(57)【要約】【課題】動力伝達経路の熱伝達を効果的に遮断し又は抑制すること。【解決手段】ボールねじ１１と、サーボモータ１の側に配置される第１面接合体４と、サーボモータ１の出力軸７とボールねじ１１との間に介設される動力伝達機構８，９と、動力伝達機構側に配置される第２面接合体５とから構成されている。第１面接合体４と第２面接合体５とは、輪帯状面６を共有して接合している。輪帯状面６は出力軸７の回転軸心線Ｌを囲んでいる。輪帯状面６に沿って輪帯状溝１６が第１面接合体４又は第２面接合体５に形成されている。輪帯状溝１６に冷却媒体が通される。回転軸である出力軸７のまわりに発生する熱は、放射状に伝達され次に軸方向に伝達される間に、全放射線に交叉する輪帯状溝１６の冷却媒体に吸収されて速やかに系外に排出される。熱伝播経路を遮断するように環状に存在する輪帯状溝１６は、輪帯状溝１６の近傍を伝播する熱を有効に吸収する。【選択図】　　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールねじと、
サーボモータの側に配置される第１面接合体と、
前記サーボモータの出力軸と前記ボールねじとの間に介設される動力伝達機構と、
前記動力伝達機構側に配置される第２面接合体とを具え、
前記第１面接合体と前記第２面接合体とは、輪帯状面を共有して接合し、前記輪帯状面は前記出力軸の回転軸心線を囲み、
前記輪帯状面に沿って輪帯状溝が前記第１面接合体又は前記第２面接合体に形成され、前記輪帯状溝は前記回転軸心線を囲み、
前記輪帯状溝に冷却媒体が通される
ボールねじ送り機構の冷却装置。
【請求項２】
前記輪状溝は、閉じて一周する円形溝である
請求項１のボールねじ送り機構の冷却装置。
【請求項３】
前記第２面接合体の軸直角側面に結合し前記冷却媒体を導入する導入口と、
前記第２面接合体の軸直角側面に結合し前記冷却媒体を排出する排出口とを更に具え、
前記導入口と前記排出口は、前記回転軸心線に直交して前記回転軸心線を通る１直線上に配置されている
請求項２のボールねじ送り機構の冷却装置。
【請求項４】
前記輪帯状溝は前記輪帯状面で開放されている
請求項１〜３から選択される１請求項のボールねじ送り機構の冷却装置。
【請求項５】
前記動力伝達機構は、
ボックスと、
前記ボックスの中に収容されている減速歯車とを備え、
前記ボールねじは前記減速歯車を介して前記出力軸に結合している
前記第１面接合体は前記ボックスの一部分である
請求項１〜４から選択される１請求項のボールねじ送り機構の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールねじ送り機構の冷却装置に関し、特に、高速化と高精度化が要求されるボールねじ送り機構の冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高精度加工が要求される工作機械には、その送り精度の高精度化が要求される。送り精度の高精度化のためには、ボールねじが用いられる。５面を加工する工作機械として、門形加工機が知られている。門形加工機は、大質量ワークの加工のために用いられている。ワークの質量は、１トン以上であり２０トンに及ぶことがある。このような大質量ワークを固定するベッドは、これ自体の質量が大きい。ワーク固定用ベッドの送りのために、ボールねじが用いられる。加工効率の向上のためには、ボールねじの高速化が求められる。
【０００３】
高速送りのためには急加速と急減速とが要求され、更に、大質量物体の送りのためには、大出力モータが用いられる。大出力モータの発熱は、高精度化のために重大な障害である。ボールねじは、これ自体が高精度位置決めのために高精度に製作されている。大出力モータの発熱は、ボールねじの高精度特性に対して特に重大な障害である。
【０００４】
モータの出力軸の出力は、減速機を介してボールねじに伝達される。その動力の伝達経路は、熱伝導経路に一致している。動力伝達経路の熱伝達を効果的に遮断し又は抑制することが重要である。動力伝達経路の熱伝達を効果的に遮断し又は抑制することが求められる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、動力伝達経路の熱伝達を効果的に遮断し又は抑制することができるボールねじ送り機構の冷却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】
その課題を解決するための手段が、下記のように表現される。その表現中に現れる技術的事項には、括弧（）つきで、番号、記号等が添記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複数の形態又は複数の実施例のうちの少なくとも１つの実施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現されている技術的事項に付せられている参照番号、参照記号等に一致している。このような参照番号、参照記号は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このような対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されることを意味しない。
【０００７】
本発明によるボールねじ送り機構の冷却装置は、ボールねじ（１１）と、サーボモータ（１）の側に配置される第１面接合体（４）と、サーボモータ（１）の出力軸（７）とボールねじ（１１）との間に介設される動力伝達機構（８，９）と、動力伝達機構側に配置される第２面接合体（５）とから構成されている。第１面接合体（４）と第２面接合体（５）とは、輪帯状面（６）を共有して接合している。輪帯状面（６）は出力軸（７）の回転軸心線（Ｌ）を囲んでいる。輪帯状面（６）に沿って輪帯状溝（１６）が第１面接合体（４）又は第２面接合体（５）に形成されている。輪帯状溝（１６）は回転軸心線（Ｌ）を囲んでいる。輪帯状溝（１６）に冷却媒体が通される。回転軸である出力軸（７）のまわりに発生する熱は、放射状に伝達され次に軸方向に伝達される間に、全放射線に交叉する輪帯状溝（１６）の冷却媒体に吸収されて速やかに系外に排出される。熱伝播経路を遮断するように環状に存在する輪帯状溝（１６）は、輪帯状溝（１６）の近傍を伝播する熱を有効に吸収する。ボールねじ（１１）に伝達される熱の量は効果的に減殺される。
【０００８】
輪帯状溝（１６）は、閉じて一周する円形溝であることは、熱の吸収と熱の排出の両面で有効である。第２面接合体（５）の軸直角側面に結合し冷却媒体を導入する導入口（１７）と、第２面接合体（５）の軸直角側面に結合し冷却媒体を排出する排出口（１８）とが設けられている。導入口（１７）と排出口（１８）は、回転軸心線（Ｌ）に直交して回転軸心線（Ｌ）を通る１直線上に配置されていることが有効である。輪帯状溝（１６）は輪帯状面（６）で開放されていて、熱の伝達面が冷却媒体の流路面に一致していて、熱吸収効率が高い。
【０００９】
動力伝達機構は、ボックス（５）と、ボックス（５）の中に収容されている減速歯車（８，９）とから構成され、ボールねじ（１１）は減速歯車を介して出力軸（７）に結合している。第１面接合体（５）はボックスの一部分である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図に対応して、本発明によるボールねじ送り機構の冷却装置の実施の形態は、ボールねじ送り機構がモータとともに設けられている。そのサーボモータ１とボールねじ送り機構２との間に、図１に示されるように、減速機３が介設されている。サーボモータ１の筐体の鍔部分４に、図２に示されるように、ギアボックス５が複数のボルト（図示されず）により取り付けられている。鍔部分４とギアボックス５とは、取付け面６を介して接合している。取付け面６は、鍔部分４の軸直角端面に一致し、且つ、ギアボックス５の軸直角端面とに幾何学的に一致している。
【００１１】
減速機３は、ギアボックス５の中に配置されて収納されている。減速機３は、サーボモータ１の出力軸７に取り付けられている第１減速歯車８と、第１減速歯車８に噛み合う第２減速歯車９とから構成されている。ボールねじ１１は、図１に示されるように、第２減速歯車９に同心に一体的に取り付けられている。ボールねじ１１の一端部位１２は、図２に示されるように、第２減速歯車９の軸心穴１３に嵌め込まれて、一端部位１２は第２減速歯車９に熱的に密着して接合している。
【００１２】
ボールねじ送り機構２は、図１に示されるように、軸受１４とボールねじ１１とボールねじナット１５とから構成されている。軸受１４は、ボールねじ１１の両端部位を回転自在に支持している。ボールねじ１１のねじ形成部分には、ボールねじナット１５が嵌め込まれている。ボールねじナット１５は、案内軌道（図示されず）で案内されて線形に運動する大質量物体に非回転的に固定されている。大質量物体として、大質量ワークを搭載する大質量ベッド（図示されず）が好適に例示される。ボールねじナット１５とボールねじ１１との間のねじ溝に多数のボールが嵌め込まれている。
【００１３】
図２に示されるように、取付け面６で開放されている冷却媒体通し輪溝１６が、ギアボックス５に形成されている。冷却媒体通し輪溝１６は、出力軸７の回転軸心線を１周してとり囲み、特に、冷却媒体通し輪溝１６の中心軸心線は、出力軸７の回転軸心線に一致している。取付け面６は、サーボモータ１の側の鍔部分４に形成されることは可能である。取付け面６は、ギアボックス５の側と鍔部分４の側とに形成されることは可能である。この場合、ギアボックス５の側の取付け面６と鍔部分４の側の取付け面６とは、同じ直径又は異なる直径で形成され得る。
【００１４】
鍔部分４には、冷却媒体通し輪溝１６に冷却媒体を導入する導入口１７と、冷却媒体通し輪溝１６から冷却媒体を排出する排出口１８とが配置されている。導入口１７と排出口１８は、同一円周上で互いに１８０度の角度的間隔で離隔している。導入口１７から導入される冷却媒体は、冷却媒体通し輪溝１６の１箇所で円周方向に両方向に分流し、冷却媒体通し輪溝１６の他の１箇所で合流して排出口１８から排出される。
【００１５】
図３は、鍔部分４とギアボックス５の中で流れる熱の熱流を示している。サーボモータ１で生成される熱は、第１面接合体である鍔部分４に伝達される。鍔部分４は回転軸心線Ｌに対して線対称である線対称部分を有し、熱は放射状に鍔部分４の中で伝達される。動力伝達機構である減速機構を収納するギアボックス５は、第２面接合体を有している。放射状に流れる熱流２１は、第１面接合体と第２面接合体とが接合する接合面６を介して、サーボモータ１の側からギアボックス５の側に伝達される。取付け面６である接合面は、輪帯状面である。その輪帯状面は冷却媒体通し輪溝１６の中を流れる冷却媒体１９の側周面２２に一致している。その側周面に一致する面を持つ第１面接合体の熱は冷却媒体に伝達される。
【００１６】
冷却媒体通し輪溝１６は、外周側流路面２３と内周側流路面２４とを有している。第１面接合体から第２面接合体に移動して、第２面接合体の中の第２輪帯状部分を通る熱流は、冷却媒体通し輪溝１６の外周側流路面２３と内周側流路面２４とで冷却媒体通し輪溝１６の中を通る冷却媒体に移動する。
【００１７】
回転軸心線Ｌからより遠い領域で冷却され、熱流は冷却される領域に向かって流れ、サーボモータ１で発生する熱流は放射方向に向かい、出力軸７に向かう熱流密度は低くなる。放射方向に向かう熱流は、冷却媒体通し輪溝１６の冷却媒体に流れ込み、ギアボックス５の外側部分を通って軸受１４に向かう熱の量は大幅に減少する。出力軸７を通り、更に第１減速歯車８と第２減速歯車９を通り一端部位１２に到達する熱の量は大幅に減少し、ボールねじ１１に到達する熱量は少なくなっている。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によるボールねじ送り機構の冷却装置は、動力伝達経路の熱伝達を効果的に遮断し又は抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明によるボールねじ送り機構の冷却装置の実施の形態を示す断面図である。
【図２】図２は、図１の一部を示す断面図である。
【図３】図３は、熱流を示す断面図である。
【符号の説明】
１…サーボモータ
４…第１面接合体
５…第２面接合体
６…輪帯状面
７…出力軸
８，９…動力伝達機構
１１…ボールねじ
１６…輪帯状溝
１７…導入口
１８…排出口
Ｌ…回転軸心線
【図１】
2004028265.tif 000003
【図２】
2004028265.tif 000004
【図３】
2004028265.tif 000005