(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
雌ねじ部材に螺合するボールねじのねじ軸の周面を密封するシールにおいて、
前記雌ねじ部材に取り付けられる取付部と、
前記取付部から延在し、前記ボールねじのねじ軸の周面に当接することにより所定の弾性力を前記周面に付与するシール片とからなり、
前記シール片は、前記ボールねじのねじ軸の周面に当接する当接領域を有し、
前記当接領域は、前記ボールねじのねじ軸の周面との当接位置に応じて、前記シール片上を変移するようになっており、それにより前記当接位置に関わらず、前記周面と前記シール片との当接関係は一定に維持されるようになっているボールねじ用密封形シール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールねじの外周面を密封するボールねじ用密封形シールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転運動を直線運動に変換する機構として、ボールねじ機構が知られている。ボールねじ機構は、雄ねじを備えたねじ軸の外周に、雌ねじを備えたナット（雌ねじ部材）を螺合させ、ねじ軸を回転させることにより、ナットを軸線方向へと移動させるものである。
【０００３】
かかるボールねじ機構の一例として、図５により循環チューブ方式のボールねじ機構の全体構成を説明する。図において、一部のみ示すねじ軸１は、溝断面が円弧状である螺旋溝１ａを外周に有する軸部材である。ナット２は、ねじ軸１の螺旋溝１ａに対応する螺旋溝２ａを内周に有する円筒状の部材である。図示されていないが、ナット２の上面から螺旋溝２ａまで延在する２つの貫通孔が形成され、かかる貫通孔に、仮想線で示すようにＵ字形のボール循環チューブ４の両端部がそれぞれ嵌挿されている。
【０００４】
ナット２の内部に挿通されたねじ軸１は、その螺旋溝１ａがナットの螺旋溝２ａと対向するようにされ、かかる溝内には多数のボール３が転動自在に収納されている。
【０００５】
ナット２とねじ軸１とが相対螺旋運動を行うと、ボール３は螺旋溝１ａ、２ａ間の転走路に沿って転動し、ボール循環チューブ４の端部に形成されたタング部（不図示）に案内されて転走路からすくい上げられ、ボール循環チューブ４内に導かれ、そのチューブ内を通って反対端より転走路に戻るという循環を繰り返す。
【０００６】
ナット２における内孔において、その軸線方向のねじ軸挿入口には、密封形シール５が配置され、外部からナット２内への塵芥等の異物の侵入を防止している。シール５は、リテーナ６によりナット２に取り付けられている。
【０００７】
【解決しようとする課題】
しかしながら、かかるボールねじ機構においてはねじ軸１の外周に螺旋溝１ａが形成されているので、ナット２とねじ軸１との間を密封することには、以下に述べるような問題がある。
【０００８】
例えば、完全な円筒軸をシールにより密封する場合には、円筒軸に当接する薄板状のシール片の開口形状を円形とすることにより、円筒軸とシール片との当接状態は全周において一様となり、密封は比較的容易に達成される。しかしながら、ねじ軸には外周に螺旋溝が形成されているために、軸線に直角な面でねじ軸を切断すると、その切断面は円形とならない。従って、単純な円形開口を有するシール片でかかるねじ軸を密封することは一般的には困難といえる。
【０００９】
そこで通常、例えば実開平３−１１７１４７号公報に示すように、シール片の開口形状をねじ軸の断面形状に対応した非円形としたシールを用いて、ねじ軸を密封するようにしている。このような従来技術によるシールの一例を図６、７に示す。図６は、従来技術によるシールの正面図であり、図７は図６のシールをＶＩＩ−ＶＩＩ線で切断して矢印方向に見た図である。なお理解を容易とすべく、シールは樹脂の平板からなっているものとする。
【００１０】
図６において、シール５は開口５ａを有し、かかる開口５ａをねじ軸１の外周に当接させるようにして不図示のナットに取り付けられている。なお、図６の波線１ｂはねじ軸１の外周形状を示し、波線１ｃはねじ軸１のねじ溝底形状を示している。
【００１１】
図６，７から明らかなように、シール５の開口５ａは、図に示す最上部でねじ溝の溝底１ｃに当接し最も内方に突出しており、一方図に示す最下部でねじ軸の円筒部（最大外径部）１ｂに当接し最も外方に退避した形状となっている。従って、開口５ａのそれ以外の部分は、相対角度に応じねじ軸１の円筒部若しくはねじ溝のいずれかの部位に当接する寸法を有する。
【００１２】
ここで、密封性を高めるためシール５からねじ軸１に所定の弾性力を印加すべく、シール５は可撓性の材質からなり、かつその開口５ａはねじ軸１の断面形状よりわずかに小さな寸法を有している。従って開口５ａの内周には、ねじ軸１との当接時に弾性変形が生じる。しかしながら、従来技術によるシール５は、平板若しくは積層平板からなっているので、ねじ軸の外形状に適合するように撓みにくいと言う問題がある。より具体的には、図６，７に示すように、シール５は、最上部ではねじ溝の溝底１Ｃに当接し、最下部ではねじ軸の最大外径部に当接するようになっており、当接する部位によってはシールの撓みの方向が反転することがあるが、その場合、平板又は積層平板からなるシールでは撓みの方向を管理しにくいため、シールの密封機能を十分確保できない恐れがある。
【００１３】
これに対し、シール片をねじ軸の軸線方向に傾けてねじ軸に当接させるようになっているシールが提案されている。図８は、かかるシールの一部拡大軸線方向断面図であり、図９は、図８のシール５のシール片５ｄのみを更に拡大した図である。なお、シール片５ｄは、水平線に対して稜線５ｅを境として左側面が角度αだけ傾斜し、右側面が角度βだけ傾斜しているものとする。
【００１４】
図８において点線は、シール５とねじ軸１との相対角度に応じて変位する、ねじ軸１に当接するシール５のシール片５ｄの位置（５Ａないし５Ｇ）を示している。ここで、密封機能を確保するためには、ねじ軸１の全周にシール片５ｄの稜線５ｅを線接触（図８，９に示すごとき二次元的には点接触）させる必要がある。
【００１５】
しかるに、シール片５ｄが位置５Ａ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｆにあるときには、稜線５ｅはねじ軸１に線（点）接触するものの、位置５Ｂ、５Ｆにあるときには、稜線５ｅが当接する前に、左側面５ｆ又は右側面５ｇがねじ軸１に当接してしまう。このような不安定な状態での当接は、シール５の密封機能を低下させるおそれがある。
【００１６】
このような問題点に鑑み、本願発明は、安価でありながら十分なる密封機能を発揮できるボールねじ用密封形シールを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成すべく、本願発明のボールねじ用密封形シールは、
雌ねじ部材に螺合するボールねじのねじ軸の周面を密封するシールにおいて、
前記雌ねじ部材に取り付けられる取付部と、
前記取付部から延在し、前記ボールねじのねじ軸の周面に当接することにより所定の弾性力を前記周面に付与するシール片とからなり、
前記シール片は、前記ボールねじのねじ軸の周面に当接する当接領域を有し、
前記当接領域は、前記ボールねじのねじ軸の周面との当接位置に応じて、前記シール片上を変移するようになっており、それにより前記当接位置に関わらず、前記周面と前記シール片との当接関係は一定に維持されるようになっている。
【００１８】
【作用】
本願発明によれば、前記シール片が、前記ボールねじのねじ軸の周面に当接する当接領域を有し、前記当接領域は、前記ボールねじのねじ軸の周面との当接位置に応じて、前記シール片上を変移するようになっており、それにより前記当接位置に関わらず、前記周面と前記シール片との当接関係は一定に維持されるようになっているので、かかるシールの十分な密封機能が確保されるのである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態であるシール１５の正面図である。図２は、図１のシール１５をＩＩ−ＩＩ線で切断して矢印方向に見た図である。シール１５は、円板状のシール本体１５ｃと、シール本体１５ｃから内方に延在する類似円錐形状（左方に傾斜した形状）のシール片１５ｄとからなる。シール片１５ｄは、その内方縁に環状円筒部１５ｂを形成している。
【００２０】
環状円筒部１５ｂの内側は、ねじ軸１の断面形状に対応した開口１５ａとなっている。外周を不図示のナットに取り付ける取付け部であるシール本体１５ｃと、シール片１５ｄと、環状円筒部１５ｂは、耐摩耗性及び可撓性を有する樹脂又はゴムから一体形成されている。
【００２１】
図３は、本実施の形態にかかるシール１５の一部拡大軸線方向断面図であり、図４は、図３のシール１５の環状円筒部１５ｂを更に拡大し、ねじ溝（点線）との当接状態を示し図である。なお、環状円筒部１５ｂは、図に示すように断面が円形であるＯ−リングのような形状を有する。
【００２２】
図３において点線は、シール１５とねじ軸１との相対角度に応じて変位する、ねじ軸１に当接するシール１５の環状円筒部１５ｂの位置（１５Ａないし１５Ｇ）を示している。図４から明らかなように、環状円筒部１５ｂの当接点１５ｅ（当接領域）は、ねじ軸１の周面に当接する位置に応じて、環状円筒部１５ｂ上を変移する。
【００２３】
即ち、ねじ軸１の何れの周面に環状円筒部１５ｂが当接しても、図４に示すように当接面の法線は必ず環状円筒部１５ｂの断面中心を通過する。従って、当接位置に関わらず、シール１５とねじ軸１との当接関係は一定に維持されることになり、もって密封機能を確保できることとなる。また、例えば図８に示す従来技術のシール５であれば、稜線５ｅが当接する前に、左側面５ｆ又は右側面５ｇがねじ軸１に当接してしまうような不安定な当接を招来する恐れがあるが、本実施の形態によれば、何れの位置にあっても、常に環状円筒部１５ｂがねじ軸周面に当接するので、それにより安定したシールの密封機能を確保できる。
【００２４】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、環状円筒部の断面を円形としたが、半円としても良い。
【００２５】
【発明の効果】
本願発明によれば、シールのシール片が、ボールねじのねじ軸の周面に当接する当接領域を有し、前記当接領域は、前記ボールねじのねじ軸の周面との当接位置に応じて、前記シール片上を変移するようになっており、それにより前記当接位置に関わらず、前記周面と前記シール片との当接関係は一定に維持されるようになっているので、かかるシールの十分な密封機能が確保されるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態であるシール１５の正面図である。
【図２】図１のシール１５をＩＩ−ＩＩ線で切断して矢印方向に見た図である。
【図３】本実施の形態にかかるシール１５の一部拡大軸線方向断面図である。
【図４】図３のシール１５の環状円筒部１５ｂを更に拡大した図である。
【図５】循環チューブ方式のボールねじ機構の全体構成の軸線方向断面図である。
【図６】従来技術によるシールの正面図である。
【図７】図６のシールをＶＩＩ−ＶＩ線で切断して矢印方向に見た図である。
【図８】他の従来技術によるシールの一部拡大軸線方向断面図である。
【図９】図８のシール５のシール片５ｄのみを更に拡大した図である。
【符号の説明】
１    ねじ軸
１５    シール
１５ｂ    環状円筒部
【図１】
0003646452.tif 000002
【図２】
0003646452.tif 000003
【図３】
0003646452.tif 000004
【図４】
0003646452.tif 000005
【図５】
0003646452.tif 000006
【図６】
0003646452.tif 000007
【図７】
0003646452.tif 000008
【図８】
0003646452.tif 000009
【図９】
0003646452.tif 000010