JP3448732B2 - Lead screw cooling system - Google Patents

Lead screw cooling system

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JP3448732B2
JP3448732B2 JP24223198A JP24223198A JP3448732B2 JP 3448732 B2 JP3448732 B2 JP 3448732B2 JP 24223198 A JP24223198 A JP 24223198A JP 24223198 A JP24223198 A JP 24223198A JP 3448732 B2 JP3448732 B2 JP 3448732B2
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shaft
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screw
shaft hole
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直弘 池田
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新潟鉄工工作機械株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a feed screw cooling device used as a table feed mechanism in a machine tool such as a machining center.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art In recent years, in a feed mechanism of a machine tool such as a machining center of this type, a feed screw shaft (ball screw shaft) is used as a feed screw shaft (ball screw shaft) due to a higher feed speed, a higher acceleration / deceleration, and an improved machine tool operating rate. In a feed system including a bearing portion that rotatably supports the feed screw shaft and a nut body that is screwed into the feed screw shaft, heat generation due to friction between the feed screw shaft, the bearing portion, and the nut body increases. Is coming. The increase in heat generation of the feeding system raises the temperature of each part of the feeding system, causes thermal deformation of each member of the feeding system, and causes a problem of deterioration of feeding accuracy.

【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。
By the way, as a conventional technique for solving this problem, a cooling device for a feed screw shaft described in Japanese Patent Publication No. 4-80265 is known. This conventional feed screw cooling device is provided with a shaft hole in the rotating screw shaft, and a cantilever-fixed hollow tube (pipe) that does not rotate is installed in the shaft hole. The screw shaft is cooled by circulating a cooling liquid in the space between the hollow pipe and the hollow pipe.

【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。
Further, in Japanese Patent Publication No. 4-80265, a shaft hole is provided in a rotating screw shaft, and a hollow pipe is fixed in the shaft hole to form a double pipe structure. A plurality of small holes are made in the radial direction in the section, and a pair of seals are slidably provided on the screw shafts on both sides of the small holes, and the cooling liquid is screwed through the small holes liquid-sealed by these seals. There is described a feed screw cooling device which supplies the cooling liquid passing through the inside of the hollow tube from the end of the hollow tube while supplying it to the space between the inner surface of the shaft hole and the hollow tube.

【0005】[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。
However, among the above-described conventional feed screw cooling devices, the former one in which a non-rotating cantilever-fixed hollow tube is mounted in the shaft hole of the rotating screw shaft is used. Causes the following problems. (1) Since the elongated hollow tube that does not rotate together is cantilevered and fixed in the shaft hole of the long rotating screw shaft, the hollow tube moves radially outward at its free end. There is a problem that it easily shakes and easily contacts the inner surface of the shaft hole. (2) The cantilever-fixed hollow tube has a problem that it cannot be applied to a machine having a large feed stroke because vibration is likely to occur due to the natural frequency of the feed system or the hollow tube or the flow of the cooling fluid.

【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。
Of the above-mentioned conventional feed screw cooling devices, the latter one having a double pipe structure in which a hollow pipe rotates together with a screw shaft, has a plurality of radial end portions of the screw shaft. Small holes are made, a pair of seals is slidably provided on the screw shafts on both sides of these small holes, and cooling liquid is supplied into the shaft hole of the screw shaft through the small holes liquid-sealed by these seals. Because of this, the following problems occur. (3) Since the seal is directly slidably provided on the screw shaft, the diameter of the seal becomes large. Therefore, when the screw shaft is rotating at a high speed, the peripheral speed of the screw shaft that is in sliding contact with the seal portion increases, the seal easily wears, the life of the seal shortens, and the seal also forms on the outer periphery of the screw shaft. A wear mark appears due to sliding. Further, there is a problem that replacement is not easy when the screw shaft is worn. (4) Since the seal is directly slidably provided on the screw shaft, there is a problem that the diameter of the seal becomes large and the inertia (inertia) becomes large accordingly.

【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。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to smoothly rotate a screw shaft without hindering the rotation of the feed screw, and further to feed screw. Can be cooled smoothly and reliably, and problems such as wear do not easily occur even after long-term use, and the life can be greatly improved, but even if it wears, parts can be easily replaced. Another object of the present invention is to provide a cooling device for a feed screw which can be applied regardless of the length of the screw shaft.

【0008】[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。
According to a first aspect of the present invention, at least one end of a screw shaft is rotatably supported, a nut body screwed into the screw shaft, and one end of the screw shaft. And a shaft hole formed along the axis of the screw shaft, the cooling device for the feed screw comprising:
The shaft hole of the screw shaft is partitioned into a fluid outward path and a fluid return path of the cooling fluid by a partition member mounted in the shaft hole, and the fluid outward path and the fluid of the cooling fluid are provided at the open end of the shaft hole of the screw shaft. An adapter having a communication passage communicating with the return passage is mounted, and a sealing means having a flow passage communicating with each communication passage of the adapter is slidably provided on the adapter. According to the first aspect of the present invention, when the screw shaft is rotating together with the adapter mounted at the open end of the shaft hole of the screw shaft, the screw means is slidably provided in the adapter through the flow passage of the sealing means. The cooling fluid supplied by the screw shaft is sent into the shaft hole through the communication passage of the adapter, and passes through the fluid outward path and the fluid return path partitioned by the partition member mounted in the shaft hole, and then the screw shaft. After cooling the (nut body, bearing portion), it returns to the communication passage of the adapter and is discharged to the fixed side via the flow passage of the sealing means.

【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。
According to a second aspect of the present invention, the partition member is composed of a pipe mounted in the shaft hole of the screw shaft, and a steady rest member is provided between the pipe and the screw shaft. According to the present invention, the pipe mounted inside the shaft hole of the screw shaft has a double shaft structure for the screw shaft, and a space between the inner wall surface of the shaft hole of the screw shaft and the outer peripheral surface of the pipe. And the space inside the pipe as cooling fluid passages for cooling the screw shaft, and supporting the pipe in the screw shaft by the steady rest member provided between the pipe and the screw shaft. , To prevent vibration during rotation of this pipe.
In this case, the space between the inner wall surface of the shaft hole of the screw shaft and the outer peripheral surface of the pipe is limited to either the fluid outward path or the fluid return path, and the cooling fluid flowing in this space is limited to one direction. The screw shaft can be cooled under the same conditions in the plane orthogonal to the axis of the shaft. Therefore, cooling unevenness does not occur around the axis of the screw shaft.

【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。
According to a third aspect of the present invention, the partition member is formed of a shape member which is in contact with the inner wall surface of the shaft hole of the screw shaft and has a plurality of spline grooves along the axis of the screw shaft. . According to the third aspect of the present invention, the shape member having a plurality of spline grooves is brought into contact with the inner wall surface of the shaft hole of the screw shaft to prevent rattling of the shape member, and to securely secure the shape member of the screw shaft. The screw shaft is cooled by mounting and fixing it in the shaft hole and circulating a cooling fluid through the plurality of spline grooves. In this case, in addition to directly cooling the inner wall surface of the shaft hole of the screw shaft that is in contact with the cooling fluid, the shape member is in contact with the inner wall surface. The more the above is used, the more the spline groove surface of the profile is cooled by the cooling fluid, so that the screw shaft is indirectly cooled through the profile. Therefore, the cooling area can be increased, which enables more efficient cooling.

【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。
According to a fourth aspect of the present invention, the partition member is formed of a shape member which is in contact with the inner wall surface of the shaft hole of the screw shaft and has a plurality of spiral grooves. According to the fourth aspect, the plurality of spiral grooves are used as the fluid passages (fluid forward path, fluid return path) of the cooling fluid, so that a longer flow path length can be obtained as compared with the case of the spline groove of the third aspect. Because it is secured
As a result, the cooling fluid and the screw shaft have been in contact with each other for a longer period of time, which allows better transfer of heat from the screw shaft to the cooling fluid, improves heat exchange efficiency, and effectively cools the screw shaft. To be done.

【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。
According to a fifth aspect of the present invention, the partition member is constituted by a shape member which is in contact with an inner wall surface of the shaft hole of the screw shaft and has a fluid passage between the inner wall surface and the inner wall surface. Hollow holes are formed. According to the present invention, the profile is brought into contact with the inner wall surface of the axial hole of the screw shaft to fix the profile within the screw shaft, and between the profile and the inner wall surface of the axial hole of the screw shaft. The cooling fluid is circulated using the space and the hollow hole of the profile to cool the screw shaft. In this case, the flow of the cooling fluid in the space between the screw shaft and the inner wall surface of the axial hole of the screw shaft can be limited to either the going or returning direction, like the pipe of the above-mentioned claim 2. It is cooled evenly around.

【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。
Further, if the profiled material according to claims 3 to 5 is made of aluminum or the like, the cooling efficiency is enhanced due to its high thermal conductivity, and the axial profile of the screw shaft is due to the softness. It is easy to apply the profile to the, and it is easy to firmly contact the inner wall surface of the shaft hole with the profile.

【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。
According to a sixth aspect of the present invention, the partition member is divided into a plurality of pieces along the length direction thereof, and these divided bodies are engaged with each other. According to the sixth aspect of the present invention, by configuring the partition member by a plurality of divided bodies that are engaged with each other, it is possible to add short parts (divided bodies) and insert and fix them in the shaft hole of the screw shaft. become.

【0015】[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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5 show a first embodiment of the present invention. In these figures, reference numeral 10 is a screw shaft of a ball screw. This screw shaft 10
It is rotatably supported by bearings 12 and 14 provided at both ends thereof. Then, the screw shaft 10
The output shaft 160 of the drive motor 16 is abutted to the base end of and is connected by a coupling 18. Further, the nut body 20 is screwed into the threaded portion formed in the intermediate portion of the screw shaft 10. By rotating the output shaft 160 of the drive motor 16, the nut body is rotated in accordance with the rotation of the screw shaft 10. 20 is configured to reciprocate along the axis of the screw shaft 10.

【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。
As shown in FIG. 1, the bearing portion 12 rotatably supporting the base end portion of the screw shaft 10 has a hollow support member 1 at a small diameter portion formed at the base end portion of the screw shaft 10.
4 bearings 121 mounted between the shaft 20 and the screw shaft 10
And pressing members 122 and 123 mounted on both sides of each bearing 121 of the screw shaft 10 and sandwiching inner ring members of these bearings 121, and mounted inside the supporting member 120 and each bearing 121. The fixing member 124 sandwiches the outer ring member with the support member 120.

【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。
The bearing portion 14 for rotatably supporting the tip end portion of the screw shaft 10 has a structure substantially similar to that of the bearing portion 12, and as shown in FIGS. In the small-diameter portion formed at the tip portion of 10, the two bearings 141 mounted between the hollow support member 140 and the screw shaft 10 and the bearings 141 of the screw shaft 10 mounted on both sides of the bearing 141, respectively. And the pressing members 143, 1 that hold the inner ring members of the bearings 141 therebetween.
44, a fixing member 145 that is mounted inside the support member 140 and a cover member 146 that covers the opening of the support member 140, and that holds the outer ring member of each bearing 141 together with the support member 140. ing.

【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。
A shaft hole 100 is formed along the axis of the screw shaft 10 at the center thereof, and a pipe 22 is mounted inside the shaft hole 100. Then, as shown in FIG. 5, the base end portion of the pipe 22 is fixed in the shaft hole 100 of the screw shaft 10 by a pipe retainer 24 inserted between the shaft hole 100 of the screw shaft 10 and the pipe 22. In addition, at the base end of the shaft hole 100 of the screw shaft 10,
A plug 26 that closes the base end is screwed. A plurality of small holes 220 are formed at the base end of the pipe 22.

【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。
Further, as shown in FIG. 4, three cylindrical steady rests 28 are fixed to the outer periphery of the central portion of the pipe 22 in the axial direction at equal intervals around the periphery of the pipe 22. The steady rests 28 come into contact with the inner wall surface of the shaft hole 100 of the screw shaft 10 to support the pipe 22.

【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。
At the tip of the shaft hole 100 of the screw shaft 10,
As shown in FIGS. 1 to 3, a base end portion of a hollow adapter 30 is inserted, and a flange portion 300 formed at an intermediate portion of the adapter 30 is in a liquid-tight state via an O-ring 305. While being held, it is attached to the tip end surface of the screw shaft 100 by a bolt 301. The center hole (communication passage) 302 formed in the adapter 30 is provided with a pair of groove portions (communication passage) 303 having a semicircular cross section, and is connected to these groove portions 303 and is open to the outside of the adapter 30. Small holes (communication passages) 304 are formed respectively. Further, the tip portion of the pipe 22 is inserted and fixed in the center hole 302 of the adapter 30.

【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。
Further, the cover member 1 of the bearing portion 140.
A pair of annular seal members 32 that seals both sides of the small hole 304 of the adapter 30 are mounted on 46, and the flow passage 34 that communicates with the space between these seal members 32.
And the flow passage 3 communicating with the space between the seal member 32 located on the tip side of the adapter 30 and the cover member 146.
6 and 6 are formed inside the cover member 146, respectively. The flow passages 34, 36 formed in the cover member 146 are respectively provided with the cooling fluid discharge pipe 38.
And the supply pipe 40.

【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。
Next, the case where the ball screw is cooled by using the cooling device configured as described above will be described.
First, when the drive motor 16 is driven to rotate the screw shaft 10 via the output shaft 160 thereof and the nut body 20 is moved along the axis of the screw shaft 10, the cooling fluid sent from the cooler ( (Cooling liquid) is supplied into the flow passage 36 in the cover member 146 via the supply pipe 40, the cooling fluid supplied to the flow passage 36 flows in the pipe 22 attached to the central hole 302 of the adapter 30. Passes through and reaches the base end of the pipe 22.

【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。
The cooling fluid is then passed through the pipe 22.
Through the small hole 220 formed at the base end of the pipe 22
Enters the space between the outer peripheral surface of the screw shaft 10 and the inner wall surface of the shaft hole 100 of the screw shaft 10, and returns to the tip of the screw shaft 10 through this space. Then, the cooling fluid that has returned to the tip of the screw shaft 10 passes through a pair of seals via the groove portion 303 of the adapter 30 mounted between the screw shaft 10 and the pipe 22 and the small hole 304 continuous to the groove portion 303. It enters the flow passage 34 of the cover member 146 through the space between the members 32, and is further returned to the cooler via the discharge pipe 38 connected to the flow passage 34.

【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。
As described above, in the cooling device of this embodiment, when the ball screw is operated, the cooling fluid is supplied to the inside of the pipe 22 and the pipe 22 and the screw shaft 10.
Since the space between the shaft hole 100 and the inner wall surface of the shaft hole 100 is circulated, the screw shaft 10, both bearing portions 12, 14 and the nut body 20 are smoothly and surely cooled, and the coupling 18 is used. Thus, the output shaft 160 of the drive motor 16 is cooled, and the cooling efficiency of the output shaft 160 is improved.

【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。
In this case, the pipe 22 comes into contact with the inner wall surface of the shaft hole 100 of the screw shaft 10 through the steadying member 28 at its central portion, and is reliably supported by this inner wall surface. When the shaft 10 is rotating, the internal pipe 22 does not swing, and problems such as contact with the inner wall surface of the shaft hole 100 do not occur. Therefore, even if the screw shaft 10 is long, the pipe 22 can be easily mounted inside.

【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。
Since the adapter 30 is detachably attached to the tip of the screw shaft 10 and the pair of seal members 32 is slidably provided on the adapter 30, the seal member 3 is provided.
Since the outer diameter of the adapter 30 which slides on the screw shaft 2 can be made smaller than the outer diameter of the screw shaft 10, the seal member 32 can be slid on the outer peripheral surface of the conventional screw shaft as compared with the structure in which the seal member is slidably provided. The diameter of can be reduced.

【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。
Therefore, since the peripheral speed of the adapter 30 sliding on the seal member 32 can be reduced when the screw shaft 10 rotates at a high speed, the adapter 3 of the seal member 32 can be reduced.
It is possible to reduce wear due to contact with zero and to significantly improve the life of the seal member 32.

【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。
The seal member 3 is used for a long period of time.
2 is worn, the cover member 146 of the bearing portion 14
To remove the new seal member 3 from the support member 140.
Replace with 2. In this case, the bearing portion 1 on the drive motor 16 side
Compared with No. 2, since there is no obstacle in the replacement work in the bearing portion 14, the replacement work of the seal member 32 can be carried out smoothly.

【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。
If the seal member 32 causes wear marks on the adapter 30, the cover member 146 will be used.
Since the seal member 32 is removed, the adapter 30 is removed from the screw shaft 10 and replaced with a new adapter 30, the replacement work can be performed very easily. Further, unlike the conventional configuration in which the seal member is slidably provided on the outer peripheral surface of the screw shaft, it is not necessary to perform difficult processing such as making a hole in the screw shaft 10 in the radial direction.

【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。
In the above embodiment, the pipe 2
2 has been described as a fluid outward path for the cooling fluid, and a space defined by the pipe 22 and the inner wall surface of the shaft hole 100 as a fluid return path has been described.
It goes without saying that the space formed by the inner wall surface of 0 may be used as the fluid outward path and the interior of the pipe 22 may be used as the fluid return path.

【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。
In this case, the space between the inner wall surface of the shaft hole 100 of the screw shaft 10 and the outer peripheral surface of the pipe 22 can be limited as a fluid return path (or fluid outward path), and the cooling fluid flowing in this space can be unidirectional. Therefore, cooling can be performed under the same condition over the entire circumference of the inner wall surface of the shaft hole 100 in the plane orthogonal to the axis of the screw shaft 10. Therefore, cooling unevenness does not occur around the axis of the screw shaft 10, and uniform cooling can be performed.

【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。
Further, in the present embodiment, the adapter 3
As shown in FIG. 3, the pair of groove portions 303 formed in the center hole 302 of the adapter 30 and the small holes 304 that are continuous with the groove portions 303 have been described as the communication passages of 0, but the shape, the number, etc. are not limited to this. In short, it suffices if a communication passage extending from the end surface of the adapter 30 to the outer peripheral surface can be secured. Further, in the present embodiment, as the steady rest member 28, three cylindrical members have been described as shown in FIG. 4, but the shape, the number, etc. are not limited to this, and the essential point is. , Pipe 22 and shaft hole 100 of screw shaft 10
It suffices that the structure is such that the pipe 22 can be smoothly supported by being interposed between and.

【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。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, instead of the pipe 22 and the adapter 30 of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5, a plurality (four in the drawing) are used.
Profile member 50 having spline groove 500 and adapter 52
Is provided on the screw shaft 10. Since the other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment, the same components are designated by the same reference numerals to simplify the description.

【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。
The shape member 50 has a plurality of spline grooves 500 at equal intervals on the outer peripheral surface of a cylindrical member formed of a soft metal having a high thermal conductivity such as aluminum, and the axis line of the cylindrical member. It is processed along the direction. And
Inside the shaft hole 100 of the screw shaft 10, a plurality of shape members 50
However, the end portions thereof are mounted in abutment with each other, and the outer peripheral surface of each shape member 50 is configured to abut the inner wall surface of the shaft hole 100, as shown in FIG.

【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。
The drive motor 1 among the above-mentioned shape members 50
As shown in FIG. 10, a protrusion 501 is formed at the base end of the profile member 50 on the 6 side, and the profile member 50 and the shaft hole 100 of the screw shaft 10 are provided outside the protrusion 501. A spring 54 that urges each shape member 50 toward the tip side (downward in FIG. 10) is mounted between the plug 26 and the plug 26.

【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。
Further, step portions 502 that engage with each other are formed at the end portions of the shape members 50 that are abutted against each other, and by engaging these step portions 502 with each other, the shape members 50 described above are formed. The spline grooves 500 are aligned with each other so that each of the shape members 50 does not rotate alone around its axis.

【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。
At the base end portion of the adapter 52 mounted at the tip end portion of the shaft hole 100 of the screw shaft 10, the shape member 50 is provided.
A step portion 520 that engages with the step portion 502 is formed. A flange portion 521 formed in the intermediate portion of the adapter 52 is attached to the tip end surface of the screw shaft 100 with a bolt 523 while maintaining a liquid-tight state via an O-ring 522.

【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。
Further, the adapter 52 has the profile 5
Straight and substantially L-shaped communication holes (communication passages) 524, 525 that communicate with the respective 0 spline grooves 500 are formed alternately around the axis of the adapter 52. Then, in the opening formed in the outer peripheral surface of the adapter 52 of the substantially L-shaped communication hole 525, the flow passage 3 of the cover member 146 is provided via the space between the seal members 32.
4 are communicated with each other, and the linear communication hole 524 has
A flow passage 36 is communicated with a space between the seal member 32 located on the tip end side of the adapter 52 and the cover member 146.

【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。
In the cooling device for a feed screw constructed as described above, when the ball screw is operated, the cooling fluid (cooling liquid) sent from the cooler is supplied to the supply pipe 40.
When the cooling fluid is supplied to the flow passage 36 in the cover member 146 via the communication passage 36, the cooling fluid supplied to the flow passage 36 is communicated with the communication hole 524 of the adapter 52 and the communication hole 524, and serves as a fluid outward path. It passes through the spline groove 500 of the shape member 50 to reach the base end portion of the shaft hole 100 of the screw shaft 10, and then passes through the space between the base end surface of the shape member 50 and the plug 26 to form a fluid return path. The flow path 34 of the cover member 146 is returned through the spline groove 500 of the shape member 50 and the space between the communication hole 525 of the adapter 52 and the pair of seal members 32.
And then returned to the cooler via a discharge pipe 38 connected to this flow passage 34.

【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。
In this case, in the second embodiment, similarly to the first embodiment, the driving is performed via the screw shaft 10, both bearing portions 12 and 14, the nut body 20, and the coupling 18. Since the output shaft 160 of the motor 16 is effectively cooled and the diameter of the seal member 32 can be reduced, the life of the seal member 32 can be improved, and wear marks on the screw shaft 10 can occur. There is no such a case, and there is an excellent effect that replacement work is easy when the seal member 32 or the adapter 52 is worn.

【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。
Further, in this embodiment, since the outer peripheral surface of the shape member 50 is in contact with the inner wall surface of the shaft hole 100 of the screw shaft 10, even if the screw shaft 10 rotates at a high speed, it is mounted inside. The shaped member 50 does not rattle, does not hinder the high speed rotation of the screw shaft 10 and the flow of the cooling fluid supplied into the screw shaft 10, and the shaped member 50 is not blocked in the shaft hole 100. Since it is supported and guided by the wall surface, by forming a rotation stop (step portion 502) on the shape members 50, a plurality of short shape members 50 are sequentially inserted into the shaft hole 100 to easily connect the shape members 50 to each other. It can be fixed in the closed state.

【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。
Moreover, since the profile 50 has a high thermal conductivity such as aluminum and is made of a soft metal, the cooling efficiency is improved and the profile of the shaft hole 100 of the screw shaft 10 is increased. It is easy to align 50, and the inner wall surface of the shaft hole 100 and the shape member 50 can be brought into close contact with each other. Therefore, in addition to directly cooling the inner wall surface of the shaft hole 100 of the screw shaft 10 that is in contact with the cooling fluid, the shape member 50 is in contact with the inner wall surface, so that the spline groove 500 of the shape member 50 is in contact. By cooling the surface with the cooling fluid, the screw shaft 10 is indirectly cooled via the profile 50. As a result, the cooling area can be increased, and more efficient cooling can be performed.

【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。
Regarding the structure of the second embodiment, in which a plurality of profile members 50 each having a detent (stepped portion 502) are sequentially inserted into the shaft hole 100 to connect the profile members 50, In the pipe 22 of the first embodiment, each pipe 22 is provided with a steadying member 28, and a plurality of pipes 22 are made to collide with each other, and the pipes 22 are engaged with each other by a whirl-stop provided at this colliding portion. You may. Accordingly, also in the pipe 22, it is possible to achieve the same operational effect as the profile 50 having the spline groove 500.

【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。
Furthermore, since the above-mentioned profile 50 need only be formed with the spline groove 500 on the outer peripheral surface thereof, it is easy to manufacture, and even a long profile can be processed accurately. Therefore, the gap between the outer peripheral surface of the profile 50 and the inner wall surface of the shaft hole 100 of the screw shaft 10 can be suppressed,
It is possible to cut off between the fluid outward path and the fluid return path, and use one continuous long shape member 50 without intentionally partitioning the shaft hole 100 with a structure in which a plurality of divided shape members 50 are connected to each other. May be.

【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。
Instead of the profile 50 having the spline groove 500 of the second embodiment, a profile 60 having two or more spiral grooves 600 may be used as shown in FIG. In this case, in addition to the same effect as the second embodiment, the plurality of spiral grooves 600 are used as the fluid passages of the cooling fluid (fluid outward passage, fluid return passage), so that the spline grooves 500 are formed into the fluid passages. Since a longer flow path length is ensured as compared with the case of, the cooling fluid and the screw shaft 10 are in contact with each other for a longer period of time, and the heat transfer from the screw shaft 10 to the cooling fluid is further increased. Good results and effective cooling of the screw shaft 10.

【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。
Instead of the profile members 50 and 60 having the spline groove 500 or the spiral groove 600, a square pipe 70 is attached to the shaft hole 100 of the screw shaft 10 as shown in FIG. The outer corner portion of 70 may be in contact with the inner wall surface of the shaft hole 100. Also, 1 on the outer circumference
It goes without saying that a configuration may be adopted in which a through hole is provided in the center of the shape members 60, 50 having the spiral groove 600 or the spline groove 500 having a number of lines or more.

【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。
These square pipes 70, or in the shape members 50 and 60 having a through hole in the central portion, the square pipes 7
0, the space between each of the shape members 50 and 60 and the inner wall surface of the shaft hole 100 is defined as the fluid return path (or the fluid return path), and the internal through hole is defined as the fluid return path (or the fluid return path). Similar to the embodiment, the screw shaft 10 can be cooled. In this case, as in the case of the pipe 22, the flow of the cooling fluid in the space between the screw shaft 10 and the inner wall surface of the shaft hole 100 can be limited to either going or returning. It can be cooled evenly around.

【0048】[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。
According to the first aspect of the present invention, when the screw shaft rotates together with the adapter attached to the open end of the shaft hole of the screw shaft, the seal slidably provided on the adapter. Cooling fluid supplied through the flow passage of the means is fed into the shaft hole through the communication passage of the adapter, and the fluid forward path and the fluid return path are separated by the partition member mounted in the shaft hole. After cooling the screw shaft (nut body, bearing part) via the via, it returns to the communication passage of the adapter and is discharged to the fixed side via the flow passage of the sealing means, which hinders the rotation of the feed screw. It is possible to smoothly rotate the screw shaft, and to smoothly and surely cool the feed screw.

【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。
An adapter is provided at the open end of the screw shaft,
Since the sealing means is slidably provided on this adapter, the outer diameter of the adapter sliding on the sealing means can be made smaller than the outer diameter of the screw shaft, so that the outer peripheral surface of the conventional screw shaft is sealed. The diameter of the sealing means can be reduced as compared with the configuration in which the member is provided slidably.

【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。
Therefore, when the screw shaft is rotating at a high speed, the peripheral speed of the adapter sliding on the sealing means can be reduced, so that the wear of the sealing means due to the contact with the adapter can be reduced, and the seal can be reduced. The life of the means can be significantly improved, and problems such as wear do not easily occur even if it is used for a long time, and even if it is worn, parts can be easily replaced, and the length of the screw shaft is long. It can be applied regardless of.

【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。。
According to the second aspect of the present invention, the pipe mounted in the shaft hole of the screw shaft forms the screw shaft in a double pipe structure, and the inner wall surface of the shaft hole of the screw shaft and the outer peripheral surface of the pipe. By using the space between the pipe and the space inside the pipe as the passages for the cooling fluid, respectively, the screw shaft can be efficiently cooled, and the runout provided between the pipe and the screw shaft can be achieved. By supporting the pipe in the screw shaft with the stop member, vibration during rotation of the pipe can be reliably prevented. In this case, the space between the inner wall surface of the shaft hole of the screw shaft and the outer peripheral surface of the pipe is limited to either the fluid outward path or the fluid return path, and the cooling fluid flowing in this space is limited to one direction. The screw shaft can be cooled under the same conditions in a plane orthogonal to the axis of the shaft. Therefore, cooling unevenness does not occur around the axis of the screw shaft, and uniform cooling can be achieved. .

【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。
According to the third aspect of the present invention, the shape member having a plurality of spline grooves is brought into contact with the inner wall surface of the shaft hole of the screw shaft, whereby the rattling of the shape member can be easily prevented. The shape member can be securely mounted and fixed in the shaft hole of the screw shaft, and the screw shaft can be effectively cooled by circulating the cooling fluid in the plurality of spline grooves. In this case, in addition to directly cooling the inner wall surface of the shaft hole of the screw shaft that is in contact with the cooling fluid, the shape member is in contact with the inner wall surface. The more the above is used, the more the spline groove surface of the profile is cooled by the cooling fluid, so that the screw shaft can be indirectly cooled through the profile. Therefore, since the cooling area can be increased, more efficient cooling can be performed.

【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。
According to the fourth aspect of the present invention, the plurality of spiral grooves are fluid passages (fluid forward path, fluid return path) for the cooling fluid, so that they are longer than the spline groove of the third aspect. Since the flow path length is secured, the cooling fluid and the screw shaft can be in contact with each other for a longer period of time, and the heat transfer from the screw shaft to the cooling fluid can be performed better, resulting in heat exchange. The efficiency can be improved and the screw shaft can be cooled smoothly.

【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。
According to claim 5 of the present invention, by abutting the profile on the inner wall surface of the shaft hole of the screw shaft, the profile can be firmly fixed in the screw shaft, and the profile and the screw By circulating the cooling fluid by utilizing the space between the shaft hole and the inner wall surface of the shaft hole and the hollow hole of the shape member, the screw shaft can be reliably cooled. In this case, the flow of the cooling fluid in the space between the screw shaft and the inner wall surface of the axial hole of the screw shaft can be limited to either going or returning, as in the case of the pipe according to the second aspect. Can be cooled evenly around.

【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。
According to the sixth aspect of the invention, the partition member is constituted by a plurality of divided bodies which are engaged with each other, so that a short component (divided body) is added to the partition member so that it is inserted into the axial hole of the screw shaft. Can be fixed. Therefore,
It can be applied smoothly even on long screw shafts,
Can be cooled effectively.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の第1の実施の形態を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】 ねじ軸の先端側の軸受部を示す断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a bearing portion on the tip side of the screw shaft.

【図3】 図2のIII−III線に沿った断面図であ
る。
3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG.

【図4】 図2のIV−IV線に沿った断面図である。4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG.

【図5】 ねじ軸の基端部を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a base end portion of a screw shaft.

【図6】 本発明の第2の実施の形態を示す断面図であ
る。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention.

【図7】 ねじ軸の先端側の軸受部を示す断面図であ
る。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a bearing portion on the tip side of the screw shaft.

【図8】 図7のVIII−VIII線に沿った断面図
である。
8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII of FIG.

【図9】 図7のIX−IX線に沿った断面図である。9 is a sectional view taken along line IX-IX in FIG.

【図10】 ねじ軸の基端部を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a base end portion of a screw shaft.

【図11】 形材の一例を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing an example of a shape member.

【図12】 形材の他の一例を示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing another example of the shape member.

【図13】 形材の別の一例を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing another example of the shape member.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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
10 screw shaft 20 nut body 22 pipe 28 steady rest member 30, 52 adapter 32 seal member (sealing means) 34, 36 flow passage 50, 60 shape member 70 square pipe (shape member) 100 shaft hole 146 cover member (sealing means) 302 central hole (communication passage) 303 groove (communication passage) 304 small hole (communication passage) 500 spline groove 524, 525
Communication hole (communication passage) 600 spiral groove

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【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。
1. A screw shaft having at least one end rotatably supported, a nut body screwed into the screw shaft, and an opening end provided at one end of the screw shaft to form an axis line of the screw shaft. In a cooling device for a feed screw having a shaft hole bored along the shaft hole, the shaft hole of the screw shaft is partitioned into a fluid forward path and a fluid return path for cooling fluid by a partition member mounted in the shaft hole. An adapter having communication passages that communicate with the fluid outward passage and the fluid return passage of the cooling fluid is attached to the opening end of the shaft hole of the screw shaft, and the adapter communicates with the communication passages of the adapter. A feed screw cooling device, characterized in that a sealing means having a passage is slidably provided.
【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。
2. The hole according to claim 1, wherein the partition member is composed of a pipe mounted in the shaft hole of the screw shaft, and a steady rest member is provided between the pipe and the screw shaft. Cooling device for feed screw shaft.
【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。
3. The partition member is constituted by a shape member which is in contact with the inner wall surface of the shaft hole of the screw shaft and has a plurality of spline grooves along the axis line of the screw shaft. Feed screw cooling system.
【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。
4. The cooling device for a feed screw according to claim 1, wherein the partition member is constituted by a shape member that is in contact with the inner wall surface of the shaft hole of the screw shaft and has a plurality of spiral grooves.
【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。
5. The partition member is made up of a shape member that abuts an inner wall surface of a shaft hole of a screw shaft and has a fluid passage between the inner wall surface and the inner wall surface, and a hollow hole is formed inside the shape member. The cooling device for a feed screw according to claim 1, characterized in that.
【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。
6. The partition member is divided into a plurality of pieces along the length direction thereof, and these divided bodies are configured to be engaged with each other. Alternatively, the cooling device for the feed screw according to item 5.
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