TWM526455U - 工具機頭散熱裝置 - Google Patents

Description

工具機頭散熱裝置

本創作一種工具機頭散熱裝置，尤指在龍門機頭之相關領域的技術，其主要是提供龍門機頭於工作過程中，能夠達到確實且有效的散熱功效，避免鑄件受熱變形；即為一種實用性極佳之創作。

工具機(Machine tool)是一種利用動力驅動且無法以人力攜帶的設備，藉由切削、衝擊等物理、化學或其他方法的組合，以達到加工物料目的之機器，即是指動力機械製造裝置，通常用於精密切削金屬以生產其他機器或加工的金屬零件。因此包含車、銑、磨、折彎、剪斷、放電加工、雷射加工等設備都是屬於工具機，近年來由於資訊產業的發達，帶動相關週邊設備的開發，此類產品亦有一部份被歸類成工具機，例如PCB鑽孔機、晶圓切割機等皆是。工具機依其加工的類別不同而區分成數十種，主要如車床、鑽床、搪床、鉋床、銑床、磨床、齒輪加工機、拉床、鋸床、放電加工機、雷射加工機等與最近四十年來才興起可一機擁有銑、鑽、搪等多項功能的綜合工具機。

然而，綜觀上述對於工具機的基礎描述下，一般來說工具機在運作的過程中，工具機中的主軸處會需夾持治具(鑽頭、輪 刀片)而對金屬進行加工，在主軸運作的過程中會因位旋轉以及對金屬的加工而產生熱量，一般這種熱量在主軸的長時間高速運轉之下非常容易造成工具機的機殼本體受熱，如此一來就會造成工具機位於主軸周側的機殼、鑄件等受熱而變形。故，相關業者為了避免此情況的發生，因此會在主軸上方加裝有風扇，透過風扇的運轉讓主軸在運作中所產生的熱氣予以排出可是主軸上方的風扇因安裝位置離主軸主要產生熱量的區域有些許距離，且更必須配合工具機的本身結構設計，並不能隨意安裝風扇於任一位置，因此時常不能達到有效的降低主軸在運作上所散發的熱源，況且單靠風扇將熱源吸出的方式其降溫成效並不快速，使得熱量容易累積於主軸處，進而造成鑄件、工具機的機體受熱變形。所以，在此相關領域的業者必須審慎的思考該如何改良才可以避免前述的問題產生。

有鑑於上述情形，本創作人投入許多時間研究相關知識，並加以比較各項優劣，進行相關產品的研究及開發，並歷經多次實驗及測試，而終於推出一種『工具機頭散熱裝置』改善上述缺失，以符合大眾所需使用。

本創作主要目的在於提供工具機在運作上，能夠將所產生的熱量有效的排出，避免工具機於主軸周側的機殼、主軸本體、鑄件因熱而變形，影響到後續加工的工作過程及成品。藉此，為了達成上述之目的與功效，本創作一種工具機頭散熱裝置，其安裝於工具機內，其包括：一殼件，其裝設於工具機內，且該殼件內係形成有一導流通道，另外在該殼件的底端係裝設有一主軸，以及一馬達裝設於導流通道內並與主軸電性 連結；至少一排風扇，其安裝於殼件的頂面並與導流通道相銜接連通；及至少一吸風扇，其安裝於殼件的周側面且對應馬達，又該至少一吸風扇係與導流通道相銜接連通；其中，該至少一吸風扇的運轉吸汲外界的空氣進入導流通道內，而該馬達透過空氣的進入而中和熱源，再利用至少一排風扇的運轉將導流通道內的空氣予以排放而出，藉此穩定導流通道內的空氣而不會過熱產生，並達到防止主軸、殼件的變形。

根據上述針對本創作所描述的技術特徵之下，進一步的技術特徵係在該馬達與殼件的導流通道之間進一步環設有一隔熱板，該隔熱板係隔絕馬達在運轉時所產生的熱量傳導至殼件。

根據上述針對本創作所描述的技術特徵之下，進一步的技術特徵，在該排風扇及吸風扇的數量設置上係分別為複數，且於導流通道對應各排風扇的一側進一步設有一隔板，又該隔板的設置係分隔局部導流通道形成有一第一流道及一第二流道，各吸風扇吸汲外界空氣進入導流通道降低馬達的熱源，又各排風扇則吸汲導流通道內的空氣並以隔板的分隔設置，讓空氣得以分成兩股而分別從第一流道及第二流道分別排出導流通道內。

綜合上述針對本創作所描述的各項技術特徵之下，其優點為下列所述：一、透過吸風扇的設置以及排風扇的運作，讓導流通道內形成有效率的循環，利用空氣的注入中和及帶走馬達在運轉時所產生的熱量，防止熱量在馬達處循環而無法確實的排出影響了主軸、殼件。二、另外藉由隔板的增設，讓馬達的熱量無法傳導至殼件，藉此防止殼件的變形。總而言之，透過吸風扇的設置能夠確實達到有效降低馬達運轉時所產生的高 溫，避免工具機因熱度而造成加工上的問題、成品的瑕疵等問題發生。因此本創作可說是一種相當具有實用性及進步性之創作，相當值得產業界來推廣，並公諸於社會大眾。

(1)‧‧‧殼件

(11)‧‧‧導流通道

(111)‧‧‧第一流道

(112)‧‧‧第二流道

(2)‧‧‧主軸

(3)‧‧‧馬達

(4)‧‧‧排風扇

(5)‧‧‧吸風扇

(6)‧‧‧隔熱板

(7)‧‧‧隔板

第一圖係本創作第一實施例立體示意圖。

第二圖係本創作第一實施例之剖面示意圖。

第三圖係本創作第二實施例立體示意圖。

第四圖係本創作第二實施例之剖面示意圖。

第五圖係本創作在馬達及導流通道之壁面之間設有隔板之剖面示意圖。

為了清楚說明本創作所能達成上述之目的及功效，茲搭配圖示就本創作的實施例加以詳細說明其特徵與功效。請參閱第一圖至第二圖所示，本創作一種工具機頭散熱裝置，其安裝於工具機內，其包括：一殼件(1)，其裝設於工具機內，且該殼件(1)內係形成有一導流通道(11)，另外在該殼件(1)的底端係裝設有一主軸(2)，以及一馬達(3)裝設於導流通道(11)內並與主軸(2)電性連結，該馬達(3)係控制並帶動主軸(2)的旋轉作動；至少一排風扇(4)，其安裝於殼件(1)的頂面並與導流通道(11)相銜接連通；及至少一吸風扇(5)，其安裝於殼件(1)的周側面且對應馬達(3)，又該至少一吸風扇(5)係與導流通道(11)相銜接連通，而該至少一吸風扇(5)及至少一排風扇(4)的運作係透過工具機內所供應之電力驅動運作；其中，該至少一吸風扇(5)的運轉吸汲外界的空氣進入導流通道(11)內，而該馬達(3)透過 空氣的進入而中和熱源，再利用至少一排風扇(4)的運轉將導流通道(11)內的空氣予以排放而出，藉此穩定導流通道(11)內的空氣而不會過熱產生，並達到防止主軸(2)、殼件(1)的變形(前述為本創作主實施例之主要技術特徵，其對應本案申請專利範圍第一項的內容，得以詳知本創作之目的與實施型態，而其餘附屬申請專利範圍所述的技術特徵是為對申請專利範圍第一項內容的詳述或附加技術特徵，而非用以限制申請專利範圍第一項的界定範圍，應知本案申請專利範圍第一項不必要一定包含其餘附屬申請專利範圍所述的技術特徵)。

當工具機在運作的過程中，藉由至少一吸風扇(5)的旋轉將外界空氣吸入殼件(1)內的導流通道(11)內，使得正在運作的馬達(3)可以達到適時的降溫，因馬達(3)在帶動主軸(2)的運作時會產生極高的溫度，然而為了避免高溫影響到殼件(1)、主軸(2)，因此利用至少一吸風扇(5)吸汲空氣而達到降溫效果，接著會利用殼件(1)上端所設之至少一排風扇(4)的運作將位於導流通道(11)內的熱空氣予以排放而出，又至少一吸風扇(5)與至少一排風扇(4)的配合，讓導流通道(11)內形成能夠流通的空氣循環，如此一來馬達(3)所產生的熱量就不會僅在原位發散，而造成主軸(2)因熱而產生略為延伸的變形，以及殼件(1)因熱而彎曲變形等問題，請參閱第二圖所示。

另外，本創作為了進一步的增加防熱效果，在該馬達(3)與導流通道(11)之內壁面之間進一步環設有一隔熱板(6)，透過隔熱板(6)的設置能夠隔絕馬達(3)本身所產生的熱量影響到殼件(1)，進一步避免殼件(1)的變形，而該隔熱板(6)的使用採用了能夠隔絕高溫、熱量的材質所製成，請參閱第五圖所示；又，本創作除了以第 一圖與第二圖所示，吸風扇(5)及排風扇(4)的設置數量為單一以外，請參閱第三圖與第四圖所示，本創作在吸風扇(5)與排風扇(4)的設置上係可為複數個(圖示的排風扇(4)、吸風扇(5)係為二個為主要說明呈現)，且在該導流通道(11)設有排風扇(4)的一端進一步設有一隔板(7)，且該隔板(7)的設置係分隔該導流通道(11)局部而形成有一第一流道(111)和一第二流道(112)，當工具機開始運作時，各吸風扇(5)的運作吸汲外界空氣進入導流通道(11)內對馬達(3)進行降溫，又各排風扇(4)則同樣的開始吸取導流通道(11)內的空氣向外排送，而位於導流通道(11)內的空氣經過隔板(7)位置時會被隔板(7)分成二股空氣分別從第一流道(111)及第二流道(112)排出，而本創作以複數吸風扇(5)及複數排風扇(4)的設置，其主要是防止當有其中一吸風扇(5)或是排風扇(4)有壞損而無法運作時，另一吸風扇(5)或排風扇(4)亦可維持熱量吸汲與排放的工作，避免發生習知的問題出現；而在隔板(7)的設置上則可以形成導流通道(11)內最佳的流場，讓熱量可以最佳、最快速的方式排放出導流通道(11)內。

總結上述針對本創作所描述的各項技術特徵來說，因習知工具機進行作動時，會因運作而產生高溫、熱量，又此高溫、熱量會影響主軸(2)作產生熱伸長，以及殼件(1)因熱而產生彎曲變形，為此本創作透過至少一吸風扇(5)的設置吸汲外界空氣進入導流通道(11)內進行降溫工作，根據冷、熱空氣的升降原理，再配合至少一排風扇(4)的設置，讓導流通道(11)內的空氣可以持續維持在較低的溫度，如此一來即可避免馬達(3)運作時所產生的高溫、熱量影響主軸(2)、殼件(1)的變形。由上所述者僅為用以解釋本創作之較佳實施例，並非企圖據以對本創作做任何形式上之限制，是以，凡有 在相同之創作精神下所做有關本創作之任何修飾或變更者，為其他可據以實施之型態且具有相同效果者，皆仍應包括在本創作意圖保護之範疇內。

綜上所述，本創作「工具機頭散熱裝置」，其實用性及成本效益上，確實是完全符合產業上發展所需，且所揭露之結構創作亦是具有前所未有的創新構造，所以其具有「新穎性」應無疑慮，又本創作可較習用之結構更具功效之增進，因此亦具有「進步性」，其完全符合我國專利法有關新型專利之申請要件的規定，乃依法提起專利申請，並敬請 鈞局早日審查，並給予肯定。

(1)‧‧‧殼件

(4)‧‧‧排風扇

(5)‧‧‧吸風扇

Claims (3)

1. 一種工具機頭散熱裝置，其安裝於工具機內，其包括：一殼件，其裝設於工具機內，且該殼件內係形成有一導流通道，另外在該殼件的底端係裝設有一主軸，以及一馬達裝設於導流通道內並與主軸電性連結；至少一排風扇，其安裝於殼件的頂面並與導流通道相銜接連通；及至少一吸風扇，其安裝於殼件的周側面且對應馬達，又該至少一吸風扇係與導流通道相銜接連通；其中，該至少一吸風扇的運轉吸汲外界的空氣進入導流通道內，而該馬達透過空氣的進入而中和熱源，再利用至少一排風扇的運轉將導流通道內的空氣予以排放而出，藉此穩定導流通道內的空氣而不會過熱產生，並達到防止主軸、殼件的變形。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之工具機頭散熱裝置，其中，在該馬達與殼件的導流通道之間進一步環設有一隔熱板，該隔熱板係隔絕馬達在運轉時所產生的熱量傳導至殼件。
3. 根據申請專利範圍第1項或第2項所述之工具機頭散熱裝置，其中，在該排風扇及吸風扇的數量設置上係分別為複數，且於導流通道對應各排風扇的一側進一步設有一隔板，又該隔板的設置係分隔局部導流通道形成有一第一流道及一第二流道，各吸風扇吸汲外界空氣進入導流通道降低馬達的熱源，又各排風扇則吸汲導流通道內的空氣並以隔板的分隔設置，讓空氣得以分成兩股而分別從第一流道及第二流道分別排出導流通道內。