JP2003232428A - ボールねじのシール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボールねじの駆動時、シール部材の各分割片
がナットに食い込むことを未然に防止することにある。 【解決手段】 ねじ軸１１の螺旋溝１２とナット１３の
螺旋溝１４との間にボール１５を配してねじ軸１１とナ
ット１３間で回転動力を軸方向推力に変換するボールね
じにおいて、前記ねじ軸１１の螺旋溝１２に嵌合する突
部１６を有し、周方向に分割された複数の分割片１８か
らなるシール部材１７をナット１３の端部に装着したシ
ール装置であって、前記シール部材１７の周方向回転を
規制する爪２３を、ナット１３の端部に装着された蓋体
２２に設け、その蓋体２２の爪２３をシール部材１７の
各分割片１８間に軸方向から挿入配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はボールねじのシール
装置に関し、詳しくは、ねじ軸とナット間にボールを配
して両者間で回転動力を軸方向推力に変換するボールね
じのナット端部に設けられたシール装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ボールねじは、図１１に示すようにねじ
軸１の外周面に設けた螺旋溝２と、ナット３の内周面に
設けた螺旋溝４との間に複数のボール５を配し、ねじ軸
１の回転動力をボール５を介してナット３の軸方向推力
に変換、またはナットを回転させて軸を直動させるもの
である。このボールねじでは、ナット３の内部に充填し
た潤滑剤の漏出や外部からの異物の侵入を防止するた
め、ねじ軸１の螺旋溝２に嵌合した突部６を有するシー
ル部材７をナット３の両端部に装着するようにしてい
る。

【０００３】この種のシール部材７には、実開平６−６
７９４号公報、実開平６−６７９５号公報や実開平６−
４７７６２号公報に開示されているように周方向に分割
した複数の分割片８を有するものがある（図１２参
照）。このシール部材７では、各分割片８を、ナット３
のねじ穴に螺着したボールプランジャ９によって径方向
外側から軽く負荷をかけることにより、各分割片８の突
部６をねじ軸１の螺旋溝２に密着するように摺接させ
る。これにより、各分割片８の分割端面１０によってね
じ軸１の螺旋溝２に付着した異物が掻き取られ、ナット
３の内部に侵入しにくくなるので、シール性を向上させ
ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したシ
ール部材７の場合、各分割片８をボールプランジャ９に
より径方向外側から軽く負荷をかけているだけであり、
各分割片８はナット３に対して拘束されていない。従っ
て、ボールねじの駆動によりねじ軸１の回転動力をナッ
ト２の軸方向推力に変換するに際して、各分割片８がね
じ軸１の螺旋溝２に沿って軸方向移動し、ナット３のシ
ール装着部位に食い込んでボールねじの動トルクが増大
することになる。この動トルクの増大は、ボールねじの
効率低下や発熱に伴う軸伸び量の増大による位置決め精
度不良を招来することになる。

【０００５】そこで、本発明は前記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、ボールねじの
駆動時、シール部材の各分割片がナットに食い込むこと
を未然に防止し得るボールねじのシール装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明は、ねじ軸の螺旋溝とナッ
トの螺旋溝との間にボールを配してねじ軸とナット間で
回転動力を軸方向推力に変換するボールねじの前記ナッ
ト端部に、周方向に分割された複数の分割片からなるシ
ール部材を装着したシール装置において、前記シール部
材の周方向回転を規制する係止部材を分割片間に挿入配
置したことを特徴とする。

【０００７】本発明のシール装置では、複数の分割片か
らなるシール部材の周方向回転を規制する係止部材を、
分割片間に形成された隙間に挿入配置したことにより、
ボールねじの駆動によりねじ軸の回転動力をナットの軸
方向推力に変換するに際して、各分割片をナットに対し
て拘束する。これにより、各分割片の軸方向移動を規制
することができ、各分割片が軸方向に移動してナットに
食い込むことはない。

【０００８】前記係止部材は、ナット端部に装着された
シール固定部材に一体または別体で配設するか、あるい
は、ナット端部に形成されたシール装着部位に一体また
は別体で配設すればよい。なお、別体の係止部材を用い
る場合には、ピンやボルト等の棒状体が可能である。ま
た、係止部材は、シール部材の分割片間に対してその径
方向あるいは軸方向のいずれかの方向から挿入すること
により分割片間に配置すればよい。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１（ａ）（ｂ）は本発明の第一
の実施形態を示す。この第一の実施形態におけるボール
ねじは、ねじ軸１１の外周面に設けた螺旋溝１２とナッ
ト１３の内周面に設けた螺旋溝１４との間に複数のボー
ル１５を配した構造を具備し、ねじ軸１１の回転動力を
ボール１５を介してナット１３の軸方向推力に変換、ま
たはナットを回転させて軸を直動させる。このボールね
じでは、ナット１３の内部に充填した潤滑剤の漏出や外
部からの異物の侵入を防止するシール装置をナット１３
の両端部に組み付ける。

【００１０】この実施形態のシール装置は、ねじ軸１１
の螺旋溝１２に嵌合した突部１６を有するシール部材１
７を、ナット１３の端部に形成されたシール装着部位で
あるインロー部２１に嵌入し、そのナット１３の端部に
シール固定部材である蓋体２２を固着した構造を具備す
る。

【００１１】シール部材１７は、例えば樹脂材またはフ
ッ素ゴム等のゴム材、あるいは、固形潤滑剤例えばプラ
スチックグリースで形成されている。プラスチックグリ
ースは、例えばポリエチレン１〜９５重量％、好ましく
は３０重量％以上と石鹸または非石鹸増稠の潤滑グリー
ス９９〜５重量％との混合物を加熱して固形化したもの
である。あるいは、上記成分に、油の滲み出しを抑制す
るための添加物を１〜５０重量％加える場合もある。

【００１２】シール部材１７は、従来と同様、周方向に
分割した複数の分割片１８からなり（図１２参照）、各
分割片１８をガータスプリングやボールプランジャ等の
押圧手段（図示せず）によって径方向外側から軽く負荷
をかけることにより、各分割片１８の突部１６をねじ軸
１１の螺旋溝１２に密着するように摺接させる。これに
より、各分割片１８の分割端面２０によってねじ軸１１
の螺旋溝１２に付着した異物が掻き取られ、ナット１３
の内部に侵入しにくくなるので、シール性を向上させる
ことができる。

【００１３】蓋体２２は、図２（ａ）（ｂ）に示すよう
にそのナット対向面に、シール部材１７の分割片１８間
に形成された隙間に挿入配置される複数の係止部材、例
えば爪２３を一体的に突設したもので、固定ねじ２４に
よりナット１３の端部に取り付けられる。

【００１４】このシール装置では、シール部材１７をナ
ット１３のインロー部２１に嵌入し、その上で蓋体２２
をナット１３の端部に固定することにより、蓋体２２で
シール部材１７を押さえ付ける。この時、蓋体２２に設
けられた爪２３がシール部材１７の分割片１８間にその
軸方向から挿入配置される。このように蓋体２２の爪２
３でもってシール部材１７の各分割片１８の周方向回転
を規制することにより、ボールねじの駆動によりねじ軸
１１の回転動力をナット１３の軸方向推力に変換するに
際して、各分割片１８をナット１３に対して拘束する。
これにより、各分割片１８の軸方向移動を規制すること
ができ、各分割片１８が軸方向に移動してナット１３に
食い込むことはない。

【００１５】以下で述べる他の実施形態におけるシール
装置では、シール部材１７の周方向回転を規制する手段
が、前述した第一の実施形態と異なる。なお、以下の各
実施形態では、ボールねじの基本構造が第一の実施形態
と同一であるため、同一部分には同一参照符号を付して
重複説明は省略する。

【００１６】図３（ａ）（ｂ）に示す第二の実施形態の
シール装置では、ナット１３のインロー部２１に蓋体３
２により固定されたシール部材１７の各分割片１８間
に、その軸方向から挿入配置される係止部材として、第
一の実施形態における蓋体２２に一体的に形成された爪
２３の代わりに、図４（ａ）（ｂ）に示すように蓋体３
２と別体のピン３３を用いた構造を具備する。この構造
では、蓋体３２に複数のピン３３を例えば圧入などによ
り固定し、その蓋体３２のナット対向面に、シール部材
１７の各分割片１８間と対応するように突設している。

【００１７】このシール装置では、ナット１３の端部に
固定された蓋板３２のピン３３がシール部材１７の各分
割片１８間にその軸方向から挿入配置されることによ
り、それらピン３３でシール部材１７の各分割片１８の
周方向回転を規制する。これにより、ボールねじの駆動
時、各分割片１８をナット１３に対して拘束するので、
各分割片１８の軸方向移動を規制することができ、各分
割片１８が軸方向に移動してナット１３に食い込むこと
はない。

【００１８】図５（ａ）（ｂ）に示す第三の実施形態の
シール装置では、第一および第二の実施形態で使用した
蓋体２２，３２の代わりに、シール固定部材として円筒
状のスリーブ４２を用いた構造を具備する。このスリー
ブ４２の一方の軸方向端部には、図６（ａ）（ｂ）に示
すように外径側へ屈曲成形したフランジ部４４を有し、
このフランジ部４４を固定ねじ２４によりナット１３の
端部に固定することにより、シール部材１７がナット１
３の端部に装着される。また、スリーブ４２の他方の軸
方向端部には、スリーブ４２で保持されたシール部材１
７の各分割片１８間にその径方向から挿入配置される係
止部材、例えば爪４３が内方に向けて一体的に突設され
ている。

【００１９】このシール装置では、ナット１３の端部に
固定されたスリーブ４２の各爪４３がシール部材１７の
各分割片１８間にその径方向から挿入配置されることに
より、それら爪４３でシール部材１７の各分割片１８の
周方向回転を規制する。これにより、ボールねじの駆動
時、各分割片１８をナット１３に対して拘束すること
で、各分割片１８の軸方向移動を規制することができ、
各分割片１８が軸方向に移動してナット１３に食い込む
ことはない。

【００２０】図７（ａ）（ｂ）に示す第四の実施形態の
シール装置では、ナット１３の端部にスリーブ５２によ
り固定されたシール部材１７の各分割片１８間に、その
径方向から挿入配置される係止部材として、前述した第
三の実施形態におけるスリーブ４２に一体的に形成され
た爪４３の代わりに、図８（ａ）（ｂ）に示すようにス
リーブ５２と別体のピン５３を用いた構造を具備する。
この構造では、スリーブ５２に複数のピン５３を例えば
圧入などにより固定し、そのスリーブ５２の端部内周面
に、シール部材１７の各分割片１８間と対応するように
突設している。

【００２１】このシール装置では、ナット１３の端部に
固定されたスリーブ５２のピン５３がシール部材１７の
各分割片１８間にその径方向から挿入配置されることに
より、それらピン５３でシール部材１７の各分割片１８
の周方向回転を規制する。この各分割片１８のナット１
３に対する拘束により、ボールねじの駆動時、各分割片
１８の軸方向移動を規制することができ、各分割片１８
が軸方向に移動してナット１３に食い込むことはない。

【００２２】前述した各実施形態では、爪２３，４３や
ピン３３，５３の係止部材を蓋体２２，４２やスリーブ
３２，５２のシール固定部材に設けたが、これらシール
固定部材を設けることなく、係止部材をナット１３の端
部に直接的に取り付けることも可能である。つまり、図
９（ａ）（ｂ）に示す第五の実施形態のシール装置で
は、ナット１３のインロー部２１に嵌入されたシール部
材１７の各分割片１８間にその径方向から挿入配置され
る係止部材を取り付ける構造として、ナット１３の端部
にその径方向に延びてインロー部２１と連通する貫通孔
６４を形成し、その貫通孔６４にピン６３を挿入する。
このピン６３は、シール部材１７をナット１３のインロ
ー部２１に組み付けた後、ナット１３の貫通孔６４から
挿入することにより、インロー部２１の内周面から、シ
ール部材１７の各分割片１８間と対応するように突出す
る。なお、ナット１３の端部にはシール部材１７を押さ
え付けるための蓋体６２が固定ねじ２４により取り付け
られている。

【００２３】このシール装置では、ナット１３の端部の
貫通孔６４から挿入することによりインロー部２１に突
出したピン６３がシール部材１７の各分割片１８間にそ
の径方向から挿入配置されることにより、それらピン６
３でシール部材１７の各分割片１８の周方向回転を規制
する。これにより、ボールねじの駆動時、各分割片１８
をナット１３に対して拘束することで、各分割片１８の
軸方向移動を規制することができ、各分割片１８が軸方
向に移動してナット１３に食い込むことはない。

【００２４】図１０（ａ）（ｂ）に示す第六の実施形態
のシール装置では、ナット１３のインロー部２１に嵌入
されたシール部材１７の各分割片１８間にその軸方向か
ら挿入配置される係止部材を取り付ける構造として、ナ
ット１３のインロー部３１の奥にピン７３を装着してい
る。このピン７３は、ナット１３のインロー部２１の奥
側に、シール部材１７の各分割片１８間と対応するよう
に突設して軸方向に延び、この構造の場合、ピン７３の
装着後にシール部材１７をナット１３のインロー部２１
に組み付けることになる。なお、ナット１３の端部には
シール部材１７を押さえ付けるための蓋体７２が固定ね
じ２４により取り付けられている。

【００２５】このシール装置では、ナット１３のインロ
ー部２１に突出したピン７３がシール部材１７の各分割
片１８間にその軸方向から挿入配置されることにより、
それらピン７３でシール部材１７の各分割片１８の周方
向回転を規制する。これにより、ボールねじの駆動時、
各分割片１８をナット１３に対して拘束する。この各分
割片１８の拘束により、各分割片１８の軸方向移動を規
制することができ、各分割片１８が軸方向に移動してナ
ット１３に食い込むことはない。

【００２６】なお、前述した第五および第六の実施形態
は、ナット１３のインロー部２１に別体のピン６３，７
３を装着した構造のものであるが、インロー部２１の内
周面から径方向内側へ突出する爪、あるいは、インロー
部２１の奥側から軸方向に突出する爪を、ナット１３の
シール装着部位に一体的に形成することも可能である。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、複数の分割片からなる
シール部材の周方向回転を規制する係止部材を各分割片
間に挿入配置したことにより、ボールねじの駆動により
ねじ軸の回転動力をナットの軸方向推力に変換するに際
して、各分割片をナットに対して拘束する。この各分割
片の拘束により、各分割片の軸方向移動を規制すること
ができ、各分割片が軸方向に移動してナットに食い込む
ことはないので、ボールねじの動トルクが増大すること
なく、ボールねじの効率低下や発熱に伴う軸伸び量の増
大による位置決め精度不良を未然に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態で、（ａ）はボールね
じのシール装置を示す一部断面部分を含む正面図、
（ｂ）は（ａ）の側面図である。

【図２】（ａ）は第一の実施形態で使用する蓋体を示す
断面図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。

【図３】本発明の第二の実施形態で、（ａ）はボールね
じのシール装置を示す一部断面部分を含む正面図、
（ｂ）は（ａ）の側面図である。

【図４】（ａ）は第二の実施形態で使用する蓋体を示す
断面図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。

【図５】本発明の第三の実施形態で、（ａ）はボールね
じのシール装置を示す一部断面部分を含む正面図、
（ｂ）は（ａ）の側面図である。

【図６】（ａ）は第三の実施形態で使用するスリーブを
示す断面図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。

【図７】本発明の第四の実施形態で、（ａ）はボールね
じのシール装置を示す一部断面部分を含む正面図、
（ｂ）は（ａ）の側面図である。

【図８】（ａ）は第四の実施形態で使用するスリーブを
示す断面図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。

【図９】本発明の第五の実施形態で、（ａ）はボールね
じのシール装置を示す一部断面部分を含む正面図、
（ｂ）は（ａ）の側面図である。

【図１０】本発明の第六の実施形態で、（ａ）はボール
ねじのシール装置を示す一部断面部分を含む正面図、
（ｂ）は（ａ）の側面図である。

【図１１】ボールねじのシール装置の従来例を示す部分
断面図である。

【図１２】図１１のシール装置で使用するシール部材を
示す側面図である。

【符号の説明】 １１ ねじ軸 １２，１４ 螺旋溝 １３ ナット １５ ボール １７ シール部材 １８ 分割片 ２１ シール装着部位（インロー部） ２２，３２，６２，７２ シール固定部材（蓋体） ２３，４３ 係止部材（爪） ３３，５３，６３，７３ 係止部材（ピン） ４２，５２ シール固定部材（スリーブ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ねじ軸の螺旋溝とナットの螺旋溝との間
   にボールを配してねじ軸とナット間で回転動力を軸方向
   推力に変換するボールねじの前記ナット端部に、周方向
   に分割された複数の分割片からなるシール部材を装着し
   たシール装置において、前記シール部材の周方向回転を
   規制する係止部材を分割片間に挿入配置したことを特徴
   とするボールねじのシール装置。
2. 【請求項２】 前記係止部材は、ナット端部に装着され
   たシール固定部材に一体または別体で配設されているこ
   とを特徴とする請求項１に記載のボールねじのシール装
   置。
3. 【請求項３】 前記係止部材は、ナット端部に形成され
   たシール装着部位に一体または別体で配設されているこ
   とを特徴とする請求項１に記載のボールねじのシール装
   置。
4. 【請求項４】 前記係止部材は、シール部材の分割片間
   に対してその径方向から挿入されていることを特徴とす
   る請求項１乃至３のいずれかに記載のボールねじのシー
   ル装置。
5. 【請求項５】 前記係止部材は、シール部材の分割片間
   に対してその軸方向から挿入されていることを特徴とす
   る請求項１乃至３のいずれかに記載のボールねじのシー
   ル装置。