31 while applying a load. 3 is released from the load, and the rolling direction of the ball 3 is gradually changed to change its direction by 180 degrees and sent to the no-load passage portion 32. The direction change passage portion 33 is formed so as to be shallowest at the connection portion with the load passage portion 31 and deepest at the connection portion with the no-load passage portion 32. When the ball 3 that has traveled through the load passage 31 enters the direction change passage 33 by the direction change passage 33 becoming gradually deeper, the ball 3 is released from the load and becomes unloaded. It advances toward the no-load passage portion 32 in the conversion passage portion 33 and enters the no-load passage portion 32 as it is.

ナット部材２をスプライン軸１に沿って移動させると、スプライン軸１の転走溝１０とナット部材２の負荷転走溝３１ａとの間に挟まれているボール３、すなわち前記負荷通路部３１に存在するボール３は、スプライン軸１に対するナット部材２の移動速度Ｖの半分の速度０．５Ｖで負荷通路部３１の内部を移動する。負荷通路部３の内部を転走するボール３は方向転換通路部３３に到達すると、前述の如く方向転換通路部３３の深さが徐々に深くなることから、次第に荷重から解放される。荷重から解放されたボール３は後続のボール３に押されるようにしてそのままスプライン軸１の転走溝１０内を進行するが、方向転換通路部３３は転走溝１０におけるボール３の転走を遮り、ボール３の進行方向を強制的に変化させるので、ボール３は方向転換通路部３３によって転走溝１０の片側へ寄せられ、スプライン軸１の外周面の形状に沿うようにして当該スプライン軸１の外周面にまで這い上がる。これにより、ボール３はスプライン軸１の転走溝１０から完全に離脱し、ナット部材２の方向転換通路部３３に完全に収容される。 When the nut member 2 is moved along the spline shaft 1, the ball 3 sandwiched between the rolling groove 10 of the spline shaft 1 and the load rolling groove 31 a of the nut member 2, that is, the load passage portion 31. The existing ball 3 moves in the load passage portion 31 at a speed of 0.5 V which is half the moving speed V of the nut member 2 with respect to the spline shaft 1. When the ball 3 rolling inside the load passage portion 3 reaches the direction changing passage portion 33, the depth of the direction changing passage portion 33 gradually increases as described above, and is gradually released from the load. The ball 3 released from the load travels in the rolling groove 10 of the spline shaft 1 as it is pushed by the subsequent ball 3, but the direction changing passage portion 33 causes the ball 3 to roll in the rolling groove 10. Since the blocking direction and the moving direction of the ball 3 are forcibly changed, the ball 3 is moved toward one side of the rolling groove 10 by the direction changing passage portion 33 and along the shape of the outer peripheral surface of the spline shaft 1, the spline shaft Crawling up to 1 outer peripheral surface. As a result, the ball 3 is completely detached from the rolling groove 10 of the spline shaft 1 and is completely accommodated in the direction changing passage portion 33 of the nut member 2.

平面上に展開した方向転換通路部３３は略Ｕ字状の軌道を有していることから、かかる方向転換通路部３３内に収容されたボール３はその転走方向を逆転させ、スプライン軸１の外周面と対向するナット部材２の無負荷通路部３２内に進入する。また、無負荷通路部３２を進行したボール３は反対側の方向転換通路部３３に進入し、再び転走方向を逆転させた後、スプライン軸１の転走溝１０とナット部材２の負荷転走溝３１ａとの間、すなわち負荷通路部３１に進入する。この際、ボール３はスプライン軸の外周面形状に沿うようにして転走溝１０に進入し、方向転換通路部３３が徐々に浅くなるにつれ、無負荷状態から荷重の負荷状態へと移行する。 Since the direction change passage portion 33 developed on the plane has a substantially U-shaped track, the ball 3 accommodated in the direction change passage portion 33 reverses its rolling direction, and the spline shaft 1 The nut member 2 that faces the outer circumferential surface of the nut member 2 enters the no-load passage portion 32. Further, the ball 3 that has traveled through the no-load passage portion 32 enters the opposite direction change passage portion 33 and reverses the rolling direction again, and then the load rolling between the rolling groove 10 of the spline shaft 1 and the nut member 2 is performed. It enters between the running grooves 31a, that is, the load passage portion 31. At this time, the ball 3 enters the rolling groove 10 along the outer peripheral surface shape of the spline shaft, and shifts from the unloaded state to the loaded state as the direction changing passage portion 33 gradually becomes shallower.

ボール３はこのようにしてスライド部材２のトラック溝３０の内部を循環し、これに伴ってナット部材２がスプライン軸１に沿って間断なく連続的に移動することが可能となっている。 The ball 3 circulates in the track groove 30 of the slide member 2 in this way, and accordingly, the nut member 2 can continuously move along the spline shaft 1 without interruption.

図５は、ナット本体４の軸方向の端面４３を示す斜視図であり、かかるナット本体４に対する前記負荷通路部３１及び無負荷通路部３２の形成状態を観察することができる。この図に示されるように、前記トラック溝３０を構成する負荷通路部３１及び無負荷通路部３２はナット本体４の貫通孔の内周面に形成されており、夫々がスリット状の開口部３１ｂ，３２ａを介してナット本体４の貫通孔と連結されており、かかる貫通孔に挿通されるスプライン軸１に向けて開放された状態にある。前記負荷通路部３１の内部を転走するボールは前記開口部３１ｂを通じてスプライン軸１の転走溝１０に接触している。 FIG. 5 is a perspective view showing the end face 43 of the nut body 4 in the axial direction, and the formation state of the load passage portion 31 and the no-load passage portion 32 with respect to the nut body 4 can be observed. As shown in this figure, the load passage portion 31 and the no-load passage portion 32 constituting the track groove 30 are formed on the inner peripheral surface of the through hole of the nut body 4, each of which is a slit-like opening 31b. , 32a is connected to the through hole of the nut body 4 and is open toward the spline shaft 1 inserted through the through hole. The ball that rolls inside the load passage portion 31 is in contact with the rolling groove 10 of the spline shaft 1 through the opening 31b.

前記開口部３１ｂの開口幅ｄ１及び開口部３２ａの開口幅ｄ２は共にボール３の直径よりも小さく設定されており、ナット部材２をスプライン軸１から抜き取った状態でも、負荷通路部３１又は無負荷通路部３２を転走するボール３が開口部３１ｂ，３２ａを通過してナット部材２から脱落することがないようになっている。 Both the opening width d1 of the opening 31b and the opening width d2 of the opening 32a are set to be smaller than the diameter of the ball 3, and even when the nut member 2 is pulled out from the spline shaft 1, the load passage portion 31 or no load The balls 3 rolling on the passage portion 32 do not fall off the nut member 2 through the openings 31b and 32a.

前記負荷通路部３１及び無負荷通路部３２はナット本体４の軸方向の全長にわたって設けられていることから、かかるナット本体４は軸方向の全長にわたって略同一の断面形状を有していることになる。このため、ナット本体４の内周面の形状は、前記負荷通路部３１及び無負荷通路部３２も含めてワイヤカット放電加工によって形成することができる。負荷通路部３１の中に設けられる負荷転走溝３１ａについては、面粗度を改善するため、ワイヤカット放電加工後に研削加工等を施しても良い。もっとも、ナット本体４の貫通孔の内径が大きい場合にはワイヤカット放電加工を用いず、均一な内周面を有する円筒状のナット本体４に対して、引き抜き加工、切削加工または研削加工によって前記負荷通路部３１及び無負荷通路部３２を形成するようにしても良い。 Since the load passage portion 31 and the no-load passage portion 32 are provided over the entire axial length of the nut body 4, the nut body 4 has substantially the same cross-sectional shape over the entire axial length. Become. For this reason, the shape of the inner peripheral surface of the nut body 4 can be formed by wire-cut electric discharge machining including the load passage portion 31 and the no-load passage portion 32. About the load rolling groove 31a provided in the load channel | path part 31, in order to improve a surface roughness, you may give a grinding process etc. after a wire cut electric discharge machining. However, when the inner diameter of the through hole of the nut body 4 is large, the wire-cut electric discharge machining is not used, and the cylindrical nut body 4 having a uniform inner peripheral surface is subjected to the drawing process, the cutting process, or the grinding process. The load passage portion 31 and the no-load passage portion 32 may be formed.

一方、トラック溝３０を構成する方向転換通路部３３については前記エンドプレート５に形成されている。図６は前記エンドプレート５をナット本体４側から観察した斜視図である。このエンドプレート５の貫通孔の内周面には方向転換溝３４が形成されると共に、スプライン軸１のボール転走面１０と僅かな隙間を介して対向するシール突部５０が形成されている。前記方向転換溝３４はその全域においてナット本体４の端面４３に向けて開放されており、平坦面として仕上げられたナット本体４の端面４３と相まってトラック溝３０の方向転換通路部３３を構成するようになっている。 On the other hand, the direction changing passage portion 33 constituting the track groove 30 is formed in the end plate 5. FIG. 6 is a perspective view of the end plate 5 observed from the nut body 4 side. A direction changing groove 34 is formed on the inner peripheral surface of the through hole of the end plate 5, and a seal protrusion 50 is formed to face the ball rolling surface 10 of the spline shaft 1 with a slight gap. . The direction change groove 34 is open to the end surface 43 of the nut body 4 in the entire region, and forms the direction change passage portion 33 of the track groove 30 together with the end surface 43 of the nut body 4 finished as a flat surface. It has become.

また、エンドプレート５の外周面にはナット本体４のキー溝に連続するアクセス溝５１が形成されており、エンドプレート５をナット本体４に固定した状態でも、キーをナット部材２の軸方向からナット本体４のキー溝に滑り込ませることが可能となっている。更に、このエンドプレート５にはナット本体４に対する位置決め用スタッド５２が突設されており、かかるスタッド５２をナット本体４に設けられた基準孔に嵌合させることによって、エンドプレート５がナット本体４に対して正確に位置決めされ、エンドプレート５側の方向転換溝３４とナット本体４側の負荷通路部３１及び無負荷通路部３２が正確に結合されるように構成されている。 In addition, an access groove 51 that is continuous with the key groove of the nut body 4 is formed on the outer peripheral surface of the end plate 5, and the key can be viewed from the axial direction of the nut member 2 even when the end plate 5 is fixed to the nut body 4. It can be slid into the keyway of the nut body 4. Furthermore, a positioning stud 52 for the nut body 4 is projected from the end plate 5, and the end plate 5 is fitted into a reference hole provided in the nut body 4 so that the end plate 5 is fitted to the nut body 4. The direction change groove 34 on the end plate 5 side and the load passage portion 31 and the no-load passage portion 32 on the nut body 4 side are accurately coupled to each other.

前記エンドプレート５は複雑な形状をしていることから、合成樹脂の射出成形を用いて製作されている。これ以外の製作方法としては、金属射出成形（ＭＩＭ成形）を用いることも可能である。また、スプライン軸の外径が大きく、エンドプレートも大型化するのであれば、切削加工によって形成することも可能である。 Since the end plate 5 has a complicated shape, the end plate 5 is manufactured by injection molding of synthetic resin. As another manufacturing method, metal injection molding (MIM molding) can also be used. Further, if the outer diameter of the spline shaft is large and the end plate is enlarged, it can be formed by cutting.

このようにトラック溝３０を構成する方向転換通路部３３はエンドプレート５の方向転換溝３４とナット本体４の端面４３との協働によって形成されることから、ボール３はナット本体４の端面４３に面した状態で方向転換通路部３３を転走する。このため、図５に示すように、ナット本体の端面４３に対する負荷転走面３１及び無負荷通路３２の開口縁には内側案内曲面４５が形成されており、ボール３が負荷通路部３１又は無負荷通路部３２と方向転換通路部３３との間を往来する際に、負荷通路部３１及び無負荷通路部３２の開口縁に引っ掛かり、かかるボール３の球面に傷が発生するのを防止している。この内側案内曲面４５は二つの曲面４５ａ，４５ｂを連続させることで構成されており、これら曲面４５ａ，４５ｂはナット本体４の端面４３における負荷通路部３１及び無負荷通路部３２の開口縁に対して面取りを施して形成されている。 Thus, the direction change passage portion 33 constituting the track groove 30 is formed by the cooperation of the direction change groove 34 of the end plate 5 and the end face 43 of the nut body 4, so that the ball 3 has the end face 43 of the nut body 4. It rolls in the direction change path part 33 in the state which faced. Therefore, as shown in FIG. 5, an inner guide curved surface 45 is formed at the opening edge of the load rolling surface 31 and the no-load passage 32 with respect to the end surface 43 of the nut body, and the ball 3 is connected to the load passage portion 31 or no load. When going back and forth between the load passage portion 32 and the direction change passage portion 33, the ball is caught on the opening edges of the load passage portion 31 and the no-load passage portion 32, and the spherical surface of the ball 3 is prevented from being damaged. Yes. The inner guide curved surface 45 is formed by connecting two curved surfaces 45 a and 45 b, and these curved surfaces 45 a and 45 b are opposed to the opening edges of the load passage portion 31 and the no-load passage portion 32 on the end surface 43 of the nut body 4. It is formed by chamfering.

図７は、前記エンドプレート５をナット本体４の端面４３に装着した状態を示す拡大断面図であり、図３中の矢線Ｃ方向からナット部材２の内周面を観察した様子を示している。この図に示されるように、前記方向転換通路部３３はナット部材２の内周面に向けた開口部３３ａを有しており、ボール３はスプライン軸１に面した状態で方向転換通路部３３を転走する。前述の如く、方向転換通路部３３はエンドプレート５の方向転換溝３４とナット本体４の端面４３との協働によって形成され、前記開口部３３ａは方向転換溝３４の周縁部３４ａ（図６中に表示）とナット本体の端面４３のエッジ部４３ａ（図５中に表示）とが対向することによって形成されている。 7 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which the end plate 5 is mounted on the end face 43 of the nut body 4, and shows a state in which the inner peripheral surface of the nut member 2 is observed from the direction of arrow C in FIG. Yes. As shown in this figure, the direction changing passage portion 33 has an opening 33 a facing the inner peripheral surface of the nut member 2, and the ball 3 faces the spline shaft 1 and the direction changing passage portion 33. Roll over. As described above, the direction changing passage portion 33 is formed by the cooperation of the direction changing groove 34 of the end plate 5 and the end face 43 of the nut body 4, and the opening 33 a is a peripheral portion 34 a (in FIG. 6) of the direction changing groove 34. ) And an edge portion 43a (shown in FIG. 5) of the end face 43 of the nut main body.

この開口部３３ａの開口幅ｄ３は、負荷通路部３１の開口幅ｄ１や無負荷通路部３２の開口幅ｄ２と同様に、ボール３の直径よりも小さく設定されており、ナット部材２をスプライン軸１から抜き取った状態でも、方向転換通路部３３を転走するボール３が開口部３３ａを通過してナット部材２から脱落することがないようになっている。 The opening width d3 of the opening 33a is set smaller than the diameter of the ball 3 like the opening width d1 of the load passage 31 and the opening width d2 of the no-load passage 32, and the nut member 2 is connected to the spline shaft. Even in the state of being pulled out from 1, the ball 3 rolling on the direction changing passage portion 33 does not pass through the opening 33a and fall off from the nut member 2.

このように、ナット部材２にはボール３を無限循環させるためのトラック溝３０がスプライン軸１に面して形成されているが、かかるトラック溝３０を構成する負荷通路部３１、無負荷通路部３２及び方向転換通路部３３の開口幅は総てボール３の直径よりも小さく設定されており、スプライン軸１とナット部材２とを分離としても、これら通路の内部を転走するボール３がトラック溝３０から脱落することの無いようになっているのである。このため、このボールスプライン装置は運搬やスプライン軸の配設作業において、その取り扱いが非常に容易なものとなっている。 As described above, the nut member 2 is formed with the track groove 30 for infinite circulation of the ball 3 so as to face the spline shaft 1, and the load passage portion 31 and the no-load passage portion constituting the track groove 30 are formed. 32 and the direction change passage portion 33 are all set to have a smaller opening width than the diameter of the ball 3, and even if the spline shaft 1 and the nut member 2 are separated, the ball 3 rolling inside these passages is tracked. It will not fall out of the groove 30. For this reason, this ball spline device is very easy to handle during transportation and installation work of the spline shaft.

また、トラック溝３０からボール３の脱落を防止するための構造に関しては、これをナット本体４と一対のエンドプレート５のみで実現していることから、極めて簡易な構成でこの効果を得ることができ、取り扱いに優れたボールスプライン装置を低コストで実現することができるものである。 Further, regarding the structure for preventing the ball 3 from dropping from the track groove 30, since this is realized only by the nut body 4 and the pair of end plates 5, this effect can be obtained with an extremely simple configuration. And a ball spline device excellent in handling can be realized at low cost.

特に、前記方向転換通路部３３の開口部３３ａはエンドプレート５の方向転換溝３４とナット本体４の端面４３との協働によって形成され、しかもその協働によって開口部３３ａの開口幅ｄ３をボール３の直径よりも小さく設定しているので、エンドプレート５の方向転換溝３４の溝深さを調整するだけで容易にボール３の脱落を防止することが可能である。従って、方向転換通路部３３を構成するエンドプレート５の形状の単純化も図ることができ、この点においても取り扱いに優れたボールスプライン装置を低コストで実現することができるものである。 In particular, the opening 33a of the direction changing passage 33 is formed by the cooperation of the direction changing groove 34 of the end plate 5 and the end face 43 of the nut body 4, and the opening width d3 of the opening 33a is reduced by the cooperation. Since the diameter is set to be smaller than 3, it is possible to easily prevent the ball 3 from falling off only by adjusting the groove depth of the direction changing groove 34 of the end plate 5. Therefore, it is possible to simplify the shape of the end plate 5 constituting the direction changing passage portion 33, and in this respect also, it is possible to realize a ball spline device excellent in handling at low cost.

次に、本発明を適用したボールスプライン装置の第二の実施形態について説明する。 Next, a second embodiment of the ball spline device to which the present invention is applied will be described.

まずは、図８は第二の実施形態に係るボールスプライン装置を示す分解斜視図である。前述の第一の実施形態では、エンドプレート５とナット本体４との協働によって、方向転換通路部３３の開口幅がボール直径よりも小さく設定されていた。これに対して、第二の実施形態ではエンドプレート５を第一プレート６と第二プレート７に分割し、これらを組み合わせることで開口幅の制限された方向転換通路部３３を完成するように構成した。尚、その他の構成は前記第一の実施形態と同一なので、図８中に同一の符号を付すことにし、その詳細な説明は省略する。 First, FIG. 8 is an exploded perspective view showing a ball spline device according to the second embodiment. In the first embodiment described above, the opening width of the direction changing passage portion 33 is set smaller than the ball diameter by the cooperation of the end plate 5 and the nut body 4. On the other hand, in the second embodiment, the end plate 5 is divided into the first plate 6 and the second plate 7, and the direction changing passage portion 33 with a limited opening width is completed by combining these. did. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, the same reference numerals are given in FIG. 8 and the detailed description thereof is omitted.

図９は前記第一プレート６を示す斜視図である。第一プレート６の貫通孔の内周面には各トラック溝３０に対応した外側案内溝６０が形成されると共に、スプライン軸１のボール転走面１０と僅かな隙間を介して対向するシール突部６１が形成されている。前記外側案内溝６０はスプライン軸に向けた周縁部６０ａを有している。後述する第二プレート７のピース保持部を収容するため、各外側案内溝６０の半径方向外側には収容溝６３が形成されている。また、この第一プレート６にはナット本体４に対する位置決め用の一対のスタッド６４が突設されている。 FIG. 9 is a perspective view showing the first plate 6. An outer guide groove 60 corresponding to each track groove 30 is formed on the inner peripheral surface of the through hole of the first plate 6, and the seal protrusion facing the ball rolling surface 10 of the spline shaft 1 through a slight gap. A portion 61 is formed. The outer guide groove 60 has a peripheral edge 60a toward the spline shaft. A receiving groove 63 is formed on the outer side in the radial direction of each outer guide groove 60 in order to receive a piece holding portion of the second plate 7 described later. The first plate 6 is provided with a pair of studs 64 for positioning with respect to the nut body 4.

図１０はエンドプレートを構成する第一プレート６及び第二プレート７を示す斜視図である。この第二プレート７の外周面には四つのピース保持部６２が形成されており、当該ピース保持部６２に対して半径方向の内側には、内側案内ピース６５が突出して形成されている。内側案内ピース６５は、前記第一プレート６の外側案内溝６０の周縁部６０ａに対向するエッジ部６５ａを有している。また、第二プレートには、第一プレート６のスタッド６４に対応するスタッド挿通部６６が形成されている。 FIG. 10 is a perspective view showing the first plate 6 and the second plate 7 constituting the end plate. Four piece holding portions 62 are formed on the outer peripheral surface of the second plate 7, and an inner guide piece 65 projects from the piece holding portion 62 in the radial direction. The inner guide piece 65 has an edge portion 65 a that faces the peripheral edge portion 60 a of the outer guide groove 60 of the first plate 6. Further, a stud insertion portion 66 corresponding to the stud 64 of the first plate 6 is formed in the second plate.

図１１は第一プレート６と第二プレート７とを組み合わせることによって構成されたエンドプレート５の斜視図である。これら第一プレート６と第二プレート７を組み合わせると、第二プレート７のピース保持部６２が第一プレート６の収容溝６３に適合すると共に、前記第一プレート６の外側案内溝６０の中央部に第二プレート７の内側案内ピース６５が位置し、略Ｕ字状の方向転換通路部３３が完成するようになっている。この図に示されるように、方向転換通路部３３はスプライン軸１に向けて開放されており、ボール３はスプライン軸１に面した状態で前記方向転換通路部３３を転走する。 FIG. 11 is a perspective view of the end plate 5 configured by combining the first plate 6 and the second plate 7. When the first plate 6 and the second plate 7 are combined, the piece holding portion 62 of the second plate 7 fits into the receiving groove 63 of the first plate 6 and the central portion of the outer guide groove 60 of the first plate 6. The inner guide piece 65 of the second plate 7 is positioned on the second plate 7 so that the substantially U-shaped direction changing passage portion 33 is completed. As shown in this figure, the direction changing passage portion 33 is opened toward the spline shaft 1, and the ball 3 rolls along the direction changing passage portion 33 in a state facing the spline shaft 1.

また、前述の如く、第一プレート６にはナット本体４に対する位置決め用スタッド６４が突設されており、第二プレート７にはスタッド挿通部６６が設けられている。かかるスタッド６４をスタッド挿通部６６に挿通させることによって、第一プレート６の外側案内溝６０に内側案内ピース６５が正確に位置決めされ、方向転換通路部３３の精度向上を実現できる。また更に、前記第二プレート７から突き出したスタッド６４をナット本体４に設けられた基準孔に嵌合させることによって、完成されたエンドプレート５がナット本体４に対して正確に位置決めされるようになっている。すなわち、方向転換通路部３３の端部がナット本体４の負荷通路部３１と無負荷通路部３２に正確に連結される。 As described above, the first plate 6 is provided with a positioning stud 64 for the nut body 4, and the second plate 7 is provided with a stud insertion portion 66. By inserting the stud 64 through the stud insertion portion 66, the inner guide piece 65 is accurately positioned in the outer guide groove 60 of the first plate 6, and the accuracy of the direction changing passage portion 33 can be improved. Further, the stud 64 protruding from the second plate 7 is fitted into a reference hole provided in the nut body 4 so that the completed end plate 5 is accurately positioned with respect to the nut body 4. It has become. That is, the end portion of the direction changing passage portion 33 is accurately connected to the load passage portion 31 and the no-load passage portion 32 of the nut body 4.

図１２は前記第一プレート６と第二プレート７とをナット本体４に装着した状態を示す部分断面図である。この図に示されるように、前記方向転換通路部３３はナット部材２の内周面に向けた開口部３３ａを有しており、ボール３はスプライン軸１に面した状態で方向転換通路部３３を転走する。前述の如く、方向転換通路部３３は前記第一プレート部６の外側案内溝６０と第二プレート７の内側案内ピース６５との協働によって形成され、前記開口部３３ａは第一プレート６の外側案内溝６０の周縁部６０ａと第二プレート７の内側案内ピース６５のエッジ部６５ａとが対向することによって形成されている。 FIG. 12 is a partial cross-sectional view showing a state in which the first plate 6 and the second plate 7 are attached to the nut body 4. As shown in this figure, the direction changing passage portion 33 has an opening 33 a facing the inner peripheral surface of the nut member 2, and the ball 3 faces the spline shaft 1 and the direction changing passage portion 33. Roll over. As described above, the direction changing passage portion 33 is formed by the cooperation of the outer guide groove 60 of the first plate portion 6 and the inner guide piece 65 of the second plate 7, and the opening portion 33 a is formed on the outer side of the first plate 6. The peripheral edge portion 60 a of the guide groove 60 and the edge portion 65 a of the inner guide piece 65 of the second plate 7 are opposed to each other.

第一の実施形態と同様に、この開口部３３ａの開口幅ｄ３は、負荷通路部３１の開口幅ｄ１や無負荷通路部３２の開口幅ｄ２と同様に、ボール３の直径よりも小さく設定されており、ナット部材２をスプライン軸１から抜き取った状態でも、方向転換通路部３３を転送するボール３が開口部３３ａを通過してナット部材２から脱落することがないようになっている。 Similar to the first embodiment, the opening width d3 of the opening 33a is set smaller than the diameter of the ball 3 in the same manner as the opening width d1 of the load passage 31 and the opening width d2 of the no-load passage 32. Thus, even when the nut member 2 is removed from the spline shaft 1, the ball 3 that transfers the direction changing passage portion 33 does not pass through the opening 33a and fall off the nut member 2.

これら第一プレート６及び第二プレート７は第一の実施形態と同様に複雑な形状をしていることから、合成樹脂の射出成形を用いて制作されている。これ以外の製作方法としては、金属射出成形（ＭＩＭ成形）を用いることも可能である。また、スプライン軸の外径が大きく、エンドプレートも大型化するのであれば、切削加工によって形成することも可能である。 Since the first plate 6 and the second plate 7 have a complicated shape as in the first embodiment, they are manufactured using synthetic resin injection molding. As another manufacturing method, metal injection molding (MIM molding) can also be used. Further, if the outer diameter of the spline shaft is large and the end plate is enlarged, it can be formed by cutting.

以上の説明では、案内軸としてのスプライン軸に対してスライド部材としてのナット部材を組み付けたボールスプライン装置を例に挙げて本発明を詳述してきたが、本発明の適用対象はこれに限られるものではない。例えば、ベッドやコラム等の固定部に配設される軌道レールに対してスライド部材としての移動ブロックを組み付けた直線案内装置についても適用することが可能である。 In the above description, the present invention has been described in detail by taking as an example a ball spline device in which a nut member as a slide member is assembled to a spline shaft as a guide shaft, but the scope of application of the present invention is limited to this. It is not a thing. For example, the present invention can also be applied to a linear guide device in which a moving block as a slide member is assembled to a track rail disposed on a fixed portion such as a bed or a column.

Claims

A large number of balls, and a spline shaft formed in a columnar shape and a plurality of rolling grooves of the balls along the longitudinal direction on the outer peripheral surface;
A metal nut body and a pair of end plates that are respectively fixed to both end faces of the nut body and a through hole through which the spline shaft is inserted are formed in a cylindrical shape, and the inner peripheral surface of the through hole Comprises a track groove through which the ball circulates infinitely, and a nut member that is movable along the spline shaft as the ball circulates,
The track groove is
The nut body has a load rolling groove facing the rolling groove of the spline shaft inside, and a slit-shaped opening that opens toward the spline shaft with an opening width smaller than the ball diameter. And a load passage portion where the ball rolls while applying a load,
A slit-like opening provided in the nut main body in parallel with the load passage portion, and the ball rolls in an unloaded state inside and opens toward the spline shaft with an opening width smaller than the ball diameter. A no-load passage section having a section;
It is formed by the cooperation of the direction change groove provided in the end plate and the end surface of the nut body, and the load passage portion and the no-load passage portion are connected in communication to move the ball between them, A pair of direction change passages having an opening that opens toward the spline shaft,
The opening of the direction changing passage portion is set to have an opening width smaller than the ball diameter by allowing the peripheral edge of the direction changing groove and the edge portion of the end surface of the nut body to face each other. Spline device.

The ball spline device according to claim 1, wherein an opening width of the load passage portion toward the spline shaft is set larger than an opening width of the no-load passage portion .