JP5120271B2

JP5120271B2 - ボールねじ

Info

Publication number: JP5120271B2
Application number: JP2009009951A
Authority: JP
Inventors: ▲うぇい▼ 徐; 和男宮口; 四郎司矢部; 健並松; 明彦石川
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2009-01-20
Filing date: 2009-01-20
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2029-01-20
Also published as: JP2010169114A

Description

本発明は、ボールねじに関する。

電動射出成形機などで使用されるボールねじは、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溝の間に配置されたボールと、を備えている。
このようなボールねじのボールは、ねじ軸の回転運動に伴ってねじ溝を転動するため、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、ナット内に入り込んだ異物によってボールの転がり運動が阻害され、焼付きなどの損傷が生じることがある。そこで、ナット内への異物の侵入等を防ぐために、ナットの軸方向両端または一端にリング状のシールが配置されている。

下記の特許文献１には、ボールねじのナットの軸方向一端に外付け方式で取り付ける潤滑シール装置として、フェルト状材料に潤滑油を含浸した薄板シール板を、円筒状のケース体の軸方向一端側に複数枚配置し、ケース体の軸方向他端側にグリース溜まり用空間を設けたものが記載されている。この薄板シール板は、ねじ軸の螺旋溝に圧接状態となるように取り付けられている。

特開２００６−１１８６０２号公報

クリーン環境で使用されるボールねじでは、接触シールの摩耗による発塵が問題となるため、通常は非接触シールを取り付けている。また、特許文献１のシール装置を取り付けたボールねじをクリーン環境で使用することはできない。
本発明の課題は、クリーン環境で使用可能であって、良好な潤滑性能が確保できるボールねじを提供することである。

上記課題を解決するために、本発明のボールねじは、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溝の間に配置されたボールと、ナットの軸方向両端または一端にそれぞれ複数配置されたリング状のシールを備え、前記複数配置されたシールのうち軸方向でナットの最も外側に配置される外側シールは非接触シールであり、隣り合うシールの間と、軸方向で最も内側のシールとナット端面との間に、グリ−ス溜まり空間を設けたことを特徴とする。

本発明のボールねじは、軸方向でナットの最も外側に配置される外側シールを非接触シールとし、前記グリース溜まり空間を設けたため、前記外側シールを接触シールとしてグリース溜まり空間を設けた場合と比較して、接触シールの摩耗による発塵が軽減される。また、前記外側シールを非接触シールとしてグリース溜まり空間を設けない場合と比較して、グリースの飛散による発塵が軽減され、潤滑性能も良好となる。

本発明のボールねじは、クリーン環境で使用可能であって、良好な潤滑性能が確保できる。

本発明の第１実施形態に相当するボールねじの、シール取り付け部分を示す部分断面図である。本発明の第２実施形態に相当するボールねじの、シール取り付け部分を示す部分断面図である。本発明の第３実施形態に相当するボールねじの、シール取り付け部分を示す部分断面図である。本発明の第４実施形態に相当するボールねじの、シール取り付け部分を示す部分断面概略図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態のボールねじのシール取り付け部分を示す部分断面図である。
図１に示すように、このボールねじは、ナット１とねじ軸２とボール３を備えている。ナット１の軸方向両端にシール取り付け用の凹部１１が形成されている。ナット１の軸方向中央部に、グリース供給装置の雄ねじを螺合する雌ねじ１２ａを備えたグリース供給穴１２が形成されている。グリース供給装置としては、低発塵グリースを定量供給するように構成されたものを使用する。

そして、ナット１の凹部１１内に、軸方向内側から順に、環状のスペーサ４、非接触シール５、環状のスペーサ４、非接触シール５が配置され、これらがボルト７で凹部１１の端面１１ａに固定されている。これにより、隣り合う非接触シール５とスペーサ４とねじ軸２とで囲まれた空間８１と、内側の非接触シール５とスペーサ４と凹部１１の端面（ナット端面）１１ａとで囲まれた空間８２が生じ、これらの空間８１，８２がグリ−ス溜まり空間となる。

第１実施形態のボールねじによれば、非接触シール５を二重に配置し、その間と、内側の非接触シール５の内側にグリース溜まり空間８を設けるとともに、ナット１の軸方向中央部からグリースを定量供給しているため、グリースがナット１の外側に飛散しにくくなり、潤滑性能も良好となる。
図２は、第２実施形態のボールねじのシール取り付け部分を示す部分断面図である。

図２に示すように、このボールねじは、ナット１とねじ軸２とボール３を備えている。ナット１の軸方向両端にシール取り付け用の凹部１１が形成されている。ナット１の軸方向中央部に、グリース供給装置の雄ねじを螺合する雌ねじ１２ａを備えたグリース供給穴１２が形成されている。グリース供給装置としては、低発塵グリースを定量供給するように構成されたものを使用する。

そして、ナット１の凹部１１に、軸方向内側から順に、環状のスペーサ４、接触シール６、環状のスペーサ４、非接触シール５が配置され、これらがボルト７で凹部１１の端面１１ａに固定されている。これにより、非接触シール５と接触シール６とスペーサ４とねじ軸２とで囲まれた空間８３と、接触シール６とスペーサ４と凹部１１の端面（ナット端面）１１ａとで囲まれた空間８４が生じ、これらの空間８３，８４がグリ−ス溜まり空間となる。

第２実施形態のボールねじによれば、軸方向の最も外側に非接触シール５を配置し、その内側に接触シール６を配置し、これらの間と、接触シール６の内側にグリース溜まり空間８３，８４を設けるとともに、ナット１の軸方向中央部からグリースを定量供給しているため、グリースがナット１の外側に飛散しにくくなり、潤滑性能も良好となる。接触シール６の摩耗により生じた塵は、外側の非接触シール５でナット１の外側に出ることが軽減される。

図３は、第３実施形態のボールねじのシール取り付け部分を示す部分断面図である。
図３に示すように、このボールねじは、ナット１とねじ軸２とボール３を備えている。ナット１の軸方向両端面１３に、シール装置９が固定されている。ナット１の軸方向中央部に、グリース供給装置の雄ねじを螺合する雌ねじ１２ａを備えたグリース供給穴１２が形成されている。グリース供給装置としては、低発塵グリースを定量供給するように構成されたものを使用する。

シール装置９は、ナット１と外径が同じ円筒体からなるケース９１と、その内周に軸方向に沿って順に配置された、環状のスペーサ４、接触シール６、環状のスペーサ４、接触シール６、環状のスペーサ４、非接触シール５とからなる。また、シール装置９は、非接触シール５を外側にして、ボルト７でナット１の端面１３に螺合されている。なお、ケース９１は環状のスペーサ４、接触シール６、非接触シール５に対して、相対回転しないように固定されている。

これにより、非接触シール５と接触シール６とスペーサ４とねじ軸２とで囲まれた空間８３と、隣り合う接触シール６とスペーサ４とで囲まれた空間８５と、接触シール６とスペーサ４とナット端面１３とで囲まれた空間８４が生じ、これらの空間８３〜８５がグリ−ス溜まり空間となる。
第３実施形態のボールねじによれば、軸方向の最も外側に非接触シール５を配置し、その内側に二重に接触シール６を配置することで、グリース溜まり空間８３〜８５を設けるとともに、ナット１の軸方向中央部からグリースを定量供給しているため、グリースがシール装置９の外側に飛散しにくくなり、潤滑性能も良好となる。また、接触シール６の摩耗により生じた塵は、外側の非接触シール５でシール装置９の外側に出ることが軽減される。

図４は、第４実施形態のボールねじのシール取り付け部分を示す部分断面概略図である。この実施形態では、図１および図２と同じナット１の凹部１１に、シール装置９０が取り付けられている。
シール装置９０は、接触シール６と非接触シール５の間に環状のスペーサ４を挟み、両シールの外側にリング状の金属板１０を配置して、ボルト７で一体化したものである。ナット１の凹部１１が形成されている端部１１Ａとスペーサ４に、径方向に延びる雌ねじ１５，４１が設けてあり、これらの雌ねじ１５，４１に雄ねじを螺合することで、シール装置９０がナット１に固定されている。

これにより、非接触シール５と接触シール６とスペーサ４とねじ軸２とで囲まれた空間８３と、接触シール６と金属板１０と凹部１１で囲まれた空間８６が生じ、これらの空間８３，８６がグリ−ス溜まり空間となる。

１ナット
１１シール取り付け用の凹部
１１ａナットの凹部の端面（ナット端面）
１１Ａナットの端部
１２グリース供給穴
１３ナット端面
１５雌ねじ
２ねじ軸
３玉
４環状のスペーサ
４１雌ねじ
５非接触シール
６接触シール
７ボルト
８１〜８６グリース溜まり空間
９シール装置
９０シール装置
１０金属板

Claims

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溝の間に配置されたボールと、ナットの軸方向両端または一端にそれぞれ複数配置されたリング状のシールを備え、
前記複数配置されたシールのうち軸方向でナットの最も外側に配置される外側シールは非接触シールであり、
隣り合うシールの間と、軸方向で最も内側のシールとナット端面との間に、グリ−ス溜まり空間を設けたことを特徴とするボールねじ。
前記外側シールの内側に配置される内側シールは接触シールである請求項１記載のボールねじ。