JP2008223827A - ボールスクリュー防塵装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】ボールスクリュー防塵装置に関し、ナットの端面に組み付けられ、吸収体、オイルスクレーパ及びかき取り器の順に組合され、前記吸収体は液体を吸収して収容するための材料である。前記オイルスクレーパはオイルかき取り部でスクリューの表面と接触する。前記かき取り器は前記スクリューの表面と噛み合わせるためのかき取り牙部を作製してある。さらに、かき取り器とオイルスクレーパの間に突起を設置し、かき取り器とオイルスクレーパの間が少なくとも一つの径方向の通孔が隔てられる。
【効果】粉屑、液体に対していずれも良い阻止及び排除効果を実現でき、かつ潤滑液がナットの内部からの流失を防止し、潤滑液を保持すると共にオイルスクレーパを通過する微量な切削液を吸収できるので、確実に十分に実用できる発明の設計である。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ボールスクリューのアタッチメントに関し、特にボールスクリュー防塵装置に関する。粉状屑、液体を阻止したり排除したりすると共に、潤滑液の流失、潤滑液の保持を目的として達成することができる。

ボールスクリューは、工業面での応用が一層多くなりつつ、線形フィード伝動するための高精密度効果の他、さらに、小さい摩擦損耗率、高いエネルギー転換率、小さい騒音及び高い剛性で損害しにくいなどの利点を有しているので、ボールスクリューが今まで各工業に応用される機具などにとってその重要性は言うまでもない。

今までのボールスクリューの設計は、スクリューとナットとの間のボールが回転しつつ、応力を解除させるため、いずれもナットの両端に各種類の防塵装置を設けている。しかし、いずれの設計においても、その欠陥を有しているので、防塵装置についてより競争力のある製品を改良することは当業界にとって研究開発の重点として重要視されている。

今まで、よく使用され認知される防塵装置は、図１、２、３及び４に示す各従来例の形態を有するものであり、以下、それについて説明する。

図１に示すアメリカ特許第６，５７８，８５２号は、ナット内に取付けられたシート状の従来のかき取り器（１０）である。かき取り器（１０）はその内縁部にナットの軟質の突起部（１１）を設けられ、雑屑をかき取る効果を提供する。しかし、このような従来のものは、鉄屑に対する阻隔効果が良くないばかりでなく、また軟質の突起部（１１）が硬度の高い鉄屑により破壊し損傷されやすくなる問題が現れているので、このようなシート状かき取り器（１０）は、防塵効果がなくなりやすいものである。

図２に示すアメリカ特許第２，７９３，５３８号は、切込み溝（１２１）を備えた筒状かき取り器（１２）で、スクリュー（１３）上に締め付けられた場合、切込み溝（１２１）を利用して雑屑を押し出すことにある。しかし、このような従来のものは、より多量、またより大きな雑屑の排出に適しているが、小さい雑屑または液体に対しては阻隔効果が良くない問題が存在している。

また、図３、図４に示すアメリカ特許第６，７３２，５９９号は、複数形のかき取り器であり、かき取り器台（１４）、複数のリング状に枢設されたスクレーパ（１５）及び拘束帯（１６）が含まれる。拘束帯（１６）を利用してかき取り器台（１４）上の複数のスクレーパ（１５）をスクリューに緊迫させ、より小さい雑屑のかき取り作業を前もって行うことができる。しかし、このような従来の技術では、液体の侵入を防止する効果が全くないことは明らかである。

以上の三つの従来の技術は、自らの問題だけでなく、また、以下の共通の問題も存在している。

かき取り器の存在は、異物の侵入を防ぐためのものであるが、加工誤差を補償し、かき取り器とスクリューとの干渉過多を避けるために、作製して完成されたかき取り器とスクリューの間には、所定の大きさの間隙が必ず有しているので、市場における様々のかき取り器は、小さい粉塵または液体などを消去する方策として未だに見つかることができない。そのため、ボールスクリューがより精密な加工センターに応用される場合、小さな鉄屑を阻止できないばかりか、切削液がナット内へ侵入しつつ、ボールスクリューの使用寿命まで影響してしまうことになる。また、前記のいくつの改良されたかき取り器は、鉄屑に対して間隙の調整により排屑効果を向上させることができるが、切削液がナット内への侵入を防止する効果は見られない。

前記に係る議題を効果的に解決するために、本発明人は、ボールスクリューの分野における長年の経験を積み重ねた研究開発の技術ならびに経験を生かして液体の侵入、排屑角度の良さから、さらに研究開発して漸く斬新なるボールスクリュー防塵装置を案出することができた。
アメリカ特許第６，５７８，８５２号公報 アメリカ特許第２，７９３，５３８号公報 アメリカ特許第６，７３２，５９９号公報

本発明は、主に粉屑、液体のいずれに対しても良い阻止または排除効果を有するボールスクリュー防塵装置を提供する目的とする。

本願は、次にナットの内部から潤滑液の流失を防止して潤滑液を保持すると共に、オイルスクレーパを通る微量の潤滑液を吸収するボールスクリュー防塵装置を提供する目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明のボールスクリュー防塵装置は、吸収体、オイルスクレーパ及びかき取り器の順に組み付けてなるもので、吸収体は液体を吸収して収納するための材料である。オイルスクレーパはかき取り部でスクリューの表面と接触する。また、かき取り器はスクリューの表面に噛み合わせるかき取り牙部を作製し、さらに、かき取り器とオイルスクレーパの間に突起を設置し、かき取り器とオイルスクレーパとの間を隔てて少なくとも一つの径方向の通孔を形成する。

本発明は、前記の目的を達成するために採用する技術、手段及びその他の効果について、より好ましい実施例を挙げ、図面に合わせて下記のように詳しく説明する。これにより、本発明の目的、特徴及びその他の利点は、より深く具体的に理解できることを確信する。

本発明の第１の実施例は、図５ないし図７を参照するように、本発明のボールスクリュー防塵装置がナット２０の端面の収容槽２１上に組み付けられ、内から外方向へ吸収体３０、オイルスクレーパ４０、かき取り器５０及びカバープレート６０の順にそれぞれ含まれる。

吸収体３０は、液体を吸収して収容する材料（例えば、不織布、スポンジ、フェルトまたは多孔質プラスチック）から作製され、吸収体３０の中間にスクリューを貫通するための吸収容孔３０１を開設する。さらに、吸収容孔３０は、凸部３１でスクリューの表面と接触し、この吸収容孔３０１はスクリューの断面と同じ大きさで、またやや小さく形成している。

オイルスクレーパ４０はゴム材質で、かつ吸収体３０の外側に取り付けられる。オイルスクレーパ４０の中間にスクリューを通過させるためのオイルスクレーパ収容孔４０１が開設され、また、スクリューの表面に対応する第１の端面は、軟質で突出した油かき取り部４１を作製し、この油かき取り部４１とスクリューの表面を接触してオイルスクレーパ４０は外側の第２端面に三つの突起４２を作製する。このオイルスクレーパ４０の表面の複数の突起４２が前記スクリューの軸心において等距離で囲むように配置され、またオイルスクレーパ４０の厚さは吸収体３０の厚さより小さく形成する。

さらに、かき取り器５０は、オイルスクレーパ４０の外側に取り付けられ、かき取り器５０の中間にスクリューを通過するためのかき取り収容孔５０１を開設すると共に、かき取り器５０には前記スクリューの表面に対応して噛み合せるためのかき取り牙部５１を作製する。また、かき取り器５０の内側面はオイルスクレーパ４０の突起４２の均一的な当接を受け、かき取り器５０とオイルスクレーパ４０との間が隔てられ三つの径方向の通孔５２を形成し、さらに、かき取り牙部５１には屑を外側方向へ排除するための複数の切込み溝５３を開設する。かき取り器５０は、各切込み溝５３の外縁部にはリング状の切込み溝５４を開設してリング状切込み溝５４により弾性ばね５５を套設し、この弾性ばね５５により、かき取り器５０のかき取り牙部５１をスクリューの表面に強制的より緊密に合わせるようになる。

カバープレート６０は、金属材質で、かつ吸収体３０、オイルスクレーパ４０及びかき取り器５０を套設する他、カバープレート６０がナット２０に合わせて前記三つの部材を固定することができる。さらに、このカバープレート６０上に径方向の溝孔６１を開設してかき取り器５０とオイルスクレーパ４０との間の径方向の通孔に対応して液体を流出させる。以上に述べたように、本発明に係る各関係部材の互いの位置関係及びその概述である。

ここで、説明すべき本発明の第２の実施例は、図８及び図９を参照する。第２の実施例において、ナット２０の端面の収容溝２１上に吸収体３０、オイルスクレーパ４０、かき取り器５０、カバープレート６０及び弾性ばね５５の順にそれぞれ組み付けられ、第１の実施例の突起４２を設計変更し、突起５６になるようにかき取り器５０の内側面に作製する。この設計は、前記実施例と同じように、かき取り器５０とオイルスクレーパ４０との間にいくつかの径方向の通孔５２を作製することができ、この両実施例は、同一の技術特徴を有しているので、ここで合わせて以下のように説明する。

さらに、図１０を参照するように、本発明のかき取り器５０は前記の実施例の閉鎖式リング状の設計であってもよいし、また、図１０のかき取り器５０に開口５７を開設するＣ字状の開放的設計であってもよく、これで応用する様々な設計は、本発明の保護範囲の一つに属すべきである。

本発明の実施の特点を具体的に説明するため、本発明は、従来のものより進歩的、かつ実用的な方式は、以下のように説明される。

本発明は、ナット２０上に、吸収体３０、オイルスクレーパ４０、かき取り器５０、カバープレート６０及び弾性ばね５５の順に組み付けた後、かき取り器５０は、かき取り牙部５１に屑を排出するための外側へ複数の切込み溝５３が開設され、また弾性ばね５５により、かき取り器５０のかき取り牙部５１をスクリューの表面に緊密に貼り合わせることができるため、本発明は、より小さいまたは大きい鉄屑に対していずれも良い阻止または排除効果が得られる。

また、本発明は、さらにオイルスクレーパ４０の軟質突出オイルかき取り部４１を備え、内縁の突出オイルかき取り部４１のゴム材質により液体の進出を効果に阻止することができる。またナット内への切削液の進入を阻止するだけでなく、かき取り器５０とオイルスクレーパ４０の径方向の通孔５２、カバープレート６０上の径方向の溝孔６１を介して切削液を防塵装置から流出させ、内部に堆積することはない。また、このオイルスクレーパ４０によりナット２０の内部から潤滑液の流失が避けられる。

最後に、本発明は、前記の吸収体３０を備え、液体を吸収する材料（例えば、不織布、スポンジ、フェルト又は多孔質プラスチック）により作製することにより、潤滑液を保持すると共に、オイルスクレーパを通過する微量の切削液をも吸収することができる。

さらに、説明すべきことは、従来のオイルスクレーパとナット上の凹溝が緩んで配置されているが、この隙間から液体の流入を避けるために、本発明において、さらにスクレーパの外縁部にプラスチック片（図示せず）を組み付けて流体がオイルスクレーパへの流入を回避することができる。

前記を総じて、本発明の第１層のかき取り器は、主に切削の際に生じた鉄屑を阻止すると同時に排除し、第２層のオイルスクレーパは切削液がナットへの進入を阻止し、また第３吸収体は前記第２層を通過する切削液を吸収するためのものである。第１及び第２層に突起して形成した径方向の通孔を有しているので、互いにくっつけることなく、またカバープレート上の径方向の溝孔に合わせて効果的な排除通路を形成する。それにより、切削液を排出すると共に、内面に堆積することも避けられ、またオイルスクレーパがナットの端面より高くなっているため、切削液がカバープレートにあわせた径方向の通孔から逆流しないようになる。最後に金属プレートで前記三つのものをナット上に固定する。

前記のように、本発明は、既に「産業上の利用可能性」を備えていることは明らかで、かつ本実施例に開示された技術特徴においても出願前の諸刊行物に開示されず、また公開に使用することもなく、前記効果の増進する事実を有するのみでなく、その付加的な効果の増進も見損なうことができないので、本発明は、「新規性」及び「進歩性」の何れも特許としての要件に合致してので、法により出願して審査を通じて逸早く許可されることを期する。

従来のアメリカ特許第６，５７８，８５２号の部品の断面図。 従来のアメリカ特許第２，７９３，５３８号の部品の見取図。 従来のアメリカ特許第６，７３２，５９９号の部品の平面分解図。 従来のアメリカ特許第６，７３２，５９９号の部品の側方向の分解図。 本発明の第１の実施例の立体分解図。 本発明の第１の実施例の組合せ断面図。 本発明の第１の実施例のオイルスクレーパの立体図。 本発明の第２実施例の立体分解図。 本発明の第２実施例の組合せ断面図。 本発明のかき取り器の他の実施例の立体見取図。

符号の説明

＜従来技術＞
１０ かき取り器 １１ 軟質の突出部
１２ かき取り器 １２１ 切込み溝
１３ スクリュー １４ かき取り器台
１５ スクレーパ １６ 拘束帯
＜本発明＞
２０ ナット ２１ 収容溝
３０ 吸収体 ３０１ 吸収容孔
３１ 凸部
４０ オイルスクレーパ ４１ オイルスクレーパ
４２ 突起
５０ かき取り器 ５０１ かき取り収容孔
５１ かき取り牙部 ５２ 径方向の通孔
５３ 切込み溝 ５４ リング状の切込み溝
５５ 弾性ばね
５６ 突起 ５７ 開放口
６０ カバープレート ６１ 径方向の溝孔

Claims (5)

1. ナットの端面に組み付けられたボールスクリュー防塵装置において、
   第１の端面を前記ナットの端面にはり合わせ、スクリューの表面に対応してオイルかき取り部を作製し、オイルかき取り部とスクリューの表面とを接触し、かつ第２端面上に少なくとも一つの突起を作製するオイルスクレーパと、
   前記オイルスクレーパの第２端面上に組み合わせ、前記スクリューの表面に噛み合わせるためのかき取り牙部を設け、さらに前記オイルスクレーパの突起に当接してオイルスクレーパとの間に少なくとも一つの径方向の通孔を形成するかき取り器と
   を含むことを特徴とするボールスクリュー防塵装置。
2. ナットの端面に組み付けられたボールスクリュー防塵装置において、
   前記スクリューの表面にオイルかき取り部が対応的に作製され、オイルかき取り部とスクリューの表面とを接触するオイルスクレーパと、
   前記オイルスクレーパの他側に取り付けられ、前記スクリューの表面に噛み合わせるためのかき取り牙部を設け、さらに前記オイルスクレーパに対応してその表面に少なくとも一つの突起を設けることによってオイルスクレーパが前記の突起に当接して、オイルスクレーパとの間を隔てて少なくとも一つの径方向の通孔を形成するかき取り器と
   を含むことを特徴とするボールスクリュー防塵装置。
3. さらに、ナットとの間に吸収体を設け、該吸収体は、液体を吸収して収容するための材料から作製され、かつ、吸収体とスクリューの表面とを接触して吸収体の中央にスクリューを通過するための吸収容孔が開設され、この吸収容孔とスクリューとの断面積は、同じ大きさで、またはやや小さく形成されており、吸収体の厚さをオイルスクレーパより大きく形成することを特徴とする請求項１または２に記載のボールスクリュー防塵装置。
4. 前記かき取り器の中央は、スクリューを通過させるためのかき取り収容孔が開設され、またかき取り牙部の側方向に屑を排出するための複数の切込み溝が開設され、かき取り器の各切込み溝の外縁にリング状の切込み溝を開設してリング状の切込み溝に弾性ばねを套設することにより、かき取り器のかき取り牙部をスクリューの表面に緊迫させることを特徴とする請求項１または２に記載のボールスクリュー防塵装置。
5. さらに、吸収体を設け、カバープレートにより、吸収体、オイルスクレーパ及びかき取り器の三つをナット上に固定させ、さらにカバープレート上に液体を流出するための径方向の溝孔が開設されることを特徴とする請求項１または２に記載のボールスクリュー防塵装置。

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