JP2002144190A - 工作機械の冷却装置 - Google Patents

工作機械の冷却装置

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JP2002144190A
JP2002144190A JP2000346821A JP2000346821A JP2002144190A JP 2002144190 A JP2002144190 A JP 2002144190A JP 2000346821 A JP2000346821 A JP 2000346821A JP 2000346821 A JP2000346821 A JP 2000346821A JP 2002144190 A JP2002144190 A JP 2002144190A
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cooling
housing
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passage
supply device
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Mitsugi Hara
貢 原
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EKOREGU KK
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EKOREGU KK
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    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】安価な工作機械の冷却装置を提供する。 【解決手段】主軸3と、この主軸3をベアリング2を介
して回転自在に支受するハウジング1とを備えている。
そして、このハウジング1の外周面に、冷却用霧状体を
通す管体11を巻回している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械の冷却装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、各種の工作機械では、主軸を
ベアリングを介してハウジングに回転自在に支受してい
るため、この回転によりベアリングが発熱し、この熱が
ハウジングに伝熱する。そこで、各種の工作機械には、
ハウジングを冷却するための冷却装置が設けられてい
る。このような冷却装置として、例えば、図4に示す主
軸装置の冷却構造が提案されている(特開平6−315
85号公報)。この主軸装置の冷却構造は、ハウジング
31と、このハウジング31の内部に挿入固定された主
軸筒32と、上記ハウジング31に軸受ユニット34お
よび上部軸受(図示せず)を介して回転自在に支受され
た主軸33とを備えた主軸装置において、上記主軸33
の外周面にらせん溝35を形成し、このらせん溝35と
軸受ユニット34の軸受内筒36との間に冷却液通路を
形成している。また、上記主軸筒32の外周面にらせん
溝37を形成し、このらせん溝37とハウジング31と
の間に冷却液通路を形成している。図において、38は
冷却液供給路で、39は冷却液排出路で、40は冷却液
供給口で、41は冷却液排出口である。そして、通常
は、流量調節用のオリフィスや温度管理用のセンサー等
を備えた冷却液供給装置を用い、両冷却液通路に冷却液
を供給するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような主軸装置の冷却構造では、高価な専用の冷却液供
給装置を用い、両冷却液通路に冷却液を供給するように
しているため、工作機械自体の価格が高価になる。
【0004】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、安価な工作機械の冷却装置の提供をその目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の工作機械の冷却装置は、主軸と、この主軸
をベアリングを介して回転自在に支受するハウジングと
を備え、このハウジングに、冷却用霧状体を通す通路を
設けたという構成をとる。
【0006】すなわち、本発明の工作機械の冷却装置
は、主軸と、この主軸をベアリングを介して回転自在に
支受するハウジングとを備えており、このハウジング
に、冷却用霧状体を通す通路を設けている。したがっ
て、上記ハウジングに設けた通路に冷却用霧状体を通
し、この通路を通る冷却用霧状体の気化熱でハウジング
を冷却することができる。しかも、上記冷却用霧状体
は、工作機械に備えた冷却液供給装置や圧縮空気供給装
置を用い、簡単に得ることができる。すなわち、工作機
械には、冷却液供給装置として、加工工具を冷却もしく
は潤滑するために冷却液,潤滑液もしくはその混合液を
収容するタンクや、このタンク内の冷却液等を冷却液噴
射ノズルに供給するポンプ等が備えられており、また、
圧縮空気供給装置として、冷却液噴射ノズルに供給され
た冷却液等を冷却液噴射ノズルから噴射するために圧縮
空気を供給する空気圧縮機等が備えられている。したが
って、冷却液供給装置から供給される冷却液等と、圧縮
空気供給手段から供給される圧縮空気とを混合させて霧
状化させることにより、簡単に冷却用霧状体を得ること
ができる。このように、工作機械に備えられた冷却液供
給装置や圧縮空気供給装置を利用すると、高価な専用の
冷却液供給装置を必要とせず、工作機械自体の価格が安
価になる。
【0007】本発明の工作機械の冷却装置において、上
記通路が、ハウジングの外周部にらせん状に巻回された
管体からなる場合には、上記通路を安価な管体で作製す
ることができる。
【0008】本発明の工作機械の冷却装置において、上
記通路が、ハウジングの内部に形成されている場合に
は、ハウジングをその内部から冷却することができ、冷
却効果に優れる。
【0009】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を図
面にもとづいて詳しく説明する。
【0010】図1は本発明の工作機械の冷却装置の一実
施の形態を示している。この実施の形態では、工作機械
として、NC旋盤が用いられている。図において、1は
主軸台(図示せず)に固定された略円筒形状のハウジン
グであり、その中央貫通穴1aの内周面の左右両側にそ
れぞれベアリング2が固定されている。そして、これら
両ベアリング2に略円筒形状の主軸3が回転自在に支受
されている。この主軸3には、その一側端面(図面で
は、右側端面)にチャック(図示せず)が取り付けられ
ており、その他側部(図面では、左側部)の外周面に、
ベルト5を介してモータの回転軸(図示せず)に連結す
るプーリー4が固定されている。また、上記主軸3の中
央貫通穴3a内にはドローバー等(図示せず)が配設さ
れている。図において、6は主軸3に外嵌される円環状
の固定具である。
【0011】また、この工作機械は、水道水等の冷却水
(冷却液)を収容するタンク、このタンク内の冷却水を
冷却水噴射ノズル(図示せず)に供給するポンプ等から
なる冷却液供給装置(図示せず)、および圧縮空気を上
記冷却水噴射ノズルに供給する空気圧縮機等からなる圧
縮空気供給装置(図示せず)を備えている。そして、加
工時に、上記冷却水噴射ノズルに冷却液供給装置と圧縮
空気供給装置とから冷却水と圧縮空気とを供給し、上記
冷却水噴射ノズルから加工部(加工工具の加工面やワー
クの被加工面等)に向けて冷却水を噴射するようにして
いる。
【0012】上記ハウジング1には、その外周面にらせ
ん状に延びる溝10が形成されており、この溝10に沿
って可撓性チューブ等の管体11がらせん状に巻回され
ている。この管体11は、その一端部が二股接続管12
に連結しており、他端部が大気中に開口している。上記
二股接続管12は、管体11の一端部に連結する合流部
分13と、この合流部分13から分岐する2つの分岐部
分14,15とからなり、一方の分岐部分14が上記冷
却液供給装置にホース等(図示せず)を介して連結し、
他方の分岐部分15が上記圧縮空気供給装置にホース等
(図示せず)を介して連結している。
【0013】上記の構成において、ワークを加工するた
めに、上記冷却液供給装置および圧縮空気供給装置を駆
動させると、上記冷却液供給装置から冷却水を冷却水噴
射ノズルに供給するとともに、二股接続管12の一方の
分岐部分14に供給し、上記圧縮空気供給装置から圧縮
空気を冷却水噴射ノズルに供給するとともに、二股接続
管12の他方の分岐部分15に供給する。そして、冷却
水噴射ノズルから加工部に向けて冷却水を噴射する。一
方、各分岐部分14,15に供給された冷却水と圧縮空
気とが合流部分13で合流して混合し、圧縮空気で冷却
水が微細な粒子となって霧状化し、この冷却用霧状体
が、ハウジング1の外周面にらせん状に巻回された管体
11に流入する。この流入した霧状体は管体11を通過
する間に、その気化熱でハウジング1を冷却し、そのの
ち、管体11の他端部から大気中に放出される。
【0014】上記のように、この実施の形態では、ハウ
ジング1の外周面にらせん状に巻回された管体11に冷
却用霧状体を通すことにより、その気化熱でハウジング
1を冷却することができる。しかも、工作機械に備えた
冷却液供給装置や圧縮空気供給装置を利用して上記冷却
用霧状体をつくることができ、管体11を使用している
ものの、専用の装置を必要とせず、安価である。しか
も、水道水等の冷却水を用いているため、管体11を通
過したのち管体11の他端部から大気中に放出しても、
周囲環境を悪化させることがない。また、管体11の他
端部を大気中に開口した簡単な構造である。
【0015】図2は本発明の工作機械の冷却装置の他の
実施の形態を示している。この実施の形態では、上記実
施の形態において、ハウジング1の外周面に形成された
溝10に管体11を巻回する代わりに、上記溝10の上
面開口を閉塞する円筒体20をハウジング1の外周面に
液密状に外嵌し、これにより、上記溝10と円筒体20
の内周面との間にらせん状に延びる通路21を形成して
いる。また、上記通路21の一端部をホース22を介し
て二股接続管12に連結し、他端部を大気中に開口して
いる。それ以外の部分は上記実施の形態と同様であり、
同様の部分には同じ符号を付している。この実施の形態
でも、上記実施の形態と同様の作用・効果を奏する。
【0016】図3は本発明の工作機械の冷却装置のさら
に他の実施の形態を示している。この実施の形態では、
図1に示す実施の形態において、ハウジング1の内部に
複数本の通路25(図面では、1本の通路25しか図示
せず)を形成し、その一端部をホース22を介して二股
接続管12に連結するとともに、その他端部を大気中に
開口している。したがって、この実施の形態では、ハウ
ジング1の外周面に形成された溝10に管体11を巻回
していない。それ以外の部分は図1に示す実施の形態と
同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。こ
の実施の形態でも、図1に示す実施の形態と同様の作用
・効果を奏する。しかも、ハウジング1をその内部から
冷却することができ、冷却効果に優れる。
【0017】なお、上記各実施の形態では、ハウジング
1の外周面に溝10を形成しているが、これに限定する
ものではなく、上記溝10を形成しなくてもよい。ま
た、上記各実施の形態において、冷却水に代えて、各種
の冷却液,潤滑液もしくはその混合液を用いてもよい。
また、図3に示す実施の形態において、通路25をらせ
ん状に形成してもよい。
【0018】また、上記各実施の形態では、主軸3の他
側部の外周面に固定したプーリー4とモータの回転軸と
をベルト5で連結しているが、このような主軸3の駆動
手段として、主軸3を内蔵するモータを用いることも考
えられる。
【0019】また、本発明の工作機械の冷却装置は、N
C旋盤に限定するものではなく、マシニングセンタ,研
削盤等、各種の工作機械に設けることができる。
【0020】
【発明の効果】すなわち、本発明の工作機械の冷却装置
によれば、ハウジングに設けた通路に冷却用霧状体を通
し、この通路を通る冷却用霧状体の気化熱でハウジング
を冷却することができる。しかも、上記冷却用霧状体
は、工作機械に備えた冷却液供給装置や圧縮空気供給装
置を用い、簡単に得ることができる。すなわち、工作機
械には、冷却液供給装置として、加工工具を冷却もしく
は潤滑するために冷却液,潤滑液もしくはその混合液を
収容するタンクや、このタンク内の冷却液等を冷却液噴
射ノズルに供給するポンプ等が備えられており、また、
圧縮空気供給装置として、冷却液噴射ノズルに供給され
た冷却液等を冷却液噴射ノズルから噴射するために圧縮
空気を供給する空気圧縮機等が備えられている。したが
って、冷却液供給装置から供給される冷却液等と、圧縮
空気供給手段から供給される圧縮空気とを混合させて霧
状化させることにより、簡単に冷却用霧状体を得ること
ができる。このように、工作機械に備えられた冷却液供
給装置や圧縮空気供給装置を利用すると、高価な専用の
冷却液供給装置を必要とせず、工作機械自体の価格が安
価になる。
【0021】本発明の工作機械の冷却装置において、上
記通路が、ハウジングの外周部にらせん状に巻回された
管体からなる場合には、上記通路を安価な管体で作製す
ることができる。
【0022】本発明の工作機械の冷却装置において、上
記通路が、ハウジングの内部に形成されている場合に
は、ハウジングをその内部から冷却することができ、冷
却効果に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の工作機械の冷却装置の一実施の形態を
示す断面図である。
【図2】上記工作機械の冷却装置の他の実施の形態を示
す断面図である。
【図3】上記工作機械の冷却装置のさらに他の実施の形
態を示す断面図である。
【図4】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 ハウジング 2 ベアリング 3 主軸 11 管体

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主軸と、この主軸をベアリングを介して
    回転自在に支受するハウジングとを備え、このハウジン
    グに、冷却用霧状体を通す通路を設けたことを特徴とす
    る工作機械の冷却装置。
  2. 【請求項2】 上記通路が、ハウジングの外周部にらせ
    ん状に巻回された管体からなる請求項1記載の工作機械
    の冷却装置。
  3. 【請求項3】 上記通路が、ハウジングの内部に形成さ
    れている請求項1記載の工作機械の冷却装置。
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