JPH0537443U - ボールねじ冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一本のボールねじのうち使用頻度の高い部分
と低い部分の発熱量の差による温度差を解消し、併せて
特殊な中空ボールねじを使用しない安価で簡単かつ保守
の容易なボールねじ冷却装置を提供する。 【構成】 ボールナット４を境として両側にボールねじ
１の外周を覆うアコーディオンカバー６Ａ，６Ｂを設
け、この両カバー内にエアコンディショナユニット８に
より冷却された冷却空気を別個に流して冷却するように
なし、ボールねじの左側部分の温度をセンサ７Ａで、ま
た右側部分の温度をセンサ７Ｂでそれぞれ検知して、制
御装置１１内でこの検知信号を基に最適流量をそれぞれ
求めて、二つの流量制御弁９Ａ，９Ｂをそれぞれ制御
し、発熱量の多い側に多量の冷却空気を送って部分的温
度差の少ない最適温度にボールねじを保つ。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は工作機械等に使用されるボールねじの冷却装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

最近の工作機械等に用いられるボールねじは、送り速度の高速化と、重切削化 に伴って発熱量が多くなり、冷却を行うことが多くなった。従来、この冷却方法 はボールねじを中空にして冷却油又は冷却液を通す方法が一般的で、この方法に 関する公知の技術に特開平２−２５０７４６号がある。このものは図２に示すよ うにボールねじ１０１，１０３の発熱状況を温度センサ１０５，１０６により検 知し、この検知した値により発熱量に応じた冷却液の最適量が得られるような絞 り量を制御装置１１７により算出して、可変絞り１１１，１１２を自動調整し、 常時最適流量配分された冷却液によりボールねじの冷却を行うようにしたもので ある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来の技術で述べた中空ボールねじに冷却油又は冷却液を通す特開平２−２５ ０７４６号の冷却方法は、一本のボールねじのうち使用頻度の高い部分と低い部 分の温度差を考慮せずに全域に渡って一様の冷却が行われるため、一本のボール ねじに発生する部分的な温度差を解消することができず位置決め精度の安定化に 限界が生じるという問題点を有し、更に回転中のボールねじに冷却油又は冷却液 を送るため継手部分からの水漏れの恐れがあり、そのうえ中空ボールねじは特殊 で通常のボールねじを使用している既存の機械にボールねじ冷却装置を付加する ことが難しいという問題点を有している。 本考案は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、そ の目的とするところは、特殊な中空ボールねじを必要とせず、使用頻度の差によ って生ずる部分的な温度差を解消できるボールねじの冷却装置を提供しようとす るものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案におけるボールねじ冷却装置は、ボールねじ の外周を覆う伸縮自在なカバーをボールナットを境として両側に設け、前記ボー ルねじの前記ボールナットの左側部分と右側部分の発熱状況を検知する温度セン サをそれぞれ設け、前記各カバー内に別々の流量制御弁を介して前記ボールねじ の冷却空気を供給する手段を設け、前記温度センサのそれぞれの出力信号により 発熱量に応じた最適流量が得られるよう前記流量制御弁を制御する手段を設けて なり、ボールねじの左側部分と右側部分の冷却空気の流量を発熱状況に応じて変 えるものである。

【０００５】

【作用】

運転中のボールねじは使用頻度の高い部分と低い部分とで発熱状況が異なり温 度差が生じる。このボールねじの左側部分の温度と右側部分の温度を温度センサ によりボールナットを境としてそれぞれ検出して制御装置に送り、ここで検出信 号を基に最適流量を求めて、それぞれ別個に二つの流量制御弁を制御して、発熱 量の多い方に多量の冷却空気を送り、発熱量の少ない方に少量の冷却空気を送っ て温度差を解消するとともに最適温度になるよう冷却を行う。

【０００６】

【実施例】

実施例について図１を参照して説明する。 工作機械の図示しないベッド上のＺ軸方向の案内に対して平行に、ボールねじ １が両端部をベッド固着のブラケット２Ａ，２Ｂ内の軸受３により支持されてい る。このボールねじ１に螺合されるボールナット４は、ベッドのＺ軸案内に沿っ て移動可能に設けられた図示しない往復台に固着されており、ＮＣ駆動のサーボ モータ５によりボールねじ１が回転されて、往復台の移動位置決めが行われるよ うになっている。そしてボールナット４の左側面４ａとブラケット２Ａの右側面 との間にアコーディオンカバー６Ａが、またボールナットの右端面４ｂとブラケ ット２Ｂとの間にアコーディオンカバー６Ｂがそれぞれの取付けられており、ボ ールナット４の両側面４ａ，４ｂに左側部分と右側部分のボールねじの発熱状況 を検知する温度センサ７Ａ，７Ｂが取付けられている。更にブラケット２Ａ，２ Ｂにはエア取入口２ａ，２ｂが、またボールナット４にはエア排出口４ｃ，４ｄ がそれぞれ設けられている。

【０００７】 一方、機外には両カバー６Ａ，６Ｂ内に冷却エアを供給ためのエアコンディシ ョナユニット８が設置されており、このエアコンディショナユニットはエア源Ｐ から送られる圧縮空気を冷却して冷却空気として送り出すもので、送り出された 冷却空気は、並列に設けた二つの流量制御弁９Ａ，９Ｂを経てエア取入口２ａ， ２ｂより各カバー６Ａ，６Ｂ内に送られるようになっている。更に機外には制御 装置１１が設置されており、この制御装置１１は温度センサ７Ａ，７Ｂの検知信 号により流量制御弁９Ａ，９Ｂの絞り量をそれぞれ別個に調節してボールねじ１ の左側部分と右側部分が均一かつ機体温度に近づくよう冷却空気の流量をコント ロールするものである。

【０００８】 続いて本実施例の作用について説明する。 機械が運転中は、常時エア取入口２ａ，２ｂから冷却空気が供給されており、 この供給された冷却空気によりボールねじ１は、ボールナット４の左側部分と右 側部分が別々に冷却され、左側の冷却を終えた空気はエア排出口４ｃより、また 右側の冷却を終えた空気はエア排出口４ｄよりそれぞれ大気中に放出されている 。 運転中のボールねじ１は例えば旋盤でチャックワーク加工を行う場合、長手方 向は殆ど主軸側のみで加工が行われるため、ボールねじ１の左側部分の温度が右 側より高くなる。このボールねじ１の左側部分と右側部分の温度は、温度センサ ７Ａ，７Ｂによりそれぞれ検出されて、制御装置１１に入力されており、制御装 置１１内ではそれぞれの入力信号により個別に最適流量を求めて対応する二つの 流量制御弁９Ａ，９Ｂにそれぞれ制御信号を出力する。そしてボールねじ１の左 側部分を冷却する冷却空気の流量は、流量制御弁９Ａで、また右側部分を冷却す る冷却空気の流量は、流量制御弁９Ｂでそれぞれ別個に調節が行われる。従って 発熱量の多い左側部分には多量の冷却空気が、また発熱量の少ない右側部分には 少量の冷却空気が流れるよう流量調節される。

【０００９】 尚、流量制御弁９Ａ，９Ｂは最高に絞り込まれた状態で、流量をゼロにするこ とができる形式のものを使用すれば、発熱のないとき又は発熱の少ない側には冷 却空気が流れないようにすることもできる。 また温度センサ７Ａ，７Ｂは、ボールナット４の両側面に取付けられるものと 限定する必要はなく、左側部分の発熱状況と右側部分の発熱状況を的確に検出す ることのできる場所であればすべて取付可能であることは勿論である。

【００１０】

【考案の効果】

本考案は上述のとおり構成されているので、次に記載する効果を奏する。 ボールナットを境として左側部分と右側部分のボールねじの発熱状況を温度セ ンサによりそれぞれ検出し、この温度センサの出力信号を基に最適流量が得られ るよう二つの流量制御弁を制御して、発熱状況に応じた流量の冷却空気をそれぞ れ両カバー内に流して部分的な温度差を解消し、かつ適正温度を保つように冷却 を行うようにしたので、従来の一様に冷却を行う方法に比べて部分的な温度差が 減少しただけ位置決め精度が安定する。更に特殊な中空ボールねじを使用しない ため既存のＮＣ機械にボール冷却装置を付加する場合に極めて有利であり、冷却 液の漏れ等の心配のない保守の容易なボールねじ冷却装置を安価に得ることがで きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のボールねじ冷却装置の構造説明図で
ある。

【図２】従来のボールねじ冷却装置の構造説明図であ
る。

【符号の説明】

１ ボールねじ ４ ボー
ルナット ６Ａ，６Ｂ カバー ７Ａ，７
Ｂ 温度センサ ８ エアコンディショナユニット ９Ａ，９
Ｂ 流量制御弁 １１ 制御装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボールねじの外周を覆う伸縮自在なカバ
   ーをボールナットを境として両側に設け、前記ボールね
   じの前記ボールナットの左側部分と右側部分の発熱状況
   を検知する温度センサをそれぞれ設け、前記各カバー内
   に別々の流量制御弁を介して前記ボールねじの冷却空気
   を供給する手段を設け、前記温度センサのそれぞれの出
   力信号により発熱量に応じた最適流量が得られるよう前
   記流量制御弁を制御する手段を設けてなり、ボールねじ
   の左側部分と右側部分の冷却空気の流量を発熱状況に応
   じて変えることを特徴とするボールねじ冷却装置。