JP2008064207A - ボールねじ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ボールねじ装置のシール部材をナットの嵌合穴に装着する際の損傷を防止すると共にその組立性を向上させる手段を提供する。
【解決手段】外周面に螺旋状の軸軌道溝４を形成したねじ軸３と、内周面に軸軌道溝４に対向するナット軌道溝６を形成したナット５と、ナット５の軸方向の端部に形成された嵌合穴８に外周面１１ａが嵌合し、内周面１１ｂに軸軌道溝４に螺合する螺旋状突条１２を形成したリング状のシール部材１１と、軸軌道溝４とナット軌道溝６とを螺合させる複数のボール２とを備えたボールねじ装置１において、シール部材１１の軸方向外側の端面に、シール部材１１を回転させる有底の回転穴１４を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、工作機械や産業機械、半導体製造装置等の機械装置の移動台の位置決め用や搬送用等の直線移動機構の駆動用等に用いられるボールねじ装置に関する。

従来のボールねじ装置は、ねじ軸の外周面に螺旋状に形成した軸軌道溝と、ナットの内周面に形成した軸軌道溝に対向するナット軌道溝とを複数のボールを介して螺合させ、ナットの軸方向の端部に形成された嵌合穴に、内周面に軸軌道溝に螺合する螺旋状突条を形成した樹脂材料からなるリング状のシール部材の外周面を嵌合させて装着し、このシール部材により、ナットの内部からの潤滑剤の漏洩や、外部からの異物の侵入を防止している（例えば、特許文献１参照。）。
実開昭６２−１３４９５７号公報（主に第４頁−第５頁、第１図）

しかしながら、上述した従来のボールねじ装置のシール部材においては、内周面に軸軌道溝に螺合する螺旋状突条を形成した樹脂材料からなるリング状のシール部材の外周面を、ナットの端部に形成された嵌合穴に嵌合させてシール部材を装着しているため、シール部材をナットに装着する場合には、ボールねじ装置の組立後に、ねじ軸の軸軌道溝にシール部材の螺旋状突条を螺合させ、シール部材を回転させながらナットの方向に移動させ、ナットの嵌合穴に嵌合させるときに、先端を針状にした工具をシール部材に押し当てて回転させながら嵌合させなければならず、シール部材の表面が傷付き、割れが生じる虞があるという問題がある。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、シール部材をナットの嵌合穴に装着する際の損傷を防止すると共にその組立性を向上させる手段を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットと、該ナットの軸方向の端部に形成された嵌合穴に外周面が嵌合し、内周面に前記軸軌道溝に螺合する螺旋状突条を形成したリング状のシール部材と、前記軸軌道溝とナット軌道溝とを螺合させる複数のボールとを備えたボールねじ装置において、前記シール部材の軸方向外側の端面に、該シール部材を回転させる有底の回転穴を設けたことを特徴とする。

これにより、本発明は、先端を鈍角にした工具によりシール部材を回転させながらナットの嵌合穴に容易に嵌合させることができ、シール部材をナットの嵌合穴に装着する際の損傷を防止することができると共にシール部材の組立性を向上させることができるという効果が得られる。

以下に、図面を参照して本発明によるシール部材の実施例について説明する。

図１は実施例のボールねじ装置の断面を示す説明図、図２は実施例のシール部材を示す説明図である。
なお、図２（ａ）はシール部材の直径方向の断面を示し、図２（ｂ）はシール部材の正面を示す。
図１において、１はボールねじ装置である。

２はボールねじ装置１の転動体としてのボールであり、合金鋼等の鋼材で製作された球体である。
３はボールねじ装置１のねじ軸であり、合金鋼等の鋼材で製作された取付部３ａを有する段付軸状部材であって、その外周面には円弧状断面形状の軸軌道溝４が所定のリードで螺旋状に形成されている。

取付部３ａは、ねじ軸３を回転支持するための図示しない転がり軸受等の支持軸受やねじ軸３を回転させるための図示しないモータ等の相手機械要素を取付けるために、ねじ軸３の端部に同軸に設けられている。
５はボールねじ装置１のナットであり、合金鋼等の鋼材で製作された円筒状部材であって、その内周面には、軸軌道溝４と対向する円弧状断面形状のナット軌道溝６が軸軌道溝４と同じリードで形成されている。

７は取付フランジ部であり、ナット５の外周部の一方の端部に設けられ、図示しない機械装置の移動台等に取付ボルト等で固定される。
８は嵌合穴であり、ナット５の軸方向の両側の端部に設けられ、シール部材１１の外周面１１ａが嵌合する。
シール部材１１は、図２に示すように、ナット５の嵌合穴８の内周面に嵌合する外周面１１ａと、ねじ軸３の軸軌道溝４に螺合する円弧状断面の螺旋状突条１２が形成された内周面１１ｂとにより形成されたリング状部材であって、ナット５の嵌合穴８にシール部材１１が装着されたときに、螺旋状突条１２と軸軌道溝４とが隙間を介して近接し、ナット５の内部と外部との間をシールする非接触シールとして機能する。

また、シール部材１１の軸方向外側の端面（シール部材１１をナット５に装着したときに、ナット５の外側になる端面をいう。）、例えば図１において右側のシール部材１１の端面１１ｃには、シール部材１１をねじ軸３回りに回転させるときの工具を挿入する有底の回転穴１４が設けられている。
本実施例の回転穴１４は、端面１１ｃの円周方向に１箇所設けられている。

なお、ナット５の反対側の端部の嵌合穴８に装着するシール部材１１には、ナット５の外側となる端面である端面１１ｄに回転穴１４が形成されている。
上記のシール部材１１は、射出成形等により樹脂材料、例えばポリエチレン樹脂やポリアセタール樹脂、ポリエステル−エラストマー樹脂等の弾性を有する樹脂材料で一体に形成される。

上記のねじ軸３の軸軌道溝４とこれに対向するナット５のナット軌道溝６とによりボール２が転動する負荷路が形成され、その両端部は図示しないリターンチューブ等により連通されて循環路が形成され、この循環路にグリース等の半固形状の潤滑剤と複数のボール２が装填され、軸軌道溝４とナット軌道溝６とがボール２を介して螺合した状態で組立てられる。

そして、ねじ軸３の軸軌道溝４に螺旋状突条１２を螺合させたシール部材１１を回転させながらナット５の方向に移動させ、ナット５の嵌合穴８の内周面にシール部材１１の外周面１１ａを嵌合させるときに、先端を半球状または平面とした回転穴１４に遊嵌する円柱状の工具の先端を回転穴１４に挿入し、この工具を用いてシール部材１１を回転させながら嵌合穴８に嵌合させてシール部材１１をナット５に装着（図１参照）する。

このようにして組立てられたボールねじ装置１は、そのねじ軸３の回転に伴ってボール２が循環路を循環し、負荷路を転動するボール２が潤滑剤で潤滑されながらナット５に加えられた荷重を往復動自在に支持してナット５をねじ軸３の軸方向に沿った直線往復移動可能に支持し、ねじ軸３の回転運動がナット５の直線運動に変換され、軸軌道溝４に近接して螺合する螺旋状突条１２によりナット５の内部に半固形状の潤滑剤を保持すると共に、ナット５内への異物の侵入が防止される。

このように、本実施例のシール部材１１には、その軸方向外側の端面に、シール部材１１を回転させるための工具を挿入する回転穴１４が設けられているので、シール部材１１をナット５の嵌合穴８に嵌合させる際に、先端を半球状または平面とした鈍角な先端を有する円柱状の工具を用いることができ、シール部材１１の表面に傷等の損傷が生ずることはなく、割れが生ずることもない。

また、本実施例の回転穴１４は有底とされているので、ナット５の内部に保持される半固形状の潤滑剤が外部に漏れ出すことはない。
以上説明したように、本実施例では、シール部材の軸方向外側の端面に、シール部材を回転させる有底の回転穴を設けたことによって、先端を鈍角にした工具によりシール部材を回転させながらナットの嵌合穴に容易に嵌合させることができ、シール部材をナットの嵌合穴に装着する際の損傷を防止することができると共にシール部材の組立性を向上させることができる。

なお、本実施例においては、回転穴１４はシール部材１１の軸方向外側の端面の円周方向に１箇所設けるとして説明したが、図３に示すように円周方向に２箇所設けるようにしてもよく、３箇所以上であってもよい。このようにすればシール部材１１を工具により回転させるときの回転方向の力のバランスを改善して、より円滑にシール部材１１を回転させることができる。

また、本実施例においては、回転穴１４はシール部材１１の軸方向外側の端面に設けるとして説明したが、図４に示すように、両側の端面にそれぞれ有底の回転穴１４を設けるようにしてもよい。このようにすれば、ナット５の両側の端部の嵌合穴８に装着するシール部材１１を同じ形状にすることが可能になり、シール部材１１のナット２への装着時にシール部材１１を区別して管理する必要がなくなり、作業員の負担を軽減することができると共に、管理コストや製作コストを削減することができる。

上記実施例においては、シール部材はナットの両端部に設けるとして説明したが、ダブルナット式等の場合にはナットの外側となる一方の端部のみに設ければ、上記と同様の効果を得ることができる。
また、上記実施例においては、リターンチューブによりボールを循環させるチューブ式の循環方式を用いたボールねじ装置を例に説明したが、循環方式をこま式やエンドキャップ式、デフレクタ式等としたボールねじ装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。

更に、上記実施例においては、ボールねじ装置のねじ軸を回転させてナットを軸方向に移動させるとして説明したが、ナットを回転させてねじ軸を軸方向に移動させる形式のボールねじ装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。

実施例のボールねじ装置の断面を示す説明図 実施例のシール部材を示す説明図 実施例のシール部材の他の形態を示す説明図 実施例のシール部材の他の形態を示す説明図

符号の説明

１ ボールねじ装置
２ ボール
３ ねじ軸
３ａ 取付部
４ 軸軌道溝
５ ナット
６ ナット軌道溝
７ 取付フランジ部
８ 嵌合穴
１１ シール部材
１１ａ 外周面
１１ｂ 内周面
１１ｃ、１１ｄ 端面
１２ 螺旋状突条
１４ 回転穴

Claims (3)

1. 外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットと、該ナットの軸方向の端部に形成された嵌合穴に外周面が嵌合し、内周面に前記軸軌道溝に螺合する螺旋状突条を形成したリング状のシール部材と、前記軸軌道溝とナット軌道溝とを螺合させる複数のボールとを備えたボールねじ装置において、
   前記シール部材の軸方向外側の端面に、該シール部材を回転させる有底の回転穴を設けたことを特徴とするボールねじ装置。
2. 外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットと、該ナットの軸方向の端部に形成された嵌合穴に外周面が嵌合し、内周面に前記軸軌道溝に螺合する螺旋状突条を形成したリング状のシール部材と、前記軸軌道溝とナット軌道溝とを螺合させる複数のボールとを備えたボールねじ装置において、
   前記シール部材の軸方向の両側の端面に、該シール部材を回転させる有底の回転穴を設けたことを特徴とするボールねじ装置。
3. 請求項１または請求項２において、
   前記回転穴を、複数設けたことを特徴とするボールねじ装置。