JPH11118017A - 潤滑剤の補給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な方法によって、ボールナット内に存在
する劣化したグリースを新品グリースに十分入れ替える
こと。 【解決手段】 まず、ボールナット２に装着したグリー
スニップル３０にグリースガンを接続する。次に、ボー
ルナット２を回転させることなくねじ軸１のみを徐々に
回転させて、ボールナット２を図示の矢印方向に移動さ
せる。これと同時に、グリースガンを動作させてグリー
スニップル３０から新品グリース４０を加圧供給する。
ねじ軸１の回転に伴って潤滑剤保持空間ＧＳ内の劣化グ
リース４１に流れが形成され、潤滑剤保持空間ＧＳのシ
ールキャップ４側から徐々に新品グリース４０が進入し
て劣化グリース４１に徐々に置き換わる。グリースニッ
プル３０から供給された新品グリース４０は、一部がシ
ールキャップ４のすき間を介して外部に漏れ出すが、多
くは、劣化グリース４１を徐々に潤滑剤保持空間ＧＳか
ら追い出して、潤滑剤保持空間ＧＳを劣化グリース４１
の代わりに新品グリース４０で完全に充填することにな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボールねじに対す
るグリース等の潤滑剤の供給方法に関し、特に劣化した
潤滑剤と侵入した異物とそれによって生じた摩耗粉とを
効率的にボールナット外に排除してボールねじの摩耗寿
命の向上を図ることができる潤滑剤の供給方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】回転運動を直線運動に変換する機構とし
て、ボールねじ機構が知られている。ボールねじ機構
は、外周にねじ溝を備えたねじ軸に、複数のボールを介
在させつつ、内周にねじ溝を備えたボールナットを対向
させたもので、ねじ軸を回転させることにより、ボール
ナットを軸線方向へと移動させる。

【０００３】ところで、ねじ溝とボールとの間には、通
常グリースが保持されており、ねじ溝とボールの摩耗や
摩擦による加熱等を防止するようになっている。ところ
が、グリースは一般に温度、水分、異物、摩耗粉の影響
により比較的短時間で潤滑剤としての機能が低下するた
め、ボールねじ機構のメンテナンス時等において定期的
に潤滑剤の補給が必要となる。

【０００４】このようなグリース補給には、グリース自
動補給装置やグリースガンを用いている。すなわち、ボ
ールナットをねじ軸上のある位置に停止させた状態で、
ボールナットに形成したグリース補給穴に装着したグリ
ースニツプルを介して、グリースガン等から新品のグリ
ースを補給している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ボールナット
を停止した状態で新品のグリースを補給しても、補給穴
に近い方のシールのすき間から新品グリースが漏れるだ
けで、ボールナット内に存在する劣化したグリースを新
品グリースに十分入れ替えることができないといった場
合が生じていた。また、上記のようなグリース補給方法
では、ボールナットの内部に侵入している異物やそれに
よって生じた摩耗粉の排除も上記と同様に十分に達成で
きない。

【０００６】このため、ボールナット内に存在する劣化
したグリースで引き続き潤滑されてしまうことや、ま
た、ボールナット内にある排除されなかった異物・摩耗
粉によってねじ溝、ボール等の摩耗をさらに進行させて
しまい、グリース補給によるボールねじの摩耗・剥離寿
命の延命化が十分に達成されない。

【０００７】そこで、本発明は、簡易な方法によって、
ボールナット内に存在する劣化したグリースを新品グリ
ースに十分入れ替えることができ、ボールナットの内部
に侵入している異物・摩耗粉の十分な排除を可能にする
潤滑剤の補給方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の潤滑剤の供給方法は、外周にねじ溝を備え
たねじ軸に、複数のボールを介在させつつ、内周にねじ
溝を備えたボールナットを対向させるとともに、当該ボ
ールナットの軸方向の両端位置にシールを装着したボー
ルねじに対する潤滑剤の供給方法において、前記ねじ軸
を前記ボールナットに対して軸回りに相対的に回転させ
て前記ボールナットを前記ねじ軸に対して軸方向に相対
的に移動させつつ、前記ボールナットと前記ねじ軸との
間に形成された潤滑剤保持空間に潤滑剤を供給すること
を特徴とする。この方法では、前記ねじ軸と前記ボール
ナットとを相対的に回転させることで潤滑剤保持空間内
の劣化した潤滑剤等に流れを形成することができ、潤滑
剤保持空間内に新たな潤滑剤を効果的に送り込むことが
できる。

【０００９】また、好ましい態様では、前記潤滑剤保持
空間のうち前記ボールナットが前記ねじ軸に対して移動
する方向の先端側に挿着されたシールの内側近傍に潤滑
剤を加圧供給する。これにより、潤滑剤保持空間内の劣
化した潤滑剤等を外部に効果的に押し出すことができる
とともに、潤滑剤保持空間内に新たな潤滑剤をより効果
的に送り込むことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る潤滑剤の供給
方法の具体的な実施形態を、図面を参照して説明する。

【００１１】図１は、実施形態の方法が適用されるボー
ルねじ機構の全体構造を概念的に説明する図である。外
周にねじ溝を備えたねじ軸１の両端は、一対の軸受１
０、１１によって回転可能に支持されている。これによ
り、ねじ軸１は、その軸芯の回りに滑らかに回転する。
一方の軸受１０の外側には、ねじ軸１の一端に連結され
てこのねじ軸１を駆動する回転駆動装置１５が設けられ
ている。ねじ軸１のうち、ねじ溝が形成されている一部
領域の周囲には、ねじ軸１の回転に伴ってねじ軸１の軸
芯方向に移動するボールナット２が配置されている。

【００１２】図２は、図１に示すボールねじ機構の要部
拡大図であり、ねじ軸１の軸芯に沿った断面構造を示し
ている。なお、図２（ａ）及び図２（ｂ）は、新しいグ
リースの充填の進行段階を示している。

【００１３】図示のように、ボールナット２は、ねじ軸
１を内包するように配置され、ボールナット２の内周に
形成されたねじ溝２ａと、それに対向するねじ軸１の外
周に形成されたねじ溝１ｂとの間には、複数のボール３
が転動自在に配置されている。また、ボール３は、図示
しない循環機構により循環する。これにより、ねじ軸１
とボールナット２は、これらの軸回りに相対的に回転す
る。

【００１４】ボールナット２の軸方向の両端には、円筒
状のシールキャップ４、５が、図示を省略するボルトに
より取り付けられている。シールキャップ４、５の内周
面は、ねじ溝１ｂの外周形状に一致した形状に加工され
てねじ溝１ｂに密着しており、ねじ軸１とボールナット
２との間に形成された潤滑剤保持空間ＧＳ内のグリース
が外部に漏れ出したり、外部から潤滑剤保持空間ＧＳ内
に塵埃等の異物が侵入することを極力防止している。

【００１５】ボールナット２は、一対の円筒状の第１及
び第２ナット部分２１、２２からなる。これらのナット
部分２１、２２は、間座２３によって連結されている。
第１ナット部分２１の一端に形成されているフランジ部
２１ａの外周の一部には、グリースニップル３０が装着
されている。このグリースニップル３０は、フランジ部
２１ａ内部を貫通する補給穴２１ｂを介して、シールキ
ャップ４内面近傍で潤滑剤保持空間ＧＳに連通してい
る。

【００１６】図２のボールねじ機構に新品のグリースを
充填する方法を説明する。まず、ボールナット２に装着
したグリースニップル３０にグリースガンを接続する。
次に、ボールナット２を回転させず回転駆動装置１５を
駆動してねじ軸１のみを徐々に回転させ、ボールナット
２を図中の矢印方向に移動させる。これと同時に、グリ
ースガンを動作させてグリースニップル３０から新品グ
リース４０を加圧供給する。ねじ軸１の回転に伴って潤
滑剤保持空間ＧＳ内の劣化グリース４１に流れが形成さ
れ、潤滑剤保持空間ＧＳのシールキャップ４側から徐々
に新品グリース４０が進入して劣化グリース４１に徐々
に置き換えられる（図２（ａ）参照）。グリースニップ
ル３０から供給された新品グリース４０は、一部がシー
ルキャップ４のすき間を介して外部に漏れ出すが、多く
は、劣化グリース４１を徐々に潤滑剤保持空間ＧＳから
追い出して、潤滑剤保持空間ＧＳを劣化グリース４１の
代わりに新品グリース４０で完全に充填する（図２
（ｂ）参照）。

【００１７】図３は、図２の場合と異なり、ねじ軸１を
回転させないで新品グリース４０を供給した場合を説明
する図である。この場合、ねじ軸１が回転しないので、
潤滑剤保持空間ＧＳ内の劣化グリース４１に流れが形成
されず、潤滑剤保持空間ＧＳ内に新品グリース４０がほ
とんど進入して来ないでシールキャップ４側から外部に
漏れ出す。このため、内部の劣化グリース４１を新品グ
リース４０に十分入れ替えることができないといった不
都合が生じる。また、図３のようなグリース補給方法で
は、潤滑剤保持空間ＧＳに侵入している異物やそれによ
って生じた摩耗粉も十分に排除することができない。

【００１８】以下、上記実施形態の効果を確認する実験
について説明する。先ず、粒径３７〜１４８ｍの鉄粉塵
をボールナット２内のグリースに約１１５ｍｇ混入させ
た。図４は、このような擬似的な劣化グリース４１を濾
紙上に付着させて劣化グリース４１の状態を視覚的に説
明する図である。白い円は濾紙であり、濾紙の中央部に
黒色の劣化グリース４１を付着させている。この状態か
ら、ボールナット２のグリースニップル３０からグリー
スガンを用いてボールナット２を往復させながら新品グ
リース４０を補給した。具体的には、ボールナット２を
１２往復させるとともに、ボールナット２の１往復毎に
グリースガンのレバーを３回押して新品グリース４０を
間欠的に補給した。これにより、新品グリース４０はボ
ールナット２の移動方向とは逆に流動し、ボールナット
２の潤滑剤保持空間ＧＳ内の劣化グリース４１を鉄粉塵
とともに潤滑剤保持空間ＧＳ外に押し出し、潤滑剤保持
空間ＧＳが新品グリース４０に入れ替わる。この時のボ
ールナット２内に残された鉄粉塵量は、測定誤差範囲５
ｍｇ以下であった。図５は、潤滑剤保持空間ＧＳに充填
された新品グリース４０の状態を視覚的に説明する図で
ある。図４の場合と同様に、白い円は濾紙であり、濾紙
の中央部に殆ど白色の新品グリース４０を付着させてい
る。なお、メンテナンス時は、潤滑剤保持空間ＧＳの外
に押し出された劣化グリース４１をふき取ること等でね
じ軸１上から除去する。

【００１９】以上、実施形態に即してこの発明を説明し
たが、この発明は上記実施形態に限定されるものではな
い。例えば、上記実施形態では、シールキャップ４、５
をねじ軸１の外周に接触するタイプのものとしている
が、非接触タイプの場合でも、上記実施形態の方法を適
用することにより、新品グリースを劣化グリースに置換
することができる。

【００２０】また、グリースを封入する装置としては、
グリースガンに限られず、各種グリース補給装置を用い
ることができる。

【００２１】また、上記実施形態では、ボールナット２
の移動方向の先端側、すなわち一方のシールキャップ４
の内面近傍に新品グリース４０を供給しているが、他方
のシールキャップ５の内面近傍に新品グリース４０を供
給してもよい。この場合、ボールナット２の移動方向の
正逆移動に際して、ボールナット２の移動方向の先端側
に適宜のタイミングで新品グリース４０を供給する。

【００２２】さらにまた、ボールナット２は一体であっ
てもいいし、ボールナット２のフランジがなくても本発
明の方法を適用できる。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の潤滑剤の供給方法によれば、前記ねじ軸を前記ボール
ナットに対して軸回りに相対的に回転させて前記ボール
ナットを前記ねじ軸に対して軸方向に相対的に移動させ
つつ、前記ボールナットと前記ねじ軸との間に形成され
た潤滑剤保持空間に潤滑剤を供給するので、潤滑剤保持
空間内の劣化した潤滑剤等に流れを形成することがで
き、潤滑剤保持空間内に新たな潤滑剤を効果的に送り込
むことができる。すなわち、ボールねじのメンテ時につ
ねにボールナットの潤滑剤保持空間内を清浄な状態に容
易に確実に戻すことができ、摩耗・剥離寿命が伸びるボ
ールねじを提供することができる。

【００２４】また、好ましい態様では、前記潤滑剤保持
空間のうち前記ボールナットが前記ねじ軸に対して移動
する方向の先端側に挿着されたシールの内側近傍に潤滑
剤を加圧供給するので、潤滑剤保持空間内の劣化した潤
滑剤等を外部に効果的に押し出すことができるととも
に、潤滑剤保持空間内に新たな潤滑剤をより効果的に送
り込むことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の方法を実施する対象であ
るボールねじ機構の全体構造を説明する図である。

【図２】（ａ）、（ｂ）は、図１のボールねじ機構の要
部の断面構造を説明する図である。

【図３】比較例を説明する図である。

【図４】本発明に係る方法の効果を説明する図である。

【図５】本発明に係る方法の効果を説明する図である。

【符号の説明】

１ ねじ軸 ２ ボールナット ２１ 第１ナット部分 ２２ 第２ナット部分 ２３ 間座 ３ ボール ４，５ シールキャップ ３０ グリースニップル ４０ 新品グリース ４１ 劣化グリース

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周にねじ溝を備えたねじ軸に、複数の
   ボールを介在させつつ、内周にねじ溝を備えたボールナ
   ットを対向させるとともに、当該ボールナットの軸方向
   の両端位置にシールを装着したボールねじに対する潤滑
   剤の供給方法において、 前記ねじ軸を前記ボールナットに対して軸回りに相対的
   に回転させて前記ボールナットを前記ねじ軸に対して軸
   方向に相対的に移動させつつ、前記ボールナットと前記
   ねじ軸との間に形成された潤滑剤保持空間に潤滑剤を供
   給することを特徴とする潤滑剤の補給方法。