(57)【要約】【課題】潤滑に寄与していないグリースを効果的に必要部分に戻すことができて、潤滑効果の向上とグリース給脂量の低減が図れるボールねじを提供する。【解決手段】ねじ軸１の外周面とナット２の内周面とにそれぞれねじ溝４，５が設けられ、ねじ軸１およびナット２の対向するねじ溝４，５間に複数のボール３を介在させてボールねじが構成される。対向するねじ溝４，５間にグリースＧを封入してボールねじの潤滑を行う。ねじ軸１は、隣合うねじ溝各周部間を繋げる円筒面状のランド部６に、ナット内周面に干渉しない高さの突起８を有するものとする。突起８はナット２に設けても良い。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ軸の外周面とナットの内周面とにそれぞれねじ溝が設けられ、上記ねじ軸およびナットの対向するねじ溝間に複数のボールを介在させ、上記対向するねじ溝間にグリースを封入して潤滑を行うようにしたボールねじにおいて、上記ねじ軸が、隣合うねじ溝各周部間を繋げる円筒面状のランド部に、ナット内周面に干渉しない高さの突起を有することを特徴とするボールねじ。
【請求項２】
ねじ軸の外周面とナットの内周面とにそれぞれねじ溝が設けられ、上記ねじ軸およびナットの対向するねじ溝間に複数のボールを介在させ、上記対向するねじ溝間にグリースを封入して潤滑を行うようにしたボールねじにおいて、上記ナットが、隣合うねじ溝各周部間を繋げる円筒面状のランド部に、ねじ軸外周面に干渉しない高さの突起を有することを特徴とするボールねじ。
【請求項３】
請求項１または２において、上記突起が上記ランド部の周方向に離れた複数箇所に設けられているボールねじ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、上記突起が、上記ランド部に設けられた取付孔に基端を圧入した丸ピン状の部材からなるボールねじ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、グリース潤滑で使用されるボールねじに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボールねじは、回転運動を直線運動に変換する高効率な装置として、工作機のテーブル送りや搬送装置に使用され、また油圧シリンダー等の置換手段として、電動射出成形機の射出軸や型締め軸等にも使用されている。ボールねじは、一般的に油やグリース等で潤滑して使用するが、適正な潤滑を施さないと、ボールねじ駆動トルクの増大や異常発熱が発生し、ボールねじの早期損傷につながる。
一般的に、安定した動トルク特性やボールねじの発熱を抑える必要がある場合には、潤滑方法として油潤滑が用いられる。一方、高負荷・高面圧下での過酷な運転条件や、油膜の形成が困難な揺動運転下でボールねじを使用する場合、また位置決め精度を要しない搬送関係に使用する場合には、潤滑方法として、油の保持性が高いグリース潤滑が用いられるている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
グリース潤滑では、通常、グリースはねじ軸とナット間に封入される。この場合に、グリースの初期封入時には、ボールがねじ軸およびナットの転走面を公転することにより、封入グリースが攪拌されるため、ある程度の量のグリースが潤滑に寄与する。
しかし、その後、ナット内の大半のグリースは、ねじ軸とナット間にある空間部分に排出され、ボールか、またはねじ軸やナットの転走面に付着しているグリースが、ボールねじの潤滑に寄与するだけとなる。そのため、ごく一部のグリースだけがボールねじの潤滑に寄与する状態となる。
また、転走面にあるグリースが劣化すると、潤滑不良による動トルクの増大や異常発熱が発生するため、その潤滑不良に対する予防策として、必要以上に給脂間隔を短くしたり、給脂量を多くする等の処置を講じていた。このため、ボールねじの運転コストが高くなっていた。
【０００４】
この発明の目的は、潤滑に寄与していないグリースを効果的に必要部分に戻すことができて、長期にわたる潤滑の安定とグリース給脂量の低減が図れるボールねじを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明のボールねじは、ねじ軸の外周面とナットの内周面とにそれぞれねじ溝が設けられ、上記ねじ軸およびナットの対向するねじ溝間に複数のボールを介在させ、上記対向するねじ溝間にグリースを封入して潤滑を行うようにしたボールねじにおいて、上記ねじ軸が、隣合うねじ溝各周部間を繋げる円筒面状のランド部に、ナット内周面に干渉しない高さの突起を有することを特徴とする。
この構成によると、回転によりナットのランド部に沿ってねじ軸の突起が移動し、ナットランド部に付着したグリースをなぞることから、ナットランド部のグリースがねじ溝に掃き出される。このねじ溝内面からなる転走面をボールが通過することで、掃き出されたグリースが潤滑に寄与することができる。このように潤滑に寄与していないグリースが必要部分に戻され、潤滑に使用されるため、長期にわたりボールねじの潤滑を安定させることができる。これにより、グリースの給脂量を減らし、また給脂間隔を延ばすことができ、ボールねじにかかる運転コストを抑えることができる。
【０００６】
上記突起は、ねじ軸に設ける代わりに、ナットに設けても良い。すなわち、ナットが、隣合うねじ溝各周部間を繋げる円筒面状のランド部に、ねじ軸外周面に干渉しない高さの突起を有するものであっても良い。
この場合、ねじ軸のランド部に付着したグリースがねじ溝に掃き出され、潤滑に寄与する。
【０００７】
上記突起は１つであっても良いが、上記ランド部の周方向に離れた複数箇所に設けても良い。複数箇所に上記突起を設けた場合は、ナットのランド部からのグリース掃き出し効果が大きくなり、潤滑効果がより向上する。
上記突起は、上記ランド部に設けられた取付孔に基端を圧入した丸ピン状の部材からなるものであっても良い。このような突起とすることにより、ねじ軸へ上記突起を容易に設けることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施形態を図１ないし図３と共に説明する。このボールねじは、ねじ軸１の外周面とナット２の内周面に、螺旋状のねじ溝４，５を設け、これら径方向に互いに対向するねじ溝４，５の間に複数のボール３を介在させ、対向するねじ溝４，５間にグリースＧを封入して潤滑を行うものである。このボールねじにおいて、ねじ軸１が、そのランド部６に突起８を有するものとしている。突起８は、先端がナット内周面に干渉しない高さとする。ねじ軸１のランド部６は、ねじ軸１の外周面のうち、ねじ溝４の隣合う各周部間を繋げる円筒面状の部分のことである。突起８は、図２に示すように、上記ランド部６の１箇所に設けただけでも良く、また複数箇所に設けても良い。複数箇所に設ける場合、ランド部６の周方向に離して設ける。突起８は、上記ランド部６に設けられた取付孔９に、基端を圧入した丸ピン状の部材からなる。このような構成の突起８とすることにより、ねじ軸１へ突起８を容易に設けることができる。ナット２の内周面の両端には、ねじ軸１のねじ溝４に摺接するシール１０，１１が設けられ、これによってねじ軸１の外周面とナット２の内周面との間の空間にグリースＧが封入される。
【０００９】
図１に示すように、ナット２には、ねじ軸１とナット２のねじ溝４，５間に介在したボール３を、これらねじ溝４，５間から取り出して循環させる循環路１２が設けられている。循環路１２は、各種の形式のものが採用できるが、図示の例では、リターンチューブと呼ばれる循環部品１３で構成されている。この循環部品１３は、ナット２のねじ溝５に両端が連通して、ボール３を循環させる無端経路を構成するものである。なお、リターンチューブを設ける代わりに、循環部品１３として両端にエンドプレート（図示せず）を設けてナット２のねじ溝５の全体を１本の無端経路としたものであっても良い。
【００１０】
上記構成の作用を説明する。ナット２内には、初期封入時に、潤滑に十分なだけのグリースＧが封入される。この封入されたグリースＧは、当初はねじ軸１とナット２のねじ溝４，５間に入り、ボール転走に十分な潤滑をもたらす。しかし、特に、短いストロークで使用されるときは、同じ箇所で繰り返しボール３を駆動することになるので、ねじ溝４，５以外のランド部６，７となる軸外径部やナット内径部に付着し、潤滑に寄与しないことになる。ねじ溝４，５の内面にも少量のグリースＧが残るが、常にボール３とねじ溝４，５の間で荷重を受けているため、このままでは、その劣化も早まる。
【００１１】
しかし、この実施形態では、ねじ軸１のランド部６に突起８を設けたため、ナット２の内周面がねじ軸１における上記突起８を通過するときに、図３（Ａ）のようにナット２のランド部７に付着したグリースＧを、ねじ軸１の回転につれてそのランド部６に設けた突起８がなぞることになるので、図３（Ｂ）のようにナットランド部７のグリースＧがねじ溝４，５に掃き出される。このねじ溝４，５の内面からなる転走面をボール３が通過することで、掃き出されたグリースＧは潤滑に寄与することができる。突起８の設置は１箇所でも良いが、複数箇所に設けておけば、グリース掃き出し効果が大きい。
このように、ナット２内にある潤滑に寄与していないグリースＧを潤滑に使用することができるため、長期にわたり、ボールねじの潤滑を安定させることができる。そのため、グリースＧの給脂量を減らし、またグリースＧの給脂間隔を延ばすことができて、ボールねじにかかる運転コストを抑えることができる。
【００１２】
なお、上記実施形態では、突起８をねじ軸１に設けたが、図４に示すように、突起８をナット２に設けても良い。すなわち、ナット２が、ねじ軸外周面に干渉しない高さの突起８をランド部７に有するものであっても良い。
この場合、ねじ軸１のランド部に６に付着したグリースＧがねじ溝４，５に掃き出され、循環に利用される。
【００１３】
【発明の効果】
この発明のボールねじは、ねじ軸またはナットがランド部に突起を有するものとしたため、潤滑に寄与していないグリースを効果的に必要部分に戻すことができて、潤滑効果の向上とグリース給脂量の低減が図れ、長期にわたりボールねじの潤滑を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態にかかるボールねじの断面図である。
【図２】同ボールねじの部分拡大斜視図である。
【図３】同ボールねじのグリース掃き出し動作を示す説明図である。
【図４】この発明の他の実施形態にかかるボールねじの部分断面図である。
【符号の説明】
１…ねじ軸
２…ナット
３…ボール
４，５…ねじ溝
６…ねじ軸ランド部
８…突起
９…取付孔
Ｇ…グリース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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