ボールねじ用シール部材及びボールねじ
【課題】位相合わせが容易で且つ重ねた状態でのボールねじナットへの取付けが容易なボールねじ用シール部材を提供する。
【解決手段】予め設定された所定位相だけずれた状態で互いに係合する複数の係合部１５をボールねじ軸線方向端面に形成する。係合部１５は互いに嵌合する凸部１６と凹部１７との組合せとし、溝底中心位相Ｃからボールねじ円周方向の何れか一定の方向に（１／２×Ｄ）／Ｌ×３６０°ずれた位相を基準位相Ｊとし、その基準位相Ｊから夫々所定位相Ｙ°ずらした位置に凸部１６又は凹部１７を形成し、シールリップ１３の内側先端部はシール基体１２の厚さの中央に位置する。更に、シール基体１２の厚さＡを隣合うシールリップ１３の内側先端部のボールねじ軸線方向距離Ｄと同等とする。
【解決手段】予め設定された所定位相だけずれた状態で互いに係合する複数の係合部１５をボールねじ軸線方向端面に形成する。係合部１５は互いに嵌合する凸部１６と凹部１７との組合せとし、溝底中心位相Ｃからボールねじ円周方向の何れか一定の方向に（１／２×Ｄ）／Ｌ×３６０°ずれた位相を基準位相Ｊとし、その基準位相Ｊから夫々所定位相Ｙ°ずらした位置に凸部１６又は凹部１７を形成し、シールリップ１３の内側先端部はシール基体１２の厚さの中央に位置する。更に、シール基体１２の厚さＡを隣合うシールリップ１３の内側先端部のボールねじ軸線方向距離Ｄと同等とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールねじ用シール部材及びボールねじに関するものであり、特にボールねじナットの軸線方向端部に二以上重ねて取付けられて使用されるボールねじ用シール部材に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
ボールねじは、ボールねじ軸に雄ボールねじ溝を形成すると共に、ボールねじナットに雌ボールねじ溝を形成し、それら雌雄ボールねじ溝間にボール（鋼球）を介装し、ボールが転動することにより滑らかな回転−直動運動を可能とするものである。ボールと雌雄ボールねじ溝との間に異物が介入すると滑らかな回転−直動運動を確保できないので、例えばボールねじナットの軸線方向端部にシール部材を取付け、シール基体の内周に設けられたシールリップの内側先端部を雄ボールねじ溝の内部を含めてボールねじ軸の外形面に接触させ、もって異物の侵入を防止する場合もある。同様に、ボールねじナットの軸線方向端部にシール部材を取付け、例えばボールねじナットの内部に供給された潤滑剤の外部への漏れを防止し、内部に密封する場合もある。そのため、下記特許文献１では、ボールねじナットの軸線方向端部に二以上のシール部材をボールねじ軸線方向に重ねて取付け、その際、各シール部材のシールリップ位置でのボールねじ軸のボールねじ溝は位相がずれているので、夫々の位相に合わせて各シール部材をボールねじナットに固定できるように、各シール部材に取付けの目印用の穴が形成されている。また、下記特許文献２では、同じく各シール部材の位相を合わせられるように各シール部材に取付用の円周方向長穴が形成されている。また、下記特許文献３では、同じく各シール部材の位相を合わせられるように各シール部材の外周部に屈曲部が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３６４７２６号公報
【特許文献２】特開２００６−３００１９２号公報
【特許文献３】特開２０１０−００７８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記各特許文献に記載されるボールねじ用シール部材は、何れも位相合わせが難しい上に、重ねた状態でのボールねじナットへの取付けが非常に不便である。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、位相合わせが容易で且つ重ねた状態でのボールねじナットへの取付けが容易なボールねじ用シール部材を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のボールねじ用シール部材は、ボールねじ軸線方向に二以上重ねてボールねじナットのボールねじ軸線方向端部に取付けられ且つシール基体の内周に設けられたシールリップの内側先端部がボールねじ軸の外形面に接触するボールねじ用シール部材であって、予め設定された所定位相だけずれた状態で互いに係合する複数の係合部をシール基体のボールねじ軸線方向端面に形成したことを特徴とするものである。
【０００６】
また、前記係合部は互いに位置関係を規制する凸部と凹部との組合せからなり、ボールねじ軸のリードをＬ、隣合うシールリップの内側先端部のボールねじ軸線方向距離をＤ、前記シールリップの内側先端部がボールねじ軸の溝底に接触する位相を溝底中心位相としたとき、当該溝底中心位相からボールねじ円周方向の何れか一定の方向に（１／２×Ｄ）／Ｌ×３６０°ずれた位相を基準位相とし、その基準位相からボールねじ円周方向両側に夫々所定位相Ｙ°ずらした位置に前記凸部又は凹部を形成し、前記シールリップの内側先端部はシール基体の厚さの中央に位置することを特徴とするものである。
【０００７】
この場合の位置関係とは、ボールねじ軸回りの位相方向、径方向、軸方向を意味する。
また、前記シール基体の厚さＡが前記隣合うシールリップの内側先端部のボールねじ軸線方向距離Ｄと同等であることを特徴とするものである。
また、前記凸部及び凹部をシール基体のボールねじ軸線方向の何れか一方の端面にのみ形成し、前記シールリップがボールねじ軸線垂直面に対して傾斜角度を有することを特徴とするものである。
【０００８】
また、前記凸部及び凹部をシール基体のボールねじ軸線方向両端面に形成し、前記シールリップがボールねじ軸線垂直面に対して傾斜角度を有することを特徴とするものである。
また、本発明のボールねじは前記ボールねじ用シール部材を組合せて装着したものである。
【発明の効果】
【０００９】
而して、本発明のボールねじ用シール部材によれば、予め設定された所定位相だけずれた状態で互いに係合する複数の係合部をボールねじ軸線方向端面に形成したことにより、例えば予め設定された所定位相を、隣合うシールリップの内側先端部のボールねじ軸線方向距離をボールねじ軸のリードで除した値とすれば、係合部同士を係合して隣合わせに重ね合わせたシール基体のシールリップはボールねじ軸のリードに応じた分だけ位相がずれるから、位相合わせが容易であり、その重ね合わせて係合したシール基体をボールねじナットに固定すれば容易に取付けることができる。
【００１０】
また、係合部を互いに位置関係を規制する凸部と凹部との組合せとし、溝底中心位相からボールねじ円周方向の何れか一定の方向に（１／２×Ｄ）／Ｌ×３６０°ずれた位相を基準位相とし、その基準位相から夫々所定位相Ｙ°ずらした位置に凸部又は凹部を形成し、シールリップの内側先端部はシール基体の厚さの中央に位置したことにより、係合部同士を係合して隣合わせに重ね合わせたシール基体のシールリップがボールねじ軸のリードに応じた分だけ位相がずれる。
【００１１】
また、シール基体の厚さＡを隣合うシールリップの内側先端部のボールねじ軸線方向距離Ｄと同等とすることにより、シール基体同士を重ね合わせ、係合部同士を係合し合えば、重ね合わせたシール基体のシールリップ同士が自動的に位相合わせされる。
また、凸部及び凹部をシール基体のボールねじ軸線方向の何れか一方の端面にのみ形成し、シールリップがボールねじ軸線垂直面に対して傾斜角度を有する構成とすることにより、２つのシール基体同士を逆向きに重ね合わせればそれらのシールリップの傾斜角度が逆向きとなる。
【００１２】
また、凸部及び凹部をシール基体のボールねじ軸線方向両端面に形成し、シールリップがボールねじ軸線垂直面に対して傾斜角度を有する構成とすることにより、３つ以上のシール基体同士を重ね合わせることができ、シールリップの傾斜角度も自在に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のボールねじ用シール部材を適用したボールねじの第１実施形態を示す構成図である。
【図２】図１のシール部材の詳細図である。
【図３】図２のシール部材の係合部の詳細図である。
【図４】図２のシール部材の係合部同士を係合した状態の説明図である。
【図５】図２のシール部材同士をボルト・ナットで締結した状態の説明図である。
【図６】図２のシール部材のシール基体とシールリップの詳細図である。
【図７】図２のシール部材のシールリップの詳細図である。
【図８】図２のシール部材の重ね合わせ形態の説明図である。
【図９】本発明のボールねじ用シール部材の第２実施形態を示すシール部材の詳細図である。
【図１０】図９のシール部材同士を重ね合わせた状態の説明図である。
【図１１】本発明のボールねじ用シール部材の第３実施形態を示すシール部材の詳細図である。
【図１２】図１１のシール部材同士を重ね合わせた状態の説明図である。
【図１３】図９のシール部材と図１１のシール部材を重ね合わせた状態の説明図である。
【図１４】本発明のボールねじ用シール部材の第４実施形態を示すシール部材の詳細図である。
【図１５】図１４のシール部材同士を重ね合わせてボールねじナットに取付けた状態を示す縦断面図である。
【図１６】図１４のシール部材同士を重ね合わせてボールねじナットに取付けた状態を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明のボールねじ用シール部材及びボールねじの実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１実施形態を示すボールねじの構成図であり、図１ａは縦断面図、図１ｂは右側面図である。図中の符号１はボールねじ軸、符号２はボールねじナットであり、ボールねじ軸１には雄ボールねじ溝３が、ボールねじナット２には雌ボールねじ溝４が形成され、雌雄ボールねじ溝３、４の間に図示しない複数のボールが介装されている。なお、図１ａのボールねじナット２の内部、及び図１ｂではボールねじ軸１を省略している。例えばボールねじナット２の回転を規制しながらボールねじ軸１を回転するとボールねじナット２が直動する。このとき、雌雄ボールねじ溝３、４間に介装されているボールが転動するため、滑らかな回転−直動運動が達成される。
【００１５】
本実施形態では、ボールねじナット２の軸線方向図示両端部に二つ（二枚）ずつ薄板状シール部材５を重ねて取付ける。ボールねじナット２の図１ａの図示左方端部では、ボールねじナット２の外周面からねじ穴を形成し、そのねじ穴にねじ込んだ六角穴付き止めねじとがり先６で二枚重ねたシール部材５のうちの軸線方向外側のシール部材５を固定する。一方、ボールねじナット２の図１ａの図示右方端部では、フランジ１１が設けられているため、外周面からねじ穴を形成するのが困難である。そのため、本実施形態では、フランジ１１の端面にねじ穴を形成し、二枚重ねたシール部材５の軸線方向外側のシール部材５に座金７をあてがい、座金７の内穴に六角穴付きボルト８を挿通してねじ穴にねじ込み、それらのシール部材５を固定する。なお、図中の符号９は雌雄ボールねじ溝３、４を潤滑するための潤滑油の給油穴、符号１０は廃油穴である。
【００１６】
本実施形態のシール部材５は、例えば図２に示すように、全てのシール部材５が同形である。図２ａはシール部材５の正面図、図２ｃはシール部材５の背面図、図２ｂは図２ｃのＺ−Ｏ−Ｚ断面図である。シール部材５は、心材を兼ねる外周側のリング状のシール基体１２と、シール基体１２の内周に設けられたシールリップ１３を備えて構成される。シールリップ１３の内側先端部がボールねじ軸１の雄ボールねじ溝３内を含む外形面に接触してシールする。本実施形態では、２枚重ねたシール部材５のうち、ボールねじナット２の軸線方向内側に取付けられるシール部材５でボールねじナット２内の潤滑油を密封し、ボールねじナット２の軸線方向外側に取付けられるシール部材５で外部からの塵芥・異物の侵入を防止する。なお、図２ｃの□部は刻印部であり、この刻印部のある面を裏面、刻印部のない面を表面とも記す。
【００１７】
シール部材５はボールねじナット２の軸線方向端面に取付けられる、つまりボールねじ軸１の雄ボールねじ溝３に対して軸線方向の所定位置に固定され、ボールねじ軸１の雄ボールねじ溝３にはリードがあるから、シールリップ１３の内側先端部は、ボールねじ軸１の外周面や雄ボールねじ溝３の溝内、或いは溝底などに接触することになり、そのためシールリップ１３の内側先端部は、例えば図２ａ、図２ｃに示すような形状となる。このシールリップ１３の内側先端部の形状、即ちボールねじ軸１の軸直角断面形状は、軸線方向のどこで切断しても、位相は違っても形状は同じである。従って、同形のシール部材５でも位相合わせしてボールねじナット２の軸線方向端面に取付ければ、夫々のシール部材５のシールリップ１３はボールねじ軸１の外形面に接触する。
【００１８】
シール基体１２は、シール部材５の心材をなし、金属又は樹脂で構成される。金属製の場合、切削加工で形成してもよいが、コスト的にはダイカスト成形やＭＩＭ（Metal Injection Molding：金属粉末射出成形）が望ましい。樹脂製の場合は、シールリップ１３と同一素材とすることも、別素材とすることもできる。樹脂製シール基体１２をシールリップ１３と同一素材とする場合は、シール基体１２のゴム硬さをデュロメータＡで７０以上とするとボールねじナット２への固定後の固定具の緩みが少なく、望ましい。また、樹脂製シール基体１２をシールリップ１３と別素材とする場合は、心材であるシール基体１２にガラスファイバーなどを２０〜３０％程度含有させ、シールリップ１３のインサート成形圧力に耐えうる強度とすることが望ましい。なお、本実施形態では、シール基体１２の外周面の軸線方向端部角隅部には、所謂Ｃ面取りが施されている。
【００１９】
シールリップ１３の素材は、フッ素ゴムやニトリルゴムなどのゴムでも、エステル系やオレフィン系のエラストマーでもよい。オレフィン系の場合は、動的架橋型など、耐油性を向上させたものが望ましい。シールリップ１３の素材がゴムの場合は、ゴム硬さをデュロメータＡで６５前後とすると、ボールねじ軸１とのシールがよく密着し、望ましい。また、シールリップ１３の素材がエラストマーの場合も、ゴム硬さをデュロメータＡで６５前後とするのが望ましい。なお、シールリップ１３の素材がエラストマーの場合は、エラストマーは一般的に金属や樹脂と接着されないので、図６に示すように、シール基体１２のエラストマー製シールリップ１３を保持するためのアンカー穴１４を等配に設けることが望ましい。図６ａは、シール基体１２とシールリップ１３の接合部の詳細図であり、図６ｂは、図６ａのＢ−Ｂ断面図である。また、シールリップ１３の内側先端部の断面形状は、図７に示すように、とがり先でも、方形でも、Ｒ形（球状）でもよい。シールリップ１３の内側先端部が軸線方向に傾斜していない場合は、シール基体１２の厚さの中央にシールリップ１３の内側先端部が位置していれば、シール部材５を表、裏関係なく組み付けることができる。なお、本実施形態では、シールリップ１３は、前記アンカー穴１４の部分だけが径方向外側に膨出しており、外形は波状になっている。
【００２０】
前述したように、例えばシールリップ１３の内側先端部がシール基体１２の厚さの中央に位置し、隣合うシールリップ１３の軸線方向距離Ｄがシール基体１２の厚さＡと等しく、シール基体１２同士が接触するようにシール部材５を重ね合わせるとき、両者のシールリップ１３の内側先端部がボールねじ軸１の外形面に接触するために必要な当該シールリップ１３の位相差は一定であり、その値は、ボールねじ軸１の雄ボールねじ溝３のリードをＬとした場合、Ｄ／Ｌ×３６０°（＝Ａ／Ｌ×３６０°）である。本実施形態では、シールリップ１３の内側先端部がボールねじ軸１の雄ボールねじ溝３の溝底に接触する位相を溝底中心位相Ｃとしたとき、当該溝底中心位相Ｃからボールねじ円周方向の何れか一定の方向（図では反時計回り方向）に、この位相差の半分、即ち１／２×Ｄ／Ｌ×３６０°だけずらした位相を基準位相Ｊとし、その基準位相Ｊから更に所定位相Ｙ°＝９０°だけ、ボールねじ円周方向両側にずらした位置に係合部１５を設けた。この係合部１５は、例えば図３ａに示す凸部１６と、図３ｂに示す凹部１７の組合せからなり、凸部１６と凹部１７は図４に示すように互いに嵌合するなどしてシール部材５の位置関係を規制するものであり、例えば図２ａに示す表面の下部のＥ部には凸部１６を、図２ａの表面の上部のＦ部には凹部１７を、図２ｃに示す裏面の左部のＧ部は凸部１６を、図２ｃの裏面の右部のＨ部には凹部１７を形成した。なお、図４は、図２ａの表面同士を向かい合わせにして凸部１６と凹部１７を嵌合させて係合部１５同士を係合したものであり、図４ａは正面図、図４ｂは縦断面図である。
【００２１】
本実施形態では、前記所定位相Ｙ°を９０°としたため、径方向に対向する前記凸部１６と凹部１７の組合せからなる係合部１５同士で嵌め合いを構成することができる。即ち、例えばリング状のシール基体１２の中心から凸部１６までの径方向の距離をシール基体１２の中心から凹部１７までの径方向の距離よりも短くしたり、長くしたりすることで、両者の嵌め合いを締まり嵌めにしたり、隙間嵌めにしたり、或いは中間嵌めにしたりすることができる。後述するように、係合部１５を構成する凸部１６と凹部１７を互いに係合して重ね合わせたシール部材５のシール基体１２同士を固定しておくためには、凸部１６と凹部１７の径方向の距離の組合せの嵌め合いを締まり嵌め又は中間嵌めとするのが望ましいが、例えばシールリップ１３の内側先端部がボールねじ軸１の外形面に対して締め代を有する場合には、シール部材５の位置関係を規制する目的では隙間嵌めであっても有効である。また、凸部１６と凹部１７の径方向の距離の組合せの嵌め合いが隙間嵌めであっても、例えば図５に示すように、重ね合わせたシール部材５同士をボルト１０１とナット１０２で固定することも可能である。また、重ね合わせたシール部材５のシール基体１２同士の固定力を高めるためには、シール基体１２同士を接着剤で接着してもよい。なお、所定位相Ｙ°は９０°以外の角度であってもよい。また、凸部１６と凹部１７自体の嵌め合いを締まり嵌め又は中間嵌めとすることによっても同様の効果が得られる。
【００２２】
図８は、図２のシール部材５の重ね合わせ形態のバリエーションである。図８ａは、図２のシール部材５の表面と裏面を重ね合わせて係合部１５同士を係合して固定した状態を示す。また、図８ｂは、図２のシール部材５の表面同士を重ね合わせて係合部１５同士を係合して固定した状態を示す。また、図８ｃは、図２のシール部材５を３枚重ね合わせて係合部１５同士を係合して固定した状態を示す。また、図８ｄは、図２のシール部材５を４枚重ね合わせて係合部１５同士を係合して固定した状態を示す。なお、後述するように、互いに係合部１５を係合して重ね合わせたシール部材５は、シールリップ１３の位相がずれるのであるが、図４ａに示すように本実施形態では重ね合わせたシール部材５のシールリップ１３の位相ずれが１８０°となっているので、図４ｂに示すようにシールリップ１３の位相がずれていないように見える縦断面図となっている。
【００２３】
図２のシール部材５は、シール基体１２の表面同士を重ね合わせて係合部１５を係合しても、裏面同士を重ね合わせて係合部１５を係合しても、表面と裏面を重ね合わせて係合しても、隣合うシールリップ１３はＤ／Ｌ×３６０°（＝Ａ／Ｌ×３６０°）だけ、位相がずれる。この位相ずれは、重ね合わせたシール部材５のシールリップ１３位置におけるボールねじ軸１の軸直角断面の位相差に等しく、即ちボールねじ軸１の外形面に接触するシールリップ１３の位相差に等しい。従って、係合部１５を係合して重ね合わせた２枚のシール部材５の何れか一方のシールリップ１３の位相をボールねじ軸１の外形面の位相に合わせれば、自動的に他方のシールリップ１３の位相は該当するボールねじ軸１の外形面の位相に合う。重ね合わせたシール部材５が３枚以上であっても同じである。
【００２４】
本実施形態では、図１に示すように、重ね合わせた２枚のシール部材５のうち、ボールねじナット２の軸線方向内側に位置するシール部材５の凸部１６が嵌入する凹部をボールねじナット２のシール部材収納端面に形成し、この凹部にシール部材５の凸部１６を嵌入させれば、軸線方向内側に位置するシール部材５のシールリップ１３の位相が自動的に合うようにした。前述のように、重ね合わせた２枚のシール部材５のうちの何れか一方のシール部材５のシールリップ１３の位相をボールねじ軸１の外形面に合わせれば、他方のシール部材５のシールリップ１３の位相は該当するボールねじ軸１の外形面に自動的に合うので、軸線方向内側に位置するシール部材５のシールリップ１３の位相を合わせれば、軸線方向外側に位置するシール部材５のシールリップ１３の位相は自動的に合う。なお、ボールねじナット２とシール部材５の位相合わせは、例えばボールねじナット２の軸線方向端面に打ち込んだピン（凸部）をシール基体１２の嵌合部１５の凹部１７に嵌入することでおこなうようにしてもよい。
【００２５】
このように本実施形態のボールねじ用シール部材では、予め設定された所定位相だけずれた状態で互いに係合する複数の係合部１５をボールねじ軸線方向端面に形成したことにより、予め設定された所定位相を、隣合うシールリップ１３の内側先端部のボールねじ軸線方向距離Ｄをボールねじ軸１のリードＬで除した値とすれば、係合部１５同士を係合して隣合わせに重ね合わせたシール基体１２のシールリップ１３はボールねじ軸１のリードに応じた分だけ位相がずれるから、位相合わせが容易であり、その重ね合わせて係合したシール基体１２をボールねじナット２に固定すれば容易に取付けることができる。
【００２６】
また、係合部１５を互いに位置関係を規制する凸部１６と凹部１７との組合せとし、溝底中心位相Ｃからボールねじ円周方向の何れか一定の方向に（１／２×Ｄ）／Ｌ×３６０°ずれた位相を基準位相Ｊとし、その基準位相Ｊから夫々所定位相Ｙ°ずらした位置に凸部１６又は凹部１７を形成し、シールリップ１３の内側先端部はシール基体１２の厚さの中央に位置したことにより、係合部１５同士を係合して隣合わせに重ね合わせたシール基体１２のシールリップ１３がボールねじ軸１のリードに応じた分だけ位相がずれる。
【００２７】
また、シール基体１２の厚さＡを隣合うシールリップ１３の内側先端部のボールねじ軸線方向距離Ｄと同等とすることにより、シール基体１２同士を重ね合わせ、係合部１５同士を係合し合えば、重ね合わせたシール基体１２のシールリップ１３同士が自動的に位相合わせされる。
また、凸部１６及び凹部１７をシール基体１２のボールねじ軸線方向両端面に形成し、シールリップ１３がボールねじ軸線垂直面に対して傾斜角度を有することとすれば、３枚以上のシール基体１２同士を重ね合わせることができ、シールリップ１３の傾斜角度も自在に設定することができる。
【００２８】
次に、本発明のボールねじ用シール部材の第２実施形態について、図９、図１０を用いて説明する。図９ａはシール部材５の正面（表面）図、図９ｃはシール部材５の背面（裏面）図、図９ｂは図９ｃのＺ−Ｏ−Ｚ断面図である。本実施形態のシール部材５は、前記第１実施形態のシール部材５に類似している。そのため、同等の構成には同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。本実施形態では、シールリップ１３に刻印のあるシール基体１２の表面にのみ係合部１５を設けた。具体的には、シール部材５の裏面を示す図９ｃの左部のＧ部に凸部１６を形成し、右部のＨ部に凹部１７を形成した。このシール部材５のシール基体１２の裏面同士を重ね合わせ、凸部１６を凹部１７に嵌入して嵌合部１５同士を嵌合し、ボールねじナット２の軸線方向端面に固定したのが図１０である。
【００２９】
このように、本実施形態のボールねじ用シール部材では、凸部及び凹部をシール基体のボールねじ軸線方向の何れか一方の端面にのみ形成し、シールリップがボールねじ軸線垂直面に対して傾斜角度を有することとすれば、２枚のシール基体同士を逆向きに重ね合わせればそれらのシールリップの傾斜角度が逆向きとなる。
次に、本発明のボールねじ用シール部材の第３実施形態について、図１１、図１２を用いて説明する。図１１ａはシール部材５の背面（裏面）図、図１１ｃはシール部材５の正面（表面）図、図１１ｂは図１１ｃのＺ−Ｏ−Ｚ断面図である。本実施形態のシール部材５は、前記第１実施形態のシール部材５に類似している。そのため、同等の構成には同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。本実施形態では、前記第２実施形態と同様に軸線方向一方の端面にのみ凸部１６及び凹部１７からなる係合部１５が予め形成されたシール基体１２をシールリップ用射出成形金型にセットしてインサート成形する際、シール基体１２の表面と裏面を第２実施形態の場合と反対にセットし、シールリップ１３をインサート成形したものである。そのため、第２実施形態と同じシール基体１２を用いてシールリップ１３の内側先端部の軸線方向への傾きを逆向きにすることができる。このシール部材５のシール基体１２の表面同士を重ね合わせ、凸部１６を凹部１７に嵌入して嵌合部１５同士を嵌合し、ボールねじナット２の軸線方向端面に固定したのが図１２である。このため、重ね合わせたシール部材５のシールリップ１３の内側先端部の傾きを図１０と逆向きにすることができる。シール基体１２の表面と裏面を反対にして金型にセットする際には、シール基体１２に形成された凸部１６の逃げを金型に形成すればよい。
【００３０】
更に、図９に示す第２実施形態のシール部材５の裏面と図１１に示す第３実施形態のシール部材５の表面を重ね合わせれば、図１３に示すようなシールリップ１３の形態を得ることもできる。また、第１実施形態のように係合部１５を構成する凸部１６及び凹部１７が両面に形成されたシール基体１２を第３実施形態のようにシールリップ用射出成形金型に表裏反対にセットすることも可能である。
【００３１】
次に、本発明のボールねじ用シール部材の第４実施形態について、図１４〜図１６を用いて説明する。図１４ａはシール部材５の背面（裏面）図、図１４ｃはシール部材５の正面（表面）図、図１４ｂは図１４ａのＺ−Ｏ−Ｚ断面図である。本実施形態のシール部材５は、前記第３実施形態のシール部材５に類似している。そのため、同等の構成には同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。本実施形態では、前記第２実施形態と同様に軸線方向一方の端面にのみ凸部１６及び凹部１７からなる係合部１５が予め形成されたシール基体１２をシールリップ用射出成形金型にセットしてインサート成形する際、シール基体１２の表面と裏面を第２実施形態の場合と反対にセットし、シールリップ１３をインサート成形したものである。そのため、図にＥ部、Ｆ部で夫々示す凸部１６及び凹部１７からなる係合部１５はシール部材５の表面にのみ形成され、その形成位置などは前記第３実施形態と同様である。
【００３２】
但し、本実施形態のシール部材５は、シール基体１２の形状もシールリップ１３の形状も、前記第１〜第３実施形態のシール部材５とは少し異なる。まず、シール基体１２については、外周面の軸線方向端部角隅部に面取りが施されていない。また、シールリップ１３については、前記第１〜第３実施家板では、シール基体１２のアンカー穴１４の部分だけが径方向外側に膨出していたのに対し、シールリップ１３の外径そのものが大きくなってアンカー穴１４を覆うようになっている。つまり、シールリップ１３の外形が波状ではなく、円形になっている。
【００３３】
図１５は、前記図１４のシール部材５の表面同士を向き合わせて凸部１６及び凹部１７からなる係合部１５を互いに係合し、前記図１ａの図示右方の固定方法と同様に、座金７及び六角穴付きボルト８を用いてボールねじナット２に取付けた状態を示している。また、図１６は、前記図１４のシール部材５の表面同士を向き合わせて凸部１６及び凹部１７からなる係合部１５を互いに係合し、前記図１ａの図示左方の固定方法と同様に、六角穴付き止めねじとがり先６を用いてボールねじナット２に取付けた状態を示している。このように本実施形態のシール部材５も、前記第１〜第３実施形態のシール部材５と同様にボールねじナット２に取付けることができる。
【００３４】
なお、前記実施形態では、シール基体１２の厚さＡを隣合うシールリップ１３の内側先端部のボールねじ軸線方向距離Ｄと同等としたが、シール基体１２の厚さＡは隣合うシールリップ１３の内側先端部のボールねじ軸線方向距離Ｄと同等でなくてもよい。その場合には、隣合うシール部材５のシール基体１２の間に、隣合うシールリップ１３の内側先端部のボールねじ軸線方向距離があるべき軸線方向距離Ｄの整数倍となる間座を挿入すればよい。
【符号の説明】
【００３５】
１はボールねじ軸
２はボールねじナット
３は雄ボールねじ溝
４は雌ボールねじ溝
５はシール部材
６は六角穴付き止めねじとがり先
７は座金
８は六角穴付きボルト
９は給油穴
１０は廃油穴
１１はフランジ
１２はシール基体
１３はシールリップ
１４はアンカー
１５は係合部
１６は凸部
１７は凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールねじ用シール部材及びボールねじに関するものであり、特にボールねじナットの軸線方向端部に二以上重ねて取付けられて使用されるボールねじ用シール部材に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
ボールねじは、ボールねじ軸に雄ボールねじ溝を形成すると共に、ボールねじナットに雌ボールねじ溝を形成し、それら雌雄ボールねじ溝間にボール（鋼球）を介装し、ボールが転動することにより滑らかな回転−直動運動を可能とするものである。ボールと雌雄ボールねじ溝との間に異物が介入すると滑らかな回転−直動運動を確保できないので、例えばボールねじナットの軸線方向端部にシール部材を取付け、シール基体の内周に設けられたシールリップの内側先端部を雄ボールねじ溝の内部を含めてボールねじ軸の外形面に接触させ、もって異物の侵入を防止する場合もある。同様に、ボールねじナットの軸線方向端部にシール部材を取付け、例えばボールねじナットの内部に供給された潤滑剤の外部への漏れを防止し、内部に密封する場合もある。そのため、下記特許文献１では、ボールねじナットの軸線方向端部に二以上のシール部材をボールねじ軸線方向に重ねて取付け、その際、各シール部材のシールリップ位置でのボールねじ軸のボールねじ溝は位相がずれているので、夫々の位相に合わせて各シール部材をボールねじナットに固定できるように、各シール部材に取付けの目印用の穴が形成されている。また、下記特許文献２では、同じく各シール部材の位相を合わせられるように各シール部材に取付用の円周方向長穴が形成されている。また、下記特許文献３では、同じく各シール部材の位相を合わせられるように各シール部材の外周部に屈曲部が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３６４７２６号公報
【特許文献２】特開２００６−３００１９２号公報
【特許文献３】特開２０１０−００７８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記各特許文献に記載されるボールねじ用シール部材は、何れも位相合わせが難しい上に、重ねた状態でのボールねじナットへの取付けが非常に不便である。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、位相合わせが容易で且つ重ねた状態でのボールねじナットへの取付けが容易なボールねじ用シール部材を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のボールねじ用シール部材は、ボールねじ軸線方向に二以上重ねてボールねじナットのボールねじ軸線方向端部に取付けられ且つシール基体の内周に設けられたシールリップの内側先端部がボールねじ軸の外形面に接触するボールねじ用シール部材であって、予め設定された所定位相だけずれた状態で互いに係合する複数の係合部をシール基体のボールねじ軸線方向端面に形成したことを特徴とするものである。
【０００６】
また、前記係合部は互いに位置関係を規制する凸部と凹部との組合せからなり、ボールねじ軸のリードをＬ、隣合うシールリップの内側先端部のボールねじ軸線方向距離をＤ、前記シールリップの内側先端部がボールねじ軸の溝底に接触する位相を溝底中心位相としたとき、当該溝底中心位相からボールねじ円周方向の何れか一定の方向に（１／２×Ｄ）／Ｌ×３６０°ずれた位相を基準位相とし、その基準位相からボールねじ円周方向両側に夫々所定位相Ｙ°ずらした位置に前記凸部又は凹部を形成し、前記シールリップの内側先端部はシール基体の厚さの中央に位置することを特徴とするものである。
【０００７】
この場合の位置関係とは、ボールねじ軸回りの位相方向、径方向、軸方向を意味する。
また、前記シール基体の厚さＡが前記隣合うシールリップの内側先端部のボールねじ軸線方向距離Ｄと同等であることを特徴とするものである。
また、前記凸部及び凹部をシール基体のボールねじ軸線方向の何れか一方の端面にのみ形成し、前記シールリップがボールねじ軸線垂直面に対して傾斜角度を有することを特徴とするものである。
【０００８】
また、前記凸部及び凹部をシール基体のボールねじ軸線方向両端面に形成し、前記シールリップがボールねじ軸線垂直面に対して傾斜角度を有することを特徴とするものである。
また、本発明のボールねじは前記ボールねじ用シール部材を組合せて装着したものである。
【発明の効果】
【０００９】
而して、本発明のボールねじ用シール部材によれば、予め設定された所定位相だけずれた状態で互いに係合する複数の係合部をボールねじ軸線方向端面に形成したことにより、例えば予め設定された所定位相を、隣合うシールリップの内側先端部のボールねじ軸線方向距離をボールねじ軸のリードで除した値とすれば、係合部同士を係合して隣合わせに重ね合わせたシール基体のシールリップはボールねじ軸のリードに応じた分だけ位相がずれるから、位相合わせが容易であり、その重ね合わせて係合したシール基体をボールねじナットに固定すれば容易に取付けることができる。
【００１０】
また、係合部を互いに位置関係を規制する凸部と凹部との組合せとし、溝底中心位相からボールねじ円周方向の何れか一定の方向に（１／２×Ｄ）／Ｌ×３６０°ずれた位相を基準位相とし、その基準位相から夫々所定位相Ｙ°ずらした位置に凸部又は凹部を形成し、シールリップの内側先端部はシール基体の厚さの中央に位置したことにより、係合部同士を係合して隣合わせに重ね合わせたシール基体のシールリップがボールねじ軸のリードに応じた分だけ位相がずれる。
【００１１】
また、シール基体の厚さＡを隣合うシールリップの内側先端部のボールねじ軸線方向距離Ｄと同等とすることにより、シール基体同士を重ね合わせ、係合部同士を係合し合えば、重ね合わせたシール基体のシールリップ同士が自動的に位相合わせされる。
また、凸部及び凹部をシール基体のボールねじ軸線方向の何れか一方の端面にのみ形成し、シールリップがボールねじ軸線垂直面に対して傾斜角度を有する構成とすることにより、２つのシール基体同士を逆向きに重ね合わせればそれらのシールリップの傾斜角度が逆向きとなる。
【００１２】
また、凸部及び凹部をシール基体のボールねじ軸線方向両端面に形成し、シールリップがボールねじ軸線垂直面に対して傾斜角度を有する構成とすることにより、３つ以上のシール基体同士を重ね合わせることができ、シールリップの傾斜角度も自在に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のボールねじ用シール部材を適用したボールねじの第１実施形態を示す構成図である。
【図２】図１のシール部材の詳細図である。
【図３】図２のシール部材の係合部の詳細図である。
【図４】図２のシール部材の係合部同士を係合した状態の説明図である。
【図５】図２のシール部材同士をボルト・ナットで締結した状態の説明図である。
【図６】図２のシール部材のシール基体とシールリップの詳細図である。
【図７】図２のシール部材のシールリップの詳細図である。
【図８】図２のシール部材の重ね合わせ形態の説明図である。
【図９】本発明のボールねじ用シール部材の第２実施形態を示すシール部材の詳細図である。
【図１０】図９のシール部材同士を重ね合わせた状態の説明図である。
【図１１】本発明のボールねじ用シール部材の第３実施形態を示すシール部材の詳細図である。
【図１２】図１１のシール部材同士を重ね合わせた状態の説明図である。
【図１３】図９のシール部材と図１１のシール部材を重ね合わせた状態の説明図である。
【図１４】本発明のボールねじ用シール部材の第４実施形態を示すシール部材の詳細図である。
【図１５】図１４のシール部材同士を重ね合わせてボールねじナットに取付けた状態を示す縦断面図である。
【図１６】図１４のシール部材同士を重ね合わせてボールねじナットに取付けた状態を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明のボールねじ用シール部材及びボールねじの実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１実施形態を示すボールねじの構成図であり、図１ａは縦断面図、図１ｂは右側面図である。図中の符号１はボールねじ軸、符号２はボールねじナットであり、ボールねじ軸１には雄ボールねじ溝３が、ボールねじナット２には雌ボールねじ溝４が形成され、雌雄ボールねじ溝３、４の間に図示しない複数のボールが介装されている。なお、図１ａのボールねじナット２の内部、及び図１ｂではボールねじ軸１を省略している。例えばボールねじナット２の回転を規制しながらボールねじ軸１を回転するとボールねじナット２が直動する。このとき、雌雄ボールねじ溝３、４間に介装されているボールが転動するため、滑らかな回転−直動運動が達成される。
【００１５】
本実施形態では、ボールねじナット２の軸線方向図示両端部に二つ（二枚）ずつ薄板状シール部材５を重ねて取付ける。ボールねじナット２の図１ａの図示左方端部では、ボールねじナット２の外周面からねじ穴を形成し、そのねじ穴にねじ込んだ六角穴付き止めねじとがり先６で二枚重ねたシール部材５のうちの軸線方向外側のシール部材５を固定する。一方、ボールねじナット２の図１ａの図示右方端部では、フランジ１１が設けられているため、外周面からねじ穴を形成するのが困難である。そのため、本実施形態では、フランジ１１の端面にねじ穴を形成し、二枚重ねたシール部材５の軸線方向外側のシール部材５に座金７をあてがい、座金７の内穴に六角穴付きボルト８を挿通してねじ穴にねじ込み、それらのシール部材５を固定する。なお、図中の符号９は雌雄ボールねじ溝３、４を潤滑するための潤滑油の給油穴、符号１０は廃油穴である。
【００１６】
本実施形態のシール部材５は、例えば図２に示すように、全てのシール部材５が同形である。図２ａはシール部材５の正面図、図２ｃはシール部材５の背面図、図２ｂは図２ｃのＺ−Ｏ−Ｚ断面図である。シール部材５は、心材を兼ねる外周側のリング状のシール基体１２と、シール基体１２の内周に設けられたシールリップ１３を備えて構成される。シールリップ１３の内側先端部がボールねじ軸１の雄ボールねじ溝３内を含む外形面に接触してシールする。本実施形態では、２枚重ねたシール部材５のうち、ボールねじナット２の軸線方向内側に取付けられるシール部材５でボールねじナット２内の潤滑油を密封し、ボールねじナット２の軸線方向外側に取付けられるシール部材５で外部からの塵芥・異物の侵入を防止する。なお、図２ｃの□部は刻印部であり、この刻印部のある面を裏面、刻印部のない面を表面とも記す。
【００１７】
シール部材５はボールねじナット２の軸線方向端面に取付けられる、つまりボールねじ軸１の雄ボールねじ溝３に対して軸線方向の所定位置に固定され、ボールねじ軸１の雄ボールねじ溝３にはリードがあるから、シールリップ１３の内側先端部は、ボールねじ軸１の外周面や雄ボールねじ溝３の溝内、或いは溝底などに接触することになり、そのためシールリップ１３の内側先端部は、例えば図２ａ、図２ｃに示すような形状となる。このシールリップ１３の内側先端部の形状、即ちボールねじ軸１の軸直角断面形状は、軸線方向のどこで切断しても、位相は違っても形状は同じである。従って、同形のシール部材５でも位相合わせしてボールねじナット２の軸線方向端面に取付ければ、夫々のシール部材５のシールリップ１３はボールねじ軸１の外形面に接触する。
【００１８】
シール基体１２は、シール部材５の心材をなし、金属又は樹脂で構成される。金属製の場合、切削加工で形成してもよいが、コスト的にはダイカスト成形やＭＩＭ（Metal Injection Molding：金属粉末射出成形）が望ましい。樹脂製の場合は、シールリップ１３と同一素材とすることも、別素材とすることもできる。樹脂製シール基体１２をシールリップ１３と同一素材とする場合は、シール基体１２のゴム硬さをデュロメータＡで７０以上とするとボールねじナット２への固定後の固定具の緩みが少なく、望ましい。また、樹脂製シール基体１２をシールリップ１３と別素材とする場合は、心材であるシール基体１２にガラスファイバーなどを２０〜３０％程度含有させ、シールリップ１３のインサート成形圧力に耐えうる強度とすることが望ましい。なお、本実施形態では、シール基体１２の外周面の軸線方向端部角隅部には、所謂Ｃ面取りが施されている。
【００１９】
シールリップ１３の素材は、フッ素ゴムやニトリルゴムなどのゴムでも、エステル系やオレフィン系のエラストマーでもよい。オレフィン系の場合は、動的架橋型など、耐油性を向上させたものが望ましい。シールリップ１３の素材がゴムの場合は、ゴム硬さをデュロメータＡで６５前後とすると、ボールねじ軸１とのシールがよく密着し、望ましい。また、シールリップ１３の素材がエラストマーの場合も、ゴム硬さをデュロメータＡで６５前後とするのが望ましい。なお、シールリップ１３の素材がエラストマーの場合は、エラストマーは一般的に金属や樹脂と接着されないので、図６に示すように、シール基体１２のエラストマー製シールリップ１３を保持するためのアンカー穴１４を等配に設けることが望ましい。図６ａは、シール基体１２とシールリップ１３の接合部の詳細図であり、図６ｂは、図６ａのＢ−Ｂ断面図である。また、シールリップ１３の内側先端部の断面形状は、図７に示すように、とがり先でも、方形でも、Ｒ形（球状）でもよい。シールリップ１３の内側先端部が軸線方向に傾斜していない場合は、シール基体１２の厚さの中央にシールリップ１３の内側先端部が位置していれば、シール部材５を表、裏関係なく組み付けることができる。なお、本実施形態では、シールリップ１３は、前記アンカー穴１４の部分だけが径方向外側に膨出しており、外形は波状になっている。
【００２０】
前述したように、例えばシールリップ１３の内側先端部がシール基体１２の厚さの中央に位置し、隣合うシールリップ１３の軸線方向距離Ｄがシール基体１２の厚さＡと等しく、シール基体１２同士が接触するようにシール部材５を重ね合わせるとき、両者のシールリップ１３の内側先端部がボールねじ軸１の外形面に接触するために必要な当該シールリップ１３の位相差は一定であり、その値は、ボールねじ軸１の雄ボールねじ溝３のリードをＬとした場合、Ｄ／Ｌ×３６０°（＝Ａ／Ｌ×３６０°）である。本実施形態では、シールリップ１３の内側先端部がボールねじ軸１の雄ボールねじ溝３の溝底に接触する位相を溝底中心位相Ｃとしたとき、当該溝底中心位相Ｃからボールねじ円周方向の何れか一定の方向（図では反時計回り方向）に、この位相差の半分、即ち１／２×Ｄ／Ｌ×３６０°だけずらした位相を基準位相Ｊとし、その基準位相Ｊから更に所定位相Ｙ°＝９０°だけ、ボールねじ円周方向両側にずらした位置に係合部１５を設けた。この係合部１５は、例えば図３ａに示す凸部１６と、図３ｂに示す凹部１７の組合せからなり、凸部１６と凹部１７は図４に示すように互いに嵌合するなどしてシール部材５の位置関係を規制するものであり、例えば図２ａに示す表面の下部のＥ部には凸部１６を、図２ａの表面の上部のＦ部には凹部１７を、図２ｃに示す裏面の左部のＧ部は凸部１６を、図２ｃの裏面の右部のＨ部には凹部１７を形成した。なお、図４は、図２ａの表面同士を向かい合わせにして凸部１６と凹部１７を嵌合させて係合部１５同士を係合したものであり、図４ａは正面図、図４ｂは縦断面図である。
【００２１】
本実施形態では、前記所定位相Ｙ°を９０°としたため、径方向に対向する前記凸部１６と凹部１７の組合せからなる係合部１５同士で嵌め合いを構成することができる。即ち、例えばリング状のシール基体１２の中心から凸部１６までの径方向の距離をシール基体１２の中心から凹部１７までの径方向の距離よりも短くしたり、長くしたりすることで、両者の嵌め合いを締まり嵌めにしたり、隙間嵌めにしたり、或いは中間嵌めにしたりすることができる。後述するように、係合部１５を構成する凸部１６と凹部１７を互いに係合して重ね合わせたシール部材５のシール基体１２同士を固定しておくためには、凸部１６と凹部１７の径方向の距離の組合せの嵌め合いを締まり嵌め又は中間嵌めとするのが望ましいが、例えばシールリップ１３の内側先端部がボールねじ軸１の外形面に対して締め代を有する場合には、シール部材５の位置関係を規制する目的では隙間嵌めであっても有効である。また、凸部１６と凹部１７の径方向の距離の組合せの嵌め合いが隙間嵌めであっても、例えば図５に示すように、重ね合わせたシール部材５同士をボルト１０１とナット１０２で固定することも可能である。また、重ね合わせたシール部材５のシール基体１２同士の固定力を高めるためには、シール基体１２同士を接着剤で接着してもよい。なお、所定位相Ｙ°は９０°以外の角度であってもよい。また、凸部１６と凹部１７自体の嵌め合いを締まり嵌め又は中間嵌めとすることによっても同様の効果が得られる。
【００２２】
図８は、図２のシール部材５の重ね合わせ形態のバリエーションである。図８ａは、図２のシール部材５の表面と裏面を重ね合わせて係合部１５同士を係合して固定した状態を示す。また、図８ｂは、図２のシール部材５の表面同士を重ね合わせて係合部１５同士を係合して固定した状態を示す。また、図８ｃは、図２のシール部材５を３枚重ね合わせて係合部１５同士を係合して固定した状態を示す。また、図８ｄは、図２のシール部材５を４枚重ね合わせて係合部１５同士を係合して固定した状態を示す。なお、後述するように、互いに係合部１５を係合して重ね合わせたシール部材５は、シールリップ１３の位相がずれるのであるが、図４ａに示すように本実施形態では重ね合わせたシール部材５のシールリップ１３の位相ずれが１８０°となっているので、図４ｂに示すようにシールリップ１３の位相がずれていないように見える縦断面図となっている。
【００２３】
図２のシール部材５は、シール基体１２の表面同士を重ね合わせて係合部１５を係合しても、裏面同士を重ね合わせて係合部１５を係合しても、表面と裏面を重ね合わせて係合しても、隣合うシールリップ１３はＤ／Ｌ×３６０°（＝Ａ／Ｌ×３６０°）だけ、位相がずれる。この位相ずれは、重ね合わせたシール部材５のシールリップ１３位置におけるボールねじ軸１の軸直角断面の位相差に等しく、即ちボールねじ軸１の外形面に接触するシールリップ１３の位相差に等しい。従って、係合部１５を係合して重ね合わせた２枚のシール部材５の何れか一方のシールリップ１３の位相をボールねじ軸１の外形面の位相に合わせれば、自動的に他方のシールリップ１３の位相は該当するボールねじ軸１の外形面の位相に合う。重ね合わせたシール部材５が３枚以上であっても同じである。
【００２４】
本実施形態では、図１に示すように、重ね合わせた２枚のシール部材５のうち、ボールねじナット２の軸線方向内側に位置するシール部材５の凸部１６が嵌入する凹部をボールねじナット２のシール部材収納端面に形成し、この凹部にシール部材５の凸部１６を嵌入させれば、軸線方向内側に位置するシール部材５のシールリップ１３の位相が自動的に合うようにした。前述のように、重ね合わせた２枚のシール部材５のうちの何れか一方のシール部材５のシールリップ１３の位相をボールねじ軸１の外形面に合わせれば、他方のシール部材５のシールリップ１３の位相は該当するボールねじ軸１の外形面に自動的に合うので、軸線方向内側に位置するシール部材５のシールリップ１３の位相を合わせれば、軸線方向外側に位置するシール部材５のシールリップ１３の位相は自動的に合う。なお、ボールねじナット２とシール部材５の位相合わせは、例えばボールねじナット２の軸線方向端面に打ち込んだピン（凸部）をシール基体１２の嵌合部１５の凹部１７に嵌入することでおこなうようにしてもよい。
【００２５】
このように本実施形態のボールねじ用シール部材では、予め設定された所定位相だけずれた状態で互いに係合する複数の係合部１５をボールねじ軸線方向端面に形成したことにより、予め設定された所定位相を、隣合うシールリップ１３の内側先端部のボールねじ軸線方向距離Ｄをボールねじ軸１のリードＬで除した値とすれば、係合部１５同士を係合して隣合わせに重ね合わせたシール基体１２のシールリップ１３はボールねじ軸１のリードに応じた分だけ位相がずれるから、位相合わせが容易であり、その重ね合わせて係合したシール基体１２をボールねじナット２に固定すれば容易に取付けることができる。
【００２６】
また、係合部１５を互いに位置関係を規制する凸部１６と凹部１７との組合せとし、溝底中心位相Ｃからボールねじ円周方向の何れか一定の方向に（１／２×Ｄ）／Ｌ×３６０°ずれた位相を基準位相Ｊとし、その基準位相Ｊから夫々所定位相Ｙ°ずらした位置に凸部１６又は凹部１７を形成し、シールリップ１３の内側先端部はシール基体１２の厚さの中央に位置したことにより、係合部１５同士を係合して隣合わせに重ね合わせたシール基体１２のシールリップ１３がボールねじ軸１のリードに応じた分だけ位相がずれる。
【００２７】
また、シール基体１２の厚さＡを隣合うシールリップ１３の内側先端部のボールねじ軸線方向距離Ｄと同等とすることにより、シール基体１２同士を重ね合わせ、係合部１５同士を係合し合えば、重ね合わせたシール基体１２のシールリップ１３同士が自動的に位相合わせされる。
また、凸部１６及び凹部１７をシール基体１２のボールねじ軸線方向両端面に形成し、シールリップ１３がボールねじ軸線垂直面に対して傾斜角度を有することとすれば、３枚以上のシール基体１２同士を重ね合わせることができ、シールリップ１３の傾斜角度も自在に設定することができる。
【００２８】
次に、本発明のボールねじ用シール部材の第２実施形態について、図９、図１０を用いて説明する。図９ａはシール部材５の正面（表面）図、図９ｃはシール部材５の背面（裏面）図、図９ｂは図９ｃのＺ−Ｏ−Ｚ断面図である。本実施形態のシール部材５は、前記第１実施形態のシール部材５に類似している。そのため、同等の構成には同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。本実施形態では、シールリップ１３に刻印のあるシール基体１２の表面にのみ係合部１５を設けた。具体的には、シール部材５の裏面を示す図９ｃの左部のＧ部に凸部１６を形成し、右部のＨ部に凹部１７を形成した。このシール部材５のシール基体１２の裏面同士を重ね合わせ、凸部１６を凹部１７に嵌入して嵌合部１５同士を嵌合し、ボールねじナット２の軸線方向端面に固定したのが図１０である。
【００２９】
このように、本実施形態のボールねじ用シール部材では、凸部及び凹部をシール基体のボールねじ軸線方向の何れか一方の端面にのみ形成し、シールリップがボールねじ軸線垂直面に対して傾斜角度を有することとすれば、２枚のシール基体同士を逆向きに重ね合わせればそれらのシールリップの傾斜角度が逆向きとなる。
次に、本発明のボールねじ用シール部材の第３実施形態について、図１１、図１２を用いて説明する。図１１ａはシール部材５の背面（裏面）図、図１１ｃはシール部材５の正面（表面）図、図１１ｂは図１１ｃのＺ−Ｏ−Ｚ断面図である。本実施形態のシール部材５は、前記第１実施形態のシール部材５に類似している。そのため、同等の構成には同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。本実施形態では、前記第２実施形態と同様に軸線方向一方の端面にのみ凸部１６及び凹部１７からなる係合部１５が予め形成されたシール基体１２をシールリップ用射出成形金型にセットしてインサート成形する際、シール基体１２の表面と裏面を第２実施形態の場合と反対にセットし、シールリップ１３をインサート成形したものである。そのため、第２実施形態と同じシール基体１２を用いてシールリップ１３の内側先端部の軸線方向への傾きを逆向きにすることができる。このシール部材５のシール基体１２の表面同士を重ね合わせ、凸部１６を凹部１７に嵌入して嵌合部１５同士を嵌合し、ボールねじナット２の軸線方向端面に固定したのが図１２である。このため、重ね合わせたシール部材５のシールリップ１３の内側先端部の傾きを図１０と逆向きにすることができる。シール基体１２の表面と裏面を反対にして金型にセットする際には、シール基体１２に形成された凸部１６の逃げを金型に形成すればよい。
【００３０】
更に、図９に示す第２実施形態のシール部材５の裏面と図１１に示す第３実施形態のシール部材５の表面を重ね合わせれば、図１３に示すようなシールリップ１３の形態を得ることもできる。また、第１実施形態のように係合部１５を構成する凸部１６及び凹部１７が両面に形成されたシール基体１２を第３実施形態のようにシールリップ用射出成形金型に表裏反対にセットすることも可能である。
【００３１】
次に、本発明のボールねじ用シール部材の第４実施形態について、図１４〜図１６を用いて説明する。図１４ａはシール部材５の背面（裏面）図、図１４ｃはシール部材５の正面（表面）図、図１４ｂは図１４ａのＺ−Ｏ−Ｚ断面図である。本実施形態のシール部材５は、前記第３実施形態のシール部材５に類似している。そのため、同等の構成には同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。本実施形態では、前記第２実施形態と同様に軸線方向一方の端面にのみ凸部１６及び凹部１７からなる係合部１５が予め形成されたシール基体１２をシールリップ用射出成形金型にセットしてインサート成形する際、シール基体１２の表面と裏面を第２実施形態の場合と反対にセットし、シールリップ１３をインサート成形したものである。そのため、図にＥ部、Ｆ部で夫々示す凸部１６及び凹部１７からなる係合部１５はシール部材５の表面にのみ形成され、その形成位置などは前記第３実施形態と同様である。
【００３２】
但し、本実施形態のシール部材５は、シール基体１２の形状もシールリップ１３の形状も、前記第１〜第３実施形態のシール部材５とは少し異なる。まず、シール基体１２については、外周面の軸線方向端部角隅部に面取りが施されていない。また、シールリップ１３については、前記第１〜第３実施家板では、シール基体１２のアンカー穴１４の部分だけが径方向外側に膨出していたのに対し、シールリップ１３の外径そのものが大きくなってアンカー穴１４を覆うようになっている。つまり、シールリップ１３の外形が波状ではなく、円形になっている。
【００３３】
図１５は、前記図１４のシール部材５の表面同士を向き合わせて凸部１６及び凹部１７からなる係合部１５を互いに係合し、前記図１ａの図示右方の固定方法と同様に、座金７及び六角穴付きボルト８を用いてボールねじナット２に取付けた状態を示している。また、図１６は、前記図１４のシール部材５の表面同士を向き合わせて凸部１６及び凹部１７からなる係合部１５を互いに係合し、前記図１ａの図示左方の固定方法と同様に、六角穴付き止めねじとがり先６を用いてボールねじナット２に取付けた状態を示している。このように本実施形態のシール部材５も、前記第１〜第３実施形態のシール部材５と同様にボールねじナット２に取付けることができる。
【００３４】
なお、前記実施形態では、シール基体１２の厚さＡを隣合うシールリップ１３の内側先端部のボールねじ軸線方向距離Ｄと同等としたが、シール基体１２の厚さＡは隣合うシールリップ１３の内側先端部のボールねじ軸線方向距離Ｄと同等でなくてもよい。その場合には、隣合うシール部材５のシール基体１２の間に、隣合うシールリップ１３の内側先端部のボールねじ軸線方向距離があるべき軸線方向距離Ｄの整数倍となる間座を挿入すればよい。
【符号の説明】
【００３５】
１はボールねじ軸
２はボールねじナット
３は雄ボールねじ溝
４は雌ボールねじ溝
５はシール部材
６は六角穴付き止めねじとがり先
７は座金
８は六角穴付きボルト
９は給油穴
１０は廃油穴
１１はフランジ
１２はシール基体
１３はシールリップ
１４はアンカー
１５は係合部
１６は凸部
１７は凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールねじ軸線方向に二以上重ねてボールねじナットのボールねじ軸線方向端部に取付けられ且つシール基体の内周に設けられたシールリップの内側先端部がボールねじ軸の外形面に接触するボールねじ用シール部材であって、予め設定された所定位相だけずれた状態で互いに係合する複数の係合部をシール基体のボールねじ軸線方向端面に形成したことを特徴とするボールねじ用シール部材。
【請求項２】
前記係合部は互いに位置関係を規制する凸部と凹部との組合せからなり、ボールねじ軸のリードをＬ、隣合うシールリップの内側先端部のボールねじ軸線方向距離をＤ、前記シールリップの内側先端部がボールねじ軸の溝底接触する位相を溝底中心位相としたとき、当該溝底中心位相からボールねじ円周方向の何れか一定の方向に（１／２×Ｄ）／Ｌ×３６０°ずれた位相を基準位相とし、その基準位相からボールねじ円周方向両側に夫々所定位相Ｙ°ずらした位置に前記凸部又は凹部を形成し、前記シールリップの内側先端部はシール基体の厚さの中央に位置することを特徴とする請求項１に記載のボールねじ用シール部材。
【請求項３】
前記シール基体の厚さＡが前記隣合うシールリップの内側先端部のボールねじ軸線方向距離Ｄと同等であることを特徴とする請求項２に記載のボールねじ用シール部材。
【請求項４】
前記凸部及び凹部をシール基体のボールねじ軸線方向の何れか一方の端面にのみ形成し、前記シールリップがボールねじ軸線垂直面に対して傾斜角度を有することを特徴とする請求項２又は３に記載のボールねじ用シール部材。
【請求項５】
前記凸部及び凹部をシール基体のボールねじ軸線方向両端面に形成し、前記シールリップがボールねじ軸線垂直面に対して傾斜角度を有することを特徴とする請求項２又は３に記載のボールねじ用シール部材。
【請求項６】
前記請求項１乃至５の何れか一項に記載のボールねじ用シール部材を組合せて装着したボールねじ。
【請求項１】
ボールねじ軸線方向に二以上重ねてボールねじナットのボールねじ軸線方向端部に取付けられ且つシール基体の内周に設けられたシールリップの内側先端部がボールねじ軸の外形面に接触するボールねじ用シール部材であって、予め設定された所定位相だけずれた状態で互いに係合する複数の係合部をシール基体のボールねじ軸線方向端面に形成したことを特徴とするボールねじ用シール部材。
【請求項２】
前記係合部は互いに位置関係を規制する凸部と凹部との組合せからなり、ボールねじ軸のリードをＬ、隣合うシールリップの内側先端部のボールねじ軸線方向距離をＤ、前記シールリップの内側先端部がボールねじ軸の溝底接触する位相を溝底中心位相としたとき、当該溝底中心位相からボールねじ円周方向の何れか一定の方向に（１／２×Ｄ）／Ｌ×３６０°ずれた位相を基準位相とし、その基準位相からボールねじ円周方向両側に夫々所定位相Ｙ°ずらした位置に前記凸部又は凹部を形成し、前記シールリップの内側先端部はシール基体の厚さの中央に位置することを特徴とする請求項１に記載のボールねじ用シール部材。
【請求項３】
前記シール基体の厚さＡが前記隣合うシールリップの内側先端部のボールねじ軸線方向距離Ｄと同等であることを特徴とする請求項２に記載のボールねじ用シール部材。
【請求項４】
前記凸部及び凹部をシール基体のボールねじ軸線方向の何れか一方の端面にのみ形成し、前記シールリップがボールねじ軸線垂直面に対して傾斜角度を有することを特徴とする請求項２又は３に記載のボールねじ用シール部材。
【請求項５】
前記凸部及び凹部をシール基体のボールねじ軸線方向両端面に形成し、前記シールリップがボールねじ軸線垂直面に対して傾斜角度を有することを特徴とする請求項２又は３に記載のボールねじ用シール部材。
【請求項６】
前記請求項１乃至５の何れか一項に記載のボールねじ用シール部材を組合せて装着したボールねじ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−２５５５３５（Ｐ２０１２−２５５５３５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５７８２４（Ｐ２０１１−１５７８２４）
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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