KR102058637B1 - 볼 나사, 시일재, 및, 시일 구조 - Google Patents

Abstract

수형 부재와 암형 부재 사이로의 미세한 이물의 침입을 효과적으로 억제하면서, 수형 부재를 시일재에 감합할 때의 슬라이딩 저항을 저감 가능한 볼 나사를 제공한다. 수홈(7)이 형성된 수형 부재(2)와, 암홈(12)이 형성된 내주면을 가짐과 함께, 볼을 순환 가능한 순환 경로(13)가 형성된 암형 부재(3)와, 암형 부재의 축 방향의 일단부 또는/및 타단부에 설치된 시일재을 구비하고, 수형 부재와 암형 부재가 축 방향으로 감합되는 볼 나사로서, 시일재(4)가, 암형 부재(3)의 내주면과 연통 가능한 구멍(14a)과, 수홈(7)과 감합 가능한 볼록부(14c)가 형성된 감합면(14b)을 가지고, 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유로 이루어지는 섬유층(14)과, 섬유층(14)에 있어서 구멍(14a)이 형성되어 있는 측과 반대측의 면(14d)에 적층된 수지층(15)을 구비한다.

Description

볼 나사, 시일재, 및, 시일 구조{BALL SCREW, SEAL MATERIAL, AND SEAL STRUCTURE}

본 발명은, 각종 산업 기계에서 사용되는 볼 나사, 당해 볼 나사에 적용 가능한 시일재, 및, 시일 구조에 관한 것이다.

종래, 볼 나사 축의 외주에 볼 너트가 감합된 볼 나사 장치에 있어서, 볼 너트의 단부에, 볼 나사 축의 둘레면에 탄성적으로 접촉하는 립(lip)부를 가지는 립식 시일 부재를 설치함과 함께, 이 립식 시일 부재의 축 방향의 외방측에, 볼 나사 축의 외주에 감합하는 통 형상으로, 내주면에 볼 나사 축의 나사 홈에 감합하는 돌기부를 가지는 와이퍼식 시일 부재를 설치하도록 한 것이 공지가 되어 있다(특허문헌 1 참조). 이 볼 나사 장치에서는, 립식 시일 부재와 와이퍼식 시일 부재의 병용에 의해, 볼 나사 축과 볼 너트 사이에 미세한 이물이 침입하는 것이 방지되어 있다.

한편, 볼 나사 축의 외주면과 동일한 형상으로 성형한 시일재가 공지가 되어 있다(특허문헌 2 참조). 이 시일재는, 볼 나사 축을 감합할 때의 슬라이딩 저항의 저하를 목적으로 하여, 볼 나사 축의 외주면에, 합성 수지로 성형한 박육 슬라이딩 링을 설치함과 함께, 당해 슬라이딩 링의 외주면을, 합성 고무로 성형한 백업 링으로 조임으로써 구성되어 있다.

일본 특허 공개 제2001-304372호 공보 일본 특허 공개 평1-275953호 공보

그러나, 상기 특허문헌 1에 개시된 볼 나사 장치에서는, 립식 시일 부재와 와이퍼식 시일 부재의 병용에 의해, 볼 나사 축과 볼 너트 사이로의 이물의 침입을 억제할 수는 있어도, 볼 나사 축을 시일 부재에 감합할 때의 슬라이딩 저항이 증가하여, 슬라이딩성이 악화된다는 문제가 있었다.

또, 상기 특허문헌 2에서 개시된 시일재에서는, 합성 수지에 수축성이 없기 때문에, 슬라이딩 링을 볼 나사 축의 외주면에 대하여 균일하게 따르게 하는 것이 어렵고, 또한, 합성 고무로 성형한 백업 링으로 큰 조임을 행하는 것이기 때문에, 가령 슬라이딩성이 좋은 합성 수지를 사용했다고 하여도, 볼 나사 축을 시일재에 감합할 때의 슬라이딩 저항이 증가하여, 슬라이딩성이 악화된다는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명은, 수(雄)형 부재와 암(雌)형 부재 사이로의 미세한 이물의 침입을 효과적으로 억제하면서, 수형 부재를 시일재에 감합할 때의 슬라이딩 저항을 저감 가능한 볼 나사, 시일재, 및, 시일 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

(1) 본 발명의 볼 나사는, 외주면에 볼을 전동(轉動) 가능한 복수의 수홈이 형성된 수형 부재와, 상기 볼을 전동 가능한 복수의 암홈이 상기 수홈과 대향하여 형성된 내주면을 가짐과 함께, 상기 볼을 순환 가능한 순환 경로가 형성된 암형 부재와, 상기 암형 부재의 축 방향의 일단부 또는/및 타단부에 설치된 시일재를 구비하고, 상기 수형 부재와 상기 암형 부재가 축 방향으로 감합되는 볼 나사로서, 상기 시일재가, 상기 암형 부재의 상기 내주면과 연통 가능한 구멍과, 상기 구멍에 상기 수형 부재가 내삽되었을 때 상기 수형 부재의 상기 수홈과 감합 가능한 볼록부가 형성된 감합면을 가지고, 적어도 상기 감합면의 표면이 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유로 이루어지는 섬유층과, 상기 섬유층에 있어서 상기 감합면과 반대측의 면에 적층된 고무층 또는 수지층을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 (1)의 구성에 의하면, 수형 부재의 수홈과 감합하는 섬유층을, 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유를 사용하여 구성함으로써, 섬유끼리를 고무 또는 수지에 의해 접착하여 강고하게 합칠 수 있고, 나아가서는 섬유층의 수홈과 감합 가능한 볼록부의 형상을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 수형 부재와 암형 부재 사이로의 미세한 이물의 침입의 억제, 및, 수형 부재와 암형 부재가 상대적으로 축 방향으로 이동할 때의 슬라이딩 저항의 저감과 같은, 서로 트레이드 오프의 관계에 있는 양쪽 과제를 동시에 해결할 수 있다. 또한, 섬유층에 있어서 구멍이 형성되어 있는 측과 반대측의 면에, 섬유층의 보강용 고무층 또는 수지층을 적층함으로써, 더욱 상기 섬유층의 볼록부의 형상이 안정되어, 볼 나사 구동시의 섬유층 전체의 변형을 억제할 수 있다. 또, 이 고무층 또는 수지층이 적층됨으로써, 섬유층, 및 고무층 또는 수지층을 암형 부재의 일단부 또는 타단부에 안정적으로 고정할 수 있다.

(2) 다른 관점으로서, 본 발명의 볼 나사는, 외주면에 볼을 전동 가능한 복수의 수홈이 형성된 수형 부재와, 상기 볼을 전동 가능한 복수의 암홈이 상기 수홈과 대향하여 형성된 내주면을 가짐과 함께, 상기 볼을 순환 가능한 순환 경로가 형성된 암형 부재와, 상기 암형 부재의 축 방향의 일단부 또는/및 타단부에 설치된 시일재를 구비하고, 상기 수형 부재와 상기 암형 부재가 축 방향으로 감합되는 볼 나사로서, 상기 시일재가, 상기 암형 부재의 상기 내주면과 연통 가능한 구멍과, 상기 구멍에 상기 수형 부재가 내삽되었을 때 상기 수형 부재의 상기 수홈과 감합 가능한 볼록부가 형성된 감합면을 가지고, 적어도 상기 감합면의 표면이 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유로 이루어지는 섬유층과, 상기 섬유층에 있어서 상기 감합면과 반대측의 면에 적층된 고무층 또는 수지층을 가지고 있고, 상기 감합면의 축 방향 길이가 상기 수형 부재에 있어서의 수홈의 피치 폭(수형 부재의 일부를 구성하는 이웃하는 나사산과 나사산 사이의 거리) 이하의 길이인 것을 특징으로 한다.

상기 (2)의 구성에 의하면, 수형 부재의 수홈과 감합하는 섬유층을, 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유를 사용하여 구성함으로써, 섬유끼리를 고무 또는 수지에 의해 접착하여 강고하게 합칠 수 있고, 나아가서는 섬유층의 수홈과 감합 가능한 볼록부의 형상을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 수형 부재와 암형 부재 사이로의 미세한 이물의 침입의 억제, 및, 수형 부재와 암형 부재가 상대적으로 축 방향으로 이동할 때의 슬라이딩 저항의 저감과 같은, 서로 트레이드 오프의 관계에 있는 양쪽 과제를 동시에 해결할 수 있다. 또한, 섬유층에 있어서 구멍이 형성되어 있는 측과 반대측의 면에, 섬유층의 보강용 고무층 또는 수지층을 적층함로써, 더욱 상기 섬유층의 볼록부의 형상이 안정되어, 볼 나사 구동시의 섬유층 전체의 변형을 억제할 수 있다. 또, 이 고무층 또는 수지층이 적층됨로써, 섬유층, 및 고무층 또는 수지층을 암형 부재의 일단부 또는 타단부에 안정적으로 고정할 수 있다. 또, 시일재에 있어서의 감합면의 축 방향 길이를, 수형 부재에 있어서의 수홈의 피치 폭 이하의 길이로 함으로써, 시일재의 강성이 낮아져, 시일재의 가요성(可撓性)을 충분히 발휘시킬 수 있으므로, 감합면의 수형 부재 표면으로의 추종성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 볼 나사에 있어서는, 동작중이어도 시일재와 수형 부재의 사이에서 간극이 생기기 어려워지므로, 시일성을 종래보다 향상시킬 수 있다.

(3) 상기 (2)의 볼 나사에 있어서는, 상기 암형 부재의 축 방향의 일단부 또는/및 타단부에 있어서, 복수의 상기 시일재가, 동축으로 직렬로 연속하여 설치되어 있는 것이 바람직하다. 시일재와 시일재 사이에는 간극을 형성해도 된다.

상기 (3)의 구성에 의하면, 복수의 상기 (2)의 시일재를 동축으로 직렬로 연속하여 설치하므로, 당해 구성과 감합면의 축 방향 길이가 동일한 일체물(一體物)의 시일재에 비하여 강성이 낮아진다. 그 결과로서, 감합면의 슬라이딩성이 당해 일체물의 시일재에 비하여 좋아진다. 또, 당해 일체물의 시일재에 비하여, 상기 (3)의 구성의 시일재는 변형되기 쉬우므로, 본 구성의 시일재에 있어서의 감합면의 수형 부재 표면으로의 추종성은, 상기 일체물의 시일재에 비하여 우수한 것이 된다. 또, 상기 (3)의 구성이면, 각 시일재의 에지(수형 부재와 접촉하는 측의 단부)가, 수형 부재 표면의 더스트 등을 긁어낼 수 있다. 즉, 상기 (3)의 구성에 의하면, 상기 일체물의 시일재에 비하여, 볼 나사 내부로의 더스트 등의 침입을 더욱 억제할 수 있다.

(4) 또 다른 관점으로서, 본 발명의 볼 나사는, 외주면에 볼을 전동 가능한 복수의 수홈이 형성된 수형 부재와, 상기 볼을 전동 가능한 복수의 암홈이 상기 수홈과 대향하여 형성된 내주면을 가짐과 함께, 상기 볼을 순환 가능한 순환 경로가 형성된 암형 부재와, 상기 암형 부재의 축 방향의 일단부 또는/및 타단부에 설치된 시일재를 구비하고, 상기 수형 부재와 상기 암형 부재가 축 방향으로 감합되는 볼 나사로서, 상기 시일재가, 상기 암형 부재의 상기 내주면과 연통 가능한 구멍과, 상기 구멍에 상기 수형 부재가 내삽되었을 때 상기 수형 부재의 상기 수홈과 감합가능하게 구성되어 있고, 적어도 일면의 표면이 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유 로 이루어지는 섬유층과, 상기 섬유층에 있어서 상기 일면과 반대측의 면에 적층된 제1 고무층 또는 수지층과, 발수성 또는/및 발유성을 구비하고 있고, 상기 섬유층에 있어서의 상기 일면의 표면상에 소정의 두께로 적층된 제2 고무층 또는 수지층을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 (4)의 구성에 의하면, 구멍에 수형 부재가 내삽되었을 때 수형 부재의 수홈과 감합 가능하게 구성된 섬유층에 있어서의 일면의 표면을, 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유를 사용하여 구성함로써 섬유끼리를 고무 또는 수지에 의해 접착해 강고하게 합칠 수 있고, 나아가서는 섬유층의 일면에 있어서의 형상을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 수형 부재와 암형 부재 사이로의 미세한 이물의 침입의 억제, 및, 수형 부재와 암형 부재가 상대적으로 축 방향으로 이동할 때의 슬라이딩 저항의 저감과 같은, 서로 트레이드 오프의 관계에 있는 양쪽 과제를 동시에 해결 할 수 있다. 또한, 섬유층에 있어서 구멍이 형성되어 있는 측과 반대측의 면에, 섬유층의 보강용 고무층 또는 수지층을 적층함으로써, 더욱 상기 섬유층의 볼록부의 형상이 안정되어, 볼 나사 구동시의 섬유층 전체의 변형을 억제할 수 있다. 또, 이 고무층 또는 수지층이 적층됨으로써, 섬유층, 및 고무층 또는 수지층을 암형 부재의 일단부 또는 타단부에 안정적으로 고정할 수 있다. 또, 섬유층에 있어서의 일면의 표면상에, 발수성 또는/및 발유성을 구비한 제2 고무층 또는 수지층이 형성되어 있기 때문에, 더스트, 그리스, 기름 등이 섬유층에 침입하는 것을 방지 할 수 있어, 섬유층의 열화를 억제할 수 있다. 또, 제2 고무층 또는 수지층의 표면 마찰계수는 종래보다 낮은 것이 되기 때문에, 수형 부재와 시일재 사이의 슬라이딩 마모가 발생하기 어려워지므로, 더욱 시일재의 내구성을 향상시킬 수 있다. 즉, 시일재의 내구성 수명, 나아가서는 본 볼 나사의 수명을 종래보다 향상시킬 수 있다.

(5) 본 발명의 시일재는, 외주면에 볼을 전동 가능한 복수의 수홈이 형성된 수형 부재와, 상기 볼을 전동 가능한 복수의 암홈이 상기 수홈과 대향하여 형성된 내주면을 가짐과 함께, 상기 볼을 순환 가능한 순환 경로가 형성된 암형 부재가 축 방향에 감합되는 볼 나사에 사용되는 시일재로서, 상기 암형 부재의 상기 내주면과 연통 가능한 구멍과, 상기 구멍에 상기 수형 부재가 내삽되었을 때 상기 수형 부재의 상기 수홈과 감합 가능한 볼록부가 형성된 감합면을 가지고, 적어도 상기 감합면의 표면이 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유로 이루어지는 섬유층과, 상기 섬유층에 있어서 상기 감합면과 반대측의 면에 적층된 고무층 또는 수지층을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 (5)의 구성에 의하면, 본 발명의 시일재를, 외주면에 볼을 전동 가능한 복수의 수홈이 형성된 수형 부재와, 볼을 전동 가능한 복수의 암홈이 수홈과 대향하여 형성된 내주면을 가짐과 함께, 볼을 순환 가능한 순환 경로가 형성된 암형 부재에 적용하려고 한 경우, 볼록부가 형성된 감합면에 있어서의 섬유층을, 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유를 사용하여 구성함으로써 섬유끼리를 고무 또는 수지에 의해 접착하여 강고하게 합칠 수 있고, 나아가서는 섬유층의 볼록부의 형상을 유지 할 수 있고, 수형 부재와 암형 부재 사이로의 미세한 이물의 침입의 억제, 및, 수형 부재와 암형 부재가 상대적으로 축 방향으로 이동할 때의 슬라이딩 저항의 저감과 같은, 서로 트레이드 오프의 관계에 있는 양쪽 과제를 동시에 해결할 수 있다. 또, 섬유층에 있어서 구멍이 형성되어 있는 측과 반대측의 면에, 섬유층의 보강용 고무층 또는 수지층을 적층함으로써, 더욱 상기 섬유층의 볼록부의 형상이 안정되어, 볼 나사 구동시의 섬유층 전체의 변형을 억제할 수 있다. 또, 이 고무층 또는 수지층이 적층됨으로써, 섬유층, 및 고무층 또는 수지층을 암형 부재의 일단부 또는 타단부에 안정적으로 고정할 수 있다.

(6) 본 발명의 시일재는, 외주면에 볼을 전동 가능한 복수의 수홈이 형성된 수형 부재와, 상기 볼을 전동 가능한 복수의 암홈이 상기 수홈과 대향하여 형성된 내주면을 가짐과 함께, 상기 볼을 순환 가능한 순환 경로가 형성된 암형 부재가 축 방향으로 감합되는 볼 나사에 사용되는 시일재로서, 상기 암형 부재의 상기 내주면과 연통 가능한 구멍과, 상기 구멍에 상기 수형 부재가 내삽되었을 때 상기 수형 부재의 상기 수홈과 감합 가능한 볼록부가 형성된 감합면을 가지고, 적어도 상기 감합면의 표면이 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유로 이루어지는 섬유층과, 상기 섬유층에 있어서 상기 감합면과 반대측의 면에 적층된 고무층 또는 수지층을 가지고 있고, 상기 감합면의 축 방향 길이가 상기 수형 부재에 있어서의 수홈의 피치 폭 이하의 길이인 것을 특징으로 한다.

상기 (6)의 구성에 의하면, 본 발명의 시일재를, 외주면에 볼을 전동 가능한 복수의 수홈이 형성된 수형 부재와, 볼을 전동 가능한 복수의 암홈이 수홈과 대향해서 형성된 내주면을 가짐과 함께, 볼을 순환 가능한 순환 경로가 형성된 암형 부재에 적용하려고 한 경우, 볼록부가 형성된 감합면에 있어서의 섬유층을, 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유를 사용하여 구성함으로써, 섬유끼리를 고무 또는 수지에 의해 접착해 강고하게 합칠 수 있고, 나아가서는 섬유층의 볼록부의 형상을 유지할 수 있어, 수형 부재와 암형 부재 사이로의 미세한 이물의 침입의 억제, 및, 수형 부재와 암형 부재가 상대적으로 축 방향으로 이동할 때의 슬라이딩 저항의 저감과 같은, 서로 트레이드 오프의 관계에 있는 양쪽 과제를 동시에 해결할 수 있다. 또, 섬유층에 있어서 구멍이 형성되어 있는 측과 반대측의 면에, 섬유층의 보강용 고무층 또는 수지층을 적층함으로써, 더욱 상기 섬유층의 볼록부의 형상이 안정되어, 볼 나사 구동시의 섬유층 전체의 변형을 억제할 수 있다. 또, 이 고무층 또는 수지층이 적층됨으로써, 섬유층, 및 고무층 또는 수지층을 암형 부재의 일단부 또는 타단부에 안정적으로 고정할 수 있다. 또, 시일재에 있어서의 감합면의 축 방향 길이를, 수형 부재에 있어서의 수홈의 피치 폭 이하의 길이로 함으로써, 시일재의 강성이 낮아져, 시일재의 가요성을 충분하게 발휘시킬 수 있으므로, 감합면의 수형 부재 표면으로의 추종성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 볼 나사에 있어서는, 동작중에서도 시일재와 수형 부재의 사이에서 간극이 생기기 어려워지므로, 시일성을 종래보다 향상시킬 수 있다.

(7) 본 발명의 시일재에 있어서는, 상기 (6)의 시일재의 복수 개를, 동축으로 연속하여 직렬로 설치하여 이루어지는 것이어도 된다. 시일재와 시일재 사이에는 간극을 형성해도 된다.

상기 (7)의 구성에 의하면, 복수의 상기 (6)의 시일재를 동축으로 직렬로 연속하여 설치하므로, 당해 구성과 감합면의 축 방향 길이가 동일한 일체물의 시일재에 비하여 강성이 낮아진다. 그 결과로서, 감합면의 슬라이딩성이 당해 일체물의 시일재에 비하여 좋아진다. 또, 상기 (7)의 구성을 볼 나사에 적용하면, 당해 일체물의 시일재에 비하여, 본 구성의 시일재는 변형되기 쉽게 되어 있으므로, 본 구성의 시일재에 있어서의 감합면의 수형 부재 표면으로의 추종성은, 상기 일체물의 시일재에 비하여 우수한 것이 된다. 또, 상기 (7)의 구성을 볼 나사에 적용하면, 각 시일재의 에지(수형 부재와 접촉하는 측의 단부)가, 수형 부재 표면의 더스트 등을 긁어낼 수 있다. 즉, 상기 (7)의 구성에 의하면, 상기 일체물의 시일재에 비하여, 볼 나사 내부로의 더스트 등의 침입을 더욱 억제할 수 있다.

(8) 본 발명의 시일재는, 외주면에 볼을 전동 가능한 복수의 수홈이 형성된 수형 부재와, 상기 볼을 전동 가능한 복수의 암홈이 상기 수홈과 대향하여 형성된 내주면을 가짐과 함께, 상기 볼을 순환 가능한 순환 경로가 형성된 암형 부재가 축 방향으로 감합되는 볼 나사에 사용되는 시일재로서, 상기 암형 부재의 상기 내주면과 연통 가능한 구멍과, 상기 구멍에 상기 수형 부재가 내삽되었을 때 상기 수형 부재의 상기 수홈과 감합 가능하게 구성되어 있고, 적어도 일면의 표면이 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유로 이루어지는 섬유층과, 상기 섬유층에 있어서 상기 일면과 반대측의 면에 적층된 제1 고무층 또는 수지층과, 발수성 또는/및 발유성을 구비하고 있고, 상기 섬유층에 있어서의 상기 일면의 표면상에 소정의 두께로 적층된 제2 고무층 또는 수지층을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 (8)의 구성에 의하면, 본 발명의 시일재를, 외주면에 볼을 전동 가능한 복수의 수홈이 형성된 수형 부재와, 볼을 전동 가능한 복수의 암홈이 수홈과 대향하여 형성된 내주면을 가짐과 함께, 볼을 순환 가능한 순환 경로가 형성된 암형 부재에 적용하려고 한 경우, 구멍에 수형 부재가 내삽되었을 때 수형 부재의 수홈과 감합 가능하게 구성된 섬유층에 있어서의 일면의 표면을, 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유를 사용하여 구성함으로써 섬유끼리를 고무 또는 수지에 의해 접착하여 강고하게 합칠 수 있고, 나아가서는 섬유층의 일면에 있어서의 형상을 유지할 수 있고, 수형 부재와 암형 부재 사이로의 미세한 이물의 침입의 억제, 및, 수형 부재와 암형 부재가 상대적으로 축 방향으로 이동할 때의 슬라이딩 저항의 저감과 같은, 서로 트레이드 오프의 관계에 있는 양쪽 과제를 동시에 해결할 수 있다. 또, 섬유층에 있어서 구멍이 형성되어 있는 측과 반대측의 면에, 섬유층의 보강용 고무층 또는 수지층을 적층함으로써, 더욱 상기 섬유층의 볼록부의 형상이 안정되어, 볼 나사 구동시의 섬유층 전체의 변형을 억제할 수 있다. 또, 이 고무층 또는 수지층이 적층됨으로써, 섬유층, 및 고무층 또는 수지층을 암형 부재의 일단부 또는 타단부에 안정적으로 고정할 수 있다. 또, 섬유층에 있어서의 일면의 표면상에, 발수성또는/및 발유성을 구비한 제2 고무층 또는 수지층이 형성되어 있기 때문에, 더스트, 그리스, 기름 등이 섬유층에 침입하는 것을 방지할 수 있으므로, 섬유층의 열화를 억제할 수 있다. 또, 제2 고무층 또는 수지층의 표면 마찰계수는 종래로보다 낮은 것이 되기 때문에, 수형 부재와 시일재 사이의 슬라이딩 마모가 발생하기 어려워지므로, 더욱 시일재의 내구성을 향상시킬 수 있다. 즉, 시일재의 내구성 수명을 종래보다 향상시킬 수 있다.

(9) 본 발명의 시일 구조는, 외주면에 볼을 전동 가능한 복수의 수홈이 형성된 수형 부재와, 상기 볼을 전동 가능한 복수의 암홈이 상기 수홈과 대향하여 형성된 내주면을 가짐과 함께, 상기 볼을 순환 가능한 순환 경로가 형성된 암형 부재가 축 방향으로 감합되는 볼 나사에 적용되는 시일 구조로서, 상기 암형 부재의 상기 내주면과 연통 가능한 구멍과, 상기 구멍에 상기 수형 부재가 내삽되었을 때 상기 수형 부재의 상기 수홈과 감합 가능한 볼록부가 형성된 감합면을 가지고, 적어도 상기 감합면의 표면이 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유로 이루어지는 섬유층을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 (9)의 구성에 의하면, 볼록부가 형성된 감합면에 있어서의 표면의 섬유층을, 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유를 사용하여 구성함으로써, 섬유끼리를 고무 또는 수지에 의해 접착해 강고하게 합치는 것으로 섬유층의 볼록부의 형상을 유지 할 수 있다. 또, 수형 부재와 암형 부재 사이로의 미세한 이물의 침입의 억제, 및, 수형 부재와 암형 부재가 상대적으로 축 방향으로 이동할 때의 슬라이딩 저항의 저감과 같은, 서로 트레이드 오프의 관계에 있는 양쪽 과제를 동시에 해결할 수 있다.

(10) 본 발명의 시일 구조는, 외주면에 볼을 전동 가능한 복수의 수홈이 형성된 수형 부재와, 상기 볼을 전동 가능한 복수의 암홈이 상기 수홈과 대향하여 형성된 내주면을 가짐과 함께, 상기 볼을 순환 가능한 순환 경로가 형성된 암형 부재가 축 방향으로 감합되는 볼 나사에 적용되는 시일 구조로서, 상기 암형 부재의 상기 내주면과 연통 가능한 구멍과, 상기 구멍에 상기 수형 부재가 내삽되었을 때 상기 수형 부재의 상기 수홈과 감합 가능한 볼록부가 형성된 감합면을 가지고, 적어도 상기 감합면의 표면이 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유로 이루어지는 섬유층을 가지고 있고, 상기 감합면의 축 방향 길이가 상기 수형 부재에 있어서의 수홈의 피치 폭 이하의 길이인 것을 특징으로 한다.

상기 (10)의 구성에 의하면, 볼록부가 형성된 감합면에 있어서의 표면의 섬유층을, 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유를 사용하여 구성함으로써, 섬유끼리를 고무 또는 수지에 의해 접착하여 강고하게 합치는 것으로 섬유층의 볼록부의 형상을 유지 할 수 있다. 또, 수형 부재와 암형 부재 사이로의 미세한 이물의 침입의 억제, 및, 수형 부재와 암형 부재가 상대적으로 축 방향으로 이동할 때의 슬라이딩 저항의 저감과 같은, 서로 트레이드 오프의 관계에 있는 양쪽 과제를 동시에 해결할 수 있다.

(11) 본 발명의 시일 구조에 있어서는, 상기 (10)의 시일 구조를, 동축으로 연속하여 직렬로 복수 반복하여 구성되어 있어도 된다. 또, 시일 구조와 시일 구조 사이에는 간극을 형성해도 된다.

상기 (11)의 구성에 의하면, 복수의 상기 (10)의 시일 구조를 동축으로 직렬로 연속하여 설치하므로, 당해 구성과 감합면의 축 방향 길이가 동일한 일체물의 시일 구조에 비하여 강성이 낮아진다. 그 결과로서, 감합면의 슬라이딩성이 당해 일체물의 시일 구조에 비하여 좋아진다. 또, 상기 (11)의 구성을 볼 나사에 적용한 경우, 당해 일체물의 시일 구조에 비하여, 본 구성의 시일 구조는 변형되기 쉽게 되어 있으므로, 감합면의 수형 부재 표면으로의 추종성은, 상기 일체물의 시일 구조에 비하여 우수한 것이 된다. 또, 상기 (11)의 구성을 볼 나사에 적용하면, 각 시일 구조의 에지(수형 부재와 접촉하는 측의 단부)가, 수형 부재 표면의 더스트 등을 긁어낼 수 있다. 즉, 상기 (11)의 구성에 의하면, 상기 일체물의 시일 구조에 비하여, 볼 나사 내부로의 더스트 등의 침입을 더욱 억제할 수 있다.

(12) 본 발명의 시일 구조는, 외주면에 볼을 전동 가능한 복수의 수홈이 형성된 수형 부재와, 상기 볼을 전동 가능한 복수의 암홈이 상기 수홈과 대향하여 형성된 내주면을 가짐과 함께, 상기 볼을 순환 가능한 순환 경로가 형성된 암형 부재가 축 방향으로 감합되는 볼 나사에 적용되는 시일 구조로서, 상기 암형 부재의 상기 내주면과 연통 가능한 구멍과, 상기 구멍에 상기 수형 부재가 내삽되었을 때 상기 수형 부재의 상기 수홈과 감합 가능하게 구성되어 있고, 적어도 일면의 표면이 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유로 이루어지는 섬유층과, 발수성 또는/및 발유성을 구비하고 있고, 상기 섬유층에 있어서의 상기 일면의 표면상에 소정의 두께로 적층된 고무층 또는 수지층을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 (12)의 구성에 의하면, 구멍에 수형 부재가 내삽되었을 때 수형 부재의 수홈과 감합 가능하게 구성된 섬유층에 있어서의 일면의 표면을, 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유를 사용하여 구성함으로써 섬유끼리를 고무 또는 수지에 의해 접착하여 강고하게 합칠 수 있고, 나아가서는 섬유층의 일면에 있어서의 형상을 유지할 수 있다. 또, 수형 부재와 암형 부재 사이로의 미세한 이물의 침입의 억제, 및, 수형 부재와 암형 부재가 상대적으로 축 방향으로 이동할 때의 슬라이딩 저항의 저감과 같은, 서로 트레이드 오프의 관계에 있는 양쪽 과제를 동시에 해결할 수 있다. 또, 섬유층에 있어서의 일면의 표면상에, 발수성 또는/및 발유성을 구비한 고무층 또는 수지층이 형성되어 있기 때문에, 더스트, 그리스, 기름 등이 섬유층에 침입하는 것을 방지할 수 있으므로, 섬유층의 열화를 억제할 수 있다. 또, 고무층 또는 수지층의 표면 마찰계수는 종래보다 낮은 것이 되기 때문에, 수형 부재와 시일 구조 사이의 슬라이딩 마모가 발생하기 어려워지므로, 더욱 시일 구조의 내구성을 향상시킬 수 있다. 즉, 시일 구조의 내구성 수명을 종래보다 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 볼 나사의 개략 구성을 나타내는 사시도의 일례이다.
도 2는 제1 실시 형태에 관련된 암형 부재 및 시일재의 내부 구조를 나타내는 설명도의 일례이다.
도 3은 제1 실시 형태에 관련된 볼 나사의 수형 부재의 사시도의 일례이다.
도 4는 제1 실시 형태에 관련된 볼 나사의 암형 부재의 사시도의 일례이다.
도 5는 제1 실시 형태에 관련된 볼 나사의 시일재의 사시도의 일례이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 볼 나사의 개략 구성을 나타내는 사시도의 일례이다.
도 7은 제2 실시 형태에 관련된 암형 부재 및 시일재의 내부 구조를 나타내는 설명도의 일례이다.
도 8은 제2 실시 형태에 관련된 볼 나사의 수형 부재의 사시도의 일례이다.
도 9는 제2 실시 형태에 관련된 볼 나사의 암형 부재의 사시도의 일례이다.
도 10은 제2 실시 형태에 관련된 볼 나사의 시일재의 사시도의 일례이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시 형태에 관련된 볼 나사의 개략 구성을 나타내는 사시도의 일례이다.
도 12는 제3 실시 형태에 관련된 암형 부재 및 시일재의 내부 구조를 나타내는 설명도의 일례이다.
도 13은 제3 실시 형태에 관련된 볼 나사의 수형 부재의 사시도의 일례이다.
도 14는 제3 실시 형태에 관련된 볼 나사의 암형 부재의 사시도의 일례이다.
도 15는 제3 실시 형태에 관련된 볼 나사의 시일재의 사시도의 일례이다.

<제1 실시 형태>

이하, 도 1∼도 5를 참조하면서, 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 볼 나사에 대하여 설명한다. 또한, 도 2에 있어서, 한 쌍으로 구성되어 있어서 특별히 구별하여 설명할 필요가 없는 시일재(4)는, 도면의 간략화를 도모하기 위하여, 일방의 시일재(4)(지면 좌측의 시일재)에 대해서만 각 부위의 부호를 붙이고, 다른 일방의 시일재(4)(지면 우측의 시일재)에 대해서는, 각 부위의 부호를 적절히 생략하는 경우가 있는 것을 미리 사전 양해를 구해둔다.

도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 볼 나사(1)는, 수형 부재(2)와, 암형 부재(3)와, 한 쌍의 시일재(4)를 구비하여 구성되어 있다.

수형 부재(2)는, 금속으로 이루어지고, 도 3에 나타내는 바와 같이, 막대 형상의 본체부(5)와, 본체부(5)의 외주면(6)에 형성된 나선 형상의 복수의 수홈(7)을 가지고 있다.

암형 부재(3)는, 금속으로 이루어지고, 도 4에 나타내는 바와 같이, 통 형상의 통형상부(8)와, 통형상부(8)의 일단부에 형성된 판 형상의 판형부(9)를 가지고 있다. 여기서, 통형상부(8) 및 판형부(9)는, 일체로 성형되어 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 통형상부(8) 및 판형부(9)의 각 내주면(10, 11)에는, 복수의 암홈(12)이 형성되어 있다. 각 암홈(12)은, 상기 수홈(7)과 동일하게 나선 형상으로 형성되어 있고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 수형 부재(2)의 수홈(7)과 서로 대향하는 위치에 형성되어 있다. 또, 도 2에 나타내는 바와 같이, 통형상부(8)의 내부에는, 복수의 볼(B)이 순환 가능한 순환 경로(13)가 형성되어 있다. 그리고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 수홈(7)및 암홈(12)의 사이에는, 상기 순환 경로(13)와 연통 가능한 궤도(P)가 형성되어 있다. 이 궤도(P) 내에는, 복수의 볼(B)이 충전 배치되어 있다.

본 실시 형태의 볼 나사(1)에서는, 수형 부재(2)와 암형 부재(3)가 상대 회전하면, 볼(B)이 궤도(P) 내를 전동하면서 나아가고, 순환 경로(13)를 경유하여, 원래의 위치로 다시 되돌아가는 무한 순환로가 구성되어 있고, 볼(B)의 순환이 반복된다. 그리고, 이러한 볼(B)의 순환에 의해, 수형 부재(2) 및 암형 부재(3)가, 상대적으로 축 방향으로 이동함과 함께, 서로 감합 가능하게 되어 있다. 또한, 본 실시 형태의 수홈(7)은, 그 조수를 4조로 한 소위 4조 나사 구조를 가지고 있고, 이 조수에 맞추어, 4개의 순환 경로(13)가 형성되어 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 시일재(4)는, 섬유층(14)과, 수지층(15)과, 커버 부재(16)를 구비하여 구성되어 있다.

섬유층(14)은, 아라미드 섬유, 나일론, 우레탄, 목면, 비단, 삼, 아세테이트, 레이온, 불소를 포함하는 섬유, 및, 폴리에스테르 등에 의해 형성 가능하며, 고무 또는 수지로 함침 처리되어 있다. 섬유의 형상은, 예를 들면 단섬유 형상이나 장섬유 형상이어도 된다.

고무 또는 수지에 의해 섬유를 함침 처리함으로써, 섬유의 사이에 고무재 또는 수지재가 들어가고, 섬유끼리를 접착시켜 합쳐, 섬유층(14)으로서 기능시키는 것이 가능해진다. 또, 섬유에 고무 등이 함침됨으로써, 섬유끼리의 스침에 의한 마모가 저감됨과 함께, 나아가서는 섬유층(14)과 수형 부재(2) 사이에서 발생하는 섬유층(14) 표면의 마모성으로의 내성(耐性)의 향상을 도모하는 것이 가능해진다.

또한, 고무는, 섬유를 함침 처리할 수 있는 것이면 된다. 이 고무로서는, 예를 들면, 우레탄 고무, 니트릴 고무, 실리콘 고무, 불소 고무, 아크릴 고무, 에틸렌-프로필렌 고무, 부틸 고무, 이소프렌 고무, 염소화 폴리에틸렌 고무, 에피클로로히드린 고무, 수소화 니트릴 고무, 클로로프렌 고무, 폴리부타디엔 고무, 스티렌 부타디엔 고무, 천연 고무 등을 단독으로, 또는 이들 고무를 각종 변성 처리한 것을 사용할 수 있다. 이들 고무는, 단독으로 사용할 수 있는 것 이외에, 복수 종의 고무를 블렌드하여 사용할 수도 있다. 또, 고무에는, 가류제의 이외, 가류 촉진제, 노화 방지제, 연화제, 가소제, 충전제, 및, 착색제 등의 종래부터 고무의 배합제로서 사용하고 있던 것을 적당량 배합할 수 있다. 이들 이외에, 섬유층(14)의 윤활성을 향상시키기 위하여, 그라파이트, 실리콘 오일, 불소 파우더, 또는 이황화 몰리브덴 등의 고체 윤활제가 고무에 포함되어 있어도 된다. 또한, 상기 고무 대신, 또는 상기 고무와 함께, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 염화 비닐 수지, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, PET 수지, 불소 수지, 폴리에틸렌, AS 수지, ABS 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리 염화 비닐, 폴리 염화 비닐리덴, 폴리아세트산 비닐, 나일론, 알키드 수지, 페놀 수지, 에폭시 수지, 폴리페닐렌술파이드 수지 등의 열가소성 수지, 또는 열경화 수지를 사용할 수도 있다.

상기의 고무 또는 수지에 의한 섬유로의 함침 처리는, 고무 또는 수지를 용제 등으로 용해하여 액상으로 한 후, 소정의 섬유(단섬유, 장섬유)를 디핑 처리하는 방법이 바람직하게 사용된다. 섬유층(14)의 전구체로서, 섬유를 시트 형상으로 형성한 천을 사용할 수 있다. 이 천의 고무 또는 수지의 함침 처리의 방법도 상기와 동일한 방법으로 행하여진다.

천을 구성하는 것으로서는, 섬유를 불규칙하게 얽은 부직포나, 규칙적으로 성형한 직포나 편천(니트) 등을 들 수 있다. 이들 천은, 시트 형상이기 때문에, 섬유(단섬유나 장섬유)만으로 구성된 것과 비교하여, 고무 등에 의한 함침 처리를 행하기 쉽고(핸들링이 용이), 또한 커버 부재(16)의 표면에도 접착하기 쉽다는 특징을 갖는다. 또한, 상기 직포의 직조 방법에 대해서는, 평직, 주자직, 및 능직 등이 사용된다.

또, 상기의 천에는, 어느 정도의 신축성이 있는 것이 좋다. 천을 수홈(7)의 형상에 따른 형태로 성형하는 경우, 천에 신축성이 있기 때문에, 천 표면이 수홈(7)의 형상에 추종하여 어울리기 쉽고, 완성된 섬유층(14)의 표면에 주름 등이 발생하기 어려워, 표면이 균일하게 마무리된다는 이점이 있다. 그 결과, 수형 부재(2)와 시일재(4)의 감합을 스무스한 것으로 할 수 있다. 또한, 수형 부재(2)와 시일재(4) 사이에서 발생하는 슬라이딩 저항을 저감시킬 수 있다. 특히, 천의 신축성을 나타내는 방향은, 적어도 원통 형상의 섬유층(14)의 높이 방향(볼 나사의 축 방향)과 일치하도록 섬유층(14)을 제조함으로써, 상기의 주름 등의 발생을 더욱 억제하는 것이 가능해진다.

섬유층(14)은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 구멍(14a)을 가진 통 형상의 층이다. 그리고 이 구멍(14a)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 암형 부재(3)의 각 내주면(10, 11)과 연통하고 있다. 또, 섬유층(14)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 구멍(14a)을 둘러싸는 위치에 설치된 내주면(감합면)(14b)과, 당해 내주면(14b)에 형성된 볼록부(14c)를 가지고 있다. 이 볼록부(14c)는, 구멍(14a)에 수형 부재가 내삽되었을 때, 수형 부재(2)의 수홈(7)과 감합 가능한 부위이다.

수지층(15)은, 예를 들면, 우레탄 고무, 니트릴 고무, 실리콘 고무, 불소 고무, 아크릴 고무, 에틸렌-프로필렌 고무, 부틸 고무, 이소프렌 고무, 염소화 폴리에틸렌 고무, 에피클로로히드린 고무, 수소화 니트릴 고무, 클로로프렌 고무, 폴리부타디엔 고무, 스티렌 부타디엔 고무, 천연 고무 등을 단독으로, 또는 이들 고무를 각종 변성 처리한 것이나 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 염화 비닐 수지, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, PET 수지, 및, 불소 수지 등을 사용할 수 있다.

수지층(15)은, 섬유층(14)의 외주부를 삽입 가능한 구멍을 가진 통 형상의 층이며, 도 2에 나타내는 바와 같이, 섬유층(14)에 있어서 내주면(14b)이 형성되어 있는 측과 반대측의 면(14d)에 적층되어 구성되어 있다.

또, 수지층(15)의 외주부에 백업 링을 장착하는 것도 가능하다. 이 경우, 섬유층 내주면(14b)에 내압을 가함으로써 시일성을 높일 수 있다. 백업 링은, O링, 가터 스프링 등, 섬유층 내주면(14b)에 내압을 가하여지는 구조이며, 슬라이딩성과의 밸런스로부터 적당량의 내압을 발생시키는 종류를 선정하는 것이 바람직하다.

커버 부재(16)는, 예를 들면, 플라스틱 또는 금속으로 이루어지고, 도 5에 나타내는 바와 같이, 통형상부(16a)와, 링부(16b)와, 링 형상의 장착부(16c)를 가지고 있다. 여기서, 통형상부(16a), 링부(16b), 및, 장착부(16c)는, 일체로 성형되어 있다.

또, 섬유층(14) 또는 수지층(15)과 커버 부재(16)를 접착시키는 접착제는, 예를 들면 아크릴 수지계 접착제, 올레핀계 접착제, 우레탄 수지계 접착제, 에틸렌-아세트산 비닐 수지계 접착제, 에폭시 수지계 접착제, 염화비닐 수지계 접착제, 클로로프렌 고무계 접착제, 시아노아크릴레이트계 접착제, 실리콘계 접착제, 스티렌-부타디엔 고무계 접착제, 니트릴 고무계 접착제, 핫 멜트 접착제, 페놀 수지계 접착제, 멜라민 수지계 접착제, 우레아 레진계 접착제, 레조르시놀계 접착제 등이 있고, 접착제를 가열 융해한 상태로 하여 유동성을 부여한 뒤 도포하여 냉각함으로써 경화·접착하는 방법이나, 접착제를 가열함으로써 경화·접착시키는 방법 등이 있다. 접착시키는 면은, 예를 들면 커버 부재의 통형상부(16a)와 수지층(15)의 접촉면이나, 링부(16b)와 수지층(15)의 접촉면 등을 생각할 수 있다.

통형상부(16a)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 수지층(15)에 있어서 섬유층(14)이 형성되어 있는 측의 면(15a)과 반대측의 면(15b)에 설치되어 있다. 링부(16b)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 통형상부(16a)의 일단부에 설치되어 있다. 링부(16b)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 섬유층(14) 및 수지층(15)에 있어서 암형 부재(3)가 형성되어 있는 측의 면(14e, 15c)과 반대측의 면(14f, 15d)을 덮도록 하여 구성되어 있다.

장착부(16c)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 통형상부(16a)의 타단부에 설치되어 있다. 장착부(16c)는, 통형상부(16a) 및 링부(16b)의 각 부재로 커버된 섬유층(14) 및 수지층(15)을, 암형 부재(3)의 축 방향에 관한 양단부에, 체결 부재(도시 생략)를 사용하여 장착 가능하게 구성되어 있다.

커버 부재(16)의 형상은, 암형 부재(3)의 축 방향의 단부에 장착할 수 있는 형상이면, 이 형상에 한정되지 않는다. 예를 들면, 암형 부재(3)의 축 방향의 단부에 파인 부분을 형성하고, 이 부분에 섬유층(14), 수지층(15)을 넣고, 수형 부재(2)가 들어가는 구멍이 빈 판 형상의 커버 부재와 수지층(15)의 측면을 접착하고, 암형 부재(3)의 축 방향의 단부의 양방 또는 편방에, 체결 부재(도시 생략)를 사용하여 장착해도 된다.

또, 상기한 바와 같이 암형 부재(3)의 축 방향의 단부에 파인 부분을 형성하고, 이 부분에 섬유층(14), 수지층(15)을 넣고, 암형 부재(3)의 통형상부(8), 또는 판형부(9)의 외주부로부터 이 수지층(15)을 향하여 고정 나사(도시 생략)를 박아 고정한 경우, 커버 부재(16)가 불필요해지는 경우도 있을 수 있다.

여기서, 시일재(4)의 제법의 일례로서는, 고무 등을 함침시킨 시트 형상의 직포를 수형 부재(2)의 외주면(6)에 둘러 감고, 섬유층(14)의 전구체층을 형성하는 공정, 시트 형상의 수지를 섬유층(14)의 전구체층의 외주면에 둘러 감고, 수지층(15)의 전구체층을 형성하는 공정, 수지층(15)의 전구체층의 외주면에 적당한 압력을 가하여, 섬유층(14)의 전구체층의 내주면에 볼록부(14c)를 형성하는 공정, 섬유층(14) 및 수지층(15)의 각 전구체층을, 수형 부재(2)의 둘레 방향으로 회전 운동시켜 수형 부재(2)로부터 발출하는 공정, 섬유층(14) 및 수지층(15)의 각 전구체층을 도넛 형상으로 절단하여, 섬유층(14) 및 수지층(15)을 제조하는 공정, 섬유층(14) 및 수지층(15)에 접착제를 사용하여 커버 부재(16)를 부착하는 공정을 순차적으로 행하는 것에 의한 제법을 들 수 있다. 당연히, 커버 부재가 불필요한 경우는, 커버 부재를 부착하는 공정은 불필요해진다.

실시예

다음으로, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 여기서는, JIS(일본 공업 규격)에 규정되어 있는 재료 시험에 의해 본 실시 형태에 관련된 섬유층(14)(도 2 참조)의 완충 부재로서의 유용성을 검토한 결과에 대하여 설명한다. 또한, 본 발명은, 본 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 더 구체적으로, 본 발명자는, 니트릴 고무로 이루어지는 고무 재료 단체(單體)(경도: 70 JIS. K 6253 타입A 듀로미터)와, 나일론66을 니트릴 고무로 함침 처리한 섬유 재료의 비교에 의해, 피코 마모 시험(JIS．K 6264-2), 및, 헤이돈식(일본 HEIDON사 방식) 마찰계수 측정시험(JIS．K 7125)을 행하였다.

하기의 표 1, 2는, 각 시험 결과를 나타내고 있다. 표 1은, 상기 피코 마모시험의 결과이다. 표 2는, 상기 마찰계수 측정시험의 결과이다. 여기서, 표 1, 2 중의 「고무 함침」이란, 본 실시 형태에 관련된 섬유층(14)을 구성하는 재료로서, 나일론66을 니트릴 고무로 함침 처리한 섬유 재료를 의미하고 있다. 「고무 단독」이란, 본 실시 형태에 관련된 섬유층(14)을 구성하는 재료의 비교 대상으로서, 니트릴 고무로 이루어지는 고무 재료 단체를 의미하고 있다.

표 1을 보면, 니트릴 고무로 이루어지는 고무 재료 단체의 마모량[mg]은, 9.9[mg]이었던 것에 비하여, 나일론66을 니트릴 고무로 함침 처리한 섬유 재료의 마모량[mg]은, 2.2[mg]이었다. 즉, 나일론66을 니트릴 고무로 함침 처리한 섬유에서는, 비교 대상인 고무 재료 단체와 비교하여, 마모량[mg]을 약 1/5로 저감할 수 있는 것을 알 수 있었다.

표 2를 보면, 니트릴 고무로 이루어지는 고무 재료 단체의 마찰계수는, 1.48이었던 것에 비하여, 나일론66을 니트릴 고무로 함침 처리한 섬유의 마찰계수는, 0.54이었다. 즉, 나일론66을 니트릴 고무로 함침 처리한 섬유에서는, 비교 대상인 고무 재료 단체와 비교하여, 마찰계수를 약 1/3으로저감할 수 있는 것을 알았다.

상기의 결과로부터, 나일론66을 니트릴 고무로 함침 처리한 섬유가 완충 부재로서 우수한 것을 알 수 있었다. 더 구체적으로는, 고무 재료 단체를 수형 부재(2)의 외주부에 형성하면, 수형 부재(2)와 암형 부재(3) 사이에서 발생하는 부딪히는 소리를 억제할 수 있어도, 슬라이딩 저항이 커지는(마찰계수가 커지는) 것을 알 수 있었다. 또, 나일론66을 니트릴 고무로 함침 처리한 섬유 재료를 사용한 섬유층(14)을 수형 부재(2)의 외주부에 형성하면, 슬라이딩 저항을 낮출 수 있음(고무 재료 단체를 수형 부재(2)의 외주부에 형성한 경우보다 마찰계수가 작아짐)과 함께, 내구성도 향상시킬 수 있는 것(고무 재료 단체를 수형 부재(2)의 외주부에 형성한 경우보다 마모량을 적게 할 수 있다)을 알 수 있었다.

(제1 실시 형태에 관련된 볼 나사의 특징)

상기 구성에 의하면, 수형 부재(2)의 수홈(7)과 감합하는 섬유층(14)을, 고무 등을 함침시킨 직포를 사용하여 구성함으로써, 수형 부재(2)와 암형 부재(3) 사이로의 미세한 이물의 침입의 억제, 및, 수형 부재(2)와 암형 부재(3)가 상대적으로 축 방향으로 이동할 때의 슬라이딩 저항의 저감과 같은, 서로 트레이드 오프의 관계에 있는 양쪽 과제를 동시에 해결할 수 있다. 또한, 섬유층(14)을 고무 등으로 함침 처리함으로써, 섬유층(14)과 수형 부재(2)의 사이에서 발생하는 섬유층(14) 표면의 마모성으로의 내성을 향상시킬 수 있다. 또, 섬유층(14)에 있어서 구멍(14a)이 형성되어 있는 측의 면(14b)과 반대측의 면(14d)에, 섬유층(14)의 보강용 수지층(15)을 적층함으로써, 커버 부재(16)를 사용하여, 섬유층(14) 및 수지층(15)을 암형 부재(3)의 양단부에 안정적으로 장착할 수 있다.

이상, 본 발명의 제1 실시 형태에 대하여 도면에 기초하여 설명했지만, 구체적인 구성은, 이들 실시 형태에 한정되는 것은 아님은 물론이다. 본 발명의 범위는, 상기한 실시 형태의 설명이 아니라, 특허청구의 범위에 의해 나타내어지며, 또한 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함된다.

예를 들면, 상기 제1 실시 형태에서는, 한 쌍의 시일재(4)를 암형 부재(3)의 축 방향의 양단부에 장착하는 예에 대하여 서술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 사용 환경에 따라, 시일재(4) 암형 부재(3)의 축 방향에 관한 양단부의 어느 일방에 장착되는 것이어도 된다.

상기 제1 실시 형태에서는, 수형 부재(2)의 수홈(7)이 소위 4조 나사 구조를 가지는 예에 대하여 서술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 수홈(7)의 조수는, 볼 나사(1)의 사용 상황에 따라 변경할 수 있다.

또, 상기 제1 실시 형태에서는, 섬유층(14)의 섬유를 고무 등으로 함침 처리하는 예에 대하여 서술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 고무 등으로 함침 처리할 수 있음과 함께 금속면과의 사이에서의 슬라이딩 저항이 낮은 섬유이면 되고, 또한, 섬유를 시트 형상으로 형성한 천을 사용하여 섬유층(14)을 형성해도 된다. 예를 들면, 고무 등으로 함침 처리된 범포, 벨벳, 데님, 직포, 편천을 채용할 수 있다. 또, 종횡 일방으로 신축하거나, 또는 종횡 양방으로 신축하는 섬유를 채용해도 된다.

<제2 실시 형태>

이하, 도 6∼도 10을 참조하면서, 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 볼 나사에 대하여 설명한다. 또한, 도 7에 있어서, 한 쌍으로 구성되어 있고 특별히 구별하여 설명할 필요가 없는 시일재(104)는, 도면의 간략화를 도모하기 위하여, 일방의 시일재(104)(지면 좌측의 시일재)에 대해서만 각 부위의 부호를 붙이고, 이미 일방의 시일재(104)(지면 우측의 시일재)에 대해서는, 각 부위의 부호를 적절히 생략하는 경우가 있음을 미리 사전 양해를 구해 둔다.

도 6, 도 7에 나타내는 바와 같이, 볼 나사(101)는, 수형 부재(102)와, 암형 부재(103)와, 한 쌍의 시일재(104)를 구비하여 구성되어 있다.

수형 부재(102)는, 금속으로 이루어지고, 도 8에 나타내는 바와 같이, 막대 형상의 본체부(105)와, 본체부(105)의 외주면(106)에 형성된 나선 형상의 복수의 수홈(107)을 가지고 있다.

암형 부재(103)는, 금속으로 이루어지고, 도 9에 나타내는 바와 같이, 통 형상의 통형상부(108)와, 통형상부(108)의 일단부에 형성된 판 형상의 판형부(109)를 가지고 있다. 여기서, 통형상부(108) 및 판형부(109)는, 일체로 성형되어 있다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 통형상부(108) 및 판형부(109)의 각 내주면(110, 111)에는, 복수의 암홈(112)이 형성되어 있다. 각 암홈(112)은, 상기 수홈(107)과 동일하게 나선 형상으로 형성되어 있고, 도 7에 나타내는 바와 같이, 수형 부재(102)의 수홈(107)과 서로 대향하는 위치에 형성되어 있다. 또, 도 7에 나타내는 바와 같이, 통형상부(108)의 내부에는, 복수의 볼(B1)이 순환 가능한 순환 경로(113)가 형성되어 있다. 그리고, 도 7에 나타내는 바와 같이, 수홈(107) 및 암홈(112)의 사이에는, 상기 순환 경로(113)와 연통 가능한 궤도(P1)가 형성되어 있다. 이 궤도(P1) 내에는, 복수의 볼(B1)이 충전 배치되어 있다.

본 실시 형태의 볼 나사(101)에서는, 수형 부재(102)와 암형 부재(103)가 상대 회전하면, 볼(B1)이 궤도(P1) 내를 전동하면서 나아가고, 순환 경로(113)를 경유하여, 원래의 위치로 다시 되돌아가는 무한 순환로가 구성되어 있고, 볼(B1)의 순환이 반복된다. 그리고, 이러한 볼(B1)의 순환에 의해, 수형 부재(102) 및 암형 부재(103)가, 상대적으로 축 방향으로 이동함과 함께, 서로 감합 가능하게 되어 있다. 또한, 본 실시 형태의 수홈(107)은, 그 조수를 4조로 한 소위 4조 나사 구조를 가지고 있고, 이 조수에 맞추어, 4개의 순환 경로(113)가 형성되어 있다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 시일재(104)는, 섬유층(114)과, 수지층(115)과, 커버 부재(116)를 구비하여 구성되어 있다.

섬유층(114)은, 아라미드 섬유, 나일론, 우레탄, 목면, 비단, 삼, 아세테이트, 레이온, 불소를 포함하는 섬유, 및, 폴리에스테르 등에 의해 형성 가능하며, 고무 또는 수지로 함침 처리되어 있다. 섬유의 형상은, 예를 들면, 단섬유 형상이나 장섬유 형상이어도 된다.

고무 또는 수지에 의해 섬유를 함침 처리함으로써, 섬유의 사이에 고무재 또는 수지재가 들어가고, 섬유끼리를 접착시켜 합쳐, 섬유층(114)으로서 기능시키는 것이 가능해진다. 또, 섬유에 고무 등이 함침됨으로써, 섬유끼리의 스침에 의한 마모가 저감됨과 함께, 나아가서는 섬유층(114)과 수형 부재(102) 사이에서 발생하는 섬유층(114) 표면의 마모성으로의 내성의 향상을 도모하는 것이 가능해진다.

또한, 고무는, 섬유를 함침 처리할 수 있는 것이면 된다. 이 고무로서는, 예를 들면, 우레탄 고무, 니트릴 고무, 실리콘 고무, 불소 고무, 아크릴 고무, 에틸렌-프로필렌 고무, 부틸 고무, 이소프렌 고무, 염소화 폴리에틸렌 고무, 에피클로로히드린 고무, 수소화 니트릴 고무, 클로로프렌 고무, 폴리부타디엔 고무, 스티렌 부타디엔 고무, 천연 고무 등을 단독으로, 또는 이들 고무를 각종 변성 처리한 것을 사용할 수 있다. 이들 고무는, 단독으로 사용할 수 있는 것 이외에, 복수 종의 고무를 블렌드하여 사용할 수도 있다. 또, 고무에는, 가류제 이외에, 가류 촉진제, 노화 방지제, 연화제, 가소제, 충전제, 및, 착색제 등의 종래부터 고무의 배합제로서 사용하고 있던 것을 적당량 배합할 수 있다. 이들 이외에, 섬유층(114)의 윤활성을 향상시키기 위하여, 그라파이트, 실리콘 오일, 불소 파우더, 또는 이황화 몰리브덴 등의 고체 윤활제가 고무에 포함되어 있어도 된다. 또한, 상기 고무 대신, 또는 상기 고무와 함께, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 염화비닐 수지, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, PET 수지, 불소 수지, 폴리에틸렌, AS 수지, ABS 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리아세트산 비닐, 나일론, 알키드 수지, 페놀 수지, 에폭시 수지, 폴리페닐렌술파이드 수지 등의 열가소성 수지, 또는 열경화 수지를 사용할 수도 있다.

상기의 고무 또는 수지에 의한 섬유에 대한 함침 처리는, 고무 또는 수지를 용제 등으로 용해하여 액상으로 한 후, 소정의 섬유(단섬유, 장섬유나 천)를 디핑 처리하는 방법이 바람직하게 사용된다. 섬유층(114)의 전구체로서, 섬유를 시트 형상으로 형성한 천을 사용할 수 있다. 이 천의 고무 또는 수지의 함침 처리의 방법도 상기와 동일한 방법으로 행하여진다.

천을 구성하는 것으로서는, 섬유를 불규칙하게 얽은 부직포나, 규칙적으로 성형한 직포나 편천(니트) 등을 들 수 있다. 이들 천은, 섬유(단섬유나 장섬유)만으로 구성된 것과 비교하여, 시트 형상이기 때문에, 고무 등에 의한 함침 처리를 행하기 쉽고(핸들링이 용이), 또한 커버 부재(116)의 표면에도 접착하기 쉽다는 특징을 갖는다. 또한, 상기 직포의 직조 방법에 대해서는, 평직, 주자직, 및 능직 등이 사용된다.

또, 상기의 천에는, 어느 정도의 신축성이 있는 것이 좋다. 천을 수홈(107)의 형상에 따른 형태로 성형하는 경우, 천에 신축성이 있음으로써, 천 표면이 수홈(107)의 형상에 추종하여 어울리기 쉽고, 완성된 섬유층(114)의 표면에 주름 등이 발생하기 어려워, 표면이 균일하게 마무리된다는 이점이 있다. 그 결과, 수형 부재(102)와 시일재(104)의 감합을 스무스한 것으로 할 수 있다. 또한 ,수형 부재(102)와 시일재(104) 사이에서 발생하는 슬라이딩 저항을 저감시킬 수 있다. 특히, 천의 신축성을 나타내는 방향은, 적어도 원통 형상의 섬유층(114)의 높이 방향(볼 나사의 축 방향)과 일치하도록 섬유층(114)을 제조함으로써, 상기의 주름 등의 발생을 더욱 억제하는 것이 가능해진다.

섬유층(114)은, 도 10에 나타내는 바와 같이, 구멍(114a)을 가진 통 형상의 층이다. 그리고 이 구멍(114a)은, 도 7에 나타내는 바와 같이, 암형 부재(103)의 각 내주면(110, 111)과 연통하고 있다. 또, 섬유층(114)은, 도 7에 나타내는 바와 같이, 구멍(114a)을 둘러싸는 위치에 설치된 내주면(감합면)(114b)과, 당해 내주면(114b)에 형성된 볼록부(114c)를 가지고 있다. 이 볼록부(114c)는, 구멍(114a)에 수형 부재가 내삽되었을 때, 수형 부재(102)의 수홈(107)과 감합 가능한 부위이다. 또한, 내주면(114b)의 축 방향(수형 부재(102)의 길이 방향) 길이는, 수형 부재에 있어서의 수홈의 피치 폭 이하의 길이가 되도록 구성되어 있다.

수지층(115)은, 예를 들면, 우레탄 고무, 니트릴 고무, 실리콘 고무, 불소 고무, 아크릴 고무, 에틸렌-프로필렌 고무, 부틸 고무, 이소프렌 고무, 염소화 폴리에틸렌 고무, 에피클로로히드린 고무, 수소화 니트릴 고무, 클로로프렌 고무, 폴리부타디엔 고무, 스티렌 부타디엔 고무, 천연 고무 등을 단독으로, 또는 이들 고무를 각종 변성 처리한 것이나 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 염화 비닐 수지, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, PET 수지, 및, 불소 수지 등을 사용할 수 있다.

수지층(115)은, 섬유층(114)의 외주부를 삽입 가능한 구멍을 가진 통 형상의 층으로서, 도 7에 나타내는 바와 같이, 섬유층(114)에 있어서 내주면(114b)이 형성되어 있는 측과 반대측의 면(114d)에 적층되어 구성되어 있다.

또, 수지층(115)의 외주부에 백업 링을 장착하는 것도 가능하다. 이 경우, 섬유층 내주면(114b)에 내압을 가함으로써 시일성을 높일 수 있다. 백업 링은, O링, 가터 스프링 등, 섬유층 내주면(114b)에 내압이 가해지는 구조이며, 슬라이딩성과의 밸런스로부터 적당량한 내압을 발생시키는 종류를 선정하는 것이 바람직하다.

커버 부재(116)는, 예를 들면, 플라스틱 또는 금속으로 이루어지고, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 통형상부(116a)와, 링부(116b)와, 링 형상의 장착부(116c)를 가지고 있다. 여기서, 통형상부(116a), 링부(116b), 및, 장착부(116c)는, 일체로 성형되어 있다.

또, 섬유층(114) 또는 수지층(115)과 커버 부재(116)를 접착시키는 접착제는, 예를 들면 아크릴 수지계 접착제, 올레핀계 접착제, 우레탄 수지계 접착제, 에틸렌-아세트산 비닐 수지계 접착제, 에폭시 수지계 접착제, 염화비닐 수지계 접착제, 클로로프렌 고무계 접착제, 시아노아크릴레이트계 접착제, 실리콘계 접착제, 스티렌-부타디엔 고무계 접착제, 니트릴 고무계 접착제, 핫 멜트 접착제, 페놀 수지계 접착제, 멜라민 수지계 접착제, 우레아 수지계 접착제, 레조르시놀계 접착제 등이 있고, 접착제를 가열 융해한 상태로 하여 유동성을 부여한 뒤 도포하여 냉각함으로써 경화·접착하는 방법이나, 접착제를 가열함으로써 경화·접착시키는 방법 등이 있다. 접착시키는 면은, 예를 들면 커버 부재의 통형상부(116a)와 수지층(115)의 접촉면이나, 링부(116b)와 수지층(115)의 접촉면 등을 생각할 수 있다.

통형상부(116a)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 수지층(115)에 있어서 섬유층(114)이 형성되어 있는 측의 면(115a)과 반대측의 면(115b)에 설치되어 있다. 링부(116b)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 통형상부(116a)의 일단부에 설치되어 있다. 링부(116b)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 섬유층(114) 및 수지층(115)에 있어서 암형 부재(103)가 형성되어 있는 측의 면(114e, 115c)과 반대측의 면(114f, 115d)을 덮도록 하여 구성되어 있다.

장착부(116c)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 통형상부(116a)의 타단부에 설치되어 있다. 장착부(116c)는, 통형상부(116a) 및 링부(116b)의 각 부재로 커버된 섬유층(114) 및 수지층(115)을, 암형 부재(103)의 축 방향에 관한 양단부에, 체결 부재(도시 생략)를 사용하여 장착 가능하게 구성되어 있다.

커버 부재(116)의 형상은, 암형 부재(103)의 축 방향의 단부에 장착할 수 있는 형상이면, 이 형상에 한정되지 않는다. 예를 들면, 암형 부재(103)의 축 방향의 단부에 파인 부분을 형성하고, 이 부분에 섬유층(114), 수지층(115)을 넣고, 수형 부재(102)가 들어가는 구멍이 빈 판 형상의 커버 부재와 수지층(115)의 측면을 접착하고, 암형 부재(103)의 축 방향의 단부의 양방 또는 편방에, 체결 부재(도시 생략)를 사용하여 장착해도 된다.

또, 상기한 바와 같이 암형 부재(103)의 축 방향의 단부에 파인 부분을 형성하고, 이 부분에 섬유층(114), 수지층(115)을 넣고, 암형 부재(103)의 통형상부(108), 또는 판형부(109)의 외주부로부터 이 수지층(115)을 향하여 고정 나사(도시 생략)를 박아 고정한 경우, 커버 부재(116)가 불필요해지는 경우도 있을 수 있다.

여기서, 시일재(104)의 제법의 일례로서는, 고무 등을 함침시킨 시트 형상의 직포를 수형 부재(102)의 외주면(106)에 둘러 감고, 섬유층(114)의 전구체층을 형성하는 공정, 시트 형상의 수지를 섬유층(114)의 전구체층의 외주면에 둘러 감고, 수지층(115)의 전구체층을 형성하는 공정, 수지층(115)의 전구체층의 외주면에 적당한 압력을 가하여, 섬유층(114)의 전구체층의 내주면에 볼록부(114c)를 형성하는 공정, 섬유층(114) 및 수지층(115)의 각 전구체층을, 수형 부재(102)의 둘레 방향으로 회전 운동시켜 수형 부재(102)로부터 발출하는 공정, 섬유층(114) 및 수지층(115)의 각 전구체층을 도넛 형상으로 절단하고, 섬유층(114) 및 수지층(115)을 제조하는 공정, 섬유층(114) 및 수지층(115)에 접착제를 사용하여 커버 부재(116)를 부착하는 공정을 순차적으로 행하는 것에 의한 제법을 들 수 있다. 당연히, 커버 부재가 불필요한 경우에는, 커버 부재를 부착하는 공정은 불필요해진다.

(제2 실시 형태에 관련된 볼 나사의 특징)

상기 구성에 의하면, 수형 부재(102)의 수홈(107)과 감합하는 섬유층(114)을, 고무 등을 함침시킨 직포를 사용하여 구성함로써, 수형 부재(102)와 암형 부재(103) 사이로의 미세한 이물의 침입의 억제, 및, 수형 부재(102)와 암형 부재(103)가 상대적으로 축 방향으로 이동할 때의 슬라이딩 저항의 저감과 같은, 서로 트레이드 오프의 관계에 있는 양쪽 과제를 동시에 해결할 수 있다. 또, 섬유층(114)을 고무 등으로 함침 처리함으로써, 섬유층(114)과 수형 부재(102) 사이에서 발생하는 섬유층(114) 표면의 마모성으로의 내성을 향상시킬 수 있다. 또, 섬유층(114)에 있어서 구멍(114a)이 형성되어 있는 측의 면(114b)과 반대측의 면(114d)에, 섬유층(114)의 보강용의 수지층(115)을 적층함으로써, 커버 부재(116)를 사용하여, 섬유층(114) 및 수지층(115)을 암형 부재(103)의 양단부에 안정적으로 장착할 수 있다. 또, 시일재(104)에 있어서의 내주면(114b)의 축 방향 길이를, 수형 부재(102)에 있어서의 수홈의 피치 폭 이하의 길로 함으로써, 시일재(104)의 강성이 낮아져, 시일재(104)의 가요성을 충분히 발휘시킬 수 있으므로, 내주면(114b)의 수형 부재(102) 표면으로의 추종성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 볼 나사(101)에 있어서는, 동작중에도 시일재(104)와 수형 부재(102) 사이에서 간극이 생기기 어려워지므로, 시일성을 종래보다 향상시킬 수 있다.

이상, 본 발명의 제2 실시 형태에 대하여 도면에 기초하여 설명했지만, 구체적인 구성은, 이들 실시 형태에 한정되는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 범위는, 상기한 실시 형태의 설명이 아니라 특허청구의 범위에 의해 나타내어지고, 또한 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함된다.

예를 들면, 상기 제2 실시 형태에서는, 한 쌍의 시일재(104)를 암형 부재(103)의 축 방향의 양단부에 장착하는 예에 대하여 서술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 사용 환경에 따라, 시일재(104)가 암형 부재(103)의 축 방향에 관한 양단부의 어느 일방에 장착되는 것이어도 된다.

상기 제2 실시 형태에서는, 수형 부재(102)의 수홈(107)이 소위 4조 나사 구조를 가지는 예에 대하여 서술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 수홈(107)의 조수는, 볼 나사(101)의 사용 상황에 따라 변경할 수 있다.

또, 상기 제2 실시 형태에서는, 섬유층(114)의 섬유를 고무 등으로 함침 처리하는 예에 대하여 서술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 고무 등으로 함침 처리할 수 있음과 함께 금속면과의 사이에서의 슬라이딩 저항이 낮은 섬유이면 되고, 또한 섬유를 시트 형상으로 형성한 천을 사용하여 섬유층(114)을 형성해도 된다. 예를 들면, 고무 등으로 함침 처리된 범포, 벨벳, 데님, 직포, 편천을 채용 할 수 있다. 또, 종횡 일방으로 신축하거나, 또는 종횡 양방으로 신축하는 섬유를 채용해도 된다.

또, 상기 제2 실시 형태에서는, 볼 나사의 암형 부재의 축 방향 양단부에 시일재를 1개씩 설치한 것으로 하고 있으나, 변형예로서, 당해 양단부의 어느 것 또는 양방에, 시일재의 복수 개를 동축으로 연속하여 직렬로 형성해도 된다. 또, 시일재와 시일재 사이에는 간극을 형성해도 된다. 이것에 의해, 당해 구성과 감합면의 축 방향 길이가 동일한 일체물의 시일재에 비하여 강성이 낮아지므로, 감합면의 슬라이딩성이 당해 일체물의 시일재에 비하여 좋아진다. 또, 당해 일체물의 시일재에 비하여, 본 변형예의 시일재는 변형되기 쉬우므로, 본 변형예의 시일재에 있어서의 감합면의 수형 부재 표면으로의 추종성은, 상기 일체물의 시일재에 비하여 우수한 것이 된다. 또, 상기 복수의 시일재를 직렬로 한 구성이면, 각 시일재의 에지(수형 부재와 접촉하는 쪽의 단부)가, 수형 부재 표면의 더스트 등을 긁어낼 수 있다. 즉, 본 변형예에 의하면, 상기 일체물의 시일재에 비하여, 볼 나사 내부로의 더스트 등의 침입을 더욱 억제할 수 있다.

<제3 실시 형태>

이하, 도 11∼도 15를 참조하면서, 본 발명의 제3 실시 형태에 관련된 볼 나사에 대하여 설명한다. 또한, 도 12에 있어서, 한 쌍으로 구성되어 있어 특별히 구별하여 설명할 필요가 없는 시일재(204)는, 도면의 간략화를 도모하기 위하여, 일방의 시일재(204)(지면 좌측의 시일재)에 대해서만 각 부위의 부호를 붙이고, 다른 일방의 시일재(204)(지면 우측의 시일재)에 대해서는, 각 부위의 부호를 적절히 생략하는 경우가 있음을 미리 사전 양해를 구해 둔다.

도 11, 도 12에 나타내는 바와 같이, 볼 나사(201)는, 수형 부재(202)와, 암형 부재(203)와, 한 쌍의 시일재(204)를 구비하여 구성되어 있다.

수형 부재(202)는, 금속으로 이루어지고, 도 13에 나타내는 바와 같이, 막대 형상의 본체부(205)와, 본체부(205)의 외주면(206)에 형성된 나선 형상의 복수의 수홈(207)을 가지고 있다.

암형 부재(203)는, 금속으로 이루어지고, 도 14에 나타내는 바와 같이, 통 형상의 통형상부(208)와, 통형상부(208)의 일단부에 형성된 판 형상의 판형부(209)를 가지고 있다. 여기서, 통형상부(208) 및 판형부(209)는, 일체로 성형되어 있다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 통형상부(208) 및 판형부(209)의 각 내주면(210, 211)에는, 복수의 암홈(212)이 형성되어 있다. 각 암홈(212)은, 상기 수홈(207)과 동일하게 나선 형상으로 형성되어 있고, 도 12에 나타내는 바와 같이, 수형 부재(202)의 수홈(207)과 서로 대향하는 위치에 형성되어 있다. 또, 도 12에 나타내는 바와 같이, 통형상부(208)의 내부에는, 복수의 볼(B2)이 순환 가능한 순환 경로(213)가 형성되어 있다. 그리고, 도 12에 나타내는 바와 같이, 수홈(207) 및 암홈(212)의 사이에는, 상기 순환 경로(213)와 연통 가능한 궤도(P2)가 형성되어 있다. 이 궤도(P2) 내에는, 복수의 볼(B2)이 충전 배치되어 있다.

본 실시 형태의 볼 나사(201)에서는, 수형 부재(202)와 암형 부재(203)가 상대 회전하면, 볼(B2)이 궤도(P2) 내를 전동하면서 나아가고, 순환 경로(213)를 경유하여, 원래의 위치로 다시 되돌아간다는 무한 순환로가 구성되어 있고, 볼(B2)의 순환이 반복된다. 그리고, 이러한 볼(B2)의 순환에 의해, 수형 부재(202) 및 암형 부재(203)가, 상대적으로 축 방향으로 이동함과 함께, 서로 감합 가능하게 되어 있다. 또한, 본 실시 형태의 수홈(207)은, 그 조수를 4조로 한 소위 4조 나사 구조를 가지고 있고, 이 조수에 맞추어, 4개의 순환 경로(213)가 형성되어 있다.

도 12에 나타내는 바와 같이, 시일재(204)는, 섬유층(214)과, 고무층 또는 수지층(제1 고무층 또는 수지층)(215)과, 커버 부재(216)와, 고무층 또는 수지층(제2 고무층 또는 수지층)(217)을 구비하여 구성되어 있다. 또한, 이하에 있어서, 제1 고무층 또는 수지층(215)을 간단히 수지층(215)으로 칭하고, 제2 고무층 또는 수지층(217)을 간단히 수지층(217)으로 칭한다.

섬유층(214)은, 아라미드 섬유, 나일론, 우레탄, 목면, 비단, 삼, 아세테이트, 레이온, 불소를 포함하는 섬유, 및, 폴리에스테르 등에 의해 형성 가능하며, 고무 또는 수지로 함침 처리되어 있다. 섬유의 형상은, 예를 들면 단섬유 형상이나 장섬유 형상이어도 된다.

고무 또는 수지에 의해 섬유를 함침 처리함으로써, 섬유의 사이에 고무재 또는 수지재가 들어가고, 섬유끼리를 접착시켜 통합, 섬유층(214)으로서 기능시키는 것이 가능해진다. 또, 섬유에 고무 등이 함침됨으로써, 섬유끼리의 스침에 의한 마모가 저감됨과 함께, 나아가서는 섬유층(214)과 수형 부재(202) 사이에서 발생하는 섬유층(214) 표면의 마모성으로의 내성의 향상을 도모하는 것이 가능해진다.

또한, 고무는, 섬유를 함침 처리할 수 있는 것이면 된다. 이 고무로서는, 예를 들면, 우레탄 고무, 니트릴 고무, 실리콘 고무, 불소 고무, 아크릴 고무, 에틸렌-프로필렌 고무, 부틸 고무, 이소프렌 고무, 염소화 폴리에틸렌 고무, 에피클로로히드린 고무, 수소화 니트릴 고무, 클로로프렌 고무, 폴리부타디엔 고무, 스티렌 부타디엔 고무, 천연 고무 등을 단독으로, 또는 이들 고무를 각종 변성 처리한 것을 사용할 수 있다. 이들 고무는, 단독으로 사용할 수 있는 것 이외에, 복수 종의 고무를 블렌드하여 사용할 수도 있다. 또, 고무에는, 가류제의 이외, 가류 촉진제, 노화 방지제, 연화제, 가소제, 충전제, 및, 착색제 등의 종래부터 고무의 배합제로서 사용하고 있던 것을 적당량 배합할 수 있다. 이들 이외에, 섬유층(214)의 윤활성을 향상시키기 위하여, 그라파이트, 실리콘 오일, 불소 파우더, 또는 이황화 몰리브덴 등의 고체 윤활제가 고무에 포함되어 있어도 된다. 또한, 상기 고무 대신, 또는 상기 고무와 함께, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 염화비닐 수지, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, PET 수지, 불소 수지, 폴리에틸렌, AS 수지, ABS 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리 염화비닐, 폴리 염화비닐리덴, 폴리아세트산비닐, 나일론, 알키드 수지, 페놀 수지, 에폭시 수지, 폴리페닐렌술파이드 수지 등의 열가소성 수지, 또는 열경화 수지를 사용할 수도 있다.

상기의 고무 또는 수지에 의한 섬유에 대한 함침 처리는, 고무 또는 수지를 용제 등으로 용해하여 액상으로 한 후, 소정의 섬유(단섬유, 장섬유나 천)를 디핑 처리하는 방법이 바람직하게 사용된다. 섬유층(214)의 전구체로서, 섬유를 시트 형상으로 형성한 천을 사용할 수 있다. 이 천의 고무 또는 수지의 함침 처리의 방법도 상기와 동일한 방법으로 행하여진다.

천을 구성하는 것으로서는, 섬유를 불규칙하게 얽은 부직포나, 규칙적으로 성형한 직포나 편천(니트) 등을 들 수 있다. 이들 천은, 섬유(단섬유나 장섬유)만으로 구성된 것과 비교하여, 시트 형상이기 때문에, 고무 등에 의한 함침 처리를 행하기 쉽고(핸들링이 용이), 또한 커버 부재(216)의 표면에도 접착하기 쉽다는 특징을 갖는다. 또한, 상기 직포의 직조 방법에 대해서는, 평직, 주자직, 및 능직 등이 사용된다.

또, 상기의 천에는, 어느 정도의 신축성이 있는 것이 좋다. 천을 수홈(207)의 형상에 따른 형태로 성형하는 경우, 천에 신축성이 있음으로써 천 표면이 수홈(207)의 형상에 추종하여 어울리기 쉽고, 완성된 섬유층(214)의 표면에 주름 등이 발생하기 어려워, 표면이 균일하게 마무리된다는 이점이 있다. 그 결과, 수형 부재(202)와 시일재(204)의 감합을 스무스한 것과 할 수 있다. 또한, 수형 부재(202)와 시일재(204) 사이에서 발생하는 슬라이딩 저항을 저감시킬 수 있다. 특히, 천의 신축성을 나타내는 방향은, 적어도 원통 형상의 섬유층(214)의 높이 방향(볼 나사의 축 방향)과 일치하도록 섬유층(214)을 제조함로써, 상기의 주름 등의 발생을 더욱 억제하는 것이 가능해진다.

섬유층(214)은, 도 12에 나타내는 바와 같이, 내주면(섬유층(214)의 내측의 면)(214b)을 가지고 있고, 당해 내주면(214b)에는, 수형 부재(202)의 수홈(207)의 형상에 따른 볼록부(214c)가 형성되어 있다. 볼록부(214c)의 표면에는, 후술하는 공정에 의해 형성된 수지층(217)(두께는 50㎛ 이상)이 적층되어 있다. 여기서, 수지층(217)은, 경화된 것이지만, 유연성을 가지고 있다. 여기서의 적층이란, 수지 등을 비교적 점도가 높은 상태(예를 들면 1000cps 이상의 점도)에서, 재료 표면에 도포하는 것을 말한다. 또, 섬유층(214)은, 도 12에 나타내는 바와 같이, 수지층(217)을 둘러싸는 위치에 설치된 내주면(214b)과, 당해 내주면(214b)에 형성된 볼록부(214c)를 가지고 있다. 이 볼록부(214c)는, 내주면(214b) 내에 수형 부재가 내삽되었을 때, 수지층(217)을 통하여 수형 부재(202)의 수홈(207)과 감합 가능한 부위이다.

수지층(217)은, 발수성 또는 발유성을 구비한 것이며, 발수성 또는/및 발유성의 기능을 발현시키기 위하여, 실리콘 수지, PTFE, 우레탄 수지 및 아크릴 실리콘 수지나 이들의 미립자 중 적어도 1개를 포함하는 고무 또는 수지로 형성되어 있어도 되고, 실리콘 수지, PTFE, 우레탄 수지 또는 아크릴 실리콘 수지 그 자체로 형성되어 있어도 된다. 또한, 실리콘 수지, PTFE, 우레탄 수지 및 아크릴 실리콘 수지나 이들의 미립자 중 적어도 1개를 포함하는 고무 또는 수지로서는, 예를 들면 니트릴부타디엔 고무 등을 생각할 수 있다. 발수성 또는/및 발유성을 발현시키기 위하여, 고무 또는 수지 중에 첨가하는 수지의 비율은, 예를 들면 고무 또는 수지 100에 대하여, 5wt% 이상 50wt% 미만, 바람직하게는 10wt% 이상 30wt% 이하이다. 발수성이나 발유성을 발현시키는 성분이 적으면 발수성이나 발유성의 효과가 적고, 반대로 발수성이나 발유성을 발현시키는 성분이 많으면 섬유층(214)과의 접착이 나빠져, 사용 중에 수지층(217)이 섬유층(214)로부터 박리될 우려가 있다. 또, 수지층(217)은, 섬유층(214)에 있어서의 내주면(214b)의 형상에 따라, 당해 내주면(214b)의 표면상에 소정의 두께(50㎛ 이상)로 적층되어 이루어진다. 또, 수지층(217)은, 도 15에 나타내는 바와 같이, 구멍(217a)을 가진 통 형상의 박층이다. 그리고 이 구멍(217a)은, 도 12에 나타내는 바와 같이, 암형 부재(203)의 각 내주면(210, 211)과 연통하고 있다. 또, 수지층(217)은, 도 12에 나타내는 바와 같이, 구멍(217a)을 둘러싸는 위치에 설치된 내주면[수지층(217)의 내측의 면](217b)과, 당해 내주면(217b)에 형성된 볼록부(217c)를 가지고 있다. 이 볼록부(217c)는, 구멍(217a)에 수형 부재가 내삽되었을 때, 수형 부재(202)의 수홈(207)과 감합 가능한 부위이다.

수지층(215)은, 예를 들면, 우레탄 고무, 니트릴 고무, 실리콘 고무, 불소 고무, 아크릴 고무, 에틸렌-프로필렌 고무, 부틸 고무, 이소프렌 고무, 염소화 폴리에틸렌 고무, 에피클로로히드린 고무, 수소화 니트릴 고무, 클로로프렌 고무, 폴리부타디엔 고무, 스티렌 부타디엔 고무, 천연 고무 등을 단독으로, 또는 이들 고무를 각종 변성 처리한 것이나 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 염화비닐 수지, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, PET 수지, 및, 불소 수지 등을 사용할 수 있다.

수지층(215)은, 섬유층(214)의 외주부를 삽입 가능한 구멍을 가진 통 형상의 층이며, 도 12에 나타내는 바와 같이, 섬유층(214)에 있어서 내주면(214b)이 형성되어 있는 측과 반대측의 면(214d)에 적층되어 구성되어 있다.

또, 수지층(215)의 외주부에 백업 링을 장착하는 것도 가능하다. 이 경우, 섬유층 내주면(214b)에 내압을 가함으로써 시일성을 높일 수 있다. 백업 링은, O링, 가터 스프링 등, 섬유층 내주면(214b)에 내압이 가하여지는 구조이며, 슬라이딩성과의 밸런스로부터 적당량한 내압을 발생시키는 종류를 선정하는 것이 바람직하다.

커버 부재(216)는, 예를 들면 플라스틱 또는 금속으로 이루어지고, 도 15에 나타내는 바와 같이, 통형상부(216a)와, 링부(216b)와, 링 형상의 장착부(216c)를 가지고 있다. 여기서, 통형상부(216a), 링부(216b), 및, 장착부(216c)는, 일체로 성형되어 있다.

또, 섬유층(214) 또는 수지층(215)과 커버 부재(216)를 접착시키는 접착제는, 예를 들면 아크릴 수지계 접착제, 올레핀계 접착제, 우레탄 수지계 접착제, 에틸렌-아세트산 비닐 수지계 접착제, 에폭시 수지계 접착제, 염화비닐 수지계 접착제, 클로로프렌 고무계 접착제, 시아노아크릴레이트계 접착제, 실리콘계 접착제, 스티렌-부타디엔 고무계 접착제, 니트릴 고무계 접착제, 핫 멜트 접착제, 페놀 수지계 접착제, 멜라민 수지계 접착제, 우레아 수지계 접착제, 레조르시놀계 접착제 등이 있고, 접착제를 가열 융해한 상태로 하여 유동성을 부여한 뒤 도포하여 냉각함으로써 경화·접착하는 방법이나, 접착제를 가열함으로써 경화·접착시키는 방법 등이 있다. 접착시키는 면은, 예를 들면 커버 부재의 통형상부(216a)와 수지층(215)의 접촉면이나, 링부(216b)와 수지층(215)의 접촉면 등을 생각할 수 있다.

통형상부(216a)는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 수지층(215)에 있어서 섬유층(214)이 형성되어 있는 측의 면(215a)과 반대측의 면(215b)에 설치되어 있다. 링부(216b)는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 통형상부(216a)의 일단부에 설치되어 있다. 링부(216b)는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 섬유층(214) 및 수지층(215)에 있어서 암형 부재(203)가 형성되어 있는 측의 면(214e, 215c)과 반대측의 면(214f, 215d)을 덮도록 하여 구성되어 있다.

장착부(216c)는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 통형상부(216a)의 타단부에 설치되어 있다. 장착부(216c)는, 통형상부(216a) 및 링부(216b)의 각 부재로 커버된 섬유층(214) 및 수지층(215)을, 암형 부재(203)의 축 방향에 관한 양단부에, 체결 부재(도시 생략)를 사용하여 장착 가능하게 구성되어 있다.

커버 부재(216)의 형상은, 암형 부재(203)의 축 방향의 단부에 장착할 수 있는 형상이면, 이 형상에 한정되지 않는다. 예를 들면, 암형 부재(203)의 축 방향의 단부에 파인 부분을 형성하고, 이 부분에 섬유층(214), 수지층(215)을 넣고, 수형 부재(202)가 들어가는 구멍이 뚫린 판 형상의 커버 부재와 수지층(215)의 측면을 접착하고, 암형 부재(203)의 축 방향의 단부의 양방 또는 편방에, 체결 부재(도시 생략)를 사용하여 장착해도 된다.

또, 상기한 바와 같이 암형 부재(203)의 축 방향의 단부에 파인 부분을 형성하고, 이 부분에 섬유층(214), 수지층(215)을 넣고, 암형 부재(203)의 통형상부(208), 또는 판형부(209)의 외주부로부터 이 수지층(215)을 향하여 고정 나사(도시 생략)를 박아 고정한 경우, 커버 부재(216)가 불필요해지는 될 경우도 있을 수 있다.

여기서, 시일재(204)의 제법의 일례로서는, 고무 등을 함침시킨 시트 형상의 직포의 한눈에 비교적 점도가 높은 수지(경화 후에 발수성 또는 발유성을 가지는 수지)를 맞붙이거나 또는 코팅한 후에 경화시켜, 상기 직포를 수형 부재(202)의 외주면(206)에 둘러 감아, 수지층(217) 및 섬유층(214)의 전구체층을 형성하는 공정, 시트 형상의 수지를 섬유층(214)의 전구체층의 외주면에 둘러 감고, 수지층(215)의 전구체층을 형성하는 공정, 수지층(215)의 전구체층의 외주면에 적당한 압력을 가하고, 섬유층(214)의 전구체층의 내주면에 볼록부(214c)를 형성하는 공정, 섬유층(214) 및 수지층(215)의 각 전구체층을, 수형 부재(202)의 둘레 방향으로 회전 운동시켜 수형 부재(202)로부터 발출하는 공정, 섬유층(214) 및 수지층(215)의 각 전구체층을 도넛 형상으로 절단하고, 섬유층(214) 및 수지층(215)을 제조하는 공정, 섬유층(214) 및 수지층(215)에 접착제를 사용하여 커버 부재(216)를 부착하는 공정을 순차적으로 행하는 것에 의한 제법을 들 수 있다. 당연히, 커버 부재가 불필요한 경우는, 커버 부재를 부착하는 공정은 불필요해진다.

(제3 실시 형태에 관련된 볼 나사의 특징)

상기 구성에 의하면, 수형 부재(202)의 수홈(207)과 감합하는 섬유층(214)을, 고무 등을 함침시킨 직포를 사용하여 구성함으로서 수형 부재(202)와 암형 부재(203) 사이로의 미세한 이물의 침입의 억제, 및, 수형 부재(202)와 암형 부재(203)가 상대적으로 축 방향으로 이동할 때의 슬라이딩 저항의 저감과 같은, 서로 트레이드 오프의 관계에 있는 양쪽 과제를 동시에 해결할 수 있다. 또한, 섬유층(214)을 고무 등으로 함침 처리함으로써, 섬유층(214)과 수형 부재(202)의 사이에서 발생하는 섬유층(214) 표면의 마모성으로의 내성을 향상시킬 수 있다. 또한, 섬유층(214)에 있어서 구멍(214a)이 형성되어 있는 측의 면(214b)과 반대측의 면(214d)에, 섬유층(214)의 보강용 수지층(215)을 적층함으로써, 커버 부재(216)를 사용하여, 섬유층(214) 및 수지층(215)을 암형 부재(203)의 양단부에 안정적으로 장착할 수 있다. 또, 발수성 또는 발유성을 구비한 고무층 또는 수지층(217)이 형성되어 있기 때문에, 더스트, 그리스, 기름 등이 섬유층(214)에 침입하는 것을 방지할 수 있으므로, 섬유층(214)의 열화를 억제할 수 있다. 또, 수지층(217)의 표면 마찰계수는 종래보다 낮은 것이 되기 때문에, 수형 부재(202)와 시일재(204) 사이의 슬라이딩 마모가 발생하기 어려워지므로, 시일재(204)의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다. 즉, 시일재(204)의 내구성 수명, 나아가서는 본 볼 나사(201)의 수명을 종래보다 향상시킬 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면에 기초하여 설명했지만, 구체적인 구성은, 이들 실시 형태에 한정되는 것은 아님은 물론이다. 본 발명의 범위는, 상기한 실시 형태의 설명이 아니라, 특허청구의 범위에 의해 나타내어지며, 또한 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함된다.

예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 한 쌍의 시일재(204)를 암형 부재(203)의 축 방향의 양단부에 장착하는 예에 대하여 서술하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 사용 환경에 따라, 시일재(204)가 암형 부재(203)의 축 방향에 관한 양단부의 어느 일방에 장착되는 것이어도 된다.

상기 실시 형태에서는, 수형 부재(202)의 수홈(207)이 소위 4조 나사 구조를 가지는 예에 대하여 서술하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 수홈(207)의 조수는, 볼 나사(201)의 사용 상황에 따라 변경할 수 있다.

또, 상기 실시 형태에서는, 섬유층(214)의 섬유를 고무 등으로 함침 처리하는 예에 대하여 서술하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 섬유를 시트 형상으로 형성한 천을 사용하여 섬유층(214)을 형성해도 된다. 예를 들면, 고무 등으로 함침 처리된 범포, 벨벳, 데님, 직포, 편천을 채용할 수 있다. 또, 종횡 일방으로 신축하거나, 또는 종횡 양방으로 신축하는 섬유를 채용해도 된다.

1, 101, 201: 볼 나사 2, 102, 202: 수형 부재
3, 103, 203: 암형 부재 4, 104, 204: 시일재
5, 105, 205: 본체부 6, 106, 206: 외주면
7, 107, 207: 수홈 8, 108, 208: 통형상부
9, 109, 209: 판형부 10, 11, 110, 111, 210, 211: 내주면
12, 112, 212: 암홈 13, 113, 213: 순환 경로
14, 114, 214: 섬유층 14a, 114a, 214a: 구멍
14b, 114b, 214b: 내주면(감합면) 14c, 114c, 214c: 볼록부
14d∼14f, 15a∼15d, 114d∼114f, 115a∼115d, 214d∼214f, 215a∼215d: 면
15, 115, 215, 217: 수지층(고무층) 16, 116, 216: 커버 부재
16a, 116a, 216a: 통형상부 16b, 116b, 216b: 링부
16c, 116c, 216c: 장착부
217b: 내주면[수지층(217)의 내측의 면]
B, B1, B2: 볼 P, P1, P2: 궤도

Claims (12)

1. 외주면에 볼을 전동 가능한 복수의 수홈이 형성된 수형 부재와,
   상기 볼을 전동 가능한 복수의 암홈이 상기 수홈과 대향하여 형성된 내주면을 가짐과 함께, 상기 볼을 순환 가능한 순환 경로가 형성된 암형 부재와,
   상기 암형 부재의 축 방향의 일단부 및 타단부 중 하나 이상에 설치된 시일재를 구비하고,
   상기 수형 부재와 상기 암형 부재가 축 방향으로 감합되는 볼 나사로서,
   상기 시일재가,
   상기 암형 부재의 상기 내주면과 연통 가능한 구멍과,
   상기 구멍에 상기 수형 부재가 내삽되었을 때 상기 수형 부재의 상기 수홈과 감합 가능한 볼록부가 형성된 감합면을 가지고, 적어도 상기 감합면의 표면이 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유로 이루어지는 섬유층과,
   상기 섬유층에 있어서 상기 감합면과 반대측의 면에 적층된 고무층 또는 수지층을 가지고,
   상기 고무 또는 수지를 함침시킨 상기 섬유는, 섬유를 시트 형상으로 형성한 신축성 있는 천으로 이루어져, 상기 수형 부재에 형성된 상기 수홈의 형상을 따르는 방향으로 신축성을 가지는 것을 특징으로 하는 볼 나사.
2. 외주면에 볼을 전동 가능한 복수의 수홈이 형성된 수형 부재와,
   상기 볼을 전동 가능한 복수의 암홈이 상기 수홈과 대향하여 형성된 내주면을 가짐과 함께, 상기 볼을 순환 가능한 순환 경로가 형성된 암형 부재와,
   상기 암형 부재의 축 방향의 일단부 및 타단부 중 하나 이상에 설치된 시일재를 구비하고,
   상기 수형 부재와 상기 암형 부재가 축 방향으로 감합되는 볼 나사로서,
   상기 시일재가,
   상기 암형 부재의 상기 내주면과 연통 가능한 구멍과,
   상기 구멍에 상기 수형 부재가 내삽되었을 때 상기 수형 부재의 상기 수홈과 감합 가능한 볼록부가 형성된 감합면을 가지고, 적어도 상기 감합면의 표면이 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유로 이루어지는 섬유층과,
   상기 섬유층에 있어서 상기 감합면과 반대측의 면에 적층된 고무층 또는 수지층을 가지고 있고,
   상기 감합면의 축 방향 길이가 상기 수형 부재에 있어서의 수홈의 피치 폭 이하의 길이이고,
   상기 고무 또는 수지를 함침시킨 상기 섬유는, 섬유를 시트 형상으로 형성한 신축성 있는 천으로 이루어져, 상기 수형 부재에 형성된 상기 수홈의 형상을 따르는 방향으로 신축성을 가지는 것을 특징으로 하는 볼 나사.
3. 제2항에 있어서,
   상기 암형 부재의 축 방향의 일단부 및 타단부 중 하나 이상에 있어서,
   복수의 상기 시일재가, 동축으로 직렬로 연속하여 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 볼 나사.
4. 외주면에 볼을 전동 가능한 복수의 수홈이 형성된 수형 부재와,
   상기 볼을 전동 가능한 복수의 암홈이 상기 수홈과 대향하여 형성된 내주면을 가짐과 함께, 상기 볼을 순환 가능한 순환 경로가 형성된 암형 부재와,
   상기 암형 부재의 축 방향의 일단부 및 타단부 중 하나 이상에 설치된 시일재를 구비하고,
   상기 수형 부재와 상기 암형 부재가 축 방향으로 감합되는 볼 나사로서,
   상기 시일재가,
   상기 암형 부재의 상기 내주면과 연통 가능한 구멍과,
   상기 구멍에 상기 수형 부재가 내삽되었을 때 상기 수형 부재의 상기 수홈과 감합 가능하게 구성되어 있고, 적어도 일면의 표면이 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유로 이루어지는 섬유층과,
   상기 섬유층에 있어서 상기 일면과 반대측의 면에 적층된 제1 고무층 또는 수지층과,
   발수성 및 발유성 중 하나 이상을 구비하고 있고, 상기 섬유층에 있어서의 상기 일면의 표면상에 소정의 두께로 적층된 제2 고무층 또는 수지층을 가지는 것을 특징으로 하는 볼 나사.
5. 외주면에 볼을 전동 가능한 복수의 수홈이 형성된 수형 부재와,
   상기 볼을 전동 가능한 복수의 암홈이 상기 수홈과 대향하여 형성된 내주면을 가짐과 함께, 상기 볼을 순환 가능한 순환 경로가 형성된 암형 부재가 축 방향으로 감합되는 볼 나사에 사용되는 시일재로서,
   상기 암형 부재의 상기 내주면과 연통 가능한 구멍과,
   상기 구멍에 상기 수형 부재가 내삽되었을 때 상기 수형 부재의 상기 수홈과 감합 가능한 볼록부가 형성된 감합면을 가지고, 적어도 상기 감합면의 표면이 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유로 이루어지는 섬유층과,
   상기 섬유층에 있어서 상기 감합면과 반대측의 면에 적층된 고무층 또는 수지층을 가지고,
   상기 고무 또는 수지를 함침시킨 상기 섬유는, 섬유를 시트 형상으로 형성한 신축성 있는 천으로 이루어져, 상기 수형 부재에 형성된 상기 수홈의 형상을 따르는 방향으로 신축성을 가지는 것을 특징으로 하는 시일재.
6. 외주면에 볼을 전동 가능한 복수의 수홈이 형성된 수형 부재와,
   상기 볼을 전동 가능한 복수의 암홈이 상기 수홈과 대향하여 형성된 내주면을 가짐과 함께, 상기 볼을 순환 가능한 순환 경로가 형성된 암형 부재가 축 방향으로 감합되는 볼 나사에 사용되는 시일재로서,
   상기 암형 부재의 상기 내주면과 연통 가능한 구멍과,
   상기 구멍에 상기 수형 부재가 내삽되었을 때 상기 수형 부재의 상기 수홈과 감합 가능한 볼록부가 형성된 감합면을 가지고, 적어도 상기 감합면의 표면이 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유로 이루어지는 섬유층과,
   상기 섬유층에 있어서 상기 감합면과 반대측의 면에 적층된 고무층 또는 수지층을 가지고 있고,
   상기 감합면의 축 방향 길이가 상기 수형 부재에 있어서의 수홈의 피치 폭 이하의 길이이고,
   상기 고무 또는 수지를 함침시킨 상기 섬유는, 섬유를 시트 형상으로 형성한 신축성 있는 천으로 이루어져, 상기 수형 부재에 형성된 상기 수홈의 형상을 따르는 방향으로 신축성을 가지는 것을 특징으로 하는 시일재.
7. 제6항에 기재된 시일재의 복수 개를, 동축으로 연속하여 직렬로 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시일재.
8. 외주면에 볼을 전동 가능한 복수의 수홈이 형성된 수형 부재와,
   상기 볼을 전동 가능한 복수의 암홈이 상기 수홈과 대향하여 형성된 내주면을 가짐과 함께, 상기 볼을 순환 가능한 순환 경로가 형성된 암형 부재가 축 방향으로 감합되는 볼 나사에 사용되는 시일재로서,
   상기 암형 부재의 상기 내주면과 연통 가능한 구멍과,
   상기 구멍에 상기 수형 부재가 내삽되었을 때 상기 수형 부재의 상기 수홈과 감합 가능하게 구성되어 있고, 적어도 일면의 표면이 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유로 이루어지는 섬유층과,
   상기 섬유층에 있어서 상기 일면과 반대측의 면에 적층된 제1 고무층 또는 수지층과,
   발수성 및 발유성 중 하나 이상을 구비하고 있고, 상기 섬유층에 있어서의 상기 일면의 표면상에 소정의 두께로 적층된 제2 고무층 또는 수지층을 가지는 것을 특징으로 하는 시일재.
9. 외주면에 볼을 전동 가능한 복수의 수홈이 형성된 수형 부재와,
   상기 볼을 전동 가능한 복수의 암홈이 상기 수홈과 대향하여 형성된 내주면을 가짐과 함께, 상기 볼을 순환 가능한 순환 경로가 형성된 암형 부재가 축 방향으로 감합되는 볼 나사에 적용되는 시일 구조로서,
   상기 암형 부재의 상기 내주면과 연통 가능한 구멍과,
   상기 구멍에 상기 수형 부재가 내삽되었을 때 상기 수형 부재의 상기 수홈과 감합 가능한 볼록부가 형성된 감합면을 가지고, 적어도 상기 감합면의 표면이 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유로 이루어지는 섬유층을 가지고,
   상기 고무 또는 수지를 함침시킨 상기 섬유는, 섬유를 시트 형상으로 형성한 신축성 있는 천으로 이루어져, 상기 수형 부재에 형성된 상기 수홈의 형상을 따르는 방향으로 신축성을 가지는 것을 특징으로 하는 시일 구조.
10. 외주면에 볼을 전동 가능한 복수의 수홈이 형성된 수형 부재와,
    상기 볼을 전동 가능한 복수의 암홈이 상기 수홈과 대향하여 형성된 내주면을 가짐과 함께, 상기 볼을 순환 가능한 순환 경로가 형성된 암형 부재가 축 방향으로 감합되는 볼 나사에 적용되는 시일 구조로서,
    상기 암형 부재의 상기 내주면과 연통 가능한 구멍과,
    상기 구멍에 상기 수형 부재가 내삽되었을 때 상기 수형 부재의 상기 수홈과 감합 가능한 볼록부가 형성된 감합면을 가지고, 적어도 상기 감합면의 표면이 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유로 이루어지는 섬유층을 가지고 있고,
    상기 감합면의 축 방향 길이가 상기 수형 부재에 있어서의 수홈의 피치 폭 이하의 길이이고,
    상기 고무 또는 수지를 함침시킨 상기 섬유는, 섬유를 시트 형상으로 형성한 신축성 있는 천으로 이루어져, 상기 수형 부재에 형성된 상기 수홈의 형상을 따르는 방향으로 신축성을 가지는 것을 특징으로 하는 시일 구조.
11. 제10항에 기재된 시일 구조를, 동축으로 연속하여 직렬로 복수 반복하여 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 시일 구조.
12. 외주면에 볼을 전동 가능한 복수의 수홈이 형성된 수형 부재와,
    상기 볼을 전동 가능한 복수의 암홈이 상기 수홈과 대향하여 형성된 내주면을 가짐과 함께, 상기 볼을 순환 가능한 순환 경로가 형성된 암형 부재가 축 방향으로 감합되는 볼 나사에 적용되는 시일 구조로서,
    상기 암형 부재의 상기 내주면과 연통 가능한 구멍과,
    상기 구멍에 상기 수형 부재가 내삽되었을 때 상기 수형 부재의 상기 수홈과 감합 가능하게 구성되어 있고, 적어도 일면의 표면이 고무 또는 수지를 함침시킨 섬유로 이루어지는 섬유층과,
    발수성 및 발유성 중 하나 이상을 구비하고 있고, 상기 섬유층에 있어서의 상기 일면의 표면상에 소정의 두께로 적층된 고무층 또는 수지층을 가지는 것을 특징으로 하는 시일 구조.

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