JP4291826B2 - 自己潤滑式ボールねじ - Google Patents

Description

本発明は、ボールねじに係り、特に、自己潤滑式ボールねじに関するものである。

市販しているボールねじ用潤滑システムは、図１に示すように、各ねじ軸１０にナット１１が螺合してある。ナット１１の両端面にはスクレーパ１１１が設けてあり、且つねじ軸１０には外部接続式オイル・ケース１２が二つ螺着してあり、前記二つのオイル・ケース１２がナット１１の両側にそれぞれ設けられ、オイル・ケース１２内に設けた潤滑油を含有した潤滑具１２１がねじ軸１０に当接することにより、潤滑効果を得ることができる。
しかしながら、これには次のような欠点があった。

（イ）ナット１１の両端面にはスクレーパ１１１が設けてあり、二つのオイル・ケース１２がスクレーパ１１１の外側に位置するので、前記潤滑具１２１からねじ軸１０に流入した潤滑油の大部分がスクレーパ１１１に擦り取られる。
そのため、潤滑効果が低下になり、潤滑油が無効に堆積し、且つ潤滑油が無駄になった。

（ロ）実際に使用するときには、ねじ軸１０の運行に従ってオイル・ケース１２内の潤滑油が快速に消耗される。潤滑油が切れた場合には、ねじ軸１０全体を設備からおろさないと、オイル・ケース１２を更新することができない。
そしてねじ軸１０を組付ける場合には、調節作業をもう一度実施することが必要であるので、保全コストが高くなる。

上記欠点を解決ために、米国特許第６，３６４，０５８Ｂ１号が提案された。
これは、図２Ａに示すように、オイル・ケース１４が螺着されたナット１３をねじ軸１５に組付けた後、オイル・ケース１４の外端縁にスクレーパ１６を設置したものである。
前記スクレーパ１６は、図２Ｂに示すように、一つの台座１６１と、一つのスクレーピング・リング１６２と、一つの密封カバー１６３とから構成されたものである。最も外側に位置するスクレーパ１６により、オイル・ケース１４の潤滑油が外部に止められることを防止できる。
しかし、このボールねじシステムは、ナット１３と、二つのオイル・ケース１４と、二つのスクレーパ１６とを順序に締付けることが必要であるだけでなく、構造が複雑で、組付作業が難しく、且つスクレーパ１６の部品点数が多いので生産コストが高くなる。

本発明の主な目的は、本来のスクレーパの配置に影響しなく、潤滑効果は良くなる自己潤滑式ボールねじを提供することにある。

本発明の次の目的は、構造が簡単化になり、組付作業が容易になる自己潤滑式ボールねじを提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本願の発明は、一つのねじ軸と、前記ねじ軸に螺合したナットと、少なくとも一つの潤滑ユニットと、少なくとも一つの貯油ケースとを含む自己潤滑式ボールねじにおいて、前記ナットは、内部に収容空間が一つ開設してあり、前記収容空間の一端には開放口が設けてあり、前記収容空間の他端には外側へ開放した吸収口が設けてあり、前記潤滑ユニットは、前記ナットの収容空間内に位置決められ、一端には突出部が設けてあり、前記突出部が収容空間の開放口から突出してねじ軸に接触し、収容空間の吸収口に吸収部が一つ設けてあり、前記貯油ケースは、その内部に潤滑油が充填してあり、前記ナットの端面に位置決められ、潤滑油が潤滑ユニットに吸収されて吸収部から外側へ流出し、前記貯油ケースの一側にはねじ軸との干渉を回避するための快速分解可能収容口が開設してあり、ねじ軸は半径方向に前記快速分解可能収容口を通過可能であることを特徴とする、自己潤滑式ボールねじねじであることを要旨としている。

本願の発明では、前記ナットは、吸収口に対応する箇所の近傍に位置決め溝が一つ設けてあり、前記ナットの端面にはスクレーパ収容溝が開設してあり、前記収容空間の開放口は前記スクレーパ収容溝よりもナットの内側に位置し、前記貯油ケースは、潤滑油を流出する嵌め継ぎ手により、前記ナットの吸収口に対応する位置決め溝に挿入して位置決めされ、突出した嵌め継ぎ手が潤滑ユニットの吸収部に当接し、前記スクレーパは、少なくとも一つを有し、前記ナットの端面にあるスクレーパ収容溝に嵌合して位置決められることを特徴とする、請求項１に記載の自己潤滑式ボールねじであることを要旨としている。

本願の発明では、前記潤滑ユニットの吸収部は前記ナットの端面から外側に突出し、前記吸収部が前記貯油ケースに挿入されて潤滑油を吸収することを特徴とする、請求項１に記載の自己潤滑式ボールねじであることを要旨としている。

本願の発明では、前記ナットの収容空間は、一つの環状溝と、少なくとも一つの半径方向貫通孔と、少なくとも一つの軸方向穴とから構成され、前記環状溝が前記半径方向貫通孔に連通し、前記半径方向貫通孔が前記軸方向穴に連通し、前記環状溝を開放口とし、前記軸方向穴を吸収口とし、前記潤滑ユニットはリング形状を呈し、また、一つのスクレーパと、一つの伝導素子とを含み、前記潤滑ユニットと前記スクレーパとを順序に環状溝に入れて位置決め、前記伝導素子を前記半径方向貫通孔に入れ、前記伝導素子の一端が前記潤滑ユニットに接触し、前記貯油ケースの突出した嵌め継ぎ手が前記ナットの吸収口に挿入して位置決められ、前記伝導素子の他端は前記潤滑ユニットから流出する潤滑油をリング状潤滑ユニットに供給することを特徴とする請求項１に記載の自己潤滑式ボールねじであることを要旨としている。

本願の発明では、前記ナットの収容空間には外側に開放した半径方向貫通孔が開設してあり、前記収容空間の半径方向貫通孔は、前記開放口に対応し、前記スクレーパ収容溝よりもナットの内側に位置し、前記ナットの吸収口に対応する箇所では前記半径方向貫通孔に連通した位置決め溝が設けてあり、
前記潤滑ユニットは、ロッド形状を呈し、前記ナットの収容空間の半径方向貫通孔内に位置決められ、
前記貯油ケースは、潤滑油を流出させる嵌め継ぎ手により、前記ナットの位置決め溝に挿入し位置決められ、前記位置決め溝が前記半径方向貫通孔に連通し、前記嵌め継ぎ手が潤滑ユニットに当接することを特徴とする、請求項２に記載の自己潤滑式ボールねじであることを要旨としている。

本発明に係る自己潤滑式ボールねじによれば、本来のスクレーパの配置に影響しなく、潤滑効果は良くなり、且つ構造が簡単化になり、組付作業が容易になり、貯油ケースは快速で簡単に交換可能である。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。

まず、図３乃至図５を参照して本発明の実施例１を説明する。

本発明に係る自己潤滑式ボールねじは、一つのねじ軸２０と、前記ねじ軸２０に螺合したナット３０と、二つの潤滑ユニット４０と、二つの外部接続式貯油ケース５０とを含む。

前記ナット３０は、内部に収容空間３２が一つ開設してあり、前記収容空間３２の一端がねじ軸２０に応じて開放口３２１が設けてある。
前記収容空間３２の他端には外側へ開放した吸収口３２２（ねじ軸２０の軸方向に沿い）が設けてある。
また、前記ナット３０は、吸収口３２２に対応する箇所の近傍に位置決め溝３３が一つ設けてある。
また、その端面にはスクレーパ収容溝３４が開設してある。
前記収容空間３２の開放口３２１は、前記スクレーパ収容溝３４に対応し、ナット３０のより内側に位置する。

前記潤滑ユニット４０は、前記ナット３０の収容空間３２内に位置決められ、その一端には突出部４１が設けてある。前記突出部４１が収容空間３２の開放口３２１から突出したねじ軸２０と接触する。
また、収容空間３２の吸収口３２２に応じて吸収部４２が一つ設けてある。

前記貯油ケース５０は、その内部に潤滑油が充填してあり、前記ナット３０の端面に位置決められ、潤滑油を流出する嵌め継ぎ手５１により、前記貯油ケース５０が前記ナット３０の吸収口３２２に対応する位置決め溝３３に挿入して位置決めされる。
また、突出した嵌め継ぎ手５１が潤滑ユニット４０の吸収部４２に当接する。
また、前記貯油ケース５０の一側にはねじ軸２０との干渉を回避するための快速分解可能収容口５２が開設してあり（そうすると、貯油ケース５０はＵ字形を呈し）、且つねじ軸２０は半径方向に前記快速分解可能収容口５２を通過可能である。

前記二つのスクレーパ３２は、前記ナット３０の端面にあるスクレーパ収容溝３４に嵌合して位置決めされる。

前記開放空間３２は、一側が開放された長形溝でもいいし、一部がナット３０に埋め込まれた溝でもよい。潤滑ユニット４０を定位可能なものであれば、全て本発明の特許請求範囲に属する。

次に、図３と図４を参照して本発明の使用状態を説明する。

本発明に係る貯油タンク５０の一側には快速分解可能収容口５２が開設してあり、ねじ軸２０は半径方向に前記快速分解可能収容口５２を通過可能であるので、貯油タンク５０の交換は極めて便利になる。
作業者は、貯油タンク５０にある嵌め継ぎ手５１をナット３０にある位置決め溝３３から抜き出して、貯油タンク５０を上に引き上げたとき、前記快速分解可能収容口５２がねじ軸２０に干渉しないので、貯油タンク５０の分解作業が便利になる。
また、貯油タンク５０の組付作業は上記分解作業の逆であるが、その便利性は同様である。

また、本発明の二つのスクレーパ６０はナット３０の端面にあるスクレーパ収容溝３４に位置決めされたが、ナット３０の収容空間３２の開放口３２１はスクレーパ収容溝３４よりもナット３０の内側に位置し、且つ潤滑ユニット４０の突出部４１が開放口３２１から突出してねじ軸２０に接触し、突出した嵌め継ぎ手５１により外部接続式貯油ケース５０から潤滑油を潤滑ユニット４０に流入させて、前記潤滑ユニット４０がスクレーパ６０を超えて潤滑油を突出部４１に供給することが可能である。
本発明は快速脱着可能な外部接続式貯油タンク５０を採用したが、簡単なスクレーパ６０は依然として使用可能であり、スクレーパ６０によって新たに充填された潤滑油が擦り取られることを防止できる。

また、図６に示すのは本発明の実施例２である。
本発明の実施例２では、潤滑ユニット４０には突出部４１が二つ設けてあり、ねじ軸２０にもダブルねじを有するので、潤滑油の伝送効果は良く、前記二つの突出部４１は同時にねじ軸２０のねじの谷に接触する。

また、図７と８に示すのは本発明の実施例３である。
本発明の実施例３では、ナット３０の収容空間３２は、一つの環状溝Ａ１と、一つの半径方向貫通孔Ａ２と、一つの軸方向穴Ａ３とから構成され、前記環状溝Ａ１が前記半径方向貫通孔Ａ２に連通し、前記半径方向貫通孔Ａ２が前記軸方向穴Ａ３に連通し、前記環状溝Ａ１を開放口とし、前記軸方向穴Ａ３を吸収口とする。

リング形状を呈する潤滑ユニットＡ４とスクレーパＡ１とを順序に前記環状溝Ａ１に入れて位置決めし、伝導素子Ａ５を前記半径方向貫通孔Ａ２に入れ、前記伝導素子Ａ５の一端が前記潤滑ユニットＡ４に接触する。
前記貯油ケース５０の突出した嵌め継ぎ手５１がナット３０の吸収口（すなわち、前記軸方向穴Ａ３）に挿入して位置決めされる。
前記伝導素子Ａ５の他端は前記潤滑ユニット４０から流出する潤滑油をリング状潤滑ユニットＡ４に供給して、リング状潤滑ユニットＡ４によりねじ軸２０が潤滑される。

このように、収容空間３２の開放口（すなわち、前記環状溝Ａ１）はスクレーパ６０よりもナット３０の内側に位置するので、本実施例は、依然として快速脱着可能な外部接続式貯油タンク５０を採用することも可能であり、且つスクレーパ６０によって新たに充填された潤滑油が擦り取られる欠点を回避できる。

また、図９に示すのは本発明の実施例４である。
本発明の実施例４では、潤滑ユニット４０の突出部４１が収容空間３２の開放口３２１から突出してねじ軸２０に接触する。
また、潤滑ユニット４０の一端には突出した吸収部Ｂ１が設けてあり、前記吸収部Ｂ１がナット３０の端面から外側に突出し、ナット３０の端面に貯油ケース５０が嵌合や螺着などの方法により位置決めされると、突出した吸収部Ｂ１は貯油ケース５０に挿入して潤滑油を吸収する。

また、図１０に示すのは本発明の実施例５である。
実施例５は、本発明の実施例のうちで構造が最も簡単なものである。そのため、前記した効果を得ることができると共に、生産コストを低減することができる。

本発明の実施例５では、ナット３０の内部には収容空間３２が開設してある。
前記収容空間３２の一端にはねじ軸２０に応じて開放口３２１が設けてある。
前記収容空間３２の他端にはナット３０の端面に開放した吸収口３２２（ねじ軸２０の軸方向に沿い）が開設してあり、且つ収容空間３２には外周に開放した半径方向貫通孔Ｃ１が開設してある。
前記収容空間３２の半径方向貫通孔Ｃ１は、前記開放口３２１に対応し、前記スクレーパ収容溝３４よりもナット３０の内側に位置する。
また、前記ナット３０の吸収口３２２に対応する箇所では前記半径方向貫通孔Ｃ１に連通した位置決め溝３３が設けてある。

前記潤滑ユニットＣ２は、ロッド形状を呈し、前記ナット３０の収容空間３２の半径方向貫通孔Ｃ１内に位置決めされる。
且つ潤滑ユニットＣ２の一端には突出部Ｃ２１が設けてある。前記突出部Ｃ２１は、収容空間３２の開放口３２１から突出してねじ軸２０に接触する。

前記貯油ケース５０は、その内部に潤滑油が充填してあり、ナット３０の端面に位置決めされる。
潤滑油を流出させる嵌め継ぎ手５１により、貯油ケース５０が前記ナット３０の位置決め溝３３に挿入し位置決めされる。
また、前記位置決め溝３３が前記半径方向貫通孔Ｃ１に連通し、前記嵌め継ぎ手５１が潤滑ユニットＣ２に当接するので、潤滑油が前記貯油ケース５０から潤滑ユニットＣ２を介してねじ軸２０に流入してねじ軸２０を潤滑することができる。

スクレーパ６０は、前記ナット３０の端部に位置決めさている。

本実施例では、ロッド形状を呈する前記潤滑ユニットＣ２が簡単で快速に前記半径方向貫通孔Ｃ１に入れることができるので、組付作業が簡単になり、部品の作製コストを低減できる。

従来のものの基本構成を示す概略図である。 別の従来のものの分解斜視図である。 別の従来のもののスクレーパの構造を示す分解斜視図である。 本発明に係る実施例１の組合状態を示す断面図である。 本発明に係る実施例１のオイル・ケースの分解斜視図である。 本発明に係る実施例１のナットと潤滑ユニットの組合状態を示す斜視図である。 本発明に係る実施例２の潤滑ユニットとナットとねじ軸の断面図である。 本発明に係る実施例３の分解斜視図である。 本発明に係る実施例３の組合状態を示す断面図である。 本発明に係る実施例４の組合状態を示す断面図である。 本発明に係る実施例５の組合状態を示す断面図である。

符号の説明

１０ ねじ軸 １１ ナット
１１１ スクレーパ １２ オイル・ケース
１２１ 潤滑具 １３ ナット
１４ オイル・ケース １５ ねじ軸
１６ スクレーパ １６１ 台座
１６２ スクレーピング・リング １６３ 密封カバー
２０ ねじ軸 ３０ ナット
３１ ねじ穴 ３２ 収容空間
３２１ 開放口 ３２２ 吸収口
３３ 位置決め溝 ３４ スクレーパ収容溝
４０ 潤滑ユニット ４１ 突出部
４２ 吸収部 ５０ 貯油ケース
５１ 嵌め継ぎ手 ５２ 快速分解可能収容口
６０ スクレーパ Ａ１ 環状溝
Ａ２ 半径方向貫通孔 Ａ３ 軸方向穴
Ａ４ 環状潤滑ユニット Ａ５ 伝導素子
Ｂ１ 吸収部

Claims (5)

1. 一つのねじ軸と、前記ねじ軸に螺合したナットと、少なくとも一つの潤滑ユニットと、少なくとも一つの貯油ケースとを含む自己潤滑式ボールねじにおいて、
   前記ナットは、内部に収容空間が一つ開設してあり、前記収容空間の一端には開放口が設けてあり、前記収容空間の他端には外側へ開放した吸収口が設けてあり、
   前記潤滑ユニットは、前記ナットの収容空間内に位置決められ、一端には突出部が設けてあり、前記突出部が収容空間の開放口から突出してねじ軸に接触し、収容空間の吸収口に吸収部が一つ設けてあり、
   前記貯油ケースは、その内部に潤滑油が充填してあり、前記ナットの端面に位置決められ、潤滑油が潤滑ユニットに吸収されて吸収部から外側へ流出し、前記貯油ケースの一側にはねじ軸との干渉を回避するための快速分解可能収容口が開設してあり、ねじ軸は半径方向に前記快速分解可能収容口を通過可能であることを特徴とする、
   自己潤滑式ボールねじ。
2. 前記ナットは、吸収口に対応する箇所の近傍に位置決め溝が一つ設けてあり、前記ナットの端面にはスクレーパ収容溝が開設してあり、前記収容空間の開放口は前記スクレーパ収容溝よりもナットの内側に位置し、
   前記貯油ケースは、潤滑油を流出する嵌め継ぎ手により、前記ナットの吸収口に対応する位置決め溝に挿入して位置決めされ、突出した嵌め継ぎ手が潤滑ユニットの吸収部に当接し、
   前記スクレーパは、少なくとも一つを有し、前記ナットの端面にあるスクレーパ収容溝に嵌合して位置決められることを特徴とする、請求項１に記載の自己潤滑式ボールねじ。
3. 前記潤滑ユニットの吸収部は前記ナットの端面から外側に突出し、前記吸収部が前記貯油ケースに挿入されて潤滑油を吸収することを特徴とする、請求項１に記載の自己潤滑式ボールねじ。
4. 前記ナットの収容空間は、一つの環状溝と、少なくとも一つの半径方向貫通孔と、少なくとも一つの軸方向穴とから構成され、前記環状溝が前記半径方向貫通孔に連通し、前記半径方向貫通孔が前記軸方向穴に連通し、前記環状溝を開放口とし、前記軸方向穴を吸収口とし、
   前記潤滑ユニットはリング形状を呈し、
   一つのスクレーパと、一つの伝導素子とを含み、
   前記潤滑ユニットと前記スクレーパとを順序に環状溝に入れて位置決めし、前記伝導素子を前記半径方向貫通孔に入れ、前記伝導素子の一端が前記潤滑ユニットに接触し、前記貯油ケースの突出した嵌め継ぎ手が前記ナットの吸収口に挿入して位置決められ、前記伝導素子の他端は前記潤滑ユニットから流出する潤滑油をリング状潤滑ユニットに供給することを特徴とする、請求項１に記載の自己潤滑式ボールねじ。
5. 前記ナットの収容空間には外側に開放した半径方向貫通孔が開設してあり、前記収容空間の半径方向貫通孔は、前記開放口に対応し、前記スクレーパ収容溝よりもナットの内側に位置し、前記ナットの吸収口に対応する箇所では前記半径方向貫通孔に連通した位置決め溝が設けてあり、
   前記潤滑ユニットは、ロッド形状を呈し、前記ナットの収容空間の半径方向貫通孔内に位置決められ、
   前記貯油ケースは、潤滑油を流出させる嵌め継ぎ手により、前記ナットの位置決め溝に挿入し位置決められ、前記位置決め溝が前記半径方向貫通孔に連通し、前記嵌め継ぎ手が潤滑ユニットに当接することを特徴とする、請求項２に記載の自己潤滑式ボールねじ。

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