JP3721264B2 - 工作機械の送り軸冷却装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械の送り機構に使用するボールねじにおける発熱による熱変形を防止し、ボールねじ軸とボールねじナットとの螺合により発生する発熱による送り精度低下の防止を図るための送り軸冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
工作機械の送り軸の冷却装置としては、ボールねじナットの外周部とナットブラケットとの空隙に冷却用配管を設け、冷却用配管の循環経路内に冷却液を供給、循環させてボールねじナットを冷却するものが知られており、その他、ボールねじナットの外周部に円筒型のジャケットを嵌め込み、ジャケットの循環経路内及び連通孔内に冷却液を供給、循環させてボールねじナットを冷却するものがある(実開昭63−1956号公報参照)。
【0003】
また、ボールねじナットの外周部にハウジングを装着し、ハウジングの液体流通路内に冷却液を供給、循環させてボールねじナットを冷却するものも見受けられる(実開昭64−9045号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ボールねじナットの外周部とナットブラケットとの空隙に設けられた冷却用配管内、またはボールねじナットの外周部に装着されたジャケットやハウジングに形成された冷却液通路内に冷却液を供給、循環させては、ジャケットやハウジングを介して間接的にボールねじナットを冷却することとなり、ボールねじナットの十分な冷却を行うことはできない。
【0005】
そこで、本発明の目的は、ボールねじ軸に螺合するボールねじナットに冷却液通路を穿設し、その冷却液通路内に冷却液を供給、循環させて直接的にボールねじナットを冷却する装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、ボールねじに螺合するボールねじナットに冷却液通路を穿設し、その冷却液通路内に冷却液を供給、循環させて直接的にボールねじナットを冷却することにより、ボールねじの発熱による熱変形をできるだけ少なくしようとするもので、詳しくは下記のように構成されている。
【0007】
(1)基台に設けられたボールねじに螺合するボールねじナットを移動体に取り付け、前記ボールねじを駆動モータにより回転させることにより前記移動体を移動させる工作機械において、前記ボールねじの軸心に穿設された冷却液通路でなり、該冷却液通路に冷却液源からの温度制御された冷却液を供給、流通させ前記ボールねじを冷却し、その冷却液を前記ボールねじの半径方向に穿設した通路及び前記ボールねじを回転支持するベアリングの内輪に半径方向に穿設した通路を通して前記ベアリング内に導入し、冷却液源に回収するボールねじ冷却手段と、前記移動体のナットブラケットに嵌入固定されているボールねじナットに穿設された冷却液通路でなり、該冷却液通路に冷却液源からの温度制御された冷却液を供給、循環させ前記ボールねじナットを冷却するボールねじナット冷却手段と、前記駆動モータのモータブラケットに穿設された冷却液通路でなり、該冷却液通路に冷却液源からの温度制御された冷却液を供給、循環させ前記モータブラケットを冷却するモータブラケット冷却手段と、を具備することを特徴とした工作機械の送り軸冷却装置。
【0008】
(2)基台に設けられたボールねじに螺合するボールねじナットを移動体に取り付け、前記ボールねじを駆動モータにより回転させることにより前記移動体を移動させる工作機械において、前記ボールねじの軸心に穿設された冷却液通路でなり、該冷却液通路に冷却液源からの温度制御された冷却液を供給、流通させ前記ボールねじを冷却し、その冷却液を前記ボールねじの半径方向に穿設した通路及び前記ボールねじを回転支持するベアリングの内輪に半径方向に穿設した通路を通して前記ベアリング内に導入し、冷却液源に回収するボールねじ冷却手段と、前記移動体のナットブラケットに嵌入固定されているボールねじナットに穿設された冷却液通路でなり、該冷却液通路に冷却液源からの温度制御された冷却液を供給、循環させ前記ボールねじナットを冷却するボールねじナット冷却手段と、前記駆動モータのモータブラケットに穿設された冷却液通路でなり、前記ベアリングから冷却液源へ回収される冷却液を分岐して前記モータブラケットに穿設された冷却液通路に循環させ前記モータブラケットを冷却するモータブラケット冷却手段と、を具備することを特徴とした工作機械の送り軸冷却装置。
【0010】
【作用】
本発明による工作機械の送り軸冷却装置は、ボールねじのナット部に冷却液通路を形成し、冷却液を循環させるようにしたので、ボールねじナット部分の温度を必要設定値に保持することができ、ボールねじ部分の熱変形による加工誤差の発生を少なくすることができる。また、駆動モータブラケット部分を冷却することにより、駆動モータの発熱に基づくボールねじ・ボールねじナット噛合部分に対する熱伝導よる熱変形発生を防止できる。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は本発明実施形態のボールねじ軸に沿って取った側断面図、図2は図1におけるボールねじナット部分のナット冷却液通路孔と冷却液の経路を示す斜視図、図3はモータブラケットにおける冷却液通路と冷却液の経路を示す斜視図である。
【0012】
図1に示すように、ボールねじ軸1はハウジング3に形成されたボールねじブラケット5a,5bにおいてその両端をそれぞれボールベアリング7a,7b、9a,9bで回転自在に支承されており、同じくハウジング3上にボールねじ軸1に平行に配置された案内レール11に沿って摺動する案内ガイド13を備えた移動体(コラム、テーブル、サドル等)15下側に配置されたナットブラケット17に設けたボールねじナット19が前記ボールねじ軸1と係合している。
【0013】
なお、図1、図3に示すように、ボールねじ軸1の一端は、ボールねじブラケット5bに固定されたモータブラケット21に取付られた駆動モータ23の駆動軸23aとカップリング25を介して接続されており、また、モータブラケット21の内側には、駆動モータ23側からの熱がボールねじ軸1側に伝わるのを防ぐために、冷却液を通す通路27を備えたジャケットブロック29が設けられている。
【0014】
また、ボールねじ軸1の中心部には、ボールねじ軸1自体及びその両端を回転自在に支承するボールベアリング7a,7b、9a,9bを冷却するための送りねじ冷却孔1aが貫通形成されており、ボールねじ軸1の駆動モータ23側端1bは埋栓31で塞がれ、その反対端1cには冷却液供給孔33を備えたロータリジョイント35が接続されている。そして、冷却液供給孔33より供給された冷却液は、ボールねじ軸1のボールベアリング7a,7b、9a,9b位置対応部分に放射方向に形成された複数の供給孔1dを通り、ボールベアリング7a,7b、9a,9b内輪に形成された複数の通孔37を介して各ボールベアリング内部に流入し、ボールベアリングを冷却した後、ボールベアリングを取付けてあるボールねじブラケット5a,5bに設けた冷却液回収孔39を経て排出される。なお、ボールベアリング7a,7b、9a,9bは、それぞれボールねじブラケット5a,5bにおいて適宜カラー41、43で所定位置に配置され、また、ボールベアリング両側より冷却液が外部に漏れないようそれぞれシール部材45、シールケース47、及び、シール押え49が設けられ、中間位置のカラー41の外周部には冷却液回収孔39に連通する排出孔51が設けられている。なお、ボールベアリング内輪に設けた通孔37をカラー43など別の部分に設けるようにしてもよい。
【0015】
上記したように、ボールねじ軸1についてはその中心軸部分に冷却孔1aを形成してその中に冷却液を通すことでその温度管理を行うことができるようになるが、従来技術についての部分で記載したように、ボールねじナット19部分における温度管理が良好に行い難いので、本発明においては、図1、図2に示すように、移動体15のナットブラケット17に嵌入固定されているボールねじナット19部分に、ナット冷却液通孔53をボールねじナット19のボール通路に影響しない位置に直接削成し、その冷却液通孔53の冷却液供給部、回収部にそれぞれ連通する供給孔55、回収孔57を備えた冷却液供給ブロック59を固定して、前記したボールねじ冷却液孔1aと、モータブラケット21部分の冷却のためのジャケットブロック29への冷却液通路27とにそれぞれ冷却液を供給しているポンプを備えた冷却液温度調節装置61(冷却液源)より、同じように、冷却液の供給、回収を受けるようになっている。なお、ボールねじナット19部分はボールねじ軸1に沿って移動するので、冷却液の供給、回収はフレキシブルチューブを用いて行うようにする。さらに、図示の実施例においては、ボールねじナット19に、その軸線に平行に4本の孔が形成され、各2本づつ軸線に垂直な孔により連通させることにより1本の冷却液通路が形成されているが、2本2組の通路に形成してもよい。また、本実施例においては、ボールねじナット19に予圧調整用プレート19aが設けられてあるが、ない場合でも冷却効果には影響はない。
【0016】
ボールねじ軸1、モータブラケット21、ボールねじナット19に対する冷却液温度調節装置61よりの冷却液供給について説明する。
冷却液温度調節装置61より供給路63を介してロータリジョイント35の供給孔33を通り、ボールねじ軸1のボールねじ冷却液孔1aに冷却液が供給され、ボールねじ冷却液孔1aに形成した供給孔1d、ボールベアリング7a,7b、9a,9bの内輪に形成した通孔37を通ってボールベアリング7a,7b、9a,9bに至り、送りねじブラケット5a,5bにそれぞれ形成した冷却液回収孔39,39より回収路65を介して冷却液温度調節装置61に戻される。
【0017】
また、モータブラケット21部分の冷却は、冷却液温度調節装置61より供給路67を介してモータブラケット21内側に設けたジャケットブロック29の冷却液通路27に冷却液が供給され、回収路69を介して冷却液温度調節装置61に冷却液が戻される。
ここで、図1で点線で表わすようにボールベアリング9a,9bからの冷却液の回収路65から分岐して冷却液温度調節装置61よりの供給路67に至る分岐路66を設け、ボールねじ軸1の冷却孔1aに供給された冷却液を直接的にモータブラケット21のジャケットブロック29の冷却液通路に供給してもよい。
【0018】
さらに、ボールねじ軸1と螺合しているボールねじナット19は、冷却液温度調節装置61より適宜フレキシブル供給管路71を介して、冷却液が供給ブロック59の供給孔55、ナット冷却液通孔53を通って供給され、供給ブロック59の回収孔57、フレキシブル回収管路73を介して冷却液温度調節装置61に戻される。
【0019】
【発明の効果】
本発明によれば、ボールねじナット19部分に、ナット冷却液通孔53をボールねじナット19のボール通路に影響しない位置に直接削成し、これに冷却液を通して直接ボールねじナット19を冷却するようにしたので、冷却液温度調節装置61よりの温度制御された冷却液で確実にボールねじナット19の冷却制御を行うことができ、ボールねじ軸、ボールねじナットの均一温度制御が正確に行われるので、従来のものよりボールねじ送りの精度を向上させることができる。
【0020】
また、駆動モータ23をボールねじ軸1にカップリング25を介して接続させている部分を覆っているモータブラケット21内面部分に、内部に冷却液通路27を形成することにより、駆動モータ31よりの発熱や駆動軸23aよりカップリング25を介して伝達される熱伝導による熱変化の影響を除去できる。そして、このようにすれば、ボールねじナット19部分の冷却、モータブラケット21部分の冷却、ボールねじ軸1及びその支承ボールベアリング7a,7b、9a,9bの冷却をそれぞれ独立して最適の温度制御を行うことができるので、高精度の送り加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施形態のボールねじ軸に沿って取った側断面図である。
【図2】図1におけるボールねじナット部分のナット冷却液通路孔と冷却液の経路を示す斜視図である。
【図3】モータブラケットにおける冷却液通路と冷却液の経路を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 ボールねじ軸
1a ボールねじ冷却液孔
3 ハウジング(ベッド等)
15 移動体
19 ボールねじナット
21 モータブラケット
23 駆動モータ
27 冷却液通路
53 ナット冷却液通孔
59 供給ブロック
61 冷却液温度調節装置
63 送りねじに対する供給路
65 回収路
67 モータブラケットのジャケットブロックの冷却通路に対する供給路
69 回収路
71 ボールねじナットに対する冷却液供給路
73 回収路
Claims (2)
- 基台に設けられたボールねじに螺合するボールねじナットを移動体に取り付け、前記ボールねじを駆動モータにより回転させることにより前記移動体を移動させる工作機械において、
前記ボールねじの軸心に穿設された冷却液通路でなり、該冷却液通路に冷却液源からの温度制御された冷却液を供給、流通させ前記ボールねじを冷却し、その冷却液を前記ボールねじの半径方向に穿設した通路及び前記ボールねじを回転支持するベアリングの内輪に半径方向に穿設した通路を通して前記ベアリング内に導入し、冷却液源に回収するボールねじ冷却手段と、
前記移動体のナットブラケットに嵌入固定されているボールねじナットに穿設された冷却液通路でなり、該冷却液通路に冷却液源からの温度制御された冷却液を供給、循環させ前記ボールねじナットを冷却するボールねじナット冷却手段と、
前記駆動モータのモータブラケットに穿設された冷却液通路でなり、該冷却液通路に冷却液源からの温度制御された冷却液を供給、循環させ前記モータブラケットを冷却するモータブラケット冷却手段と、
を具備することを特徴とした工作機械の送り軸冷却装置。 - 基台に設けられたボールねじに螺合するボールねじナットを移動体に取り付け、前記ボールねじを駆動モータにより回転させることにより前記移動体を移動させる工作機械において、
前記ボールねじの軸心に穿設された冷却液通路でなり、該冷却液通路に冷却液源からの温度制御された冷却液を供給、流通させ前記ボールねじを冷却し、その冷却液を前記ボールねじの半径方向に穿設した通路及び前記ボールねじを回転支持するベアリングの内輪に半径方向に穿設した通路を通して前記ベアリング内に導入し、冷却液源に回収するボールねじ冷却手段と、
前記移動体のナットブラケットに嵌入固定されているボールねじナットに穿設された冷却液通路でなり、該冷却液通路に冷却液源からの温度制御された冷却液を供給、循環させ前記ボールねじナットを冷却するボールねじナット冷却手段と、
前記駆動モータのモータブラケットに穿設された冷却液通路でなり、前記ベアリングから冷却液源へ回収される冷却液を分岐して前記モータブラケットに穿設された冷却液通路に循環させ前記モータブラケットを冷却するモータブラケット冷却手段と、
を具備することを特徴とした工作機械の送り軸冷却装置。
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1998
- 1998-07-15 JP JP21474898A patent/JP3721264B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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TWI385901B (zh) * | 2008-10-17 | 2013-02-11 | Hiwin Tech Corp | Screw driven fan device |
US7958796B2 (en) | 2008-11-12 | 2011-06-14 | Hiwin Technologies Corp. | Screw-driven fan device |
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