(57)【要約】【課題】  スプラインナットを大径化することなしにスプライン軸の剛性を高めることができると共に、かかるスプライン軸を安価に且つ高精度に生産することが可能であり、しかも無限循環路内におけるボールの循環を円滑化することで、スプラインナットの移動抵抗の変動を可及的に小さくすることが可能なボールスプライン装置を提供する。【解決手段】  このボールスプライン装置は、金属製の円筒状ナット本体と、このナット本体の内周面に組付けられる複数の合成樹脂製インナプレートと、前記ナット本体の軸方向の両端に装着される合成樹脂製エンドキャップとからスプラインナットを構成し、前記インナプレートに形成されたボール戻し孔はスプライン軸の半径方向に関してボールの負荷通路よりも外側に位置しており、スプライン軸はその断面が円形状に近くなるように形成されている。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に沿って複数のボール転走溝が形成されたスプライン軸と、このスプライン軸が貫通する貫通孔を有して円筒状に形成されると共に無限循環する多数のボールを介してこのスプライン軸に組付けられ、前記スプライン軸に沿って往復運動自在なスプラインナットとから構成され、
前記スプライン軸には、当該スプライン軸の外周面をなす複数の基準外径部と、これら基準外径部の間に設けられ、先端面が前記基準外径部と同一外径に形成されると共に両側面に前記ボール転走溝が形成された複数の突部と、前記基準外径部と突部を隔てるように設けられた複数のボール逃げ面とが形成され、
前記スプラインナットには、前記ボール転走溝を転走するボールが通過する負荷通路、前記スプライン軸の基準外径部に対向する位置に設けられたボール戻し孔、及びこのボール戻し孔と負荷通路とを連結すると共にこれらボール戻し孔と前記負荷通路とを含む特定平面内に位置する方向転換路からなる無限循環路が形成され、
前記スプライン軸のボール逃げ面は、前記突部の基底部と前記基準外径部の外周側端部とを結び、前記スプラインナットの無限循環路との干渉を避けるようにして平坦に形成されていることを特徴とするボールスプライン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数のボールを介してスプライン軸とスプラインナットとが相対的に直線運動自在に組み合わされ、工作機械や各種産業機械における直線案内部、産業用ロボットにおけるトルク伝達部等に使用されるボールスプライン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のボールスプライン装置としては、実開昭６１−１７９４１４号公報や特開昭５９−１５５６１７号公報等に開示されるものが知られている。これらのボールスプライン装置は、長手方向に沿って延びる複数条のボール転走溝を備えたスプライン軸と、多数のボールを介して前記スプライン軸に組み付けられると共に、前記ボールの無限循環路を備えたスプラインナットとから構成されており、ボールの無限循環に伴って前記スプラインナットがスプライン軸の周囲をその長手方向に沿って自在に移動し得るように構成されている。
【０００３】
また、スプラインナットに具備されたボールの無限循環路は、ボールがスプラインナットとスプライン軸の間に作用する荷重を負荷しながら転走する負荷通路と、この負荷通路と平行に形成されるボール戻し通路と、これら負荷通路とボール戻し通路とを連結するＵ字状の方向転換路とから構成されている。そして、負荷通路とボール戻し通路の両端に前記方向転換路を配置することにより、ボールの無限循環路が構成されるようになっている。
【０００４】
スプラインナットそれ自体に前記ボール戻し通路を貫通形成すると、かかるスプラインナットが肉厚となり大径化する傾向にあり、しかもボールの直径が小さい場合にはボール戻し孔の直径も小さなものとなり、このボール戻し孔をスプラインナットに対して直接に貫通形成するのは困難である。このため、前記文献に示されるボールスプライン装置では、円筒状に形成されたスプラインナットの内周面とこれ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介装し、かかる保持器とスプラインナットの協働によってボール戻し通路及び方向転換路を形成していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６１−１７９４１４号公報
【特許文献２】特開昭５９−１５５６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、これら文献に開示される従来のボールスプライン装置では、スプライン軸の軸心からボールの負荷通路までの距離が、該軸心からボール戻し通路までの距離と略同じであり、そのためにスプライン軸の軸方向に垂直な断面形状が複雑なものとなっていた。すなわち、軸方向からボールスプライン装置を観察した場合に、前記負荷通路とボール戻し通路がスプライン軸の軸心に対して周方向に並んでいるため、前記保持器をスプライン軸とスプラインナットとの間に収容するには、スプライン軸の周面を削って保持機の収容スペースを設ける必要があり、それ故に従来のスプライン軸は周方向の３箇所に長手方向に沿った突条を有し、この突条の両側面にボール転走溝が形成されていた。
【０００７】
もっとも、このような形状のスプライン軸は最大外径が同一の丸軸よりも断面積が小さいので、ラジアル荷重に対する剛性が小さいものとならざるを得ない。また、そのような形状のスプライン軸を丸軸から形成すると、削り代が大きくなってしまうため、従来は引き抜き加工によってスプライン軸の形状を整え、その後に浸炭焼入れ等の熱処理を行ってからボール転走面の研削加工を行っていたが、熱処理によって発生したスプライン軸の曲げ歪みを矯正する作業が必要となり、加工工程の増加から生産コストが嵩むと共に、一定の加工精度を維持するための管理も煩雑にならざるを得なかった。
【０００８】
また、負荷通路におけるボールとスプライン軸の接触方向はスプライン軸の周方向に対して大きく起立しており、スプライン軸のボール転走溝を転走しているボールを方向転換路内へ円滑に掬い上げてボール戻し孔に誘導するのであれば、ボール戻し孔と負荷通路との位置関係は前記接触方向に近似していることが好ましい。しかし、前述した従来のボールスプライン装置では、スプライン軸の周方向に負荷通路とボール戻し孔が配列されているため、方向転換路はボールをスプライン軸の周方向に沿って誘導しており、負荷通路と方向転換路の接続部分でボールの回転方向が急激に変化せざるを得なかった。このため、方向転換路内におけるボールの挙動が安定せず、例えばスプライン軸を鉛直に立てて使用する場合等に、かかる方向転換路内においてボールが詰まり易く、スプライン軸に対するスプラインナットの移動抵抗が変動し易いといった現象があった。
【０００９】
更に、従来のボールスプライン装置では、方向転換路及びボール戻し孔が合成樹脂製の保持器と金属製のスプラインナットとの協働によって形成されていたため、無負荷状態のボールが方向転換路及びボール戻し孔を転走すると、互いに金属のボールとスプラインナットとが接触して騒音を発生し、特にスプラインナットが高速で往復運動するような使用条件下では、耳障りな高周波音が発生していた。このため、クリーンルーム等の密閉された空間での使用や、医療機器等への使用に適さないといった問題点もあった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明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、スプラインナットを大径化することなしにスプライン軸の剛性を高めることができると共に、かかるスプライン軸を安価に且つ高精度に生産することが可能であり、しかも無限循環路内におけるボールの循環を円滑化することで、スプラインナットの移動抵抗の変動を可及的に小さくすることが可能なボールスプライン装置を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、ボールが無限循環路内を高速で転走した場合の騒音の発生を抑え、クリーンルーム等の密閉された空間での使用や、医療機器等への使用に適したボールスプライン装置を提供することにある。
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明のボールスプライン装置は、軸方向に沿って複数のボール転走溝が形成されたスプライン軸と、無限循環する多数のボールを介してこのスプライン軸に組付けられ、前記スプライン軸に沿って往復運動自在なスプラインナットとから構成され、更に、前記スプラインナットは、金属製の円筒状ナット本体と、このナット本体の内周面に組付けれ、前記ボール無限循環路の一部を構成する複数のインナプレートと、前記ナット本体の軸方向の両端に装着され、前記インナプレートと相まって前記ボールの無限循環路を形成する合成樹脂製エンドキャップとから構成されている。前記ナット本体の内周面には、該内周面を周方向に均等に分断するように負荷ベース部が突出形成されると共に、これら負荷ベース部の間には前記インナプレートを収容するプレート収容部が形成され、更に、前記負荷ベース部にはスプライン軸のボール転走溝に対向してボールの負荷通路を構成するボール転走溝が形成され、前記インナプレートにはボール転走溝と平行にボール戻し孔が貫通形成され、前記エンドキャップには前記負荷通路とインナプレートのボール戻し孔とを連結してボールの無限循環路を完成させるＵ字状の方向転換路が形成されている。
【発明の効果】
【００１３】
このような技術的手段によれば、ナット本体の内周面に負荷ベース部を突出形成する一方、互いに隣接する負荷ベース部の間にインナプレートの収容部を形成した。また、負荷ベース部にはボールが転走するボール転走溝を形成する一方、インナプレートにはボール戻し孔を貫通形成した。このため、ボール戻し孔はスプライン軸の半径方向に関してボールの負荷通路よりも外側に位置しており、かかるボール戻し孔の形成位置はスプライン軸の外径と干渉する位置にない。従って、スプライン軸はその断面が円形状に近くなるように形成することができ、軸の断面積を従来よりも大きくすることかできるので、スプライン軸の剛性を高めることができる。
【００１４】
また、スプライン軸の断面形状をより円形に近づけることができるので、かかるスプライン軸の製作にあたっては、丸軸に対してボール転走溝及びその周辺のみを研削加工すれば足り、センタレス研削によって生産された熱処理済の安価な丸軸を利用しつつ、高精度に加工されたスプライン軸を製作することが可能となる。
【００１５】
また、ボール戻し孔がボールの負荷通路よりも半径方向の外側に位置しているので、これらボール戻し通路と負荷通路との位置関係はスプライン軸に対するボールの接触方向により近似したものとなり、負荷通路とボール戻し孔との間におけるボールの循環を円滑化することが可能となる。
【００１６】
また更に、ボールの無限循環路を構成する負荷通路、方向転換路及びボール戻し孔のうち、ボール戻し孔はインナプレートに貫通形成されると共に、方向転換路もエンドキャップによって形成されており、仮にこれらインナプレート及びエンドキャップを合成樹脂により製作すれば、負荷通路以外は総て合成樹脂によってボールの無限循環路が形成されていることになる。このため、ボールの循環の円滑化とも相まって、ボールの循環に伴って生じる騒音を低減化することができるものである。加えて、前後して走行するボールの間に合成樹脂製のスペーサを介装すれば、更なる騒音の低減化を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を適用したボールスプライン装置の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示すボールスプライン装置の正面断面図である。
【図３】スプラインナットの分解斜視図である。
【図４】スプライン軸の正面断面図である。
【図５】スプラインナットを構成するナット本体を示す正面図である。
【図６】スプラインナットを構成するインナプレートを示す図であり、分図（ａ）は平面図、分図（ｂ）は分図（ａ）のｂ矢視図、分図（ｃ）は分図（ａ）のｃ−ｃ線断面図、分図（ｄ）は位置決めフランジの詳細を示す拡大図、分図  （ｅ）は分図（ｄ）のｅ−ｅ線断面図である。
【図７】スプラインナットを構成するエンドキャップを示す図であり、分図（ａ）は内側面を示す背面図、分図（ｂ）は側面図である。
【図８】エンドキャップの方向転換路とインナプレートのリターンピースの嵌合状態を示す分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら本発明のボールスプライン装置を詳細に説明する。
【００１９】
図１及び図２は本発明を適用したボールスプライン装置の実施形態を示すものである。このボールスプラインは、長手方向に沿って複数条のボール転走面１０が形成されたスプライン軸１と、このスプライン軸１が貫通する中空孔を有して略円筒形状に形成されると共に多数のボール３を介して前記スプライン軸１に組付けられたスプラインナット２とから構成されている。前記スプラインナット２はボール３の無限循環路３０を複数備えており、前記スプライン軸１のボール転走面１０を転走したボール３がスプラインナット２に具備された無限循環路３０を循環することにより、かかるスプラインナット２がスプライン軸１に沿って自在に直線往復運動することが可能となっている。
【００２０】
図４に示すように、前記スプライン軸１は軸方向に垂直な断面が略円形状に形成されると共に、その外周面には長手方向に沿った６条のボール転走溝１０が形成されている。これらボール転走溝１０は２条のボール転走溝１０ａ，１０ｂが１組となって３組形成されており、３組のボール転走溝がスプライン軸１の周面を３等分するように設けられている。ボール転走溝１０ａとボール転走溝１０ｂはスプライン軸１の周面に対する形成方向が異なっており、ボール転走溝１０ａは軸の周面に対して右回り方向に傾斜して形成される一方、ボール転走溝１０ｂは左回り方向に傾斜して形成されている。また、１組となった２条のボール転走溝１０ａ，１０ｂの外側には、これらボール転走溝に隣接して平坦なボール逃げ面１１ａ，１１ｂが形成されている。このボール逃げ面１１ａ，１１ｂはスプラインナット２に具備されたボール無限循環路３０と該スプライン軸１が干渉するのを防止するために形成されている。
【００２１】
このようにボール転走溝１０ａ，１０ｂ及びボール逃げ面１１ａ，１１ｂが形成された結果として、スプライン軸１はその外周面にあたかも３条の突部１２が形成されたかのような断面形状をなしているが、互いに隣接するボール逃げ面１１ａ，１１ｂに挟まれた基準外径部１３と前記突部１２の外径は同一であり、突部１２が基準外径部１３よりも外側に突設されたものではない。従って、このスプライン軸１はその断面が極めて円形に近く、ボール転走溝１０ａ，１０ｂやボール逃げ面１１ａ，１１ｂを形成する際の削り代が小さいことから、丸軸の周面に対して前記ボール転走溝１０ａ，１０ｂ及びボール逃げ面１１ａ，１１ｂを直接研削加工して形成することができる。ボール転走溝１０ａ，１０ｂ及びボール逃げ面１１ａ，１１ｂの研削加工には総型砥石が用いられる。素材の丸軸としては、熱処理がなされセンタレス研削されたものを使用することができ、かかる丸軸に研削加工で直接ボール転走溝１０ａ，１０ｂを形成することから、極めて真直度に優れた高精度のスプライン軸１を製作することができるものである。
【００２２】
一方、前記スプラインナット２は、図３に示すように、中空孔４０を有して円筒状に形成された金属製のナット本体４と、このナット本体４の中空孔４０の内周面に装着される３枚の合成樹脂製インナプレート５と、前記ナット本体４の中空孔４０の両端部に嵌合する一対の合成樹脂製エンドキャップ６とから構成されている。このスプラインナット２の組立は、先ずは３枚のインナプレート５をナット本体４の中空孔４０の所定の位置に嵌め込み、この後に前記エンドキャップ６をナット本体４の両側から中空孔４０内に嵌合させて行われるが、エンドキャップ６を嵌合させた際にナット本体４、インナプレート５及びエンドキャップ６の三者間における位置決めがなされると共に、インナプレート５のナット本体４に対する固定がなされ、スプラインナット２の組立が完了するようになっている。
【００２３】
図５は前記ナット本体４を軸方向から観察した正面図である。このナット本体４の中空孔４０の内周面には３つの負荷ベース部４１が突出形成されており、これらの負荷ベース部４１はナット本体４の内周面を３等分する位置に設けられている。中空孔４０の中心に向けて突出した各負荷ベース部４１の先端面４２は緩やかな円弧状をなしており、この先端面４２にはスプライン軸１に形成された１組のボール転走溝１０ａ，１０ｂに対向するボール転走溝４２ａ，４２ｂが形成されている。スプライン軸１にスプラインナット２が組付けられた状態では、スプライン軸１のボール転走溝１０ａと負荷ベース部４１のボール転走溝４２ａとが、スプライン軸１のボール転走溝１０ｂと負荷ベース部４１のボール転走溝４２ｂとが夫々対向し、ボール３が荷重を負荷しながら転走する２条の負荷通路３１が形成されるようになっている。尚、図３から把握されるように、中空孔４０の軸方向の両端には前記エンドキャップ６を嵌合させるための一対の大内径部４３が形成されており、前記負荷ベース部４１はこれら大内径部４３の間においてのみ中空孔４０の内周面に形成されている。
【００２４】
また、前記中空孔４０の内周面において、互いに隣接する負荷ベース部４１の間には、前記インナプレート５を収容するためのプレート収容部４４が形成されている。一対の負荷ベース部４１に挟まれるようにして形成されたこのプレート収容部４４の深さｄはボール３の直径よりも深く設定されており、ボール直径ｄよりも厚く形成されたインナプレート５を前記プレート収容溝４４に嵌合させても、該インナプレート５とスプライン軸１との干渉を防止できるようになっている。尚、各プレート収容部４４にはナット本体４を貫通するようにして潤滑油の供給孔４５が開設されている。
【００２５】
更に、前記負荷ベース部４１の軸方向の両端面には、前記エンドキャップ６及びインナプレート５を位置決めするためのプレート基準孔４６が一対ずつ形成されている。これらのプレート基準孔４６は負荷ベース部４１の各ボール転走溝４２ａ，４２ｂの近傍に形成されており、各ボール転走溝４２ａ，４２ｂに対してインナプレート５及びエンドキャップ６を高精度で位置決めできるように配慮されている。
【００２６】
一方、図６は前記インナプレート５を示すものである。このインナプレート５は、前記ナット本体４のプレート収容溝４４に嵌合するプレート本体５０と、このプレート本体５０の軸方向の両端に設けられた位置決めフランジ５１とを具備している。図６（ｃ）に断面図を示すように、前記プレート本体５０はナット本体４のプレート収容部４４と略同一の断面形状に形成されており、このプレート本体５０には無限循環路３０の一部を構成するボール戻し孔５２が長手方向に沿って貫通形成されている。かかるボール戻し孔５２は、プレート収容溝４４の左右に隣接する負荷ベース部４１のボール転走溝４２ａ，４２ｂに対応し、２条が貫通形成されている。前述の如くプレート収容部４４の深さｄはボール３の直径よりも大きく形成されていることから、このようにボール戻し孔５２を貫通形成したプレート本体５０であっても、ナット本体４のプレート収容溝４４から突出することなく、かかるプレート収容溝４４内に収めることができるようになっている。
【００２７】
また、前記位置決めフランジ５１はプレート本体５０の左右両側からナット本体４の周方向に沿うようにして張り出しており、インナプレート５をナット本体４のプレート収容溝４４に嵌合させた際に、かかる位置決めフランジ５１がナット本体４の負荷ベース部４１の軸方向の両端面に重なるように構成されている。また、各位置決めフランジ５１には負荷ベース部４１のプレート基準孔４６に重なる位置決め孔５３が形成されており、これら孔４６，５３に対してエンドキャップ６側からピンを嵌合させることにより、インナプレート５がナット本体４の位置決め孔５３を基準としてプレート収容溝４４内で位置決めされるようになっている。
【００２８】
前記位置決めフランジ５１の端部にはボール３の負荷通路３１の入り口及び出口に対応した半円状の切欠き部５５が形成されており、更にこの切欠き部５５とボール戻し孔５２の間における位置決めフランジ５１の表面には半円状のリターンピース５４が突出している。このリターンピース５４は負荷通路３１とボール戻し孔５２との間で往来するボール３を誘導するものであり、その周面には断面が半円状に切り欠かれたボール案内溝５６が形成されている。
【００２９】
更に、このインナプレート５のプレート本体５０にはナット本体４の内周面と対向するようにして潤滑油の供給溝５７が形成されている。この供給溝５７はナット本体４に貫通形成された供給孔４５と重なった位置から四方に向けて伸びており、最終的にはプレート本体５０に形成されたボール戻し孔５２と連通している。従って、ナット本体４の外側から供給孔４５に対して潤滑油を注油すると、かかる潤滑油がインナプレート５の供給溝５７を経由してボール戻し孔５２に達し、ボール戻し孔５２を転走するボール３に潤滑油が供給されることになる。
【００３０】
この実施例において、前記インナプレート５は合成樹脂製であるが、アルミ合金を用いて形成しても良い。合成樹脂製のインナプレート５の場合、前記ボール戻し孔５２はドリル加工により形成され、アルミ合金製のインナプレート５の場合、前記ボール戻し孔５２はドリル加工やワイヤーカット加工により形成される。
【００３１】
一方、インナプレート５がスプライン軸１の軸方向沿って長尺化すると、ドリル先端部の振れや、ワイヤーの撓み等に伴う加工誤差が無視できない大きさとなる。従って、インナプレート５の大きさによっては、図６（ａ）中に破線ｐで示す位置において、かかるインナプレート５を一対の半体に２分割して製作するのが好ましい。このように２分割にされた一対の半体を組み合わせてインナプレート５を製作すれば、インナプレート５が長尺化した場合であっても、これを精度良く形成することができる。また、四方に延びる潤滑油の供給溝５７の中央と分割面ｐを合致させているので、かかる供給溝５７がインナプレート５を構成する一対の半体の合わせ目を示すマークとして機能し、インナプレート５の組み立て間違いを防止することが可能となる。
【００３２】
次に、図７は前記ナット本体４の軸方向の両端に形成された大内径部４３に嵌合するエンドキャップ６を示すものである。このエンドキャップ６は前記スプライン軸１が僅かな隙間を介して貫通する中空孔６０を有してリング状に形成されており、ナット本体４の中空孔４０に面した内側面には前記負荷通路３１とインナプレート５のボール戻し孔５２とを連結する方向転換路６１が形成されている。この方向転換路６１は、図８に示すように、その断面が略Ｕ字状に形成されており、前記インナプレート５の位置決めフランジ５１に突出形成したリターンピース５４が嵌合するように構成されている。
【００３３】
そして、エンドキャップ６をナット本体４の大内径部４３に嵌合させると、前記リターンピース５４が方向転換路６１に嵌合して、ボール３の直径よりも僅かに大きな内径の通路、すなわちＵ字状の方向転換路６１が完成し、この方向転換路６１によってボール３の負荷通路３１とボール戻し孔５２とが連通連結される。つまり、ナット本体４に対して前記インナプレート５及びエンドキャップ６を装着することにより、ボール３が循環する無限循環路３０が完成するようになっている。
【００３４】
また、前記エンドキャップ６にはナット本体４の負荷ベース部４１に形成されたプレート基準孔４６に嵌合するスタッド６２が立設されている。このスタッド６２はインナプレート５の位置決めフランジ５１に形成された位置決め孔５３を貫通して、前記プレート基準孔４６に嵌合するように構成されている。すなわち、エンドキャップ６のスタッド６２をナット本体４のプレート基準孔４６に嵌合させることによって、エンドキャップ６の方向転換路６１、インナプレート５のボール戻し孔５２、ナット本体４のボール転走溝４２ａ，４２ｂの三者間の位置決めが同時に行われるようになっており、これによって負荷通路→方向転換路→ボール戻し孔→方向転換路→負荷通路の間断のない連続性が確保され、無限循環路３０内におけるボール３の円滑な循環が達成されるようになっている。
【００３５】
更に、図２に示すボールスプライン装置の断面図から明らかなように、前記方向転換路６１はボール３の負荷通路３１とボール戻し孔５２を最短距離で連結しており、換言すれば方向転換路６１は負荷通路３１とボール戻し孔５２とを含む特定平面内に位置しており、例えば負荷通路３１から方向転換路６１内に導入したボール３を転走方向を変化させることなくそのままボール戻し通路５２へ送り込むように構成されている。このため、無限循環路３０内におけるボール３の循環に対して作用する抵抗を小さく抑えることができ、この点においてもボール３の循環の円滑化が図られている。
【００３６】
ボールはこのようにして構成された無限循環路３０の内部に配列されるのだが、無限循環路３０内を前後して転走するボール３の間には合成樹脂製のスペーサ３２が介装されている。各スペーサは直径がボール３の直径よりも小さな略円盤状に形成されると共に、その表裏両面にはボール３の球面に略合致した凹球面が形成されており、各ボール３はこのスペーサの凹球面と摺接しながらボール転走溝を転走する。このように互いに隣接するボール３の間にスペーサを介装したことにより、ボール同士の接触が防止されると共にボールの表面に潤滑油膜が形成され易くなり、無限循環路３０内におけるボール３の循環が円滑化して、スプライン軸に対するスプラインナットの移動に対して作用する抵抗の変動を可及的に小さくすることができる。
【００３７】
また、ボールの無限循環路は該ボールが荷重を負荷しながら転走する負荷通路以外、すなわちボール戻し孔と方向転換路は合成樹脂製のインナプレート及びエンドキャップによって形成されており、しかもボールの間には前述のように合成樹脂製スペーサが介装されているので、ボールが無負荷状態で転走する際に金属接触が生じることはなく、ボールの循環によって生じる騒音を低減化することができる他、金属摩耗による発塵を低減化することが可能となるものである。これにより本発明のボールスプライン装置は、例えばクリーンルーム等の密閉された環境下における計測機器や各種自動組立器への使用や、医療機器等への使用に適したものとなっている。
【００３８】
そして、以上のように構成された本発明のボールスプライン装置によれば、ボール戻し孔５２はスプライン軸１の半径方向に関してボール３の負荷通路３１よりも外側に位置しており、かかるボール戻し孔５２の形成位置はスプライン軸１の外径と干渉する位置にない。これにより、スプライン軸１はその断面を円形状に近くなるように形成することができるので、軸の断面積を従来よりも大きくすることかでき、スプライン軸１の剛性を高めることが可能となる。
【００３９】
また、前述したように、スプライン軸１の断面形状をより円形に近づけることができるので、かかるスプライン軸１の製作にあたっては、丸軸に対してボール転走溝１０ａ，１０ｂ及びその周辺のみを研削加工すれば足り、センタレス研削によって生産された安価な丸軸を利用しつつ、真直度に優れ、しかもボール転走溝１０ａ，１０ｂが高精度に加工されたスプライン軸を得ることができる。
【００４０】
更に、ボール戻し孔５２がボール３の負荷通路３１よりも半径方向外側に位置しているので、これらボール戻し孔５２と負荷通路との位置関係はスプライン軸１に対するボール３の接触方向により近似したものとなり、負荷通路３１とボール戻し孔５２との間におけるボール３の循環を円滑化することが可能となる。
【符号の説明】
【００４１】
１…スプライン軸、２…スプラインナット、３…ボール、４…ナット本体、５…インナプレート、６…エンドキャップ、１０ａ，１０ｂ…ボール転走溝（スプライン軸）、３０…無限循環路、３１…負荷通路、４１…負荷ベース部、４２ａ，４２ｂ…ボール転走溝（ナット本体）、４４…プレート収容部、５２…ボール戻し孔、５４…リターンピース、６１…方向転換路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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