JPS58120446A - 支持台の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、例えば工作機械の主軸等を取付ける支持台
の冷却に関するものである。

従来この種の装置として第１図および第２図に示すよう
なものがあった。第１図および第２図は工作機械主軸部
分の構成を示す側面図・正面図である０図において、（
１）は工作機械の主軸、（２）、（ａ）はこの主軸の両
端を末、承′する前・後軸受台、（４）　、　（６）は
この両軸受台（２）　ｔ　（３）を支持台（６）に支持
するための軸受台取付板、（７）はモータ取付板を介し
て支持台（６）に支持される駆動モータ、（９）　＊（
至）は主軸（１）および駆動モータ（υに設けられるプ
ーリでペル）　（ｉｍｌによシ動力的に連結されている
。斡はこれらを支持するベッドである。

次に、上記のように構成される従来装置の動作について
説明する。

主軸（１）の回転によシ切削作業が行われるわけである
が、主軸（１）の回転により主軸（１）と前軸受台（２
）との間に設けた軸受（図示せず）が発熱し、前軸受台
（２）および軸受台取付板（４）を加熱する。そして、
この熱は支持台（６）に伝導し支持台（６）％加熱され
る。

同様に、後軸受台（３）よシも軸受発熱が発生し後軸受
台取付板（５）を経由して伝熱し支持台（６）を加熱す
る。

主軸（１）の回転は、駆動モータ（７）の回転トルクを
プーリ輔、ベルト（ロ）およびプーリ（９）を介して伝
達することによシ得られるが、こｏ５に、駆動モータ（
７）の発熱はモータ取付板（８）を経由して支持台（６
）に伝熱され支持台（６）を加熱する。又、プーリ（９
）。

ベル）＜Ｌηおよびプーリ（至）の発生する摩擦損失な
どは、発熱となＱ周囲空気を加熱、温度上昇させその一
部は支持台（６）に伝熱され支持台（６）は加熱される
。

従来の装置は以上のように構成されているので、工作機
械を運転して切削しようとする時（主転な回転さす時）
に各機器および部品等の発熱が、支持台（６）に伝わ９
、支持台（６）が加熱、温度上昇し熱膨張するため変形
を生じるという欠点があった。

この不具合の一例を第３図および第４図に示す。

第３図および第４図は、第１図に示す側面図の支持台（
６）を示すもので、（至）は主軸（１）の中心線を示し
、図中矢印は加熱場所を示す、駆動モータ（７）の発熱
は、モータ取付板（８）を経由して第２図矢印の如く支
持台（６）を加熱する。支持台（６）は矢印部分におい
て局部的熱膨張を生じ変形し、主軸の中心線（２）は図
のように傾斜する。

又、同様に、前軸受台（２）よシ伝わる発熱は、第３図
矢印の如く支持台（６）を加熱する。支持台（６）は矢
印部分において局部的熱膨張を生じ変形し、主軸の中心
線（２）は図のように傾斜する。このように支持台（６
）が局部加熱されると主軸の中心線（至）は傾斜し、′
この傾斜した主軸（１）を用いて機械加工した場合、被
切削物の加工精度が悪くなるという不具合を生じる。

第３図および第４図に於いては、前軸受台（２）。

駆動モータ（７）の発熱による影響な示したが、それ以
外にも後軸受台（３）、ン゛−リ（Ｏ）　、　ａ・など
の発熱にも影響されて不具合を生じる。又、周囲環境、
例えば近傍に他の発熱源があるなどＫよっても影響され
、主軸（１）は複雑な変位・傾斜をし不具合を生じる。

この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、あらゆる方向、位置での局部加
熱、熱膨張を阻止して支持台の変形を防止することによ
シ、主軸の位置姿勢を正しく保ち機械加工精度を向上す
ることのできる支持台の冷却装置を提供することを目的
としている。

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第５
図およびｌｅａ図において、Ｉは従来と同様の支持台（
６）の内部に設けられる中空部、（ｌ＠は放熱器、（ｔ
ｅａ）　、　（ｌａｂ）はこの放熱器横と中空部１１４
）との間を連結する配管、（財）は冷却ファンで、これ
ら鵠、α６１．　（１６ａ）、（１６ｂ）の内部を真空
減圧後、中空部０４）には例えばフロン等の作動液体が
必要量封入される。

上記のように構成されるこの発明の一実施例によれば、
各種発熱機器および周囲環境などによシ支持台（６）の
一部又拡全面が加熱され温度上昇すると、この部分に接
した中空部−内の作動液体は蒸気化して蒸発潜熱を加熱
された部分から奪い支持台部は冷却される。そして、蒸
気化した作動液体は蒸気圧力差を利用して配管（４ｓａ
）　、　（ｘｓｂ）を経由して放熱器α荀に達し、冷却
ファン＠によシ冷やされて凝縮液化し液体に戻る。

この凝縮液化の際に潜熱を放出し、放熱器−の管壁を介
して周囲空気へ放熱する。液化した作動液体は重力又は
ウィックによる毛細管現象を利用して、配管（ｌｅａ）
　、（１６ｂ）を経由して支持台（６）の中空部（１４
へ戻る。

このようにして、支持台（６）が外部より加熱されて温
度上昇すると、中空部部内部の作動液体の相変化によシ
支持台（６）外部へ熱が輸送され支持台（６）は良好に
冷却される。尚、上記実施例では冷却ファンａηによる
強制通風としたが、冷却ファンα力を用いず自然対流に
よる自冷方式としてもよく、又、冷却風のかわシに冷却
水、油、クーラントなどを用いても同様の効果を奏する
。

さらに、放熱器−を用いずに支持台（６）の一部に冷却
風、冷却水、油、クーラントなどを通風・通水しても同
様効果を奏するわけであるが、この場合特に冷却源を設
けず、周囲空気を冷却源として用いて加熱部との間で熱
の伝達、均熱化をさせても同様効果を奏する。

又、上記実施例では支持台（６）全体を中空構造として
いかなる部分が加熱される場合に対しても冷却可能とし
ているが、加熱部位が限定される場合必要部位にだけ中
空部（Ｉ４１を設ければ良いことは言うまでもない。

以上のように、この発明によれば例えば工作機械等の主
軸の支持台の一部又は全てを中空構造として、真空減圧
後フロンなどの作動液体を封入することにより、支持台
を有効に冷却することができ支持台の熱膨張・変形を阻
止して、主軸の変位・傾斜を防止し機械加工精度を向上
することができるという実用上多大な効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の装置を示す側面図および正
Ｉｆｉ図、第３図および第４図は従来の装置の不具合例
をそれぞれ示す説明図、第５図および第６図はこの発明
の一実施例を示す側面図および正面図である。 図中、（６）は支持台、１１４１は中空部である・尚、
各図中同一符号は同−又は相轟部を示す。 代理人　葛野信−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持台の一部又は全てを中空構造とし、上記中空
   部に真空減圧後作動源体を必要量封入したことを特徴と
   する支持台の冷却装置。
2. （２）支持台は工作機械主軸のそれであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の支持台の冷却装置。
3. （３）中空部は放熱器に連結されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の支持台の冷却
   装置。