JP2004108440A - Linear drive actuator - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a linear drive actuator, inexpensive, and having low dust generating performance and excellent torque life. <P>SOLUTION: This linear drive actuator includes: a guide shaft having a ball rolling groove on the outer peripheral surface; a movable body having a ball rolling groove on the inner peripheral surface opposite to the ball rolling grove of the guide shaft to thereby form a ball rolling space; a number of balls stored in the ball rolling space to freely roll; and a ball circulating member having a ball circulating member scooping up the ball at one end of the ball rolling space and moving the ball to the other end of the ball rolling space. The device is filled with a grease composition formed by mixing perfluoropolyether as base oil with fluorine grease containing polytetrafluorethylene as a thickening agent and grease other than the fluorine grease. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直動駆動装置であるボールねじ装置や、直動案内装置であるリニアガイド装置等に代表される直動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、直動装置では、鉱油やポリα−オレフィン油等の潤滑油を基油とするグリースや、これら潤滑油を封入し、転動体並びに転動体と接触する部材の摩耗を防止している。このような潤滑剤を封入した直動装置は、通常の使用条件下では問題なく使用されるが、高温や真空、あるいは高速下で駆動される場合には、潤滑剤の直動装置外部への飛散や蒸発によるガスの発生を生じ、直動装置の外部環境を汚染してしまう。そのため、例えば、半導体製造装置、液晶パネル製造装置、ハードディスク製造装置のように高度な清浄環境を必要とする装置や、高温、真空下で使用される装置では、フッ素系グリースが直動装置の潤滑に多用されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
このフッ素系グリースは、液体フッ素化ポリマー油を基油とし、固体フッ素化ポリマー（フッ素樹脂）を増ちょう剤とするものであり、極めて揮発性が低く、直動装置の外部への飛散量（発塵量）も比較的少ないため、外部環境の汚染は比較的生じ難い。
【特許文献１】
特開平１３−７２９８７号公報（第２頁）
【特許文献２】
特開平１３−５９０９４号公報（第２頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、フッ素系グリースは、一方で鉱油やポリα−オレフィン油等を基油とするグリースに比べて流動性に乏しく、潤滑性能に劣るため、転動体及び転動体と接触する部材が摩耗しやすいという問題を抱えている。このような摩耗は、特に半導体製造装置等の位置決め装置に使用される直動装置では、位置決め精度が低下するため深刻な問題となる。
【０００５】
また、摩耗によって摩耗粉が発生し、これがグリース中に混入してトルクの増大や焼付きを比較的短時間で生じさせる。その結果、トルクの増大による発熱やモータへの過負荷等の問題が生じてしまう。
【０００６】
近年、半導体製造装置や液晶パネル製造装置、ハードディスク製造装置では、生産性向上のためにより高速で稼動されており、それに組み込まれる直動装置も高速の作動が要求されているが、上記のような発塵や、摩耗に起因するトルクの増大が従来以上に発生しやすくなっている。
【０００７】
更に、フッ素系グリースは高価であり、直動装置全体としても高価になるという問題もある。
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、廉価であり、発塵量が少なく、優れたトルク寿命を有する直動装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、外周面にボール転動溝を有する案内軸と、内周面に前記案内軸の前記ボール転動溝と対向してボール転動空間を形成するボール転動溝を有する可動体と、前記ボール転動空間に転動自在に収容される多数のボールと、前記ボール転動空間の一端でボールを掬い上げ該ボール転動空間の他端にボールを移動させるボール循環路を有するボール循環部材とを備える直動装置において、パーフルオロポリエーテルを基油とし、ポリテトラフルオロエチレンを増ちょう剤とするフッ素系グリースと、フッ素系グリース以外のグリースとを混合したグリース組成物を封入したことを特徴とする直動装置を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に関して詳細に説明する。
【００１１】
本発明において、直動装置自体の構成や構造は特に制限されるものではなく、例えば図１に一部断面図として示すようなボールねじ装置を例示することができる。図１示すボールねじ装置は、外周面にらせん状のボールねじ溝１２が形成されたボールねじ軸１０と、内周面２２に上記ボールねじ溝１２に対向するらせん状のボールねじ溝２４が形成されたボールナット２０と、対向する両ボールねじ溝間に転動自在に介装された多数のボール３０と、それらのボール３０を循環させるチューブ式循環路４０とを備えている。チューブ式循環路４０は外形略コ字状のチューブからなり、その両端部４２をそれぞれボールナット２０を両ボールねじ溝１２，２４の接線方向に貫通するチューブ取付け孔２９からボールナット２０内のボール転動空間に差し込み、止め金４６でボールナット２０の外面に固定されている。らせん状のボール転動空間を転動するボール３０は、ボールねじ溝１２，２４を複数回回って移動してから、チューブ式循環路４０の一方の端部４２ですくい上げられてチューブ式循環路４０の中を通り、他方の端部（図示せず）からボールナット２０内のボール転動空間に戻る循環を繰り返すようになっている。ボールナット２０の両端の開口部には円形の凹部２６が形成されており、これに嵌着した円板状のシール部材２８の内周面がボールねじ軸１０の外周面及びボールねじ溝１２の面に摺接して外部からボールナット２０内部に異物が入り込みボール３０のスムーズな循環を阻害したり、ボール３０またはボールねじ溝１２が異常摩耗するのを防止したり、ボール転動空間に封入されたグリースが外部に流出しないようにシールする。このようなボールねじ装置によれば、ボールねじ軸１０とボールナット２０とはボール３０の転がりを介して接触することになるので、ボールナット２０をボールねじ軸１０に対して、小さい駆動力で相対的にらせん運動させることができる。
【００１２】
封入されるグリースは、フッ素系グリースと、フッ素グリース系以外のグリースとを混合したグリース組成物である。以下に、フッ素系グリース及びフッ素系グリース以外のグリースについて説明する。
【００１３】
〔フッ素系グリース〕
フッ素系グリースとしては、パーフルオロポリエーテルを基油とし、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を増ちょう剤とするフッ素系グリースであれば、特に制限することなく用いることができ、従来から知られたものを適宜選択して用いることができる。
【００１４】
但し、パーフルオロポリエーテルとしては、低温流動性の不足による低温起動時の異音の発生や、高温で油膜が形成され難いために起こる焼付きを避けるために、４０℃における動粘度が２０〜４００ｍｍ^２／ｓ、特に３０〜２００ｍｍ^２／ｓのものが好ましい。また、ポリテトラフルオロエチレンの形状は制限されるものではなく、球形、多面体（立方体や直方体）、直端には針状でも構わない。これらポリテトラフルオロエチレンは単独で使用してもよいし、複数を組み合わせて使用してもよく、好ましくは混和ちょう度がＮＬＧＩに規定された等級でＮｏ．１〜３となるように配合される。
【００１５】
〔フッ素系グリース以外のグリース〕
フッ素系グリース以外のグリースとしては、鉱油やポリα−オレフィン等の合成油等の潤滑油を基油とし、金属コンプレックス石けん系やウレア系等の増ちょう剤を添加したグリース等を特に制限することなく用いることができる。
【００１６】
鉱油系潤滑油としては、鉱油を減圧蒸留、油剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、硫酸洗浄、白土精製、水素化精製等を適宜組み合わせて精製したものを用いることができる。また、合成油系潤滑油としては、炭化水素系油、芳香族系油、エステル系油、エーテル系油等が挙げられる。これらのうち、前記炭化水素系油としては、ノルマルパラフィン、イソパラフィン、ポリブテン、ポリイソブチレン、１−デセンオリゴマー、１−デセンとエチレンとのコオリゴマー等のポリ−α−オレフィンまたはこれらの水素化物等が挙げられる。前記芳香族系油としては、モノアルキルベンゼン、ジアルキルベンゼン等のアルキルベンゼン、あるいはモノアルキルナフタレン、ジアルキルナフタレン、ポリアルキルナフタレン等のアルキルナフタレン等が挙げられる。前記エステル系油としては、ジブチルセバケート、ジー２−エチルヘキシルセバケート、ジオクチルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジトリデシルグルタレート、メチル・アセチルシノレート等のジエステル油、あるいはトリオクチルトリメリテート、トリデシルトリメリテート、テトラオクチルピロメリテート等の芳香族エステル油、さらにはトリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、ペンタエリスリトール−２−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールベラルゴネート等のポリオールエステル油、さらにはまた、多価アルコールと二塩基酸・一塩基酸の混合脂肪酸とのオリゴエステルであるコンプレックスエステル油等が挙げられる。前記エーテル系油としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコールモノエーテル、ポリプロピレングリコールモノエーテル等のポリグリコール、あるいはモノアルキルトリフェニルエーテル、アルキルジフェニルエーテル、ジアルキルジフェニルエーテル、ペンタフェニルエーテル、テトラフェニルエーテル、モノアルキルテトラフェニルエーテル、ジアルキルテトラフェニルエーテル等のフェニルエーテル油等が挙げられる。
【００１７】
上記潤滑油からなる基油は、低温流動性不足による低温起動時の異音発生や、高温で油膜が形成され難いために起こる焼付きを避けるために、４０℃における動粘度が好ましくは１０〜４００ｍｍ^２／ｓ、より好ましくは２０〜２５０ｍｍ^２／ｓ、更に好ましくは４０〜１５０ｍｍ^２／ｓｅｃであることが望ましい。
【００１８】
また、増ちょう剤の金属コンプレックス石けん系増ちょう剤としては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｂａ、Ｃａ等から選択される金属コンプレックス石けん、またはこれらの混合物が挙げられる。また、ウレア系増ちょう剤としては、ジウレア化合物、トリウレア化合物、テトラウレア化合物、ポリウレア化合物、またはこれらの混合物が挙げられる。これらの金属コンプレックス石けん系及びウレア系の増ちょう剤の中でも、耐熱性、音響性を考慮すると、ウレア系増ちょう剤を用いることが好ましい。
【００１９】
上記の潤滑油と増ちょう剤とは、好ましくは混和ちょう度がＮＬＧＩに規定された等級でＮｏ．１〜３となるように配合される。
【００２０】
〔グリース組成物の調製方法〕
本発明で用いるグリース組成物は、上記のフッ素系グリースと、フッ素系グリース以外のグリースとを混合して調製される。その際、フッ素系グリースと、フッ素グリース系以外のグリースとの混合割合は、重量比で、フッ素系グリース：フッ素系グリース以外のグリース＝２０〜８０：８０〜２０が好ましい。フッ素系グリース以外のグリースの混合割合が２０質量％未満であると、相対的に流動性に乏しいフッ素系グリースの比率が多く、コストの低減並びに低トルク化を十分に図ることができなくなり、更に潤滑性にも劣るようになる。一方、フッ素系グリース以外のグリースの混合割合が８０質量％を超えると、グリース組成物の揮発性が高くなり、発塵量が多くなる。
【００２１】
フッ素系グリースとフッ素系グリース以外のグリースとの混合方法は特に制限されることなく、例えばニーダー、ロールミル等の公知の混合手段を用いることができる。また、混合に際して加熱することも有効である。
【００２２】
また、調製されたグリース組成物は、混和ちょう度が、ＮＬＧＩに規定された等級でＮｏ．１〜３であることが好ましい。
【００２３】
〔添加剤〕
本発明で用いるグリース組成物には、さらに性能を高めるために、必要に応じて添加剤を添加してもよい。例えば、金属石けん、ベントン、シリカゲル等のゲル化剤；アミン系、フェノール系、イオウ系、ジチオリン酸亜鉛等の酸化防止剤；塩素系、イオウ系、リン系、ジチオリン酸亜鉛、有機モリブデン等の極圧剤；脂肪酸、動植物油等の油性剤；石油スルフォネート、ジノニルナフタレンスルフォネート、ソルビタンエステル等のさび止め剤；ベンゾトリアゾール、亜硝酸ソーダ等の金属不活性剤；ポリメタクリレート、ポリイソブチレン、ポリスチレン等の粘度指数向上剤等が挙げられ、これらを単独または２種以上組み合わせて添加することができる。この際、添加剤の添加量は、本発明の所望の目的を達成できる範囲であれば特に限定されるものではないが、通常グリース組成物中に２０質量％以下含有させることができる。
【００２４】
尚、添加剤を添加する場合は、フッ素系グリース以外のグリースを調製する際に、所定量を配合することが好ましい。また、添加剤の配合は、例えばニーダー、ロールミル等の公知の混合手段で添加剤を添加した後十分に攪拌し、添加剤を均一に分散させる必要がある。この際、加熱することも有効である。
【００２５】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
【００２６】
（実施例１〜５、比較例１〜３）
４０℃における動粘度が６０ｍｍ^２／ｓのパーフルオロポリエーテル油を基油とし、これにポリテトラフルオロエチレン粉末を加えて常法によりフッ素系グリースを得た。また、４０℃における動粘度が１００ｍｍ^２／ｓのエーテル油を基油とし、これにアミンとジイソシアネートとを加え、加熱しながら攪拌してウレア系グリースを得た。そして、フッ素系グリースとウレア系グリースとを表１に示す割合で混合して試験グリースを調製し、下記のトルク試験及び発塵量測定試験に供した。
【００２７】
【表１】

【００２８】
（トルク試験）
図２に示すように、調製した試験グリースを試験ボールねじ装置Ａ（日本精工（株）製「型番Ｗ２５０３ＳＡ−２Ｐ−Ｃ５Ｚ５」：軸径２５ｍｍ、リード５．０８ｍｍ）のボールナット２０に５ｍｌ封入し、ボールねじ軸１０をスピンドルＢにより５００ｍｉｎ^−１で回転させ、荷重検出器Ｃにより回転開始１０分後における動トルクを測定した。図４に測定結果を示すが、比較例１の試験グリースを封入したトルク値を１とする相対値で示してある。
【００２９】
（発塵量測定試験）
用いた発塵量測定装置の概略を図３に示す。この発塵量測定装置では、試験ボールねじ装置Ａのボールねじ軸１０は、カップリングＤを介してモーターＥで駆動され、軸受Ｆに磁性流体シールＧが装着されているため、ボールねじ装置Ａからの発塵粒子だけが測定されるようになっている。試験ボールねじ装置Ａとして、日本精工（株）製「Ｗ１５０３ＦＡ−３Ｐ−Ｃ５Ｚ１０」（軸径１５ｍｍ、リード１０ｍｍ）を使用し、ボールナット２０の空間部に調製した試験グリースを２．２ｍｌ封入した。そして、発塵量測定装置をクリーンベンチＨ内に設置し、１０００ｍｉｎ^−１でストローク２１０ｍｍ動かすとともに、クリーンベンチＨ内に給気管Ｉを通じて清浄空気を連続して供給し、その排気を排気管Ｊを通じて光散乱式のパーティクルカウンタ（図示省略）に導入して、粒径０．５μｍ以上の粒子数を測定した。測定結果を図４に示す。
【００３０】
図４から明らかなように、本発明に従い、特にフッ素系グリースとフッ素系グリース以外のグリースとを、フッ素系グリース：フッ素系グリース以外のグリース＝２０〜８０：８０〜２０の割合で混合することにより、発塵量の低減とトルク寿命の向上（トルクの低減）とを同時に図ることができる。
【００３１】
以上、本発明に関してボールねじを例示して説明したが、他の直動装置であるリニアガイド装置等でも同様の効果が得られる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、廉価で、低い発塵性と、優れたトルク寿命を有する直動装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の直動装置の一形態であるボールねじ装置を示す図である。
【図２】実施例においてトルク試験に用いたトルク測定装置の概略図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）のｂｂ矢視図である。
【図３】実施例において発塵量測定試験に用いた発塵量測定装置の概略図である。
【図４】実施例、比較例におけるトルク測定結果および発塵量測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１０　ボールねじ軸
１２　ボールねじ溝
２０　ボールナット
２４　ボールねじ溝
３０　ボール
４０　チューブ式循環路
Ａ　　ボールねじ装置
Ｂ　　スピンドル
Ｃ　　荷重検出器
Ｄ　　カップリング
Ｅ　　モーター
Ｆ　　軸受
Ｇ　　磁性流体シール
Ｈ　　クリーンベンチ
Ｉ　　給気管
Ｊ　　排気管[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a linear motion device represented by a ball screw device that is a linear motion drive device, a linear guide device that is a linear motion guide device, and the like.
[0002]
[Prior art]
Generally, in a linear motion device, grease using lubricating oil such as mineral oil or poly-α-olefin oil as a base oil, or these lubricating oils are sealed to prevent abrasion of the rolling elements and members in contact with the rolling elements. A linear motion device containing such a lubricant can be used without any problem under normal use conditions, but when driven at high temperature, vacuum, or high speed, the lubrication of the lubricant to the outside of the linear motion device can be performed. Gas is generated due to scattering and evaporation, which contaminates the external environment of the linear motion device. Therefore, for example, in equipment that requires an advanced clean environment, such as semiconductor manufacturing equipment, liquid crystal panel manufacturing equipment, and hard disk manufacturing equipment, or in equipment that is used under high temperature and vacuum, fluorine-based grease lubricates linear motion equipment. (For example, see Patent Documents 1 and 2).
[0003]
This fluorinated grease uses liquid fluorinated polymer oil as a base oil and solid fluorinated polymer (fluororesin) as a thickener, has extremely low volatility, and has a very small amount of scattered outside a linear motion device ( Dust generation) is relatively small, so that contamination of the external environment is relatively unlikely to occur.
[Patent Document 1]
JP-A-13-72987 (page 2)
[Patent Document 2]
JP-A-13-59094 (page 2)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, fluorine-based grease, on the other hand, is poor in fluidity and inferior in lubricating performance as compared to grease using mineral oil or poly α-olefin oil as a base oil, so that rolling elements and members in contact with the rolling elements are easily worn. I have a problem. Such wear is a serious problem particularly in a linear motion device used for a positioning device such as a semiconductor manufacturing device because the positioning accuracy is reduced.
[0005]
In addition, abrasion powder is generated by the abrasion, and the abrasion powder is mixed into the grease to cause an increase in torque and seizure in a relatively short time. As a result, problems such as heat generation due to an increase in torque and overload on the motor occur.
[0006]
In recent years, semiconductor manufacturing equipment, liquid crystal panel manufacturing equipment, and hard disk manufacturing equipment have been operating at higher speeds in order to improve productivity, and linear motion devices incorporated therein have also been required to operate at higher speeds. Particle generation and increase in torque due to wear are more likely to occur than before.
[0007]
Furthermore, fluorine-based grease is expensive, and there is a problem that the entire linear motion device is expensive.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a linear motion device that is inexpensive, has a small amount of dust generation, and has an excellent torque life.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a guide shaft having a ball rolling groove on an outer peripheral surface, and a ball forming a ball rolling space on an inner peripheral surface so as to face the ball rolling groove of the guide shaft. A movable body having a rolling groove, a number of balls rotatably accommodated in the ball rolling space, and a ball scooped up at one end of the ball rolling space and a ball at the other end of the ball rolling space. In a linear motion device comprising a ball circulation member having a ball circulation path to be moved, a perfluoropolyether as a base oil, a fluorine-based grease using polytetrafluoroethylene as a thickener, and grease other than a fluorine-based grease. A linear motion device characterized by enclosing a mixed grease composition.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0011]
In the present invention, the configuration and structure of the linear motion device itself are not particularly limited, and for example, a ball screw device as shown in a partial cross-sectional view in FIG. 1 can be exemplified. The ball screw device shown in FIG. 1 has a ball screw shaft 10 having a helical ball screw groove 12 formed on an outer peripheral surface, and a helical ball screw groove 24 facing the ball screw groove 12 on an inner peripheral surface 22. Ball nut 20, a plurality of balls 30 rotatably interposed between opposed ball screw grooves, and a tubular circulation path 40 for circulating the balls 30. The tube-type circulation path 40 is formed of a tube having a substantially U-shape in outer shape. The ball nut 20 is inserted into the rolling space and is fixed to the outer surface of the ball nut 20 by a stopper 46. The ball 30, which rolls in the spiral ball rolling space, moves around the ball screw grooves 12, 24 a plurality of times, and is then picked up at one end 42 of the tube-type circulation path 40 to form a tube-type circulation path. The circulation that passes through the inside 40 and returns to the ball rolling space in the ball nut 20 from the other end (not shown) is repeated. A circular concave portion 26 is formed in the opening at both ends of the ball nut 20, and the inner peripheral surface of the disc-shaped sealing member 28 fitted in the concave portion 26 is formed on the outer peripheral surface of the ball screw shaft 10 and the ball screw groove 12. Foreign matter enters the ball nut 20 from the outside by sliding on the surface to prevent smooth circulation of the ball 30, prevent the ball 30 or the ball screw groove 12 from being abnormally worn, or is sealed in the ball rolling space. Seal to prevent grease from leaking out. According to such a ball screw device, since the ball screw shaft 10 and the ball nut 20 come into contact with each other through the rolling of the ball 30, the ball nut 20 can be moved with a small driving force against the ball screw shaft 10. A relatively spiral movement is possible.
[0012]
The grease to be enclosed is a grease composition in which a fluorine-based grease and a grease other than the fluorine-based grease are mixed. Hereinafter, fluorine grease and grease other than fluorine grease will be described.
[0013]
[Fluorine grease]
As the fluorinated grease, any fluorinated grease containing perfluoropolyether as a base oil and polytetrafluoroethylene (PTFE) as a thickener can be used without particular limitation, and has been known in the art. Those can be appropriately selected and used.
[0014]
However, the perfluoropolyether has a kinematic viscosity of 20 to 40 ° C. to avoid generation of abnormal noise at low temperature startup due to lack of low temperature fluidity and seizure caused by difficulty in forming an oil film at high temperature. 400 mm ² / s, particularly 30 to ²⁰⁰ mm ² / s is preferred. The shape of polytetrafluoroethylene is not limited, and may be spherical, polyhedral (cubic or rectangular), or needle-like at the right end. These polytetrafluoroethylenes may be used alone or in combination of two or more. Preferably, the degree of miscibility is a grade specified by NLGI. It is blended so that it becomes 1-3.
[0015]
[Greases other than fluorine grease]
As greases other than fluorine greases, lubricating oils such as mineral oils and synthetic oils such as poly α-olefins as base oils, and greases to which metal complex soap-based or urea-based thickeners are added are particularly restricted. It can be used without.
[0016]
As the mineral oil-based lubricating oil, those obtained by appropriately combining mineral oil with vacuum distillation, removal of an oil agent, solvent extraction, hydrocracking, solvent dewaxing, washing with sulfuric acid, clay refining, hydrorefining, and the like can be used. Examples of the synthetic oil-based lubricating oil include a hydrocarbon-based oil, an aromatic-based oil, an ester-based oil, and an ether-based oil. Among them, examples of the hydrocarbon-based oil include normal paraffin, isoparaffin, polybutene, polyisobutylene, 1-decene oligomer, poly-α-olefin such as co-oligomer of 1-decene and ethylene, and hydrides thereof. No. Examples of the aromatic oil include alkylbenzenes such as monoalkylbenzene and dialkylbenzene, and alkylnaphthalenes such as monoalkylnaphthalene, dialkylnaphthalene, and polyalkylnaphthalene. Examples of the ester oils include dibutyl sebacate, di-2-ethylhexyl sebacate, dioctyl adipate, diisodecyl adipate, ditridecyl adipate, ditridecyl glutarate, diester oils such as methyl acetyl sinolate, and trioctyl trimellitate, Aromatic ester oils such as tridecyl trimellitate and tetraoctyl pyromellitate, and polyols such as trimethylolpropane caprylate, trimethylolpropaneperargonate, pentaerythritol-2-ethylhexanoate, and pentaerythritol belargonate Ester oils, and also complex ester oils, which are oligoesters of polyhydric alcohols and mixed fatty acids of dibasic acids / monobasic acids, and the like. Examples of the ether-based oil include polyglycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene glycol monoether, and polypropylene glycol monoether, or monoalkyl triphenyl ether, alkyl diphenyl ether, dialkyl diphenyl ether, pentaphenyl ether, tetraphenyl ether, and monoalkyl And phenyl ether oils such as tetraphenyl ether and dialkyltetraphenyl ether.
[0017]
The base oil composed of the above lubricating oil has a kinematic viscosity at 40 ° C. of preferably 10 to 10 to avoid generation of abnormal noise at low temperature startup due to insufficient low temperature fluidity and seizure caused by difficulty in forming an oil film at high temperature. 400 mm ² / s, more preferably it is desirable 20~250mm ² / s, more preferably from 40~150mm ² / sec.
[0018]
Examples of the metal complex soap-based thickener of the thickener include a metal complex soap selected from Li, Na, Ba, Ca, and the like, and a mixture thereof. Examples of the urea-based thickener include a diurea compound, a triurea compound, a tetraurea compound, a polyurea compound, and a mixture thereof. Among these metal complex soap-based and urea-based thickeners, it is preferable to use a urea-based thickener in consideration of heat resistance and acoustic properties.
[0019]
The lubricating oil and the thickener described above are preferably of a grade specified in NLGI with a penetration consistency of No. It is blended so that it becomes 1-3.
[0020]
(Method of preparing grease composition)
The grease composition used in the present invention is prepared by mixing the above-mentioned fluorine-based grease with a grease other than the fluorine-based grease. At this time, the mixing ratio of the fluorine-based grease and the grease other than the fluorine-based grease is preferably 20 to 80:80 to 20 in terms of a weight ratio. If the mixing ratio of the grease other than the fluorine-based grease is less than 20% by mass, the ratio of the fluorine-based grease having relatively poor fluidity is large, and it is not possible to sufficiently reduce the cost and reduce the torque. The lubricity also becomes poor. On the other hand, if the mixing ratio of the grease other than the fluorine-based grease exceeds 80% by mass, the volatility of the grease composition increases, and the amount of dust increases.
[0021]
The mixing method of the fluorine-based grease and the grease other than the fluorine-based grease is not particularly limited, and a known mixing means such as a kneader or a roll mill can be used. Heating during mixing is also effective.
[0022]
Also, the prepared grease composition has a mixing consistency of No. 1 according to the grade specified in NLGI. It is preferably from 1 to 3.
[0023]
〔Additive〕
Additives may be added to the grease composition used in the present invention as needed to further enhance the performance. For example, gelling agents such as metal soap, benton, silica gel, etc .; antioxidants, such as amine type, phenol type, sulfur type, zinc dithiophosphate; poles, such as chlorine type, sulfur type, phosphorus type, zinc dithiophosphate, organic molybdenum, etc. Oil agents such as fatty acids and animal and vegetable oils; Rust inhibitors such as petroleum sulfonates, dinonylnaphthalenesulfonates, sorbitan esters; Metal deactivators such as benzotriazole and sodium nitrite; polymethacrylate, polyisobutylene, polystyrene And the like, and these can be added alone or in combination of two or more. At this time, the amount of the additive is not particularly limited as long as the desired object of the present invention can be achieved, but the additive can be usually contained in the grease composition in an amount of 20% by mass or less.
[0024]
In addition, when adding an additive, it is preferable to mix | blend a predetermined amount at the time of preparing greases other than a fluorine grease. In addition, it is necessary to mix the additives by a well-known mixing means such as a kneader, a roll mill or the like, and then sufficiently stir the additives to disperse the additives uniformly. At this time, heating is also effective.
[0025]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be further described with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
[0026]
(Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 to 3)
A perfluoropolyether oil having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 60 mm ² / s was used as a base oil, and polytetrafluoroethylene powder was added thereto to obtain a fluorine-based grease by a conventional method. In addition, an ether oil having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 100 mm ² / s was used as a base oil, and an amine and a diisocyanate were added thereto, followed by stirring while heating to obtain a urea grease. Then, a fluorine-based grease and a urea-based grease were mixed at a ratio shown in Table 1 to prepare a test grease, which was subjected to the following torque test and dust generation measurement test.
[0027]
[Table 1]

[0028]
(Torque test)
As shown in FIG. 2, 5 ml of the prepared test grease is sealed in a ball nut 20 of a test ball screw device A (manufactured by Nippon Seiko Co., Ltd., “model number W2503SA-2P-C5Z5”: shaft diameter 25 mm, lead 5.08 mm). Then, the ball screw shaft 10 was rotated at 500 min ^-1 by the spindle B, and the dynamic torque at 10 minutes after the start of rotation was measured by the load detector C. FIG. 4 shows the measurement results, which are shown as relative values, where the torque value in which the test grease of Comparative Example 1 is sealed is 1.
[0029]
(Dust generation measurement test)
FIG. 3 shows an outline of the used dust amount measuring device. In this dust generation amount measuring device, the ball screw shaft 10 of the test ball screw device A is driven by the motor E via the coupling D, and the magnetic fluid seal G is mounted on the bearing F. Only the dust particles from are measured. As the test ball screw device A, "W1503FA-3P-C5Z10" (shaft diameter 15 mm, lead 10 mm) manufactured by Nippon Seiko Co., Ltd. was used, and 2.2 ml of the prepared test grease was sealed in the space of the ball nut 20. Then, the dust generation amount measuring device is installed in the clean bench H, and the stroke is moved 210 mm at 1000 min ⁻¹ , and the clean air is continuously supplied into the clean bench H through the air supply pipe I. It was introduced into a light scattering type particle counter (not shown), and the number of particles having a particle size of 0.5 μm or more was measured. FIG. 4 shows the measurement results.
[0030]
As is apparent from FIG. 4, according to the present invention, in particular, fluorine grease and grease other than fluorine grease are mixed at a ratio of fluorine grease: grease other than fluorine grease = 20 to 80:80 to 20. Accordingly, it is possible to simultaneously reduce the amount of dust generation and improve the torque life (reduce the torque).
[0031]
As described above, the ball screw has been described as an example of the present invention. However, similar effects can be obtained with another linear motion device such as a linear guide device.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a linear motion device that is inexpensive, has low dust generation, and has excellent torque life is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a ball screw device which is an embodiment of a linear motion device according to the present invention.
FIGS. 2A and 2B are schematic diagrams of a torque measuring device used for a torque test in an example, wherein FIG. 2A is a side view thereof, and FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram of a dust amount measuring device used in a dust amount measurement test in Examples.
FIG. 4 is a graph showing a result of measuring a torque and a result of measuring a dust amount in Examples and Comparative Examples.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 Ball screw shaft 12 Ball screw groove 20 Ball nut 24 Ball screw groove 30 Ball 40 Tube type circulation path A Ball screw device B Spindle C Load detector D Coupling E Motor F Bearing G Magnetic fluid seal H Clean bench I Air supply pipe J Exhaust pipe

Claims (1)

外周面にボール転動溝を有する案内軸と、内周面に前記案内軸の前記ボール転動溝と対向してボール転動空間を形成するボール転動溝を有する可動体と、前記ボール転動空間に転動自在に収容される多数のボールと、前記ボール転動空間の一端でボールを掬い上げ該ボール転動空間の他端にボールを移動させるボール循環路を有するボール循環部材とを備える直動装置において、
パーフルオロポリエーテルを基油とし、ポリテトラフルオロエチレンを増ちょう剤とするフッ素系グリースと、フッ素系グリース以外のグリースとを混合したグリース組成物を封入したことを特徴とする直動装置。A movable body having a guide shaft having a ball rolling groove on an outer peripheral surface, a ball rolling groove on an inner circumferential surface facing the ball rolling groove of the guide shaft to form a ball rolling space; A large number of balls rotatably accommodated in the moving space, and a ball circulating member having a ball circulating path for scooping the ball at one end of the ball rolling space and moving the ball to the other end of the ball rolling space. In the linear motion device provided,
A linear motion device characterized by enclosing a grease composition in which a perfluoropolyether is used as a base oil and a fluorine-based grease containing polytetrafluoroethylene as a thickener and a grease other than the fluorine-based grease are mixed.

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