(57)【要約】【課題】安価でかつメンテナンスフリーで、摺動性に優れたすべりねじ装置を提供する。【解決手段】ねじ軸と、このねじ軸の回転に伴い、該ねじ軸の軸上を摺動しながら相対的に移動するナットとを備えてなり、上記ナットの少なくともめねじ部に固体潤滑剤を含む芳香族ポリイミド樹脂の粉体塗装膜が形成されてなる。【選択図】      図１
2004204989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ軸と、このねじ軸の回転に伴い、該ねじ軸の軸上を摺動しながら相対的に移動するナットとを備えてなるすべりねじ装置において、前記ナットの少なくともめねじ部に芳香族ポリイミド樹脂の粉体塗装膜が形成されてなることを特徴とするすべりねじ装置。
【請求項２】
前記ナットが金属またはセラミックスから形成されてなることを特徴とする請求項１記載のすべりねじ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はすべりねじ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、メンテナンスフリーなすべりねじ装置として、樹脂ナットを使用したすべりねじ装置が知られている。例えば、ポリアセタール樹脂に四フッ化エチレン樹脂（以下、ＰＴＦＥと略称）の粉末を分散させて形成した例、ガラス繊維強化プラスチックで形成した例、ポリイミド樹脂や縮合多環芳香族樹脂等の潤滑性に優れた熱硬化性樹脂で形成した例（特許文献１参照）、熱可塑性ポリイミド樹脂に黒鉛等を添加した樹脂組成物で形成した例（特許文献２参照）、ポリフェニレンサルファイド樹脂にウィスカを配合した樹脂組成物で形成した例（特許文献３参照）等が挙げられる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−２０３６５０号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】
特開平６−１９３７０１号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】
特開２００１−１１６１０２号公報（特許請求の範囲）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、樹脂ナットを使用したすべりねじ装置は、例えば１ｋＰａ以上の高面圧まで耐えることができない。またねじ軸との摺動発熱によりねじ軸と接するめねじ部は連続運転時では１８０℃程度まで達することが実験から得られているが、発熱に対して樹脂ナットは耐摩耗性が低下し異常摩耗をおこすため使用できない。発熱を防止するため潤滑剤を塗布した場合は、使用環境によってはアグレッシブ摩耗を引き起こす。
また、滑りねじに用いられるねじ軸の材質は、防錆を目的として一般的にオーステナイト系のステンレス（例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０３）であり、樹脂ナットとの線膨張係数の差により、初期のねじ軸とナットとのすきまを維持することが困難である。
このため、１ｋＰａ以上の高負荷で使用でき、安価でかつメンテナンスフリーなすべりねじを得ることが困難であるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題に対処するためになされたもので、安価でかつメンテナンスフリーで、摺動性に優れたすべりねじ装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るすべりねじ装置は、ねじ軸と、このねじ軸の回転に伴い、該ねじ軸の軸上を摺動しながら相対的に移動するナットとを備えてなり、上記ナットの少なくともめねじ部に芳香族ポリイミド樹脂の粉体塗装膜が形成されてなることを特徴とする。
また、上記ナットが金属またはセラミックスから形成されてなることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るすべりねじ装置において、ナットのめねじ部に芳香族ポリイミド樹脂の粉体塗装膜を形成することにより、芳香族ポリイミド樹脂膜がナットのめねじ部と強固に固着して、高負荷と高耐熱性およびメンテナンスフリーが実現する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
すべりねじ装置を図１により説明する。図１はすべりねじ装置の斜視図であり、図２はナットの軸方向断面図である。すべりねじ装置１はねじ軸２と、このねじ軸２のねじ溝に螺合し、このねじ軸上を摺動しながら移動するナット３とから構成され、ねじ軸２の回転運動がナット３の直線運動に変換される。その他に、ナット３を同じ位置で回転させることによりねじ軸２に直線運動を付与する使い方もできる。
図２に示すように、ナット３は本体３ａとその少なくともめねじ部に形成された芳香族ポリイミド樹脂の粉体塗装膜３ｂとから構成される。
【０００９】
ねじ部形状は、たとえば、ミニチュアねじ、メートル並目ねじ、メートル細目ねじ、ユニファイ並目ねじ、ユニファイ細目ねじ等の三角ねじや、２９度台形ねじ、メートル台形ねじ等の台形ねじ、丸ねじであってもよく、あらゆるねじ形状が適用できる。また、一条ねじ、二条ねじ、もしくは多条ねじであってもよい。
【００１０】
ねじ軸２としては、ステンレス鋼、炭素鋼等もしくはこれらに亜鉛メッキ、ニッケルメッキ、鋼質クロムメッキ等を施した鉄系金属、アルミニウム合金などの金属軸やポリイミド、フェノール樹脂などの樹脂軸を用いることができる。ステンレス鋼やアルミニウム合金等の合金類などの耐蝕性金属類または樹脂類は、錆が発生しないので好ましく、防錆処理を省略できる点からも好適である。本発明においては、寸法精度を確保でき、耐久性に優れている耐蝕性金属類が最も好ましい。ねじ軸２は無潤滑での使用が可能である。
メンテナンスフリーよりも低摩擦性を重視する場合は潤滑剤を使用してもよい。この場合、ナットのめねじ部の軸方向に直線状の溝を形成してそこに摩耗紛が保持されるようにしてアグレッシブ摩耗が抑えられるように対策することが望ましい。
【００１１】
ナット３としては、ねじ軸２と同程度の熱膨張係数を有し、かつねじ山表面の摺動発熱を外部に放熱できる熱伝導率のよい金属で形成することが好ましい。またはセラミックスで形成することができる。好ましい金属材料として銅合金、アルミニウム合金、アルミニウム鋳物、マグネシウム合金、オーステナイト系ステンレス等が挙げられる。好適な金属材料としては銅合金が挙げられ、銅合金としては黄銅、青銅、ベリリウム銅等が挙げられる。
また、すべりねじ装置１の軽量化を図るためには、アルミニウム合金、アルミニウム鋳物が好適であり、軽量かつ機械的強度が必要な場合は、マグネシウム合金が好ましい。
【００１２】
ナット３は、本体３ａの少なくともめねじ部に芳香族ポリイミド樹脂の粉体塗装膜３ｂが形成される。芳香族ポリイミド樹脂は、イミド結合が芳香環で結合された分子構造を有する樹脂であれば使用できる。芳香族ポリイミド樹脂の粉体塗装膜は固体潤滑剤が配合された塗装膜であることが好ましく、固体潤滑剤としては四フッ化エチレン樹脂、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、黒鉛等が例示できる。
【００１３】
芳香族ポリイミド樹脂の粉体塗装膜の形成を以下に説明する。
熱伝導率のよい銅合金などの母材を最適すきまを考慮した形状より内径、外径および幅方向に０．１ｍｍから０．５ｍｍ程度大きくしためねじ形状に旋削加工する。
次いで、めねじ部の表面を石油ベンジン等で脱脂したあと、１８０〜２３０℃に加熱してポリイミド樹脂と固体潤滑剤からなる造粒粉末が浮遊する粉体槽内にナット３を浸漬投下する。ポリイミド樹脂粉の粉体槽内に加熱したナットを浸漬することでめねじ部の表面に固体潤滑剤を含むポリイミド樹脂が軟化流動し塗膜が形成される。なお、上記造粒粉末に電界を印加して粉体塗装を行なう静電粉体塗装法を用いてもよい。めねじ部の表面にポリイミド樹脂膜が形成されたナットを、さらに２００〜２４０℃で焼成する。焼成することによってポリイミド樹脂の環化反応や架橋反応が生じ塗膜が強固に付着したすべりナット３を得ることができる。このように粉体塗装法で形成したポリイミド樹脂膜を有するナット３は、ポリイミド樹脂の耐高面圧性と固体潤滑剤の低摩擦性によって１５０ＭＰａという高面圧においてもねじ軸とナットを円滑に回転摺動させることができる。
【００１４】
このように粉体塗装法で形成したポリイミド樹脂膜を有するすべりナットを評価した。その結果、ポリイミド樹脂の耐高面圧性と固体潤滑剤の低摩擦性により、静的面圧１５０ＭＰａ、限界ＰＶ値４００ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎまで得られた。また、樹脂ナットと比較して銅合金を使用した場合熱伝導率が約１０００倍優れているため放熱性に優れ、線膨張係数もねじ軸オーステナイト系ステンレス（１７．３×１０-6）と同等な１６．８×１０-6であるため、摩擦熱による高温下でも精度よく使用できる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明に係るすべりねじ装置は、ナットの少なくともめねじ部に芳香族ポリイミド樹脂の粉体塗装膜が形成されてなるので、高負荷で使用でき、安価でかつメンテナンスフリーなすべりねじ装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】すべりねじ装置の斜視図である。
【図２】ナットの軸方向断面図である。
【符号の説明】
１    すべりねじ装置
２    ねじ軸
３    ナット
【図１】
2004204989.tif 000003
【図２】
2004204989.tif 000004