JP2004036744A

JP2004036744A - ボールねじ及びボールねじの潤滑剤充填方法

Info

Publication number: JP2004036744A
Application number: JP2002194240A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Okubo; 大久保　努
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2002-07-03
Filing date: 2002-07-03
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】少量のグリスをねじ軸とボールナットの間の空間に充填すればすみ、無限循環回路内に入り込む異物の量を少なくできるボールねじ及びボールねじの潤滑剤充填方法を提供すること。
【解決手段】ボールナット１４とねじ軸１２との間を無限循環する転動体３４同士の間にスペーサ３８を介在させ、スペーサ３８の外径を転動体３４の外径の０．７倍〜０．９倍とし、ボールナット１４とねじ軸１２との間に潤滑剤を充填してボールねじ１０を構成し、このボールねじ１０に潤滑剤を外部から供給する。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールねじ及びボールねじの潤滑剤充填方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無限循環回路を無限循環する多数個の転動体の転動を利用した直動装置としてボールねじがある。図５及び図６に示すように、ボールねじ１０はねじ軸１２とボールナット１４を有する。ねじ軸１２は、外周面上にねじ溝である転動体転動溝１８を有して軸方向に延びて形成されている。転動体転動溝１８の断面は半円状またはゴシックアーチ形状を有する。ゴシックアーチ形状とは、２つの円弧をつないで形成した形状である。また、ボールナット１４の内周面上には、ねじ溝である転動体転動溝２０が転動体転動溝１８と対向して形成されており、ボールナット１４がねじ軸１２と嵌合している。転動体転動溝２０の断面もやはり半円状またはゴシックアーチ形状を有する。
【０００３】
そして、転動体転動溝１８と転動体転動溝２０に挟まれてできた螺旋状の空間が転動体軌道路２２を構成する。さらに、ねじ軸１２の外周面上のねじ山１９とボールナット１４の内周面上のねじ山２１とが対向して、両ねじ山１９、２１の間にも螺旋状の空間である螺旋状隙間２３が形成されている。この螺旋状隙間２３と転動体軌道路２２は互いに隣接し、かつ連通している。また、螺旋状隙間２３を挟むねじ山１９、２１との間の間隔ｈ１は、後述する転動体３４の外径のおよそ０．２倍程度の寸法となっている。
【０００４】
また、ボールナット１４の肉厚部分には、ねじ軸を跨いで１対をなす循環孔２４が形成されている。循環孔２４の一端側は転動体軌道路２２に接線方向から連通しており、循環孔２４の他端側はボールナット１４の外部に開口している。そして、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で連結されている。１対の循環孔２４及び転動体循環チューブ２６がボール循環部をなす。これらの転動体軌道路２２、循環孔２４及び転動体チューブ２６が無限循環回路１６を構成している。また、多数の転動体３４が無限循環回路１６に充填されており転動体列を構成している。なお、図５及び図６のボールねじ１０においては無限循環回路１６が２経路設けてある。無限循環回路１６の経路の数は適宜増減される。
【０００５】
さらに、図７に示すように、転動体列にあっては、隣接する各転動体３４同士の間に大きな転動体間隙間３６が形成されている。転動体間隙間３６は、転動体列の軸方向の周りに略三角形をなす断面が連続してなり、転動体間隙間３６が転動体列に沿って各転動体３４同士の間ごとに存在する。転動体間隙間３６の三角形断面の高さｈ２は、転動体３４の外径のおよそ０．５倍程度の寸法となっている。
【０００６】
そして、転動体３４の転動を介してボールナット１４がねじ軸１２上を軸方向に相対移動する。より具体的には、ねじ軸１２が軸回転をし、ボールナット１４が軸方向に相対的に直線運動をする。この相対移動につれて、一方の無限循環回路１６における転動体３４は、転動体軌道路２２内をボールナット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、ボールナット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を繰り返して循環する。他方の無限循環回路１６内の転動体３４も同様に循環する。
【０００７】
転動体３４が無限循環回路１６を円滑に転動し、転動体３４や無限循環回路１６の破損を防止し、ボールナット１４がねじ軸１２上を円滑に相対移動し、ボールねじ１０の寿命を長くするべく、潤滑剤であるグリスをボールねじ１０の外部から転動体軌道路２２と螺旋状隙間２３へ注入する。潤滑剤注入部であるグリスニップル３０がボールナット１４の一方の開口端３２側にあるフランジ２８上に設けられており、グリスニップル３０からボールナット１４の内周面までグリス注入路３１が形成され、グリスをボールねじ１０内へ注入可能な構成となっている。グリスは、転動体軌道路２２を転動して通過する転動体３４にも注入され、さらに、転動体３４を介して無限循環回路１６へ行き渡る。
【０００８】
また、ボールナット１４の両側にある開口端２７に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が転動体転動溝２０へ異物が侵入することを防止し、グリスがボールナット１４の外へ流出することをも防止している。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。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のボールねじ１０にあっては、グリスニップル３０から注入したグリスは、ボールナット１４とねじ軸１２の間を軸方向に流れてしまい、転動体軌道路２２と螺旋状隙間２３の全体へ行き渡りにくいという不都合があった（図８を参照）。
【００１０】
すなわち、螺旋状隙間２３を挟むねじ山１９とねじ山２１との間隔ｈ１が、転動体間隙間３６の三角形断面の高さｈ２よりも小さく、グリスは螺旋状隙間２３よりも転動体間隙間３６をより少ない抵抗で流れやすくなっている。このため、グリスニップル３０から注入されたグリスは、ボールナット１４の内周面とねじ軸１２の外周面の間に押し出されて螺旋状隙間２３へ一旦入るが、螺旋状隙間２３から隣接する転動体軌道路２２内の転動体間隙間３６へ主に流れる。そして、転動体間隙間３６を流れたグリスは、グリスの流動方向に隣接する螺旋状隙間２３へ出るが、再び、この螺旋状隙間２３からグリスの流動方向に隣接する転動体軌道路２２内の転動体間隙間３６へ主に流れてしまう。螺旋状隙間２３に沿ってグリスが流れると、大きな抵抗を受けるので、螺旋状隙間２３に沿って螺旋を描いて流れるグリスの量は少ない。したがって、グリスの大部分は、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、ねじ軸１２の軸方向にほとんどまっすぐに流れてしまう。なお、図８において、グリスの流れる方向を矢印の向きによって示し、グリスの流れる量の大きさを矢印の大きさで相対的に示す。
【００１１】
このため、転動体軌道路２２と螺旋状隙間２３の全体へ行き渡らせるには、大量のグリスをグリスニップル３０から注入して徐々に全体に行き渡らせるしかなく、ボールナット１４の外部へ押し出されるグリスの量も非常に多かった。これに伴い、グリスによる周辺の汚染防止が大掛かりとなり、グリスの回収設備が必要となる。
【００１２】
また、グリスニップル３０がボールナット１４の端部にあるフランジ２８上に形成されているので、ボールねじ１０の設置状態によっては、グリスニップル３０が下向きとなり、グリスの注入作業が困難になるという不都合もあった。
さらに、転動体間隙間３６が大きいので、この隙間に侵入する異物の量も多くなるという不都合もあった。磨耗粉等の異物は転動体３４が無限循環回路１６内を転動し循環するのに伴って発生し、ボールねじ１０の外部からも若干量の異物がシール部材３２を通過してボールねじ１０内へ侵入する。これらの異物が転動体間隙間３６に入り、無限循環回路１６内を転動体３４とともに循環すると、転動体３４が無限循環回路１６内を円滑に転動することの妨げとなり、転動体３４や無限循環回路１６が破損する原因となり、ボールねじ１０の寿命も縮まる。
【００１３】
本発明は、上記した従来の技術の問題点を除くためになされたものであり、その目的とするところは、多量のグリスを必要とせずにねじ軸とボールナットとの間の空間をグリスで充填でき、無限循環回路内に入り込む異物の量を少なくすることができるボールねじ及びボールねじの潤滑剤充填方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、その課題を解決するために以下のような構成をとる。請求項１の発明は、螺旋状のねじ山及び転動体転動溝をなすねじ溝を内周面上に有し、この転動体転動溝を結ぶボール循環部を備えるボールナットと、外周面上に前記ボールナットのねじ山及びねじ溝に対応して螺旋状をなすねじ山及び転動体転動溝をなすねじ溝を有し、前記ボールナットに嵌合するねじ軸と、前記ねじ軸と前記ボールナットの各転動体転動溝が対向してなす転動体軌道路及び前記ボール循環部よりなる無限循環回路を無限循環する複数の転動体と、隣合う前記転動体同士の間の転動体間隙間に介在してこの隙間の一部を塞ぐスペーサとから構成されるボールねじにおいて、前記スペーサの外径を前記転動体の外径の０．７倍〜０．９倍とし、このスペーサと前記転動体軌道路との間の距離を、相互に対向する前記ボールナットのねじ山及び前記ねじ軸のねじ山との間の距離よりも小さくして、前記転動体軌道路の面、前記転動体及び前記スペーサが前記転動体間隙間を流れる潤滑剤に及ぼす抵抗力の大きさを、相互に対向する前記ボールナットのねじ山及び前記ねじ軸のねじ山がこれらのねじ山の間を流れる潤滑剤に及ぼす抵抗力の大きさよりも大きくし、前記ボールナット及び前記ねじ軸の相互に対向するねじ山間で螺旋を描いて流れる潤滑剤の量を、前記転動体間隙間を流れる潤滑剤の量よりも多くしたボールねじである。
【００１５】
請求項１の発明によると、隣接する各転動体同士の間にはスペーサが存在しているので、転動体間隙間の断面は小さくなっている。このため、ボールねじの外部からボールナットとねじ軸との間に注入された潤滑剤は、螺旋状隙間と転動体間隙間との間を交互にねじ軸の軸方向に流れにくくなり、螺旋状隙間に沿って螺旋を描いて流れやすくなる。したがって、ボールナットとねじ軸との間全体に潤滑剤を行き渡らせやすくなる。また、潤滑剤注入に際し、必要な潤滑剤の量及びボールねじの外へ流出する潤滑剤の量も少なくなる。
【００１６】
転動体間隙間の断面が小さくなって、その容積も小さくなり、転動体間隙間に侵入する異物の量も少なくなるので、無限循環回路内を転動体とともに循環する異物の量も少なくなる。
また、スペーサの外径を転動体の外径の０．７倍〜０．９倍とすると、転動体間隙間の容積が小さなものとなるとともに、スペーサが無限循環回路内を他のボールねじの構成部材と干渉し合うことなく循環する。すなわち、スペーサの外径が転動体の外径の０．７倍よりも小さいと、スペーサが小さくなってしまい、転動体間隙間の容積が大きくなり、外部から注入される潤滑剤の多くが転動体間隙間に流れ、螺旋状隙間に沿って螺旋を描いて流れる潤滑剤の割合が減少する。また、スペーサの外径が転動体の外径の０．９倍よりも大きいと、スペーサが他のボールねじの構成部材と干渉し合って、円滑に無限循環回路内を移動しない。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のボールねじであって、前記ボールナットと前記ねじ軸との間に潤滑剤を注入する潤滑剤注入部を、前記ボールナットの軸方向の中間の位置に形成したボールねじである。
請求項２の発明によると、潤滑剤はボールナットの中間の位置から注入され、ボールナットとねじ軸との間をボールナットの両端部に向かって分かれて流れる。このため、潤滑剤がボールナットとねじ軸との間に行き渡るために流れなければならない距離は、ボールナットの軸方向の一方の端部側から潤滑剤を注入する場合に比べて半分となる。したがって、潤滑剤をボールナットとねじ軸との間全体に潤滑剤をより行き渡らせやすくなる。また、ボールナットをねじ軸周りに回転させて潤滑剤注入部の向きを変えることができ、潤滑剤の注入が容易となる。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のボールねじを用いて、前記ねじ軸と前記ボールナットの間に注入した潤滑剤のうち、前記ボールナット及び前記ねじ軸の相互に対向するねじ山間で螺旋を描いて流れる潤滑剤の量を、前記転動体間隙間を流れる潤滑剤の量よりも多くするボールねじの潤滑剤充填方法である。
【００１９】
請求項３の発明によると、ボールねじに注入された潤滑剤のうち、螺旋状隙間に沿って螺旋を描いて流れる潤滑剤の量が多くなる。したがって、ボールナットとねじ軸との間全体に潤滑剤を行き渡らせやすく、また、潤滑剤注入に際し、必要な潤滑剤の量及びボールねじの外へ流出する潤滑剤の量も少なくなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、図１ないし図３を参照して本発明の構成を説明する。なお、本実施の形態において前述した従来のボールねじと同様の構成については、同じ符号を付して重複する説明を省略する。
【００２１】
図１及び図２に示すように、ねじ軸１２、ねじ軸１２に嵌合したボールナット１４及び転動体列とからなるボールねじ１０がある。ねじ軸１２は従来のものと同様の構成を有し、１条のねじ溝である転動体転動溝１８及びねじ山１９が形成されている。なお、図２は、ボールナット１４のフランジ２８側寄り部分の断面図である。また、ボールナット１４の内周面上には、従来のものと同様に、１条のねじ溝である転動体転動溝２０及びねじ山２１が形成されている。そして、転動体転動溝１８と転動体転動溝２０に挟まれて転動体軌道路２２が構成されており、ねじ山１９とねじ山２１の間に螺旋状隙間２３が構成されている。螺旋状隙間２３と転動体軌道路２２は隣接し、かつ連通し、螺旋状隙間２３を挟むねじ山１９、２１との間の間隔ｈ１は転動体３４の外径のおよそ０．２倍程度の寸法となっている。
【００２２】
また、ボールナット１４はボール循環部である循環孔２４と転動体チューブ２６を有し、転動体軌道路２２、循環孔２４及び転動体チューブ２６が無限循環回路１６を構成し、ボールナット１４の両側の開口端２７にはシール部材３２が着脱可能に取り付けられていることは、従来のボールねじと同様であり、無限循環回路１６が２経路設けてある。
【００２３】
さらに、各無限循環回路１６には多数の転動体３４及びスペーサ３８が交互に充填され、転動体列を構成している。図３に示すように、スペーサ３８は円柱状をなし、その直径は転動体３４の外径の０．７倍ないし０．９倍の寸法となっている。なお、より望ましくは、スペーサ３８の直径を転動体３４の外径の０．７５倍ないし０．８５倍の寸法とする。
【００２４】
また、スペーサ３８の両端面に凹面が形成されており、凹面は転動体３４の半径よりもやや小さな曲率半径を有し、凹面の縁は隣接する転動体３４と円状に線接触している。スペーサ３８はプラスチック材料を用いて形成することが望ましい。そして、スペーサ３８の軸線が隣接する転動体３４の中心点同士を結ぶ直線と一致又は平行となるように転動体列に配列されている。したがって、転動体間隙間３６はスペーサ３８の胴部と無限循環回路１６の壁面によって囲まれた筒状の隙間となっている。なお、２組の無限循環回路１６の間にある転動体軌道路２２には転動体列は存在しない（図２を参照）。
【００２５】
また、転動体軌道路２２において、スペーサ３８の胴部と無限循環回路１６の壁面との距離ｈ３は、転動体３４の外径のおよそ０．１５倍ないし０．０５倍の寸法となっている。スペーサ３８の直径を転動体３４の外径の０．７５倍ないし０．８５倍の寸法とした場合、距離ｈ３は転動体３４の外径のおよそ０．１２５倍ないし０．０７５倍の寸法となる。
【００２６】
また、従来のものと同様のグリスニップル３０がボールナット１４の胴部外側の軸方向のほぼ中間に取り付けられており、このグリスニップル３０が潤滑材であるグリスの潤滑剤注入部をなす。グリスニップル３０からグリスの注入路３１が、ねじ軸の軸方向とほぼ直交してボールナット１４の内周面まで連なっている。
【００２７】
その他のボールねじ１０の構成は従来のボールねじと同様である。
本実施の形態は上記のように構成されており、次にその作用について説明する。
ボールナット１４がねじ軸１２上を相対移動すると、転動体３４が転動しつつ、無限循環回路５６を循環するのは従来のボールねじと同様であり、転動体３４とスペーサ３８は一緒に無限循環回路１６内を循環する。転動体列における転動体間隙間３６の容積は、スペーサ３８によって小さなものとなっているので、転動体間隙間３６に入って無限循環回路１６内を循環するグリスの量は少なくなる。したがって、転動体３４は、少量のグリスで効率よく円滑に無限循環回路１６内を動く。また、スペーサ３８の直径は、転動体３４の外径の０．９倍よりも小さな寸法となっているので、転動体列は無限循環回路１６内をボールねじ１０の他の部品と干渉し合うことはない。
【００２８】
次に、グリスニップル３０からボールナット１４とねじ軸１２との間へのグリスの注入について説明する（図４を参照）。
グリスニップル３０からグリスを注入すると、グリスは注入路３１を通ってボールナット１４の内周面に押し出される。注入路３１の出口はボールナット１４の内周面上で軸方向の中間に位置するので、グリスはボールナット１４の両側のシール部材３２に向かって分かれて流れる。以下、グリスニップル３０からフランジ２８側のシール部材３２に向かって流れる場合を説明する。
【００２９】
最初、グリスは２組の無限循環回路１６の間の転動体列が存在しない転動体軌道路２２に沿って主に流れ、循環孔２４の端部とぶつかる。その後、グリスは螺旋状隙間２３に流れ込む。螺旋状隙間２３は転動体軌道路２２と隣接しているが、少量のグリスだけが転動体軌道路２２内にある転動体列の隙間である転動体間隙間３６を経由して軸方向に流れる。これは、ｈ３がｈ１よりも小さく、螺旋状隙間２３を流れたほうが、グリスが受ける抵抗が小さなものとなるからである。したがって、グリスの多くは螺旋状隙間２３に沿って、螺旋を描いてフランジ２８側のシール部材３２に向かって流れる。
【００３０】
グリスが螺旋状隙間２３を流れていくにつれて、一部のグリスが転動体間隙間３６にも流れ込む。そして、グリスがフランジ２８側のシール部材３２に到達すると、グリスをグリスニップル３０から注入できなくなり、その時点でグリスの注入を終える。
その後、ボールナット１４をねじ軸１２上で相対移動させると、転動体間隙間３６に入ったグリスは転動体列とともに無限循環回路１６内を循環し、無限循環回路１６内にもくまなくグリスが行き渡ることとなる。なお、グリスが、グリスニップル３０からフランジ２８と反対側のシール部材３２に向かって流れる場合も同様である。グリスは螺旋状隙間２３に沿って流れるので、螺旋状隙間２３内においてグリスが行き渡らない部分ができにくくなる。
【００３１】
また、グリスニップル３０からグリスを注入する際、グリスニップル３０の位置がグリス注入作業に不便な方向を向いている場合がある。このときは、ボールナット１４をねじ軸１２の周りで回転させて、グリスニップル３０の位置を作業に便利な方向に向けることができる。
次に、ボールねじ１０内の古くなって劣化したグリスを新しいグリスと置換する場合について説明する。まず、ボールナット１４の両側のシール部材３２をそれぞれボールナット１４から取り外し、ボールナット１４の両端の開口端２７を開口する。そして、新しいグリスをグリスニップル３０から注入する。新しいグリスが注入されるにしたがって、ボールナット１４の両側の開口端２７より劣化グリスが押し出される。開口端２７から劣化グリスが出なくなるまで、新しいグリスをグリスニップル３０から注入する。劣化グリスが新しいグリスと置き換わったら、新しいグリスの注入を止め、再びシール部材３２をボールナット１４の両側の開口端２７に取り付ける。
【００３２】
また、ボールねじ１０を使用していると、ボールねじ１０の内部で生じた磨耗粉等の異物や、シール部材３２を通過してボールねじ１０内に侵入した異物がボールねじ１０の内部にたまってくる。これらの異物は、転動体間隙間３６が小さいので転動体列の間に侵入しにくく、無限循環回路１６内にも侵入しにくい。したがって、異物の多くは螺旋状隙間２３内にたまっている。新しいグリスを注入して劣化グリスをボールねじ１０の外へ押し出すと、螺旋状隙間２３内にたまっていた異物も劣化グリスと一緒にボールねじ１０の外へ排出される。ボールねじ１０内においてグリスの多くは主に螺旋状隙間２３に沿って螺旋を描いて流れるので、螺旋状隙間２３内のほとんどの異物を排出することができる。
【００３３】
したがって、本実施の形態にかかるボールねじ１０によって、ボールねじ１０の円滑な稼動を確保するために必要なグリスの量が少なくなり、ボールねじ１０内にグリスを容易且つ迅速に注入することができる。また、螺旋状隙間２３に容易にグリスが行き渡るので、ボールねじ１０の稼動をより円滑に行うことができる。さらに、グリス注入時にボールねじ１０の外へ流れ出るグリスの量も少なくなり、清浄さが要求される環境下での使用も容易となる。また、劣化グリスを新しいグリスと置きかえると、ボールねじ１０内にたまっていた異物を排出できるので、無限循環回路１６や転動体３４の破損を防止でき、ボールねじ１０の寿命を長くすることができる。また、グリスニップル３０がボールナット１４の胴部外側の軸方向中間に取り付けられているので、グリスニップル３０をグリス注入に適した向きとし、グリスを簡単に注入することができる。また、グリスニップル３０から注入されたグリスは、ボールナット１４の胴部の軸方向中間部分から端部まで流れればよいので、グリスの流動する距離が短くなって、異物の排出が容易となるとともに、グリスをボールねじ１０内に一層容易且つ迅速に注入することができる。
【００３４】
なお、本実施の形態において、ねじ軸１２及びボールナット１４に形成される転動体転動溝１８、２０及びねじ山１９、２１は、それぞれ１条としたが、替わりに複数条（多条ねじ）の転動体転動溝１８、２０及びねじ山１９、２１を形成することが可能であることは勿論である。但し、多条ねじとする場合、ねじ軸１２のそれぞれ独立した複数条のねじ山１９と、これらのねじ山１９にそれぞれ対向するねじ山２１の間に、潤滑剤が充分に供給されるように、ねじ軸１２の独立したねじ山１９の条数に応じた数の潤滑剤注入部をボールナット１４に設けることが好ましい。
【００３５】
また、スペーサ３８の両端面にある凹面は転動体３４の半径よりもやや小さな曲率半径を有するとしたが、この凹面を他の形状により形成することも可能である。たとえば、この凹面の断面をゴシックアーチをなす２つの円弧によって形成することもできる。
（実施例１）
まず、本発明に係るスペーサを転動体同士の間に介在させて転動体列を形成した場合（本発明例１）と、転動体のみで転動体列を形成した場合（従来例１）との間で行った潤滑剤（グリス）の注入量の比較結果を示す。比較において使用したボールナット、ねじ軸及び転動体は従来のものと同様の構成を有し、ボールナットの開口端に取り付けたシール部材はラビリンスシールとし、転動体列の構成のみを本発明例１と従来例１との間で変えた。
【００３６】
従来例１の場合、ボールねじ内のグリスを行き渡らせるべき空間容積は、従来例１にあっては３０ｃｍ^３、本発明例１にあっては２５ｃｍ^３であった。これらの空間容積全体にグリスを行き渡らせるために、グリスニップルから注入した総グリス量は、従来例１にあっては４０ｃｍ^３、本発明例１にあっては２８ｃｍ^３であった。（空間容積）／（注入した総グリス量）の値を計算すると、従来例１にあっては０．７５、本発明例１にあっては０．９０である。
【００３７】
この結果より、本発明例１の場合、空間容積、注入した総グリス量はすべて従来例１よりも小さな値となっていることがわかる。したがって、本発明例１では必要なグリスの量が少なくてすむことが確認された。また、（空間容積）／（注入した総グリス量）の値は本発明例１の場合のほうが大きい。すなわち、本発明例１ではグリスの注入中にボールねじの外へ流出してしまうグリスの割合が少なく、グリスを注入する効率が優れていることが確認された。
【００３８】
（実施例２）
次に、本発明に係るスペーサを転動体同士の間に介在させて転動体列を形成した場合（本発明例２）と、転動体のみで転動体列を形成した場合（従来例２）との間で行った潤滑剤（グリス）注入による異物排出効果の比較結果を示す。本発明例２におけるボールねじの構成は、前記本発明例１におけるボールねじの構成と同様であり、従来例２におけるボールねじの構成は、前記従来例１におけるボールねじの構成と同様とした。
【００３９】
この比較では、径が０．３ｍｍである異物を用意し、本発明例２及び従来例２にかかる各ボールナットの内周面中央付近にそれぞれ１０個ずつの異物を挿入してから、各ボールねじを組み立てた。そして、各ボールナットのフランジと反対側のシール部材だけを各ボールナットから取り外し、各グリスニップルから１５０ｃｍ^３のグリスを注入した。グリスを注入するにつれて、フランジと反対側のボールナットの開口端からグリスが押し出されて流出する。この流出したグリス内に含まれる前記異物の数を計測した。計測結果は、従来例２にあっては３個、本発明例２にあっては８個であった。
この結果より、グリス注入によるボールねじ内からの異物排出効果は、本発明例２のほうが従来例２よりも大きいことがわかる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は、上記のようなボールねじであるので、多量のグリスを必要とせずにねじ軸とボールナットの間の空間をグリスで充填でき、無限循環回路内に入り込む異物の量を少なくすることができるボールねじ及びボールねじの潤滑剤充填方法を提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るボールねじの正面図である。
【図２】本実施の形態に係るボールナットの軸方向の部分断面図である。
【図３】本実施の形態に係る転動体列の構成図である。
【図４】本実施の形態に係るボールねじにおけるグリスの流動状態の説明図である。
【図５】従来あるボールねじの正面図である。
【図６】従来あるボールナットの軸方向の部分断面図である。
【図７】従来ある転動体列の構成図である。
【図８】従来あるボールねじにおけるグリスの流動状態の説明図である。
【符号の説明】
１０　ボールねじ
１２　ねじ軸
１４　ボールナット
１６　無限循環回路
１８　ねじ軸転動体転動溝
１９　ねじ軸ねじ山
２０　ボールナット転動体転動溝
２１　ボールナットねじ山
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
２７　開口端
２８　フランジ
３０　グリスニップル
３１　注入路
３２　シール部材
３４　転動体
３６　転動体間隙間
３８　スペーサ

Claims

螺旋状のねじ山及び転動体転動溝をなすねじ溝を内周面上に有し、この転動体転動溝を結ぶボール循環部を備えるボールナットと、外周面上に前記ボールナットのねじ山及びねじ溝に対応して螺旋状をなすねじ山及び転動体転動溝をなすねじ溝を有し、前記ボールナットに嵌合するねじ軸と、前記ねじ軸と前記ボールナットの各転動体転動溝が対向してなす転動体軌道路及び前記ボール循環部よりなる無限循環回路を無限循環する複数の転動体と、隣合う前記転動体同士の間の転動体間隙間に介在してこの隙間の一部を塞ぐスペーサとから構成されるボールねじにおいて、
前記スペーサの外径を前記転動体の外径の０．７倍〜０．９倍とし、このスペーサと前記転動体軌道路との間の距離を、相互に対向する前記ボールナットのねじ山及び前記ねじ軸のねじ山との間の距離よりも小さくして、
前記転動体軌道路の面、前記転動体及び前記スペーサが前記転動体間隙間を流れる潤滑剤に及ぼす抵抗力の大きさを、相互に対向する前記ボールナットのねじ山及び前記ねじ軸のねじ山がこれらのねじ山の間を流れる潤滑剤に及ぼす抵抗力の大きさよりも大きくし、
前記ボールナット及び前記ねじ軸の相互に対向するねじ山間で螺旋を描いて流れる潤滑剤の量を、前記転動体間隙間を流れる潤滑剤の量よりも多くしたことを特徴とするボールねじ。
請求項１に記載のボールねじであって、前記ボールナットと前記ねじ軸との間に潤滑剤を注入する潤滑剤注入部を、前記ボールナットの軸方向の中間の位置に形成したことを特徴とするボールねじ。
請求項１又は請求項２に記載のボールねじを用いて、前記ねじ軸と前記ボールナットの間に注入した潤滑剤のうち、前記ボールナット及び前記ねじ軸の相互に対向するねじ山間で螺旋を描いて流れる潤滑剤の量を、前記転動体間隙間を流れる潤滑剤の量よりも多くすることを特徴とするボールねじの潤滑剤充填方法。