JPS6110158A - ボ−ルねじ - Google Patents
ボ−ルねじInfo
- Publication number
- JPS6110158A JPS6110158A JP59132191A JP13219184A JPS6110158A JP S6110158 A JPS6110158 A JP S6110158A JP 59132191 A JP59132191 A JP 59132191A JP 13219184 A JP13219184 A JP 13219184A JP S6110158 A JPS6110158 A JP S6110158A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ball
- plating film
- film
- balls
- dispersion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
- F16H57/048—Type of gearings to be lubricated, cooled or heated
- F16H57/0497—Screw mechanisms
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H25/24—Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts
- F16H2025/249—Special materials or coatings for screws or nuts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、ＮＧ工作機械のテーブル、刃物台の送り機
構等に用いられるボールねじに関するものである。
構等に用いられるボールねじに関するものである。
第１図に示すように、おねじ部材１のねし溝２とめねじ
部材３のねじ溝４との間に多数のボール５を配置したボ
ールねしは、ボール５とねじ溝２．４間のバックラッノ
ユを小さくする目的から、おねじ部材１の外側に二個の
めねじ部材３を嵌め合わせ、そのめねじ部材３間に圧縮
または引っ張りの予圧をかけて使用することが多い。
部材３のねじ溝４との間に多数のボール５を配置したボ
ールねしは、ボール５とねじ溝２．４間のバックラッノ
ユを小さくする目的から、おねじ部材１の外側に二個の
めねじ部材３を嵌め合わせ、そのめねじ部材３間に圧縮
または引っ張りの予圧をかけて使用することが多い。
上記のような予圧ボールねじのおねじ部材１とめねじ部
材３のいずれか一方を所定の角度範囲内において揺動運
動（正転と逆転とを交互に繰り返す運動）させると、摩
擦トルクが増加し、場合によってはロックすることがあ
る。これは例えば、おねじ部材１を第２図の矢印方向に
回転させた場合、互に接触するボール５のそれぞれが同
方向に回転するため、ボール５同士がせり合い、ボール
５のねじ溝２，４への食い込みか原因であると考えられ
る。
材３のいずれか一方を所定の角度範囲内において揺動運
動（正転と逆転とを交互に繰り返す運動）させると、摩
擦トルクが増加し、場合によってはロックすることがあ
る。これは例えば、おねじ部材１を第２図の矢印方向に
回転させた場合、互に接触するボール５のそれぞれが同
方向に回転するため、ボール５同士がせり合い、ボール
５のねじ溝２，４への食い込みか原因であると考えられ
る。
このような不都合を解消する対策として、通常、第３図
に示すように、ボール５の外径より小径のスペーサボー
ル６を同時に組み込むこｉがなされているが、スペーサ
ボール６を使用してもなお、潤滑条件によっては、揺動
トルクが増大し、対策が充分であるとはいえない。
に示すように、ボール５の外径より小径のスペーサボー
ル６を同時に組み込むこｉがなされているが、スペーサ
ボール６を使用してもなお、潤滑条件によっては、揺動
トルクが増大し、対策が充分であるとはいえない。
第８図および第９図は、ボールとねじ溝との間に潤滑油
を滴下した状態において、ボールねじを繰り返し揺動さ
せたときの摩擦特性を示す。
を滴下した状態において、ボールねじを繰り返し揺動さ
せたときの摩擦特性を示す。
なお、第８図は、ボールの全てに負荷がかかるようにし
た総負荷玉ボールねじの摩擦特性、第９図は負荷ボール
とスペーサボールとを交互に配置したボールねじの摩擦
特性をそれぞれ示し、その試験条件は下記の通りである
。
た総負荷玉ボールねじの摩擦特性、第９図は負荷ボール
とスペーサボールとを交互に配置したボールねじの摩擦
特性をそれぞれ示し、その試験条件は下記の通りである
。
スペーサボールを使用すること（こより、揺動トルクの
増大はか、なり小さくなっているものの、なお、揺動開
始より揺動トルクは３倍程度に増大している。その原因
として、ボール同士のせり合いのため、スペーサボール
の一部がねじ溝の表面に接触して滑りが生じること、負
荷ボールとねじ溝表面との油膜切れが生じることなどが
考えられる。
増大はか、なり小さくなっているものの、なお、揺動開
始より揺動トルクは３倍程度に増大している。その原因
として、ボール同士のせり合いのため、スペーサボール
の一部がねじ溝の表面に接触して滑りが生じること、負
荷ボールとねじ溝表面との油膜切れが生じることなどが
考えられる。
したがって、揺動トルクの増大を抑制するには、表面処
理等の方法で潤滑補助を行なうようにすればよいが、ボ
ールねしは、通常、高負荷で使用されることが多く、負
荷玉に表面処理を行なった場合、その表面処理層の強度
や剥離までの寿命が間頓になる。
理等の方法で潤滑補助を行なうようにすればよいが、ボ
ールねしは、通常、高負荷で使用されることが多く、負
荷玉に表面処理を行なった場合、その表面処理層の強度
や剥離までの寿命が間頓になる。
実公昭４９−１９４７６号公報においては、ねじ溝の表
面と、そのねじ溝に沿って転動するボール表面の少なく
とも一方または両方にリン酸塩被膜を形成したボールね
じ装置を提供しているが、このような被膜層の形成は、
上述のように、高負荷での使用および寿命に間頭が残る
。また、リン酸塩被膜処理は、油膜の保持が目的で、膜
自体の自己潤滑性がないため、負荷を受けないスペーサ
ボールのみにリン酸塩被膜処理を施しても長時間の揺動
時に油切れが生じ、揺動トルクの増大を抑制することが
できないという間顕がある。
面と、そのねじ溝に沿って転動するボール表面の少なく
とも一方または両方にリン酸塩被膜を形成したボールね
じ装置を提供しているが、このような被膜層の形成は、
上述のように、高負荷での使用および寿命に間頭が残る
。また、リン酸塩被膜処理は、油膜の保持が目的で、膜
自体の自己潤滑性がないため、負荷を受けないスペーサ
ボールのみにリン酸塩被膜処理を施しても長時間の揺動
時に油切れが生じ、揺動トルクの増大を抑制することが
できないという間顕がある。
そこで、この発明は、上記の間顕点を解決し、揺動トル
クの増大を抑制することを技術的課穎としている。
クの増大を抑制することを技術的課穎としている。
［間頃点を解決するための手段］
上記の技術的課噴を解決するために、この発明は、ねじ
溝の表面と、そのねじ溝に沿って転がり、軸方向に移動
するボールの表面のうち、少なくとも一方の表面に固体
潤滑剤を分散粒子とする分散めっき膜を形成したもので
ある。
溝の表面と、そのねじ溝に沿って転がり、軸方向に移動
するボールの表面のうち、少なくとも一方の表面に固体
潤滑剤を分散粒子とする分散めっき膜を形成したもので
ある。
上記のような分散めっき膜を形成したことによって、こ
の分散めっき膜の自己潤滑性によって油切れが生じるの
を防止することができ、揺動トルクが増大するのを抑制
することができる。
の分散めっき膜の自己潤滑性によって油切れが生じるの
を防止することができ、揺動トルクが増大するのを抑制
することができる。
第４図に示すように、ボールＡの表面には、分散めっき
膜１ｏが形成されている。第５図は上記分散めっき膜１
０の拡大図を示し、１１はマトリックスであって、その
マトリックス１１に固体潤滑剤１２が分散粒子として設
けられている。
膜１ｏが形成されている。第５図は上記分散めっき膜１
０の拡大図を示し、１１はマトリックスであって、その
マトリックス１１に固体潤滑剤１２が分散粒子として設
けられている。
ここで、マトリックス１１としては、Ｎｉ、Ｃ□。
Ｎｉ −Ｃｏ 、Ｃｕ 、Ｇｏ −Ｗ などを挙げるこ
とができる。
とができる。
また、マトリックス１１に分散させる固体潤滑剤１２と
して、黒鉛（グラファイト）、二硫化モリブデン、窒化
ホウ素、フッ化黒鉛などを使用することかできる。
して、黒鉛（グラファイト）、二硫化モリブデン、窒化
ホウ素、フッ化黒鉛などを使用することかできる。
分散めっき膜１０を形成した上記のボールＡを、ボール
ねじの負荷ボールとして使用することにより、自己潤滑
性を有する分散めっきＩＩＷｌｏからの潤滑ｈ１１助に
よって、負荷ボール５とねじ′ｒＲ２，４間、および負
荷ボール５相互間の油膜切れを防止することができ、負
荷ボール ５の転勤が常に滑らかて揺動トルクが増大す
るのを防止することかできる。
ねじの負荷ボールとして使用することにより、自己潤滑
性を有する分散めっきＩＩＷｌｏからの潤滑ｈ１１助に
よって、負荷ボール５とねじ′ｒＲ２，４間、および負
荷ボール５相互間の油膜切れを防止することができ、負
荷ボール ５の転勤が常に滑らかて揺動トルクが増大す
るのを防止することかできる。
また、上記ボールＡを第３図に示すスペーサボールとし
て用いることにより、分散めっき膜１０の自己潤滑性に
よって、ボール同士がせり合った際のねじ溝２，４に対
するスペーサボール６の滑り摩擦が減少し、また、分散
めっき膜１０か負荷ボール５多こも転移（移着）して＠
荷ボール５とねじ溝２，４間の油膜切れに対して効果が
あり、揺動トルクの安定化を図ることができる。
て用いることにより、分散めっき膜１０の自己潤滑性に
よって、ボール同士がせり合った際のねじ溝２，４に対
するスペーサボール６の滑り摩擦が減少し、また、分散
めっき膜１０か負荷ボール５多こも転移（移着）して＠
荷ボール５とねじ溝２，４間の油膜切れに対して効果が
あり、揺動トルクの安定化を図ることができる。
なお、負荷ボール５の表面に分散めっき膜１０を形成す
れば、その表面処理層の強度や剥離までの寿命が間頓と
なるが、スペーサボール６の表面にのみ分散めっき膜１
０を形成することにすれば。
れば、その表面処理層の強度や剥離までの寿命が間頓と
なるが、スペーサボール６の表面にのみ分散めっき膜１
０を形成することにすれば。
上記の間頓を解消することができ、高負荷での使用が可
能である。
能である。
因みに、負荷ボール５の表面に、ニッケルをマトリック
スとし、固体潤滑剤としてグラファイトを用いた厚さ３
μｍの分散めっき膜１０を形成し、その負荷ボールのみ
て形成された総負荷玉子圧ボールねじの摩擦特性を第６
図に示す。
スとし、固体潤滑剤としてグラファイトを用いた厚さ３
μｍの分散めっき膜１０を形成し、その負荷ボールのみ
て形成された総負荷玉子圧ボールねじの摩擦特性を第６
図に示す。
また、スペーサボール６の表面に上記と同様の分散めっ
き膜１０を形成し、そのスペーサボール６と分散めっき
膜を有しない負荷ボール５とを交互に配置したボールね
じの摩擦特性を第７図に示す。
き膜１０を形成し、そのスペーサボール６と分散めっき
膜を有しない負荷ボール５とを交互に配置したボールね
じの摩擦特性を第７図に示す。
いずれの場合も、油潤滑下で長時間浮動を繰り返したと
きの摩擦特性であり、その試験条件を下記に示す。
きの摩擦特性であり、その試験条件を下記に示す。
第６図および第７図から明らかなように２ボールに分散
めっき膜を形成したことによって、揺動トルクの増加を
抑制することができる。
めっき膜を形成したことによって、揺動トルクの増加を
抑制することができる。
なお、分散めっき膜の被膜厚みは、０．１〜３０μｍか
適当であり、０．１μｍ１２１．下であると、潤滑性に
間頓が生じ、また、３０μｍｌｌ上であると、分散めっ
き膜の強度が弱く、剥離し易くなり、筒龜荷で使用する
ことができなくなる。
適当であり、０．１μｍ１２１．下であると、潤滑性に
間頓が生じ、また、３０μｍｌｌ上であると、分散めっ
き膜の強度が弱く、剥離し易くなり、筒龜荷で使用する
ことができなくなる。
また、分散めっき膜の形成は、ボール（こ限定されず、
おねじ部材１およびめねじ部材３のねじ溝２．４の表面
に形成してもよい。
おねじ部材１およびめねじ部材３のねじ溝２．４の表面
に形成してもよい。
以−にのように、この発明によれば、ねじ溝の表面とそ
のねじ溝に沿って転動し、軸方向シこ移動するボールの
表面のうち、少なくとも一方をこ分散め一〕き膜を形成
したので、その分散めっき膜の自己潤滑性による潤滑補
助によって揺動トルりか増加するのを抑制することがで
きる。
のねじ溝に沿って転動し、軸方向シこ移動するボールの
表面のうち、少なくとも一方をこ分散め一〕き膜を形成
したので、その分散めっき膜の自己潤滑性による潤滑補
助によって揺動トルりか増加するのを抑制することがで
きる。
第１図はボールねじの断面図、第２図は同上の−−Ｈ’
；１５分を拡大して示す断面図、第３図はスペーサボー
ルを用いたボールねじの一部分を拡大して示す断面図、
第４図はこの発明に係るボールねじのボールを示す断面
図、第５図は第４図の拡大断面図、第６図は同」二のボ
ールを使用した総負荷上ボールねじの摩擦特性を示すグ
ラフ、第７図はスペーサボールに分散めっき膜を形成し
たボーアしねじのｔ％擦時特性示すグラフ、第８図は従
来の総負荷１ζ、ボールねじの摩擦特性を示すグラフ、
第９図はスペーサボールを使用した従来のボールねじの
摩擦特性を示すグラフである。 ？、４・・ねし溝、５・ボール、１０・・・分散めっき
膜−−−：
；１５分を拡大して示す断面図、第３図はスペーサボー
ルを用いたボールねじの一部分を拡大して示す断面図、
第４図はこの発明に係るボールねじのボールを示す断面
図、第５図は第４図の拡大断面図、第６図は同」二のボ
ールを使用した総負荷上ボールねじの摩擦特性を示すグ
ラフ、第７図はスペーサボールに分散めっき膜を形成し
たボーアしねじのｔ％擦時特性示すグラフ、第８図は従
来の総負荷１ζ、ボールねじの摩擦特性を示すグラフ、
第９図はスペーサボールを使用した従来のボールねじの
摩擦特性を示すグラフである。 ？、４・・ねし溝、５・ボール、１０・・・分散めっき
膜−−−：
Claims (1)
- （１）ねじ溝の表面と、そのねじ溝に沿つて転がり、軸
方向に移動するボールの表面のうち、少なくとも一方の
表面に、固体潤滑剤を分散粒子とする分散めつき膜を形
成したボールねじ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59132191A JPS6110158A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | ボ−ルねじ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59132191A JPS6110158A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | ボ−ルねじ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6110158A true JPS6110158A (ja) | 1986-01-17 |
Family
ID=15075522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59132191A Pending JPS6110158A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | ボ−ルねじ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6110158A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62283252A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-09 | Toshiba Corp | 固体潤滑ボ−ルねじ |
| JPS631852A (ja) * | 1986-06-22 | 1988-01-06 | Kuroda Precision Ind Ltd | ボ−ルねじ装置 |
| JPH01266386A (ja) * | 1988-04-15 | 1989-10-24 | Hitachi Ltd | メカニカル防振器 |
| EP0491223A1 (de) * | 1990-12-18 | 1992-06-24 | NADELLA-Wälzlager GmbH | Linearführung mit Spindelantrieb |
| JP2004060742A (ja) * | 2002-07-29 | 2004-02-26 | Nidec Tosok Corp | ボールねじ |
| JP2014160010A (ja) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 駆動ねじの隙間拡大方法及びそれら駆動ねじを用いた制御棒駆動機構 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4919746U (ja) * | 1972-05-22 | 1974-02-19 | ||
| JPS4920459A (ja) * | 1972-06-17 | 1974-02-22 | ||
| JPS5541976B2 (ja) * | 1972-12-19 | 1980-10-28 |
-
1984
- 1984-06-25 JP JP59132191A patent/JPS6110158A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4919746U (ja) * | 1972-05-22 | 1974-02-19 | ||
| JPS4920459A (ja) * | 1972-06-17 | 1974-02-22 | ||
| JPS5541976B2 (ja) * | 1972-12-19 | 1980-10-28 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62283252A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-09 | Toshiba Corp | 固体潤滑ボ−ルねじ |
| JPS631852A (ja) * | 1986-06-22 | 1988-01-06 | Kuroda Precision Ind Ltd | ボ−ルねじ装置 |
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| JP2014160010A (ja) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 駆動ねじの隙間拡大方法及びそれら駆動ねじを用いた制御棒駆動機構 |
| US9695918B2 (en) | 2013-02-20 | 2017-07-04 | Hitachi-Ge Nuclear Energy, Ltd. | Gap expanding method of ball screw and fine motion control rod drive mechanism incorporating gap expanded ball screw |
| US9822859B2 (en) | 2013-02-20 | 2017-11-21 | Hitachi-Ge Nuclear Energy, Ltd. | Gap expanding method of ball screw and fine motion control rod drive mechanism incorporating gap expanded ball screw |
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