JP2000074173A - 送りねじの冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 送りねじの回転に支障をきたすことがなく、
円滑にねじ軸を回転させることができ、しかも送りねじ
を円滑にかつ確実に冷却することができるとともに、長
期間使用しても摩耗等の問題が生じにくく、寿命を大幅
に向上させることができる一方、たとえ、摩耗した場合
でも容易に部品交換することができる上に、ねじ軸の長
さに関係なく適用できる送りねじの冷却装置の提供。 【解決手段】 ねじ軸１０がこのねじ軸１０の軸孔１０
０に装着されたアダプタ３０とともに回転している際
に、アダプタ３０に摺動自在に設けられたシール部材３
２の流通路を介して供給された冷却流体が、アダプタ３
０の連通路を通って軸孔１００内に送給され、この軸孔
１００内に装着されたパイプ２２により仕切られている
流体往路及び流体復路を経由して、ねじ軸１０を冷却し
た後、アダプタ３０の連通路に戻り、シール部材３２の
流通路を介して固定側に排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、マシニン
グセンタなどの工作機械において、テーブルの送り機構
などとして使用されている送りねじの冷却装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、この種のマシニングセンタなどの
工作機械の送り機構においては、送り速度の高速化、高
加減速化並びに工作機械の稼働率の向上により、送りね
じ軸（ボールねじ軸）と、それを回転自在に支持する軸
受部及び上記送りねじ軸にねじ込まれたナット体等から
なる送り系において、これらの送りねじ軸、軸受部及び
ナット体間の摩擦による発熱が増大するようになってき
ている。そして、この送り系の発熱の増大は、送り系の
各部の温度を上昇させ、送り系の各部材に熱変形を生じ
させて、送り精度の劣化につながるという問題を引き起
こす。

【０００３】ところで、この問題を解決するための従来
技術として、特公平４ー８０２６５号公報に記載の送り
ねじ軸の冷却装置が知られている。この従来の送りねじ
の冷却装置は、回転するねじ軸に軸穴を設け、この軸穴
のに回転しない片持ち固定の中空管（パイプ）を内装
し、ねじ軸の軸穴の内面と中空管との間の空隙及び中空
管の内部に冷却液を循環させることにより、ねじ軸を冷
却するようにしている。

【０００４】また、上記特公平４ー８０２６５号公報に
は、回転するねじ軸に軸穴を設け、この軸穴の内部に中
空管を固定して二重管構造とし、上記ねじ軸の端部に半
径方向に複数の小孔をあけて、この小孔の両側のねじ軸
に一対のシールを摺動自在に設け、これらのシールによ
り液封された小孔を介して冷却液をねじ軸の軸穴の内面
と中空管との空隙に供給するとともに、中空管の内部を
通った冷却液を中空管の端部から排出する送りねじの冷
却装置が記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の送りねじの冷却装置のうち、前者の、回転するねじ
軸の軸穴内に、回転しない片持ち固定の中空管を装着し
たものにあっては、以下の問題を生じる。すなわち、 （１）回転する長いねじ軸の軸穴の中に、一緒に回転し
ない細長い中空管を片持ち固定しているために、中空管
がその自由端において半径方向外方に向かって振れ易
く、軸穴の内面と接触し易いという問題がある。 （２）片持ち固定の中空管にあっては、送り系や中空管
の固有振動数あるいは冷却流体の流れにより振動を生じ
易く、送りストロークの大きな機械には適用できないと
いう問題がある。

【０００６】また、上記従来の送りねじの冷却装置のう
ち、後者の、中空管がねじ軸とともに回転する二重管構
造のものにあっては、ねじ軸の端部に半径方向に複数の
小孔をあけ、これらの小孔の両側のねじ軸に一対のシー
ルを摺動自在に設け、これらのシールにより液封された
小孔を介して冷却液をねじ軸の軸穴内に供給するように
しているために、以下のような問題を生じる。すなわ
ち、 （３）上記シールを直接ねじ軸に摺動自在に設けている
ため、このシールの径が大きくなる。したがって、ねじ
軸が高速回転している際に、シール部に摺接するねじ軸
の周速が大きくなって、シールが摩耗し易く、シールの
寿命が短くなるとともに、ねじ軸の外周にもシールとの
摺動による摩耗痕が現れる。そして、ねじ軸が摩耗した
場合には交換が容易ではないという問題がある。 （４）ねじ軸に直接シールを摺動自在に設けているか
ら、シールの径が大きくなり、その分だけ慣性（イナー
シャ）が大きくなるという問題がある。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、送りねじの回転に支障を
きたすことがなく、円滑にねじ軸を回転させることがで
き、しかも送りねじを円滑にかつ確実に冷却することが
できるとともに、長期間使用しても摩耗等の問題が生じ
にくく、寿命を大幅に向上させることができる一方、た
とえ、摩耗した場合でも容易に部品交換することができ
る上に、ねじ軸の長さに関係なく適用できる送りねじの
冷却装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は、少
なくとも一端部を回転自在に支持されたねじ軸と、この
ねじ軸にねじ込まれたナット体と、上記ねじ軸の一方の
端部に開口端を設けて、上記ねじ軸の軸線に沿って穿設
された軸孔とを具備する送りねじの冷却装置において、
上記ねじ軸の軸孔が、この軸孔内に装着された仕切部材
により冷却流体の流体往路と流体復路に仕切られ、上記
ねじ軸の軸孔の開口端に、上記冷却流体の流体往路及び
流体復路にそれぞれ連通する連通路を備えたアダプタが
装着され、このアダプタに、上記アダプタの各連通路に
それぞれ連通する流通路を備えたシール手段が摺動自在
に設けられたものである。この請求項１にあっては、ね
じ軸がこのねじ軸の軸孔の開口端に装着されたアダプタ
とともに回転している際に、アダプタに摺動自在に設け
られたシール手段の流通路を介して供給された冷却流体
が、アダプタの連通路を通って軸孔内に送給され、この
軸孔内に装着された仕切部材により仕切られている流体
往路及び流体復路を経由して、ねじ軸（ナット体、軸受
部）を冷却した後、アダプタの連通路に戻り、シール手
段の流通路を介して固定側に排出される。

【０００９】本発明の請求項２は、仕切部材が、ねじ軸
の軸孔内に装着されたパイプから構成され、このパイプ
とねじ軸との間に振れ止め部材が設けられたものであ
る。この請求項２にあっては、ねじ軸の軸孔内に装着さ
れたパイプによって、ねじ軸を二重管構造にして、ねじ
軸の軸孔の内壁面とパイプの外周面との間の空間と、パ
イプの内部の空間とを、それぞれ冷却流体の通路とし
て、ねじ軸の冷却を行うとともに、パイプとねじ軸との
間に設けられた振れ止め部材によって、ねじ軸内のパイ
プを支持して、このパイプの回転中の振動を防止する。
この場合、ねじ軸の軸孔の内壁面とパイプの外周面との
間の空間が流体往路あるいは流体復路のどちらか一方に
限定され、この空間を流れる冷却流体が一方向に限られ
るから、ねじ軸の軸線に直交する面内において、同じ条
件でねじ軸の冷却を行える。したがって、ねじ軸の軸線
まわりにおいて、冷却むらが生じることがない。

【００１０】本発明の請求項３は、仕切部材が、ねじ軸
の軸孔の内壁面に当接し、かつねじ軸の軸線に沿った複
数のスプライン溝を有する形材から構成されたものであ
る。この請求項３にあっては、複数のスプライン溝を有
する形材をねじ軸の軸孔の内壁面に当接することによ
り、この形材のがたつきを防ぎ、形材を確実にねじ軸の
軸孔内に装着、固定するとともに、上記複数のスプライ
ン溝に冷却流体を循環させることにより、ねじ軸を冷却
する。この場合、冷却流体と接触しているねじ軸の軸孔
の内壁面が直接冷却されるのに加えて、形材が上記内壁
面に当接しているから、特に、熱伝導率の高い形材を使
用すればするほど、形材のスプライン溝面が冷却流体に
よって冷却されることにより、形材を介してねじ軸が間
接的に冷却される。したがって、冷却面積を増やせるか
ら、より効率的な冷却が可能となる。

【００１１】本発明の請求項４は、仕切部材が、ねじ軸
の軸孔の内壁面に当接し、かつ複数の螺旋溝を有する形
材から構成されたものである。この請求項４にあって
は、複数の螺旋溝を冷却流体の流体通路（流体往路、流
体復路）とすることにより、上記請求項３のスプライン
溝の場合に比べて、より長い流路長が確保されるから、
その分、冷却流体とねじ軸とがより長い間接触してお
り、ねじ軸から冷却流体への熱の移動がより良好に行わ
れ、熱交換効率が向上して、ねじ軸が効果的に冷却され
る。

【００１２】本発明の請求項５は、仕切部材が、ねじ軸
の軸孔の内壁面に当接し、この内壁面との間に流体通路
を有する形材から構成され、この形材の内部に中空孔が
形成されたものである。この請求項５にあっては、形材
をねじ軸の軸孔の内壁面に当接して、形材をねじ軸内に
固定するとともに、形材とねじ軸の軸孔の内壁面との間
の空間及び形材の中空孔を利用して冷却流体を循環させ
て、ねじ軸の冷却を行う。この場合、上記請求項２のパ
イプと同様に、ねじ軸の軸孔の内壁面との間の空間の冷
却流体の流れを行きあるいは戻りのどちらか一方に限定
できるから、ねじ軸が、その軸線まわりに均一に冷却さ
れる。

【００１３】また、上記請求項３〜５記載の形材をアル
ミ等で形成するようにすれば、その高い熱伝導率により
冷却効率が高められるとともに、軟質であることによ
り、ねじ軸の軸孔に形材をならわせやすく、軸孔の内壁
面と形材とをしっかりと当接しやすい。

【００１４】発明の請求項６は、仕切部材がその長さ方
向に沿って複数に分割され、かつこれらの分割体が互い
に係合されるように構成されたものである。この請求項
６にあっては、互いに係合された複数の分割体によって
仕切部材を構成することにより、短い部品（分割体）を
継ぎ足してねじ軸の軸孔内に挿入し固定することが可能
になる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図１３に基づいて本
発明の実施の形態を説明する。図１〜図５は本発明の第
１の実施の形態を示すもので、これらの図において符号
１０はボールねじのねじ軸である。このねじ軸１０は、
その両端部にそれぞれ設けられた軸受部１２、１４によ
り回転自在に支持されている。そして、上記ねじ軸１０
の基端には、駆動モータ１６の出力軸１６０が衝き合わ
されて、カップリング１８により連結されている。ま
た、上記ねじ軸１０の中間部に形成されたねじ部にはナ
ット体２０がねじ込まれており、上記駆動モータ１６の
出力軸１６０を回転させることにより、ねじ軸１０の回
転にともない、ナット体２０が、ねじ軸１０の軸線に沿
って往復移動するように構成されている。

【００１６】上記ねじ軸１０の基端部を回転自在に支持
する軸受部１２は、図１に示すように、ねじ軸１０の基
端部に形成された小径部において、中空状の支持部材１
２０とねじ軸１０との間に装着された４個の軸受１２１
と、上記ねじ軸１０の、各軸受１２１の両側にそれぞれ
装着され、かつこれらの軸受１２１の内輪部材を挟持す
る押さえ部材１２２、１２３と、上記支持部材１２０の
内部に取り付けられ、かつ各軸受１２１の外輪部材を支
持部材１２０とともに挟持する固定部材１２４とから構
成されている。

【００１７】また、上記ねじ軸１０の先端部を回転自在
に支持する軸受部１４は、上記軸受部１２と略同様の構
成を有するものであり、図１と図２に示すように、ねじ
軸１０の先端部に形成された小径部において、中空状の
支持部材１４０とねじ軸１０との間に装着された２個の
軸受１４１と、上記ねじ軸１０の、各軸受１４１の両側
にそれぞれ装着され、かつこれらの軸受１４１の内輪部
材を挟持する筒状部材１４２及び押さえ部材１４３、１
４４と、上記支持部材１４０とこの支持部材１４０の開
口部をおおうカバー部材１４６との間の内部に取り付け
られ、かつ各軸受１４１の外輪部材を支持部材１４０と
ともに挟持する固定部材１４５とから構成されている。

【００１８】上記ねじ軸１０の中心部には、その軸線に
沿って軸孔１００が形成されており、この軸孔１００の
内部にはパイプ２２が装着されている。そして、このパ
イプ２２の基端部は、図５に示すように、ねじ軸１０の
軸孔１００とパイプ２２との間に挿し込まれたパイプ押
さえ２４によってねじ軸１０の軸孔１００内に固定され
ているとともに、ねじ軸１０の軸孔１００の基端には、
この基端を閉塞するプラグ２６がねじ込まれている。ま
た、パイプ２２の基端部には複数の小穴２２０が形成さ
れている。

【００１９】さらに、上記パイプ２２の、軸線方向中央
部外周には、図４に示すように、３個の円柱状の振れ止
め部材２８が、パイプ２２の周まわりに等間隔をあけて
固着されており、これらの振れ止め部材２８は、ねじ軸
１０の軸孔１００の内壁面に当接してパイプ２２を支持
するようになっている。

【００２０】上記ねじ軸１０の軸孔１００の先端には、
図１〜図３に示すように、中空状のアダプタ３０の基端
部が挿し込まれており、このアダプタ３０の中間部に形
成されたフランジ部３００が、Ｏリング３０５を介して
液密状態を保持しつつ、ねじ軸１００の先端面にボルト
３０１により取り付けられている。そして、上記アダプ
タ３０に形成された中心孔（連通路）３０２には、一対
の断面半円形状の溝部（連通路）３０３と、これらの溝
部３０３に連なり、かつアダプタ３０の外方に開口する
小孔（連通路）３０４とがそれぞれ形成されている。ま
た、上記アダプタ３０の中心孔３０２には、上記パイプ
２２の先端部が挿し込まれて固定されている。

【００２１】さらに、上記軸受部１４０のカバー部材１
４６には、上記アダプタ３０の小孔３０４の両側を封止
する一対の環状のシール部材３２が装着されており、こ
れらのシール部材３２間の空間に連通する流通路３４
と、アダプタ３０の先端側に位置するシール部材３２と
上記カバー部材１４６との間の空間に連通する流通路３
６とが、それぞれ、カバー部材１４６の内部に形成され
ている。そして、上記カバー部材１４６に形成された各
流通路３４、３６は、それぞれ、冷却流体の排出管３８
及び供給管４０に連結されている。

【００２２】次に、上記のように構成された冷却装置を
用いて、ボールねじを冷却する場合について説明する。
まず、駆動モータ１６を駆動して、その出力軸１６０を
介して、ねじ軸１０を回転させ、ナット体２０をねじ軸
１０の軸線に沿って移動させるに際して、クーラーから
送られてきた冷却流体（冷却液）を、供給管４０を介し
てカバー部材１４６内の流通路３６内に供給すると、こ
の流通路３６に供給された冷却流体は、アダプタ３０の
中心孔３０２に装着されたパイプ２２内を通って、パイ
プ２２の基端部にまで達する。

【００２３】次いで、この冷却流体は、このパイプ２２
の基端部に形成された小穴２２０を介して、パイプ２２
の外周面とねじ軸１０の軸孔１００の内壁面との間の空
間に入り、この空間を通ってねじ軸１０の先端部まで戻
る。そして、このねじ軸１０の先端まで戻ってきた冷却
流体は、ねじ軸１０とパイプ２２との間に装着されたア
ダプタ３０の溝部３０３及びこの溝部３０３に連なる小
孔３０４を介して、一対のシール部材３２間の空間を通
ってカバー部材１４６の流通路３４に入り、さらに、こ
の流通路３４に連結されている排出管３８を介してクー
ラーに戻される。

【００２４】このように、本実施の形態の冷却装置にお
いては、ボールねじを動作させるに際して、冷却流体
を、パイプ２２の内部及びこのパイプ２２とねじ軸１０
の軸孔１００の内壁面との間の空間を利用して循環させ
るから、ねじ軸１０、両軸受部１２、１４及びナット体
２０が円滑にかつ確実に冷却されるとともに、カップリ
ング１８を介して、駆動モータ１６の出力軸１６０が冷
却され、この出力軸１６０の冷却効率が向上する。

【００２５】この場合、上記パイプ２２は、その中央部
において振れ止め部材２８を介して、ねじ軸１０の軸孔
１００の内壁面に当接し、この内壁面によって確実に支
持されているから、ねじ軸１０が回転している際に、内
部のパイプ２２が振れ動くことがなく、軸孔１００の内
壁面に接触する等の不具合が起こることがない。したが
って、ねじ軸１０が長い場合であっても、内部にパイプ
２２を容易に装着できる。

【００２６】また、ねじ軸１０の先端に着脱可能にアダ
プタ３０を設け、このアダプタ３０に一対のシール部材
３２を摺動自在に設けるようにしたから、シール部材３
２に摺動するアダプタ３０の外径をねじ軸１０の外径よ
り小さくすることができることにより、上記従来のねじ
軸の外周面にシール部材を摺動自在に設ける構成に比べ
て、シール部材３２の径を小さくすることができる。

【００２７】したがって、ねじ軸１０が高速回転してい
る際に、シール部材３２に摺動するアダプタ３０の周速
を低減できるから、このシール部材３２の、アダプタ３
０との接触による摩耗を減少させることができ、シール
部材３２の寿命を大幅に向上させることができる。

【００２８】そして、長期間の使用によりシール部材３
２が摩耗した場合には、軸受部１４のカバー部材１４６
を支持部材１４０から取り外して、新しいシール部材３
２と交換する。この場合、駆動モータ１６側の軸受部１
２に比べて、上記軸受部１４には、交換作業の支障とな
るものがないので、シール部材３２の交換作業を円滑に
行うことができる。

【００２９】また、万一、シール部材３２によってアダ
プタ３０に摩耗痕が生じた場合には、カバー部材１４６
及びシール部材３２を取り除き、かつアダプタ３０をね
じ軸１０から取り外して、新たなアダプタ３０と交換す
ればよいから、交換作業を極めて容易に行える。さら
に、上記従来のねじ軸の外周面にシール部材を摺動自在
に設ける構成のように、ねじ軸１０に径方向に穴を開け
るというような難しい加工を施す必要がない。

【００３０】なお、上記実施形態においては、パイプ２
２の内部を冷却流体の流体往路とし、パイプ２２と軸孔
１００の内壁面とで構成される空間を流体復路とする構
成で説明したが、これに限らず、パイプ２２と軸孔１０
０の内壁面とで構成される空間を流体往路とし、パイプ
２２の内部を流体復路とする構成でもよいことは言うま
でもない。

【００３１】この場合、ねじ軸１０の軸孔１００の内壁
面とパイプ２２の外周面との間の空間を流体復路（ある
いは流体往路）として限定でき、この空間を流れる冷却
流体を一方向にすることができるから、ねじ軸１０の軸
線に直交する面内において、軸孔１００の内壁面の全周
にわたって、同条件で冷却することができる。したがっ
て、ねじ軸１０の軸線まわりにおいて、冷却むらが生じ
ることがなく、均一に冷却することができる。

【００３２】また、本実施形態にあっては、アダプタ３
０の連通路として、図３に示すように、アダプタ３０の
中心孔３０２に形成した一対の溝部３０３及びこの溝部
３０３に連なる小孔３０４を用いて説明したが、形状や
数量等はこれに限られるものではなく、要するに、アダ
プタ３０の端面から外周面にいたる連通路が確保できれ
ばよい。さらに、本実施形態においては、振れ止め部材
２８として、図４に示すように、３個の円柱状の部材を
用いて説明したが、形状や数量等はこれに限られるもの
ではなく、要は、パイプ２２とねじ軸１０の軸孔１００
との間に介在して円滑にパイプ２２を支持できるような
構成であればよい。

【００３３】次に、図６〜図１１に基づいて本発明の第
２の実施の形態を説明する。この第２の実施形態は、図
１〜図５に示す上記第１の実施形態のパイプ２２及びア
ダプタ３０の代わりに、複数の（図においては４つの）
スプライン溝５００を有する形材５０及びアダプタ５２
をねじ軸１０に設けるものである。そして、第２の実施
形態のその他の構成は、上記第１の実施形態と同様なの
で、同様の構成要素には同符号を付けて説明を簡略化す
る。

【００３４】上記形材５０は、アルミ等の高い熱伝導率
を有しかつ軟質の金属から形成された円柱部材の外周面
に、等間隔に上記複数のスプライン溝５００を、該円柱
部材の軸線方向に沿って加工したものである。そして、
上記ねじ軸１０の軸孔１００内には、複数の形材５０
が、その端部を互いに衝き合わせて装着されているとと
もに、各形材５０の外周面は、図９に示すように、上記
軸孔１００の内壁面に当接するように構成されている。

【００３５】また、上記各形材５０のうち駆動モータ１
６側の形材５０の基端部には、図１０に示すように、突
起部５０１が形成されており、この突起部５０１の外側
において、当該形材５０と、ねじ軸１０の軸孔１００を
閉塞するプラグ２６との間には、各形材５０を先端側
（図１０において下方）に付勢するバネ５４が装着され
ている。

【００３６】さらに、衝き合わされている各形材５０の
端部には、互いに係合する段差部５０２が形成されてお
り、これらの段差部５０２どうしが係合することによ
り、上記各形材５０のスプライン溝５００どうしが合致
して、各形材５０が単独でその軸線まわりに回転しない
ようになっている。

【００３７】上記ねじ軸１０の軸孔１００の先端部に装
着された上記アダプタ５２の基端部には、上記形材５０
の段差部５０２に係合する段差部５２０が形成されてい
る。そして、上記アダプタ５２の中間部に形成されたフ
ランジ部５２１が、Ｏリング５２２を介して液密状態を
保持しつつ、ねじ軸１００の先端面にボルト５２３によ
り取り付けられている。

【００３８】また、上記アダプタ５２には、上記形材５
０の各スプライン溝５００に連通する直線状及び略Ｌ字
状の連通孔（連通路）５２４、５２５が、それぞれ、ア
ダプタ５２の軸線まわりに交互に配置されて形成されて
いる。そして、上記略Ｌ字状の連通孔５２５の、アダプ
タ５２の外周面に形成された開口には、上記シール部材
３２間の空間を介して上記カバー部材１４６の流通路３
４が連通されており、上記直線状の連通孔５２４には、
アダプタ５２の先端側に位置するシール部材３２と上記
カバー部材１４６との間の空間を介して流通路３６が連
通されている。

【００３９】上記のように構成された送りねじの冷却装
置において、ボールねじを動作させるに際して、クーラ
ーから送られてきた冷却流体（冷却液）を、供給管４０
を介してカバー部材１４６内の流通路３６内に供給する
と、この流通路３６に供給された冷却流体は、アダプタ
５２の連通孔５２４と、この連通孔５２４に連通し、か
つ流体往路となる各形材５０のスプライン溝５００とを
通って、ねじ軸１０の軸孔１００の基端部に至り、次い
で、形材５０の基端面とプラグ２６との間の空間を経
て、流体復路となる各形材５０のスプライン溝５００を
戻り、アダプタ５２の連通孔５２５、一対のシール部材
３２間の空間を介して、カバー部材１４６の流通路３４
に入り、さらに、この流通路３４に連結されている排出
管３８を介してクーラーに戻される。

【００４０】この場合、この第２の実施形態において
は、上記第１の実施形態と同様に、ねじ軸１０、両軸受
部１２、１４及びナット体２０、さらに、カップリング
１８を介して、駆動モータ１６の出力軸１６０の効果的
な冷却が行われるとともに、シール部材３２の径を小さ
くすることができることにより、シール部材３２の寿命
の向上が図られ、しかもねじ軸１０に摩耗痕を生じるこ
とがなくて、シール部材３２やアダプタ５２が摩耗した
場合の交換作業が容易であるという優れた効果を奏す
る。

【００４１】また、本実施形態においては、形材５０の
外周面がねじ軸１０の軸孔１００の内壁面に当接してい
るから、ねじ軸１０が高速で回転していても、内部に装
着されている形材５０が、がたつくことはなく、ねじ軸
１０の高速回転やねじ軸１０内に供給される冷却流体の
流通に支障をきたすことがないとともに、形材５０が軸
孔１００の内壁面に支持案内されるから、形材５０に廻
り止め（段差部５０２）を形成することにより、複数の
短い形材５０を順次軸孔１００内に挿入して容易に各形
材５０どうしを連結した状態で固定することができる。

【００４２】その上、上記形材５０がアルミ等の高い熱
伝導率を有し、かつ軟質の金属から構成されているか
ら、冷却効率が高められるとともに、ねじ軸１０の軸孔
１００に形材５０をならわせやすく、軸孔１００の内壁
面と形材５０とを密着した状態で当接することができ
る。したがって、冷却流体と接触しているねじ軸１０の
軸孔１００の内壁面が直接冷却されるのに加えて、形材
５０が上記内壁面に当接しているから、形材５０のスプ
ライン溝５００面が冷却流体によって冷却されることに
より、形材５０を介してねじ軸１０が間接的に冷却され
る。この結果、冷却面積を増やせるから、より効率的な
冷却を行うことができる。

【００４３】なお、上記第２の実施形態である廻り止め
（段差部５０２）を形成した複数の形材５０を順次軸孔
１００内に挿入して形材５０どうしを連結した構成に関
しては、上記第１の実施形態のパイプ２２において、各
パイプ２２にそれぞれ振れ止め部材２８を設けるととも
に、複数のパイプ２２を互いに衝き合わせて、この衝き
合わせ部に設けた廻り止めにより互いに係合するように
構成してもよい。これにより、上記パイプ２２において
も、上記スプライン溝５００を有する形材５０と同様の
作用効果を奏することができる。

【００４４】さらに、上記形材５０は、その外周面にス
プライン溝５００を形成するだけでよいので、製作が容
易で、長い形材であっても、精度良く加工することがで
きる。したがって、形材５０の外周面とねじ軸１０の軸
孔１００の内壁面との間の隙間を抑制することができ、
流体往路と流体復路との間を遮断できるとともに、敢え
て、複数に分割した形材５０を互いに連結した構成で軸
孔１００内を仕切るようにしなくとも、連続した１本の
長い形材５０を用いてもよい。

【００４５】なお、上記第２の実施形態のスプライン溝
５００を有する形材５０の代わりに、図１２に示すよう
に、２条以上の螺旋溝６００を有する形材６０を用いて
もよい。この場合には、上記第２の実施形態と同様の効
果を奏する上に、複数の螺旋溝６００を冷却流体の流体
通路（流体往路、流体復路）とすることにより、上記ス
プライン溝５００を流体通路にする場合に比べて、より
長い流路長が確保されるから、その分、冷却流体とねじ
軸１０とがより長い間接触しており、ねじ軸１０から冷
却流体への熱の移動がより良好に行われ、ねじ軸１０が
効果的に冷却される。

【００４６】なおまた、上記スプライン溝５００あるい
は螺旋溝６００を有する形材５０、６０の代わりに、図
１３に示すように、ねじ軸１０の軸孔１００に角パイプ
７０を装着して、角パイプ７０の外角部を軸孔１００の
内壁面に当接するようにしてもよい。また、外周部に１
条以上の螺旋溝６００あるいはスプライン溝５００を有
する形材６０、５０の中心部に貫通孔を設けた構成でも
よいことは言うまでもない。

【００４７】これらの角パイプ７０、あるいは中心部に
貫通孔を有する形材５０、６０においては、角パイプ７
０、各形材５０、６０と軸孔１００の内壁面との間の空
間を流体復路（あるいは流体往路）とし、かつ内部の貫
通孔を流体往路（あるいは流体復路）とすることによ
り、上記各実施形態と同様に、ねじ軸１０を冷却するこ
とができる。この場合、上記パイプ２２と同様に、ねじ
軸１０の軸孔１００の内壁面との間の空間の冷却流体の
流れを行きあるいは戻りのどちらか一方に限定できるか
ら、ねじ軸１０を、その軸線まわりに均一に冷却するこ
とができる。

【００４８】

【発明の効果】本発明の請求項１によれば、ねじ軸がこ
のねじ軸の軸孔の開口端に装着されたアダプタとともに
回転している際に、アダプタに摺動自在に設けられたシ
ール手段の流通路を介して供給された冷却流体が、アダ
プタの連通路を通って軸孔内に送給され、この軸孔内に
装着された仕切部材により仕切られている流体往路及び
流体復路を経由して、ねじ軸（ナット体、軸受部）を冷
却した後、アダプタの連通路に戻り、シール手段の流通
路を介して固定側に排出されることにより、送りねじの
回転に支障をきたすことがなく、円滑にねじ軸を回転さ
せることができ、しかも送りねじを円滑にかつ確実に冷
却することができる。

【００４９】また、ねじ軸の開口端にアダプタを設け、
このアダプタにシール手段を摺動自在に設けるようにし
たから、シール手段に摺動するアダプタの外径をねじ軸
の外径より小さくすることができることにより、上記従
来のねじ軸の外周面にシール部材を摺動自在に設ける構
成に比べて、シール手段の径を小さくすることができ
る。

【００５０】したがって、ねじ軸が高速回転している際
に、シール手段に摺動するアダプタの周速を低減できる
から、このシール手段の、アダプタとの接触による摩耗
を減少させることができ、シール手段の寿命を大幅に向
上させることができて、長期間使用しても摩耗等の問題
が生じにくいとともに、たとえ、摩耗した場合でも容易
に部品交換することができる上に、ねじ軸の長さに関係
なく適用できる。

【００５１】本発明の請求項２によれば、ねじ軸の軸孔
内に装着されたパイプによって、ねじ軸を二重管構造に
して、ねじ軸の軸孔の内壁面とパイプの外周面との間の
空間と、パイプの内部の空間とを、それぞれ冷却流体の
通路とすることにより、ねじ軸の冷却を効率的に行うこ
とができるとともに、パイプとねじ軸との間に設けられ
た振れ止め部材によって、ねじ軸内のパイプを支持する
ことにより、このパイプの回転中の振動を確実に防止す
ることができる。この場合、ねじ軸の軸孔の内壁面とパ
イプの外周面との間の空間が流体往路あるいは流体復路
のどちらか一方に限定され、この空間を流れる冷却流体
が一方向に限られるから、ねじ軸の軸線に直交する面内
において、同じ条件でねじ軸の冷却を行うことができ
る。したがって、ねじ軸の軸線まわりにおいて、冷却む
らが生じることがなく、均一に冷却することができ
る。。

【００５２】本発明の請求項３によれば、複数のスプラ
イン溝を有する形材をねじ軸の軸孔の内壁面に当接する
ことにより、この形材のがたつきを容易に防ぐことがで
き、形材を確実にねじ軸の軸孔内に装着、固定すること
ができるとともに、上記複数のスプライン溝に冷却流体
を循環させることにより、ねじ軸を効果的に冷却するこ
とができる。この場合、冷却流体と接触しているねじ軸
の軸孔の内壁面が直接冷却されるのに加えて、形材が上
記内壁面に当接しているから、特に、熱伝導率の高い形
材を使用すればするほど、形材のスプライン溝面が冷却
流体によって冷却されることにより、形材を介してねじ
軸を間接的に冷却することができる。したがって、冷却
面積を増やせるから、より効率的な冷却を行うことがで
きる。

【００５３】本発明の請求項４によれば、複数の螺旋溝
を冷却流体の流体通路（流体往路、流体復路）とするこ
とにより、上記請求項３のスプライン溝の場合に比べ
て、より長い流路長が確保されるから、その分、冷却流
体とねじ軸とがより長い間接触することができ、ねじ軸
から冷却流体への熱の移動をより良好に行うことができ
て、熱交換効率を向上させることができ、ねじ軸を円滑
に冷却することができる。

【００５４】本発明の請求項５によれば、形材をねじ軸
の軸孔の内壁面に当接することにより、形材をねじ軸内
にしっかりと固定することができるとともに、形材とね
じ軸の軸孔の内壁面との間の空間及び形材の中空孔を利
用して冷却流体を循環させることにより、ねじ軸の冷却
を確実に行うことができる。この場合、上記請求項２の
パイプと同様に、ねじ軸の軸孔の内壁面との間の空間の
冷却流体の流れを行きあるいは戻りのどちらか一方に限
定できるから、ねじ軸を、その軸線まわりに均一に冷却
できる。

【００５５】発明の請求項６によれば、互いに係合され
た複数の分割体によって仕切部材を構成することによ
り、短い部品（分割体）を継ぎ足すことにより、ねじ軸
の軸孔内に挿入し固定することができる。したがって、
長いねじ軸においても、円滑に適用することができて、
効果的に冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図２】 ねじ軸の先端側の軸受部を示す断面図であ
る。

【図３】 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図であ
る。

【図４】 図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。

【図５】 ねじ軸の基端部を示す断面図である。

【図６】 本発明の第２の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図７】 ねじ軸の先端側の軸受部を示す断面図であ
る。

【図８】 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図
である。

【図９】 図７のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。

【図１０】 ねじ軸の基端部を示す断面図である。

【図１１】 形材の一例を示す斜視図である。

【図１２】 形材の他の一例を示す斜視図である。

【図１３】 形材の別の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ ねじ軸 ２０ ナット体 ２２ パイプ ２８ 振れ止め部
材 ３０、５２ アダプタ ３２ シール部材
（シール手段） ３４、３６ 流通路 ５０、６０ 形材 ７０ 角パイプ（形材） １００ 軸孔 １４６ カバー部材（シール手段） ３０２ 中心孔
（連通路） ３０３ 溝部（連通路） ３０４ 小孔（連
通路） ５００ スプライン溝 ５２４、５２５
連通孔（連通路） ６００ 螺旋溝

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一端部を回転自在に支持され
   たねじ軸と、このねじ軸にねじ込まれたナット体と、上
   記ねじ軸の一方の端部に開口端を設けて、上記ねじ軸の
   軸線に沿って穿設された軸孔とを具備する送りねじの冷
   却装置において、 上記ねじ軸の軸孔が、この軸孔内に装着された仕切部材
   により冷却流体の流体往路と流体復路に仕切られ、上記
   ねじ軸の軸孔の開口端に、上記冷却流体の流体往路及び
   流体復路にそれぞれ連通する連通路を備えたアダプタが
   装着され、このアダプタに、上記アダプタの各連通路に
   それぞれ連通する流通路を備えたシール手段が摺動自在
   に設けられたことを特徴とする送りねじの冷却装置。
2. 【請求項２】 仕切部材が、ねじ軸の軸孔内に装着され
   たパイプから構成され、このパイプとねじ軸との間に振
   れ止め部材が設けられたことを特徴とする請求孔１記載
   の送りねじ軸の冷却装置。
3. 【請求項３】 仕切部材が、ねじ軸の軸孔の内壁面に当
   接し、かつねじ軸の軸線に沿った複数のスプライン溝を
   有する形材から構成されたことを特徴とする請求項１記
   載の送りねじの冷却装置。
4. 【請求項４】 仕切部材が、ねじ軸の軸孔の内壁面に当
   接し、かつ複数の螺旋溝を有する形材から構成されたこ
   とを特徴とする請求項１記載の送りねじの冷却装置。
5. 【請求項５】 仕切部材が、ねじ軸の軸孔の内壁面に当
   接し、この内壁面との間に流体通路を有する形材から構
   成され、この形材の内部に中空孔が形成されたことを特
   徴とする請求項１記載の送りねじの冷却装置。
6. 【請求項６】 仕切部材がその長さ方向に沿って複数に
   分割され、かつこれらの分割体が互いに係合されるよう
   に構成されたことを特徴とする請求項１、２、３、４ま
   たは５記載の送りねじの冷却装置。