JPH11333666A - ボールネジ機構の冷却装置 - Google Patents
ボールネジ機構の冷却装置Info
- Publication number
- JPH11333666A JPH11333666A JP10144272A JP14427298A JPH11333666A JP H11333666 A JPH11333666 A JP H11333666A JP 10144272 A JP10144272 A JP 10144272A JP 14427298 A JP14427298 A JP 14427298A JP H11333666 A JPH11333666 A JP H11333666A
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- Japan
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- ball screw
- screw mechanism
- cooling device
- drive
- fins
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速・高精度で直進往復運動するボールネジ
機構を冷却して、自身の温度上昇を抑え、または減温し
て精度への悪影響を防ぎ、且つシール材の摩耗減量や溶
けの促進を抑制することが可能なボールネジ機構の冷却
装置の提供。 【解決手段】 数値制御装置を備え、高い加工精度を要
求されるレーザー加工機等の板材加工機において、高速
・高精度位置決めのための直進往復運動の駆動または駆
動伝達機構となるボールネジ機構Ｂｎのナット部１の外
周縁に沿って斜向状にひれ状体のフィン３を複数等間隔
に配設して軸流回転翼機構Ｒｆを構成し、駆動時に誘発
される空気流により、ボールネジ機構Ｂｎの摩擦熱に起
因する温度上昇を抑制または減温し、構成要素である各
部材の伸びや摩耗減量等を防止可能とすることを特徴と
する。
機構を冷却して、自身の温度上昇を抑え、または減温し
て精度への悪影響を防ぎ、且つシール材の摩耗減量や溶
けの促進を抑制することが可能なボールネジ機構の冷却
装置の提供。 【解決手段】 数値制御装置を備え、高い加工精度を要
求されるレーザー加工機等の板材加工機において、高速
・高精度位置決めのための直進往復運動の駆動または駆
動伝達機構となるボールネジ機構Ｂｎのナット部１の外
周縁に沿って斜向状にひれ状体のフィン３を複数等間隔
に配設して軸流回転翼機構Ｒｆを構成し、駆動時に誘発
される空気流により、ボールネジ機構Ｂｎの摩擦熱に起
因する温度上昇を抑制または減温し、構成要素である各
部材の伸びや摩耗減量等を防止可能とすることを特徴と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、高速・高精度の
レーザー加工機等の板材加工機におけるボールネジ機構
の冷却装置に関する。
レーザー加工機等の板材加工機におけるボールネジ機構
の冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】数値制御装置を備えたレーザー加工機等
の板材加工機において、高速・高精度を実現するため、
位置決めのための直進往復運動の駆動または駆動伝達機
構として、雄ネジ部とナット部の間の摩擦抵抗が小さ
く、従って速度安定性と位置調整機能の優れたボールネ
ジ機構を用いるのが通例であり、雄ネジ部またはナット
部を高回転で駆動し、また、雄ネジ部とナット部の溝の
間隙寸法よりも内部に納めるボールの径を若干大き目に
して駆動回転時にナット部の内側が陰圧にならないよう
に与圧しており、また更に、密着シールを用いてボール
ネジ内部にゴミ等の塵埃が混入しない構成を備える。
の板材加工機において、高速・高精度を実現するため、
位置決めのための直進往復運動の駆動または駆動伝達機
構として、雄ネジ部とナット部の間の摩擦抵抗が小さ
く、従って速度安定性と位置調整機能の優れたボールネ
ジ機構を用いるのが通例であり、雄ネジ部またはナット
部を高回転で駆動し、また、雄ネジ部とナット部の溝の
間隙寸法よりも内部に納めるボールの径を若干大き目に
して駆動回転時にナット部の内側が陰圧にならないよう
に与圧しており、また更に、密着シールを用いてボール
ネジ内部にゴミ等の塵埃が混入しない構成を備える。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、上述の従
来例では、ボールネジ機構の雄ネジ部、またはナット部
の回転駆動作用により、両者間に摩擦熱が発生し、雄ネ
ジ部の伸びが精度に悪影響を与え、また、樹脂、薄い金
属、ゴム等のシール材が熱により摩耗減量したり、溶け
たりする等の課題がある。
来例では、ボールネジ機構の雄ネジ部、またはナット部
の回転駆動作用により、両者間に摩擦熱が発生し、雄ネ
ジ部の伸びが精度に悪影響を与え、また、樹脂、薄い金
属、ゴム等のシール材が熱により摩耗減量したり、溶け
たりする等の課題がある。
【０００４】この発明は、上述の点に着目して成された
もので、高速・高精度で直進往復運動するボールネジ機
構を冷却して、自身の温度上昇を抑え、または減温して
精度への悪影響を防ぎ、且つシール材の摩耗減量や溶け
の促進を抑制することが可能なボールネジ機構の冷却装
置を提供することを目的とする。
もので、高速・高精度で直進往復運動するボールネジ機
構を冷却して、自身の温度上昇を抑え、または減温して
精度への悪影響を防ぎ、且つシール材の摩耗減量や溶け
の促進を抑制することが可能なボールネジ機構の冷却装
置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、下記構成を
備えることにより上記課題を解決できるものである。
備えることにより上記課題を解決できるものである。
【０００６】（１） 数値制御装置を備え、高い加工精
度を要求されるレーザー加工機等の板材加工機におい
て、高速・高精度位置決めのための直進往復運動の駆動
または駆動伝達機構となるボールネジ機構のナット部外
周縁に沿って斜向状にひれ状体のフィンを複数等間隔に
配設して軸流回転翼機構を構成し、駆動時に誘発される
空気流により、ボールネジ機構の摩擦熱に起因する温度
上昇を抑制または減温し、構成要素である各部材の伸び
や摩耗減量等を防止可能とすることを特徴とするボール
ネジ機構の冷却装置。
度を要求されるレーザー加工機等の板材加工機におい
て、高速・高精度位置決めのための直進往復運動の駆動
または駆動伝達機構となるボールネジ機構のナット部外
周縁に沿って斜向状にひれ状体のフィンを複数等間隔に
配設して軸流回転翼機構を構成し、駆動時に誘発される
空気流により、ボールネジ機構の摩擦熱に起因する温度
上昇を抑制または減温し、構成要素である各部材の伸び
や摩耗減量等を防止可能とすることを特徴とするボール
ネジ機構の冷却装置。
【０００７】（２） ひれ状体のフィンは、短冊状の金
属製薄板を、駆動時に発生する空気流が軸方向に流動し
易い角度を持った流線型の捩じり形状とし、放熱作用と
同時に冷却作用を備えたことを特徴とする前項（１）記
載のボールネジ機構の冷却装置。
属製薄板を、駆動時に発生する空気流が軸方向に流動し
易い角度を持った流線型の捩じり形状とし、放熱作用と
同時に冷却作用を備えたことを特徴とする前項（１）記
載のボールネジ機構の冷却装置。
【０００８】（３） 前記軸流回転翼機構を、ボールネ
ジ機構のナット部の軸方向両側に対を成して設けたこと
を特徴とする前項（１）記載のボールネジ機構の冷却装
置。
ジ機構のナット部の軸方向両側に対を成して設けたこと
を特徴とする前項（１）記載のボールネジ機構の冷却装
置。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の一実施の形態を
説明する。
説明する。
【００１０】図１（ａ）は、この発明に係るボルトネジ
機構の冷却装置正面図、同（ｂ）は側面図、図２は雄ネ
ジ部駆動の場合の作用例を示す説明図、図３はナット部
駆動の場合の作用例を示す説明図、図４及び図５は他の
実施例を示す説明図、図６はボールネジ機構の一般的構
造例を示す破断斜視図である。
機構の冷却装置正面図、同（ｂ）は側面図、図２は雄ネ
ジ部駆動の場合の作用例を示す説明図、図３はナット部
駆動の場合の作用例を示す説明図、図４及び図５は他の
実施例を示す説明図、図６はボールネジ機構の一般的構
造例を示す破断斜視図である。
【００１１】１はナット部、２は雄ネジ部であり、複数
のボール（図示せず）を介してナット部１と雄ネジ部２
とが噛合して、雄ネジ部２の回転作用をナット部１の直
線運動に変換、または、雄ネジ部２が静止状態を保ちな
がらナット部１が回転駆動して移動する構成において、
短冊状の金属製薄板を、高速・高精度位置決めのための
直進往復運動の駆動または駆動伝達機構となるボールネ
ジ機構Ｂｎのナット部１の外周縁に沿って斜向状にひれ
状体のフィン３を形成し、駆動時に発生する空気流が軸
方向に流動し易い角度を持った流線型の捩じり形状と
し、このフィン３を複数、等間隔に配設して軸流回転翼
機構Ｒｆを構成し、前記軸流回転翼機構Ｒｆを、ボール
ネジ機構Ｂｎのナット部１の軸方向両側に対を成して不
図示のボルト等で接続・合体するように配設し（図１
（ａ）参照）、ボールネジ機構Ｂｎの摩擦熱に起因する
温度上昇を抑制または減温し、雄ネジ部２の伸びや、シ
ール材４の摩耗減量等を防止可能とし、雄ネジ部２駆動
時には、該雄ネジ部２の高速回転に対してナット部１の
高速直進往復運動に伴って、流線型の捩じり形状を有す
るフィン３の表面及び裏面に乱流現象を最小に抑えた空
気の流動層が生ずることにより効率の良い放熱作用と
（図２参照）、また、雄ネジ部２を静止状態に保ちなが
らナット部１の回転・前進駆動時には、該ナット部１の
回転・前進運動に伴って軸流回転翼機構Ｒｆが同様に回
転・前進運動を起こし送風機のような動作を起こすため
に、雄ネジ部２の摩擦熱がフィン３を介して放熱すると
同時に、雄ネジ部２に直接、空気を吹き付けて冷却する
冷却機能を備えた構成となっている（図３参照）。
のボール（図示せず）を介してナット部１と雄ネジ部２
とが噛合して、雄ネジ部２の回転作用をナット部１の直
線運動に変換、または、雄ネジ部２が静止状態を保ちな
がらナット部１が回転駆動して移動する構成において、
短冊状の金属製薄板を、高速・高精度位置決めのための
直進往復運動の駆動または駆動伝達機構となるボールネ
ジ機構Ｂｎのナット部１の外周縁に沿って斜向状にひれ
状体のフィン３を形成し、駆動時に発生する空気流が軸
方向に流動し易い角度を持った流線型の捩じり形状と
し、このフィン３を複数、等間隔に配設して軸流回転翼
機構Ｒｆを構成し、前記軸流回転翼機構Ｒｆを、ボール
ネジ機構Ｂｎのナット部１の軸方向両側に対を成して不
図示のボルト等で接続・合体するように配設し（図１
（ａ）参照）、ボールネジ機構Ｂｎの摩擦熱に起因する
温度上昇を抑制または減温し、雄ネジ部２の伸びや、シ
ール材４の摩耗減量等を防止可能とし、雄ネジ部２駆動
時には、該雄ネジ部２の高速回転に対してナット部１の
高速直進往復運動に伴って、流線型の捩じり形状を有す
るフィン３の表面及び裏面に乱流現象を最小に抑えた空
気の流動層が生ずることにより効率の良い放熱作用と
（図２参照）、また、雄ネジ部２を静止状態に保ちなが
らナット部１の回転・前進駆動時には、該ナット部１の
回転・前進運動に伴って軸流回転翼機構Ｒｆが同様に回
転・前進運動を起こし送風機のような動作を起こすため
に、雄ネジ部２の摩擦熱がフィン３を介して放熱すると
同時に、雄ネジ部２に直接、空気を吹き付けて冷却する
冷却機能を備えた構成となっている（図３参照）。
【００１２】上述の構成に基づいて作用を説明する。
【００１３】数値制御装置を備え、高い加工精度を要求
されるレーザー加工機等の板材加工機において、ワーク
加工時の加工位置決めに際し、高速・高精度位置決めの
ための直進往復運動の駆動または駆動伝達機構となるボ
ールネジ機構Ｂｎを作動させると、雄ネジ部２の回転動
作に伴って、ナット部外周縁に沿って斜向状に複数等間
隔に配設されたひれ状体のフィン３を有する軸流回転翼
機構Ｒｆは、ナット部１の動作に連動して高速直進往復
運動を起こし、前記フィン３は誘発される空気流を受け
て、ナット部１と雄ネジ部２がボール（図示せず）を介
して噛合、回転駆動の際に発生せしめる摩擦熱を放熱し
て、間接的に雄ネジ部２の温度上昇を抑制または減温
し、該雄ネジ部２の伸びによる精度への悪影響を防止
し、また、周囲の塵埃の侵入を防いでいるシール材４の
摩耗減量による機能低下を防止することができる。
されるレーザー加工機等の板材加工機において、ワーク
加工時の加工位置決めに際し、高速・高精度位置決めの
ための直進往復運動の駆動または駆動伝達機構となるボ
ールネジ機構Ｂｎを作動させると、雄ネジ部２の回転動
作に伴って、ナット部外周縁に沿って斜向状に複数等間
隔に配設されたひれ状体のフィン３を有する軸流回転翼
機構Ｒｆは、ナット部１の動作に連動して高速直進往復
運動を起こし、前記フィン３は誘発される空気流を受け
て、ナット部１と雄ネジ部２がボール（図示せず）を介
して噛合、回転駆動の際に発生せしめる摩擦熱を放熱し
て、間接的に雄ネジ部２の温度上昇を抑制または減温
し、該雄ネジ部２の伸びによる精度への悪影響を防止
し、また、周囲の塵埃の侵入を防いでいるシール材４の
摩耗減量による機能低下を防止することができる。
【００１４】また、雄ネジ部２を回転させずに固定して
静止状態を保って、ナット部１を回転駆動させた場合
は、このナット部１の回転・前進駆動に伴って、ナット
部外周縁に沿って斜向状に複数等間隔に配設されたひれ
状体のフィン３を有する軸流回転翼機構Ｒｆも同様回転
・前進運動を起こし、前記軸流回転翼機構Ｒｆは送風機
としての機能を働かせて、ナット部１と雄ネジ部２がボ
ール（図示せず）を介して噛合、回転駆動の際に発生せ
しめる摩擦熱を放熱すると同時に、前記雄ネジ部２に直
接空気流を吹き付けて冷却し、該雄ネジ部２の温度上昇
による伸びを抑えて精度への悪影響を防止し、更に、上
述と同様に、シール材４の摩耗減量による機能低下をも
防止することができる。
静止状態を保って、ナット部１を回転駆動させた場合
は、このナット部１の回転・前進駆動に伴って、ナット
部外周縁に沿って斜向状に複数等間隔に配設されたひれ
状体のフィン３を有する軸流回転翼機構Ｒｆも同様回転
・前進運動を起こし、前記軸流回転翼機構Ｒｆは送風機
としての機能を働かせて、ナット部１と雄ネジ部２がボ
ール（図示せず）を介して噛合、回転駆動の際に発生せ
しめる摩擦熱を放熱すると同時に、前記雄ネジ部２に直
接空気流を吹き付けて冷却し、該雄ネジ部２の温度上昇
による伸びを抑えて精度への悪影響を防止し、更に、上
述と同様に、シール材４の摩耗減量による機能低下をも
防止することができる。
【００１５】なお、他の実施例として、図４に示すよう
にナット部を覆って摺動可能にシール用Ｏ−リングを介
してハウジングを設け、水、空気、油等の冷媒により、
ナット部を外側から直接冷却しても良く、また、図５に
示すようにナット部に設置可能なサイズのファンを備え
たり、冷却用の配管を施し、空気等の冷媒を直接雄ネジ
部２に吹き付けるようにしても良い。
にナット部を覆って摺動可能にシール用Ｏ−リングを介
してハウジングを設け、水、空気、油等の冷媒により、
ナット部を外側から直接冷却しても良く、また、図５に
示すようにナット部に設置可能なサイズのファンを備え
たり、冷却用の配管を施し、空気等の冷媒を直接雄ネジ
部２に吹き付けるようにしても良い。
【００１６】図６は、ボールネジ機構の一般的な構造例
を示したものである。
を示したものである。
【００１７】なおまた、フィン３の形状については、冷
却効率と製造コストのバランスを考慮して単純な平板と
する選択肢もあり、材質については、熱伝導性の良い銅
またはアルミ、あるいはそれらの合金等が望まれるが、
これらと同等若しくはそれ以上の材質であれば良い。
却効率と製造コストのバランスを考慮して単純な平板と
する選択肢もあり、材質については、熱伝導性の良い銅
またはアルミ、あるいはそれらの合金等が望まれるが、
これらと同等若しくはそれ以上の材質であれば良い。
【００１８】
【発明の効果】この発明によれば、高速・高精度で直進
往復運動するボールネジ機構を冷却して、自身の温度上
昇を抑え、または減温して精度への悪影響を防ぎ、且つ
シール材の摩耗減量や溶けの促進を抑制するという効果
を呈する。
往復運動するボールネジ機構を冷却して、自身の温度上
昇を抑え、または減温して精度への悪影響を防ぎ、且つ
シール材の摩耗減量や溶けの促進を抑制するという効果
を呈する。
【図１】（ａ）この発明に係るボルトネジ機構の冷却装
置正面図、同（ｂ）側面図
置正面図、同（ｂ）側面図
【図２】 雄ネジ部駆動の場合の作用例を示す説明図
【図３】 ナット部駆動の場合の作用例を示す説明図
【図４】 他の実施例を示す説明図
【図５】 他の実施例を示す説明図
【図６】 ボールネジ機構の一般的構造例を示す破断斜
視図
視図
１ ナット部 ２ 雄ネジ部 ３ フィン ４ シール材 Ｂｎ ボルトネジ機構 Ｒｆ 軸流回転翼機構
Claims (3)
- 【請求項１】 数値制御装置を備え、高い加工精度を要
求されるレーザー加工機等の板材加工機において、高速
・高精度位置決めのための直進往復運動の駆動または駆
動伝達機構となるボールネジ機構のナット部外周縁に沿
って斜向状にひれ状体のフィンを複数等間隔に配設して
軸流回転翼機構を構成し、駆動時に誘発される空気流に
より、ボールネジ機構の摩擦熱に起因する温度上昇を抑
制または減温し、構成要素である各部材の伸びや摩耗減
量等を防止可能とすることを特徴とするボールネジ機構
の冷却装置。 - 【請求項２】 ひれ状体のフィンは、短冊状の金属製薄
板を、駆動時に発生する空気流が軸方向に流動し易い角
度を持った流線型の捩じり形状とし、放熱作用と同時に
冷却作用を備えたことを特徴とする請求項１記載のボー
ルネジ機構の冷却装置。 - 【請求項３】 前記軸流回転翼機構を、ボールネジ機構
のナット部の軸方向両側に対を成して設けたことを特徴
とする請求項１記載のボールネジ機構の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10144272A JPH11333666A (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | ボールネジ機構の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10144272A JPH11333666A (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | ボールネジ機構の冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11333666A true JPH11333666A (ja) | 1999-12-07 |
Family
ID=15358241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10144272A Pending JPH11333666A (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | ボールネジ機構の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11333666A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003172427A (ja) * | 2001-11-09 | 2003-06-20 | Shangyin Sci & Technol Co Ltd | 冷却装置付ボール・スクリュー・アセンブリー |
| JP2006326735A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Apic Yamada Corp | 半導体装置の製造装置 |
| US20150107389A1 (en) * | 2013-10-21 | 2015-04-23 | National Chung Cheng University | Ball screw capable of thermal dissipation based on thermoelectric cooler |
| CN112519006A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-03-19 | 佛山市神创机电有限公司 | 一种岩板切割机 |
| CN116256950A (zh) * | 2023-05-16 | 2023-06-13 | 张家港奇点光电科技有限公司 | 一种光刻机工作台 |
-
1998
- 1998-05-26 JP JP10144272A patent/JPH11333666A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003172427A (ja) * | 2001-11-09 | 2003-06-20 | Shangyin Sci & Technol Co Ltd | 冷却装置付ボール・スクリュー・アセンブリー |
| JP2006326735A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Apic Yamada Corp | 半導体装置の製造装置 |
| US20150107389A1 (en) * | 2013-10-21 | 2015-04-23 | National Chung Cheng University | Ball screw capable of thermal dissipation based on thermoelectric cooler |
| US9046165B2 (en) * | 2013-10-21 | 2015-06-02 | National Chung Cheng University | Ball screw capable of thermal dissipation based on thermoelectric cooler |
| CN112519006A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-03-19 | 佛山市神创机电有限公司 | 一种岩板切割机 |
| CN116256950A (zh) * | 2023-05-16 | 2023-06-13 | 张家港奇点光电科技有限公司 | 一种光刻机工作台 |
| CN116256950B (zh) * | 2023-05-16 | 2023-07-18 | 张家港奇点光电科技有限公司 | 一种光刻机工作台 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050520 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080509 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080708 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081125 |