JPH074951U - 含油ポリマ潤滑ボールねじ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】長期にわたり安定して潤滑油を自動的に供給で
きる長寿命のボールねじを提供する。 【構成】多数のボール３を内蔵すると共にそれらのボー
ル３の転動を介して直線軸方向に相対移動可能にねじ軸
１に螺合されたボールねじナット２に、ボール３に接触
せしめた潤滑油含有ポリマ部材１０を配設した。その潤
滑油含有ポリマ部材１０から潤滑油が経時的に徐々に滲
み出し、ボール３を介してねじ溝１ｂ，２ｂにもくまな
く供給されて、長期間にわたり潤滑作用を行う。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ボールねじに係り、特にねじ軸とボールねじナットとの間の螺旋状 空間内を転動する多数のボールに対して長期にわたり潤滑油を自動的に供給する ことを可能とした含油ポリマ潤滑方式のボールねじに関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般的に使用されるボールねじは、図７に示すように、ねじ軸１とこれに多数 のボール３を介して螺合されたボールねじナット２との間の空間部４にグリース や潤滑油を充填して潤滑している。また、粉塵等がボールねじナット２内に侵入 することを防止する目的で、ボールねじナット２の端部に環状の凹部５を設けて それにシール部材６を嵌着して取り付けることがある（シールタイプボールねじ ）。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の潤滑油またはグリース潤滑方式のボールねじ は、特に高温な環境で使用されるような場合に、ナット２内部に充填されている 潤滑剤が外部に流れ出してしまうため消耗が早くて短期間に補給を繰り返さなけ ればならないという問題点があった。

【０００４】 一方、特公昭６３−２３２３９号公報には、超高分子量ポリエチレンと潤滑グ リースとのペースト状の混合物を玉軸受内に充填し、加熱溶融して内部の隅々ま で行き渡らせた後冷却して固形化した技術が開示されているが、この玉軸受の潤 滑技術をそのままボールねじに適用することは不適切である。 そこで、本考案は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、 ボールねじのボールに対して長期にわたり安定して潤滑油を自動的に供給できる 長寿命の含油ポリマ潤滑ボールねじを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成する本考案は、外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸と、 該ねじ軸に遊嵌される内周面に前記ねじ軸のねじ溝に対応するねじ溝を有するボ ールねじナットと、前記両ねじ溝間の螺旋状空間内を転動しつつ循環する多数の ボールとを具えたボールねじに係り、前記ボールねじナットに潤滑油含有ポリマ 部材を前記循環する多数のボールと接触せしめて配設したことを特徴とする。

【０００６】 ここで、前記潤滑油含有ポリマ部材は、循環駒式ボールねじにおける循環駒部 材を兼ねたものとすることができる。 また、前記潤滑油含有ポリマ部材は、ボールねじのスペーサボールを兼ねたも のとすることができる。 また、前記潤滑油含有ポリマ部材は、チューブ循環式ボールねじにおける循環 チューブと組み合わせたシート状部材とすることができる。

【０００７】

【作用】

本考案の含油ポリマ潤滑ボールねじは、潤滑油含有ポリマ部材から潤滑油が経 時的に徐々に滲み出して転動するボールの面に均一に供給され、長期間にわたり 安定した潤滑が行われる。 循環駒式ボールねじの循環駒部材を潤滑油含有ポリマ部材で形成すると、転動 しつつ循環するボールが循環路を構成する循環駒を通過する際に潤滑油がボール に自動的に供給され、ボールの循環と潤滑とを兼用することができる。

【０００８】 また、チューブ循環式ボールねじの場合は、循環チューブの腹部分の一部に設 けた開口を潤滑油含有ポリマ部材からなるシート状部材で蓋することにより、ボ ールがその開口を通過する際にシート状潤滑油含有ポリマ部材と接触して潤滑油 がボールに自動的に供給される。 本考案のボールねじに使用される潤滑油含有ポリマ部材は、ポリエチレン，ポ リプロピレン，ポリブチレン，ポリメチルペンテン等の基本的に同じ化学構造を 有するポリα−オレフィン系ポリマーの群から選定したポリマに、潤滑油として ポリα−オレフィン油のようなパラフィン系炭化水素油、ナフテン系炭化水素油 、鉱油、ジアルキルジフェニルエーテル油のようなエーテル油、フタル酸エステ ル・トリメリット酸エステルのようなエステル油等の何れかを混合して加熱溶融 した後、所定の型に注入して加圧しながら冷却固化させて成形したものであり、 予め酸化防止剤，錆止め剤，摩耗防止剤，あわ消し剤，極圧剤等の各種の添加剤 を加えたものでもよい。

【０００９】 上記ポリマの群は、基本構造は同じでその平均分子量が異なっており、１×１ ０³ 〜５×１０⁶ の範囲におよんでいる。その中で、平均分子量１×１０³ 〜１ ×１０⁶ という比較的低分子量のものと、１×１０⁶ 〜５×１０⁶ という超高分 子量のものとを、単独もしくは必要に応じて混合して用いる。 本考案の潤滑油含有ポリマ部材の機械的強度を向上させるため、上述のポリα −オレフィン系ポリマーに、以下のような熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂を添 加したものでもよい。

【００１０】 熱可塑性樹脂としては、ポリアミド，ポリカーボネート，ポリブチレンテレフ タレート，ポリフェニレンサルファイド，ポリエーテルスルホン，ポリエーテル エーテルケトン，ポリアミドイミド，ポリスチレン，ＡＢＳ樹脂等の各樹脂を使 用することができる。 熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂，尿素樹脂，メラミン樹脂， フェノール樹脂，ポリイミド樹脂，エポキシ樹脂等の各樹脂を使用することがで きる。

【００１１】 これらの樹脂は、単独または混合して用いても良い。 更に、ポリα−オレフィン系ポリマーとそれ以外の樹脂とを、より均一な状態 で分散させるために、必要に応じて適当な相溶化剤を加えてあっても良い。

【００１２】

【実施例】

以下に、本考案の実施例を図面を参照して説明する。なお、従来と同一または 相当する部分には同一の符号を付してある。 図１は、循環駒式ボールねじの一実施例の斜視図、図２はその循環駒の斜視図 図である。外周面１ａに螺旋状のねじ溝１ｂを有するねじ軸１に、内周面２ａに ねじ軸１のねじ溝１ｂに対応したねじ溝２ｂを有するボールねじナット２が多数 のボール３を介して螺合されている。ボールねじナット２の円筒胴部には、前記 対向した両ねじ溝１ｂ，２ｂで形成された螺旋状空間内を転動しつつ移動するボ ール３を導いて循環させるためのボール循環路１１を有する循環駒としての潤滑 油含有ポリマ部材１０が嵌着されている。そのボール循環路１１はほぼＳ字状に 湾曲しており、Ａ点からボール循環路１１に沿って進んだボール３がねじ軸１の 外周面（ランド部）１ａを乗り越え、Ｄ点でねじ軸のねじ溝１ｂとボールねじナ ットのねじ溝２ｂとの間に入り、もとのＡ点に戻る循環を繰り返すようになって いる。

【００１３】 上記循環駒としての潤滑油含有ポリマ部材１０は、低分子量ポリエチレン（分 子量１×１０³ 〜５×１０⁵ ）１４重量％と超高分子量ポリエチレン（分子量１ ×１０⁶ 〜５×１０⁶ ）６重量％からなるポリエチレンポリマに潤滑油としてパ ラフィン系炭化水素油８０重量％を混合して加熱溶融した後、所定の型に注入し て加圧しながら冷却固化させて成形されている。

【００１４】 次に作用を述べる。 ねじ軸１が回転すると、ボールねじナット２内のボール３は相対するねじ溝１ ｂ，２ｂで形成された螺旋状空間をねじ軸回転方向に転動し、循環駒である潤滑 油含有ポリマ部材１０のボール循環路１１を経て循環移動する。そのボール３の 転動を介してボールねじナット２はねじ軸１に沿い直線方向に送られる。こうし てボールねじが駆動されると、ボールねじナット２に嵌着されている潤滑油含有 ポリマ部材１０から潤滑油が経時的に徐々に滲み出して、潤滑油含有ポリマ部材 １０に接触しつつボール循環路１１を転動するボール３に供給され、ねじ溝１ｂ ，ねじ溝２ｂへと均一にくまなく行き渡って長期間にわたり安定した潤滑が行わ れる。したがって、殊更に潤滑油を外部から供給せずに、低トルクで良好な運転 を長時間続けることができる。

【００１５】 図３に、他の実施例を示す。 一般に、高精度の位置決めのためボールねじの軸方向のすきまをゼロにし、更 に軸方向荷重に対する弾性変位量を小さくして剛性を上げるために、ボールねじ に予圧を与える。予圧方式には種々あるが、例えばねじ溝１ａ，１ｂでなる溝空 間よりも僅かに大きなボール（オーバーサイズボール）３を挿入して予圧を付与 する方式もその一つである。その場合、作動性向上のために、溝空間よりも僅か に小さなスペーサボール３Ａが各ボール３の間に交互に介挿され、ボール３に接 触して回転する。

【００１６】 この実施例は、上記スペーサボール３Ａとして潤滑油含有ポリマ部材１０を用 いたものである。そのスペーサボール３Ａから経時的に徐々に滲み出してくる潤 滑油がボール３，ねじ溝１ｂ，ねじ溝２ｂへと均一にくまなく行き渡って長期間 にわたり安定した潤滑が行われる。 この実施例の潤滑油含有ポリマ部材１０は、低分子量ポリエチレン（分子量１ ×１０³ 〜１×１０⁶ ）１０重量％と超高分子量ポリエチレン（分子量１×１０ ⁶ 〜５×１０⁶ ）５重量％からなるポリエチレンポリマーに、潤滑油としてジア ルキルジフェニルエーテル油８５重量％を含有して成形されているいるものであ る。

【００１７】 図４ないし図６に、更に他の実施例を示す。 この実施例は、シート状の潤滑油含有ポリマ部材１０をチューブ循環式ボール ねじの循環チューブ１５と組み合わせて用いている。循環チューブ１５は、図６ に示すようにほぼコ字形状で両端にチューブタング部１６を有している。一方、 ボールねじナット２には、図示されないが外周面から内径のねじ溝に抜ける貫通 孔が複数状のねじ溝を隔てて二個一対に形成されている。循環チューブ１５は両 端をこの貫通孔に差し入れてボールねじナット２の外部に装着され、チューブ押 さえ部材１８をねじ１９で締め付けて固定される。

【００１８】 この実施例では、上記循環チューブ１５の中間部の下面に、長手方向のスリッ ト状の開口１７が形成されている。その開口１７を蓋するように、シート状のシ ール部材１０を循環チューブ１５とボールねじナット２の外周面との間に介挿し て、シート状のシール部材１０と循環チューブ１５との両者を同時にチューブ押 さえ部材１８で固定してある。

【００１９】 シート状のシール部材１０からは潤滑油が経時的に徐々に滲み出しており、ボ ール３が循環チューブ１５内を通過するとき、開口１７に面したシール部材１０ に接触してボール３に供給され、さらにねじ溝１ｂ，２ｂへと均一にくまなく行 き渡って長期間にわたり安定した潤滑が行われる。 この実施例の潤滑油含有ポリマ部材１０は、低分子量ポリエチレン（分子量１ ×１０³ 〜１×１０⁶ ）１０重量％と超高分子量ポリエチレン（分子量１×１０ ⁶ 〜５×１０⁶ ）５重量％からなるポリエチレンポリマーに、潤滑油としてジア ルキルジフェニルエーテル油８５重量％を含有して成形されているいるものであ る。

【００２０】 図７ないし図９に、更に他の実施例を示す。 この実施例は、エンドキャップ循環式ボールねじに本考案の潤滑油含有ポリマ 部材１０を適用したものである。エンドキャップ循環式ボールねじは、高速送り に最適な超大リードボールねじに好適に採用される簡単な構造のボールねじで、 ボールねじナット２の両端に取り付けたエンドキャップ（循環部品）２０，２０ に設けた湾曲通路２１及びナットに設けられた貫通孔２２を通り、ボール３が循 環して元の位置に戻る循環方式である。

【００２１】 図７に示す実施例では、そのエンドキャップ２０を潤滑油含有ポリマ部材１０ で形成している。潤滑油含有ポリマ部材１０から経時的に徐々に滲み出す潤滑油 が、エンドキャップ２０の湾曲通路２１内を潤滑油含有ポリマ部材１０に接触し つつ通過するボール３に供給されて長期間にわたり安定した潤滑が行われる。 図８に示す実施例では、エンドキャップ循環式ボールねじのボールねじナット ２の側面からナット内の貫通孔２２を貫いてナット内周面２ａの近くに達する穴 ２３を複数箇所に設けて、その穴２３に潤滑油含有ポリマ部材１０を装着してい る。その潤滑油含有ポリマ部材１０から経時的に徐々に滲み出す潤滑油が、潤滑 油含有ポリマ部材１０に接触しつつボールねじナット２の貫通穴２２内を通過す るボール３に供給されて長期間にわたり安定した潤滑が行われる。

【００２２】 図９に示す実施例では、エンドキャップ循環式ボールねじのボールねじナット ２の側面に、ナット内の貫通孔２２に達する穴２４を設けて、その穴２４に図９ （ｃ）に示すような潤滑油含有ポリマ部材１０を装着している。この潤滑油含有 ポリマ部材１０にはナット内の貫通孔２２の内壁の一部を形成する溝２５が形成 されていて、その溝２５に経時的に徐々に滲み出す潤滑油が、貫通穴２２内を通 過するボール３が溝２５の内壁に接触する際に供給されて長期間にわたり安定し た潤滑が行われる。

【００２３】 なお、以上の各実施例において、ボールねじナット２の内部のねじ軸１とボー ルねじナット２との間の空間（対向するねじ溝１ｂ，２ｂで形成された螺旋状の ボール転動路以外の空間）には、グリースや潤滑油等の潤滑剤を封入しても良い 。 また、上記各実施例のボールねじの内部空間に通常のグリースや潤滑油等の潤 滑剤を封入する代わりに、当該空間に潤滑油含有ポリマ部材の原料ポリマと潤滑 油との混合物を充填し、加熱溶融させた後に冷却固化することで、内部空間部４ 全部に潤滑油含有ポリマ部材を充填した構造にしても良い。その場合、図１０に 示すようにボールねじナット２の両端のシール部材取付け用の凹部５の部分まで 潤滑油含有ポリマ部材１０を充填した構造にしても良い。これによりナット両端 部分がシールとしての機能を有すると共にボール３及びボールねじ溝１ｂ，２ｂ を直接潤滑する。

【００２４】

【考案の効果】 以上説明したように、本考案の含油ポリマ潤滑ボールねじは、ボールねじナッ トに潤滑油含有ポリマ部材をボールと接触せしめて取付けたものとしたため、そ の潤滑油含有ポリマ部材内の潤滑油が経時的に徐々に滲み出してボール面に自動 的に供給される。そしてボールの転動によりボールと接触するボールねじ溝にも くまなく均一に供給され、その結果長期間にわたり良好な潤滑が可能となり、長 寿命なボールねじが提供できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の要部を切り開いて示す斜視
図である。

【図２】図１の要部の循環駒の斜視図である。

【図３】本考案の他の実施例の要部を模式的に示す断面
図である。

【図４】本考案の他の実施例の外形平面図である。

【図５】図４の外形正面図である。

【図６】図４に示す循環チューブの斜視図である。

【図７】本考案の他の実施例のボールねじの縦断面図で
ある。

【図８】本考案の更に他の実施例のボールねじの縦断面
図図である。

【図９】（ａ）は本考案の更に他の実施例のボールねじ
の縦断面図、（ｂ）はその外形斜視図、（ｃ）はその潤
滑油含有ポリマ部材の斜視図である。

【図１０】本考案の更に他の実施例のボールねじの縦断
面図である。

【図１１】従来のボールねじの縦断面図である。

【符号の説明】

１ ねじ軸 １ｂ ねじ溝 ２ ボールねじナット ２ｂ ねじ溝 ３ ボール １０ 潤滑油含有ポリマ部材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面に螺旋状のねじ溝を有するねじ軸
   と、該ねじ軸に遊嵌される内周面に前記ねじ軸のねじ溝
   に対応するねじ溝を有するボールねじナットと、前記両
   ねじ溝間の螺旋状空間内を転動しつつ循環する多数のボ
   ールとを具えたボールねじにおいて、 前記ボールねじナットに潤滑油含有ポリマ部材を前記ボ
   ールと接触せしめて取付けたことを特徴とする含油ポリ
   マ潤滑ボールねじ。