TWI683969B - 滾珠螺桿裝置的密封構件 - Google Patents

滾珠螺桿裝置的密封構件 Download PDF

Info

Publication number
TWI683969B
TWI683969B TW107101029A TW107101029A TWI683969B TW I683969 B TWI683969 B TW I683969B TW 107101029 A TW107101029 A TW 107101029A TW 107101029 A TW107101029 A TW 107101029A TW I683969 B TWI683969 B TW I683969B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
screw shaft
seal
plate
sealing
nut member
Prior art date
Application number
TW107101029A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201831808A (zh
Inventor
久保田祐次
中村太
西出哲弘
河合弘太郎
趙彬
杉山知之
Original Assignee
日商蒂業技凱股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商蒂業技凱股份有限公司 filed Critical 日商蒂業技凱股份有限公司
Publication of TW201831808A publication Critical patent/TW201831808A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI683969B publication Critical patent/TWI683969B/zh

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/24Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts
    • F16H25/2418Screw seals, wipers, scrapers or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2204Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/24Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0467Elements of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0469Bearings or seals
    • F16H57/0472Seals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3268Mounting of sealing rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/048Type of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0497Screw mechanisms

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

本發明是可相對於密封板的材質或厚度的變更而靈活地因應,並可以簡易的構成使生產成本或零組件的管理成本減量化的滾珠螺桿裝置的密封構件,固定在滾珠螺桿裝置的螺帽構件(3)的軸向端面,密封該螺帽構件(3)與螺桿軸(2)的間隙的密封構件(5),具備:複數底板(51),具有比上述螺桿軸(2)的外形大的內徑的貫穿孔;隔板(52),夾持於彼此鄰接的兩片的上述底板(51)之間,並具有比上述底板(51)的貫穿孔的內徑大的內徑的密封件收容孔(52b);及密封板(50),具有對應與上述螺桿軸(2)的軸向垂直的剖面形狀的軸配合孔(50a),並配置在上述隔板(52)的密封件收容孔(52b)。

Description

滾珠螺桿裝置的密封構件
本發明是有關固定於滾珠螺桿裝置的螺帽構件,將該螺帽構件及與此螺合之螺桿軸的間隙密封的密封構件。
滾珠螺桿裝置是可彼此變換旋轉運動與直線運動的機械元件,在各種工作機械、搬運裝置、產業用機器人等之中,以將伺服馬達產生的旋轉運動變換成直線運動的目的而被多使用。上述滾珠螺桿裝置具備:多數滾珠;在外圍面形成有該等滾珠滾動的螺旋狀滾動溝槽的螺桿軸;及透過上述滾珠螺合於上述螺桿軸的周圍,並可相對於上述螺桿軸相對地呈螺旋狀移動的螺帽構件。
如上述滾珠螺桿裝置有種種的用途,例如在工作機械的直線引導部的使用中,有工件的切削粉或冷卻液等落下至上述螺桿軸的場合。以在上述螺桿軸附著如以上異物的狀態下螺帽構件移動時,在上述滾動溝槽滾動的滾珠咬入該等異物,會使相對於螺桿軸之旋轉的螺帽構件的移動精度早期地降低。並且,在上述螺帽構件的內部以潤滑上述滾珠或上述滾動溝槽的目的封入潤滑油等的潤滑 劑,也有防止該等潤滑劑漏出至螺帽構件的外部的必要。因此,在實際使用滾珠螺桿裝置時,一般是在上述螺帽構件的軸向的兩端裝設密封構件,以該密封構件密封上述螺帽構件與上述螺桿軸的間隙。
以往,作為滾珠螺桿裝置的密封構件有專利文獻1所揭示的已為人知。具體是由合成橡膠或合成樹脂等所形成的複數片的密封板,及以將上述複數片的密封板重疊的狀態收容並固定於上述螺帽構件的環狀的殼體所構成。在各密封板的中心形成有上述螺桿軸貫穿的貫穿孔,該等貫穿孔是和與上述螺桿軸的軸向垂直的剖面形狀一致地形成。上述螺桿軸通過上述貫穿孔時,該貫穿孔的內周緣是以密封唇部與上述螺桿軸的外圍面緊密地接觸,從該等螺桿軸的表面擦拭塵埃或冷卻液等。
上述密封板的貫穿孔是與上述螺桿軸的剖面形狀一致的異形圓,因此該貫穿孔的內周緣是與螺桿軸的周圍均等接觸地收容上述密封板而非固定於上述殼體的內部。亦即,上述殼體是僅限制上述密封板朝軸向的移動。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本實公平5-43310號公報
[發明概要]
如上述滾珠螺桿裝置有各種用途,使用環境也各式各樣,因此上述密封構件對於各使用環境所要求的性能不同。例如,木工機械所使用的滾珠螺桿裝置中為防止細的木屑侵入螺帽構件的內部,有使得上述密封板朝上述螺桿軸的軸向形成寬廣面接觸,並將上述密封板朝上述螺桿軸推壓以提高兩者之接觸面壓的必要。另一方面,在上述螺桿軸幾乎未附著粉塵的環境中,上述密封板只要防止封入上述螺帽構件的內部的潤滑劑漏出即可,且為抑制磨擦熱的產生,上述密封板只要將其前端相對於上述螺桿軸以極些微的力形成線接觸即可。
如上述考慮上述密封構件所要求的功能的場合,上述密封板的材質與板厚會因應該滾珠螺桿裝置的使用環境而有變更的必要產生。但是,如欲以上述習知的密封構件對應種種的材質或板厚的密封板時,會有將收容該密封板的殼體配合密封板的材質或板厚而準備的必要產生,導致有生產成本或零組件管理成本高漲的課題。
本發明是鑒於如以上的問題點所研創而成,其目的在於提供一種可相對於密封板的材質或厚度的變更而靈活地因應,並可以簡易的構成使生產成本或零組件的管理成本減量化的滾珠螺桿裝置的密封構件。
亦即,本發明為固定在滾珠螺桿裝置的螺帽構件的軸向端面,密封該螺帽構件與螺桿軸的間隙的密封構件,具備:複數底板,具有比上述螺桿軸的外形大的內徑的貫穿孔;隔板,夾持於彼此鄰接的兩片的上述底板之間,並具有比上述底板的貫穿孔的內徑大的內徑的密封件收容孔;及密封板,具有對應與上述螺桿軸的軸向垂直的剖面形狀的軸配合孔,並配置在上述隔板的密封件收容孔,將形成在彼此鄰接的兩片底板之間的間隔設定成比上述密封板的軸向厚度大。
根據本發明,藉著變更上述隔板的板厚或片數,可對應上述密封板的多樣的板厚,並可以對應上述密封板之材質的最適當的固定方法將該密封板裝設於上述螺帽構件。因此,可相對於對應滾珠螺桿裝置的使用環境之上述密封板的材質或板厚的變更靈活地因應,且無須變更上述底板及上述隔板而成為共同化,即可謀求生產成本或零組件的管理成本的減量化。
1‧‧‧滾珠螺桿裝置
2‧‧‧螺桿軸
3‧‧‧螺帽構件
4‧‧‧滾珠
5‧‧‧密封構件
50‧‧‧密封板
50A‧‧‧薄膜密封件
50B‧‧‧面接觸式密封件
51‧‧‧底板
52‧‧‧隔板
第1圖是表示可適用本發明的密封構件之滾珠螺桿裝置的一例的前視圖。
第2圖是表示本發明的密封構件的第一實施形態的分解透視圖。
第3圖是表示作為密封板使用薄膜密封件時的密封構件的主要部放大剖面圖。
第4圖是表示作為密封板使用面接觸式密封件時的密封構件的主要部放大剖面圖。
第5圖是表示面接觸式密封件與螺桿軸的接觸狀態的說明圖。
第6圖是表示面接觸式密封件的突條與螺桿軸的滾動溝槽的接觸狀態的剖面圖。
第7圖為圖示面接觸式密封件的軸向厚度的上限值的說明圖。
第8圖為導出面接觸式密封件的軸向厚度的上限值之計算式的說明圖。
第9圖是表示形成於螺桿軸的滾動溝槽之溝槽寬的說明圖。
第10圖是表示本發明的密封構件的第二實施形態的分解透視圖。
以下,使用添附圖示詳細說明本發明的滾珠螺桿裝置的密封構件。
第1圖是表示裝設本發明的密封構件之滾珠螺桿裝置的一例。
該滾珠螺桿裝置1是由在外圍面以預定的導線呈螺旋狀形成有滾珠的滾動溝槽20的螺桿軸2,及透過多 數的滾珠螺合於上述螺桿軸2的周圍的圓筒狀的螺帽構件3所構成。例如,將上述螺桿軸2相對於上述螺帽構件3旋轉,使該螺帽構件3朝著上述螺桿軸2的軸向移動,或將上述螺帽構件3相對於上述螺桿軸2旋轉,使該螺桿軸2朝著上述螺帽構件3的軸向移動。並且,上述螺桿軸2也可以是形成複數條上述滾動溝槽20的所謂多條螺紋。
又,在上述螺帽構件3的軸向的端面裝設有密封該螺帽構件3與上述螺桿軸2的間隙的密封構件5。並且,第1圖中雖僅在上述螺帽構件3的一方的端面描繪有上述密封構件5,但是將該密封構件5也在上述螺帽構件3的另一方的端面裝設為通例。
第2圖是表示適用本發明的密封構件的第一實施形態,表示從上述螺帽構件3卸下上述密封構件5的樣子的分解透視圖。上述螺帽構件3具有上述螺桿軸2插穿的貫穿孔並形成為圓筒狀,在上述貫穿孔的內周圍面設有與形成在上述螺桿軸2的滾動溝槽20相對的螺旋狀的負荷軌道30。將滾珠4配列於上述負荷軌道30,在上述螺帽構件3與上述螺桿軸2之間一邊負荷著載重一邊在該負荷軌道30滾動。
上述螺帽構件3具備上述滾珠4的無限循環路。第2圖表示的螺帽構件3中,沿著該螺帽構件3的軸向設有滾珠4的返回通路,另一方面在該螺帽構件3的軸向端面裝設有循環輔助構件31。上述循環輔助構件31是在上述負荷軌道30與上述返回通路之間引導滾珠4,構築出使螺 旋狀的上述負荷軌道的複數旋繞量成為一回路的滾珠的無限循環路。並且,在上述螺帽構件構築滾珠的無限循環路的方式是可採用以上述負荷軌道的一旋繞量作為一回路的所謂轉向式,將跨上述負荷軌道之複數旋繞量的管構件裝設於上述螺帽構件的所謂回流管式等任意的構造。
上述密封構件5具備:滑接於上述螺桿軸2的密封板50;定位於上述密封板50兩側的兩片底板51;及夾於上述兩片底板51之間的隔板52。
上述底板51是形成為具有比上述螺桿軸2的外徑稍微大的內徑的貫穿孔的環狀,在周圍方向以等間隔設有複數作為結合構件之固定螺絲53貫穿的安裝孔51a。上述固定螺絲53是貫穿上述底板51緊固於螺帽構件3。
上述隔板52具有比上述底板51的貫穿孔的內徑稍微大的內徑的密封件收容孔52b並形成環狀,在周圍方向以等間隔形成有上述固定螺絲53貫穿的缺口部52a。上述隔板52在將上述兩片底板51緊固於螺帽構件3時,夾持在該等底板51之間與該底板成一體化。又,在緊固上述固定螺絲53時,將上述缺口部52a與該固定螺絲53配合,可正確進行上述兩片底板51之間的上述隔板52的定位。第2圖雖是在上述兩片底板51之間配置有兩片隔板52,但夾持在上述兩片底板51之間的上述隔板52的片數或各隔板52的板厚是可對應上述密封板50的材質或板厚來適當決定。
上述密封板50是形成為具有對應與上述螺桿軸2的軸向垂直之縱剖面形狀的軸配合孔50a的環狀。因 此,上述螺桿軸2通過上述軸配合孔50a時,上述密封板50的內周緣,即上述軸配合孔50a的內周圍面與上述螺桿軸2的周圍配合。將上述密封板50的外徑設定比上述底板51的貫穿孔的內徑大,且比上述隔板52的密封件收容孔52b的內徑小。由於上述密封板50的外徑比上述隔板52的密封件收容孔52b的內徑小,因此貫穿上述底板51及上述隔板52的固定螺絲53是比該密封板50位於半徑方向外側,上述固定螺絲53未貫穿上述密封板50。
因此,在上述兩片底板51之間夾入上述隔板52及上述密封板50,將上述固定螺絲53緊固於上述螺帽構件3時,將上述密封板50定位於上述隔板52的密封件收容孔52b的內部,並藉著上述底板51限制上述密封板50朝上述螺桿軸2的軸向的移動,將該密封板50不能脫離地保持在上述密封件收容孔52b的內部。此時,在兩片底板51之間形成有對應上述隔板52的厚度的空間。將上述密封板50收容在此空間,並保持在上述兩片底板51之間。
上述密封板50的材質是因應裝設該密封構件5的上述滾珠螺桿裝置1的使用環境可任意選擇,例如,可使用由合成樹脂製薄膜所形成的或浸漬橡膠或合成樹脂的纖維片形成的等。
第3圖是表示相對於上述密封構件5之上述密封板50的裝設狀態的一例的剖面圖。
此第3圖表示的例是使用合成樹脂製膜所構成的薄膜密封件50A作為上述密封板50,在上述兩片底板51 之間夾入一片隔板52。上述薄膜密封件50A主要作為防止潤滑劑從上述螺帽構件3的內部漏出至外部的目的使用,但也具有附著於上述螺桿軸2之異物的除去能力。上述薄膜密封件50A的軸配合孔50a的內周圍面是透過比油膜厚度稍微大的程度的微小間隙與螺桿軸2的外圍面相對。上述薄膜密封件50A過度滑接於螺桿軸2時,在該薄膜密封件50A會產生撓曲,除了使上述軸配合孔50a的內周圍面與上述螺桿軸2的間隙擴大之外,並有因摩擦熱的產生導致上述螺桿軸2的膨脹的憂慮。因此,在將上述薄膜密封件50A裝設於上述螺帽構件時,以不將該薄膜密封件50A過度推壓於螺桿軸2,且以在該薄膜密封件不產生撓曲為重要。
因此,在使用如以上的薄膜密封件50A的場合,將藉上述隔板52形成於兩片底板51之間的間隙t1設定成比上述薄膜密封件50A的軸向厚度更大。藉此,上述薄膜密封件50A不被夾入上述兩片的底板51之間而是透過些微間隙被保持著,朝上述螺桿軸2的半徑方向可自由地位移。其結果,上述薄膜密封材50A相對於螺桿軸2可經常保持在最適當位置,因此可防止該薄膜密封件50A的內周緣,即軸配合孔50a的內周圍面被過度推壓於上述螺桿軸2。並且,在上述薄膜密封件50A的兩側透過些微的間隙存在有兩片底板51,因此上述薄膜密封件50A的內周緣即使與螺桿軸接觸的場合,仍可防止該薄膜密封件50A的撓曲。藉此,使上述薄膜密封件50A的功能發揮最大限成為可能。
再者,為明示上述薄膜密封件50A與上述底板51之間的間隙的存在,在第3圖中誇張地描繪兩者之間的間隙,但實際的間隙的大小是比上述薄膜密封件50A的板厚小。
第4圖是表示相對於上述密封構件5的上述密封板50之裝設狀態的其他例的剖面圖。
此第4圖表示的例是使用面接觸式密封件50B作為上述密封板50。此面接觸式密封件50B是與上述薄膜密封件50A同樣與上述螺桿軸2以低的接觸面壓均勻地接觸,但設定使接觸面積比上述薄膜密封件50A大來確保異物的除去能力。因此,上述面接觸式密封件50B的軸向厚度是比上述薄膜密封件50A大,在上述兩片底板51之間夾入兩片隔板52。
上述面接觸式密封件50B是使用橡膠或彈性物等的彈性體,可藉著以上述螺桿軸2為中心的模具成形來製作。例如,日本特開2014-156888所示,捲繞在以浸漬橡膠或彈性物等的織布為中心的上述螺桿軸2的外圍面之後,一邊對上述織布施以適度的壓力一邊在其周圍進行合成樹脂製之軀體層的模具成形,可形成具有與上述螺桿軸2的外圍面的形狀一致的貫穿孔的密封件基材。並且,將作為中子的螺桿軸2從上述密封件基材卸下之後,將該密封件基材以任意的厚度裁斷成甜甜圈狀,藉此獲得上述面接觸式密封件50B。如上述製作的面接觸式密封件50B是將上述螺桿軸2的外圍面的形狀轉印至上述軸配合孔50a的 內周圍面後,在上述軸配合孔的內周圍面形成有與上述螺桿軸的滾動溝槽20一致的螺旋狀的突條,將該面接觸式密封件50B配合於上述螺桿軸2時,兩者可以低的面壓且無間隙地均一接觸。
為擔保面接觸式密封件50B與上述螺桿軸2均勻地接觸,在將該面接觸式密封件50B固定於上述的兩片底板51之間時,首先將該面接觸式密封件50B與上述螺桿軸2配合,藉上述螺桿軸2將該面接觸式密封件50B定位之後,緊固上述固定螺絲53在兩片底板51之間夾持面接觸式密封件50B。
並且,如上述由橡膠或彈性物等的彈性體所形成的面接觸式密封件50B藉著在其厚度方向(軸向)僅些微地壓潰,可提升上述軸配合孔50a的內周圍面與上述螺桿軸的密接性。具體是將以上述隔板52所形成的兩片底板51之間的間隙t2設定比上述面接觸式密封件50B的軸向厚度稍微小,並以在彼此鄰接的兩片底板51之間壓潰該面接觸式密封件50B的狀態固定。壓潰後的面接觸式密封件50B的軸配合孔50a的內周圍面是朝向上述螺桿軸2的外圍面稍微地隆起,因此可使上述軸配合孔50a的內周圍面相對於上述螺桿軸2的周圍確實地密接。第4圖是表示此場合,可掌握將上述面接觸式密封件50B的內周緣推壓至上述螺桿軸2而僅稍微隆起的狀態。
接著,針對上述面接觸式密封件50B之適當的軸向厚度進行檢討。
如上述,上述面接觸式密封件50B雖即使相對於上述螺桿軸2以低接觸面壓接觸,仍可寬廣設定接觸面積以擔保附著在該螺桿軸2之異物的除去能力。因此,從提升異物的除去能力的觀點,設定比上述面接觸式密封件50B的軸向厚度大的一方,較可增加與上述螺桿軸2的接觸面積,提升該面接觸式密封件50B的異物除去能力。
但是,由橡膠或彈性物等的材料所模具成形後的面接觸式密封件50B在成形完成後有產生收縮的傾向,在該面接觸式密封件50B的軸向厚度大的場合,形成在該面接觸式密封件50B的軸配合孔50a的內周圍面的螺旋狀的突條與上述螺桿軸2的滾動溝槽20有過度地干涉產生,起因於此會在上述軸配合孔50a的內周圍面與螺桿軸2之間形成有間隙。軸配合孔50a的內周圍面與螺桿軸2的接觸壓一旦增強時,會因摩擦熱的產生而有上述螺桿軸2的膨脹,或旋轉驅動該螺桿軸時所需的旋轉扭矩上升的憂慮。並且,軸配合孔50a的內周圍面與螺桿軸2之間一旦產生間隙時,會損及兩者之間的密封性,異物從外部進入上述螺帽構件3的內部變得容易。
第5圖及第6圖是說明上述面接觸式密封件50B的突條與上述螺桿軸2的滾動溝槽20干涉的圖。第5圖是表示將上述螺桿軸2的外圍面展開,在其上重疊上述面接觸式密封件50B。在上述螺桿軸2以預定的導線形成有滾珠4的滾動溝槽20,上述滾動溝槽20是相對於與該螺桿軸2的軸向正交的面以導角θ傾斜。導線是上述滾動溝槽圍繞上 述螺桿軸的周圍一周時朝著該螺桿軸的軸向進行的長度,設上述導線為L,上述螺桿軸2的周長為Dn時,上述導角θ可以θ=tan-1(L/Dn)表現。
在以上述螺桿軸2為中子模具成形後的面接觸式密封件50B的內周圍面形成有與上述滾動溝槽20一致的螺旋狀的突條54,原來,上述突條54是與上述滾動溝槽20相同的導線及以相同的導角形成。但是,在成形完成後上述面接觸式密封件50B收縮時,如第5圖中以兩點虛線表示,上述突條54的導角具有比滾動溝槽20的導角θ小的傾向。因此,將上述面接觸式密封件50B裝設於上述螺帽構件3與螺桿軸2配合時,如第5圖中表示,會有導角不同的上述突條54與上述滾動溝槽20彼此干涉的區域X產生。
第6圖是沿著相對於上述螺桿軸2的軸向O僅以導角θ傾斜的A方向(參閱第5圖)裁斷上述螺桿軸2與面接觸式密封件50B的剖面圖,表示兩者的接觸狀態。如同圖表示,在沿著上述A方向的平面之中,夾著上述螺桿軸2的螺紋21有上述干涉區域X產生時,對於上述面接觸式密封件50B有將此從該螺桿軸2的外圍面上推之方向的力F作用,如第6圖表示,上述面接觸式密封件50B從螺桿軸2的外圍面浮起,在面接觸式密封件50B的突條54與上述螺桿軸2的滾動溝槽20之間容易產生間隙。
為防止如上述面接觸式密封件50B的浮起,提升該面接觸式密封件50B與螺桿軸2的密接性,將該面接觸式密封件50B的軸向厚度T設定在預定值以下,防止上述 干涉區域X在上述螺桿軸2的螺紋21的兩側產生為有效的。第7圖是對應上述的第5圖的圖示,表示面接觸式密封件50B的軸向厚度T比第5圖薄的場合。如同圖表示,上述面接觸式密封件50B的軸向厚度T納入於線段Y表示的上述螺桿軸2的螺紋21的寬度時,有關相對於軸向O僅以導角θ傾斜的A方向,在上述面接觸式密封件50B的周圍方向的任意位置中,也不會在上述螺桿軸2的螺紋21的兩側產生上述干涉區域X,可抑制將該面接觸式密封件50B從上述螺桿軸2的外圍面向上推的力F的產生。在此,第7圖中的線段Y是沿著上述A方向的線段,上述螺紋21是以最短距離橫切的線段。
亦即,在使上述螺桿軸2與上述面接觸式密封件50B與該等的軸向一致且彼此配合的場合,只要將上述面接觸式密封件50B的軸向厚度T納入在以最短距離橫切上述螺紋21的線段Y的範圍內,即可以使上述面接觸式密封件50B的突條54與上述螺桿軸2的滾動溝槽20之間的間隙產生困難,可提升該面接觸式密封件50B與螺桿軸2的密接性。
第8圖是說明上述線段Y的長度與上述面接觸式密封件50B之軸向厚度的關係的圖。同圖中以一點虛線表示的線段P是表示上述螺桿軸的外圍面之滾動溝槽20的軸向間距。在上述螺桿軸1形成有一條滾動溝槽,間距P是與上述導線L相同。在上述螺桿軸形成有兩條滾動溝槽的場合,間距P成為L/2。因此,上述A方向相關之滾動溝槽 的間距PA是成為Pcosθ。因此,設滾動溝槽20的溝槽寬為W1時,上述A方向相關之螺紋的寬度W2是成為Pcosθ-W1。此W2是相當於第7圖表示的線段Y的長度。並且,滾動溝槽20的溝槽寬W1為如第9圖表示,是與在螺桿軸2的外圍面及滾動溝槽20滾動之滾珠4的球面的交點,形成於螺桿軸2之滾動溝槽20的其寬度不同。
並且,將上述A方向相關之螺紋的寬度W2投射於上述螺桿軸的軸向O的長度設成W0時,成為W0=Pcos2θ-W1cosθ,設上述面接觸式密封件50B的軸向厚度T為上述W0以下時,如上述,在上述面接觸式密封件50B的周圍方向的任意位置中,也不會在上述螺桿軸2的螺紋21的兩側產生上述干涉區域X,可提升該面接觸式密封件50B與上述螺桿軸2之外圍面的密接性。亦即,彙整以下的條件設定上述面接觸式密封件50B的軸向厚度T,即可以使面接觸式密封件50B均勻地接觸上述螺桿軸的外圍面,確實具有密封性能成為可能。
T≦P cos2 θ-W1cos θ
T:面接觸式密封件50B的軸向厚度
P:螺桿軸2的外圍面的滾動溝槽20的間距
θ:滾動溝槽20的導角
W1:滾動溝槽20的溝槽寬
如以上說明,運用本發明的密封構件5藉著變更上述隔板的板厚或片數,對應多樣的上述密封板50的板 厚,並以對應上述密封板50的材質的最適當固定方法可將該密封板50裝設於上述螺帽構件3。因此,根據本發明的密封構件5,可對應於因應滾珠螺桿裝置1的使用環境的密封板50的材質或板厚的變更而靈活地對應,並且即使在變更上述密封板50的材質或板厚的場合,無需變更上述底板51及上述隔板52而予以共同化,即可謀求生產成本或零組件的管理成本的減量化。
第10圖是表示運用本發明之密封構件的第二實施形態的分解透視圖。使用第2圖說明的第一實施形態雖是在兩片底板51之間配置一片密封板50,但此第二實施形態是將三片底板51與兩片密封板50交互重疊成為所謂雙密封的密封構件。
在彼此鄰接的兩片底板51之間與上述第一實施形態同樣夾著隔板52,該隔板52是形成上述密封板50的收容空間。第10圖雖是在彼此鄰接的兩片底板51之間配置有兩片隔板52,但是該隔板52的片數也可對應上述密封板50的板厚任意地增減。
本發明的密封構件是如該第二實施形態表示,不僅是上述密封板50的材質或板厚,也可任意變更該密封板50的片數,任意地賦予對應滾珠螺桿裝置1的使用環境的性能。
並且,上述的實施形態是使用作為貫穿上述底板51及上述隔板52之結合構件的固定螺絲53,將該底板51及隔板52緊固於上述螺帽構件3,但例如作為上述結合 構件也可使用鉚釘,將上述底板51及上述隔板52預先一體化構成密封構件5,藉開口環等的其他手段將一體化後的密封構件5裝設於上述螺帽構件。
3‧‧‧螺帽構件
4‧‧‧滾珠
5‧‧‧密封構件
30‧‧‧負荷軌道
31‧‧‧循環輔助構件
50‧‧‧密封板
50a‧‧‧軸配合孔
51‧‧‧底板
51a‧‧‧安裝孔
52‧‧‧隔板
52a‧‧‧缺口部
52b‧‧‧密封件收容孔
53‧‧‧固定螺絲

Claims (2)

  1. 一種滾珠螺桿裝置的密封構件,係固定於滾珠螺桿裝置的螺帽構件(3)的軸向端面,密封該螺帽構件與螺桿軸(2)的間隙的密封構件(5),其特徵為,具備:複數底板(51),具有比上述螺桿軸(2)的外形大的內徑的貫穿孔;隔板(52),夾持於彼此鄰接的兩片上述底板(51)之間,並具有比上述底板的貫穿孔的內徑大的內徑的密封件收容孔(52b);及密封板,具有對應與上述螺桿軸(2)的軸向垂直的剖面形狀的軸配合孔(50a),並配置在上述隔板的密封件收容孔,將形成在彼此鄰接的兩片底板(51)之間的間隔設定成比上述密封板(50)的軸向厚度大。
  2. 如申請專利範圍第1項記載的滾珠螺桿裝置的密封構件,其中,具有貫穿上述底板(51)與上述隔板(52)將該等固定於上述螺帽構件(3)的軸向端面的結合構件,上述密封板(50)是配置在上述兩片底板(51)之間及上述隔板(52)的密封件收容孔(52b)。
TW107101029A 2017-01-12 2018-01-11 滾珠螺桿裝置的密封構件 TWI683969B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017003100 2017-01-12
JP2017-003100 2017-01-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201831808A TW201831808A (zh) 2018-09-01
TWI683969B true TWI683969B (zh) 2020-02-01

Family

ID=62839850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107101029A TWI683969B (zh) 2017-01-12 2018-01-11 滾珠螺桿裝置的密封構件

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10935116B2 (zh)
JP (1) JP6400176B2 (zh)
KR (1) KR102062194B1 (zh)
CN (1) CN110088507B (zh)
DE (1) DE112018000366B4 (zh)
TW (1) TWI683969B (zh)
WO (1) WO2018131535A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230175577A1 (en) * 2020-08-19 2023-06-08 Nsk Ltd. Ball screw device, machine component manufacturing method, machine manufacturing method, vehicle manufacturing method, machine component, machine, vehicle, hydraulic forming method, and hydraulic forming die
WO2022045070A1 (ja) * 2020-08-24 2022-03-03 日本精工株式会社 ボールねじ装置のグリース封入方法及びグリース封入装置、並びに、ボールねじ装置、ボールねじ装置の製造方法、直動アクチュエータの製造方法、車両用ブレーキの製造方法、及び車両の製造方法
CN116615618A (zh) * 2020-11-26 2023-08-18 日立安斯泰莫株式会社 电动执行机构
CN112460218A (zh) * 2020-11-27 2021-03-09 西安理工大学 一种接触式滚珠丝杠的密封装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007063281A (ja) * 2005-09-01 2007-03-15 Sika Technology Ag イソシアネート基を含有する付加化合物及び塗装される被着物に効果的に接着する組成物
JP4322988B2 (ja) * 1999-02-12 2009-09-02 株式会社阪上製作所 ボールねじ装置のシール部材
JP2010169114A (ja) * 2009-01-20 2010-08-05 Nsk Ltd ボールねじ
JP2014043879A (ja) * 2012-08-24 2014-03-13 Nsk Ltd ボールねじ

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5043310Y2 (zh) 1972-06-21 1975-12-11
JPH0543310Y2 (zh) 1988-12-28 1993-11-01
JPH07108807B2 (ja) 1991-08-13 1995-11-22 ハリマセラミック株式会社 炭素含有耐火物
JPH11166608A (ja) * 1997-12-02 1999-06-22 Ntn Corp ボールねじ
JP4507368B2 (ja) * 2000-08-25 2010-07-21 日本精工株式会社 ボールねじ用シール、ボールねじ
JP2002364726A (ja) * 2001-04-05 2002-12-18 Thk Co Ltd ボールねじ用シール及びこのボールねじ用シールを用いたボールねじ
JP4081710B2 (ja) * 2002-04-02 2008-04-30 イーグル・エンジニアリング・エアロスペース株式会社 板ブラシシール装置
JP2007263281A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Nsk Ltd 直線運動装置
JP2011133049A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Nsk Ltd ボールねじ装置
JP5192074B2 (ja) * 2010-12-20 2013-05-08 Thk株式会社 シール部材及びこれを用いた直線運動案内装置
JP6165460B2 (ja) 2013-02-15 2017-07-19 ニッタ株式会社 ボールねじ、シール材、及び、シール構造
KR101689090B1 (ko) * 2015-10-15 2016-12-22 삼익티에이치케이 주식회사 볼나사용 함유부재 조립체
JP6191715B2 (ja) * 2016-03-11 2017-09-06 日本精工株式会社 ボールねじ装置の組立方法
JP6065136B2 (ja) * 2016-03-15 2017-01-25 日本精工株式会社 ボールねじ装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4322988B2 (ja) * 1999-02-12 2009-09-02 株式会社阪上製作所 ボールねじ装置のシール部材
JP2007063281A (ja) * 2005-09-01 2007-03-15 Sika Technology Ag イソシアネート基を含有する付加化合物及び塗装される被着物に効果的に接着する組成物
JP2010169114A (ja) * 2009-01-20 2010-08-05 Nsk Ltd ボールねじ
JP2014043879A (ja) * 2012-08-24 2014-03-13 Nsk Ltd ボールねじ

Also Published As

Publication number Publication date
TW201831808A (zh) 2018-09-01
JP6400176B2 (ja) 2018-10-03
KR102062194B1 (ko) 2020-01-03
KR20190097291A (ko) 2019-08-20
DE112018000366T5 (de) 2019-10-02
JP2018112313A (ja) 2018-07-19
CN110088507B (zh) 2020-05-08
US10935116B2 (en) 2021-03-02
WO2018131535A1 (ja) 2018-07-19
CN110088507A (zh) 2019-08-02
DE112018000366B4 (de) 2021-03-11
US20200408290A1 (en) 2020-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI683969B (zh) 滾珠螺桿裝置的密封構件
JP2008133944A (ja) ボールねじ用接触シール
KR102437869B1 (ko) 시일 및 시일 기구
KR101386304B1 (ko) 직동장치
US10352357B2 (en) Bearing device, conveying device, inspection device, and machine tool
EP3048337B1 (en) Seal for ball-screw device
JP5076638B2 (ja) ボールねじ装置
US4413831A (en) Face seal with elastomeric axial thrust member
JP4835179B2 (ja) ボールねじ装置
JP2001165328A (ja) オイルシール
JPH08149741A (ja) 電動機用軸受装置
JP5237934B2 (ja) 転動装置用シール部材、転動装置
TWI826434B (zh) 密封機構及具備該密封機構之裝置
JP4889628B2 (ja) ボールねじ装置のシール部材
US3532350A (en) Reinforcing seal
JPS632701Y2 (zh)
JP4985844B2 (ja) ボールねじ装置およびその製造方法
JP2023155756A (ja) 直動案内装置用のテープ及び上面カバーの設置方法
JPS62200086A (ja) 管継手
JP2022134900A (ja) シール機構を備えた装置
JP2017150644A (ja) 等速自在継手
JP2024145950A (ja) 主軸装置
JP2018003984A (ja) 密封装置
JP2001336600A (ja) ボールねじ装置のシール取付用治具及び該治具によりシールを取り付けたボールねじ装置
JP2002139049A (ja) 転がり軸受