(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ軸を螺合したナットの両端面に取り付ける直動駆動機構のシール装置において、前記ナットに取り付けるシールホルダと、該シールホルダの内部に収容する２個のシールリングと、これらのシールリングの間に掛け渡すことにより前記シールリングにねじ軸の回転方向の引張力を与えるシール力付与手段とから成ることを特徴とする直動駆動機構のシール装置。
【請求項２】
前記シール力付与手段は前記シールリングの略周方向を向いて前記シールリング同士を連結する引張コイルばねとした請求項１に記載の直動駆動機構のシール装置。
【請求項３】
ねじ軸を螺合したナットの両端面に取り付ける直動駆動機構のシール装置において、前記ナットに取り付けるシールホルダと、該シールホルダの内部に収容する２個のシールリングと、これらのシールリングの間に掛け渡すことによりねじ軸の回転方向の引張力を与えるシール力付与手段とから成り、該シール力付与手段は前記引張力を調整可能としたことを特徴とする直動駆動機構のシール装置。
【請求項４】
前記シール力付与手段は前記シールリングの略周方向を向いて前記シールリング同士を連結する引張コイルばねの連結位置を変化させることにより前記引張力を調整可能とした請求項３に記載の直動駆動機構のシール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送りねじ、ボールねじ等の直動駆動機構のシール装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のボールねじは、ねじ軸とナットとの間に多数の循環するボールを配置した構成となっており、例えば高精度な位置決めに多用されている。そして、この種のボールねじはナットの内部に潤滑剤を保有しているため、この潤滑剤の洩出を防止するためのシール装置を備えている。
【０００３】
一方、ボールねじのねじ軸には塵埃が付着する場合が多く、この場合にはねじ軸に付着した塵埃がナット内に侵入し易い。塵埃がナット内に侵入した場合には、ねじ軸、ボール、ナット等が摩耗し、ボールねじの動作が不良となり、ボールねじの寿命が低下する。この問題に対処するため、シール装置はワイパ機能を有し、潤滑剤がナット内から洩出することを防止している上に、塵埃がナット内に侵入することを防止している。
【０００４】
例えば、従来のボールねじは図１０〜図１２に示すようにねじ軸１とナット２の間にボール３が配置され、ナット２の両端にシールリング４が配置されている。そして、実開平６−４５１５０号公報が示す図１０ではシールリング４が止めねじ５により固定され、図１１ではシールリング４が軸方向張出部６ａと径方向張出部６ｂを有するＣ字形状の止め輪６により固定され、図１２ではシールリング４がガータスプリング７により締め付けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のボールねじは、ねじ軸１に多量の塵埃が付着し易い環境にある場合には、ねじ軸１にシールリング４を強固に密着させてシール力を高めることが望ましい。これに対し、ねじ軸１に多量の塵埃が付着しない比較的清浄な環境にある場合には、回転トルクの低減を優先して、ねじ軸１とシールリング４の密着度を緩めることが好ましい。
【０００６】
しかしながら、図１０に示すボールねじでは、止めねじ５によってシールリング４の外周面が押圧されているため、シールリング４の内周面の止めねじ４によって押圧されている部分だけがねじ軸１に圧接している。従って、シールリング４の内周面がねじ軸１に均等に圧接せず、シール力が十分ではない状態になっている。
【０００７】
また、図１０、図１１に示すボールねじでは、シールリング４のねじ軸１に対する締付力は一定となっているため、シールリング４が摩耗した場合にねじ軸１とシールリング４の間に隙間が発生し、潤滑剤がナット２内から洩出する上に塵埃がナット２内に侵入する可能性がある。そして、図１２に示すボールねじでは、ガータスプリング７の締付力によりシール力を維持している反面で、塵埃の多少による環境の変化に対応したり、ナット２の回転トルクの低減を優先したりすることが不可能な構造になっている。
【０００８】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、シールリングが摩耗しても良好なシール力を維持し得る直動駆動機構のシール装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、使用中のシールリングを交換することなくシール力を調整し得る直動駆動装置のシール装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る直動駆動機構のシール装置は、ねじ軸を螺合したナットの両端面に取り付ける直動駆動機構のシール装置において、前記ナットに取り付けるシールホルダと、該シールホルダの内部に収容する２個のシールリングと、これらのシールリングの間に掛け渡すことにより前記シールリングにねじ軸の回転方向の引張力を与えるシール力付与手段とから成ることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る直動駆動装置のシール装置は、ねじ軸を螺合したナットの両端面に取り付ける直動駆動機構のシール装置において、前記ナットに取り付けるシールホルダと、該シールホルダの内部に収容する２個のシールリングと、これらのシールリングの間に掛け渡すことによりねじ軸の回転方向の引張力を与えるシール力付与手段とから成り、該シール力付与手段は前記引張力を調整可能としたことを特徴とす。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明を図１〜図９に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は部分断面図であり、例えばボールねじの螺旋溝１１を有するねじ軸１２は、ナット１３に多数の循環するボール１４を介して螺合されており、ナット１３の両端部にはシール装置１５が例えば係止構造により装着されている。シール装置１５は、ナット１３に係止されるシールホルダ１６と、このシールホルダ１６の内部に保持される２個のシールリング１７と、これらのシールリング１７間に掛け渡すことによりねじ軸１２の回転方向の引張力を与える引張コイルばね１８とから構成されている。
【００１３】
ナット１３には、シール装置１５の回転を防止するためのノックピン２１が圧入されるピン孔２２と、シールホルダ１６を係止するための凹部２３と環状溝２４とが形成されている。また、ナット１３には、環状溝２４と外部を連通してナット１３とシールホルダ１６の係止を解除するための道具を挿通する図示しない道具挿通孔が形成され、この道具挿通孔にはナット１３内の潤滑油の洩出を防止する図示しないシール用プラグが挿着されている。
【００１４】
図２はシールホルダ１６の正面図、図３はシールホルダ１６の縦断面図であり、シールホルダ１６は２個のシールリング１７を収容する円筒状のシール保持部２５を有しており、シール保持部２５の内径はシールリング１７が嵌合される大きさとされ、シール保持部２５の外径はナット１３の外周面と略一致する大きさとされている。シール保持部２５には、奥側のシールリング１７をシールホルダ１６に固定するための止めねじ２６が螺合される例えば２個のねじ孔２７が等間隔で形成されている。
【００１５】
シール保持部２５のナット１３側には、ノックピン２１が圧入されるピン孔２８と、内向きのフランジ２９とが設けられている。フランジ２９には、ナット１３の凹部２３に挿入される例えば４つの係止突起３０が周方向に等間隔で形成され、各係止突起３０にはナット１３の環状溝２４に係合される係止爪３１が設けられている。
【００１６】
図４は外側のシールリング１７の側面図、図５はそのシールリング１７の一部を切欠した背面図であり、奥側のシールリング１７は外側のシールリング１７を反転して使用されている。シールリング１７のリング状のシール本体部３２の内周面には、ねじ軸１２の螺旋溝１１に螺合されるリップ部３３が形成されており、シールリング１７の外周面の一部には円弧状の切欠部３４が設けられている。そして、切欠部３４には例えば３つのポスト用孔３５ａ〜３５ｃが周方向に並設されており、これらのポスト用孔３５ａ〜３５ｃは切欠部３４の周方向の中心から偏心した切欠部３４の隅部に形成されている。
【００１７】
シール装置１５を組み立てる際には、図６の側面図、図７の一部を切欠した正面図、図８の一部を切欠した背面図に示すように、一方のシールリング１７のポスト用孔３５ａ〜３５ｃと他方のシールリング１７のポスト用孔３５ａ〜３５ｃとを離間させ、かつ双方の切欠部３４を一致させるようにして、双方のシールリング１７を密着させる。
【００１８】
そして、ねじ軸１２に与えるべきシール力を考慮し、例えば中央のポスト用孔３５ｂにポスト３６を植設し、双方のポスト３６の首部３６ａに引張コイルばね１８のフック１８ａを引っ掛ける。この状態で、双方のシールリング１７をシールホルダ１６のシール保持部２５に嵌合し、止めねじ２６をねじ孔２７に螺合し、奥側のシールリング１７をシールホルダ１６に固定する。
【００１９】
このように組み立てたシール装置１５をナット１３に装着する際には、先ずノックピン２１がピン孔２８に圧入されたシールホルダ１６を把持し、奥側のシールリング１７のリップ部３３をねじ軸１２の螺旋溝１１に係合させる。次に、シールホルダ１６を回転すると、奥側のシールリング１７はシールホルダ１６に止めねじ２６により固定されているので、奥側のシールリング１７はシールホルダ１６と一体に回転し、奥側のシールリング１７のリップ部３３がねじ軸１２の螺旋溝１１に螺合する。そして、外側のシールリング１７はねじ軸１２との間の摩擦力により静止しようとするが、奥側のシールリング１７と共に回転する引張コイルばね１８の引張力により引っ張られ、外側のシールリング１７のリップ部３３もねじ軸１２の螺旋溝１１に螺合する。
【００２０】
双方のシールリング１７のリップ部３３がねじ軸１２の螺旋溝１１に螺合した後に、ノックピン２１をナット１３のピン孔２２に対向させるようにシールホルダ１６を把持し、ねじ軸１２を回転する。これにより、シールホルダ１６がナット１３側に移動し、ノックピン２１がナット１３のピン孔２２に嵌合する。同時に、シールホルダ１６の係止突起３０がナット１３の凹部２３内に進入し、係止爪３２が環状溝２４に係合する。
【００２１】
このように、実施例ではシール装置１５の引張コイルばね１８が２個のシールリング１７にねじ軸１２の回転方向の引張力を与えるので、シールリング１７はねじ軸１２を締め付けてねじ軸１２の全周に均等なシール力を与え、良好なシール力を維持する。また、シールリング１７が摩耗した場合にも、シールリング１７はねじ軸１２との間に隙間を与えず、初期のシール力を維持できる。
【００２２】
一方、シールリング１７が過剰に摩耗した場合、或いはボールねじの環境が変化した場合には、シール装置１５のシール力を最適に調整する。この際には、先ずナット１３の道具挿通孔に挿着したシール用プラグを取り外し、道具を道具挿通孔に挿入して係止爪３２を押圧し、シールホルダ１６をナット１３から取り外す。その後に、双方のシールリング１７をシールホルダ１６から取り出し、引張コイルばね１８をポスト３６から外す。
【００２３】
そして、シールリング１７が過剰に摩耗した場合や、シール装置１５のシール力を強める場合には、一方又は双方のポスト３６を最外側のポスト用孔３５ａに移植し、引張コイルばね１８のフック１８ａを掛け直す。これにより、引張コイルばね１８の引張力が増加し、シールリング１７がねじ軸１２を強く締め付け、シール力が復活或いは増加する。
【００２４】
これに対し、ナット１３の回転トルクを減少させる場合や、シール装置１５のシール力を弱める場合には、一方又は双方のポスト３６を最内側のポスト用孔３４ｃに植設し、引張コイルばね１８のフック１８ａを掛け直す。これにより、引張コイルばね１８の引張力が減少し、シールリング１７がねじ軸１２を締め付ける力が減少する。
【００２５】
なお、実施例ではボールねじについて説明したが、上述のシール装置１５を送りねじに適用できることは云うまでもない。また、実施例ではシール装置１５をナット１３に係止構造により装着したが、図９に示すようにシール装置１５’をナット１３’に螺合構造により装着することも可能である。即ち、ナット１３’に設けた雄ねじ部１３ａにシールホルダ１６’に設けた雌ねじ部１６ａを螺合し、ナット１３’とシールホルダ１６’を止めねじ３７により固定するように構成することもできる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る直動駆動機構のシール装置では、シール力付与手段がシールリングにねじ軸の回転方向の引張力を与えるので、シールリングがねじ軸を締め付け、ねじ軸の全周を均等にシールする。また、シールリングが摩耗した場合でも、シールリングがねじ軸を締め付けるので、ねじ軸とシールリングの間に隙間が発生することはなく、良好なシール力を維持することができる。
【００２７】
更に、本発明に係る直動駆動機構のシール装置では、シール力付与手段が引張力を調整可能であるので、使用中のシールリングを交換することなく、環境の変化や回転トルクの増減に対応したシール力を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の部分断面図である。
【図２】シールホルダの正面図である。
【図３】シールホルダの縦断面図である。
【図４】シールリングの側面図である。
【図５】シールリングの一部を切欠した背面図である。
【図６】双方のシールリングを引張コイルばねにより連結した状態の側面図である。
【図７】一部を切欠した正面図である。
【図８】一部を切欠した背面図である。
【図９】変形例の部分断面図である。
【図１０】従来例の断面図である。
【図１１】従来例の断面図である。
【図１２】従来例の断面図である。
【符号の説明】
１２  ねじ軸
１３、１３’  ナット
１５、１５’  シール装置
１６、１６’  シールホルダ
１７  シールリング
１８  引張コイルばね
１８ａ  フック
３５ａ〜３５ｃ  ポスト用孔
３６  ポスト
【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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