JP2007255662A - ボールねじ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ワイパーシールのシール性を確保すると共に、ボールねじ装置のねじ軸の全長を短縮する手段を提供する。
【解決手段】螺旋状の軸軌道溝4を形成したねじ軸3と、軸軌道溝4に対向するナット軌道溝6を形成したナット5と、ナット5の端面に形成された嵌合穴8と、軸軌道溝4とナット軌道溝6とを螺合させる複数のボール2とを備えたボールねじ装置1に、ナット5の嵌合穴8の内周面に嵌合する外周面を有する外筒部12と、ねじ軸3の外周面に摺接する内周面を有する内筒部13とを底部14で接続した薄肉のコの字状の断面形状を有するリングシール体11と、この内筒部13の内周面に形成された軸軌道溝4に嵌合する突条20と、内筒部13の円筒壁に形成された複数のすり割21と、内筒部13の外周面に円周方向の全周に渡って形成された円周溝23と、円周溝23に装着されたガータスプリング22とを設ける。
【選択図】 図1
【解決手段】螺旋状の軸軌道溝4を形成したねじ軸3と、軸軌道溝4に対向するナット軌道溝6を形成したナット5と、ナット5の端面に形成された嵌合穴8と、軸軌道溝4とナット軌道溝6とを螺合させる複数のボール2とを備えたボールねじ装置1に、ナット5の嵌合穴8の内周面に嵌合する外周面を有する外筒部12と、ねじ軸3の外周面に摺接する内周面を有する内筒部13とを底部14で接続した薄肉のコの字状の断面形状を有するリングシール体11と、この内筒部13の内周面に形成された軸軌道溝4に嵌合する突条20と、内筒部13の円筒壁に形成された複数のすり割21と、内筒部13の外周面に円周方向の全周に渡って形成された円周溝23と、円周溝23に装着されたガータスプリング22とを設ける。
【選択図】 図1
Description
本発明は、工作機械や産業機械、半導体製造装置、精密機械等の機械装置の移動台の位置決め用や搬送用等の直線移動機構の駆動等に用いられるボールねじ装置に関する。
従来のボールねじ装置は、外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、軸方向の端部に嵌合穴を形成すると共に内周面に軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットとを複数のボールを介して螺合させ、ナットの嵌合穴にワイパーシールのフランジ部をねじ止めして固定し、フランジ部から軸方向の外側に延在する薄肉円筒部の内周面にねじ軸の軸軌道溝に嵌合する突条を設けると共に薄肉円筒部の円筒壁に複数のすり割を設け、すり割により分割された薄肉円筒部の弾性を利用してその外周面をガータスプリングで押圧し、ワイパーシールのシール性を向上させている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平10−299854号公報(第2頁段落0010−第3頁段落0016、第1図)
しかしながら、上述した従来の技術においては、ナットの軸方向の端部に設けられた嵌合穴にフランジ部を固定し、フランジ部から軸方向の外側に延在する薄肉円筒部にすり割と突条とを設けたワイパーシールを、すり割により分割された薄肉円筒部の外周面をガータスプリングで押圧してナットに組付けているため、ワイパーシールのシール性を向上させることはできるものの、ワイパーシールの薄肉円筒部がナットから軸方向の外側に突出し、その突出量が実質的なナットの全長を増加させ、ボールねじ装置の有効ストロークが短くなるという問題がある。
このことは、所定のストロークを確保するためには、ねじ軸の全長を長くすることが必要になることを示している。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、ワイパーシールのシール性を確保すると共に、ボールねじ装置のねじ軸の全長を短縮する手段を提供することを目的とする。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、ワイパーシールのシール性を確保すると共に、ボールねじ装置のねじ軸の全長を短縮する手段を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するために、外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットと、該ナットの少なくとも一方の端面に形成された嵌合穴と、前記軸軌道溝とナット軌道溝とを螺合させる複数のボールとを備えたボールねじ装置において、前記ナットの嵌合穴の内周面に嵌合する外周面を有する外筒部と、前記ねじ軸の外周面に摺接する内周面を有する内筒部とを、底部で接続した薄肉のコの字状の断面形状を有するリングシール体と、該リングシール体の内筒部の内周面に形成された前記軸軌道溝に嵌合する突条と、前記リングシール体の内筒部の円筒壁に形成された複数のすり割と、前記リングシール体の内筒部の外周面に、円周方向の全周に渡って形成された円周溝と、該円周溝に装着されたガータスプリングとを備えたことを特徴とする。
これにより、本発明は、ワイパーシール機能を有するリングシール体によりシール性を確保すると共に、リングシール体をナットの嵌合穴の内部に収容してナットの両端面からの突出量をなくすことが可能になり、ボールねじ装置の所定のストロークを確保するためのねじ軸の全長を短縮することができるという効果が得られる。
以下に、図面を参照して本発明によるボールねじ装置の実施例について説明する。
図1は実施例のボールねじ装置の断面を示す説明図、図2は実施例のリングシール体の正面を示す説明図、図3は図2のA−O−A断面図、図4は実施例のリングシール体の突条の断面を示す説明図である。
図1において、1はボールねじ装置である。
2はボールねじ装置1の転動体としてのボールであり、合金鋼等の鋼材で製作された球体である。
図1において、1はボールねじ装置である。
2はボールねじ装置1の転動体としてのボールであり、合金鋼等の鋼材で製作された球体である。
3はボールねじ装置1のねじ軸であり、合金鋼等の鋼材で製作された棒状部材であって、その外周面には溝直角断面形状が円弧で形成された凹面からなる2つ円弧面をボール2の球面に外接させてV字状に配置したゴシックアーク形状の軸軌道溝4が所定のリードで螺旋状に形成されている。
5はボールねじ装置1のナットであり、合金鋼等の鋼材で製作された円筒状部材であって、その内周面には軸軌道溝4と対向するゴシックアーク形状のナット軌道溝6が軸軌道溝4と同じリードで形成されている。
5はボールねじ装置1のナットであり、合金鋼等の鋼材で製作された円筒状部材であって、その内周面には軸軌道溝4と対向するゴシックアーク形状のナット軌道溝6が軸軌道溝4と同じリードで形成されている。
7は取付フランジ部であり、ナット5の外周部の一方の端部に設けられ、図示しない機械装置の移動台等に取付ボルト等で固定される。
ナット5の軸方向の両側の端面には、リングシール体11の外筒部12の外周面が嵌合する嵌合穴8が設けられ、その外周面には、ナット5を半径方向に貫通して嵌合穴8の内周面に達する段付穴状のねじ取付穴9が円周方向に2箇所等配に設けられている。
ナット5の軸方向の両側の端面には、リングシール体11の外筒部12の外周面が嵌合する嵌合穴8が設けられ、その外周面には、ナット5を半径方向に貫通して嵌合穴8の内周面に達する段付穴状のねじ取付穴9が円周方向に2箇所等配に設けられている。
リングシール体11は、図2、図3に示すように、嵌合穴8の内周面に外周面が嵌合する外筒部12と、ねじ軸3の外周面に内周面が嵌合する内筒部13とを底部14で接続した薄肉のコの字状の断面形状を有する円環部材であって、ポリエチレン等の弾性を有する樹脂材料等で製作されており、その軸方向の長さはナット5の端部の嵌合穴8の深さと同等の長さに形成され、嵌合穴8の内部に組付けられる。
リングシール体11の外筒部12には、その外周面と内周面との間の肉厚を半径方向に貫通する止めねじ16を螺合させるねじ穴17がねじ取付穴9に対応する位置に形成されており、リングシール体11の取付部として機能する。
リングシール体11の内筒部13には、その内周面に軸軌道溝4に嵌合する突条20が形成され、薄肉の円筒壁にはその肉厚を半径方向に対して斜めに切欠いた複数のすり割21が形成され、外周面には円周方向の全周に渡ってガータスプリング22が装着される円周溝23が形成されている。
リングシール体11の内筒部13には、その内周面に軸軌道溝4に嵌合する突条20が形成され、薄肉の円筒壁にはその肉厚を半径方向に対して斜めに切欠いた複数のすり割21が形成され、外周面には円周方向の全周に渡ってガータスプリング22が装着される円周溝23が形成されている。
突条20は、その条直角断面形状が、図4に示すように、軸軌道溝4のゴシックアーク形状に倣った形状に形成されている。
ガータスプリング22は、バネ鋼等の鋼線をコイル状に成形し、その端部を溶接等による接合またはその端部をフック状に成形して係止したリング状のバネ部材であって、円周溝23に嵌め込まれて装着されたときに、すり割21により複数に分割された内筒部13の円筒壁を半径方向内側に付勢する付勢力を発揮し、内筒部13の内周面に形成された突条20を所定の押圧力でねじ軸3の軸軌道溝4に摺接可能に密着させ、内筒部13をワイパーシールとして機能させる。
ガータスプリング22は、バネ鋼等の鋼線をコイル状に成形し、その端部を溶接等による接合またはその端部をフック状に成形して係止したリング状のバネ部材であって、円周溝23に嵌め込まれて装着されたときに、すり割21により複数に分割された内筒部13の円筒壁を半径方向内側に付勢する付勢力を発揮し、内筒部13の内周面に形成された突条20を所定の押圧力でねじ軸3の軸軌道溝4に摺接可能に密着させ、内筒部13をワイパーシールとして機能させる。
上記のねじ軸3の軸軌道溝4とこれに対向するナット5のナット軌道溝6とによりボール2が転動する負荷路が形成され、その両端部は図示しないリターンチューブにより連通されて循環路が形成され、この循環路に所定の量の潤滑剤(例えばグリース)と共に装填された複数のボール2により軸軌道溝4とナット軌道溝6とがボール2を介して螺合した状態で組立てられる。
そして、図1に示すように、ナット5の両側のねじ軸3の外周面に、リングシール体11の内筒部13の突条20を軸軌道溝4に螺合させ、リングシール体11を回転させながらナット5の端部の嵌合穴8の内周面に、ねじ穴17とねじ取付穴9との位置を合わせて外筒部12の外周面を嵌合させ、止めねじ16をねじ穴17に締付けて固定し、内筒部13の外周面の円周溝23にガータスプリング22をその弾性を利用して装着し、ナット5の両端部の嵌合穴8にリングシール体11を組付ける。
このようにして組立てられたボールねじ装置1は、そのねじ軸3の回転に伴ってボール2が循環路を循環し、負荷路を転動するボール2が潤滑剤で潤滑されながらナット5に加えられた荷重を往復動自在に支持してナット5をねじ軸3の軸方向に沿った直線往復移動可能に支持し、ねじ軸3の回転運動がナット5の直線運動に変換され、軸軌道溝4に摺接する突条20により外部からナット5内への異物の侵入が防止される。
上記のように、本実施例のリングシール体11は、外筒部12に底部14を介してコの字状に接続する内筒部13にワイパーシールを形成し、外筒部12の外周面をナット5の嵌合部8に嵌合させて止めねじ16で取付けるので、リングシール体11を嵌合穴8の内部に収容することができ、ナット5の両端面からの突出量をなくしてナットの全長Lを本来の全長とすることが可能になり、ボールねじ装置1の所定のストロークを確保するためのねじ軸2の全長を短縮することができる。
この場合に、リングシール体11は、弾性を有する材料で形成された薄肉の内筒部13をすり割21で複数に分割し、その弾性を利用して突条20をガータスプリング22で押圧して軸軌道溝4に摺接させるので、ナット5の内部への異物の侵入を有効に防止するワイパーシール機能を発揮させることができる。
以上説明したように、本実施例では、ナットの端面に形成された嵌合穴に嵌合する外筒部と、ねじ軸の外周面に嵌合する内筒部とを底部で接続した薄肉のコの字状断面形状を有するリングシール体の外筒部を、ナットの嵌合穴に嵌合させ、すり割により複数に分割された内筒部の内周面に軸軌道溝に嵌合する突条を形成し、これを内筒部の外周面に形成された円周溝に装着されたガータスプリングにより押圧するようにしたことによって、ワイパーシール機能を有するリングシール体によりシール性を確保すると共に、リングシール体をナットの嵌合穴の内部に収容することができ、ナットの両端面からの突出量をなくすことが可能になり、ボールねじ装置の所定のストロークを確保するためのねじ軸の全長を短縮することができる。
以上説明したように、本実施例では、ナットの端面に形成された嵌合穴に嵌合する外筒部と、ねじ軸の外周面に嵌合する内筒部とを底部で接続した薄肉のコの字状断面形状を有するリングシール体の外筒部を、ナットの嵌合穴に嵌合させ、すり割により複数に分割された内筒部の内周面に軸軌道溝に嵌合する突条を形成し、これを内筒部の外周面に形成された円周溝に装着されたガータスプリングにより押圧するようにしたことによって、ワイパーシール機能を有するリングシール体によりシール性を確保すると共に、リングシール体をナットの嵌合穴の内部に収容することができ、ナットの両端面からの突出量をなくすことが可能になり、ボールねじ装置の所定のストロークを確保するためのねじ軸の全長を短縮することができる。
なお、本実施例においては、ワイパーシールのガータスプリング22は1本設けるとして説明したが、図5に示すように、内筒部13の外周面に円周溝23を2本またはそれ以上設けてそれぞれにガータスプリング22を装着するようにしてもよい。このようにすれば突条20と軸軌道溝4との密着性を更に向上させることができる。
上記実施例においては、リングシール体はナットの両端部に設けるとして説明したが、ダブルナット式等の場合にはナットの外側となる一方の端部のみに設ければ、上記と同様の効果を得ることができる。
上記実施例においては、リングシール体はナットの両端部に設けるとして説明したが、ダブルナット式等の場合にはナットの外側となる一方の端部のみに設ければ、上記と同様の効果を得ることができる。
また、上記実施例においては、リターンチューブによりボールを循環させるチューブ式の循環方式を用いたボールねじ装置を例に説明したが、循環方式をこま式やエンドキャップ式、デフレクタ式等としたボールねじ装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。
更に、上記実施例においては、ボールねじ装置のねじ軸を回転させてナットを軸方向に移動させるとして説明したが、ナットを回転させてねじ軸を軸方向に移動させる形式のボールねじ装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。
更に、上記実施例においては、ボールねじ装置のねじ軸を回転させてナットを軸方向に移動させるとして説明したが、ナットを回転させてねじ軸を軸方向に移動させる形式のボールねじ装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。
1 ボールねじ装置
2 ボール
3 ねじ軸
4 軸軌道溝
5 ナット
6 ナット軌道溝
7 取付フランジ部
8 嵌合穴
9 ねじ取付穴
11 リングシール体
12 外筒部
13 内筒部
14 底部
16 止めねじ
17 ねじ穴
20 突条
21 すり割
22 ガータスプリング
23 円周溝
2 ボール
3 ねじ軸
4 軸軌道溝
5 ナット
6 ナット軌道溝
7 取付フランジ部
8 嵌合穴
9 ねじ取付穴
11 リングシール体
12 外筒部
13 内筒部
14 底部
16 止めねじ
17 ねじ穴
20 突条
21 すり割
22 ガータスプリング
23 円周溝
Claims (2)
- 外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットと、該ナットの少なくとも一方の端面に形成された嵌合穴と、前記軸軌道溝とナット軌道溝とを螺合させる複数のボールとを備えたボールねじ装置において、
前記ナットの嵌合穴の内周面に嵌合する外周面を有する外筒部と、前記ねじ軸の外周面に摺接する内周面を有する内筒部とを底部で接続した薄肉のコの字状の断面形状を有するリングシール体と、
該リングシール体の内筒部の内周面に形成された前記軸軌道溝に嵌合する突条と、
前記リングシール体の内筒部の円筒壁に形成された複数のすり割と、
前記リングシール体の内筒部の外周面に、円周方向の全周に渡って形成された円周溝と、
該円周溝に装着されたガータスプリングとを備えたことを特徴とするボールねじ装置。 - 請求項1において、前記リングシール体は、弾性を有する樹脂材料で形成されていることを特徴とするボールねじ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006083542A JP2007255662A (ja) | 2006-03-24 | 2006-03-24 | ボールねじ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=38630106
Family Applications (1)
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JP2006083542A Pending JP2007255662A (ja) | 2006-03-24 | 2006-03-24 | ボールねじ装置 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015121317A (ja) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | 上銀科技股▲フン▼有限公司 | ワイパーリングを備えたボールねじ装置 |
KR20150135594A (ko) * | 2014-05-22 | 2015-12-03 | 하이윈 테크놀로지스 코포레이션 | 와이퍼를 구비하는 볼 나사 |
WO2019075897A1 (zh) * | 2017-10-16 | 2019-04-25 | 歌尔科技有限公司 | 一种半自动转轴组件 |
KR20210082694A (ko) * | 2019-12-26 | 2021-07-06 | 조선대학교산학협력단 | 볼 스크류용 와이퍼 |
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2006
- 2006-03-24 JP JP2006083542A patent/JP2007255662A/ja active Pending
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WO2019075897A1 (zh) * | 2017-10-16 | 2019-04-25 | 歌尔科技有限公司 | 一种半自动转轴组件 |
KR20210082694A (ko) * | 2019-12-26 | 2021-07-06 | 조선대학교산학협력단 | 볼 스크류용 와이퍼 |
KR102414174B1 (ko) * | 2019-12-26 | 2022-06-27 | 조선대학교산학협력단 | 볼 스크류용 와이퍼 |
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