JP6180912B2 - Linear actuator ball spline device - Google Patents

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Description

本発明はリニアアクチュエーターユニットに係り、特にリニアアクチュエーター・ボールスプライン装置に関する。   The present invention relates to a linear actuator unit, and more particularly to a linear actuator / ball spline device.

本発明は多数のボールを介してスプライン軸とナット部材が組み合わされ相対的な直線運動を行う伝導ユニットで、工作機械又は各種産業機械の直線ガイド部又は産業用ロボットのトルク伝達部等のボールスプライン装置に使用される。   The present invention is a transmission unit that performs relative linear motion by combining a spline shaft and a nut member via a large number of balls, and is a ball spline such as a linear guide part of a machine tool or various industrial machines or a torque transmission part of an industrial robot. Used for equipment.

既知の通り、この種のボールスプライン装置は特許文献1〜2に開示されたボールスプライン装置が知られている。当該ボールスプライン装置は長手方向に沿って伸びる複数本のボール転送溝を備えたスプライン軸と多数のボールを介して前記のスプライン軸に組み付けられるとともに、前記ボールの無限循環路を備えたナット部材とから構成されており、ボールの無限循環に伴って前記ナット部材をスプライン軸の周囲でその長手方向に沿って自在に移動させることが出来る。   As is known, this type of ball spline device is known from the patent documents 1 and 2. The ball spline device is assembled to the spline shaft through a plurality of balls and a spline shaft having a plurality of ball transfer grooves extending along the longitudinal direction, and a nut member having an infinite circulation path for the balls; The nut member can be freely moved along the longitudinal direction around the spline shaft with the infinite circulation of the balls.

また、ナット部材に具備されたボールの無限循環路は、ボールに設置されたナット部材のボール転動溝とスプライン軸のボール転動溝から構成された負荷通路であり、この負荷通路と並行して形成されたボール戻し通路と、これ等の負荷通路とボールの戻し通路とを連結するU字形の方向転換路とから構成されている。そして、負荷通路とボールの戻し通路の両端に前記方向転換路を配置することで、ボールの無限循環路が形成されている。   The infinite circulation path of the ball provided in the nut member is a load passage composed of the ball rolling groove of the nut member installed on the ball and the ball rolling groove of the spline shaft, and is parallel to the load passage. And a U-shaped direction change path connecting the load path and the ball return path. And the infinite circulation path of a ball | bowl is formed by arrange | positioning the said direction change path in the both ends of a load channel | path and a ball | bowl return channel | path.

前記文献のボールスプライン装置は、円筒状に形成されたナット部材の内周面とこの内周面を貫通するスプライン軸との隙間に合成樹脂製の保持器を取付け、この保持器とナット部材の協働を利用して、ボール戻し通路と方向転換路を形成している。   In the ball spline device of the above-mentioned document, a synthetic resin cage is attached to a gap between an inner peripheral surface of a nut member formed in a cylindrical shape and a spline shaft passing through the inner peripheral surface. The ball return path and the direction change path are formed using the cooperation.

また前記負荷通路のボールを、方向転換を経てボール戻し通路に移動させるために、このボールをスプライン軸のボール転送溝から離脱させることが必要となる。このため、従来のボールスプライン装置は前記の保持器に前記方向転換路に連続するボール掬い上げ部が設けられており、前記ボール転送溝で転送してきたボールはこの掬い上げ部を超えてこのボール転送溝から離脱し、保持器とナット部材の協働によって形成される方向転換路内に収容されるようになっている。   Further, in order to move the ball in the load passage to the ball return passage through the direction change, it is necessary to remove the ball from the ball transfer groove of the spline shaft. For this reason, in the conventional ball spline device, the cage is provided with a ball scooping portion that is continuous with the direction change path, and the ball transferred through the ball transfer groove exceeds the scooping portion and this ball It separates from the transfer groove and is accommodated in a direction change path formed by the cooperation of the cage and the nut member.

しかし、前記説明の従来のボールスプライン装置では、保持器とナット部材でボール戻し通路が形成されているため、ボール戻し通路は少なくともスプライン軸からその半径方向に保持器の厚さ分が突出している。また、保持器に前記方向転換路又はボール戻し通路が形成されていて、この複雑な形状を実現するために金型を用いて合成樹脂の射出成形で製作される。このため、慣用のボールスプライン装置には以下の問題点がある。   However, in the conventional ball spline device described above, since the ball return passage is formed by the cage and the nut member, the ball return passage projects at least in the radial direction from the spline shaft by the thickness of the cage. . Further, the direction change path or the ball return path is formed in the cage, and in order to realize this complicated shape, the cage is manufactured by injection molding of a synthetic resin. For this reason, the conventional ball spline device has the following problems.

ナット部材の内周面に装着した保持器が変形した場合、保持器はスプライン軸に接触し、ナット部材の運動が阻害されてしまうので、保持器を極端に薄く形成することは困難であった。このため、スプライン軸とナット部材の間に保持器を収容した従来のボールスプライン装置では、ナット部材の外径が保持器の厚みの影響を受けることになり、ナット部材の外径寸法が大きく成る結果となっている。   When the cage mounted on the inner peripheral surface of the nut member is deformed, the cage comes into contact with the spline shaft and the movement of the nut member is obstructed, so it is difficult to form the cage extremely thin. . For this reason, in the conventional ball spline device in which the cage is accommodated between the spline shaft and the nut member, the outer diameter of the nut member is affected by the thickness of the cage, and the outer diameter of the nut member is increased. It is the result.

従来のボールスプライン装置では、前記保持器を利用してボールを無限循環させるが、この保持器はプラスチック射出成型で製作されているので、その長さ寸法は全て固定してしまっている。因って、異なる長さのナットには適用できず、汎用性が低い。   In the conventional ball spline device, the balls are circulated infinitely by using the cage. However, since the cage is manufactured by plastic injection molding, all the length dimensions thereof are fixed. Therefore, it cannot be applied to nuts of different lengths and is not versatile.

実開昭61-179414号公報Japanese Utility Model Publication No. 61-179414 特開昭58-137616号公報JP-A-58-137616

本発明は前記問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、本来の機能を十分発揮しつつも、ナット部材の外径を極限まで小型化することができ、しかも組みたてにマン・アワーがかからず、安価に且つ簡便に製造が可能で、また品質の維持可能な信頼性のあるボールスプライン装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to be able to miniaturize the outer diameter of the nut member to the limit while sufficiently exhibiting the original function, and further assembled. An object of the present invention is to provide a reliable ball spline device that does not require man-hours, can be manufactured inexpensively and easily, and can maintain quality.

上記課題を解決するために、本発明の一種のリニアアクチュエーター・ボールスプライン装置には下記を含んでいる。   In order to solve the above problems, a kind of linear actuator / ball spline device of the present invention includes the following.

スプライン軸。それはその一方向に伸ばした長条状構造をしており、この延伸方向が軸方向であると定義し、このスプライン軸の表面には複数本の軸方向に沿って延伸された装置のボール転送溝がある。   Spline shaft. It has an elongated structure extending in one direction, this extending direction is defined as the axial direction, and the surface of this spline shaft is transferred to the ball of a device extended along multiple axial directions. There is a groove.

移動体。それには本体、2つの回転子及び複数の転動体が含まれ、この本体にはスプライン軸にセットされた貫通孔があり、この貫通孔の内縁面にはこのボール転送溝と相対するボール転送槽がある。このボール転送溝とボール転送槽が負荷通路を構成し、且つ、この貫通孔の両端にそれぞれ設置孔を設け、この設置孔の直径はこの貫通孔の直径より大きくし、両方は相互に通じている。この本体には、相対するボール転送槽があり、かつこのボール転送槽に平行して設けられた回流孔がある。この回流孔の両端は装着孔とつながっていて、回流孔の断面は円形である。この二つの回転子はそれぞれ2つの装着孔に収容され、この回転子には相対するボール転送槽の回流路がある。この回流路の輪郭はU字形で、その両端にはそれぞれ負荷通路及び回流孔と繋がり循環通路を構成している。この複数のボール転送体はこの循環通路に設置されている。   Moving body. It includes a main body, two rotors, and a plurality of rolling elements. This main body has a through hole set in the spline shaft, and a ball transfer tank facing the ball transfer groove on the inner edge surface of the through hole. There is. The ball transfer groove and the ball transfer tank constitute a load passage, and an installation hole is provided at each end of the through hole. The diameter of the installation hole is larger than the diameter of the through hole, and both of them communicate with each other. Yes. The main body has an opposing ball transfer tank and a circulation hole provided in parallel to the ball transfer tank. Both ends of the circulation hole are connected to the mounting hole, and the cross section of the circulation hole is circular. The two rotors are accommodated in two mounting holes, respectively, and the rotor has a circulation path for a ball transfer tank facing each other. The outline of this circulation path is U-shaped, and at both ends thereof, a circulation path is constituted by connecting with a load path and a circulation hole. The plurality of ball transfer bodies are installed in the circulation passage.

前記構造より、スプライン軸と本体の間には保持器を設置していないので、この本体の外径を縮小することが可能である。また、この回転子は本体の両端の装着孔に設置されていて、本体は軸方向の長さが変化したときでも、回転子は本体で依然として通用可能である。このため、回転子の汎用性が高められている。   Due to the above structure, no retainer is installed between the spline shaft and the main body, so that the outer diameter of the main body can be reduced. The rotor is installed in the mounting holes at both ends of the main body, and the rotor can still be used in the main body even when the axial length of the main body changes. For this reason, the versatility of the rotor is enhanced.

更に、ボール転送体を循環通路で移動させる場合、より良い円滑度が得られる。本発明は、ボール転送体の移動が最も簡単に円滑でなくなる回流道に対して、特殊な通路の設計を行うことが出来るものであり、その説明は以下の通りである。   Further, when the ball transfer body is moved in the circulation path, better smoothness can be obtained. According to the present invention, a special passage can be designed for the circulation path in which the movement of the ball transfer body becomes the easiest and smooth, and the description thereof is as follows.

この回流路は四つの部分に区分され、この四つの部分はそれぞれ順番につながって上昇部、第一回転部、第二回転部及び接続部となっている。この回流通路の幅はボール転送体の直径より大きい。上昇部は一部がこのボール転送溝に収容されていて、上昇部は一定の上昇高と上昇長を持っている。上昇高は上昇長より小さく、且つこの上昇長は次の関係式に合致する。ボール転送体の直径の0.25倍≦上昇長≦ボール転送体直径の0.5倍。この第一回転部と第二回転部は一つの回転部分を構成している。この回転部分の内輪郭の半径は次の関係式に合致する。第二アーク部の長さの0.5倍<第一アーク部の長さ<第二アーク部の長さの0.8倍。また、この第一アーク部の半径は第二アーク部の半径より小さい。   The circulation channel is divided into four parts, and the four parts are connected in order to form a rising part, a first rotating part, a second rotating part, and a connecting part. The width of this circulation path is larger than the diameter of the ball transfer body. A part of the ascending part is accommodated in the ball transfer groove, and the ascending part has a certain ascending height and ascending length. The rising height is smaller than the rising length, and this rising length satisfies the following relational expression. 0.25 times the diameter of the ball transfer body ≤ rising length ≤ 0.5 times the diameter of the ball transfer body. The first rotating part and the second rotating part constitute one rotating part. The radius of the inner contour of the rotating part matches the following relational expression. 0.5 times the length of the second arc portion <the length of the first arc portion <0.8 times the length of the second arc portion. The radius of the first arc portion is smaller than the radius of the second arc portion.

本発明は回転子を装着孔に固定し安定させるために、この装着孔の内縁面のへこみに環状の固定溝を設け、回転子をこの装着孔に設置したときに、この回転子の端面は固定溝の内側溝壁と接設する。固定体はこの固定溝に設置され、この固定体はこの回転子の端面に抵触している。   In the present invention, in order to fix and stabilize the rotor in the mounting hole, an annular fixing groove is provided in the recess of the inner edge surface of the mounting hole, and when the rotor is installed in the mounting hole, the end face of the rotor is Connect to the inner groove wall of the fixed groove. The fixed body is installed in the fixed groove, and the fixed body is in contact with the end face of the rotor.

本発明のリニアアクチュエーター・ボールスプライン装置の系統図である。It is a systematic diagram of the linear actuator ball spline device of the present invention. 本発明のリニアアクチュエーター・ボールスプライン装置のアセンブリ図である。It is an assembly figure of the linear actuator ball spline device of the present invention. 図2のA-Aの断面図である。It is sectional drawing of AA of FIG. 本発明のリニアアクチュエーター・ボールスプライン装置の回転子の立体図である。It is a three-dimensional view of the rotor of the linear actuator ball spline device of the present invention. 本発明の回転子の回流路の構成概略図である。It is the structure schematic of the rotation path of the rotor of this invention. 本発明の回転子の回流路の構成概略図で、軸方向から見たものである。It is the structure schematic of the rotation path of the rotor of this invention, and is seen from the axial direction. 図5のB-Bの断面図で、回流路の上昇部の細部設計を説明している。5 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 5 to explain the detailed design of the rising portion of the circulation path.

本発明の特徴および技術内容のよりよい理解のために、本発明の実施方式の説明及び図面を参照していただきたい。ただし、この実施方式及び図面は説明及び参考用のものであり、これらにより本発明に対するいかなる制限も加えられるものではない。   For a better understanding of the features and technical contents of the present invention, please refer to the description of the implementation method of the present invention and the drawings. However, this implementation method and drawings are for explanation and reference, and these do not impose any limitation on the present invention.

図1から図3に示している本発明の比較的良い実施例を参照して、本発明は一種のリニアアクチュエーター・ボールスプライン装置であり、スプライン軸(1)、移動体、回転子(3)を含む。   1 to 3, the present invention is a kind of linear actuator / ball spline device, which includes a spline shaft (1), a moving body, and a rotor (3). including.

スプライン軸(1)は、一方向に延伸した長条状構造で、この延伸方向を軸方向(X)であると定義し、このスプライン軸(1)の表面に複数本の軸方向(X)に沿って設置されたボール転動溝(11)がある。   The spline shaft (1) is an elongated structure extending in one direction, and this extension direction is defined as the axial direction (X), and a plurality of axial directions (X) are formed on the surface of the spline shaft (1). There is a ball rolling groove (11) installed along.

移動体は本体(2)、2つに回転子(3)、及び複数のボール転動体(4)を含む。本体(2)にはスプライン軸(1)とセットになっている貫通孔(21)がある。この貫通孔の内縁面にはこのボール転動溝(11)と相対するボール転動槽(211)があり、このボール転動溝(11)とボール転動槽(211)は一つの負荷通路(90)を構成し、且つ、貫通孔(21)の両端にはそれぞれ装着孔(22)があり、この装着孔(22)の直径(D2)は貫通孔(21)の直径(D1)より大きく、且つ、両方は相互に通じている。本体(2)には相対するボール転動槽(211)があり、且つこの転動槽(211)に平行して設置された回流孔(24)がある。この回流孔(24)の両端はこの装着孔(22)と通じている。この回流孔(24)の断面は円形である。つまり、この回流孔(24)の径方向は密閉形態となっている。2つのこの回転子(3)はそれぞれ2つの装着孔(22)に収容されている。この回転子(3)には相対するボール転動槽(211)の回流路(31)がある。この回流路(31)の輪郭はU字形である。その両端はそれぞれ負荷通路(90)と回流孔(24)とつながり、循環通路(100)を構成している。この複数のボール転動体(4)はこの循環通路に設置されている。   The moving body includes a main body (2), two rotors (3), and a plurality of ball rolling elements (4). The body (2) has a through hole (21) that is paired with the spline shaft (1). There is a ball rolling tank (211) facing the ball rolling groove (11) on the inner edge surface of the through hole, and the ball rolling groove (11) and the ball rolling tank (211) are provided as one load passage. (90), and there are mounting holes (22) at both ends of the through hole (21). The diameter (D2) of the mounting hole (22) is larger than the diameter (D1) of the through hole (21). Big and both communicate with each other. The main body (2) has an opposing ball rolling tank (211) and a circulation hole (24) installed in parallel to the rolling tank (211). Both ends of the circulation hole (24) communicate with the mounting hole (22). The cross section of the circulation hole (24) is circular. That is, the radial direction of the circulation hole (24) is a sealed form. The two rotors (3) are accommodated in the two mounting holes (22), respectively. The rotor (3) has a rotating passage (31) of an opposing ball rolling tank (211). The outline of this circulation path (31) is U-shaped. Both ends thereof are connected to the load passage (90) and the circulation hole (24) to constitute a circulation passage (100). The plurality of ball rolling elements (4) are installed in the circulation passage.

本実施例は回転子(3)を固定するために、装着孔(22)の内縁面のくぼみに環状の固定溝(23)を設けてある。この回転子(3)を装着孔(22)に設置するとき、回転子(3)の端面(32)は固定溝(23)の内側溝壁(231)と相設されている。固定体(5)が固定溝(23)に設置された後、固定体(5)はこの回転子(3)の端面(32)に抵触する。これにより回転子(3)の軸方向(X)の自由度が制限される。また、固定体(5)は本実施例では金属製のC型留め金である。それによって、回転子(3)は任意方向に全て金属材質でカバーされている。図2と図3に示すように、回転子(3)を経方向は装着孔(22)によりカバーされ、回転子(3)の軸方向(X)の一端は、固定体(5)で端面(32)が一部分カバーされている。そのカバー範囲は端面(32)の二分の一を超えるのが最適である。もう一方の端は貫通孔(21)に面して設置され、スプライン装置の不適切使用等の要因を避けることができる。また、ボール転動体(4)が回流路(31)に衝撃を与える力が大きすぎるときは、回転子(3)の破裂損壊をもたらす(註:回転子の大部分はプラスチック射出成形で製造されているため)。そのとき、回転子(3)の周囲に金属ストッパーがあり、転動体(4)が回流路(31)より離脱するのを避けることが出来る。たとえ、スプライン装置の設備を設置することを避けることができても、転動体(4)が本体(2)とスプライン軸(1)から完全に離脱し、設備をして元来の制限された自由度を失わせるので、設備の関連部品が互いにぶつかり損壊することになる。因って、本発明では回転子(3)の特殊な固定構造の設計を行うことで、ボール(ボール転動体を指す)の破裂を自発的に防止する安全効果を備え、更に大きな損害の発生を避ける。   In this embodiment, in order to fix the rotor (3), an annular fixing groove (23) is provided in the recess of the inner edge surface of the mounting hole (22). When this rotor (3) is installed in the mounting hole (22), the end face (32) of the rotor (3) is aligned with the inner groove wall (231) of the fixed groove (23). After the fixed body (5) is installed in the fixed groove (23), the fixed body (5) comes into contact with the end face (32) of the rotor (3). This limits the degree of freedom in the axial direction (X) of the rotor (3). The fixed body (5) is a metal C-shaped clasp in this embodiment. Thereby, the rotor (3) is entirely covered with a metal material in an arbitrary direction. As shown in FIGS. 2 and 3, the longitudinal direction of the rotor (3) is covered by the mounting hole (22), and one end in the axial direction (X) of the rotor (3) is the end face of the fixed body (5). (32) is partially covered. The coverage is optimally more than half of the end face (32). The other end is placed facing the through hole (21) to avoid factors such as inappropriate use of the spline device. Also, if the ball rolling element (4) has an excessively large impact force on the circuit (31), it will cause the rotor (3) to burst (破: Most of the rotor is manufactured by plastic injection molding. Because) At that time, there is a metal stopper around the rotor (3), so that the rolling element (4) can be prevented from being separated from the circuit (31). Even if it was possible to avoid installing spline equipment, the rolling element (4) was completely detached from the main body (2) and spline shaft (1), and the equipment was originally restricted. Since the degree of freedom is lost, the related parts of the equipment collide with each other and are damaged. Therefore, in the present invention, by designing a special fixing structure of the rotor (3), it has a safety effect that spontaneously prevents the ball (referring to the ball rolling element) from bursting, and causes further damage. Avoid.

図3から図7を参照して言えば、ボール転動体(4)が循環通路(100)を移動時により良い円滑度を得るために、本発明は回流路(31)を四つの部分に区分し、この四つの部分の区分は順序に従って繋がり上昇部(A)、第一回転部(B)、第二回転部(C)及び接続部(D)となっている。そのうち、上昇部(A)は負荷通路(90)と繋がり、接続部(D)は回流孔(24)と繋がっている。図7図を参照して言えば、この上昇部(A)は一部がボール転動溝(11)に格納されている。上昇部(A)には上昇高(H)と上昇長(C)がある。上昇高(H)は上昇長(C)より小さく、且つ、上昇長(C)は以下の関係式に合致する。転動体の直径の0.25倍≦上昇長(C)≦転動体の直径の0.5倍。第一回転部(B)と第二回転部(C)は一つの回転部分を構成しており、この回転部分の内輪郭の半径(R3)は以下の関係式に符合する。転動体の直径の0.5倍≦内輪郭半径(R3)≦転動体の直径。またこの回流路(31)の幅はこの転動体(4)の直径より大きい。   3 to 7, in order to obtain better smoothness when the ball rolling element (4) moves in the circulation passage (100), the present invention divides the circulation path (31) into four parts. And the division of these four parts is connected according to the order, and is the rising part (A), the 1st rotation part (B), the 2nd rotation part (C), and the connection part (D). Among them, the rising portion (A) is connected to the load passage (90), and the connecting portion (D) is connected to the circulation hole (24). Referring to FIG. 7, a part of the rising portion (A) is stored in the ball rolling groove (11). The ascending part (A) has an ascending height (H) and an ascending length (C). The climb height (H) is smaller than the climb length (C), and the climb length (C) satisfies the following relational expression. 0.25 times the diameter of the rolling element ≤ rising length (C) ≤ 0.5 times the diameter of the rolling element. The first rotating part (B) and the second rotating part (C) constitute one rotating part, and the radius (R3) of the inner contour of this rotating part matches the following relational expression. 0.5 times the diameter of the rolling element ≤ inner contour radius (R3) ≤ diameter of the rolling element. Further, the width of the circular passage (31) is larger than the diameter of the rolling element (4).

図6を参照して言えば、この第一回転部(B)と第二回転部(C)は軸方向(X)より見て、第一回転部(B)第二回転部(C)の底部輪郭はそれぞれ第一アーク部(B1)と第二アーク部(C1)が相互につながって構成していて、それは相切点(Q)を有している。第一アーク部(B1)と第二アーク部(C1)の円心(B2、C2)は異なり、且つ第一アーク部(B1)の長さは以下の関係式に合致する。第二アーク部(C1)の0.5倍<第一アーク部(B1)の長さ<第二アーク部(C1)の長さの0.8倍。   Referring to FIG. 6, the first rotating part (B) and the second rotating part (C) are viewed from the axial direction (X), and the first rotating part (B) and the second rotating part (C). Each bottom contour is formed by connecting the first arc part (B1) and the second arc part (C1) to each other, and it has a phase cut point (Q). The first arc portion (B1) and the second arc portion (C1) have different circular centers (B2, C2), and the length of the first arc portion (B1) matches the following relational expression. 0.5 times the second arc part (C1) <the length of the first arc part (B1) <0.8 times the length of the second arc part (C1).

なお、転動体(4)が第一回転部(B)の前段に至ったとき、なお継続して上昇するので、第一アーク部(B1)の長さは第二アーク部(C1)の長さより大きくなければならず、第一回転部(B)の前段の上昇幅をやや平坦である。したがって転動体(4)は円滑に第二回転部(C)まで移動し、比較的平坦な転動体(4)の回転路(T)を得ることが出来る。しかも第一アーク部(B1)の半径(R1)は第二アーク部(C1)の半径(R2)より小さい。   When the rolling element (4) reaches the first stage of the first rotating part (B), it continues to rise, so the length of the first arc part (B1) is the length of the second arc part (C1). The rising width of the first stage of the first rotating part (B) is slightly flat. Therefore, the rolling element (4) smoothly moves to the second rotating part (C), and a relatively flat rotating path (T) of the rolling element (4) can be obtained. Moreover, the radius (R1) of the first arc part (B1) is smaller than the radius (R2) of the second arc part (C1).

本発明は前記の通路設計により、特に転動体(4)が転動溝(11)を離脱したときに必要な上昇高度の設計では、その上昇高度を上昇部(A)及び第一回転部(B)の前段まで分散し、転動体(4)は上昇部(A)の上昇高度を従来の設計と比べて低くしている。相対的にその上昇抵抗力は下がり、転動体(4)が転動溝(11)を離脱するときに円滑に移動できる。ここで、前段は上昇部と第一回転部の接続点から起算し第一回転部の総長の二分の一未満の範囲とする。   According to the present invention, in the design of the ascending altitude required when the rolling element (4) leaves the rolling groove (11), the ascending altitude is increased by the ascending part (A) and the first rotating part ( Dispersed up to the previous stage of B), the rolling element (4) makes the ascending height of the ascending section (A) lower than the conventional design. The rising resistance force is relatively reduced, and the rolling element (4) can move smoothly when it leaves the rolling groove (11). Here, the former stage is calculated from the connection point of the rising part and the first rotating part, and is set to a range less than one half of the total length of the first rotating part.

1:スプライン軸
11:転動溝
2:本体
21:貫通孔
211:転動槽
22:装着孔
23:固定槽
231:内側槽壁
24:回流孔
3:回転子
31:回流路
32:端面
A:上昇部
B:第一回転部
C:第二回転部
D:接続部
B1:第一回転部の底部輪郭
C1:第二回転部の底部輪郭
Q:相切点
T:転動体回転通路
R1:第一アーク部の半径
R2:第二アーク部の半径
R3:回転部分の内輪郭半径
U:回転路の幅
H:上昇高度
C:上昇長さ
90:負荷通路
100:循環通路
X:軸方向
4:転動体
5:固定体
D1:貫通孔の直径
D2:装着孔の直径
B2、C2:円心
1: Spline shaft
11: Rolling groove
2: Body
21: Through hole
211: Rolling tank
22: Mounting hole
23: Fixed tank
231: Inside tank wall
24: Circulation hole
3: Rotor
31: Circulation channel
32: End face
A: Ascending part
B: First rotating part
C: Second rotating part
D: Connection part
B1: Bottom contour of the first rotating part
C1: Bottom contour of the second rotating part
Q: Phase cut point
T: Rolling element rotation path
R1: Radius of the first arc part
R2: Radius of the second arc part
R3: Radius inner contour radius
U: Rotation path width
H: Ascent height
C: Ascending length
90: Load passage
100: Circulation path
X: Axial direction
4: Rolling element
5: Fixed body
D1: Diameter of the through hole
D2: Mounting hole diameter
B2, C2: Encentric

Claims (4)

リニアアクチュエーター・ボールスプライン装置であって、
スプライン軸と、移動体と、を備え、
前記スプライン軸は、一方向に延伸された長条状構造で、この延伸方向が軸方向であると定義し、このスプライン軸の表面には複数本の軸方向に延伸設置された転動溝が設けられ、
前記移動体は本体、2つの回転子及び複数の転動体を含み、
前記本体には前記スプライン軸とセットになった貫通孔があり、この貫通孔の内縁面にはこの転動溝と対応する転動槽があり、この転動溝と転動槽は一つの負荷通路を構成し、且つ、この貫通孔の両端にはそれぞれ一つの装着孔があり、この装着孔の直径は貫通孔の直径より大きく、且つ両方は相互に通じており、前記本体には更にこの転動槽に相対し、かつこの転動槽に平行して設置された回流孔があり、この回流孔の両端は装着孔と通じており、回流孔の断面は円形であり、
2つの前記回転子はそれぞれ2つの前記装着孔に収納されており、前記回転子には前記転動槽と相対する回流路があり、この回流路の輪郭はU字形であり、その両端はそれぞれ前記負荷通路及び前記回流孔と繋がって、一つの循環通路を構成しており、
複数の前記転動体はこの循環通路に設置されており、
前記回流路は四つの部分に区分されていて、この四つの部分は順番につながって上昇部、第一回転部、第二回転部及び接続部となっていて、幅が転動体の直径よりも大きい
ことを特徴とする、リニアアクチュエーター・ボールスプライン装置。
A linear actuator ball spline device,
A spline shaft and a moving body,
The spline shaft is an elongated structure extending in one direction, and this extending direction is defined as the axial direction. A plurality of rolling grooves extending in the axial direction are formed on the surface of the spline shaft. Provided,
The moving body includes a main body, two rotors, and a plurality of rolling elements,
The main body has a through hole set with the spline shaft, and an inner edge surface of the through hole has a rolling tank corresponding to the rolling groove, and the rolling groove and the rolling tank have one load. There is a mounting hole at each end of the through-hole, and the diameter of the mounting hole is larger than the diameter of the through-hole and both communicate with each other. There is a circulation hole installed opposite to the rolling tank and parallel to the rolling tank, both ends of the circulation hole communicate with the mounting hole, and the cross section of the circulation hole is circular,
The two rotors are housed in the two mounting holes, respectively, and the rotor has a circulation channel facing the rolling tank, the contour of the circulation channel is U-shaped, and both ends thereof are respectively Connected to the load passage and the circulation hole to constitute one circulation passage,
The plurality of rolling elements are installed in the circulation passage,
The circular flow path is divided into four parts, and the four parts are connected in order to become a rising part, a first rotating part, a second rotating part, and a connecting part, and the width is larger than the diameter of the rolling element. Large linear actuator and ball spline device.
前記上昇部は一部が前記転動溝に収納されると共に、一定の上昇高度と上昇長さを持っていて、この上昇高度は上昇長さより小さく、且つ、上昇長さは前記体の直径の0.25倍以上、且つ前記直径の0.5倍以下であることを特徴とする、請求項1に記載のリニアアクチュエーター・ボールスプライン装置。 The rising part with a portion is accommodated in the rolling groove, have a rise length a constant rise height, the elevated altitude less than increased length, and, the rising length of the rolling body or 0.25 times the diameter, and wherein said more than 0.5 times the diameter of the rolling body, the linear actuator ball spline device according to claim 1. 前記第一回転部と前記第二回転部が一つの回転部分を構成しており、この回転部分の内輪郭の半径は前記転動体直径の0.5倍以上、且つ前記転動体の直径以下であることを特徴とする、請求項1に記載のリニアアクチュエーター・ボールスプライン装置。 Wherein and the second rotating portion and the first rotating portion to constitute one of the rotating portion, the radius of the inner contour of the rotating parts or 0.5 times the diameter of the rolling element, and less than or equal to the diameter of the rolling element The linear actuator / ball spline device according to claim 1, wherein 前記第一回転部と前記第二回転部の軸方向より見て、第一回転部と第二回転部の底部の輪郭はそれぞれ第一アーク部と第二アーク部が相互に相接し構成されており、第一アーク部と第二アーク部の円心は異なり、この第一アーク部の長さは第二アーク部の長さの0.5倍より大きく、且つ第二アーク部の長さの0.8倍より小さく、しかもこの第一アーク部の半径は第二アーク部の半径より小さいであることを特徴とする、請求項1に記載のリニアアクチュエーター・ボールスプライン装置。   As seen from the axial direction of the first rotating part and the second rotating part, the contours of the bottoms of the first rotating part and the second rotating part are configured such that the first arc part and the second arc part are in contact with each other. The first arc part and the second arc part have different circle centers, and the length of the first arc part is greater than 0.5 times the length of the second arc part, and the length of the second arc part. 2. The linear actuator ball spline device according to claim 1, wherein the radius of the first arc portion is smaller than 0.8 times, and the radius of the first arc portion is smaller than the radius of the second arc portion.
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