(57)【要約】【課題】防塵部材であるリングシールをナット端面に対して簡単且つ確実に取り付けることができる新規なボールねじ装置の提供。【解決手段】ナット20端面の収容部40に防塵部材30を嵌合すると共に、当該防塵部材30を前記ナット20端面の外周側から前記収容部40内に貫通する棒状部材Ｂで固定したボールねじ装置100であって、前記防塵部材30は、その内周面がねじ軸10表面に密接する環状体31からなると共に当該環状体31のナット20端面側に、少なくとも前記棒状部材Ｂの貫通先端が視認可能な窓部33を有する。これによって、その防塵部材30の窓部33から防塵部材30を固定するためのボルトなどの棒状部材Ｂがしっかりとねじ込まれたか否かを目視によって簡単に確認できるため、防塵部材30であるリングシールをナット20端面に対して簡単且つ確実に取り付けることができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ軸が貫通するナット端面に形成した収容部に防塵部材を嵌合すると共に、当該防塵部材を前記ナット端面の外周側から前記収容部内に貫通する棒状部材で固定したボールねじ装置であって、
前記防塵部材は、その内周面が前記ねじ軸表面に密接する環状体からなると共に、当該環状体のナット端面側に、少なくとも前記棒状部材の貫通先端が視認可能な窓部を有することを特徴とするボールねじ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のボールねじ装置において、
前記防塵部材の窓部は前記環状体の円周方向に延びていると共に、当該窓部にこれを径方向に横断するように補強リムを備えたことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のボールねじ装置において、
前記防塵部材は、その環状体の外周にこれより径方向に突出する鍔部を備えたことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のボールねじ装置において、
前記防塵部材は、その内周面が前記ねじ軸表面に密接するリップ形状になっていることを特徴とするボールねじ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばステアリング装置や重量物移動用装置、加工用機械、精密位置決め装置などの機械要素として不可欠なボールねじ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
係るボールねじ装置は、螺旋状のねじ溝が形成されたねじ軸をナットに挿通し、そのねじ溝を転動循環する複数のボールによってナットとねじ軸相互の相対移動をスムーズにするものであるが、運転中のボールねじ装置内に粉塵や切削粉などの異物が侵入すると、そのねじ溝面の摩耗を促進したり、あるいは圧痕を生じたりして異常な振動や騒音を発生し、ボールねじ本来の精度や性能を劣化させるだけでなく、ときには破損に至る事例も見受けられる。
【０００３】
そのため、従来のボールねじ装置は例えば以下の特許文献１などに示すように、そのナット端部には防塵部材である合成樹脂製などのリングシールが備えられており、このリングシールによってそのナット端部とねじ軸との隙間をシールしてその隙間からの異物の侵入を防ぐようにしている。
【特許文献１】特開２０００−３４６１６２号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような構造をした従来のボールねじ装置は、そのリングシールをナット端面に固定するためには多くの手間がかかるといった問題がある。
すなわち、従来のボールねじ装置では、例えば図１１に示すようにねじ軸１０が貫通するナット２０端面にリングシール３０を取り付けるためには、先ず同図（１）に示すようにナット２０端面に形成された環状の収容部４０内にそのリングシール３０を嵌め込んだ後、同図（２）に示すようにドリルＤを用いてそのナット２０端面の外周面からその径方向内方にボルト孔Ｈ１を穿孔すると共にさらにこれを貫通してその収容部４０内に嵌合したリングシール３０にその外周面からドリル加工して所定深さのボルト孔Ｈ２を穿孔する。なお、このドリル加工に際してそのドリル（刃）ＤにはストッパーＳが設けられており、リングシール３０に対して常に所定深さのボルト孔Ｈ２が穿孔されるように工夫されている。
【０００５】
次に、このようにしてリングシール３０に対して所定深さのボルト孔Ｈ２を穿孔したならば、同図（３）、（４）に示すようにそのリングシール３０をその収容部４０から一旦取り外して、それぞれのボルト孔Ｈ１、Ｈ２を個々にエアーノズルＮによってエアブローにしてそのボルト孔Ｈ１、Ｈ２を穿孔した際に発生した切削屑を完全に除去した後、図１２（５）に示すように再度そのリングシール３０をその収容部４０内に嵌め込み、ナット２０側のボルト孔Ｈ１とリングシール３０側のボルト孔Ｈ２とを位置合わせしてからそのナット２０側のボルト孔Ｈ１からリングシール３０側のボルト孔Ｈ２側に所定サイズのボルトＢをねじ込んでそのリングシール３０をナット２０側に固定する。
【０００６】
そして、最後に同図（６）に示すように、そのナット２０側のボルト孔Ｈ１内にノギスＰを差し込んでそのボルト孔Ｈ１縁部からボルトＢの頭部までの深さを計測することで、そのボルトＢがしっかりとリングシール３０側のボルト孔Ｈ２にねじ込まれているか否かを確認するようにしている。
従って、このように従来のボールねじ装置は、リングシール３０をナット２０端面に取り付けるだけでも多くの手間がかかり、これが製造コストが高くなる要因の１つなっている。
そこで、本発明は前記のような問題点を解決するために案出されたものであり、その主な目的は、防塵部材であるリングシールをナット端面に対して簡単且つ確実に取り付けることができる新規なボールねじ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために請求項１の発明は、
ねじ軸が貫通するナット端面に形成した収容部に防塵部材を嵌合すると共に、当該防塵部材を前記ナット端面の外周側から前記収容部内に貫通する棒状部材で固定したボールねじ装置であって、前記防塵部材は、その内周面が前記ねじ軸表面に密接する環状体からなると共に、当該環状体のナット端面側に、少なくとも前記棒状部材の貫通先端が視認可能な窓部を有することを特徴とするボールねじ装置である。
【０００８】
また、請求項２の発明は、
請求項１に記載のボールねじ装置において、前記防塵部材の窓部は前記環状体の円周方向に延びていると共に、当該窓部にこれを径方向に横断するように補強リムを備えたことを特徴とするボールねじ装置である。
また、請求項３の発明は、
請求項１または２に記載のボールねじ装置において、前記防塵部材は、その環状体の外周にこれより径方向に突出する鍔部を備えたことを特徴とするボールねじ装置である。
また、請求項４の発明は、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のボールねじ装置において、前記防塵部材は、その内周面が前記ねじ軸表面に密接するリップ形状になっていることを特徴とするボールねじ装置である。
【発明の効果】
【０００９】
前述したように従来のボールねじ装置に用いられる防塵部材であるリングシールは、中実の環状体であるため、ボルト孔を形成するためのドリル加工をした際に発生した切削屑を除去するために別々にエアブローしたり、また、これを固定するボルトが全く見えない状態であるため、これがリングシール側にしっかりとねじ込まれているかを確認するために専用の器具を用いて確認するなどといった作業が必要であった。
【００１０】
これに対し、本発明のボールねじ装置は、請求項１に示すようにその防塵部材として、その内周面が前記ねじ軸表面に密接する環状体からなると共に、当該環状体のナット端面側に、少なくとも前記棒状部材の貫通先端が視認可能な窓部を有するものを用いたため、その防塵部材の窓部から防塵部材を固定するためのボルトなどの棒状部材がしっかりとねじ込まれたか否かを目視によって簡単に確認することができる。
【００１１】
また、その防塵部材にボルト孔を加工した際に発生した切削屑がその窓部から外部に簡単に排出されるようになるため、従来のように防塵部材をナットから取り外して別々にエアブローして再度組み付けるなどといった作業が不要となり、その作業の手間を大幅に省略することができる。
また、請求項２の発明によれば、前記防塵部材の窓部は前記環状体の円周方向に延びていると共に、当該窓部にこれを径方向に横断するように補強リムを備えたため、良好な視認性を確保しつつ、このような大きな窓部を形成したことによる環状体全体の強度低下を回避することができる。
【００１２】
また、請求項３の発明によれば、前記防塵部材は、その環状体の外周にこれより径方向に突出する鍔部を備えたため、当該環状体の外周面と収容部との間に適当な隙間が生じることになる。従って、前記防塵部材を固定するためのボルトなどの棒状部材用の孔をナット端面にドリル加工した際に、その隙間から切削屑などが容易に排出されるようになる。
また、請求項４の発明によれば、防塵部材は、その内周面が前記ねじ軸表面に密接するリップ形状になっているため、そのシール部分の摩擦トルクをより少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明に係るボールねじ装置１００の実施の一形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１〜図３は、本発明に係るボールねじ装置１００の実施の一形態を示したものである。
図示するようにこのボールねじ装置１００は、表面に複数のボール１１が転動する螺旋状のねじ溝１２が形成されたロッド状のねじ軸１０と、このねじ軸１０が螺合して貫通するナット２０と、このナット２０の端面をシールするためのリングシール（防塵部材）３０とから主に構成されている。
【００１４】
このリングシール３０は、ナット２０の端面の内周縁に形成された環状の収容部４０に嵌め込まれるべく合成樹脂製の環状体３１から構成されており、その外周面は収容部４０の内周面と密接すべく面一に形成されているのに対し、その内周面は、図２に示すようにねじ軸１０表面に面接触状態で密接するようにその表面形状とは雌雄関係の形状となっている。
【００１５】
すなわち、このねじ軸１０表面は前述したように螺旋状のねじ溝１２が形成されているため、その環状体３１の内周面には、このねじ溝１２に常時嵌合するような形状の突起部３２が形成されており、これによってねじ軸１０とナット２０との隙間を確実にシールしてその部分からの塵などの異物の侵入を防止するようになっている。
また、図２に示すようにこの環状体３１の端面（側面）には、その周方向に沿って連続して延びる環状の窓部３３が形成された状態となっており、この窓部３３の存在により以下に示す如き優れた効果を発揮することができる。
【００１６】
図３（１）〜（５）は、このようなリングシール３０の組み込み工程の一例を示したものであり、このリングシール３０を採用することによって防塵部材であるリングシール３０をナット２０の端面に対して簡単且つ確実に取り付けることができる。
すなわち、先ず図３（１）に示すようにナット２０端面の収容部４０に、その窓部３３側が視認できるようにリングシール３０を嵌め込んだ後、同図（２）に示すようにドリルＤによってそのナット２０の外周面側からその径方向内方にボルト孔Ｈ１を穿孔すると共にさらにこれを貫通してその収容部４０内に嵌合したリングシール３０にその外周面からドリル加工してボルト孔Ｈ２を穿孔する。
【００１７】
このとき、同図（２）に示すようにそのリングシール３０の窓部３３内をその軸方向から覗き込み（目視）、その内部にドリル（刃）Ｄの先端が視認できたならば、リングシール３０側にその窓部３３側にまで貫通するボルト孔Ｈ２が穿孔されたことを容易に確認することができる。
次に、このようにしてナット２０からリングシール３０に至るボルト孔Ｈ１、Ｈ２が穿孔されたならば、同図（３）に示すようにナット２０の収容部４０内にリングシール３０を嵌合した状態でそのボルト孔Ｈ１側からエアーノズルＮによってエアブローにしてそのボルト孔Ｈ１、Ｈ２を穿孔した際に発生した切削屑を除去する。
【００１８】
このとき、同図（３）に示すようにリングシール３０側のボルト孔Ｈ２は、その窓部３３側に貫通しているため、ボルト孔Ｈ１、Ｈ２内にエアブローされたエアーはそのまま窓部３３から外部に排気されるようになるため、このエアーの流れに伴ってボルト孔Ｈ１、Ｈ２を穿孔した際に発生した切削屑はそのエアーと共に窓部３３から外部に吹き飛ばされて除去されることになる。
【００１９】
従って、前記図１１（３）〜（５）などに示した従来工法のように、ボルト孔Ｈ１、Ｈ２の穿孔作業後にリングシール３０を一旦取り外してからそれぞれ別個にエアブローして再度組み込んで位置合わせを行うなどといった煩わしい作業が不要となり、エアブロー工程が大幅に簡略化されることになる。つまり、従来工法では、エアブローのためにリングシール３０を収容部４０から一旦取り外す工程、別々にエアブローする工程、リングシール３０を再び収容部４０内に嵌め込む工程、リングシール３０の嵌め込み後に各ボルト孔Ｈ１、Ｈ２を位置合わせする工程、といった４つの各工程が必要であったが、本発明によればこれら４つの各工程のすべてを省略することができる。
【００２０】
そして、このようにして切削屑が除去されたならば、同図（４）に示すようにそのボルト孔Ｈ１側から所定サイズの棒状部材であるボルトＢをそのボルト孔Ｈ１、Ｈ２にねじ込むことによってこのリングシール３０をそのナット２０の収容部４０内に固定して組み付けることになる。
このとき、同図（５）に示すようにリングシール３０側のボルト孔Ｈ２はその窓部３３から容易に目視できることから、このリングシール３０の組み付け工程に際しては、作業員などがそのボルトＢの先端がそのボルト孔Ｈ２から出てきたか否かを目視することで容易に確認することが可能となる。
【００２１】
従って、図１２（６）などに示した従来工法のように、ボルトＢによる固定作業後にノギスＰなどの専用の工具を用いた確認作業が不要となり、その工程が大幅に簡略化される結果となる。
このように本発明のボールねじ装置１００は、リングシール３０のナット２０端面側に窓部３３を形成したため、その窓部３３からリングシール３０を固定するためのボルトＢがしっかりとねじ込まれたか否かを目視によって簡単に確認することができる。
【００２２】
また、ボルト孔Ｈ１、Ｈ２を加工した際に発生する切削屑がその窓部３３から外部に簡単に排出されるようになるため、従来のようにリングシール３０を一旦ナット２０から取り外して別々にエアブローしてから再度組み付けるなどといった作業が不要となり、その作業の手間を大幅に省略することができる。
また、窓部３３を形成した分だけその容量が減るため、従来のように中実の環状体に比べてその環状体３１全体の軽量化も図ることができる。
なお、本実施の形態は、前記課題を解決するための手段の欄に記載した請求項１の発明に対応するものである。
【００２３】
次に、図４〜図１０は、本発明に係るボールねじ装置１００の他の実施の形態を示したものである。
先ず、図４および図５は、このリングシール（防塵部材）３０を構成する環状体３１の窓部３３に、これを径方向に横断するように補強リム３４を複数（図４では４つ、図５では８つ）備えたものである。すなわち、前述したようにその環状体３１の円周方向に沿って環状に連続した窓部３３を形成した場合、従来のように中実の環状体に比べて多少の環状体３１の強度低下が考えられるが、図４および図５に示すようにその窓部３３にいくつかの補強リム３４を設ければ、前述したその窓部３３の機能（視認性など）などに殆ど影響を及ぼすことなく、その環状体３１の強度を向上することができる。
これによって、リングシール３０として必要な強度を確保することができる。
なお、本実施の形態は、前記課題を解決するための手段の欄に記載した請求項２の発明に対応するものである。
【００２４】
次に、図６は、同じくリングシール（防塵部材）３０を構成する環状体３１の外周に、これより径方向に突出する鍔部３５を備えたものであり、これにより図９に示すようにナット２０の収容部４０にリングシール３０を組み込んだ際に、その収容部４０の内周面とその環状体３１外周面間にも隙間Ｃが発生するため、エアブローした際に環状体３１の窓部３３のみならずこの隙間Ｃからもエアーが同時に排気されるようになる。
【００２５】
従って、その収容部４０にその環状体３１を組み込んだままの状態でエアブローすればそのボルト孔Ｈ１、Ｈ２を穿孔した際に発生した切削屑をこの隙間Ｃ側からも排出することが可能となるため、より確実に切削屑を除去することができる。
なお、図８は、このように環状体３１の外周に鍔部３５を形成したリングシール３０を組み付ける工程の流れを示したものであり、前記実施の形態と全く同様な作業によって行うことができる。
【００２６】
すなわち、先ず図８（１）に示すようにナット２０端面の収容部４０に、その窓部３３側が視認できるようにリングシール３０を嵌め込んだ後、同図（２）に示すようにドリルＤによってそのナット２０の外周面側からその径方向内方にボルト孔Ｈ１を穿孔すると共にさらにこれを貫通してその隙間Ｃに達し、さらにそのリングシール３０に対してその外周面からドリル加工してボルト孔Ｈ２を穿孔する。次に、このようにしてナット２０からリングシール３０に至るボルト孔Ｈ１、Ｈ２が穿孔されたならば、同図（３）に示すようにナット２０の収容部４０内にリングシール３０を嵌合した状態でそのボルト孔Ｈ１側からエアーノズルＮによってエアブローにしてそのボルト孔Ｈ１、Ｈ２を穿孔した際に発生した切削屑を除去する。
【００２７】
このとき、同図（３）に示すようにボルト孔Ｈ１、Ｈ２内にエアブローされたエアーはそのまま隙間Ｃと窓部３３から排気されるようになるため、このエアーの流れに伴ってボルト孔Ｈ１、Ｈ２を穿孔した際に発生した切削屑はエアーと共にその隙間Ｃおよび窓部３３からそれぞれ外部に吹き飛ばされて除去されることになる。
従って、前述した従来工法のようなエアブローのためにリングシール３０を収容部４０から一旦取り外す工程、別々にエアブローする工程、リングシール３０を再び収容部４０内に嵌め込む工程、リングシール３０の嵌め込み後に各ボルト孔Ｈ１、Ｈ２を位置合わせする工程、といった４つの各工程をすべて省略することができるだけでなく、エアブロー作業を確実に実施することができる。
【００２８】
そして、このようにして切削屑の除去工程が終了したならば、同図（４）に示すようにそのボルト孔Ｈ１側から所定サイズの棒状部材であるボルトＢをそのボルト孔Ｈ１、Ｈ２にねじ込むことによってこのリングシール３０をそのナット２０の収容部４０内に固定して組み付けることになる。
なお、本実施の形態は、前記課題を解決するための手段の欄に記載した請求項２の発明に対応するものである。
【００２９】
次に、図７は、同じくリングシール（防塵部材）３０を構成する環状体３１の内周面をそのねじ軸１０表面に密接するリップ形状にしたものであり、これによってそのシール部分の摩擦トルクをより少なくすることができる。
つまり、前記各実施の形態では、環状体３１の内周面にねじ軸１０の外周面と面接触状態で密接するように突起３２を形成したものであるが、本実施の形態では、環状体３１の内周面を従来のリップシールなどと称される接触シールと同じ形状の非真円径の薄膜からなるリップ形状Ｒとしたものである。
【００３０】
これにより、従来のリップシールと同様にその部分の防塵性能を維持しつつ、ねじ軸１０との摩擦トルクの軽減を図ることが可能となる。
なお、本実施の形態は、前記課題を解決するための手段の欄に記載した請求項４の発明に対応するものである。
また、前記各実施の形態では、リングシール（防塵部材）３０を構成する環状体３１の端面にその周方向に沿って環状の窓部３３を形成した例で説明したが、この窓部３３は、必ずしもこの形態に限られるものでなく、例えば図１０に示すように少なくともボルト孔Ｈ２が穿孔される部分に位置していれば、長溝状やスポット状に形成したものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係るボールねじ装置の実施の一形態を示す断面図である。
【図２】（ａ）は本発明に係るリップシールの実施の一形態を示す断面図、（ｂ）その軸方向正面図である。
【図３】本発明に係るリップシールの組み付け工程の流れを示す説明図である。
【図４】（ａ）は本発明に係るリップシールの他の実施の形態を示す断面図、（ｂ）その軸方向正面図である。
【図５】（ａ）は本発明に係るリップシールの他の実施の形態を示す断面図、（ｂ）その軸方向正面図である。
【図６】（ａ）は本発明に係るリップシールの他の実施の形態を示す断面図、（ｂ）その軸方向正面図である。
【図７】（ａ）は本発明に係るリップシールの他の実施の形態を示す断面図、（ｂ）その軸方向正面図である。
【図８】図６に示すリップシールの組み付け工程の流れを示す説明図である。
【図９】図８（３）中Ａ部を示す部分拡大図である。
【図１０】（ａ）は本発明に係るリップシールの他の実施の形態を示す断面図、（ｂ）その軸方向正面図である。
【図１１】従来のリップシールの組み付け工程の流れを示す説明図である。
【図１２】従来のリップシールの組み付け工程の流れを示す説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１００…ボールねじ
１０…ねじ軸
１１…ボール
２０…ナット
３０…リングシール（防塵部材）
３１…環状体
３２…突起部
３３…窓部
３４…補強リム
３５…鍔部
４０…収容部
Ｂ…ボルト（棒状部材）
Ｃ…隙間
Ｄ…ドリル（刃）
Ｈ１、Ｈ２…ボルト孔
Ｒ…リップ形状
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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