JPS58142022A

JPS58142022A - 無限摺動用ボ−ルスプライン

Info

Publication number: JPS58142022A
Application number: JP57020659A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Teramachi; 博寺町
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-02-13
Filing date: 1982-02-13
Publication date: 1983-08-23
Also published as: JPS5928775B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、軸方向の直線運動とトルク伝達の回転運動
とを夫々単独で又は複合して行うことができる無限摺動
用ボールスプラインに係り、特にそのスプラインベアリ
ングの外筒１；フランジを設けた無限摺動用ボールスプ
ラインに関する。

従来、この種の無限摺動用ボールスプラインとしては、
スプラインベアリングの外筒の端部（：フランジを設け
たものが知られており、このフランジを利用してへクジ
ングＣ：固定できるので各種工作機械スピンドル、工業
用ロボットの支柱やアーム、オートローグー、トランス
ファマシン、自動搬送装置、タイヤ成形機その他多くの
機械において頻繁に使用されている。

しかしながら、特に振動衝撃荷重が作用する過酷な使用
箇所、高精度の位置決めが要求される使用箇所あるいは
高速運動性能が要求される使用箇所ｇｅｌ！用される無
限摺動用ボールスプラインにおいては、高い剛性と加工
精度とが要求される。このため、従来のこの種のボール
スプラインにおいては、そのスプラインベアリングの外
筒な製造する手順として、まずむくの材料に旋削加工な
烏して厚内筒体を形成し、次いでその内壁にブローチ加
工を施してポールの案内溝を形成し、負荷ポールの案内
溝砿：ポールパニシング加工を施した後浸縦焼入れをし
、その後に旋削加工をして端部（ニフランジを形成し、
更に再匿ボールバニシング加工をした後案内擲の研削加
工をし、最後にこの外筒をスプラインシャフトに組付け
て外径及びフランジ部の研削加工をするという極めて手
間のかかる作業が簀求されていた。特にフランジを形成
するための旋削加工は、浸炭焼入れの前にこれを行うと
この浸炭焼入れの際に肉厚の差に基づく歪が発生するた
め、浸炭焼入れ後に行なわなければならず極めて手間と
費用がかかる作業であった。

ところで、この種の無限摺動用ボールスプライ７にオケ
ルホールの動き（＝注目してみると、ボールは外筒の案
内溝とこの外筒内に嵌挿される保持器の案内溝や長孔と
によって形成される無端の無限軌道溝内を転走しながら
循環しており、外筒の両端部を外方へ拡開させて無限軌
道溝におけるボールの無負荷領域から負荷領域へあるい
は負荷領域から無負荷領域への転走を円滑にすることが
理想的である（これをクラウニング効果という）。

そこで、従来においては、上記案内溝の研削加工の後に
丸棒状の油砥石を用いて各案内溝を磨き、クラウニング
効果が発揮されるよう（二するクラウニング加工を行っ
ている。しかしながら、このクラウニング加工は手作業
に頼らざるを得す、また、外筒の内壁に形成された６条
あるいはそれ以上の各案内溝を均等に磨き上げなければ
ならず、しか・も、スプラインシャフトの嵌め合い具合をみながら行な
わなければならないので、極めて能率が悪くまた単純作
業であり、この点を如何に解決するかが重要な課題にな
っていた。

この発明は、かかる観点（：鑑み、フランジのついたス
プラインベアリングの外筒な安価に製造することができ
、しかもクラウニング効果を備えた無限摺動用ボールス
プラインについて鋭意研究を行った結果、フランジを外
筒の外壁略中央部に形成することにより、浸炭焼入れの
前にこのフランジを外筒の外壁（＝形成してもこの浸炭
焼入れによる歪の発生が加工精度にほとんど影智を与え
ることがなく、シかも、この浸炭焼入れ（二よる歪がか
えってクラウニング効果を生ぜしめ、このフランジ付き
の外筒な製造する際に浸炭焼入れの前にフランジを形成
する旋削加工をすることができ、また、案内溝の研削加
工をも省略できるほか、トルク伝達の際に最も大きな荷
重が作用する外筒中央部の剛性が着るしく向上し、外筒
の変形防止にも役立つことが判明し、本発明６二到達し
たものである。

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施例に係る無限
摺動用ボールスプラインを詳細に親羽する。

第１図ないし第８図において、第一実施例Ｃ；係る無限
摺動用ボールスプラインが示されている。

このボールスプラインは、スプラインベアリング（Ｂｌ
とこのスプラインベアリング俤）に組込まれた多数のボ
ール（３）で支持されるスプラインシャフト但）とで構
成されている。

前記スプラインベアリング（Ｂ）は、外壁略中央部にフ
ランジ（２）を有し、かつ、内壁には断面路Ｕ字状ζ二
形成されて細心方向に延びる負荷ポール（８１）の案内
溝（４ａ）と、この案内溝（４ａ）と深さは略同−であ
るがその幅寸法がより広く、案内溝（軸）と交互に軸心
方向（＝延びる無負荷ボール（８ｂ）の案内溝（仙）と
、これら対の案内溝（４ｍ）（４ｂ）の両端部な連通す
る円周方向の案内溝（４ｃ）とを有する外＃　（１）と
、鋼板や硬質合成樹脂で円筒状に形成されて前記外筒（
１）西に嵌挿され、前記負荷ボール（８ａ）の案内溝（
４ａ）に対応する位置（：は長孔（６）を有し、また、
前記無負荷ボール（３ｂ）の案内溝（仙）に対応する位
置には凹溝（７）を有し、前記各案内溝（４１Ｘ仙”）
　（４ｅ）と相俟ってボール（３）の無限軌道を形成す
ると共にボール（８）の脱落を防止する保持器（６）と
、負荷ポール（３ａ）としてスプライン・シ゛ヤフ）　
（Ｓ）からの荷゛重を受けながら、あるいは、′無負荷
ボール（８ｂ）としてスプラインシャツ）　（Ｓ）から
の荷重を受けることなく前記無限軌道を循環する多数の
ボール（８）とで構成されている。

また、前記スプラインシャツ）　（Ｓ）は、前記スプラ
インベアリング俤）においてその保持器（６）の長孔（
８）より一部露出した負荷ポール（ｓｌ）の互い（；隣
接する対の列が相対して形成する凹部（８）内に嵌挿さ
れる軸方向の凸条（９）を前記対の列の数と同数有し、
これら負荷ポール（ｈ）ｃよって支持され軸方向摺動自
在に支持されている。

この実施例において、スプラインベアリング（Ｂ）の外
筒（１）に形成されたフランジ（２）は、この外筒（１
）と同心円状に形成されており、その左右対称の位置に
は夫々ハウジング（至）に固定する際にボルトを挿通す
るためのボルト挿通孔（転）が穿設されている。

次に、第４図及び第す図に示す第二実施例の無限摺動用
ボールスプラインは、上記第一実施例の場合とは異なり
、スプラインベアリング（Ｂ）の外筒（１１にはその外
壁両端部に軸方向隙間のないアンギュラ−コンタクトベ
アリング（４）を装着できるよう（二段部を形成してそ
のコーナ一部にアンギュラ−コンタクトベアリング（４
）のボール０１）が転走する断面略円弧状の軌道（２）
を形成したものであり、また、外筒（１）の内壁６；形
成された負荷ポール（１ｍ）の案内溝（４＆）をボール
径に略等しいＲ形状に形成すると共１ニスプラインシャ
フト（８）側にも前記案内溝（４ａ）と同様なＲ形状の
転走溝斡を崩御し、負荷ボール（３ａ）はこれら案内溝
（軸）と転送溝（至）との間を荷重を受けながら転走す
るように形成されているものである。

との実施例の無限摺動用ボールスプラインは、例えば第
ａｇに示すように、外筒（１）のフランジ（２）にウオ
ーム歯車α◆と噛み合うフオーム（ト）を取付け、外筒
（１）の外壁両端部に設けたアンギュラ−コンタクトヘ
アリング（４）を介してハウジング（６）に予圧を与え
ながら固定し、スプラインシャツ）　（８１の軸方向の
直線運動１ニクオーム歯車α◆によるトルク伝達の同転
運動を複合させて行うようにしたものである。

ここで、本発明の無限摺動用ボールスプラインζ；おけ
るスプラインベアリング（ＩＩの外筒（１）を製造する
工程の一例を説明すると、まずむくの材料に旋削加工を
施して厚肉筒体を形成し、引き続きこの筒体の外壁に旋
削加工を施してフランジ（２）を形成し、次いでその内
壁にブローチ加工を施してボール（＄）の各案内溝（４
ｍ）　（４ｂ）　（４ｃ）を形成し、負荷ボール（ｋ）
の案内溝（４ａ）ｃついてボールバニシング加工を施し
た後に浸炭焼入れをし、再度前記案出溝（４ａ）に再度
ボールバニシング加工をした後この筒体をスプラインシ
ャツＨｓ）に組付けて外径及びフランジ（２）の研削加
工を行う。なお、外筒（１）の製造工程は上記例Ｃ二限
定されるものでないことは勿論であるが、外＃　（１）
の製造作業性を向上させる上で浸炭焼入れの前にフラン
ジ（雪）を形成する旋削加工を行うのが望ましい。

本発明の無限摺動用ボールスプラインは、以上の通り構
成されているので、スプラインベアリングの外筒な製造
する際に浸炭焼入れをするとフランジが位置する外筒の
略中央部においてその内部が内側（＝膨張し、この浸炭
焼入れシーよってクラクニング効果を生ぜしめることが
できる。このため、従来においては、外筒の加工精度を
向上させるため響；浸炭焼入れの後Ｃ二外筒外壁にフラ
ンジを形成する旋削加工を行っていたが、本発明６二よ
れば浸炭焼入れを行う前の軟らかな筒体（二対してフラ
ンジを形成する旋削加工を行うことができ、この旋削加
工の作業性が著るしく向上する。しかも、本発明によれ
ば、フランジを形成した後の浸炭焼入れ櫨；よって外筒
内部の略中央部が内側６二膨張してボールの流れが円滑
Ｃ二なる、いわゆるタックニング効果が生じるので、浸
炭焼入れの後に負荷ボールの案内溝を研削加工をしたり
、クラクニング加工を行う手間のかかる作業を省略する
ことができる。従って、外筒の製造の際における作業性
は従来のものとは比較Ｃ二ならないほど向上し、製造コ
ストを大巾に低減できるものである。

加えて、本発明礪；よれば、フランジが外筒の外壁略中
央部に位置するので、トルク伝達の除孟；最も大きな荷
重が作用する外筒中央部の肉厚が非常（二厚くなり、こ
の外筒中央部の順性が著るしく高くなってトルク伝達時
（二おける外筒の変形を完全Ｃ二防止することができる
。

なお、本発明Ｃ；おいて、外筒の外壁にフランジを形成
する位置に関して「略中央部」と表現したが、これは外
筒外壁の中央部寄りであれはよいことを意味し、完全な
中央部のみを意味するものではないことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例Ｉｎ係る無限摺動用ボール
スプラインのスプラインベアリングに使用する外筒な示
す一部断面正面図、第３図は第１図のト」線断面図、＃
！８図は第−実施例の無限摺動用ボールスプラインの取
付状態を示す部分断面図、第４図は第二実施例に係る無
限摺動用ボールスプラインのスプラインベアリングの外
筒な示す部分断面正面図、第す図は第４図のＶ−Ｖ＠断
面図、第６図は第二実施例の無限摺動用ベアリングの使
用例を示す部分断面図である。符号説明

Claims

【特許請求の範囲】

スプラインベアリング（Ｂ）とこのスプラインベアリン
グ俤）に組込まれたポール（３）で支持されるスプライ
ンシャツ）　＜８）とからなり、軸方向の直線運動とト
ルク伝達の回転運動とを夫々単独で又は複合して行う無
限摺動用ボールスプラインであり、前記スプラインベア
リング（Ｂ）の外筒（１）にはその外壁略中央部にフラ
ンジ（−）を一体に形成してなる無限摺動用ボールスプ
ライン。