JP2013130291A - ボールねじ用シールおよびボールねじ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ナット内部の潤滑剤を保持できるとともに、ナット内部への異物の侵入を防止できるボールねじ用シールであって、簡単な構造でコストが低いものを提供する。
【解決手段】シール４のリップ部４１を、ねじ軸２の螺旋溝２ａに接触させる溝接触部分４１ａと、ねじ軸２の外周面２ｂに接触させる外周接触部分４１ｂと、両部分４１ａ，４１ｂを連結する連結部４１ｃと、で構成する。溝接触部分４１ａの先端を軸方向でナット１の外側に向け、外周接触部分４１ｂの先端を軸方向でナット１の内側に向ける。シールに設けられる貫通穴４２ａ、４３ａ、４２ｂ、４３ｂを、周方向に不均等に設ける。
【選択図】図９

Description

この発明は、ボールねじのナットの軸方向端部に取り付けて使用されるシールに関する。

ボールねじは、内周面に螺旋溝が形成されたナットと、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置されたボールと、ボールを軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、前記軌道内をボールが転動することで前記ナットがねじ軸に対して相対移動する装置である。
このようなボールねじは、ナットの内部に潤滑剤を供給して使用される。また、ねじ軸に付着した塵埃や摩耗粉などの異物がナット内に入り込むと、ボールや螺旋溝に焼付きなどの損傷が生じる原因となるため、ナット内部への異物の侵入を防ぐ必要がある。そこで、ナット内部に供給された潤滑剤の外部への排出防止とナット内部への異物の侵入防止を目的として、ナットの軸方向端部にリング状のシールが取り付けられている。

特許文献１には、ナット内部の潤滑剤を保持できるとともに、ナット内部への異物の侵入を防止できるシールとして、軸方向内側の端面に潤滑剤保持用のスリットを有し、軸方向外側の端面に異物除去用のスリットを有するものが記載されている。
特許文献２には、ナット内部の潤滑剤を保持できるとともに、ナット内部への異物の侵入を防止できるシールとして、潤滑剤保持用のリング状部材と異物除去用のリング状部材からなり、両部材の内周部がねじ軸の螺旋溝と外周面に接触し、異物除去用のリング状部材を軸方向外側に配置するものが記載されている。

特開２０００−１３０５４４号公報 特開２００２−３６４７２６号公報

特許文献１および２に記載されたボールねじ用シールは、複雑な構造であるか複数の部材を組み合わせたものであるため、コストの面で改善の余地がある。この発明の課題は、ナット内部の潤滑剤を保持できるとともに、ナット内部への異物の侵入を防止できるボールねじ用シールであって、簡単な構造でコストが低いものを提供することである。

上記課題を解決するために、この発明のボールねじ用シールは、ボールねじのナットの軸方向端部に取り付けて使用され、ボールねじのねじ軸の螺旋溝および外周面に接触させるリップ部と、リップ部の外周側に連続する基部と、を有するリング状のシールであって、前記リップ部の先端が、ねじ軸の螺旋溝に接触させる部分では軸方向でナットの外側に向き、ねじ軸の外周面に接触させる部分では軸方向でナットの内側に向き、両部分の境界が連結されていることを特徴とする。

リップ部の先端が軸方向でナットの外側に向いている部分は、ナット内部への異物の侵入を防止する作用を有し、リップ部の先端が軸方向でナットの内側に向いている部分は、ナット内部の潤滑剤を保持する（外部へ排出させない）作用を有する。よって、この発明のボールねじ用シールは、ナット内部への異物の侵入を防止する作用とナット内部の潤滑剤を保持する作用の両方を発揮できる。また、特許文献１のシールよりも構造が簡単であり、金型を変更すれば通常のシールと同じ方法で作製できる。

この発明によれば、ナット内部の潤滑剤を保持できるとともに、ナット内部への異物の侵入を防止でき、簡単な構造でコストが低いボールねじ用シールが提供される。

実施形態のボールねじ用シールが取り付けられた状態のボールねじを示す部分断面図である。 図１のボールねじを示す正面図である。 実施形態のボールねじ用シールを示す正面図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 図３のＢ−Ｂ断面図である。 図３とはリップ部の連結部の形状が異なるボールねじ用シールを示す正面図である。 図６のＢ−Ｂ断面図である。 ２枚のシールが取付けられた状態のボールねじを示す他の実施形態の図である。 実施形態のボールねじ用シールの変形例１を示す正面図である。 実施形態のボールねじ用シールの変形例２を示す正面図である。

以下、この発明の実施形態について説明する。
図１に示すボールねじは、ナット１と、ねじ軸２と、ボール３と、この発明の実施形態に相当するシール４を備えている。ナット１の軸方向両端に、シール４を取り付けるための凹部１１が形成されている。
ナット１の内周面に螺旋溝１ａが形成され、ねじ軸２の外周面に螺旋溝２ａが形成されている。ボール３は、ナット１の螺旋溝１ａとねじ軸２の螺旋溝２ａで形成される軌道溝の間に配置されている。

図２〜５に示すように、シール４は、ねじ軸２の螺旋溝２ａおよび外周面２ｂに接触させるリップ部４１と、リップ部４１の外周側に連続する基部４２と、を有する。基部４２はリング状の芯金４３の一方の面に形成されている。リップ部４１の内周縁の正面形状は、ねじ軸２の軸直角断面形状と相似である。シール４には、取付用のボルト挿入穴として、基部４２および芯金４３を貫通する各３個の貫通穴４２ａ，４３ａが、周方向に等間隔で形成されている。

シール４のリップ部４１は、ねじ軸２の螺旋溝２ａに接触させる溝接触部分４１ａと、ねじ軸２の外周面２ｂに接触させる外周接触部分４１ｂと、両部分４１ａ，４１ｂを連結する連結部４１ｃとからなる。溝接触部分４１ａの先端は軸方向でナット１の外側に向き、外周接触部分４１ｂの先端は軸方向でナット１の内側に向いている。
連結部４１ｃは、基部４２の板面（軸方向に垂直な面）に対して傾斜する面で両部分の境界を連結している。この連結部４１ｃにより、溝接触部分４１ａから外周接触部分４１ｂに向かう間に、リップ部４１の先端の軸方向での向きが、ナット１の外側向きから内側向きに徐々に変化している。

このシール４は、リップ部４１の形状に対応させて金型を変更することで、通常のボールねじ用シール（リップ部の先端が周方向全体で同じ向きになっているシール）と同じ方法で作製することができる。
この実施形態のシール４によれば、先端が軸方向でナット１の外側に向いているリップ部４１の溝接触部分４１ａで、ナット１の内部への異物侵入が防止され、先端が軸方向でナット１の内側に向いているリップ部４１の外周接触部分４１ｂで、ナット１の内部の潤滑剤が保持される。すなわち、簡単な構造で、ナット１の内部への異物侵入を防止する作用とナット１の内部の潤滑剤を保持する作用の両方を発揮できる。

また、リップ部４１の溝接触部分４１ａの先端が軸方向でナット１の内側に向き、外周接触部分４１ｂの先端が軸方向でナット１の外側に向いているシールよりも、グリースの保持性能の点で優れている。
なお、この実施形態では、リップ部４１の先端の向きが異なる両部分４１ａ，４１ｂの境界を、連結部４１ｃにより、基部４２の板面（軸方向に垂直な面）に対して傾斜する面で連結しているが、図６および７に示すように、基部４２の板面に対して垂直な面（連結部４１ｄ）で連結してもよい。

また、上記実施の形態では、ナット１の軸方向両端に夫々シール４を１枚づつ取り付けた例を示したが図８に示すように、シールを２枚づつ又は３枚以上づつ取り付けてもよい。
複数枚のシール４を取り付けることによって、ナット１の内部への異物侵入を防止する作用とナット１の内部の潤滑剤を保持する作用の両方の作用を更に発揮することができる。

図９に実施形態のボールねじ用シールの変形例１を示す。この変形例では、リップ部４１の溝接触部分４１ａの近傍にある基部の貫通穴４２ｂと芯金の貫通穴４３ｂの位置が、図３に示すものに比べ円周方向にずれて配置している。図示はしないが、ボルト５が螺合されるナット側の雌ねじの位置も、貫通穴４２ａ、４３ａと貫通穴４２ｂ、４３ｂに対応した位置に設けられる。このように貫通穴の位置と対応する雌ねじの位置を、周方向に異なる間隔とすることで、組み立て時に、シール４０の取り付け方向の表裏（図９に示す表面側と裏面側）を正確に取り付けることが可能となる。尚、本変形例１では、図９に示す貫通穴４２ｂ、４３ｂと対応する雌ねじの位置を、図３に示すものに比較して移動することとしたが、図９に示す貫通穴４２ａ、４３ａと対応する雌ねじの位置を、図３に示すものに比較して移動することとしても良い。

図１０に実施形態のボールねじ用シールの変形例２を示す。この変形例では、リップ部４１の溝接触部分４１ａの近傍にある基部の貫通穴４２ｃと芯金の貫通穴４３ｃの位置が、図３に示すものに比べリップ部４１側にずれて配置している。図１０中にて、基部の貫通穴４２ａと芯金の貫通穴４３ａの中心がつくる円周を一転鎖線にて示す。貫通穴４２ｃ、４３ｃの中心は、図１０中の一転鎖線の円周よりも内側（円周の中心側）に配置している。さらに、本変形例では各貫通穴とリップ部先端までの各距離を同等としている。図示はしないが、ボルト５が螺合されるナット側の雌ねじの位置も、貫通穴４２ａ、４３ａと貫通穴４２ｃ、４３ｃに対応した位置に設けられる。このように貫通穴４２ｃ、４３ｃの位置をリップ部４１側に配置することで、シール４００をナットに組み付けたときに、各々のボルト５からリップ部先端までの距離が略等しくなる。

１ ナット
１ａ ナットの螺旋溝
１１ シール取り付け用の凹部
２ ねじ軸
２ａ ねじ軸の螺旋溝
３ ボール
４，４０，４００ シール
４１ リップ部
４１ａ 溝接触部分（ねじ軸の螺旋溝に接触させる部分）
４１ｂ 外周接触部分（ねじ軸の外周面に接触させる部分）
４１ｃ 連結部
４１ｄ 連結部
４２，４２０，４２００ 基部
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ 基部の貫通穴
４３ 芯金
４３ａ，４３ｂ，４３ｃ 芯金の貫通穴
５ ボルト

Claims (3)

1. ボールねじのナットの軸方向端部に取り付けて使用され、ボールねじのねじ軸の螺旋溝および外周面に接触させるリップ部と、リップ部の外周側に連続する基部と、を有するリング状のシールであって、
   前記リップ部の先端が、ねじ軸の螺旋溝に接触させる部分では軸方向でナットの外側に向き、ねじ軸の外周面に接触させる部分では軸方向でナットの内側に向き、両部分の境界が連結されており、
   前記シールに設けられる貫通穴が、周方向に不均等に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のボールねじ用シール。
2. ボールねじのナットの軸方向端部に取り付けて使用され、ボールねじのねじ軸の螺旋溝および外周面に接触させるリップ部と、リップ部の外周側に連続する基部と、を有するリング状のシールであって、
   前記リップ部の先端が、ねじ軸の螺旋溝に接触させる部分では軸方向でナットの外側に向き、ねじ軸の外周面に接触させる部分では軸方向でナットの内側に向き、両部分の境界が連結されており、
   前記シールに設けられる貫通穴の内、前記リップ部の先端がねじ軸の螺旋溝に接触する部分近傍の貫通穴の中心が、他の貫通穴の中心がつくる円周よりも内側にあることを特徴とする請求項１に記載のボールねじ用シール。
3. 請求項１乃至２に記載のボールねじ用シールを複数枚重ねて装着したことを特徴とするボールねじ装置。

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