JPH0571445U - リニアベアリングのボール保持器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ ボールを所定の軌道で円滑に案内することが
できる無端状ボール案内溝を有し、且つ、ベアリング外
筒への組付けが容易なリニアベアリングのボール保持器
を提供する。 ［構成］ ベアリングシャフトの周囲を直線運動するベ
アリング外筒に対して、その一方の開口より中空部に嵌
め込まれる保持器本体と、他方の開口より中空部に嵌め
込まれる環状ピースとからボール保持器を構成し、ベア
リング外筒の中空部内で上記保持器本体の先端部に環状
ピースを固着することによりボール保持器の外形をベア
リング外筒の内形と合致させ、無端状ボール案内溝を転
走するボールのふらつきを防止することを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ボールスプラインやボールブッシュ等のリニアベアリングにおいて ベアリング外筒とベアリングシャフトとの間に挟み込まれたボールを保持、整列 させるためのボール保持器に係り、詳細には、ボールを円滑に循環させるための ボール保持器の形状の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種のボール保持器としては、例えば図９に示すボールスプラインの ボール保持器が一般的に知られている。

【０００３】 その具体的な構造はと言えば、中空部ａにスプラインシャフト（図示せず）が 遊嵌する薄肉の略円筒形状に成形されると共に、その外周面には、スプライン外 筒ｃとスプラインシャフトとの間に挟み込まれた負荷ボールｄが転走する長孔状 の負荷ボール案内溝ｅ、無負荷ボールｆが転走する無負荷ボール案内溝ｇ及び上 記負荷ボール案内溝ｅと無負荷ボール案内溝ｆとを連通連結するボール旋回溝ｈ とからなる無端ボール案内溝が複数形成されており、この無端ボール案内溝にボ ールｄ，ｆを整列させスプライン外筒ｃ中空部に嵌め込まれて使用されるもので ある。 そして、このように構成され使用されるボール保持器は、ボールスプラインの 組立効率への配慮から、合成樹脂の射出成形等によって一体成形され、それをス プライン外筒ｃの一方の開口からその中空部に挿入することによってスプライン 外筒ｃに組付けられている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記スプライン外筒ｃの内周面は、スプラインシャフトと相俟って 負荷ボールｄを挟み込むための複数の凸条ｉが軸方向に沿って所定の長さ形成さ れた負荷ボール域と、この負荷ボール域の両側に隣接して上記凸条ｉとスプライ ンシャフトとの間から負荷ボールｄを解放する一対のボール掬い上げ域ｊとに区 分されている。

【０００５】 それ故、上述した一体成形のボール保持器をスプライン外筒ｃの中空部に嵌込 むためには、ボール保持器の外周面形状を上記凸条ｉの形成された負荷ボール域 の断面形状に合致させる必要があり、この理由から従来のボール保持器は、図９ から見て取れるように、軸方向に沿って一様な断面形状を有したものとなってい る。

【０００６】 しかし、このことは以下に示すような不都合を生じる。すなわち、ボール旋回 溝ｈは外筒ｃ側のボール掬い上げ域ｊに対応しているので、ボール保持器の断面 形状を負荷ボール域の断面形状に合致させるとボール旋回溝ｈの一部（図９中符 号Ａ部分）が極めて浅くなり、また、ボール掬い上げ域ｊにおいて外筒内周面と ボール保持器との間には空隙が生じてしまい、上記Ａ部分において無負荷ボール ｄの転走が不安定になり易いのである。

【０００７】 このため、スプライン外筒の高速運動時や垂直運動時などにおいてはボールｄ が旋回溝ｈから偏心を生じ易く、図１０に示すようにボールｄ同士が干渉しあっ てボールｄが旋回溝ｈに詰まり、ボールが循環不能に陥るといった問題が発生し ている。

【０００８】 本考案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、ボールを所定の軌道で円滑に案内することができる無端状ボール案内溝を有 し、且つ、ベアリング外筒への組付けが容易なリニアベアリングのボール保持器 を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案のリニアベアリングのボール保持器は、ベ アリングシャフトの周囲を直線運動するベアリング外筒の中空部内に嵌め込まれ 、上記ベアリング外筒とベアリングシャフトとの間に挟み込まれたボールを保持 、整列させるリニアベアリングのボール保持器を前提とし、上記ベアリングシャ フトと相俟ってボールを挟み込む凸条が軸方向に沿って複数条形成されたベアリ ング外筒側の負荷ボール域に嵌まり込む小径部を有すると共に、この小径部の一 端には上記負荷ボール域に隣接するベアリング外筒側のボール掬い上げ域に嵌ま り込み上記凸条によって軸方向に係止される大径部を有し、また、上記小径部の 他端にはこれと同じかあるいは小さい径に形成されてもう一つのベアリング外筒 側ボール掬い上げ域においてベアリング外筒内周面との間に空隙を形成する先端 部を有し、且つ、上記小径部の外周面にはベアリング外筒の内周面に形成された 負荷ボール転走面及び無負荷ボール溝に対応した負荷ボール案内溝、無負荷ボー ル案内溝が形成される一方、上記大径部及び先端部の外周面には負荷ボール案内 溝と無負荷ボール案内溝とを連通連結するボール旋回溝が形成された保持器本体 と、上記ボール旋回溝に対応した半円形状の切り込み部が形成され、上記保持器 本体の先端部外周面に固着されてこの先端部とベアリング外筒内周面との間の空 隙を埋める環状ピースとからなることを特徴とするものである。

【００１０】 尚、このような技術的手段を適用し得るリニアベアリングとは、円筒状のベア リング外筒とベアリングシャフトとの間に無限循環する複数のボールを挟み込ん で両者間の相対的な直線運動を支承するベアリングを指し、例えば、図１１に示 すように、上記ボールｄがベアリング外筒ｃの内周面に形成された負荷ボール転 走面ｋとベアリングシャフトｌの外周面とに夫々点接触して荷重を負荷するボー ルブッシュや、図１２に示すように、ボールｄがベアリング外筒ｃとベアリング シャフトｌとに形成された浅溝状の負荷ボール転走面ｍに夫々面接触して荷重を 負荷すると共に、両部材間に作用する回転トルクも伝達可能なボールスプライン がこれに含まれる。

【００１１】

【作用】

上記技術的手段によれば、ベアリング外筒の中空部に対してその一方の開口か ら保持器本体を嵌め込むと共に他方の開口から環状ピースを嵌め込んでボール保 持器を組み立てるので、ボール保持器の形状をベアリング外筒の中空部の形状と 合致させることができ、負荷ボール案内溝と無負荷ボール案内溝とを連結するボ ール旋回溝の全長が深溝状に形成され、ボールは当該溝内を一列に整列して円滑 に転走するようになる。

【００１２】

【実施例】

以下、添付図面に基づいて、本考案のリニアベアリングのボール保持器を詳細 に説明する。

【００１３】 図１は本考案を適用したボールスプラインのボール保持器を示す分解斜視図で あり、スプライン外筒３（以下、外筒）の一方の開口よりその中空部に嵌め込ま れる保持器本体１と、外筒３の他方の開口より中空部に嵌め込まれる環状ピース ２とから構成されている。

【００１４】 先ず、上記保持器本体１は、負荷ボール４ａが転走する凸条３２が形成された 外筒３の負荷ボール域に嵌め込まれる小径部１１と、この小径部１１の一端に連 続して設けられて外筒３のボール掬い上げ域に嵌め込まれると共に上記凸条３２ によって軸方向に係止される大径部１２と、小径部１１の他端に連続して設けら れて外筒３のボール掬い上げ域３１内に位置すると共に小径部１１より若干小さ い径を有する先端部１０とからなり、合成樹脂の射出成形によって外筒３と略同 じ全長に形成されている。

【００１５】 上記小径部１１には、図５にその断面を示すように、外筒３とスプラインシャ フト（図示せず）との間で荷重を負荷する負荷ボール４ａを案内する長窓状の負 荷ボール案内溝５と、無負荷ボール４ｂが転走する無負荷ボール案内溝６とが形 成されている。両案内溝５，６の間にはこれらを仕切るように島７が突設される 一方、無負荷ボール案内溝６の一側には島７と対向し且つ大径部１２から連続す る突堤８が設けられて、無負荷ボール案内溝６を転走する無負荷ボール４ｂを包 み込むように案内する。そして、図２に示すように、これら島７及び突堤８は外 筒３の複数の凸条３２の間に形成された無負荷ボール溝３３に嵌合する構造とな っている。また、上記負荷ボール案内溝５の両端には、当該溝５を転走してきた 負荷ボール４ａをボール旋回溝９，１３に掬い上げるための舌片１４が設けられ ている。

【００１６】 また、上記大径部１２には、図６に示すように、上記無負荷ボール案内溝６と 同様にボール４を囲うようにして案内する深溝状のボール旋回溝９が形成され、 負荷ボール案内溝５の一端と無負荷ボール案内溝６の一端とを連通連結している 。

【００１７】 更に、上記先端部１０は上記環状ピース２を外周面に嵌め込むための座となっ ており、この先端部１０には上記負荷ボール案内溝５と無負荷ボール案内溝６と を連通連結するボール旋回溝１３が刻設されている。

【００１８】 一方、上記環状ピース２はその内径が上記先端部１０外周面に嵌着するリング 状部材であり、図１に示すように、保持器本体１の先端部１０に形成されたボー ル旋回溝１３に対応した半円形状の切り込み部２１が等間隔でボール条数分形成 されている。

【００１９】 そして、このように構成された本実施例のボール保持器は、外筒の一方の開口 より保持器本体を中空部に嵌め込むと共に他方の開口からは上記環状ピース２を 中空部に嵌め込み、保持器本体１の先端部１０に環状ピースを固着させることに より外筒に組付けられる。

【００２０】 このとき先端部１０に形成されたボール旋回溝１３は、図４及び図７に示すよ うに、保持器本体１の島７と環状ピース２の切り込み部２１とに囲まれて深溝状 に構成され、あたかも大径部１２に形成されたボール旋回溝９（図６参照）と同 様の溝形状となる。

【００２１】 従って、本実施例のボール保持器にあつては環状ピース２を保持器本体に固着 することにより、負荷ボール案内溝５の両端を連通連結する深溝状のボール循環 路がボール旋回溝９，１３及び無負荷ボール案内溝６とで連続して形成されるこ ととなり、負荷ボール案内溝５から掬い上げたボール４を所定の軌道に正確に案 内してこれを円滑に循環させることができるものである。

【００２２】 次に、図８は本考案の第二実施例を示すものである。

【００２３】 この実施例は上記第一実施例と略同様の構成を採るものであるが、保持器本体 １′の小径部１１を旋盤加工によって削り出しているため、島７の中央部及び突 堤８が削り取られた形状となっている。

【００２４】 従って、無負荷ボール案内溝６は浅溝状に形成されることとなるが、ボール旋 回溝９，１３は第一実施例と同様にして深溝状に形成され、ボール４を所定の軌 道に整列させて円滑に負荷ボール案内溝５から無負荷ボール案内溝６へと導くこ とができるものである。

【００２５】 尚、図８中において第１図と同様の構成については、同一符号を付してその説 明を省略する。

【００２６】 又、上記第一実施例及び第二実施例においては、ボール条数が３条のボールス プラインに本考案を適用した例を説明したが、本考案はボール条数に関係なく如 何なるボールスプラインにも適用することが可能である。

【００２７】

【考案の効果】

以上説明してきたように、本考案のリニアベアリングのボール保持器によれば 、保持器本体と環状ピースとを組み合せることにより、負荷ボール案内溝と無負 荷ボール案内溝とを連結するボール旋回溝の全長を深溝状に形成することができ るので、ボール旋回溝内でボールが所定の軌道を外れて詰まるようなことがなく 、ボールの循環がより円滑化してベアリング外筒のスムーズな摺動運動を達成す ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例に係るボール保持器の組み
つけ状態を示す分解斜視図である。

【図２】第一実施例に係るボール保持器の組みつけ状態
を示す断面図である。

【図３】第一実施例に係るボール保持器の側面図であ
る。

【図４】図３のＩＶーＩＶ断面図である。

【図５】図３のＶーＶ断面図である。

【図６】保持器本体の大径部におけるボール旋回溝を示
す断面図である。

【図７】保持器本体の座におけるボール旋回溝を示す断
面図である。

【図８】本考案の第二実施例に係るボール保持器の組み
つけ状態を示す分解斜視図である。

【図９】従来のボール保持器の組みつけ状態を示す分解
斜視図である。

【図１０】従来のボール保持器における問題点を説明す
る要部拡大図である。

【図１１】本考案のボール保持器を適用可能なボールブ
ッシュにおけるボール接触状態を示す断面図である。

【図１２】本考案のボール保持器を適用可能なボールス
プラインにおけるボール接触状態を示す断面図である。

【符号説明】１ 保持器本体 ２ 環状ピース ３ スプライン外筒 ４ ボール ５ 負荷ボール案内溝 ６ 無負荷ボール案内溝 ９ ボール旋回溝 １０ 先端部 １１ 小径部 １２ 大径部 ３２ 凸条

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベアリングシャフトの周囲を直線運動す
   るベアリング外筒の中空部内に嵌め込まれ、上記ベアリ
   ング外筒とベアリングシャフトとの間に挟み込まれたボ
   ールを保持、整列させるリニアベアリングのボール保持
   器であり、上記ベアリングシャフトと相俟ってボールを
   挟み込む凸条が軸方向に沿って複数条形成されたベアリ
   ング外筒側の負荷ボール域に嵌まり込む小径部を有する
   と共に、この小径部の一端には上記負荷ボール域に隣接
   するベアリング外筒側のボール掬い上げ域に嵌まり込み
   上記凸条によって軸方向に係止される大径部を有し、ま
   た、上記小径部の他端にはこれと同じかあるいは小さい
   径に形成されてもう一つのベアリング外筒側ボール掬い
   上げ域においてベアリング外筒内周面との間に空隙を形
   成する先端部を有し、且つ、上記小径部の外周面にはベ
   アリング外筒の内周面に形成された負荷ボール転走面及
   び無負荷ボール溝に対応した負荷ボール案内溝、無負荷
   ボール案内溝が形成される一方、上記大径部及び先端部
   の外周面には負荷ボール案内溝と無負荷ボール案内溝と
   を連通連結するボール旋回溝が形成された保持器本体
   と、上記ボール旋回溝に対応した半円形状の切り込み部
   が形成され、上記保持器本体の先端部外周面に固着され
   てこの先端部とベアリング外筒内周面との間の空隙を埋
   める環状ピースとからなることを特徴とするリニアベア
   リングのボール保持器。