(57)【要約】【課題】ボールねじを組み付ける際に、潤滑系統の配管等の準備が終了していない状態のままボールねじを駆動させた場合であっても、無潤滑に起因する初期トラブルの発生を防止または低減し得るボールねじおよびその潤滑方法を提供する。【解決手段】このボールねじ１０は、ボールねじを本稼働以前には、転動体間隙間３６内にグリスＡ（初期封入潤滑剤）を封入しており、ボールねじを本稼働時には、転動体間隙間３６内にオイルＢ（稼働時潤滑剤）を供給する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ軸と、該ねじ軸に対し複数のボールを介して相対移動可能に外嵌するナットと、を備え、前記ねじ軸およびナットの間での前記ボールが配設された空隙部内が、本稼働時には増ちょう剤を含有しない潤滑剤によって潤滑されるボールねじに潤滑剤を供給する方法であって、
前記ボールねじを本稼働以前に、初期封入潤滑剤として、増ちょう剤を含有する潤滑剤を前記空隙部内に封入する初期封入潤滑剤供給工程と、
前記ボールねじを本稼働時に、稼働時潤滑剤として、増ちょう剤を含有しない潤滑剤を前記空隙部内に供給する稼働時潤滑剤供給工程と、を含むことを特徴とするボールねじの潤滑剤供給方法。
【請求項２】
前記増ちょう剤を含有する初期封入潤滑剤は、グリースであり、前記増ちょう剤を含有しない稼働時潤滑剤は、オイルであることを特徴とする請求項１に記載のボールねじの潤滑剤供給方法。
【請求項３】
前記グリースは、ウレア系のグリースであることを特徴とする請求項２に記載のボールねじの潤滑剤供給方法。
【請求項４】
前記グリースは、前記オイルと同じ基油を用いていることを特徴とする請求項２に記載のボールねじの潤滑剤供給方法。
【請求項５】
ねじ軸と、該ねじ軸に対し複数のボールを介して相対移動可能に外嵌するナットと、を備え、前記ねじ軸およびナットの間での前記ボールが配設された空隙部内に、本稼働時には増ちょう剤を含有しない潤滑剤が充填されるボールねじにおいて、
前記本稼働以前には、初期封入潤滑剤として、増ちょう剤を含有する潤滑剤が前記空隙部内に予め封入されていることを特徴とするボールねじ。
【請求項６】
前記増ちょう剤を含有する初期封入潤滑剤は、グリースであり、その混和ちょう度が、２５０以上であることを特徴とする請求項５に記載のボールねじ。
【請求項７】
前記増ちょう剤を含有する初期封入潤滑剤は、グリースであり、前記増ちょう剤を含有しない稼働時潤滑剤は、オイルであることを特徴とする請求項５に記載のボールねじ。
【請求項８】
前記グリースは、ウレア系のグリースであることを特徴とする請求項７に記載のボールねじ。
【請求項９】
前記グリースは、前記オイルと同じ基油を用いていることを特徴とする請求項７に記載のボールねじ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールねじの潤滑剤供給方法およびボールねじに係り、特に、オイル潤滑にて使用されるボールねじに好適な潤滑剤供給方法およびボールねじに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールねじは、その駆動時に想定される発熱量が大きい使用条件や、その稼働率が高い使用条件など、比較的に過酷な環境で使用されることも少なくない。そのため、この種のボールねじでは、その潤滑剤としてグリースが封入された場合、その劣化も比較的に早くなる。また、例えばボール表面の剥離や摩耗による金属粉等がグリースに混入すればボールねじの耐久寿命が短くなる。そこで、ボールねじの潤滑に、オイル潤滑を採用したものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
例えば特許文献１に記載の技術では、ナットに、オイルを供給・排出するための供給路および排出路を設け、供給路にオイル供給管を接続し、排出路の下方にオイルパンを配置している。そして、ナットの供給路から、ねじ軸およびナットの間でのボールが配設された空隙部内にポンプによってオイルを供給し、さらに、オイルパンから回収したオイルをポンプによって供給管へ戻すことで循環させている。このような構成であれば、例えば、オイル内に金属粉等の異物が混入しても、オイル内の金属粉はオイルケースの底に溜るので、ドレーンとともに排出可能となる。
【特許文献１】特開２００３−０１１１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一般的に、オイル潤滑にて使用するボールねじにおいて、工作機械等の装置にボールねじを組み付ける際に、オイルに係る配管等の準備が終了していない状態のまま、つまり無潤滑状態のままで、ナットに対し外部荷重をかけてボールねじを駆動する場合がある。
例えばボールねじの予圧負荷が大きく、このボールねじを組み付ける際に、ナット単体を手回しで移動させて装置の所定の位置に移動するには大変な労力を要するような場合であり、このような場合には、ボールねじを装置に組み付けてモータで駆動させる方がはるかに小さな労力で所定の位置に移動できるからである。
【０００５】
しかしながら、このような場合に、ボールねじは無潤滑状態で駆動されるので、その寿命を短くしたり、また、場合によっては早期に劣化したりする等、初期トラブルの要因となるおそれがある。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、例えばボールねじを組み付ける際に、潤滑系統の配管等の準備が終了していない状態のままボールねじを駆動させた場合であっても、無潤滑に起因する初期トラブルの発生を防止または低減し得るボールねじの潤滑剤供給方法およびボールねじを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、ねじ軸と、該ねじ軸に対し複数のボールを介して相対移動可能に外嵌するナットと、を備え、前記ねじ軸およびナットの間での前記ボールが配設された空隙部内が、本稼働時には増ちょう剤を含有しない潤滑剤によって潤滑されるボールねじに潤滑剤を供給する方法であって、前記ボールねじを本稼働以前に、初期封入潤滑剤として、増ちょう剤を含有する潤滑剤を前記空隙部内に封入する初期封入潤滑剤供給工程と、前記ボールねじを本稼働時に、稼働時潤滑剤として、増ちょう剤を含有しない潤滑剤を前記空隙部内に供給する稼働時潤滑剤供給工程と、を含むことを特徴としている。
【０００７】
また、本発明は、ねじ軸と、該ねじ軸に対し複数のボールを介して相対移動可能に外嵌するナットと、を備え、前記ねじ軸およびナットの間での前記ボールが配設された空隙部内に、本稼働時には増ちょう剤を含有しない潤滑剤が充填されるボールねじにおいて、前記本稼働以前には、初期封入潤滑剤として、増ちょう剤を含有する潤滑剤が前記空隙部内に予め封入されていることを特徴としている。なお、増ちょう剤を含有しない潤滑剤としては、潤滑用のオイルを例示できる。また、増ちょう剤を含有する潤滑剤としては、グリースを例示できる。
【０００８】
本発明によれば、空隙部内に増ちょう剤を含有する潤滑剤が予め封入されるので、ボールねじを本稼働以前に、例えばこのボールねじを組み付ける際に、オイル等の増ちょう剤を含有しない潤滑剤に係る配管等の準備が終了していない状態のまま駆動させたときでも、無潤滑状態で駆動されることがない。したがって、無潤滑に起因する初期トラブルの発生を防止または低減可能である。そして、本稼働時には、オイル等の、増ちょう剤を含有しない潤滑剤によって潤滑されるので、ボールねじを円滑に駆動させることができる。
【０００９】
ここで、上記増ちょう剤を含有する初期封入潤滑剤は、グリースであり、その混和ちょう度が、２５０以上であれば好ましい。また、上記初期封入潤滑剤は、グリースであり、その混和ちょう度が、３２０未満であれば好ましい。
グリースの混和ちょう度が２５０未満であると、グリースが硬すぎて本稼働時にオイルを供給する際に、円滑な供給をする上での妨げとなり易い。また、グリースが硬すぎて稼働初期でのボールねじの起動トルクが増大してしまう。また、グリースの混和ちょう度が３２０よりも大きいと、グリースが柔らかすぎてボールねじからグリースが漏洩するおそれがある。
【００１０】
また、増ちょう剤を含有する初期封入潤滑剤としてグリースを用い、増ちょう剤を含有しない稼働時潤滑剤としてオイルを用い、そのグリースが、ウレア系のグリースであれば好ましい。ウレア系のグリースであれば、オイルに溶けたときの泡立ちを少なくすることができる。
また、増ちょう剤を含有する初期封入潤滑剤としてグリースを用い、増ちょう剤を含有しない稼働時潤滑剤としてオイルを用い、そのグリースが、オイルと同じ基油を用いていることは好ましい。このような構成であれば、基油が同じなので、グリースがオイルに溶けやすい。そのため、初期封入潤滑剤から稼働時潤滑剤に置換する際に、ナット内での詰まりを防止または緩和することができる。
【発明の効果】
【００１１】
上述のように、本発明によれば、例えばボールねじを組み付ける際に、潤滑系統の配管等の準備が終了していない状態のままボールねじを駆動させた場合であっても、無潤滑に起因する初期トラブルの発生を防止または低減し得るボールねじの潤滑剤供給方法およびボールねじを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係るボールねじの実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、このボールねじは、本稼働時には、オイルによって潤滑されるものである。
図１および図２は本発明に係るボールねじの一実施形態を説明する図であり、図１はそのボールねじの平面図、また、図２はその要部の正面図であり、同図ではナットをその軸線を含む断面で示している。
【００１３】
図１ないし図２に示すように、このボールねじ１０は、外周面に螺旋状のボール転動溝１８を有して軸方向に延びるねじ軸１２を備えており、このねじ軸１２に、ナット１４が遊嵌されている。このナット１４は、鋼製で略円筒状をなす部材であり、ねじ軸１２のボール転動溝１８に対応する螺旋状の負荷転動溝２０をその内周面に有している。そして、ボール転動溝１８と負荷転動溝２０に挟まれてできた螺旋状の空間が転動体軌道路２２を構成している。
【００１４】
また、ナット１４の肉厚部分には、図２に示すように、ねじ軸を跨いで一対をなす循環孔２４が形成されている。各循環孔２４は、その一端側が、転動体軌道路２２に接線方向から連通しており、その他端側が、ナット１４の外部に開口している。そして、各循環孔２４の他端側同士は略Ｕの字形をした転動体チューブ２６で相互に連結されており、上記転動体軌道路２２、一対の循環孔２４および転動体チューブ２６によって無限循環回路１６が構成されている。そして、複数の転動体であるボール３４がこの無限循環回路１６内に充填されており転動体列を構成している。なお、このボールねじ１０は、無限循環回路１６が２経路有する例であるが、無限循環回路の経路の数は適宜増減される。
【００１５】
上述の構成により、このボールねじ１０は、ボール３４の転動を介してナット１４がねじ軸１２上を軸方向に相対移動可能になっている。そして、この相対移動につれて、無限循環回路１６内のボール３４は、転動体軌道路２２内をナット１４の移動方向と反対方向に螺旋を描いて転動しつつ移動し、ナット１４の移動方向に対して後ろ側にある循環孔２４から転動体チューブ２６へ入り、他端側の循環孔２４から転動体軌道路２２へ戻り、無限循環回路１６内を循環可能になっている。
【００１６】
さらに、このボールねじ１０は、ナット１４の一方の側にあるフランジ２８の側面に、潤滑剤を注入するためのニップル３０が設けられている。そして、このニップル３０からナット１４の内周面まで連通する潤滑剤注入路３１が形成されており、潤滑剤として、グリースないしオイルをボールねじ１０内へ注入可能な構成となっている。
また、図２に示すように、ナット１４の両側にある開口端２７には（図２では一方の側のみ図示）、段部が形成されており、この段部にシール部材３２が着脱可能に取り付けられている。このシール部材３２は、負荷転動溝２０へ異物が侵入することを防止し、潤滑剤がナット１４の外へ流出することをも防止している。このシール部材３２には、ラビリンスシール、ワイパシール、リップシール等が用いられる。
【００１７】
そして、図２に示すように、ねじ軸１２の外周面上には、ねじ山１９が形成され、ナット１４の内周面上には、ねじ軸１２のねじ山１９に対向するねじ山２１が形成されており、両ねじ山１９、２１の間に、螺旋状の空間である螺旋状隙間２３が形成されている。そして、この螺旋状隙間２３と上記転動体軌道路２２とは互いに隣接し、かつ連通している。さらに、上記隣接するボール３４同士の間には、転動体間隙間３６が形成されている。この転動体間隙間３６は、ボール３４の並び方向の周りに画成されてなる断面が略三角形をなす空隙部である。
ここで、このボールねじ１０は、本稼働時にはオイルによる潤滑をするものであるが、ボールねじを本稼働以前には、内部にグリースを封入している。
【００１８】
以下、図３を参照してこのボールねじ１０での潤滑剤供給方法について説明する。
このボールねじ１０は、その本稼働以前に、初期封入潤滑剤として、増ちょう剤を含有する潤滑剤であるグリースをニップル３０から空隙部である転動体間隙間３６内に封入しており（初期封入潤滑剤供給工程）、ボールねじを本稼働時には、稼働時潤滑剤として、増ちょう剤を含有しない潤滑剤であるオイルを転動体間隙間３６内に供給する（稼働時潤滑剤供給工程）ものである。
【００１９】
詳しくは、図３（ａ）に初期封入潤滑剤供給工程を示すように、このボールねじ１０では、上記ニップル３０から、まず、初期封入潤滑剤としてグリースを注入する。ここで、このグリースは、ウレア系のグリースであり、その混和ちょう度が、２５０以上３２０未満のものを用いている。また、このグリースには、稼働時潤滑剤として用いるオイルと同じ基油を用いている。
【００２０】
注入されたグリースの大部分は、互いに隣接する螺旋状隙間２３と転動体間隙間３６との間を交互に流れ、転動体軌道路２２内を転動するボール３４の周囲に行き渡り、さらに、ボール３４の移動を介して無限循環回路１６内全体に行き渡る。なお、同図（ａ）において、グリース（同図での符号Ａ）の充填されるイメージを白抜き矢印によって示している。
次いで、図３（ｂ）に稼働時潤滑剤供給工程を示すように、このボールねじ１０では、ボールねじを本稼働時に、上記ニップル３０に、不図示のオイル供給回路が接続されて、このニップル３０から、稼働時潤滑剤として、増ちょう剤を含有しない潤滑剤であるオイルを注入する。
【００２１】
注入されたオイルは、上記グリースの流れ同様に、互いに隣接する螺旋状隙間２３と転動体間隙間３６との間を交互に流れ、このとき、上記の初期に封入されているグリースを押し流して、転動体軌道路２２内を転動するボール３４の周囲に行き渡り、さらに、ボール３４の転動を介して無限循環回路１６内全体に行き渡る。なお、同図（ｂ）において、オイル（同図での符号Ｂ）の流れるイメージを黒塗り矢印によって示している。
【００２２】
次に、このボールねじ１０およびこのボールねじ１０での潤滑剤供給方法の作用・効果について説明する。
上述のように、このボールねじ１０によれば、転動体間隙間３６内にグリースが予め封入されるので、ボールねじ１０を本稼働以前に、例えばこのボールねじを組み付ける際に、オイルに係る潤滑系統の配管等の準備が終了していない状態のまま駆動させたときでも、無潤滑状態で駆動されることがない。したがって、無潤滑に起因する初期トラブルの発生を防止または低減可能である。そして、本稼働時には、オイルによって潤滑されるので、ボール３４が無限循環回路１６を円滑に転動し、ボール３４や無限循環回路１６の破損を防止し、ナット１４がねじ軸１２上を円滑に相対移動し、ボールねじ１０の寿命を長くすることができる。
【００２３】
また、このボールねじ１０によれば、初期封入潤滑剤として封入されるグリースの混和ちょう度は、２５０以上なので、グリースが硬すぎることなく本稼働時にオイルを供給する際に、円滑な供給を可能としている。また、稼働初期でのボールねじの起動トルクが増大しすぎることもない。また、このボールねじ１０によれば、初期封入潤滑剤として封入されるグリースの混和ちょう度は、３２０未満なので、グリースが柔らかすぎることがなく、ボールねじからのグリースの漏洩が防止される。
【００２４】
また、このボールねじ１０によれば、増ちょう剤を含有する初期封入潤滑剤としてグリースを用い、増ちょう剤を含有しない稼働時潤滑剤としてオイルを用いており、そのグリースに、ウレア系のグリースを用いているので、オイルに溶けたときの泡立ちを少なくすることができる。
また、このボールねじ１０によれば、初期封入潤滑剤のグリースは、オイルと同じ基油を用いているので、グリースがオイルに溶けやすい。そのため、初期封入潤滑剤から稼働時潤滑剤に置換する際に、ナット１４内での詰まりを防止または緩和することができる。
【００２５】
なお、本発明に係るボールねじの潤滑剤供給方法およびボールねじは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、初期封入潤滑剤として封入されるグリースの混和ちょう度は、２５０以上３２０未満のものを用いているが、これに限定されず、初期封入潤滑剤は、増ちょう剤を含有する潤滑剤であれば種々の潤滑剤を適用可能である。また、稼働時潤滑剤として、オイルを用いているが、稼働時潤滑剤についても、増ちょう剤を含有しない潤滑剤であれば種々のものを用いることができる。なお、初期封入潤滑剤に用いるグリースとしては、本稼働時にオイル等の増ちょう剤を含有しない潤滑剤を供給する際に、その円滑な供給を可能とし、稼働初期でのボールねじの起動トルクの増大を抑える上では、その混和ちょう度は、２５０以上が望ましい。また、ボールねじからのグリースの漏洩を防止する上では、その混和ちょう度は、３２０未満が望ましい。
【００２６】
また、上記実施形態では、初期封入潤滑剤に、ウレア系のグリースを用いているが、初期封入潤滑剤にグリースを用いる場合であっても、そのグリースは、ウレア系のグリースに限定されない。しかし、稼働時潤滑剤としてのオイルに溶けたときの泡立ちを少なくする上では、初期封入潤滑剤にウレア系のグリースを用いることは好ましい。
また、上記実施形態では、グリースとオイルとは同じ基油を用いているが、これに限定されず、異なる基油であってもよい。しかし、初期封入潤滑剤から稼働時潤滑剤に置換する際に、ナット内での詰まりを好適に防止または緩和する上では、初期封入潤滑剤としてのグリースは、稼働時潤滑剤としてのオイルと同じ基油を用いることは好ましい。
【００２７】
また、例えば、上記実施形態では、初期封入潤滑剤および稼働時潤滑剤共に、一のニップル３０から充填ないし供給する例で説明したが、これに限定されず、例えば、それぞれ専用ニップルを設け、初期封入潤滑剤および稼働時潤滑剤を別個のニップルから充填ないし供給する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るボールねじの一実施形態を説明する図である。
【図２】図１での要部の正面図である。
【図３】本発明に係るボールねじでの潤滑剤供給方法について説明する図であり、同図（ａ）は初期封入潤滑剤供給工程を示しており、同図（ｂ）は稼働時潤滑剤供給工程を示している。
【符号の説明】
【００２９】
１２    ねじ軸
１４    ナット
１６    無限循環回路
１８    ボール転動溝
２０    負荷転動溝
２２    転動体軌道路
２３    螺旋状隙間
２４    循環孔
２６    転動体チューブ
２８    フランジ
３０    ニップル
３１    潤滑剤注入路
３２    シール部材
３４    ボール
３６    転動体間隙間（空隙部）
Ａ    グリース（初期封入潤滑剤）
Ｂ    オイル（稼働時潤滑剤）
【図１】
2007247854.tif 000003
【図２】
2007247854.tif 000004
【図３】
2007247854.tif 000005