JP2519182Y2 - 軸案内装置のシール部材 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ボールねじ、ボールスプライン等、外周面
に凹凸を有する案内軸とこの案内軸に係合してその周囲
を運動するナットとからなる軸案内装置のシール部材に
関する。

［従来の技術］ 軸方向に沿ってボール転走溝が形成されたスプライン
軸の外周面をスプラインナットが軸方向に沿って直線状
に運動するボールスプラインや、螺旋状のボール転走溝
が形成されたねじ軸の外周面をボールナットが該ボール
転送溝に沿って螺旋状に運動するボールねじ等の軸案内
装置は、各種工作機械の可動部に幅広く利用されてい
る。そのため、これら軸案内装置においては、スプライ
ン軸やねじ軸といった案内軸に付着した被加工物の切削
片や塵等の付着物が上記ナット内部に侵入するのを防止
すべく、該ナットの一端又は両端にシール部材を装着す
る必要がある。

従来、この種のシール部材としては数種類が提案され
ているが、その代表的なものとしては、例えば、シール
部材の内径を案内軸の外径に対応して成形し、シール部
材の内周面と案内軸の外周面との間の僅かな隙間だけを
残してナットの内部を密閉する所謂ラビリンスシールが
ある。

又、他の例としては、第４図及び第５図に示すよう
に、案内軸の最大径よりも大きな内径を有するリング状
保持部材ａの内周面に刷毛ｂを植設し、ナットの運動に
伴い刷毛ｂの先端が案内軸外周面を摺擦して付着物を廃
除するようにした所謂ブラッシュシール（実開昭60-145
658号、実開昭60-126750号）がある。

更に、他の例としては、案内軸最大径よりも大きな内
径を有するリング状保持部材の内周面に凹陥部を設ける
と共に、この凹陥部内に案内軸外径よりも小さい内径を
有するリング状のフエルト布を装着し、フエルト布が案
内軸に当接してナット内部を密閉する所謂フエルトシー
ルがある。

［考案が解決しようとする課題］ しかし、上記したラビリンスシールは、案内軸の外周
面とシール部材の内周面とが非接触なので、ある程度の
大きさを有する切削片等は廃除できるものの、極小さい
切削粉や塵等を廃除することはできず、そのシール効果
が充分であるとは言えない。

この点において上記ブラッシュシールは、保持部材ａ
に植設された刷毛ｂが案内軸の外周面を摺擦するため微
小な切削粉等も廃除でき、シール効果という点では上記
ラビリンスシールより有効であるといえる。

しかし、かかるブラッシュシールは保持部材ａに対し
て毛足の長い刷毛ｂを植設することで、例えば前述のね
じ軸やスプライン軸の如き、外周面にポール転走溝等の
凹凸がある案内軸に対してもシール効果を維持している
ので、刷毛ｂの毛先と案内軸外周面との接触率が高く、
刷毛ｂの摺擦により大きな摩擦熱が生じるといった欠点
を有している。このため、案内軸の軸長に変動が生じ易
く、特に、ボールねじにおいてはねじ軸のピッチに狂い
が生じて、ナットの運動精度が低下してしまう。

また、上記フエルトシールは、稼働初期の段階ではフ
エルトと案内軸との密着が保たれるので、そのシール効
果は高いと言えるが、稼働時間が進むにつれフエルトが
窪んで密着性が悪化し、時経過に伴ってシール効果が低
下するといった問題点を有している。

本考案はこのような問題点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、外周面に凹凸が形成され
た案内軸に対して常に高いシール効果を維持できると共
に、該案内軸の精度に影響を及ぼすことがない軸案内装
置のシール部材を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本考案の軸案内装置のシー
ル部材は、外周面に凹凸が形成された案内軸と、この案
内軸に係合すると共に該凹凸に沿って該案内軸の周囲を
直線状あるいは螺旋状に運動するナットとから構成され
る軸案内装置に用いられ、上記ナットの一端又は両端に
取り付けられて該案内軸とナットとの間を密封するシー
ル部材であって、内周面が上記案内軸の外周面の凹凸と
一定の隙間を介して相対面するように成形された保持基
材と、上記隙間の幅に略相当する均一な長さを有し、先
端が上記案内軸の外周面に当接するように上記保持基材
の内周面に植設された繊維とから構成されることを特徴
とするものである。

このような技術的手段において、上記保持基材の内周
面は、案内軸の外周面と該保持基材の内周面との間に均
一な幅の隙間を形成するよう、案内軸の外周面形状に対
応して成形される。例えば、案内軸がねじ軸である場
合、上記保持基材の内周面には、ねじ軸に形成された螺
旋状のボール転走溝に対応した螺旋状の突起が成形され
る。

又、上記保持機材と案内軸との間に形成される隙間と
しては、0.1mm〜0.3mm程度であるが、この隙間を必要以
上に大きく設定することは、繊維の長さが長尺化して付
着物の排除性が悪化する原因となるので避けなければな
らない。

更に、上記繊維を植設する方法としては、繊維が保持
基材内周面の中心方向に繊維端を向けて植設されるもの
であれば、その方法を適宜選択して差支えない。

［作用］ 上記技術的手段は次のように作用する。

上記保持基材の内周面に植設される繊維の長さは、該
保持基材と案内軸との間に形成される極僅かな隙間の幅
に略合致しており、極めて短いものとなる。そのため、
繊維が保持基材の内周面に対して起立する力が強まるの
で、案内軸に付着した付着物が効率良く廃除される。

又、上記した繊維の起立力が強まることにより、径が
細い繊維を使用可能なので、繊維の植設密度が高まって
付着物廃除効果がより高まる。

更に、案内軸の外周面形状に対応して成形された保持
基材の内周面に繊維を植設しているので、繊維先端と案
内軸外周面との接触率を低く押えることができ、摺擦に
よる摩擦熱の発生量が小さくなる。

［実施例］ 以下、添附図面に基づいて本考案を詳細に説明する。

本実施例は、ボールねじに本考案のシール部材を適用
した第一実施例を示すものであり、第１図及び第２図に
その正面図及び断面図を示すように、リング状保持基材
１の内周面11に繊維２が植設されている。

上記保持基材１は合成樹脂の射出成形により製作され
おり、その内周面11はボールねじのねじ軸３の外径より
もわずかに大きい内径を有している。又、内周面11に
は、ねじ軸３の外周面に形成された螺旋状ボール転送溝
31に対応して、螺旋状の突起12が設けられており、これ
によって保持基材１の内周面全域においてねじ軸外周面
との間隙が一定に作り出されている。尚、本実施例にお
いて、保持基材１の内周面11と案内軸３の外周面との間
隙は0.1mm〜0.3mm程度に設定されている。

又、保持基材１の内周面11に植設される繊維２は、ナ
イロンからなっており、保持基材１と案内軸３の外周面
との間に形成される隙間と略一致した長さを有してい
る。そして、このように繊維長が短いため、繊維太さが
約７デニール（１デニール:1gのポリマーを9000m引伸ば
したときの太さ）と細くなっており、保持基材１の内周
面11に高密度で植設することができる。

上記短繊維２を保持基材１に植設するに当たっては、
先ず、保持基材１の内周面11に接着剤（保持基材の材質
により異なる）を塗布した後、静電誘引力を利用して合
成樹脂からなる保持基材１の表面に化学繊維である短繊
維２を吸着し起立させる。そして、接着剤が固化した後
に、保持基材１と短繊維２との間に作用している静電誘
引力を除去してやることにより、短繊維２が保持基材１
の内周面11に起立したシール部材が得られる。

このようにして得られたシール部材は、第３図に示す
ように、ねじ軸３の外周面を回動するボールナット４の
一端あるいは両端に取付けられて使用される。

このとき、本実施例のシール部材によれば、保持基材
１の内周面11に植設される繊維２はその長さが極めて短
いので、内周面11に対して起立する力が大きく、案内軸
３に付着した被加工物の切削粉等を廃除する力が強まる
と共に、保持基材１の内周面11がねじ軸３の外周面形状
に対応して成形されているので、円周方向全域にわたっ
て上記廃除性が均一に発揮されるようになっている。

従って、ボールナット４の端部に本実施例のシール部
材を取付けることにより、高いシール効果でボールナッ
ト内の防塵を図ることができるものである。

又、本実施例のシール部材によれば、ねじ軸３と保持
基材内周面11との間の隙間幅が円周方向全域にわたって
均一に形成されるので、繊維先端とねじ軸３の外周面と
の接触率を低く押えつつ高いシール効果を維持してお
り、摩擦により発生する熱量がブラッシュシールに比較
して低いものとなっている。

［考案の効果］ 以上説明してきたように本考案の軸案内装置のシール
部材によれば、保持基材の内周面に植設された繊維が強
い力で案内軸の付着物を廃除すると共に、かかる内周面
の円周方向全域においてこの廃除力が維持されるので、
高いシール効果を発揮することが可能である。

又、植設された繊維と案内軸外周面との間における摩
擦熱の発生が少ないので、案内軸の軸長の変動を防止す
ることができ、このシール部材が取付けられる軸案内装
置の精度維持を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案における軸案内装置のシール部材の第一
実施例を示す正面図、第２図は第１図のＩ−Ｉ断面図、
第３図は第一実施例に係るシール部材をボールねじに装
着した状態を示す断面図、第４図は従来の軸案内装置の
シール部材の一例を示す正面図、第５図は第４図のII-I
I断面図である。 ［符号の説明］ １……保持基材、２……繊維、３……ねじ軸、４……ボ
ールナット、11……内周面

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】外周面に凹凸が形成された案内軸と、この
   案内軸に係合すると共に該凹凸に沿って該案内軸の周囲
   を直線状あるいは螺旋状に運動するナットとから構成さ
   れる軸案内装置に用いられ、上記ナットの一端又は両端
   に取り付けられて該案内軸とナットとの間を密封するシ
   ール部材であって、 内周面が上記案内軸の外周面の凹凸と一定の隙間を介し
   て相対面するように成形された保持基材と、上記隙間の
   幅に略相当する均一な長さを有し、先端が上記案内軸の
   外周面に当接するように上記保持基材の内周面に植設さ
   れた繊維とから構成されることを特徴とする軸案内装置
   のシール部材。