JP4784433B2 - シール装置およびその製造方法、並びにそれを装着したボールねじ装置とボールスプライン装置 - Google Patents
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Description
本実施例では、シール装置をボールねじ装置に装着した場合を例に説明する。
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。
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と対向する円弧状断面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。
8は嵌合穴であり、ナット5の軸方向の両側の端面に設けられ、シール装置11の外筒12の外周面12aが嵌合する。
シール装置11は、図2、図3に示すように、その外周面12aがナット5の嵌合穴8の内周面に嵌合する嵌合面として機能する外筒12と、内周面13bに軸シール部を形成した内筒13と、外筒12の内周面と内筒13の外周面との間を半径方向に接続する接続部14とで構成されている。
また、接続部14は、外筒12と内筒13との軸方向の中央部を接続する円環状の板部材として形成されている。これによりシール装置11は、I字状の断面形状を有するリング状部材として形成されている。
上記のシール装置11を構成する外筒12、内筒13、接続部14および螺旋状突条15は、射出成形により同じ樹脂材料、例えばポリエチレン樹脂やポリアセタール樹脂、ポリエステル−エラストマー樹脂等の弾性を有する樹脂材料で一体に形成される。
この場合に、外筒12の小径とした外周面12aの直径Daと嵌合面となる外周面12aの直径Doとの直径差ΔDは、内筒13の内周面13bの直径をDiとしたときに、その直径差ΔDが、
0.001(Do+Di)/2≦ΔD≦0.05(Do+Di)/2 ・・・(1)
の範囲となるようにすることが好ましい。
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等により連通されて循環路が形成され、この循環路にグリース等の潤滑剤と複数のボール2が装填され、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。
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に隙間を介して螺合する螺旋状突条15によりナット5内への異物の侵入が防止される。
また、シール装置11の製造を射出成形により行うときに、金型の外筒12の外周面12aを成形する部位の形状を円柱面とし、接続部14に生ずる熱収縮を利用して直径差ΔDを形成するので、外筒12の外周面12aを成形する金型の部位に外周面12aを直径方向に分割する分割面を形成する必要がなくなり、分割面により外筒12の外周面12aに形成されるバリの発生を防止することができると共に、金型構造を簡素化して安価な金型により容易にシール装置11を成形することができる。
図4は実施例1のシール装置に接触シールを設けた場合の断面を示す説明図、図5は図4のB方向矢視図である。
また、リップ17の先端は、図5に示すように、ねじ軸3の軸直角断面(ねじ軸3の軸芯が鉛直線となる断面をいう。)の外形形状に沿う形状に形成されている。
なお、上記実施例1と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施例の接続部14は、図6に示すように、外筒12の内周面と内筒13の外周面とを軸方向の一方の端部で半径方向に接続する円環状の板部材として形成されている。これによりシール装置11は、コの字状の断面形状を有するリング状部材として形成されている。
本実施例の直径差ΔDの範囲は、上記式(1)と同様である。
また、射出成形における金型の外筒12の外周面12aを形成する部位の形状、および成形条件は、上記実施例1と同様である。
なお、本実施例において、シール装置11の軸シール部をリップ17とする場合には、図7に示すように、内筒13の接続部14側の内周面13bに設けるようにするとよい。
上記各実施例においては、シール装置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。
更に、上記各実施例においては、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。
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
11 シール装置
12 外筒
12a 外周面
13 内筒
13b 内周面
14 接続部
15 螺旋状突条
17 リップ
Claims (5)
- 外周面が嵌合面である樹脂材料からなる外筒と、内周面に軸シール部を形成した樹脂材料からなる内筒と、前記外筒の内周面と前記内筒の外周面との間を接続する樹脂材料からなる接続部とを備え、
前記外筒の、前記接続部が接続する内周面の半径方向外側の外周面の直径を、前記外筒の嵌合面となる外周面の直径より小径としたことを特徴とするシール装置。 - 請求項1において、
前記外筒の嵌合面となる外周面の直径をDo、前記内筒の内周面の直径をDi、前記外筒の小径とした外周面の直径と前記嵌合面となる外周面の直径との直径差をΔDとしたときに、
該直径差ΔDが、
0.001(Do+Di)/2 ≦ ΔD ≦ 0.05(Do+Di)/2
の範囲であることを特徴とするシール装置。 - 請求項1または請求項2に記載のシール装置の製造方法であって、
射出成形に用いる金型の前記外筒の外周面を形成する部位の内周面を円柱面とし、前記接続部に熱収縮が生じる条件で成形することを特徴とするシール装置の製造方法。 - 請求項1もしくは請求項2に記載のシール装置、または請求項3に記載の製造方法により形成されたシール装置を装着したことを特徴とするボールねじ装置。
- 請求項1もしくは請求項2に記載のシール装置、または請求項3に記載の製造方法により形成されたシール装置を装着したことを特徴とするボールスプライン装置。
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JP2006214906A JP4784433B2 (ja) | 2006-08-07 | 2006-08-07 | シール装置およびその製造方法、並びにそれを装着したボールねじ装置とボールスプライン装置 |
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