JP2007309428A - 隙間調整可能なスキージ - Google Patents

Abstract

【課題】隙間を調整可能であって、削りの摩擦抵抗を低減できると共に、異物の排出が可能であるスキージを提供すること。
【解決手段】ナットとねじ軸の間に組み付けられ、前記ナットの内周面環状溝内に設置された隙間調整可能なスキージにおいて、前記スキージは、外径が前記ナットの内周面環状溝よりもやや大きい環状撓み可能な部材であり、その内側には前記ねじ軸に噛み合う削り歯部が設けてあり、その外周面には前記ナットの内周面環状溝へ傾斜した円錐面が設けてあり、前記円錐面には裏側へ前記削り歯部を貫通した切り溝が開設してある。
【選択図】図４

Description

本発明は、ボールねじに係り、特に、ボールねじのナットの端部に取付けられた隙間調整可能なスキージに関するものである。

図１に示すように、従来のボールねじは、ねじ軸１０に組み付けられたナット１２の両端にはスキージ１１が嵌め設けてあり、前記スキージ１２１は位置決めねじ素子１２１によって締付され、前記スキージ１１は主に凸縁１１１によって異物の侵入および潤滑油の漏れを防止するが、加工誤差を補償するために、前記スキージ１１の凸縁１１１と、ねじ軸１０にある螺旋溝１０１の間に一定の隙間（例えば0.25mm）が維持され、生産誤差を加えたと上記隙間は更に大きくなり、だが、よく知られたデータによれば、異物の粒径が0.17 mmを超えたとボールねじを損壊するので、約0.25mmの隙間を維持することは異物の侵入および潤滑油の漏れを防止する効果はない。

削り効果を良くするために、前記スキージ１１の凸縁１１１と、ねじ軸１０にある螺旋溝１０１の間の隙間をゼロにし、そうすると、前記スキージ１１の凸縁１１１はねじ軸１０の螺旋溝１０１の表面に当接し、これにより、摩擦抵抗は大幅に増加し、ボールねじの働き効率は大幅に低下になり、且つ異物はスキージ１１と螺旋溝１０１の接触箇所に大量に堆積する問題がある。

そこで、ボールねじはつぎの二つの方式に改良された。

一つ目は、図２に示す米国特許ＵＳ6,571,653 B1に提案されている。これは、上記と同様のように、そのスキージ１３は凸縁１３１によって異物の侵入および潤滑油の漏れを防止し、且つ前記凸縁１３１の背面に環状バネ１４を設けることにより半径方向への圧迫力を増加し、また、前記凸縁１３１に一端が閉鎖された切り口１３２を開設することにより摩擦抵抗を低減する。
しかし、このような切り口１３２によれば、スキージ１３の回転に伴って異物は切り口１３２に快速に堆積し（送り方向には大量に堆積し）、且つ異物はずっとボールねじに残る。そして前記環状バネ１４により前記凸縁１３１の摩擦抵抗は大幅に増加するので、ボールねじの働き効率は大幅に低下する。
また、バネは弾性疲労により徐々に緩めになる問題があり、ひいては異物の侵入および潤滑油の漏れを防止する効果がどんどん衰えていく。

二つ目は、図３に示すような製品が提案されている。これは、そのナット１５はＣ型係りリング１６によって環状ブラシ１７を位置決め、且つ前記環状ブラシ１７をスキージとする。
しかし、環状ブラシ１７によれば、摩擦抵抗の過大および隙間の維持などの問題はなくなるが、異物の侵入を防止できなくなり、ボールねじを長期間に亘って使用すると、異物がナット１５とねじ軸１８の間に侵入して、潤滑油を大量に漏出する。そのため、ボールねじの運行は不安定になる。

本発明の主な目的は、隙間を調整可能なスキージを提供することにある。

本発明の次の目的は、削りの摩擦抵抗が低減になり、異物を有効に案内して排出可能なスキージを提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本願の第１発明は、ナットとねじ軸の間に組み付けられ、前記ナットの内周面環状溝内に設置された隙間調整可能なスキージにおいて、前記スキージは、外径が前記ナットの内周面環状溝よりもやや大きい環状撓み可能な部材であり、その内側には前記ねじ軸に噛み合う削り歯部が設けてあり、その外周面には前記ナットの内周面環状溝へ傾斜した円錐面が設けてあり、前記円錐面には裏側へ前記削り歯部を貫通した切り溝が開設してあることを特徴とする隙間調整可能なスキージであることを要旨としている。

本願の第２発明では、前記スキージの裏側にはボールねじの螺旋溝に噛み合う螺旋削り歯部が設けてあり、前記螺旋削り歯部と螺旋溝の間のギャップは内側から外側へ徐々に増加し、これにより、螺旋削り歯部の幅は内側から外側へ徐々に減少することを特徴とする<、前記第１発明に記載の隙間調整可能なスキージであることを要旨としている。

本願の第３発明では、前記スキージの円錐面の一端には案内円錐面が設けてあり、前記案内円錐面はボールねじの螺旋溝の方向に対応することを特徴とする第１又は２発明に記載の隙間調整可能なスキージであることを要旨としている。

本願の第４発明では、前記ナットの内周面環状溝は、円筒形状にしてもいいし、円錐形状と円筒形状の組合にしてもいいし、二つの円錐形状の組合にしてもよく、それらの形態はスキージに合せたと同様のようにギャップを調整可能であることを特徴とする第１又は２発明に記載の隙間調整可能なスキージであることを要旨としている。

本願の第５発明では、前記切り溝は、ボールねじの螺旋溝の方向に沿って斜めに開設されたことを特徴とする第１又は２発明に記載の隙間調整可能なスキージであることを要旨としている。

本発明に係る隙間調整可能なスキージによれば、隙間を調整可能となって、削りの摩擦抵抗を低減して、異物を有効に案内して排出可能になるという効果がある。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。

まず、図４と図５を参照する。本発明に係る隙間調整可能なスキージ３０は、一つのボールねじ２０と、二つのスキージ３０と、一つのナット４０とから構成され、ナット４０に合せてボールねじ２０に組付ける。ナットとねじ軸の構造は図６と図７を参照する。

前記ボールねじ２０は、周面に螺旋溝２１が設けてある。

前記スキージ３０は、ボールねじ２０に嵌められる環状部材であり、その裏側にはボールねじ２０の螺旋溝２１に噛み合う螺旋削り歯部３１が設けてある。前記螺旋削り歯部３１と螺旋溝２１の間のギャップは内側から外側へ徐々に増加する。これにより、螺旋削り歯部の幅は内側から外側へ徐々に減少する。そして前記スキージ３０の周面には円錐面３２が設けてある。前記円錐面３２の一端には案内円錐面３３が設けてある。前記円錐面３２には裏側へ前記削り歯部３１を貫通した切り溝３４が開設してあり、前記切り溝３４はボールねじ２０の螺旋溝２１の方向に沿って斜めに開設されている。

前記ナット４０は、ボールねじ２０に嵌めて設けられる。その二つの端面には内周面環状溝４２が開設してある。前記内周面環状溝４２はスキージ３０の円錐面３２に対応し、且つ前記内周面環状溝４２の内径はスキージ３０の最大外径よりも小さい。スキージ３０は円錐面３２で前記内周面環状溝４２の内周面に緊迫して嵌合し、前記切り溝３４によりスキージ３０は半径方向に縮小になる。また、ナット４０には位置決め穴４１が半径方向に開設され、前記位置決め穴４１により固定ねじ４３がスキージ３０の円錐面３２に締付られる。そうすると、スキージ３０が位置決められ（半径方向への変形量も固定になり）、ユーザーの要求の通りに前記削り歯部３１を予定の隙間に調整することができる。

次に、本発明の動作原理について、図面を参照して詳細に説明する。スキージの隙間を減少しようとする場合には、スキージ３０がナット４０内に位置決められ、スキージ３０は削り歯部３１でボールねじ２０の螺旋溝２１に対応するので、ナット４０に対して本発明に係るスキージ３０を回転させると、円錐面３２によりスキージ３０が内周面環状溝４２内に緊迫し嵌合され、前記スキージ３０を内周面環状溝４２の内側へ移動することに伴って、切り溝３４により前記スキージ３０は半径方向へ縮小し変形する。螺旋削り歯部３１と螺旋溝２１の隙間は内側から外側へ徐々に増加する。しかし、前記スキージ３０が半径方向に変形したと各螺旋削り歯部３１と螺旋溝２１の隙間は一定になる（すなわち、外側になるほど、螺旋削り歯部３１の半径方向への変形量は大きく）。そのため、ユーザーは必要によってスキージ３０の隙間を縮小でき、更に、ナット４０の位置決め穴４１に螺着された固定ねじ４３を半径方向にねじ込むと前記スキージ３０が締付される。

スキージの隙間を大きくしようとする場合には、まず、前記固定ねじ４３を緩めて（スキージ３０を締付しない状態にし）、ナット４０に対して本発明に係るスキージ３０を逆方向に回転させる。すると、円錐面３２によりスキージ３０が内周面環状溝４２から徐々に脱出し、前記スキージ３０を内周面環状溝４２の外側へ移動することに伴って、切り溝３４により前記スキージ３０は半径方向へ拡張し変形し、且つ螺旋削り歯部３１と螺旋溝２１の隙間も拡大になる。そのため、ユーザーは必要によってスキージ３０の隙間を拡大できる。更に、ナット４０の位置決め穴４１に螺着された固定ねじ４３を半径方向にねじ込むと前記スキージ３０が締付される。

また、前記スキージ３０の円錐面３２には裏側へ前記削り歯部３１を貫通した切り溝３４が開設してあり、前記切り溝３４がボールねじ２０の螺旋溝２１の方向に沿って斜めに開設されているので、本発明に係るスキージ３０は螺旋削り歯部３１で異物を削る際に、異物が斜めに開設された前記切り溝３４に沿って排出される（異物を外側へ排出可能にするために、傾斜角度は回転方向に合せて適当に設計することが可能であり）。そのため、本発明に係るスキージ３０によれば、異物は過度に堆積しなくなる。

特に、本発明に係るスキージ３０の円錐面３２の一端には案内円錐面３３が設けてあり、前記案内円錐面３３は、ナット４０の内周面環状溝４２の内径がスキージ３０の最大外径よりも小さいことを条件として設計されたものである。そのため、前記案内円錐面３３により組付作業の作業者はスキージ３０をナット４０の内周面環状溝４２に快速に取り付けることができる。したがって、スキージ３０の組付作業が容易になる。

最後に、図８乃至図１０に示すように、本発明に係るナット４０の内周面環状溝４２は、図８に示す円筒形状にしてもよいし、図９に示す円錐形状と円筒形状の組合にしてもよいし、また図１０に示す二つの円錐形状の組合にしてもよくい。これらの形態はスキージに合せたと同様のようにギャップを調整可能である。したがって、本発明に係るナット４０の内周面環状溝４２は必要によって上記形態を適宜選択して採用しても、ギャップを調整することができる。

従来例１の断面図である。 従来例２の断面図である。 従来例３の断面図である。 本発明に係るスキージの斜視図である。 本発明に係るスキージの側面図である。 本発明に係るスキージの組付けられた状態を示す断面図である。 本発明の組合状態を示す断面図である。 本発明に係るナットの内周面環状溝の実施例１を示す断面図である。 本発明に係るナットの内周面環状溝の実施例２を示す断面図である。 本発明に係るナットの内周面環状溝の実施例３を示す断面図である。

符号の説明

１０ ねじ軸 １０１ 螺旋溝
１１１ スキージ １１１ 凸縁
１２ ナット １２１ 位置決め用ねじ素子
１３ スキージ １３１ 凸縁
１３２ 切り口 １４ 環状バネ
１５ ナット １６ Ｃ型係りリング
１７ 環状ブラシ １８ ねじ軸
２０ ボールねじ ２１ 螺旋溝
３０ スキージ ３１ 削り歯部
３２ 円錐面 ３４ 切り溝
４０ ナット ４１ 位置決め穴
４２ 内周面環状溝 ４３ 固定ねじ

Claims (5)

1. ナットとねじ軸の間に組み付けられ、前記ナットの内周面環状溝内に設置された隙間調整可能なスキージにおいて、
   前記スキージは、外径が前記ナットの内周面環状溝よりもやや大きい環状撓み可能な部材であり、
   その内側には前記ねじ軸に噛み合う削り歯部が設けてあり、
   その外周面には前記ナットの内周面環状溝へ傾斜した円錐面が設けてあり、
   前記円錐面には裏側へ前記削り歯部を貫通した切り溝が開設してあることを特徴とする、
   隙間調整可能なスキージ。
   
2. 前記スキージの裏側にはボールねじの螺旋溝に噛み合う螺旋削り歯部が設けてあり、前記螺旋削り歯部と螺旋溝の間のギャップは内側から外側へ徐々に増加し、これにより、螺旋削り歯部の幅は内側から外側へ徐々に減少することを特徴とする、請求項１に記載の隙間調整可能なスキージ。
   
3. 前記スキージの円錐面の一端には案内円錐面が設けてあり、前記案内円錐面はボールねじの螺旋溝の方向に対応することを特徴とする、請求項１又は２に記載の隙間調整可能なスキージ。
   
4. 前記ナットの内周面環状溝は、円筒形状にしてもいいし、円錐形状と円筒形状の組合にしてもいいし、二つの円錐形状の組合にしてもよく、それらの形態はスキージに合せたと同様のようにギャップを調整可能であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の隙間調整可能なスキージ。
   
5. 前記切り溝は、ボールねじの螺旋溝の方向に沿って斜めに開設されたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の隙間調整可能なスキージ。
   

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