(57)【要約】【課題】エンドキャップの位置ズレに起因する騒音や振動等の発生を防止することのできるボールスプライン装置を提供する。【解決手段】エンドキャップ２０，２１にボール偏向路２３と連通する円筒状のインロー部２６を設けるとともに、スプラインナット１２に貫設されたボール戻し孔２４にインロー部２６と嵌合する嵌合部２７を設ける。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面にボールスプライン溝を有するスプライン軸と、このスプライン軸のボールスプライン溝と対向するボールスプライン溝を内周面に有するスプラインナットと、前記スプライン軸又は前記スプラインナットの直線運動により前記ボールスプライン溝を転動する多数のボールと、前記スプラインナットの両端に配置されたエンドキャップとを備え、前記ボールの循環路を前記スプラインナットに貫設されたボール戻し孔と前記エンドキャップに形成されたボール偏向路とで形成したボールスプライン装置において、
前記エンドキャップに前記ボール偏向路と連通する円筒状のインロー部を設けるとともに、前記ボール戻し孔に前記インロー部と嵌合する嵌合部を設けたことを特徴とするボールスプライン装置。
【請求項２】
前記ボール偏向路を、前記エンドキャップと、前記スプラインナットの両端側にリターンガイド溝を形成するリターンガイドとで形成したことを特徴とする請求項１記載のボールスプライン装置。
【請求項３】
前記リターンガイド溝の断面形状を少なくとも前記ボールスプライン溝との接続部において前記ボールスプライン溝の断面形状と同一形状にしたことを特徴とする請求項２記載のボールスプライン装置。
【請求項４】
前記インロー部は、前記ボール戻し孔の孔径と同一径の内径面を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のボールスプライン装置。
【請求項５】
前記ボール間にスペーサ又はその連結体を配置したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のボールスプライン装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はボールスプライン装置に係り、特に、エンドキャップ式のボールスプライン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンドキャップ式のボールスプライン装置として、たとえば、特開昭６３−１５２７１８号公報、実開平２−２９３１７号公報などに開示されたものが知られている。この種のボールスプライン装置は、図８及び図９に示すように、スプライン軸１１と円筒状のスプラインナット１２とを備えており、スプライン軸１１の外周面には、ボールスプライン溝１３，１４，１５（ボールスプライン溝１５は図９参照）がスプライン軸１１の軸方向に沿って形成されている。
【０００３】
これらのボールスプライン溝１３〜１５はスプラインナット１２の内周面に形成されたボールスプライン溝１６，１７，１８（図９参照）とそれぞれ対向しており、これらの相対向するボールスプライン溝間には、ボール列を形成する多数のボール１９が配設されている。
また、図８に示すボールスプライン装置はスプラインナット１２の両端に円環状のエンドキャップ２０，２１を備えており、これらのエンドキャップ２０，２１には、図１０及び図１１に示すように、ボール１９を掬い上げるタング部２２がボールスプライン溝１６〜１８に対応して設けられているとともに、タング部２２により掬い上げられたボール１９の転動方向を所定方向に偏向するボール偏向路２３がボールスプライン溝１６〜１８に対応して形成されている。
【０００４】
ボール偏向路２３はスプラインナット１２の端面に開口するボール戻し孔２４に連通しており、タング部２２により掬い上げられたボール１９は、例えばエンドキャップ２０のボール偏向路２３を経由してスプラインナット１２のボール戻し孔２４に導入されるようになっている。そして、ボール戻し孔２４に導入されたボール１９はボール戻し孔２４内を転動した後、例えばエンドキャップ２１のボール偏向路２３を経由して元の位置に戻されるようになっている。なお、エンドキャップ２０，２１には、図示しないボルトによりエンドキャップ２０，２１をスプラインナット１２の端面に取り付けるための取付孔２５（図１０参照）が穿設されている。
【０００５】
図１２はスプラインナット１２の端面部を示しており、同図に示すように、スプラインナット１２の端面部には、エンドキャップ２０，２１のリターンガイド３２が押し付けられている。このリターンガイド３２はかまぼこ形に形成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このようなボールスプライン装置は、エンドキャップ２０，２１に形成されたボール偏向路２３とスプラインナット１２に貫設されたボール戻し孔２４とでボール１９の循環路を形成することができるが、次のような問題を有していた。すなわち、上述したボールスプライン装置では、例えばエンドキャップ２０をスプラインナット１２の端面に取り付けた際にエンドキャップ２０の中心がスプラインナット１２の中心に対して僅かでも位置ズレを起こしていると、ボール偏向路２３を通過したボール１９がボール戻し孔２４の開口部分に衝突し、騒音や振動等が発生することがあった。
【０００７】
本発明は上述した問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、エンドキャップの位置ズレに起因する騒音や振動等の発生を防止することのできるボールスプライン装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、外周面にボールスプライン溝を有するスプライン軸と、このスプライン軸のボールスプライン溝と対向するボールスプライン溝を内周面に有するスプラインナットと、前記スプライン軸又は前記スプラインナットの直線運動により前記ボールスプライン溝を転動する多数のボールと、前記スプラインナットの両端に配置されたエンドキャップとを備え、前記ボールの循環路を前記スプラインナットに貫設されたボール戻し孔と前記エンドキャップに形成されたボール偏向路とで形成したボールスプライン装置において、前記エンドキャップに前記ボール偏向路と連通する円筒状のインロー部を設けるとともに、前記ボール戻し孔に前記インロー部と嵌合する嵌合部を設けたことを特徴とする。
【０００９】
このような構成によると、エンドキャップのボール偏向路を通過したボールはインロー部を経由してボール戻し孔に導入されるため、エンドキャップの位置ズレを防止でき、ボール偏向路を通過したボールがボール戻し孔の開口部分に衝突することを回避できる。従って、エンドキャップの位置ズレに起因する騒音や振動等の発生を防止することができる。
【００１０】
この場合、請求項２記載の発明のように、前記ボール偏向路を、前記エンドキャップと、前記スプラインナットの両端側にリターンガイド溝を形成するリターンガイドとで形成すると、射出成形などの型を用いた成形が可能となるので、エンドキャップを安価に製造することができる。また、請求項３記載の発明のように、前記リターンガイド溝の断面形状を少なくとも前記ボールスプライン溝との接続部において前記ボールスプライン溝の断面形状と同一形状にすると、ボールが方向転換するときにスプラインナットの端面に衝突することが抑制されるため、騒音や振動等の発生を防止することができ、かつ作動性を向上させることができる。
【００１１】
また、請求項４記載の発明のように、インロー部はボール戻し孔の孔径と同一径の内径面を有していてもよく、このような構成とすることにより、インロー部の内径面とボール戻し孔との間に段差が生じることを防止できる。また、請求項５記載の発明のように、ボール間にスペーサを配置してもよく、このような構成とすることにより、ボール同士の競り合いに起因する騒音や作動不良等の発生を防止することができ、かつスペーサの引掛りを防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、図８乃至図１２に示したものと同一部分には同一符号を付し、その部分の詳細な説明は重複するので省略する。
図１乃至図６は本発明の第１の実施形態を示しており、図１は本発明の第１の実施形態に係るボールスプライン装置の軸方向に沿う概略断面図である。同図に示すように、本発明の第１の実施形態に係るボールスプライン装置はスプラインナット１２の両端にエンドキャップ２０，２１を有しており、これらエンドキャップ２０，２１のナット取付側端面には、図２及び図３に示すように、円筒状のインロー部２６がタング部２２に対応して設けられている。このインロー部２６はエンドキャップ２０，２１に形成されたボール偏向路２３と連通しており、スプラインナット１２に貫設されたボール戻し孔２４の孔径と同一径の内径面２６ａ（図３参照）を有している。
【００１３】
図４はスプラインナット１２の端面部分を示す斜視図であり、同図に示すように、ボール戻し孔２４には、インロー部２６の外径面と嵌合する嵌合部２７がスプラインナット１２の両端部に設けられている。なお、エンドキャップ２０，２１は、製作上の理由から、図３に示すように、円環状のエンドキャップ本体２８と、スプラインナット１２のボール戻し孔２４に対応した数のリターンガイド２９とで構成され、各リターンガイド２９には、スプラインナット１２のボールスプライン溝からすくい上げられたボール１９をスプラインナット１２のボール戻し孔２４に案内するリターンガイド溝２９ａが形成されている。また、本実施形態ではインロー部２６は、図３に示すように、半円筒状に２分割されている。
【００１４】
図５はスプラインナット１２内に位置するスプライン軸１１の一部を示す斜視図であり、同図に示すように、ボール１９，１９間には樹脂等の緩衝材からなるスペーサ３０が設けられている。このスペーサ３０はボール１９の直径より小さい直径で円盤状に形成されており、その両端面には、図６に示すように、転動体接触面３０ａ，３０ｂが形成されている。これらの転動体接触面３０ａ，３０ｂは、ボール１９の半径ｒより大きい曲率半径Ｒを有しており、スペーサ３０の軸方向に沿う断面がゴシックアーチ状あるいは円弧状に形成されている。
【００１５】
上述のように、エンドキャップ２０，２１にボール偏向路２３と連通する円筒状のインロー部２６を設けるとともに、ボール戻し孔２４にインロー部２６と嵌合する嵌合部２７を設けると、例えばエンドキャップ２０のタング部２２により掬い上げられたボールはボール偏向路２３を通過した後、インロー部２６を経由してボール戻し孔２４に導入されるため、エンドキャップ２０の位置ズレを防止でき、ボール偏向路２３を通過したボール１９がボール戻し孔２４の開口部分に衝突することを回避できる。従って、エンドキャップの位置ズレに起因する騒音や振動等の発生を防止することができ、ボールスプライン装置の低騒音化および低振動化を図ることができる。
【００１６】
また、上述した実施形態ではインロー部２６がボール戻し孔２４の孔径と同一径の内径面２６ａを有しているため、インロー部２６の内径面２６ａとボール戻し孔２４との間に段差が生じることも防止でき、これにより、ボールスプライン装置の低騒音化および低振動化をより効果的に図ることができる。
さらに、上述した実施形態ではボール１９，１９間にスペーサ３４を設けたことにより、ボール同士の競り合いに起因する騒音や作動不良等の発生を防止することができ、かつそのスペーサの引掛りを防止することができる。
【００１７】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。たとえば、第１の実施形態ではエンドキャップ２０，２１をそれぞれ円環状のエンドキャップ本体２８と、スプラインナット１２のボール戻し孔２４に対応した数のエンドキャップ２９とで構成したが、図７に示す第２の実施形態のように、エンドキャップ２０，２１をそれぞれ円環状のエンドキャップ本体２８と、円環状のエンドキャップ３１とで構成してもよい。また、ボール１９，１９間に配置されるスペーサとして、連結型のスペーサを使用してもよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、エンドキャップの位置ズレに起因する騒音や振動等の発生を防止することができ、ボールスプライン装置の低騒音化および低振動化を図ることができる。
請求項２の発明によれば、射出成形などの型を用いた成形が可能となるので、上述した効果に加え、エンドキャップを安価に製造することができる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、ボールが方向転換するときにスプラインナットの端面に衝突することが抑制されるため、騒音や振動等の発生を防止することができ、かつ作動性を向上させることができる。
請求項４の発明によれば、インロー部の内径面とボール戻し孔との間に段差が生じることも防止でき、ボールスプライン装置の低騒音化および低振動化をより効果的に図ることができる。
請求項５の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、ボール同士の競り合いに起因する騒音や作動不良等の発生を防止することができ、かつそのスペーサの引掛りを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るボールスプライン装置の軸方向に沿う概略断面図である。
【図２】図１に示すエンドキャップの正面図である。
【図３】図２に示すエンドキャップの一部を示す斜視図である。
【図４】図１に示すスプラインナットの端面部分を示す斜視図である。
【図５】スプラインナット内に位置するスプライン軸の一部を示す斜視図である。
【図６】図５に示すスペーサの断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るボールスプライン装置の径方向に沿う断面図である。
【図８】従来のボールスプライン装置の軸方向に沿う概略断面図である。
【図９】図８に示すボールスプライン装置の径方向に沿う概略断面図である。
【図１０】図８に示すエンドキャップの正面図である。
【図１１】図１０に示すエンドキャップの一部を示す斜視図である。
【図１２】従来のボールスプライン装置におけるスプラインナットの端面部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１１　　スプライン軸
１２　　スプラインナット
１３〜１８　　ボールスプライン溝
１９　　ボール
２０，２１　　エンドキャップ
２２　　タング部
２３　　ボール偏向路
２４　　ボール戻し孔
２５　　取付孔
２６　　インロー部
２７　　嵌合部
２８　　エンドキャップ本体
２９，３１　　リターンガイド
２９ａ　　リターンガイド溝
３０　　スペーサ
【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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【図１０】
2004084822.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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