JP2002147561A - 潤滑装置を備えたボールねじ装置 - Google Patents

潤滑装置を備えたボールねじ装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボールねじのボールねじ用ナットに潤滑装置
を取り付け，摺動特性をアップすると共に，潤滑に対し
てメンテナンスフリーを可能にする。 【解決手段】 このボールねじ装置は，ボールねじ用ナ
ット２に潤滑装置１０を取り付ける。潤滑装置１０は，
ボールねじ用ナット２に固定されたホルダー２５に内包
された潤滑プレート２２，２３から構成されている。潤
滑プレート２２には，ボールねじ軸１のボールねじ溝３
に摺接する凸部３０が形成されている。潤滑プレート２
２，２３は，多孔質構造の焼結樹脂部材の多孔部に潤滑
剤が含浸されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は，各種ロボット，
半導体製造装置，精密器械，工作機械等に適用される潤
滑装置を備えたボールねじ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来，直動案内ユニットは，各種ロボッ
ト，半導体製造装置，検査装置，工作機械等の各技術分
野において，往復運動を行う部品に対して高精度，高速
化，小型化等の要求を満たすために組み込まれている。
最近では，直動案内ユニットは，高精度や高速化等の性
能向上に加えてメンテナンスフリーが重視されるように
なり，摺動領域を長期に渡って自己潤滑できることが望
まれるようになった。
【０００３】従来，ボールねじとして，図１３及び図１
４に示すものが知られている（例えば，特開平９−２７
３５５２号公報参照）。図１３及び図１４に示すよう
に，ボールねじは，螺旋状のボールねじ溝３が外周面１
３に長手方向に延びて形成されたボールねじ軸１，ボー
ルねじ軸１のボールねじ溝３に対応して内周面１２に形
成された螺旋状のボールねじ溝１４が形成されたボール
ねじ用ナット２，両ボールねじ溝３，１４間の軌道路１
５に転動自在に装填されたボール７，及び軌道路１５を
転動したボール７を循環させるためボールねじ用ナット
２に固定されたリターンチューブ４を有する。ボールね
じ用ナット２は，機器，ベース，部品等の物体を取り付
けるため取付け用孔１１を形成したフランジ部６と，フ
ランジ部６と一体に構成され且つ内周面１２にボールね
じ溝１４が形成された円筒部１７とから形成されてい
る。リターンチューブ４は，その両端がボールねじ用ナ
ット２に形成されたチューブ取付け孔を通じてボール７
の軌道路１５に差し込まれ，ボールねじ用ナット２の円
筒部１７に形成された平ら部２０に固定金具８を用いて
ねじ１９で固定されている。
【０００４】ボールねじ用ナット２には，潤滑剤の給油
口９及び給油ねじ孔１８が形成されている。ボールねじ
装置は，給油口９に給油管（図示せず）を連結し，外部
から潤滑油をボールねじ溝３，１４及びボール７に給油
するように構成されている。ボールねじ装置は，潤滑油
供給装置を備えておらず，エンドシールとしてワイパー
シール５又はラビリンスシールを備えている。即ち，ボ
ールねじ用ナット２の両端の開口部２１には，リング状
の凹部１６が形成され，凹部１６にワイパーシール５が
取り付けられている。ワイパーシール５は，ボールねじ
用ナット２の中，特に，軌道路１５に塵埃等の異物が侵
入するのを防止するものである。
【０００５】従来，直動案内ユニットに潤滑プレートを
備えたものが知られている。このような直動案内ユニッ
トは，例えば，基本仕様を変更することなく適用可能で
容易に取付け・取外しができる潤滑プレートを備えもの
であり，丸軸タイプの軌道軸と軌道軸上を摺動する潤滑
プレートを備えたスライダから成る。潤滑プレートは，
潤滑油が含浸された多孔質構造を有する焼結樹脂部材か
ら成る潤滑プレート本体と，潤滑プレート本体に固着さ
れた芯金とから構成されている。焼結樹脂部材は，合成
樹脂の微粒子を所定の金型に充填して加熱成形して作製
される。潤滑プレートは，エンドキャップの端面に配置
された芯金とエンドシールとの間に配置されてケーシン
グに取り付けられ，少なくとも軌道軸の軌道溝に摺接し
て軌道軸に対して相対移動する（例えば，特開２０００
−２７８６１号公報参照）。
【０００６】また，特開２０００−３５０３８号に開示
された直動案内ユニットは，丸軸タイプの軌道軸上を摺
動するスライダと潤滑プレート組立体とは，機器のハウ
ジング内に形成された大径孔内に止め輪によって抜出し
不能に取付けられる。潤滑プレート組立体は，ケース内
に，潤滑油が含浸された多孔質構造を有する焼結樹脂部
材から成る潤滑プレート本体を有する潤滑プレートと，
エンドシールとを収容している。潤滑プレート本体は，
スライダの摺動時に常に徐々に潤滑剤を軌道軸に供給す
るものである。
【０００７】また，ボールねじに潤滑装置を設けたもの
が知られている。このようなボールねじ用の潤滑装置
は，ボールナットに，ねじ軸の外径部のみに摺接する潤
滑剤含有ポリマ部材を取り付け，潤滑剤含有ポリマ部材
によってねじ軸の往復動作時にねじ溝に付着した潤滑剤
が掻き落とされるのを防止し，ねじ溝に付着した潤滑剤
を保持するものである（例えば，特開２０００−８１１
０３号公報参照）。
【０００８】更に，特開平１０−１８４６８３号公報に
は，潤滑油供給部材を備えた直線運動装置が開示されて
いる。該直線運動装置における潤滑油供給部材は，軌道
軸に当接して軌道軸に潤滑油を塗布する潤滑油塗布体
と，該潤滑油塗布体に隣接して設けられ，潤滑油を吸収
して保持すると共に潤滑油塗布体に潤滑油を供給するケ
ーシングに収容された潤滑油吸蔵体と，潤滑油吸蔵体か
ら潤滑油塗布体へ供給される潤滑油の量を制御する油量
制御手段とから構成されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで，直動転がり
案内ユニットやボールねじ等の直動案内ユニットでは，
その適用範囲が広がり，給油できない状況のもとで使用
されたり，多量の埃，切り屑等が発生するような悪環境
や高温環境等のもとで使用されたり，或いは発塵性を防
止しければならないクリーンルームのもとで使用される
ようになり，通常の潤滑が困難であるような過酷な状況
のもとでも潤滑不良が発生させないことが求められるよ
うになった。また，ボールねじ装置において，特に，潤
滑剤供給装置に対するメンテナンスフリーが要求され，
ボールねじ装置に取り付けられた各種の潤滑剤供給装置
が開発されている。
【００１０】従来の潤滑剤供給装置は，ボールナットの
端面に取り付けられており，その構成が複雑で製作も難
しく，取付けにも仕様変更を要し，取り扱いが面倒であ
った。また，半導体装置等の各種の装置の発展に伴って
スライド装置も多種になり，高速化になっている。それ
で定期的に給油が行われていれば，潤滑剤切れで寿命や
破損に至ることが無いが，潤滑剤の供給のため，配管す
るのも煩雑であり，全ての装置に潤滑剤を供給する配管
を設けることは難しい状況になっている。そこで，ボー
ルねじ装置において，潤滑剤に対するメンテナンスフリ
ーとなる構造，更には発塵性の小さいボールねじが望ま
れるようになっている。
【００１１】例えば，上記のボールねじ用の潤滑装置で
は，潤滑油含有ポリマ部材が用いられているが，該潤滑
剤含有ポリマー部材に潤滑油を混合して加熱溶融した
後，所定の型に注入して加圧しながら冷却固化して成形
したものである。従って，上記潤滑油含有ポリマ部材
は，製作するに当たり，技術的に複雑で且つ高度の技術
が要求され，その上，コストもかかるものであった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は，上記
の課題を解決することであり，スライド装置などでテー
ブル（スライダ）を駆動するために多く使用されている
ボールねじにおいて，メンテナンスフリーを可能にする
潤滑剤供給装置を提供することであり，潤滑プレートを
装着することによって過酷な使用条件でも自己潤滑を可
能にして良好な潤滑状態を維持し，既存の丸軸タイプの
ボールねじ軸を持つボールねじに若干の設計変更を加え
るだけで簡単に装着でき，潤滑プレートによる自己潤滑
によって長寿命化を達成し，防塵性を向上でき，発塵性
を抑えてクリーンな環境を維持でき，給油のメンテナン
スフリー等が得られ，簡単に作製できる潤滑装置を備え
たボールねじ装置を提供することである。
【００１３】この発明は，長手方向に延びる丸軸タイプ
のボールねじ軸と該ボールねじ軸を囲んで前記ボールね
じ軸の回転運動に伴って前記ボールねじ軸上をボールを
介して相対摺動するスライダを構成するボールねじ用ナ
ットとを有し，前記ボールねじ用ナットの少なくても一
方の端部に潤滑装置を取り付け，前記潤滑装置は，前記
ボールねじ用ナットに固定されたホルダー及び前記ホル
ダーに内包され且つ前記ボールねじ軸に形成されたボー
ルねじ溝に摺接する少なくとも１個の潤滑プレートから
構成され，前記潤滑プレートは多孔質構造の焼結樹脂部
材の多孔部に潤滑剤が含浸されていることから成る潤滑
装置を備えたボールねじ装置に関する。
【００１４】このボールねじ装置において，前記ボール
ねじ軸に対する前記ボールねじ用ナットの往復移動時
に，前記ボールねじ軸の前記ボールねじ溝に摺接する前
記潤滑プレートの部分は，前記潤滑プレートの内周面か
ら内方へ延びる凸部であり，前記凸部の一部が前記ボー
ルねじ溝の壁面に摺接している。
【００１５】また，前記潤滑プレートの前記凸部は，前
記ボールねじ溝に嵌入するために，前記ボールねじ溝の
幅より小さい幅に形成されている。更に，前記潤滑プレ
ートの前記凸部の前記幅は，前記潤滑プレートの板厚に
実質的に同一サイズに形成されている。
【００１６】前記潤滑プレートは，前記凸部が形成され
たリング状の第１潤滑プレートと，前記第１潤滑プレー
トへ潤滑剤を補給するため前記第１潤滑プレートに接す
る少なくとも１個のリング状の第２潤滑プレートとから
構成されている。更に，前記第２潤滑プレートは，前記
第１潤滑ブレートの前記凸部を除去した形状と実質的に
同一形状に形成され，前記ホルダー内で互いに接して複
数個積層されている。
【００１７】前記第１潤滑プレートと前記第２潤滑プレ
ートは，板状の前記焼結樹脂部材から切り取って形成さ
れ，周方向の一部が切り欠かれた切欠き部を有するＣ型
リングに形成されている。
【００１８】前記ホルダーは円筒形に形成され，前記ホ
ルダーの外径は前記ボールねじ用ナットの外径より若干
小さいサイズに形成されている。
【００１９】前記ホルダーの一方の端部は前記ボールね
じ用ナット内に嵌入して装着され，前記ホルダーの他方
の端部内にはワイパーシールが嵌入して装着されてい
る。
【００２０】前記ホルダーは，前記ボールねじ用ナット
内に嵌入し且つ前記ボールねじ軸が遊嵌する内径を有す
る前記一方の端部を形成する円筒小径部と，前記円筒小
径部に一体構造に且つ前記ボールねじ用ナットの端面に
当接する側壁面を形成するように前記円筒小径部の外径
よりも大きい外径を有する円筒大径部とから形成されて
いる。更に，前記円筒大径部は，前記円筒小径部の内径
より大きい内径を有する前記潤滑プレートの収容部を形
成する中央部と，前記中央部の前記内径より小さく且つ
前記円筒小径部の内径より大きい内径を有する前記ワイ
パーシールを装着する前記他方の端部とを有する。
【００２１】このボールねじ装置では，前記ワイパーシ
ールを嵌入した前記円筒大径部の前記端部の前記内径と
前記潤滑プレートの前記収容部を形成する前記中央部の
前記内径の差で形成される段差は，前記潤滑プレートの
前記収容部からの抜け出しを防止する係止部を形成す
る。
【００２２】前記潤滑プレートには周方向の一部が切り
欠かれた切欠き部が形成されており，前記潤滑プレート
は，前記切欠き部を縮小するように外周面を押し縮めて
前記円筒大径部の前記端部側から前記ホルダーの前記中
央部の前記収容部に装着される。
【００２３】このボールねじ装置は，上記のように構成
されているので，従来のボールねじの潤滑油供給装置よ
りも製作し易く，構造がシンプルであり，装着或いは交
換等の取扱い易い構造であり，従来のボールねじの仕様
を実質的に変更せずに既存ボールねじに容易に取り付け
ることができる。また，ボールねじ軸のボールねじ溝の
壁面に摺接するのは，潤滑プレートに形成された凸部の
一部であるので，ボールねじ軸に対するボールねじ用ナ
ットの往復移動に対して摺動抵抗を小さく抑えることが
でき，潤滑プレートによる両者の相対往復移動に悪影響
をもたらすことがなく，ボールねじ溝へ常に適正な潤滑
剤を供給でき，摺動特性を向上させることができる。ま
た，潤滑プレートは複数個積層された状態でホルダーに
収容されているので，隣接する潤滑プレートから凸部へ
と潤滑剤が補給され，長期にわたってボールねじ溝を潤
滑することができる。更に，潤滑プレートは，ホルダー
の円筒大径部の大きい内径を有する収容部に装着されて
いるので，ボールねじ用ナットの往復移動時に潤滑プレ
ートが抜け出すようなことがない。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下，図１〜図１２を参照して，
この発明によるボールねじ装置の実施例を説明する。こ
の実施例のボールねじ装置は，図１３及び図１４に示す
ようなボールねじにおいてボールねじ用ナット２の両端
に潤滑剤供給装置を構成する潤滑装置（即ち，給油装
置）１０を設け，自己潤滑を達成し，メイテナンスフリ
ーに構成したものであり，その他の構造を有するボール
ねじにも適用できるものである。図１〜図１２に示すボ
ールねじ装置の実施例では，図１３及び図１４に示した
従来のボールねじと同一の構造及び機能を有する部分及
び部品には同一の符号を付し，重複する説明を省略す
る。
【００２５】このボールねじ装置は，長手方向に延びる
丸軸タイプのボールねじ軸１とボールねじ軸１を囲んで
ボールねじ軸１の回転運動に伴ってボールねじ軸１上を
相対摺動するスライダを構成するボールねじ用ナット２
とを有し，ボールねじ用ナット２の少なくても一方の端
部に潤滑装置１０を取り付けている。この実施例では，
図１に示すように，潤滑装置１０はボールねじにおける
ボールねじ用ナット２の両端部に取り付けられている。
潤滑装置１０は，ボールねじ用ナット２に固定されたホ
ルダー２５，ホルダー２５に収容されたリング状の潤滑
プレート２２（第１潤滑プレート），及び潤滑プレート
２２に積層されたホルダー２５に収容された複数のリン
グ状の潤滑プレート２３（第２潤滑プレート）から構成
されている。ホルダー２５は，潤滑プレート２２，２３
を整合させた積層状態に保持して保護すると共に，潤滑
プレート２２，２３に含浸されている潤滑剤の外部への
飛散を防止する。
【００２６】ホルダー２５は，特に，図４，図１１及び
図１２に示されており，全体的に円筒形に形成され，潤
滑プレート２２，２３及びエンドシールのワイパーシー
ル２４を収容するための円筒大径部２６と，ボールねじ
用ナット２のリング状の凹部１６に嵌合する端部を形成
する円筒小径部２７とから構成されている。即ち，ホル
ダー２５は，ボールねじ用ナット２内に嵌入し且つボー
ルねじ軸１が遊嵌する内径を有する端部を形成する円筒
小径部２７と，円筒小径部２７に一体構造に且つボール
ねじ用ナット２の端面４９に当接する側壁面５０を形成
するように円筒小径部２７の外径よりも大きい外径を有
する円筒大径部２６とから形成されている。ホルダー２
５における円筒大径部２６の外周面４５の外径は，ボー
ルねじ用ナット２の外周面４６の外径より若干小さいサ
イズに形成され，他の機器に対する障害にならないよう
に形成されている。ホルダー２５の円筒小径部２７は，
ボールねじ用ナット２のリング状の凹部１６に嵌入して
装着されている。ホルダー２５の円筒大径部２６の端部
２９内にはエンドシールでなるワイパーシール２４が嵌
入して装着されている。ワイパーシール２４は，ホルダ
ー２５に形成されたねじ孔３６に螺入される止めねじ３
２によって固定されている。
【００２７】このボールねじ装置では，ホルダー２５の
円筒大径部２６の外周面４５の外径Ｄ1 は，ボールねじ
用ナット２の外径Ｄよりも若干小さく形成されている。
ホルダー２５の円筒小径部２７の外周面４３の外径Ｄ2
は，ボールねじ用ナット２からワイパーシール５を取り
外した凹部１６の内径ｄ0 に嵌入するサイズに形成され
ている。また，円筒小径部２７の内周面４４の内径ｄ3
は，ボールねじ軸１が遊嵌するように，ボールねじ軸１
の外径Ｄ0 よりも大きいサイズに形成されている。円筒
大径部２６の端部２９の内周面３１の内径ｄ1 は，ボー
ルねじから取り外したワイパーシール２４が嵌入できる
サイズに形成されている。
【００２８】ホルダー２５の中央部は，複数の潤滑ブレ
ート２２，２３を内包する収容部４８を形成している。
収容部４８の内周面２８の内径ｄ2 は，端部２９の内径
ｄ1よりも大きく形成され，例えば，ワイパーシール２
４が装着されなくても，潤滑プレート２２，２３が外れ
ないように形成されている。言い換えれば，ホルダー２
５の円筒大径部２６における抜け止め部を形成する端部
２９の内周面３１は，潤滑装置１０の往復移動時に，潤
滑プレート２２，２３がホルダー２５の収容部４８から
抜け出るのを防止するため，ホルダー２５の中央部の内
周面２８の内径ｄ2 よりも小さい内径ｄ1 に形成されて
いる。従って，ワイパーシール２４を嵌入した円筒大径
部２６の端部２９の内径ｄ1 と潤滑プレート２２，２３
の収容部を形成する中央部の内周面２８の内径ｄ2 との
差で形成される段差Δｄは，潤滑プレート２２，２３の
収容部からの抜け出しを防止する係止部を形成すること
になる。即ち，ワイパーシール２４側に位置する潤滑プ
レート２３は，端部２９の抜け止め部の内側壁面３８に
係止されている。また，潤滑プレート２２は，円筒小径
部２７の内側壁面３７に係止されている。従って，潤滑
プレート２２，２３は，積層した状態でホルダー２５の
中央部２６の内側壁面３７と３８との間の範囲ｍにわた
って形成された収容部４８にフィットした状態で収容さ
れている。
【００２９】潤滑プレート２２，２３は，例えば，超高
分子量のポリエチレン樹脂を焼結した多孔質構造の焼結
樹脂部材から成り，焼結樹脂部材の多孔部に潤滑剤が含
浸されたものである。潤滑プレート２２，２３は，，潤
滑剤をボールねじ溝３に適正量をスムースに供給できる
同一の材質で形成されている。一方の潤滑プレート２２
は，ボールねじ軸１に形成されたボールねじ溝３に摺接
する凸部３０が内周面３９に形成されているいる。ま
た，他方の潤滑プレート２３は，潤滑プレート２２へ潤
滑剤を補給するため潤滑プレート２２に接するように積
層されている。潤滑プレート２３は，潤滑プレート２２
の凸部３０を通じて消費された潤滑剤に応じて潤滑プレ
ート２２へ潤滑剤を供給する機能を有する。また，隣接
する潤滑プレート２３は，ホルダー２５内で互いに接し
て潤滑剤を潤滑プレート２２側に位置する潤滑プレート
２３へと供給できるように積層されている。
【００３０】潤滑プレート２２は，図７及び図８に示す
ように，切欠き部３４を有するＣ型リングに形成され，
その内周面３９から径方向うち向きに延びる凸部３０が
形成されている。潤滑プレート２２の凸部３０の幅Ｂj
は，潤滑プレート２２の板厚ｔに実質的に同一サイズに
形成され，潤滑プレート２２の製作を容易にすると共
に，焼結樹脂部材の多孔部を潤滑剤がスムースに均一に
通過できるように構成されている。潤滑プレート２２の
内周面３９は，ボールねじ軸１の外周面１３に接触する
こと無く，言い換えれば，ボールねじ軸１は潤滑プレー
ト２２に遊嵌するように，潤滑プレート２２の内周面３
９の内径ｄj は，ボールねじ軸１の外径Ｄ 0 よりも大き
いサイズに形成されている。また，潤滑プレート２２の
外周面４０の外径Ｄj は，ホルダー２５の中央部の内径
ｄ2 に対比して，装着前は実質的に同一のサイズに形成
されている。また，潤滑プレート２２の切欠き部３４
は，この実施例では，潤滑プレート２２の中心Ｏj から
４５°の角度で扇状に切り欠かれている。
【００３１】また，潤滑プレート２３は，図９及び図１
０に示されているが，潤滑ブレート２２の凸部３０を除
去した形状と実質的に同一形状に形成されている。従っ
て，潤滑プレート２２，２３は，同一厚さｔの焼結樹脂
部材から切り取ることで容易に形成することができると
共に，取り扱いも容易になる。ボールねじ軸１は潤滑プ
レート２３に遊嵌するように，潤滑プレート２３の内周
面４０の内径ｄj は，ボールねじ軸１の外径Ｄ0 よりも
大きいサイズに形成されている。また，潤滑プレート２
３の外周面４２の外径Ｄj は，ホルダー２５の中央部の
内径ｄ2 に対比して，装着前は実質的に同一のサイズに
形成されている。潤滑プレート２３は，図４に示すよう
に，潤滑プレート２２に隣接して配設され，潤滑プレー
ト２２への潤滑剤の補給をする機能を果している。図４
では，潤滑プレート２３は５枚が配設されているが，１
枚でもよく，場合によっては，潤滑プレート２２のみの
使用でもよいものである。また，潤滑プレート２３は，
潤滑プレート２２と厚さ等を異にする形状に形成しても
よいものである。
【００３２】潤滑プレート２２，２３は，板状の焼結樹
脂部材から切り取って形成され，周方向の一部が切り欠
かれた切欠き部３４，３５を有するＣ型リングに形成さ
れている。潤滑プレート２２，２３は，切欠き部３４，
３５を縮小してホルダー２５の端部２９の抜け止め部の
内径を通じてホルダー２５の中央部に装着される。ま
た，潤滑プレート２２，２３の積層状態は，切欠き部３
４，３５を必ずしも整合させる必要はなく，図２に示す
ように，周方向に異なった位置にくるようにランダムな
状態に積層してもよいものである。
【００３３】この実施例では，ワイパーシール２４は，
ねじ状凸部３３が形成されている。ねじ状凸部３３は，
ボールねじ軸１のボールねじ溝３に係合した状態にな
り，ボールねじ溝３に対してワイパーの機能を果たして
いる。
【００３４】潤滑プレート２２の凸部３０は，ボールね
じ軸１のボールねじ溝３に嵌入するために，ボールねじ
溝３の幅Ｂより小さい幅Ｂj に形成されている。また，
潤滑プレート２２の板厚ｔは，凸部３０がボールねじ軸
１のボールねじ溝３に嵌入するため，凸部３０の幅Ｂj
と実質的に同一のサイズに形成されている。また，凸部
３０は，図６に示すように，断面四角形に形成されてい
る。凸部３０の先端部の角部４７は，ボールねじ溝３の
壁面に接触点Ｓで接触即ち摺接しており，接触面を小さ
くして摺動抵抗を低く抑えつつ，適正量の潤滑剤をボー
ルねじ溝３の壁面に供給するように構成されている。従
って，潤滑装置１０は，ボールねじ軸１，ボールねじ溝
３である軌道溝に多孔質構造の焼結樹脂部材に含浸され
ている潤滑剤を供給することができる。
【００３５】潤滑プレート２２は，図５に示すように，
ボールねじ軸１の軸方向に直角に配設され，ボールねじ
溝３は，螺旋状のねじに形成されているので，軸方向と
傾斜した状態に延びている。従って，ボールねじ溝３と
潤滑プレート２２とは傾斜した交差態様になるので，凸
部３０は，その交差態様において，少なくとも摺接点Ｓ
まで嵌入する状態になって凸部３０がボールねじ溝３に
嵌入できるために，凸部３０の板厚ｔ，凸部３０の幅Ｂ
j が設定され，更に，潤滑プレート２２の内周面３９か
らの凸部３０の突出状態は，ボールねじ溝３の接点径Ｄ
S の半分よりも小さくなる潤滑プレート２２の中心Ｏj
から先端までの長さｈj になる点まで延びている。この
実施例では，凸部３０の幅Ｂj は，凸部３０の板厚ｔと
略同一になっている。ボールねじ溝３は，シングル溝に
形成されているので，凸部３０は内周側からｌか所にな
っている。また，ボールねじ溝３は，シングル形式であ
るので，図６に示すように，２曲率半径Ｒが合わさった
ゴシックアーチ溝に形成されている。
【００３６】図１３に示すような既存のボールねじのボ
ールねじ用ナット２の両端に潤滑装置１０を装着するに
は，例えば，次のような工程で装着作業を行うことがで
きる。ホルダー２５の円筒小径部２７の外周面４３の外
径は，ボールねじ用ナット２の凹部１６の内径に嵌合で
きるサイズに形成されている。そこで，ボールねじ用ナ
ット２の両端に取り付けられているワイパーシール５を
取り外す。ワイパーシール５を取り外したボールねじ用
ナット２の凹部１６に，潤滑装置１０におけるホルダー
２５の円筒小径部２７を嵌入して装着する。また，ボー
ルねじから取り外したワイパーシール５は，潤滑装置１
０のホルダー２５の端部２９に装着できるサイズに形成
されているので，ホルダー２５の端部２９に装着してワ
イパーシール２４とする。
【００３７】
【発明の効果】この発明による潤滑装置を備えたボール
ねじ装置は，上記のように構成されているので，潤滑装
置に組み込まれている潤滑プレートの凸部がボールねじ
溝にその一部を摺接し，その凸部から潤滑剤がボールね
じ溝へと常にスムーズに供給され，潤滑不良状態が発生
することがなく，良好な潤滑状態を確保することがで
き，ボールねじ軸に対するボールねじ用ナットの摺動抵
抗を低減でき，摩耗等の発生を防止でき，発塵性を抑制
することができる。潤滑プレートは，多孔質構造を持つ
焼結樹脂部材の成形品に使用条件が適合する潤滑油等の
潤滑剤を選定し，その潤滑剤を焼結樹脂部材の多孔部へ
含浸させればよい。また，潤滑プレートは，使用する潤
滑剤に適合するように焼結樹脂部材の材質を選定すれば
よく，その取り扱い，仕様変更も簡単にできる。更に，
潤滑プレートを構成する焼結樹脂部材は，高精度に簡単
に成形することができ，半導体製造装置，精密機械に組
み込まれるボールねじとしては極めて最適な部品として
提供できる。
【００３８】また，このボールねじ装置は，従来の種々
の既存のボールねじの基本仕様を全く変更することな
く，該既存のボールねじにおいてワイパーシールが取り
付けられている部分に容易に組み込んで使用することが
できる。即ち，潤滑装置は，同じ規格のボールねじ軸を
使用するボールねじであれば，たとえボールねじ用ナッ
トの形や大きさが違っていても，同一の潤滑装置を適用
できるので，適用範囲の広い潤滑装置を提供することが
できる。また，潤滑装置は，既に切削機械等に組み込ま
れている既存のボールねじに対しても，スライダを構成
するボールねじ用ナットの端面に簡単に取り付けること
ができるので，それらのボールねじの自己潤滑性能を簡
単に向上させることができる。更に，このボールねじ装
置によれば，過酷な使用条件でも自己潤滑を可能にして
良好な潤滑状態が長期にわたって維持され，自己潤滑に
よって長寿命化が達成され，潤滑に対するメンテナンス
フリーが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の潤滑装置を装着したボールねじの斜視
図である。
【図２】ボールねじに潤滑装置を展開した展開斜視図で
ある。
【図３】潤滑装置の正面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】ねじ軸に摺接する潤滑プレートの説明図であ
る。
【図６】図５のＢ−Ｂ部分断面図である。
【図７】第１潤滑プレートを示す正面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ断面図である。
【図９】第２潤滑プレートを示す正面図である。
【図１０】図９のＥ−Ｅ断面図である。
【図１１】ホルダーの正面図である。
【図１２】図１１のＦ−Ｆ断面図である。
【図１３】従来のボールねじの側面図である。
【図１４】図１３のボールねじの正面図である。
【符号の説明】
１ ボールねじ軸 ２ ボールねじ用ナット ３ ボールねじ溝 ７ ボール １０ 潤滑装置 ２２ 潤滑プレート（第１潤滑プレート） ２３ 潤滑プレート（第２潤滑プレート） ２４ ワイパーシール ２５ ホルダー ２６ 円筒大径部 ２７ 円筒小径部 ２９ 抜け止め部を形成する端部 ３０ 凸部 ３４ 切欠き部（第１潤滑プレート） ３５ 切欠き部（第２潤滑プレート） ４８ 潤滑プレートの収容部 ４９ 端面 ５０ 側壁面 Ｂ ボールねじ溝の幅 Ｂj 凸部の幅 Ｄ ボールねじ用ナットの外径 Ｄ1 ホルダーの外径 ｄ1 ホルダーの端部の内径 ｄ2 ホルダーの中央部の内径 ｄ3 円筒小径部の内径 ｔ 潤滑プレートの板厚
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１０月１１日（２００１．１０．
１１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 潤滑装置を備えたボールねじ装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は，各種ロボット，
半導体製造装置，精密器械，工作機械等に適用される潤
滑装置を備えたボールねじ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来，直動案内ユニットは，各種ロボッ
ト，半導体製造装置，検査装置，工作機械等の各技術分
野において，往復運動を行う部品に対して高精度，高速
化，小型化等の要求を満たすために組み込まれている。
最近では，直動案内ユニットは，高精度や高速化等の性
能向上に加えてメンテナンスフリーが重視されるように
なり，摺動領域を長期に渡って自己潤滑できることが望
まれるようになった。
【０００３】従来，ボールねじとして，図１４及び図１
５に示すものが知られている（例えば，特開平９−２７
３５５２号公報参照）。図１４及び図１５に示すよう
に，ボールねじは，螺旋状のボールねじ溝３が外周面１
４に長手方向に延びて形成されたボールねじ軸１，ボー
ルねじ軸１のボールねじ溝３に対応して内周面１２に形
成された螺旋状のボールねじ溝１４が形成されたボール
ねじ用ナット２，両ボールねじ溝３，１４間の軌道路１
５に転動自在に装填されたボール７，及び軌道路１５を
転動したボール７を循環させるためボールねじ用ナット
２に固定されたリターンチューブ４を有する。ボールね
じ用ナット２は，機器，ベース，部品等の物体を取り付
けるため取付け用孔１１を形成したフランジ部６と，フ
ランジ部６と一体に構成され且つ内周面１２にボールね
じ溝１４が形成された円筒部１７とから形成されてい
る。リターンチューブ４は，その両端がボールねじ用ナ
ット２に形成されたチューブ取付け孔を通じてボール７
の軌道路１５に差し込まれ，ボールねじ用ナット２の円
筒部１７に形成された平ら部２０に固定金具８を用いて
ねじ１９で固定されている。
【０００４】ボールねじ用ナット２には，潤滑剤の給油
口９及び給油ねじ孔１８が形成されている。ボールねじ
装置は，給油口９に給油管（図示せず）を連結し，外部
から潤滑油をボールねじ溝３，１４及びボール７に給油
するように構成されている。ボールねじ装置は，潤滑油
供給装置を備えておらず，エンドシールとしてワイパー
シール５又はラビリンスシールを備えている。即ち，ボ
ールねじ用ナット２の両端の開口部２１には，リング状
の凹部１６が形成され，凹部１６にワイパーシール５が
取り付けられている。ワイパーシール５は，ボールねじ
用ナット２の中，特に，軌道路１５に塵埃等の異物が侵
入するのを防止するものである。
【０００５】従来，直動案内ユニットに潤滑プレートを
備えたものが知られている。このような直動案内ユニッ
トは，例えば，基本仕様を変更することなく適用可能で
容易に取付け・取外しができる潤滑プレートを備えもの
であり，丸軸タイプの軌道軸と軌道軸上を摺動する潤滑
プレートを備えたスライダから成る。潤滑プレートは，
潤滑油が含浸された多孔質構造を有する焼結樹脂部材か
ら成る潤滑プレート本体と，潤滑プレート本体に固着さ
れた芯金とから構成されている。焼結樹脂部材は，合成
樹脂の微粒子を所定の金型に充填して加熱成形して作製
される。潤滑プレートは，エンドキャップの端面に配置
された芯金とエンドシールとの間に配置されてケーシン
グに取り付けられ，少なくとも軌道軸の軌道溝に摺接し
て軌道軸に対して相対移動する（例えば，特開２０００
−２７８６１号公報参照）。
【０００６】また，特開２０００−３５０３８号に開示
された直動案内ユニットは，丸軸タイプの軌道軸上を摺
動するスライダと潤滑プレート組立体とは，機器のハウ
ジング内に形成された大径孔内に止め輪によって抜出し
不能に取付けられる。潤滑プレート組立体は，ケース内
に，潤滑油が含浸された多孔質構造を有する焼結樹脂部
材から成る潤滑プレート本体を有する潤滑プレートと，
エンドシールとを収容している。潤滑プレート本体は，
スライダの摺動時に常に徐々に潤滑剤を軌道軸に供給す
るものである。
【０００７】また，ボールねじに潤滑装置を設けたもの
が知られている。このようなボールねじ用の潤滑装置
は，ボールナットに，ねじ軸の外径部のみに摺接する潤
滑剤含有ポリマ部材を取り付け，潤滑剤含有ポリマ部材
によってねじ軸の往復動作時にねじ溝に付着した潤滑剤
が掻き落とされるのを防止し，ねじ溝に付着した潤滑剤
を保持するものである（例えば，特開２０００−８１１
０３号公報参照）。
【０００８】更に，特開平１０−１８４６８３号公報に
は，潤滑油供給部材を備えた直線運動装置が開示されて
いる。該直線運動装置における潤滑油供給部材は，軌道
軸に当接して軌道軸に潤滑油を塗布する潤滑油塗布体
と，該潤滑油塗布体に隣接して設けられ，潤滑油を吸収
して保持すると共に潤滑油塗布体に潤滑油を供給するケ
ーシングに収容された潤滑油吸蔵体と，潤滑油吸蔵体か
ら潤滑油塗布体へ供給される潤滑油の量を制御する油量
制御手段とから構成されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで，直動転がり
案内ユニットやボールねじ等の直動案内ユニットでは，
その適用範囲が広がり，給油できない状況のもとで使用
されたり，多量の埃，切り屑等が発生するような悪環境
や高温環境等のもとで使用されたり，或いは発塵性を防
止しければならないクリーンルームのもとで使用される
ようになり，通常の潤滑が困難であるような過酷な状況
のもとでも潤滑不良が発生させないことが求められるよ
うになった。また，ボールねじ装置において，特に，潤
滑剤供給装置に対するメンテナンスフリーが要求され，
ボールねじ装置に取り付けられた各種の潤滑剤供給装置
が開発されている。
【００１０】従来の潤滑剤供給装置は，ボールナットの
端面に取り付けられており，その構成が複雑で製作も難
しく，取付けにも仕様変更を要し，取り扱いが面倒であ
った。また，半導体装置等の各種の装置の発展に伴って
スライド装置も多種になり，高速化になっている。それ
で定期的に給油が行われていれば，潤滑剤切れで寿命や
破損に至ることが無いが，潤滑剤の供給のため，配管す
るのも煩雑であり，全ての装置に潤滑剤を供給する配管
を設けることは難しい状況になっている。そこで，ボー
ルねじ装置において，潤滑剤に対するメンテナンスフリ
ーとなる構造，更には発塵性の小さいボールねじが望ま
れるようになっている。
【００１１】例えば，上記のボールねじ用の潤滑装置で
は，潤滑油含有ポリマ部材が用いられているが，該潤滑
剤含有ポリマー部材に潤滑油を混合して加熱溶融した
後，所定の型に注入して加圧しながら冷却固化して成形
したものである。従って，上記潤滑油含有ポリマ部材
は，製作するに当たり，技術的に複雑で且つ高度の技術
が要求され，その上，コストもかかるものであった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は，上記
の課題を解決することであり，スライド装置などでテー
ブル（スライダ）を駆動するために多く使用されている
ボールねじにおいて，メンテナンスフリーを可能にする
潤滑剤供給装置を提供することであり，潤滑プレートを
装着することによって過酷な使用条件でも自己潤滑を可
能にして良好な潤滑状態を維持し，既存の丸軸タイプの
ボールねじ軸を持つボールねじに若干の設計変更を加え
るだけで簡単に装着でき，潤滑プレートによる自己潤滑
によって長寿命化を達成し，防塵性を向上でき，発塵性
を抑えてクリーンな環境を維持でき，給油のメンテナン
スフリー等が得られ，簡単に作製できる潤滑装置を備え
たボールねじ装置を提供することである。
【００１３】この発明は，長手方向に延びる丸軸タイプ
のボールねじ軸と該ボールねじ軸を囲んで前記ボールね
じ軸の回転運動に伴って前記ボールねじ軸上をボールを
介して相対摺動するスライダを構成するボールねじ用ナ
ットとを有し，前記ボールねじ用ナットの少なくても一
方の端部に潤滑装置を取り付け，前記潤滑装置は，前記
ボールねじ用ナットに固定されたホルダー及び前記ホル
ダーに内包され且つ前記ボールねじ軸に形成されたボー
ルねじ溝に摺接する少なくとも１個の潤滑プレートから
構成され，前記潤滑プレートは多孔質構造の焼結樹脂部
材の多孔部に潤滑剤が含浸されていることから成る潤滑
装置を備えたボールねじ装置に関する。
【００１４】このボールねじ装置において，前記ボール
ねじ軸に対する前記ボールねじ用ナットの往復移動時
に，前記ボールねじ軸の前記ボールねじ溝に摺接する前
記潤滑プレートの部分は，前記潤滑プレートの内周面か
ら内方へ延びる凸部であり，前記凸部の一部が前記ボー
ルねじ溝の壁面に摺接している。
【００１５】また，前記潤滑プレートの前記凸部は，前
記ボールねじ溝に嵌入するために，前記ボールねじ溝の
幅より小さい幅に形成されている。更に，前記潤滑プレ
ートの前記凸部の前記幅は，前記潤滑プレートの板厚に
実質的に同一サイズに形成されている。
【００１６】前記潤滑プレートは，前記凸部が形成され
たリング状の第１潤滑プレートと，前記第１潤滑プレー
トへ潤滑剤を補給するため前記第１潤滑プレートに接す
る少なくとも１個のリング状の第２潤滑プレートとから
構成されている。更に，前記第２潤滑プレートは，前記
第１潤滑ブレートの前記凸部を除去した形状と実質的に
同一形状に形成され，前記ホルダー内で互いに接して複
数個積層されている。
【００１７】前記第１潤滑プレートと前記第２潤滑プレ
ートは，板状の前記焼結樹脂部材から切り取って形成さ
れ，周方向の一部が切り欠かれた切欠き部を有するＣ型
リングに形成されている。
【００１８】前記ホルダーは円筒形に形成され，前記ホ
ルダーの外径は前記ボールねじ用ナットの外径より若干
小さいサイズに形成されている。
【００１９】前記ホルダーの一方の端部は前記ボールね
じ用ナット内に嵌入して装着され，前記ホルダーの他方
の端部内にはワイパーシールが嵌入して装着されてい
る。
【００２０】前記ホルダーは，前記ボールねじ用ナット
内に嵌入し且つ前記ボールねじ軸が遊嵌する内径を有す
る前記一方の端部を形成する円筒小径部と，前記円筒小
径部に一体構造に且つ前記ボールねじ用ナットの端面に
当接する側壁面を形成するように前記円筒小径部の外径
よりも大きい外径を有する円筒大径部とから形成されて
いる。更に，前記円筒大径部は，前記円筒小径部の内径
より大きい内径を有する前記潤滑プレートの収容部を形
成する中央部と，前記中央部の前記内径より小さく且つ
前記円筒小径部の内径より大きい内径を有する前記ワイ
パーシールを装着する前記他方の端部とを有する。
【００２１】このボールねじ装置では，前記ワイパーシ
ールを嵌入した前記円筒大径部の前記端部の前記内径と
前記潤滑プレートの前記収容部を形成する前記中央部の
前記内径の差で形成される段差は，前記潤滑プレートの
前記収容部からの抜け出しを防止する係止部を形成す
る。
【００２２】前記潤滑プレートには周方向の一部が切り
欠かれた切欠き部が形成されており，前記潤滑プレート
は，前記切欠き部を縮小するように外周面を押し縮めて
前記円筒大径部の前記端部側から前記ホルダーの前記中
央部の前記収容部に装着される。
【００２３】このボールねじ装置は，上記のように構成
されているので，従来のボールねじの潤滑油供給装置よ
りも製作し易く，構造がシンプルであり，装着或いは交
換等の取扱い易い構造であり，従来のボールねじの仕様
を実質的に変更せずに既存ボールねじに容易に取り付け
ることができる。また，ボールねじ軸のボールねじ溝の
壁面に摺接するのは，潤滑プレートに形成された凸部の
一部であるので，ボールねじ軸に対するボールねじ用ナ
ットの往復移動に対して摺動抵抗を小さく抑えることが
でき，潤滑プレートによる両者の相対往復移動に悪影響
をもたらすことがなく，ボールねじ溝へ常に適正な潤滑
剤を供給でき，摺動特性を向上させることができる。ま
た，潤滑プレートは複数個積層された状態でホルダーに
収容されているので，隣接する潤滑プレートから凸部へ
と潤滑剤が補給され，長期にわたってボールねじ溝を潤
滑することができる。更に，潤滑プレートは，ホルダー
の円筒大径部の大きい内径を有する収容部に装着されて
いるので，ボールねじ用ナットの往復移動時に潤滑プレ
ートが抜け出すようなことがない。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下，図１〜図１２を参照して，
この発明によるボールねじ装置の実施例を説明する。こ
の実施例のボールねじ装置は，図１４及び図１５に示す
ようなボールねじにおいてボールねじ用ナット２の両端
に潤滑剤供給装置を構成する潤滑装置（即ち，給油装
置）１０を設け，自己潤滑を達成し，メイテナンスフリ
ーに構成したものであり，その他の構造を有するボール
ねじにも適用できるものである。図１〜図１２に示すボ
ールねじ装置の実施例では，図１４及び図１５に示した
従来のボールねじと同一の構造及び機能を有する部分及
び部品には同一の符号を付し，重複する説明を省略す
る。
【００２５】このボールねじ装置は，長手方向に延びる
丸軸タイプのボールねじ軸１とボールねじ軸１を囲んで
ボールねじ軸１の回転運動に伴ってボールねじ軸１上を
相対摺動するスライダを構成するボールねじ用ナット２
とを有し，ボールねじ用ナット２の少なくても一方の端
部に潤滑装置１０を取り付けている。この実施例では，
図１に示すように，潤滑装置１０はボールねじにおける
ボールねじ用ナット２の両端部に取り付けられている。
潤滑装置１０は，ボールねじ用ナット２に固定されたホ
ルダー２５，ホルダー２５に収容されたリング状の潤滑
プレート２２（第１潤滑プレート），及び潤滑プレート
２２に積層されたホルダー２５に収容された複数のリン
グ状の潤滑プレート２３（第２潤滑プレート）から構成
されている。ホルダー２５は，潤滑プレート２２，２３
を整合させた積層状態に保持して保護すると共に，潤滑
プレート２２，２３に含浸されている潤滑剤の外部への
飛散を防止する。
【００２６】ホルダー２５は，特に，図４，図１１及び
図１２に示されており，全体的に円筒形に形成され，潤
滑プレート２２，２３及びエンドシールのワイパーシー
ル２４を収容するための円筒大径部２６と，ボールねじ
用ナット２のリング状の凹部１６に嵌合する端部を形成
する円筒小径部２７とから構成されている。即ち，ホル
ダー２５は，ボールねじ用ナット２内に嵌入し且つボー
ルねじ軸１が遊嵌する内径を有する端部を形成する円筒
小径部２７と，円筒小径部２７に一体構造に且つボール
ねじ用ナット２の端面４９に当接する側壁面５０を形成
するように円筒小径部２７の外径よりも大きい外径を有
する円筒大径部２６とから形成されている。ホルダー２
５における円筒大径部２６の外周面４５の外径は，ボー
ルねじ用ナット２の外周面４６の外径より若干小さいサ
イズに形成され，他の機器に対する障害にならないよう
に形成されている。ホルダー２５の円筒小径部２７は，
ボールねじ用ナット２のリング状の凹部１６に嵌入して
装着されている。ホルダー２５の円筒大径部２６の端部
２９内にはエンドシールでなるワイパーシール２４が嵌
入して装着されている。ワイパーシール２４は，ホルダ
ー２５に形成されたねじ孔３６に螺入される止めねじ３
２によって固定されている。
【００２７】このボールねじ装置では，ホルダー２５の
円筒大径部２６の外周面４５の外径Ｄ1 は，ボールねじ
用ナット２の外径Ｄよりも若干小さく形成されている。
ホルダー２５の円筒小径部２７の外周面４３の外径Ｄ2
は，ボールねじ用ナット２からワイパーシール５を取り
外した凹部１６の内径ｄ0 に嵌入するサイズに形成され
ている。また，円筒小径部２７の内周面４４の内径ｄ3
は，ボールねじ軸１が遊嵌するように，ボールねじ軸１
の外径Ｄ0 よりも大きいサイズに形成されている。円筒
大径部２６の端部２９の内周面３１の内径ｄ1 は，ボー
ルねじから取り外したワイパーシール２４が嵌入できる
サイズに形成されている。
【００２８】ホルダー２５の中央部は，複数の潤滑ブレ
ート２２，２３を内包する収容部４８を形成している。
収容部４８の内周面２８の内径ｄ2 は，端部２９の内径
ｄ1よりも大きく形成され，例えば，ワイパーシール２
４が装着されなくても，潤滑プレート２２，２３が外れ
ないように形成されている。言い換えれば，ホルダー２
５の円筒大径部２６における抜け止め部を形成する端部
２９の内周面３１は，潤滑装置１０の往復移動時に，潤
滑プレート２２，２３がホルダー２５の収容部４８から
抜け出るのを防止するため，ホルダー２５の中央部の内
周面２８の内径ｄ2 よりも小さい内径ｄ1 に形成されて
いる。従って，ワイパーシール２４を嵌入した円筒大径
部２６の端部２９の内径ｄ1 と潤滑プレート２２，２３
の収容部を形成する中央部の内周面２８の内径ｄ2 との
差で形成される段差Δｄは，潤滑プレート２２，２３の
収容部からの抜け出しを防止する係止部を形成すること
になる。即ち，ワイパーシール２４側に位置する潤滑プ
レート２３は，端部２９の抜け止め部の内側壁面３８に
係止されている。また，潤滑プレート２２は，円筒小径
部２７の内側壁面３７に係止されている。従って，潤滑
プレート２２，２３は，積層した状態でホルダー２５の
中央部２６の内側壁面３７と３８との間の範囲ｍにわた
って形成された収容部４８にフィットした状態で収容さ
れている。
【００２９】潤滑プレート２２，２３は，例えば，超高
分子量のポリエチレン樹脂を焼結した多孔質構造の焼結
樹脂部材から成り，焼結樹脂部材の多孔部に潤滑剤が含
浸されたものである。潤滑プレート２２，２３は，潤滑
剤をボールねじ溝３に適正量をスムースに供給できる同
一の材質で形成されている。一方の潤滑プレート２２
は，ボールねじ軸１に形成されたボールねじ溝３に摺接
する凸部３０が内周面３９に形成されている。また，他
方の潤滑プレート２３は，潤滑プレート２２へ潤滑剤を
補給するため潤滑プレート２２に接するように積層され
ている。潤滑プレート２３は，潤滑プレート２２の凸部
３０を通じて消費された潤滑剤に応じて潤滑プレート２
２へ潤滑剤を供給する機能を有する。また，隣接する潤
滑プレート２３は，ホルダー２５内で互いに接して潤滑
剤を潤滑プレート２２側に位置する潤滑プレート２３へ
と供給できるように積層されている。
【００３０】潤滑プレート２２は，図７及び図８に示す
ように，切欠き部３４を有するＣ型リングに形成され，
その内周面３９から径方向うち向きに延びる凸部３０が
形成されている。潤滑プレート２２の凸部３０の幅Ｂj
は，潤滑プレート２２の板厚ｔに実質的に同一サイズに
形成され，潤滑プレート２２の製作を容易にすると共
に，焼結樹脂部材の多孔部を潤滑剤がスムースに均一に
通過できるように構成されている。潤滑プレート２２の
内周面３９は，ボールねじ軸１の外周面１３に接触する
こと無く，言い換えれば，ボールねじ軸１は潤滑プレー
ト２２に遊嵌するように，潤滑プレート２２の内周面３
９の内径ｄj は，ボールねじ軸１の外径Ｄ 0 よりも大き
いサイズに形成されている。また，潤滑プレート２２の
外周面４０の外径Ｄj は，ホルダー２５の中央部の内径
ｄ2 に対比して，装着前は実質的に同一のサイズに形成
されている。また，潤滑プレート２２の切欠き部３４
は，この実施例では，潤滑プレート２２の中心Ｏj から
４５°の角度で扇状に切り欠かれている。
【００３１】また，潤滑プレート２３は，図９及び図１
０に示されているが，潤滑ブレート２２の凸部３０を除
去した形状と実質的に同一形状に形成されている。従っ
て，潤滑プレート２２，２３は，同一厚さｔの焼結樹脂
部材から切り取ることで容易に形成することができると
共に，取り扱いも容易になる。ボールねじ軸１は潤滑プ
レート２３に遊嵌するように，潤滑プレート２３の内周
面４０の内径ｄj は，ボールねじ軸１の外径Ｄ0 よりも
大きいサイズに形成されている。また，潤滑プレート２
３の外周面４２の外径Ｄj は，ホルダー２５の中央部の
内径ｄ2 に対比して，装着前は実質的に同一のサイズに
形成されている。潤滑プレート２３は，図４に示すよう
に，潤滑プレート２２に隣接して配設され，潤滑プレー
ト２２への潤滑剤の補給をする機能を果している。図４
では，潤滑プレート２３は５枚が配設されているが，１
枚でもよく，場合によっては，潤滑プレート２２のみの
使用でもよいものである。また，潤滑プレート２３は，
潤滑プレート２２と厚さ等を異にする形状に形成しても
よいものである。
【００３２】潤滑プレート２２，２３は，板状の焼結樹
脂部材から切り取って形成され，周方向の一部が切り欠
かれた切欠き部３４，３５を有するＣ型リングに形成さ
れている。潤滑プレート２２，２３は，切欠き部３４，
３５を縮小してホルダー２５の端部２９の抜け止め部の
内径を通じてホルダー２５の中央部に装着される。ま
た，潤滑プレート２２，２３の積層状態は，切欠き部３
４，３５を必ずしも整合させる必要はなく，図２に示す
ように，周方向に異なった位置にくるようにランダムな
状態に積層してもよいものである。
【００３３】この実施例では，ワイパーシール２４は，
ねじ状凸部３３が形成されている。ねじ状凸部３３は，
ボールねじ軸１のボールねじ溝３に係合した状態にな
り，ボールねじ溝３に対してワイパーの機能を果たして
いる。
【００３４】潤滑プレート２２の凸部３０は，ボールね
じ軸１のボールねじ溝３に嵌入するために，ボールねじ
溝３の幅Ｂより小さい幅Ｂj に形成されている。また，
潤滑プレート２２の板厚ｔは，凸部３０がボールねじ軸
１のボールねじ溝３に嵌入するため，凸部３０の幅Ｂj
と実質的に同一のサイズに形成されている。また，凸部
３０は，図６に示すように，断面四角形に形成されてい
る。凸部３０の先端部の角部４７は，ボールねじ溝３の
壁面に接触点Ｓで接触即ち摺接しており，接触面を小さ
くして摺動抵抗を低く抑えつつ，適正量の潤滑剤をボー
ルねじ溝３の壁面に供給するように構成されている。従
って，潤滑装置１０は，ボールねじ軸１，ボールねじ溝
３である軌道溝に多孔質構造の焼結樹脂部材に含浸され
ている潤滑剤を供給することができる。
【００３５】潤滑プレート２２は，図５に示すように，
ボールねじ軸１の軸方向に直角に配設され，ボールねじ
溝３は，螺旋状のねじに形成されているので，軸方向と
傾斜した状態に延びている。従って，ボールねじ溝３と
潤滑プレート２２とは傾斜した交差態様になるので，凸
部３０は，その交差態様において，少なくとも摺接点Ｓ
まで嵌入する状態になって凸部３０がボールねじ溝３に
嵌入できるために，凸部３０の板厚ｔ，凸部３０の幅Ｂ
j が設定され，更に，潤滑プレート２２の内周面３９か
らの凸部３０の突出状態は，ボールねじ溝３の接点径Ｄ
S の半分よりも小さくなる潤滑プレート２２の中心Ｏj
から先端までの長さｈj になる点まで延びている。この
実施例では，凸部３０の幅Ｂj は，凸部３０の板厚ｔと
略同一になっている。ボールねじ溝３は，シングル溝に
形成されているので，凸部３０は内周側からｌか所にな
っている。また，ボールねじ溝３は，シングル形式であ
るので，図６に示すように，２曲率半径Ｒが合わさった
ゴシックアーチ溝に形成されている。
【００３６】図１３に示すような既存のボールねじのボ
ールねじ用ナット２の両端に潤滑装置１０を装着するに
は，例えば，次のような工程で装着作業を行うことがで
きる。ホルダー２５の円筒小径部２７の外周面４３の外
径は，ボールねじ用ナット２の凹部１６の内径に嵌合で
きるサイズに形成されている。そこで，ボールねじ用ナ
ット２の両端に取り付けられているワイパーシール５を
取り外す。ワイパーシール５を取り外したボールねじ用
ナット２の凹部１６に，潤滑装置１０におけるホルダー
２５の円筒小径部２７を嵌入して装着する。また，ボー
ルねじから取り外したワイパーシール５は，潤滑装置１
０のホルダー２５の端部２９に装着できるサイズに形成
されているので，ホルダー２５の端部２９に装着してワ
イパーシール２４とする。
【００３７】次に，図１３を参照して，この発明による
潤滑装置を備えたボールねじ装置の他の実施例を説明す
る。この実施例では，ボールねじ軸１に複数条列（図１
３では２条列）のボールねじ溝３Ａ，３Ｂが形成されて
おり，各々のボールねじ溝３Ａ，３Ｂの壁面にそれぞれ
摺接する凸部３０Ａ，３０Ｂが各々の潤滑プレート２２
に形成されている。このボールねじ装置における潤滑装
置１０には，ボールねじ軸１に形成されたボールねじ溝
３Ａ，３Ｂの条数に対応した数だけ潤滑プレート２２が
組み込まれており，各々の潤滑プレート２２の凸部３０
Ａ，３０Ｂは，それぞれのボールねじ溝１の壁面に摺接
して各々のボールねじ溝３Ａ，３Ｂに潤滑剤をそれぞれ
供給することができる。言い換えれば，ボールねじ軸１
に形成されたボールねじ溝３が２条列の場合には，凸部
３０を形成した潤滑プレート２２を潤滑装置１０に２枚
組み込み，各々の凸部３０Ａ，３０Ｂの位置を潤滑装置
１０の中心線上の任意の位置に位置設定して潤滑装置１
０の摺動の安定性を確保する。また，ボールねじ軸１に
形成されたボールねじ溝３が３条列の場合には，凸部３
０を形成した潤滑プレート２２を潤滑装置１０に３枚組
み込み，各々の凸部３０の位置を各条列のボールねじ溝
３に対応する任意の位置に位置設定して潤滑装置１０の
摺動の安定性を確保する。
【００３８】
【発明の効果】この発明による潤滑装置を備えたボール
ねじ装置は，上記のように構成されているので，潤滑装
置に組み込まれている潤滑プレートの凸部がボールねじ
溝にその一部を摺接し，その凸部から潤滑剤がボールね
じ溝へと常にスムーズに供給され，潤滑不良状態が発生
することがなく，良好な潤滑状態を確保することがで
き，ボールねじ軸に対するボールねじ用ナットの摺動抵
抗を低減でき，摩耗等の発生を防止でき，発塵性を抑制
することができる。潤滑プレートは，多孔質構造を持つ
焼結樹脂部材の成形品に使用条件が適合する潤滑油等の
潤滑剤を選定し，その潤滑剤を焼結樹脂部材の多孔部へ
含浸させればよい。また，潤滑プレートは，使用する潤
滑剤に適合するように焼結樹脂部材の材質を選定すれば
よく，その取り扱い，仕様変更も簡単にできる。更に，
潤滑プレートを構成する焼結樹脂部材は，高精度に簡単
に成形することができ，半導体製造装置，精密機械に組
み込まれるボールねじとしては極めて最適な部品として
提供できる。
【００３９】また，このボールねじ装置は，従来の種々
の既存のボールねじの基本仕様を全く変更することな
く，該既存のボールねじにおいてワイパーシールが取り
付けられている部分に容易に組み込んで使用することが
できる。即ち，潤滑装置は，同じ規格のボールねじ軸を
使用するボールねじであれば，たとえボールねじ用ナッ
トの形や大きさが違っていても，同一の潤滑装置を適用
できるので，適用範囲の広い潤滑装置を提供することが
できる。また，潤滑装置は，既に切削機械等に組み込ま
れている既存のボールねじに対しても，スライダを構成
するボールねじ用ナットの端面に簡単に取り付けること
ができるので，それらのボールねじの自己潤滑性能を簡
単に向上させることができる。更に，このボールねじ装
置によれば，過酷な使用条件でも自己潤滑を可能にして
良好な潤滑状態が長期にわたって維持され，自己潤滑に
よって長寿命化が達成され，潤滑に対するメンテナンス
フリーが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の潤滑装置を装着したボールねじの斜視
図である。
【図２】ボールねじに潤滑装置を展開した展開斜視図で
ある。
【図３】潤滑装置の正面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】ねじ軸に摺接する潤滑プレートの説明図であ
る。
【図６】図５のＢ−Ｂ部分断面図である。
【図７】第１潤滑プレートを示す正面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ断面図である。
【図９】第２潤滑プレートを示す正面図である。
【図１０】図９のＥ−Ｅ断面図である。
【図１１】ホルダーの正面図である。
【図１２】図１１のＦ−Ｆ断面図である。
【図１３】ねじ軸に摺接する潤滑プレートの別の実施例
を示す説明図である。
【図１４】従来のボールねじの側面図である。
【図１５】図１４のボールねじの正面図である。
【符号の説明】 １ ボールねじ軸 ２ ボールねじ用ナット ３ ボールねじ溝 ７ ボール １０ 潤滑装置 ２２ 潤滑プレート（第１潤滑プレート） ２３ 潤滑プレート（第２潤滑プレート） ２４ ワイパーシール ２５ ホルダー ２６ 円筒大径部 ２７ 円筒小径部 ２９ 抜け止め部を形成する端部 ３０ 凸部 ３４ 切欠き部（第１潤滑プレート） ３５ 切欠き部（第２潤滑プレート） ４８ 潤滑プレートの収容部 ４９ 端面 ５０ 側壁面 Ｂ ボールねじ溝の幅 Ｂj 凸部の幅 Ｄ ボールねじ用ナットの外径 Ｄ1 ホルダーの外径 ｄ1 ホルダーの端部の内径 ｄ2 ホルダーの中央部の内径 ｄ3 円筒小径部の内径 ｔ 潤滑プレートの板厚
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１３】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１４】
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】追加
【補正内容】
【図１５】

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 長手方向に延びる丸軸タイプのボールね
    じ軸と該ボールねじ軸を囲んで前記ボールねじ軸の回転
    運動に伴って前記ボールねじ軸上をボールを介して相対
    摺動するスライダを構成するボールねじ用ナットとを有
    し，前記ボールねじ用ナットの少なくても一方の端部に
    潤滑装置を取り付け，前記潤滑装置は，前記ボールねじ
    用ナットに固定されたホルダー及び前記ホルダーに内包
    され且つ前記ボールねじ軸に形成されたボールねじ溝に
    摺接する少なくとも１個の潤滑プレートから構成され，
    前記潤滑プレートは多孔質構造の焼結樹脂部材の多孔部
    に潤滑剤が含浸されていることから成る潤滑装置を備え
    たボールねじ装置。
  2. 【請求項２】 前記ボールねじ軸に対する前記ボールね
    じ用ナットの往復移動時に，前記ボールねじ軸の前記ボ
    ールねじ溝に摺接する前記潤滑プレートの部分は，前記
    潤滑プレートの内周面から内方へ延びる凸部であり，前
    記凸部の一部が前記ボールねじ溝の壁面に摺接している
    ことから成る請求項１に記載のボールねじ装置。
  3. 【請求項３】 前記潤滑プレートの前記凸部は，前記ボ
    ールねじ溝に嵌入するために，前記ボールねじ溝の幅よ
    り小さい幅に形成されていることから成る請求項２に記
    載のボールねじ装置。
  4. 【請求項４】 前記潤滑プレートの前記凸部の前記幅
    は，前記潤滑プレートの板厚に実質的に同一サイズに形
    成されていることから成る請求項２に記載のボールねじ
    装置。
  5. 【請求項５】 前記潤滑プレートは，前記凸部が形成さ
    れたリング状の第１潤滑プレートと，前記第１潤滑プレ
    ートへ潤滑剤を補給するため前記第１潤滑プレートに接
    する少なくとも１個のリング状の第２潤滑プレートとか
    ら構成されていることから成る請求項２に記載のボール
    ねじ装置。
  6. 【請求項６】 前記第２潤滑プレートは，前記第１潤滑
    ブレートの前記凸部を除去した形状と実質的に同一形状
    に形成され，前記ホルダー内で互いに接して複数個積層
    されていることから成る請求項５に記載のボールねじ装
    置。
  7. 【請求項７】 前記第１潤滑プレートと前記第２潤滑プ
    レートは，板状の前記焼結樹脂部材から切り取って形成
    され，周方向の一部が切り欠かれた切欠き部を有するＣ
    型リングに形成されていることから成る請求項６に記載
    のボールねじ装置。
  8. 【請求項８】 前記ホルダーは円筒形に形成され，前記
    ホルダーの外径は前記ボールねじ用ナットの外径より若
    干小さいサイズに形成されていることから成る請求項１
    に記載のボールねじ装置。
  9. 【請求項９】 前記ホルダーの一方の端部は前記ボール
    ねじ用ナット内に嵌入して装着され，前記ホルダーの他
    方の端部内にはワイパーシールが嵌入して装着されてい
    ることから成る請求項１に記載のボールねじ装置。
  10. 【請求項１０】 前記ホルダーは，前記ボールねじ用ナ
    ット内に嵌入し且つ前記ボールねじ軸が遊嵌する内径を
    有する前記一方の端部を形成する円筒小径部と，前記円
    筒小径部に一体構造に且つ前記ボールねじ用ナットの端
    面に当接する側壁面を形成するように前記円筒小径部の
    外径よりも大きい外径を有する円筒大径部とから形成さ
    れていることから成る請求項９に記載のボールねじ装
    置。
  11. 【請求項１１】 前記円筒大径部は，前記円筒小径部の
    内径より大きい内径を有する前記潤滑プレートの収容部
    を形成する中央部と，前記中央部の前記内径より小さく
    且つ前記円筒小径部の内径より大きい内径を有する前記
    ワイパーシールを装着する前記他方の端部とを有するこ
    とから成る請求項１０に記載のボールねじ装置。
  12. 【請求項１２】 前記ワイパーシールを嵌入した前記円
    筒大径部の前記端部の前記内径と前記潤滑プレートの前
    記収容部を形成する前記中央部の前記内径の差で形成さ
    れる段差は，前記潤滑プレートの前記収容部からの抜け
    出しを防止する係止部を形成することから成る請求項１
    １に記載のボールねじ装置。
  13. 【請求項１３】 前記潤滑プレートには周方向の一部が
    切り欠かれた切欠き部が形成されており，前記潤滑プレ
    ートは，前記切欠き部を縮小するように外周面を押し縮
    めて前記円筒大径部の前記端部側から前記ホルダーの前
    記中央部の前記収容部に装着されることから成る請求項
    １２に記載のボールねじ装置。
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