JP5599845B2 - ボールねじ用防塵潤滑装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ボールねじに関し、特に、ボールねじ用防塵潤滑装置に関するものである。
市販しているボールねじは、粉塵や汚れがねじ軸とナットの間に侵入することを防止するために、ナットの両端に防塵潤滑装置がそれぞれ設けられ、前記防塵潤滑装置により、玉を潤滑でき、ひいては玉がスムーズに循環できる。しかし、各種類の防塵潤滑装置は、設計によって、異なる欠点がある。
図1は特許文献1の米国特許US6247556号の図面のうちの一つである。図1に示すように、ボールねじのナット11には、ねじ軸12の軸線121に平行する止り穴111が設けられ、且つナット11の螺旋状溝112、又はねじ軸12の螺旋状溝122に、半径方向に沿う穿孔を設けることにより、止り穴111に潤滑油を注入した後、潤滑油は、半径方向オイル穴113を経由して、ナット11の螺旋状溝112に流入して、螺旋状溝112を潤滑できる。しかし、ボールねじが鉛直に配置される場合には、重力により、潤滑油は、上端にある半径方向オイル穴113を経由してナット11の螺旋状溝112に流入できない。このように、潤滑油は螺旋状溝112を潤滑できない。
図2は特許文献2の米国特許US6450295号の図面のうちの一つである。図2に示すように、ナット14の両端に、固体潤滑剤15をそれぞれ設けた後、防塵子16をそれぞれ嵌め込む。これにより、各防塵子16は、固体潤滑剤15をナット14内に保持できるとともに、固体潤滑剤15を固定できる。しかし、ボールねじの内部は、固体潤滑剤15によって潤滑され、固体潤滑剤15は周期的に交換することが必要であるため、極めて不便である。
図3は特許文献3の米国特許US6215968号の図面のうちの一つである。図3に示すように、ナット171の一側にある端部に貯油装置18が設けられ、貯油装置18の内部とねじ軸172の外面とから、貯油空間181が構成される。ボールねじの外部にオイルタンク191が設けられる。オイルタンク191と貯油装置18の間にポンプ192が設けられ、ポンプ192により、オイルタンク191の潤滑油は、貯油装置18の内部に送られて、ねじ軸172と直接に接触して、ナット171の内部に進入する。このように、潤滑油はねじ軸172とナット171とを潤滑できる。しかし、このような設計によれば、ナット171の一側にある端部に貯油装置18を別に設けることが必要であるため、ナット171の長さが増加し、ボールねじのストロークが減少する。
米国特許第6247556号公報 米国特許第6450295号公報 米国特許第6215968号公報
そこで、本発明の主な目的は、ボールねじが鉛直に配置されても、潤滑作業を正常に行うことができるボールねじ用防塵潤滑装置を提供することにある。
本発明の次の目的は、潤滑部材を周期的に交換することが必要ないボールねじ用防塵潤滑装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、ボールねじのナットの軸方向に沿う長さを増加せず、ボールねじのストロークを減少しないボールねじ用防塵潤滑装置を提供することにある。
本発明のボールねじ用防塵潤滑装置によると、周面に設けられる螺旋状溝を有するねじ軸と、 前記ねじ軸に嵌め設けられ、前記ねじ軸を挿入でき軸線を有する軸穴と、前記軸穴の壁面に設けられ前記螺旋状溝とともに負荷経路を構成する転がり溝と、前記軸線に平行するオイル案内穴と、前記オイル案内穴と前記転がり溝を連通する複数の半径方向オイル穴と、前記半径方向オイル穴のうちの一つと連通する注油穴と、を備えるナットと、前記負荷経路を循環に転がる複数の玉と、前記オイル案内穴に設けられる伝導身部と、前記半径方向オイル穴に設けられる伝導連接部と、を備え、前記ナットに設けられると共に、毛氈、又は吸着機能を有する重合物からなる、条状を呈する伝導具と、前記ナットに設けられ、前記各玉を転向させる少なくとも一つの回流ユニットと、前記ねじ軸に嵌め設けられ、前記ナットの前記軸穴の両端にそれぞれ設けられる二つの防塵子と、を含み、 前記注油穴に潤滑油を注入すると、前記潤滑油は、一側にある前記伝導連接部から吸入され、前記伝導身部を経て、他側にある前記伝導連接部に伝導されていくことを特徴とする。
本発明のボールねじ用防塵潤滑装置によると、周面に設けられる螺旋状溝を有するねじ軸と、ねじ軸を挿入でき第1軸線を有する第1軸穴と、第1軸穴の壁面に設けられ螺旋状溝とともに第1負荷経路を構成する第1転がり溝と、第1軸線に平行する第1オイル案内穴と、第1オイル案内穴と第1転がり溝を連通する複数の第1半径方向オイル穴と、第1半径方向オイル穴のうちの一つと連通する注油穴と、を備え、ねじ軸に嵌め設けられる第1ナットと、ねじ軸に嵌め設けられ、第1ナットの一端面に設けられるプレロードユニットと、ねじ軸を挿入でき第1軸線と同軸する第2軸線を有する第2軸穴と、第2軸穴の壁面に設けられ、螺旋状溝とともに第1負荷経路と連接する第2負荷経路を構成する第2転がり溝と、第2軸線に平行する第2オイル案内穴と、第2オイル案内穴と第2転がり溝を連通する複数の第2半径方向オイル穴と、を備え、ねじ軸に嵌め設けられ、プレロードユニットを押付ける第2ナットと、第1負荷経路と第2負荷経路とを循環に転がる複数の玉と、第1オイル案内穴と第2オイル案内穴とに設けられる伝導身部と、第1半径方向オイル穴に設けられる第1伝導連接部と、第2半径方向オイル穴に設けられる第2伝導連接部と、を備え、第1ナットと第2ナットとに設けられると共に、毛氈、又は吸着機能を有する重合物からなる、条状を呈する伝導具と、第1ナットに設けられ、各玉を転向させる少なくとも一つの第1回流ユニットと、第2ナットに設けられ、各玉を転向させる少なくとも一つの第2回流ユニットと、ねじ軸に嵌め設けられ、第1ナットの第1軸穴の外側にある端面に設けられる第1防塵子と、ねじ軸に嵌め設けられ、第2ナットの第2軸穴の外側にある端面に設けられる第2防塵子と、前記注油穴に潤滑油を注入すると、前記潤滑油は、一側にある前記第1伝導連接部から吸入され、前記伝導身部を経て、他側にある前記第2伝導連接部に伝導されていくことを特徴とする。
本発明のボールねじ用防塵潤滑装置によれば、次のような効果がある。
(1)ボールねじが鉛直に配置されても、潤滑作業を正常に行うことができる。
(2)潤滑部材を周期的に交換することが必要ない。
(3)ボールねじのナットの軸方向に沿う長さを増加せず、ボールねじのストロークを減少しない。
特許文献1の図面のうちの一つである。 特許文献2の図面のうちの一つである。 特許文献3の図面のうちの一つである。 本発明の実施例1を示す分解斜視図である。 本発明の実施例1の組合済み状態を示す断面図である。 本発明の実施例1の使用状態を示す模式図であって、ボールねじが鉛直に設けられる状態を示す。 本発明の実施例2の組合済み状態を示す断面図である。 本発明の実施例3の組合済み状態を示す断面図である。 本発明の実施例4の組合済み状態を示す断面図である。 本発明の実施例5の組合済み状態を示す断面図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図4及び図5を参照する。本実施例のボールねじ用防塵潤滑装置は、ねじ軸20と、ナット30と、複数の玉41と、伝導具50と、回流ユニットと、二つの防塵子45と、から構成される。
ねじ軸20は、周面に設けられる螺旋状溝21を有する。
ナット30は、ねじ軸20に嵌め設けられ、ねじ軸20を挿入でき軸線311を有する軸穴31と、軸穴31の壁面に設けられ螺旋状溝21とともに負荷経路Aを構成する転がり溝312と、端部32と、端部32の反対方向にあるフランジ部33と、端部32からフランジ部33への方向に設けられ、軸線311に平行するオイル案内穴34と、フランジ部33に設けられ、オイル案内穴34と転がり溝312を連通する第1半径方向オイル穴35と、端部32に設けられ、オイル案内穴34と転がり溝312を連通する第2半径方向オイル穴36と、フランジ部33に設けられ、第1半径方向オイル穴35と連通する注油穴37と、を備える。
複数の玉41は、負荷経路Aを循環に転がる。
伝導具50は、条状を呈し、毛氈、又は吸着機能を有する重合物である。伝導具50は、ナット30に設けられ、オイル案内穴34に設けられる伝導身部51と、第1半径方向オイル穴35に設けられる伝導連接部52と、第2半径方向オイル穴36に設けられる伝導連接部53と、を備える。
回流ユニットは、ナット30に設けられ、各玉41を転向させる。本実施例では、回流ユニットは、二つの回流子43であり、ナット30の軸穴31の両端にそれぞれ設けられる。もちろん、回流ユニットは、ナット30の外部に設けられ、外部循環の形態にしてもいいし、他の周知の形態にしてもよい。回流ユニットにより各玉41を転向させるという技術は、周知の技術であり、その作動方式が周知の技術と同じであり、且つそれは本発明の重点ではないため、部材の詳細な構成及び作動方式の説明を省略した。
二つの防塵子45は、ねじ軸30に嵌め設けられ、ナット30の軸穴31の両端に、回流子43をそれぞれ押付ける。このように、粉塵や汚れはねじ軸20とナット30の間に侵入できず、防塵の目的を達成できる。
次に、本発明の組付方法を説明する。図5に示すように、本発明のボールねじ用防塵潤滑装置を水平に設置するときには、ナット30の注油穴37に注入される潤滑油(矢印に示すように)は、第1半径方向オイル穴35を経由して、ナット30の転がり溝312の内部に到達する。このように、潤滑油は、各玉41とねじ軸20の螺旋状溝21とを潤滑できる。このとき、第1半径方向オイル穴35に設けられる伝導具50の伝導連接部52が潤滑油に浸されることにより、伝導具50が潤滑油を吸入して、潤滑油は、一側にある伝導連接部52から、他側にある伝導連接部53に伝導されて、第2半径方向オイル穴36に流入して、ナット30の転がり溝312の内部に到達する。このように、潤滑油は、各玉41とねじ軸20の螺旋状溝21とを同時に潤滑できる。すなわち、本実施例のボールねじ用防塵潤滑装置によれば、ボールねじの内部を確実で有効に潤滑できる。
本発明は、ナット30の内部の構成について設計し、且つナット30の内部に設けられる伝導具50を採用するため、ボールねじの内部を確実で有効に潤滑できる。そしてボールねじのナット30の軸方向に沿う長さを増加せず、ボールねじのストロークを減少しない。
一方、ナット30の内部に設けられる伝導具50は、潤滑油を送るためのものであり、自体から潤滑油を提供しないため、周期的に交換する必要がない。
図6に示すように、本発明のボールねじ用防塵潤滑装置が鉛直に設置されるときには、ナット30の注油穴37に注入される潤滑油は、第1半径方向オイル穴35を経由して、ナット30の転がり溝312の内部に到達する。そして第1半径方向オイル穴35に設けられる伝導具50の伝導連接部52が潤滑油に挿入され、毛細管現象により、潤滑油は、伝導具50に吸い上げられて、下方にある伝導連接部52から、上方にある伝導連接部53に流入して、第2半径方向オイル穴36に流入して、ナット30の転がり溝312に到達する。このように、潤滑油は、各玉41とねじ軸20の螺旋状溝21とを同時に潤滑できる。すなわち、本実施例のボールねじ用防塵潤滑装置によれば、ボールねじが鉛直に配置されても、潤滑作業を正常に行うことができる。
図7を参照する。本実施例のボールねじ用防塵潤滑装置は、ねじ軸20と、ナット30と、複数の玉41と、伝導具50と、回流ユニットと、二つの防塵子45と、から構成される。本実施例は、その構成及び効果が実施例1と同じであるため、説明を省略した。本実施例の実施例1と相違する点は下記にある。
ねじ軸20には、材質が伝導具50と同じである伝導リング61、62が設けられる。伝導リング61、62は、回流子43と防塵子45の間に位置する。伝導リング61は、第1半径方向オイル穴35に設けられる外リング部611と、ねじ軸20の螺旋状溝21に設けられる内リング部612と、を有する。伝導リング62は、第2半径方向オイル穴36に設けられる外リング部621と、ねじ軸20の螺旋状溝21に設けられる内リング部622と、を有する。このため、外リング部61、62が潤滑油を吸収した後、潤滑油がねじ軸20の螺旋状溝21の内部に迅速に流入して、ねじ軸20の螺旋状溝21を確実に潤滑できる。
図8を参照する。本実施例のボールねじ用防塵潤滑装置は、ねじ軸20Aと、第1ナット30Aと、プレロードユニット40Aと、第2ナット50Aと、複数の玉61Aと、伝導具70Aと、第1回流ユニットと、第2回流ユニットと、第1防塵子67Aと、第2防塵子69Aと、から構成される。本実施例は、その効果が実施例1と同じであるため、説明を省略した。
ねじ軸20Aは、周面に設けられる螺旋状溝21Aを有する。
第1ナット30Aは、ねじ軸20Aに嵌め設けられ、ねじ軸20Aを挿入でき第1軸線311Aを有する第1軸穴31Aと、第1軸穴31Aの壁面に設けられ螺旋状溝21Aとともに第1負荷経路Bを構成する第1転がり溝312Aと、第1軸線311Aに平行する第1オイル案内穴32Aと、フランジ部33Aと、フランジ部33Aに設けられ、第1オイル案内穴32Aと第1転がり溝312Aを連通する第1半径方向オイル穴34Aと、フランジ部33Aに設けられ、第1半径方向オイル穴34Aと連通する注油穴35Aと、を備える。
プレロードユニット40Aは、C字形を呈する二つのプレロード片から構成され、ねじ軸20Aに嵌め設けられ、第1ナット30Aの端面36Aに設けられる。端面36Aはフランジ部33Aの反対側に位置する。
第2ナット50Aは、ねじ軸20Aに嵌め設けられ、プレロードユニット40Aを押付け、ねじ軸20Aを挿入でき第1軸線311Aと同軸する第2軸線511Aを有する第2軸穴51Aと、第2軸穴51Aの壁面に設けられ、螺旋状溝21Aとともに第1負荷経路Bと連接する第2負荷経路Cを構成する第2転がり溝512Aと、第2軸線511Aに平行する第2オイル案内穴52Aと、第2オイル案内穴52Aと第2転がり溝512Aを連通する第2半径方向オイル穴53Aと、を備える。
複数の玉61Aは、第1負荷経路Bと第2負荷経路Cとを循環に転がる。
伝導具70Aは、第1ナット30Aと第2ナット50Aとに設けられ、第1オイル案内穴32Aと第2オイル案内穴52Aとに設けられる伝導身部71Aと、第1半径方向オイル穴34Aに設けられる第1伝導連接部72Aと、第2半径方向オイル穴53Aに設けられる第2伝導連接部73Aと、を備える。本実施例では、伝導身部71Aがプレロードユニット40Aに押付けられて、若干に変形する。
第1回流ユニットは、第1ナット30Aに設けられ、各玉41Aを転向させる。本実施例では、第1回流ユニットは、二つの第1回流子63Aであり、第1ナット30Aの第1軸穴31Aの両端にそれぞれ設けられる。もちろん、第1回流ユニットは、第1ナット30Aの外部に設けられ、外部循環の形態にしてもいいし、他の周知の形態にしてもよい。第1回流ユニットにより各玉41Aを転向させるという技術は、周知の技術であり、その作動方式が周知の技術と同じであり、且つそれは本発明の重点ではないため、部材の詳細な構成及び作動方式の説明を省略した。
第2回流ユニットは、第2ナット50Aに設けられ、各玉41Aを転向させる。本実施例では、第2回流ユニットは、二つの第2回流子65Aであり、第2ナット50Aの第2軸穴51Aの両端にそれぞれ設けられる。もちろん、第2回流ユニットは、第2ナット50Aの外部に設けられ、外部循環の形態にしてもいいし、他の周知の形態にしてもよい。第2回流ユニットにより各玉41Aを転向させるという技術は、周知の技術であり、その作動方式が周知の技術と同じであり、且つそれは本発明の重点ではないため、部材の詳細な構成及び作動方式の説明を省略した。
第1防塵子67Aは、ねじ軸20Aに嵌め設けられ、第1ナット30Aの第1軸穴31Aの外側にある端面に設けられ、第1回流子63Aに押付ける。
第2防塵子69Aは、ねじ軸20Aに嵌め設けられ、第2ナット50Aの第2軸穴51Aの外側にある端面に設けられ、第2回流子65Aに押付ける。
図9を参照する。本実施例のボールねじ用防塵潤滑装置は、ねじ軸20Aと、第1ナット30Aと、プレロードユニット40Aと、第2ナット50Aと、複数の玉61Aと、伝導具70Aと、二つの第1回流子63Aと、二つの第2回流子65Aと、第1防塵子67Aと、第2防塵子69Aと、から構成される。本実施例は、その構成及び効果が実施例3と同じであるため、説明を省略した。本実施例の実施例3と相違する点は下記にある。
ねじ軸20Aには、材質が伝導具70Aと同じである、第1伝導リング81Aと、第2伝導リング82Aと、が設けられる。第1伝導リング81Aは、第1半径方向オイル穴34Aに設けられる第1外リング部811Aと、ねじ軸20Aの螺旋状溝21Aに設けられる第1内リング部812Aと、を有し、第1回流子63Aと第1防塵子67Aの間に位置する。第2伝導リング82Aは、第2半径方向オイル穴53Aに設けられる第2外リング部821Aと、ねじ軸20Aの螺旋状溝21Aに設けられる第2内リング部822Aと、を有し、第2回流子65Aと第2防塵子69Aの間に位置する。
図10を参照する。本実施例のボールねじ用防塵潤滑装置は、ねじ軸20Aと、第1ナット30Aと、プレロードユニット40Aと、第2ナット50Aと、複数の玉61Aと、伝導具と、二つの第1回流子63Aと、二つの第2回流子65Aと、第1防塵子67Aと、第2防塵子69Aと、から構成される。本実施例は、その構成及び効果が実施例3と同じであるため、説明を省略した。本実施例の実施例3と相違する点は下記にある。
前記伝導具は、伝導片76Aと、第1伝導条77Aと、第2伝導条78Aと、から構成される。
伝導片76Aは、第1ナット30Aと第2ナット50Aの間に設けられ、プレロードユニット40Aに押付けられ、第1端面761Aと、第2端面762Aと、を有する。
第1伝導条77Aは、第1オイル案内穴32Aに設けられる第1伝導身部771Aと、第1半径方向オイル穴34Aに設けられる第1伝導連接部72Aと、第1端面761Aに当接する第1接触部772Aと、を有し、第1ナット30Aに設けられる。
第2伝導条78Aは、第2オイル案内穴52Aに設けられる第2伝導身部781Aと、第2半径方向オイル穴53Aに設けられる第2伝導連接部73Aと、第2端面762Aに当接する第2接触部782Aと、を有し、第2ナット50Aに設けられる。
本発明は、ボールねじに適用することができる。
11:ナット
12:ねじ軸
14:ナット
15:固体潤滑剤
16:防塵子
18:貯油装置
20:ねじ軸
21:螺旋状溝
30:ナット
31:軸穴
32:端部
33:フランジ部
34:オイル案内穴
35:第1半径方向オイル穴
36:第2半径方向オイル穴
37:注油穴
41:玉
43:回流子
45:防塵子
50:伝導具
51:伝導身部
52,53:伝導連接部
61,62:伝導リング
111:止り穴
112:螺旋状溝
113:半径方向オイル穴
121:軸線
122:螺旋状溝
171:ナット
172:ねじ軸
181:貯油空間
191:オイルタンク
192:ポンプ
311:軸線
312:転がり溝
611,621:外リング部
612,622:内リング部
20A:ねじ軸
21A:螺旋状溝
30A:第1ナット
31A:第1軸穴
32A:第1オイル案内穴
33A:フランジ部
34A:第1半径方向オイル穴
35A:注油穴
36A:端面
40A:プレロードユニット
50A:第2ナット
51A:第2軸穴
52A:第2オイル案内穴
53A:第2半径方向オイル穴
61A:玉
63A:第1回流子
65A:第2回流子
67A:第1防塵子
69A:第2防塵子
70A:伝導具
71A:伝導身部
72A:第1伝導連接部
73A:第2伝導連接部
76A:伝導片
77A:第1伝導条
78A:第2伝導条
81A:第1伝導リング
82A:第2伝導リング
311A:第1軸線
312A:第1転がり溝
511A:第2軸線
512A:第2転がり溝
761A:第1端面
762A:第2端面
771A:第1伝導身部
772A:第1接触部
781A:第2伝導身部
782A:第2接触部
811A:第1外リング部
812A:第1内リング部
821A:第2外リング部
822A:第2内リング部
A:負荷経路
B:第1負荷経路
C:第2負荷経路

Claims (2)

  1. 周面に設けられる螺旋状溝を有するねじ軸と、
    前記ねじ軸に嵌め設けられ、前記ねじ軸を挿入でき軸線を有する軸穴と、前記軸穴の壁面に設けられ前記螺旋状溝とともに負荷経路を構成する転がり溝と、前記軸線に平行するオイル案内穴と、前記オイル案内穴と前記転がり溝を連通する複数の半径方向オイル穴と、前記半径方向オイル穴のうちの一つと連通する注油穴と、を備えるナットと、
    前記負荷経路を循環に転がる複数の玉と、
    前記オイル案内穴に設けられる伝導身部と、前記半径方向オイル穴に設けられる伝導連接部と、を備え、前記ナットに設けられると共に、毛氈、又は吸着機能を有する重合物からなる、条状を呈する伝導具と、
    前記ナットに設けられ、前記各玉を転向させる少なくとも一つの回流ユニットと、
    前記ねじ軸に嵌め設けられ、前記ナットの前記軸穴の両端にそれぞれ設けられる二つの防塵子と、を含み、
    前記注油穴に潤滑油を注入すると、前記潤滑油は、一側にある前記伝導連接部から吸入され、前記伝導身部を経て、他側にある前記伝導連接部に伝導されていくことを特徴とするボールねじ用防塵潤滑装置。
  2. 周面に設けられる螺旋状溝を有するねじ軸と、
    前記ねじ軸を挿入でき第1軸線を有する第1軸穴と、前記第1軸穴の壁面に設けられ前記螺旋状溝とともに第1負荷経路を構成する第1転がり溝と、前記第1軸線に平行する第1オイル案内穴と、前記第1オイル案内穴と前記第1転がり溝を連通する複数の第1半径方向オイル穴と、前記第1半径方向オイル穴のうちの一つと連通する注油穴と、を備え、前記ねじ軸に嵌め設けられる第1ナットと、
    前記ねじ軸に嵌め設けられ、前記第1ナットの一端面に設けられるプレロードユニットと、
    前記ねじ軸を挿入でき第1軸線と同軸する第2軸線を有する第2軸穴と、前記第2軸穴の壁面に設けられ、前記螺旋状溝とともに第1負荷経路と連接する第2負荷経路を構成する第2転がり溝と、前記第2軸線に平行する第2オイル案内穴と、前記第2オイル案内穴と前記第2転がり溝を連通する複数の第2半径方向オイル穴と、を備え、前記ねじ軸に嵌め設けられ、前記プレロードユニットを押付ける第2ナットと、
    前記第1負荷経路と前記第2負荷経路とを循環に転がる複数の玉と、
    前記第1オイル案内穴と前記第2オイル案内穴とに設けられる伝導身部と、前記第1半径方向オイル穴に設けられる第1伝導連接部と、前記第2半径方向オイル穴に設けられる第2伝導連接部と、を備え、前記第1ナットと前記第2ナットとに設けられると共に、毛氈、又は吸着機能を有する重合物からなる、条状を呈する伝導具と、
    前記第1ナットに設けられ、前記各玉を転向させる少なくとも一つの第1回流ユニットと、
    前記第2ナットに設けられ、前記各玉を転向させる少なくとも一つの第2回流ユニットと、
    前記ねじ軸に嵌め設けられ、前記第1ナットの前記第1軸穴の外側にある端面に設けられる第1防塵子と、
    前記ねじ軸に嵌め設けられ、前記第2ナットの前記第2軸穴の外側にある端面に設けられる第2防塵子と、を含み、
    前記注油穴に潤滑油を注入すると、前記潤滑油は、一側にある前記第1伝導連接部から吸入され、前記伝導身部を経て、他側にある前記第2伝導連接部に伝導されていくことを特徴とするボールねじ用防塵潤滑装置。
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