(57)【要約】【課題】ロータリーボールスプラインを小型化すると共に製造効率を向上させる【解決手段】転動体を介して外筒及び内筒が相対回転する回転ベアリング２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの内筒を、ボールスプライン１のスリーブ４に外嵌し、ボールスプラインのスリーブに外嵌される複数個の回転ベアリング中の一つの外筒に、筒状に構成すると共に内周壁一端に内方に向かう環状突起３３を突設した固定用フランジ３０を外嵌し、固定用フランジに嵌入される回転ベアリングの外筒とその他の回転ベアリングの外筒により固定用フランジの環状突起を挟持固定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転動体を介して外筒及び内筒が相対回転する回転ベアリングの内筒を、ボールスプラインのスリーブに外嵌することにより直線案内運動と回転案内運動機能を実現するロータリーボールスプラインにおいて、ボールスプラインのスリーブに外嵌される複数個の回転ベアリング中の一つの外筒に、筒状に構成すると共に内周壁一端に内方に向かう環状突起を突設した固定用フランジを外嵌し、固定用フランジに嵌入される回転ベアリングの外筒とその他の回転ベアリングの外筒により固定用フランジの環状突起を挟持固定したことを特徴とするロータリーボールスプライン。
【請求項２】
ボールスプラインのスリーブに外嵌される複数個の回転ベアリング中の前後端の回転ベアリングの内筒をボールスプラインのスリーブ外周に固定した一対の止め輪に当接させることにより、固定用フランジの環状突起を挟持した回転ベアリングの固定手段とした請求項１記載のロータリーボールスプライン。
【請求項３】
ボールスプラインのスリーブに外嵌される複数個の回転ベアリング中の前方の回転ベアリングの内筒を、ボールスプラインのスリーブ外周の前方に設けた膨径部の開始段部に当接させると共に、後方の回転ベアリングの内筒をボールスプラインのスリーブ外周に固定した止め輪に当接させることにより、固定用フランジの環状突起を挟持した回転ベアリングの固定手段とした請求項１記載のロータリーボールスプライン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は直線案内運動と回転案内運動機能を実現するロータリーボールスプラインに関し、より詳細には小型化を実現すると共に製造効率を向上させたロータリーボールスプラインに関する。
【０００２】
【従来の技術】
外筒とこれに内挿されるボール保持器とこれらの間に循環自在に収容される複数のボールを有し、外筒内周にはボール保持器のボール露出孔から露出したボールがスプライン軸のボール転動溝との間で転動すべき負荷ボール転動溝を設けると共に、ボール保持器外周には負荷ボール転動溝と連結されるリターン溝及びこれに連結される無負荷ボール転動溝を設けた構成よりなるボールスプラインに、ボール等の転動体を介して外筒及び内筒が相対回転する回転ベアリングを組み合わせることにより、直線案内運動と回転案内運動機能を実現するロータリーボールスプラインが公知である。
【０００３】
図７及び図８は前記のロータリーボールスプラインの公知発明を示す図であり、ここではスプライン軸Ｓに対して直線案内運動を行うボールスプライン５０のスリーブ５１に、複数個の回転ベアリング６０の内筒を外嵌している。
【０００４】
この場合、ロータリーボールスプラインは各種の工作機械や産業機械、それにロボットにおいて部材を案内したりトルクを伝達するために使用されるので、使用対象となる機械の取り付け箱に回転ベアリング６０（正確には回転ベアリングの外筒側）を固定する手段が必須となる。そのため、この公知発明においては、取り付け用のネジ孔７２付きのフランジ７１を有するハウジング７０内にロータリーボールスプラインを組み込み、このハウジングをもって前記の取り付け箱への収容固定手段としていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のようなハウジングを使用すると、ロータリーボールスプライン自体の加工精度の他にハウジングの加工精度も考慮しなくてはならず、製造コストが高くなる問題があった。又、全体がハウジングの分だけ大型化するので、取り付け寸法が拡大し、重量も増大する問題もあった。
【０００６】
前記の問題を解消するために、ボールスプラインに対し回転ベアリングを別体として構成せず、ボールスプラインのスリーブ外周面とハウジング内周面間に転動体を直接介在させる発明が提案されている（公知例としては、実開平６−５４９１９、実開平５−４７５４１等）。
【０００７】
しかしながら、前記の公知発明の場合は、ハウジングとボールスプラインが転動体を介して一体に組み立てられているために、それを分解すると転動体がこぼれ落ちるおそれがあり、製造後にそれを分解することは事実上困難であった。つまり、図７及び図８における公知発明のようにボールスプラインに対しハウジングを容易に交換することができなかった。又、ボールスプライン自体も外周表面に転動体のための転動溝を設けるので汎用性に欠けた。即ち、図７及び図８における公知発明においては、取り付け箱における取り付け寸法に応じた異なるフランジを有するハウジングを一つのボールスプラインに対し複数種用意することにより、ハウジングを一種の取り付けアダプターとして活用することができ、製造効率を向上することができるのに対し、前記公知発明においてはこのようなことが不可能であり製造効率が悪いという問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は以上の従来技術の問題点に鑑みて創作されたものであり、転動体を介して外筒及び内筒が相対回転する回転ベアリングの内筒を、ボールスプラインのスリーブに外嵌することにより直線案内運動と回転案内運動機能を実現するロータリーボールスプラインにおいて、ボールスプラインのスリーブに外嵌される複数個の回転ベアリング中の一つの外筒に、筒状に構成すると共に内周壁一端に内方に向かう環状突起を突設した固定用フランジを外嵌し、固定用フランジに嵌入される回転ベアリングの外筒とその他の回転ベアリングの外筒により固定用フランジの環状突起を挟持固定したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の具体的実施例を添付図面に基づいて説明する。図１乃至図３はこの発明のロータリーボールスプラインの第１実施例を示す図である。図中符号１はスプライン軸Ｓのボール転動溝Ｇとの間でボール２が転動すべきボールスプライン部分である。このボールスプライン１の基本構成はボール２を収容するボール保持器３をスリーブ４に挿入した従来公知のものである。即ち、軸線方向の長孔状に開口したポール露出孔を含むエンドレスのサーキット状のボール循環路を複数有する筒状のボール保持器３を、ボール循環路に複数個のボール２を収容した状態でスリーブ１内に内挿固定することにより、スリーブの内周壁面により被蓋されたボール循環路内をボールが無限循環運動する構造を採用している。
【００１０】
図中符号２０Ａ乃至２０Ｃは回転ベアリングである。この回転ベアリングはボール２３を介して外筒２２及び内筒２１が相対回転する公知の構造のものであり、前記のボールスプライン１のスリーブ４外周に複数個（ここでは２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの３個）が外嵌される。尚、回転ベアリングは必ずしもスリーブ４外周に均一に分布させる必要はなく、この実施例においては回転ベアリング２０Ｂと２０Ｃ間に筒状のスペーサー４０を介在させている。
【００１１】
図中符号３０は固定用フランジであり、取り付け箱における取り付け寸法に応じた取り付け用ネジ孔３１が設けられる。この固定用フランジ３０は前記の回転ベアリングの外筒２２に外嵌可能な内周壁３２を有する筒状に構成されると共に、内周壁一端に内方に向かう環状突起３３を突設した構成よりなり、回転ベアリング中の一つの回転ベアリング（ここでは最前方の２０Ａ）に外嵌される。この場合、回転ベアリング２０Ａに外嵌された固定用フランジ３０の環状突起３３の正面は回転ベアリングの外筒２２の後方端面に当接されるが、上記環状突起の背面は、隣接する回転ベアリング２０Ｂの外筒の前方端面に当接される。即ち、固定用フランジ３０の環状突起３３は回転ベアリング間に挟持されることとなる。そこで、ここでは、挟持状態で回転ベアリングを固定するために、回転ベアリング中の前後端の回転ベアリング２０Ａ、２０Ｃの内筒２３をボールスプライン１のスリーブ４外周に固定した一対の止め輪６Ａ、６Ｂに当接させている。尚、図中符号５Ａ、５Ｂは止め輪６Ａ、６Ｂを嵌入するためにスリーブ４外周に設けられる環状溝である。
【００１２】
図４乃至図６はこの発明のロータリーボールスプラインの第２実施例を示す図である。この実施例は固定用フランジ３０の環状突起３３を挟持した回転ベアリングの固定手段が異なるのみで、その他の構成は前記の第１実施例と共通するので、共通部分に関しては図中に第１実施例と同じ符号を付けると共にその説明は省略する。
【００１３】
この実施例においては、ボールスプライン１のスリーブ４外周の前方に膨径部７を設けると共に、この膨径部の開始段部８に回転ベアリング中の前方の回転ベアリング２０Ｂの内筒２１を当接させると共に、後方の回転ベアリング２０Ｃの内筒２１をボールスプラインＳのスリーブ外周に固定した止め輪６Ｂに当接させている。
【００１４】
【発明の効果】
以上の構成よりなるこの発明のロータリーボールスプラインによれば、従来技術のようなハウジングを省略することができるので、全体を小型、軽量とすることが可能となる。
【００１５】
又、ハウジングを要しない結果、加工精度を考慮する箇所が減少するので製造効率が向上し、コストを低減できる。
【００１６】
一方、取り付け用のネジ孔を有する固定用フランジを有するので、ハウジングを省略しても取り付けに支障を来すことがない。この固定用フランジはボールスプラインのスリーブに外嵌される回転ベアリングにより挟持固定される構成を採用しているので交換が容易であり、取り付け箱における取り付け寸法に応じた固定用フランジを一種類のボールスプラインに対し複数種用意することにより、固定用フランジを一種の取り付けアダプターとして活用することができ製造効率を向上することができる。
【００１７】
前記の場合、従来はフランジはハウジングと一体だったので、荷重はハウジングが受け止めており、固定用フランジのみでは荷重を充分受け止めることが困難な問題が予想される。しかしながら、この発明においては固定用フランジを回転用ベアリングの外筒に外嵌すると共に、内周一端から突設した環状突起を回転用ベアリング間に挟持しているので軸芯方向への荷重は直下の回転用ベアリングにより、前後方向への荷重は前後の回転用ベアリングにより受け止めているのでハウジングと一体化した場合に匹敵する強度を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のロータリーボールスプラインの第１実施例の一部切り欠き斜視図。
【図２】同上、一部切り欠き側面図。
【図３】同上、一部切り欠き分解斜視図。
【図４】この発明のロータリーボールスプラインの第２実施例の一部切り欠き斜視図。
【図５】同上、一部切り欠き側面図。
【図６】同上、一部切り欠き分解斜視図。
【図７】従来技術のロータリーボールスプラインの一部切り欠き斜視図。
【図８】同上、一部切り欠き分解斜視図。
【符号の説明】
１      ボールスプライン
４      スリーブ
２０Ａ  回転ベアリング
２０Ｂ  回転ベアリング
２０Ｃ  回転ベアリング
３０    固定用フランジ
３３    環状突起
【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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