JPH0619873Y2 - ボールねじスプラインユニット - Google Patents

ボールねじスプラインユニット

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JPH0619873Y2
JPH0619873Y2 JP1989104099U JP10409989U JPH0619873Y2 JP H0619873 Y2 JPH0619873 Y2 JP H0619873Y2 JP 1989104099 U JP1989104099 U JP 1989104099U JP 10409989 U JP10409989 U JP 10409989U JP H0619873 Y2 JPH0619873 Y2 JP H0619873Y2
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spline shaft
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Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、同一軸にボールねじ体とボールスプライン体
とが形成される駆動機構の改良に関するものである。
［従来の技術］ 従来の前述のごとき駆動機構は、例えば、ＵＳＰ３０４
６８０８号（第６図参照）に示すごとく、同一の軸２６
に対し、ボールねじ部７０とボールスプライン部７１が
軸心方向に隣接され、前記軸２６の同一部分にボールね
じ用の螺旋状の軌道溝と、ボールスプライン用の直線状
の軌道溝とが形成され、前記軸２６の各軌道溝に対応し
て、ボールねじのナット２０とボールスプラインの外筒
７２とを軸方向に沿って配置したものである。
前記駆動機構では、ボールねじ部７０のナット２０を歯
車駆動装置により回転させて、ボールスプライン部７１
により前記軸２６を回転することなく軸方向に進退させ
るものである。
［考案が解決しようとする課題］ 前述の従来の駆動機構では、軸に複合形成される軌道溝
の加工が、複雑で高い精度を要請されるため、加工時間
がかかると共に、高度な加工技術を必要とし、また、ボ
ールねじのナットとボールスプラインの外筒部分とが、
軸の長手方向に隣接されているため、駆動機構全体が軸
方向に長くなってしまう欠点があり、これらの欠点の解
決策が課題とされていた。
［課題を解決するための手段］ 本考案は、前述の課題を解決しうるものであり、中空の
ボールねじスプライン軸の内外両筒面の一方の筒面側が
螺旋状軌道溝を有するボールねじ面とされ、他方の筒面
側が軸心と平行な複数条の直線状軌道溝を有するボール
スプライン面とされており、前記ボールねじスプライン
軸のボールねじ面と対峙して螺旋状軌道溝を有するボー
ルねじ面の形成されたボールねじ体が、多数のボールを
介して、前記ボールねじスプライン軸に螺旋状に進退か
つ回動可能に嵌合され、また前記ボールねじスプライン
軸のボールスプライン面と対峙して軸心と平行な複数条
の直線状軌道溝を有するボールスプライン面の形成され
たボールスプライン体が、多数のボールを介して、前記
ボールねじスプライン軸に軸方向に進退可能に嵌合さ
れ、前記ボールねじ体およびボールスプライン体がそれ
ぞれハウジングに回動可能に軸支されているボールねじ
スプラインユニットの提供により、前述の課題を解決し
得たものである。
［作用］ 本考案は、前述の構成とすることにより、徒に軸方向に
長くなることなく、軸の回転運動と進退運動およびその
組合せ運動を高い精度で行わせることができるボールね
じスプラインユニットを安価に提供することが可能とな
ったのである。
［実施例］ 以下図面に示す実施例により、本考案の構成を説明す
る。
第１図〜第３図に第１の実施例を示す。
中空のボールねじスプライン軸１の外筒面２が螺旋状軌
道溝３を有するボールねじ面４とされ、内筒面５が軸心
と平行な複数条列の直線状軌道溝６，６を有するボール
スプライン面７とされており、前記ボールねじスプライ
ン軸１のボールねじ面４と対峙して内筒面８に螺旋状軌
道溝９を有するボールねじ面１０の形成されたボールね
じ体であるボールねじナット１１が、前記螺旋状軌道溝
３，９上を該両軌道溝３，９に挟持されて転動する多数
のボール１２，１２を介して、前記ボールねじスプライ
ン軸１に対して螺旋状に進退かつ回動可能に、前記ボー
ルねじスプライン軸１が前記ボールねじナット１１に嵌
合挿着され、また前記ボールねじスプライン軸１の内筒
面５であるボールスプライン面７と対峙して軸心と平行
な複数条列の直線状軌道溝１３を有するボールスプライ
ン面１４の形成されたボールスプライン体であるボール
スプライン軸体１５が、前記直線状軌道溝６，１３上を
該両軌道溝６，１３に挟持されて転動する多数のボール
１６，１６を介して、前記ボールねじスプライン軸１に
対して軸方向に進退可能に嵌合挿着され、前記ボールね
じ体であるボールねじナット１１は玉軸受１７，１７お
よび側板２３を介してハウジング１８に回動可能にかつ
軸方向には移動不能に軸支され、前記ボールスプライン
軸体１５は、図示されていないが、前記ボールねじナッ
ト１１とは別に、前記ハウジング１８に回動可能にかつ
軸方向には移動不能に軸支されている。
本実施例においては、ボールねじナット１１の外周面の
一部に歯車１９が形成され、該歯車１９と外部の駆動軸
２０に取付けられた歯車２１とが噛合され、前記駆動軸
２０の回転により、前記ボールねじナット１１が回転駆
動される。
前記ボールねじナット１１の両端付近では、図示されて
いないが、螺旋状軌道溝３，９上を転動して来たボール
１２，１２が螺旋状軌道溝９の一端から掬われ、他方の
螺旋状軌道溝９へリターン孔を経由してボール１２，１
２が循環移動できるようになっている。
また図示実施例では、前述のボールスプライン用のボー
ル１６，１６は保持器２２によって相互に間隔を置いて
配列，保持されている。従って本実施例のボールスプラ
インは有限ストローク方式のものである。
次に第２図により本考案の機能について説明する。
ボールねじスプライン軸１を回転させずに双矢印Ｓ方向
に進退せしめたいときは、ボールスプライン軸体１５を
固定させた状態で、駆動軸２０を双矢印Ａ方向に回転さ
せると、歯車２１，１９を介してボールねじナット１１
が回転し、その結果ボールねじスプライン軸１が双矢印
Ｓ方向に進退せしめられる。該ボールねじスプライン軸
１の双矢印Ｓ方向への前進，後退の制御は、駆動軸２０
の双矢印Ａ方向への回転方向制御により行われ、ボール
ねじスプライン軸１の進退量は駆動軸２０の回転角によ
って制御される。
ボールねじスプライン軸１の双矢印Ｒ方向への回転運動
は、ボールスプライン軸体１５の一端をステッピングモ
ータ等（図示せず）に連結して双矢印Ｂ方向へ回転させ
れば良く、この場合駆動軸２０の回転を停止してボール
スプライン軸体１５のみを回転せしめると、ボールねじ
スプライン軸１は双矢印Ｒ方向への回転と共に双矢印Ｓ
方向への進退を伴うが、ボールねじスプライン軸１を進
退させずに回転させたい場合は、ボールスプライン軸体
１５の回転によってボールねじスプライン軸１が進退し
うる量だけ、逆の方向に進退しうるように駆動軸２０を
回転させることにより実現される。
同様にして、ボールねじスプライン軸１を回転させると
共に進退せしめたい場合、回転量，進退量は駆動軸２０
の回転量およびボールスプライン軸体１５の回転量の制
御によって容易に実現することができる。
第３図に示すごとく、本実施例では、ボールねじスプラ
イン軸１とボールスプライン軸体１５との間のボールス
プラインのボール条列は４条列となっているが、ボール
条列は２条列以上であればよい。
またボールスプラインのボール１６の直線状軌道溝６，
１３はゴシックアーチ溝でもよいが、必要に応じて、公
知のサーキュラアーク溝形式のものにすることもでき
る。
第４図に示す第２の実施例においては、ボールねじナッ
ト１１の回転をプーリ２４を介してベルト駆動により行
い、ボールスプライン軸体１５の回転をプーリ２５を介
してベルト駆動により行う。また第１の実施例と異な
り、ボールスプラインのボール１６を、ボールねじスプ
ライン軸１の内筒面５側に設けられたスプライン外筒２
６を介して無限循環する無限循環式としたもので、第１
の実施例のボールスプラインが、有限ストローク方式の
ものであるのに対し、本実施例で無限ストローク方式の
ボールスプラインとしたものであり、他の構成は第１の
実施例と同様であり同一番号を付して示している。
第５図に示す第３の実施例は、前述の両実施例と異な
り、中空のボールねじスプライン軸２７の内筒面２８側
に螺旋状軌道溝（ボールねじナット２９内に形成され図
示されていない。）を有するボールねじ面が形成されて
いるボールねじナット２９が装着され、外筒面３０が軸
心と平行な複数条の直線状軌道溝３１，３１を有するボ
ールスプライン面３２とされており、前記ボールねじス
プライン軸２７のボールねじ面を有するボールねじナッ
ト２９と対峙して、外周に螺旋状軌道溝３３を有するボ
ールねじ面３４の形成されたボールねじ軸３５が、多数
のボール（前記ボールねじナット２９内を循環しており
図示されていない。）を介して、前記ボールねじスプラ
イン軸２７に螺旋状に進退かつ回動可能に嵌合され、ま
た前記ボールねじスプライン軸２７の外筒面３０である
ボールスプライン面３２と対峙して、内筒面３７に軸心
と平行な複数条の直線状軌道溝３６，３６を有するボー
ルスプライン面３８の形成されたボールスプライン体３
９が、前記直線状軌道溝３１，３６上を該両軌道溝３
１，３６に挟持されて転動する多数のボール４０，４０
を介して、前記ボールねじスプライン軸２７に軸方向に
進退可能に嵌合され、前記ボールねじ軸３５は玉軸受４
１を介してハウジング４２に回動可能にかつ軸方向には
移動不能に軸支され、前記ボールスプライン体３９は、
玉軸受４３を介してハウジング４２に回動可能にかつ軸
方向に移動不能に軸支されている。
本図示例においては、ボールねじ軸３５にはハウジング
４２外でプーリ４４が取付けられ、ボールねじ軸３５の
回転駆動に供せられる。また、ボールスプライン体３９
にはプーリ４５が取付けられ、ボールスプライン体３９
の回転駆動に供せられる。
［考案の効果］ 本考案は、ボールねじ部とボールスプライン部とがボー
ルねじスプライン軸の半径方向に重なって形成されてい
るので、従来のものと異なり、ボールねじスプラインユ
ニットを軸方向に短く形成することが可能となり、また
従来のものと異なり、同一軸の外周面にボールねじ用の
軌道溝とボールスプライン用の軌道溝とを重合して形成
しておらず、螺旋状軌道溝と直線状軌道溝とを分別した
単純な構成となるため、ボールねじ部とボールスプライ
ン部とがそれぞれ加工が容易で高い精度で製作可能とな
り、ボールねじスプライン軸の回転運動，進退運動およ
び回転，進退の組合せ運動を高い精度で行わせることが
できるボールねじスプラインユニットを安価に提供する
ことが可能となり、ボールねじスプライン軸の突出側の
端面部に物を掴む装置を取付けることにより、特にロボ
ットの腕などに最適なボールねじスプラインユニットを
提供することができ、ロボットの腕として用いる場合に
は、ロボットの腕となるボールねじスプライン軸が中空
軸となるため、腕の剛性が高く、また中空孔を利用して
物を掴む装置の制御用等の流体の通路とすることもでき
るという各種の効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は第１の実施例の一部断面を示す側面図、第２図
は同上軸心断面図、第３図は同上第２図中矢視IIIの立
面図、第４図は第２の実施例の軸心断面図、第５図は第
３の実施例の軸心断面図、第６図は従来例の断面図であ
る。 １，２６：ボールねじスプライン軸、２，３０：外筒
面、３：螺旋状軌道溝、４：ボールねじ面、５，２８：
内筒面、６，３１：直線状軌道溝、７，３２：ボールス
プライン面、９，３３：螺旋状軌道溝、１０，３４：ボ
ールねじ面、１１：ボールねじナット（ボールねじ
体）、３５：ボールねじ軸（ボールねじ体）、１２：ボ
ール、１３，３６：直線状軌道溝、１４，３８：ボール
スプライン面、１５：ボールスプライン軸体（ボールス
プライン体）、３９：ボールスプライン体、１６，４
０：ボール、１８，４２：ハウジング。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】中空のボールねじスプライン軸の内外両筒
    面の一方の筒面側が螺旋状軌道溝を有するボールねじ面
    とされ、他方の筒面側が軸心と平行な複数条の直線状軌
    道溝を有するボールスプライン面とされており、前記ボ
    ールねじスプライン軸のボールねじ面と対峙して螺旋状
    軌道溝を有するボールねじ面の形成されたボールねじ体
    が、多数のボールを介して、前記ボールねじスプライン
    軸に螺旋状に進退かつ回動可能に嵌合され、また前記ボ
    ールねじスプライン軸のボールスプライン面と対峙して
    軸心と平行な複数条の直線状軌道溝を有するボールスプ
    ライン面の形成されたボールスプライン体が、多数のボ
    ールを介して、前記ボールねじスプライン軸に軸方向に
    進退可能に嵌合され、前記ボールねじ体およびボールス
    プライン体がそれぞれハウジングに回動可能に軸支され
    ていることを特徴とするボールねじスプラインユニッ
    ト。
JP1989104099U 1989-05-09 1989-09-05 ボールねじスプラインユニット Expired - Lifetime JPH0619873Y2 (ja)

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