JP6154791B2 - ワイパーリングを備えたボールねじ装置 - Google Patents

Description

本発明はボールねじ装置のワイパーリングに係り、特に偽の予圧力がワイパーリングを見かけて固定するのを防止できるワイパーリングを備えたボールねじ装置に関する。

ボールねじ装置はボール又は転動体の転がりを利用することで、ねじ軸とナットとの相対運動を駆動し、しかも低摩擦と高精度の利点を有するものである。若し何らかの埃や粉塵が進入すれば、ボールねじの作用と精度に悪影響を及ぶすので、防塵措置は非常に重要となる。このため、従来はボールねじ装置のための防塵技術が開発されており、そのうち、図１に示すように、この従来技術では、ナットＡの一端に環状のワイパーリングＢを設け、ナットＡに二つのねじ孔Ａ１を半径方向に沿って開設し、この二つのねじ孔Ａ１に二つのねじＡ２をそれぞれ貫通して螺合することで、二つのねじＡ２によって、ワイパーリングＢを両側から挟むとともに、ナットＡ内に固定するようになっている。こうして、ワイパーリングＢの唇部Ｂ１をボールねじ装置のねじ軸Ｃの転動溝Ｃ１内に収容できる。ボールねじ装置が作動するとき、ワイパーリングＢの唇部Ｂ１がねじ軸Ｃの回転に伴って転動溝Ｃ１内に生じた異物をワイパーする機能を果たす他、埃や粉塵が転動溝Ｃ１へ進入するのを防止し、ボールねじの清潔な状態を保ち、精度よく作動することができる。

ところで、実際に使用すると、この種のワイパーリングには、以下のような欠点がある。

（１）ワイパーリングを取付けるとき、これをねじ軸Ｃへ極度接近させるが、非接触とするのが理想な状態なのに、取付けの力と取付けの深さの制御が相当困難なので、もし二つのねじＡ２をねじ孔Ａ１に深く入れすぎると、これにより、両側からワイパーリングを圧迫すると共に、ワイパーリングＢの唇部Ｂ１をねじ軸Ｃの転動溝Ｃ１に圧迫させるので、故に予圧力（以下、この予圧力を偽の予圧力と呼ぶ）を発生させることになる。ここにいう偽の予圧力とは、ボールねじ装置におけるねじ軸、ナット、転動体の間に圧力を予め作用して調整していないことをいい、即ち、転動溝Ｃ１に唇部Ｂ１を圧迫して作用力を発生することで、ユーザーにボールねじが予圧力を有することを誤認させるものであって、この作用力が一時的に生じるものであり、唇部Ｂ１が転動溝Ｃ１との磨耗を発生した後に、この作用力が消失するので、故に装置の作動精度に影響を与えてしまう。
そして、ねじ軸Ｃが回転するとき、唇部Ｂ１と転動溝Ｃ１との間に摩擦が不断的に発生することになり、ワイパーリングＢが硬度が高い金属より低いプラスチックの材質で形成されるので、前記の不断的摩擦によって、唇部Ｂ１が高熱を発生して変形するか、又は破砕して磨耗して耗粉になってしまう。このため、ワイパーリングＢの破壊のみならず、前記耗粉によって、作動精度に影響を与えるという問題があった。

（２）二つのねじＡ２をねじ孔Ａ１に浅く入れすぎると、ワイパーリングＢが緩くなり易く、故に脱落するという問題があった。

（３）ワイパーリングを取付けるとき、ワイパーリングＢの唇部Ｂ１をねじ軸Ｃの転動溝Ｃ１内に入れ、かつ一定の隙間を保つように、ワイパーリングＢを照準しなければならず、その後、唇部Ｂ１と転動溝Ｃ１との接触を避けるように、二つのねじＡ２が螺合する深さを調整する必要があるため、試行錯誤で多数回のテストを繰り返すことでやっと成功することができる。このため、ワイパーリングの取付け作業に時間や手間が相当かかり、想定外のコストが嵩むという問題もあった。

なし

本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ワイパーリングと転動溝との隙間を容易に保ち、且つワイパーリングをねじで螺合して固定するとき、過大な作用力又は固定力による偽の予圧力を回避することができるワイパーリングを備えたボールねじ装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明はワイパーリングを備えたボールねじ装置であって、ねじ軸と、ナットと、複数の転動体と、二つのワイパーリングと、を含み、前記ねじ軸は、一方向に延伸された長条状構造で、この延伸方向が軸方向であると定義し、このねじ軸の表面には、螺旋状の転動溝が設けられ、前記ナットには、前記長軸を貫通させる貫通孔が設けられ、前記貫通孔の内縁面には前記転動溝と対応する別の転動溝が設けられ、前記転動溝と前記別の転動溝は一つの負荷経路を構成し、前記ナットの軸方向の両端面には、環状の位置決め溝がそれぞれ設けられ、前記貫通孔の軸方向の両端には、取付け溝がそれぞれ設けられ、前記転動体は、前記負荷経路に設置され、前記ワイパーリングの軸方向の一端面は、凹溝が凹設され、この凹溝は、両側が本体部とロック部であるとそれぞれ定義し、前記本体部は、前記取付け溝を収容し、前記ロック部は、前記位置決め溝を収容し、しかも前記本体部は前記ねじ軸を貫通する連通孔を有し、前記連通孔の内縁面には、前記転動溝に向かって突出して延伸された唇部が設けられ、 そのうち、前記ナットは、固定部材を有し、この固定部材は、一端が前記ロック部と当接することを特徴とするワイパーリングを備えたボールねじ装置である。

ここでは、前記固定部材は、ねじとし、前記ナットの表面には、前記位置決め溝と連通するねじ孔が設けられ、このねじ孔は、前記ねじを螺号するのに供し、しかも前記ねじの前端が前記ロック部を押圧することが好ましい。

ここでは、前記凹溝は、底面が前記ナットの端面に支えられることが好ましい。

ここでは、前記唇部と前記転動溝の間には、隙間が設置され、この隙間が０．０１〜０．０４ｍｍであることが好ましい。

本発明は、ワイパーリングとナットの組合せ構造を採用することにより、固定部材によって、ワイパーリングを取り付けて固定するとき、本体部に圧力を直接作用させずに、しかもロック部と当接することでワイパーリングを固定することができる。その他、ナットの端面に凹溝の底面を受けさせることにより、唇部と転動溝との間に一定の隙間を保つとともに、位置決めを迅速に行い、しかも唇部と転動溝との接触を避け、ボールねじ装置の作動時の抵抗力を高め、唇部の磨耗を回避することができる。

従来技術のワイパーリングを備えたボールねじ装置の縦断面図である。 本発明のワイパーリングを備えたボールねじ装置の全体分解図である。 本発明のワイパーリングを備えたボールねじ装置のアセンブリ図である。 本発明のワイパーリングを備えたボールねじ装置の縦断面図である。

本発明の特徴および技術内容のよりよい理解のために、本発明の実施方式の説明及び図面を参照していただきたい。ただし、この実施方式及び図面は説明及び参考用のものであり、これらにより本発明に対するいかなる制限も加えられるものではない。

図２から図４に示している本発明の好適な実施例１を参照して、本発明は一種のワイパーリングを備えたボールねじ装置であって、ねじ軸１と、ナット２と、複数の転動体４と、二つのワイパーリング３と、を含む。

前記ねじ軸１は、一方向に延伸された長条状構造で、この延伸方向が軸方向Xであると定義し、このねじ軸１の表面には、螺旋状の転動溝１１が設けられる。

前記ナット２には、前記長軸１を貫通させる貫通孔２１が設けられ、前記貫通孔２１の内縁面には前記転動溝１１と対応する別の転動溝２１１が設けられ、前記転動溝１１と前記別の転動溝２１１は一つの負荷経路９０を構成し、前記ナット２の軸方向Xの両端面２４には、環状の位置決め溝２２がそれぞれ設けられ、前記貫通孔２１の軸方向Xの両端には、取付け溝２１２がそれぞれ設けられる。前記転動体４は、前記負荷経路９０に設置される。

前記ワイパーリング３の軸方向Xの一端面は、凹溝３１が凹設され、この凹溝３１は、両側が本体部３２とロック部３３であるとそれぞれ定義し、前記本体部３２は、前記取付け溝２１２を収容可能にし、前記ロック部３３は、前記位置決め溝２２を収容可能にし、しかも前記本体部３２は前記ねじ軸１を貫通する連通孔３２１を有し、前記連通孔３２１の内縁面には、前記転動溝１１に向かって突出して延伸された唇部３２２が設けられる。

本実施例では、前記ワイパーリング３の固定方式としては、前記ナット２の表面に前記位置決め溝２２と連通するねじ孔２３が開設され、このねじ孔２３がねじＧを螺号することを採用している。しかも前記ねじＧの前端が前記ロック部３３を押圧するようになる。図４に示すように、ナット２に前記ワイパーリング３を固定し、しかも前記ワイパーリング３を取り付けた後に、前記凹溝３１の底面３１１をナット２の端面２４と緊密に当接しておく。さらに、前記ワイパーリング３の唇部３２２と転動溝１１との間には、一定の隙間を持たせる。しかもこの隙間は、ボールねじ装置の規格に応じて、０．０１〜０．０４ｍｍが好適である。なお、本発明は本実施例に採用されているねじ孔とねじの螺合方式に限定するものではなく、他のロック構造方式でワイパーリング３を固定しても良い。

上述したように、ワイパーリングとナットの組合せ構造を採用することにより、ワイパーリングを取り付けて固定するとき、前記ねじがワイパーリングのロック部を押圧し、しかも前記ワイパーリングの唇部がワイパーリングの凹溝を介して形成され、前記ねじ軸の転動溝との間に一定の隙間を持たせることにより、前記唇部と前記転動溝との接触を回避するとともに、ボールねじ装置の作動時の抵抗力を高め、前記唇部による磨耗を避けることができる。

＜本発明＞
１：ねじ軸
１１：転動溝
２：ナット
２１：貫通孔
２１１：転動溝
２１２：取付け溝
２２：位置決め溝
２３：ねじ孔
２４：端面
９０：負荷経路
３：ワイパーリング
３１：凹溝
３１１：底面
３２：本体部
３２１：連通孔
３２２：唇部
３３：ロック部
４：転動体
Ｇ：ねじ
Ｘ：軸方向
Ｔ：隙間
＜従来技術＞
Ａ：ナット
Ａ１：ねじ孔
Ａ２：ねじ
Ｂ：ワイパーリング
Ｂ１：唇部
Ｃ：ねじ軸
Ｃ１：転動溝

Claims (4)

1. ワイパーリングを備えたボールねじ装置であって、
   ねじ軸と、ナットと、複数の転動体と、二つのワイパーリングと、を含み、
   前記ねじ軸は、一方向に延伸された長条状構造で、この延伸方向が軸方向であると定義し、このねじ軸の表面には、螺旋状の転動溝が設けられ、
   前記ナットには、前記ねじ軸を貫通させる貫通孔が設けられ、前記貫通孔の内縁面には前記転動溝と対応する別の転動溝が設けられ、前記転動溝と前記別の転動溝は一つの負荷経路を構成し、前記ナットの軸方向の両端面には、環状の位置決め溝がそれぞれ設けられ、前記貫通孔の軸方向の両端には、取付け溝がそれぞれ設けられ、
   前記転動体は、前記負荷経路に設置され、
   前記ワイパーリングの軸方向の一端面には、凹溝が凹設され、この凹溝は、両側が本体部とロック部であるとそれぞれ定義し、前記本体部は、前記取付け溝に収容され、前記ロック部は、前記位置決め溝に収容され、しかも前記本体部は前記ねじ軸を貫通する連通孔を有し、前記連通孔の内縁面には、前記転動溝に向かって突出して延伸された唇部が設けられ、
   そのうち、前記ナットは、固定部材を有し、この固定部材は、一端が前記ロック部と当接することを特徴とする、ワイパーリングを備えたボールねじ装置。
2. 前記固定部材は、ねじとし、前記ナットの表面には、前記位置決め溝と連通するねじ孔が設けられ、このねじ孔は、前記ねじを螺合するのに供し、しかも前記ねじの前端が前記ロック部を押圧することを特徴とする、請求項１に記載のワイパーリングを備えたボールねじ装置。
3. 前記凹溝は、底面が前記ナットの端面に支えられることを特徴とする、請求項１に記載のワイパーリングを備えたボールねじ装置。
4. 前記唇部と前記転動溝の間には、隙間が設置され、この隙間が０．０１〜０．０４ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載のワイパーリングを備えたボールねじ装置。