JPS59118324A - 多軸冷却装置 - Google Patents
多軸冷却装置Info
- Publication number
- JPS59118324A JPS59118324A JP23170482A JP23170482A JPS59118324A JP S59118324 A JPS59118324 A JP S59118324A JP 23170482 A JP23170482 A JP 23170482A JP 23170482 A JP23170482 A JP 23170482A JP S59118324 A JPS59118324 A JP S59118324A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- working liquid
- heat
- hollow chamber
- tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
- B23Q11/12—Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine
- B23Q11/126—Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine for cooling only
- B23Q11/127—Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine for cooling only for cooling motors or spindles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
- Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
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。
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複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。
却する多軸冷却装置に関するものである。
従来この種の装置としては渠１図及び第２図に示すもの
があった。これら各図にかいて、（１）、（１１）は工
作機械の第１、第２の主軸装置であり、スノくンＰの間
隔で配置されている。（２）、（２１）は主軸、（３）
、（３１）は軸受、（４）、（４１）は軸受台、（５）
、（５１）はプーリ、（６）はベッドである。
があった。これら各図にかいて、（１）、（１１）は工
作機械の第１、第２の主軸装置であり、スノくンＰの間
隔で配置されている。（２）、（２１）は主軸、（３）
、（３１）は軸受、（４）、（４１）は軸受台、（５）
、（５１）はプーリ、（６）はベッドである。
次に動作について説明する。図示しないＩｇ前用電動機
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。
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、主軸（２）、（２１）と軸受台（４）、（４１
）との間に位置する軸受（３）、（３１）は主軸伐）、
（２１）が円滑に回転するこトラ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
着は軸受台（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）は温度上昇し、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）、（２１）の
位置が変動し、被加工物を機械加工するときに卯工精度
が低゛卜するという欠点があった。さらに、ｆ１互間の
主軸（２）、（２１）の位置の変動に差を生じると同時
に複数の加工を行なう際にｔ１互の加工ｄ度に差を生じ
るという欠点があった。
）との間に位置する軸受（３）、（３１）は主軸伐）、
（２１）が円滑に回転するこトラ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
着は軸受台（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）は温度上昇し、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）、（２１）の
位置が変動し、被加工物を機械加工するときに卯工精度
が低゛卜するという欠点があった。さらに、ｆ１互間の
主軸（２）、（２１）の位置の変動に差を生じると同時
に複数の加工を行なう際にｔ１互の加工ｄ度に差を生じ
るという欠点があった。
この発８Ａ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。
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図は機能系就を示すブロック図、第４
図は断面１創而図であり、これら各図において、（７）
、（７１）は軸受台（４）、（４１）の内部に形成され
た環状の中空室、（８）ｔ／′ｉ放熱装置であり、冷却
ファン（９）により冷却されている。（１０）は中空室
（７）、（７１）でそれぞれ気化する作動液体の蒸気全
放熱装置（８）に合流させて案内するすると共に放熱装
置（８）で凝、陥液化する作動液体を軸受台（４）、（
４１）の中空室（７）、（７１）に分流させて案内する
伝熱管であり、分流管（１０ａ） 、（１０ｂ）、合流
管（１０りとにより構成されている。
て説明する。第３図は機能系就を示すブロック図、第４
図は断面１創而図であり、これら各図において、（７）
、（７１）は軸受台（４）、（４１）の内部に形成され
た環状の中空室、（８）ｔ／′ｉ放熱装置であり、冷却
ファン（９）により冷却されている。（１０）は中空室
（７）、（７１）でそれぞれ気化する作動液体の蒸気全
放熱装置（８）に合流させて案内するすると共に放熱装
置（８）で凝、陥液化する作動液体を軸受台（４）、（
４１）の中空室（７）、（７１）に分流させて案内する
伝熱管であり、分流管（１０ａ） 、（１０ｂ）、合流
管（１０りとにより構成されている。
尚、中空室（７）、（７１）および放熱装置（８）、伝
熱管（１０）の内部を真仝減圧段、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。
熱管（１０）の内部を真仝減圧段、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。
次に動作について説明する。軸受台（４）、（４１）で
受熱した軸受（３）、（３１）の熱孟は中空室（７）、
（７１）内のフロン等の作動液体を加熱して気化きせる
際に蒸発潜熱として奪われ、気化したフロン等の蒸気は
１才の蒸気圧を利用して伝熱管（１０）の分流管（１０
ａＸ１０ｔ：＋）、合流管（ＩＯＣ）内を通って放熱装
置（８）へ移動し、冷却ファン（９）により周囲仝気に
より冷やされる。
受熱した軸受（３）、（３１）の熱孟は中空室（７）、
（７１）内のフロン等の作動液体を加熱して気化きせる
際に蒸発潜熱として奪われ、気化したフロン等の蒸気は
１才の蒸気圧を利用して伝熱管（１０）の分流管（１０
ａＸ１０ｔ：＋）、合流管（ＩＯＣ）内を通って放熱装
置（８）へ移動し、冷却ファン（９）により周囲仝気に
より冷やされる。
このとき、フロン等の蒸気は凝、面シて液体に戻るが、
凝縮潜熱を周囲９久に放出し、軸受（３）、（３１）の
熱燻を周囲空気へ放熱する。凝縮した作動液体はその伝
熱管（１０）の合流管（１ｏｅ）、分流管（ｌＯａ）、
（１０ｂ）の内壁を伝わって例えば重力を利用して軸受
台（４）、（４１）の中空室（７）、（７１）へ戻る。
凝縮潜熱を周囲９久に放出し、軸受（３）、（３１）の
熱燻を周囲空気へ放熱する。凝縮した作動液体はその伝
熱管（１０）の合流管（１ｏｅ）、分流管（ｌＯａ）、
（１０ｂ）の内壁を伝わって例えば重力を利用して軸受
台（４）、（４１）の中空室（７）、（７１）へ戻る。
このような動作をくり返し行なうことにより、軸受台（
４）、（４１）の熟蚕を放熱装置（８）に熱補送して効
率よく冷却するようにしている。
４）、（４１）の熟蚕を放熱装置（８）に熱補送して効
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（熟慮）が大きくなると、軸受台（４）の中仝
室（７）内の作動液体は気化する１祭に軸受台（４１）
の中空室（７１）内の作動液体に比べより犬さな蒸気量
・蒸気圧・蒸気温度となる。従って、より大きな蒸気量
となる分たけ蒸発着熱を大きく尊い、より大きく冷却し
、軸受台（４）の温度上昇が軸受台（４１）より大きく
なるのを抑制するように働く。そして、軸受台（４）の
中空室（７）内にて気化した温ノ髪の旨い蒸気は伝熱管
（１０）の分流管（１０ａ）、合流管（ＩＯＣ）内を通
って放熱装置（８）へ移動して凝縮液化する。一方、軸
受台（４１） ｒ／′ｉ軸受台（４）に比べ温度上昇が
小さく、軸受台（４１）の中空室（７１）内の昨ｍＪ液
体は軸受台（４ンの中空室（７）内の作動液体に比べ気
化する１余の蒸気量・蒸気圧・蒸気温度が低い。従って
、軸受台（４１）の中空室（７１）内にて気化した温度
の低い蒸気は伝熱管（１０）の分流管（１０ａ）、合流
−＃（１０Ｃ）内を通って放熱装置（８）へ４！８動し
て凝縮液化する。
温度上昇（熟慮）が大きくなると、軸受台（４）の中仝
室（７）内の作動液体は気化する１祭に軸受台（４１）
の中空室（７１）内の作動液体に比べより犬さな蒸気量
・蒸気圧・蒸気温度となる。従って、より大きな蒸気量
となる分たけ蒸発着熱を大きく尊い、より大きく冷却し
、軸受台（４）の温度上昇が軸受台（４１）より大きく
なるのを抑制するように働く。そして、軸受台（４）の
中空室（７）内にて気化した温ノ髪の旨い蒸気は伝熱管
（１０）の分流管（１０ａ）、合流管（ＩＯＣ）内を通
って放熱装置（８）へ移動して凝縮液化する。一方、軸
受台（４１） ｒ／′ｉ軸受台（４）に比べ温度上昇が
小さく、軸受台（４１）の中空室（７１）内の昨ｍＪ液
体は軸受台（４ンの中空室（７）内の作動液体に比べ気
化する１余の蒸気量・蒸気圧・蒸気温度が低い。従って
、軸受台（４１）の中空室（７１）内にて気化した温度
の低い蒸気は伝熱管（１０）の分流管（１０ａ）、合流
−＃（１０Ｃ）内を通って放熱装置（８）へ４！８動し
て凝縮液化する。
しかるに、温度の高い蒸気は凝縮液化した１糸の温度が
高く、温度の低い蒸気１’ｌ’凝紬液化した１祭の温度
が低い。従って、放熱装置（８）においては合流管（１
０Ｃ）Ｋよって温度の高い蒸気と温度の低い蒸気とか混
合された平均比し之温度の蒸気となり、凝縮液化した作
動液体も平均化した温度の作動液体となる。この平均化
された温度の作動液体がその伝熱管（１０）の合流ｔ’
（１０（’）、分流管（１ｏａ） 、Ｑｏｂ）の内壁を
伝わってそれぞれ軸受台（４）、（４１）の中空室（７
）、（７１）に戻る。即ち、軸受台（４）の中仝室（７
）には低くなった温度の作動液体が戻り、その低くなっ
た分たけ冷やされて軸受台（４）の温度上昇が減少し、
軸受台（４１）の中空室（７１）には１司くなった温度
の作彌ｊ液体が戻り、その高くなった分たけ暖められて
軸受台（４１）の温度上昇が壇太し、両軸受８（４）、
（４１）の温度上昇贋が小さく抑えられる。このよう７
Ｚ動作をくり返し行なうことにより、両軸受台（４）、
（４１）の温度上昇差が小さく抑えられると共に両軸受
台（４）、（４１）が平均的に有効に冷却される。従っ
て、工作機械においては軸受部の熱変形・歪を最少限に
迎えることができ、加工積度を向上させることができる
。
高く、温度の低い蒸気１’ｌ’凝紬液化した１祭の温度
が低い。従って、放熱装置（８）においては合流管（１
０Ｃ）Ｋよって温度の高い蒸気と温度の低い蒸気とか混
合された平均比し之温度の蒸気となり、凝縮液化した作
動液体も平均化した温度の作動液体となる。この平均化
された温度の作動液体がその伝熱管（１０）の合流ｔ’
（１０（’）、分流管（１ｏａ） 、Ｑｏｂ）の内壁を
伝わってそれぞれ軸受台（４）、（４１）の中空室（７
）、（７１）に戻る。即ち、軸受台（４）の中仝室（７
）には低くなった温度の作動液体が戻り、その低くなっ
た分たけ冷やされて軸受台（４）の温度上昇が減少し、
軸受台（４１）の中空室（７１）には１司くなった温度
の作彌ｊ液体が戻り、その高くなった分たけ暖められて
軸受台（４１）の温度上昇が壇太し、両軸受８（４）、
（４１）の温度上昇贋が小さく抑えられる。このよう７
Ｚ動作をくり返し行なうことにより、両軸受台（４）、
（４１）の温度上昇差が小さく抑えられると共に両軸受
台（４）、（４１）が平均的に有効に冷却される。従っ
て、工作機械においては軸受部の熱変形・歪を最少限に
迎えることができ、加工積度を向上させることができる
。
尚、上記実施例では冷却ファン（９）を用いた場合につ
いて述べたが、冷却ファン（９）を用いす回熱風冷して
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の効果が寿られる。
いて述べたが、冷却ファン（９）を用いす回熱風冷して
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の効果が寿られる。
また、上記実施例でｒｆｉ凝縮した作動液体か伝熱管（
１０）の合流管（１０Ｃ）、分流管（１０ａ） 、（１
０ａ）の内壁を伝わって重力を利用して中空室（７）、
（７１）に戻る場合について述べたが、伝熱管（１０）
の合硫管（１０Ｇ）、分流管（１０ａ） 、（１０ｂ）
の内壁に多孔質材料を装着し、凝縮した作動液体を毛細
管現象を利用して中空室（７）、（７１）に戻すように
してもよい。
１０）の合流管（１０Ｃ）、分流管（１０ａ） 、（１
０ａ）の内壁を伝わって重力を利用して中空室（７）、
（７１）に戻る場合について述べたが、伝熱管（１０）
の合硫管（１０Ｇ）、分流管（１０ａ） 、（１０ｂ）
の内壁に多孔質材料を装着し、凝縮した作動液体を毛細
管現象を利用して中空室（７）、（７１）に戻すように
してもよい。
また、上記実施例では中空室（７）、（７１）が軸受台
（４）、（４１）にそれぞれ設けられた場合について述
べたが、中空室（７）、（７１）を軸受（３）、（３１
）、あるいは軸受（３）、（３１）と軸受台（４）、（
４１）との間に設けるようにしてもよい。
（４）、（４１）にそれぞれ設けられた場合について述
べたが、中空室（７）、（７１）を軸受（３）、（３１
）、あるいは軸受（３）、（３１）と軸受台（４）、（
４１）との間に設けるようにしてもよい。
ところで、上記説明では主軸装置が２ ＋［ｉ！ｉｌの
場合について述べたが、”ｌ固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
と同様な幼果を萎する。
場合について述べたが、”ｌ固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
と同様な幼果を萎する。
この発明は以上説明した通り、軸受部内部に形成され且
つ作＃液体が封入される櫨状の中空室をそれぞれ有する
第１、第２の主軸装置、この第１、第２の主軸装置の熱
絨を放熱する放熱装置、第１、第２の主軸装置の中空室
でそれぞれ気化する作動液体の蒸気を放熱装置に合流さ
せて案内すると共に放熱装置で凝縮液化する作動液体を
第１、第２の主軸装置の中空室に分流させて東向する伝
熱液・ぎを設け、４！ｌＩＩ受台の熱−を中空室から放
熱装置に熱備送するようにしたことにより、軸受部の熱
献を速やかに奪い効率よく且つ平均的に冷却できるので
、軸受部の熱電形・歪を最少限に仰制し工作機械等の加
工ｄ度を向上できるという実用上極めて大きな幼果があ
る。
つ作＃液体が封入される櫨状の中空室をそれぞれ有する
第１、第２の主軸装置、この第１、第２の主軸装置の熱
絨を放熱する放熱装置、第１、第２の主軸装置の中空室
でそれぞれ気化する作動液体の蒸気を放熱装置に合流さ
せて案内すると共に放熱装置で凝縮液化する作動液体を
第１、第２の主軸装置の中空室に分流させて東向する伝
熱液・ぎを設け、４！ｌＩＩ受台の熱−を中空室から放
熱装置に熱備送するようにしたことにより、軸受部の熱
献を速やかに奪い効率よく且つ平均的に冷却できるので
、軸受部の熱電形・歪を最少限に仰制し工作機械等の加
工ｄ度を向上できるという実用上極めて大きな幼果があ
る。
％１図及び第２図は従来の多軸冷却装置を示すｍ１面側
面図及び正面図、第３図及び％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ック図及び断面１則面
図である。 図に訃いて、（１）、（１１）は粥１．４２の主軸装置
、（４）、（４１）ｌ−を軸受台、（７）、（７１）は
中空室、（８）は放熱装置、（１０）は伝熱管、（１０
ａ）、（１０ｂ）は分流管、（１００）は合流管である
。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人葛野 宕− 第１図 第２図 第３図 ８ 第４図
面図及び正面図、第３図及び％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ック図及び断面１則面
図である。 図に訃いて、（１）、（１１）は粥１．４２の主軸装置
、（４）、（４１）ｌ−を軸受台、（７）、（７１）は
中空室、（８）は放熱装置、（１０）は伝熱管、（１０
ａ）、（１０ｂ）は分流管、（１００）は合流管である
。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人葛野 宕− 第１図 第２図 第３図 ８ 第４図
Claims (3)
- （１）軸受部内部に形成され且つ作動液体が封入される
環状の中空室をそれぞれ有する第１、第２の主軸装置、
上記第１、％２の主軸装置の熱４全放熱する放熱装置、
上記第１、第２の主軸装置の中空室でそれぞれ気化する
作動液体の蒸気を上記放熱装置に合流させて案内すると
共に上−記放熱装置で凝縮液化する作動液体を上記第１
、第２の主軸装置の中空室に分流させて案内する伝熱管
を備えたこと’＋＝ｈｅとする多軸冷却装置。 - （２）中空室は軸受台に形成されたこと１ ＝＋＋徴と
する特許請求の範囲第１項記載の多軸冷却装置。 - （３）中空室は軸受に形成されたと七を特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の多軸冷却装置（４）中空室は軸
受と軸受台との同に形成された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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23170482A JPS59118324A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 多軸冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23170482A JPS59118324A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 多軸冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59118324A true JPS59118324A (ja) | 1984-07-09 |
Family
ID=16927691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23170482A Pending JPS59118324A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 多軸冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59118324A (ja) |
-
1982
- 1982-12-24 JP JP23170482A patent/JPS59118324A/ja active Pending
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