(57)【要約】【課題】古い潤滑剤を効率良く排出できる新規な新規なボールねじ装置およびこれを用いた往復移動装置の提供。【解決手段】ねじ軸１０を貫通するナット２０と、当該ナット２０側のねじ溝２１と前記ねじ軸１０側のねじ溝１１で形成される螺旋状の転動路４０内を転動する複数のボール３０とを備えたボールねじ装置１００であって、少なくとも２つ以上の循環回路６０を形成すると共に潤滑剤供給孔７０を有し、当該複数の循環回路６０の中間部に当該ナット２０の内外間を連通する潤滑剤排出孔８０を設ける。これによって、古い潤滑剤が潤滑剤排出孔８０から効率良く排出されて常に新しい潤滑剤を供給できるため、潤滑不良による早期損傷を未然に防止できる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、当該ねじ軸を貫通すると共にその内周面に前記ねじ軸側のねじ溝と対向するように螺旋状のねじ溝を有するナットと、当該ナット側のねじ溝と前記ねじ軸側のねじ溝で形成される螺旋状の転動路内を転動する複数のボールとを備えたボールねじ装置であって、
少なくとも２つ以上の循環回路を前記ナットの軸方向に沿って形成すると共に潤滑剤供給孔を有し、当該複数の循環回路の中間部に当該ナットの内外間を連通する潤滑剤排出孔を設けた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、
前記潤滑剤排出孔は、前記複数の循環回路の中間部であって前記ボールが循環しない部分のねじ溝に臨むように位置する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、
前記潤滑剤供給孔は、前記ナットのねじ溝内底部に臨むように位置することを特徴とするボールねじ装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載のボールねじ装置において、
前記潤滑剤供給孔は、前記ナットのねじ溝間に臨むように位置することを特徴とするボールねじ装置。
【請求項５】
ボールねじ装置を用いた往復移動装置において、
前記ボールねじ装置として前記請求項１〜４のいずれか１項に記載のボールねじ装置を用いると共に、当該ボールねじ装置のナットは、前記潤滑剤排出孔が鉛直下方に向くように設置されていることを特徴とする往復移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動式射出成型機、プレス機、工作機械などような特に荷重負荷の大きい機械要素として用いられるボールねじ装置およびこれを用いた往復移動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
往復移動装置の１つであるボールねじ装置は、内面に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、同じく外面に螺旋状のねじ溝が形成されたねじ軸とを複数のボール（鋼球）を介して螺合し、そのねじ軸を回転させることによってそのナットをそのねじ軸に沿って往復移動するものであり、従来から各種産業の製造・加工機械や、車両のステアリング装置、位置決め装置などの部品として不可欠な機械要素の一つとなっている。
【０００３】
このようなボールねじ装置のうち、電動式射出成型機、プレス機などのように特に荷重負荷の大きい機械要素として用いられる場合は、潤滑不良によるねじ溝やボールの早期損傷が問題となってくる。
そのため、従来では、例えば以下の特許文献１や２などに示すようにそのボールねじ装置に自動給脂装置を付設し、この自動給脂装置からそのナット内に絶えずグリースなどの潤滑剤を供給することで潤滑剤切れを防止して潤滑不良による不都合を未然に回避するようにしている。
【０００４】
一方、このように自動給脂装置からそのナット内に絶えず潤滑剤を供給した場合、その供給に伴って古い潤滑剤がそのナット端面から排出され、ねじ軸の回転と共に周囲に飛散して機台などを汚してしまうといった不都合がある。
そのため、例えば以下の特許文献３などでは、ナットの中間部に潤滑剤供給孔を設けると共にナット端部に潤滑剤排出孔を設け、古くなった潤滑剤をこの潤滑剤排出孔から排出することで係る不都合を回避するようにしている。
【特許文献１】特開２０００−２５７７９２号公報
【特許文献２】特開２００２−１６０２７８号公報
【特許文献３】特開２００３−８３４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この特許文献３のようにナットの端部から古くなった潤滑剤を排出する方法では、ナットが長くなった場合に潤滑剤が均一に行き渡らなくなり、潤滑不良を招くおそれがある。
また、負荷容量を大きくするために複数のリターンチューブを用いて一つのナットに複数の循環回路を形成した構造では、その循環回路間の非負荷圏、すなわちボールが転動しないねじ溝領域内はボールが無い分、空間容積が大きく、古い潤滑剤が多量に滞留してこれが排出されずに残ってしまう。
【０００６】
あるいは新しい潤滑剤が、滞留した古い潤滑剤と混合され、劣化したナット内の潤滑剤が劣化したり、排出される潤滑剤に新しい潤滑剤が多く含有することが考えられる。
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、その目的は、古い潤滑剤を効果的に排出して新たな潤滑剤を効率的に供給できる新規なボールねじ装置およびこれを用いた往復移動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、
外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、当該ねじ軸を貫通すると共にその内周面に前記ねじ軸側のねじ溝と対向するように螺旋状のねじ溝を有するナットと、当該ナット側のねじ溝と前記ねじ軸側のねじ溝で形成される螺旋状の転動路内を転動する複数のボールとを備えたボールねじ装置であって、少なくとも２つ以上の循環回路を前記ナットの軸方向に沿って形成すると共に潤滑剤供給孔を有し、当該複数の循環回路の中間部に当該ナットの内外間を連通する潤滑剤排出孔を設けた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、前記潤滑剤排出孔は、前記複数の循環回路の中間部であって前記ボールが循環しない部分のねじ溝に臨むように位置する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、前記潤滑剤供給孔は、前記ナットのねじ溝内底部に臨むように位置することを特徴とするボールねじ装置である。
【０００９】
また、請求項４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、前記潤滑剤供給孔は、前記ナットのねじ溝間に臨むように位置することを特徴とするボールねじ装置である。
また、請求項５の発明は、
ボールねじ装置を用いた往復移動装置において、前記ボールねじ装置として前記請求項１〜４のいずれか１項に記載のボールねじ装置を用いると共に、当該ボールねじ装置のナットは、前記潤滑剤排出孔が鉛直下方に向くように設置されていることを特徴とする往復移動装置である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、古い潤滑剤が溜まり易い循環回路間に潤滑剤排出孔を設けたことから、新旧の潤滑剤の混ざ合いを低減できるので、古い潤滑剤が効率良く排出されて常に新しい潤滑剤を効率良く供給することができる。ここで、本発明でいう「潤滑剤」とは、粘性の高いグリースや潤滑油を含むものである。
また、請求項２によれば、潤滑剤排出孔をボールが循環しない部分のねじ溝としているので潤滑剤排出孔の面積を大きくできるため、良好に潤滑剤を排出できる。
【００１１】
また、請求項３によれば、ねじ溝内底部に臨むように潤滑剤供給孔を設けたことから、ナット側のねじ溝内底部に直接潤滑剤を供給することができるため、そのねじ溝とボールとの転動面の潤滑性を確保することができる。
また、請求項４によれば、ねじ溝間に臨むように潤滑剤供給孔を設けたことから、転動路からあふれ出た潤滑剤を新たに供給された潤滑剤と共にその転動路側に戻すことができるため、転動路に対してより効率的に給油を行うことができる。
また、請求項５の発明によれば、潤滑剤排出孔が鉛直下方になる向きでナットを設置したため、重力による潤滑剤の排出を促進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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５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、ロッド状のねじ軸１０（図１では図示省略）と、このねじ軸１０を貫通する筒状のナット２０と、このナット２０とねじ軸１０との間を転動する複数のボール（鋼球）３０、３０…とから主に構成されている。
【００１３】
そして、このねじ軸１０の外周面およびナット２０の内周面には、それぞれ螺旋状のねじ溝１１、２１が対向するように形成されており、これらねじ溝１１、２１で形成される螺旋状の転動路４０内を前記複数のボール３０、３０…が転動するようになっている。
また、この螺旋状の転動路４０の上下流間には、２つのリターンチューブ５０、５０が設けられており、転動路４０の一部と共に前記ナット２０の軸方向に沿って２つ（２条）の循環回路６０、６０を形成するようになっている。
【００１４】
すなわち、このリターンチューブ５０、５０は、ほぼＵ字形に曲げ加工された金属管から形成されており、その両端部がナット２０を貫通して螺旋状の転動路４０内に臨むように位置することで、転動路４０の一部と共にそれぞれ螺旋状の循環回路６０、６０を独立して形成するようになっている。
従って、一方の循環回路６０内を転動するボール３０、３０…は、常にその一方の循環回路６０内を循環して転動し、他方の循環回路６０に至ることはない。
【００１５】
また、図示するように、このナット２０には、潤滑剤供給孔７０，７０が設けられており、図示しない自動給脂装置からそれら各循環回路６０，６０ごとに独立してグリースなどの潤滑剤を供給できるようになっている。
そして、このような構成をした本発明のボールねじ装置１００にあっては、図示するようにこの循環回路６０、６０間であってこのナット２０の内外間を連通するように潤滑剤排出孔８０が設けられている。
【００１６】
そして、前述したようにこの循環回路６０、６０間の転動路４０は、ボール３０、３０…が転動することのない、いわゆる非負荷圏であり、前記潤滑剤供給孔７０，７０から供給された潤滑剤が滞留し易い領域となっている。
従って、本発明のボールねじ装置１００は、この非負荷圏に臨むように潤滑剤排出孔８０を設けたことにより、転動路４０内の潤滑剤が効率良く排出されるようになるため、常に新しい潤滑剤を転動路４０内に供給することができる。これにより、新たに供給された潤滑剤が古い潤滑剤と混合して早期に劣化してしまったり、新たな潤滑剤の一部が古い潤滑剤よりも先に排出されてしまい、十分に潤滑に寄与しないなどといった不都合を回避することができる。
【００１７】
また、この潤滑剤排出孔８０から転動路４０内の潤滑剤を効率良く回収できることにより、潤滑剤の飛散による機台の汚染なども確実に抑制することができる。
また、この非負荷圏は、外部から転動路４０内に侵入した塵やその内部で発生した摩擦粉なども溜まることから、これら塵や摩擦粉なども古くなった潤滑剤と共にこの潤滑剤排出孔８０から効果的に外部に排出することができる。
【００１８】
一方、前記潤滑剤供給孔７０，７０の形成位置としては、各循環回路６０、６０に対して確実に潤滑剤を供給できる位置であれば特に限定されるものではなく、例えば、図４に示すようにナット２０側の螺旋状のねじ溝２１内底部側に臨むように設けたり、あるいは、図５に示すように、転動路４０内の螺旋状のねじ溝間（いわゆる「ランド」）側に臨むように設けても良い。
【００１９】
そして、図４に示すような構造では、ナット２０側のねじ溝２１内底部に直接潤滑剤を供給することができるため、そのねじ溝２１とボール３０、３０…との潤滑性を確保することができる。
また、図５に示すような構造では、転動路４０からランド側にあふれ出た潤滑剤を新たに供給された潤滑剤と共にその転動路４０側に戻すことができるため、転動路４０に対してより効率的に給油を行うことが可能となる。
【００２０】
このように本発明によれば、古い潤滑剤が効果的に排出されて常に新しい潤滑剤を転動路４０内に効率良く供給することができるため、潤滑不良によるねじ溝１１，２１やボール３０、３０…の早期損傷を未然に防止することができる。
また、各循環回路６０、６０ごとに潤滑剤供給孔７０を設けることにより、その転動路４０が長くなった場合でも確実に潤滑剤を供給することができる。
【００２１】
なお、本実施の形態によれば、転動路４０内の古い潤滑剤を効率良く排出できるため、余分な潤滑剤がナット２０端部から飛散するのを防止することができるが、さらに図６に示すようにそのナット２０の端部にリングシール９０，９０を設けるようにすれば、外部からの塵などの異物の侵入を防止するだけでなく、ナット２０端部からの潤滑剤の飛散もより確実に防止することができる。
【００２２】
また、本実施の形態では、２つのリターンチューブ５０，５０によって２つの循環回路６０，６０を形成した例で示したが、この循環回路６０，６０をさらに３つ以上独立して設けた場合には、各循環回路６０，６０間ごとにそれぞれ潤滑剤排出孔８０を一つずつあるいは複数纏めて設けるようにしても良い。
そして、このような本発明に係るボールねじ装置１００を往復移動装置として用いる場合、その潤滑剤排出孔８０が鉛直下方になる向きでナット２０を設置すれば、重力による潤滑剤の排出を促進することができる。
【００２３】
また、本実施の形態では、チューブ式ボールねじでの適用例を示したが、本発明はこれに限らず、例えば特開２００５−８３５２０号公報に開示されているようなサイドキャップ式のボールねじや特開２００２−２３５８２９号公報に開示されているような駒式のボールねじにも適用できる。
また、本実施の形態では、いわゆる左ねじの例で説明したが、右ねじの場合でも同様な作用・効果を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るボールねじ装置１００の実施の一形態を示す縦断面図（ねじ軸１０省略）である。
【図２】本発明に係るボールねじ装置１００の実施の一形態を示す縦断面図である。
【図３】図２中Ａ−Ａ線断面図である。
【図４】潤滑剤供給孔７０部分を示す部分拡大図である。
【図５】潤滑剤供給孔７０部分を示す部分拡大図である。
【図６】本発明に係るボールねじ装置１００の他の実施の形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１００…ボールねじ
１０…ねじ軸
１１…ねじ溝（ねじ軸側）
２０…ナット
２１…ねじ溝（ナット側）
３０…ボール
４０…転動路
５０…リターンチューブ
６０…循環回路
７０…潤滑剤供給孔
８０…潤滑剤排出孔
９０…リングシール
【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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