(57)【要約】      （修正有）【課題】ボールねじの−４０℃での起動トルクを小さくして、低温作動性を改善する。【解決手段】ねじ軸の螺旋溝とナットの螺旋溝とによりボールが転動する転動路が形成され、ナットがボールを転動路の終点から始点に戻すボール戻し路を有するボールねじを、増ちょう剤がリチウム石鹸であり、基油がエステル油または鉱物油からなり、基油の−４０℃での動粘度が９９８５ｍｍ2／ｓ以上１２６２８ｍｍ2／ｓ以下であるグリースで、潤滑して使用する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ軸と、ナットと、複数のボールを有し、
前記ねじ軸は前記ナットを貫通し、前記ねじ軸の螺旋溝と前記ナットの螺旋溝とにより、前記ボールが転動する転動路が形成され、
前記ナットは、前記ボールを前記転動路の終点から始点に戻すボール戻し路を有し、
前記ボールは、前記転動路内と前記ボール戻し路内に配置され、
前記転動路内で転動する前記ボールを介して前記ねじ軸と前記ナットが相対移動するボールねじを、
増ちょう剤がリチウム石鹸であり、基油がエステル油または鉱物油からなり、基油の−４０℃での動粘度が９９８５ｍｍ2 ／ｓ以上１２６２８ｍｍ2 ／ｓ以下であるグリースで潤滑して使用することを特徴とするボールねじの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はボールねじの使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールねじは、ねじ軸とナットと複数のボールを有する。ねじ軸はナットを貫通し、ねじ軸の螺旋溝とナットの螺旋溝とでボールの転動路が形成されている。ナットは、ボールを転動路の終点から始点に戻すボール戻し路を有する。ボールは、転動路とボール戻し路内とからなる循環経路内に配置されている。ボールねじは、循環経路を循環し転動路内で転動（負荷状態で回転しながら移動）するボールを介して、ねじ軸とナットとが相対移動する装置である。ボール戻し路は、ナットにリターンチューブやコマを取り付けることで形成される。
【０００３】
近年、自動車用のボールねじでは、寒冷地での走行を想定して、要求される保証温度範囲の下限が−４０℃まで低下している。
特許文献１には、ボールねじのねじ軸を中空にして、ねじ軸の内部に温度調整された流体を入れて循環させることにより、低温環境下でも潤滑剤の粘性を良好な状態に保持することが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、送りねじ機構としてボールねじを備えた電動式リニアアクチュエータを、低温環境下で低トルクで作動させるために、ねじ軸とナットの間に、増ちょう剤がリチウム石鹸であり、基油の４０℃での動粘度が１５〜５０ｍｍ2 ／ｓであるグリースを封入することが記載されている。また、−２０℃でトルク測定を行い、基油の４０℃での動粘度が５０ｍｍ2 ／ｓおよび２６ｍｍ2 ／ｓであるグリースを用いることにより、基油の４０℃での動粘度が１４０ｍｍ2 ／ｓであるグリースを用いた場合との比較で、−２０℃でのトルクを半分以下にできることが記載されている。さらに、増ちょう剤がリチウム石鹸であるグリースを用いることで、８０℃での剥離耐久試験での耐久性が良好になることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２４８７８８号公報
【特許文献２】特開２００７−２１１８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されたボールねじは、ねじ軸を中空にしたり、流体の循環装置などが必要になることで、コストが高いものとなる。
特許文献２に記載されたボールねじでは、グリースの低温特性に関して−２０℃での性能を確保することしか記載されていない。また、特許文献２には、封入されているグリールを構成する基油の−４０℃での動粘度の違いで、ボールねじの起動トルクにどのような違いがあるかについて記載されていない。
この発明の課題は、ボールねじの−４０℃での起動トルクを小さくして、低温作動性を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明は、下記の構成(1) を有するボールねじの使用方法であって、下記の構成(2) を有することを特徴とする。
(1) ねじ軸と、ナットと、複数のボールを有し、前記ねじ軸は前記ナットを貫通し、前記ねじ軸の螺旋溝と前記ナットの螺旋溝とにより、前記ボールが転動する転動路が形成されている。前記ナットは、前記ボールを前記転動路の終点から始点に戻すボール戻し路を有する。前記ボールは、前記転動路内と前記ボール戻し路内に配置されている。前記転動路内で転動する前記ボールを介して前記ねじ軸と前記ナットが相対移動する。
(2) 増ちょう剤がリチウム石鹸であり、基油がエステル油または鉱物油からなり、基油の−４０℃での動粘度が９９８５ｍｍ2 ／ｓ以上１２６２８ｍｍ2 ／ｓ以下であるグリースで潤滑する。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、ボールねじの−４０℃での起動トルクが小さくなって、低温作動性が改善される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態で使用したボールねじを示す平面図である。
【図２】試験で使用したグリースを構成する基油の−４０℃での動粘度と、ボールねじの低温起動トルクと、の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明の実施形態について説明するが、この発明はこの実施形態に限定されない。
図１のボールねじ１０は、ねじ軸１と、ナット２と、複数のボールを有し、ねじ軸１はナット２を貫通し、ねじ軸１の螺旋溝１１とナット２の螺旋溝とにより、ボールが転動する転動路が形成されている。ナット２は、ボールを転動路の終点から始点に戻すボール戻し路として、循環チューブ４を有する。
【００１１】
ナット２の外周部に平坦面２３が形成され、平坦面２３に、循環チューブ４の脚部を挿入する貫通穴が形成されている。循環チューブ４の脚部が貫通穴に挿入され、循環チューブ４の本体部が平坦面２３に取付金具５で取り付けられている。ボールは転動路内と循環チューブ（ボール戻し路）４内に配置されている。転動路内で転動するボールを介してねじ軸１とナット２が相対移動する。
【００１２】
この実施形態のボールねじの使用方法では、図１のボールねじの転動路内にグリースを封入することで、図１のボールねじを潤滑する。使用するグリースの増ちょう剤はリチウム石鹸であり、基油はエステル油または鉱物油からなり、基油の−４０℃での動粘度が９９８５ｍｍ2 ／ｓ以上１２６２８ｍｍ2 ／ｓ以下である。このグリースで潤滑して使用することにより、図１のボールねじは、−４０℃での起動トルクが小さくなって良好な低温作動性が得られるとともに、良好な耐久性が得られる。
【実施例】
【００１３】
［低温起動トルクの測定］
増ちょう剤がリチウム石鹸で、基油のみが異なるNo.1〜No.4のグリースを用意した。No.1のグリースの基油は、−４０℃での動粘度が２０２２７ｍｍ2 ／ｓのポリグリコールである。No.2のグリースの基油は、−４０℃での動粘度が１２６２８ｍｍ2 ／ｓのエステル油である。No.3のグリースの基油は、−４０℃での動粘度が９９８５ｍｍ2 ／ｓの鉱油である。No.4のグリースの基油は、−４０℃での動粘度が６８７ｍｍ2 ／ｓのポリグリコールである。
【００１４】
図１のボールねじの転動路内にNo.1〜No.4のグリースを封入した状態で、温度が−４０℃に保持された環境に設置し、３時間経過した直後に、ねじ軸を回転させて起動トルクを測定した。No.1〜No.4の各グリースが封入されたボールねじを、それぞれNo.1〜No.4のボールねじとする。各ボールねじの起動トルク測定値から、No.1のボールねじの起動トルク測定値を「１」とした相対値を算出した。
【００１５】
その結果、No.2のボールねじの起動トルクは、No.1のボールねじの起動トルクの０．５２倍であった。No.3のボールねじの起動トルクは、No.1のボールねじの起動トルクの０．４５倍であった。No.4のボールねじの起動トルクは、No.1のボールねじの起動トルクの０．２０倍であった。
これらの結果を図２のグラフにプロットした。このグラフは、横軸が、封入したグリースを構成する基油の−４０℃での動粘度であり、縦軸が、ボールねじの低温起動トルク（相対値）である。このグラフから、封入したグリースを構成する基油の−４０℃での動粘度が低いほど、ボールねじの低温起動トルクが小さくなることが分かる。
【００１６】
［耐久試験］
No.1〜No.4の各ボールねじを以下の条件で作動させた後に、各ボールねじを分解して、ねじ軸およびナットの螺旋溝を観察し、その剥離状態を調べた。
＜試験条件＞
試験荷重：０〜３０００Ｎ（バネによるストローク変動負荷）
雰囲気温度：２５℃
ストローク：３０ｍｍ
作動速度：１００ｍｍ／ｓ
往復サイクル数：５０万回
【００１７】
その結果、No.1〜No.3の各ボールねじでは剥離が発生していなかったが、No.4のボールねじでは微小な剥離が発生していた。つまり、No.4のボールねじは、封入したグリースを構成する基油の−４０℃での動粘度は６８７ｍｍ2 ／ｓと低いため、低温起動トルクは小さいが、耐久性に少し問題がある。
以上の結果から、増ちょう剤がリチウム石鹸であり、基油がエステル油または鉱物油からなり、基油の−４０℃での動粘度が９９８５ｍｍ2 ／ｓ以上１２６２８ｍｍ2 ／ｓ以下であるグリースで、ボールねじを潤滑することにより、−４０℃での起動トルクが小さくなって良好な低温作動性が得られるとともに、良好な耐久性が得られる。
【符号の説明】
【００１８】
１  ねじ軸
１１  ねじ軸の螺旋溝
２  ナット
２３  平坦部
４  循環チューブ
５  取付金具
１０  ボールねじ
【図１】
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【図２】
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