(57)【要約】【課題】ボールねじ装置のナットの設定されたストローク範囲への給油を確実にかつ容易に行うことができると共に、接触シールの取付けを可能に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４を形成したねじ軸３と、内周面に軸軌道溝４に対向するナット軌道溝６を形成したナット５とを複数のボール２を介して螺合させたボールねじ装置に、ねじ軸３の軸方向に沿って形成された複数の給油穴１３と、ねじ軸３の外周面３ｂに開口を有し、それぞれの給油穴１３に貫通する噴出穴１１とを設ける。【選択図】        図１
2007303568.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、前記軸軌道溝とナット軌道溝とを螺合させる複数のボールとを備えたボールねじ装置において、
前記ねじ軸の軸方向に沿って形成された複数の給油穴と、前記ねじ軸の外周面に開口を有し、前記それぞれの給油穴に貫通する噴出穴と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において、
前記ナットの軸方向の端部に、前記ねじ軸の軸軌道溝に摺接する螺旋状突条を有するシール体を設けた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、工作機械や産業機械等の機械装置の移動台の位置決め用や搬送用等の直線移動機構の駆動や動力伝達に用いられるボールねじ装置であって、ねじ軸から潤滑油を給油する形式の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させ、ねじ軸の軸芯に軸方向に沿った中心穴を形成し、その中心穴に貫通すると共に軸軌道溝の溝底に開口する噴出穴を、ねじ軸の軸方向の１箇所に設け、中心穴から供給された潤滑油を給油穴から噴出させて軸軌道溝に給油を行い、ナットの両端部に軸軌道溝との間に隙間を形成した非接触の防塵シールを設けてナットの内部への異物の侵入を防止している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２０００−２９１７６９号公報（第２頁段落００１２−第３頁段落００１７、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来の技術においては、中心穴に貫通する噴出穴をねじ軸の軸方向の１箇所に設けているため、ねじ軸を移動するナットに給油できるのはナットの全ストローク範囲で１箇所のみとなり、潤滑油の供給が不十分になる場合があるという問題がある。
また、ねじ軸の複数箇所でナットをストロークさせることが要求されるボールねじ装置の場合には、それぞれのストローク範囲への確実な給油が困難になるという問題がある。
【０００４】
更に、ナットの内部への異物の侵入やナットの外部への潤滑油の漏洩を更に抑制するために、ナットの端部に接触シールを設けると、軸軌道溝の溝底に開口する噴出穴が、接触シールの軸軌道溝の溝底への摺接部を損傷させるので、接触シールを用いることができないという問題がある。
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、設定されたストローク範囲への給油を確実にかつ容易に行うことができると共に、接触シールの取付けを可能に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】
【０００５】
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、前記軸軌道溝とナット軌道溝とを螺合させる複数のボールとを備えたボールねじ装置において、前記ねじ軸の軸方向に沿って形成された複数の給油穴と、前記ねじ軸の外周面に開口を有し、前記それぞれの給油穴に貫通する噴出穴とを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
これにより、本発明は、設定されたナットのストローク範囲に存在する噴出穴にのみ潤滑油を供給することが可能になり、複数箇所への給油や複数のストローク範囲への給油を、必要な時に必要な位置へ確実にかつ容易に行うことができると共に、軸軌道溝の溝底の開口による損傷を防止することができ、螺旋状突条を軸軌道溝に摺接させる接触シールであるシール体をナットの端部に取付けることが可能にな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】
【０００７】
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】
【０００８】
図１は実施例のボールねじ装置の断面を示す説明図、図２は図１のＡ−Ａ断面線に沿った断面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る。
２はボールねじ装置１の転動体としてのボールであり、合金鋼等の鋼材で製作された球体である。
【０００９】
３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取付部３ａを有する段付軸状部材であって、その外周面３ｂには略半円弧状断面形状の軸軌道溝４が所定の比較的長いリードで螺旋状に形成されている。
取付部３ａは、ねじ軸３の端部に同軸に設けられ、ねじ軸３の軸方向の移動および回転を固定するために図示しない固定板や機械装置のフレーム等に固定される部位である。
【００１０】
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４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４と同じリードで形成されている。
７はフランジ部であり、ナット５の外周部の一方の端部に設けられ、図示しない機械装置の移動台にナット５を回転支持するための図示しない転がり軸受を介して取付けられ、図示しないモータ等の駆動装置により回転駆動される。
【００１１】
８はシール体であり、樹脂材料等で形成された環状部材であって、その内周面がねじ軸３の外周面３ｂに遊嵌し、内周面に形成された軸軌道溝４に螺合する螺旋状突条８ａが図示しないガータスプリング等で押圧されて軸軌道溝４に摺接する接触シールであって、ナット５の内周面の軸方向の両端部に形成された取付穴５ａに外周面を嵌合させ、小ねじ９によりねじ止めされて配置され、ナット５の外部からの塵埃等の異物の侵入を防止すると共に内部からの潤滑油の漏洩を抑制する機能を有している。
【００１２】
１１は噴出穴であり、予め設定されたナット５の複数のストローク範囲の中央部に位置するねじ軸３の隣合う軸軌道溝４の間の外周面３ｂに開口を有し、外周面３ｂからそれぞれの給油穴１３へ半径方向に貫通する比較的細い穴径の穴であって、給油穴１３から供給された潤滑油を、ナット５の内周面とねじ軸３の外周面３ｂとの間に導く機能を有している。
【００１３】
なお、ストローク範囲が、ねじ軸３の軸軌道溝４の形成範囲の全長と同等の全ストローク範囲の場合には、周囲環境等により決定された潤滑油切れとならない間隔で設定された位置のねじ軸３の隣合う軸軌道溝４の間の外周面３ｂに噴出穴１１を形成する。
給油穴１３は、ねじ軸３の一方の端面（図示の例では、ねじ軸３の取付部３ａの反対側の端面）から軸方向に沿って形成された有底の穴であって、噴出穴１１毎に、その噴出穴１１を越える深さで、ねじ軸３の軸芯ＣＬの周囲に複数形成されており、その端面側の口元には外部に設置された図示しない制御部や給油ポンプ等で構成された潤滑油供給装置から供給される潤滑油を導く給油チューブ等を接続するためのコネクタ等の取付ねじ部１４が形成されている。
【００１４】
本実施例の給油穴１３は、図２に示すように、軸芯ＣＬの周囲に所定のピッチ円で、１８０度等配に２本形成されている。
上記のねじ軸３の軸軌道溝４とこれに対向するナット５のナット軌道溝６とによりボール２が転動する負荷路が形成され、負荷路を転動するボール２がねじ軸３とナット５とを螺合させる。
【００１５】
また、負荷路の両端部は図示しないリターンチューブ等の連結路により連結され、ボール２がボールねじ装置１内を循環する循環路が形成される。
上記のねじ軸３にボール２を介してナット５を螺合させて組立てられたボールねじ装置１は、そのねじ軸３を図示しない固定板に固定し、ねじ軸３の端面の取付ねじ部１４に取付けられた図示しないコネクタに図示しない制御部を有する潤滑油供給装置に接続された給油チューブが接続される。
【００１６】
このようにして、設置されたボールねじ装置１は、そのナット５を図示しない駆動装置により回転させると、ナット５の回転に伴ってボール２が循環路を循環し、負荷路を転動するボール２がナット５に加えられた荷重を往復動自在に支持し、ナット５が回転しながら固定されたねじ軸３の軸方向に沿って往復移動する。
このナット５の往復移動が、全ストローク範囲の場合には、ナット５が噴出穴１１を通過しているときに、潤滑油供給装置の制御部の指令により、潤滑油供給装置からナット５が通過中の噴出穴１１が形成された給油穴１３に接続する給油チューブにのみ潤滑油が供給され、その給油穴１３を経由して噴出穴１１からナット５の内周面とねじ軸３の外周面３ｂとの間に噴出した潤滑油が負荷路を転動するボール２に供給される。
【００１７】
また、ナット５が複数のストローク範囲で往復移動するときは、潤滑油供給装置の制御部は、ナット５が往復移動しているストローク範囲に存在する噴出穴１１から間欠的に、または連続的に潤滑油を供給し、他のストローク範囲に存在する噴出穴１１への潤滑油の供給は停止する。
上記のように、本実施例の噴出穴１１は、ねじ軸３の外周面３ｂの複数箇所に形成されているので、ナット５のストローク範囲が全ストローク範囲のときは、ナット５の通過に伴って順次に通過中の噴出穴１１に潤滑油を供給し、ナット５のストローク範囲が複数存在するときは、そこに存在する噴出穴１１にのみ潤滑油を供給することが可能になり、複数箇所への給油や複数のストローク範囲への給油を、必要な時に必要な位置へ確実にかつ容易に行うことができる。
【００１８】
また、噴出穴１１への潤滑油の供給は、それぞれの噴出穴１１に独立に接続された給油穴１３により行われるので、給油が必要な噴出穴１１にのみ潤滑油を供給することが可能になり、潤滑性を損なわずにボールねじ装置１に供給する潤滑油の供給量を節減することができる。
更に、本実施例の噴出穴１１は、ねじ軸３の外周面３ｂの隣り合う軸軌道溝４の間に形成するので、比較的広い領域に形成することができ、高い加工精度を要求されることはなく、噴出穴１１の形成位置や開口の大きさに対する制限を緩和して、ボールねじ装置１の潤滑設計における自由度を高めることができる。
【００１９】
このことは、特にリードの長い軸軌道溝４を有するねじ軸３の場合に有効である。
更に、本実施例のシール体８は、その内周面がねじ軸３の外周面３ｂに遊嵌し、内周面に形成された螺旋状突条８ａが軸軌道溝４に摺接する接触シールであるので、ねじ軸３の外周面３ｂに噴出穴１１が形成されていたとしても、シール体８の内周面が噴出穴１１により傷付けられることはなく、軸軌道溝４の溝底には開口が形成されていないので、シール体８の螺旋状突条８ａを軸軌道溝４に円滑に摺接させることができ、螺旋状突条８ａによるワイパー機能により潤滑油の漏洩を最小限に抑制して、潤滑油の供給量を更に節減することができる。
【００２０】
以上説明したように、本実施例では、ねじ軸の軸方向に沿って形成された複数の給油穴にそれぞれ貫通し、ねじ軸の外周面に開口を有し、ねじ軸の半径方向に潤滑油を噴出する噴出穴を形成したことによって、設定されたナットのストローク範囲に存在する噴出穴にのみ潤滑油を供給することが可能になり、複数箇所への給油や複数のストローク範囲への給油を、必要な時に必要な位置へ確実にかつ容易に行うことができると共に、噴出穴への潤滑油の供給はそれぞれに独立に接続された給油穴により行うことができ、給油が必要な噴出穴にのみ潤滑油を供給して潤滑性を損なわずにボールねじ装置に供給する潤滑油の供給量を節減することができる他、軸軌道溝の溝底には開口が形成されていないので、シール体の螺旋状突条を軸軌道溝に円滑に摺接させることが可能になり、接触シールであるシール体をナットの端部に取付けることが可能になる。
【００２１】
なお、上記実施例においては、給油穴はねじ軸の軸芯ＣＬの回りに２本設けるとして説明したが、給油穴の数は前記に限らず、３本以上であってもよく、軸芯ＣＬを含む複数箇所であってもよい。要は必要とする噴出穴の数に応じて適宜に定めればよい。
また、上記各実施例においては、リターンチューブを連通路としてボールを循環させるチューブ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、連通路は前記に限らず、連通路をこま式やエンドキャップ式、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上記と同様の効果を得ることができる。
【００２２】
更に、上記各実施例においては、ボールねじ装置のねじ軸を固定し、ナットを回転させながらナットを軸方向に移動させるとして説明したが、ナットを回転させてねじ軸を軸方向に移動させる形式のボールねじ装置に本発明を適用しても上記と同様の効果を得ることができる。
更に、本発明をボールねじ装置のねじ軸を回転させてナットを軸方向に移動させる形式のボールねじ装置に適用することも可能である。この場合には、メカニカルシール等の耐圧性を有する軸シールを用いたロータリ型給油機構を介して潤滑油をそれぞれの給油穴に供給するとよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例のボールねじ装置の断面を示す説明図
【図２】図１のＡ−Ａ断面線に沿った断面を示す説明図
【符号の説明】
【００２４】
１    ボールねじ装置
２    ボール
３    ねじ軸
３ａ  取付部
３ｂ  外周面
４    軸軌道溝
５    ナット
５ａ  取付穴
６    ナット軌道溝
７    フランジ部
８    シール体
８ａ  螺旋状突条
９    小ねじ
１１  噴出穴
１３  給油穴
１４  取付ねじ部
【図１】
2007303568.tif 000003
【図２】
2007303568.tif 000004