JP2001234997A - Ball spline with rack - Google Patents
Ball spline with rackInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は、ボール転送溝を持
つボールスプラインに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ball spline having a ball transfer groove.
【０００２】[0002]
【従来の技術】最近、ボールスプライン軸の溝を摺動し
ながら回転を伝えるボールスプラインナットを保持する
可動体に直接軸方向に駆動力を付加する方法として、ボ
ールスプラインのボール転送溝に重複横断してボールね
じのボール転送溝を施されたものも実用化されている
が、お互いのボール転送溝が干渉するため干渉分だけど
うしてもボールスプラインもボールねじも必要以上に大
きかった。2. Description of the Related Art Recently, as a method of directly applying a driving force in the axial direction to a movable body holding a ball spline nut which transmits rotation while sliding in a groove of a ball spline shaft, the ball spline is overlapped with a ball transfer groove of the ball spline. Although a ball screw with a ball transfer groove is also in practical use, the ball transfer grooves interfere with each other, so that the ball spline and the ball screw are larger than necessary by the amount of interference.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来のスプライン軸の溝をスプラインナットが滑
り摺動しながら回転を伝える機構は、摺動時の摩擦抵抗
や摺り減りのガタ付きに依り、精度寿命が短かった。比
べてをボール転送溝を持つボールスプラインの機械特性
は制度・寿命とも優れたものである。同様にボールねじ
も優れているから、両方を合わせれば、もっと良いのか
といえば、お互いの溝の干渉問題から構造が大きくなっ
てしまう欠点があり、また、ボールスプラインやボール
ねじのサイズが特殊になり汎用性が少ない機構になる。
そこで本発明は、これらの欠点を除くためになされたも
のである。The problem to be solved is that the conventional mechanism for transmitting rotation while the spline nut slides and slides in the groove of the spline shaft has a frictional resistance during sliding and a play to reduce sliding. , The accuracy life was short. In comparison, the mechanical characteristics of the ball spline having the ball transfer groove are excellent both in accuracy and life. Similarly, the ball screw is also excellent, so if you combine them, the better is that the structure will become larger due to the interference problem of the grooves of each other, and the size of the ball spline and ball screw will be special. This makes the mechanism less versatile.
Therefore, the present invention has been made to eliminate these disadvantages.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明のラック付きボー
ルスプラインは、機械特性の優れたボールスプラインで
汎用性の高い普及サイズのボールスプライン軸に転送溝
と干渉のない丸軸部にピニオン駆動のできる丸ラック
（丸ねじラック）を設けるだけでボールスプラインの機
能性をまったく損なわず、一方でラックとピニオンとい
う基本機構もボールスプラインのナットをガイドとして
ラック・ピニオンの機能性をまったく損なわない、双方
補完性のある複合運動駆動機構を提供できる。SUMMARY OF THE INVENTION A ball spline with a rack according to the present invention is a ball spline having excellent mechanical characteristics, and a pinion drive on a round shaft portion which does not interfere with a transfer groove on a widely used ball spline shaft having high versatility. Just providing a round rack (round screw rack) that does not impair the functionality of the ball spline at all, while the basic mechanism of the rack and pinion does not impair the functionality of the rack and pinion at all using the ball spline nut as a guide. It is possible to provide a compound motion drive mechanism with complementarity.
【０００５】[0005]
【発明の実施の形態】ボール転送溝を持つボールスプラ
インの、転送溝と干渉のない丸軸部にピニオン駆動ので
きる丸ラック（丸ねじラック）を設ける、機構の基本
の、ラックとボールスプラインがお互い機能を犯すこと
の無い事が特徴で、ボールスプラインの丸ラック部の他
の転送溝と干渉のない丸軸部に、ねじピニオン駆動ので
きる丸ねじラックを設け、ピニオンとラックの噛合いを
それぞれ切り換えることができる構造において、ラック
の送りピッチを１０対１等の様に早送りから微動送りに
切り換える事ができたり、転送溝と干渉のない丸軸部
に、ねじピニオン駆動のできる丸ねじラックを複数設け
る。ねじピニオンを使用することでスプライン軸と、ね
じピニオン駆動軸が平行に配置され、その一端に遊星ギ
アを設けそれぞれがインターナルギアで同時駆動ができ
る機構にする事で、一個のラックピッチが小さく、且
つ、歯当たりが少なくともトルクは合成され大きく得ら
る。又、小ピッチでも条数を増やしリード角を大きくす
る事で移動スピードが早く、位置決め精度の高い特徴を
持つラック付きボールスプラインである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A basic mechanism of a ball spline having a ball transfer groove is provided with a round rack (round screw rack) capable of driving a pinion at a round shaft portion which does not interfere with the transfer groove. It is characterized by not interfering with each other's function.A round screw rack that can drive a screw pinion is provided on the round shaft that does not interfere with other transfer grooves of the round rack of the ball spline, and the pinion and the rack mesh. In a structure that can be switched individually, a round-pitch rack that can switch the feed pitch of the rack from fast-forward to fine-movement feed, such as 10: 1, and that can be driven by a screw pinion on a round shaft that does not interfere with the transfer groove Are provided. By using a screw pinion, the spline shaft and the screw pinion drive shaft are arranged in parallel, and a planetary gear is provided at one end of the mechanism so that each can be driven simultaneously by the internal gear, so that one rack pitch is small, In addition, at least the torque at the tooth contact is synthesized and a large value is obtained. In addition, the ball spline with a rack has a feature that the moving speed is fast and the positioning accuracy is high by increasing the number of strips and increasing the lead angle even at a small pitch.
【０００６】[0006]
【実施例１】以下に、図面に示す実施例に基づいて、本
発明を具体的に説明する。スプライン軸にセットされた
スプラインナットは、基台にベアリングを介してスプラ
イン本来の回転が確保された状態で、図１においてスプ
ライン軸（１）の断面（本図は中空パイプ）を示し、ボ
ール転送溝（２）の部分以外のスプライン軸（１）にラ
ックギア（３）が施設されピニオンギア（４）を噛み合
わせる。ピニオンギア（４）はスプラインナット（８）
に支持され、モータ等で駆動が伝達される事でラックギ
ア（３）に依り、スプライン軸（１）自体が軸方向にス
プラインナット（８）の中をガイドされスライドする直
線運動が得られる。Embodiment 1 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to an embodiment shown in the drawings. The spline nut set on the spline shaft shows a cross section of the spline shaft (1) in FIG. 1 (this figure is a hollow pipe) in a state where the original rotation of the spline is secured via a bearing on the base, and the ball is transferred. A rack gear (3) is provided on a spline shaft (1) other than the groove (2), and meshes with a pinion gear (4). Pinion gear (4) is spline nut (8)
The spline shaft (1) itself is guided in the spline nut (8) in the axial direction by the rack gear (3) by the drive transmitted by a motor or the like, and a linear motion of sliding is obtained.
【０００７】[0007]
【実施例２】実施例１を基本に図２に示す様に、ラック
ギア（３）が施設されたボールスプライン軸（１）の、
他のボール転送溝（２）と干渉のない丸軸部に、ねじピ
ニオン駆動のできる、ねじラックギア（５）を設け、図
４に示す様に、ピニオンとラックの噛合いをそれぞれ切
り換えることができる構造において、スプライン軸
（1）に施設されたラックギア（３）と、ねじラックギ
ア（５）に関連を持たせピニオンギア（４）の噛み合い
から、ねじピニオンギア（６）が噛み合うポイントを歯
噛み合い部（９）として作り、位置合わせのラッチ
（７）、（７Ａ）をかけて切り換える事で，位置ずれ無
くラックの送りピッチを１０対１等の様に早送りから微
動送りに切り換える事ができる直線運動が得られる。Second Embodiment Based on the first embodiment, as shown in FIG. 2, a ball spline shaft (1) provided with a rack gear (3) is
A screw rack gear (5) that can be driven by a screw pinion is provided on a round shaft portion that does not interfere with the other ball transfer grooves (2), and the meshing between the pinion and the rack can be switched as shown in FIG. In the structure, the point where the pinion gear (6) meshes with the rack gear (3) provided on the spline shaft (1) and the pinion gear (4) is related to the tooth meshing portion from the meshing of the pinion gear (4). A linear motion that can be switched from fast-forwarding to fine-moving-feeding, such as 10: 1, without shifting the rack, by shifting it by using the latches (7) and (7A) for positioning and making it as (9). Is obtained.
【０００８】[0008]
【実施例３】図３に示す様に、ボール転送溝（２）を持
つボールスプライン軸（１）の、ボール転送溝（２）と
干渉のない丸軸部に、ねじピニオン駆動のできる、ねじ
ラックギア（５）を複数設ける、ねじピニオンギア
（６）を使用することで、図５に示す様に、スプライン
軸（１）と、ねじピニオン駆動軸（１０）が平行に配置
され、その一端に遊星ギア（１６）を設け、それぞれが
インナーギア（１５）に噛み合わされ外側のアウターギ
ア（１４）で駆動が伝達されて同時駆動ができる機構に
する事で、一個のラックピッチが小さく、且つ、歯当た
りが少なくともトルクは合成され大きく得らる。又、小
ピッチでも条数を増やしリード角を大きくする事で移動
スピードを早く、位置決め精度も高く、図示の如くスプ
ラインナット（８）、（８Ａ）に固定ケース（１１）、
（１１Ａ）を介しベアリング（１８）で、ねじピニオン
ギア（６）を支持する、またモータ等から駆動を貰うア
ウタ・インナリング（１３）もローラベアリング（１
７）で支持される、シンプル且つコンパクトな機構がで
きる。Embodiment 3 As shown in FIG. 3, a screw which can be driven by a screw pinion is mounted on a round shaft portion of a ball spline shaft (1) having a ball transfer groove (2) which does not interfere with the ball transfer groove (2). By using a screw pinion gear (6) provided with a plurality of rack gears (5), the spline shaft (1) and the screw pinion drive shaft (10) are arranged in parallel as shown in FIG. By providing a planetary gear (16), each of which is meshed with the inner gear (15), the driving is transmitted by the outer gear (14) on the outer side and can be driven simultaneously, the rack pitch of one rack is small, and At least the torque at the tooth contact is combined and large. Even at a small pitch, by increasing the number of strips and increasing the lead angle, the moving speed is high, the positioning accuracy is high, and the case (11) fixed to the spline nuts (8) and (8A) as shown in FIG.
The bearing (18) supports the screw and pinion gear (6) via the (11A), and the outer / inner ring (13) driven by a motor or the like also has a roller bearing (1).
A simple and compact mechanism supported by 7) can be achieved.
【０００９】[0009]
【発明の効果】以上説明したように本発明のラック付き
ボールスプラインは、汎用性の高い普及サイズのボール
スプライン軸に転送溝と干渉のない丸軸部にピニオン駆
動の出来る丸ラック（丸ねじラック）を設けるだけでボ
ールスプラインの機能性をまったく損なわず、一方でラ
ックとピニオンという基本機構もボールスプラインのナ
ットをガイドとしてラック・ピニオンの機能性をまった
く損なわない、双方補完性のある複合運動駆動機構が構
成でき、早送りから微動送りに切り換える事や、スプラ
イン軸と、ねじピニオン駆動軸が平行に配置され、その
一端に遊星ギアを設け、それぞれがインターナルギアで
同時駆動ができる機構にする事で、大きな合成トルクが
得られ、又、小ピッチでも条数を増やしリード角を大き
くする事で移動スピードを早く、位置決め精度の高いシ
ンプル且つコンパクトな、回転と直線運動の双方補完性
のある複合運動駆動機構が提供できる事を特徴とするラ
ック付きボールスプライン。As described above, the ball spline with a rack according to the present invention is a round rack (round screw rack) that can be driven by a pinion on a round shaft portion that does not interfere with a transfer groove on a widely used ball spline shaft. ) Does not impair the functionality of the ball spline at all, while the basic mechanism of the rack and pinion does not impair the functionality of the rack and pinion using the nuts of the ball spline as a guide. A mechanism can be configured, switching from rapid feed to fine feed, and a spline shaft and a screw pinion drive shaft are arranged in parallel, a planetary gear is provided at one end, and each can be driven simultaneously by internal gear. Large combined torque can be obtained. Quickly over de rack attached ball spline combined movement driving mechanism, characterized in that it can provide with both complement of highly simple and with positioning accuracy compact, rotary and linear motion.
【図１】本発明実施例の断面図である。（実施例１）FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention. (Example 1)
【図２】本発明実施例の断面図である。（実施例２）FIG. 2 is a sectional view of an embodiment of the present invention. (Example 2)
【図３】本発明実施例の断面図である。（実施例３）FIG. 3 is a sectional view of an embodiment of the present invention. (Example 3)
【図４】本発明実施例の外観図である。（実施例２）FIG. 4 is an external view of an embodiment of the present invention. (Example 2)
【図５】本発明実施例の外観、部分断面図である。（実
施例３）FIG. 5 is an external view and a partial cross-sectional view of the embodiment of the present invention. (Example 3)
１ スプライン軸 １１
固定ケース ２ ボール転送溝 １１Ａ 固
定ケース ３ ラックギア １２
固定ケース ４ ピニオンギア １３
アウタ・インナリング ５ ねじラックギア １４
アウターギア ６ ねじピニオンギア １５ イ
ンナーギア ７ ラッチ １６
遊星ギア ７Ａ ラッチ １７
ローラベアリング ８ スプラインナット １８
ベアリング ８Ａ スプラインナット １９
ベアリング押え ９ 歯噛み合い部 １０ 駆動軸1 spline shaft 11
Fixed case 2 Ball transfer groove 11A Fixed case 3 Rack gear 12
Fixed case 4 Pinion gear 13
Outer inner ring 5 Screw rack gear 14
Outer gear 6 Screw pinion gear 15 Inner gear 7 Latch 16
Planetary gear 7A Latch 17
Roller bearing 8 Spline nut 18
Bearing 8A Spline nut 19
Bearing holder 9 Tooth meshing part 10 Drive shaft
Claims (3)
に、転送溝と干渉のない丸軸部にピニオン駆動のできる
丸ラック（丸ねじラック）を設け、ラックとボールスプ
ラインがお互い機能を犯すことの無い事を特徴とするラ
ック付きボールスプライン。1. A ball spline having a ball transfer groove is provided with a round rack (round screw rack) which can be driven by a pinion on a round shaft portion which does not interfere with the transfer groove, so that the rack and the ball spline do not interfere with each other. A ball spline with a rack, characterized by things.
プラインの他の転送溝と干渉のない丸軸部に、ねじピニ
オン駆動のできる丸ねじラックを設け、ピニオンとラッ
クの噛合いをそれぞれ切り換えることができる構造にお
いて、ラックの送りピッチを１０対１等の様に早送りか
ら微動送りに切り換える事を特徴とするラック付きボー
ルスプライン。2. A round screw rack capable of driving a screw pinion is provided on a round shaft portion of the round rack facility according to claim 1 which does not interfere with other transfer grooves of the ball spline, and meshing between the pinion and the rack is switched. A ball spline with a rack, wherein the feed pitch of the rack is switched from a rapid feed to a fine feed, such as a 10: 1 ratio, in a structure that can perform the rack feed.
の、転送溝と干渉のない丸軸部に、ねじピニオン駆動の
できる丸ねじラックを複数設ける、ねじピニオンを使用
することでスプライン軸と、ねじピニオン駆動軸が平行
に配置され、その一端に遊星ギアを設け、それぞれがイ
ンターナルギアで同時駆動ができる機構にする事で、一
個のラックピッチが小さく、且つ、歯当たりが少なくと
もトルクは合成され大きく得らる。又、小ピッチでも条
数を増やしリード角を大きくする事で移動スピードを早
く、位置決め精度の高い事を特徴とするラック付きボー
ルスプライン。3. A ball spline having a ball transfer groove, wherein a plurality of round screw racks capable of driving a screw pinion are provided on a round shaft portion which does not interfere with the transfer groove. The spline shaft and the screw pinion are provided by using a screw pinion. The drive shafts are arranged in parallel, and a planetary gear is provided at one end of the drive shaft, and each mechanism can be driven simultaneously by an internal gear. Rara. A ball spline with a rack is characterized by a high speed of movement and high positioning accuracy by increasing the number of strips and increasing the lead angle even at a small pitch.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000043982A JP2001234997A (en) | 2000-02-22 | 2000-02-22 | Ball spline with rack |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000043982A JP2001234997A (en) | 2000-02-22 | 2000-02-22 | Ball spline with rack |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001234997A true JP2001234997A (en) | 2001-08-31 |
Family
ID=18566816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000043982A Pending JP2001234997A (en) | 2000-02-22 | 2000-02-22 | Ball spline with rack |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001234997A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104534039A (en) * | 2014-12-23 | 2015-04-22 | 威海乐嘉轩自动化设备有限公司 | Improved spline shaft |
| CN107882941A (en) * | 2017-11-30 | 2018-04-06 | 中铁宝桥集团有限公司 | A kind of rack and pinion drive mechanism suitable for circular motion |
| WO2020180197A1 (en) * | 2019-03-07 | 2020-09-10 | Gwe Green Wave Energy As | Device for transmitting a linear movement to a rotating movement |
-
2000
- 2000-02-22 JP JP2000043982A patent/JP2001234997A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104534039A (en) * | 2014-12-23 | 2015-04-22 | 威海乐嘉轩自动化设备有限公司 | Improved spline shaft |
| CN107882941A (en) * | 2017-11-30 | 2018-04-06 | 中铁宝桥集团有限公司 | A kind of rack and pinion drive mechanism suitable for circular motion |
| CN107882941B (en) * | 2017-11-30 | 2023-12-19 | 中铁宝桥集团有限公司 | Gear rack transmission mechanism suitable for circular motion |
| WO2020180197A1 (en) * | 2019-03-07 | 2020-09-10 | Gwe Green Wave Energy As | Device for transmitting a linear movement to a rotating movement |
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