JPH1061665A - スプライン軸受 - Google Patents

スプライン軸受

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JPH1061665A
JPH1061665A JP8233591A JP23359196A JPH1061665A JP H1061665 A JPH1061665 A JP H1061665A JP 8233591 A JP8233591 A JP 8233591A JP 23359196 A JP23359196 A JP 23359196A JP H1061665 A JPH1061665 A JP H1061665A
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JP
Japan
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outer cylinder
spline
scales
scale
spline shaft
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JP8233591A
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English (en)
Inventor
Koji Obara
幸治 小原
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Nippon Thompson Co Ltd
Original Assignee
Nippon Thompson Co Ltd
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Publication date
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Priority to US08/891,346 priority patent/US5779367A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/04Ball or roller bearings
    • F16C29/06Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
    • F16C29/068Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with the bearing body fully encircling the guide rail or track
    • F16C29/0692Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with the bearing body fully encircling the guide rail or track the bearing body encircles a guide rail or track of non-circular cross-section, e.g. with grooves or protrusions, i.e. the linear bearing is suited to transmit torque
    • F16C29/0695Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with the bearing body fully encircling the guide rail or track the bearing body encircles a guide rail or track of non-circular cross-section, e.g. with grooves or protrusions, i.e. the linear bearing is suited to transmit torque with balls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C29/02Sliding-contact bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
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    • G01B7/003Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スプライン軸と外筒との相対位置等を検知す
る検知手段を備えたボールスプラインであって、特に小
型化が容易であり、しかも使用条件に応じて柔軟に対応
させ得、かつ低廉なものを提供すること。 【解決手段】 スプライン軸1に細い溝1cを形成し
て、この溝に極く細い線状のスケール11、12を配置
する構成を採用することで上記の効果を得ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はスプライン軸受に関
し、特に、その具備するスプライン軸と外筒との相対位
置を検知する検知手段を具備したものに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のスプライン軸受の一例として、ア
ンギュラー型ボールスプラインを図13に示す。当該ボ
ールスプラインは、実開平6ー85927号公報におい
て開示されているものである。
【0003】図13において、スプライン軸201には
軌道として直線状の6条の軌道溝201aが長手方向に
沿って互いに平行に形成されており、外筒202が該ス
プライン軸201に外嵌されている。この外筒202に
は、該各軌道溝201aと同数、すなわち6条の転動体
循環路(図示せず)が夫々の軌道溝201aに対応して
形成されており、転動体としての多数のボール(図示せ
ず)がこれら転動体循環路内に配列収容されている。該
各ボールは、スプライン軸201及び外筒202の相対
運動に伴って、前記軌道溝201a上を転動しつつ荷重
を受け、循環する。
【0004】スプライン軸201には、前記軌道溝20
1a間に該軌道溝201aに沿って被検知部205が形
成されている。そして、外筒202の端部には、該被検
知部205を検知する検知部(後述)を内蔵した小さな
ケース207が取り付けられている。
【0005】上記被検知部205は、スプライン軸20
1の表面に設けた磁性皮膜又は該スプライン軸201自
体の表層部分に下記の着磁を施したもので形成されてい
る。
【0006】図14に示すように、該被検知部205
は、前記軌道溝201aに沿って多極着磁してなる。具
体的には、前記軌道溝201aに沿ってN及びSの磁極
を微細にかつ交互に等ピッチで配設着磁し、帯状を呈し
ている。図14において、この各々の着磁部を参照符号
209にて示し、ハッチング(点による)で参照符号2
10で示すのは被着磁部である。該着磁部209のうち
最端に位置するものに対応して、測定基準としての着磁
部212が設けられている。
【0007】一方、前述のケース207内に設けられて
前記被検知部205を検知する検知部は下記のように構
成されている。
【0008】図14に示すように、前記着磁部209を
検知するために設けられた2つの磁電変換素子214及
び215と、原点たる着磁部212を検知するための磁
気抵抗素子(MR素子)216とからなる。
【0009】前記磁電変換素子214、215は、互い
の位相がπ/2異なるように各着磁部209が並ぶ方向
において所定距離ずらせて配置されている。この構成に
基づき、制御回路(CPU)において互いの波形を比較
することにより、スプライン軸201と外筒202との
相対移動方向及び移動位置(相対移動量)を判定するこ
とができる。
【0010】次に、スプライン軸201及び外筒202
の相対移動量は下記のように求まる。
【0011】すなわち、原点位置から相対移動が始まる
と、前記磁気抵抗素子216が原点たる着磁部212か
ら外れ感応しなくなる。この作動開始時点から作動停止
までに前記磁電変換素子214、215が着磁部209
に順次感応して得られる検知信号の数を(CPUが)計
数し、その計数値に該着磁部209のピッチを乗じた値
を以て相対移動量とする。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上述した被検知部20
5は、帯状で面積の広がりがあることから、スプライン
軸201にこれを設けるためにはある程度大きなスペー
スを要し、かつ設置位置選定の自由度も小さく、小型の
スプライン軸受に適用することは困難である。
【0013】また、上記被検知部205を検知する検知
部は、該被検知部205の各着磁部209及び212に
夫々感応する2つの磁電変換素子214、215および
1つの磁気抵抗素子216を1箇所に集めてケース20
7で囲繞してなる故に、占有スペースが比較的大きく、
やはり、小型のスプライン軸受の開発を阻害する要因と
なっている。
【0014】また、このような集約型の前記検知部は、
前記磁電変換素子214、215の間隔が固定されてい
るため、検知の分解能を変更すべく前記着磁部209の
着磁ピッチを増減する場合、前記磁電変換素子214、
215の前記所定距離を前記着磁ピッチに応じたもので
更新しなければならず、それ故に、使用条件に応じた柔
軟な対応が難しく、また、更新によりコスト増大となっ
ていた。
【0015】本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、特に小型
化が容易であり、しかも使用条件に応じて柔軟に対応さ
せ得、かつ低廉なスプライン軸受を提供することであ
る。
【0016】また、本発明は、更に他の効果をも奏し得
るスプライン軸受を提供する。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るスプライン軸受は、長手方向に沿って
軌道が形成されたスプライン軸と、該軌道に対応する負
荷軌道を含む転動体循環路を有して前記スプライン軸に
相対運動自在な外筒と、前記転動体循環路に配列収容さ
れて前記軌道上を転動しつつ荷重を受ける複数の転動体
とを備え、前記スプライン軸に前記軌道に沿う溝が複数
形成され、N及びSの磁極を所定パターンにて着磁して
なる被検知部が形成された線状のスケールが該溝各々に
配設され、前記外筒に該スケール各々に対応して磁気セ
ンサからなる検知部を設けてなる。加えて、更に他の種
々の効果を得るために、下記の各構成が採用されてい
る。すなわち、前記スプライン軸受では、前記スケール
がN及びSの磁極を微細にかつ交互に等ピッチで各スケ
ールとも同一位置に着磁してなり、該スケールに対応し
た前記磁気センサがそれぞれ互いに所定距離ずれて配設
され位置検知できる検知部でなる。また、前記スプライ
ン軸受では、前記スケールがN及びSの磁極を微細にか
つ交互に等ピッチで各スケールそれぞれ互いに所定距離
ずれて着磁してなり、該スケールに対応した前記磁気セ
ンサがそれぞれ互いに同一位置に配設され位置検知でき
る検知部でなる。また、前記スプライン軸受において
は、前記スケールのいずれか1に設けられた被検知部
は、前記外筒の相対運動の測定基準及び/又は作動スト
ローク限界を示す。更に、前記スプライン軸受において
は、前記スケールが前記スプライン軸の対称位置2箇所
に配設されてなる。次いで、前記スプライン軸受では、
前記検知部が前記外筒に内装されてなる。また、前記ス
プライン軸受においては、前記検知部が前記外筒の外筒
本体に形成されたフランジ部に取付ブロックを介して装
着されてなる。
【0018】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を添付図面
を参照しつつ説明する。
【0019】図1及び図2に、本発明の第1実施例とし
て、小径(小型)の2条列のラジアル型ボールスプライ
ンを示す。但し、本発明は、2条列以上のもの、又、ア
ンギュラー型ボールスプラインにも適用可能であること
は勿論である。
【0020】図示のように、当該ボールスプラインにお
いては、夫々円柱状、円筒状にして互いに嵌挿したスプ
ライン軸1及び外筒2を有している。該スプライン軸1
にはその長手方向に沿ってかつ対称の位置に軌道として
2条の軌道溝1aが形成され、外筒2にはこれら軌道溝
1aに対応して転動体循環路が形成されている。そし
て、該転動体循環路内に転動体である多数のボール4が
配列収容され、該ボール4は、スプライン軸1及び外筒
2の相対運動に伴って前記軌道溝1a上を転動しつつ荷
重を受け、循環する。
【0021】前記外筒2は、外筒本体5と、円環状にし
てこの外筒本体5の両端部にねじ6によって締結された
一対のエンドキャップ7と、該ねじ6により該両エンド
キャップ7の外側に共締めされてスプライン軸1と外筒
2との隙間を密封するエンドシール8とを有している。
【0022】前記転動体循環路は、前記外筒本体5に夫
々直線的にかつ互いに平行に形成された負荷軌道溝5a
及びリターン路5bと、エンドキャップ7に形成されて
該負荷軌道溝5a、リターン路5bの端部同士を連通さ
せる略半環状の方向転換路7aとからなる。
【0023】前記スプライン軸1には、前記軌道溝1a
に沿う溝1cが対称位置2箇所に形成されている。該溝
1c,1cには線状のスケール11がそれぞれ配設され
ており、かつ、圧入又は接着剤等を用いて固着されてい
る。
【0024】これらのスケール11、11はその素材と
して強磁性体(FeーCrーCoなど)が使用され、図
4に示すように断面円形の線材15から加圧して偏平と
した線材でなる。そして、前記溝1cは図3に示すよう
に前記スケールを埋設するごとくの凹溝で設定され、ス
ケール11がこの溝1cから例えば0.2mm突出し、
この突出部分を0.1mmだけ研削して除去(ハッチン
グを施した部分)することが行われ、前記軌道溝1aと
平行に沿ったものとなっている。
【0025】なお、図3において記号Dで示す寸法、す
なわちスプライン軸1の直径については、例えば5mm
程度から任意に選定可能である。
【0026】図1及び図2に示すように、外筒2には、
前記スケール11、11各々に対応して検知部17及び
18が設けられている。これらの検知部17、18は、
外筒2の内周部に軸方向に形成された溝2aに収容さ
れ、各スケール11に対して所定の僅かな間隙を隔てた
状態となされている。
【0027】図5は、前記スケール11、11に夫々設
けられた被検知部を示すものである。該被検知部は、磁
性体であるスケール自体に、下記の所定パターンにて着
磁してなる。
【0028】図示のように、スケール11が長手方向に
沿ってN及びSの磁極を微細にかつ交互に等ピッチで各
スケール11、11とも同一位置に多極着磁してなる。
図において、これら磁極を参照符号22にて示してい
る。これらの磁極22は、位置検知用及び相対運動方向
判別用のものである。
【0029】一方、外筒2に設けられて前記被検知部を
検知する検知部17、18は、図5に示す磁気センサ3
1、32、具体的にはホール効果素子等からなる磁電変
換素子を備えている。
【0030】図5に示すように、前記磁電変換素子3
1、32は、これらが感応すべき磁極22が並ぶ方向に
おいてそれぞれ互いに該磁極間のピッチPの1/2の所
定距離ずらせられている。これによって、両磁電変換素
子31、32からの信号波形は互いにπ/2だけ位相が
ずれる。これら磁電変換素子31、32により得られる
波形は0レベルを基準として正・負の連続した正弦波が
得られ、図6に示すように増幅回路36a、36bを通
すことによって0レベルからVmaxのレベルになるよ
うに増幅処理がなされている。これは後段における信号
処理を容易にするためである。
【0031】次に、上述の被検知部及び検知部でなる検
知手段より発せられる検知信号に基づいてスプライン軸
1及び外筒2の相対位置の判定をなす制御系の構成につ
いて説明する。
【0032】図6に示すように、磁電変換素子31及び
32より出力された波形は増幅回路36a及び36bに
入力される。この増幅回路36a及び36bは、A/D
変換回路37a及び37b、ラッチ回路38a及び38
b、マルチプレクサ(MPX)39が順次接続され、こ
のマルチプレクサ39の出力がCPU(制御回路)40
に入力される構成となっている。該CPUにはメモリ
(ROM)42及び計数手段としてのアップダウンカウ
ンタ43、D/A変換回路44が接続されている。
【0033】前記A/D変換回路37a及び37bは、
前段の増幅回路36a及び36bによりレベル増幅され
たアナログ波形を二値化データに変換してラッチ回路3
8a及び38bに夫々のデータを入力する。このラッチ
回路38a及び38bは、前段のA/D変換回路37a
及び37bによって刻々変換されるデータを同期処理す
るために該A/D変換回路37aと37bのデータをラ
ッチしてホールドさせる。
【0034】このホールドされたデータはマルチプレク
サ39に入力される。このマルチプレクサ39は、後段
のCPU40に出力する場合にラッチ回路38a及び3
8bでラッチ処理されたデータを同時に出力することが
できないので、時分割処理して別々にCPU40に出力
して演算処理がなされる。
【0035】次に、CPU40の演算処理について説明
する。
【0036】まず、初期動作として外筒2が駆動され、
基準位置に移動(逆に、外筒2が固定でスプライン軸1
が移動しても同様)することにより図示しない基準位置
検知手段より基準位置信号が発せられる。この基準位置
信号に応じてメモリ(RAM)45(図6参照)にメモ
リされたスケール位置データがリセットされる。このリ
セット指令により外筒2が所望の位置に向けて移動を開
始する。これに応じて磁電変換素子31及び32からレ
ベル増幅された互いに位相の異なる連続波形が得られ
る。
【0037】磁電変換素子31及び32の出力波形はこ
のように位相が異なるので、CPU40はこの異なる波
形データを比較することによって外筒2の移動方向を判
定することができる。
【0038】次に、外筒2の移動量については下記のよ
うに求まる。
【0039】すなわち、図5において、磁電変換素子3
1及び32の各スケール11、11に対する移動量をS
とすると、これが外筒2の移動量となる。
【0040】この移動量の演算に関し、磁電変換素子3
1の出力をVA 、磁電変換素子32の出力をVB とし、
VA /VB の電圧の比を求める。
【0041】メモリ42内にはVA /VB に対応する1
周期(P×2)内の微細な位置データが予めメモリされ
ているので、CPU40は、上記のような演算処理によ
って求められたVA /VB の値と一致する値をメモリ4
2から読みだして比較することによって図5に示す距離
αを求めることができる。この求められた距離αの位置
データは、それ以前に求められた位置データが既にメモ
リ45にメモリ(前記基準位置から最初に書き込まれる
時点ではメモリされていない)されているから、CPU
は該データを読み出した後、今回求められた距離αを加
算し、これによって算出された距離Sを位置データとし
てメモリ45に書き込む。そして、その位置データが図
示しない表示回路にて表示され(図6において「表示」
として示している)、相対位置が判定される。
【0042】前述の実施例より、当該ボールスプライン
においては、細い線状のスケール11を採用しているの
で、スケール11の設置スペースが小さく、かつ設置位
置の選定の自由度も大きく、ボールスプライン全体とし
ての小型化が容易に実現されるという効果がある。特
に、線状である故に、丸軸であるスプライン軸1への装
着が容易となっている。
【0043】また、該線状のスケール11をスプライン
軸1に設けた溝1c内に配設しているので、該溝1c を
高精度に形成すればスケール11の曲がりが抑えられ、
スケールとしての精度が確保される。
【0044】また、当該ボールスプラインでは、複数
本、この場合2本のスケールが異なる位置に設けられ、
該スケール各々に対応して検知部17、18が個別に設
けられているので、該検知部17、18は磁電変換素子
の単体からなる小さなものでよく、分散して配置され
る。この点からもボールスプラインの小型化が図り易く
なっている。
【0045】また、検知の分解能を変更する場合、該ス
ケール11に対応する検知部の磁電変換素子31、32
の互いの所定距離をこの新たな分解能でなるスケールの
被検知部に合わせて調整するのみにて、使用条件に応じ
た柔軟な対応をなし得、しかも、分解能の変更の度に該
磁電変換素子31、32自体を新たなものに更新する必
要がないことからコストの低減が図られる。
【0046】また、当該ボールスプラインにおいては、
各スケール11、11がスプライン軸1の対称位置に配
設されているので、占有スペースをコンパクトにできボ
ールスプラインの小型化を図り易くしている。
【0047】
【実施例】続いて、前述した第1実施例のものと同様の
効果を奏し得る第2実施例としてのボールスプラインに
ついて説明する。但し、この第2実施例は以下に説明す
る部分以外は上記第1実施例と同様に構成されているの
で、全体としての構成及び動作の説明は重複する故に省
略し、要部のみの説明に止める。
【0048】また、以下の説明及び各図において、第1
実施例と同一又は対応する構成部分については同じ参照
符号を付して示している。これらのことは、後述する第
3実施例以降に関しても同様である。
【0049】図7に示すように、この第2実施例のボー
ルスプラインでは、スプライン軸1に形成された2条の
溝1c(図1、図2参照)各々に、前記第1実施例で使
用されているものと同じスケール11が夫々装着されて
いる。ここで異にすることは、これらスケール11が、
その各々の磁極22が互いに着磁ピッチPの1/2の所
定距離ずらして着磁されている。
【0050】対して、各スケールに対応する磁電変換素
子31、32はスケール11の長手方向において同一位
置に前記外筒に配設されている。
【0051】この構成によっても、スプライン軸1と外
筒2との相対移動距離および移動方向を検出することが
できる。
【0052】次に、本発明の第3実施例としてのボール
スプラインを、図8を用いて説明する。
【0053】当該ボールスプラインは、下記の点を除い
て前述の第1実施例のものと同様に構成されている。
【0054】すなわち、第1実施例のボールスプライン
では互いに同じ構成の2本のスケール11が設けられて
いるのに対し、当該ボールスプラインでは該スケール1
1は1本とされ、他の着磁パターンのスケール12が設
けられている。
【0055】そして、2つの磁電変換素子31及び32
はこの一方のスケール11に対応して設けられ、これら
磁電変換素子31、32の互いの所定距離は、該スケー
ル11の磁極22のピッチをPとすれば2nP+P/2
に設定されている。つまり、磁電変換素子31及び32
間の互いの所定距離は、第1実施例のものにおけるP/
2に限らず、本実施例における数値n(周期分)を必要
に応じて適宜設定することで自在に変更し得ることを示
すものである。
【0056】他方のスケール12には、被検知部として
例えばその長手方向中央に1つの磁極24(N又はS
極)が、又、両端に2つの磁極25、26が設けられて
いる。該磁極24はスプライン軸1及び外筒2の相対運
動の測定基準とされ、他の2つの磁極25、26は作動
ストローク限界を示すものとされる。
【0057】このスケール12に対応して1つの磁気セ
ンサ、具体的には磁気抵抗素子(MR素子)34が設け
られている。この磁気抵抗素子34が原点たる磁極24
に感応して発する信号が基準位置信号となされる。
【0058】本実施例においては、2本設けられたスケ
ールのうち1本のスケール12に設けた被検知部を、ス
プライン軸1及び外筒2の相対運動の測定基準及び作動
ストローク限界を示すものとしている。つまり、従来
(図14参照)は位置検知用及び相対運動方向判別用の
被検知部と共に全体として帯状に形成されていたものを
分けて、各々独立したスケールとして設けている。よっ
て、スケールそのものを極く細い線状のものとした点と
相まって、ボールスプラインの更なる小型化が達成され
る。
【0059】なお、スケール12に設けた測定基準用の
磁極24及び作動ストローク限界用の磁極25、26
は、必要に応じ、少なくともいずれか一方を設ければよ
い。
【0060】図9及び図10に、本発明の第4実施例と
してのボールスプラインを示す。
【0061】当該ボールスプラインは、エンコーダが有
する検知部が外筒2に外装されている他は前記第1実施
例(図1等参照)とほぼ同様の構成を有する。
【0062】つまり、外筒2の外筒本体5にフランジ部
5dが形成され、検知部17及び18はこのフランジ部
5dに取付ブロック75を介して装着されている。詳し
くは、該取付ブロック75はこのフランジ部5dにねじ
等によって締結され、両検知部17、18は該取付ブロ
ック75に形成された張出部75aに接着等にて固定さ
れている。
【0063】なお、図において参照符号77にて示すの
は、両検知部17、18から発せられる信号の増幅等を
なすアンプ回路であり、該アンプ回路77は上記取付ブ
ロック75に取り付けられている。
【0064】かかる外装形式のものは、フランジ付きボ
ールスプラインに外装するだけでよく、外筒2には何等
加工を施す必要がない。
【0065】これに対し、前述の第1実施例では、外筒
2について、図1に示す溝2aなどの若干の加工を要す
るものの、検知部(参照符号17、18で示した)は外
筒2に内装されて全体としてコンパクトにまとまり、小
型化に関して有効である。
【0066】なお、前述した各実施例においては、各磁
電変換素子31、32や磁気抵抗素子34(図8参照)
に対応して被検知部として作用するスケールが前記スプ
ライン軸の溝に1本ずつ設けられているが、アンプのゲ
インアップ等を図るべく、図11に示すように2本又は
それ以上の同種のスケールを平行に設けてもよい。
【0067】また、このように複数本のスケールを併設
する場合、例えばその内の1本をダミースケールとして
着磁を施さず、必要が生じたときに所要の着磁スケール
と交換するか、又は該ダミースケール自体に所要の着磁
を新たになすようにしてもよい。
【0068】加えて、各実施例では、使用されているス
ケールはその断面形状が偏平となされているが、図12
に示すように、断面形状が円形の線材をそのままスケー
ル11として使用することとしてもよい。この場合、図
示のように、該スケールが配設されるべくスプライン軸
1に形成される溝1cはU字状とすることが好ましい。
但し、各実施例において使用されている偏平なスケール
は、対応する磁電変換素子に差交する磁束数を増大でき
るなどの優位点がある。
【0069】更に、第3実施例(図8参照)で設けられ
た、測定基準(原点)及び作動ストローク限界(リミッ
ト位置)用のスケール12(図8などに図示)は位置検
知用のスケール11と同じく長尺に形成されているが、
該測定基準及び作動ストロール限界の配置位置は用途に
よって変えるので、このスケール12を短いものとし、
その位置を必要に応じて変えるようにしてもよい。
【0070】また、本発明は、前述した各実施例の構成
に限らず、これら各実施例が含む構成を互いに組み合わ
せたり、応用し合うことなどにより、多岐にわたる構成
を実現できるものである。
【0071】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るスプ
ライン軸受においては、細い線状のスケールを採用して
いるので、その設置スペースが小さく、かつ設置位置の
選定の自由度も大きく、軸受全体としての小型化が容易
に実現されるという効果がある。特に、線状故に丸軸で
あるスプライン軸への装着が容易となっている。また、
該線状のスケールをスプライン軸に設けた溝内に配設し
ているので、該溝を高精度に形成すればスケールの曲が
りが抑えられ、スケールとしての精度が確保される。ま
た、本発明によるスプライン軸受では、複数のスケール
が異なる位置に設けられ、該スケール各々に対応して検
知部が個別に設けられている。この構成によれば、前述
したスケールの設置位置の選定の自由度等の点もさるこ
とながら、該検知部各々は例えば磁電変換素子や磁気抵
抗素子(MR素子)の単体からなる小さなものでよく、
分散して配置されることからその占有スペースは小さ
く、この点からも軸受の小型化が図り易くなっている。
また、検知の分解能を変更する場合、スケールに対応す
る各々の検知部の互いの所定距離を新たな分解能でなる
スケールの被検知部に合わせて調整するのみにて、使用
条件に応じた柔軟な対応をなし得、しかも、分解能の変
更の度に検知部自体を新たなものに更新する必要がない
ことからコストの低減が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の第1実施例としてのボールス
プラインの、一部断面を含む斜視図である。
【図2】図2は、図1に示したボールスプラインの側面
図である。
【図3】図3は、図1及び図2に示したボールスプライ
ンの一部の拡大図である。
【図4】図4は、図1及び図2に示したボールスプライ
ンが具備するスケールの正面図である。
【図5】図5は、図1及び図2に示したボールスプライ
ンが具備する検知手段を示す平面図である。
【図6】図6は、図1及び図2に示したボールスプライ
ンに関する制御系を示すブロック図である。
【図7】図7は、本発明の第2実施例としてのボールス
プラインが具備する検知手段の平面図である。
【図8】図8は、本発明の第3実施例としてのボールス
プラインが具備する検知手段の平面図である。
【図9】図9は、本発明の第4実施例としてのボールス
プラインの要部の側面図である。
【図10】図10は、図9に示したボールスプラインの
正面図である。
【図11】図11は、本発明に係るスケールに関する部
分の変形例を示す正面図である。
【図12】図12は、本発明に係るスケールに関する部
分の他の変形例を示す正面図である。
【図13】図13は、従来のボールスプラインの要部の
斜視図である。
【図14】図14は、図13に示したボールスプライン
が具備する検知手段の要部を示す平面図である。
【符号の説明】
1 スプライン軸 1a (スプライン軸1の)
軌道溝 1c (スプライン軸1の)
溝 2 外筒 4 ボール(転動体) 11、12 スケール 17、18 検知部 22、24、25、26 磁極 31、32 磁電変換素子 34 磁気抵抗素子 40 CPU(制御回路)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 長手方向に沿って軌道が形成されたスプ
    ライン軸と、 該軌道に対応する負荷軌道を含む転動体循環路を有して
    前記スプライン軸に相対運動自在な外筒と、 前記転動体循環路に配列収容されて前記軌道上を転動し
    つつ荷重を受ける複数の転動体とを備え、 前記スプライン軸に前記軌道に沿う溝が複数形成され、
    N及びSの磁極を所定パターンにて着磁してなる被検知
    部が形成された線状のスケールが該溝各々に配設され、 前記外筒に該スケール各々に対応して磁気センサからな
    る検知部を設けてなることを特徴とするスプライン軸
    受。
  2. 【請求項2】 前記スケールがN及びSの磁極を微細に
    かつ交互に等ピッチで各スケールとも同一位置に着磁し
    てなり、該スケールに対応した前記磁気センサがそれぞ
    れ互いに所定距離ずれて配設され位置検知できる検知部
    でなることを特徴とする請求項1記載のスプライン軸
    受。
  3. 【請求項3】 前記スケールがN及びSの磁極を微細に
    かつ交互に等ピッチで各スケールそれぞれ互いに所定距
    離ずれて着磁してなり、該スケールに対応した前記磁気
    センサがそれぞれ互いに同一位置に配設され位置検知で
    きる検知部でなることを特徴とする請求項1記載のスプ
    ライン軸受。
  4. 【請求項4】 前記スケールのいずれか1に設けられた
    被検知部は、前記外筒の相対運動の測定基準及び/又は
    作動ストローク限界を示すことを特徴とする請求項1記
    載のスプライン軸受。
  5. 【請求項5】 前記スケールが前記スプライン軸の対称
    位置2箇所に配設してなることを特徴とする請求項1乃
    至請求項4のうちいずれか1記載のスプライン軸受。
  6. 【請求項6】 前記検知部は、前記外筒に内装されてな
    ることを特徴とする請求項1乃至請求項5のうちいずれ
    か1記載のスプライン軸受。
  7. 【請求項7】 前記検知部は、前記外筒の外筒本体に形
    成されたフランジ部に取付ブロックを介して装着されて
    いることを特徴とする請求項1乃至請求項5のうちいず
    れか1記載のスプライン軸受。
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