JP5644668B2 - ボールねじ - Google Patents

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Description

この発明は、ボールねじに関する。
ボールねじは、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、を備えている。
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。
特許文献１には、ボールねじナットのボール転動溝の近傍に冷却液通路（軸方向に延びる貫通穴）を穿設し、この冷却液通路に冷却液源からの冷却液を供給、循環させて前記ボールねじナットの発熱部が直接的に冷却されるよう構成することが記載されている。
特開２０００−２４８７６号公報
しかし、特許文献１に記載された冷却機構には、冷却効率と冷却液通路の加工コストの点で改善の余地がある。
この発明の課題は、冷却機構を備えたボールねじとして、冷却機構による冷却効率が高く、冷却機構を形成するための加工コストが低いものを提供することである。
上記課題を解決するために、この発明のボールねじは、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、前記ナットまたはねじ軸の螺旋溝に研削逃げ溝が形成され、この研削逃げ溝に冷却管が配置されていることを特徴とする。
この発明のボールねじでは、発熱源であるボールと螺旋溝とが接触する部分の近傍を、螺旋溝に沿って冷却することができるため、ナットの軸方向に延びる貫通穴に冷却液を通して冷却する例と比較して冷却効率が高い。また、ナットに螺旋溝を形成する際に生じる研削逃げ溝を利用して冷却管を配置するため、加工コストが低減できる。
この発明のボールねじは、ナットの軸方向に延びる貫通穴に冷却液を通して冷却する例と比較して、冷却効率が高く、加工コストが低いものである。
実施形態のボールねじを示す断面図である。 実施形態のボールねじを構成するナットの螺旋溝の溝直角断面を示す拡大図である。 図１とは異なる実施形態を説明する図である。
以下、この発明の実施形態について説明する。
この実施形態のボールねじは、図１に示すように、ナット１と、ねじ軸２と、ボール３と、冷却チューブ（冷却管）４とを備えている。図１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の内周面に螺旋溝１ａが形成され、この螺旋溝１ａの底面に研削逃げ溝１ｂが形成されている。ねじ軸２の外周面に螺旋溝２ａが形成されている。ナット１の螺旋溝１ａとねじ軸２の螺旋溝２ａで形成される軌道溝の間にボール３が配置されている。ナット１の軸方向一端にはフランジ１１が形成されている。
ナット１の螺旋溝１ａの研削逃げ溝１ｂには、螺旋溝１ａが軌道溝を形成する全範囲（ボール３が転動する全範囲）に冷却チューブ４が配置されている。冷却チューブ４は研削逃げ溝１ｂの底面に接着剤で固定されている。冷却チューブ４は、図２に示すように、研削逃げ溝１ｂに固定された状態でボール３が接触しない外径のものを使用する。冷却チューブ４の長さ方向両端部は、ナット１に設けた貫通穴１２から外部に出て、外部に配置された冷却源に接続されている。冷却源としては冷却水循環装置等を使用する。
この実施形態のボールねじによれば、発熱源であるボール３と螺旋溝１ａとが接触する部分の近傍を、螺旋溝１ａに沿ってボール３が転動する全範囲で冷却できるため、冷却効率が高い。また、ナット１に螺旋溝１ａを形成する際に生じる研削逃げ溝１ｂに冷却チューブ４を配置するため、冷却用にナット１に軸方向に延びる貫通穴を複数形成する方法と比較して、加工コストが低減できる。
図１の実施形態では、ナット１の螺旋溝１ａの研削逃げ溝１ｂに冷却チューブ４を配置しているが、これに代えて、図３のように、ねじ軸２の螺旋溝２ａの研削逃げ溝２ｂに冷却チューブ４を配置してもよい。この例は、ナット１が回転し、ねじ軸２が回転しないタイプのボールねじに好適である。
この場合も、冷却チューブ４は、研削逃げ溝２ｂに固定された状態でボール３が接触しない外径のものを使用する。また、冷却チューブ４は、ねじ軸２の螺旋溝２ａの研削逃げ溝２ｂの全体に配置されて、長さ方向両端部が、ねじ軸２の両端で外部に配置された冷却源に接続されている。冷却源としては冷却水循環装置等を使用する。
１ ナット
１ａ ナットの螺旋溝
１ｂ ナットの研削逃げ溝
１１ フランジ
１２ 貫通穴
２ ねじ軸
２ａ ねじ軸の螺旋溝
２ｂ ねじ軸の研削逃げ溝
３ ボール
４ 冷却チューブ（冷却管）

Claims (4)

  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、
    前記ナットの螺旋溝に研削逃げ溝が形成され、この研削逃げ溝に冷却管が配置されていることを特徴とするボールねじ。
  2. 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、
    前記ねじ軸の螺旋溝に研削逃げ溝が形成され、この研削逃げ溝に冷却管が配置されていることを特徴とするボールねじ。
  3. 前記ナットの螺旋溝の研削逃げ溝には、前記螺旋溝が前記軌道溝を形成する全範囲に前記冷却管が配置されている請求項１記載のボールねじ。
  4. 前記冷却管は、前記研削逃げ溝に固定された状態で前記ボールが接触しない外径を有する請求項１または２記載のボールねじ。
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