エンドデフレクタ方式のボールねじ
【課題】エンドデフレクタ方式のボールねじを、小ストロークで運転した場合や自動給脂装置でグリースをナット内部に供給した場合でも、グリースによる良好な潤滑性能が得られるようにする。
【解決手段】基油の４０℃での動粘度が３０ｍｍ2 ／ｓ以上４０ｍｍ2 ／ｓ以下であり、混和ちょう度が３００以上３３０以下であるグリースで潤滑する。
【解決手段】基油の４０℃での動粘度が３０ｍｍ2 ／ｓ以上４０ｍｍ2 ／ｓ以下であり、混和ちょう度が３００以上３３０以下であるグリースで潤滑する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンドデフレクタ方式のボールねじに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールねじは、内周面に螺旋溝が形成されたナットと、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置されたボールと、ボールを軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、前記軌道内をボールが転動することで前記ナットがねじ軸に対して相対移動する装置である。
エンドデフレクタ方式のボールねじは、前記ボール戻し経路が、前記ナットに形成された軸方向に貫通するボール戻し通路と、その両端に接続されたエンドデフレクタに形成された湾曲路とにより、ナットの内部に形成されているものである。エンドデフレクタ方式のボールねじの従来例としては、例えば、特許文献１に記載されたものが挙げられる。
【０００３】
ボールねじを小ストローク（有効巻数の２倍以下の回転に相当するストローク）で運転する際に、基油粘度の高いグリースで潤滑を行うと、ボールねじの発熱量が大きいために高温になって潤滑性能が低下し易くなる。特に、エンドデフレクタ方式のボールねじは、ナットの径方向に貫通する穴がない構造であることからナットの内部に熱がこもりやすいため、十分な対策を講じる必要がある。
さらに、自動給脂装置でグリースをナット内部に供給する際に、混和ちょう度の低いグリースを使用すると、グリースに高圧がかかることで基油と増ちょう剤に分離され易くなるため、グリースによる良好な潤滑性能が得られない恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−４８８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明の課題は、エンドデフレクタ方式のボールねじを、小ストロークで運転した場合や自動給脂装置でグリースをナット内部に供給した場合でも、グリースによる良好な潤滑性能が得られるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明のエンドデフレクタ方式のボールねじは、基油の４０℃での動粘度が３０ｍｍ2 ／ｓ以上４０ｍｍ2 ／ｓ以下であり、混和ちょう度が３００以上３３０以下であるグリースで潤滑されていることを特徴とする。
この発明のエンドデフレクタ方式のボールねじによれば、基油の４０℃での動粘度が４０ｍｍ2 ／ｓ以下である粘性抵抗が低いグリースを使用することで、小ストロークで運転した場合にボールねじの発熱量が小さくなるため、潤滑性能の低下が抑制される。また、使用するグリースの基油の４０℃での動粘度が３０ｍｍ2 ／ｓ未満であると、油膜の強度が強くなって攪拌抵抗が増加することで発熱する場合がある。
【０００７】
また、使用するグリースの混和ちょう度を３００以上にすることで、グリースを自動給脂装置で給脂した場合にグリースが分離することが抑制され、３３０を超えるとグリースが流れ易くなり過ぎて、ナット内部にグリースがとどまり難くなる場合がある。
エンドデフレクタ方式のボールねじとは、内周面に螺旋溝が形成されたナットと、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置されたボールと、ボールを軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、前記軌道内をボールが転動することで前記ナットがねじ軸に対して相対移動するボールねじであって、前記ボール戻し経路が、前記ナットに形成された軸方向に貫通するボール戻し通路と、その両端に接続されたエンドデフレクタに形成された湾曲路とにより、ナットの内部に形成されているものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明のボールねじによれば、特定のグリースで潤滑されていることにより、小ストローク（有効巻数の２倍以下の回転に相当するストローク）で運転した場合や自動給脂装置でグリースをナット内部に供給した場合でも、グリースによる良好な潤滑性能が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態のボールねじを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明の実施形態について説明する。
図１に示すように、この実施形態のボールねじは、ナット１と、ねじ軸２と、ボール３と、リング状の非接触シール４と、エンドデフレクタ５で構成されている。ナット１の内周面に螺旋溝１ａが形成され、ねじ軸２の外周面に螺旋溝２ａが形成されている。ナット１の螺旋溝１ａとねじ軸２の螺旋溝２ａで形成される軌道の間に、ボール３が配置されている。ナット１の軸方向一端にはフランジ１１が形成されている。
【００１１】
ナット１には、軸方向に延びる貫通穴１３が形成されている。ナット１の貫通穴１３の両端部に、エンドデフレクタ５を配置する凹部１５が形成されている。すなわち、このボールねじのボール戻し経路は、貫通穴１３からなるボール戻し通路と、その両端に接続されたエンドデフレクタ５に形成された湾曲路５１とにより、ナット１の内部に形成されている。エンドデフレクタ５は接線すくい上げ形状のものを用いている。ナット１の軸方向両端に、非接触シール４が取り付けられている。
【００１２】
ナット１には、さらに、内部に潤滑剤を供給する給脂穴６が形成されている。給脂穴６は、ナット１のフランジ１１が形成されていない部分の隣り合う螺旋溝１ａの間となる位置に、径方向に貫通する貫通穴として形成されている。給脂穴６のナット外周側は拡径されて、給脂配管の先端を挿入して取り付ける取付穴６１となっている。
このボールねじを使用する際には、ナット１の給脂穴６の取付穴６１に自動給脂装置の給脂配管の先端を取り付けて、給脂穴６からナット１の内部にグリースを供給する。グリースとしては、基油の４０℃での動粘度が３０ｍｍ2 ／ｓ以上４０ｍｍ2 ／ｓ以下であり、混和ちょう度が３００以上３３０以下であるグリースを用いる。これにより、小ストローク（有効巻数の２倍以下の回転に相当するストローク）で運転した場合でも、グリースによる良好な潤滑性能が得られる。
【実施例】
【００１３】
図１の構造と下記の仕様を有するボールねじを、日本精工（株）製のボールねじ耐久試験機にかけて、下記の条件で耐久試験を行った。
＜ボールねじの仕様＞
ねじ軸の直径：４０ｍｍ、ＢＣＤ（ボール中心直径）：４１ｍｍ、リード：１６ｍｍ、ボールの直径：６．３５ｍｍ、予圧荷重：２１００Ｎ、潤滑剤：グリースNo. １〜１４のいずれか。
グリースNo. １〜７：混和ちょう度が３００〜３３０の範囲にあり、基油の４０℃での動粘度が３０、３５、４０、５０、７０、１３０、１７０ｍｍ2 ／ｓの各値であるグリース。
グリースNo. ８〜１４：基油の４０℃での動粘度が３０〜４０ｍｍ2 ／ｓの範囲にあり、混和ちょう度が２７０、２８０、２９０、３００、３１０、３２０、３３０の各値であるグリース。
【００１４】
＜試験条件＞
ストローク：３２ｍｍ（有効巻数の２倍の回転に相当）
最高回転速度：１０００ｍｉｎ-1
１０体ずつ同じグリースを供給して同じ条件で試験を行い、２週間毎に潤滑不良による破損が生じている試験体の数を調べて、破損確率（％）を算出した。なお、破損確率が小さいほど良好な耐久性を有するものと言えるが、破損確率が０．１％より小さいと特に優れた耐久性を有し（○）、０．１以上であっても０．５未満であれば問題なく（△）、０．５以上であると問題がある（×）という評価ができる。その結果を下記の表１および表２に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
この結果から、使用するグリースの基油の４０℃での動粘度が３０ｍｍ2 ／ｓ以上４０ｍｍ2 ／ｓ以下であり、混和ちょう度が３００以上３３０以下であると、エンドデフレクタ方式のボールねじを有効巻数の２倍の回転に相当する小ストロークで運転し、自動給脂装置でグリースを供給した場合でも、良好な耐久性が得られることが分かる。また、このような運転条件および給脂条件であっても、使用するグリースの基油の４０℃での動粘度が３０ｍｍ2 ／ｓ以上３５ｍｍ2 ／ｓ以下であり、混和ちょう度が３１０以上３３０以下であると、特に優れた耐久性が得られることが分かる。
【符号の説明】
【００１８】
１ ナット
１ａ ナットの螺旋溝
１１ フランジ
１３ ボール戻し通路をなす貫通穴
１５ エンドデフレクタ取り付け用の凹部
２ ねじ軸
２ａ ねじ軸の螺旋溝
３ ボール
４ 非接触シール
５ エンドデフレクタ
５１ 湾曲路
６ 給脂穴
６１ 取付部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンドデフレクタ方式のボールねじに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールねじは、内周面に螺旋溝が形成されたナットと、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置されたボールと、ボールを軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、前記軌道内をボールが転動することで前記ナットがねじ軸に対して相対移動する装置である。
エンドデフレクタ方式のボールねじは、前記ボール戻し経路が、前記ナットに形成された軸方向に貫通するボール戻し通路と、その両端に接続されたエンドデフレクタに形成された湾曲路とにより、ナットの内部に形成されているものである。エンドデフレクタ方式のボールねじの従来例としては、例えば、特許文献１に記載されたものが挙げられる。
【０００３】
ボールねじを小ストローク（有効巻数の２倍以下の回転に相当するストローク）で運転する際に、基油粘度の高いグリースで潤滑を行うと、ボールねじの発熱量が大きいために高温になって潤滑性能が低下し易くなる。特に、エンドデフレクタ方式のボールねじは、ナットの径方向に貫通する穴がない構造であることからナットの内部に熱がこもりやすいため、十分な対策を講じる必要がある。
さらに、自動給脂装置でグリースをナット内部に供給する際に、混和ちょう度の低いグリースを使用すると、グリースに高圧がかかることで基油と増ちょう剤に分離され易くなるため、グリースによる良好な潤滑性能が得られない恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−４８８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明の課題は、エンドデフレクタ方式のボールねじを、小ストロークで運転した場合や自動給脂装置でグリースをナット内部に供給した場合でも、グリースによる良好な潤滑性能が得られるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明のエンドデフレクタ方式のボールねじは、基油の４０℃での動粘度が３０ｍｍ2 ／ｓ以上４０ｍｍ2 ／ｓ以下であり、混和ちょう度が３００以上３３０以下であるグリースで潤滑されていることを特徴とする。
この発明のエンドデフレクタ方式のボールねじによれば、基油の４０℃での動粘度が４０ｍｍ2 ／ｓ以下である粘性抵抗が低いグリースを使用することで、小ストロークで運転した場合にボールねじの発熱量が小さくなるため、潤滑性能の低下が抑制される。また、使用するグリースの基油の４０℃での動粘度が３０ｍｍ2 ／ｓ未満であると、油膜の強度が強くなって攪拌抵抗が増加することで発熱する場合がある。
【０００７】
また、使用するグリースの混和ちょう度を３００以上にすることで、グリースを自動給脂装置で給脂した場合にグリースが分離することが抑制され、３３０を超えるとグリースが流れ易くなり過ぎて、ナット内部にグリースがとどまり難くなる場合がある。
エンドデフレクタ方式のボールねじとは、内周面に螺旋溝が形成されたナットと、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置されたボールと、ボールを軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、前記軌道内をボールが転動することで前記ナットがねじ軸に対して相対移動するボールねじであって、前記ボール戻し経路が、前記ナットに形成された軸方向に貫通するボール戻し通路と、その両端に接続されたエンドデフレクタに形成された湾曲路とにより、ナットの内部に形成されているものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明のボールねじによれば、特定のグリースで潤滑されていることにより、小ストローク（有効巻数の２倍以下の回転に相当するストローク）で運転した場合や自動給脂装置でグリースをナット内部に供給した場合でも、グリースによる良好な潤滑性能が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態のボールねじを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明の実施形態について説明する。
図１に示すように、この実施形態のボールねじは、ナット１と、ねじ軸２と、ボール３と、リング状の非接触シール４と、エンドデフレクタ５で構成されている。ナット１の内周面に螺旋溝１ａが形成され、ねじ軸２の外周面に螺旋溝２ａが形成されている。ナット１の螺旋溝１ａとねじ軸２の螺旋溝２ａで形成される軌道の間に、ボール３が配置されている。ナット１の軸方向一端にはフランジ１１が形成されている。
【００１１】
ナット１には、軸方向に延びる貫通穴１３が形成されている。ナット１の貫通穴１３の両端部に、エンドデフレクタ５を配置する凹部１５が形成されている。すなわち、このボールねじのボール戻し経路は、貫通穴１３からなるボール戻し通路と、その両端に接続されたエンドデフレクタ５に形成された湾曲路５１とにより、ナット１の内部に形成されている。エンドデフレクタ５は接線すくい上げ形状のものを用いている。ナット１の軸方向両端に、非接触シール４が取り付けられている。
【００１２】
ナット１には、さらに、内部に潤滑剤を供給する給脂穴６が形成されている。給脂穴６は、ナット１のフランジ１１が形成されていない部分の隣り合う螺旋溝１ａの間となる位置に、径方向に貫通する貫通穴として形成されている。給脂穴６のナット外周側は拡径されて、給脂配管の先端を挿入して取り付ける取付穴６１となっている。
このボールねじを使用する際には、ナット１の給脂穴６の取付穴６１に自動給脂装置の給脂配管の先端を取り付けて、給脂穴６からナット１の内部にグリースを供給する。グリースとしては、基油の４０℃での動粘度が３０ｍｍ2 ／ｓ以上４０ｍｍ2 ／ｓ以下であり、混和ちょう度が３００以上３３０以下であるグリースを用いる。これにより、小ストローク（有効巻数の２倍以下の回転に相当するストローク）で運転した場合でも、グリースによる良好な潤滑性能が得られる。
【実施例】
【００１３】
図１の構造と下記の仕様を有するボールねじを、日本精工（株）製のボールねじ耐久試験機にかけて、下記の条件で耐久試験を行った。
＜ボールねじの仕様＞
ねじ軸の直径：４０ｍｍ、ＢＣＤ（ボール中心直径）：４１ｍｍ、リード：１６ｍｍ、ボールの直径：６．３５ｍｍ、予圧荷重：２１００Ｎ、潤滑剤：グリースNo. １〜１４のいずれか。
グリースNo. １〜７：混和ちょう度が３００〜３３０の範囲にあり、基油の４０℃での動粘度が３０、３５、４０、５０、７０、１３０、１７０ｍｍ2 ／ｓの各値であるグリース。
グリースNo. ８〜１４：基油の４０℃での動粘度が３０〜４０ｍｍ2 ／ｓの範囲にあり、混和ちょう度が２７０、２８０、２９０、３００、３１０、３２０、３３０の各値であるグリース。
【００１４】
＜試験条件＞
ストローク：３２ｍｍ（有効巻数の２倍の回転に相当）
最高回転速度：１０００ｍｉｎ-1
１０体ずつ同じグリースを供給して同じ条件で試験を行い、２週間毎に潤滑不良による破損が生じている試験体の数を調べて、破損確率（％）を算出した。なお、破損確率が小さいほど良好な耐久性を有するものと言えるが、破損確率が０．１％より小さいと特に優れた耐久性を有し（○）、０．１以上であっても０．５未満であれば問題なく（△）、０．５以上であると問題がある（×）という評価ができる。その結果を下記の表１および表２に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
この結果から、使用するグリースの基油の４０℃での動粘度が３０ｍｍ2 ／ｓ以上４０ｍｍ2 ／ｓ以下であり、混和ちょう度が３００以上３３０以下であると、エンドデフレクタ方式のボールねじを有効巻数の２倍の回転に相当する小ストロークで運転し、自動給脂装置でグリースを供給した場合でも、良好な耐久性が得られることが分かる。また、このような運転条件および給脂条件であっても、使用するグリースの基油の４０℃での動粘度が３０ｍｍ2 ／ｓ以上３５ｍｍ2 ／ｓ以下であり、混和ちょう度が３１０以上３３０以下であると、特に優れた耐久性が得られることが分かる。
【符号の説明】
【００１８】
１ ナット
１ａ ナットの螺旋溝
１１ フランジ
１３ ボール戻し通路をなす貫通穴
１５ エンドデフレクタ取り付け用の凹部
２ ねじ軸
２ａ ねじ軸の螺旋溝
３ ボール
４ 非接触シール
５ エンドデフレクタ
５１ 湾曲路
６ 給脂穴
６１ 取付部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に螺旋溝が形成されたナットと、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置されたボールと、ボールを軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、
前記軌道内をボールが転動することで前記ナットがねじ軸に対して相対移動するボールねじであって、
前記ボール戻し経路は、前記ナットに形成された軸方向に貫通するボール戻し通路と、その両端に接続されたエンドデフレクタに形成された湾曲路とにより、ナットの内部に形成され、
基油の４０℃での動粘度が３０ｍｍ2 ／ｓ以上４０ｍｍ2 ／ｓ以下であり、混和ちょう度が３００以上３３０以下であるグリースで潤滑されていることを特徴とするエンドデフレクタ方式のボールねじ。
【請求項１】
内周面に螺旋溝が形成されたナットと、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置されたボールと、ボールを軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、
前記軌道内をボールが転動することで前記ナットがねじ軸に対して相対移動するボールねじであって、
前記ボール戻し経路は、前記ナットに形成された軸方向に貫通するボール戻し通路と、その両端に接続されたエンドデフレクタに形成された湾曲路とにより、ナットの内部に形成され、
基油の４０℃での動粘度が３０ｍｍ2 ／ｓ以上４０ｍｍ2 ／ｓ以下であり、混和ちょう度が３００以上３３０以下であるグリースで潤滑されていることを特徴とするエンドデフレクタ方式のボールねじ。
【図１】
【公開番号】特開２０１３−２５５４（Ｐ２０１３−２５５４Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３４２５９（Ｐ２０１１−１３４２５９）
【出願日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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