(57)【要約】【課題】この有限ボールスプラインは，保持孔を形成した隆起部に潤滑剤溜まり溝を形成し，転動体の潤滑をスムーズにして転動体数を増やして定格荷重をアップさせる。【解決手段】この有限ボールスプラインは，少なくとも一対の軌道溝７を備えたスプライン軸１，軌道溝７と対向する軌道溝８を備えてボール９を介してスプライン軸１に挿通される外筒２，及び外筒２とスプライン軸１の間に配置され且つボール９をそれぞれ保持する保持孔１１が形成された保持器３から構成されている。保持孔１１は，長手方向の延びる円弧面状の一対の隆起部５に形成されており，保持孔１１間の隆起部５には，保持孔１１を連通する潤滑剤溜まりとなる溝１０が長手方向に延びてそれぞれ形成されている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面の径方向に対向する両側に長手方向に延びてそれぞれ形成され且つ転動体であるボールが転動する第１軌道溝を少なくとも一対備えたスプライン軸，前記第１軌道溝と対向する第２軌道溝が内周面に長手方向に延びてそれぞれ形成され且つ前記ボールを介して前記スプライン軸が挿通される外筒，及び前記外筒と前記スプライン軸の間に配置され且つ前記ボールをそれぞれ保持する保持孔が複数形成された円筒体状の保持器から成る有限ボールスプラインにおいて，
前記保持器は，内外周面に所定の間隔に隔置した長手方向にそれぞれ延びる隆起部を有し，前記隆起部には，前記第１軌道溝と前記第２軌道溝にそれぞれ入り込んで転動する前記ボールを保持する前記保持孔が形成されており，前記保持孔間の前記隆起部には，長手方向に延びて前記保持孔を連通する潤滑剤溜まり部となる溝がそれぞれ形成されていることを特徴とする有限ボールスプライン。
【請求項２】
前記保持器に設けた前記隆起部に形成された前記溝は，前記隆起部の外周側円弧面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有限ボールスプライン。
【請求項３】
前記保持器の前記内周面側の前記隆起部に形成された前記保持孔の径は，前記ボールの径よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の有限ボールスプライン。
【請求項４】
前記第１軌道溝と前記第２軌道溝とは，ゴシックアーチ形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有限ボールスプライン。
【請求項５】
前記外筒の両端部の前記内周面には，止め輪が嵌着する嵌合溝がそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有限ボールスプライン。
【請求項６】
前記外筒の外周面には，相手部材を取り付けるための取付け用ねじ孔が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の有限ボールスプライン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は，保持器を備えた有限タイプのボールスプラインに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，有限ストローク型運動案内装置としては，概して，転動体の転走溝を有する固定側部材と，該固定側部材の転走溝と対向する位置に転動体の転走溝を有すると共に当該転走溝を転走する多数の転動体を介して固定側部材に組みつけられた移動側部材と，固定側部材と移動側部材との間に配置されて転動体を整列させる転動体ケージとを備えている有限ボールスプラインが知られている。このような有限ボールスプラインは，例えば，転動体ケージには同一の転走溝を転走する二個の転動体を一組にして回転自在に収容される長孔状の転動体保持孔が所定の間隔で貫通形成され，転動体保持孔は固定側部材側又は移動側部材に面した一方の開口の長手方向の開口幅が転動体二個分の直径よりも小さく設定されているものである（例えば，特許文献１参照）。
【０００３】
また，軸体を高精度に直線往復移動させる回転軸受付き直動軸受が知られている。該回転軸受付き直動軸受は，筒体の内部に軸体を非回転で滑動可能に収容してなる直動軸受，および筒体の周囲に筒体の長さ方向に沿って互いに間隔をあけて装着された二以上の回転軸受から構成されている。上記回転軸受付き直動軸受は，筒体の外周面の直径が筒体の長さ方向に一定であって，上記回転軸受が筒体の外周面に形成された周溝と，該周溝に配置された複数の転動体と，各転動体の一部を外周側に突き出させた状態で回転可能に保持している環状転動体保持器と，保持器から突き出された各転動体部分を収容している周溝を内周面に備えた環状体とから構成されている（例えば，特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１６３５０６号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１２５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，上記の有限ストローク型運動案内装置では，２つのボールを１つの保持孔で保持しているので，隣接するボールの接触部ではボール同士が回転方向が逆向きに接触することになり，ボールの磨耗等の問題が生じて耐久性が低下するおそれがあり，また，ボールに対する潤滑性が考慮されていないので，ボールの潤滑についての問題がある。  
【０００６】
この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，転動体であるボールを保持する保持器をスプライン軸と外筒との間に配設し，保持器にボールを保持する保持孔を所定の間隔に隔置して形成した隆起部に形成し，隆起部に保持孔を連通する溝を形成し．溝を通じてボールを潤滑して耐久性を向上させると共に，保持孔間の寸法を詰めて転動体のボール数を増やすことを可能にし，保持器の長手方向寸法を変えることなく，定格荷重を増加させることを特徴とする有限ボールスプラインを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は，外周面の径方向に対向する両側に長手方向に延びてそれぞれ形成され且つ転動体であるボールが転動する第１軌道溝を少なくとも一対備えたスプライン軸，前記第１軌道溝と対向する第２軌道溝が内周面に長手方向に延びてそれぞれ形成され且つ前記ボールを介して前記スプライン軸が挿通される外筒，及び前記外筒と前記スプライン軸の間に配置され且つ前記ボールをそれぞれ保持する保持孔が複数形成された円筒体状の保持器から成る有限ボールスプラインにおいて，
前記保持器は，内外周面に所定の間隔に隔置した長手方向にそれぞれ延びる隆起部を有し，前記隆起部には，前記第１軌道溝と前記第２軌道溝にそれぞれ入り込んで転動する前記ボールを保持する前記保持孔が形成されており，前記保持孔間の前記隆起部には，長手方向に延びて前記保持孔を連通する潤滑剤溜まり部となる長手方向に延びる溝がそれぞれ形成されていることを特徴とする有限ボールスプラインに関する。
【０００８】
また，前記保持器に設けた前記隆起部に形成された前記溝は，前記隆起部の外周側円弧面に形成されているものである。
【０００９】
また，前記保持器の内周面側の前記隆起部に形成された前記保持孔の径は，前記ボールの径よりも小さく形成されているものである。
【００１０】
また，前記第１軌道溝と前記第２軌道溝とは，ゴシックアーチ形状に形成されているものである。
【００１１】
また，前記外筒の両端部の前記内周面には，止め輪が嵌着する嵌合溝がそれぞれ形成されている。更に，前記外筒の外周面には，相手部材を取り付けるための取付け用ねじ孔が形成されている。
【発明の効果】
【００１２】
この発明による有限ボールスプラインは，上記のように，保持器に転動体であるボールを保持するため，保持孔を長手方向に所定の間隔に隔置して設けた隆起部に形成し，隆起部の外周側円弧面に隣接する保持孔を連通する溝を形成し，該溝を潤滑剤溜まり部に形成し，ボールを潤滑するように構成したので，保持孔によって隣接するボール同士が接触しないように構成すると共に，ボール同士の接触による磨耗等の問題を避けることができる。更に，保持器の隣接する保持孔同士を溝によって連通して潤滑剤溜まり部に構成したので，有限ボールスプラインに供給された過剰な潤滑剤を溝に一時的に溜め，ボールを潤滑する潤滑剤の減少に伴って，潤滑剤溜まり部に溜まった潤滑剤を保持孔に供給してボールに付着させて適宜供給するように構成したので，長期にわたって良好な潤滑状態を維持でき，耐久性を一層向上できる。また，この有限ボールスプラインは，潤滑剤溜まり部となる溝を保持孔ごとに設けずに，保持孔同士を溝で連通させて隣接する保持孔間で，溝を潤滑剤の共用溜まり部に形成することにより，保持孔間の間隔を詰めることができ，保持器の寸法を変えることなく，転動体であるボール数を増加させることができ，定格荷重をアップさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明による有限ボールスプラインの一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１の有限ボールスプラインを示し，（Ａ）は図１の有限ボールスプラインを示す側面図，及び（Ｂ）は（Ａ）の端面図である。
【図３】図２（Ｂ）の線分Ａ−Ａにおける有限ボールスプラインを示す拡大断面図である。
【図４】図１の有限ボールスプラインに組み込まれた外筒を示す斜視図である。
【図５】図１の有限ボールスプラインを構成する外筒の両端部に形成された嵌合溝に嵌着される止め輪を示す平面図である。
【図６】図１の有限ボールスプラインに組み込まれた保持器を示す斜視図である。
【図７】図６の保持器を示し，（Ａ）は保持器を示す側面図，〔Ｂ）は（Ａ）に記載の線分Ｂ−Ｂにおける保持器を示す断面図，及び（Ｃ）は（Ａ）に記載の線分Ｃ−Ｃにおける保持器を示す断面図である。
【図８】図６の保持器を示し，（Ａ）は転動体であるボールを保持孔に保持した状態の保持器を示す側面図，及び〔Ｂ）は（Ａ）に記載の線分Ｄ−Ｄにおける保持器を示す断面図である。
【図９】図３の有限ボールスプラインの符号Ｅの領域を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明による有限ボールスプラインは，例えば，半導体製造装置，検査・測定装置等に適用できる高精度の有限ストロークボールスプライン等に組み込んで用いることができる。この有限ボールスプラインは，摺動抵抗値の変動が小さく，立て軸の使用でも軽くて滑らかな摺動を実現できるものである。また，この有限ボールスプラインは，ストローク方向に安定した高い位置決め精度を発揮でき，チップマウンタ，立て軸使用，高タクト運転の各種装置に適用して好ましいものである。
【００１５】
以下，図１〜図９を参照して，この発明による有限ボールスプラインの実施例について説明する。この発明による有限ボールスプラインは，概して，外周面１９の径方向に対向する両側に長手方向に延びてそれぞれ形成され且つ転動体であるボール９が転動する一対の軌道溝７（第１軌道溝）を備えたスプライン軸１，軌道溝７と対向する軌道溝８（第２軌道溝）が内周面２０に長手方向に延びてそれぞれ形成され且つボール９を介してスプライン軸１が挿通される外筒２，及び外筒２とスプライン軸１の間に配置され且つボール９をそれぞれ保持する保持孔１１が複数形成された円筒体１３状の保持器３から構成されており，特に，保持器３の構成に特徴を有している。この有限ボールスプラインは，軌道溝７，８がそれぞれ一対形成された２条列のボールスプラインに形成されている。なお，スプライン軸１と外筒２にそれぞれ設けた軌道溝７，８は，一対に限らず，例えば，二対ずつ等適宜に設けることができる。
【００１６】
この有限ボールスプラインにおいて，保持器３は，特に，内外周面１４，１５に所定の間隔に隔置した長手方向にそれぞれ延びる隆起部５を有している。この有限ボールスプラインは，特に，隆起部５には，軌道溝７と軌道溝８にそれぞれ入り込んで転動するボール９を保持する保持孔１１が形成されており，保持孔１１間の隆起部５には，長手方向に延びて保持孔１１を連通する潤滑剤溜まり部となる長手方向に延びる溝１０がそれぞれ形成されていることを特徴としている。隆起部５に形成した溝１０の深さは，保持器３の強度等を考慮して適宜設定することができるが，例えば，隆起部５が内周側円弧面１６と外周側円弧面１８とから形成されているとすれば，隆起部５を，内周側円弧面１６と外周側円弧面１８とによる仮想円とした場合に，外周側円弧面１８を超えない深さに設定することが好ましいものである。
【００１７】
この有限ボールスプラインでは，言い換えれば，隆起部５は，保持器３の軸方向に沿って隔置したボール９の数に対応して形成されており，これらの隆起部５には，ボール９を保持する保持孔１１が形成されている。ボール９は，保持器３の保持孔１１に保持されて，隣接するボール９同士が接触しないように，１つの保持孔１１に１つのボール９が保持されるように構成されている。また，保持器３の外周面１５側の隆起部５の保持孔１１間には，潤滑剤溜まり部となる溝１０が形成されており，隣接する保持孔１１で溝１０を共用できるように，保持孔１１同士は溝１０により連通されている。この有限ボールスプラインは，上記の構成によって，ボール９をそれぞれ個別に保持孔１１に保持し，隣接するボール９同士が接触しないように構成されていることから，ボール９同士の接触による磨耗等を防止することができる。更に，保持器３の保持孔１１間に形成された溝１０は，潤滑剤溜まり部の機能を発揮することになり，過剰な潤滑剤を一時的に溜めると共に，潤滑剤の減少に伴いに溜まった潤滑剤をボール９に適宜供給するよう構成したことから，長期にわたって良好な潤滑状態を維持することができ，耐久性を向上して長寿命な有限ボールスプラインを提供することができる。
【００１８】
また，外筒２の内周面２０には，その両端部１７に嵌合溝１２が形成され，該嵌合溝１２には，Ｃリング状の止め輪４が嵌着されている。この有限ボールスプラインは，外筒２の嵌合溝１２に嵌着した止め輪４が保持器３の長手方向に抜け出さないように保持器３の移動を規制して有限タイプに構成されている。即ち，この有限ボールスプラインは，軌道溝７，８に沿って止め輪４間をボール９が移動することにより，有限運動するように構成されている。また，保持器３は，金属製又は樹脂製の材料を適宜選択して作製することができる。
【００１９】
また，この有限ボールスプラインにおいて，保持器３に設けた隆起部５に形成された溝１０は，隆起部５の外周側円弧面１８に形成されている。また，保持器３の内周面１４側の隆起部５に形成された保持孔１１の径は，ボール９の径よりも小さく形成されており，ボール９が保持孔１１の周縁で内方に脱落するのが規制されている。また，この有限ボールスプラインでは，軌道溝７，８は，ゴシックアーチ形状に形成されている。外筒２には，相手部材を取付けるための取付け用ねじ孔６が軸方向に所定の間隔に隔置して形成されている。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
この有限ボールスプラインは，検査・測定装置，半導体製造装置，工作機械，各種組立装置，各種ロボット，検査装置等の相対往復移動部に使用して好ましいものである。
【符号の説明】
【００２１】
１      スプライン軸
２      外筒
３      保持器
４      止め輪
５      隆起部
６      取付け用ねじ孔
７      軌道溝（第１軌道溝）
８      軌道溝（第２軌道溝）
９      ボール
１０    溝
１１    保持孔
１２    嵌合溝
１３    円筒体
１４，２０    内周面
１５，１９    外周面
１６    内周側円弧面
１７    端部
１８    外周側円弧面
【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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【図９】
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