JPS58193930A - 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】 この発明は例えば工作機械の４１数の主軸等の軸受部を
冷却する多軸冷却装置に関するものである。

従来この横の装置としては第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）は工
作機械の第１、第２の主軸装置であり、スパンＰの間隔
で配置されている。（２）、（２１）は主軸、（３）、
（３１）は主軸（２）、（２１）を支承する軸受、（４
）、（４１）は軸受（３）、（３１）を支持する軸受台
、（５）、（５１）はプーリ、（６）はベッドであるり
欠に１作について説明する。図示しない駆−ｊ用電削機
によりＶベルトを介してプーリ（５）、（５１）に伝え
られた回転力によって主軸（２）、（２１）を回転させ
る。この時、主＠（２）、（２１）と軸受台（４）、（
４１）との間に位置する軸受（３）、（３１）は主軸（
２）、（２１）が円滑に回転することを助ける目的もっ
ているが、回転とともに軸受（３）、（３１）はｍｓに
より発熱し温度上件する。軸受（３）、（３１）に生じ
た熱ｔｔｌ′ｉ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）は温度上昇し、各部は熱膨張によ
る檀々の熱変形・歪を生じる。このため主＠（２）、（
２１）の位置が賛助じ、被加工物を機械加工するときに
加工精度が低下するという欠点があった。さらに、相互
間の主５（２）、（２１）の位置の賛助に差を生じると
同時に複数の加工を行う際に相互の加工精度に差を生じ
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１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ズロツク図、第４
図は断面側面図であり、これら各図において、（７）、
（７１）　＃′ｉ軸受（３）、（３１）と軸受台（４）
、（４１）との闇に杉成された環状の中空室、（８）、
（８１）Ｆｉ放熱装置であり、冷却ファン（９）、（９
１）により冷却されている。（１０）　、（１１）は中
空室（７）と放熱装置ｔ（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機能を来している：
、（１０１）　、（１１１）は中空室（７１）と放熱装
置（８１）を連通ずる一対の配管であり、それぞれ蒸気
管および液管の機能を果している。（１２）　Ｖ′ｉ蒸
気ｆ　（１０）と（１０１）を連通ずる連通管、（１３
）　Ｖｉ液ｆ　（１１）と（１１１）を連通する連通管
である。尚、中空室（７）、（７１）および放熱装置（
８）、（８１）、蒸気ｆ　（１０）、（１０１）　、液
管（１１）　、（１１１）の内部を真空減圧後、アンモ
ニア、フロン等の作動液体がその内部に所定量封入され
る。

次に前作について説明する。軸受台（４）、（４１）で
受熱した軸受（３）、（３１）の熱１は中空室（７）、
（７１）内のフロン等の作＃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ｆ　（１０）　、　（１０
１）を経て放熱装置（８）、（８１）へ移動し、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、
＃縮潜熱を周囲空気に故国し、軸受（３）、（３１）の
熱ｉｔを周囲空気へ放熱する。凝縮した作動液体？ｉ液
−ｆ（１１）　、（１１１）を経て重力を利用して中空
Ｎ（７）、（７１）へ戻る。このような動作をくり返し
行うことにより、軸受台（４）、（４１）の熱量を放熱
装置（８）、（８１）に熱帽送して効率よく冷却するよ
うにしている。

ところで、軸受台（４）が他方の軸受台（４１）に比べ
温度上昇（熱ｔ）が大きくなると、軸受台（４）　［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
発潜熱を奪い軸受台（４）をより犬きく冷却するととも
に、軸受台（４）偶の中９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ｆ（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、軸受台（４）　１ｌｉｌＢからみると他方の放熱
装置（８１）へ連通−１（１２）を経て流入する分だけ
放熱面積が増大し、冷却能力が高くなる。父、放熱装置
（８１）では軸受台（４）測の中空室（７）より流入じ
たｍ度の高い蒸気が軸受台（４１）ＩＩの中空室（７１
）より流入したｍ度の低い蒸気と混合し、結果として軸
受台（４１）（則の中空室（７１）より流入した蒸気の
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ｆ（ｌｌ）、（１１１）を経
て中空室（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、液管（１１）と（１１１）を連通ずる連通管（１３
）により、放熱鉄ｒｊ１１（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中空室（７）、
（７１）へ戻る。

このように連通管（１２）　、　（１３）を設けたこと
により、両者の発熱量、温度上昇に差が生じると、温度
上昇の高い方の放熱・冷却能力が増大して温度上昇を抑
制し、温度上昇差を小さく抑えることかで声ると共に、
温度上昇の低い方の作動液体のｍ度を持ち上げ且つ放熱
面積を減少し温度上昇を若干高／）、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・歪を最少限に迎えることが
でき、工作機械の加工精度を向上できる。

尚、上記実施例では連通ｆ　（’１２）により蒸気ｆ（
１０）と（１０１）を連通し、連通ｆ　（１３）により
液管（１１）と（１１１）を連通ずる場合について述べ
たが、蒸気管（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管（
１２）又は（１３）を設けてもよいＯ また、上記実施例では冷却ファン（９）、（９１）を用
いた場合について述べたが、冷却ファン＜９）　、（９
１）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効果が
得られる。

ところで、上記説明では主軸装置が２　＋ｉの場合につ
いて述べたが、３個以上の主軸装置の場合についてもこ
の発明を適用し得ることができ、上記実施例と同様な効
果を奏する。

この発明は以上説明した通り、軸受と軸受台との間に形
成され且つ作動液体が対人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連通管を設
け、軸受台の熱量を中空室から放熱装置に熱楢送するよ
うにしたことにより、軸受台の熱量を運やかに奪い効率
よく且つ平均的に冷却できるので、軸受部の熱変形・歪
を最少限に抑制し工作機械等の加工種度を向上できると
いう実用上極めて大きな幼果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の多軸冷却装置を示す断面１期
面図、第３図及び第４図はこの発明の一実施例による多
軸冷却装置を示すグロンク図及び断面１１４１面図であ
る。 図に２いて、（１）、（１１）は第１．第２の主軸装置
、（３）、（３１）は軸受、（４）、（４１）は軸受台
、（７ン、（７１）は中空室、（８）、（８１）ｔ／ｉ
放熱装置、（１０）、（１１）並びに（１０１）　、（
１１１）　ｔ／″ｉ配管、（１２）　、（１３）は連通
管である。 尚、図中同−符８は同−又Ｉ′ｉ相当部分を示す。 代　理　人　　葛　　野　　　　信　　−第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 主軸を支承する軸受とこの軸受を支持する軸受台との闇
   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１ＪＩＪｌ
   の主軸装置の配電と第２の主軸装置の配管とを連通ずる
   連通管を備え、上記軸受台の熱量を上記中空室から上記
   放熱装置に熱帽送するようにしたことをｔ！＃黴とする
   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。 （３）連通管は相互の蒸気管並びに相互の液管を連通ず
   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。 （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ｇ！！１
   １項又は第２項記載の多軸冷却装置。