本ブログの御訪問ありがとうございます。
機械設計歴20年以上のT.Surfと言います。
今回は以下に関する記事です。
【機械要素】
ボールスプラインとは
⇩本記事は機械設計初心者の方で以下の方にオススメです⇩
初心者機械設計者
ボールスプライン
って何？
⇩本記事を読むと以下が わかります⇩
ボールスプラインは
様々な応用的使い方
のある便利な部品です。
意外と使われませんが
知っておくと
問題解決に便利です。
①ボールスプライン概要
ボールスプラインとは
通常のリニアシャフトとリニアブッシュ
の組み合わせに対して
リニアシャフトに溝が切ってあるものです。
これにより
- 回転を防ぐことができ
- 溝へのボールの与圧により精度が出ます。
回転を防ぐことにより
通常のリニアシャフトとリニアブッシュでは
２軸運用が必須なのに対し
回転しないので、１軸運用が可能となります。
与圧による精度については
以下の記事を御参照願います。
ボールスプラインは
派生商品も多く様々な課題に対して
柔軟に対応できる機械要素です。
次項より、詳しく解説していきます。
②ボールスプラインの構造
ボールスプラインは以下のようになっています。
スプライン軸とスプラインナットからなっており
スプラインナットはフランジ部に
固定用の穴があり固定ができます。
スプライン軸には溝が切っており
断面で見ると以下のようになります。
スプライン軸に対してボール用の
溝が切ってあり、
スプラインナットのボールが与圧設定で
組み込まれます。
このボールがスプライン軸の回転を
防ぐととともに
スプラインナットを回転させた場合
スプライン軸にトルクが伝わり
回転させます。
③１軸でシャフトガイドが成立
場合によっては省スペース
ボールスプラインを使用すれば
ＬＭガイドなどを使用せずとも
１軸で以下のようなガイドシステムを
構築できます。
このガイドシステムの利点は
高くなりますが、ワーク昇降部は
細くできるのでワークや周囲の状況に
よっては省スペースとなります。
なぜ、ボールスプラインを
使用すると１軸ガイドが可能なのか？
というと
ボールスプラインが
で回転しないからです。
これを通常のシャフトでやろうとすると・・・
通常のシャフトでは１軸ガイドはNG
先で解説したＬＭガイドを使用しない
１軸ガイドシャフトシステムを
通常のシャフトで組むと
致命的な欠点がありNGとなります。
シャフトとリニアブッシュでは回転してしまうため
成り立ちません。
ですので シャフトとリニアブッシュでガイド機構を
組む場合、通常以下のように２軸で組みます。
この場合 低くはなりますが広くなるので
場合によっては設置スペース的に不利になります。
④１軸で回転昇降が可能
このボールスプラインの派生商品を
使用すれば
１軸で回転昇降が可能です。
スプラインナットを回転させれば
ｽﾌﾟﾗｲﾝﾅｯﾄのボールがｽﾌﾟﾗｲﾝ軸を回転させて
トルクも伝えらえます。
それ用のユニットである
ロータリーボールスプライン
という商品があります。
別記事で解説
⑤ボールスプライン・ボールネジ
このボールスプラインの派生商品を
使用すれば
１軸で精密位置決め機構が可能です。
特にボールスプライン・ボールネジは
１軸で長くなりますが、細い機構が
可能となります。
別記事で解説
⑥まとめ：ボールスプラインをうまく使おう
ボールスプライン自体使用する機会は
あまりないかもしれません。
ですが、
何か困った時にボールスプラインを
頭の片隅に入れておけば
以外と様々な課題の解決になり得たりします。
以下のような派生商品も多いので
- ロータリーボールスプライン
- ボールスプライン・ボールネジ
ぜひ、頭の片隅に入れておきましょう。
本記事は以上です。
最後までお読みいただきありがとうございます。
