JP5598131B2 - Ball screw device - Google Patents

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本発明は、ボールねじ装置に関し、特に、ナット内から漏出した潤滑剤を除去するスクレーパを備えたボールねじ装置に関する。   The present invention relates to a ball screw device, and more particularly, to a ball screw device including a scraper that removes lubricant leaked from a nut.

回転運動を直線運動に変換する機械要素として用いられるボールねじ装置は、一般に、ねじ軸と、このねじ軸の外周に設けられた円筒状のナットとを有している。そして、前記ねじ軸の外周面に形成された螺旋状のボール転動溝と前記ナットの内周面に形成された螺旋状のボール転動溝との間に複数のボールが組み込まれている。
このようなボールねじ装置においては、前記ナットの内部に異物が侵入することを防ぐために、前記ねじ軸と前記ナットとの間にシールが取り付けられていることが多い。このようなシールとして、前記ねじ軸に非接触で、リードよりも幅広のラビリンスシールが挙げられる。
A ball screw device used as a mechanical element that converts rotational motion into linear motion generally has a screw shaft and a cylindrical nut provided on the outer periphery of the screw shaft. A plurality of balls are incorporated between a spiral ball rolling groove formed on the outer peripheral surface of the screw shaft and a spiral ball rolling groove formed on the inner peripheral surface of the nut.
In such a ball screw device, a seal is often attached between the screw shaft and the nut in order to prevent foreign matter from entering the inside of the nut. An example of such a seal is a labyrinth seal that is non-contact with the screw shaft and wider than the lead.

しかしながら、前記ラビリンスシールでは、前記ねじ軸と非接触であるため、前記ねじ軸の回転に伴って、前記ナットの外部の異物を前記ナットの内部に侵入させてしまうおそれがあった。前記ナット内に異物が侵入すると、ボールと、ナットのボール転動溝、及びねじ軸のボール転動溝との間に異物が入り、ボールねじの寿命を短くすることや作動不良などの原因となる。   However, since the labyrinth seal is not in contact with the screw shaft, there is a possibility that foreign matter outside the nut may enter the nut as the screw shaft rotates. When foreign matter enters the nut, foreign matter enters between the ball, the ball rolling groove of the nut, and the ball rolling groove of the screw shaft. Become.

そこで、このような異物の侵入を防ぐために、特許文献1に開示されたシールが提案されている。特許文献1によれば、ねじ軸の軸方向に沿って先端部がねじ軸外周面に互いに向かい合って接触する一対の潤滑剤スクレーパをナットの一端面部に設け、ねじ軸の回転方向によりナット内から漏出した潤滑剤を軸外周面から除去する構成を有する。そして、このシールは、ねじ軸の外周面にシールを全面接触させる構成に特徴がある。
しかし、ねじ軸の外周面にシールを全面接触させると、該シールによりボールねじのトルクが上昇してしまう。また、設置するボールねじの諸元に応じてシールを製作する必要があり、コスト増を招来するおそれがあった。
Therefore, in order to prevent such intrusion of foreign matter, a seal disclosed in Patent Document 1 has been proposed. According to Patent Document 1, a pair of lubricant scrapers are provided on one end surface of the nut so that the tip end faces the screw shaft outer circumferential surface along the axial direction of the screw shaft. The leakage lubricant is removed from the outer peripheral surface of the shaft. This seal is characterized in that the seal is brought into full contact with the outer peripheral surface of the screw shaft.
However, if the seal is brought into full contact with the outer peripheral surface of the screw shaft, the torque of the ball screw increases due to the seal. Further, it is necessary to manufacture a seal according to the specifications of the ball screw to be installed, which may increase the cost.

そこで、少ない接触面積で異物を除去することができるボールねじ装置が提案されている(特許文献2参照)。この特許文献2に記載の発明によれば、従来のシール機能を損なうことなく、ボール溝の漏出した潤滑剤(異物)を除去することができる。
ここで、ボールねじ装置が過酷な負荷条件下で使用される場合には、潤滑剤による潤滑が非常に重要となるため、ナットの内部に潤滑剤を短い時間間隔で少量ずつ自動給脂する方式が用いられる。この場合、潤滑剤供給位置はナットの内周面に形成されたねじ溝の溝底やねじ軸とナットのそれぞれのねじ溝間などに数箇所設けられるのが一般的である。また、ナットの両端部に装着されるシールとしては、ねじ軸の外周面に形成されたねじ溝と一定の隙間を持った樹脂製のシールが用いられるのが一般的である。
Therefore, a ball screw device that can remove foreign matters with a small contact area has been proposed (see Patent Document 2). According to the invention described in Patent Document 2, the lubricant (foreign matter) leaked from the ball groove can be removed without impairing the conventional sealing function.
Here, when the ball screw device is used under severe load conditions, lubrication with the lubricant is very important, so the system automatically lubricates the nut in small amounts at short time intervals inside the nut. Is used. In this case, the lubricant supply position is generally provided at several places such as the groove bottom of the thread groove formed on the inner peripheral surface of the nut or between the thread grooves of the screw shaft and the nut. Further, as a seal attached to both ends of the nut, a resin seal having a certain gap with a screw groove formed on the outer peripheral surface of the screw shaft is generally used.

特開平10−299854号公報JP-A-10-299854 特開2008−291860号公報JP 2008-291860 A

しかしながら、特許文献2に記載されたボールねじ装置は、設置するボールねじ装置の諸元ごとにスクレーパを作製する必要があるという問題は特許文献1と同様に解消されていなかった。
そこで、本発明は上記の問題点に着目してなされたものであり、その目的は、製造コストを低減し、トルクを上昇させることなく、ナット内への異物の侵入を防ぐボールねじ装置を提供することにある。
However, in the ball screw device described in Patent Document 2, the problem that it is necessary to produce a scraper for each specification of the ball screw device to be installed has not been solved as in Patent Document 1.
Accordingly, the present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and its object is to provide a ball screw device that reduces the manufacturing cost and prevents the entry of foreign matter into the nut without increasing the torque. There is to do.

上記目的を達成するための請求項1に係る発明は、ねじ軸と、該ねじ軸の外周に設けられたナットと、前記ねじ軸の外周面に形成された螺旋状のボール転動溝と前記ナットの内周面に形成された螺旋状のボール転動溝との間に設けられた複数のボールと、前記ねじ軸の外周面との間に間隙を有するように前記ナットの内周面に設けられたシールとを備えたボールねじ装置において、
前記シールには、前記ねじ軸のリード方向に直交する方向に前記シールを分断するすり割部が形成され、
前記ねじ軸のリード方向に直交する方向に前記ねじ軸のボール転動溝に接触するスクレーパが、前記シールの径方向に嵌入されるように前記すり割部に嵌入されて設けられたことを特徴としている。
The invention according to claim 1 for achieving the above object includes a screw shaft, a nut provided on an outer periphery of the screw shaft, a spiral ball rolling groove formed on an outer peripheral surface of the screw shaft, and the The inner peripheral surface of the nut has a gap between a plurality of balls provided between the inner peripheral surface of the nut and a spiral ball rolling groove formed on the inner peripheral surface of the nut and the outer peripheral surface of the screw shaft. In a ball screw device provided with a provided seal,
The seal is formed with a slit that divides the seal in a direction perpendicular to the lead direction of the screw shaft,
A scraper that contacts the ball rolling groove of the screw shaft in a direction orthogonal to the lead direction of the screw shaft is provided by being fitted into the slit portion so as to be fitted in the radial direction of the seal. It is said.

請求項1に係る発明によれば、シールに嵌入して設けられたスクレーパがねじ軸のボール転動溝のみに接触し、接触面積が少ないため、トルクを上昇させることなく、ナット内への異物の侵入を防ぐことができる。特に、前記スクレーパの前記ねじ軸のボール転動溝に対する接触が、前記ねじ軸のリード方向に直交する方向に規定されているため、接触圧が増し、ナット内への異物の侵入をより確実に防ぐことができる。また、前記スクレーパが、ボールねじ装置のリード及びボール径に基づいて形成及び設置されるため、前記ねじ軸の軸径にかかわらず、リード、ボール径が同じボールねじ装置に共通で使用でき、製造コストを低減することができる。また、前記スクレーパが前記ねじ軸のボール転動溝に対してのみ接触しているので、低トルクを維持しつつも、前記ナットの内周面に設置された前記シールが、前記ねじ軸の外周面及びボール転動溝に対して所定の間隙を有しているため、潤滑剤の給脂が容易に行える。したがって、製造コストを低減し、トルクを上昇させることなく、ナット内への異物の侵入を防ぐボールねじ装置を提供することができる。   According to the first aspect of the present invention, since the scraper fitted into the seal contacts only the ball rolling groove of the screw shaft and the contact area is small, the foreign matter in the nut is not increased without increasing the torque. Can prevent intrusion. In particular, since the contact of the screw shaft with the ball rolling groove of the scraper is defined in a direction perpendicular to the lead direction of the screw shaft, the contact pressure increases, and foreign matter can be more reliably infiltrated into the nut. Can be prevented. In addition, since the scraper is formed and installed based on the lead and ball diameter of the ball screw device, it can be used in common for ball screw devices having the same lead and ball diameter regardless of the shaft diameter of the screw shaft. Cost can be reduced. In addition, since the scraper is in contact only with the ball rolling groove of the screw shaft, the seal installed on the inner peripheral surface of the nut is maintained on the outer periphery of the screw shaft while maintaining low torque. Since the predetermined gap is provided with respect to the surface and the ball rolling groove, the lubricant can be easily supplied. Therefore, it is possible to provide a ball screw device that reduces the manufacturing cost and prevents foreign matter from entering the nut without increasing the torque.

また、上記目的を達成するための請求項2に係る発明は、ねじ軸と、該ねじ軸の外周に設けられたナットと、前記ねじ軸の外周面に形成された螺旋状のボール転動溝と前記ナットの内周面に形成された螺旋状のボール転動溝との間に設けられた複数のボールと、前記ねじ軸の外周面との間に間隙を有するように前記ナットの内周面に設けられたシールとを備えたボールねじ装置において、
前記シールには、前記ねじ軸のリード方向に直交する方向に前記シールの内周面と外周面とを連通させる溝部が形成され、
前記ねじ軸のリード方向に直交する方向に前記ねじ軸のボール転動溝に接触するスクレーパが、前記シールの径方向に嵌入されるように前記溝部に嵌入されて設けられたことを特徴としている。
According to a second aspect of the invention for achieving the above object, there is provided a screw shaft, a nut provided on an outer periphery of the screw shaft, and a spiral ball rolling groove formed on an outer peripheral surface of the screw shaft. And an inner peripheral surface of the nut so as to have a gap between a plurality of balls provided between the inner peripheral surface of the nut and a spiral ball rolling groove formed on the inner peripheral surface of the nut and the outer peripheral surface of the screw shaft. In a ball screw device provided with a seal provided on the surface,
The seal is formed with a groove portion that communicates the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the seal in a direction orthogonal to the lead direction of the screw shaft,
A scraper that contacts the ball rolling groove of the screw shaft in a direction perpendicular to the lead direction of the screw shaft is provided by being fitted into the groove portion so as to be fitted in the radial direction of the seal . .

本発明によれば、製造コストを低減し、トルクを上昇させることなく、ナット内への異物の侵入を防ぐボールねじ装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a ball screw device that reduces the manufacturing cost and prevents the entry of foreign matter into the nut without increasing the torque.

本発明に係るボールねじ装置の第1の実施形態における構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure in 1st Embodiment of the ball screw apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るボールねじ装置の第1の実施形態におけるねじ軸とシールとの位置関係を示す平面図である。It is a top view which shows the positional relationship of the screw axis | shaft and seal | sticker in 1st Embodiment of the ball screw apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るボールねじ装置の第1の実施形態におけるスクレーパの構成を示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図である。It is a figure which shows the structure of the scraper in 1st Embodiment of the ball screw apparatus which concerns on this invention, (a) is a front view, (b) is a side view. 本発明に係るボールねじ装置の第1の実施形態におけるねじ軸とシールとの位置関係を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the positional relationship of the screw axis | shaft and seal | sticker in 1st Embodiment of the ball screw apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るボールねじ装置の第1の実施形態における潤滑剤の流れを示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the flow of the lubricant in 1st Embodiment of the ball screw apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るボールねじ装置の第1の実施形態におけるスクレーパの固定態様を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the fixing aspect of the scraper in 1st Embodiment of the ball screw apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るボールねじ装置の第1の実施形態におけるスクレーパの固定態様を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the fixing aspect of the scraper in 1st Embodiment of the ball screw apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るボールねじ装置の第2の実施形態における構成を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the structure in 2nd Embodiment of the ball screw apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るボールねじ装置の第2の実施形態における構成を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the structure in 2nd Embodiment of the ball screw apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るボールねじ装置の第3の実施形態における構成を示すラビリンスシール及びスクレーパの断面図である。It is sectional drawing of the labyrinth seal and scraper which show the structure in 3rd Embodiment of the ball screw apparatus which concerns on this invention.

以下、本発明に係るボールねじ装置の実施形態について図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1は本発明に係るボールねじ装置の第1の実施形態における構成を示す断面図である。図2は本発明に係るボールねじ装置の第1の実施形態におけるねじ軸とシールとの位置関係を示す平面図である。図3は本発明に係るボールねじ装置の第1の実施形態におけるスクレーパの構成を示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図である。図4は本発明に係るボールねじ装置の第1の実施形態におけるねじ軸とシールとの位置関係を示す断面図である。図5は本発明に係るボールねじ装置の第1の実施形態における潤滑剤の流れを示す概略断面図である。図6は本発明に係るボールねじ装置の第1の実施形態におけるスクレーパの固定態様を示す断面図である。図7は本発明に係るボールねじ装置の第1の実施形態におけるスクレーパの固定態様を示す断面図である。
Embodiments of a ball screw device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a ball screw device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing the positional relationship between the screw shaft and the seal in the first embodiment of the ball screw device according to the present invention. 3A and 3B are diagrams showing the configuration of the scraper in the first embodiment of the ball screw device according to the present invention, wherein FIG. 3A is a front view and FIG. 3B is a side view. FIG. 4 is a sectional view showing the positional relationship between the screw shaft and the seal in the first embodiment of the ball screw device according to the present invention. FIG. 5 is a schematic sectional view showing the flow of the lubricant in the first embodiment of the ball screw device according to the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view showing how the scraper is fixed in the first embodiment of the ball screw device according to the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view showing how the scraper is fixed in the first embodiment of the ball screw device according to the present invention.

図1に示すように、第1の実施形態のボールねじ装置1は、ねじ軸10と、ナット20と、複数のボール30と、シール40とを備えている。
ねじ軸10の外周面10aには、ねじ軸10の軸方向に螺旋状をなすボール転動溝11が形成されている。ねじ軸10の外周に設けられたナット20の内周面20aには、ナット20の軸方向に螺旋状をなすボール転動溝21がボール転動溝11と同じリードで形成されている。ボール転動溝11,21は互いに対向しており、これらボール転動溝11,21の間に設けられた複数のボール30は、ねじ軸10がナット20に対して相対回転することによってボール転動溝11,21の間を転動するようになっている。そして、ボール転動溝11,21の間を転動したボール30は、ナット20に組み付けられたボールリターンチューブ22内を通過して元の位置に戻されるようになっている。
As shown in FIG. 1, the ball screw device 1 according to the first embodiment includes a screw shaft 10, a nut 20, a plurality of balls 30, and a seal 40.
A ball rolling groove 11 having a spiral shape in the axial direction of the screw shaft 10 is formed on the outer peripheral surface 10 a of the screw shaft 10. A ball rolling groove 21 spiraling in the axial direction of the nut 20 is formed on the inner circumferential surface 20a of the nut 20 provided on the outer periphery of the screw shaft 10 with the same lead as the ball rolling groove 11. The ball rolling grooves 11 and 21 are opposed to each other, and the plurality of balls 30 provided between the ball rolling grooves 11 and 21 are rotated by the relative rotation of the screw shaft 10 with respect to the nut 20. It rolls between the moving grooves 11 and 21. The ball 30 that has rolled between the ball rolling grooves 11 and 21 passes through the ball return tube 22 assembled to the nut 20 and is returned to its original position.

ナット20は端面部20b,20cを有しており、これらの端面部20b,20c近傍のナット20の内周面には、円環状の凹部23,23が形成されている。凹部23,23内には、円環状をなすラビリンスシール40,40が嵌合して設けられている。すなわち、凹部23,23は、ラビリンスシール40,40を嵌合させて収容するラビリンスシール嵌合部として機能する。
ラビリンスシール40,40は、その内周面と、ねじ軸10の外周面10a及びボール転動溝11とが所定の距離D(図4参照)を有して離間するように凹部23,23に設けられている。ラビリンスシール40,40がこのように凹部23,23に設けられることによって、ねじ軸10とナット20との間に異物が侵入することを防いでいる。
The nut 20 has end surface portions 20b and 20c, and annular recesses 23 and 23 are formed on the inner peripheral surface of the nut 20 in the vicinity of the end surface portions 20b and 20c. In the recesses 23, 23, annular labyrinth seals 40, 40 are fitted and provided. That is, the concave portions 23 and 23 function as a labyrinth seal fitting portion that fits and accommodates the labyrinth seals 40 and 40.
The labyrinth seals 40, 40 are formed in the recesses 23, 23 so that the inner peripheral surface thereof and the outer peripheral surface 10a of the screw shaft 10 and the ball rolling groove 11 are separated from each other with a predetermined distance D (see FIG. 4). Is provided. By providing the labyrinth seals 40, 40 in the recesses 23, 23, foreign matter is prevented from entering between the screw shaft 10 and the nut 20.

また、ナット20の一方の端面部20cには、ナット20の径方向に延びるフランジ部24が形成されている。このフランジ部24には、該フランジ部24の外周面24aとナット20の内周面20aとを貫通する潤滑剤供給孔25が形成されている。この潤滑剤供給孔25からナット20の内部(ボール転動溝11,21)に潤滑剤が供給されるようになっている。   A flange portion 24 extending in the radial direction of the nut 20 is formed on one end surface portion 20 c of the nut 20. The flange portion 24 is formed with a lubricant supply hole 25 that penetrates the outer peripheral surface 24 a of the flange portion 24 and the inner peripheral surface 20 a of the nut 20. The lubricant is supplied from the lubricant supply hole 25 to the inside of the nut 20 (ball rolling grooves 11 and 21).

次に、図2に示すように、ねじ軸10を囲むように位置するラビリンスシール40には、ねじ軸10のリード方向d1に直交する方向d2にラビリンスシール40を分断するすり割41が形成されている。このすり割41を形成するすり割面41a,41a間には、ねじ軸10のボール転動溝11に接触するスクレーパ50が嵌入されている。
スクレーパ50は、図3に示すように、所定の厚さを有し、矩形をなす本体部51と、該本体部51の一端部から延設され、ねじ軸10のボール転動溝11の軸方向の断面形状に沿う円形に先端が形成された先端部52とを有してなる。
スクレーパ50を構成する材料としては、ラビリンスシール40よりも軟質の材料が好ましい。具体的には、ニトリルゴムやエラストマーなどのゴム素材が好ましい。
Next, as shown in FIG. 2, the labyrinth seal 40 positioned so as to surround the screw shaft 10 is formed with a slit 41 that divides the labyrinth seal 40 in a direction d2 orthogonal to the lead direction d1 of the screw shaft 10. ing. A scraper 50 that contacts the ball rolling groove 11 of the screw shaft 10 is fitted between the slit surfaces 41 a and 41 a forming the slit 41.
As shown in FIG. 3, the scraper 50 has a predetermined thickness, a rectangular main body 51, and extends from one end of the main body 51, and the shaft of the ball rolling groove 11 of the screw shaft 10. And a distal end portion 52 having a distal end formed in a circular shape along the sectional shape in the direction.
As a material constituting the scraper 50, a softer material than the labyrinth seal 40 is preferable. Specifically, rubber materials such as nitrile rubber and elastomer are preferable.

そして、スクレーパ50は、図4に示すように、円形に突出した先端部52をねじ軸10のボール転動溝11に接触するようにすり割面41a,41a間に嵌められている。なお、スクレーパ50は、ねじ軸10の軸心方向に隙間なしか締め代方向になるようにすり割41に嵌入されている。これらすり割面41a,41aにスクレーパ50が嵌入されることにより、当該スクレーパ50は、ねじ軸10のリード方向に直交する方向にねじ軸10のボール転動溝11に接触することとなる。
このようにして設けられたスクレーパ50により、ねじ軸10がナット20に対して回転した際、ねじ軸10のボール転動溝11に付着した異物が除去される。また、ねじ軸10の外径面10aに付着した異物(最大寸法が概ね寸法D(図3参照)を超えるようなもの)は、ねじ軸10に非接触のラビリンスシール40により除去される。
As shown in FIG. 4, the scraper 50 is fitted between the slit surfaces 41 a and 41 a so that the tip 52 that protrudes in a circular shape contacts the ball rolling groove 11 of the screw shaft 10. Note that the scraper 50 is fitted into the slot 41 so that there is no gap in the axial direction of the screw shaft 10 and the tightening direction. By inserting the scraper 50 into the slit surfaces 41 a and 41 a, the scraper 50 comes into contact with the ball rolling groove 11 of the screw shaft 10 in a direction orthogonal to the lead direction of the screw shaft 10.
When the screw shaft 10 rotates with respect to the nut 20 by the scraper 50 provided in this way, the foreign matter attached to the ball rolling groove 11 of the screw shaft 10 is removed. In addition, foreign matter adhering to the outer diameter surface 10a of the screw shaft 10 (those whose maximum dimension exceeds approximately the dimension D (see FIG. 3)) is removed by a labyrinth seal 40 that does not contact the screw shaft 10.

また、本実施形態で用いられるラビリンスシールは、ねじ軸10のボール転動溝11の幅に対して厚みがある(ボール転動溝11の幅よりも大きな厚みを有する)ため、剛性が高い。これにより、図5の矢印で示すように、フランジ部23に設けられた潤滑剤注入孔24によってナット20内に潤滑剤を給脂する際に潤滑剤がナット内全域に行き渡る。そして、ナット20内の古い(不要な)潤滑剤は、新しく給脂された潤滑剤によりラビリンスシール40とねじ軸10との間隙を通ってナット20の外に排出される。このように、スクレーパ50がねじ軸10のボール転動溝11に対してのみ接触しているので、低トルクを維持しつつも、ナット20の内周面に設置されたラビリンスシール40が、ねじ軸10の外周面10a及びボール転動溝11に対して所定の間隙を有しているため、潤滑剤の給脂が容易に行える。
ここで、図5に示すように、スクレーパ50を備えたラビリンスシール40は、ナット20両端面近傍に設けられてもよい。このような構成により、ナット20内への異物の侵入をより確実に防ぐことができる。
Further, the labyrinth seal used in the present embodiment has a high rigidity with respect to the width of the ball rolling groove 11 of the screw shaft 10 (having a thickness larger than the width of the ball rolling groove 11). As a result, as shown by the arrows in FIG. 5, when the lubricant is supplied into the nut 20 by the lubricant injection hole 24 provided in the flange portion 23, the lubricant spreads throughout the nut. The old (unnecessary) lubricant in the nut 20 is discharged out of the nut 20 through the gap between the labyrinth seal 40 and the screw shaft 10 by the newly lubricated lubricant. Thus, since the scraper 50 is in contact only with the ball rolling groove 11 of the screw shaft 10, the labyrinth seal 40 installed on the inner peripheral surface of the nut 20 is screwed while maintaining low torque. Since there is a predetermined gap with respect to the outer peripheral surface 10a of the shaft 10 and the ball rolling groove 11, it is possible to easily supply the lubricant.
Here, as shown in FIG. 5, the labyrinth seal 40 including the scraper 50 may be provided in the vicinity of both end faces of the nut 20. With such a configuration, entry of foreign matter into the nut 20 can be prevented more reliably.

次に、スクレーパ50の固定は、図6に示すように、例えば、ナット20を貫通して設けられたシール固定用孔26に螺合させたシール固定具(例えば、ねじ等)70によってラビリンスシール40を固定する際にすり割面41a,41aを介して生じる力(矢印で表示)により付勢されてなる。
この他のスクレーパ50の固定方法としては、すり割面41a,41aと、ラビリンスシール40の外周面とを貫通するスクレーパ固定用孔42を形成し、スクレーパ固定具(例えば、ねじ等)80によってスクレーパ50を直接固定する方法(図7参照)や、接着剤による固定が挙げられる。
Next, as shown in FIG. 6, the scraper 50 is fixed by, for example, a labyrinth seal by a seal fixing tool (for example, a screw) 70 screwed into a seal fixing hole 26 provided through the nut 20. It is energized by a force (indicated by an arrow) generated through the slit surfaces 41a and 41a when 40 is fixed.
As another method of fixing the scraper 50, a scraper fixing hole 42 penetrating the slit surfaces 41 a and 41 a and the outer peripheral surface of the labyrinth seal 40 is formed, and a scraper fixing tool (for example, a screw) 80 is used as a scraper. Examples include a method of directly fixing 50 (see FIG. 7) and fixing with an adhesive.

以上説明したように、本実施形態によれば、ラビリンスシール40に嵌入して設けられたスクレーパ50がねじ軸10のボール転動溝11のみに接触し、接触面積が少ないため、トルクを上昇させることなく、ナット20内への異物の侵入を防ぐことができる。特に、スクレーパ50のねじ軸10のボール転動溝11に対する接触が、ねじ軸10のリード方向に直交する方向に規定されているため、接触圧が増し、ナット20内への異物の侵入をより確実に防ぐことができる。また、スクレーパ50が、ボールねじ装置1のリード及びボール径に基づいて形成及び設置されるため、ねじ軸10の軸径にかかわらず、リード、ボール径が同じボールねじ装置に共通で使用でき、製造コストを低減することができる。また、スクレーパがねじ軸のボール転動溝に対してのみ接触しているので、低トルクを維持しつつも、ナットの内周面に設置されたラビリンスシールが、ねじ軸の外周面及びボール転動溝に対して所定の間隙を有しているため、潤滑剤の給脂が容易に行える。したがって、製造コストを低減し、トルクを上昇させることなく、ナット内への異物の侵入を防ぐボールねじ装置を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, the scraper 50 fitted and provided in the labyrinth seal 40 contacts only the ball rolling groove 11 of the screw shaft 10 and the contact area is small, so that the torque is increased. Without intrusion of foreign matter into the nut 20 can be prevented. In particular, since the contact of the scraper 50 with the ball rolling groove 11 of the screw shaft 10 is defined in a direction orthogonal to the lead direction of the screw shaft 10, the contact pressure increases, and foreign matter enters the nut 20 more. It can be surely prevented. Further, since the scraper 50 is formed and installed based on the lead and the ball diameter of the ball screw device 1, regardless of the shaft diameter of the screw shaft 10, it can be used in common for the ball screw device having the same lead and ball diameter, Manufacturing cost can be reduced. Further, since the scraper is in contact only with the ball rolling groove of the screw shaft, the labyrinth seal installed on the inner circumferential surface of the nut is maintained at the low torque while the outer circumferential surface of the screw shaft and the ball rolling are maintained. Since the predetermined gap is provided with respect to the moving groove, the lubricant can be easily supplied. Therefore, it is possible to provide a ball screw device that reduces the manufacturing cost and prevents foreign matter from entering the nut without increasing the torque.

(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態に係るボールねじ装置は、ラビリンスシールの構成が前述の第1の実施形態と異なるだけであるので、第1の実施形態と同じ符号を付した同様の構成については説明を省略する。図8及び図9は、本発明に係るボールねじ装置の第2の実施形態におけるねじ軸とシールとの位置関係を示す断面図である。まず、図8に示すように、本実施形態では、すり割面41aに、ラビリンスシール40の内周面と外周面とを連通させる溝部43が形成されている。なお、ラビリンスシール40の外周面とナット20の内周面とは所定の間隙が形成されており、この間隙は外部に通じている。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Since the ball screw device according to the present embodiment is different from the first embodiment only in the configuration of the labyrinth seal, the description of the same configuration given the same reference numerals as in the first embodiment is omitted. 8 and 9 are sectional views showing the positional relationship between the screw shaft and the seal in the second embodiment of the ball screw device according to the present invention. First, as shown in FIG. 8, in the present embodiment, a groove 43 is formed on the slit surface 41 a so that the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the labyrinth seal 40 communicate with each other. A predetermined gap is formed between the outer peripheral surface of the labyrinth seal 40 and the inner peripheral surface of the nut 20, and this gap communicates with the outside.

また、図9に示すように、すり割面41aに、ラビリンスシール40の内周面とナット20の端面部20b側の外部とを連通させる溝部43が形成されている。
これらの構成のように、ラビリンスシール40の内周面と、ラビリンスシール40の外周面又はナット20の端面部20b側の外部とを連通させる溝部43が形成されることで、スクレーパ50で掻き取った異物を外部に排出させることができる。
なお、すり割面41aに溝部43を形成する代わりに、ラビリンスシール40の内周面と、ラビリンスシール40の外周面又はナット20の端面部20b側の外部とを貫通する貫通穴(図示せず)を形成しても同様の効果を奏するが、溝部43を形成するほうがコストを低減できる点で好ましい。
As shown in FIG. 9, a groove 43 is formed in the slit surface 41 a to communicate the inner peripheral surface of the labyrinth seal 40 and the outside on the end surface portion 20 b side of the nut 20.
As in these configurations, the scraper 50 scrapes off the inner peripheral surface of the labyrinth seal 40 and the outer peripheral surface of the labyrinth seal 40 or the groove portion 43 that communicates with the outside on the end surface portion 20b side of the nut 20. Foreign matter can be discharged to the outside.
Instead of forming the groove 43 in the slit surface 41a, a through hole (not shown) that penetrates the inner peripheral surface of the labyrinth seal 40 and the outer peripheral surface of the labyrinth seal 40 or the outside on the end surface portion 20b side of the nut 20 However, the formation of the groove 43 is preferable in that the cost can be reduced.

(第3の実施形態)
以下、本発明の第3の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態に係るボールねじ装置は、ラビリンスシールに対するスクレーパの設置態様が前述の第1の実施形態と異なるだけであるので、第1の実施形態と同じ符号を付した同様の構成については説明を省略する。図10は、本発明に係るボールねじ装置の第3の実施形態における構成を示す部分断面図である。図10に示すように、本実施形態では、ラビリンスシール40にすり割41を形成する(図2参照)代わりに、ラビリンスシール40の内周面にスクレーパ50を嵌入する溝部44を形成した。この溝部44は、第1の実施形態におけるすり割41と同様に、ねじ軸10のリード方向に直交する方向に形成される。この溝部44にスクレーパ50が嵌入されることにより、当該スクレーパ50は、ねじ軸10のリード方向に直交する方向にねじ軸10のボール転動溝11に接触することとなる。
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The ball screw device according to the present embodiment is different from the first embodiment described above only in the manner in which the scraper is installed with respect to the labyrinth seal. Omitted. FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the ball screw device according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, in this embodiment, instead of forming the slit 41 in the labyrinth seal 40 (see FIG. 2), a groove portion 44 for fitting the scraper 50 is formed on the inner peripheral surface of the labyrinth seal 40. The groove 44 is formed in a direction orthogonal to the lead direction of the screw shaft 10, similarly to the slit 41 in the first embodiment. By inserting the scraper 50 into the groove 44, the scraper 50 comes into contact with the ball rolling groove 11 of the screw shaft 10 in a direction orthogonal to the lead direction of the screw shaft 10.

このように、ねじ軸10のリード方向に直交する方向にラビリンスシール40の内周面に、スクレーパ50を嵌入する溝部44を形成することで、ラビリンスシール40の強度を高いまま維持することができ、ナット内への異物の侵入をより向上させることができる。
以上、本発明に係るボールねじ装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、転動体としてボールを用いたが、ローラを用いてもよい。
Thus, the strength of the labyrinth seal 40 can be maintained high by forming the groove portion 44 into which the scraper 50 is fitted on the inner peripheral surface of the labyrinth seal 40 in a direction orthogonal to the lead direction of the screw shaft 10. Intrusion of foreign matter into the nut can be further improved.
As mentioned above, although embodiment of the ball screw apparatus which concerns on this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible unless it deviates from the meaning of this invention. For example, in the above embodiment, a ball is used as the rolling element, but a roller may be used.

1 ボールねじ装置
10 ねじ軸
11 ボール転動溝
20 ナット
21 ボール転動溝
22 ボールリターンチューブ
23 フランジ部
24 潤滑剤注入孔
26 シール固定用孔
30 ボール(転動体)
40 シール
41 すり割
41a すり割面
42 スクレーパ固定用孔
43 溝部
50 スクレーパ
70 シール固定具
80 スクレーパ固定具
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ball screw apparatus 10 Screw shaft 11 Ball rolling groove 20 Nut 21 Ball rolling groove 22 Ball return tube 23 Flange part 24 Lubricant injection hole 26 Seal fixing hole 30 Ball (rolling element)
40 Seal 41 Slot 41a Slot 42 Scraper fixing hole 43 Groove 50 Scraper 70 Seal fixture 80 Scraper fixture

Claims (2)

ねじ軸と、該ねじ軸の外周に設けられたナットと、前記ねじ軸の外周面に形成された螺旋状のボール転動溝と前記ナットの内周面に形成された螺旋状のボール転動溝との間に設けられた複数のボールと、前記ねじ軸の外周面との間に間隙を有するように前記ナットの内周面に設けられたシールとを備えたボールねじ装置において、
前記シールには、前記ねじ軸のリード方向に直交する方向に前記シールを分断するすり割部が形成され、
前記ねじ軸のリード方向に直交する方向に前記ねじ軸のボール転動溝に接触するスクレーパが、前記シールの径方向に嵌入されるように前記すり割部に嵌入されて設けられたことを特徴とするボールねじ装置。
A screw shaft, a nut provided on the outer periphery of the screw shaft, a spiral ball rolling groove formed on the outer peripheral surface of the screw shaft, and a spiral ball rolling formed on the inner peripheral surface of the nut A ball screw device including a plurality of balls provided between the groove and a seal provided on an inner peripheral surface of the nut so as to have a gap between the outer peripheral surface of the screw shaft;
The seal is formed with a slit that divides the seal in a direction perpendicular to the lead direction of the screw shaft,
A scraper that contacts the ball rolling groove of the screw shaft in a direction orthogonal to the lead direction of the screw shaft is provided by being fitted into the slit portion so as to be fitted in the radial direction of the seal. And ball screw device.
ねじ軸と、該ねじ軸の外周に設けられたナットと、前記ねじ軸の外周面に形成された螺旋状のボール転動溝と前記ナットの内周面に形成された螺旋状のボール転動溝との間に設けられた複数のボールと、前記ねじ軸の外周面との間に間隙を有するように前記ナットの内周面に設けられたシールとを備えたボールねじ装置において、
前記シールには、前記ねじ軸のリード方向に直交する方向に前記シールの内周面と外周面とを連通させる溝部が形成され、
前記ねじ軸のリード方向に直交する方向に前記ねじ軸のボール転動溝に接触するスクレーパが、前記シールの径方向に嵌入されるように前記溝部に嵌入されて設けられたことを特徴とするボールねじ装置。
A screw shaft, a nut provided on the outer periphery of the screw shaft, a spiral ball rolling groove formed on the outer peripheral surface of the screw shaft, and a spiral ball rolling formed on the inner peripheral surface of the nut A ball screw device including a plurality of balls provided between the groove and a seal provided on an inner peripheral surface of the nut so as to have a gap between the outer peripheral surface of the screw shaft;
The seal is formed with a groove portion that communicates the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the seal in a direction orthogonal to the lead direction of the screw shaft,
A scraper that contacts the ball rolling groove of the screw shaft in a direction orthogonal to the lead direction of the screw shaft is provided by being fitted into the groove portion so as to be fitted in the radial direction of the seal. Rubo Lumpur screw device.
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