JP2017180605A - ボールねじ及びそれに用いられるシール - Google Patents

Abstract

【課題】ボールねじ及びそれに用いられるシールの低コスト化を図ることが可能な技術を提供する。【解決手段】ボールねじ１は、外周面に第１螺旋溝１２が設けられたねじ軸１０と、内周面に第２螺旋溝２２が第１螺旋溝１２と対向して設けられ、かつねじ軸１０が貫通するナット２０と、第１螺旋溝１２及び第２螺旋溝２２により形成されたボール転動路２５内を転動する複数のボール２６と、ナット２０の移動方向の端部のうち、少なくとも一方の端部に取り付けられたシール３０とを備えている。そして、シール３０は、ねじ軸１０が貫通する筒状部３１と、筒状部３１の外周面３２及び内周面３３に亘って貫通する貫通孔に挿入され、先端部が内周面３３から突出して第１螺旋溝１２に入り込む挿入部材とを有する。【選択図】図４

Description

本発明は、ナットの移動方向の端部にシールを備えたボールねじ及びそれに用いられるシールに関するものである。

ナットの移動方向の端部にシールを備えたボールねじの一例として、すり割り付きのシールを備えたボールねじが特許文献１に開示されている。このボールねじのシールは、ねじ軸が貫通する筒状部と、この筒状部の一端側とは反対側に設けられ、ナットの移動方向の端部に固定されるフランジ部とを有している。そして、シールは、筒状部の外周面から内周面に亘って貫通するすり割りと、筒状部の内周面から突出してねじ軸の螺旋溝に入り込むシール山とを有している。シール山は、ねじ軸の螺旋溝内のグリースを掻き取るためのものである。

特開２０１４−３１８４５号公報

ところで、上記のすり割り付きシールのように、筒状部の内周面にシール山を有する既存のシールでは、ねじ軸の螺旋溝内のグリースを掻き取るためのシール山を全て切削で加工している。しかしながら、ねじ軸及びナットはボール転動溝が螺旋溝であり、ねじ軸の螺旋溝に入り込むシール山も螺旋形状となる。このような形状のシールは加工が極めて難しく、製造に時間を要するため、シール自身の製造コストやそれを備えるボールねじの製造コストが割高となる。
本発明は、上記課題に着目してなされたものであり、本発明の目的は、ボールねじ及びそれに用いられるシールの低コスト化を図ることが可能な技術を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の一態様に係るボールねじは、外周面に第１螺旋溝が設けられたねじ軸と、内周面に第２螺旋溝が第１螺旋溝と対向して設けられ、かつねじ軸が貫通するナットと、第１螺旋溝及び第２螺旋溝により形成された転動路内を転動する複数のボールと、ナットの移動方向の端部のうち、少なくとも一方の端部に取り付けられたシールとを備えている。そして、シールは、ナットが貫通する筒状部と、筒状部の外周面及び内周面に亘って貫通する貫通孔に挿入され、かつ先端部が内周面から突出して第１螺旋溝に入り込む挿入部材とを有する。

また、上記課題を解決するため、本発明の一態様に係るシールは、複数のボールを介してナットとねじ軸とが相対移動するボールねじにおいて、ナットの移動方向の端部に取り付けられるシールであって、ねじ軸が貫通する筒状部と、筒状部の外周面及び内周面に亘って貫通する貫通孔に挿入され、先端部が内周面から突出して前記ねじ軸の螺旋溝に入り込む挿入部材とを有する。

本願の発明によれば、ボールねじ及びそれに用いられるシールの低コスト化を図ることが可能となる。

本発明の実施形態１に係るボールねじの外観構造を示す斜視図である。 図１の要部拡大斜視図である。 図１において、ナットからシールを取り外した状態を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態１に係るボールねじの内部構造を一部断面化して示す側面図である。 図４の要部拡大断面図である。 図４をねじ軸の軸方向から見た正面図である。 本発明の実施形態２に係るボールねじの内部構造を一部断面化して示す側面図である。 本発明の実施形態２に係るボールねじにおいて、ねじ軸の螺旋溝内の表面にボールが接触するボール接触点と、ねじ軸の螺旋溝内の表面に挿入部材の先端部が接触する接触位置との関係を示す模式図である。 本発明の実施形態３に係るボールねじの内部構造を一部断面化して示す側面図である。 本発明の実施形態３に係るボールねじにおいて、ねじ軸の螺旋溝内の表面にボールが接触するボール接触点と、ねじ軸の螺旋溝内の表面に挿入部材の先端部が接触する接触位置との関係を示す模式図である。 本発明に係るボールねじにおいて、挿入部材の変形例を示す斜視図である。 本発明の実施形態４に係るボールねじの外観構造を示す斜視図である。 図１２において、ナットからシールを取り外した状態を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態４に係るボールねじの内部構造を一部断面化して示す側面図である。 図１４をねじ軸の軸方向から見た正面図である。 本発明の実施形態５に係るボールねじの外観構造を示す斜視図である。 図１６において、ナットからシールを取り外した状態を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態５に係るボールねじの内部構造を一部断面化して示す側面図である。

以下、本発明の一実施形態に係るボールねじ及びそれに用いられるシールについて図面を参照しながら詳細に説明する。なお、発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
以下の詳細な説明では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するように多くの特定の細部について記載される。しかしながら、かかる特定の細部がなくても１つ以上の実施形態が実施できることは明らかであろう。他にも、図面を簡潔にするために、周知の構造及び装置が略図で示されている。
なお、以下の実施形態を説明するための全図において図面を見易くするため、後述するグリースの図示を省略している。

(実施形態１)
図１乃至図４に示すように、本発明の実施形態１に係るボールねじ１は、外周面１１に第１螺旋溝１２が設けられたねじ軸１０と、内周面２１（図４参照）に第２螺旋溝２２(図４参照)が第１螺旋溝１２と対向して設けられ、かつねじ軸１０が貫通するナット２０とを備えている。ねじ軸１０及びナット２０は、ねじ軸１０の外周面１１とナット２０の内周面２１とが対向するように同軸に配置されている。第１螺旋溝１２及び第２螺旋溝２２は同一のリードで形成されている。ナット２０は、ねじ軸１０が貫通する貫通孔を有する筒形状（例えば円筒形状）をなし、この貫通孔にねじ軸１０が貫通するようにしてねじ軸１０の周囲に設置されている。

また、ボールねじ１は、図４に示すように、第１螺旋溝１２及び第２螺旋溝２２により形成されたボール転動路２５内を転動する複数のボール２６と、ナット２０の移動方向の端部のうち、少なくとも一方の端部に取り付けられたシール３０とを備えている。
また、ボールねじ１は、図示していないが、ボール転動路２５の両端を繋いでボール２６を循環させるボール戻し路を備えている。すなわち、ボールねじ１は、ボール転動路２５及びボール戻し路により形成された無端状のボール循環路を有し、このボール循環路内を複数のボール２６が循環するようになっている。

ねじ軸１０の第１螺旋溝１２及びナット２０の第２螺旋溝２２は、その第１螺旋溝１２の延伸方向と直交する断面形状が曲率中心の異なる２つの同一円弧を組み合わせた略Ｖ状であるゴシックアーク形状で形成されている。
ボールねじ１において、ボール２６は、ボール転動路２５内を移動しつつねじ軸１０の周りを回ってボール転動路２５の終点に至り、そこでボール転動路２５からボール戻し路の一方の端部に入る。ボール戻し路に入ったボール２６は、ボール戻し路内を通ってボール戻し路の他方の端部に達し、そこからボール転動路２５の支点に戻されるようになっている。

したがって、ボールねじ１は、ねじ軸１０とナット２０とを相対回転運動させると、ボール転動路２５内でのボール２６の転動を介して、ねじ軸１０とナット２０が中心軸方向に相対直線移動するようになっている。そして、ボール２６は、無端状の循環経路内を無限に循環するようになっているため、ねじ軸１０とナット２０とは継続的に相対直線移動することができる。

ねじ軸１０は、図示していないが、ボールねじ１が設置される機台に回転自在に軸支され、モータ等の回転駆動源に連結されている。また、ナット２０の一方の端部にはフランジ部２３が設けられる。例えばこのフランジ部２３を介して、このボールねじ１により進退駆動される移動テーブル等の移動体が装着される。したがって、ねじ軸１０の回転によりナット２０を介して移動体を移動するようになっている。

シール３０は、図１乃至図４に示すように、少なくともナット２０の移動方向の後方の端部に取り付けられている。ここで、上述したように、ねじ軸１０に対してナット２０が移動するボールねじ１にあっては、移動方向の前方と後方とが相対的に換わるため、ナット２０の軸方向（移動方向）の両端にシール３０がそれぞれ取り付けられていることが好ましい。実施形態１では、ナット２０の移動方向の両端のうち、一方の端部にシール３０Ａが取り付けられ、他方の端部にシール３０Ｂが取り付けられている。シール３０は、例えば高分子ポリエチレン樹脂などの樹脂性材料で形成されている。このシール３０は、ねじ軸１０の外周面１１及び第１螺旋溝１２内の表面を含む外周表面へのグリース堆積を抑制し、グリースの飛散を低減する機能を有する。

図４及び図５に示すように、シール３０は、ナット２０が貫通する筒状部３１と、筒状部３１の外周面３２及び内周面３３に亘って貫通する貫通孔３４と、この貫通孔３４に挿入され、先端部４１が内周面３３から突出して第１螺旋溝１２に入り込む挿入部材４０とを有している。また、シール３０は、筒状部３１の一端側とは反対側の他端側に筒状部３１の外周面３２よりも外側に突出するフランジ部３５と、筒状部３１の一端側からフランジ部３５に向かって延伸するすり割り３６とを有している。そして、シール３０は、ナット２０の移動方向の端部に設けられた凹部にフランジ部３５が嵌め込まれ、かつ筒状部３１がナット２０の移動方向の端部から突出する状態でナット２０の移動方向の端部に固定されている。

すり割り３６は、ねじ軸１０の中心軸Ｘに沿って延伸し、また、ねじ軸１０の半径方向に対して傾斜している。すり割り３６の数は、例えば筒状部３１の円周方向に等間隔で６箇所設けられているが、その数は、後述の機能を考慮して他の数とすることも可能である。
すり割り３６は、図６に示すように、ねじ軸１０の直径方向の仮想線Ｌ１に対して、ねじ軸１０が右ねじのときに筒状部３１の外側端面からねじ軸１０の軸方向に見て反時計回り方向に角度β１を以て傾斜させてある。図示のねじ軸１０は右ねじであり、図６は図４の左側のシール３０（３０Ｂ）を図４の左方から見た状態を示している。なお、図４の右側のシール３０（３０Ａ）を図４の右方から見ても図６のシール３０（３０Ｂ）と同一に表れる。ただし、すり割り３６の傾斜方向に対してねじ軸１０の回転方向が逆方向になる。また、ねじ軸１０が左ねじの場合には、すり割り３６の傾斜角度β１は右ねじの場合とは逆に、仮想線Ｌ１に対して時計回り方向に傾斜させることになる。

すり割り３６は、ねじ軸１０の中心軸Ｘの方向及び角度β１の傾斜方向の何れも同一の幅寸法で形成されている。このため、すり割り３６の内側の対向する２つの面（筒状部３１のすり割り３６内での対向端面）３６ａ，３６ｂは相互に平行な面をなしていて、角度β１で傾斜している。そして、この２つの面３６ａ，３６ｂのうち、ねじ軸１０の回転方向Ｂの側にある面３６ｂでは、筒状部３１の内周面３３との角度が鋭角になって、ここにエッジ部３６ｃを形成している。

すり割り３６は、上述したように、ねじ軸１０の直径方向の仮想線Ｌ１に対して、ねじ軸１０が右ねじのときに筒状部３１の外側端面からねじ軸１０の軸方向に見て反時回り計方向に角度β１で傾斜している。このため、ねじ軸１０がナット２０から送り出される側のシール３０では、筒状部３１のすり割り３６がねじ軸１に一定以上の膜厚で残るグリースを掻き取る。

一方、ねじ軸１０がナット２０内へ送り込まれる側のシール３０では、すり割り３６の反時計回り方向の傾斜がねじ軸１０の回転方向に対して逆方向になるため、ナット２０からグリースが漏れない。
貫通孔３４は、ねじ軸１０の第１螺旋溝１２と同位相の位置に配置されている。この実施形態１では、例えば筒状部３１の互いに反対側に位置する２箇所に貫通孔３４が設けられている。

図５に示すように、挿入部材４０は、一端側に先端部４１を含む本体部４２と、この本体部４２の他端側に幅広で設けられた頭部４３とを有している。そして、挿入部材４０は、本体部４２が貫通孔３４に挿入され、本体部４２の先端部４１がねじ軸１０の第１螺旋溝１２内に入り込む。頭部４３はシール３０の筒状部３１の外周面３２の外側に位置し、貫通孔３４に本体部４２を挿入したときに第１螺旋溝１２内に位置する先端部４１の位置決めを行う。この実施形態１において、挿入部材４０は、例えば本体部４２及び頭部４３が円柱状で形成され、先端部４１が凸球面体で形成されている。すなわち、挿入部材４０は、段付きのピン型で形成されている。挿入部材４０は、シール３０と同様の材料、例えば高分子ポリエチレン樹脂などの樹脂性材料で形成されている。また、挿入部材４０は、貫通孔３４に圧入又は接着剤を介して固定されている。

挿入部材４０は、筒状部３１に対して個別の部品として形成されている。そして、挿入部材４０は、筒状部３１の貫通孔３４に挿入されることにより、先端部４１がねじ軸１０の第１螺旋溝１２に入り込むようになっている。そして、挿入部材４０は、従来のシールのシール山と同様に、例えば、ねじ軸１０の回転により、ねじ軸１０の第１螺旋溝１２内のグリースを掻き取るようになっている。すなわち、シール３０は、筒状部３１の貫通孔３４に挿入部材４０を挿入することにより、ねじ軸１０の第１螺旋溝１２内のグリースを掻き取る機能を得ることができるので、内周面にシール山を切削加工で形成する従来のシールと比較して短時間で製造することができる。

図５に示すように、挿入部材４０の先端部４１は、ねじ軸１０の第１螺旋溝１２内の表面から離間している。そして、ねじ軸１０の外周面１１及び第１螺旋溝１２内の表面を含む外周表面と、シール３０の内周面３３及び挿入部材４０の先端部４１の表面を含む内周表面との間には、隙間Ｓが設けられている。この隙間Ｓは、シール３０の一端側から他端側に亘って連続的に形成されている。隙間Ｓは０．３ｍｍ以下であることが好ましい。

次に、実施形態１に係るボールねじ１の動作について説明する。
ボールねじ１の運転時には、ナット２０とねじ軸１０との間の空間にグリースを充填した状態で運転する。ここで、例えば、ねじ軸１０を図４において左から右方向に見て回転方向Ｂに左回転させると、ナット２０は図４において右方向に移動する。このナット２０の移動は、ナット２０内のグリースを、シール３０の内周面３２及び挿入部材４０の先端部４１の表面を含む内周表面と、ねじ軸１０の外周面１１及び第１螺旋溝１２内の表面を含む外周表面との間の隙間Ｓから、ねじ軸１０の外周表面に一定の膜厚となって残留させながら行われる。

このとき、ナット２０内からねじ軸１０の外周表面に付着して外部に出ようとするグリースは、シール３０の筒状部３１においてすり割り３６及び挿入部材４０の先端部４１により掻き取られるため、ねじ軸１０の外周表面に残るグリースは上記の膜厚を超えることはない。
ねじ軸１０の外周表面にあって隙間Ｓの厚みを超える量のグリースは、ねじ軸１０の回転により相対的にねじ軸１０の軸方向に移動するナット２０から、その内部にあったグリースがねじ軸１０の外周表面に付着したまま残留して外部に出されようとするときに、シール３０の筒状部３１に、すり割り３６によって形成されたシール３０のエッジ部３６ｃにより、ナット２０の外部に出されようとするグリースが掻き取られ、その掻き取られたグリースは、続いてすり割り３６を介して遠心方向遠心方向に押し出されて筒状部３１の外周面３２にまで至る。

このとき、ナット２０内の余分なグリースが排出されるシール３０の筒状部３１の外周面３２は、グリースに遠心力が作用しない場所である。このため、グリースが遠心力により周囲に飛散することがなく、ねじ軸１０の下方に自重で滴るように落下する。したがって、グリースの飛散による弊害は生じない。
こうして、シール３０のすり割り３６により余分なグリースが落下するのは、ナット２０が移動する際にその後側になるシール３０Ｂからである。したがって、図４の場合は、ねじ軸１０が図４の左から右を見て左回りしたときに、ナット２０は図４において右方向に移動し、そのときに後側となる図４の左側のシール３０Ｂからグリースが落下するものである。したがって、ねじ軸１０が図４の左から右を見て左回りに対して逆方向の右回り回転すると、ナット２０は図４において左方向に移動し、そのときに後側となる図４の右側のシール３０Ａからグリースが同様に落下する。

以上説明したように、実施形態１に係るボールねじ１は、ナット２０の内部にあったグリースが、ナット２０の移動方向の後方端部に設けられたシール３０Ｂの筒状部３１の外周面３２に排出される。このため、ナット２０内の余分なグリースは、ねじ軸１０の遠心力が作用しにくい位置で外部に取り出されるので、周囲に飛散することがない。
そして、実施形態１に係るボールねじ１は、ナット２０の移動方向の端部のうち、少なくとも一方の端部にシール３０を備えている。このシール３０は、ねじ軸１０の第１螺旋溝１２内のグリースを掻き取る機能を筒状部３１の貫通孔３４に挿入部材４０を挿入することで得ることができるので、内周面にシール山を切削加工で形成する従来のシールと比較して短時間で製造することができ、低コスト化を図ることができる。そして、このシール３０を備えたボールねじ１においても低コスト化を図ることができる。

挿入部材４０は、従来のシールのシール山を代替えすることができ、一箇所若しくは数箇所あれば、ねじ軸１０の第１螺旋溝１２内のグリースを掻き取ることが可能である。この実施形態１では、シール３０の筒状部３１において、ねじ軸１０の第１螺旋溝１２と同位相の位置に貫通孔３４を設け、この貫通孔３４に挿入部材４０を挿入することでねじ軸１０の第１螺旋溝１２内のグリースを掻き取る機能を得ているので、ねじ軸１０の第１螺旋溝１２と同位相の位置であれば挿入部材４０の数及び配置を自由に行うことができる。また、このようにすることで、掻き取られた余分なグリースの堆積場所も限定でき、ボールねじ１を装着した装置内でのクリーン化に貢献できる。
なお、貫通孔は、挿入部材４０の頭部４３も挿入が可能となるように、段付き形状で形成してもよい。

（実施形態２）
図７に示すように、本発明の実施形態２に係るボールねじ１Ａは、上述の実施形態１に係るボールねじ１と同様に、ねじ軸１０と、ナット２０と、ボール転動路２５及びボール戻し路を含むボール循環路と、複数のボール２６と、シール５１（５１Ａ，５１Ｂ）とを備えている。そして、シール５１は、実施形態１のシール３０と同様に、筒状部３１と、筒状部３１の外周面３２及び内周面３３に亘って貫通する貫通孔３４と、フランジ部３５と、すり割り３６とを有している。更に、シール５１は、実施形態１の挿入部材４０に換えて挿入部材４０Ａを有している。

図８に示すように、挿入部材４０Ａは、実施形態１の挿入部材４０と同様に、一端側に先端部４１を含む本体部４２と、この本体部４２の他端側に幅広で設けられた頭部４３とを有し、段付きのピン型で形成されている。そして、挿入部材４０Ａの先端部４１は、図８に示すように、ねじ軸１０の第１螺旋溝１２内の表面にボール２６が接触するボール接触点Ｐを避けてねじ軸１０の第１螺旋溝１２内の表面と接触している。この実施形態２では、挿入部材４０Ａの先端部４１にボール接触点Ｐを跨ぐようにして凹部４１ａが設けられている。

このように、挿入部材４０Ａの先端部４１が、ボール接触点Ｐを避けてねじ軸１０の第１螺旋溝１２内の表面と接触していることから、ボール接触点Ｐにグリースを掻き集めながらねじ軸１０の第１螺旋溝１２内のグリースを掻き取ることができる。
また、ボール２６とねじ軸１０の第１螺旋溝１２との間にグリースからなる油膜が形成されるので、剥離や摩耗などの発生を抑制することができる。このため、ボールねじ１Ａを長期に亘って走行することができる。

（実施形態３）
図９に示すように、本発明の実施形態２に係るボールねじ１Ｂは、上述の実施形態１に係るボールねじ１と同様に、ねじ軸１０と、ナット２０と、ボール転動路２５及びボール戻し路を含むボール循環路と、複数のボール２６と、シール５２（５２Ａ，５２Ｂ）とを備えている。そして、シール５２は、実施形態１のシール３０と同様に、筒状部３１と、筒状部３１の外周面３２及び内周面３３に亘って貫通する貫通孔３４と、フランジ部３５と、すり割り３６とを有している。更に、シール５２は、実施形態１の挿入部材４０に換えて挿入部材４０Ｂを有している。

図１０に示すように、挿入部材４０Ｂは、実施形態１の挿入部材４０と同様に、一端側に先端部４１を含む本体部４２と、この本体部４２の他端側に幅広で設けられた頭部４３とを有し、段付きのピン型で形成されている。そして、挿入部材４０Ｂの先端部４１は、図１０に示すように、ねじ軸１０の第１螺旋溝１２内の表面にボール２６が接触するボール接触点Ｐよりもねじ軸１０の中心軸側でねじ軸１０の第１螺旋溝内の表面と接触している。このように、挿入部材４０Ｂの先端部４１がボール接触点Ｐよりもねじ軸１０の中心軸Ｘ側でねじ軸１０の第１螺旋溝１２内の表面と接触していることから、ボール接触点Ｐにグリースを掻き集めながらねじ軸１０の第１螺旋溝１２内のグリースを掻き取ることができる。

また、ボール２６とねじ軸１０の第１螺旋溝１２との間にグリースからなる油膜が形成されるので、剥離や摩耗などの発生を抑制することができる。このため、ボールねじ１Ｂを長期に亘って走行することができる。
なお、前述の実施形態１乃至３では、段付きピン型の挿入部材４０，４０Ａ，４０Ｂを用いたが、変形例として図１１に示す挿入部材５３を用いてもよい。挿入部材５３は、一端側に先端部５３ａを含む本体部５３ｂと、この本体部５３ｂの他端側に幅広で設けられた頭部５３ｃとを有している。そして、挿入部材５３は、例えば本体部５３ｂ及び頭部５３ｃが矩形状で形成され、先端部５３ａは厚さを持った凸状のアーチ形状で形成されている。

（実施形態４）
実施形態４では、ワイパー式のシール６０を備えたボールねじ２について説明する。
図１２乃至図１４に示すように、本発明の実施形態４に係るボールねじ２は、上述の実施形態１に係るボールねじ１と同様に、ねじ軸１０と、ナット２０と、ボール転動路２５及びボール戻し路を含むボール循環路と、複数のボール２６と、ワイパー式のシール６０（６０Ａ，６０Ｂ）とを備えている。

シール６０は、少なくともナット２０の移動方向の後方の端部に取り付けられている。この実施形態４では、ナット２０の移動方向の両端のうち、一方の端部にシール６０Ａが取り付けられ、他方の端部にシール６０Ｂが取り付けられている。シール６０は、例えば高分子ポリエチレン樹脂などの樹脂性材料で形成されている。

図１４に示すように、シール６０は、ナット２０が貫通する筒状部６１と、筒状部６１の外周面６２及び内周面６３に亘って貫通する貫通孔６４と、この貫通孔６４に挿入され、先端部４１が内周面６３から突出して第１螺旋溝１２に入り込む挿入部材４０とを有している。また、シール６０は、筒状部６１の一端側とは反対側の他端側に筒状部６１の外周面６２よりも外側に突出するフランジ部６５と、筒状部６１の一端側からフランジ部６５に向かって延伸するすり割り６６とを有している。また、シール６０は、リング状のガータースプリング６７を有している。そして、シール６０は、ナット２０の移動方向の端部に設けられた凹部にフランジ部６５が嵌め込まれ、かつ筒状部６１がナット２０の移動方向の端部から突出する状態でナット２０の移動方向の端部に固定されている。

すり割り６６は、ねじ軸１０の中心軸Ｘに対して傾斜し、また、ねじ軸１０の半径方向に対して傾斜している。すり割り６６の数は、例えば筒状部６１の円周方向に等間隔で６箇所設けられている。
すり割り６６は、図１５に示すように、ねじ軸１０の直径方向の仮想線Ｌ２に対して、ねじ軸１０が右ねじのときに筒状部６１の外側端面からねじ軸１０の軸方向に見て時計回り方向に角度β２を以て傾斜させてある。図示のねじ軸１０は右ねじであり、図１５は図１４の左側のシール６０（６０Ｂ）を図１４の左方から見た状態を示している。なお、図１４の右側のシール６０（６０Ａ）を図１４の右方から見ても図１５のシール６０（６０Ｂ）と同一に表れる。また、ねじ軸１０が左ねじの場合には、すり割り６６の傾斜角度β２は右ねじの場合とは逆に、仮想線Ｌ２に対して反時回り計方向に傾斜させることになる。

すり割り６６は、ねじ軸１０の中心軸Ｘに対して傾斜する方向及び角度β２の傾斜方向の何れも同一の幅寸法で形成されている。このため、すり割り６６の内側の対向する２つの面（筒状部６１のすり割り６６内での対向端面）６６ａ，６６ｂは相互に平行な面をなしていて、角度β２で傾斜している。そして、この２つの面６６ａ，６６ｂのうち、ねじ軸１０の回転方向Ｂの側とは反対側にある面６６ａでは、筒状部６１の内周面６３との角度が鋭角になって、ここにエッジ部６６ｃを形成している。

筒状部６１の外周面６２には環状のスプリング溝６８が設けられている。スプリング溝６８にはガータースプリング６７が筒状部６１の円周方向に沿って嵌め込まれている。筒状部６１は、外周からガータースプリング６７で内方に向かって締め付けられ、ねじ軸１０の外周面１１に内周面２１が密着している。すなわち、シール６０は、内周面６３がねじ軸１０の外周面１１に接触する接触式になっている。

このボールねじ２では、ねじ軸１０の回転により相対的にナット２０が軸方向に移動すると、ねじ軸１０がナット２０内へ送り込まれる側のシール６０において、ナット２０の外部においてねじ軸１０の外周面１１に付着していた異物がすり割り６６によって形成されたシール６０のエッジ部６６ｃで掻き取られる。そして、掻き取られた異物はすり割り６６によって形成された傾斜面に沿って遠心方向に掻き出される。

貫通孔６４は、ねじ軸１０の第１螺旋溝１２と同位相の位置に配置されている。この実施形態４では、例えば筒状部６１の互いに反対側に位置する２箇所に貫通孔６４が設けられている。
前記挿入部材４０は、貫通孔６４に圧入又は接着材を介して固定されている。挿入部材４０は、筒状部６１に対して個別の部品として形成されている。そして、挿入部材４０は、筒状部６１の貫通孔６４に挿入されることにより、先端部４１がねじ軸１０の第１螺旋溝１２に入り込むようになっている。そして、挿入部材４０は、従来のシールのシール山と同様に、ねじ軸１０の回転により、ねじ軸１０の第１螺旋溝１２内のグリースを掻き取るようになっている。すなわち、シール６０は、筒状部６１の貫通孔６４に挿入部材４０を挿入することにより、ねじ軸１０の第１螺旋溝１２内のグリースを掻き取る機能を得ることができるので、内周面にシール山を切削加工で形成する従来のシールと比較して短時間で製造することができる。

以上説明したように、実施形態４に係るボールねじ２は、ナット２０の移動方向の端部のうち、少なくとも一方の端部にシール６０を備えている。このシール６０は、ねじ軸１０の第１螺旋溝１２内のグリースを掻き取る機能を筒状部６１の貫通孔６４に挿入部材４０を挿入することで得ることができるので、内周面にシール山を切削加工で形成する従来のシールと比較して短時間で製造することができ、低コスト化を図ることができる。そして、このシール６０を備えたボールねじ２においても低コスト化を図ることができる。

また、シール６０は接触式であるが、ねじ軸１０の第１螺旋溝１２と接する部分が少なくなるため、ねじ軸の回転に伴うシールの発熱やボールねじの発熱を防ぐことができる。
また、このボールねじ２では、ガータースプリング６７の締め付け力によりシール６０がねじ軸１０の第１螺旋溝１２の底に接触しているため、ナット２０内への異物の混入を抑制することができる。

なお、貫通孔６４は、挿入部材４０の頭部４３も挿入が可能となるように、段付き形状で形成してもよい。
また、挿入部材４０に換えて、図７及び図８に示す挿入部材４０Ａや図９及び図１０に示す挿入部材４０Ｂを用いてもよい。
また、貫通孔６４はすり割り６６と繋がっていてもよい。また、貫通孔６４と挿入部材４０とはガータースプリング６７で固定してもよい。

（実施形態５）
実施形態５では、ラビリンスシール７０を備えたボールねじ４について説明する。
図１６乃至図１８に示すように、本発明の実施形態５に係るボールねじ３は、上述の実施形態１に係るボールねじ１と同様に、ねじ軸１０と、ナット２０と、ボール転動路２５及びボール戻し路を含むボール循環路と、複数のボール２６とを備えている。そして、ボールねじ３は、実施形態１のシール３０に換えてラビリンスシール７０（７０Ａ，７０Ｂ）を備えている。

ラビリンスシール７０は、少なくともナット２０の移動方向の後方の端部に取り付けられている。この実施形態５では、ナット２０の移動方向の両端のうち、一方の端部にラビリンスシール７０Ａが取り付けられ、他方の端部にラビリンスシール７０Ｂが取り付けられている。ラビリンスシール７０は、例えば高分子ポリエチレン樹脂などの樹脂性材料で形成されている。

図１８に示すように、ラビリンスシール７０は、ナット２０が貫通する筒状部７１と、筒状部７１の外周面７２及び内周面７３に亘って貫通する貫通孔７４と、この貫通孔７４に挿入され、先端部４１が内周面７３から突出して第１螺旋溝１２に入り込む挿入部材４０とを有している。そして、ラビリンスシール７０は、ナット２０の移動方向の端部に設けられた凹部に筒状部７１の他端側が嵌め込まれ、かつ筒状部７１の一端側がナット２０の移動方向の端部から突出する状態でナット２０の移動方向の端部に固定されている。

ラビリンスシール７０は、ねじ軸１０の外周面１１及び第１螺旋溝１２内の表面を含む外周表面と、筒状部７１の内周面７３及び挿入部材４０の先端部４１の表面を含む内周表面とが接触する接触式で形成されている。
貫通孔７４は、ねじ軸１０の第１螺旋溝１２と同位相の位置に配置されている。この実施形態５では、例えば筒状部７１の４箇所に貫通孔７４が設けられている。貫通孔７４は、挿入部材４０の頭部４３も挿入が可能となるように、段付き形状で形成されている。

挿入部材４０は、貫通孔７４に圧入又は接着材を介して固定されている。挿入部材４０は、筒状部７１に対して個別の部品として形成されている。挿入部材４０は、筒状部７１の貫通孔７４に挿入されることにより、先端部４１がねじ軸１０の第１螺旋溝１２に入り込むようになっている。そして、挿入部材４０は、従来のシールのシール山と同様に、ねじ軸１０の回転により、ねじ軸１０の第１螺旋溝１２内のグリースを掻き取るようになっている。すなわち、ラビリンスシール７０は、筒状部７１の貫通孔７４に挿入部材４０を挿入することにより、ねじ軸１０の第１螺旋溝１２内のグリースを掻き取る機能を得ることができるので、内周面にシール山を切削加工で形成する従来のシールと比較して短時間で製造することができる。

以上説明したように、実施形態５に係るボールねじ３は、ナット２０の移動方向の端部のうち、少なくとも一方の端部にラビリンスシール７０を備えている。このラビリンスシール７０は、ねじ軸１０の第１螺旋溝１２内のグリースを掻き取る機能を筒状部７１の貫通孔７４に挿入部材４０を挿入することで得ることができるので、内周面にシール山を切削加工で形成する従来のシールと比較して短時間で製造することができ、低コスト化を図ることができる。そして、このラビリンスシール７０を備えたボールねじ３においても低コスト化を図ることができる。

また、ラビリンスシール７０は接触式であるが、ねじ軸１０の第１螺旋溝１２と接する部分が少なくなるため、ねじ軸１０の回転に伴うラビリンスシール７０の発熱やボールねじ３の発熱を防ぐことができる。
また、挿入部材４０に換えて、図７及び図８に示す挿入部材４０Ａや図９及び図１０に示す挿入部材４０Ｂを用いてもよい。

以上、本発明を上記一実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記一実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。

１，１Ａ，１Ｂ，２，３…ボールねじ
１０…ねじ軸
１１…外周面
１２…第１螺旋溝
２０…ナット
２１…内周面
２２…第２螺旋溝
２３…フランジ部
２５…ボール転動路
２６…ボール
３０，３０Ａ，３０Ｂ…シール
３１…筒状部
３２…外周面
３３…内周面
３４…貫通孔
３５フランジ部
３６…すり割り
４０…挿入部材
４１…先端部，４１ａ…凹部
４２…本体部
４３…頭部
５１，５１Ａ，５１Ｂ…シール
５２，５２Ａ，５２Ｂ…シール
５３…挿入部材，５３ａ…先端部，５３ｂ…本体部，５３ｃ…頭部
６０…シール
６１…筒状部
６２…外周面
６３…内周面
６４…貫通孔
６５…フランジ部
６６…すり割り
６７…ガータースプリング
６８…スプリング溝
７０…ラビリンスシール
７１…筒状部
７２…外周面
７３…内周面
７４…貫通孔

Claims (6)

1. 外周面に第１螺旋溝が設けられたねじ軸と、
   内周面に第２螺旋溝が前記第１螺旋溝と対向して設けられ、かつ前記ねじ軸が貫通するナットと、
   前記第１螺旋溝及び第２螺旋溝により形成されたボール転動路内を転動する複数のボールと、
   ナットの移動方向の端部のうち、少なくとも一方の端部に取り付けられたシールと、を備え、
   前記シールは、
   前記ねじ軸が貫通する筒状部と、
   前記筒状部の外周面及び内周面に亘って貫通する貫通孔に挿入され、先端部が前記内周面から突出して前記第１螺旋溝に入り込む挿入部材と、を有することを特徴とするボールねじ。
2. 前記挿入部材の先端部は、前記ねじ軸の第１螺旋溝内の表面から離間している請求項１に記載のボールねじ。
3. 前記挿入部材の先端部は、前記ねじ軸の第１螺旋溝内の表面に前記ボールが接触するボール接触点を避けて前記ねじ軸の第１螺旋溝内の表面と接触している請求項１に記載のボールねじ。
4. 前記挿入部材の先端部は、前記ねじ軸の第１螺旋溝内の表面に前記ボールが接触するボール接触点よりも前記ねじ軸の中心軸側で前記ねじ軸の第１螺旋溝内の表面と接触している請求項１に記載のボールねじ。
5. 前記挿入部材は、前記貫通孔に圧入又は接着剤を介して固定されている請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のボールねじ。
6. 複数のボールを介してナットとねじ軸とが相対移動するボールねじにおいて、前記ナットの移動方向の端部に取り付けられるシールであって、
   前記ねじ軸が貫通する筒状部と、前記筒状部の外周面及び内周面に亘って貫通する貫通孔に挿入され、先端部が前記内周面から突出して前記ねじ軸の螺旋溝に入り込む挿入部材とを有することを特徴とするシール。

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