JP2008274122A - 潤滑剤供給体とこれを備えた直動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】長期に渡るグリース供給能力を有する潤滑剤供給体を提供する。
【解決手段】グリースを含ませたニードルフェルトからなる潤滑剤保持体1と、この潤滑剤保持体を支持する支持体2と、で潤滑剤供給体20Cを構成する。グリースとして、少なくとも基油がカプセル全量の10質量%以上となる含有率で温感カプセルに内包されたマイクロカプセルを、グリース全量の2〜95質量%含有するものを使用する。
【選択図】図2
【解決手段】グリースを含ませたニードルフェルトからなる潤滑剤保持体1と、この潤滑剤保持体を支持する支持体2と、で潤滑剤供給体20Cを構成する。グリースとして、少なくとも基油がカプセル全量の10質量%以上となる含有率で温感カプセルに内包されたマイクロカプセルを、グリース全量の2〜95質量%含有するものを使用する。
【選択図】図2
Description
本発明は、潤滑剤供給体とこれを備えた直動装置(ボールねじやリニアガイド等)に関する。
ボールねじ(リニアガイド)は、ねじ軸(案内レール)およびナット(スライダ)に設けた両ボール溝で構成される軌道を、転動体であるボールが負荷状態で転動することで、ナット(スライダ)がねじ軸(案内レール)に沿って直線移動する装置である。また、前記軌道の終点から始点へボールを移動させる循環部を有し、この循環部と前記軌道によりボール循環経路が構成されている。
このような直動装置に使用される潤滑剤供給体としては、例えば、下記の特許文献1に記載されたものがある。この潤滑剤供給体は、潤滑部位に近接して配置され、外郭層と潤滑剤を貯蔵した潤滑剤保持層とを接合した積層構造物からなる潤滑剤供給体であって、前記外郭層が金属または樹脂からなり、前記潤滑剤保持層が再補給可能な合成樹脂繊維からなるニードルフェルトにグリースを吸収させたものである。
なお、下記の特許文献2および3には、潤滑剤を含有する合成樹脂を成形したものを潤滑剤供給体として使用することが記載されている。
特開2004−84930号公報
特開平9−25933号公報
特開2002−38928号公報
なお、下記の特許文献2および3には、潤滑剤を含有する合成樹脂を成形したものを潤滑剤供給体として使用することが記載されている。
特許文献1に記載された潤滑剤供給体は、特許文献2および3に記載された潤滑剤供給体よりも長期に渡ってグリース供給が可能になるが、グリース供給能力の長期化という点で改善の余地がある。
本発明の課題は、特許文献1に記載された潤滑剤供給体よりも長期に渡るグリース供給能力を有する潤滑剤供給体を提供することである。
本発明の課題は、特許文献1に記載された潤滑剤供給体よりも長期に渡るグリース供給能力を有する潤滑剤供給体を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明は、グリースを含ませたニードルフェルトからなる潤滑剤保持体と、この潤滑剤保持体を支持する支持体と、からなる潤滑剤供給体であって、前記グリースは、少なくとも基油がカプセル全量の10質量%以上となる含有率で温感カプセル(加熱により内包物が放出されるカプセル)に内包されたマイクロカプセルを、グリース全量の2〜95質量%含有することを特徴とする潤滑剤供給体を提供する。
本発明の潤滑剤供給体は、ニードルフェルトに含ませるグリースが、「少なくとも基油がカプセル全量の10質量%以上となる含有率で温感カプセルに内包されたマイクロカプセルを、グリース全量の2〜95質量%含有するもの」であるため、ニードルフェルトを温感カプセルから内包物が放出される温度に加熱することで、マイクロカプセルから放出された基油(または基油と添加剤)がニードルフェルトに供給される。よって、このようなマイクロカプセルを含まない場合よりも長期に渡って、潤滑対象物に対する潤滑がなされる。
前記マイクロカプセルのグリース全量に対する含有率が2質量%未満であると、上記効果が実質的に得られず、95質量%を超えると、初期のグリースが極端に硬いものとなってニードルフェルトに含ませ難くなる。好ましい範囲は10質量%以上80質量%以下である。
内包物がカプセル全量の10質量%未満であると、カプセル厚が厚すぎるため内包物が放出され難いとともに、内包物が少ないため放出されても前述の効果が得られ難い。内包物のカプセル全量に対する含有率の上限は、カプセル形状が安定に保持できる範囲であれば、特に限定されない。
内包物がカプセル全量の10質量%未満であると、カプセル厚が厚すぎるため内包物が放出され難いとともに、内包物が少ないため放出されても前述の効果が得られ難い。内包物のカプセル全量に対する含有率の上限は、カプセル形状が安定に保持できる範囲であれば、特に限定されない。
前記グリースが、温度によって内包物の放出量が異なる複数種の温感カプセルに少なくとも基油が内包されたマイクロカプセルを含有すると、加熱により時間差で各温感カプセルが分解して基油(または基油と添加剤)が放出される。
温感カプセル(加熱により内包物が放出されるカプセル)の材質としては、イソシアネートとアミンを原料とした界面重合法により合成されるウレタン/ウレア膜が好ましい。ウレタン/ウレア膜のガラス転移点は、モノマーとして使用するイソシアネートの種類によって変化する。ここで、ガラス転移点を超える温度に加熱されたカプセル膜は、緻密性が低下して、後に破壊に至るため、カプセル膜のガラス転移点を変えることで、カプセル膜から内包物が放出される温度を変えることができる。よって、ウレタン/ウレア膜からなる温感カプセルを使用することで、内包物が放出される温度を自由に設定できる。
温感カプセル(加熱により内包物が放出されるカプセル)の材質としては、イソシアネートとアミンを原料とした界面重合法により合成されるウレタン/ウレア膜が好ましい。ウレタン/ウレア膜のガラス転移点は、モノマーとして使用するイソシアネートの種類によって変化する。ここで、ガラス転移点を超える温度に加熱されたカプセル膜は、緻密性が低下して、後に破壊に至るため、カプセル膜のガラス転移点を変えることで、カプセル膜から内包物が放出される温度を変えることができる。よって、ウレタン/ウレア膜からなる温感カプセルを使用することで、内包物が放出される温度を自由に設定できる。
使用するマイクロカプセルの粒径は、一次粒径で0.01〜10μmであることが好ましい。マイクロカプセルの粒径が0.01μm未満であると、ニードルフェルトに含ませ易くなるが、内包物が少ないため内包物の放出による効果が期待できない。マイクロカプセルの粒径が10μmを超えると、凝集により100μm以上になることもあるため、ニードルフェルトに含ませ難くなる。
本発明の潤滑剤供給体で使用するグリースは、前述のマイクロカプセルを含有する点以外は従来のグリースと同じ構成である。すなわち、本発明の潤滑剤供給体で使用するグリースは、従来と同じ、基油、増ちょう剤、各種添加剤(極圧剤、酸化防止剤等)で構成され、少なくとも基油(基油または基油と添加剤)の一部を温感カプセルに内包させた状態で含有する。
本発明の潤滑剤供給体を構成する支持体の材質としては、金属または硬質の合成樹脂が挙げられる。金属の場合は、アルミニウムまたはアルミニウム合金が、軽量で、成形性にも優れ、安価であることから好ましい。合成樹脂の場合は、ポリフェニレンサルファイド、ポリアセタール、ポリアミド(ポリアミド6、ポリアミド66等)等の熱可塑性樹脂が挙げられる。
ニードルフェルトに含ませるグリースの量としては、ニードルフェルトの自重に対して2倍以上とすることが好ましい。ニードルフェルトを構成する合成繊維は中実でもよいし、より多くのグリースが保持できるような中空繊維でもよい。
ニードルフェルトに含ませるグリースの量としては、ニードルフェルトの自重に対して2倍以上とすることが好ましい。ニードルフェルトを構成する合成繊維は中実でもよいし、より多くのグリースが保持できるような中空繊維でもよい。
ニードルフェルトを構成する合成繊維としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル繊維、ナイロン6・ナイロン66・芳香族ナイロン(通称アラミド樹脂)等のナイロン繊維、ポリアクリロニトリル等のアクリル繊維、ビスコースレーヨン・銅アンモニアレーヨン(キュプラ)、けん化アセテート人絹のレーヨン繊維、PTFE等の弗素系繊維等が挙げられる。また、これらの繊維の混紡であってもよい。直動装置の使用環境を想定すると、吸水性がほとんど無いという点で、ポリプロピレン、ポリエチレン、弗素系繊維が特に好ましい。
ニードルフェルトの気孔率(繊維の絡みでできた空間の存在率)(%)は、ニードルフェルトを構成する合成繊維との関係で下記の(1)式で定義される。
[1−(ニードルフェルトの見掛け密度÷合成繊維の密度)]×100‥‥(1)
グリースの吸収量と耐摩耗性等の機械的強度とを考慮すると、ニードルフェルトの気孔率は60〜85%が好ましく、70〜80%がより好ましい。気孔率が60%未満では、グリースの吸収量が少なくなるとともに、ニードルフェルトの刃型による打ち抜きが困難になる。また、気孔率が85%を超える場合は、初期のグリース吸収量は多いが、繊維間の間隔が広くなるためグリースの保持性が低下する。更に、繊維の量が少ないことから、耐磨耗性等の機械的強度も低下し、実用性が低下する。
[1−(ニードルフェルトの見掛け密度÷合成繊維の密度)]×100‥‥(1)
グリースの吸収量と耐摩耗性等の機械的強度とを考慮すると、ニードルフェルトの気孔率は60〜85%が好ましく、70〜80%がより好ましい。気孔率が60%未満では、グリースの吸収量が少なくなるとともに、ニードルフェルトの刃型による打ち抜きが困難になる。また、気孔率が85%を超える場合は、初期のグリース吸収量は多いが、繊維間の間隔が広くなるためグリースの保持性が低下する。更に、繊維の量が少ないことから、耐磨耗性等の機械的強度も低下し、実用性が低下する。
ニードルフェルトを構成する合成繊維の糸は、グリースの保持性を考慮すると、より細い方が好ましいが、糸の製造上の問題と機械的強度とのバランスから、直径で5〜40μmが好ましく、10〜25μmがより好ましい。
潤滑剤保持体は、一枚のニードルフェルトにグリースを含ませたものであってもよいし、複数枚のニードルフェルトにグリースを含ませたものであってもよい。
潤滑剤保持体は、一枚のニードルフェルトにグリースを含ませたものであってもよいし、複数枚のニードルフェルトにグリースを含ませたものであってもよい。
ニードルフェルトに含ませるグリースは、混和ちょう度(JIS K2220)で310以上の比較的ちょう度の高いものが、ニードルフェルトに含ませ易い点から好ましい。ただし、ちょう度が高くなると、グリースに含まれる増ちょう剤の量が少なくなるため、ニードルフェルトの合成繊維からなる網目とグリース中の増ちょう剤とが絡み合うことでグリースまたはグリース中の基油がニードルフェルトから放出され難くする効果が小さくなる。
従って、グリースの吸収しやすさと放出を抑制する効果とのバランスから、混和ちょう度(JIS K2220)で355〜430(ちょう度番号で0号〜00号)の範囲にあるグリースを使用することが好ましい。これよりもちょう度が大きくなると、すなわち、増ちょう剤量が少なくなると、グリースではなく潤滑油を吸収させた場合と同じ状態になって、長期に渡る潤滑作用が得られなくなる。
グリースをニードルフェルトに含ませる方法としては、容器内に入れたグリース中にニードルフェルトを浸した状態で、ニードルフェルトを圧縮する作業を繰り返すか真空脱気することにより、ニードルフェルトの繊維の絡みでできた空間から空気を除去してその空間にグリースを保持させる方法が挙げられる。その際に、グリース中のマイクロカプセルが破損しないように注意をする必要がある。
本発明の潤滑剤供給体において、前記支持体は、前記潤滑剤保持体を潤滑対象物に接触可能に保持し、潤滑対象物に対する取付部を有するものであることが好ましい。
本発明の潤滑剤供給体において、前記支持体は、前記潤滑剤保持体を潤滑対象物に接触可能に保持し、潤滑対象物に対する取付部を有するものであることが好ましい。
本発明は、直線状に延びる案内部材と、この案内部材の外側に配置されて相対的に直線移動する直動部材と、両部材の対向する位置に設けた転動面で構成される軌道を負荷状態で転動する転動体と、前記軌道の終点から始点へ転動体を移動させる循環部と、を有し、この循環部と前記軌道により転動体の循環経路が構成されている直動装置において、前記直動部材の少なくとも一方の直動方向端部に本発明の潤滑剤供給体を設けたことを特徴とする直動装置を提供する。
本発明の潤滑剤供給体によれば、特許文献1に記載された潤滑剤供給体よりも長期に渡るグリース供給能力が得られる。
本発明の直動装置によれば、長期に渡り安定した潤滑状態が維持される。
本発明の直動装置によれば、長期に渡り安定した潤滑状態が維持される。
以下、本発明の実施形態について説明する。
図1は、この実施形態のリニアガイド(直動装置)を示す斜視図である。図2は、このリニアガイド用の潤滑剤供給体を示す正面図(潤滑剤供給面を示す図)である。図3は図2のA−A断面図である。
図1に示すように、この実施形態のリニアガイドは、案内レール(案内部材)10とスライダ(直動部材)20と、図示されないボール(転動体)とからなる。スライダ20は、本体20Aと、エンドキャップ20Bと、潤滑剤供給体20Cと、サイドシール20Dとからなる。案内レール10のボール溝(転動面)10A,11Bと、スライダ20の図示されないボール溝(転動面)とで、ボールが負荷状態で転動する軌道が形成され、軌道の終点から始点へボールを移動させる循環部が、エンドキャップ20B内に形成されている。エンドキャップ20Bとサイドシール20Dの間に潤滑剤供給体20Cが配置されている。
図1は、この実施形態のリニアガイド(直動装置)を示す斜視図である。図2は、このリニアガイド用の潤滑剤供給体を示す正面図(潤滑剤供給面を示す図)である。図3は図2のA−A断面図である。
図1に示すように、この実施形態のリニアガイドは、案内レール(案内部材)10とスライダ(直動部材)20と、図示されないボール(転動体)とからなる。スライダ20は、本体20Aと、エンドキャップ20Bと、潤滑剤供給体20Cと、サイドシール20Dとからなる。案内レール10のボール溝(転動面)10A,11Bと、スライダ20の図示されないボール溝(転動面)とで、ボールが負荷状態で転動する軌道が形成され、軌道の終点から始点へボールを移動させる循環部が、エンドキャップ20B内に形成されている。エンドキャップ20Bとサイドシール20Dの間に潤滑剤供給体20Cが配置されている。
潤滑剤供給体20Cは、図2に示すように、エンドキャップ20Bの外形に合わせた略コ字状の部材であって、潤滑剤保持体1と、これを支持する支持体2とからなる。
潤滑剤保持体1の正面図を図4に、支持体2の正面図を図5にそれぞれ示す。図6は、この潤滑剤供給体20Cをスライダ20の本体20Aに取り付ける方法を説明する斜視図である。
潤滑剤保持体1の正面図を図4に、支持体2の正面図を図5にそれぞれ示す。図6は、この潤滑剤供給体20Cをスライダ20の本体20Aに取り付ける方法を説明する斜視図である。
これらの図に示すように、潤滑剤保持体20Cの支持体2は、エンドキャップ20Bと略同じ外形であり、案内レール10の周囲となる部分として、案内レール10の角部のボール溝10Aに対向して配置される部分21A、案内レール10の側面のボール溝10Bに対向して配置される部分21Bと、案内レール10の上面10Cに対向して配置される部分21Cを有する。これらの部分が全て、取り付けた時に案内レール10との間に僅かな隙間が生じるように形成されている。
この支持体2には、案内レール10の両側部となる位置に、ボルト3を通す貫通穴23が形成されている。また、支持体2のサイドーシール20Dに向ける側の面に、潤滑剤保持体1を嵌める凹部22を有する。この凹部22は、案内レール10の両側部となる位置では貫通穴23を避けて、それ以外の部分では適切な周縁部を残した大きさで設けてある。また、この支持体2には、上面と側面から凹部22の壁面に至る貫通孔24が形成されている。
潤滑剤保持体20Cの潤滑剤保持体1は、支持体2の凹部22に対応する形状に切り出されたニードルフェルトに下記のグリースを含ませたものであって、案内レール10の角部のボール溝10Aに接触する半円状の凸部11Aと、案内レール10の側面のボール溝10Bに接触する半円状の凸部11Bと、案内レール10の上面10Cに接触する部分11Cを有する。すなわち、支持体2の凹部22に潤滑剤保持体1を嵌め入れた時に、図2に示すように、これらの凸部11A,11Bと部分11Cが、支持体2の案内レール10の周囲となる部分21A,21B,21Cより案内レール10側にはみ出ている。
ニードルフェルトに含ませたグリースは、温感カプセルに内包された基油(または基油と添加剤)を含む以外は、従来のグリースと同じものである。温感カプセルには、鉱油、合成油などからなる基油が、カプセル全量の10質量%以上となる含有率で内包されている。この温感カプセルを、グリース全量の2〜95質量%の含有率で含有したグリースを使用する。
このグリースを、図4の形状に切り出されたニードルフェルトに含ませて潤滑剤保持体1を作製した後、この潤滑剤保持体1を支持体2の凹部22に嵌め入れることで、潤滑剤供給体20Cを得る。
この潤滑剤供給体20Cを、図6に示すように、潤滑剤保持体1側の面をサイドシール20Dに向けて配置し、サイドーシール20Dの外側から入れたボルト3を用いて、サイドーシール20Dおよびエンドキャップ20Bとともに本体20Aに取り付ける。
この潤滑剤供給体20Cを、図6に示すように、潤滑剤保持体1側の面をサイドシール20Dに向けて配置し、サイドーシール20Dの外側から入れたボルト3を用いて、サイドーシール20Dおよびエンドキャップ20Bとともに本体20Aに取り付ける。
手順としては、先ず、案内レール10、本体20A、エンドキャップ20B、およびボールにより、案内レール10と本体20Aおよびエンドキャップ20Bとで形成されたボール循環経路に、ボールを入れた状態とする。次に、この状態で、エンドキャップ20Bの外側に潤滑剤供給体20Cとサイドーシール20Dを配置して、ボルト3を、サイドシール20Dの取り付け穴31、潤滑剤供給体20Cの取り付け穴23、およびエンドキャップ20Bの取り付け穴32に通して、その先端を本体20Aの雌ねじに螺合する。
これにより、潤滑剤供給体20Cの潤滑剤保持体1とサイドシール20Dのシール部が、案内レール10と接触状態で取り付けられる。そして、潤滑剤供給体20Cから、案内レール10のボール溝10A,10Bと上面10Cにグリースが供給される。そして、このグリースが、前述の温感カプセルを含有するものであるため、このような温感カプセルを含有しないグリースを含ませた潤滑剤供給体を取り付けた場合と比較して、長期に渡り安定した潤滑状態が維持される。
また、この潤滑剤供給体20Cは、支持体2の上面と側面に貫通孔24を設けているため、この貫通孔24からグリースを補給することで、潤滑剤供給体20Cを取り外すことなく、潤滑剤保持体1に対するグリースの補給ができる。
なお、サイドシール20Dと潤滑剤供給体20Cとの間に、潤滑剤を含有する合成樹脂を潤滑剤供給体20Cと略同じ形状に成形したものを配設してもよい。
また、ボールねじの場合には、潤滑剤供給体を、ナットの少なくとも一方の直動方向端部に設ける。
なお、サイドシール20Dと潤滑剤供給体20Cとの間に、潤滑剤を含有する合成樹脂を潤滑剤供給体20Cと略同じ形状に成形したものを配設してもよい。
また、ボールねじの場合には、潤滑剤供給体を、ナットの少なくとも一方の直動方向端部に設ける。
1 潤滑剤保持体
10 案内レール(案内部材)
10A,11B ボール溝(転動面)
10C 案内レールの上面
11A 案内レールの角部のボール溝に接触する半円状の凸部
11B 案内レールの側面のボール溝に接触する半円状の凸部
11C 案内レールの上面に接触する部分
2 支持体
20 スライダ(直動部材)
20A 本体
20B エンドキャップ
20C 潤滑剤供給体
20D サイドシール
21A 案内レールの角部のボール溝に対向して配置される部分
21B 案内レールの側面のボール溝に対向して配置される部分
21C 案内レールの上面に対向して配置される部分
22 潤滑剤保持体を嵌める凹部
23 ボルトを通す貫通穴
24 貫通孔
3 ボルト
10 案内レール(案内部材)
10A,11B ボール溝(転動面)
10C 案内レールの上面
11A 案内レールの角部のボール溝に接触する半円状の凸部
11B 案内レールの側面のボール溝に接触する半円状の凸部
11C 案内レールの上面に接触する部分
2 支持体
20 スライダ(直動部材)
20A 本体
20B エンドキャップ
20C 潤滑剤供給体
20D サイドシール
21A 案内レールの角部のボール溝に対向して配置される部分
21B 案内レールの側面のボール溝に対向して配置される部分
21C 案内レールの上面に対向して配置される部分
22 潤滑剤保持体を嵌める凹部
23 ボルトを通す貫通穴
24 貫通孔
3 ボルト
Claims (4)
- グリースを含ませたニードルフェルトからなる潤滑剤保持体と、この潤滑剤保持体を支持する支持体と、からなる潤滑剤供給体であって、
前記グリースは、少なくとも基油がカプセル全量の10質量%以上となる含有率で温感カプセルに内包されたマイクロカプセルを、グリース全量の2〜95質量%含有することを特徴とする潤滑剤供給体。 - 前記グリースは、温度によって内包物の放出量が異なる複数種の温感カプセルに少なくとも基油が内包されたマイクロカプセルを含有する請求項1記載の潤滑剤供給体。
- 前記支持体は、前記潤滑剤保持体を潤滑対象物に接触可能に保持し、潤滑対象物に対する取付部を有する請求項1または2記載の潤滑剤供給体。
- 直線状に延びる案内部材と、この案内部材の外側に配置されて相対的に直線移動する直動部材と、両部材の対向する位置に設けた転動面で構成される軌道を負荷状態で転動する転動体と、前記軌道の終点から始点へ転動体を移動させる循環部と、を有し、この循環部と前記軌道により転動体の循環経路が構成されている直動装置において、
前記直動部材の少なくとも一方の直動方向端部に請求項1〜3のいずれか1項に記載の潤滑剤供給体を設けたことを特徴とする直動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007119518A JP2008274122A (ja) | 2007-04-27 | 2007-04-27 | 潤滑剤供給体とこれを備えた直動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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WO2012063411A1 (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-18 | 日本精工株式会社 | リニアガイド装置 |
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