JPS62283251A - 固体潤滑ボ−ルねじ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、ボールねじに係り、特に油やグリース等通常
の潤滑油では潤滑できない環境条件での使用に好適な固
体潤滑ボールねじに関する。

（従来の技術） 従来より固体潤滑ボールねじは、ねじ軸、ナツト、及び
直径の等しい複数個の鋼製のボール等がら構成され、ボ
ールの表面あるいは、ボールの表面及び、ねじ軸、ナツ
トの転走面に固体潤滑剤を被覆している。しかし、ボー
ルは互いに衝突しながら、ねじ軸及びナツトの転走面の
間を回転′Ｍ動することが多い。ボールが互いに衝突す
ると、ボールの接触部では隣接ボール同士の運動方向が
逆になるため、接触部においては相対すベリ速度がボー
ル１個の自転速度の２倍となる。また、接触面圧はボー
ルの接触部面積が小さいため非常に大きなものとなる。

このように厳しい接触状態であるため、ボールやねじ軸
及びナツトの転走面に被覆されている固体潤滑剤は次第
に摩耗、′ｙｆｔ少し、固体潤滑剤がなくなり寿命が短
かいという欠点があった。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したように従来の固体潤滑ボールねじにあっては、
ボールやねじ軸及びナツトの転走面に固体潤滑剤を被覆
しているが、ボールと転走面の摩擦やボール同士の衝突
、摩擦により次第に摩耗、減少し、固体潤滑剤がなくな
り寿命が短かいという問題が生じていた。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明の固体潤滑ボールねじにおいては、固体潤滑材製
のボールを複数個のボール各々の少なくとも片隣りに配
置して構成している。

（作用） このように構成されたものにあっては、ねじ溝を転動す
る複数個のボールは、少なくとも片隣りに固体潤滑材製
のボールが配置されるため、ねじ溝を転勤中に固体潤滑
材製のボールと衝突、接触し、固体潤滑材製のボールか
ら固体潤滑剤が表面に付着する。つまり固体潤滑材製の
ボールは固体潤滑剤の供給源として動き、その供給時間
は、固体潤滑剤を被覆したボールと比較して非常に長い
ためにボールねじの寿命が長くなる。

（発明の実施例） 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の固体潤滑ボールねじの第１の実施例
を示す斜視図である。

第１図においては、ボールの＠環方式の一つとしてリタ
ーンチューブ式のものを示しており、ねじ軸１．ナツト
２、リターンチューブ３及び鋼製のボール４１、この鋼
製のボール４１と交互に配に１される二硫化モリブデン
を含む銅系焼結合金製のボール４２から構成されている
。

ねじ軸１の回転にともないボール４１とボール４２は、
ねじ軸１とナツト２の転走面さらにリターンチューブ３
の中を循環する。この際に、交互に配置されるボール４
１とボール４２の衝突、そしてボール４２と転走面との
摩擦等により、二硫化モリブデンを含む銅系焼結合金製
のボール４２から二硫化モリブデンがねじ軸１とナツト
２の転走面及びｍｍのボール４１の表面に付着する。二
硫化モリブデンは固体潤滑剤であり、摩擦係数が低く潤
滑効果に優れる。鋼製のボール４１と交互に配置される
ボール４２が二硫化モリブデンを含む銅系焼結合金製で
あるために、ねじ軸１、ナソ１−２の転走面、鋼装のボ
ール４１の表面に二硫化モリブデンの付着が生じなくな
るまでの時間は十分に長く、ボールねじの寿命が非常に
長くなる。

第２図は１本発明の第２の実施例を示すものでボールね
じの断面図を示している。ここでは、第１の実施例にお
けるｍ製のボール４１の表面に銀４１ａ等の固体潤滑剤
を被覆したボール４３と、二硫化モリブデンを含む銅系
焼結合金製のボール４２を交互に配置した構成としてい
る。このような４Ｍ成とすることにより、二硫化モリブ
デンを含む銅系焼結合金製のボール４２からの固体潤滑
剤（二硫化モリブデン）の付着が十分に生じるまでの期
間は、鋼製のボール４１の表面に被覆した銀４１ａによ
り潤滑が行なわれ、初期から安定した低摩擦トルクでの
運転が可能となる。つまりなじみ運転は不要となる。

なお、二硫化モリブデンを含む銅系焼結合金製のボール
４２の他に、例えば、二硫化モリブデンを含むＰＴＦＥ
系複合材製のボール等を用いても同様の作用効果が得ら
れる。

第３図は１本発明の第３の実施例を示しており。

第１図及び第２図と同一部分若しくは相等する部分には
同一符号を付して説明は省略する。

第３図においては、ねじ軸１の転走面１ａ及びナツト２
の転走面２ａに二硫化モリブデン等の潤滑剤を被覆し、
鋼製のボール４１と二硫化モリブデンを含むＰＴＦＥ系
複合材製のボール４４を交互に配置構成したものである
。このような構成とすることにより、二硫化モリブデン
を含むＰＴＦＥ系複合材製のボール４４からの潤滑剤（
二硫化モリブデン）の付着が十分に生じるまでの期間は
、ねじ軸１の転走面１ａ及びナツト２の転走面２ａの表
面に被覆した二硫化モリブデンにより潤滑が行なわれ、
初期から安定した低摩擦トルクでの運転が可能となる。

第４図は１本発明の第４の実施例を示しており、第１図
から第３図と同一部分若しくは相当する部分には同一符
号を付してその説明は省略する。

第４図においては、二硫化モリブデンを含むＰＴＦＥ系
複合材製のボール４４の径を鋼製のボール４１より小さ
くしたものである。この実施例では荷重を支持するのは
鋼製のボール４１のみであり、ＰＴＦＥ系複合材製のボ
ール４４はスペーサボールとしてはたらき、ボールねじ
に作用する荷重の大きさによらず常に安定して固体潤滑
剤の付着を生じさせることが可能となる。

第５図は、第１の実施例から第４図に示す実施例の共通
の変形例を示すものである。

第１の実施例に基づいて説明すると、二硫化モリブデン
を含む銅系焼結合金製のボール４２を鋼製のボール４１
の２つおきに配置したものである。２つおきに配置して
も鋼製のボール４１と二硫化モリブデンを含む銅系焼結
合金製のボール４２が必らず接触もしくは衝突するため
、鋼製のボール４１に潤滑剤が付着する効果は得られろ
。

なお、以上の実施例において、固体潤滑剤として二硫化
モリブデン側０８１）を用いているがこれに限られたも
のではなく、二硫化タングステン（ＷＳ２）、セレン化
ニオブ（ＮｂＳｅ、　）　、セレン化タングステン（Ｗ
Ｓｓｉ　）等のセレン化物、酸化鉛（ｐｂｏ）等の酸化
物、炭化シリコン（ＳｉＣ）等の炭化物、窒化ホウ素（
ＢＮ）等の窒化物、フッ化炭素（ＣＦ）等フッ化物。

あるいはＰＴＦＥ、ポリイミド等の高分子複合材料、さ
らには、これらを混合したり、これら以外のものから選
択しても良い。

また、第２の実施例では、銀を潤滑剤として被覆したＩ
製のボール４１と二硫化モリブデンを含む銅系焼結合金
製のボール４２を接触させる構成としたが、軟質金属（
金、銀、鉛等）どうしでは凝着を生じやすいため、上記
実施例のごとく軟質金属と非金属潤滑剤を組み合わせる
か若しくは非金属潤滑剤どうしの組み合わせとすればよ
い。

また、鋼製のボールに限定されることなくセラシックス
製のボール等を用いてもよい。

〔発明の効果〕 停 以上詳述してきたように本発明によれば、固ｌ潤滑材製
のボールが、他のボールと衝突、転走面との摩擦等によ
り、固体潤滑材の一部が他のボール及び転走面に付着し
、固体潤滑剤が無くなることがないためボールねじが長
寿命となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の固体潤滑ボールねじの第１の実施例
を示す斜視図９第２図から第４図は、本発明の第２の実
施例から第４の実施例を示す断面図、第５図は、本発明
の変形例を示す断面図である。 １・・ねじ軸　　　　　　　２・・ナツト３・・・リタ
ーンチューブ　　４１・・・ボール４２・・・ボール　
　　　　　　４３・・・ボール代理人　弁理士　則　近
　憲　佑 同　　　　竹　花　弄久男 第１図 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ねじ溝を有するねじ軸と、このねじ軸を回転自在
   に挿通するナットと、前記ねじ軸のねじ溝を転動する複
   数個のボールとからなるボールねじにおいて、固体潤滑
   材から形成されるボールを前記複数個のボール各々の少
   なくとも片隣りに配置したことを特徴とする固体潤滑ボ
   ールねじ。
2. （２）前記複数個のボールに固体潤滑剤を被覆したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体潤滑ボー
   ルねじ。
3. （３）前記ねじ軸及び前記ナットの前記ボールの転走面
   の少なくとも一方に固体潤滑剤を被覆したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の固体潤滑ボ
   ールねじ。
4. （４）前記固体潤滑材から形成されるボールの径を前記
   複数個のボールの径よりも小さくしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の固体潤滑ボールねじ。