WO2020179265A1 - Ball spline - Google Patents
Ball spline Download PDFInfo
- Publication number
- WO2020179265A1 WO2020179265A1 PCT/JP2020/002242 JP2020002242W WO2020179265A1 WO 2020179265 A1 WO2020179265 A1 WO 2020179265A1 JP 2020002242 W JP2020002242 W JP 2020002242W WO 2020179265 A1 WO2020179265 A1 WO 2020179265A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- load
- passage
- spline
- ball
- balls
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/04—Ball or roller bearings
- F16C29/06—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
Definitions
- the loaded portion 22 and the unloaded portion 23 are alternately formed on the inner peripheral surface of the nut body 2A along the circumferential direction.
- Two load rolling grooves 21 are formed in each of the load portions 22, and the balls 4 apply a load between the load rolling grooves 21 and the rolling grooves 10 of the spline shaft 1. Roll. Therefore, the distance between the load portion 22 and the outer peripheral surface of the spline shaft 1 is set to be slightly smaller than the diameter of the ball 4.
- the unloaded portion 23 is provided with two return passages in which the balls 4 roll in an unloaded state. Therefore, the distance between the unloaded portion 23 and the outer peripheral surface of the spline shaft 1 is set to be larger than the diameter of the ball 4.
- a load opening 32 is provided at the bottom of the load passage 31a of the circulation groove 31, and the ball 4 rolling through the load passage 31a passes through the load opening 32 to the spline shaft 1.
- the balls rolling in the load passage can apply a load between the nut body 2A and the spline shaft.
- the opening width of the load opening 32 is set to be smaller than the diameter of the ball 4, and even if the spline shaft 1 is pulled out from the spline nut 2, the ball 4 is held in the circulation groove 31. It has become like.
Abstract
Provided is a ball spline in which a spline nut (2) moves satisfactorily in relation to a spline shaft (1) as a result of minimizing the occurrence of ball jamming. The spline nut (2) comprises a nut body (2A) and a retainer (3) which is attached to the nut body (2A) and which is provided with, in the outer peripheral surface thereof, a plurality of circulation grooves (31) serving as endless circulation paths for balls (4). The circulation grooves (31) each comprise a load passage (31a) through which the balls (4) roll while bearing a load, a return passage (31b) which is provided parallel to and apart from the load passage (31a) with a retaining wall (33) therebetween, and a pair of direction-changing paths (31c) which connect the load passage (31a) and the return passage (31b) at both ends. The bottom portion of the load passage (31a) is provided with a load opening (32) where the balls (4) rolling through the load passage (31a) come into contact with a rolling groove (10) of the spline shaft (1), and the bottom portion of the return passage (31b) is provided with a slit-shaped opening (35) that enables the retaining wall (33) to elastically deform.
Description
本発明は、各種搬送装置や産業用ロボット等の直線案内部あるいはトルク伝達部に利用されるボールスプラインに関する。
The present invention relates to a ball spline used for a linear guide portion or a torque transmission portion of various transfer devices and industrial robots.
この種のボールスプラインとしては、特許文献１に開示されるものが知られている。この文献に開示されるボールスプラインは、長手方向に沿ってボールの転走溝が形成されたスプライン軸と、前記転走溝を転動する多数のボールと、前記スプライン軸が挿通する貫通穴を有すると共に前記ボールを介して前記スプライン軸に組付けられたスプラインナットと、から構成されている。
As this type of ball spline, the one disclosed in Patent Document 1 is known. The ball spline disclosed in this document includes a spline shaft in which a rolling groove of a ball is formed along the longitudinal direction, a large number of balls rolling in the rolling groove, and a through hole through which the spline shaft is inserted. And a spline nut that is attached to the spline shaft via the ball.
また、前記スプラインナットは、前記スプライン軸の転走溝と対向する負荷転走溝が前記貫通穴の内周面に設けられたナット本体と、前記ナット本体の貫通穴の内周面に嵌合して前記ボールの無限循環路を形成する略円筒状の保持器と、を備えている。前記保持器は前記スプライン軸と前記ナット本体の隙間に存在しており、前記ナット本体の内周面に面した当該保持器の外周面には、前記ボールの無限循環路となる循環溝が設けられている。この循環溝は、前記ボールが前記スプライン軸と前記ナット本体との間で荷重を負荷しながら転動する負荷通路と、この負荷通路と平行に設けられてボールが無負荷状態で転動する戻し通路と、これら負荷通路と戻し通路の端部同士を連結する一対のＵ字状方向転換路とから構成されている。前記負荷通路においては循環溝の底部にボール直径よりも狭い幅の開口が設けられており、ボールは当該開口を通して前記スプライン軸の転走溝に接触する。また、前記戻し通路及び前記方向転換路はボールが荷重から解放された状態で転走する無負荷通路として構成されており、これら通路の幅はボールの直径よりも大きく形成されている。
Further, the spline nut fits into a nut body in which a load rolling groove facing the rolling groove of the spline shaft is provided on the inner peripheral surface of the through hole and an inner peripheral surface of the through hole of the nut body. And a substantially cylindrical retainer that forms an infinite circulation path for the balls. The cage is present in the gap between the spline shaft and the nut body, and the outer peripheral surface of the cage facing the inner peripheral surface of the nut body is provided with a circulation groove serving as an infinite circulation path for the balls. Has been done. The circulation groove is provided with a load passage in which the ball rolls while applying a load between the spline shaft and the nut body, and a return passage provided in parallel with the load passage so that the ball rolls in an unloaded state. It is composed of a passage and a pair of U-shaped direction changing passages connecting end portions of the load passage and the return passage. In the load passage, an opening having a width narrower than the diameter of the ball is provided at the bottom of the circulation groove, and the ball comes into contact with the rolling groove of the spline shaft through the opening. Further, the return passage and the direction changing passage are configured as unloaded passages in which the balls roll in a state where they are released from the load, and the widths of these passages are formed to be larger than the diameter of the balls.
このため、スプライン軸に沿ってスプラインナットが移動すると、前記負荷通路内のボールは当該負荷通路内を自転しながら移動するが、かかるボールは負荷通路から方向転換路に排出されると、自ら自転して移動することはなく、負荷通路から続けて排出される後続のボールに押されながらリタヘーン通路及び戻し通路の内部を進行することになる。すなわち、前記戻し通路とその両端に位置する一対の方向転換路から構成される無負荷通路内において、ボールは循環方向に沿って隙間なく配列された状態にある。
Therefore, when the spline nut moves along the spline axis, the ball in the load passage moves while rotating in the load passage, but when the ball is discharged from the load passage to the turning path, it rotates by itself. Therefore, the ball travels inside the Rita Hane passage and the return passage while being pushed by the subsequent balls continuously discharged from the load passage. That is, the balls are arranged in the unloaded passage, which is composed of the return passage and the pair of direction changing passages located at both ends of the return passage, without any gap along the circulation direction.
前記負荷通路から前記無負荷通路へのボールの排出と、前記無負荷通路から前記負荷通路へのボールの進入は完全には同期していないので、無負荷通路内におけるボール列の長さは微小変化を周期的に繰り返している。このため、ボール列の長さの変化に呼応して、前記無負荷通路内に配列されたボールは前後に隣接するボールと強く擦れあうことになり、当該通路内でボール詰まり現象が発生し、ボールの円滑な循環が阻害される懸念があった。
Since the discharge of balls from the load passage to the unloaded passage and the entry of the balls from the unloaded passage to the loaded passage are not completely synchronized, the length of the ball row in the unloaded passage is very small. The change is repeated periodically. Therefore, in response to the change in the length of the ball row, the balls arranged in the no-load passage strongly rub against the adjacent balls in the front-rear direction, and a ball clogging phenomenon occurs in the passage. There was a concern that the smooth circulation of the ball would be hindered.
本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、無負荷通路内におけるボール詰まり現象の発生を抑えて、前記循環溝内におけるボールの円滑な循環を確保することができ、もってスプライン軸に対するスプラインナットの円滑な運動を達成することが可能なボールスプラインを提供することにある。
The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to suppress the occurrence of a ball clogging phenomenon in an unloaded passage and to ensure a smooth circulation of balls in the circulation groove. Therefore, it is an object of the present invention to provide a ball spline capable of achieving smooth movement of the spline nut with respect to the spline shaft.
すなわち、本発明は、ボールの転走溝が長手方向に沿って複数形成されたスプライン軸と、多数のボールを介して前記スプライン軸に組付けられて、当該スプライン軸に沿って移動自在なスプラインナットと、を備えたボールスプラインである。前記スプラインナットは、前記スプライン軸が挿通する貫通穴を有すると共に、当該貫通穴の内周面には前記スプライン軸の各転走溝に対向する複数の負荷転走溝が形成されたナット本体と、前記ナット本体の貫通穴の内周面に装着される共に前記ボールの無限循環路となる複数の循環溝が外周面に設けられた保持器と、を備えている。そして、前記循環溝は、前記ボールが荷重を負荷しながら転動する負荷通路と、前記負荷通路と保持壁を隔てて平行に設けられた戻し通路と、これら負荷通路と戻し通路の両端を接続する一対の方向転換路とを備え、前記負荷通路の底部には当該負荷通路を転動するボールが前記スプライン軸の転走溝に接触する負荷開口部が設けられる一方、前記戻し通路の底部には前記保持壁の弾性変形を可能とするスリット状開口が設けられている。
That is, in the present invention, a spline shaft in which a plurality of rolling grooves of balls are formed along the longitudinal direction and a spline that is assembled to the spline shaft via a large number of balls and is movable along the spline shaft. It is a ball spline provided with a nut. The spline nut has a through hole through which the spline shaft is inserted, and a nut body having a plurality of load rolling grooves facing each rolling groove of the spline shaft formed on the inner peripheral surface of the through hole. And a retainer mounted on the inner peripheral surface of the through hole of the nut body and having a plurality of circulation grooves on the outer peripheral surface, which are infinite circulation paths for the balls. The circulation groove connects a load passage in which the balls roll while applying a load, a return passage provided in parallel with the load passage and a holding wall, and both ends of the load passage and the return passage. The bottom of the load passage is provided with a load opening in which a ball rolling in the load passage contacts the rolling groove of the spline shaft, while the bottom of the return passage is provided with a pair of direction change paths. Is provided with a slit-shaped opening that allows elastic deformation of the holding wall.
本発明にボールスプラインによれば、保持器の循環溝を構成する戻し通路の底部にスリット状開口を形成したことにより、当該戻し通路と負荷通路とを隔てる保持壁が外力に対して弾性変形し易いので、前記循環溝内におけるボール詰まり現象の発生を抑えて、ボールの円滑な循環を確保することができ、スプライン軸に対するスプラインナットの円滑な運動を達成することが可能となる。
According to the ball spline in the present invention, by forming a slit-shaped opening at the bottom of the return passage forming the circulation groove of the cage, the holding wall separating the return passage and the load passage is elastically deformed by an external force. Since it is easy, it is possible to suppress the occurrence of the ball clogging phenomenon in the circulation groove, ensure smooth circulation of the ball, and achieve smooth movement of the spline nut with respect to the spline shaft.
図１は本発明を適用可能なボールスプラインの実施形態の一例を示す斜視図である。このボールスプラインは、外周面の長手方向に沿ってボールの転走溝１０が複数形成されたスプライン軸１と、前記スプライン軸が挿通する貫通穴２０を有すると共に多数のボールを介して当該スプライン軸１に組み付けられたスプラインナット２と、を備えている。前記スプラインナット２は前記ボールが配列された無限循環路を内蔵しており、前記ボールが前記無限循環路内を循環しながら前記スプライン軸１の転走溝１０を転動することで、前記スプラインナット２が当該スプライン軸１の長手方向に沿って自在に移動することが可能となっている。また、前記ボールが前記転走溝の上をスプイラン軸１の長手方向にのみ転動することから、前記ボールスプラインは前記スプライン軸１の周方向に作用するトルクを当該スプライン軸１と前記スプラインナット２の間で伝達することが可能である。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of an embodiment of a ball spline to which the present invention can be applied. This ball spline has a spline shaft 1 in which a plurality of rolling grooves 10 of balls are formed along the longitudinal direction of the outer peripheral surface, a through hole 20 through which the spline shaft is inserted, and the spline shaft via a large number of balls. 1 and the spline nut 2 assembled in 1. The spline nut 2 has a built-in infinite circulation path in which the balls are arranged, and the balls roll in the rolling groove 10 of the spline shaft 1 while circulating in the infinite circulation path, thereby causing the spline. The nut 2 can move freely along the longitudinal direction of the spline shaft 1. Further, since the ball rolls on the rolling groove only in the longitudinal direction of the spline shaft 1, the ball spline applies torque acting in the circumferential direction of the spline shaft 1 to the spline shaft 1 and the spline nut. It is possible to communicate between two.
図２は図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。このボールスプラインでは、前記転走溝１０が前記スプライン軸１の外周面に対して６条形成されている。これら転走溝１０は２条を１組とし、３組の転走溝１０が前記スプライン軸１の中心に対して１２０度の角度で均等に配置されている。尚、前記転走溝１０の条数はこれに限られるものではなく、前記スプラインナット２に必要とされる荷重負荷能力に応じて適宜設計変更することが可能である。
2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. In this ball spline, the rolling grooves 10 are formed in six lines on the outer peripheral surface of the spline shaft 1. These rolling grooves 10 have two sets as one set, and three sets of rolling grooves 10 are evenly arranged at an angle of 120 degrees with respect to the center of the spline shaft 1. The number of threads of the rolling groove 10 is not limited to this, and the design can be changed as appropriate according to the load load capacity required for the spline nut 2.
また、前記スプラインナット２は、前記スプライン軸１の転走溝１０に対向する負荷転走溝２１が内周面に形成された略円筒状のナット本体２Ａと、前記ナット本体２Ａの内周面に装着されて前記ボールの無限循環路を構築するボール保持器３と、前記ボール保持器３に配列された多数のボール４と、を備えている。
Further, the spline nut 2 includes a substantially cylindrical nut body 2A in which a load rolling groove 21 facing the rolling groove 10 of the spline shaft 1 is formed on the inner peripheral surface, and an inner peripheral surface of the nut body 2A. And a plurality of balls 4 arranged on the ball holder 3 and mounted on the ball holder 3 to form an infinite circulation path of the ball.
前記ナット本体２Ａの内周面は負荷部２２と無負荷部２３が周方向に沿って交互に形成されている。前記負荷部２２には前記負荷転走溝２１が２条ずつ形成されており、前記ボール４は当該負荷転走溝２１と前記スプライン軸１の転走溝１０との間で荷重を負荷しながら転動する。このため、前記負荷部２２と前記スプライン軸１の外周面との距離はボール４の直径よりも僅かに狭く設定されている。また、前記無負荷部２３には前記ボール４が無負荷状態で転動する戻し通路が２条ずつ設けられている。このため、前記無負荷部２３と前記スプライン軸１の外周面との距離はボール４の直径よりも大きく設定されている。
The loaded portion 22 and the unloaded portion 23 are alternately formed on the inner peripheral surface of the nut body 2A along the circumferential direction. Two load rolling grooves 21 are formed in each of the load portions 22, and the balls 4 apply a load between the load rolling grooves 21 and the rolling grooves 10 of the spline shaft 1. Roll. Therefore, the distance between the load portion 22 and the outer peripheral surface of the spline shaft 1 is set to be slightly smaller than the diameter of the ball 4. Further, the unloaded portion 23 is provided with two return passages in which the balls 4 roll in an unloaded state. Therefore, the distance between the unloaded portion 23 and the outer peripheral surface of the spline shaft 1 is set to be larger than the diameter of the ball 4.
また、前記ナット本体２Ａには潤滑剤の供給穴２４が複数設けられている。これら供給穴２４は前記ナット本体２Ａを半径方向へ貫通して前記無負荷部２３に開口しており、前記戻し通路を転動するボール４に対して潤滑剤を供給することが可能となっている。
Further, a plurality of lubricant supply holes 24 are provided in the nut body 2A. These supply holes 24 penetrate the nut body 2A in the radial direction and open to the unloaded portion 23, so that the lubricant can be supplied to the balls 4 rolling in the return passage. There is.
次に、前記保持器について説明する。図３は前記保持器３を示す斜視図、図４は前記保持器を示す側面図、図５は図４のＶ－Ｖ線断面図である。前記保持器３は前記スプライン軸１が貫通する貫通穴３０を有して略円筒状に形成されており、その外周面にはボール４の無限循環路となる循環溝３１が形成されている。この実施形態のボールスプラインでは前記保持器３に対して6回路の循環溝３１が設けられており、各循環溝３１が前記スプライン軸１の転走溝１０の夫々に対応している。尚、図３においては前記循環溝３１の把握を容易なものとするため、一つの循環溝３１にのみボール４を配列した様子を描いている。
Next, the cage will be described. 3 is a perspective view showing the cage 3, FIG. 4 is a side view showing the cage 3, and FIG. 5 is a sectional view taken along line VV of FIG. The cage 3 has a through hole 30 through which the spline shaft 1 penetrates and is formed in a substantially cylindrical shape, and a circulation groove 31 which serves as an infinite circulation path for the balls 4 is formed on the outer peripheral surface thereof. In the ball spline of this embodiment, six circuits of circulation grooves 31 are provided for the cage 3, and each circulation groove 31 corresponds to each of the rolling grooves 10 of the spline shaft 1. In FIG. 3, the balls 4 are arranged only in one circulation groove 31 in order to facilitate the grasping of the circulation groove 31.
各循環溝３１は、ボール４が前記スプライン軸１と前記ナット本体２Ａとの間で荷重を負荷しながら転動する負荷通路３１ａと、前記負荷通路３１ａと平行に設けられた戻し通路３１ｂと、これら負荷通路３１ａと戻し通路３１ｂの両端を接続する一対の方向転換路３１ｃとから構成されている。前記保持器３に対する６回路の循環溝３１の配置は、前記負荷通路３１ａ同士、前記戻し通路３１ｂ同士が隣接するようになされている。そして、互いに隣接する２条の負荷通路３１ａが前記ナット本体２Ａの負荷部２２に対応し、互いに隣接する２条の戻し通路３１ｂが前記ナット本体２Ａの無負荷部２３に対応している。
Each circulation groove 31 includes a load passage 31a in which the ball 4 rolls while applying a load between the spline shaft 1 and the nut body 2A, and a return passage 31b provided in parallel with the load passage 31a. The load passage 31a and the return passage 31b are constituted by a pair of direction change passages 31c connecting both ends thereof. The six circuits of the circulation grooves 31 are arranged with respect to the cage 3 so that the load passages 31a are adjacent to each other and the return passages 31b are adjacent to each other. The two load passages 31a adjacent to each other correspond to the load portion 22 of the nut body 2A, and the two return passages 31b adjacent to each other correspond to the no-load portion 23 of the nut body 2A.
図４に示すように、前記循環溝３１の負荷通路３１ａの底部には負荷開口部３２が設けられており、当該負荷通路３１ａを転動するボール４は前記負荷開口部３２を通して前記スプライン軸１の転走溝１０に接触する。これにより、前記負荷通路を転動するボールは前記ナット本体２Ａと前記スプライン軸との間で荷重を負荷することが可能となる。また、前記負荷開口部３２の開口幅は前記ボール４の直径よりも小さく設定されており、前記スプラインナット２から前記スプライン軸１を抜き取ったとしても、ボール４が前記循環溝３１に保持されるようになっている。
As shown in FIG. 4, a load opening 32 is provided at the bottom of the load passage 31a of the circulation groove 31, and the ball 4 rolling through the load passage 31a passes through the load opening 32 to the spline shaft 1. Contact the rolling groove 10 of. As a result, the balls rolling in the load passage can apply a load between the nut body 2A and the spline shaft. Further, the opening width of the load opening 32 is set to be smaller than the diameter of the ball 4, and even if the spline shaft 1 is pulled out from the spline nut 2, the ball 4 is held in the circulation groove 31. It has become like.
前記負荷通路３１ａと前記戻し通路３１ｂは保持壁３３によって隔てられており、前記循環溝３１に配列されたボール４は前記保持壁３３の周囲を循環している。また、図４及び図５に示されるように、互いに隣接する一対の戻し通路３１ｂの間には隣り合う一対の循環溝３１を隔てる区画壁３４が設けられている。
The load passage 31a and the return passage 31b are separated by a holding wall 33, and the balls 4 arranged in the circulation groove 31 circulate around the holding wall 33. Further, as shown in FIGS. 4 and 5, a partition wall 34 is provided between the pair of return passages 31b adjacent to each other to separate the pair of adjacent circulation grooves 31.
また、各戻し通路３１ｂの底部には、前記戻し通路３１ｂ内におけるボール４の転動を円滑化するためのスリット状開口３５が形成されている。このスリット状開口３５の開口幅は前記負荷開口部３２の開口幅よりも小さく設定されており、前記戻し通路３１ｂ内のボール４は前記スプライン軸１に接触することなく当該戻し通路３１ｂ内を転動する。図５に示されるように、前記戻し通路３１ｂは前記保持壁３３を挟んで前記負荷通路３１ａに隣接する一方、前記区隔壁３４を挟んで他の戻し通路３１ｂに隣接しており、前記負荷通路３１ａの底部には前記負荷開口部３２が形成され、前記戻し通路３１ｂの底部にはスリット状開口３５が形成されている。このため、前記保持壁３３及び前記区隔壁３４は外力に対して弾性変形を生じ易く、前記ボール４が配列されている状態では、当該保持器３の半径方向へ変形を生じ易くなっている。
Further, a slit-shaped opening 35 for smoothing the rolling of the balls 4 in the return passage 31b is formed at the bottom of each return passage 31b. The opening width of the slit-shaped opening 35 is set to be smaller than the opening width of the load opening 32, and the ball 4 in the return passage 31b rolls in the return passage 31b without contacting the spline shaft 1. Move. As shown in FIG. 5, the return passage 31b is adjacent to the load passage 31a across the holding wall 33, while is adjacent to the other return passage 31b across the partition wall 34, and is adjacent to the load passage 31b. The load opening 32 is formed at the bottom of 31a, and the slit-shaped opening 35 is formed at the bottom of the return passage 31b. Therefore, the holding wall 33 and the partition wall 34 are likely to be elastically deformed by an external force, and in the state where the balls 4 are arranged, the holder 3 is easily deformed in the radial direction.
図６は前記スプラインナット２の組み立てを示す分解斜視図である。同図に示されるように、前記保持器３は、保持器本体３Ａと、前記保持器本体３Ａの長手方向の両端に装着される一対のリング状サブキャップ３Ｂとから構成されている。前記サブキャップ３Ｂは前記保持器本体３Ａの長手方向端部の外周面に対して被さるようにして嵌合する。前記サブキヤップ３Ｂには前記保持器本体３Ａの循環溝３１に対応した略Ｕ字状の案内溝３６が形成されており、当該サブキャップ３Ｂを前記保持器本体３Ａに嵌合させると、かかる案内溝３６の内周壁が前記方向転換路３１ｃの外周側の案内壁となる。これにより、前記方向転換路３１ｃの全域においてその深さがボール４の直径よりも僅かに深く設定され、当該方向転換路３１ｃ内におけるボール４の整列状態を安定させ、無限循環路におけるボール４の循環を良好なものにすることが可能となっている。
FIG. 6 is an exploded perspective view showing the assembly of the spline nut 2. As shown in the figure, the cage 3 is composed of a cage body 3A and a pair of ring-shaped sub-caps 3B attached to both ends of the cage body 3A in the longitudinal direction. The sub cap 3B is fitted so as to cover the outer peripheral surface of the longitudinal end portion of the retainer body 3A. A substantially U-shaped guide groove 36 corresponding to the circulation groove 31 of the cage main body 3A is formed in the sub-cap 3B, and when the sub-cap 3B is fitted to the cage main body 3A, the guide groove is formed. The inner peripheral wall of 36 serves as a guide wall on the outer peripheral side of the direction change path 31c. As a result, the depth is set to be slightly deeper than the diameter of the balls 4 in the entire area of the direction changing path 31c, the alignment state of the balls 4 in the direction changing path 31c is stabilized, and the balls 4 in the infinite circulation path are stabilized. It is possible to improve the circulation.
図６に示されるように、前記ナット本体２Ａの内周面には前記負荷転走溝２１が形成された負荷部２２が突出しているので、前記保持器本体３Ａの両端に前記サブキャップ３Ｂを装着したままの状態では前記保持器３を前記ナット本体２Ａに組付けることはできない。このため、前記スプラインナット２の組み立てにあたっては、まず、前記保持器本体３Ａが前記ナット本体２Ａの内部に挿入される。この際、前記ナット本体２Ａの周方向に対する前記保持器本体３Ａの位置決めは前記負荷部２２によって行われる。
As shown in FIG. 6, since the load portion 22 on which the load rolling groove 21 is formed protrudes from the inner peripheral surface of the nut body 2A, the sub caps 3B are attached to both ends of the cage body 3A. The retainer 3 cannot be assembled to the nut body 2A in a state where it is attached. Therefore, when assembling the spline nut 2, first, the retainer body 3A is inserted into the nut body 2A. At this time, positioning of the cage body 3A with respect to the circumferential direction of the nut body 2A is performed by the load portion 22.
この後、前記ナット本体２Ａの両端の貫通穴のそれぞれから前記サブキャップ３Ｂが挿入され、当該サブキャップ３Ｂが前記保持器本体３Ａの両端部に嵌合する。これによって前記ナット本体２Ａの長手方向に対する保持器３の位置決めが完了する。最後に、シールリング５とＣ形止め輪６をナット本体２Ａの貫通穴の口元に装着し、前記スプラインナット２の組み立てが完了する。
After that, the sub caps 3B are inserted through the through holes at both ends of the nut body 2A, and the sub caps 3B are fitted to both ends of the cage body 3A. This completes the positioning of the cage 3 in the longitudinal direction of the nut body 2A. Finally, the seal ring 5 and the C-shaped retaining ring 6 are attached to the mouth of the through hole of the nut body 2A, and the assembly of the spline nut 2 is completed.
前記スプラインナット２が前記スプライン軸１に沿って移動する際、前記負荷通路３１ａ内のボール４は前記スプライン軸１の転走溝１０と前記ナット本体２Ａの負荷転走溝２１に接触しており、当該負荷通路３ａ内を自転しながら移動する。しかし、かかるボール４は負荷通路３ａを抜けて方向転換路３ｃに進入して、当該方向転換路３ｃで無負荷状態になると、自ら自転して移動することはなく、前記負荷通路３ａから続けて排出される後続のボール４に押されながら方向転換路３ｃ及び戻し通路３ｂの内部を進行する。すなわち、ボール４は後続のボールに押され、隙間なく配列された状態で前記方向転換路３ｃ、前記戻し通路３ｂ及びその先の方向転換路３ｃを進行する。
When the spline nut 2 moves along the spline shaft 1, the ball 4 in the load passage 31a is in contact with the rolling groove 10 of the spline shaft 1 and the load rolling groove 21 of the nut body 2A. , Is moved while rotating in the load passage 3a. However, when the ball 4 passes through the load passage 3a and enters the direction change path 3c and becomes a no-load state in the direction change path 3c, the ball 4 does not rotate by itself and continues from the load passage 3a. While being pushed by the succeeding balls 4 to be discharged, the balls travel inside the direction change path 3c and the return path 3b. That is, the ball 4 is pushed by the succeeding ball and travels through the direction changing path 3c, the return path 3b, and the direction changing path 3c ahead thereof while being arranged without a gap.
その一方、前記負荷通路３ａから前記方向転換路３ｃへのボール４の排出と、前記方向転換路３ｃから前記負荷通路３ａへのボール４の進入は完全には同期しておらず、前記一対の方向転換路３ｃ及び前記戻し通路３ｂに配列されたボール列の長さは前記負荷通路３ａに対するボール４の出入りに応じて周期的に変化する。このため、前記保持器３の循環溝３１に対してボール４を隙間なく配列している場合、前記戻し通路３ｂ内に前後して配列されたボール４は周期的に強く擦れあって当該戻し通路３ｂ内で千鳥状に配列を乱す懸念がある。
On the other hand, the discharge of the balls 4 from the load passage 3a to the direction change passage 3c and the entry of the balls 4 from the direction change passage 3c to the load passage 3a are not completely synchronized, and the pair of balls The length of the ball rows arranged in the direction changing path 3c and the return path 3b periodically changes according to the movement of the balls 4 in and out of the load path 3a. Therefore, when the balls 4 are arranged without any gap in the circulation groove 31 of the cage 3, the balls 4 arranged in front and rear in the return passage 3b are periodically rubbed against each other and the return passage 3b is rubbed strongly. There is a concern that the arrangement is disturbed in a staggered manner within 3b.
本実施形態のボールスプラインでは、前記保持器３に設けられた特定の戻し通路３１ｂに着目した場合、当該戻し通路３１ｂの底部にスリット状開口３５が形成されていることから、前述したように、当該戻し通路３１ｂの両側に位置する前記保持壁３３及び前記区隔壁３４は外力に対して弾性変形し易いといった特徴がある。このため、前記戻し通路３１ｂ内でボール４が千鳥状に配列を乱した場合であっても、前記保持壁３３及び区隔壁３４がボール４に押圧されて前記保持器３の半径方向へ変形し、ボール４とボール４の間に作用する摩擦力の高まりを抑えることが可能である。
In the ball spline of the present embodiment, when focusing on the specific return passage 31b provided in the cage 3, a slit-shaped opening 35 is formed at the bottom of the return passage 31b, and as described above, as described above. The holding wall 33 and the partition wall 34 located on both sides of the return passage 31b are characterized by being easily elastically deformed by an external force. Therefore, even when the balls 4 are disturbed in a staggered arrangement in the return passage 31b, the retaining walls 33 and the partition walls 34 are pressed by the balls 4 and deformed in the radial direction of the cage 3. It is possible to suppress the increase in the frictional force acting between the balls 4 and 4.
すなわち、本実施形態のボールスプラインでは、ボール４が前記保持器３の循環溝３１内で周期的に強く擦れあっても、当該循環溝３１の内部におけるボール詰まりの発生を防止することができ、無限循環路内におけるボール４の循環を円滑化し、ひいては前記スプライン軸１に対する前記スプラインナット２の運動の円滑化を達成することが可能となる。
That is, in the ball spline of the present embodiment, even if the balls 4 rub strongly against each other in the circulation groove 31 of the cage 3, it is possible to prevent the occurrence of ball clogging inside the circulation groove 31. It is possible to smooth the circulation of the balls 4 in the infinite circulation path, and thus achieve smooth movement of the spline nut 2 with respect to the spline shaft 1.
また、本実施形態のボールスプラインでは、前記保持器３が前記保持器本体３Ａと前記一対のサブキャップ３Ｂに分割されており、当該サブキャップ３Ｂが前記ナット本体２Ａと保持器本体３Ａの隙間を埋めて前記方向転換路３１ｃの外周側の案内壁を形成することから、当該方向転換路３１ｃにおけるボール４の整列状態が良好なものとなり、この点においても無限循環路内におけるボール４の循環を円滑化が図られている。特に、スプライン軸１を鉛直方向に沿って配設した場合に、前記方向転換路３１ｃ内におけるボール詰まりが解消され、その効果が顕著である。
Further, in the ball spline of the present embodiment, the cage 3 is divided into the cage main body 3A and the pair of sub caps 3B, and the sub cap 3B creates a gap between the nut main body 2A and the cage main body 3A. Since the guide wall on the outer peripheral side of the direction change path 31c is formed by filling the ball 4, the alignment state of the balls 4 in the direction change path 31c becomes good, and in this respect as well, the circulation of the balls 4 in the infinite circulation path is performed. It is being facilitated. In particular, when the spline shaft 1 is arranged along the vertical direction, the ball clogging in the direction change path 31c is eliminated, and the effect is remarkable.
尚、本発明のボールスプラインにおける前記保持器３の実施形態は図１乃至図６に示した例に限定されるものではなく、例えば図７に示すように、前記サブキャップ３Ｂを複数のリターンピース３Ｃに分割したものであっても良い。前記リターンピース３Ｃは前記ナット本体２Ａの両端の開口部から当該ナット本体２Ａと前記保持器本体３Ａの隙間に挿入されるものであり、各リターンピース３Ｃには保持器本体３Ａに設けられた前記方向転換路３１ｃの外周側の案内壁の一部が形成されている。保持器本体３Ａに組付けられた前記リターンピース３Ｃは前記ナット本体２Ａの負荷部２２の長手方向の両端に位置し、当該保持器本体３Ａと前記ナット本体２Ａの内周面との隙間を埋めて、前記方向転換路３１ｃにおけるボール４の軌道を整え、前記サブキャップ３Ｂと同様に無限循環路内におけるボール４の転動の円滑化を達成するものである。
The embodiment of the cage 3 in the ball spline of the present invention is not limited to the examples shown in FIGS. 1 to 6, and for example, as shown in FIG. 7, the sub cap 3B is a plurality of return pieces. It may be divided into 3C. The return piece 3C is inserted into the gap between the nut body 2A and the cage body 3A through the openings at both ends of the nut body 2A, and each return piece 3C is provided with the cage body 3A. A part of the guide wall on the outer peripheral side of the direction change path 31c is formed. The return pieces 3C assembled to the cage body 3A are located at both ends of the load portion 22 of the nut body 2A in the longitudinal direction, and fill a gap between the cage body 3A and the inner peripheral surface of the nut body 2A. Thus, the trajectory of the ball 4 in the direction change path 31c is adjusted, and the smooth rolling of the ball 4 in the infinite circulation path is achieved as in the case of the subcap 3B.
Claims (3)
- ボール(4)の転走溝(10)が長手方向に沿って複数形成されたスプライン軸(1)と、
多数のボール(4)を介して前記スプライン軸(1)に組付けられて、当該スプライン軸(1)に沿って移動自在なスプラインナット(2)と、を備え、
前記スプラインナット(2)は、
前記スプライン軸(1)が挿通する貫通穴を有すると共に、当該貫通穴の内周面には前記スプライン軸(1)の各転走溝(10)に対向する複数の負荷転走溝(21)が形成されたナット本体(2A)と、
前記ナット本体(2A)の貫通穴の内周面に装着される共に前記ボール(4)の無限循環路となる複数の循環溝(31)が外周面に設けられた保持器(3)と、を備え、
前記循環溝(31)は、前記ボール(4)が荷重を負荷しながら転動する負荷通路(31a)と、前記負荷通路(31a)と保持壁(33)を隔てて平行に設けられた戻し通路(31b)と、これら負荷通路(31a)と戻し通路(31b)の両端を接続する一対の方向転換路(31c)とを備え、
前記負荷通路(31a)の底部には当該負荷通路(31a)を転動するボール(4)が前記スプライン軸(1)の転走溝(10)に接触する負荷開口部(32)が設けられる一方、前記戻し通路(31b)の底部には前記保持壁(33)の弾性変形を可能とするスリット状開口(35)が設けられていることを特徴とするボールスプライン。 A spline shaft (1) in which a plurality of rolling grooves (10) of the ball (4) are formed along the longitudinal direction,
A spline nut (2), which is assembled to the spline shaft (1) via a large number of balls (4) and is movable along the spline shaft (1), is provided.
The spline nut (2)
A plurality of load rolling grooves (21) facing each rolling groove (10) of the spline shaft (1) are provided on the inner peripheral surface of the through hole through which the spline shaft (1) is inserted. The nut body (2A) on which the
A cage (3) mounted on the inner peripheral surface of the through hole of the nut body (2A) and having a plurality of circulation grooves (31) provided on the outer peripheral surface as an infinite circulation path of the ball (4). With
The circulation groove (31) is provided in parallel with a load passage (31a) in which the ball (4) rolls while applying a load, and the load passage (31a) and the holding wall (33) are separated from each other. A passage (31b) and a pair of direction change passages (31c) connecting both ends of the load passage (31a) and the return passage (31b),
At the bottom of the load passage (31a), a load opening (32) is provided in which a ball (4) rolling on the load passage (31a) comes into contact with a rolling groove (10) of the spline shaft (1). On the other hand, a ball spline characterized in that a slit-shaped opening (35) that enables elastic deformation of the holding wall (33) is provided at the bottom of the return passage (31b). - 前記保持器(3)に対する複数の循環溝(31)の配置は、互いに隣接する前記循環溝(31)の前記負荷通路(31a)同士、前記戻し通路(31b)同士が隣接するようになされ、互いに隣接する一対の戻し通路(31b)の間に設けられた区画壁(34)の両側に前記スリット状開口(35)が位置していることを特徴とする請求項１記載のボールスプライン。 The arrangement of the plurality of circulation grooves (31) with respect to the cage (3) is such that the load passages (31a) and the return passages (31b) of the circulation grooves (31) adjacent to each other are adjacent to each other. The ball spline according to claim 1, wherein the slit-shaped openings (35) are located on both sides of a partition wall (34) provided between a pair of return passages (31b) adjacent to each other.
- 前記保持器(3)は、前記循環溝(31)が形成された保持器本体(3A)と、前記保持器本体(3A)の長手方向の両端に装着されて前記ナット本体(2A)と前記保持器本体(3A)の隙間を埋める一対のサブキャップ(3B)とを備え、
前記サブキヤップ(3B)には前記方向転換路(31c)の外周側の案内壁となる案内溝(36)が形成されていることを特徴とする請求項１記載のボールスプライン。 The retainer (3) is a retainer body (3A) in which the circulation groove (31) is formed, and is attached to both ends of the retainer body (3A) in the longitudinal direction, and the nut body (2A) and With a pair of sub-caps (3B) filling the gap of the cage body (3A),
The ball spline according to claim 1, wherein the subcap (3B) is formed with a guide groove (36) serving as a guide wall on the outer peripheral side of the direction changing path (31c).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019-041175 | 2019-03-07 | ||
| JP2019041175A JP7319023B2 (en) | 2019-03-07 | 2019-03-07 | ball spline |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2020179265A1 true WO2020179265A1 (en) | 2020-09-10 |
Family
ID=72337506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2020/002242 WO2020179265A1 (en) | 2019-03-07 | 2020-01-23 | Ball spline |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7319023B2 (en) |
| TW (1) | TW202040022A (en) |
| WO (1) | WO2020179265A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022062325A1 (en) * | 2020-09-22 | 2022-03-31 | 北京京东乾石科技有限公司 | Ball spline device, automated guided vehicle, and stereoscopic warehouse system |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116113508A (en) | 2020-08-27 | 2023-05-12 | 日本制铁株式会社 | Hot rolled steel sheet |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4469380A (en) * | 1982-05-19 | 1984-09-04 | The Torrington Company | Linear movement anti-friction bearing |
| JPS61157826A (en) * | 1984-12-28 | 1986-07-17 | Nippon Thompson Co Ltd | Ball spline bearing |
| JPS61266822A (en) * | 1985-05-20 | 1986-11-26 | Nippon Thompson Co Ltd | Ball spline bearing |
| JPH04228917A (en) * | 1990-05-11 | 1992-08-18 | Skf Linearsyst Gmbh | Ball bearing for linear motion |
| JP3108723U (en) * | 2004-11-12 | 2005-04-28 | 日本特殊ベアリング株式会社 | Ball spline |
-
2019
- 2019-03-07 JP JP2019041175A patent/JP7319023B2/en active Active
-
2020
- 2020-01-23 WO PCT/JP2020/002242 patent/WO2020179265A1/en active Application Filing
- 2020-02-18 TW TW109105085A patent/TW202040022A/en unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4469380A (en) * | 1982-05-19 | 1984-09-04 | The Torrington Company | Linear movement anti-friction bearing |
| JPS61157826A (en) * | 1984-12-28 | 1986-07-17 | Nippon Thompson Co Ltd | Ball spline bearing |
| JPS61266822A (en) * | 1985-05-20 | 1986-11-26 | Nippon Thompson Co Ltd | Ball spline bearing |
| JPH04228917A (en) * | 1990-05-11 | 1992-08-18 | Skf Linearsyst Gmbh | Ball bearing for linear motion |
| JP3108723U (en) * | 2004-11-12 | 2005-04-28 | 日本特殊ベアリング株式会社 | Ball spline |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022062325A1 (en) * | 2020-09-22 | 2022-03-31 | 北京京东乾石科技有限公司 | Ball spline device, automated guided vehicle, and stereoscopic warehouse system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020143743A (en) | 2020-09-10 |
| JP7319023B2 (en) | 2023-08-01 |
| TW202040022A (en) | 2020-11-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2020179265A1 (en) | Ball spline | |
| US8141448B2 (en) | Ball spline | |
| US8123407B2 (en) | Ball spline device | |
| JP2009058039A (en) | Cage for rolling bearing | |
| JP2009103228A (en) | Ball screw with ball spline | |
| US3808839A (en) | Endless sliding ball spline shaft bearing | |
| JP6452303B2 (en) | Clamper with linear motion guide | |
| US20080085776A1 (en) | Homokinetic displacement joint | |
| JP5893421B2 (en) | Slewing bearing | |
| JP3214017U (en) | Roller spline assembly | |
| JP2005188720A (en) | Ball spline | |
| TW201600744A (en) | Rolling device | |
| TWM554527U (en) | Roller spline assembly | |
| JP4505060B2 (en) | Ball bearing for linear motion | |
| JP5176724B2 (en) | Ball spline | |
| JP7221814B2 (en) | Exercise guide device | |
| JP7108998B2 (en) | Bicycle crank assembly incorporating torque transmission mechanism | |
| JP7108999B2 (en) | Bicycle crank assembly incorporating torque transmission mechanism | |
| JP3108723U (en) | Ball spline | |
| KR200250956Y1 (en) | bearing | |
| JP5566128B2 (en) | Finite stroke type motion guide device | |
| JP2009133371A (en) | Motion device | |
| JP2001336526A (en) | Linear moving device | |
| KR20010079383A (en) | Bearing | |
| JP2004150587A (en) | Spacer for linear motion device and linear motion device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20766290 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20766290 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |