JP2013040642A - Lubricant supply device, and rolling element screw device with the same - Google Patents
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Description
本発明は、ねじ軸に対する移動部材の相対的な移動に伴って、ねじ軸に潤滑剤を塗布する潤滑剤供給装置及びこの潤滑剤供給装置を備える転動体ねじ装置に関する。 The present invention relates to a lubricant supply device that applies a lubricant to a screw shaft as the moving member moves relative to the screw shaft, and a rolling element screw device including the lubricant supply device.
従来より、外周面に螺旋状の転動体転走溝が形成されたねじ軸と、該ねじ軸が軸方向に貫通する貫通孔を有し、複数の転動体を介してねじ軸に螺合し、内周面にはねじ軸の転動体転走溝と対向する螺旋状の負荷転動体転走溝が形成された移動部材とを備えた転動体ねじ装置にねじ軸の転動体転走溝に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置を組み込んだ転動体ねじ装置が知られている。 Conventionally, a screw shaft having a spiral rolling element rolling groove formed on the outer peripheral surface and a through-hole through which the screw shaft penetrates in the axial direction are screwed into the screw shaft via a plurality of rolling elements. A rolling element screw device provided with a moving member formed with a spiral loaded rolling element rolling groove opposite to the rolling element rolling groove of the screw shaft on the inner peripheral surface. A rolling element screw device incorporating a lubricant supply device that supplies a lubricant is known.
このような転動体ねじ装置に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置として、特許文献1に記載された潤滑剤供給装置およびこの潤滑剤供給装置を取り付けた転動体ねじ装置が知られている。 As a lubricant supply device for supplying a lubricant to such a rolling element screw device, a lubricant supply device described in Patent Document 1 and a rolling element screw device to which this lubricant supply device is attached are known.
特許文献1に記載された転動体ねじ装置は、2条以上の条数を有するねじ軸に転動体を介して係合するナット部材に装着され、該ねじ軸に対するナット部材の相対的な回転・移動に伴って前記ねじ軸に潤滑油を供給する潤滑油供給装置であって、前記ねじ軸の転動体転走面に当接する舌片部を有して、前記ねじ軸に潤滑油を塗布する塗布体と、前記塗布体に対して潤滑油を供給する潤滑油収容室を形成するケーシングと、前記潤滑油収容室から前記塗布体へ供給される潤滑油の量を制御する制御手段とを備え、前記潤滑油収容室は、前記ねじ軸に遊嵌するが如く筒状に形成されると共に周方向に前記条数以上の複数の分室に分割され、前記塗布体は、前記複数の分室それぞれに対応して複数設けられ、前記複数の塗布体それぞれには前記舌片部が一つずつ形成されている。なお、潤滑剤供給装置には、ねじ軸の外周面に接触する接触式のシール部材が組み付けられている。 The rolling element screw device described in Patent Document 1 is attached to a nut member that engages with a screw shaft having two or more ridges via a rolling element, and the relative rotation and rotation of the nut member with respect to the screw shaft. A lubricating oil supply device that supplies lubricating oil to the screw shaft as it moves, and has a tongue piece that contacts the rolling element rolling surface of the screw shaft, and applies the lubricating oil to the screw shaft. An application body, a casing forming a lubricating oil storage chamber for supplying lubricating oil to the application body, and a control means for controlling the amount of lubricating oil supplied from the lubricating oil storage chamber to the application body. The lubricating oil storage chamber is formed in a cylindrical shape so as to be loosely fitted to the screw shaft, and is divided into a plurality of compartments having the number of strips or more in the circumferential direction, and the application body is provided in each of the plurality of compartments. Correspondingly, a plurality of tongues are provided on each of the plurality of application bodies. There has been formed one by one. Note that a contact-type seal member that comes into contact with the outer peripheral surface of the screw shaft is assembled in the lubricant supply device.
このような構成によると、ねじ軸が移動部材に対して回転することによって、塗布体の舌片部からねじ軸の転動体転走面に潤滑油が塗布される。 According to such a structure, lubricating oil is apply | coated to the rolling-element rolling surface of a screw shaft from the tongue piece part of an application body, when a screw shaft rotates with respect to a moving member.
しかしながら、従来この潤滑剤供給装置を組み付けた転動体ねじ装置において転動体転走溝に塗布した潤滑剤が移動部材の外部に漏出することを防止することを目的として潤滑剤供給装置の軸方向の端部にねじ軸の全周に接触する円環状のシール部材を組み付けると、塗布体がねじ軸の転動体転走溝のみに潤滑油を塗布している一方で、ねじ軸の外周面に接触する部分では潤滑油が充分に塗布されないため、シール部材が早期に摩耗してしまい、転動体ねじ装置の寿命に影響を及ぼすという課題が生じる。これは、シールの締め代を確保するために、所定の接触圧力をもってシール部材がねじ軸の外周面に摺接する必要があることに起因している。 However, in the conventional rolling element screw device assembled with this lubricant supply device, the lubricant applied to the rolling element rolling groove is prevented from leaking outside the moving member in the axial direction of the lubricant supply device. When an annular seal member that contacts the entire circumference of the screw shaft is assembled at the end, the coated body applies lubricant to only the rolling element rolling groove of the screw shaft, while it contacts the outer peripheral surface of the screw shaft. Since the lubricating oil is not sufficiently applied to the portion to be applied, the seal member is worn out at an early stage, which causes a problem of affecting the life of the rolling element screw device. This is because the seal member needs to be in sliding contact with the outer peripheral surface of the screw shaft with a predetermined contact pressure in order to secure the tightening allowance of the seal.
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであって、シール部材の早期摩耗を防ぎ、転動体ねじ装置の製品寿命を延ばすことができる潤滑剤供給装置と、それを用いた転動体ねじ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. A lubricant supply device capable of preventing premature wear of the seal member and extending the product life of the rolling element screw device, and a rolling device using the same. An object is to provide a moving body screw device.
本発明に係る潤滑剤供給装置は、外周面に螺旋状の転動体転走溝が形成されたねじ軸と、前記ねじ軸が貫通する貫通孔を有し、複数の転動体を介して前記ねじ軸に螺合し、内周面には前記転動体転走溝と対向する螺旋状の負荷転動体転走溝が形成された移動部材と、を備える転動体ねじ装置に組み付けられ、前記ねじ軸に吸蔵体に貯蔵された潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置において、前記潤滑剤供給装置は、前記ねじ軸の径方向に長さの異なる複数の塗布体を備えることを特徴とする。 The lubricant supply device according to the present invention includes a screw shaft having a spiral rolling element rolling groove formed on an outer peripheral surface, and a through hole through which the screw shaft passes, and the screw is interposed through a plurality of rolling elements. A screw member that is screwed into a shaft and has a moving member formed with a spiral load rolling element rolling groove facing the rolling element rolling groove on an inner peripheral surface thereof, and is assembled to a rolling element screw device, In the lubricant supply device for supplying the lubricant stored in the occlusion body, the lubricant supply device includes a plurality of application bodies having different lengths in the radial direction of the screw shaft.
本発明によれば、潤滑剤供給装置がねじ軸の径方向に長さの異なる複数の塗布体を備えているので、転動体転走溝とねじ軸の外周面の両方に潤滑剤を塗布することができ、摺接するシール部材の摩耗を防ぎ、転動体ねじ装置の寿命を延ばすことができる。 According to the present invention, since the lubricant supply device includes a plurality of application bodies having different lengths in the radial direction of the screw shaft, the lubricant is applied to both the rolling element rolling groove and the outer peripheral surface of the screw shaft. It is possible to prevent wear of the seal member in sliding contact, and to extend the life of the rolling element screw device.
以下、本発明に係る潤滑剤供給装置およびこの潤滑剤供給装置を組み込んだ転動体ねじ装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a lubricant supply device according to the present invention and a rolling element screw device incorporating the lubricant supply device will be described with reference to the drawings. The following embodiments do not limit the invention according to each claim, and all combinations of features described in the embodiments are not necessarily essential to the solution means of the invention. .
図1は、本発明の実施形態に係る転動体ねじ装置を示す斜視図であり、図2は、本発明の実施形態に係る転動体ねじ装置の分解図であり、図3は、本発明の実施形態に係る潤滑剤供給装置の構成を説明するための断面図であり、図4は、図3におけるA−A断面図であり、図5は、本発明の実施形態に係る潤滑剤供給装置の分解図であり、図6は、本発明の実施形態に係る転動体ねじ装置の作用を説明するための断面図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a rolling element screw device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded view of the rolling element screw device according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a configuration of a lubricant supply device according to the embodiment, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3, and FIG. 5 is a lubricant supply device according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the operation of the rolling element screw device according to the embodiment of the present invention.
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る転動体ねじ装置1は、外周面12に所定のリードで螺旋状の転動体転走溝11が形成されたねじ軸10と、複数の転動体30を介してねじ軸10に螺合し、転動体転走溝11と対向する螺旋状の負荷転動体転走溝22が内周面に形成された移動部材20とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the rolling element screw device 1 according to the present embodiment includes a
ねじ軸10に形成された転動体転走溝11の転走面は、後述する負荷転動体転走路に配列された球体の転動体30からの負荷を受けることができるようになっている。また、この転動体転走溝11は、転動体30の円滑な転走が実現できるような精度での表面加工が施されている。なお、転走面形状については、ゴシックアーチ形状であってもサーキュラアーク形状であっても良い。
The rolling surface of the rolling
移動部材20は、略円筒状に形成されたナット本体20aと、ナット本体20aの一端に形成された相手部材を取り付けるためのフランジ部23とを有している。移動部材20は軸方向にねじ軸10を導通するための貫通孔20bを備えており、この貫通孔20bの内周面には転動体転走溝11に対向する負荷転動体転走溝22が形成されている。また、転動体転走溝11と同様に、この負荷転動体転走溝22は、転動体30の円滑な転走が実現できるような精度での表面加工が施されている。この負荷転動体転走溝22及び転動体転走溝11によって負荷転動体転走路が形成され、この転動体転走通路に複数の転動体30が配列されている。なお、負荷転動体転走溝22の転走面形状は、ゴシックアーチ形状であってもサーキュラアーク形状であっても良い。
The moving
さらに、移動部材20には、転動体ねじ装置の軸方向に延びる転動体戻し通路24が形成され、軸方向両端部にはそれぞれ上述の負荷転動体転走路と転動体戻し通路を接続する方向転換路が形成されたエンドキャップ25が取り付けられている。これによって転動体30の無限循環を実現している。さらに、転動体30の無限循環を実現する方式はこれに限られず、周知の無限循環方式を採用することができる。また、移動部材20の軸方向端部には、潤滑剤供給装置40及びシール部材50がボルト等の締結手段によって組み付けられている。
Furthermore, the moving
シール部材50はゴム等によって円環状に形成されたリップ状の部材であり、ねじ軸10の外周面12及び転動体転走溝11に所定の接触圧力で接触している。このため、シール部材50の内周面は真円状に形成されておらず、ねじ軸10の径方向断面形状と略同一形状となるように、転動体転走溝11に接触する位置が転動体転走溝11の形状に応じて膨出した形状となっている。
The
潤滑剤供給装置40は、移動部材20の軸方向端部に取り付けられたエンドキャップ25の外側端面に取り付けられている。さらに、潤滑剤供給装置40を挟んでエンドキャップ25と反対方向にはシール部材50が取り付けられている。図3に示すように、潤滑剤供給装置40は、ねじ軸10の径方向に長さの異なる複数の塗布体41,42を備えており、具体的にはねじ軸10の外周面12に摺接して潤滑剤を塗布する第1の塗布体41と、転動体転走溝11に摺接して潤滑剤を塗布する第2の塗布体42と、潤滑剤を貯蔵する吸蔵体43と、該第1の塗布体41、第2の塗布体42及び該吸蔵体43を収納する枠体44とを備えている。
The
第1の塗布体41及び第2の塗布体42は、本体部41a,42aが枠体44の内周側からねじ軸10側に向けて突出するように枠体44に組み付けられている。さらに、第1の塗布体41は、ねじ軸10の外周面12と摺接し、第2の塗布体42は、転動体転走溝11に摺接することができるよう第1の塗布体41と第2の塗布体42はその突出方向に沿った長さが異なって形成されている。具体的には突出方向に沿った長さは、第1の塗布体41は第2の塗布体42よりも短く形成されている。
The
また、図4に示すように、第1の塗布体41及び第2の塗布体42は、枠体44の周方向に沿って略等間隔に配置されており、さらにねじ軸10の外周面12及び転動体転走溝11に適切な締め代をもって摺接することができるよう突出方向に沿った長さが調整されている。
As shown in FIG. 4, the
また、枠体44は、移動部材20のナット本体20aの断面形状と略同一の円環状に形成され、内部に吸蔵体43を収納する収容室44aが形成された有底状に形成されている。なお、収容室44aは、枠体44の周方向に連続的に形成されている。さらに、枠体44がねじ軸10と対応する面である内周面側には、スリット47及び貫通孔45が形成されている。このように枠体44の内周面側に貫通孔45が形成されているので、貫通孔45を介して潤滑剤供給装置40内部へ塵埃が侵入することを防止する他、潤滑剤供給装置40から潤滑剤が漏出した場合にもねじ軸10に潤滑剤を塗布できるため、潤滑剤が無駄にならない。
The
吸蔵体43は、潤滑剤を吸収して貯蔵する材質であるフェルトからなっており、例えば空隙率約80%のレーヨン+羊毛フェルトが用いられる。なお、図5に示すように、吸蔵体43は枠体44に形成された収容室44aと略同一形状の略円環状に形成されており、周方向に連続して一体に形成されている。
The
第1の塗布体41及び第2の塗布体42は、ねじ軸10の外周面12及び転動体転走溝11に摺接する本体部41a,42aと、吸蔵体43と接触して潤滑剤を本体部41a,42aに供給する連絡部41b,42bとを有している。連絡部41b,42bは、第1の塗布体41及び第2の塗布体42の端部に本体部41a,42aの延設方向と交差する方向に延びて形成されている。このように、第1の塗布体41及び第2の塗布体42は断面略T字状に形成され、枠体44の内周面側に形成されたスリットに本体部41a,42aを挟み込むように組み付けているので、連絡部41b,42bは、第1の塗布体41及び第2の塗布体42がねじ軸10の方向へ落下することを防止する機能も備えている。
The
また、第1の塗布体41及び第2の塗布体42も、フェルトによって形成されているが、該第1の塗布体41及び第2の塗布体42に用いられる該フェルトは、吸蔵体43に用いられるフェルトよりも空隙率が低くなっている。具体的には、第1の塗布体41及び第2の塗布体42のフェルトには、空隙率約50%程度の羊毛フェルトが用いられる。なお、第1の塗布体41及び第2の塗布体42に用いられるフェルトは、これに限らず、吸蔵体43に用いられる空隙率よりも少ない空隙率のフェルトを適宜用いることができる。このような構成によれば、第1の塗布体41及び第2の塗布体42は吸蔵体43と接触しているので、毛細管現象によって吸蔵体43に貯蔵された潤滑剤が第1の塗布体41及び第2の塗布体42に供給される。
The
さらに、潤滑剤には、転動体の円滑な転走を実現できればどのような潤滑剤を用いても構わないが、例えば、摺動面油、タービン油などの潤滑油が用いられてもよいし、リチウム系グリース、ウレア系グリースなどのグリースが用いられてもよい。 Further, any lubricant may be used as the lubricant as long as smooth rolling of the rolling elements can be realized. For example, lubricating oil such as sliding surface oil and turbine oil may be used. Grease such as lithium grease and urea grease may be used.
このように構成された潤滑剤供給装置40は、図5に示すように枠体44の内周面側に形成されたスリット47に第1の塗布体41及び第2の塗布体42の本体部41a,42aを組み付け、さらに、収容室44aに吸蔵体43を組み付けた後、開口部を蓋体46で閉塞して形成されている。なお、蓋体46は、ボルト46aによって枠体44に締結固定されている。
As shown in FIG. 5, the
また、枠体44の内周面側には、ねじ軸10の外周面12と対向するように貫通孔45が穿孔されているので、吸蔵体43から潤滑剤が供給された場合に、貫通孔45から外気を導入することで、収容室44aの内部の圧力が外部と等しくなり、圧力差によって潤滑剤が吸蔵体43から第1の塗布体41及び第2の塗布体42に移動することを阻害することがないので、円滑に潤滑剤の供給を促すことができる。
Further, since the through
図6に示すように潤滑剤供給装置40は、ねじ軸10に対して移動部材20が移動することに伴って、転動体転走溝11及びねじ軸10の外周面12に摺接する第1の塗布体41及び第2の塗布体42によって転動体転走溝11及びねじ軸10の外周面12に潤滑剤が塗布される。また、潤滑剤の塗布に伴って、第1の塗布体41及び第2の塗布体42が吸収している潤滑剤が少なくなると、吸蔵体43に接触する連絡部41b,42bを介して毛細管現象によって潤滑剤が吸蔵体43から第1の塗布体41及び第2の塗布体42に供給される。
As shown in FIG. 6, the
なお、第1の塗布体41及び第2の塗布体42は、ねじ軸10の周方向に沿って等間隔に形成されているため、ねじ軸10の外周面12及び転動体転走溝11の周方向に沿って均一に潤滑剤を塗布することができる。
In addition, since the
このように、本実施形態に係る転動体ねじ装置1は、潤滑剤供給装置40がねじ軸10の外周面12に摺接する第1の塗布体41と、転動体転走溝11に摺接する第2の塗布体42とを備えているので、転動体転走溝11に潤滑剤を塗布することで転動体30の円滑な転走を行うと共に、ねじ軸10の外周面12に潤滑剤を塗布することで、該ねじ軸10の外周面12に接触するシール部材50の摩擦を低減し、シール部材50の摩耗を抑制してシール部材50の製品寿命を延ばすことができる。
As described above, in the rolling element screw device 1 according to the present embodiment, the
また、枠体44に形成された収容室44a及び収容室44aに収容される吸蔵体43が周方向に一連に形成されているので、潤滑剤供給装置40の外形寸法を維持したまま、吸蔵体43が貯蔵することができる潤滑剤の貯蔵量を増やすことができ、潤滑剤の補充といったメンテナンスサイクルを延ばすことができる。
Further, since the
なお、本発明は、上記実施形態に限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲において、種々の変更が可能である。例えば、本実施形態では、転動体30に球体形状のボールを適用した場合について説明したが、転動体にはボールのほか、円筒状のローラを用いても構わない。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in this embodiment, a case where a spherical ball is applied to the rolling
1 転動体ねじ装置, 10 ねじ軸, 11 転動体転走溝, 12 外周面, 20 移動部材, 20b 貫通孔, 22 負荷転動体転走溝, 30 転動体, 40 潤滑剤供給装置, 41 第1の塗布体, 42 第2の塗布体, 43 吸蔵体, 44 枠体, 45 貫通孔, 50 シール部材。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolling body screw apparatus, 10 Screw shaft, 11 Rolling body rolling groove, 12 Outer peripheral surface, 20 Moving member, 20b Through-hole, 22 Load rolling body rolling groove, 30 Rolling body, 40 Lubricant supply apparatus, 41 1st Application body, 42 second application body, 43 occlusion body, 44 frame body, 45 through-hole, 50 seal member.
Claims (5)
前記ねじ軸が貫通する貫通孔を有し、複数の転動体を介して前記ねじ軸に螺合し、内周面には前記転動体転走溝と対向する螺旋状の負荷転動体転走溝が形成された移動部材と、
を備える転動体ねじ装置に組み付けられ、前記ねじ軸に吸蔵体に貯蔵された潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置において、
前記潤滑剤供給装置は、前記ねじ軸の径方向に長さの異なる複数の塗布体を備えることを特徴とする潤滑剤供給装置。 A screw shaft having a spiral rolling element rolling groove formed on the outer peripheral surface;
A spiral loaded rolling element rolling groove having a through-hole through which the screw shaft passes, screwed into the screw shaft via a plurality of rolling elements, and opposed to the rolling element rolling groove on the inner peripheral surface A moving member formed with
In a lubricant supply device assembled to a rolling element screw device comprising: a lubricant stored in an occlusion body on the screw shaft;
The lubricant supply device includes a plurality of application bodies having different lengths in the radial direction of the screw shaft.
前記吸蔵体は、周方向に連続して一体に形成され、
前記塗布体は、前記吸蔵体と接触することを特徴とする潤滑剤供給装置。 The lubricant supply device according to claim 1,
The occlusion body is integrally formed continuously in the circumferential direction,
The lubricant supply device, wherein the application body is in contact with the occlusion body.
前記塗布体は、前記ねじ軸の外周面に摺接する第1の塗布体と、前記転動体転走溝に摺接する第2の塗布体とを備えることを特徴とする潤滑剤供給装置。 The lubricant supply device according to claim 1 or 2,
The application body includes a first application body that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the screw shaft, and a second application body that is in sliding contact with the rolling element rolling groove.
前記第1の塗布体,前記第2の塗布体及び前記吸蔵体を備える前記枠体は、貫通孔を有することを特徴とする潤滑剤供給装置。 In the lubricant supply device according to claim 3,
The lubricant supply device, wherein the frame body including the first application body, the second application body, and the occlusion body has a through hole.
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