JP2012057796A - ボールねじ用ダブルリップ式防塵ワイパー構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ボールねじ用ダブルリップ式防塵ワイパー構造を提供する。
【解決手段】シート状リングの形をし、ねじ穴２３、環周部２４と第一、第二側縁部２１，２２を備えたシート状リング本体２０は、ねじ穴に設けられるワイパー円環面３０を有し、ワイパー円環面とねじ外周の間はやや締まりばめ状態で、リング状突出ラインの形をし、ワイパー円環面が第一側縁部と連結したところに第一ワイパーリップ４０が設けられ、リング状突出ラインの形をし、ワイパー円環面が該第二側縁部と連結したところに第二ワイパーリップ５０が設けられている。第一、第二ワイパーリップとボールねじ外周の間が締まりばめ状態になり、その締め代はワイパー円環面とボールねじの嵌合いによる締め代より強く設けられているが、第一、第二ワイパーリップの突出方向は、第一、第二側縁部と平行対向するように設けられていることを特徴とするダブルリップ式防塵ワイパー。
【選択図】図３

Description

本発明は、ボールねじ用防塵ワイパーに関わり、特にボールねじに嵌め合い、やや締まりばめ状態になるワイパー円環面と二つのワイパーリップ、この三者を備えてなるダブルリップ式防塵ワイパー構造形態設計に関する。

ボールねじが使用・作動している時、ネジとナットを螺合した部位への外部からの埃、金属くずなどの侵入を厳格に排除するための多重措置を講じて行い、その部位への埃、金属くずなどの侵入、磨耗影響度を最小限に抑えるため、その部位に関わる構造に関して、関連業界がずっと関心を持って、最善のものを提供できるよう努力している重要な技術課題である。

従来のボールねじの構造設計においては、ネジとナットを螺合した端部は通常、防塵カバーが外端部の防塵ユニットとして設けられているが、また、該防塵カバー内側は通常、更に、細やかに払拭するワイパーを設けて、細かな微塵や細かい屑などを抑える効果を発揮させる。ここから分かるように、該ワイパーは、ボールねじ防塵構造おける最後のディフェンスラインで、最も重要な一環でもあるため、その構造設計の良し悪しが、直接にボールねじの作動時の順調性、嵌合精度、使用寿命と品質に影響を及ぼしている。

しかし、従来のワイパーの設計では、あらゆる面で完全で理想なものにするのが確かに困難であり、それは、よい払拭効果と低摩擦抵抗力を備えたワイパーが求めらているからである。

この二要素の要求を満たすのが従来からの難しい問題で、ワイパーとネジからの干渉が大きいほど、払拭効果がよくなる割に、摩擦抵抗力が大きくなるが、逆に、ワイパーとネジからの干渉を低減させると、払拭効果が弱まるわりに、摩擦抵抗力が比較的に小さくなるということで、従来のワイパー構造は形態設計上、好適な払拭効果と摩擦抵抗力を兼ね備えた理想的な状態を達成できないため、それを更に工夫して、突破する必要がある。

また、図８に示すのは、従来のダブルリップ式防塵ワイパーの構造図で、Ｙ字形に分かれた断面形態を有する二つのワイパーリップ７０であり、該二ワイパーリップ７０の先端とネジ外周７１が締まりばめ形態になり、二ワイパーリップ７０の間に内凹み空間７２が形成されるが、該内凹み空間７２とネジ外周７１と間が非干渉形態になる。ただし、従来のこのようなダブルリップ式防塵ワイパーは、実際に使用したところ、幾つかの問題点が存在していると分かった。一つ目は、斜めに伸びた対向した二つワイパーリップ７０は、片側のワイパーリップ７０が単一方向のみ好適な払拭効果を持っていること、二つ目は、該二ワイパーリップ７０の間にある非干渉状内凹み空間７２には、払拭中、埃７３などが容易に侵入、堆積するので、一定の飽和度に達した場合、ネジ外周７１を磨耗破壊する現象が顕著になること。

それゆえ、上述した従来のボールねじ用防塵ワイパーに存在している問題点について、より理想的で、実用性のあるオリジナルな構造を研究開発するのが、関連業界がそれを突破するようと考える目標と方法でもある。

本発明は、ボールねじ用ダブルリップ式防塵ワイパー構造を提供することを目的とし、解決しようとする課題は、従来の問題点を突破するようと考え、該ダブルリップ式防塵ワイパーをボールねじ外周に嵌めて、払拭防塵効果を達成することである。

本発明の課題を解決するための技術特徴として、シート状リングの形をし、貫通ねじ穴、環周部と第一、第二側縁部を備えてなるシート状リング本体、貫通ねじ穴に設けられる円環形のワイパー円環面が備えられ、該ワイパー円環面とボールねじ外周の間がやや締まりばめ状態になり、リング状突出ラインの形をし、ワイパー円環面が第一側縁部と連結したところに第一ワイパーリップが備わり、該第一ワイパーリップとボールねじ外周との間が締まりばめ状態になり、そしてその締め代は、ワイパー円環面とボールねじの嵌合いによる締め代より強く設けられているが、リング状突出ラインの形をし、該ワイパー円環面が該第二側縁部と連結したところに第二ワイパーリップが備わり、第一、第二ワイパーリップは、間隔を置いてワイパー円環面の両側に設けられているが、該第二ワイパーリップとボールねじ外周との間が締まりばめ状態になり、そして、その締め代は、ワイパー円環面とボールねじの嵌合いによる締め代より強く設けられているが、該第一、第二ワイパーリップの突出方向は、第一、第二側縁部と平行対向するように設けられていることを特徴とするダブルリップ式防塵ワイパー構造。このようなオリジナルな設計により、本発明は従来の背景技術に比べて、次のようなメリットがある。

該ダブルリップ式防塵ワイパーとボールねじの嵌合いにおいて、やや締まりばめ状態になるワイパー円環面に、二つのワイパーリップを加え、この三者を備えてなり、該ネジの順逆方向プロセスはいずれも、最高な払拭効果が得られ、そして、使用環境の特性・ニーズに応じて、二つのワイパーリップの突出度と間隔度が設計され、様々なの摩擦係数ニーズに柔軟に対応でき、それと同時に、好適な払拭防塵效果を兼ね備えた実用性が得られる。

本発明のダブルリップ式防塵ワイパーをボールねじとの嵌合状態にある好適な実施例の平面図。 本発明のダブルリップ式防塵ワイパーとボールねじとの分解状態の立体図。 本発明のダブルリップ式防塵ワイパーの立体断面図。 本発明のダブルリップ式防塵ワイパーの局所構造平面断面図。 本発明のダブルリップ式防塵ワイパー形態におけるもう一つの実施例の平面断面図。 本発明のダブルリップ式防塵ワイパーにおける位置決め状態の一つの実施例図。 本発明のダブルリップ式防塵ワイパーにおける位置決め状態のもう一つ実施例図。 従来の一ダブルリップ式防塵ワイパーの局所構造平面図。

図１〜４に示すのは、本発明のボールねじ用ダブルリップ式防塵ワイパー構造の好適な実施例であり、これらの実施例は、説明のみに用いられる内容で、特許請求の際、これらの構造に制限されないものとするが、ボールねじ１０の外周１１に嵌められる該ダブルリップ式防塵ワイパーＡ（図１、図２に示す通り）により、払拭防塵効果を達成することができる。

ゴム材質等よりなるシート状リング本体は貫通ねじ穴２３、環周部２４と第一、第二側縁部２１、２２を有し、
該貫通ねじ穴２３の内周に円環形のワイパー円環面３０が形成され、該ワイパー円環面３０とボールねじ１０外周１１の間がやや締まりばめ状態になる（注： 該ボールねじ１０外周１１とは、ねじ山のない部位を有するものが含まれていることをいう）。
リング状突出ラインの形をし、該ワイパー円環面３０が該第一側縁部２１と連結したところに第一ワイパーリップ４０が形成され、該第一ワイパーリップ４０とボールねじ１０の外周１１との間が締まりばめ状態になり、そして、その締め代は、ワイパー円環面３０とボールねじ１０の締め代より強く設けられている。
リング状突出ラインの形をし、該ワイパー円環面３０が該第二側縁部２２と連結したところに第二ワイパーリップ５０が形成され、該第一、第二ワイパーリップ４０、５０は、間隔を置いてワイパー円環面３０の両側に設けられているが、該第二ワイパーリップ５０とボールねじ１０外周１１との間が締まりばめ状態になり、そして、その締め代は、ワイパー円環面３０とボールねじ１０の締め代より強く設けられている。
該第一ワイパーリップ４０、第二ワイパーリップ５０の突出方向は、該第一、第二側縁部２１、２２と平行対応するように設けられている。

該ワイパー円環面３０は、直接に該シート状リング本体２０にある貫通ねじ穴２３に設けられる一体化した同材質形態であり、例えば、全部、ゴム材質による場合、上述した構造、組立設計による本発明の使用状態について説明する。

図１、図２に示すように、ボールねじ１０の外周１１に嵌められ、そして該ボールねじ１０のナット１２内に設けられることにより第一段階の払拭防塵効果が達成させるが、更に一組のナット１２の両側に対向して設けられているダブルリップ式防塵ワイパーＡとボールねじ１０外周１１との間の嵌め合いで、やや締まりばめ状態になるワイパー円環面３０と、第一、第二ワイパーリップ４０、５０を加えた三者により、本発明の特徴である第二段の払拭防塵効果が達成される。詳しくは図４に示すように、ワイパー円環面３０と第一、第二ワイパーリップ４０、５０の三者からなる内径の場合、いずれも、ボールねじ１０外周１１からなる外径の嵌合い状態より小さく設けられているが、更に該第一、第二ワイパーリップ４０、５０は、間隔を置いて、突出して該ワイパー円環面３０の両側に設けられており、その突出方向は第一、第二側縁部２１、２２と平行対応するように設けられ、傾斜式でない形態である（注： 傾斜式の払拭効果は、方向に制限される）ため、ボールねじ１０が順方向回転または逆方向回転を行っても、該第一、第二ワイパーリップ４０、５０はボールねじ１０に対して同様な払拭防塵效果が生じ、また、第一、第二ワイパーリップ４０、５０の間にあるワイパー円環面３０は、比較的に低摩擦力の払拭防塵效果が生じる。それゆえ、本発明の払拭動作により、高低摩擦力と二段階式を備えた払拭形態で、最高な払拭防塵效果が得られるものである。

そのうえ、該第一、第二ワイパーリップ４０、５０がボールねじ１０に対する払拭の締め代は、ワイパー円環面３０がボールねじ１０に対する払拭の締め代との間に、強弱の相違があり、このような高低摩擦力と二段階式を兼ね備えた構造形態の特色を利用し、更に、使用環境の特性・ニーズに応じて、該二ワイパーリップ４０、５０の突出度と間隔度を設計、様々なの摩擦係数ニーズに柔軟に対応できると同時に、適切な払拭防塵效果を果たせることができる。例えば、使用環境（機器、設備のことをいう）は、高速回転を求めるために摩擦係数を低減させる場合、該ワイパー円環面３０がボールねじ１０に対する払拭の締め代を減少することができるが、そこで、該第一、第二ワイパーリップ４０、５０の突出度が比較的に高くなり、第一、第二ワイパーリップ４０、５０とボールねじ１０との接合面積が小さくなり、それに、好適な払拭防塵效果のあることを備えた条件で、防塵ワイパーとボールねじ１０間の摩擦係数が大幅に低減される。それにより、該第一、第二ワイパーリップ４０、５０の間隔と単一リップの厚さ、断面形状などの状態は、いずれも使用環境のニーズに応じて様々な変化、設計が行われるが、このように柔軟で多様化な対応が可能になる優位性を持てるのは、該ダブルリップ式防塵ワイパーＡは、高低摩擦力と二段階式を持つワイパー円環面３０、第一、第二ワイパーリップ４０、５０の技術特徴を持っているから実現されるものである。

図５に示すように、該貫通ねじ穴２３を、硬度が該シート状リング本体２０より小さい異質ワイパーリング体６０と結合してもよく（例えば、硬度の異なるゴム材質の使用）、それにより、該ワイパー円環面３０と第一、第二ワイパーリップ４０、５０が該異質ワイパーリング体６０の内周に設けられ、二複合材質からなる実施形態のダブルリップ式防塵ワイパーＡになるが、該異質ワイパーリング体６０は、二次射出、被覆結合される製造成形手段により、該シート状リング本体２０の貫通ねじ穴２３と接合、位置決められるようになり、該異質ワイパーリング体６０と貫通ねじ穴２３が接合したところには、接合面積と強さを高め、その接合状態をよりしっかりと形成させるための凹凸嵌合部が設けられている。

また、図６に示すように、該ダブルリップ式防塵ワイパーＡの配置位置に隣接した側には、順次にリング状ライナー８１とＣ字形スナップリング８２を設けてもよいが、円環形の該リング状ライナー８１がダブルリップ式防塵ワイパーＡの第一側縁部２１（または第二側縁部２２）に突き当て、また、該Ｃ形字形スナップリング８２が該リング状ライナー８１に突き当てることにより、共に該リング状ライナー８１とダブルリップ式防塵ワイパーＡを位置決めづけるようにし、該Ｃ形扣環８２の周側は、ナット１２内にプリセットされた止め輪溝（図面省略）内に嵌められてもよいが、本実施例の位置決め構造形態の設計では、主に、Ｃ字形スナップリング８２を考慮に入れ、開口セクションを設けて行われており、該Ｃ字形スナップリング８２がダブルリップ式防塵ワイパーＡに突き当てるだけで、突当て面に突き当てないところがあるから、完全に安定して、突き当てによる位置決め効果を達成できない可能性がある（注： 特にダブルリップ式防塵ワイパーのサイズが大きいほど、顕著になる）ことから、過該リング状ライナー８１をＣ字形スナップリング８２とダブルリップ式防塵ワイパーＡの間に設けることによって、円環面の突き当て效果が得られ、上述した問題点を防ぐことができる。

なお、図７に示すように、該シート状リング本体２０の環周部２４には、外へ突き出したリング状の嵌合凸縁部２５、及び少なくとも一つの回転位置決めフィン２６が設けられ、それに対応するための該ボールねじ１０のナット１２内部には、ダブルリップ式防塵ワイパーＡを組み立てるためのリング状内凹み溝１３、及び少なくとも一つの張出し溝１４が設けられており、それにより、該リング状内凹み溝１３は、該シート状リング本体２０の環周部２４にある嵌合凸縁部２５に嵌められ、位置が決められ、該張出し溝１４は、該シート状リング本体２０の環周部２４にある回転位置決めフィン２６に嵌められ、位置が決められることになり、それで、該ダブルリップ式防塵ワイパーＡの組立状態に、外抜け防止、回転防止を備えた二重位置決め効果を持たせるようにしている。

一つ特筆すべき点は、ワイパー円環面３０とボールねじ１０外周の間に、リング状油膜ギャップを設けてなる嵌合状態にしてよいことであり、この実施例において、該リング状油膜ギャップの大きさは、充填する油の濃さにより決められ、それにより、最適な払拭効果と密閉状態にすることができるが、本例では、該リング状油膜ギャップに油をいっぱい充填しても、ワイパー円環面３０とボールねじ１０外周との間が同様に密閉状態になるということで、埃などの侵入や堆積が同じく有効に防げるのである。

本発明の“ボールねじ用ダブルリップ式防塵ワイパー構造” は、該シート状リング本体、ワイパー円環面と第一、第二ワイパーリップからなるものであり、［背景技術］に書かれている従来の構造に比べると、該ダブルリップ式防塵ワイパーとボールねじの嵌め合いは、やや締まりばめ状態になるワイパー円環面に、二つのワイパーリップ、この三者からなり、該ネジの順逆方向プロセスはいずれも、最高な払拭効果が得られ、そして、使用環境の特性・ニーズに応じて、二つのワイパーリップの突出度と間隔度が設計され、様々なの摩擦係数ニーズに柔軟に対応でき、それと同時に、好適な払拭防塵效果を兼ね備えたメリット、実用性・進歩性があること。

該貫通ねじ穴を、硬度がシート状リング本体より小さい該異質ワイパーリング体と結合して、ワイパー円環面と第一、第二ワイパーリップが該異質ワイパーリング体の内周に設けられる構造設計になり、それにより、該シート状リング本体は、比較的に硬度の大きい材質で構成され、より堅固で安定した組立、位置決めが行われるが、該ワイパー円環面と第一、第二ワイパーリップは、比較的に硬度が小さく、好適な弾力がある材質で構成され、より軟らかく弾力があり、密閉度がよい好適な払拭力が得られる。

図８に掲示した従来のダブルリップ式防塵ワイパー構造に比べて、本発明による二重方向プロセスはいずれも、同じく最高な払拭効果が得られ、そして、本発明のワイパー円環面と二つのワイパーリップの三者とボールねじとは全部、締まりばめ状態になるということで、埃などの侵入、堆積の問題発生が有効に避けられ、より実用性、進歩性があること。

上述の実施例に掲示したのは、本発明を具体的に説明するために用いられるものであり、文中で特定の専門用語で説明してきたが、それを以って、本発明の特許請求範囲を制限してはならないとし、当業者は、本発明の精神やコンセプトを理解したうえ、その変更や改造を行って、それと同等な効果を得たしても、それらの変更や改造は、後述の特許請求範囲に含まれるものとする。

Ａ ダブルリップ式防塵ワイパー
１０ ボールねじ
１１ 外周
１２ ナット
１３ リング状内凹み溝
１４ 張出し溝
２０ シート状リング本体
２１ 第一側縁部
２２ 第二側縁部
２３ 貫通ねじ穴
２４ 環周部
２５ 嵌合凸縁部
２６ 回転位置決めフィン
３０ ワイパー円環面
４０ 第一ワイパーリップ
５０ 第二ワイパーリップ
６０ 異質ワイパーリング体
８１ リング状ライナー
８２ Ｃ字形スナップリング
７０ ワイパーリップ
７１ ネジ外周
７２ 内凹み空間
７３ 埃

Claims (5)

1. ボールねじ１０の外周１１に嵌められ、そして該ボールねじ１０のナット１２内に設けられるダブルリップ式防塵ワイパーＡであり、
   シート状リングの形をし、貫通ねじ穴２３、環周部２４と第一、第二側縁部２１、２２を備えてなるシート状リング本体２０と、
   該貫通ねじ穴２３に設けられる円環形のワイパー円環面３０を有し
   リング状突出ラインの形をし、該ワイパー円環面３０が該第一側縁部２１と連結したところに第一ワイパーリップ４０が備わり、該第一ワイパーリップ４０とボールねじ１０の外周１１との間が締まりばめ状態になり、
   リング状突出ラインの形をし、該ワイパー円環面３０が該第二側縁部２２と連結したところに第二ワイパーリップ５０が備わり、該第一、第二ワイパーリップ４０、５０は、間隔を置いてワイパー円環面３０の両側に設けられているが、該第二ワイパーリップ５０とボールねじ１０外周１１との間が締まりばめ状態になり、
   該第一ワイパーリップ４０、第二ワイパーリップ５０の突出方向は、該第一、第二側縁部２１、２２と平行対応するように設けられていることを特徴とするボールねじ用ダブルリップ式防塵ワイパー構造。
2. 該ワイパー円環面３０は、直接に該シート状リング本体２０にある貫通ねじ穴２３に設けられる一体化した同材質であるか、または、該貫通ねじ穴２３を、硬度が該シート状リング本体２０より小さい異質ワイパーリング体６０と結合することにより、該ワイパー円環面３０と第一、第二ワイパーリップ４０、５０は該異質ワイパーリング体６０の内周に設けられるが、それに、該異質ワイパーリング体６０は、二次射出、被覆結合される製造成形手段により、貫通ねじ穴２３と接合、位置決められるようになり、該異質ワイパーリング体６０と貫通ねじ穴２３が接合したところには、接合面積と強さを高めるための凹凸嵌合部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のボールねじ用ダブルリップ式防塵ワイパー構造。
3. 該ダブルリップ式防塵ワイパーＡの配置位置に隣接した側には、順次にリング状ライナー８１とＣ字形スナップリング８２が設けられ、円環形の該リング状ライナー８１が該ダブルリップ式防塵ワイパーＡのいずれかの側縁部に突き当て、また、該Ｃ字形スナップリング８２が該リング状ライナー８１に突き当て、共に該リング状ライナー８１とダブルリップ式防塵ワイパーＡを位置決め付けるようにするが、または、外へ突き出したリング状の嵌合凸縁部２５、及び少なくとも一つの回転位置決めフィン２６が設けられ、それに対応するための該ボールねじ１０のナット１２内部には、該ダブルリップ式防塵ワイパーＡを組み立てるためのリング状内凹み溝１３、及び少なくとも一つの張出し溝１４が設けられており、それにより、該リング状内凹み溝１３は、該シート状リング本体２０の環周部２４にある嵌合凸縁部２５に嵌められ、位置が決められ、該張出し溝１４は、該シート状リング本体２０の環周部２４にある回転位置決めフィン２６に嵌められ、位置が決められることになり、それで、該ダブルリップ式防塵ワイパーＡの組立状態に、外抜け防止、回転防止を備えた二重位置決め効果を持たせるように設けられていることを特徴とする請求項１記載のボールねじ用ダブルリップ式防塵ワイパー構造。
4. 該ワイパー円環面３０とボールねじ１０外周１１との間は、やや締まりばめ状態になり、そして、該第一、第二ワイパーリップ４０、５０とボールねじ１０外周１１との間の締め代は、該ワイパー円環面３０とボールねじ１０の嵌合いによる締め代より強く設けられていることを特徴とする請求項１記載のボールねじ用ダブルリップ式防塵ワイパー構造。
5. 該ワイパー円環面３０とボールねじ１０外周１１との間には、リング状油膜ギャップが設けられている嵌合状態になることを特徴とする請求項１記載のボールねじ用ダブルリップ式防塵ワイパー構造。
   
   
   
   
   
   

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