JPS59118332A - 多軸冷却装置 - Google Patents

多軸冷却装置

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Publication number
JPS59118332A
JPS59118332A JP23171282A JP23171282A JPS59118332A JP S59118332 A JPS59118332 A JP S59118332A JP 23171282 A JP23171282 A JP 23171282A JP 23171282 A JP23171282 A JP 23171282A JP S59118332 A JPS59118332 A JP S59118332A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bearing
hollow chamber
liquid
pipe
tube
Prior art date
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Pending
Application number
JP23171282A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitoshi Inoue
均 井上
Kenji Kataoka
片岡 憲二
Hisaaki Yamakage
久明 山蔭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP23171282A priority Critical patent/JPS59118332A/ja
Publication of JPS59118332A publication Critical patent/JPS59118332A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q11/00Accessories 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
    • B23Q11/12Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine
    • B23Q11/126Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine for cooling only
    • B23Q11/127Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine for cooling only for cooling motors or spindles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (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。

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。
従来この種の装置としては第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) 、 Qυ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2′シている。(2) 、 (2υは主軸、(
3)。
すVは軸受、(4) 、 (4υは軸受台、(5〕、(
5υはプーリ、(6)はベッドである。
次に動作について説明する。図示しない駆動用電動機に
よりVベルトを介してブー’J (5) 、 Eυに伝
えら口た回転力によって主11i111(2) 、 (
2υを回転させる。
この時、主軸(2) 、 (2])と軸受台(4) 、
 Iυとの間に位置する軸受(3) 、 0])は主軸
(2) 、 12])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) ’+ c
tυは摩擦により発熱し温度上昇する。軸受(3) 、
 13υに生じた熱量は軸受fi (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) 、 Hυ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4!111(2) 。
0I)の位置が変動し、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
間の主軸(2) 、 (2υ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相互の加工精度に差
を生じるという欠点があつt二。
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F、この発明の一実施例を第8図及び第4図に基づい
て説明する。第8図は機能系統を示すブロック図、第4
図は+i面側面図であり、こnら各図において、(7)
 、 (7υは軸受台(4)、≠υの内部に形成された
環状の中空室、(8)は放熱装置であり、冷却ファン(
9)により冷却さnている。00は中空室(7)。
(7])で気化するそ口ぞn作動液体の蒸気を放熱装置
(8)に合流させて案内すると共に例えばベローズ等の
伸縮可能なフレキシフル部(10cL)を有する蒸気管
であシ、分流管(10a)、 ciob)と合流管(1
0c)により構成されている。(2)、 (121)は
放熱装置(8)で凝縮液化する作動液体を軸受台(4)
、θυの中空室(7)。
(71)にそれぞn案内すると共に例えばベローズ等の
伸縮可能なフレキシブル部(12a)、 (121a)
を有する第1.第2の液管である。Q3はこの第1の液
管(2)と第2の液管(121)とを連通ずると共に例
えばベローズ等の伸縮可能なフレキシブル部(18a)
を有する連通管である。
尚、中空室(7) 、 (7])および放熱装置(8)
、蒸気管GO。
第1.第2の液管(J2) 、 (121)の内部を真
空減圧後、アンモニア、フロン等の作動液体をその内部
に所定徂封入される。
次に動作について説明する。軸受台(4) 、 廻1)
で受熱した軸受(3) 、 0υの熱量は中空室(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n1気化しtコツロン等
の蒸気は自身の蒸気圧を利用して蒸気管00の分流管(
108λ(10b)。
合流管(IOC)を経て放熱装置(8)へ移動し、冷却
ファン(9)により周囲空気によシ冷やされる。このと
き、フロン等の蒸気は凝縮して液体に戻るが、凝縮潜熱
を周囲空気に放出し、軸受(3) 、 6υの熱@を周
囲空気へ放熱する。凝縮した作動液体は第1゜第2の液
管(LZ 、 (121)を経て重力を利−用して軸受
台(4) 、 !4υの中空室(7) 、 (71)へ
戻る。このような動作を〈シ返し行なうことによシ、軸
受台(4) 、 (4υの熱漬を放熱装置(8ンに熱輸
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)が他方の軸受台す])に比べ温
度上昇(熱量)が大きくなると、軸受台(4)の中空室
(7)内の作動液体は気化する際に軸受台6ηの中空室
(ハ)内の作動液体に比べよp大きな蒸気量・蒸気圧・
蒸気温度となる。従って、よシ大きな蒸気量となる分だ
け蒸発潜熱を大きく奪い、よシ大きく冷却し、軸受台(
4)の温度上昇が軸受8(6)よシ犬きくなるのを抑制
するように働く。そして、軸受台(4)の中空室(7)
内にて気化した温度の誦い蒸気は蒸気管αqの分流管(
10a) 、合流管(10c)を経て放熱装置ff (
8)へ移動して凝縮液化する。−万、軸受台qυは軸受
8(4)に比べ温度上昇が小さく、軸受台O〃の中空室
συ内の作動液体は軸受台(4)の中空室(7)内の作
画液体に比べ気化する際の蒸気量・蒸気圧・蒸気温度が
低い。従って、軸受台(41)の中空室συ内にて気化
した温度の低い蒸気は蒸気管00の分流管(101))
 、合流管(10c)を経て放熱装置(8)へ移動して
凝縮液化する。
しかるに、温度の傷い蒸気は凝縮液化した際の温度が高
く、温度の低い蒸気は凝縮液化した際の温度が低い。従
って、放熱袋を附(8)においては合流管(10c)に
よって温度の高い蒸気と温度の低い蒸気とが混合さnt
二平均化した温度の蒸気となり、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
温度の作動液体が第1、第2の液管U 、 (121)
によシそ口ぞ口軸受台(4)、(ト)の中空室(7) 
、 (71)に反る。即ち、軸受台(4)の中空室(7
)には低くなった温度の作動液体が戻シ、その低くなっ
た分だけ冷やさ口て軸受台(4)の温度上昇が減少し、
軸受台Qυの中空室nには高くなつTこ温度の作動液体
が戻り、その高くなつf−分だけ暖めら口て軸受台(4
υの温度上昇が増大し、両軸受台(4) 、 +41)
の温度上昇差が小さく抑えらt’する。
このような動作がくシ返されると、だんだん軸受台(4
)側の中空室(7)内の作動液体の鍬が少なくなυ軸受
台11)側の中空室(7])内の作動液体の量が多くな
るが、連通管α■によシ放熱装置(8)から軸受台+4
11側の中空室(71)内に戻る作動液体の一部を軸受
台(4)側の中空室(7)に戻すことができ、副作動液
体の量を所定量にするように働いている。このような動
作をくり返し行なうことにより、両軸受台(4)’、t
4υの何口か一方の発熱量・温度上昇が増大しはじめる
と、両軸受台(4) 、 Hl>の温度上昇差を小さく
抑えるように働き、両軸°受台(4) 、 Hl)が平
均的に有効に冷却さ0る。従って、工作機械においては
軸受部の熱変形・歪を最少限に抑えることができ、加工
精度を向上させることができる。
また、主+1111] (2)と主lll1l]シυと
のスノマンPを蒸気管00のフレキシブル部(1oa)
 、第1.第2の液管02 。
(121)のフレキシフル部(12a)、(121a)
並びに連プ■管(L3のフレキシブルm(18a)の伸
縮範囲内で可変とすることができる。
尚、上記実施例では冷却ファン(9)を用L)f:場合
について述べたが、冷却ファン(9)を用し)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の効果が得らnる。
まtコ、上記実施例ではフレキシブル部(10d)。
(12a)、(121a)並びに(13a)をベローズ
で構成する場合について述べたが、ベローズ以外で伸縮
可能なフレキシブル部を購成するようにしてもよL)。
また、上記実施例では中空室(7) 、 (7υが軸受
台(4)。
(財)にそnぞれ設けらnt二場合について述べtコが
、中空室(7) 、 (7υを軸受(3) 、 0υあ
るいは軸受(3) 、 0υと軸受台(4)、(6)と
の間に設けるようにしてもよし)。
ところで、上記説明では主軸装置が2個の場合について
述べたが、8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、軸受部内部に形成さn且
つ作動液体が封入される環状の中空室をそnぞn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
量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伸縮可能なフレキシブル部を有する
一蒸気管、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そnぞn案内すると共に伸縮可
能なフレキシブル部を有する第1.第2の液管、第1の
液管と第2の液管を連通ずると共に伸縮可能なフレキシ
ブル部を有する連通管を設け、軸受台の熱量を中空室か
ら放熱装置に熱輸送するようにしたことによυ、軸受部
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・歪を最少限に抑制し工作機械等
の加工精度を同上できるという実用上極めて大きな効果
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側面
図及び正面図、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ブロック図及び断面側面図で
ある。 図において、(1)、αυは第1.第2の主軸装置、(
4)、但は軸受台、(7)、συは中空室、(8)は放
熱装置、GOは蒸気管、(10a)、 (10b)は分
流管、(10c)は合流管、(10d)はフレキシブル
部、(2)、 (121)は液管、(12a)、 (1
21a)はフレキシブル部、αaは連通管、(13a)
はフレキシブル部である。 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 第3図 11

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)軸受部内部に形成さn且つ作動液体が封入される
    環状の中空室をそnぞn有する第1.第2の主軸装置、
    上記第1.第2の主軸装置の熱繊を放熱する放熱装置、
    上記第1.第2の主軸装置の中空室でそn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
    共に伸縮可能なフレキシブル部を有する蒸気管、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
    装置の中空室にそれぞれ案内すると共に伸縮可能なフレ
    キシブル部を有する第1.第2の液管、この第1の液管
    と第2の液管を連通ずると共に伸縮可能なフレキシブル
    部を有する連通管を備えたことを特徴とする多軸冷却装
    置。 (2)中空室は軸受台に形成さn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。 (3)中空室は軸受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4゜(4)中空室
    は軸受と軸受台との間に形成さn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。 (5)フレキシブル部はベローズで構成さnたことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項ないし第4項の何口かに
    記載の多軸冷却装置。
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