JPS5848775B2 - 無限摺動用ボ−ルスプライン軸受 - Google Patents

無限摺動用ボ−ルスプライン軸受

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JPS5848775B2
JPS5848775B2 JP56123545A JP12354581A JPS5848775B2 JP S5848775 B2 JPS5848775 B2 JP S5848775B2 JP 56123545 A JP56123545 A JP 56123545A JP 12354581 A JP12354581 A JP 12354581A JP S5848775 B2 JPS5848775 B2 JP S5848775B2
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    • F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/04—Ball or roller bearings
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    • F16C29/068—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with the bearing body fully encircling the guide rail or track
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は軸方向の運動を支持するばかりでなく、トルク
伝達の回転運動を単独または軸方向の運動と複合して使
用する無限摺動用ボールスプライン軸受に関する。
従来の無限摺動用ボールスプライン軸受においては、鋼
管あるいは鋼材より旋削した外簡の内壁に負荷ボールお
よび無負荷ボールを転勤移行せしめる軸方向のＵ字状案
内溝をブローチ加工によって形戒していたが、旋削およ
びブローチ加工の二工程を経るため工数が多く、製品の
コスト高要因の一つになっている。
また、プレス加工により成形され、前記外筒内に嵌合さ
れる保持器は外簡の円周方向へ均等、分割された複数の
セグメントよりなるので、組立が複雑となり、取付け時
の誤差によりスプライン軸あるいは軸受の円滑な摺動を
妨げる恐れが十分あった。
さらに、負荷ボールから無負荷ボールへ方向変換を行な
う方向転換部に連結部がある場合、継ぎ目に僅かな段差
を生じても、これがボールの摺動抵抗あるいは騒音発生
の要因となる等種々の欠点を生じていた。
そこで本発明は叙述の如き種々の欠点を解決するもので
、その目的とするところは、外簡のボール案内用凹溝を
機械加工によることなく簡単に形成でき、保持器のボー
ル保持部と基部を一体形成して騒音の発生防止とボール
の円滑な方向転換を可能にすることにある。
以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明すると、本
発明の無限摺動用ボールスプライン軸受は概して外筒Ａ
１保持器Ｂおよび外筒Ａと保持器Ｂ間を転動するボール
Ｃよりなり、第１図乃至第６図にはその第一実施例が記
載されている。
焼入可能な鋼材より異形引抜加工あるいはプレス加工に
よって均一な肉厚に戒形される外筒Ａには、円周方向へ
略Ｕ字状断面の外周凹溝１，２，３，４と内周凹溝５，
６，７，８が交互に設けられ、各外周凹溝と各内周凹溝
はそれぞれ外筒の軸方向へ延びている。
無負荷ボールＣ１案内用の外周凹溝１，２，３，４とト
ルク伝達をする負荷ボールＣ２案内用の内周凹溝５，６
，７，８の両側にはそれぞれボールＣの曲率に近似した
曲率を有するボール転走面９，１０・・・；１１，１２
・・・が設けられている。
各外周凹溝１，２，３，４は外筒軸心Ｏを通り直交する
水平線Ｘおよび垂直線Ｙがその中央を通っていて上下、
左右に対称的に配置されており、一方各内周凹溝５，６
，７，８は同じく外筒軸心Ｏを通り前記水平線Ｘおよび
垂直線Ｙと４５度偏位した傾斜線ｘ／ ， ｙ／がその
中央を通っていて上下、左右対称に配置されている。
外周凹溝１ ，２，３，４のボール転走面９，１０と内
周凹溝５，６，７，８のボール転走面１１，１２との対
応関係を、垂直線Ｙ上の外周凹溝１とこれに近接する傾
斜線ｘ／ ， ｙ／上の内周凹溝５，８を例にとって説
明すると、外周囲溝１の右側ボール転走面９と内周凹溝
８の右側ボール転走面１１、外周囲溝１の左側ボール転
走面１０と内周凹溝５の左側ボール転走面１２がそれぞ
れボールＣの循環移動通路の転走面を形或するよう対応
している。
なお１３は外筒Ａの外周面に形成されたキー溝である。
次にトルク伝達用の負荷ボールＣ２と無負荷ボールＣ１
を案内するダイカスト鋳造、樹脂成形、精密鋳造により
一体成形される保持器Ｂ，Ｂは、概して、外筒Ａの内外
周面に外筒端面両側から嵌合され中央連結される軸方向
の分割タイプであって、外筒Ａの内周に密接して嵌入さ
れる略方形状の内側案内部材Ｂ１と外筒Ａの外周凹溝１
，２，３，４にそれぞれ密接嵌合される略丁字形状の外
側案内部材Ｂ２・・・をそれぞれ円筒形基部より軸方向
へ一体的に突出させてなるものである。
略方形状の内側案内部材Ｂ１は前記外筒側の各内周凹溝
５，６，７，８間の平坦内周面１５・・・と一致して略
方形状の内部空間１６を形成する上下、左右対称の平坦
部材片１７・・・と、方形状内部空間１６の四隅に当る
位置に前記外筒側の各内周凹溝５，６，７，８内に一致
嵌合するよう各内周凹溝と略同一の幅を有する傾斜部材
片１８，１９，２０，２１を円筒形基部２２より軸方向
へ突設してなり、さらに該各平坦部材片１１と傾斜部材
片１ ８ ， １ ９，２０，２１の境には、ボール径
と略同一の曲率半径を有すると同時に負荷ボールＣ２が
脱落しない程度に軸方向スリットを設けた負荷ボール溝
２３，２４・・・を有している。
これに対して略Ｔ字状断面の外側案内部材Ｂ２・・・は
、内側案内部材Ｂ１の平坦部材片１７と外筒Ａの肉厚分
だけ離隔した中央の分岐帯頂壁２５・・・が前記外筒側
の各外周凹溝１，２，３，４の中心線、すなわち外筒軸
心０を通る水平線Ｘおよび垂直線Ｙ上にあり、そして該
分岐帯頂壁２５を境にして左右に前記外筒側のボール転
走面９，１０と対応する半円形状の無負荷ボール溝２６
．２７・・・を形成し、さらに無負荷ボール溝２６，２
７の内周曲面はボール径と略同一の曲率半径をもって形
成される。
ここで負荷ボール溝２３，２４をなす円中心を（）１１
無負荷ボール溝２６，２７をなす円中心を０２とすると
、外筒軸心Ｏから円中心０１までの半径方向距離と円中
心０２までの半径方向距離の差はボール径の略半分程度
であり、接近している。
外筒Ａの両側から対向させて嵌着される一対の保持器Ｂ
，Ｂは内側案内部材Ｂ１と外側案内部材Ｂ２における中
央連結部の対向する自由端面に係止用ピン２８・・・お
よび係止用穴２９・・・を交互に形成しており、一方側
保持器Ｂの係止用ピン２８は他方側保持器Ｂの係止用穴
２９に嵌合するようなされている。
また保持器Ｂ，Ｂは、第４図に明示されるように、円筒
形基部２２の内側面に湾曲状のボール方向変換溝３０・
・・を設けており、このボール方向変換溝３０はそれぞ
れ対応する右側の負荷ボール溝、２３と無負荷ボール溝
２６、左側の負荷ボール溝２４と無負荷ボール溝２７を
互いに連絡して、負荷ポールＣ２から無負荷ボールＣ１
へあるいはその逆方向へボールＣを方向転換する。
３１，３１・・・はボール方向変換溝３０の前記負荷ポ
ール側に形或された舌片で、該舌片は走行する負荷ポー
ルＣ２から無負荷ボールＣ１に方向を転換する際に該負
荷ボールを円滑にすくい上げる作用をなす。
保持器Ｂ，Ｂの内側案内部材Ｂｌ ， Ｂｌ内には該内
側案内部材が形成する内部空間１６の形状と一致する略
方形状のスプラインシャフト３２が相対的に摺動可能に
嵌挿されており、該スプラインシャフト３２は負荷ボー
ルＣ２が走行するに必要な長さを有し隅部に軸方向の突
状３３・・・が形成されている。
該突条３３の両側壁面にはボール径と略同一の曲率半径
を有するボール転走面３４，３５・・・が設けられてお
り、このボール転走面３４，３５は負荷ボールＣ２を途
中に介在させた前記外筒側のボール転走面１１，１２に
よって左右から挾みつけられている。
以上の構成において、外筒Ａあるいはスプラインシャフ
ト３２が軸方向へ回転しつつ移動すると、保持器Ｂ，Ｂ
内のボールＣすなわちトルク伝達用負荷ボールＣ２は前
記負荷ボール溝２３，２４のスリットより一部露出しス
プラインシャフト３２のボール転走面３４，３５と保持
器Ｂ，Ｈのボール転送面１１，１２との間で完全なころ
がり接触をしつつ走行し、負荷ボール溝２３，２４の舌
片３１により直線方向から回転方向へすくい上げられる
ように案内されると、負荷ボールＣ２は円筒形基部２２
のボール方向変換溝３０内を転走し、保持器Ｂ，Ｈの無
負荷ボール溝２６，２７に送り込まれ、無負荷ボールＣ
１となる。
このようにボールＣは保持器Ｂ，Ｂの一連の負荷ポール
溝２３，２４と無負荷ボール溝２６，２７内を循環移動
することにより、同一のものが負荷ボールＣ２となった
りあるいは無負荷ボールＣ１となったりするものである
。
第７図乃至第１０図には本発明の第二実施例が記載され
ており、この第二実施例においては保持器Ｂ，Ｈの中央
連結部の構成が異なっており、第一実施例と同一の構或
部品には同一の符号を付して説明すると、保持器Ｂ，Ｂ
の内側案内部材Ｂｌと外側案内部材Ｂ２における自由端
面にはあり継ぎのような係止用突起３６・・・と係止用
凹溝３７・・・が垂直面および水平面の両面に同時形成
され、方側保持器Ｂの係止用突起３６は他方側保持器Ｂ
の係止用凹溝３７内に相互に嵌合するようになされてい
る。
そして相互に連結された内側案内部材Ｂ１と外側案内部
材Ｂ２の中央連結部は取付ビス３８によりかしめ止めさ
れ、外筒Ａと結合される。
なお図示はしないが、保持器Ｂを合成樹脂にて成形した
場合にあっては、各保持器Ｂ，Ｈの中央連結部を左右の
側面からプラスチックウエルダーσζよって結合しても
よい。
本発明の無限摺動用ボールスプライン軸受は以上の構成
よりなるもので、外筒の内周凹溝および外周凹溝のボー
ル転走面をプレス加工により外筒と一体成形できるため
、従来のようにブローチ加工によってＵ字状案内溝を成
形する必要がなく、また外簡の外周囲溝と保持器の外側
案内部材の組合せによって無負荷ボールの案内溝を形成
できるため、従来の切削による穴明け加工の必要がなく
、コスト低減に役立つ。
また外簡の軸心から負荷ボールと無負荷ボールまでの半
径方向の距離が接近しているので、外簡の外径を小さく
することが可能で、このためスペースをとらない軸受の
コンパクトな設計ができる。
そして負荷ボールと無負荷ボールの半径方向の距離が接
近していれば、高速回転時における遠心力の影響を極力
少なくすることができる。
さらに、保持器の負荷ボール溝に設けた軸方向のスリッ
トはボール径より小さいため、スプラインシャフトを取
り除いた場合でもボールが脱落することはなく、その結
果組付、保守、点検が極めて容易にできる。
また外簡の内周凹溝とスプラインシャフトの突条の間に
負荷ボールを配例し、この負荷ボールによってスプライ
ンシャフトの突条を左右から挾み込む方式を採用してい
るので、回転方向に対して予圧（ブリロ一ド）をかける
ことができ、その結果剛性の増加とボールスプラインの
寿命増加を図ることができる。
さらにまたボールの転走する面はボールの曲率と略同一
の曲率を有しているため、ボールの接触面積が大きくな
り、伝達トルクの増加と同時にラジアル荷重負荷に対し
ても大きな荷重性能を有する等種々の効果がある。
なお本発明の一実施例として外筒内壁に内周凹溝を４個
形成し、その数に対応すべくスプラインシャフトの突条
を４個形成したが、この数に限定されることなく、実施
の態様に応じて６条，８条でも可能である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は本発明に
係る無限摺動用ボールスプライン軸受を構成する外筒と
一対の保持器を示す分解斜視図、第２図は組立て後の無
限摺動用ボールスプライン軸受を示す中央横断面図、第
３図は第２図ｍ−■線の同中央縦断面図、第４図は第２
図ＩＶ−ＩＶ線断面図、第５図は第３図を矢視力向から
視た側面図、第６図は第５図Ｖｌ−Ｖｌ線断面図、第７
図は本発明に係る無限摺動用ボールスプライン軸受の他
の実施例を示す中央横断面図、第８図は第１図Ｄ部にお
ける部分平面図、第９図は同部分縦断面図、第１０図は
同部分底面図である。 符号の説明、Ａ・・・・・・外筒、Ｂ・・・・・・保持
器、Ｂ１・・・・・・内側案内部材 Ｂ２・・・・・・
外側案内部材、Ｃ，ｃｌ，ｃ２・・・・・・ボール、？
，２，３，４・・・・・・外周凹溝、５，６，７，８・
・・・・・内周凹溝、９，１０，１１，１２・・・・・
・ボール転走面、２２・・・・・・基部、２３，２４・
・・・・・負荷ボール溝、２５・・・・・・分岐帯頂壁
、２６，２７・・・・・・無負荷ボール溝、３２・・・
・・・スプラインシャフト、３３・・・・・・突条。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 円筒の内外壁に無負荷ボール案内用の外周凹溝と負
    荷ボール案内用の内周凹溝を円周方向に交互に形威し、
    該各外周凹溝と内周凹溝の両側にそれぞれボール転走面
    を設けた外筒と、 該外簡の外周囲溝の中心線に分岐帯頂壁が位置し該分岐
    帯頂壁を境にしてその両側に前記外筒外周凹溝のボール
    転走面と対応する無負荷ボール溝を形成した外側案内部
    材、および前記外筒内周凹溝のボール転走面と一致する
    スリット付き負荷ボール溝を設けた内側案内部材を所定
    の間隔で離隔させて基部より軸方向突設した一対の保持
    器と、これ等外筒と保持器間に組込まれた多数のボール
    によって形成される複数個の凹部間に一致すべく凸部を
    軸方向に形成したスプラインシャフトを嵌挿組立てて構
    成されることを特徴とする無限摺動用ボールスプライン
    軸受。
JP56123545A 1981-08-06 1981-08-06 無限摺動用ボ−ルスプライン軸受 Expired JPS5848775B2 (ja)

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GB (1) GB2107410B (ja)
IT (1) IT1152307B (ja)

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