JP6408448B2 - ねじ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ナットの内部に塵芥が侵入するのを防止し、及び／又は前記ナットの内部の潤滑剤が漏れるのを防止するシールリングを備えるねじ装置に関する。

ねじ装置は、ねじ軸と、ねじ軸が貫通する貫通孔を有し、ねじ軸に転動体を介して螺合するナットと、を備える。ねじ軸を回転させると、ナットがねじ軸の軸方向に移動する。ねじ軸とナットとの間に転動体を介在させることで、これらの間のバックラッシを無くすことができ、またねじ軸及びナットの軽快な動きが得られる。

ところで、ナットの内部に塵芥が侵入すると、転動体の円滑な転がり運動が妨げられる。このため、ナットには、ナットの内部に異物が侵入するのを防止するシールリングが取り付けられる。シールリングは、ねじ軸の軸直角断面形状に合わせた穴を持ち、その内周をねじ軸に接触させて、ナットの内部に異物が侵入するのを防止する。シールリングの内周の凸部をねじ軸の螺旋状のねじ溝に嵌める必要があることから、ナットに対してシールリングの円周方向の位置決めをした状態で、シールリングをナットに取り付ける必要がある。

従来のシールリングを備えるねじ装置として、特許文献１には、シールリング及びキャップに通し穴を設け、ねじ軸の軸方向を向く締結部材をこれらの通し穴に通し、締結部材をナットの端面に締結し、キャップとナットとの間でシールリングを挟むように構成したものが開示されている。ナットに対するシールリングの円周方向の位置決めを正確にするために、特許文献１に記載のねじ装置にあっては、締結部材を円筒形のスリーブに通し、スリーブがシールリングの通し穴にすきま無く嵌まるようにしている。

特開２００８―６９７９４号公報

しかし、特許文献１に記載のねじ装置にあっては、シールリングを位置決めするためにスリーブを必要とするので、部品点数が多く、ねじ装置の組立てがしにくいという課題がある。

そこで本発明は、部品点数を削減でき、組立ても容易なシールリング付きねじ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、ねじ軸と、前記ねじ軸が貫通する貫通孔を有し、前記ねじ軸に転動体を介して螺合するナットと、前記ねじ軸の軸直角断面形状に合わせた穴を有し、前記ナットの内部に塵芥が侵入するのを防止し、及び／又は前記ナットの内部の潤滑剤が漏れるのを防止するシールリングと、前記シールリングを円周方向に位置決めできるように、前記シールリングの凹みに嵌る突起又は前記シールリングの突起に嵌る凹みを有すると共に、前記シールリングを軸方向に位置決めできるように、前記シールリングに接し、前記ナットに取り付けられるキャップと、を備え、前記シールリングは、鉄板部と、弾性体のシール部と、を有し、前記鉄板部には、前記シールリングの前記凹み又は前記突起が設けられると共に、前記シールリングを前記キャップに締結する締結部材が通る通し穴が設けられるねじ装置である。
本発明の他の態様は、ねじ軸と、前記ねじ軸が貫通する貫通孔を有し、前記ねじ軸に転動体を介して螺合するナットと、前記ねじ軸の軸直角断面形状に合わせた穴を有し、前記ナットの内部に塵芥が侵入するのを防止し、及び／又は前記ナットの内部の潤滑剤が漏れるのを防止するシールリングと、前記シールリングを円周方向に位置決めできるように、前記シールリングの凹みに嵌る突起又は前記シールリングの突起に嵌る凹みを有すると共に、前記シールリングを軸方向に位置決めできるように、前記シールリングに接し、前記ナットに取り付けられるキャップと、前記シールリングと前記ナットとの間に挟まれ、前記ねじ軸に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置と、を備え、前記ナットは、前記転動体が転がり運動する螺旋状の転動体転走溝を有するナット本体と、前記ナット本体に固定され、前記キャップが取り付けられるカラーと、を有し、前記キャップの、前記ナット側の第一の段差には、前記カラーが収容され、前記キャップの第二の段差には、前記シールリングと前記潤滑剤塗布装置が収容されるねじ装置である。

本発明の一態様によれば、シールリングをキャップに円周方向及び軸方向に位置決めした状態で、キャップをナットに取り付ければ、ナットに対してシールリングを位置決めすることができる。シールリングの位置決めにスリーブを必要としないので、部品点数を少なくすることができ、ねじ装置の組立ても容易である。

本発明の一実施形態に係るねじ装置の外観斜視図である。 キャップの内部の付属品を断面で表した本実施形態のねじ装置の斜視図である。 本実施形態のねじ装置の分解斜視図である。 付属品を断面で表した本実施形態のねじ装置の分解斜視図である。 本実施形態のねじ装置のカラーの詳細図である（図５（ａ）は正面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である）。 本実施形態のねじ装置のキャップの詳細図である（図６（ａ）は図６（ｂ）のＡ−Ａ断面図であり、図６（ｂ）は背面図である）。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係るねじ装置を詳細に説明する。ただし、本発明のねじ装置は種々の形態で具体化することができ、本明細書に記載される実施形態に限定されるものではない。本実施形態は、明細書の開示を十分にすることによって、当業者が発明の範囲を十分に理解できるようにする意図をもって提供されるものである。

図１は本実施形態のねじ装置の外観斜視図を示し、図２はキャップ４の内部の付属品を断面で表したねじ装置の斜視図を示す。

ねじ装置は、ねじ軸１と、ねじ軸１に転動体を介して螺合するナット２と、を備える。ねじ軸１は、円柱形であり、その外周面に螺旋状の転動体転走溝１ａを有する。ナット２は、ねじ軸１が貫通する貫通孔を有して略円筒形である。ナット２は、その内周面にねじ軸１の転動体転走溝１ａに対向する螺旋状の転動体転走溝を有する。ねじ軸１の転動体転走溝１ａとナット２の転動体転走溝との間に、球体からなる転動体が転がり運動可能に介在する。ナット２の軸方向の端部には、ナット２を相手部品に取り付けるためのフランジ３が設けられる。

ナット２には、転動体を循環させる循環部品が設けられる。循環部品は、例えば、ナット２の軸方向の端面に設けられるエンドピース、又はナット２の側面に設けられるリターンパイプ等からなる。循環部品は公知のものであるので、詳細な説明は省略する。

ナット２の軸方向の両端部には、一対のキャップ４が取り付けられる。一対のキャップの構成は同一なので、以下では、図１において手前側のキャップの構成のみを説明する。キャップ４は、半径方向を向く締結部材としての複数の止めねじ５によってナット２の側面に締結される。図２に示すように、ナット２は、螺旋状の転動体転走溝を有するナット本体２ａと、ナット本体２ａに固定され、ナット２の側面３７を構成するカラー２ｂと、を有する。キャップ４は、略円筒形の側壁４ａと、側壁４ａの軸方向の端部に設けられる略円環状の端部壁４ｂと、を有する。キャップ４の側壁４ａがナット２の側面３７を構成するカラー２ｂに嵌まる。キャップ４は複数の止めねじ５によってカラー２ｂに締結される。キャップ４とカラー２ｂとの間には、これらの間に塵芥が侵入するのを防止する樹脂製のリングとしてのＯリング６が介在する。キャップ４の側壁４ａの外周面には、端部壁４ｂに向かって徐々に外径が狭まるようにテーパ７がつけられる。側壁４ａの外周面と端部壁４ｂの外面との接続部分には、断面が円弧形の面取り８が施される。

複数の止めねじ５（図１参照）は、ナット２の円周方向に均等間隔（例えば１２０度）を開けて配置される。なお、図１には、一つのみの止めねじ５が示されているが、実際には三つの止めねじが存在する。キャップ４の側壁４ａの外周面には、止めねじ５に対応する位置に略四角形の平坦部９が設けられる。平坦部９に止めねじ５の通し穴が設けられる。カラー２ｂには、止めねじ５が螺合する雌ねじ１０（図３参照）が設けられる。キャップ４及びカラー２ｂの構成は後述する。なお、本実施形態では、止めねじ５を円周方向に均等間隔を開けて配置してキャップ４をナット２に安定固定させているが、これに限られることはなく、止めねじ５は均等な配置でなくてもよい。

図３は、ねじ装置の分解斜視図を示し、図４は、付属品を断面で表したねじ装置の分解斜視図を示す。キャップ４の内部には、ナット２側から順番に潤滑剤塗布装置１１、２個のシールリング１３ａ，１３ｂ、スクレーパ１４が収容される。

潤滑剤塗布装置１１は、ねじ軸１に潤滑油又はグリース等の潤滑剤を塗布する。潤滑剤塗布装置１１は、リング形であり、Ｃ字形に２分割された２つの半体１２から構成される。半体１２は、開口部を有する断面Ｕ字形のケース１２ａと、ケース１２ａの開口部を塞ぐ蓋１２ｂと、を備える。図４に示すように、ケース１２ａには、潤滑剤を保持するフェルト等の潤滑剤保持体１５が収容される。ケース１２ａの内周には、例えば円周方向に９０度の間隔を開けてフェルト等の複数の塗布体１６ａ，１６ｂが突出する。塗布体１６ａ，１６ｂの基端は、潤滑剤保持体１５に接していて、塗布体１６ａ，１６ｂの先端は、ねじ軸１に接する。塗布体１６ａ，１６ｂには、潤滑剤保持体１５から潤滑剤が供給される。ねじ軸１には、塗布体１６ａ，１６ｂから潤滑剤が塗布される。図３に示すように、潤滑剤塗布装置１１は、シールリング１３ａとナット２のカラー２ｂとの間に挟まれる。止めねじ５によってキャップ４をナット２のカラー２ｂに固定することで、潤滑剤塗布装置１１がナット２に固定される。潤滑剤塗布装置１１は、ナット２のカラー２ｂ、シールリング１３ａ，１３ｂ及びキャップ４に対して、円周方向の位置決めがされていない。潤滑剤塗布装置１１は、ねじ軸１の転動体転走溝１ａに自動的にならう（自動調心）という性質を持つ。このため、リードの異なるねじ軸１にも同一構造の潤滑剤塗布装置１１を採用することができる。

図４に示すように、シールリング１３ａは、リング形の鉄板部１７と、鉄板部１７と一体のリング形のシール部１８と、を備える。シールリング１３ａは、主にナット２の内部の潤滑剤が漏れるのを防止する役割を持つ。シール部１８は、弾性体であり、その断面は、ねじ軸１に向かって尖る略三角形である。シール部１８の内周がねじ軸１に接するように、シール部１８の穴１８ａは、ねじ軸１の軸直角断面形状に合わせた形状である。ねじ軸１には、転動体転走溝１ａが設けられるので、ねじ軸１の軸直角断面形状は異形の円である。シール部１８の穴１８ａも異形の円である。シール部１８の外周には、円周方向に延びる溝１９が設けられる。溝１９には、シール部１８をねじ軸１に付勢するリング形のスプリング２０が配置される。シール部１８には、鉄板部１７との接着力を高めるために鍔状の延長部１８ｂが設けられる。

シールリング１３ａは、軸方向を向く締結部材としての複数の止めねじ２１によってキャップ４の端部壁４ｂにキャップ４の内側から締結される。シールリング１３ａの鉄板部１７の外周縁には、キャップ４に対してシールリング１３ａを円周方向に位置決めする凹みとしての複数の切欠き２２が設けられる。複数の切欠き２２は、円周方向に均等間隔を開けて（例えば１２０度の間隔を開けて）設けられる。切欠き２２がキャップ４に設けた突起２３（図６参照）に嵌ると、シールリング１３ａがキャップ４に対して円周方向に移動不可能になる。凹みとして切欠き２２の替わりに穴を用いることもできる。なお、本実施形態では、鉄板部１７に切欠き２２を円周方向に均等間隔を開けて配置しているが、これに限られることはなく、切欠き２２は均等な配置でなくてもよく、切欠き２２は複数でも単数でもよい。切欠き２２を均等な配置にしなかったり、切欠き２２を単数にしたりすると、シールリング１３ａの円周方向の位置を一意的に決めることができる。

鉄板部１７には、止めねじ２１が通る通し穴２４が切欠き２２と位相をずらして設けられる。通し穴２４は円周方向に均等間隔を開けて（例えば１２０度の間隔を開けて）複数設けられる。なお、本実施形態では、鉄板部１７に通し穴２４を円周方向に均等間隔を開けて配置しているが、これに限られることはなく、通し穴２４は均等な配置でなくてもよい。

シールリング１３ｂの構成は、シールリング１３ａと同一である。シールリング１３ｂとシールリング１３ａとは互いに鉄板部１７同士が接するように背面合わせで並べられる。シールリング１３ｂは、主にナット２の内部に異物が侵入するのを防止する役割を持つ。

スクレーパ１４は、円環状の金属製の薄板からなる。スクレーパ１４は、ねじ軸１が貫通する穴１４ａを有し、ねじ軸１とは非接触である。スクレーパ１４の外径は、シールリング１３ｂの外径よりも小さい。スクレーパ１４は、ねじ軸１に付着するスパッタ等の大きな異物がナット２の内部に侵入するのを防止する。スクレーパ１４には、止めねじ２１が通る通し穴は設けられていない。スクレーパ１４は、シールリング１３ｂとキャップ４の端部壁４ｂとの間に挟まれる。止めねじ２１によってシールリング１３ａ，１３ｂをキャップ４に固定することで、スクレーパ１４がキャップ４に固定される。

図５は、カラー２ｂの詳細図を示す。カラー２ｂは、略短円筒形であり、鉄等の金属製である。カラー２ｂの潤滑剤塗布装置１１側の端面には、リング形の突起２７が設けられる。突起２７の内側に潤滑剤塗布装置１１が嵌められる（図４参照）。カラー２ｂの外周面には、円周方向に延びる溝２８が設けられる。この溝２８には、Ｏリング６（図４参照）が嵌められる。カラー２ｂの外周面には、円周方向に均等間隔を開けて（例えば１２０度の間隔を開けて）止めねじ５が螺合する雌ねじ１０が設けられる。カラー２ｂの潤滑剤塗布装置１１側の端面２６には、カラー２ｂを軸方向に貫通するざぐり穴からなる通し穴３０が設けられる。通し穴３０は円周方向に均等間隔を開けて（例えば９０度の間隔を開けて）複数設けられる。ナット本体２ａの端面には、通し穴３０に対応する位置に止めねじ３１が螺合する雌ねじ３２が設けられる（図４参照）。カラー２ｂは止めねじ３１によってナット本体２ａに締結される。なお、本実施形態では、カラー２ｂに雌ねじ１０、通し穴３０を円周方向に均等間隔を開けて配置しているが、これに限られることはなく、雌ねじ１０、通し穴３０は均等な配置でなくてもよい。

図６は、キャップ４の詳細図を示す。上記のように、キャップ４は、略円筒形の側壁４ａと、側壁４ａの軸方向の端部に設けられる略円環状の端部壁４ｂと、を有する。キャップ４の側壁４ａの内周面には、主に三つの段差３３−１，３３−２，３３−３が設けられる。キャップ４の、ナット２側の第一の段差３３−１には、カラー２ｂが収容されていて、カラー２ｂが第一の段差３３−１に接する（図２参照）。キャップ４の第二の段差３３−２には、二つのシールリング１３ａ，１３ｂと潤滑剤塗布装置１１が収容されていて、シールリング１３ｂが第二の段差３３−２に接する（図２参照）。第二の段差３３−２は、シールリング１３ｂの鉄板部１７が接する大径段差部３３ａと、シールリング１３ｂのシール部１８が接する小径段差部３３ｂと、を有する。キャップ４の第三の段差３３−３には、スクレーパ１４が収容されていて、スクレーパ１４が第三の段差３３−３に接する（図２参照）。

キャップ４の第二の段差３３−２には、シールリング１３ａ，１３ｂの切欠き２２に嵌る突起２３が設けられる。突起２３をシールリング１３ａ，１３ｂの切欠き２２に嵌めることで、キャップ４に対してシールリング１３ａ，１３ｂを円周方向に位置決めできる。また、シールリング１３ａ，１３ｂをキャップ４の第二の段差３３−２に突き当てることで、キャップ４に対してシールリング１３ａ，１３ｂを軸方向に位置決めできる。このように、キャップ４に対してシールリング１３ａ，１３ｂを円周方向及び軸方向に位置決めした状態で、シールリング１３ａ，１３ｂがキャップ４に固定される。キャップ４の第二の段差３３−２には、止めねじ２１（図４参照）が螺合する雌ねじ３５が円周方向に均等間隔を開けて（例えば１２０度の間隔を開けて）複数設けられる。シールリング１３ａ，１３ｂは、止めねじ２１によってキャップ４の端部壁４ｂに固定される。図２に示すように、スクレーパ１４は、シールリング１３ｂとキャップ４の第三の段差３３−３との間に挟まれる。シールリング１３ａ，１３ｂをキャップ４に固定することで、スクレーパ１４がキャップ４に固定される。なお、本実施形態では、キャップ４に雌ねじ３５を円周方向に均等間隔を開けて配置しているが、これに限られることはなく、雌ねじ３５は均等な配置でなくてもよい。

図６に示すように、キャップ４の側壁４ａには、円周方向に均等間隔を開けて（例えば１２０度の間隔を開けて）通し穴３６が複数設けられる。通し穴３６は、キャップ４の側壁４ａを半径方向に貫通する。通し穴３６に止めねじ５（図３参照）を通し、止めねじ５をカラー２ｂの雌ねじ１０に螺合することで、キャップ４がカラー２ｂに取り付けられる。キャップ４には、予めシールリング１３ａ，１３ｂが固定されている。キャップ４をカラー２ｂに取り付けることで、潤滑剤塗布装置１１がシールリング１３ａ，１３ｂとカラー２ｂとの間に挟まれて固定される。なお、本実施形態では、通し穴３６を円周方向に均等間隔を開けて配置しているが、これに限られることはなく、通し穴３６は均等な配置でなくてもよい。

本実施形態のねじ装置によれば、以下の効果を奏する。

シールリング１３ａ，１３ｂをキャップ４に円周方向及び軸方向に位置決めした状態で、キャップ４をナット２に取り付ければ、ナット２に対してシールリング１３ａ，１３ｂを位置決めすることができる。シールリング１３ａ，１３ｂの位置決めにスリーブを必要としないので、部品点数を少なくすることができ、ねじ装置の組立ても容易である。

ねじ軸１の半径方向を向く止めねじ５によってキャップ４をナット２の側面３７に締結するので、キャップ４をナット２に締結するためのねじ軸１の軸方向を向く止めねじが不要であり、止めねじの頭部がキャップ４から軸方向に突出することがない。このため、ねじ装置の美観が向上し、ナット２の軸方向のストロークも大きくすることができる。

シールリング１３ａ，１３ｂをねじ軸１の軸方向を向く止めねじ２１によってキャップ４の端部壁４ｂに固定するので、シールリング１３ａ，１３ｂをキャップ４に固定するのが容易である。

シールリング１３ａ，１３ｂとキャップ４との間にスクレーパ１４を挟むので、スクレーパ１４をキャップ４に固定するのが容易である。

シールリング１３ａ，１３ｂとナット２の間に潤滑剤塗布装置１１を挟むので、潤滑剤塗布装置１１をナット２に固定するのが容易である。また、潤滑剤塗布装置１１に止めねじが通る通し穴を設けないので、潤滑剤の貯蔵量を大きくすることができる。

ナット２の側面３７とキャップ４の側壁４ａとの間にＯリング６が介在するので、これらの間に塵芥が侵入するのを防止することができる。

ナット２を、転動体転走溝を有するナット本体２ａと、ナット本体２ａに取り付けられるカラー２ｂと、から構成するので、キャップ４をナット２に固定するのが容易である。また、ナット本体２ａの軸方向の端部に循環部品としてエンドピースが設けられるねじ装置にも、キャップ４を取り付けることが可能である。

なお、本発明は上記実施形態に限られることなく、本発明の要旨を変更しない範囲で様々に変更可能である。例えば、上記実施形態のキャップ、シールリング、スクレーパ、潤滑剤塗布装置、カラーの構成は一例であり、本発明の要旨を変更しない範囲で他の構成にすることができる。

上記実施形態では、キャップに対してシールリングを円周方向に位置決めするために、キャップに突起を設け、シールリングに突起に嵌る凹みを設けているが、シールリングに突起を設け、キャップに突起に嵌る凹みを設けることもできる。

上記実施形態では、カラーをナット本体と別体とし、カラーをナット本体に固定しているが、カラーとナット本体とを一体にすることもできる。

上記実施形態では、潤滑剤塗布装置をカラーに対して円周方向に位置決めしていないが、カラー及び潤滑剤塗布装置に設けた凹凸によって、潤滑剤塗布装置をカラーに対して円周方向に位置決めすることもできる。

１…ねじ軸、１ａ…転動体転走溝、２…ナット、２ａ…ナット本体、２ｂ…カラー、４…キャップ、４ａ…側壁、４ｂ…端部壁、５…キャップ用止めねじ（ねじ軸の半径方向を向く締結部材）、６…Ｏリング（樹脂製のリング）、１１…潤滑剤塗布装置、１３ａ，１３ｂ…シールリング、１８ａ…シールリングの穴、１４…スクレーパ、１４ａ…スクレーパの穴、２１…シールリング用止めねじ（ねじ軸の軸方向を向く締結部材）、２２…切欠き（凹み）、２３…突起、３３−１…第一の段差、３３−２…第二の段差（段差）、３３−３…第三の段差、３７…ナットの側面

Claims (6)

1. ねじ軸と、
   前記ねじ軸が貫通する貫通孔を有し、前記ねじ軸に転動体を介して螺合するナットと、
   前記ねじ軸の軸直角断面形状に合わせた穴を有し、前記ナットの内部に塵芥が侵入するのを防止し、及び／又は前記ナットの内部の潤滑剤が漏れるのを防止するシールリングと、
   前記シールリングを円周方向に位置決めできるように、前記シールリングの凹みに嵌る突起又は前記シールリングの突起に嵌る凹みを有すると共に、前記シールリングを軸方向に位置決めできるように、前記シールリングに接し、前記ナットに取り付けられるキャップと、を備え、
   前記シールリングは、鉄板部と、弾性体のシール部と、を有し、
   前記鉄板部には、前記シールリングの前記凹み又は前記突起が設けられると共に、前記シールリングを前記キャップに締結する締結部材が通る通し穴が設けられるねじ装置。
2. 前記キャップは、前記ねじ軸の半径方向を向く締結部材によって、前記ナットの側面に締結されることを特徴とする請求項１に記載のねじ装置。
3. 前記シールリングは、前記ねじ軸の軸方向を向く前記締結部材によって前記キャップの端部壁に締結されることを特徴とする請求項２に記載のねじ装置。
4. 前記ねじ装置はさらに、
   前記シールリングと前記キャップとの間に挟まれ、前記ねじ軸が貫通する穴を有し、前記ねじ軸と非接触のスクレーパを備えることを特徴とする請求項３に記載のねじ装置。
5. ねじ軸と、
   前記ねじ軸が貫通する貫通孔を有し、前記ねじ軸に転動体を介して螺合するナットと、
   前記ねじ軸の軸直角断面形状に合わせた穴を有し、前記ナットの内部に塵芥が侵入するのを防止し、及び／又は前記ナットの内部の潤滑剤が漏れるのを防止するシールリングと、
   前記シールリングを円周方向に位置決めできるように、前記シールリングの凹みに嵌る突起又は前記シールリングの突起に嵌る凹みを有すると共に、前記シールリングを軸方向に位置決めできるように、前記シールリングに接し、前記ナットに取り付けられるキャップと、
   前記シールリングと前記ナットとの間に挟まれ、前記ねじ軸に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置と、を備え、
   前記ナットは、前記転動体が転がり運動する螺旋状の転動体転走溝を有するナット本体と、前記ナット本体に固定され、前記キャップが取り付けられるカラーと、を有し、
   前記キャップの、前記ナット側の第一の段差には、前記カラーが収容され、
   前記キャップの第二の段差には、前記シールリングと前記潤滑剤塗布装置が収容されるねじ装置。
6. 前記ナットと前記キャップとの間には、これらの間に塵芥が侵入するのを防止する樹脂製のリングが介在することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のねじ装置。

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