JP5495639B2 - 開口部のシール - Google Patents

Description

本発明は、構成部材に設けられた孔の開口部のシールに関する。

ドイツ連邦共和国実用新案登録第８２０４４７０号明細書において、相前後して配置された３つのねじ山区分を備えたねじが公知であり、ねじ山区分は、いわゆるトライロビュラ（Trilobular）状のねじ山形状を有している。このようなねじは、優れたセルフロック式のねじ山形状特性の他に、ねじ山と受けねじ山との間の高いシール特性を有している。このようなねじの欠点によれば、構成部材の孔にねじ込む際に、高い材料押し込みに従って構成部材が破損する恐れがある。別の欠点によれば、このようなねじは、製造が面倒である。

ドイツ連邦共和国実用新案登録第８２０４４７０号明細書

したがって本発明の課題は、冒頭で述べた、構成部材に設けられた開口部のシールを改良して、一方ではねじが完璧なシールを保証し、他方ではシールが簡単に製作可能であるものを提供することである。

この課題を解決するための本発明の構成では、構成部材に設けられた孔の開口部のシールであって、ねじが備えており、該ねじの軸部にの周りに、螺旋状に延びるねじ山が配置されており、前記ねじは、前記孔に係合していて、前記ねじ山によって、受けねじ山を、前記孔の孔壁に成形するようになっている、構成部材に設けられた孔の開口部のシールにおいて、前記孔の孔直径が、前記軸部の直径よりも大きくなっており、前記ねじの軸部と前記孔の孔壁との間に配置され、かつ前記ねじ山によって制限された螺旋状の通路が、少なくとも１箇所で、液密にかつ／または気密に中断されていることを特徴とする。

有利には、前記孔は、周方向の少なくとも１箇所で、半径方向のくびれ部、たとえば偏平部を有しており、前記孔のくびれ部と、該くびれ部に対向する孔壁との間の半径方向間隔は、前記くびれ部が前記ねじのねじ込まれた状態で前記螺旋状の通路を液密にかつ／または気密に中断するような寸法を有している。

有利には、前記半径方向間隔は、前記ねじの前記軸部の直径以下である。

有利には、前記ねじと前記構成部材との間に、前記孔に沿って延在するシールストリップが配置されており、該シールストリップは、一方では孔壁に、他方では前記ねじの前記軸部および前記ねじ山に、液密にかつ／または気密に当接している。

有利には、前記シールストリップは、前記ねじの前記ねじ山によって、前記ねじ山の巻条数に応じて、複数のシールストリップ区分に分けられており、各シールストリップは、前記螺旋状の通路内で、一方では孔壁に、他方では前記ねじの前記軸部および前記ねじ山に、液密にかつ／または気密に当接している。

有利には、前記シールストリップは、前記構成部材に成形された隆起部に一体的に形成されている。

有利には、前記隆起部は、前記孔壁から出発して半径方向内向きに突出していて、孔軸線に沿って延在している。

有利には、前記孔の周に沿って分配配置された、有利には不連続的な複数箇所において、前記螺旋状の通路は、液密にかつ／または気密に中断されている。

本願発明の別の構成によれば、リニアガイドのガイドキャリッジであって、支持体が設けられており、該支持体は、転動体を介して、ガイドレールに支承されるようになっており、該支持体に接続されたプラスチック部分が設けられており、該プラスチック部分は、前記転動体を収容する転動体通路を潤滑するための潤滑開口を備えており、前述の構成を有しており、前記構成部材は、前記プラスチック部分であり、前記孔は、前記潤滑開口を形成している。

孔の孔直径が、軸部の直径よりも大きくなっていることによって、孔の設けられた構成部材における高い応力形成が回避されている。

孔とは、本発明では、円筒形の凹部と解され、凹部は、たとえば切削式に切削工具によって、または非切削式に射出成形工具または変形工具によって形成することができる。孔の開口部は、孔の開いた端部を意味する。

本発明によるシールでは、ねじは、公知のように、ねじの軸部の周りに螺旋状に延びるねじ山を有している。ねじの軸部と孔の孔壁との間に配置され、ねじ山によって制限された螺旋状の通路が、少なくとも１箇所で、液密にかつ／または気密に中断されている。したがって本発明によれば、螺旋状の通路は、少なくとも１箇所で中断されている。

さらに螺旋状の通路は、追加的にねじをねじ込む間に押し込まれる材料を収容するための収容室として機能する。本発明では、特に孔を備えた構成部材のために延性の材料が適しているので、受けねじ山は、材料押し込みによって問題なく形成することができる。

本発明によるシールでは、たとえば従来慣用のねじを設けることができ、ここでは孔の孔直径がねじの軸部の直径よりも大きくなるように設計されている。孔直径は、単にねじ山のねじ山尖端が構成部材の材料押し込みを行いながら、孔の孔壁に受けねじ山を成形するように寸法設定される。

ねじ山の切られたねじを備えた公知のシールとは異なって、本発明によれば、ねじのねじ山は、ほぼ完全には受けねじ山に当接しないので、高い摩擦力および高い荷重が回避されている。構成部材の孔にねじをねじ込んで、同時に雌ねじ山を成形したあとでは、既に記載した螺旋状の通路が形成されており、螺旋状の通路を通ってたとえば油が通流可能である。本発明では、螺旋状の通路は、液密にかつ／または気密に中断されている。

液密のかつ／または気密の中断は、たとえば不連続箇所で、つまり点状に、シール手段を螺旋状の通路に形成することによって達成されるので、螺旋状の通路はシールされている。

本発明の別の形態によれば、孔は、周方向の少なくとも１箇所で、半径方向のくびれ部、たとえば偏平部を有しており、孔のくびれ部と、くびれ部に対向する孔壁との間の半径方向間隔は、くびれ部がねじのねじ込まれた状態で螺旋状の通路を液密にかつ／または気密に中断するような寸法を有している。専らくびれ部の領域において、構成部材の材料は、螺旋状の通路に完全に押し込まれ、一方では後壁に、他方ではねじの軸部およびねじ山に密に当接する。

くびれ部の領域で、半径方向間隔は、ねじの軸部の直径以下である。くびれ部は、孔軸線に沿って、ねじが孔に係合する範囲で延在している。くびれ部は、単に孔の短い区分にわたって、たとえば１巻条の軸方向延伸部にわたって延びていれば十分である。

本発明による別の形態では、ねじと構成部材との間に、孔に沿って延在するシールストリップが配置されており、シールストリップは、一方では孔壁に、他方ではねじの軸部およびねじ山に、液密にかつ／または気密に当接している。本発明によるこの形態では、シールストリップは、たとえば孔の全長にわたって延びている。この場合シールストリップは、ねじのねじ山によって、ねじ山の巻条数に応じて複数のシールストリップ区分に分けられている。各シールストリップ区分は、螺旋状の通路内で、一方では孔壁に、他方ではねじの軸部およびねじ山に、液密にかつ／または気密に当接している。

有利には、シールストリップは、構成部材に一体的に成形された隆起部として形成されている。隆起部は、孔壁から出発して半径方向内向きに突出し、孔軸線に沿って延在してよい。したがって簡単に、シールを形成することができる。一体的なシールストリップは、有利には、射出成形法で製造されるプラスチック部分において設けることができる。シールストリップ、要するにたとえば隆起部は、射出成形工具で問題なく、たとえば構成部材とは別のプラスチックから形成することができる。したがってプラスチックから射出成形法で製造される構成部材は、簡単に従来慣用のねじと相俟って、本発明によるシールを形成することができ、特別な手段または面倒なねじを必要とすることはない。

既に記載したように、本発明によれば、螺旋状の通路を単に１箇所で中断すれば十分である。シールの比較的高い確実性のためまたは確実性を高めるために、螺旋状の通路は、孔の周にわたって分配配置された不連続的な複数箇所で液密にかつ／または気密に中断されている。つまりこれらの箇所でたとえばシール材料は、点状に取り付けることができる。

本発明による別のシールでは、ねじがねじ込まれた端部とは反対側の端部で、第１のねじ条の部分でシール手段が設けられており、シール手段は、完全にねじ山のねじ溝に係合する。ねじが構成部材の適切に適合された孔にねじ込まれると、同様にねじ山の尖端が孔の孔壁に係合して、材料を押し込んで受けねじ山を形成し、ここではねじが最終的に所定のようにねじ込まれており、シール材料で充填されたねじのねじ条は、受けねじ山と係合するので、螺旋状の通路は、液密にかつ／または気密に中断されている。ここでは周方向に制限された領域のくびれ部が省略され、円筒形の孔で十分である。

本発明によるシールは、特に機械要素に余分に形成されていて、たとえばその位置に基づいて潤滑するために不要であり、したがって閉じるのが望ましい潤滑開口を閉じるのに適している。特にリニアガイドのガイドキャリッジにおいて、本発明によるシールを用いることができる。このようなガイドキャリッジは、支持体を備えており、支持体は、転動体を介してガイドレールに沿って支承することができる。支持体は、プラスチック部分を備えており、プラスチック部分は、転動体を収容する転動体通路を潤滑するための潤滑開口を備えている。本発明では、前述の孔は潤滑開口として用いられ、この場合ねじが適切に適合された孔にねじ込まれる。

本発明によるシールを示す図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った、図１に示した本発明によるシールを示す縦断面図である。 図２の一部を詳しく示す拡大図である。 図２の一部を詳しく示す拡大図である。 本発明によるシールを備えたリニアガイドのガイドキャリッジを示す斜視図である。 図５の一部を詳しく示す拡大図である。

以下に、全部で６つの図面に示した２つの形態に基づいて、本発明を詳しく説明する。

図１〜図４に示した、本発明による、構成部材１に設けられた孔２の開口部のシールは、本発明によれば、ねじ３を備えている。ねじ３は、谷径（コア直径）を有する軸部（コアシャフト）４を備えており、軸部４を取り囲んで、ねじ山５が螺旋状に延びている。ねじ３は孔２に係合し、この場合ねじ山５によって、構成部材１の材料が押し退けられ、受けねじ山６、つまり雌ねじ山が、孔２の孔壁７に成形される。材料は、単に押し込まれ、切削式に除去されることはない。

孔２の孔直径は、軸部４の谷径よりも大きくなっている。ねじ山５の外径は、孔２の内径よりも大きくなっているので、記載したように、ねじ山５は、受けねじ山６を形成する。

さらにねじ３の軸部４と孔２の孔壁７との間に配置され、ねじ山５によって画成された螺旋状の通路８が設けられている。螺旋状の通路８は、図２およびその拡大図である図４において一部が看取される。螺旋状の通路８は、ねじ溝として、ねじ３のねじ山５に沿って延在している。螺旋状の通路８は、本発明では、孔２の直径が軸部４の谷径よりも大きくなっていることによって形成される。有利には、押し退けられた材料は、螺旋状の通路８に逃げることができるが、前述の直径は、螺旋状の通路が材料押し退け後にも維持されるように、調整されている。

材料から露出した自由の螺旋状の通路は、孔２へのねじ３の簡単なねじ込みを助成し、構成部材１の亀裂形成は回避されている。本発明では、不都合な亀裂形成をもたらす恐れのある、構成部材１の過大荷重が回避される。不都合な過大荷重は、押し退けられた構成部材１の材料のためにスペースが存在しない場合に生じる恐れがある。この場合ねじと構成部材１との間に、不都合な過剰の圧縮荷重が及ぼされ、圧縮荷重によって、構成部材１が破損する恐れがある。本発明では、この不都合な欠点は、記載の形態で回避される。

たとえば潤滑剤が螺旋状の通路８を通って流出しないよう保証するために、本発明によれば、螺旋状の通路８は、少なくとも１箇所で液密にかつ／または気密に中断されている。このことは、本形態では、孔の周にわたって分配された３箇所で、孔２に沿って延在するシールストリップ９が配置されたことによって達成され、シールストリップ９は、液密にかつ／または気密に、一方では孔壁７に当接し、他方ではねじ３の軸部４およびねじ山５に当接する。したがって螺旋状の通路８は、シールストリップ区分９ａの複数箇所において中断されているので、潤滑剤が螺旋状の通路８に沿って流出することはない。本形態では、螺旋状の通路８は、各シールストリップ９によって５度中断されており、つまり巻条ごとに１度中断されている。したがって本形態では、螺旋状の通路８は、全体では１５箇所において中断されているので、潤滑剤が不都合に流出しないよう保証されている。もちろん４つ以上または２つ以下のシールストリップも考えられ、同様に通路８の中断数も変化させてよい。

図２の断面図から明確に看取されるように、破断部分において孔軸線の上方部分で、シールストリップ９は記載したようにして密に当接しており、ここでは孔軸線の下方部分では、螺旋状に形成された通路８が看取される。

図３には、拡大図で、シールストリップ９およびねじ３のねじ山５のねじ溝へのシールストリップ９の係合を示した。

本形態では、シールストリップ９は、それぞれ構成部材１に成形された隆起部１０に一体的に形成されている。隆起部１０は、孔壁７から出発して、半径方向内向きに突出していて、孔軸線に沿って延在している。隆起部１０は、構成部材１と同じ材料から形成してよい。本形態では、構成部材１は、射出成形法でプラスチックから製作されており、隆起部１０は、射出成形型において容易に考慮されるものである。本発明の１形態では、隆起部のために軟質プラスチックを設け、構成部材１のために硬質プラスチックを設けることができ、これは、原則としていわゆる２成分射出成形技術によって実現可能である。

図５および図６には、本発明によるシールを備えたガイドキャリッジ１１を示した。ガイドキャリッジ１１は、支持体１２を備えており、支持体１２は、ここでは図示していない転動体を介してガイドレール１３に沿って転がり支承されている。ガイドキャリッジ１１の両端面側には、プラスチック部分１４から形成されたヘッド部材１５が配置されており、ヘッド部材１５は、とりわけここでは単に示唆した潤滑剤通路１６を備えており、これによって潤滑の必要な場合に潤滑剤が転動体および転動体軌道に搬送される。潤滑剤は、外側から、接続された潤滑剤ニップルを介して供給することができる。本形態では、標準的に設けられるが、不要な潤滑開口部１７が設けられており、潤滑開口部１７は、本発明ではシールされている。

図６に示した部分拡大図には、孔１８を備えた潤滑開口部１７を示しており、孔１８に、ねじ山突きピン１９として形成されたねじが本発明で記載したようにねじ込まれている。要するに、ここでもねじ山付ピン１９の谷径は、孔１８の孔直径よりも小さくなっており、さらにここでは図示していない螺旋状の通路は、少なくとも１箇所で液密にかつ／または気密に中断されている。

本発明で記載したように、孔の孔直径と使用されるねじの谷径とが互いに調和されている場合、簡単に、確実なねじ結合および本発明によるシールが提供され、ここでは孔を備えた構成部材における過大荷重が回避されており、同時に螺旋状の通路の完璧なシールが保証されている。

１ 構成部材、 ２ 孔、 ３ ねじ、 ４ 軸部、 ５ ねじ山、 ６ 受けねじ山、 ７ 孔壁、 ８ 螺旋状の通路、 ９ シールストリップ、 ９ａ シールストリップ区分、 １０ 隆起部、 １１ ガイドキャリッジ、 １２ 支持体、 １３ ガイドレール、 １４ プラスチック部分、 １５ ヘッド部材、 １６ 潤滑剤通路、 １７ 潤滑開口部、 １８ 孔、 １９ ねじ山付ピン

Claims (9)

1. 構成部材（１）に設けられた孔（２，１８）の開口部のシールであって、
   ねじ（３）を備えており、該ねじ（３）の軸部（４）の周りに、螺旋状に延びるねじ山（５）が配置されており、前記ねじ（３）は、前記孔（２，１８）に係合していて、前記ねじ山（５）によって、受けねじ山（６）を、前記孔（２）の孔壁（７）に成形するようになっている、構成部材に設けられた孔の開口部のシールにおいて、
   前記孔（２）の孔直径が、前記軸部（４）の直径よりも大きくなっており、前記ねじ（３）の軸部（４）と前記孔（２）の孔壁（７）との間に配置され、かつ前記ねじ山（５）によって画成された螺旋状の通路（８）が、少なくとも１箇所で、完全に液密にかつ／または気密に、部分的に中断されていることを特徴とする、構成部材に設けられた孔の開口部のシール。
2. 前記孔（２）は、周方向の少なくとも１箇所で、半径方向のくびれ部を有しており、前記孔（２）のくびれ部と、該くびれ部に対向する孔壁（７）との間の半径方向間隔は、前記くびれ部が前記ねじ（３）のねじ込まれた状態で前記螺旋状の通路（８）を液密にかつ／または気密に中断するような寸法を有している、請求項１記載のシール。
3. 前記半径方向間隔は、前記ねじ（３）の前記軸部（４）の直径以下である、請求項２記載のシール。
4. 前記ねじ（３）と当該構成部材（１）との間に、前記孔（２）に沿って延在するシールストリップ（９）が配置されており、該シールストリップ（９）は、一方では孔壁（７）に、他方では前記ねじ（３）の前記軸部（４）および前記ねじ山（５）に、液密にかつ／または気密に当接している、請求項１記載のシール。
5. 前記シールストリップ（９）は、前記ねじ（３）の前記ねじ山（５）によって、前記ねじ山（５）の巻条数に応じて、複数のシールストリップ区分に分けられており、各シールストリップ（９ａ）は、前記螺旋状の通路（８）内で、一方では孔壁（７）に、他方では前記ねじ（３）の前記軸部（４）および前記ねじ山（５）に、液密にかつ／または気密に当接している、請求項４記載のシール。
6. 前記シールストリップ（９）は、前記構成部材（１）に成形された隆起部（１０）に一体的に形成されている、請求項４記載のシール。
7. 前記隆起部（１０）は、前記孔壁（７）から出発して半径方向内向きに突出していて、孔軸線に沿って延在している、請求項６記載のシール。
8. 前記孔の周に沿って分配配置された、不連続的な複数箇所において、前記螺旋状の通路（８）は、液密にかつ／または気密に中断されている、請求項１記載のシール。
9. リニアガイドのガイドキャリッジ（１１）であって、支持体（１２）が設けられており、該支持体（１２）は、転動体を介して、ガイドレール（１３）に支承されるようになっており、該支持体（１２）に接続されたプラスチック部分（１４）が設けられており、該プラスチック部分（１４）は、前記転動体を収容する転動体通路を潤滑するための潤滑開口（１７）を備えており、
   請求項１から８までのいずれか１項記載の、前記構成部材は前記プラスチック部分（１４）であり、前記孔は前記潤滑開口（１７）を成している、リニアガイドのガイドキャリッジ。

Images