| 【発明の名称】 |
潤滑剤の補給方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】並松 健
【氏名】出田 理
【氏名】鈴木 精二
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| 【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。 |
【特許請求の範囲】
【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。
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【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１０、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５ｍｇ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。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４２０４
【氏名又は名称】日本精工株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１０月１５日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 義雄
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１１８０１７ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）４月３０日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２９６４２０ |
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