JPS58193929A - 多軸冷却装置 - 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１１１は例えば工作機械の複数の主軸等の軸受を
冷却する多軸冷却装置に関し、特に複数の主軸のお互い
の位置関係を９変な構造にした多軸冷却装置に関するも
のである。

従来この樵の装置としては第１図及び第２図に示すもの
があった。これら各図において、（１）、（１１）　Ｖ
ｉ工作機械の第１．！ｆｉ２の主軸装置であり、図示し
ない移＃調！１ｔｃ置により任意のスパンＰの間隔で配
置されている。（２）、（２１）　ｆ′ｉ主軸、（３）
、（３１）は主軸（２）、（２１）を支承する軸受、（
４）、（４１）は軸受台、（５）、（５１）はグーリ、
（６）はベッドである。

次に前作について説明する。図示しないｇｖＪ用電動磯
によりＶベルトを介してグーリ（５）、（５１）に伝え
られた回転力によって主＠（２）、（２１）を回転させ
る。この時、主軸（２）、（２１）と軸受台（４）、（
４１）との闇に位置する軸受（３）、（３１）は主軸（
２）、（２１）が円滑に回転することを助ける目的をも
っているが、回転とともに軸受（３）、（３１）は摩擦
により発熱し温度上昇する。軸受（３）、（３１）に生
じた熱量は軸受台（４）、（４１）に伝わり、ベッド（
６）および周囲空気へ伝熱して放熱する。この際に軸受
台（４）、（４１）け温度上昇し、各部は熱膨張による
種々の熱変形・歪を生じる。このため主軸（２）、（２
１）の位置が翼前し、被加工物を機械加工するときに加
工種度が低下するという欠点があった。さらに、相互間
の主軸（２）、　（２１）の位置の変動に差を生じると
同時に複数の加工を行う際に相互の加工種度に差を生じ
るという欠点があった。

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り、第１、第２の主軸装置を有効
に且つ平均的に冷却することができる多軸冷却装置を提
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第３図及び第４図に基づい
て説明する。第３図は機能系統を示すグロック図、第４
図は断面側面図であり、これら各図において、（７）、
（７１）は軸受（３）、（３１）の内部に形成された環
状の中空室、（８）、（８１）は放熱装置であす、冷却
ファン（９）、（９１）により冷却されている。

（１０）、（１１）は中空室（７）と放熱装置（８）を
連通ずる一対の配管であり、それぞれ蒸気管および液管
の磯吐を釆している。（１０１）、（１１１）は中空室
（７１）と放熱装置（８１）を連通する一対の配管であ
り、それぞれ蒸気管および液管の機能を果している。（
１２）は蒸気管（１０）と（１０１）を連通ずると共に
例えばベローズ等の伸ａ可能なフレキシグル部（１２ａ
）を有する連通管、（１３）は液ｆ　（１１）と（１１
１）を連通ずると共に例えばベローズ等の伸縮０Ｔ能な
フレキシグル部（１３ａ）を有する連通管である。尚、
中空室（７）、（７１）および放熱装置（８）、（８１
）、蒸気ｆ（１０）、（１０１）、液ｆ（１１）、（１
１１）の内部を真空減圧後、アンモニア、フロン等の作
ＩＩＪ液体がその内部に所定量封入される。

次に動作について説明する。軸受（３）、（３１）の熱
１１け中空室（７）、（７１）内のフロン等の作動液体
を加熱して気化させる際に蒸発潜熱として奪われ、気化
したフロン等の蒸気は自身の蒸気圧を利用して蒸気管（
１０）　、（１０１）を経て放熱装置（８）、（８１）
へ援助し、冷却ファン（９）、（９１）により周囲空気
により冷やされる。このとき、フロン等の蒸気は凝縮し
て液体に戻るが、凝＠潜熱を周囲空気に放出し、軸受（
３）、（３１）の熱量を周囲空気へ放熱する。凝縮した
作動液体は液管（１１）　、（１１１）を経て重力を利
用して軸受（３）、（３１）の中空室（７）、（７１）
へ戻る。このような動作をくり返し行うことにより、軸
受（３）、（３１）の熱量を放熱装置（８）、（８１）
に熱楢送して効率よく冷却するようにしている。

ところで、軸受（３）が他方の軸受（３１）に比べ温度
上昇（熱量）が大きくなると、軸受（３）の中空室（７
）内の作動液体の蒸気化の際の蒸気量・圧力・温度が他
方に比べ大きくなる。従って、より大きな蒸発潜熱を奪
い軸受（３）をより犬きく冷却するとともに、軸受（３
）の中空室（７）より放熱装置（８）だけでなく他方の
放熱装置（８１）へも連通管（１２）を経てより大きい
圧力温度の蒸気が流入する。これにより、軸受（３）Ｉ
ＩＩからみると他方の放熱装置（８１）へ連通−＃（・
１２）を経て流入する分だけ放熱面積が壇太し、冷却能
力が篩くなる。又、放熱装置（８１）では軸受（３）の
中空室（７）より流入した温度の高い蒸気が軸受（３１
）の中空室（７１）より流入した温度の低い蒸気と混合
し、結果として軸受（３１）の中空室（７１）より流入
した。＠気の温度が高くなる。放熱装置（８）、（８１
）で凝縮して液体に戻った作動液体は液管（ｎ）　、　
（１１１）を経て軸受（３）　Ｊ’　（３１’）の中空
室（７）、（７１）へ戻る。

放熱装置（８１）で凝縮した作動液体は他方に比べより
低い温度となっているが、液ｆ　（１１）と（１１１）
を連通する連通ｆ　（１３）により、放熱装置（８）で
凝縮した作動液体と混合して温度が平均化されて作動液
体が軸受（３）、（３１）の中空室（７）、（７１）へ
戻る。

このように連通−１（１２）　、’（１３）を設けたこ
とにより、両者の発熱−、温度上昇に差が生じると、温
度上昇の高い方の放熱・冷却化力が増大して温度上昇を
仰制し、飄度上昇差を小さく抑えることができると共に
、温度上昇の低い方の作動液体の温度を持ち上げ且つ放
熱面積を減少し温度上昇を若干高め、温度上昇差を小さ
く抑えることができる。

その結果、軸受部の熱変形・歪を最少限に抑えることが
でき、工作機械の加工精度を向上できる。

また、主軸（２）と主軸（２１）とのスパンＰを連通管
（１２）　、　（１３）の７レキシグル部（１２ａ）　
、（１３ａ）の伸縮範囲内で９変とすることができる。

尚、上記実施例では連通管（１２）により蒸１ｆ（１０
）と（１０１）を連通し、連通管（１３）により液管（
１１）と（１１１）を連通ずる場合について述べたが、
蒸ｆｉｆ（１０）と（１０１）、又は液ｆ　（１１）と
（１１１）の何れか一方を連通ずるように連通ｆ　（１
２）父は（１３）を設けてもよい。

また、上記実施例では連通ｆ　（１２）　、（１３）の
７レキ場合 シグル部（１２ａ）　、（１３ａ）をベローズで構成す
る＝自について述べたが、ベローズ以外で伸縮可能に構
成すればよい。

また、上記実施例では冷却７１ン（９）、（９１）を用
いり場合について述べたが、冷却ファン（９）、（９１
）を用いず自然風冷してもよく、あるいは冷却源として
冷却風以外の冷却水・油などを用いても同様な幼果が得
られる。

ところで、上記説明では主軸装置が２１固の場合につい
て述べたが、３　＋１７４以上の王＠装置の場合にツイ
テモコの発明を適用し得ることができ、上記実施例と同
様な幼果を奏する。

この発明は以上説明した通り、軸受内部に形成され且つ
作動液体が封入される環状の中空室と、この中空室と一
対の配管により連通される放熱装置とをそれぞれ有する
第１、第２の主軸装置、この第１の主軸装置の配管と第
２の主軸装置の配管とを連通ずると共に伸縮可能なフレ
キシグル部を有する連通ｆを設け、軸受の熱量を中空室
から放熱装置に熱瘤送するようにしたことにより、軸受
の熱量を速やかに奪い効率よく且つ平均的に冷却できる
ので、軸受部の熱変形・歪て最少限に抑制し工作機械等
の加工精度を向上できるという実用上極めて大きな幼果
がある。

【図面の簡単な説明】

による多軸冷却装置を示すグロック図及び断面側面図で
ある。 図において、（１）、（１１）　Ｆ′ｉ第１、第２の主
軸装置、（３）、（３１）は軸受、（７）、（７１）は
中空室、（８）、（８１）は放熱装置、（１０）　、　
（ｎ）並びに（１０１）　、（１１１）は配電、（１２
）　、（１３）は連通管、（１２ａ）　、　Ｑ３ａ）は
フレキシグル部である。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代　理　人　　葛　　野　　　　信　　−第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）主軸を支承する軸受内部に形成され且つ作動液体
   が封入される環状の中空室と、この中空室と一対の配管
   により連通される放熱装置とをそれぞれ有する第１、第
   ２の主軸装置、上記第１の主軸装置の配管と第２の主軸
   装置の配管とを連通ずると共に伸縮可能な７レキシグル
   部を有する連通管　。 をＷ、ｔ、上記軸受台の熱量を上記中空室から上記放熱
   装置に熱檜送するようにしたことを特徴とする多軸冷却
   装置。 （２）配管の何れか一方は蒸気管であり他方は液管であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の多軸冷
   却装置。 は第２項記載の多軸冷却装置。 （４）連通管は相互の蒸気管又は相互の液管の何れか一
   方を連通ずることを特徴とする特許請求の範囲第１項又
   は第２項記載の多軸冷却装置。 （５）連通管の７レキシグル部はベローズで構成さ洋 れたことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４
   項の何れかに記載の多軸冷却装置。