JP2010025321A - ねじ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ボールねじ軸や遊星ローラねじ軸によるねじ装置において、ねじ軸に付着した漏れ油を吸収して回収する手段を採用し、ナットの開口端のシールリング外側に漏出した油を除去して、飛散による周辺汚染の防止と漏れ油の回収を可能とする。
【解決手段】ねじ装置のナットの開口端に、ナットとねじ軸との間に供給した潤滑剤のシールリングを、シールリング下縁がねじ軸のねじ溝内に位置するように取付ける。シールリングより外側のねじ山の下に潤滑剤の吸収パットをねじ山にパット上端を接触又は吸収間隙を設けて立設する。パット下端の支持部材に吸収潤滑剤の回収口を穿設する。
【選択図】図２

Description

この発明は、ナットの開口端のシールリング外側に、ねじ軸に付着した漏れ油を吸収して回収する手段を備えたボールねじ軸や遊星ローラねじ軸などによるねじ装置に関するものである。

ねじ装置では、ナットの開口端に該ナットとねじ軸との間に供給した潤滑剤の漏出防止と防塵を兼ねる手段を講じている。ボールねじ装置が備えるシールリングの取付構造には、リング内周縁を突起に形成して螺旋溝と嵌合したもの、リング内周縁の下縁を螺旋溝に嵌合し、上縁をねじ山に嵌合したもの、ねじ溝シール部の材質を微小孔ポリマ潤滑材として、シール部材による潤滑油の供給を行えるようにしたものなどがあり、ボールねじ軸に付着した油の飛散の防止手段としてカバーを取付けたものもある。遊星ローラねじ装置では、ナット開口端の環状保持器に油溜りとなる凹部を設け、その凹部を経由して潤滑剤がローラの回転によりローラ支持部に引き込まれるようにしている。
特開２００７−２２５０３３号公報 特開２０００−１６１４６２号公報 特開２００４−１５６７０４号公報 特開２００７−２３９８３０号公報

上記従来のボールねじでは、シールリングがボールねじ軸の螺旋溝や山に接触していても、潤滑剤の基油や潤滑オイルの一部がボールねじ軸に油膜の状態で付着して残り、これがシールリングのねじ軸と接する内周縁にオイルリングを形成して回転停止時に滴下したり、ボールねじ軸の回転起動時にボールナット外において飛散するなどして周辺の汚染となる。遊星ローラねじ装置でもねじ軸に付着して漏出した潤滑剤による同様な課題を有する。

また長時間の使用により生ずる漏れ油の量は意外に多く、漏れ量の低減はボールねじ軸に対するシールリングの接触を強くすることで行い得るが、摩擦抵抗が増して摩擦熱によりねじ軸に伸びが生ずるので接触強さにも限度があり、漏れ量の低減を十分に行い得るまでには至っていない。

この発明は、上記漏れ油の課題を解決するために考えられたものであって、その目的は、ねじ軸に付着した漏れ油を吸収して回収する手段の採用により、ナットの開口端のシールリング外側に漏出した油を除去して、飛散による周辺汚染の防止と漏れ油の回収を可能とする新たなねじ装置を提供することにある。

上記目的によるこの発明は、ナットの開口端に、該ナットとねじ軸との間に供給した潤滑剤のシールリングを、シールリング下縁がねじ軸のねじ溝内に位置するように取付け、そのシールリングより外側のねじ山の下に潤滑剤の吸収パットを、該ねじ山にパット上端を接触又は吸収間隙を設けて立設し、パット下端の支持部材に吸収潤滑剤の回収口を穿設してなる、というものである。

また上記シールリングと上記吸収パットを間隔を空けて支持部材に並設し、その両方の間に形成した空所の底部の支持部材に、上記吸収潤滑剤の回収口を穿設してなる、というものである。

また上記支持部材は環状ケースで、内部に上記シールリングと上記吸収パットとを止着して有し、その環状ケースをナットの開口端に同心円に取付けて、シールリングと吸収パットをナットに設けてなる、というものである。

また上記ナットは、開口端の外側周囲に長くとも吸収パット位置からねじ軸の２リード分に相当する長さの短い飛散防止カバーを有する、というものである。

また上記吸収パットは、オープンセル構造のモルトプレン又はソフトワイパーからなる、というものである。

この発明では、シールリングより外側のねじ山の下に潤滑剤の吸収パットを設け、その吸収パットの下に回収口を設けたので、シールリングからの漏れ油によるねじ軸表面の油膜を毛管現象により吸収してねじ軸から回収することができ、またシールリングの縁辺外側に生じたオイルリングから回転停止時に滴下する漏れ油も吸収して回収できるので、漏れ油を潤滑剤に再使用することができる。

また吸収パットによる漏れ油の除去により、回転起動時における漏れ油の飛散汚染を防止することができ、吸収し残しがあっても開口端の外側周囲の飛散防止カバーにより飛散が防止されるとともに、カバーにより飛散油を回収することができるので、吸収パットによる回収と相俟って漏れ油の回収効率が一段と向上するようになる。

図１はボールねじ装置の概略を示すもので、ボール循環路と潤滑剤の供給管と連通した供給路は省略してある。１は一端部に取付用のフランジを有する円筒形のボールナット、２はボールナット１に螺合したボールねじ軸で、外径がボールナット１の内径よりもクリアランス分だけ小径に形成してある。

上記ボールナット１の内周面とボールねじ軸２の外周面には、同一ピッチのねじ山１ａ，２ａと半円形のねじ溝１ｂ，２ｂとが形成してあり、そのねじ溝１ｂ，２ｂを転動しながら移動する多数のボール３を介してボールナット１とボールねじ軸２とが螺合し、図示しない駆動源によるボールねじ軸２の回転によりボールナット側がボールねじ軸上を直線移動する。また反対にボールナット１が回転した場合にはボールねじ軸側が直線移動する。

４はボールナット１の開口端のシールリングで、ナット中央の供給管１′からボールナット内に供給された潤滑剤の漏出阻止と、ねじ軸表面に付着した微細な異物のボールナット内への侵入阻止のために設けてある。このシールリング４は、シールリング下縁をボールねじ軸２のねじ溝２ｂの下部内に位置させて取付けてある。図示のシールリング４は、合成樹脂又は合成ゴムなどの塑性変形物による厚肉の円形盤の面内にリング穴を偏心円に形成して、リング穴の対向縁辺の一方（幅の狭い方）を上縁４ａとしてボールねじ軸２のねじ山２ａの上に、他方（幅の広い方）を下縁４ｂとしてねじ溝２ｂの下部内にそれぞれ位置させて上記開口端に取付けてある。

５は潤滑剤の吸収パットで、シールリング４より外側のねじ山２ａの下にパット上端をねじ山２ａに接触又は吸収間隙を設けて立設してある。この吸収パット５は、オープンセル構造のモルトプレン（たとえば、ポリエステル系ウレタンフォーム：密度３０±５ｋｇ／ｍ³ 、セル数８±２個〜２０±４個／２５ｍｍ）やソフトワイパーのブロック状又は厚肉板状のものからなる。モルトプレンはセル数が少ないほど油が流れやすく吸収し易いため吸収パット５として好ましい。

また上記潤滑剤はグリース又オイルのいずれでもよいが、グリスは混和ちょう度が３００〜４７５、好ましくは４００〜４７５の低粘度のもの、オイルはＶＧ１００〜２２０の高粘度のものがシール性を保ちながら循環効率をあげられるため好ましい。

６はシールリング４と吸収パット５の支持部材となる環状ケースで、片面をボールナット１の内径と同一径の穴部を中央に有する取付面６ａに、他面を開口面に形成したものからなり、その取付面６ａをボールナット１の開口端に同心円に取付けて、ケース内のシールリング４と吸収パット５をボールナット１に設けている。

環状ケース内のシールリング４は、取付面６ａの内面に環状の押え板７とピンとをもって止着されており、そのシールリング４の下部外側に接して、モルトプレンのブロックによる吸収パット５がＬ型の金具８によりねじ山２ａまで立設してある。また吸収パット５の下には吸収潤滑剤を回収する回収口９が穿設してあり、さらに回収口９の下に排出パイプを備えた受け皿１０が設けてある。

１１はボールナット１の開口端部に取付けた短筒形の飛散防止カバーで、そのカバーの長さは、漏れ油の飛散の約８０％が回転起動時に生じ、その飛散はボールねじ軸２の回転が１回転未満で生ずるので、吸収パット４の位置からボールねじ軸２の２リード（２ピッチ）分を被覆する長さからなり、下部に上記回収口９と飛散油を回収する回収口９′が穿設してある。なお、図は省略するが、飛散防止カバー１１は、環状ケース６の周壁を幅広に形成して２リード分を被覆できるようにして、環状ケース６を飛散防止カバー１１に兼用してもよい。

図４に示す実施形態は、吸収パット５を厚肉板状のソフトワイパーにより形成した場合で、吸収パット５をシールリング４との間に間隔を空けてＬ型の金具８と押え板８′とにより支持し、その両方の間の空所の底部に上記回収口９を穿設して、吸収した潤滑剤を該空所から回収口９に流出できるようにしてなる。

上記構成では、ボールナット１とボールねじ軸２の相対移動により、潤滑剤としてボールナット１に供給したグリスの基油やオイルの一部が、ボールねじ軸２に付着してボールナットの開口端から漏出するのを上記シールリング４が防止する。またシールリング４の縁辺外側に漏れ油によるオイルリングが形成され、その漏れ油がねじ軸に付着して油膜となっても、その油膜はシールリング下縁４ｂの外側に隣接してねじ山２ａの下に設けた吸収パット５が、毛管現象により吸収してねじ軸から除去する。また漏れ油によるオイルリングが停止ごとに厚さを増して開口端から滴下した漏れ油も吸収パット５が吸収するので、ボールねじ軸２の回転起動時の漏れ油の飛散による汚染が防止され、吸収した漏れ油は吸収パット５から回収口９に染み出て受け皿１０に回収される。

また吸収パット５に吸収漏れが生じても、開口端の外側周囲の上記飛散防止カバー１１があるので、このカバーにより回転起動時の漏れ油の飛散による周辺の汚染が二次的に防止するとともに、飛散油がカバーから回収口９′を通って受け皿１０に回収される。

上記実施形態はボールねじ装置についてであるが、遊星ローラねじ装置については、ボールねじ装置のねじ溝内のボールがローラで、ローラ支持部を有する点で相異するだけで、ナット開口端ついてはボールナットと特に変わるところはなく、ボールねじ装置における上記構成をそのまま適用できるので、図面による実施形態の説明はボールねじ装置と重複するので省略する。

この発明に係わるボールねじの開口端部を縦断して示す側面図である側面図である。 開口端の要部縦断側面図である。 同上の端面図である。 この発明の他の実施形態の開口端の要部縦断側面図である。 同上の端面図である。

符号の説明

１ ボールナット
１ａ ねじ山
１ｂ ねじ溝
２ ボールねじ軸
２ａ ねじ山
２ｂ ねじ溝
３ ボール
４ シールリング
４ａ シールリング上縁
４ｂ シールリング下縁
５ 吸収パット
６ 環状ケース
８ 吸収パットの金具
９ 回収口
１０ 受け皿
１１ 飛散防止カバー

Claims (5)

1. ナットの開口端に、該ナットとねじ軸との間に供給した潤滑剤のシールリングを、シールリング下縁がねじ軸のねじ溝内に位置するように取付け、そのシールリングより外側のねじ山の下に潤滑剤の吸収パットを、該ねじ山にパット上端を接触又は吸収間隙を設けて立設し、パット下端の支持部材に吸収潤滑剤の回収口を穿設してなることを特徴とするねじ装置。
2. 上記シールリングと上記吸収パットを間隔を空けて支持部材に並設し、その両方の間に形成した空所の底部の支持部材に、上記吸収潤滑剤の回収口を穿設してなることを特徴とする請求項１記載のねじ装置。
3. 上記支持部材は環状ケースで、内部に上記シールリングと上記吸収パットとを止着して有し、その環状ケースをナットの開口端に同心円に取付けて、シールリングと吸収パットを上記ナットに設けてなることを特徴とする請求項１又は２記載のねじ装置。
4. 上記ナットは、開口端の外側周囲に長くとも吸収パット位置からねじ軸の２リード分に相当する長さの短い飛散防止カバーを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のねじ装置。
5. 上記吸収パットは、オープンセル構造のモルトプレン又はソフトワイパーからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のねじ装置。

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