(57)【要約】【課題】振動の発生を防止しながらボールねじ装置に潤滑剤を供給する手段を提供する。【解決手段】外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と内周面に軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットとを有し、軸軌道溝とナット軌道溝とを複数のボールを介して螺合させたボールねじ装置において、軸軌道溝と平行にダミー溝を形成し、このダミー溝にパイプを巻付け、巻付けたパイプの端部の開口をねじ軸の略中央部に位置させて潤滑剤吐出口とし、パイプを潤滑剤を供給する潤滑剤供給路として機能させる。【選択図】        図１
2006038004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットとを有し、前記軸軌道溝とナット軌道溝とを複数のボールを介して螺合させたボールねじ装置において、
前記軸軌道溝と平行にダミー溝を形成し、該ダミー溝にパイプを巻付け、該パイプの端部を前記ダミー溝に開口させて潤滑剤吐出口とし、前記パイプを潤滑剤を供給する潤滑剤供給路としたことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項２】
外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットとを有し、前記軸軌道溝とナット軌道溝とを複数のボールを介して螺合させたボールねじ装置において、
前記軸軌道溝と平行にダミー溝を形成し、該ダミー溝を被覆材で被覆して空間を設け、該空間の端部を前記ダミー溝に開口させて潤滑剤吐出口とし、前記空間を潤滑剤を供給する潤滑剤供給路としたことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記潤滑剤吐出口を、前記ねじ軸の略中央部に位置させたことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項４】
請求項１、請求項２または請求項３において、
前記潤滑剤供給路の途中に、少なくとも一つの中間吐出口を形成したことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記中間吐出口の開口面積を、前記潤滑剤吐出口の開口面積を最大とし、前記潤滑剤供給路の上流に向かって順に小さくしたことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４または請求項５において、
前記ねじ軸の外周面の前記潤滑剤吐出口の下流に円周方向の連結溝を設け、前記ダミー溝と軸軌道溝とを連通することを特徴とするボールねじ装置。
【請求項７】
外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットとを有し、前記軸軌道溝とナット軌道溝とを複数のボールを介して螺合させたボールねじ装置において、
前記軸軌道溝と平行にダミー溝を形成し、該ダミー溝に前記ねじ軸の全長に渡ってパイプを巻付け、該パイプに冷却媒体を供給することを特徴とするボールねじ装置。
【請求項８】
外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットとを有し、前記軸軌道溝とナット軌道溝とを複数のボールを介して螺合させたボールねじ装置において、
前記軸軌道溝と平行にダミー溝を形成し、該ダミー溝を前記ねじ軸の全長に渡って被覆材で被覆して空間を設け、該空間に冷却媒体を供給す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、工作機械や精密機械、半導体製造装置等の機械装置の移動体の送り機構等に用いられるボールねじ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のボールねじ装置は、ねじ軸の外周面に螺旋状に形成した軸軌道溝と、ナットの内周面に形成した軸軌道溝に対向するナット軌道溝とを複数のボールを介して螺合して構成し、ねじ軸の軸芯に沿って形成した軸方向給油孔と連通すると共に軸軌道溝に開口する半径方向の複数の給油孔を設け、これらの給油孔の内径を軸方向の位置に応じて異ならせ、吐出する油量を均等化してボールねじ装置に潤滑剤を供給している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、ボールねじ装置のねじ軸が長尺の場合に、ねじ軸の軸芯に沿って形成した中空穴に長尺の中軸を挿入し、この中軸と中空穴の内径の間に複数のブッシュを設けて長尺のねじ軸の共振状態の振動を減衰させている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２６９５６９号公報（第３頁段落００１２−段落００１３、第１図）
【特許文献２】特許第２９７９９５２号公報（第３頁段落００１３−段落００２１、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１の技術においては、軸軌道溝に開口する半径方向の給油孔を設けて潤滑油を供給しているため、給油孔の軸軌道溝への開口部が段差となり、軸軌道溝とナット軌道溝との間を転動するボールが給油孔を通過する際に給油孔に落ち込んで振動を発生させる場合があるという問題がある。
また、ねじ軸の軸芯に沿って形成した軸方向給油孔により潤滑剤を供給する構成では、特許文献２のようにねじ軸に設けた中空穴に制振構造を設けた場合には、潤滑油を供給することができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、振動の発生を防止してボールねじ装置に潤滑剤を供給する手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために、外周面に螺旋状の軸軌道溝を形成したねじ軸と、内周面に前記軸軌道溝に対向するナット軌道溝を形成したナットとを有し、前記軸軌道溝とナット軌道溝とを複数のボールを介して螺合させたボールねじ装置において、前記軸軌道溝と平行にダミー溝を形成し、該ダミー溝にパイプを巻付け、該パイプの端部を前記ダミー溝に開口させて潤滑剤吐出口とし、前記パイプを潤滑剤を供給する潤滑剤供給路としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
これにより、本発明は、軸軌道溝と平行に設けたダミー溝からボールねじ装置に潤滑剤を供給することができ、振動の発生を防止して静粛なボールねじ装置を得ることができるという効果が得られる。
また、ねじ軸の軸芯に沿う軸方向給油孔を設けことなく、ボールねじ装置に潤滑剤を供給することができ、ねじ軸に制振構造を設けたボールねじ装置においても潤滑剤を供給することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、図面を参照して本発明によるボールねじ装置の実施例について説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１は実施例１のボールねじ装置を示す断面図、図２は実施例１のねじ軸の側面を示す拡大図、図３は実施例１の潤滑剤供給システムを示す説明図である。
図１において、１はボールねじ装置であり、本実施例ではエンドキャップ式のボールねじ装置である。
２はボールねじ装置１のねじ軸であり、合金鋼等の鋼材で製作された棒状部材であって、その外周面には略半円弧状断面形状の１条の軸軌道溝３が所定のリードおよび所定のピッチで螺旋状に形成されると共に、軸軌道溝３のピッチの間に軸軌道溝３と同一のリードで、つまり平行に後述するコイル状のパイプ１３を螺合させる螺旋状の１条のダミー溝４が形成されている。本実施例のねじ軸２の軸軌道溝３は１条であるので前記のリードとピッチは一致している。
【００１０】
本実施例のダミー溝４の断面形状は、軸軌道溝３と同様の略半円弧形状に形成されており、外観上は２条の軸軌道溝３が形成されたねじ軸２と同様の形状になっている。
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３と対向する略半円弧状断面形状のナット軌道溝６が軸軌道溝３と同じリードで形成されている。
【００１１】
また、ナット５には、ナット５を軸方向に貫通する戻り路７が設けられている。
８はエンドキャップであり、金属材料や樹脂材料等で製作され、ナット５の軸方向の両端に配置され、それぞれのナット５側には戻り路７とナット軌道溝６とを接続する湾曲した通路である方向転換路９が設けられている。
１０はボールであり、合金鋼等の鋼材またはセラミック材等で製作された球体であって、軸軌道溝３とナット軌道溝６の間を転動してねじ軸２とナット５を螺合させる。
【００１２】
１１はフランジ部であり、ナット５の外周部に設けられ、固定用の段付ボルト穴１２が設けられている。
１３はパイプであり、図２に示すように金属材料または樹脂材料で製作されたねじ軸２のダミー溝４の溝深さと略同等の外径を有するパイプをダミー溝４に巻付けて形成したコイル状部材であって、ダミー溝４に螺合させたときに、ねじ軸２の軸方向の略中央部のダミー溝４にパイプ１３の端部の開口（潤滑剤吐出口１４という。）が位置するように配置される。これによりダミー溝４に潤滑剤吐出口１４が開口し、パイプ１３により本実施例のボールねじ装置１への潤滑剤の潤滑剤供給路が形成される。
【００１３】
なお、コイル状のパイプ１３の設置は、コイルの内径をダミー溝４の谷径より僅かに小さくして予めコイル状に形成したパイプ１３をその弾性を利用してダミー溝４に螺合させて設置してもよく、ダミー溝４に巻付けた後に接着剤等により部分的にまたは全体を接着して設置してもよい。
また、潤滑剤吐出口１４の開口位置は前記のねじ軸２の略中央部に限らず、ナット５の移動範囲であればどこに開口させてもよい。
【００１４】
上記のナット５に設けた戻り路７とエンドキャップに設けた方向転換路９により本実施例の連結路が構成され、ねじ軸２の軸軌道溝３とこれに対向するナット５のナット軌道溝６および前記の連結路によりボール１０が循環する循環路が形成される。
この循環路に複数のボール１０が封入され、軸軌道溝３とナット軌道溝６とがボール１０を介して螺合する。
【００１５】
また、ダミー溝４に螺合させたパイプ１３には潤滑剤吐出口１４の反対側の開口から潤滑油またはグリース等の潤滑剤が供給され、ボール１０と軸軌道溝３およびナット軌道溝６との間を潤滑する。
図３において、２０はボールねじ装置１の潤滑剤供給システムである。
本実施例のボールねじ装置１は、そのねじ軸２の両端部が図示しない機械装置の基盤２１に設けられた固定板２２により軸方向の移動および回転が固定され、ナット５が回転することによってナット５自身が軸方向に往復移動する。
【００１６】
２３は機械装置の移動台であり、基盤２１に設けられたリニアガイド装置等の直動案内装置２４の２本のレール２４ａ上にそれぞれ直線往復運動可能に設けられたスライダ２４ｂに固定されている。
また、移動台２３には支持板２５が設けられており、図示しない転がり軸受を介してナット５の外周面を回転自在に支持している。
【００１７】
２６は駆動モータであり、移動台２３に設けられた取付ブラケット２７に固定され、その回転軸に取付けられた歯付プーリ２８ａを正逆可能に回転駆動して、ナット５のフランジ部１１に段付ボルト穴１２を用いて取付けられた歯付プーリ２８ｂとの間に掛け渡された無端の歯付ベルト２９によりナット５を正逆可能に回転させる。
３０は潤滑剤供給システム２０のコントローラであり、図示しないドライバ回路により駆動モータ２６を正逆可能に回転させると共に、駆動モータ２６に設けられた図示しないエンコーダ等の位置検出部からの位置情報によりナット５のねじ軸２上の位置を検出して潤滑剤供給装置３１へ給油指令を送出する機能を有している。
【００１８】
潤滑剤供給装置３１は、ねじ軸２のダミー溝４に螺合させたパイプ１３の潤滑剤吐出口１４の反対側の開口に接続する供給管３２が接続されており、コントローラ３０からの給油指令に応じて潤滑剤を供給管３２を通じてパイプ１３へ供給する機能を有している。
この場合に、潤滑剤が液体の潤滑油の場合はトロコイド式やギア式等のポンプが潤滑剤の供給に用いられ、半固体状のグリースの場合はピストンポンプやスクリュウ押出機等のポンプが潤滑剤の供給に用いられる。
【００１９】
なお、本実施例の潤滑剤吐出口１４は、図３において右側の固定板２２からねじ軸２の全長の略１／３程度左寄りの略中央部に開口している。
上記の構成の作用について説明する。
潤滑剤供給システム２０を用いてホールねじ装置１のボール１０と軸軌道溝３およびナット軌道溝６との間を潤滑する場合の作動について説明する。
【００２０】
コントローラ３０から駆動モータ２６に電力が供給されると、駆動モータ２６が正転してその駆動力が歯付プーリ２８ａ、歯付ベルト２９、歯付プーリ２８ｂを経由してナット５に伝えられ、ナット５が回転してナット５がねじ軸２上を軸方向に移動し、このナット５の移動力は支持板２５を介して直動案内装置２４に案内された移動台２３に伝えられ、移動台２３がナット５と同方向に移動する。
【００２１】
このとき、コントローラ３０は駆動モータ２６からの位置情報によりナット５のねじ軸２上の位置を検出しながらナット５の位置を監視しており、ナット５がねじ軸２のダミー溝４に螺合するパイプ１３の潤滑剤吐出口１４の位置を通過する時に潤滑剤供給装置３１へ給油指令を送出する。
給油指令を受けた潤滑剤供給装置３１は、潤滑剤供給用のポンプを起動し、供給管３２を通じてパイプ１３へ潤滑剤を圧送する。圧送された潤滑剤は潤滑剤吐出口１４からダミー溝４へ吐出される。
【００２２】
この場合に、ポンプの起動から潤滑剤の吐出までに時間的な遅れがあるときは、コントローラ３０がその遅れを考慮して事前に給油指令を送出するようにしてもよく、潤滑剤供給装置３１がポンプを常に運転しながら、バイパス通路と供給管３２とを切替えて潤滑剤を供給管３２側へ供給するようにしてもよい。
ダミー溝４へ吐出された潤滑剤は、ダミー溝４からねじ軸２の外周面とナット５の内周面の間に入り込み、潤滑剤の粘性によりナット５の回転に伴って軸軌道溝３およびナット軌道溝６に運ばれ、そこを転動するボール１０と軸軌道溝３およびナット軌道溝６との間を潤滑する。
【００２３】
駆動モータ２６が逆転させて直動案内装置２４に案内された移動台２３を上記とは逆方向に移動させる場合も同様である。
このように、ナットの潤滑剤吐出口の通過に合わせて潤滑剤を供給するようにすれば、ナット５内により有効に潤滑剤を供給することができる。
以上説明したように、本実施例では、ねじ軸の軸軌道溝と平行に設けたダミー溝に螺旋状に巻付けたパイプにより潤滑剤供給路を形成したことによって、軸軌道溝と平行に設けたダミー溝からボールねじ装置に潤滑剤を供給することができ、振動の発生を防止して静粛なボールねじ装置を得ることができる。
【００２４】
また、ねじ軸の軸芯に沿う軸方向給油孔を設けことなく、ボールねじ装置に潤滑剤を供給することができ、ねじ軸に制振構造を設けたボールねじ装置においても潤滑剤を供給することができる。
【実施例２】
【００２５】
図４は、実施例２のねじ軸の側面を示す拡大図である。
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。
本実施例のねじ軸２には１条の軸軌道溝３のピッチの間を略等分して軸軌道溝３と平行に３条のダミー溝４が形成されている。また各ダミー溝４にはそれぞれ上記実施例１と同様のコイル状のパイプ１３が螺合しており、それぞれの潤滑剤吐出口１４はねじ軸２の略中央部のそれぞれのダミー溝４で略軸直角断面上の円周方向に約１２０度間隔で開口するように設置されている。これによりそれぞれのダミー溝４に潤滑剤吐出口１４が開口し、各パイプ１３により本実施例のボールねじ装置１への潤滑剤の３本の潤滑剤供給路が形成される。
【００２６】
上記の構成の作用について説明する。
潤滑剤供給システム２０を用いてホールねじ装置１へ潤滑剤を供給する場合は、上記実施例１と同様にコントローラ３０から駆動モータ２６に電力が供給されると、駆動モータ２６が正転してその駆動力がナット５に伝えられ、ナット５が回転して直動案内装置２４に案内された移動台２３がナット５と同方向に移動する。
【００２７】
このとき、コントローラ３０は上記実施例１と同様にしてナット５の位置を監視しており、ナット５がねじ軸２の各ダミー溝４に螺合する各パイプ１３の潤滑剤吐出口１４の移動方向の最下流にある潤滑剤吐出口１４の位置を通過する時に潤滑剤供給装置３１へ給油指令を送出する。
給油指令を受けた潤滑剤供給装置３１は、上記実施例１と同様にして各パイプ１３へ潤滑剤を圧送する。圧送された潤滑剤は各潤滑剤吐出口１４からそのダミー溝４へ吐出される。
【００２８】
各ダミー溝４へ吐出された潤滑剤は、各ダミー溝４からねじ軸２の外周面とナット５の内周面の間に入り込み、潤滑剤の粘性によりナット５の回転に伴って軸軌道溝３およびナット軌道溝６に運ばれ、そこを転動するボール１０と軸軌道溝３およびナット軌道溝６との間を潤滑する。
駆動モータ２６が逆転させて直動案内装置２４に案内された移動台２３を上記と逆方向に移動させる場合も同様である。
【００２９】
このように、ナットの潤滑剤吐出口の通過に合わせて３つの潤滑剤吐出口１４から潤滑剤を供給するようにすれば、ナット５内により有効に潤滑剤を供給することができる。
以上説明したように、本実施例では、上記実施例１と同様の効果に加えて、ねじ軸の軸軌道溝と平行に３条のダミー溝を設け、それぞれのダミー溝に螺旋状に巻付けたパイプにより潤滑剤供給路を形成したことによって、軸軌道溝と平行に設けた３条のダミー溝からより有効にボールねじ装置に潤滑剤を供給することができる。
【実施例３】
【００３０】
図５は、実施例３のねじ軸の側面を示す拡大図である。
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。
本実施例のねじ軸２には上記実施例１と同様にダミー溝４が軸軌道溝と平行に１条形成されている。そしてダミー溝４には上記実施例１と同様のコイル状のパイプ１３が３本螺合しており、それぞれの潤滑剤吐出口１４はねじ軸２の略中央部でダミー溝４のリードと同等の間隔を置いてダミー溝４に開口するように設置されている。これにより１条のダミー溝４に間隔をおいて３つの潤滑剤吐出口１４が開口し、これらのパイプ１３により本実施例のボールねじ装置１への潤滑剤の３本の潤滑剤供給路が形成される。
【００３１】
なお、ダミー溝４の断面形状は、実施例１と同様のパイプ１３が３本設置できるように実施例１に較べて大きな断面積を有する形状、例えば半長円形に形成されている。
上記の構成の作用について説明する。
潤滑剤供給システム２０を用いてホールねじ装置１へ潤滑剤を供給する場合は、上記実施例１と同様にコントローラ３０から駆動モータ２６に電力が供給されると、駆動モータ２６が正転してその駆動力がナット５に伝えられ、ナット５が回転して直動案内装置２４に案内された移動台２３がナット５と同方向に移動する。
【００３２】
このとき、コントローラ３０は上記実施例１と同様にしてナット５の位置を監視しており、ナット５がねじ軸２の各ダミー溝４に螺合する各パイプ１３の潤滑剤吐出口１４の位置を通過する度に潤滑剤供給装置３１へ給油指令を送出する。
給油指令を受けた潤滑剤供給装置３１は、上記実施例１と同様にして上流側から順にその潤滑剤吐出口１４に通じるパイプ１３へ潤滑剤を圧送し、圧送された潤滑剤はその潤滑剤吐出口１４からダミー溝４へ吐出される。これにより１本のダミー溝４の各部位へ順に潤滑剤が吐出される
ダミー溝４へ吐出された潤滑剤は、順にダミー溝４からねじ軸２の外周面とナット５の内周面の間に入り込み、潤滑剤の粘性によりナット５の回転に伴って軸軌道溝３およびナット軌道溝６に運ばれ、そこを転動するボール１０と軸軌道溝３およびナット軌道溝６との間を順に潤滑する。
【００３３】
駆動モータ２６が逆転させて直動案内装置２４に案内された移動台２３を上記と逆方向に移動させる場合も同様である。
このように、ナットの潤滑剤吐出口の通過に合わせて３つの潤滑剤吐出口１４から順に潤滑剤を供給するようにすれば、ナット５内に長時間に渡って潤滑剤を供給することができ、より良好な潤滑状態とすることができる。
【００３４】
以上説明したように、本実施例では、上記実施例１と同様の効果に加えて、ねじ軸の軸軌道溝と平行にダミー溝を設け、ダミー溝に螺旋状に巻付けた３本のパイプにより潤滑剤供給路を形成したことによって、軸軌道溝と平行に設けたダミー溝からナットの通過に合わせて順次に潤滑剤を供給することができ、ボールねじ装置に長時間に渡って潤滑剤を供給することができる。
【実施例４】
【００３５】
図６は、実施例４のねじ軸の側面を示す拡大図である。
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。
本実施例のねじ軸２には上記実施例２と同様にダミー溝４が軸軌道溝と平行に３条形成されている。
４０は被覆材としてのシーリングテープであり、樹脂材料や金属箔等で製作された長尺のテープであって、その片面の全面または片面の両方の縁部に粘着剤が塗布されており、各ダミー溝４のねじ軸２の外周面側を塞ぐように貼付されて被膜を形成し、各ダミー溝４とシーリングテープ４０との間に形成される螺旋状の空間が本実施例のボールねじ装置１への潤滑剤の３本の潤滑剤供給路として機能する。
【００３６】
また、それぞれの潤滑剤供給路の潤滑剤吐出口１４は、上記実施例２と同様にねじ軸２の略中央部のそれぞれのダミー溝４で略軸直角断面上の円周方向に約１２０度間隔で開口するように設置される。
なお、シーリングテープ４０の厚さは、ねじ軸２の外周面とナット５の内周面との間に形成される隙間より薄い厚さに成形される。
【００３７】
上記の構成の作用については、上記実施例２の作動と同様であるのでその説明を省略する。
この場合に、供給管３２と潤滑剤供給路との接続は、潤滑剤供給路の潤滑剤吐出口１４の反対側の開口に供給管３２を挿入し、シーリング材または接着剤等を用いて供給管３２を反対側の開口に連通するようにして固定する。
【００３８】
以上説明したように、本実施例では、上記実施例２と同様の効果に加えて、ダミー溝をシーリングテープで被覆して潤滑剤供給路を形成するようにしたことによって、コイル状のパイプを用いずに簡易にボールねじ装置の潤滑を行うことができると共に、ダミー溝への異物の混入を防止することができる。
【実施例５】
【００３９】
図７は、実施例５のねじ軸の側面を示す拡大図である。
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。
本実施例のねじ軸２には、上記実施例２と同様に３条のダミー溝４が形成され、そのそれぞれにコイル状のパイプ１３を螺合しており、各潤滑剤吐出口１４はねじ軸２の略中央部のそれぞれのダミー溝４で略軸直角断面上の円周方向に約１２０度間隔で開口するように設置されている。
【００４０】
４２は被覆材としてのシーリング材であり、各ダミー溝４に設置された各パイプ１３の潤滑剤吐出口１４付近を除く全長を埋設して被膜を形成し、各パイプ１３をダミー溝４に固定している。これらの被膜により埋設されたパイプ１３の内径により形成される空間が本実施例のボールねじ装置１への潤滑剤の３本の潤滑剤供給路として機能する。
なお、シーリング材４２の外径は、ねじ軸２の外周面と略同等となるように施工されている。
【００４１】
上記の構成の作用については、上記実施例２の作動と同様であるのでその説明を省略する。
以上説明したように、本実施例では、上記実施例２と同様の効果に加えて、パイプをシーリング材で被覆して固定するようにしたことによって、ダミー溝への異物の混入を防止することができると共に、パイプの姿勢を安定させることができる。
【実施例６】
【００４２】
図８は、実施例６のねじ軸の側面を示す拡大図である。
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。
本実施例のねじ軸２には３条の軸軌道溝３が所定のリードおよび所定のピッチで形成されており、そのピッチを同一にして軸軌道溝３と平行に１条のダミー溝４が形成されている。またダミー溝４には上記実施例１と同様のコイル状のパイプ１３が螺合しており、その潤滑剤吐出口１４はねじ軸２の略中央部のダミー溝４に開口するように設置されている。これによりダミー溝４に潤滑剤吐出口１４が開口し、パイプ１３により本実施例のボールねじ装置１への潤滑剤の潤滑剤供給路が形成される。
【００４３】
４４は連通溝であり、ダミー溝４に開口している潤滑剤吐出口１４の下流でねじ軸２の外周面に形成された円周方向の溝であって、ダミー溝４および３条の軸駆動溝３を円周方向で連通している。
連通溝４４の深さは、ボール１０が軸軌道溝３とナット軌道溝６との間を転動する際の接触部に達しない深さ、つまりボール１０の転動時にボール１０が連通溝４４に落ち込まない深さに設定されている。
【００４４】
上記の構成の作用について説明する。
潤滑剤供給システム２０を用いてホールねじ装置１へ潤滑剤を供給する場合の移動台２３の移動の作動および潤滑剤吐出口１４からダミー溝４への潤滑剤の吐出の作動は上記実施例１と同様であるので、その説明を省略する。
ダミー溝４へ吐出された潤滑剤は、ねじ軸２の外周面に形成されている連通溝４４によって潤滑剤の粘性によりナット５の回転に伴ってダミー溝４から各軸軌道溝３およびナット軌道溝６に運ばれ、そこを転動するボール１０と軸軌道溝３およびナット軌道溝６との間を潤滑する。
【００４５】
駆動モータ２６が逆転させて直動案内装置２４に案内された移動台２３を上記と逆方向に移動させる場合も同様である。
以上説明したように、本実施例では、上記実施例１と同様の効果に加えて、潤滑剤吐出口の下流にねじ軸の軸軌道溝とダミー溝とを連通する円周方向の連通溝を設けたことによって、軸軌道溝に確実に潤滑剤を供給することができる。このことは多条の軸軌道溝を有するボールねじ装置の潤滑に特に有効である。
【実施例７】
【００４６】
図９は、実施例７のねじ軸の側面を示す拡大図である。
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。
本実施例のねじ軸２は、上記実施例１と同様に形成され、そのダミー溝４には上記実施例１と同様のコイル状のパイプ１３が螺合しており、その潤滑剤吐出口１４はねじ軸２の略中央部のダミー溝４に開口するように設置され、パイプ１３により本実施例のボールねじ装置１への潤滑剤の潤滑剤供給路が形成される。
【００４７】
４６は中間吐出口であり、ダミー溝４に螺合するコイル状のパイプ１３の潤滑剤吐出口１４とその反対側の開口の間にパイプ１３に半径方向に穿孔して形成された１つまたは２つ以上の孔であって、その開口面積は潤滑剤供給路の上流から下流に向かって順に大きくなるように設定され、潤滑剤吐出口１４の開口面積が最大となるように設定される。つまり潤滑剤吐出口１４の開口面積を最大として潤滑剤供給路の上流に向かって順に開口面積を減少させて設定される。本実施例の中間吐出口４６はダミー溝４のリードと同じ間隔になるように形成されている。
【００４８】
中間吐出口４６の開口面積の設定は、各中間吐出口４６および潤滑剤吐出口１４から吐出される潤滑剤の圧力損失係数や中間吐出口４６および潤滑剤吐出口１４の縮流係数を考慮して設定するとよい。
すなわち、潤滑剤が通過する通路長さやパイプ１３の曲率やその曲り長さの相違による圧力損失係数、中間吐出口４６とパイプ１３の内周面との角部の形状に起因する圧力損失係数等から求めた圧力損失を元圧から減じて各中間吐出口４６および潤滑剤吐出口１４における雰囲気圧力とのそれぞれの圧力差を求め、前記の角部の形状に起因する縮流係数を考慮して算出される流量が同一となるように設定する。これにより各中間吐出口４６および潤滑剤吐出口１４から略均等に潤滑剤を吐出させることができる。
【００４９】
上記の構成の作用について説明する。
潤滑剤供給システム２０を用いてホールねじ装置１へ潤滑剤を供給する場合は、上記実施例１と同様にコントローラ３０から駆動モータ２６に電力が供給されると、駆動モータ２６が正転してその駆動力がナット５に伝えられ、ナット５が回転して直動案内装置２４に案内された移動台２３がナット５と同方向に移動する。
【００５０】
これと並行して、コントローラ３０は定期的に潤滑剤供給装置３１へ給油指令を送出し、給油指令を受けた潤滑剤供給装置３１は実施例１と同様にして供給管３２を通じてパイプ１３へ潤滑剤を圧送して潤滑剤を各中間吐出口４６および潤滑剤吐出口１４からダミー溝４へ吐出する。
各中間吐出口４６および潤滑剤吐出口１４からダミー溝４へ吐出された潤滑剤は、ナット５がその部位を通過するときにねじ軸２の外周面とナット５の内周面の間に入り込み、潤滑剤の粘性によりナット５の回転に伴ってダミー溝４から軸軌道溝３およびナット軌道溝６に運ばれ、そこを転動するボール１０と軸軌道溝３およびナット軌道溝６との間を潤滑する。
【００５１】
駆動モータ２６が逆転させて直動案内装置２４に案内された移動台２３を上記と逆方向に移動させる場合も同様である。
以上説明したように、本実施例では、上記実施例１と同様の効果に加えて、潤滑剤供給路の途中に中間吐出口を設けたことによって、ナットの動きと潤滑剤の吐出のタイミングが取れない場合においてもボールねじ装置に潤滑剤を均等に供給することができる。
【００５２】
また、潤滑剤吐出口の開口面積を最大とし、中間吐出口の開口面積を潤滑剤供給路の上流に向かって順に小さくなるように設定したことによって、各中間吐出口および潤滑剤吐出口から略均等に潤滑剤を吐出させることができる。
なお、上記実施例４を除く各実施例においては、ダミー溝の断面形状は軸軌道溝と同様の略半円弧形状であるとして説明したが、コイル状のパイプの外径に合わせてその深さを設定すればよく、形状も円弧に限らず、四角、台形、半楕円等の断面形状であってもよい。要はコイル状のパイプを螺合させることができ、螺合したときのコイル外径がナットの内径よりも小さくなる形状であればどのような形状であってもよい。
【００５３】
実施例４の断面形状においても円弧に限らず、四角、台形、半楕円等の形状であってもよい。要は潤滑剤を不足なく供給することができる形状であればどのような形状であってもよい。
また、上記各実施例においては、供給管と潤滑剤供給路とを直接接続するとして説明したが、ねじ軸の一方の端部にジャケットを設け、このジャケットを介して供給管と潤滑剤供給路とを接続するようにしてもよい。
【００５４】
上記においては、振動の発生を防止しながらボールねじ装置１に潤滑剤を供給する場合について説明したが、ねじ軸２の冷却を行うことが必要になる場合がある。
この場合には、上記実施例４を除く実施例１から実施例６のパイプ１３をねじ軸２の全長に渡ってダミー溝４に螺合させ、パイプ１３の一端に供給管３２を接続してポンプから水やオイル等の冷却媒体を圧送し、他端に回収管を接続して冷却媒体を回収してチラ−等の冷却装置を介してポンプに接続するタンクに回収するようにすればよい。
【００５５】
これにより、ねじ軸２を簡易な構成で冷却することが可能になり、ナット５が高速で回転し、移動台２３を高速で移動させる等の場合の発熱によるねじ軸２の熱膨張により位置決め精度が低下することを防止することができる。
実施例４の場合は、潤滑油供給路に前記と同様に冷却媒体を供給するようにすれば、同様の効果を得ることができる。
【００５６】
この場合に、潤滑と冷却を併用する場合は、上記実施例２、３、５に示したパイプ１３の少なくとも１本を前記と同様にして冷却用のパイプとし、他のパイプ１３を潤滑用のパイプとして用いるようにすればよい。実施例４においても同様である。
更に、上記各実施例においては、ナットに設けた戻り路とエンドキャップに設けた方向転換により連結路を構成してボールを循環させるエンドキャップ式の循環方式を用いたボールねじ装置に本発明を適用した場合を例に説明したが、連結路は上記に限らず連結路をこま式やリターンチューブ式、エンドデフレクタ式等とした循環方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。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施例１のボールねじ装置を示す断面図
【図２】実施例１のねじ軸の側面を示す拡大図
【図３】実施例１の潤滑剤供給システムを示す説明図
【図４】実施例２のねじ軸の側面を示す拡大図
【図５】実施例３のねじ軸の側面を示す拡大図
【図６】実施例４のねじ軸の側面を示す拡大図
【図７】実施例５のねじ軸の側面を示す拡大図
【図８】実施例６のねじ軸の側面を示す拡大図
【図９】実施例７のねじ軸の側面を示す拡大図
【符号の説明】
【００５８】
１    ボールねじ装置
２    ねじ軸
３    軸軌道溝
４    ダミー溝
５    ナット
６    ナット軌道溝
７    戻り路
８    エンドキャップ
９    方向転換路
１０  ボール
１１  フランジ部
１２  ボルト穴
１３  パイプ
１４  潤滑剤吐出口
２０  潤滑剤供給システム
２１  基盤
２２  固定板
２３  移動台
２４  直動案内装置
２４ａ  レール
２４ｂ  スライダ
２５  支持板
２６  駆動モータ
２７  取付ブラケット
２８ａ、２８ｂ  歯付プーリ
２９  歯付ベルト
３０  コントローラ
３１  潤滑剤供給装置
３２  供給管
４０  シーリングテープ
４２  シーリング材
４４  連通溝
４６  中間吐出口
【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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