JP2001082612A - 螺合構造体のシール装置 - Google Patents
螺合構造体のシール装置Info
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Abstract
て、該ねじ部からの液漏れを防止する装置を提供する。 【解決手段】 雄ねじ部(13a)を有する第1の部材(13)
と、雌ねじ部(14a)を有し、第1の部材と螺合する第2
の部材(14)と、雄ねじ部の外面から突起し若しくは雌ね
じ部の内面から突起して、雄ねじ部と雌ねじ部との螺合
部分に形成される螺旋状の隙間を少なくとも1カ所で遮
蔽し、該螺合部分からの液漏れを防止するシール部材(2
1)と、を備える。
Description
る螺合部からの液漏れを防止する構造に関する。
部からの液漏れを防止するために、シールテープを巻い
たり、螺合面にシール材を塗布して隙間をなくすことが
行われている。また、ネジ部以外の部分に別途弾性体の
Oリングを用いるシール部等を設け、密閉して液漏れを
防止することが行われている。
ルダのように、工具を交換するためにチャックの本体と
ナットとの螺合部分で着脱を繰返す場合には、その度に
シールテープを巻いたり、シール材を塗布するのは面倒
である。また、Oリングによるシールの場合には、Oリ
ングを取付ける部分がネジ部以外に必要であるので、そ
の分装置が大きくなり、あるいは小型のものには適用し
難い。
や、工具ホルダのコレットチャックのナットと本体の取
付等において、簡単な構造でネジ部から液が漏れないよ
うにする螺合構造体におけるシール装置を提供すること
を目的とする。
本発明の螺合構造体におけるシール装置は、雄ねじ部を
有する第1の部材と、雌ねじ部を有し、上記第1の部材
と螺合する第2の部材と、上記雄ねじ部の外面から突起
し若しくは上記雌ねじ部の内面から突起して、上記雄ね
じ部と上記雌ねじ部との螺合部分に形成される螺旋状の
隙間を少なくとも1カ所で遮蔽するシール部材と、を備
える。
沿って螺旋状に生成される隙間が遮断され、液漏れが防
止される。
軸方向において上記雄ねじ若しくは前記雌ねじの半ピッ
チよりも長い幅の弾性部材であり、より好ましくは、1
ピッチよりも長い幅の弾性部材である。
もその基部が円筒状の弾性体である。
もその先端の形状が該ねじのねじ山あるいはねじ溝の略
傾斜角度に対応して形成される。それにより、シール部
材のねじ面への密着性が高められる。
するシール部材及び第2の部材は、該雌ねじ部からのシ
ール部材の落下を防止する段差若しくはテーパ構造を有
する。それにより、第1及び第2の部材を離間したとき
に、シール部材の落下が防止される。
ねじ山及び上記ねじ溝にそれぞれ対応した山及び谷を交
互に有する形状部分を含む。それにより、複数箇所でシ
ールを行うことが可能となる。
ある単泡性ウレタンあるいはこれと均等のものを含む。
しくは雌ねじの螺旋端部にねじ軸方向に長手に配置され
る。
装置は工具ホルダに適用される。
するチャック本体と、工具を把持するコレットと、雌ね
じ部を有し、上記チャック本体と螺合することによって
上記コレットを上記チャック本体に取付けるナットと、
上記雄ねじ部の外面から突起し若しくは上記雌ねじ部の
内面から突起して、上記雄ねじ部と上記雌ねじ部との螺
合部分に形成される螺旋状の隙間を少なくとも1カ所で
遮蔽するシール部材と、を備える。
て図面を参照して説明する。まず、螺合構造を有する装
置の例について説明する。
の一例としてのコレットチャックを示す斜視図、図2
は、コレットチャックの正面図、図3は、コレットの取
付ナット部分の断面図である。
略、図示しない工作機械の主軸に装着されるテーパ部1
1、図示しない自動工具交換装置のマニュピレータによ
って把持される把持部12、チャック本体13、ナット
部14、中空のドリル(工具本体)15、ドリル15を
把持するコレット16、スラストボール17などによっ
て構成されている。
スリット状の切れ目が複数入っており、その径方向に伸
縮可能である。ドリル15をコレット16に挿入した
後、ナット部14をチャック本体13に取付け、ナット
部14の雌ねじ14aをチャック本体13の雄ねじ13
aに螺合して締付けると、コレット16のテーパ部によ
ってドリル15がきつく把持され、ドリル15の工具装
置1への装着が行われる。
11にクーラント(冷却剤(オイル))が供給される。
クーラントは、更に、ドリル15の後端からその内部の
通路を通ってドリル先端から吹出し、ドリル15の刃先
の冷却と図示しないワークの切粉の吹飛ばしを行う。ま
た、クーラントの一部は、コレット16の隙間を通り、
更に、チャック本体13とナット部14との螺合部(1
3a,14a)を通り、外部に漏れることがある。
された。図4は、雄ねじと雌ねじの遊び(隙間)の例を
示している。図4(a)に示すように、雄ねじ13aと
雌ねじ14aとの相互間には、僅かな遊びがあり、液漏
れの原因となる。更に、雄ねじ13aと雌ねじ14aと
を締付けると図4(b)に示すように、隙間が一方向に
片寄り、約半ピッチの隙間が生じる。この隙間はねじ山
の傾斜面に沿って螺旋状に連続している。この螺旋状の
隙間に沿ってクーラントが漏れることになる。図4
(c)は、ねじ山の形状が異なる、雄ねじ13aと雌ね
じ14aの他の組合わせの場合を示している。この例に
おいても、約半ピッチの隙間が螺旋状に形成される。
る。同図において、図3と対応する部分には同一符号を
付し、かかる部分の説明は省略する。また、図6は、図
5におけるVI−VI’方向における断面を示す断面図であ
る。
を遮断すべく、ナット部14のねじ部に穴20が形成さ
れ、シール部材21、ねじ22が設けられる。穴20
は、底部の中央部が開口(貫通)した、途中が段付(段
差付)の穴である。穴20の中に、円筒状の基部21a
とシール部21bとからなる弾性体がシール部材21と
して挿入する。穴20の段付部にシール部材基部21a
の顎部が係合することによって、シール部材21の飛出
し(あるいは落下)が防止される。弾性体としては、例
えば、単泡性ウレタンを用いることが出来、同等の機能
を有する合成ゴム、等であっても良い。穴20の内周の
ねじ溝に取付ねじ22を取付け、シール部材21を上部
から下方に押し付ける。シール部21bは、雌ねじの内
周から突出して雄ねじ13aに密着し、雄ねじ13aと
雌ねじ14a間の螺旋状の隙間を途中で遮断する。
14側に設けられるシール部材21の種々の形成例を示
している。
aが円筒状で、該基部から角柱状のシール部21bが下
方に延在する。シール部21bは、同図(b)に示すよ
うに、ねじ山の略1ピッチ(隣接するねじ山相互間ある
いはねじ溝相互間の距離)相当の幅を有している。シー
ル部21bの下端側は、雄ねじ13aの谷よりも下に位
置する寸法に形成され、雄ねじ13aの外表面に突き当
って収縮変形し、雄ねじ13aに密着して隙間を遮蔽す
る。これにより、雄ねじ13aの谷と雌ねじ14aの山
間、雄ねじ13aの山と雌ねじ14aの谷間、雄ねじ1
3aの傾斜面と雌ねじ14aの傾斜面間、に生ずる螺旋
状の隙間は、該螺旋の途中で遮断され、クーラントの液
漏れは防止される。
円筒状の基部21aから下方に延在するシール部21b
の先端形状に特徴がある。該先端形状は尖っており、該
先端角度は、略雄ねじ13aのねじ山の傾斜面相互がな
す角度(ねじの角度)になるように定められている。そ
れにより、シール部21bが雄ねじにより密着するよう
に図られる。
方に延在するシール部21bに特徴がある。該シール部
21bは円筒状に形成されている。それにより、図9
(b)に示すように、シール部21bが雄ねじにより密
着するように図られる。
下方に延在する筒状シール部21bの先端部に特徴があ
る。該先端部形状は尖っており、該先端角度は、略雄ね
じ13aのねじ山の傾斜面相互がなす角度(ねじの角
度)になるように定められている。それにより、図10
(b)に示すように、シール部21bの変形がより少な
い状態で雄ねじ13aに密着する。
下方に延在するシール部21bに特徴がある。該シール
部21bの幅は、略1ピッチ半相当あり、該シール部2
1bの先端形状は雄ねじのねじ山及び谷に対応した形状
に形成されている。それにより、図11(b)に示すよ
うに、シール部21bが雄ねじ13aのねじ山及び谷の
形状に沿ってより長い幅で密着し、隙間遮蔽のより確実
化が図られる。
側に設けられたが、これを雄ねじ側に設けても良いもの
である。
いて、図5と対応する部分には同一符号を付し、かかる
部分の説明を省略する。チャック本体の雄ねじ部13a
には、溝13bが形成され、この溝13b内にシール部
材21が配設されている。シール部材21は、雄ねじ1
3aと雌ねじ14aによって形成される螺旋状の隙間を
遮断し、クーラントの液漏れを防止する。
けられるシール部材21の各種の例を示している。
る溝に配置される角柱状のシール部材21である。この
シール部材21はねじ軸方向に1ピッチ相当の幅があ
る。雄ねじ13aには、図13(b)に示すように、該
シール部材形状に対応した角柱状の溝13bが形成さ
れ、溝13bにこのシール部材21が収められる。その
後、ナット部14を雄ねじ13aに螺合すると、シール
部材21は雄ねじ13aと雌ねじ14a間に挟まれ、弾
性収縮する。それにより、雄ねじ13aと雌ねじ14a
間の隙間は遮蔽される。
の先端部が略ねじ山の角度(ねじ山の両側の傾斜面によ
って形成される角度)を持つように形成されている。雄
ねじ13aには、図14(b)に示すように、該シール
部材形状に対応した角柱状の溝13bが形成され、溝1
3b内にこのシール部材21が収められる。ナット部1
4を雄ねじ13aに螺合すると、シール部材21は雄ね
じ13aと雌ねじ14a間に挟まれ、弾性収縮する。そ
れにより、雄ねじ13aと雌ねじ14a間の隙間は遮蔽
される。シール部材21の先端側は、傾斜しているので
収縮変形の際に、図12(a)に示す柱状形状のシール
部材21よりも無理な変形が少ない。
の例を示している。雄ねじ13aには、図15(b)に
示すように、該シール部材形状に対応した円柱状の溝1
3bが形成され、溝13b内にこのシール部材21が収
められる。ナット部14を雄ねじ13aに螺合すると、
シール部材21は雄ねじ13aと雌ねじ14a間に挟ま
れ、弾性収縮する。それにより、雄ねじ13aと雌ねじ
14a間の隙間は遮蔽される。
の先端部が略ねじ山の角度となるように形成している。
雄ねじ13aには、図16(b)に示すように、該シー
ル部材形状に対応した円柱状の溝13bが形成され、溝
13b内にこのシール部材21が収められる。ナット部
14を雄ねじ13aに螺合すると、シール部材21は雄
ねじ13aと雌ねじ14a間に挟まれ、弾性収縮する。
それにより、雄ねじ13aと雌ねじ14a間の隙間は遮
蔽される。シール部材21の先端が角度を持っている
分、図14に示すシールよりも無理な変形が生じにく
い。なお、円柱状のシール部材の先端部を円錐状や円錐
台状としても良い。
じの軸方向に複数ピッチ分(この例では2ピッチ)の幅
を有し、角柱状の基部21aと雌ねじ14aの形状に対
応したねじ形状(あるいはラック状)のシール部21b
とからなる。雄ねじ13aには、図17(b)に示すよ
うに、基部21aの形状に対応した角柱状の溝13bが
形成され、溝13b内にこのシール部材21が収められ
る。ナット部14を雄ねじ13aに螺合すると、シール
部材21は雄ねじ13aと雌ねじ14a間に挟まれ、弾
性収縮する。それにより、雄ねじ13aと雌ねじ14a
間の複数の隙間の各々が遮蔽される。従って、より確実
に液漏れが防止される。
じの軸方向に複数ピッチ分(この例では2ピッチ)の幅
を有する横置きの円柱状の弾性体である。雄ねじ13a
には、図18(b)に示すように、雄ねじ13aの一部
にねじ軸方向に延在する半円柱状の溝13bが形成さ
れ、溝13b内に円柱状シール部材21が収められる。
ナット部14を雄ねじ13aに螺合すると、シール部材
21は雄ねじ13aと雌ねじ14a間に挟まれ、弾性収
縮する。それにより、雄ねじ13aと雌ねじ14a間
の、軸方向に存在する複数の隙間(この例では、2箇
所)が遮蔽される。
じの軸方向に複数ピッチ分(この例では2ピッチ)の幅
を有するが、横置円柱状の弾性体の上半分を雌ねじに対
応してねじ山状(あるいはラック状)の形状に形成して
いる。雄ねじ13aには、図18(b)に示すように、
雄ねじ13aの一部にねじ軸方向に延在する半円柱状の
溝13bが形成され、溝13b内にシール部材21が収
められる。ナット部14を雄ねじ13aに螺合すると、
シール部材21は雄ねじ13aと雌ねじ14a間に挟ま
れ、弾性収縮する。それにより、雄ねじ13aと雌ねじ
14a間の、軸方向に存在する複数の隙間(この例で
は、2箇所)が遮蔽される。この場合に、シー部材21
の上部形状は雌ねじ14aの形状に沿った形であるので
シールが密着し易い。
の軸方向に複数ピッチ分(この例では2ピッチ)の幅を
有し、角柱状の基部21aと雌ねじ14aの形状に対応
したねじ形状(あるいはラック状)のシール部21bと
からなる。この例では、円柱状の弾性部材をその中心軸
と垂直方向において柱状に切出し、切出した部材の曲面
をラック状に形成している。雄ねじ13aには、図20
(b)に示すように、基部21aの形状に対応した角柱
状の溝13bが形成され、溝13b内にこのシール部材
21が収められる。ナット部14を雄ねじ13aに螺合
すると、シール部材21は雄ねじ13aと雌ねじ14a
間に挟まれ、弾性収縮する。それにより、雄ねじ13a
と雌ねじ14a間の、軸方向に存在する複数の隙間(こ
の例では、2箇所)が遮蔽される。また、ラック状部分
の縁が(円柱の)曲面となっている。従って、シール部
材21の弾性収縮がより均一化され、より確実に液漏れ
が防止される。
の軸方向に複数ピッチ分(この例では2ピッチ)の幅を
有し、角柱状の基部21aと雌ねじ14aの形状に対応
したねじ形状(あるいはラック状)のシール部21bと
からなる。この例では、円柱状の弾性部材の上端面をラ
ック状に形成している。雄ねじ13aには、図21
(b)に示すように、基部21aの形状に対応した円柱
状の溝13bが形成され、溝13b内にこのシール部材
21が収められる。ナット部14を雄ねじ13aに螺合
すると、シール部材21は雄ねじ13aと雌ねじ14a
間に挟まれ、弾性収縮する。それにより、雄ねじ13a
と雌ねじ14a間の複数の隙間が遮蔽される。従って、
図16に示す場合よりも、より確実に液漏れが防止され
る。
シール部材21を配置した例を示している。同図におい
て、図5と対応する部分には、同一符号を付し、かかる
部分の説明は省略する。雄ねじ部13aの端部にシール
部材を配置する構成とすれば、シール部材を収納する溝
の形成、あるいはシール部材のメンテナンスが容易であ
る。
に長手に形成された溝13b内にシール部材21が配置
される。この場合のシール材の例を図23及び図24に
示す。
1は、図18(a)に示すシール部材と同様に構成され
ており、ねじの軸方向に複数ピッチ分(この例では2ピ
ッチ)の幅を有する横置きの円柱状の弾性体である。雄
ねじ13aには、図23(b)に示すように、雄ねじ1
3aの一部にねじ軸方向に延在する半円柱状の溝13b
が形成され、溝13b内に円柱状シール部材21が収め
られる。ナット部14を雄ねじ13aに螺合すると、シ
ール部材21は雄ねじ13aと雌ねじ14a間に挟ま
れ、弾性収縮する。それにより、雄ねじ13aと雌ねじ
14a間の、軸方向に存在する複数の隙間(この例で
は、2箇所)が遮蔽される。
19(a)に示すシール部材と同様に構成されており、
ねじの軸方向に複数ピッチ分(この例では2ピッチ)の
幅を有するが、横置円柱状の弾性体の上半分を雌ねじに
対応してねじ山状(あるいはラック状)の形状に形成し
ている。雄ねじ13aには、図24(b)に示すよう
に、雄ねじ13aの一部にねじ軸方向に延在する半円柱
状の溝13bが形成され、溝13b内にシール部材21
が収められる。ナット部14を雄ねじ13aに螺合する
と、シール部材21は雄ねじ13aと雌ねじ14a間に
挟まれ、弾性収縮する。それにより、雄ねじ13aと雌
ねじ14a間の、軸方向に存在する複数の隙間(この例
では、2箇所)が遮蔽される。この場合に、シー部材2
1の上部形状は雌ねじ14aの形状に沿った形であるの
でシールが密着し易い。
ール部材21を雄ねじの螺旋端部に配置しているが、こ
れを雌ねじの螺旋端部に配置しても良い。
合構造体によって部材間相互を取付ける装置の該取付部
分からの液漏れを防止することが出来る。
体のシール構造によれば、螺合構造に生じる螺旋状の隙
間を弾性部材で遮蔽し、液漏れを防止するので、ネジ部
全体にテープを巻いたり、ねじにシール材を塗布する必
要はない。工具交換などのためにネジの脱着を繰返して
も、液漏れのシール性が失われない。また、螺合部でシ
ールするので、Oリングによる遮蔽のようにネジ部以外
において更にシールする構造部分やスペースを必要とし
ないので具合がよい。
クの外観を示す斜視図である。
面図である。
する説明図である。同図(b)は、雄ねじ及び雌ねじと
の螺合状態における螺旋状の隙間の存在を説明する説明
図である。
ク部の断面図である。
ある。
1の例を示す説明図である。
ル部材21の例を示す説明図である。
ル部材21の例を示す説明図である。
テーパ状のシール部材21の例を示す説明図である。
ラック状のシール部材21の例を示す説明図である。
られたチャックの例を示す説明図である。
ール部材21の例を示す説明図である。
ル部材21の変形例を示す説明図である。
柱状シール部材21の例を示す説明図である。
ール部材21の変形例を示す説明図である。
のシール部材21の例を示す説明図である。
柱状シール部材21の例を示す説明図である。
ール部材21の変形例を示す説明図である。
のシール部材21の例を示す説明図である。
シール部材21の変形例を示す説明図である。
設けられたチャックの例を示す説明図である。
置き円柱状のシール部材21の例を示す説明図である。
置きラック状シール部材21の例を示す説明図である。
Claims (9)
- 【請求項1】雄ねじ部を有する第1の部材と、 雌ねじ部を有し、前記第1の部材と螺合する第2の部材
と、 前記雄ねじ部の外面から突起し若しくは前記雌ねじ部の
内面から突起して、前記雄ねじ部と前記雌ねじ部との螺
合部分に形成される螺旋状の隙間を少なくとも1カ所で
遮蔽し、該螺合部分からの液漏れを防止するシール部材
と、 を備える螺合構造体のシール装置。 - 【請求項2】前記シール部材は、該ねじの軸方向におい
て前記雄ねじ若しくは前記雌ねじの半ピッチよりも長い
幅の弾性部材である請求項1記載の螺合構造体のシール
装置。 - 【請求項3】前記シール部材は、少なくともその基部が
円筒状の弾性体である請求項1又は2記載の螺合構造体
のシール装置。 - 【請求項4】前記シール部材は、少なくともその先端の
形状が該ねじのねじ山あるいはねじ溝の略傾斜角度に対
応して形成される請求項1乃至3のいずれかに記載の螺
合構造体のシール装置。 - 【請求項5】前記雌ねじ部の内面から突起するシール部
材及び第2の部材は、該雌ねじ部からのシール部材の落
下を防止する段差若しくはテーパ構造を有する請求項1
乃至4のいずれかに記載の螺合構造体のシール装置。 - 【請求項6】前記シール部材は、ねじ部のねじ山及び前
記ねじ溝にそれぞれ対応した山及び谷を交互に有する形
状部分を含む請求項1乃至5のいずれかに記載の螺合構
造体のシール装置。 - 【請求項7】前記シール部材は、単泡性ウレタンを含む
請求項1乃至6のいずれかに記載の螺合構造体のシール
装置。 - 【請求項8】前記シール部材は、前記雄ねじ部若しくは
前記雌ねじ部の螺旋端部に配置される、請求項1、2、
6及び7のいずれかに記載のシール装置。 - 【請求項9】請求項1乃至8のいずれかに記載の螺合構
造体のシール装置を備える工具ホルダ。
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