JPH06126564A - 冷却液流通パイプを鋳込んだ工作機械の構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工作機械の構造体内部にパイプを配管し、ベ
ッドやコラム等の温度制御を容易に迅速に効率的に行い
得る冷却液流通パイプを鋳込んだ工作機械の構造体を提
供する。 【構成】 本体内部に冷却液流通用のパイプ１２ａ，１
２ｂ，１３ａ，１３ｂが埋設されるように鋳込んで工作
機械のベッドやコラム１を鋳造形成し、冷却液をそれら
のパイプ内に流通させて効果的に冷却し得るようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械、詳細には、
その基部を成すベッド、コラム、ニー、ラム等の熱変形
防止のために、冷却液流通パイプを鋳込んだ工作機械の
構造体に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に工作機械の大型構成要素である
ベッドやコラムは、加熱溶解した金属を鋳型に注入し冷
却凝固させて所要の製品を作るいわゆる鋳造法によって
形成される。これらの部品・部材は大型であるが故に、
工作機械としての熱対策（熱変形防止対策）を考える場
合、重要な要素である。

【０００３】その対策例として例えば、ベッドやコラム
の内壁に空気を吹き付けることによってその温度を制御
しようとする技術が、特開平４−１９０３９号公報に、
コラム側壁を断熱材で被うと共に側壁に密着させた鋼管
内に冷却油を流通させてその温度を制御しようとする技
術が、特開平３−５０６６１号公報に、それぞれ開示さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記前者の
解決策は、熱伝達率の低い空気を用いるために、冷却効
率が極めて悪く、上記後者のそれは、前者より冷却効率
が優れるものの、コラム側壁への鋼管の密着面積（伝熱
面積）についての実用的な限界から、大きな効果は期待
できない。それどころか、コラム側壁に機械加工に直接
関係しない多数の付着品・付属品が被装される構造上、
機械加工に不可欠な機械的部品・部分を、物理的干渉な
しに、どのように構成・配置するか、といった新たな課
題が増えることになりかねない。

【０００５】そこで、本発明においては、工作機械本体
に物理的・設備的な制約・制限を与えることがなく、且
つベッドやコラム等の工作機械の構造体の温度制御を容
易に迅速に効果的・効率的に行い得る合理的で経済的な
熱変形防止構造を実現することをその課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る冷却液流通パイプを鋳込んだ工作機械の
構造体は、工作機械の構造体内部に少なくとも１本の冷
却液流通用のパイプが埋設されるように鋳込んで鋳造形
成し、所定冷却液を前記パイプ内に流通させ得るように
したことを構成上の特徴とする。

【０００７】

【作用】鋳造によって構造体内部に埋設されたパイプに
冷却液が流通されることにより、構造体温度が直接的に
伝熱効率良く制御される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１乃至図３は、本発明に係る工作機械の構造体
の一実施例のコラムを示す図である。本実施例のコラム
１は、その正面を示す図１から理解されるように、上下
で連結された垂直な柱状部２，３が両側に離隔されたよ
うな外観形状を呈するように、所定金属で鋳造される。

【０００９】コラム中央の上下に延びる矩形状の開口部
５には、奥から手前方向に延びるように配置される工作
機械主軸（図示せず）が、両側の柱状部２，３に案内さ
れて上下に並進的に摺動移動し得るように組み込まれ
る。コラム底部には、コラム１の基本的な水平方向摺動
移動を案内するための、床上に設置されるベッド（図示
せず）の上面に係合する窪んだ案内面７が形成されてい
る。

【００１０】コラム両側の柱状部２，３の内部には、冷
却液流通用のＵ字形に折曲した所定長さの金属製のパイ
プ１２（１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ）が、その両
端部がコラム１の上面（コラム１の一面）に開口するよ
うに、それぞれ２本づつ（一方のパイプ１２ａ，１２ｂ
は、垂直に、他方のパイプ１３ａ，１３ｂは斜めに）対
応するコラム外面に沿うように埋設されている。これら
のパイプ１２は、要所要所に取着された支え金具１５に
よってコラム鋳造時に所定位置に位置決め配置されるこ
とにより、コラム内部の所定位置に埋設される（鋳込ま
れる）。尚、図において、破線で示されるものはコラム
補強のためのリブ（番号を付さない）である。

【００１１】以上説明した本実施例のコラム構造におい
ては、コラム内部に埋設したこれらのＵ字形のパイプ１
２を例えば直列に配管接続し、その中に所定冷却液を供
給・循環させることにより、例えばコラム１の全体を温
度差をなくすように均等に、あるいは局所的に、コラム
１を内部から直接効果的に迅速に冷却（温度制御）する
ことができ、コラム１の熱変形を著しく抑制・低減する
ことが可能となる。

【００１２】しかも、パイプ１２をコラム側面（外壁）
や底部に配置するわけではないため、他の機械的部品等
の取り付けやベッド（図示せず）との摺動に何ら不都合
（設備的制約）を及ぼすこともない。逆に、コラム１の
一面（上面）にパイプ開口部を集約させ、そこで配管接
続作業等を一括してできるように構成したので、当該作
業の作業性や保守性等が格段に向上する。

【００１３】尚、本発明は、上記実施例コラムに限定さ
れるものではなく、工作機械の他の大型の鋳物部品、例
えば、ベッドにこれを同様に適用し得ることは言うまで
もない。ところで、コラム上面に開口するパイプ１２と
冷却液用の外部配管との簡易・簡便な接続のために、次
に説明するような特徴的な接続手段を用いることができ
る。

【００１４】すなわち、この接続手段は、基本的にコラ
ム１の上面に取着される中空部材２１で構成され、この
中空部材２１は、中央にネジ付き貫通孔が穿設された方
形状の板材から成る（図４及び５）。中空部材２１の上
面側の中央ネジ部には、鋼管２４と連結された配管継手
（エルボ）２６が螺着され、他方、その下面の円板状の
窪みにＯリング２８がセットされた状態でパイプ１２に
対して概ね同軸的に、その四隅がコラム上面にボルト止
めされる。

【００１５】この接続手段（中空部材２１）は、構造的
に極めて単純であるが、冷却液の漏出を確実に防止し得
る充分なシール性を享有でき、且つ、パイプ端部に接続
用のネジを追加工する等の煩わしさが無く、その取り付
け取り外しが極めて容易であり、従って、関連する配管
接続作業や保守作業等の能率や効率が著しく向上する。
特に図４のように傾いたパイプに対して管路を接続する
場合に便利である。

【００１６】最後に、本発明を工作機械全体に適用して
システム化した一例を図６に示す。これは、冷却液流通
用パイプが上記実施例のように埋設されたベッド６１及
びコラム６２に対して、温度センサ６４の出力に応じて
冷却装置６６により所定温度に温度制御される冷却液を
強制的に循環供給し得るように冷却システムを構成した
ものである。

【００１７】この冷却システムは、このような大型のベ
ッド６１及びコラム６２を迅速に効果的に冷却でき、極
めて実用的・実際的である。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、工
作機械本体に設備的な制約を課することなく、ベッドや
コラム等の工作機械の構造体の温度制御を容易に迅速に
効果的に行うことが可能となり、実用価値が著しく向上
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る工作機械の構造体の一実
施例のコラムの正面図である。

【図２】図２は、実施例コラムの側面図である。

【図３】図３は、実施例コラムの平面図である。

【図４】図４は、外部配管接続用の中空部材の側面図で
ある。

【図５】図５は、中空部材の平面図である。

【図６】図６は、工作機械のベッド及びコラム冷却シス
テムの全体概略構成図である。

【符号の説明】

１，６２…コラム ２，３…柱状部 １２，１２ａ，１２ｂ…パイプ １３ａ，１３ｂ…パイプ ２１…中空部材 ２４…鋼管 ２６…配管継手 ２８…Ｏリング ６１…ベッド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械の構造体内部に少なくとも１本
   の冷却液流通用のパイプが埋設されるように鋳込んで鋳
   造形成し、所定冷却液を前記パイプ内に流通させ得るよ
   うにしたことを特徴とする冷却液流通パイプを鋳込んだ
   工作機械の構造体。
2. 【請求項２】 前記パイプの両端は、前記工作機械の構
   造体の一面側に開口し、その開口が冷却液供給循環装置
   に連結されている請求項１に記載の冷却液流通パイプを
   鋳込んだ工作機械の構造体。