JP2015218861A - ボールねじ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ボールねじのねじ軸を支持する軸受装置又は軸受装置近傍を効率良く冷却できる冷却機構を備えたボールねじ装置を提供する。
【解決手段】ボールねじ装置1は、ボールねじ10と、そのねじ軸110を支持する1対の軸受装置101A,101Bとを有する。軸受装置101Aのハウジング130には、その軸方向に貫通し、冷却媒体を通過させる第1冷却用貫通孔170が複数形成される。また、軸受装置101Bのハウジング230には、径方向に貫通し、冷却媒体を通過させる第2冷却用貫通孔271が設けられる。ねじ軸110内には、ねじ軸110の軸方向に沿って冷却媒体を通過させる第3冷却用貫通孔272と、第2冷却用貫通孔271と第3冷却用貫通孔272とを連結する第4冷却用貫通孔273とが形成される。
【選択図】図1
【解決手段】ボールねじ装置1は、ボールねじ10と、そのねじ軸110を支持する1対の軸受装置101A,101Bとを有する。軸受装置101Aのハウジング130には、その軸方向に貫通し、冷却媒体を通過させる第1冷却用貫通孔170が複数形成される。また、軸受装置101Bのハウジング230には、径方向に貫通し、冷却媒体を通過させる第2冷却用貫通孔271が設けられる。ねじ軸110内には、ねじ軸110の軸方向に沿って冷却媒体を通過させる第3冷却用貫通孔272と、第2冷却用貫通孔271と第3冷却用貫通孔272とを連結する第4冷却用貫通孔273とが形成される。
【選択図】図1
Description
この発明は、ボールねじと、そのボールねじのねじ軸の端部を回転自在に支持する軸受装置とを有するボールねじ装置に関する。
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とで形成される軌道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、高速、高サイクルで使用されると高温になり、ねじ軸やナットに熱変形が生じる(ねじ軸は熱膨張により伸びる)。これに伴い、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が悪化する。そのため、高い位置決め精度が要求されるボールねじでは、ねじ軸、ナット、及びねじ軸の端部に配置された軸受装置を冷却する対策が施されている。
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、高速、高サイクルで使用されると高温になり、ねじ軸やナットに熱変形が生じる(ねじ軸は熱膨張により伸びる)。これに伴い、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が悪化する。そのため、高い位置決め精度が要求されるボールねじでは、ねじ軸、ナット、及びねじ軸の端部に配置された軸受装置を冷却する対策が施されている。
特許文献1には、ボールねじと転がり軸受を冷却する構成が開示されている。具体的には、図14に示すように、ねじ軸1006の端部を回転自在に支持する転がり軸受1005の外輪が内嵌されるハウジング1003と、移動体1002がナット1007に固定されたボールねじとが特許文献1に開示されている。そして、ハウジング1003と本体フレーム1001との隙間δ1、及びナット1007と移動体1002との隙間δ2に断熱材としての機能を備えたスペーサ(断熱カラー)がそれぞれ設けられている。
しかしながら、特許文献1に記載の技術には、転がり軸受の冷却効率の点で改善の余地がある。具体的には、ハウジングの外周部を冷却しており、発熱源である軸受装置及びその近傍ではないため、効率的な冷却がなされないという点である。
そこで、本発明は上記の問題点に着目してなされたものであり、その目的は、ボールねじのねじ軸の端部を回転自在に支持する転がり軸受、又は軸受装置の近傍を効率的に冷却できるボールねじ装置を提供することにある。
そこで、本発明は上記の問題点に着目してなされたものであり、その目的は、ボールねじのねじ軸の端部を回転自在に支持する転がり軸受、又は軸受装置の近傍を効率的に冷却できるボールねじ装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明のある態様のボールねじ装置は、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、上記ナットの螺旋溝と上記ねじ軸の螺旋溝とで形成される軌道に配置されたボールとを備えたボールねじと、
上記ねじ軸の両端部を支持する少なくとも1対の軸受装置とを有し、
上記1対の軸受装置のうち一方の軸受装置は、上記端部に嵌合して上記ねじ軸と一体に回転する内輪と、該内輪の外周面に配設された複数の転動体を介して上記内輪を回転可能に支持する外輪とにより形成された複数の軸受と、
上記外輪の外周面と当接する内周面を有して上記ねじ軸を回転可能に支持するハウジングとを備え、
上記ハウジングの両端部を貫通し、冷却媒体を通過させる第1冷却用貫通孔が上記ハウジングの軸方向に沿って複数形成され、
上記1対の軸受装置のうち他方の軸受装置は、上記端部に嵌合して上記ねじ軸と一体に回転する内輪と、該内輪の外周面に配設された複数の転動体を介して上記内輪を回転可能に支持する外輪とにより形成された複数の軸受と、
上記外輪の外周面と当接する内周面を有して上記ねじ軸を回転可能に支持するハウジングとを備え、
上記ハウジングの外周面と内周面とを貫通し、冷却媒体を通過させる第2冷却用貫通孔が上記ハウジングの径方向に沿って1つ以上形成され、
上記ねじ軸の軸方向に沿って冷却媒体を通過させる第3冷却用貫通孔が上記ねじ軸内に形成され、
第2冷却用貫通孔と第3冷却用貫通孔とを連結する第4冷却用貫通孔が上記ねじ軸内に形成されている。
上記ねじ軸の両端部を支持する少なくとも1対の軸受装置とを有し、
上記1対の軸受装置のうち一方の軸受装置は、上記端部に嵌合して上記ねじ軸と一体に回転する内輪と、該内輪の外周面に配設された複数の転動体を介して上記内輪を回転可能に支持する外輪とにより形成された複数の軸受と、
上記外輪の外周面と当接する内周面を有して上記ねじ軸を回転可能に支持するハウジングとを備え、
上記ハウジングの両端部を貫通し、冷却媒体を通過させる第1冷却用貫通孔が上記ハウジングの軸方向に沿って複数形成され、
上記1対の軸受装置のうち他方の軸受装置は、上記端部に嵌合して上記ねじ軸と一体に回転する内輪と、該内輪の外周面に配設された複数の転動体を介して上記内輪を回転可能に支持する外輪とにより形成された複数の軸受と、
上記外輪の外周面と当接する内周面を有して上記ねじ軸を回転可能に支持するハウジングとを備え、
上記ハウジングの外周面と内周面とを貫通し、冷却媒体を通過させる第2冷却用貫通孔が上記ハウジングの径方向に沿って1つ以上形成され、
上記ねじ軸の軸方向に沿って冷却媒体を通過させる第3冷却用貫通孔が上記ねじ軸内に形成され、
第2冷却用貫通孔と第3冷却用貫通孔とを連結する第4冷却用貫通孔が上記ねじ軸内に形成されている。
第1冷却用貫通孔をこのように配置することにより、ハウジングの外側よりも転がり軸受に近いハウジングの内部に設けた第1冷却用貫通孔を使用してハウジングの円周方向で均一な冷却を行うことができるため、ハウジングの外側を空冷する特許文献1の方法よりも、ボールねじのねじ軸の端部を回転自在に支持する転がり軸受を効率良く冷却できる。また、第1冷却用貫通孔が3〜6本形成されてもよい。
また、第2〜第4冷却用貫通孔を配設することにより、ハウジングの外側よりも転がり軸受に近いハウジングの内部に設けた冷却用貫通孔を使用してハウジングの円周方向で均一な冷却を行うことができる。よって、ハウジングの外側を空冷する特許文献1の方法よりも、ボールねじのねじ軸の端部を回転自在に支持する転がり軸受を効率良く冷却できる。
また、第2〜第4冷却用貫通孔を配設することにより、ハウジングの外側よりも転がり軸受に近いハウジングの内部に設けた冷却用貫通孔を使用してハウジングの円周方向で均一な冷却を行うことができる。よって、ハウジングの外側を空冷する特許文献1の方法よりも、ボールねじのねじ軸の端部を回転自在に支持する転がり軸受を効率良く冷却できる。
ここで、上記ボールねじ装置においては、第1冷却用貫通孔を連通する溝部が、上記ハウジングの端面に形成されることが好ましい。
また、上記ボールねじ装置においては、第1冷却用貫通孔が、継手部材を介して配管によりハウジングの外部で連結されていることが好ましい。
また、上記ボールねじ装置においては、第1冷却用貫通孔が、上記ハウジングの周方向に沿って均等に配置されることが好ましい。
また、上記ボールねじ装置においては、第1冷却用貫通孔が3〜6本形成されることが好ましい。
また、上記ボールねじ装置においては、第1冷却用貫通孔が、継手部材を介して配管によりハウジングの外部で連結されていることが好ましい。
また、上記ボールねじ装置においては、第1冷却用貫通孔が、上記ハウジングの周方向に沿って均等に配置されることが好ましい。
また、上記ボールねじ装置においては、第1冷却用貫通孔が3〜6本形成されることが好ましい。
ここで、上記ボールねじ装置においては、第2冷却用貫通孔が、上記1対の軸受装置のうち他方の軸受装置の上記軸受と上記ナットとの間に配設されてもよく、上記軸受の上記ナットと反対側に配置されてもよい。
また、上記ボールねじ装置においては、上記1対の軸受装置のうち他方の軸受装置が上記ねじ軸の一方の端部を支持されてもよい。
また、上記ボールねじ装置においては、上記軸受装置が上記ねじ軸の両方の端部を支持されてもよい。
また、上記ボールねじ装置においては、上記複数の軸受はDB形であってもよい。
また、上記ボールねじ装置においては、上記1対の軸受装置のうち他方の軸受装置が上記ねじ軸の一方の端部を支持されてもよい。
また、上記ボールねじ装置においては、上記軸受装置が上記ねじ軸の両方の端部を支持されてもよい。
また、上記ボールねじ装置においては、上記複数の軸受はDB形であってもよい。
また、上記ボールねじ装置においては、上記軸受が、単列アンギュラ玉軸受、単列円すいころ軸受、複列アンギュラ玉軸受、複列円すいころ軸受のいずれかであってもよい。
また、上記ボールねじ装置においては、第2冷却用貫通孔が、継手部材を介して配管によりハウジングの外部で連結されてもよい。
また、上記ボールねじ装置においては、第2冷却用貫通孔が、上記ハウジングの径方向に沿って均等に配設されてもよい。
また、上記ボールねじ装置においては、第2冷却用貫通孔が、継手部材を介して配管によりハウジングの外部で連結されてもよい。
また、上記ボールねじ装置においては、第2冷却用貫通孔が、上記ハウジングの径方向に沿って均等に配設されてもよい。
本発明のボールねじ装置によれば、ボールねじのねじ軸の端部を回転自在に支持する転がり軸受又は軸受装置の近傍を効率良く冷却することができる。
(第1実施形態)
以下、ボールねじ装置の第1実施形態について、図面を参照して説明する。
この実施形態のボールねじ装置1は、図1に示すように、ボールねじ10と、このボールねじ10のねじ軸110を支持する軸受装置101とを有する。
ここで、ねじ軸110の一方の端部(同図右側の軸端)には、駆動プーリ50が装着され、電動モータ(図示せず)の回転運動が動力伝達機構を介してこの駆動プーリ50に伝達されて、ボールねじ10が駆動されるようになっている。以下、駆動プーリ50に近い側(図示しない電動モータに近い側)の第1軸受装置101Aを「モータ側の軸受装置101A」、駆動プーリ50から遠い側(図示しない電動モータから遠い側)の第2軸受装置101Bを「非モータ側の軸受装置101B」ということがある。
以下、ボールねじ装置の第1実施形態について、図面を参照して説明する。
この実施形態のボールねじ装置1は、図1に示すように、ボールねじ10と、このボールねじ10のねじ軸110を支持する軸受装置101とを有する。
ここで、ねじ軸110の一方の端部(同図右側の軸端)には、駆動プーリ50が装着され、電動モータ(図示せず)の回転運動が動力伝達機構を介してこの駆動プーリ50に伝達されて、ボールねじ10が駆動されるようになっている。以下、駆動プーリ50に近い側(図示しない電動モータに近い側)の第1軸受装置101Aを「モータ側の軸受装置101A」、駆動プーリ50から遠い側(図示しない電動モータから遠い側)の第2軸受装置101Bを「非モータ側の軸受装置101B」ということがある。
<ボールねじ>
ボールねじ10は、ねじ軸110と、ナット20と、ねじ軸110の外周面及びナット20の内周面それぞれに対向して形成された螺旋溝に転動自在に充填されたボール(図示せず)とを有してなる。そして、ボールを介してねじ軸110に螺合されているナット20とねじ軸110とを相対回転運動させると、ボールの転動を介してねじ軸110とナット20とが軸方向に相対移動するようになっている。
すなわち、ボールねじ装置1は、ボールねじ10のねじ軸110の少なくとも一方の端部が軸受装置101A,101Bを介してブラケット30に回転自在に支持されるとともに、ナット20が図示しないテーブルに対して固定されている。
ボールねじ10は、ねじ軸110と、ナット20と、ねじ軸110の外周面及びナット20の内周面それぞれに対向して形成された螺旋溝に転動自在に充填されたボール(図示せず)とを有してなる。そして、ボールを介してねじ軸110に螺合されているナット20とねじ軸110とを相対回転運動させると、ボールの転動を介してねじ軸110とナット20とが軸方向に相対移動するようになっている。
すなわち、ボールねじ装置1は、ボールねじ10のねじ軸110の少なくとも一方の端部が軸受装置101A,101Bを介してブラケット30に回転自在に支持されるとともに、ナット20が図示しないテーブルに対して固定されている。
<軸受装置>
本実施形態のボールねじ装置1は、ねじ軸110の両端部を支持する少なくとも1対の軸受装置101A,101Bを有する。
[第1軸受装置]
1対の軸受装置101A,101Bのうち、一方の軸受装置101A(以下、第1軸受装置101Aということがある)は、図5に示すように、ボールねじ10のねじ軸110の少なくとも一方の軸受嵌合部112を回転自在に支持する二個の転がり軸受120A,120Bと、両転がり軸受120A,120Bの外輪123A,123Bが内嵌されるハウジング130とを有する。また、軸受装置101(図1)は、転がり軸受120A,120Bの内輪212,121の軸方向への移動を制限するスペーサ150およびロックナット140と、外輪123A,123Bの軸方向への移動を制限する押え蓋160とを有する。さらに、軸受装置101は、図2〜図5に示すように、継手部材176a〜176d,177a〜177dと、複数の配管190と、押え蓋160をハウジング130に固定するボルト195とを有する。
本実施形態のボールねじ装置1は、ねじ軸110の両端部を支持する少なくとも1対の軸受装置101A,101Bを有する。
[第1軸受装置]
1対の軸受装置101A,101Bのうち、一方の軸受装置101A(以下、第1軸受装置101Aということがある)は、図5に示すように、ボールねじ10のねじ軸110の少なくとも一方の軸受嵌合部112を回転自在に支持する二個の転がり軸受120A,120Bと、両転がり軸受120A,120Bの外輪123A,123Bが内嵌されるハウジング130とを有する。また、軸受装置101(図1)は、転がり軸受120A,120Bの内輪212,121の軸方向への移動を制限するスペーサ150およびロックナット140と、外輪123A,123Bの軸方向への移動を制限する押え蓋160とを有する。さらに、軸受装置101は、図2〜図5に示すように、継手部材176a〜176d,177a〜177dと、複数の配管190と、押え蓋160をハウジング130に固定するボルト195とを有する。
ねじ軸110の軸受嵌合部112は小径部となっていて、その段差部と一方の転がり軸受120Aの内輪121との間に、スペーサ150が配置されている。他方の転がり軸受120Bの内輪121の外側(他方の転がり軸受120Bを基準として一方の転がり軸受120Aが設けられた側と反対側)にもスペーサ150が配置され、さらにその外側にロックナット140が配置されている。転がり軸受120A,120Bの外輪123,123は、ハウジング130の内周面の大径部に配置されている。一方の転がり軸受120Aの外輪123の端面が段差面に当接し、他方の転がり軸受120Bの外輪123が押え蓋160の端面に当接している。
図2〜図5に示すように、ハウジング130の軸方向の一端にはフランジ部132が形成されている。フランジ132には、ボルト195を螺合させる雌ねじ132aと、取付用のボルトを挿入するボルト穴132bが形成されている。ハウジング130には、また、軸方向に貫通する4本の冷却用貫通孔171〜174が、円周方向に等間隔で形成されている。各冷却用貫通孔171〜174の両端部に、管用テーパー雌ねじ部175が形成されている。
図6に示すように、押え蓋160は、ねじ軸110が遊嵌される大きさの中心穴161を有する円板状部材であって、ボルト195の頭部側を配置するボルト穴162が、円周方向の8カ所に等間隔で形成されている。これらのボルト穴162は、ハウジング130の雌ねじ132aに対応する位置に設けてある。また、押え蓋160の外周部には、ハウジング130の各冷却用貫通孔171〜174に対応する位置に、凹部163が形成されている。
組立時には、先ず、一方のスペーサ150を、ねじ軸110の軸受嵌合部112の段差部に接触させて取り付けた後、ハウジング130とねじ軸110の軸受嵌合部112との間に転がり軸受120A,120Bを取り付ける。次に、押え蓋160の中心穴161をねじ軸110に通して、押え蓋160をハウジング130のフランジ132側に配置し、ボルト195を押え蓋160のボルト穴162から挿入してフランジ132の雌ねじ132aに螺合する。次に、他方のスペーサ150をねじ軸110の軸受嵌合部112に取り付けて、ロックナット140を締め付ける。これにより、転がり軸受120A,120Bの外輪123,123がハウジング130に固定され、内輪121,121がねじ軸110の軸受嵌合部112に固定される。
この状態で、押え蓋160の凹部163から各継手部材176a〜176d,177a〜177dを入れて、図5に示すように、その先端部(管用テーパー雄ねじ部)を各冷却用貫通孔171〜174の管用テーパー雌ねじ部175に螺合する。これにより、図2〜図4に示すように、ハウジング130の各冷却用貫通孔171〜174の両端に、各継手部材176a〜176d,177a〜177dが連結された状態となる。
そして、フランジ132側の継手部材176aと継手部材176dとを配管190で連結する。フランジ132側の継手部材176bに冷却媒体導入用配管190を接続する。フランジ132側の継手部材176cに冷却媒体排出用配管190を接続する。ハウジング130のフランジ132が形成されていない側では、継手部材177aと継手部材177bとを配管190で連結し、継手部材177cと継手部材177dとを配管190で連結する。
この実施形態のボールねじにおいて、冷却媒体導入用配管190から導入された冷却媒体は、継手部材176b→ハウジング130の冷却用貫通孔172→継手部材177b→配管190→継手部材177a→ハウジング130の冷却用貫通孔171→継手部材176a→配管190→継手部材176d→ハウジング130の冷却用貫通孔174→継手部材177d→配管190→継手部材177c→ハウジング130の冷却用貫通孔173→継手部材176c→冷却媒体排出用配管190の順に流れる。この冷却媒体の流れによりハウジング130が冷却される。
したがって、この実施形態の軸受装置によれば、ハウジング130の円周方向で均一な冷却がなされるため、ハウジング130、転がり軸受120A,120B、ねじ軸110の軸受嵌合部112が周方向で均一に冷却されて、熱変形が抑制される。これに伴い、転がり軸受120A,120Bが効率良く冷却されるため、転がり軸受120A,120Bのボールの負荷分布異常や作動性の悪化を防ぐことができる。
[第2軸受装置]
また、1対の軸受装置101A,101Bのうち、他方の軸受装置101B(以下、第2軸受装置101Bということがある)は、図7(a)に示すように、ボールねじ10(図1)のねじ軸110の端部212を回転自在に支持する二個の転がり軸受220A,220Bと、両転がり軸受220A,220Bの外輪223A,223Bが内嵌されるハウジング230とを有する。また、第2軸受装置101Bは、転がり軸受220A,220Bの内輪221A,221Bの軸方向への移動を制限するスペーサ250及びロックナット240と、外輪223A,223Bの軸方向への移動を制限する押え蓋260とを有する。さらに、第2軸受装置101Bは、図7(a)に示すように、継手部材270と、配管280と、押え蓋260をハウジング230に固定するボルト295とを有する。
また、1対の軸受装置101A,101Bのうち、他方の軸受装置101B(以下、第2軸受装置101Bということがある)は、図7(a)に示すように、ボールねじ10(図1)のねじ軸110の端部212を回転自在に支持する二個の転がり軸受220A,220Bと、両転がり軸受220A,220Bの外輪223A,223Bが内嵌されるハウジング230とを有する。また、第2軸受装置101Bは、転がり軸受220A,220Bの内輪221A,221Bの軸方向への移動を制限するスペーサ250及びロックナット240と、外輪223A,223Bの軸方向への移動を制限する押え蓋260とを有する。さらに、第2軸受装置101Bは、図7(a)に示すように、継手部材270と、配管280と、押え蓋260をハウジング230に固定するボルト295とを有する。
ねじ軸110の端部212は小径部となっていて、その段差部と一方の転がり軸受220Aの内輪221Aとの間に、スペーサ250が配置されている。他方の転がり軸受220Bの内輪221Bの外側(他方の転がり軸受220Bを基準として一方の転がり軸受220Aが設けられた側と反対側)にもスペーサ250が配置され、さらにその外側にロックナット240が配置されている。転がり軸受220A,220Bの外輪223A,223Bは、ハウジング230の内周面の大径部に配置されている。一方の転がり軸受220Aの外輪223Aの端面が段差面に当接し、他方の転がり軸受220Bの外輪223Bが押え蓋260の端面に当接している。
図7(a)に示すように、ハウジング230の軸方向の一端にはフランジ232が形成されている。フランジ232には、ボルト295を螺合させる雌ねじ232aと、取付用のボルトを挿入するボルト穴232bが形成されている。
図7(a)に示すように、ハウジング230の軸方向の一端にはフランジ232が形成されている。フランジ232には、ボルト295を螺合させる雌ねじ232aと、取付用のボルトを挿入するボルト穴232bが形成されている。
[第2冷却用貫通孔〜第4冷却用貫通孔]
ここで、ハウジング230には、ハウジング230の内周面と外周面とを貫通する第2冷却用貫通孔271が設けられている。この第2冷却用貫通孔271は、ハウジング230の径方向に沿って1つ以上形成される。また、本実施形態では、第2冷却用貫通孔271が、軸受220を基準として、ナット20とは反対側に配置されている。この第2冷却用貫通孔271内に冷却媒体が通過する。
ここで、ハウジング230には、ハウジング230の内周面と外周面とを貫通する第2冷却用貫通孔271が設けられている。この第2冷却用貫通孔271は、ハウジング230の径方向に沿って1つ以上形成される。また、本実施形態では、第2冷却用貫通孔271が、軸受220を基準として、ナット20とは反対側に配置されている。この第2冷却用貫通孔271内に冷却媒体が通過する。
また、ねじ軸110内には、そのねじ軸110の軸方向に沿って冷却媒体を通過させる第3冷却用貫通孔272が設けられている。また、ねじ軸110内には、第2冷却用貫通孔271と第3冷却用貫通孔272とを連結する第4冷却用貫通孔273が形成されている。例えば、第3冷却用貫通孔272がねじ軸110の軸方向の中心に穿設され、この第3冷却用貫通孔272の一端部272aに連結する第4冷却用貫通孔273がねじ軸110の径方向にねじ軸110を貫通して1つ以上設けられている。なお、冷却用媒体は、第3冷却用貫通孔272の他端部272bに接続されたポンプ(図示せず)などにより、第2冷却用貫通孔271のハウジング230の外周面側の開口部271aから導入され、第3冷却用貫通孔272の他端部272bから排出される。
ここで、スペーサ250には、第2冷却用貫通孔271、及び第4冷却用貫通孔273に連通する貫通孔251が設けられている。すなわち、第2冷却用貫通孔271は、スペーサ250に設けられた貫通孔251を介して第4冷却用貫通孔273に連結されている。また、第2冷却用貫通孔271は、ハウジング230の内周面側の開口部271a付近に1対のシール部材290が設けられている。これら1対のシール部材290,290は、背面配置されている。このような構成により冷却媒体がハウジング230からねじ軸110側に流れたり、ねじ軸110からハウジング230側へ流れても、シール部材290によって、冷却媒体が漏れることがないため、効率よく冷却することができる。
シール部材290の材料としては、熱伝達率、耐摩耗性、含水性(耐薬品性)を考慮すると、ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム等のゴム材料が挙げられ、これらの中でも、ニトリルゴムが好ましい。
また、シール部材290の他の材料として、熱伝達率、耐摩耗性、含水性(耐薬品性)を考慮すると、ポリスチレン系、ポリオレフイン系、塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系などの熱可塑性エラストマ材料が挙げられる。これらの中でも、塩化ビニル系が好ましい。
また、シール部材290の他の材料として、熱伝達率、耐摩耗性、含水性(耐薬品性)を考慮すると、ポリスチレン系、ポリオレフイン系、塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系などの熱可塑性エラストマ材料が挙げられる。これらの中でも、塩化ビニル系が好ましい。
ここで、本実施形態のボールねじ装置は、ボールねじを支持する両端の軸受の組合せをDB形(DB組合せ)としている。このような構成とすることにより、ねじ軸が撓まないという効果を奏する。また、モータ側の軸受装置101Aはモータの発熱によって軸受の温度が高くなるため、モータ側の軸受装置101Aの軸受の温度を低くする必要がある。よって、冷却水の冷媒の温度を非モータ側の軸受装置101Bより低くするか、あるいは、冷媒量を増加させる。
また、軸受の組み合わせとして、モータ側の軸受装置101Aを、DB形(DB組合せ)、及びDT形(DT組合せ)とし、非モータ側の軸受装置101Bを、DB形(DB組合せ)、DT形(DT組合せ)、DF形(DF組合せ)、又は単列とする。
さらに、本実施形態のボールねじ装置において支持されるボールねじとしては、エンドデフレクタ式、チューブ式、こま式、エンドキャップ式が挙げられる。特に、モータ側の軸受装置101Aの軸受をDB形(DB組合せ)とすることにより、ねじ軸が振れ回らないという効果を奏する。
さらに、本実施形態のボールねじ装置において支持されるボールねじとしては、エンドデフレクタ式、チューブ式、こま式、エンドキャップ式が挙げられる。特に、モータ側の軸受装置101Aの軸受をDB形(DB組合せ)とすることにより、ねじ軸が振れ回らないという効果を奏する。
ここで、軸受220はラジアル方向(径方向)だけでなくアキシアル方向(軸方向)の荷重も負荷する必要があるため、アンギュラ玉軸受や円すいころ軸受が使われる。しかし、非モータ側では軸受220の組合せをDB形(背面組合せ)として、軸受220の内輪221側に軸方向の圧縮力が加わり、予圧を与える。一方、アンギュラ玉軸受を2個使った場合であるが、軸受220の組合せがDB形(背面組合せ)であれば、軸受220の内輪221側に軸方向の圧縮力が加えられ、予圧を与えることができるので、いくつ使用してもよい。
[冷却媒体]
本実施形態に用いられる冷却媒体としては、流体として各種の気体、液体が使用できる。気体としては、空気あるいは圧縮空気の他、窒素、不活性ガス(アルゴン等)、炭化水素(ブタン、イソブタン等)、ヘリウム、アンモニア、二酸化炭素等、更にはこれらの混合物が使用できる。液体としては、水の他、水に防錆剤を加えたクーラント、水に各種添加剤を加えたクーラント、もしくは冷媒油として各種の油も使用できる。具体的には鉱油、動植物油、合成油が使用できる。これらは使用環境等に応じて適宜選択すれば良い。更に、冷却媒体は温度管理されており、流量も管理されていることが好ましい。特に、冷却媒体を乱流状態で使用するのが好ましい。
ここで、回転している軸受装置においては、外輪123A,123B、内輪121A,121B、転動体122の順に温度が高い傾向がある。
本実施形態に用いられる冷却媒体としては、流体として各種の気体、液体が使用できる。気体としては、空気あるいは圧縮空気の他、窒素、不活性ガス(アルゴン等)、炭化水素(ブタン、イソブタン等)、ヘリウム、アンモニア、二酸化炭素等、更にはこれらの混合物が使用できる。液体としては、水の他、水に防錆剤を加えたクーラント、水に各種添加剤を加えたクーラント、もしくは冷媒油として各種の油も使用できる。具体的には鉱油、動植物油、合成油が使用できる。これらは使用環境等に応じて適宜選択すれば良い。更に、冷却媒体は温度管理されており、流量も管理されていることが好ましい。特に、冷却媒体を乱流状態で使用するのが好ましい。
ここで、回転している軸受装置においては、外輪123A,123B、内輪121A,121B、転動体122の順に温度が高い傾向がある。
以上説明したように、本実施形態では、軸受装置101Aは、ねじ軸110内を通ってハウジング130を冷却しているため、軸受装置101Aの内輪121A,121B、外輪123A,123B、転動体122も冷却できる。そのため、ハウジング130を通過して外輪を冷却している軸受装置101Bよりも軸受装置101Aのほうが、冷却効果が大きい。したがって、軸受装置101Aに発生する熱量は軸受装置101Bに発生する熱量よりも大きい。また、発生する熱量が大きいため、軸受装置101Aのほうが表面温度は高い。熱は温度の高いほうから低いほうへ移るため、軸受装置101Aに発生した熱は軸受装置101Bのほうへ移る。そのため、軸受装置101の表面温度は低くなる。
(第2実施形態)
次に、ボールねじ装置の第2実施形態について図面を参照して説明する。図8は、ボールねじの第2実施形態における構成を示す軸方向に沿った断面図である。本実施形態のボールねじ装置1は、ハウジング230における第2冷却用貫通孔271の設置位置が異なる以外は第1実施形態と同様の構成である。以下、第1実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略又は簡略にし、異なる構成を中心に説明する。
次に、ボールねじ装置の第2実施形態について図面を参照して説明する。図8は、ボールねじの第2実施形態における構成を示す軸方向に沿った断面図である。本実施形態のボールねじ装置1は、ハウジング230における第2冷却用貫通孔271の設置位置が異なる以外は第1実施形態と同様の構成である。以下、第1実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略又は簡略にし、異なる構成を中心に説明する。
図8(a)に示すように、ボールねじ装置1は、ハウジング230の内周面と外周面とを貫通する第2冷却用貫通孔271がハウジング230に設けられている。この第2冷却用貫通孔271は、ハウジング230の径方向に沿って1つ以上形成される。また、本実施形態では、第2冷却用貫通孔271が、軸受220とナット20との間に配置されている。この第2冷却用貫通孔271内に冷却媒体が通過する。
また、ねじ軸110内には、そのねじ軸110の軸方向に沿って冷却媒体を通過させる第3冷却用貫通孔272が設けられている。また、ねじ軸110内には、第2冷却用貫通孔271と第3冷却用貫通孔272とを連結する第4冷却用貫通孔273が形成されている。例えば、第3冷却用貫通孔272がねじ軸110の軸方向の中心に穿設され、この第3冷却用貫通孔272の一端部272aに連結する第4冷却用貫通孔273がねじ軸110の径方向にねじ軸110を貫通して1つ以上設けられている。なお、冷却用媒体は、第3冷却用貫通孔272の他端部272bに接続されたポンプ(図示せず)などにより、第2冷却用貫通孔271のハウジング230の外周面側の開口部271aから導入され、第3冷却用貫通孔272の他端部272bから排出される。
ここで、スペーサ250には、第2冷却用貫通孔271、及び第4冷却用貫通孔273に連通する貫通孔251が設けられている。すなわち、第2冷却用貫通孔271は、スペーサ250に設けられた貫通孔251を介して第4冷却用貫通孔273に連結されている。また、第2冷却用貫通孔271は、ハウジング230の内周面側の開口部271a付近に1対のシール部材290が設けられている。これら1対のシール部材290,290は、背面配置されている。
(第3実施形態)
次に、ボールねじ装置の第3実施形態について図面を参照して説明する。図9は、ボールねじの第3実施形態における構成を示す軸方向に沿った断面図である。本実施形態のボールねじ装置1は、ナットの冷却機能を備えた以外は第1実施形態及び第2実施形態と同様の構成である。以下、第1実施形態及び第2実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略又は簡略にし、異なる構成を中心に説明する。
図9に示すように、ボールねじ装置1は、ボールねじ10と、このボールねじ10のねじ軸110を支持する上述の軸受装置101とを有する。
次に、ボールねじ装置の第3実施形態について図面を参照して説明する。図9は、ボールねじの第3実施形態における構成を示す軸方向に沿った断面図である。本実施形態のボールねじ装置1は、ナットの冷却機能を備えた以外は第1実施形態及び第2実施形態と同様の構成である。以下、第1実施形態及び第2実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略又は簡略にし、異なる構成を中心に説明する。
図9に示すように、ボールねじ装置1は、ボールねじ10と、このボールねじ10のねじ軸110を支持する上述の軸受装置101とを有する。
ここで、ボールねじ10のナット20には、ナット20を軸方向に貫通する複数の冷却用貫通孔21a〜21dが円周方向に等間隔で形成されている。ナット20の各冷却用貫通孔21a〜21dの両端には、それぞれ継手部材31a〜31d,32a〜32dが連結されている。
そして、フランジ22側の継手部材31aと継手部材31dとが配管33で連結されている。また、フランジ22側の継手部材31bに冷却液導入用配管34が接続されている。また、フランジ22側の継手部材31cには冷却液排出用配管35が接続されている。
そして、フランジ22側の継手部材31aと継手部材31dとが配管33で連結されている。また、フランジ22側の継手部材31bに冷却液導入用配管34が接続されている。また、フランジ22側の継手部材31cには冷却液排出用配管35が接続されている。
一方、ナット20のフランジ22が形成されていない側の端部では、継手部材32aと継手部材32bとが配管36で連結され、継手部材32cと継手部材(図示せず)とが配管37で連結されている。
このような構成をなすボールねじ10は、冷却液導入用配管34から冷却液が導入されることによって、その冷却液が、
継手部材31b→冷却用貫通孔21b→配管36→継手部材32a→冷却用貫通孔21a→継手部材31a→配管33→継手部材31d→冷却用貫通孔21d→配管37→冷却用貫通孔21c→継手部材31c→冷却液排出用配管35の順に流れる。その結果、この冷却液の流れによりナット20が冷却される。
このような構成をなすボールねじ10は、冷却液導入用配管34から冷却液が導入されることによって、その冷却液が、
継手部材31b→冷却用貫通孔21b→配管36→継手部材32a→冷却用貫通孔21a→継手部材31a→配管33→継手部材31d→冷却用貫通孔21d→配管37→冷却用貫通孔21c→継手部材31c→冷却液排出用配管35の順に流れる。その結果、この冷却液の流れによりナット20が冷却される。
(第4実施形態)
次に、ボールねじ装置の第4実施形態について図面を参照して説明する。図10は、ボールねじ装置の第4実施形態における構成を示す正面図である。また、図11は、ボールねじ装置の第4実施形態における構成を示す右側面図である。また、図12は、ボールねじ装置の第4実施形態における構成を示す左側面図である。また、図13は、ボールねじの第4実施形態における構成を示す軸方向に沿った断面図である。
図10〜図13に示すように、第1軸受装置101Aは、ねじ軸110を回転可能に支持する複列の転がり軸受120と、転がり軸受120を収容するハウジング130とを備えている。
次に、ボールねじ装置の第4実施形態について図面を参照して説明する。図10は、ボールねじ装置の第4実施形態における構成を示す正面図である。また、図11は、ボールねじ装置の第4実施形態における構成を示す右側面図である。また、図12は、ボールねじ装置の第4実施形態における構成を示す左側面図である。また、図13は、ボールねじの第4実施形態における構成を示す軸方向に沿った断面図である。
図10〜図13に示すように、第1軸受装置101Aは、ねじ軸110を回転可能に支持する複列の転がり軸受120と、転がり軸受120を収容するハウジング130とを備えている。
<転がり軸受>
図13に示すように、転がり軸受120は、ねじ軸110の端部に嵌合してねじ軸110と一体に回転する二つの内輪121,121を有しており、これら内輪121,121の内周面121a,121aには、複数の転動体122を介して内輪121を回転可能に支持する外輪123,123がそれぞれ設けられている。
転がり軸受120の内輪121は、ねじ軸110に形成された段部とロックナット140とにより所定位置に位置決めされている。このロックナット140はねじ軸110の端部に螺嵌されており、ロックナット140と内輪121との間のねじ軸110の外周には、例えば皿バネ又はコイルバネあるいは縦弾性係数の金属等からなるスペーサ150が設けられている。
図13に示すように、転がり軸受120は、ねじ軸110の端部に嵌合してねじ軸110と一体に回転する二つの内輪121,121を有しており、これら内輪121,121の内周面121a,121aには、複数の転動体122を介して内輪121を回転可能に支持する外輪123,123がそれぞれ設けられている。
転がり軸受120の内輪121は、ねじ軸110に形成された段部とロックナット140とにより所定位置に位置決めされている。このロックナット140はねじ軸110の端部に螺嵌されており、ロックナット140と内輪121との間のねじ軸110の外周には、例えば皿バネ又はコイルバネあるいは縦弾性係数の金属等からなるスペーサ150が設けられている。
また、転がり軸受120の内輪121は、ロックナット140の締付け力により前述した段部111に押圧されており、この段部111と内輪121との間のねじ軸110の外周には、例えば皿バネ又はコイルバネあるいは縦弾性係数の金属等からなるスペーサ150が設けられている。
なお、転がり軸受120の内輪121はねじ軸110に形成された段部111とロックナット140とにより所定位置に位置決めされている。
なお、転がり軸受120の内輪121はねじ軸110に形成された段部111とロックナット140とにより所定位置に位置決めされている。
<ハウジング>
ハウジング130は、例えば、円筒形状をなす。また、図13に示すように、ハウジング130の内周面130aは、転がり軸受120の外周面(外輪123の外周面123a)に嵌合している。したがって、ハウジング130は、ねじ軸110を回転可能に支持することとなる。
また、図13に示すように、ハウジング130の外周面は、図示しないベアリングサポートの内周面と摺動可能に嵌合している。すなわち、ハウジング130を介してベアリングサポート(図示せず)が転がり軸受120を支持している。
ハウジング130は、例えば、円筒形状をなす。また、図13に示すように、ハウジング130の内周面130aは、転がり軸受120の外周面(外輪123の外周面123a)に嵌合している。したがって、ハウジング130は、ねじ軸110を回転可能に支持することとなる。
また、図13に示すように、ハウジング130の外周面は、図示しないベアリングサポートの内周面と摺動可能に嵌合している。すなわち、ハウジング130を介してベアリングサポート(図示せず)が転がり軸受120を支持している。
<押え蓋>
転がり軸受120の外輪123は、ハウジング130の内周面130aに形成された段部131及び第2の押え蓋160Bにより所定位置に位置決めされている。この押え蓋160A,160Bは、複数のボルト200によりハウジング130の軸方向の端面130b,130bに取り付けられている(図13参照)。
転がり軸受120の外輪123は、ハウジング130の内周面130aに形成された段部131及び第2の押え蓋160Bにより所定位置に位置決めされている。この押え蓋160A,160Bは、複数のボルト200によりハウジング130の軸方向の端面130b,130bに取り付けられている(図13参照)。
<冷却用貫通孔>
ハウジング130には、ハウジング130の両端部(両端面)を軸方向に貫通する第1冷却用貫通孔170が複数形成されている。これら第1冷却用貫通孔170は、ハウジング130の外周面に沿って、又は同一円周上に配置されることが好ましく、均等に配置されることがさらに好ましい。なお、これら第1冷却用貫通孔170は、冷却媒体を通過させるために設けられるものである。冷却媒体は、複数の第1冷却用貫通孔170のいずれかに連結された冷却管190によって供給又は排出される。冷却管190は、冷却媒体を供給し、かつ冷却媒体を回収して再び冷却機能を備えさせて再び供給させる冷却媒体循環装置(図示せず)に連結されている。
ハウジング130には、ハウジング130の両端部(両端面)を軸方向に貫通する第1冷却用貫通孔170が複数形成されている。これら第1冷却用貫通孔170は、ハウジング130の外周面に沿って、又は同一円周上に配置されることが好ましく、均等に配置されることがさらに好ましい。なお、これら第1冷却用貫通孔170は、冷却媒体を通過させるために設けられるものである。冷却媒体は、複数の第1冷却用貫通孔170のいずれかに連結された冷却管190によって供給又は排出される。冷却管190は、冷却媒体を供給し、かつ冷却媒体を回収して再び冷却機能を備えさせて再び供給させる冷却媒体循環装置(図示せず)に連結されている。
<溝部>
ハウジング130の端面130b,130bには、第1冷却用貫通孔170の開口部を連通する溝部180が端面130b,130bの外周に沿って形成されていることが好ましい。このように設けられた溝部180は、ガスケット185を介して、第1の押え蓋160A又は第2の押え蓋160Bにより密封されることで、第1冷却用貫通孔170に連通する流路B〜D(図11及び図12参照)が形成される。溝部180が形成される形態を採用することにより、ハウジング130に第1冷却用貫通孔170のみが形成された形態よりも第1冷却用貫通孔170に通過させる冷却媒体を供給するための部品点数を減少させ、結果としてコストの低減が図れる。
ハウジング130の端面130b,130bには、第1冷却用貫通孔170の開口部を連通する溝部180が端面130b,130bの外周に沿って形成されていることが好ましい。このように設けられた溝部180は、ガスケット185を介して、第1の押え蓋160A又は第2の押え蓋160Bにより密封されることで、第1冷却用貫通孔170に連通する流路B〜D(図11及び図12参照)が形成される。溝部180が形成される形態を採用することにより、ハウジング130に第1冷却用貫通孔170のみが形成された形態よりも第1冷却用貫通孔170に通過させる冷却媒体を供給するための部品点数を減少させ、結果としてコストの低減が図れる。
ここで、上述のように、流路は、溝部180と、第1の押え蓋160A又は第2の押え蓋160Bとにより形成されるが、第1の押え蓋160A及び第2の押え蓋160Bの溝部180に対向する面は平坦であることが好ましい。第1の押え蓋160A及び第2の押え蓋160Bの溝部180に対向する面に、溝部180に対応する別の溝部を形成すると、フランジの組違いなどにより流路が好適に形成されない場合があり、加工コストも低減でき、製品管理も容易であるからである。
[冷却用貫通孔の設置位置]
複数形成される第1冷却用貫通孔170の設置位置としては、ハウジング130の周方向に沿って均等に配置することが好ましい。しかし、第1冷却用貫通孔170が2本である場合、すなわち、第1冷却用貫通孔170が均等配置(180°等配)では、第1冷却用貫通孔170から離れた部分では温度が高くなるため、温度勾配が発生し、転がり軸受120の外輪123の断面形状はラグビーボール状になる。これにより、転がり軸受120の外輪123の真円度(円筒度)が低下し、転がり軸受120への負荷が不均一となるため作動性などに影響が出やすくなってしまうので、好ましくない。
複数形成される第1冷却用貫通孔170の設置位置としては、ハウジング130の周方向に沿って均等に配置することが好ましい。しかし、第1冷却用貫通孔170が2本である場合、すなわち、第1冷却用貫通孔170が均等配置(180°等配)では、第1冷却用貫通孔170から離れた部分では温度が高くなるため、温度勾配が発生し、転がり軸受120の外輪123の断面形状はラグビーボール状になる。これにより、転がり軸受120の外輪123の真円度(円筒度)が低下し、転がり軸受120への負荷が不均一となるため作動性などに影響が出やすくなってしまうので、好ましくない。
[冷却用貫通孔の本数]
また、第1冷却用貫通孔170の本数を増やすことで、転がり軸受120のより大きな冷却効果が得られると共に、転がり軸受120の外輪123の真円度(円筒度)が向上すると考えられるが、無闇に第1冷却用貫通孔170の本数を増やすべきではない。それは、第1冷却用貫通孔170の本数を増やすということは、ハウジング130の強度低下も意味し、結果として、ボールねじ軸の支持剛性を低下させることにつながってしまうためである。
また、第1冷却用貫通孔170の本数を増やすことで、転がり軸受120のより大きな冷却効果が得られると共に、転がり軸受120の外輪123の真円度(円筒度)が向上すると考えられるが、無闇に第1冷却用貫通孔170の本数を増やすべきではない。それは、第1冷却用貫通孔170の本数を増やすということは、ハウジング130の強度低下も意味し、結果として、ボールねじ軸の支持剛性を低下させることにつながってしまうためである。
加えて、第1冷却用貫通孔170の加工は縦長比が大きいため、加工に手間がかかりコストを上昇させてしまう。
そこで、本実施形態では、図10〜図13に示すように、第1冷却用貫通孔170の本数を4本としているが、構造により第1冷却用貫通孔170を均等に4本設けることが難しい場合には3本でもよい。
そこで、本実施形態では、図10〜図13に示すように、第1冷却用貫通孔170の本数を4本としているが、構造により第1冷却用貫通孔170を均等に4本設けることが難しい場合には3本でもよい。
[冷却媒体の循環経路]
このように第1冷却用貫通孔170が形成された軸受装置101においては、図10〜図13に示すように、冷却管191から供給された冷却媒体が、「A」部分で冷却管191に連結された冷却用貫通孔171に流入し、流路「B」を経て冷却用貫通孔172に流入し、流路「C」を経て冷却用貫通孔173に流入し、流路「D」を経て冷却用貫通孔174に流入し、「E」部分で連結された冷却管192から排出される。
このように第1冷却用貫通孔170が形成された軸受装置101においては、図10〜図13に示すように、冷却管191から供給された冷却媒体が、「A」部分で冷却管191に連結された冷却用貫通孔171に流入し、流路「B」を経て冷却用貫通孔172に流入し、流路「C」を経て冷却用貫通孔173に流入し、流路「D」を経て冷却用貫通孔174に流入し、「E」部分で連結された冷却管192から排出される。
このように、軸受装置101では、ハウジング130に複数の第1冷却用貫通孔170を設け、それら第1冷却用貫通孔170と、溝部180及び第1の押え蓋160Aあるいは第2の押え蓋160Bによって形成される流路に冷却媒体を流すことで、発熱源である軸受の直近部を効率的に冷却することができる。その結果、転がり軸受120の発熱を抑制することができ、熱膨張によるボールねじとねじ軸110との間の伸びを減少させ、位置決め精度などを向上させることができる。
また、第1冷却用貫通孔170を均等に配置することで、温度分布が均一に近づき、不均一な熱変形を抑えることができるため、転がり軸受120の内部におけるボール(転動体122)の負荷分布異常や作動性の悪化を防ぐことができる。ここで、軸受装置101においては、冷却管190(191,192)がねじ軸110の軸受嵌合部112側(ねじ溝が形成されていない部分)に配置されてもよい。また、軸受装置101においては、冷却管190(191,192)がフランジ132側に配置されてもよい。
冷却管190(191,192)がねじ軸110の軸受嵌合部112側に配置される、すなわち、第1冷却用貫通孔170がねじ軸110の軸受嵌合部112側に配置されることによって、ねじ軸110のねじ溝が形成された側に第1冷却用貫通孔170を配置した場合に比べて、ボールねじのナット(図示せず)の移動範囲に影響を与えないため、ボールねじのナット(図示せず)の移動範囲を大きくできる。
また、冷却管190(191,192)がフランジ132側に配置される、すなわち、第1冷却用貫通孔170がフランジ132側に配置されることによって、冷却管190(191,192)を組み付けたまま、ハウジング130を図示しないハウジング固定部材(例えば、ベアリングサポートなど)に組み付けることができる。具体的に、ハウジング130を上記ハウジング固定部材に組み付けるにあたっては、図13において、ハウジング130に対して、矢印の向きに上記ハウジング固定部材を組み付けることとなる。すなわち、ハウジング130におけるフランジ132が形成されていない側(第1の押え蓋160Aが設けられた側)に冷却管190(191,192)を配置すると、ハウジング130を上記ハウジング固定部材に組み付けた後に、冷却管190(191,192)を組み付ける必要がある。しかし、冷却管190(191,192)がフランジ132側に配置された態様では、ハウジング130を上記ハウジング固定部材に組み付ける際に、冷却管190(191,192)が干渉しない。したがって、冷却管190(191,192)がフランジ132側に配置されることによって、冷却管190(191,192)を組み付けたまま、ハウジング130を上記ハウジング固定部材に組み付けることができる。
以上、ボールねじ装置の各実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに、種々の変更、改良を行うことができる。例えば、上述した実施形態ではボールねじのねじ軸を支持する軸受として複列転がり軸受を例示したが、これに限定されるものではなく、単列転がり軸受であってもよい。また、各実施形態のボールねじ装置は、ナットを冷却するナット冷却装置と併用されることが好ましい。ボールねじの軸芯冷却では、ねじ軸内部に冷却経路が形成されるため軸受も冷却されるが、ナット冷却の場合にはナットが移動する部分しか冷却されず、軸受に対する冷却効果は期待できない場合に有効だからである。このため、ナット冷却では軸受の冷却も必要となる。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
1 ボールねじ装置
10 ボールねじ
101 軸受装置
110 ねじ軸
120 転がり軸受
121 内輪
122 転動体
123 外輪
130 ハウジング
132 フランジ
140 ロックナット
150 スペーサ
160 押え蓋
170 第1冷却用貫通孔
180 溝部
190 冷却管
271 第2冷却用貫通孔
272 第3冷却用貫通孔
273 第4冷却用貫通孔
10 ボールねじ
101 軸受装置
110 ねじ軸
120 転がり軸受
121 内輪
122 転動体
123 外輪
130 ハウジング
132 フランジ
140 ロックナット
150 スペーサ
160 押え蓋
170 第1冷却用貫通孔
180 溝部
190 冷却管
271 第2冷却用貫通孔
272 第3冷却用貫通孔
273 第4冷却用貫通孔
Claims (13)
- 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、前記ナットの螺旋溝と前記ねじ軸の螺旋溝とで形成される軌道に配置されたボールとを備えたボールねじと、
前記ねじ軸の両端部を支持する少なくとも1対の軸受装置とを有し、
前記1対の軸受装置のうち一方の軸受装置は、前記端部に嵌合して前記ねじ軸と一体に回転する内輪と、該内輪の外周面に配設された複数の転動体を介して前記内輪を回転可能に支持する外輪とにより形成された複数の軸受と、
前記外輪の外周面と当接する内周面を有して前記ねじ軸を回転可能に支持するハウジングとを備え、
前記ハウジングの両端部を貫通し、冷却媒体を通過させる第1冷却用貫通孔が前記ハウジングの軸方向に沿って複数形成され、
前記1対の軸受装置のうち他方の軸受装置は、前記端部に嵌合して前記ねじ軸と一体に回転する内輪と、該内輪の外周面に配設された複数の転動体を介して前記内輪を回転可能に支持する外輪とにより形成された複数の軸受と、
前記外輪の外周面と当接する内周面を有して前記ねじ軸を回転可能に支持するハウジングとを備え、
前記ハウジングの外周面と内周面とを貫通し、冷却媒体を通過させる第2冷却用貫通孔が前記ハウジングの径方向に沿って1つ以上形成され、
前記ねじ軸の軸方向に沿って冷却媒体を通過させる第3冷却用貫通孔が前記ねじ軸内に形成され、
第2冷却用貫通孔と第3冷却用貫通孔とを連結する第4冷却用貫通孔が前記ねじ軸内に形成されたことを特徴とするボールねじ装置。 - 第1冷却用貫通孔を連通する溝部が、前記ハウジングの端面に形成された請求項1に記載のボールねじ装置。
- 第1冷却用貫通孔が、継手部材を介して配管によりハウジングの外部で連結されている請求項1又は2に記載のボールねじ装置。
- 第1冷却用貫通孔が、前記ハウジングの周方向に沿って均等に配置された請求項1〜3の何れか一項に記載のボールねじ装置。
- 第1冷却用貫通孔が3〜6本形成された請求項1〜4の何れか一項に記載のボールねじ装置。
- 第2冷却用貫通孔が、前記1対の軸受装置のうち他方の軸受装置の前記軸受と前記ナットとの間に配設された請求項1に記載のボールねじ装置。
- 第2冷却用貫通孔が、前記1対の軸受装置のうち他方の軸受装置の前記軸受の前記ナットと反対側に配置された請求項1に記載のボールねじ装置。
- 前記軸受装置が前記ねじ軸の一方の端部を支持する請求項1に記載のボールねじ装置。
- 前記軸受装置が前記ねじ軸の両方の端部を支持する請求項1に記載のボールねじ装置。
- 前記1対の軸受装置に設けられる複数の軸受のうち少なくとも何れか一方はDB形である請求項1に記載のボールねじ装置。
- 前記1対の軸受装置に設けられる複数の軸受のうち少なくとも何れか一方軸受が、単列アンギュラ玉軸受、単列円すいころ軸受、複列アンギュラ玉軸受、複列円すいころ軸受のいずれかである請求項1に記載のボールねじ装置。
- 第2冷却用貫通孔が、継手部材を介して配管によりハウジングの外部で連結されている請求項1に記載のボールねじ装置。
- 第2冷却用貫通孔が、前記ハウジングの径方向に沿って均等に配設された請求項1に記載のボールねじ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014104536A JP2015218861A (ja) | 2014-05-20 | 2014-05-20 | ボールねじ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014104536A JP2015218861A (ja) | 2014-05-20 | 2014-05-20 | ボールねじ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015218861A true JP2015218861A (ja) | 2015-12-07 |
Family
ID=54778400
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014104536A Pending JP2015218861A (ja) | 2014-05-20 | 2014-05-20 | ボールねじ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015218861A (ja) |
-
2014
- 2014-05-20 JP JP2014104536A patent/JP2015218861A/ja active Pending
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