JPH0771780B2 - 工作機械主軸の冷却装置 - Google Patents
工作機械主軸の冷却装置Info
- Publication number
- JPH0771780B2 JPH0771780B2 JP26109486A JP26109486A JPH0771780B2 JP H0771780 B2 JPH0771780 B2 JP H0771780B2 JP 26109486 A JP26109486 A JP 26109486A JP 26109486 A JP26109486 A JP 26109486A JP H0771780 B2 JPH0771780 B2 JP H0771780B2
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- Japan
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- ring spacer
- outer ring
- refrigerant
- main shaft
- housing
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、高い工作精度が要求されるフライス盤等の
主軸を冷却するために用いる工作機械主軸の冷却装置に
関する。
主軸を冷却するために用いる工作機械主軸の冷却装置に
関する。
＜従来の技術＞ フライス盤等の主軸に組み込まれた軸受は回転中に多大
の熱を発生する。この熱が主軸基部および主軸頭部に伝
わり、これらの温度を上昇させる。とりわけ、主軸頭部
が熱膨張により伸びると、コラムが伸び、反り、変形し
て、工作精度が低下する。
の熱を発生する。この熱が主軸基部および主軸頭部に伝
わり、これらの温度を上昇させる。とりわけ、主軸頭部
が熱膨張により伸びると、コラムが伸び、反り、変形し
て、工作精度が低下する。
そのため、従来においては、主軸頭部を冷却する工作機
械主軸の冷却装置が用いられている。この冷却装置は、
主軸頭部を支持するハウジングの外側にら線状の溝を有
するジャケットを形成して、外部からジャケット内に導
かれた冷却水で主軸頭部を冷却していた。
械主軸の冷却装置が用いられている。この冷却装置は、
主軸頭部を支持するハウジングの外側にら線状の溝を有
するジャケットを形成して、外部からジャケット内に導
かれた冷却水で主軸頭部を冷却していた。
＜発明が解決しようとする問題点＞ ところが、上記従来の冷却装置では、ジャケットに冷却
水を導いて主軸頭部のみを冷却し、主軸基部には冷却水
を導いていず、主軸基部を冷却していないため、主軸基
部が熱膨張により伸びて、主軸の先端が変位し、ひいて
はコラム等が歪み、工作精度が低下するという問題があ
る。
水を導いて主軸頭部のみを冷却し、主軸基部には冷却水
を導いていず、主軸基部を冷却していないため、主軸基
部が熱膨張により伸びて、主軸の先端が変位し、ひいて
はコラム等が歪み、工作精度が低下するという問題があ
る。
そこで、この発明の目的は、軸受の主軸の基部を冷却す
ることにより、主軸の温度上昇を防止して、主軸の熱膨
張による軸方向の伸びをなくして工作精度の低下を防止
する工作機械主軸の冷却装置を提供することにある。
ることにより、主軸の温度上昇を防止して、主軸の熱膨
張による軸方向の伸びをなくして工作精度の低下を防止
する工作機械主軸の冷却装置を提供することにある。
＜問題点を解決するための手段＞ 上記目的を達成するため、この発明の構成は、ハウジン
グに主軸を少なくとも２個の転がり軸受で支持すると共
に、一対の上記転がり軸受の外輪の間に、外側から内側
に冷媒を導く冷媒通路を有すると共に軸方向の両端に冷
媒を密封する密封部分を有する外輪間座を設ける一方、
上記ハウジングに上記外輪間座の外側に冷媒を導く孔を
設けたことを特徴としている。
グに主軸を少なくとも２個の転がり軸受で支持すると共
に、一対の上記転がり軸受の外輪の間に、外側から内側
に冷媒を導く冷媒通路を有すると共に軸方向の両端に冷
媒を密封する密封部分を有する外輪間座を設ける一方、
上記ハウジングに上記外輪間座の外側に冷媒を導く孔を
設けたことを特徴としている。
＜作用＞ 冷媒は、ハウジングの孔から外輪間座の外側に導かれ、
さらに外輪間座の冷媒通路を通して主軸表面側に導かれ
て、主軸を冷却する。したがって、主軸の熱膨張による
伸びがなくなり、工作精度の低下を防止できる。また、
このように主軸が直接冷却されるため、その温度上昇が
防止され、主軸のクリアランスの変化が防止できる。ま
た、外輪間座の密封部分により、冷媒が転がり軸受内部
に浸入するのを防止でき、冷媒の侵入による軸受の寿命
劣化が防止できる。
さらに外輪間座の冷媒通路を通して主軸表面側に導かれ
て、主軸を冷却する。したがって、主軸の熱膨張による
伸びがなくなり、工作精度の低下を防止できる。また、
このように主軸が直接冷却されるため、その温度上昇が
防止され、主軸のクリアランスの変化が防止できる。ま
た、外輪間座の密封部分により、冷媒が転がり軸受内部
に浸入するのを防止でき、冷媒の侵入による軸受の寿命
劣化が防止できる。
＜実施例＞ 以下、この発明を図示の一実施例により詳細に説明す
る。
る。
第１図において、１はハウジング、２は主軸、3,4はハ
ウジング１の室５内に主軸２の基部６を支持する一対の
転がり軸受、７はハウジング１の外側を被う円筒部材で
ある。
ウジング１の室５内に主軸２の基部６を支持する一対の
転がり軸受、７はハウジング１の外側を被う円筒部材で
ある。
上記主軸２の基部６の表面に円筒状の内輪間座８を嵌め
込み、この内輪間座８の両端をシール機能を有するフラ
ンジ部11,11を介して転がり軸受3,4の内輪12,13に夫々
当接して、転がり軸受3,4の位置決めをしている。内輪
間座８の外側を被うように円筒状の外輪間座14を設けて
いる。外輪間座14は筒部15と筒部15の両端の断面逆Ｌ字
状のリング状の密封部分16,16から構成している。外輪
間座14の密封部分16,16の外径側端面、内径側端面およ
び外周面を、転がり軸受3,4の外輪17,18の側面、フラン
ジ部11,11および室５の内壁に夫々密接して外輪間座14
を固定している。密封部分16,16の外周面にはＯリング2
1,21を設けて転がり軸受3,4側に対してシールしてい
る。外輪間座14の筒部15には、軸方向に沿って一定間隔
をあけて外側から内側に通じる冷媒通路としての複数の
ノズル22,22,…を複数列設けている。ノズル22,22,…と
反対側の外輪間座14には図示しないが排出孔を設けてい
る。
込み、この内輪間座８の両端をシール機能を有するフラ
ンジ部11,11を介して転がり軸受3,4の内輪12,13に夫々
当接して、転がり軸受3,4の位置決めをしている。内輪
間座８の外側を被うように円筒状の外輪間座14を設けて
いる。外輪間座14は筒部15と筒部15の両端の断面逆Ｌ字
状のリング状の密封部分16,16から構成している。外輪
間座14の密封部分16,16の外径側端面、内径側端面およ
び外周面を、転がり軸受3,4の外輪17,18の側面、フラン
ジ部11,11および室５の内壁に夫々密接して外輪間座14
を固定している。密封部分16,16の外周面にはＯリング2
1,21を設けて転がり軸受3,4側に対してシールしてい
る。外輪間座14の筒部15には、軸方向に沿って一定間隔
をあけて外側から内側に通じる冷媒通路としての複数の
ノズル22,22,…を複数列設けている。ノズル22,22,…と
反対側の外輪間座14には図示しないが排出孔を設けてい
る。
一方、ハウジング１と円筒部材７との間の両端をＯリン
グ25,25でシールし、このハウジング１と円筒部材７で
ジャケット26を形成している。ハウジング１にはジャケ
ット26内から室５に冷媒としての冷却水を導く孔27を設
けている。この孔27は外輪間座14の軸方向の略中央部に
設けて、孔27から噴出する冷却水が均等に軸方向に配分
されるようになっている。一方の転がり軸受３の近傍の
ハウジング１には、転がり軸受３の潤滑用油を導く通路
28を設けている。転がり軸受３とハウジング１の段部の
間にリング状のスペーサ32を介在している。スペーサ32
に通路28から転がり軸受３に通じるＬ字状の孔31を設け
ている。他方の転がり軸受４にも、図示しないが転がり
軸受３と同じように潤滑用油が導かれている。なお、35
はハウジング１の一端にボルト36,36,…で固定したエン
ドプレート、37は主軸２の頭部38を支持する軸受、41は
軸受37に潤滑用油を導く通路である。
グ25,25でシールし、このハウジング１と円筒部材７で
ジャケット26を形成している。ハウジング１にはジャケ
ット26内から室５に冷媒としての冷却水を導く孔27を設
けている。この孔27は外輪間座14の軸方向の略中央部に
設けて、孔27から噴出する冷却水が均等に軸方向に配分
されるようになっている。一方の転がり軸受３の近傍の
ハウジング１には、転がり軸受３の潤滑用油を導く通路
28を設けている。転がり軸受３とハウジング１の段部の
間にリング状のスペーサ32を介在している。スペーサ32
に通路28から転がり軸受３に通じるＬ字状の孔31を設け
ている。他方の転がり軸受４にも、図示しないが転がり
軸受３と同じように潤滑用油が導かれている。なお、35
はハウジング１の一端にボルト36,36,…で固定したエン
ドプレート、37は主軸２の頭部38を支持する軸受、41は
軸受37に潤滑用油を導く通路である。
上記構成において、外部から導入された冷却水がジャケ
ット26内に導かれ、ハウジング１を冷却した後、その一
部がハウジング１の孔27から外輪間座14の外側の室５に
導かれ、外輪間座14に軸方向に等配した複数のノズル2
2,22,…から内輪間座８の外表面にシャワー状に吹き付
けられて、主軸２の基部６から熱を奪い、基部６を冷却
して温度上昇を防止する。このとき、冷却水が外輪間座
14と内輪間座８との間に溜まると、冷却水が主軸２の回
転力により撹拌されて熱を発生するため、主軸２の基部
６から熱を奪った後の冷却水は外輪間座14の排出口から
速やかに外部へ排出される。
ット26内に導かれ、ハウジング１を冷却した後、その一
部がハウジング１の孔27から外輪間座14の外側の室５に
導かれ、外輪間座14に軸方向に等配した複数のノズル2
2,22,…から内輪間座８の外表面にシャワー状に吹き付
けられて、主軸２の基部６から熱を奪い、基部６を冷却
して温度上昇を防止する。このとき、冷却水が外輪間座
14と内輪間座８との間に溜まると、冷却水が主軸２の回
転力により撹拌されて熱を発生するため、主軸２の基部
６から熱を奪った後の冷却水は外輪間座14の排出口から
速やかに外部へ排出される。
このように、主軸２の基部６は、冷却水により軸方向の
端から端まで均等に冷却され、熱を奪った冷却水は順次
外部に排出されるので、主軸２の基部６の温度上昇を防
止できる。したがって、主軸２の基部６の先端が熱膨張
により伸びるのを防止でき、軸方向の工作精度の低下を
防止できる。特に、主軸を高速回転しても温度上昇が防
止でき、軸受のクリアランスが変化しない。また、温度
上昇が大きいビルトインモータ等を備えた工作機械に適
用すれば特に効果が大きい。また、冷却水の転がり軸受
3,4への浸入は外輪間座14の密封部分16,16により防止さ
れるので、冷却水の侵入による転がり軸受け3,4の寿命
劣化が防止できる。
端から端まで均等に冷却され、熱を奪った冷却水は順次
外部に排出されるので、主軸２の基部６の温度上昇を防
止できる。したがって、主軸２の基部６の先端が熱膨張
により伸びるのを防止でき、軸方向の工作精度の低下を
防止できる。特に、主軸を高速回転しても温度上昇が防
止でき、軸受のクリアランスが変化しない。また、温度
上昇が大きいビルトインモータ等を備えた工作機械に適
用すれば特に効果が大きい。また、冷却水の転がり軸受
3,4への浸入は外輪間座14の密封部分16,16により防止さ
れるので、冷却水の侵入による転がり軸受け3,4の寿命
劣化が防止できる。
第２図は別の実施例の断面図を示す。この実施例は、外
輪間座51の内周面に溝付きフィン52を形成した点と内輪
間座53の外周面にフィン55を形成した点が先の実施例と
異なるものである。そして、冷却水は、外輪間座51の外
側の通路56から矢印Ｘに沿って外輪間座51に設けた通路
57を通り、外輪間座51と内輪間座53との間に導かれる。
ここで、冷却水は、内輪間座53のフィン55の間の溝58と
外輪間座51のフィン52の間の溝59とにより形成した空間
を通りながら、伝熱面積の大きい内輪間座53のフィン55
および溝58から熱を奪って、主軸２の基部６を効果的に
冷却し、順次外輪間座51の排出孔61から外部へ排出され
る。
輪間座51の内周面に溝付きフィン52を形成した点と内輪
間座53の外周面にフィン55を形成した点が先の実施例と
異なるものである。そして、冷却水は、外輪間座51の外
側の通路56から矢印Ｘに沿って外輪間座51に設けた通路
57を通り、外輪間座51と内輪間座53との間に導かれる。
ここで、冷却水は、内輪間座53のフィン55の間の溝58と
外輪間座51のフィン52の間の溝59とにより形成した空間
を通りながら、伝熱面積の大きい内輪間座53のフィン55
および溝58から熱を奪って、主軸２の基部６を効果的に
冷却し、順次外輪間座51の排出孔61から外部へ排出され
る。
他は先の実施例と同一であるのでその説明を省く。
なお、図示しないが内輪間座は取り除いて、冷媒で主軸
を直接冷却するようにしてもよい。
を直接冷却するようにしてもよい。
＜発明の効果＞ 以上より明らかなように、この発明によれば、ハウジン
グに主軸を転がり軸受で支持し、転がり軸受の外輪の間
に外側から内側に冷媒を導く冷媒通路を有する外輪間座
を設けたので、外輪間座の冷媒通路から主軸に冷媒を吹
き付けて主軸の温度上昇を防止できる。したがって、熱
膨張による主軸先端の伸びを低減して、工作精度の低下
を防止でき、また軸受間隙変化を防止できて軸受最高回
転数の増大が図れる。また、この発明によれば、外輪間
座の軸方向の両端に冷媒を密封する密封部分を設けたの
で、冷媒の軸受側への漏れを防止でき、冷媒の侵入によ
る軸受寿命の劣化を防止できる。
グに主軸を転がり軸受で支持し、転がり軸受の外輪の間
に外側から内側に冷媒を導く冷媒通路を有する外輪間座
を設けたので、外輪間座の冷媒通路から主軸に冷媒を吹
き付けて主軸の温度上昇を防止できる。したがって、熱
膨張による主軸先端の伸びを低減して、工作精度の低下
を防止でき、また軸受間隙変化を防止できて軸受最高回
転数の増大が図れる。また、この発明によれば、外輪間
座の軸方向の両端に冷媒を密封する密封部分を設けたの
で、冷媒の軸受側への漏れを防止でき、冷媒の侵入によ
る軸受寿命の劣化を防止できる。
第１図はこの発明の一実施例の半断面を示す図、第２図
は上記実施例の変形例を示す断面図である。 １……ハウジング、２……主軸、 3,4……転がり軸受、14……外輪間座、 16……密封部分、17,18……外輪、 22……冷媒通路、27……孔。
は上記実施例の変形例を示す断面図である。 １……ハウジング、２……主軸、 3,4……転がり軸受、14……外輪間座、 16……密封部分、17,18……外輪、 22……冷媒通路、27……孔。
Claims (1)
- 【請求項１】ハウジングに主軸を少なくとも２個の転が
り軸受で支持すると共に、一対の上記転がり軸受の外輪
の間に、外側から内側に冷媒を導く冷媒通路を有すると
共に軸方向の両端に冷媒を密封する密封部分を有する外
輪間座を設ける一方、上記ハウジングに上記外輪間座の
外側に冷媒を導く孔を設けたことを特徴とする工作機械
主軸の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26109486A JPH0771780B2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 工作機械主軸の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26109486A JPH0771780B2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 工作機械主軸の冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63114846A JPS63114846A (ja) | 1988-05-19 |
| JPH0771780B2 true JPH0771780B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=17357000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26109486A Expired - Fee Related JPH0771780B2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 工作機械主軸の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0771780B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0310737A (ja) * | 1989-06-05 | 1991-01-18 | Osaka Kiko Co Ltd | 工作機械の主軸ヘツド |
| EP3124812B1 (en) | 2014-03-22 | 2019-02-20 | NTN Corporation | Cooling structure for bearing device |
-
1986
- 1986-10-31 JP JP26109486A patent/JPH0771780B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63114846A (ja) | 1988-05-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |