JP2001116103A - 直動駆動機構のシール装置 - Google Patents

直動駆動機構のシール装置

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JP2001116103A
JP2001116103A JP29290299A JP29290299A JP2001116103A JP 2001116103 A JP2001116103 A JP 2001116103A JP 29290299 A JP29290299 A JP 29290299A JP 29290299 A JP29290299 A JP 29290299A JP 2001116103 A JP2001116103 A JP 2001116103A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シールリングが摩耗しても良好なシール力を
維持し、使用中のシールリングを交換することなくシー
ル力を調整する。 【解決手段】 ナット13に取り付けるシールホルダ1
6と、このシールホルダ16の内部に保持する2個のシ
ールリング17と、これらのシールリング17間に掛け
渡す引張コイルばね18とから成る。シールリング17
の外周面の一部に円弧状の切欠部34を設け、切欠部3
4の隅部に3つのポスト用孔を周方向に並設する。一方
のポスト用孔と他方のポスト用孔を離間させ、かつ双方
の切欠部34を一致させるように、シールリング17同
士を合わせる。双方のポスト用孔の1つにポスト36を
それぞれ植設し、双方のポスト36に引張コイルばね1
8のフック18aを引っ掛ける。引張コイルばね18は
シールリング17にねじ軸12の回転方向の引張力を与
え、シールリング17はねじ軸12を締め付ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、送りねじ、ボール
ねじ等の直動駆動機構のシール装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来のボールねじは、ねじ軸とナットと
の間に多数の循環するボールを配置した構成となってお
り、例えば高精度な位置決めに多用されている。そし
て、この種のボールねじはナットの内部に潤滑剤を保有
しているため、この潤滑剤の洩出を防止するためのシー
ル装置を備えている。
【0003】一方、ボールねじのねじ軸には塵埃が付着
する場合が多く、この場合にはねじ軸に付着した塵埃が
ナット内に侵入し易い。塵埃がナット内に侵入した場合
には、ねじ軸、ボール、ナット等が摩耗し、ボールねじ
の動作が不良となり、ボールねじの寿命が低下する。こ
の問題に対処するため、シール装置はワイパ機能を有
し、潤滑剤がナット内から洩出することを防止している
上に、塵埃がナット内に侵入することを防止している。
【0004】例えば、従来のボールねじは図10〜図1
2に示すようにねじ軸1とナット2の間にボール3が配
置され、ナット2の両端にシールリング4が配置されて
いる。そして、実開平6−45150号公報が示す図1
0ではシールリング4が止めねじ5により固定され、図
11ではシールリング4が軸方向張出部6aと径方向張
出部6bを有するC字形状の止め輪6により固定され、
図12ではシールリング4がガータスプリング7により
締め付けられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のボー
ルねじは、ねじ軸1に多量の塵埃が付着し易い環境にあ
る場合には、ねじ軸1にシールリング4を強固に密着さ
せてシール力を高めることが望ましい。これに対し、ね
じ軸1に多量の塵埃が付着しない比較的清浄な環境にあ
る場合には、回転トルクの低減を優先して、ねじ軸1と
シールリング4の密着度を緩めることが好ましい。
【0006】しかしながら、図10に示すボールねじで
は、止めねじ5によってシールリング4の外周面が押圧
されているため、シールリング4の内周面の止めねじ4
によって押圧されている部分だけがねじ軸1に圧接して
いる。従って、シールリング4の内周面がねじ軸1に均
等に圧接せず、シール力が十分ではない状態になってい
る。
【0007】また、図10、図11に示すボールねじで
は、シールリング4のねじ軸1に対する締付力は一定と
なっているため、シールリング4が摩耗した場合にねじ
軸1とシールリング4の間に隙間が発生し、潤滑剤がナ
ット2内から洩出する上に塵埃がナット2内に侵入する
可能性がある。そして、図12に示すボールねじでは、
ガータスプリング7の締付力によりシール力を維持して
いる反面で、塵埃の多少による環境の変化に対応した
り、ナット2の回転トルクの低減を優先したりすること
が不可能な構造になっている。
【0008】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
シールリングが摩耗しても良好なシール力を維持し得る
直動駆動機構のシール装置を提供することにある。
【0009】本発明の他の目的は、使用中のシールリン
グを交換することなくシール力を調整し得る直動駆動装
置のシール装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る直動駆動機構のシール装置は、ねじ軸を
螺合したナットの両端面に取り付ける直動駆動機構のシ
ール装置において、前記ナットに取り付けるシールホル
ダと、該シールホルダの内部に収容する2個のシールリ
ングと、これらのシールリングの間に掛け渡すことによ
り前記シールリングにねじ軸の回転方向の引張力を与え
るシール力付与手段とから成ることを特徴とする。
【0011】本発明に係る直動駆動装置のシール装置
は、ねじ軸を螺合したナットの両端面に取り付ける直動
駆動機構のシール装置において、前記ナットに取り付け
るシールホルダと、該シールホルダの内部に収容する2
個のシールリングと、これらのシールリングの間に掛け
渡すことによりねじ軸の回転方向の引張力を与えるシー
ル力付与手段とから成り、該シール力付与手段は前記引
張力を調整可能としたことを特徴とす。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明を図1〜図9に図示の実施
例に基づいて詳細に説明する。図1は部分断面図であ
り、例えばボールねじの螺旋溝11を有するねじ軸12
は、ナット13に多数の循環するボール14を介して螺
合されており、ナット13の両端部にはシール装置15
が例えば係止構造により装着されている。シール装置1
5は、ナット13に係止されるシールホルダ16と、こ
のシールホルダ16の内部に保持される2個のシールリ
ング17と、これらのシールリング17間に掛け渡すこ
とによりねじ軸12の回転方向の引張力を与える引張コ
イルばね18とから構成されている。
【0013】ナット13には、シール装置15の回転を
防止するためのノックピン21が圧入されるピン孔22
と、シールホルダ16を係止するための凹部23と環状
溝24とが形成されている。また、ナット13には、環
状溝24と外部を連通してナット13とシールホルダ1
6の係止を解除するための道具を挿通する図示しない道
具挿通孔が形成され、この道具挿通孔にはナット13内
の潤滑油の洩出を防止する図示しないシール用プラグが
挿着されている。
【0014】図2はシールホルダ16の正面図、図3は
シールホルダ16の縦断面図であり、シールホルダ16
は2個のシールリング17を収容する円筒状のシール保
持部25を有しており、シール保持部25の内径はシー
ルリング17が嵌合される大きさとされ、シール保持部
25の外径はナット13の外周面と略一致する大きさと
されている。シール保持部25には、奥側のシールリン
グ17をシールホルダ16に固定するための止めねじ2
6が螺合される例えば2個のねじ孔27が等間隔で形成
されている。
【0015】シール保持部25のナット13側には、ノ
ックピン21が圧入されるピン孔28と、内向きのフラ
ンジ29とが設けられている。フランジ29には、ナッ
ト13の凹部23に挿入される例えば4つの係止突起3
0が周方向に等間隔で形成され、各係止突起30にはナ
ット13の環状溝24に係合される係止爪31が設けら
れている。
【0016】図4は外側のシールリング17の側面図、
図5はそのシールリング17の一部を切欠した背面図で
あり、奥側のシールリング17は外側のシールリング1
7を反転して使用されている。シールリング17のリン
グ状のシール本体部32の内周面には、ねじ軸12の螺
旋溝11に螺合されるリップ部33が形成されており、
シールリング17の外周面の一部には円弧状の切欠部3
4が設けられている。そして、切欠部34には例えば3
つのポスト用孔35a〜35cが周方向に並設されてお
り、これらのポスト用孔35a〜35cは切欠部34の
周方向の中心から偏心した切欠部34の隅部に形成され
ている。
【0017】シール装置15を組み立てる際には、図6
の側面図、図7の一部を切欠した正面図、図8の一部を
切欠した背面図に示すように、一方のシールリング17
のポスト用孔35a〜35cと他方のシールリング17
のポスト用孔35a〜35cとを離間させ、かつ双方の
切欠部34を一致させるようにして、双方のシールリン
グ17を密着させる。
【0018】そして、ねじ軸12に与えるべきシール力
を考慮し、例えば中央のポスト用孔35bにポスト36
を植設し、双方のポスト36の首部36aに引張コイル
ばね18のフック18aを引っ掛ける。この状態で、双
方のシールリング17をシールホルダ16のシール保持
部25に嵌合し、止めねじ26をねじ孔27に螺合し、
奥側のシールリング17をシールホルダ16に固定す
る。
【0019】このように組み立てたシール装置15をナ
ット13に装着する際には、先ずノックピン21がピン
孔28に圧入されたシールホルダ16を把持し、奥側の
シールリング17のリップ部33をねじ軸12の螺旋溝
11に係合させる。次に、シールホルダ16を回転する
と、奥側のシールリング17はシールホルダ16に止め
ねじ26により固定されているので、奥側のシールリン
グ17はシールホルダ16と一体に回転し、奥側のシー
ルリング17のリップ部33がねじ軸12の螺旋溝11
に螺合する。そして、外側のシールリング17はねじ軸
12との間の摩擦力により静止しようとするが、奥側の
シールリング17と共に回転する引張コイルばね18の
引張力により引っ張られ、外側のシールリング17のリ
ップ部33もねじ軸12の螺旋溝11に螺合する。
【0020】双方のシールリング17のリップ部33が
ねじ軸12の螺旋溝11に螺合した後に、ノックピン2
1をナット13のピン孔22に対向させるようにシール
ホルダ16を把持し、ねじ軸12を回転する。これによ
り、シールホルダ16がナット13側に移動し、ノック
ピン21がナット13のピン孔22に嵌合する。同時
に、シールホルダ16の係止突起30がナット13の凹
部23内に進入し、係止爪32が環状溝24に係合す
る。
【0021】このように、実施例ではシール装置15の
引張コイルばね18が2個のシールリング17にねじ軸
12の回転方向の引張力を与えるので、シールリング1
7はねじ軸12を締め付けてねじ軸12の全周に均等な
シール力を与え、良好なシール力を維持する。また、シ
ールリング17が摩耗した場合にも、シールリング17
はねじ軸12との間に隙間を与えず、初期のシール力を
維持できる。
【0022】一方、シールリング17が過剰に摩耗した
場合、或いはボールねじの環境が変化した場合には、シ
ール装置15のシール力を最適に調整する。この際に
は、先ずナット13の道具挿通孔に挿着したシール用プ
ラグを取り外し、道具を道具挿通孔に挿入して係止爪3
2を押圧し、シールホルダ16をナット13から取り外
す。その後に、双方のシールリング17をシールホルダ
16から取り出し、引張コイルばね18をポスト36か
ら外す。
【0023】そして、シールリング17が過剰に摩耗し
た場合や、シール装置15のシール力を強める場合に
は、一方又は双方のポスト36を最外側のポスト用孔3
5aに移植し、引張コイルばね18のフック18aを掛
け直す。これにより、引張コイルばね18の引張力が増
加し、シールリング17がねじ軸12を強く締め付け、
シール力が復活或いは増加する。
【0024】これに対し、ナット13の回転トルクを減
少させる場合や、シール装置15のシール力を弱める場
合には、一方又は双方のポスト36を最内側のポスト用
孔34cに植設し、引張コイルばね18のフック18a
を掛け直す。これにより、引張コイルばね18の引張力
が減少し、シールリング17がねじ軸12を締め付ける
力が減少する。
【0025】なお、実施例ではボールねじについて説明
したが、上述のシール装置15を送りねじに適用できる
ことは云うまでもない。また、実施例ではシール装置1
5をナット13に係止構造により装着したが、図9に示
すようにシール装置15’をナット13’に螺合構造に
より装着することも可能である。即ち、ナット13’に
設けた雄ねじ部13aにシールホルダ16’に設けた雌
ねじ部16aを螺合し、ナット13’とシールホルダ1
6’を止めねじ37により固定するように構成すること
もできる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る直動駆
動機構のシール装置では、シール力付与手段がシールリ
ングにねじ軸の回転方向の引張力を与えるので、シール
リングがねじ軸を締め付け、ねじ軸の全周を均等にシー
ルする。また、シールリングが摩耗した場合でも、シー
ルリングがねじ軸を締め付けるので、ねじ軸とシールリ
ングの間に隙間が発生することはなく、良好なシール力
を維持することができる。
【0027】更に、本発明に係る直動駆動機構のシール
装置では、シール力付与手段が引張力を調整可能である
ので、使用中のシールリングを交換することなく、環境
の変化や回転トルクの増減に対応したシール力を与える
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の部分断面図である。
【図2】シールホルダの正面図である。
【図3】シールホルダの縦断面図である。
【図4】シールリングの側面図である。
【図5】シールリングの一部を切欠した背面図である。
【図6】双方のシールリングを引張コイルばねにより連
結した状態の側面図である。
【図7】一部を切欠した正面図である。
【図8】一部を切欠した背面図である。
【図9】変形例の部分断面図である。
【図10】従来例の断面図である。
【図11】従来例の断面図である。
【図12】従来例の断面図である。
【符号の説明】
12 ねじ軸 13、13’ ナット 15、15’ シール装置 16、16’ シールホルダ 17 シールリング 18 引張コイルばね 18a フック 35a〜35c ポスト用孔 36 ポスト

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ねじ軸を螺合したナットの両端面に取り
    付ける直動駆動機構のシール装置において、前記ナット
    に取り付けるシールホルダと、該シールホルダの内部に
    収容する2個のシールリングと、これらのシールリング
    の間に掛け渡すことにより前記シールリングにねじ軸の
    回転方向の引張力を与えるシール力付与手段とから成る
    ことを特徴とする直動駆動機構のシール装置。
  2. 【請求項2】 前記シール力付与手段は前記シールリン
    グの略周方向を向いて前記シールリング同士を連結する
    引張コイルばねとした請求項1に記載の直動駆動機構の
    シール装置。
  3. 【請求項3】 ねじ軸を螺合したナットの両端面に取り
    付ける直動駆動機構のシール装置において、前記ナット
    に取り付けるシールホルダと、該シールホルダの内部に
    収容する2個のシールリングと、これらのシールリング
    の間に掛け渡すことによりねじ軸の回転方向の引張力を
    与えるシール力付与手段とから成り、該シール力付与手
    段は前記引張力を調整可能としたことを特徴とする直動
    駆動機構のシール装置。
  4. 【請求項4】 前記シール力付与手段は前記シールリン
    グの略周方向を向いて前記シールリング同士を連結する
    引張コイルばねの連結位置を変化させることにより前記
    引張力を調整可能とした請求項3に記載の直動駆動機構
    のシール装置。
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