JP5407671B2 - ボールねじ - Google Patents
ボールねじ Download PDFInfo
- Publication number
- JP5407671B2 JP5407671B2 JP2009200082A JP2009200082A JP5407671B2 JP 5407671 B2 JP5407671 B2 JP 5407671B2 JP 2009200082 A JP2009200082 A JP 2009200082A JP 2009200082 A JP2009200082 A JP 2009200082A JP 5407671 B2 JP5407671 B2 JP 5407671B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow path
- cooling
- nut
- cross
- holes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Description
工作機械、射出成形機、半導体素子製造装置等の精密送り機構として使用されるボールねじは、高温になると、ねじ軸やナットの熱変形により、ボールの負荷分布異常や作動性の悪化が生じて、送り機構としての位置決め精度等に影響を及ぼすため、冷却した状態で使用されている。
また、この文献には、ナットに冷却用貫通孔を6個設けた例として、隣り合う2個の貫通孔を連結する凹部(スロット)を設けた端部キャップを、ナットの両端に漏洩防止用パッキングを介して固定したものが記載されている。この例では、冷却用貫通孔の断面積がこれに接続された凹部の断面積より小さいため、流路に断面積の変化が生じることで、流路内を流れる冷却媒質の圧力損失が大きくなる。
図1に示すように、上流側の流路101の断面積A1 が下流側の流路102の断面積A2 より小さい場合、損失ヘッドh’は、流路101の平均流速をV1 、流路102の平均流速をV2 、重力加速度をgとした時に、ベルヌーイの定理から下記の(1) 式で表される。
h=(V1 −V2 )/2g=ζ・V1 2 /2g‥‥(1)
ただし、ζ=(1−A1 /A2 )2 である。
(1) 式から、A1 ≒A2 の時に損失ヘッドhが最小となることが分かる。
h’=(V2 −V1 )/2g=ζ’・V2 2 /2g‥‥(2)
ただし、ζ’=(A1 /A2 −1)2 である。
(2) 式から、A1 ≒A2 の時に損失ヘッドh’が最小となることが分かる。
以上のことから、上流側の流路101の断面積A1 と下流側の流路102の断面積A2 を同じにすることで、圧力損失を低減できることが分かる。
なお、この圧力損失を小さくできる効果が特に発揮されるのは、油等の粘性が高いもの(動粘度係数1.585mm2 /s以上)を流した場合と、乱流(レイノルズ数が3000以上)の場合である。
図3に示すように、断面の形状および面積が同じ4つの流路を、断面の形状および面積が同じ流体導入配管に対して並列に接続した場合、各流路への分岐点で流路断面積が各流路の4倍となる。これに対して、断面の形状および面積が同じ4つの流路を直列に接続して、その一端に断面の形状および面積が同じである流体導入配管を接続した場合、流路断面積は変化しない。
V=Q/A‥‥(3)
(3) 式から、冷却媒質の流速が大きいほど放熱量が大きくなって冷却効果は高くなるため、流路断面積が大きくなるほど逆に冷却効果は小さくなることが分かる。
以上のことから、複数の冷却流路を接続する際には、並列でなく直列で接続する方が高い冷却効果が得られることが分かる。
この実施形態のボールねじは、図5および6に示すように、ナット1と、ねじ軸2と、ボール3と、半円弧状のチューブ(流路形成部材)4と、冷却液導入配管(冷却媒質導入配管)5と、冷却液排出配管(冷却媒質排出配管)6と、コネクタ71〜74とを備えている。図5および6において、ボール循環部材およびシールは省略されている。
ナット1には、軸方向に貫通する2つの冷却用貫通孔12a,12bが、ナット1の直径方向で対向する位置に形成されている。ナット1のフランジ11側の端部で、これらの冷却用貫通孔12a,12bが半円弧状のチューブ4により接続されている。チューブ4の一端と冷却用貫通孔12aは、コネクタ71で連結されている。チューブ4の他端と冷却用貫通孔12bは、コネクタ72で連結されている。これにより、冷却用貫通孔12a,12bとチューブ4からなる流路が形成されている。
この実施形態のボールねじによれば、ナット1の冷却用貫通孔12a,12bとチューブ4からなる流路、この流路の出入り口に接続される冷却液導入配管5と冷却液排出配管6の全てにおいて、流路断面(流路の断面形状および断面積)が同じであるため、冷却液の圧力損失が小さくなる。よってい、冷却効率が高くなり、冷却液供給用ポンプの負担も軽減される。
11 フランジ
12a 冷却用貫通孔
12b 冷却用貫通孔
2 ねじ軸
3 ボール
4 チューブ(流路形成部材)
5 冷却液導入配管
50 流路の入口
6 冷却液排出配管
60 流路の出口
71〜74 コネクタ
Claims (1)
- 内周面に螺旋溝が形成されたナットと、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道溝の間に配置されたボールと、を備えたボールねじであって、
ナットを軸方向に貫通する複数の冷却用貫通孔を有し、隣り合う冷却用貫通孔は、断面形状および断面積が同じであり、
ナットの軸方向端部で、これらの冷却用貫通孔が、流路断面の形状および面積が同じである流路形成部材で直列に接続されて流路をなし、
この流路の入口および出口に、流路断面の形状および面積が同じである冷却媒質導入配管および冷却媒質排出配管が直列に接続され、
前記流路の入口および出口は、隣り合う冷却用貫通孔の前記流路形成部材で接続されていない前記ナットの軸方向端部に設けられ、
前記流路形成部材は、前記ナットの外側に配置された配管であるボールねじ。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009200082A JP5407671B2 (ja) | 2009-08-31 | 2009-08-31 | ボールねじ |
EP10805567.4A EP2461072A4 (en) | 2009-08-31 | 2010-08-25 | BALL SCREW DEVICE |
CN2010800022890A CN102124251A (zh) | 2009-08-31 | 2010-08-25 | 滚珠丝杠装置 |
PCT/JP2010/005236 WO2011024450A1 (ja) | 2009-08-31 | 2010-08-25 | ボールねじ装置 |
US13/058,124 US8752446B2 (en) | 2009-08-31 | 2010-08-25 | Ball screw device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009200082A JP5407671B2 (ja) | 2009-08-31 | 2009-08-31 | ボールねじ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011052721A JP2011052721A (ja) | 2011-03-17 |
JP5407671B2 true JP5407671B2 (ja) | 2014-02-05 |
Family
ID=43941946
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009200082A Active JP5407671B2 (ja) | 2009-08-31 | 2009-08-31 | ボールねじ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5407671B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5869182U (ja) * | 1981-11-02 | 1983-05-11 | アイシン精機株式会社 | 超低温流体用継手 |
JP2002310258A (ja) * | 2001-04-12 | 2002-10-23 | Shangyin Sci & Technol Co Ltd | 冷却流路を備えたボール・スクリュー |
US6817260B2 (en) * | 2001-11-09 | 2004-11-16 | Hiwin Technologies Corporation | Ball screw with cooling means |
JP2005030521A (ja) * | 2003-07-09 | 2005-02-03 | Osaka Gas Co Ltd | コルゲート管とコルゲート管の配管工法とコルゲート管の改修工法 |
-
2009
- 2009-08-31 JP JP2009200082A patent/JP5407671B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011052721A (ja) | 2011-03-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10989480B2 (en) | Counter-flow heat exchanger with helical passages | |
US8752446B2 (en) | Ball screw device | |
WO2013118869A1 (ja) | 半導体冷却装置 | |
US20130126143A1 (en) | Cooling jacket | |
Wang et al. | Heat transfer and pressure drop in a smooth and ribbed turn region of a two-pass channel | |
JP2010027963A (ja) | 冷却器 | |
CN102112843A (zh) | 用于内燃机的传热单元 | |
US20140090818A1 (en) | Heat exchanger device | |
JP5332115B2 (ja) | パワー素子搭載用ユニット | |
JP5407671B2 (ja) | ボールねじ | |
JP5498135B2 (ja) | ヒートシンク | |
CN115507679A (zh) | 波浪形相邻通路热交换器芯和歧管 | |
Deisenroth et al. | Geometry effects on two-phase flow regimes in a diabatic manifolded microgap channel | |
JP2007221153A (ja) | ヒートシンク冷却装置 | |
JP5919642B2 (ja) | リニアガイド装置の冷却構造 | |
JP2019184129A (ja) | 熱交換器 | |
JP7391804B2 (ja) | 流体制御器、及び、流体混合器 | |
JP2018165588A (ja) | 熱交換器 | |
US10168112B2 (en) | Heat exchanging apparatus and method for transferring heat | |
EP4187189A1 (en) | Heat exchanger | |
JP5732739B2 (ja) | ボールねじ装置 | |
JP2023041317A (ja) | 熱交換器 | |
CN115507680A (zh) | 波浪形相邻通路热交换器芯 | |
JP2019029539A (ja) | 半導体冷却装置 | |
JP2011185484A (ja) | 冷却器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120315 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130312 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130510 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131008 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131021 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5407671 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |