(57)【要約】【課題】 新たな部材を追加することなく潤滑性を向上させることができるボールスプラインを提供する。【解決手段】  保持器15の隣り合う戻し通路19の間の部分に、径方向外方に開口する潤滑剤溜まり21が設けられている。戻し通路19と潤滑剤溜まり21とは、その長さ方向に所要の間隔で設けられた複数の溝22で連通されている。戻し通路19と主通路18とは、これらを隔てる壁23に長さ方向に所要の間隔で設けられた複数の溝24で連通されている。【選択図】    図３
2012026546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスプライン軌道が設けられた軸と、ボールを介して軸に嵌め合わされたボールスプライン外筒とを備えており、ボールスプライン外筒は、軸の各スプライン軌道に対向して主通路を形成する複数のスプライン軌道を有する外筒本体と、外筒本体の内周に嵌め入れられて各主通路に連通する複数の戻し通路を外筒本体との間に形成する保持器とを有しているボールスプラインにおいて、
保持器の隣り合う戻し通路の間の部分に、径方向外方に開口する潤滑剤溜まりが設けられ、戻し通路と潤滑剤溜まりとは、その長さ方向に所要の間隔で設けられた複数の溝で連通されていることを特徴とするボールスプライン。
【請求項２】
戻し通路と主通路とは、これらを隔てる壁に長さ方向に所要の間隔で設けられた複数の溝で連通されていることを特徴とする請求項１のボールスプライン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ボールスプラインに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールスプラインとして、複数のスプライン軌道が設けられた軸と、ボールを介して軸に嵌め合わされたボールスプライン外筒とを備えており、ボールスプライン外筒は、軸の各スプライン軌道に対向して主通路を形成する複数のスプライン軌道を有する外筒本体と、外筒本体の内周に嵌め入れられて各主通路に連通する複数の戻し通路を外筒本体との間に形成する保持器とを有しているものはよく知られており、その潤滑性向上が課題となっている。特許文献１には、潤滑剤供給部材を設けることで潤滑性を向上させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２１５４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のボールスプラインでは、潤滑性を向上するために、潤滑剤供給部材という別の部材が必要となるため、部品数および組立て工数が増加してコスト増になるという問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、新たな部材を追加することなく潤滑性を向上させることができる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】
【０００６】
この発明によるボールスプラインは、複数のスプライン軌道が設けられた軸と、ボールを介して軸に嵌め合わされたボールスプライン外筒とを備えており、ボールスプライン外筒は、軸の各スプライン軌道に対向して主通路を形成する複数のスプライン軌道を有する外筒本体と、外筒本体の内周に嵌め入れられて各主通路に連通する複数の戻し通路を外筒本体との間に形成する保持器とを有しているボールスプラインにおいて、保持器の隣り合う戻し通路の間の部分に、径方向外方に開口する潤滑剤溜まりが設けられ、戻し通路と潤滑剤溜まりとは、その長さ方向に所要の間隔で設けられた複数の溝で連通されていることを特徴とするものである。
【０００７】
保持器には、従来のものと同様に、主通路にあるボールの径方向内方への移動を抑制するためのポケットおよび戻し通路が形成され、これに加えて、潤滑剤溜まりおよび複数の溝が形成されることにより、別途の潤滑剤供給部材無しに潤滑剤（グリース）の供給が可能となる。
【０００８】
スプライン軌道は、時計方向の回転を受けるものと反時計方向の回転を受けるものとが対とされて、これが複数対設けられる。例えば、軸の外周に複数（例えば３つ）のボール受け部が設けられ、このボール受け部の時計方向側および反時計方向側に、それぞれスプライン軌道が形成される。これに対応して、外筒本体の内周には、ボール受け部の時計方向側のスプライン軌道に時計方向側から対向するスプライン軌道と、ボール受け部の反時計方向側のスプライン軌道に反時計方向側から対向するスプライン軌道とがそれぞれ形成される。
【０００９】
保持器は、例えば、戻し通路が形成されておりかつ外筒本体の内周に嵌め合わされた略円筒状の保持器本体と、保持器本体の戻し通路と主通路とを連通する連通路が形成されており保持器本体に一端側から突き合わされた保持器蓋とからなるものとされる。この場合、ボールは、軸に形成されたスプライン軌道と外筒本体に形成されたスプライン軌道との間（主通路）を転動し、保持器本体の戻し通路および保持器蓋の連通路を経て、再び主通路に戻される（循環する）。保持器は、保持器本体および保持器蓋からなる分割品ではなく、一体品であってもよい。
【００１０】
スプライン軌道が複数対（例えば３対）設けられている場合、保持器には、対となっているスプライン軌道の隣り合うもの同士の間に、戻し通路が形成されている厚肉部が複数カ所存在することになり、この複数カ所全てに潤滑剤溜まりを形成することで、周方向所定間隔に複数の潤滑剤溜まりが設けられていることが好ましい。
【００１１】
潤滑剤溜まりは、四方が壁で囲まれて径方向外方に開口する凹状に形成され、戻し通路を形成している壁をその長さ方向に所要の間隔で取り除くことによって、潤滑剤溜まりと戻し通路とを連通する溝が形成される。
【００１２】
この発明のボールスプラインによると、潤滑剤溜まり内の潤滑剤は、戻し通路内に流れ出して、ボールを潤滑する。戻し通路内の潤滑剤は、ボールが戻し通路を通ることによって、その一部が潤滑剤溜まりに押し返されて、戻し通路内に滞留してボールの通過に対して抵抗となる潤滑剤は少ないものとなり、循環抵抗低減効果が高められ、しかも、長期にわたって潤滑剤の供給が可能となる。
【００１３】
戻し通路と主通路とは、これらを隔てる壁に長さ方向に所要の間隔で設けられた複数の溝で連通されていることが好ましい。このようにすると、戻し通路内の潤滑剤は、ボールが戻し通路を通ることによって、その一部が主通路へと流れ、潤滑性の向上が最も必要とされるところに潤滑剤が供給され、より一層潤滑性が向上する。
【００１４】
外筒本体は、例えばＳ４５Ｃ，Ｓ５５Ｃなどの炭素鋼製あるいはＳＡＥ４１５０鋼製などとされるが、これに限定されるものではない。保持器は、例えばＰＥＥＫ製とされるが、これに限定されるものではない。
【００１５】
ボールスプラインは、好ましくは、ボールねじと組み合わされて、ボールねじ軌道および軸方向にのびるスプライン軌道が設けられたねじ軸と、ねじ軸のボールねじ軌道にボールを介してねじ合わされた回転自在のボールねじナットと、スプライン軌道にボールを介して嵌め合わされてねじ軸の軸方向直線運動を案内するボールスプライン外筒とからなるものとされる。ねじ軸が上下方向に直線移動する場合、潤滑剤（グリース）が下方に垂れ落ちることで、潤滑性が低下する可能性があり、この発明によるボールスプラインは、このような使用用途において、より有用なものとなる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明のボールスプラインによると、保持器の隣り合う戻し通路の間の部分に、径方向外方に開口する潤滑剤溜まりが設けられ、戻し通路と潤滑剤溜まりとは、その長さ方向に所要の間隔で設けられた複数の溝で連通されているので、潤滑剤溜まり内の潤滑剤は、戻し通路内に流れ出して、ボールを潤滑する。すなわち、別途の潤滑剤供給部材無しに、潤滑性を向上させることができる。また、戻し通路内の潤滑剤は、ボールが戻し通路を通ることによって、その一部が潤滑剤溜まりに押し返されて、戻し通路内に滞留してボールの通過に対して抵抗となる潤滑剤は少ないものとなり、これにより、循環抵抗低減効果が高められ、しかも、長期にわたって潤滑剤の供給が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、この発明によるボールスプラインの１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図２は、同横断面図（図１のII-II線に沿う断面図）である。
【図３】図３は、要部の拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。以下の説明において、左右は、図１の左右をいうものとする。
【００１９】
図１から図３までは、この発明によるボールスプラインをボールスプライン付きボールねじに適用した実施形態を示している。
【００２０】
ボールスプライン付きボールねじは、左右方向にのびる鋼製ねじ軸（軸）(1)、ボールねじナット(2)、ボールスプライン外筒(3)、多数のねじ用ボール(4)および多数のスプライン用ボール(5)を備えている。
【００２１】
ねじ軸(1)は横断面円形の中実軸であり、ねじ軸(1)の外周面に、ボールねじ軌道(6)と、軸方向（左右方向）にのびる複数の直線状スプライン軌道(7)とが形成されている。
【００２２】
ボールねじナット(2)は、円筒状の金属製ナット本体(8)と、ナット本体(8)の軸方向両端面に取り付けられた１対の環状の合成樹脂製エンドキャップ(9)とを備えている。エンドキャップ(9)は、互いに同一形状の短円筒状の環体よりなり、ナット本体(8)の軸方向両端面に図示しないボルトなどの連結具を用いて固定されている。ボールねじナット(2)は、ねじ軸(1)の外周に径方向に若干の隙間をあけてはめられている。
【００２３】
ナット本体(8)の内周面に、ボールねじ軌道(6)に対応するボールねじ軌道(10)が形成されている。ナット本体(8)のボールねじ軌道(10)とこれに対向するねじ軸(1)のボールねじ軌道(6)との対向空間が、ねじ用ボール(4)が転動する主通路(11)となっている。ナット本体(8)の周壁に、戻し通路(12)が形成されている。戻し通路(12)は、ナット本体(8)を軸方向全長にわたって貫通する断面円形の貫通穴よりなる。  
各エンドキャップ(9)のナット本体(8)側の端面に、主通路(11)と戻し通路(12)を連通させるみぞ状の方向転換路(13)が形成されている。
【００２４】
ねじ用ボール(4)は、主通路(11)、戻し通路(12)および方向転換路(13)内に配設され、主通路(11)を転動するねじ用ボール(4)がねじ軸(1)とボールねじナット(2)の相対回転を案内するようになっている。主通路(11)、戻し通路(12)および方向転換路(13)により、ねじ用ボール循環路が構成されている。
【００２５】
ボールスプライン外筒(3)は、略円筒状の金属製外筒本体(14)と、外筒本体(14)の内周に固定された略円筒状の保持器(15)とを備えている。ボールスプライン外筒(3)は、ねじ軸(1)の外周に径方向に若干の隙間をあけてはめられている。
【００２６】
外筒本体(14)の内周面に、ねじ軸(1)のスプライン軌道(7)に対向する複数の直線状スプライン軌道(16)が形成されている。
【００２７】
保持器(15)は、略円筒状の保持器本体(15a)と、保持器本体(15a)に右端側から突き合わされた保持器蓋(15b)とからなる。
【００２８】
ねじ軸(1)のスプライン軌道(7)および外筒本体(14)のスプライン軌道(16)は、時計方向の回転を受けるものと反時計方向の回転を受けるものとが対とされて、これが３対設けられている。
【００２９】
外筒本体(14)のスプライン軌道(16)に対応する保持器(15)の部分に、両スプライン軌道(7)(16)間を転動するスプライン用ボール(5)を保持するポケット(17)が形成されている。ポケット(17)を介して対向する両スプライン軌道(7)(16)間の空間が、スプライン用ボール(5)が転動する主通路(18)となっている。保持器(15)には、外筒本体(14)との間に、主通路(18)の左右両端部と連通する戻し通路(19)が形成されている。
【００３０】
保持器(15)のポケット(17)は、その径方向外方側の開口が径方向内方側の開口よりも大きいテーパ状とされており、その径方向中間部分がスプライン用ボール(5)の径と等しくされていることで、スプライン用ボール(5)が主通路(18)を転動可能な位置に保持され、それ以上の径方向内方への移動が防止されている。
【００３１】
スプライン用ボール(5)は、主通路(18)および戻し通路(19)内に配設され、主通路(18)を転動するスプライン用ボール(5)がねじ軸(1)とボールスプライン外筒(3)の相対直線運動を案内するようになっている。主通路(18)および戻し通路(19)により、スプライン用ボール循環路が構成されている。
【００３２】
スプライン用ボール循環路は、全部で６つ設けられており、１対の主通路(18)同士が互いに接近して設けられ、１対の主通路(18)のうち反時計方向側にあるものについてはその反時計方向側に戻し通路(19)が設けられ、時計方向側にあるものについてはその時計方向側に戻し通路(19)が設けられることで、１対のスプライン用ボール循環路が形成され、これが周方向に等間隔で計３対配置されている。
【００３３】
上記の構成により、保持器(15)には、戻し通路(19)が形成されている厚肉の部分が３カ所存在することになり、保持器(15)の隣り合う戻し通路(19)の間の厚肉の部分の３カ所全てに、潤滑剤溜まり(21)が設けられている。
【００３４】
潤滑剤溜まり(21)は、その軸方向の両端が保持器(15)の軸方向両端よりも内方に位置させられるとともに、その周方向の両縁が戻し通路(19)よりも内方に位置させられることにより、四方が壁で囲まれて径方向外方に開口する凹状に形成されている。
【００３５】
潤滑剤溜まり(21)と戻し通路(19)とは、その長さ方向に所要の間隔で設けられた複数の溝(22)で連通されている。また、戻し通路(19)と主通路(18)とは、これらを隔てる壁(23)に長さ方向に所要の間隔で設けられた複数の溝(24)で連通されている。
【００３６】
この発明のボールスプラインによると、潤滑剤溜まり(21)内にグリース（潤滑剤）が充填され、このグリースは、潤滑剤溜まり(21)と戻し通路(19)とを連通する複数の溝(22)を通って戻し通路(19)内に流れ出して、スプライン用ボール(5)を潤滑する。戻し通路(19)内のグリースは、スプライン用ボール(5)が戻し通路(19)を通ることによって、その一部が潤滑剤溜まり(21)に押し返され、これにより、戻し通路(19)内に滞留してスプライン用ボール(5)の通過に対して抵抗となるグリースは少ないものとなり、循環抵抗低減効果が高められ、しかも、長期にわたって潤滑剤の供給が可能となる。戻し通路(19)内のグリースは、また、スプライン用ボール(5)が戻し通路(19)を通ることによって、その一部が戻し通路(19)と主通路(18)とを連通する複数の溝(24)を通って主通路(18)へと流れ、これにより、潤滑性の向上が最も必要とされるところにグリースが供給され、より一層潤滑性が向上する。こうして、保持器(15)に設けられた潤滑剤溜まり(21)および溝(22)(24)によって、グリースの供給が可能となり、別途の潤滑剤供給部材無しに優れた潤滑性が確保される。
【００３７】
上記の状態で、ボールねじナット(2)を回転させることにより、ねじ軸(1)がボールスプライン外筒(3)を案内にして、回転はせずに、軸方向に直線移動する。このとき、ボールねじナット(2)の部分では、主通路(11)を転動していたねじ用ボール(4)が、一方のエンドキャップ(9)の方向転換路(13)で方向転換されてナット本体(8)の戻し通路(12)に導入され、戻し通路(12)内を他方のエンドキャップ(9)側に移動し、戻し通路(12)を移動してきたねじ用ボール(4)が、他方のエンドキャップ(9)の方向転換路(13)で方向転換されて、主通路(11)に導入される。これにより、ねじ用ボール(4)は、ねじ用ボール循環路を循環させられる。ボールスプライン外筒(3)の部分では、主通路(18)を転動していたスプライン用ボール(5)が、主通路(18)の一端部から戻し通路(19)に導入されて、戻し通路(19)内を主通路(18)の他端部側に移動し、主通路(18)の他端部に導入される。これにより、スプライン用ボール(5)が、スプライン用ボール循環路を循環させられる。
【００３８】
上記のボールスプライン付きボールねじは、ボールスプライン外筒(3)を軸方向の一定位置に回転も移動もしないように固定し、ボールねじナット(2)を軸方向の一定位置において回転はするが移動はしないように支持した状態で使用される。
【符号の説明】
【００３９】
(1)         ねじ軸（軸）
(3)         ボールスプライン外筒
(5)         スプライン用ボール（ボール）
(7)         スプライン軌道
(14)        外筒本体
(15)        保持器
(16)        スプライン軌道
(18)        主通路
(19)        戻し通路
(21)        潤滑剤溜まり
(22)        溝
(23)        壁
(24)        溝
【図１】
2012026546.tif 000003
【図２】
2012026546.tif 000004
【図３】
2012026546.tif 000005