JP4515750B2 - Ball screw lubrication seal device - Google Patents
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Description
本発明は、特にボールねじ装置における、ねじ転動部であるボールねじ軸のねじ溝とボール間、ボールナットのねじ溝とボール間の潤滑を長期間油を補給せずに使用可能な潤滑シール装置に関する。 The present invention relates to a lubrication seal that can be used without replenishing oil for a long period of time between a screw groove and a ball of a ball screw shaft, which is a screw rolling portion, and between a screw groove and a ball of a ball nut, particularly in a ball screw device. Relates to the device.
従来、この種のシール装置には、種々の装置が提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。
特許文献1は、潤滑剤含有のゴムまたは合成樹脂リングをボールナット端部へ押え部材で取り付けて、その押え部材の突起部で合成樹脂リングの周方向に予圧を掛けるように構成している。
Conventionally, various devices have been proposed for this type of sealing device (see, for example,
また、特許文献2は、特許文献1と同様にナット等スライド部材に装着されるもので、潤滑油を塗布する部材が明細書に記載されたように、ウール混合ポリエステル製フェルトや焼結樹脂等から構成されているもので、潤滑剤をより多量に吸収保持できるというメリットを有している。
さらに、シール装置として、特許文献3に記載されたような構造が知られている。このようなシール装置においては、ボールねじ軸のねじ溝の軸直角断面形状に対応した孔を有する薄板シール板を円周方向にずらせて重ね合わせ、枠形リングに保持されてボールナット端部へ取り付けてなるものであり、シール装置としては有効である。
Furthermore, a structure as described in
しかし、特許文献1は、常時潤滑剤供給部材を接触する転動体であるボールに対して押圧力を加えることにより、接触状態を長時間保持しようとするものである。従って、潤滑機構が複雑化するという不具合があった。
また、特許文献2においては、多量に吸収保持が可能でも、転動体つまりボールに接触して油を付着させていく際、常時その作用をさせるためには、この部材に油を供給するための潤滑油吸蔵体(タンク機能)を付加させる必要がある。しかも、油を保持する潤滑油を塗布する部材のボールとの接触部は、時間を追う毎に弾性を失い組成変形を起して、転動ボールとの接触状態が悪化し、潤滑作用が低下してしまうおそれがある。また、通常のフェルト材は空隙が大きいので、吸収した油も流れ出やすく、従って、明細書に記載されているように、吸蔵体と塗布体との間に流量制御弁を設けるなどの工夫が必要になってくる。
However,
Further, in Patent Document 2, even when a large amount can be absorbed and retained, when oil is adhered to the rolling elements, that is, the balls, the oil is supplied to this member in order to always act. It is necessary to add a lubricating oil occlusion body (tank function). In addition, the contact portion with the ball of the member to which the lubricating oil that holds the oil is applied loses its elasticity and composition deformation occurs with time, so that the contact state with the rolling ball deteriorates and the lubricating action decreases. There is a risk of it. Also, since the normal felt material has a large gap, the absorbed oil is also likely to flow out. Therefore, as described in the specification, a device such as a flow control valve is required between the occlusion body and the application body. It becomes.
さらに、特許文献3においては一般的なシール材料を用いているので、密封機能は良好でも潤滑機構としての機能が無く、長期間安定して潤滑油を供給することができなかった。
本発明は、斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、潤滑機構の複雑化を解消することと、潤滑剤をより多量に吸収保持できるというメリットをもったままで、長期間安定して潤滑油を供給できる接触給油を可能にし、しかもシール機能を併せ持つボールねじの潤滑シール装置を提供することにある。
Furthermore, since a general sealing material is used in
The present invention has been made to solve such conventional problems, and its purpose is to eliminate the complexity of the lubrication mechanism and to absorb and retain a larger amount of lubricant. It is an object of the present invention to provide a ball screw lubrication seal device that enables contact lubrication that can stably supply lubricant oil for a long period of time and that also has a sealing function.
請求項1に係る発明は、ボールねじ軸のねじ溝の軸直角断面形状に対応した孔を有する複数の薄板シール板を、それぞれ円周方向にずらして重ね合わせてコ字型断面形状の枠形リングに保持するとともにボールナット端部へ取り付けて成るボールねじの潤滑シール装置であって、前記複数の薄板シール板は、細いポリエステル系の樹脂繊維の表面にゴム弾性体を溶かし込んで一体化し、前記樹脂繊維間に形成される多数の空間に、潤滑剤を含浸させることにより、潤滑剤供給手段を構成し、かつ、それぞれの薄板シール板を円周方向にずらして重ね合わせて前記枠形リング内に挿入し外周面だけを、前記枠形リングの内周面に接着剤により固着することによって内周面側に動きの自由度を持たせ、それぞれの薄板シール板が前記ねじ溝に対して追従して前記ねじ溝をシールするとともに前記潤滑油の付与を行うように構成して成ることを特徴とするボールねじの潤滑シール装置である。
The invention according to
請求項2に係る発明は、前記潤滑油は、前記複数の薄板シール板をそれぞれ円周方向にずらして重ね合わせて前記枠形リング内に挿入し外周面だけを、前記枠形リングの内周面に接着剤により固着後に、前記各薄板シール板に含浸されることを特徴とする請求項1に記載のボールねじの潤滑シール装置である。
According to a second aspect of the present invention, in the lubricating oil, the plurality of thin plate sealing plates are shifted in the circumferential direction and overlapped and inserted into the frame-shaped ring, and only the outer peripheral surface is inserted into the inner periphery of the frame-shaped ring. 2. The ball screw lubricating seal device according to
本発明によれば、ゴム弾性体の弾性力がねじ溝面に作用することで、通常のフェルト材に比較して、長期間の潤滑作用を達成することができる。しかも、従来装置のように、外周側から押圧する機構などを設けること無く、効果的に潤滑作用を行なわせることが可能となった。
また、枠形リング内周面と複数の薄板シール板外周面のみが接着固定されているので、充分な潤滑油を薄板シール板に保持させることができ、かつ、内周側は動きの自由度があるので、ねじ溝に対して追従することで、シール性と、潤滑油の付与が効果的に行なえる。
According to the present invention, since the elastic force of the rubber elastic body acts on the thread groove surface, a long-term lubricating action can be achieved as compared with a normal felt material. In addition, it is possible to effectively perform the lubricating action without providing a mechanism for pressing from the outer peripheral side as in the conventional apparatus.
In addition, since only the inner peripheral surface of the frame-shaped ring and the outer peripheral surfaces of the plurality of thin plate sealing plates are bonded and fixed, sufficient lubricating oil can be held on the thin plate sealing plate, and the inner peripheral side has freedom of movement. Therefore, by following the screw groove, sealing performance and lubricating oil can be effectively applied.
さらに、通常のフェルト材に比較して、ゴム弾性体により構成されているため、フェルト素材が剥がれにくく、また外部から侵入するゴミをこの薄板シール板の油保持空間で捕獲でき、シールとしての作用も兼ねることができる。 Furthermore, compared to ordinary felt material, it is made of rubber elastic body, so the felt material is hard to peel off, and dust entering from the outside can be captured in the oil holding space of this thin seal plate, acting as a seal Can also serve.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、ボールねじのナット端部へ組み込んだ本発明の一実施形態に係るボールねじの潤滑シール装置1の断面図、図2は本発明の一実施形態に係るボールねじの潤滑シール装置1を分解した状態で示す斜視図、図3は本発明の一実施形態に係るボールねじの潤滑シール装置1における各薄板シール板7A,7B,7Cとボールねじ棒3との関係を示す断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a ball screw lubricating
本実施形態に係るボールねじの潤滑シール装置1は、ボールねじ軸3のねじ溝5の軸直角断面形状に対応した孔7a,7b,7cを有する3枚の薄板シール板7A,7B,7Cを円周方向にずらして重ね合わせて枠形リング9内に接着保持した後、ボールナット端部11の取付穴13に取り付けることによって構成されている。ここで、重ね合わせた3枚の薄板シール板7A,7B,7Cの外周面と枠形リング9の内周面とが接着剤により固定されている。3枚の薄板シール板7A,7B,7Cは、樹脂繊維とゴム弾性体とを三次元融合させた繊維体によって構成されたフェルト状材料に、潤滑油を含浸することによって構成されている。
The ball screw
3枚の薄板シール板7A,7B,7Cを構成する、樹脂繊維とゴム弾性体とを三次元融合させて成る繊維体は、例えば、細いポリエステル系の樹脂繊維の表面にゴム弾性体を溶かし込んで一体化したものであり、繊維間に多数の空間を形成している。この空間は、例えば、グリースなどの潤滑剤を含浸させることにより、潤滑剤供給手段を構成している。なお、樹脂繊維の材質において、基部の樹脂としては、ポリエステル系が有効ではあるが、これに限定されるものではない。
The fiber body formed by three-dimensionally merging resin fibers and rubber elastic bodies, which constitute the three
次に、斯くして構成された本実施形態に係るボールねじの潤滑シール装置1の作用について説明する。
図2に示すように、潤滑剤を含浸した3枚の薄板シール板7A,7B,7Cを円周方向にずらして枠形リング9内に重ね合わせ、枠形リング9内に接着固定した後、3枚の薄板シール板7A,7B,7Cの孔7a,7b,7cおよび枠形リング9の孔9a内にボールねじ軸3を挿入させながらボールナット端部11の取付穴13内に枠形リング9を装着する。
Next, the operation of the thus configured ball seal
As shown in FIG. 2, the three thin
これにより、3枚の薄板シール板7A,7B,7Cの孔7a,7b,7cは、図3に示すように、ボールねじ軸3のねじ溝5に接触する。
そして、3枚の薄板シール板7A,7B,7Cの孔7a,7b,7cは、ゴム弾性体の弾性力によりボールねじ軸3のねじ溝5面に圧接し、通常のフェルト材に比較して、長期間の潤滑作用を達成することができる。
Thereby, the holes 7a, 7b, and 7c of the three
The holes 7a, 7b, and 7c of the three
以上のように、本実施形態に係るボールねじの潤滑シール装置1によれば、従来装置のように、外周側から押圧する機構などを設けること無く、効果的に潤滑作用を行なわせることが可能となった。
しかも、3枚の薄板シール板7A,7B,7Cの孔7a,7b,7cは、図3に示すように、ボールねじ軸3のねじ溝5に接触しているので、外部から侵入するゴミを、3枚の薄板シール板7A,7B,7Cの多数の油保持空間で捕獲し、内部への侵入を防止できる。
As described above, according to the ball screw
Moreover, since the holes 7a, 7b, and 7c of the three
なお、上記実施形態では、枠形リング9のボールナット端部11への取付は、ボールナット端部11の取付穴13に挿入固定した場合について説明したが、本発明は、これに限定するものではない。
また、上記実施形態では、予め潤滑油を含浸した3枚の薄板シール板7A,7B,7Cを用いる場合について説明したが、本発明は、これに限らず、例えば、枠形リング9に挿入固定後に、各薄板シール板7A,7B,7Cに潤滑油を含浸させても良い。
In the above embodiment, the case where the frame-
In the above embodiment, the case where the three
さらに、上記実施形態では、3枚の薄板シール板7A,7B,7Cを用いる場合について説明したが、本発明は、これに限らず、薄板シール板の枚数は用途に応じて任意に選択することができる。
さらにまた、上記実施形態では、ボールねじ軸3のねじ溝5を1条の場合について説明したが、本発明は、これに限らず、ねじ溝5の条数は任意である。
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where three thin
Furthermore, in the above embodiment, the case where the number of the thread grooves 5 of the
1 ボールねじの潤滑シール装置
3 ボールねじ軸
5 ねじ溝
7A,7B,7C 薄板シール板
7a,7b,7c 薄板シール板7A,7B,7Cの孔
9 枠形リング
11 ボールナット端部
13 取付穴
1 Ball Screw
Claims (2)
前記複数の薄板シール板は、細いポリエステル系の樹脂繊維の表面にゴム弾性体を溶かし込んで一体化し、前記樹脂繊維間に形成される多数の空間に、潤滑剤を含浸させることにより、潤滑剤供給手段を構成し、かつ、それぞれの薄板シール板を円周方向にずらして重ね合わせて前記枠形リング内に挿入し外周面だけを、前記枠形リングの内周面に接着剤により固着することによって内周面側に動きの自由度を持たせ、それぞれの薄板シール板が前記ねじ溝に対して追従して前記ねじ溝をシールするとともに前記潤滑油の付与を行うように構成して成る
ことを特徴とするボールねじの潤滑シール装置。 A plurality of thin seal plates having holes corresponding to the cross-sectional shape perpendicular to the axis of the thread groove of the ball screw shaft are shifted in the circumferential direction and overlapped to be held in a frame-shaped ring having a U-shaped cross section, and at the end of the ball nut A ball screw lubrication seal device attached to a part,
The plurality of thin plate seal plates are made by integrating a rubber elastic body on the surface of a thin polyester resin fiber and integrating the lubricant into a large number of spaces formed between the resin fibers. It constitutes a supply means, and the respective thin plate sealing plates are shifted in the circumferential direction and overlapped and inserted into the frame-shaped ring, and only the outer peripheral surface is fixed to the inner peripheral surface of the frame-shaped ring with an adhesive. Thus, the inner peripheral surface side is provided with a degree of freedom of movement, and each thin plate sealing plate follows the screw groove to seal the screw groove and to apply the lubricating oil. A lubrication seal device for a ball screw.
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