JP4848710B2 - Regenerative resistance cooling structure and machine tool equipped with the cooling structure - Google Patents
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Description
本発明は、回生抵抗の冷却構造及び当該冷却構造を備えた工作機械に関し、詳細には、工作機械の制御箱の上面に立設された箱状カバーの筐体内に回生抵抗が設けられて、該回生抵抗で発生する熱を冷却するものに関する。 The present invention relates to a cooling structure for regenerative resistance and a machine tool equipped with the cooling structure, and more specifically, a regenerative resistance is provided in a box-shaped cover casing erected on the upper surface of a control box of the machine tool. The present invention relates to a component that cools heat generated by the regenerative resistor.
従来より、工作機械の一種であるマシニングセンタでは、土台となるベース上に、ワーク(被加工物)を切削工具で加工する機械本体を備え、その機械本体の背面側にマシニングセンタの動作を制御するための各種制御装置を内蔵する制御箱が配設されている。そして、モータ減速時の回生エネルギーを熱として消費するための回生抵抗を、制御箱の外部に設けるようにしたものが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a machining center, which is a type of machine tool, has a machine body that processes a workpiece (workpiece) with a cutting tool on a base that serves as a base, and controls the operation of the machining center on the back side of the machine body. A control box containing the various control devices is provided. A known regenerative resistor for consuming the regenerative energy at the time of motor deceleration as heat is provided outside the control box.
例えば、通気区画上部と発熱体とを一体に覆う箱状カバーと、箱状カバー内を横方向に仕切って通気区画の上部に排気ダクトを形成するとともに、背面側に外気ファンを取付けたファン取付板とを備えた制御盤において、発熱体である略板状直方体の電力用抵抗器を、その長手方向を前後に、かつ、幅の広い側面を垂直にして取付板上に並置し、取付板前縁から前方に向かって斜め上方に延びる偏向板に、抵抗器前端を差込固定する。これにより、外気ファンの組立・交換が容易にでき、正面に位置するオペレータに外気排気流が当たらないようにするとともに、電力用抵抗器の強制風冷が良好にでき、かつ、盤内間接空冷用の熱交換効率も向上できるようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に記載の発明では、電力用抵抗器が取付板を介して制御盤の上面に配設されている。このように、電力用抵抗器が制御盤の近傍に配設されていると、電力用抵抗器による発熱が制御盤に伝わりやすく、制御盤内に設けられた電気回路や制御素子の誤作動などを生じやすくなるという問題があった。
However, in the invention described in
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、回生抵抗の発熱による制御箱への影響を確実に低減することができる回生抵抗の冷却構造及び当該冷却構造を備えた工作機械の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and provides a regenerative resistance cooling structure capable of reliably reducing the influence on the control box due to heat generation of the regenerative resistance, and a machine tool including the cooling structure. With the goal.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明の回生抵抗の冷却構造は、工作機械の制御箱の上面に立設された箱状カバーの筐体内に、それぞれ側面が台形状の断面形状をなす薄型の直方体状に形成された複数の回生抵抗が並列に設けられて、前記複数の回生抵抗で発生する熱を冷却する回生抵抗の冷却構造であって、前記複数の回生抵抗を前記箱状カバーの天井内面から吊り下げて、前記複数の回生抵抗を前記制御箱の上面から離間した状態で前記箱状カバーの筐体内に固定するための取付部材と、前記取付部材によって前記箱状カバーの筐体内に吊り下げ固定された前記複数の回生抵抗を冷却するための空気流を発生させる、前記箱状カバーの筐体内に設けられた1つのファンとを備え、前記複数の回生抵抗が前記取付部材によって吊り下げ固定された状態では、前記複数の回生抵抗が均等な間隔で並列配置され、かつ前記複数の回生抵抗のうちで中央部に位置する前記回生抵抗が他の前記回生抵抗よりも前記ファンによる空気流の流動方向上流側に配置され、各々の前記回生抵抗において最大面積を有する側面は、それぞれ、前記箱状カバーの天井内面に対して垂直、かつ前記ファンによる空気流の流動方向に対して平行であり、前記複数の回生抵抗のうちで両端側に位置する前記回生抵抗は、それぞれ、前記箱状カバーの筐体内面に対向する側面が、隣り合う他の前記回生抵抗に対向する側面よりも小さいことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the regenerative resistance cooling structure according to the first aspect of the present invention includes a box-shaped cover case erected on the upper surface of a control box of a machine tool, each having a trapezoidal cross-sectional shape on each side surface. a plurality of regenerative resistor formed in a thin rectangular parallelepiped shape formed by provided in parallel, a cooling structure of the regenerative resistor to cool the heat generated by the plurality of regenerative resistor, the box a plurality of regenerative resistor An attachment member for suspending the plurality of regenerative resistors from the upper surface of the control box in a state of being suspended from the ceiling inner surface of the box-like cover, and the box-like cover by the attachment member One fan provided in the housing of the box-like cover for generating an air flow for cooling the plurality of regenerative resistors suspended and fixed in the housing of the plurality of regenerative resistors, Suspended by mounting member In the fixed state, the plurality of regenerative resistors are arranged in parallel at equal intervals, and the regenerative resistor located at the center of the plurality of regenerative resistors is more air-reduced by the fan than the other regenerative resistors. The side surface disposed upstream of the flow direction and having the maximum area in each regenerative resistance is perpendicular to the ceiling inner surface of the box-like cover and parallel to the air flow direction of the fan. Of the plurality of regenerative resistors, the regenerative resistors positioned on both ends are each configured such that the side surface facing the inner surface of the casing of the box-shaped cover is more than the side surface facing the other adjacent regenerative resistor. It is small .
また、請求項2に係る発明の回生抵抗の冷却構造は、請求項1に記載の発明の構成に加え、前記箱状カバーの筐体内における前記制御箱の上面と前記回生抵抗の下面とで形成される間隙に、前記ファンによる空気流を前記複数の回生抵抗へ誘導するための風向調整部材が設けられたことを特徴とする。
The regenerative resistance cooling structure of the invention according to
また、請求項3に係る発明の回生抵抗の冷却構造は、請求項2に記載の発明の構成に加え、前記風向調整部材は、その側面が薄い板状に形成された板状部材であって、前記風向調整部材の側面が前記箱状カバーの筐体内面に当接しており、前記風向調整部材の上面が前記複数の回生抵抗の下面または、前記取付部材の下面と当接しており、前記風向調整部材の下面において前記制御箱の上面との間に隙間が形成されていることを特徴とする。
The cooling structure of the regenerative resistor of the invention according to
また、請求項4に係る発明の回生抵抗の工作機械は、前記請求項1乃至3のいずれかに記載の回生抵抗の冷却構造を備えたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a regenerative resistance machine tool comprising the regenerative resistance cooling structure according to any one of the first to third aspects.
請求項1に係る発明の回生抵抗の冷却構造では、工作機械の制御箱の上面に立設された箱状カバーの筐体内の回生抵抗で発生する熱を冷却するものであって、制御箱の上面と離間するように、回生抵抗を箱状カバーの筐体内における上面又は側面に設けた。よって、回生抵抗が制御箱とは離間して設けられるため、回生抵抗の発熱による制御箱への影響を確実に低減することができる。
また、回生抵抗を冷却するための空気流を発生させるファンを箱状カバーの筐体内に設けた。よって、回生抵抗で発生する熱をファンで冷却することができる。
また、薄型の直方体状に形成されている回生抵抗を、その最大面積を有する側面が箱状カバーの筐体内面に対して垂直となるように設けた。よって、ファンの空気流と回生抵抗の表面との接触面積を大きくして、ファンによる冷却効果を向上させることができる。
また、薄型の直方体状に形成されている回生抵抗を、その最大面積を有する側面がファンによる空気流の流動方向に対して平行となるように設けた。よって、ファンの空気流と回生抵抗の表面との接触面積を大きくして、ファンによる冷却効果を向上させることができる。
また、回生抵抗を取付部材に取付けて箱状カバーの筐体内に吊り下げ固定した。よって、回生抵抗が制御箱と接触しないように箱状カバーの筐体内に固定され、かつ回生抵抗の発熱が取付部材にも拡散されるため、回生抵抗の発熱による制御箱への影響をより低減することができる。
また、その側面が台形状の断面形状をなす複数の回生抵抗は、各々の最大面積を有する側面が互いに平行かつ等間隔で配置され、その両端側に位置する回生抵抗では、箱状カバーの筐体内面に対向する側面が他の回生抵抗に対向する側面よりも小さい。よって、箱状カバーの筐体内におけるファンの空気流を円滑にして、ファンによる冷却効果をより向上させることができる。
また、複数の回生抵抗のうちで中央部に位置する回生抵抗を、ファンの近傍に位置するように配置した。よって、最も熱を帯びやすい中央部の回生抵抗を、より効果的に冷却することができる。
In the regenerative resistance cooling structure according to the first aspect of the present invention, the heat generated by the regenerative resistance in the housing of the box-like cover erected on the upper surface of the control box of the machine tool is cooled. A regenerative resistor was provided on the upper surface or side surface in the housing of the box-shaped cover so as to be separated from the upper surface. Therefore, since the regenerative resistor is provided apart from the control box, the influence on the control box due to the heat generated by the regenerative resistor can be reliably reduced.
Further, a fan that generates an air flow for cooling the regenerative resistance is provided in the housing of the box-shaped cover. Therefore, the heat generated by the regenerative resistor can be cooled by the fan.
Further, the regenerative resistor formed in a thin rectangular parallelepiped shape is provided so that the side surface having the maximum area is perpendicular to the inner surface of the housing of the box-shaped cover. Therefore, the contact area between the airflow of the fan and the surface of the regenerative resistor can be increased, and the cooling effect by the fan can be improved.
Further, the regenerative resistor formed in a thin rectangular parallelepiped shape is provided so that the side surface having the maximum area is parallel to the flow direction of the air flow by the fan. Therefore, the contact area between the airflow of the fan and the surface of the regenerative resistor can be increased, and the cooling effect by the fan can be improved.
Further, the regenerative resistor was attached to the attachment member and suspended and fixed in the box-shaped cover casing. Therefore, the regenerative resistor is fixed inside the box-shaped cover so that it does not come into contact with the control box, and the heat generated by the regenerative resistor is diffused to the mounting member, reducing the influence on the control box due to the heat generated by the regenerative resistor. can do.
Further, the plurality of regenerative resistors whose side surfaces have a trapezoidal cross-sectional shape are arranged such that the side surfaces having the maximum areas are arranged in parallel with each other at equal intervals. The side surface facing the inner surface of the body is smaller than the side surface facing the other regenerative resistance. Therefore, the air flow of the fan in the housing of the box-shaped cover can be smoothed, and the cooling effect by the fan can be further improved.
Moreover, the regenerative resistor located in the central portion among the plurality of regenerative resistors is arranged so as to be located in the vicinity of the fan. Therefore, the regenerative resistance in the central portion that is most likely to be heated can be cooled more effectively.
また、請求項2に係る発明の回生抵抗の冷却構造では、請求項1に記載の発明の効果に加え、箱状カバーの筐体内における制御箱の上面と回生抵抗の下面とで形成される間隙に、ファンの空気流を回生抵抗へ誘導するための風向調整部材を設けた。よって、回生抵抗周辺のファンによる空気流の流速及び風圧を高めることができ、ファンによる冷却効果をより向上させることができる。
In the regenerative resistance cooling structure of the invention according to
また、請求項3に係る発明の回生抵抗の冷却構造では、請求項2に記載の発明の効果に加え、風向調整部材はその側面が薄い板状に形成された板状部材であって、その側面が箱状カバーの筐体内面に当接しており、その上面が回生抵抗の下面又は取付部材の下面と当接しており、その下面において制御箱の上面との間に隙間が形成されている。よって、回生抵抗の発熱が風向調整部材にも拡散されるため、回生抵抗の発熱による制御箱への影響をより低減することができる。
Further, in the regenerative resistance cooling structure of the invention according to
また、請求項4に係る発明の回生抵抗の工作機械では、前記請求項1乃至3のいずれかに記載の回生抵抗の冷却構造を備えた。よって、回生抵抗の発熱による制御箱への影響によって、工作機械で誤作動が生じることを防止することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, the regenerative resistance machine tool includes the regenerative resistance cooling structure according to any one of the first to third aspects. Therefore, it is possible to prevent the machine tool from malfunctioning due to the influence of the heat generated by the regenerative resistor on the control box.
以下、本発明の一実施形態であるマシニングセンタ1について、図面に基づいて説明する。
Hereinafter, a
はじめに、マシニングセンタ1の概略構成について説明する。図1は、マシニングセンタ1の右斜め後方からみた外観斜視図である。図2は、マシニングセンタ1の右斜め前方からみた外観斜視図である。図3は、図2に示すA−A線矢視方向断面図である。なお、図1における右上方向,図2における右下方向,図3における正面方向が、それぞれマシニングセンタ1の正面方向にあたる。また、マシニングセンタ1のX軸方向とは、マシニングセンタ1の左右方向を指し、Y軸方向とは、マシニングセンタ1の前後方向(奥行き方向)を指し、Z軸方向とは、マシニングセンタ1の上下方向を指すものとする。また、マシニングセンタ1が本発明に係る「工作機械」に相当する。
First, a schematic configuration of the
図1乃至図3に示すマシニングセンタ1は、図示外のワークと工具とを相対移動させることによって、ワークに所望の機械加工(例えば、「中ぐり」、「フライス削り」、「穴空け」、「切削」等)を施す工作機械である。このマシニングセンタ1は、基台となる鉄製のベース2と、該ベース2の上部に設けられ、ワークを加工する機械本体と、前記ベース2の上部に固定され、機械本体及びベース2の上部を覆う箱状のスプラッシュカバー3とを主体に構成されている。
The
そして、スプラッシュカバー3の後方には、マシニングセンタ1の動作を制御する制御装置(図示外)を内蔵する制御箱9が配設されている。また、制御箱9には、モータ減速時の回生エネルギーを熱として消費するための回生抵抗を収納するとともに、その回生抵抗を冷却するための抵抗カバー30が設けられているが、詳細は後述する。
A
図1及び図2に示すように、ベース2は、鋳型内に鋳鉄等の金属材料を流し込むことによって成型され、Y軸方向に長い略直方体状に形成されている。さらに、その芯部は、軽量化、高強度化及び低コスト化のため、所謂、肉抜き成形(リブによる骨組構造)されている。そして、ベース2の下部の四隅には、高さ調節が可能な4本の脚部2aが各々設けられ、これらが工場などの床面に設置されることにより、マシニングセンタ1が所定場所に設置されるようになっている。また、ベース2の上部後方側の両隅部には、略直方体状に形成された台座である一対のコラム座部4,4が互いに離間して設けられ、該一対のコラム座部4,4上には、Z軸方向に延設された柱状のコラム5の下部が載置して固定されている。さらに、図3に示すように、ベース2の上部には、底部21と周板22とで構成された凹状の収納部20が設けられ、その収納部20の内側にスプラッシュカバー3の下部が収納された状態となっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
一方、スプラッシュカバー3は、図1乃至図3に示すように、前壁3a、右側壁3b、左側壁3c、天壁3d、ベース2上部から右斜め側方に張り出した右底壁3e、ベース2上部から左斜め側方に張り出した左底壁3f、コラム5の前面から右側に張り出した右背壁3g、コラム5の前面から左側に張り出した左背壁3h等の複数の板金によって箱状に構成されている。そして、図2に示すように、前壁3aの略中央には、縦長長方形状の開口部10が設けられ、該開口部10には、スライド開閉式の開閉扉11が設けられている。そして、この開閉扉11の取っ手部11aを左方向にスライドさせることにより、開口部10が開口され、テーブル8上に保持されたワークの着脱が可能である。また、開閉扉11の右側には、マシニングセンタ1の加工プログラムや、加工プログラム等のパラメータの設定入力を行うための操作パネル12が設けられている。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 to 3, the
さらに、図1及び図2に示すように、左側壁3cには、長方形状の開口部14が設けられ、該開口部14には、蓋状の点検ハッチ15が着脱可能に固定されている。そして、この点検ハッチ15を外し、開口部14を開口することで、テーブル8上のワークの着脱作業や、スプラッシュカバー3の内側に収納された機械本体を構成する各種装置の保守作業ができるようになっている。なお、図示しないが、右側壁3bにも、左側壁3cと同様の開口部と、該開口部を閉塞する点検ハッチが設けられている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the
また、図1及び図2に示すように、スプラッシュカバー3の天壁3dには、主軸ヘッド(図示外)や、主軸ヘッドの配線処理を行うケーブルベア(図示外)、工具交換装置6(図3参照)のマガジンモータ(図示外)等が突出する開口部(図示外)が設けられ、該開口部には、箱状のカバー17,18が各々覆設されている。さらに、スプラッシュカバー3の前壁3aの上部左側の角部には、マシニングセンタ1の動作に関するエラーを作業者に報知するためのタワー型の警告報知ランプ16が設置されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
そして、このスプラッシュカバー3の内側には、図3に示すように、ワークの切削加工を行う機械本体が収納されている。この機械本体は、ベース2の上部後方に設けられたコラム座部4,4(図1及び図2参照)上に載置して固定された柱状のコラム5と、該コラム5の、ベース2の上部に対向する前面側に設けられ、Z軸方向に移動可能に保持された主軸ヘッド(図示外)と、該主軸ヘッドの下部に回転可能に保持された主軸7と、該主軸7に装着される工具を自動的に交換する工具交換装置(ATC)6とを主体に構成されている。さらに、ベース2上部の収納部20内には、ワークが着脱可能に固定されると共に、XY軸方向に移動可能なテーブル8が配設されている。
And the machine main body which cuts a workpiece | work is accommodated inside this
このような構成により、マシニングセンタ1は、ユーザが操作パネル12から指定した加工内容に応じて、テーブル8上のワークをXY軸方向に移動させ、かつ工具が取り付けられた主軸7をZ軸方向に移動させながら、当該ワークに機械加工を施すものである。
With such a configuration, the
次に、制御箱9の概略構成について説明する。図4は、制御箱9の正面図である。図5は、制御箱9の平面図である。図6は、制御箱9の左側面図である。図7は、制御箱9の右側面図である。なお、図1乃至図3に示すマシニングセンタ1の背面方向が、図4乃至図7に示す制御箱9の正面方向にあたり、具体的には、図4における正面方向,図5における下方向,図6における右方向,図7における左方向が、それぞれ制御箱9の正面方向にあたる。
Next, a schematic configuration of the
図4乃至図7に示す制御箱9は、正面視縦長であって、かつ平面視横長をなす箱状部材であって、その内部にマシニングセンタ1の動作を制御する制御装置(図示外)を内蔵している。そして、制御箱9の正面側には、前後開閉式の開閉扉9aが設けられており、この開閉扉9aにはツマミ部9bが設けられている。このツマミ部9bを時計回り方向に回転させると開閉扉9aが開閉可能となり、制御装置(図示外)の調整やメンテナンスが可能となる。
The
そして、制御箱9の上面には、下面が開口された平面視横長の箱状部材であって、その内部に回生抵抗や冷却ファンなどを収納した抵抗カバー30が設けられている。抵抗カバー30は、その開口した下面側を制御箱9の上面に対向させて立設されており、その長手方向(抵抗カバー30の左右方向)がマシニングセンタ1(制御箱9)のX軸方向と平行となっている。
The upper surface of the
そして、抵抗カバー30の左側面は、パンチングメタルによるメッシュ構造となっており、後述する排気口31bとしての機能のみならず、外部からのゴミや障害物の進入を防ぐ機能を有する。一方、抵抗カバー30の右側面は閉口されているが、その右端部が制御箱9の上面から右方向に突出するように、抵抗カバー30が制御箱9の上面における右側寄りに配置されている。そのため、抵抗カバー30の下面のうち、制御箱9の上面から右方向にはみ出した部分が下方向に向けて開口されており、この開口部が後述する給気口31aとしての機能を有する。
The left side surface of the
また、制御箱9の右側面には、左側面が開口された平面視縦長の箱状部材であって、その内部に各種接続コードを収容するための配線カバー28が設けられている。配線カバー28は、その開口した左面側を制御箱9の右側面に対向させて設置されている。この配線カバー28の背面には貫通孔(図示外)が形成されており、マシニングセンタ1の各種機構から引き出された各種接続コードがこの貫通孔(図示外)を介して配線カバー28内に収容されている。また、制御箱9と配線カバー28との接合面には各々の内部を連通する貫通孔(図示外)が形成されており、配線カバー28内の各種接続コードはこの貫通孔(図示外)を介して、制御箱9内の制御装置(図示外)に接続されている。
The right side surface of the
また、制御箱9の上面における抵抗カバー30の背面に、平面視横長の箱状部材であって、その内部に各種コネクタを収容するための端子カバー29が設けられている。端子カバー29の内部には、制御箱9内の制御装置(図示外)に接続するためのコネクタが配設されている。そして、抵抗カバー30と端子カバー29との接合面には各々の内部を連通する貫通孔(図示外)が形成されており、抵抗カバー30内の回生抵抗(図8等参照)から引き出されたリード線(図示外)が、この貫通孔(図示外)を介して端子カバー29内のコネクタ(図示外)に接続されている。
Further, on the back surface of the
次に、抵抗カバー30の概略構成について説明する。図8は、抵抗カバー30の平面図である。図9は、抵抗カバー30の正面図である。図10は、抵抗カバー30の底面図である。図11は、抵抗カバー30の概略斜視図である。なお、図1乃至図3に示すマシニングセンタ1の背面方向が、図8乃至図11に示す抵抗カバー30の正面方向にあたり、具体的には、図8における下方向,図9における正面方向,図10における上方向,図11における左下方向が、それぞれ抵抗カバー30の正面方向にあたる。また、理解を容易にするために、図8〜図10では抵抗カバー30の筐体31を仮想線で示し、図11では筐体31を図示していない。なお、抵抗カバー30が本発明に係る「箱状カバー」に相当する。
Next, a schematic configuration of the
図8乃至図11に示す抵抗カバー30は、薄い金属板が箱状に成形加工された、下面が開口した平面視横長の筐体31を有する。そして、この筐体31の内部に、複数の回生抵抗40a,40b,40cが配設されている。各回生抵抗40a〜40cは、その内部に巻線が配設されて薄型直方体状に固化させたセメントを、アルミケース内に収容したカートリッジ状の抵抗器である。本実施の形態では、抵抗カバー30の筐体31内に3つの回生抵抗40a,40b,40cが配設された場合を例示し、各回生抵抗40a〜40cは容量500ワットで抵抗値15オームであるものとする。また、各回生抵抗40a〜40cは、平面視、その厚みの小さい側面が台形状の断面形状を有しているものとする。
The resistance cover 30 shown in FIGS. 8 to 11 has a horizontally long casing 31 in plan view with a lower surface opened, in which a thin metal plate is formed into a box shape. A plurality of
先述のように、抵抗カバー30の下面のうち、制御箱9の上面から右方向にはみ出した部分が、下方向に向けて開口した給気口31aとして機能し、この給気口31aから筐体31内へ外部空気が流入可能となっている。そして、筐体31の内部では、その右側面の内側近傍(図8〜10における筐体31の右側面の左側)に、回転中の冷却ファン50(後述する)に直接作業者が触れることを防ぐための安全カバー51が設けられている。
As described above, a portion of the lower surface of the
そして、安全カバー51の左側面には、抵抗カバー30の左右方向を軸線方向として羽を回転駆動させる冷却ファン50が設置されている。冷却ファン50はその回転駆動によって、給気口31aから外部空気を流入させて回生抵抗40a〜40cを冷却するための空気流を抵抗カバー30内に発生させる。一方、先述のように、筐体31における左側面はメッシュ構造となっており、外部の空気が流出可能な排気口31bとなっている。そのため、冷却ファン50による空気流は、抵抗カバー30内を給気口31aから排気口31bへ左方向に流動する。
On the left side surface of the
そして、冷却ファン50からみた空気流の流動方向の下流側(冷却ファン50から左方向)に、3つの回生抵抗40a〜40cが配設されている。ここで、筐体31内の天井面(筐体31内における上面)に、金属板をコの字型に曲げ成形した連結金具である取付部材70a,70b,70cが設けられている。各回生抵抗40a〜40cは各取付部材70a〜70cにそれぞれ取付けられて、筐体31内に吊り下げ固定される。
Three
より詳細には、取付部材70aは、正面視横長の長方形状の平面であって、かつコの字型断面の底部をなす取付面72aと、取付面72aと連通して上端縁部から垂直に突出する上側面71aと、取付面72aと連通して下端縁部から垂直に突出する下側面73aとからなり、上側面71aと下側面73aとは同一方向に平行に突出するように曲げ形成されている。そして、回生抵抗40aの最大面積をなす側面が取付面72aに取り付けられて、回生抵抗40aが取付部材70aにネジ止め固定されている。さらに、上側面71aが筐体31の天井内面に取り付けられて、取付部材70aが筐体31の天井内面にネジ止め固定されている。
More specifically, the
同様に、取付部材70b,70cも取付部材70aと同じ構成を有している。そのため、取付面72bに回生抵抗40bが取り付けられた取付部材70bが、上側面71bで筐体31の天井内面に取り付けられている。また、取付面72cに回生抵抗40cが取り付けられた取付部材70cが、上側面71cで筐体31の天井内面に取り付けられている。その結果、各回生抵抗40a〜40cは、各々の最大面積を有する側面が筐体31の天井内面に対して垂直となるように、それぞれ筐体31内に吊り下げ固定される。
Similarly, the
そして、各回生抵抗40a〜40cは、各々の最大面積を有する側面が抵抗カバー30の左右方向と平行となるように配設されている。言い換えれば、各回生抵抗40a〜40cは、各々の最大面積を有する側面が冷却ファン50の空気流の流動方向に対して平行となるように配設されている。さらに、各回生抵抗40a〜40cは、各々の最大面積を有する側面が互いに平行となるように、かつ等間隔で配置されている。
The
また、回生抵抗40a〜40cのうちで中央に位置する回生抵抗40bは、冷却ファン50の近傍に位置するように、回生抵抗40a,40cと比較して右側に配置されている。さらに、取付部材70aのコの字型の断面が、抵抗カバー30の正面側(図8では下方向)に向けて開口するように、取付部材70aが取り付けられている。反対に、取付部材70cのコの字型の断面が、抵抗カバー30の背面側(図8では上方向)に向けて開口するように、取付部材70cが取り付けられている。
Moreover, the
これにより、回生抵抗40a〜40cのうちで最も正面側に位置する回生抵抗40aでは、回生抵抗40bと対向する側面の方が、筐体31の正面側の内面と対向する側面よりも大きい。すなわち、平面視、回生抵抗40aの台形状の断面を形成する四辺のうち、長辺が背面側に向き、かつ短辺が正面側に向くように配置される。同様に、回生抵抗40a〜40cのうちで最も背面側に位置する回生抵抗40cでは、回生抵抗40bと対向する側面の方が、筐体31の背面側の内面と対向する側面よりも大きい。すなわち、平面視、回生抵抗40cの台形状の断面を形成する四辺のうち、長辺が正面側に向き、かつ短辺が背面側に向くように配置される。
Thereby, in the
一方、筐体31の内部には、回生抵抗40a〜40cの下方に、金属板を曲げ成形した金具であって、冷却ファン50による空気流を回生抵抗40a〜40cへ誘導するための風向調整部材60が設置されている。詳細には、風向調整部材60は、平面視横長の長方形状をなし、かつ制御箱9の上面に対して平行面となる取付面62と、取付面62における短手方向の両端縁部から各々垂直に下方向に突出する脚部63と、取付面62の右端縁部がくの字型に下方向へ曲げ成形された傾斜部61とからなる。
On the other hand, inside the
そして、風向調整部材60では、平面視、取付面62の縦方向の長さが、筐体31内の縦方向の長さと略等しい。そのため、風向調整部材60を筐体31内に設置すると、風向調整部材60の正面側の脚部63は筐体31の正面内面に接触し、かつ風向調整部材60の背面側の脚部63は筐体31の背面内面に接触する。そして、この脚部63によって制御箱9の上面で立設された状態で、風向調整部材60は筐体31にネジ止め固定される。さらに、各取付部材70a〜70cの下側面73a〜73cが、風向調整部材60の取付面62上にそれぞれ載置及び固定される。このような構成によって、筐体31内における制御箱9の上面と回生抵抗40a〜40cの下面とで形成される間隙に、風向調整部材60が設置される。
In the wind
また、風向調整部材60では、その傾斜部61が冷却ファン50による空気流の流動方向と対向するように、抵抗カバー30の右方向に向けられている。さらに、傾斜部61の最下端部は制御箱9の上面に接触しておらず、また取付面62は脚部63に支持されているため、風向調整部材60と制御箱9の上面との間には隙間が生じている。よって、この風向調整部材60と制御箱9の上面との間に形成される隙間にも、冷却ファン50による空気流が流動可能である。
Further, in the wind
ここで、上記の抵抗カバー30における、回生抵抗40a〜40cの冷却構造について説明する。図12は、冷却ファン50の空気流の流れを示すための、抵抗カバー30の平面図である。図13は、冷却ファン50の空気流の流れを示すための、抵抗カバー30の正面図である。なお、図12及び図13では、理解を容易にするために説明に必要な構成のみを図示し、冷却ファン50の空気流の流れを示す矢印を示している。
Here, the cooling structure of the
まず、抵抗カバー30において各回生抵抗40a〜40cが発熱すると、その筐体31内の温度が上昇することになる。しかし、各回生抵抗40a〜40cは各取付部材70a〜70cによって筐体31内に吊り下げ固定されて制御箱9とは離間しているので、回生抵抗40a〜40cの発熱による制御箱9への影響は少ない。また、回生抵抗40a〜40cの発熱は、各々が取り付けられる各取付部材70a〜70cに熱分散し、さらには抵抗カバー30の筐体31にも熱分散するため、加熱の集中が防止された冷却しやすい構造となっている。
First, when the
そして、図12及び図13に示すように、各回生抵抗40a〜40cを冷却するために冷却ファン50が回転駆動すると、制御箱9の上面から右方向にはみ出した給気口31aから外気が流入する。そして、冷却ファン50の空気流は、安全カバー51を経由して各回生抵抗40a〜40cに向けて送風されて、この空気流によって各回生抵抗40a〜40cは直接冷却される。
Then, as shown in FIGS. 12 and 13, when the cooling
ここで、図12に示すように、回生抵抗40a〜40cは平面視台形の断面形状を有しているため、回生抵抗40a〜40cの右側面は冷却ファン50の空気流の流動方向に対して傾斜している。そして、複数の回生抵抗40a〜40cは、各々の最大面積を有する側面が互いに平行かつ等間隔となるように配置されており、両端側に位置する回生抵抗40a,40cでは、筐体31の内面に対向する側面が他の回生抵抗40bに対向する側面よりも小さい。さらに、薄型直方体状に形成されている回生抵抗40a〜40cは、その最大面積を有する側面が筐体31の天井面に対して垂直となるように、かつ冷却ファン50による空気流の流動方向に対して平行となるように設けられている。
Here, as shown in FIG. 12, since the
このような回生抵抗40a〜40cの形状や配置によって、各回生抵抗40a〜40cの隙間や、各回生抵抗40a〜40cと抵抗カバー30の筐体31との隙間を、冷却ファン50の空気流が円滑に流動しやすく、かつ冷却ファン50の空気流と各回生抵抗40a〜40cの表面との接触面積が大きい。これにより、各回生抵抗40a〜40cがより効果的に冷却されるとともに、抵抗カバー30の筐体31に分散した熱も冷却される。
Depending on the shape and arrangement of the
また、回生抵抗40a〜40cのうち中央に位置する回生抵抗40bは、その両隣りに位置する回生抵抗40a,40cの発熱の影響も受けるため、回生抵抗40a,40cよりも熱を帯びやすい。しかし、回生抵抗40bは回生抵抗40a,40cよりも右方向の冷却ファン50の近傍に配置されているので、回生抵抗40a,40cよりも冷却ファン50の空気流が接触しやすい。そのため、熱を帯びやすい回生抵抗40bであっても、確実に冷却される。
In addition, the
また、図13に示すように、回生抵抗40a〜40cの下側には風向調整部材60が設けられている。この薄い板状の風向調整部材60は、その脚部63が筐体31の内面に当接しており、その取付面62が回生抵抗40a〜40cの下面(または各取付部材70a〜70cの下側面73a〜73c)と当接している。よって、回生抵抗40a〜40cの発熱は風向調整部材60にも熱分散し、さらには抵抗カバー30の筐体31にも熱分散するため、加熱の集中が防止された冷却しやすい構造となっている。
Moreover, as shown in FIG. 13, the wind
さらに、この風向調整部材60によって、筐体31内における下部を流れる空気流の一部が、回生抵抗40a〜40cに向けて上方に流れるように傾斜部61で誘導される。そのため、回生抵抗40a〜40c周辺における冷却ファン50による空気流の流速及び風圧が高められる。一方、筐体31内における下部を流れる空気流の残りが、風向調整部材60と制御箱9の上面との間に形成される隙間を流動する。これにより、各回生抵抗40a〜40cがより効果的に冷却されるとともに、風向調整部材60や筐体31に分散した熱も冷却される。
Further, the wind
最後に、各回生抵抗40a〜40cの隙間や、各回生抵抗40a〜40cと抵抗カバー30の筐体31との隙間や、風向調整部材60と制御箱9の上面との間に形成される隙間などを流動した冷却ファン50の空気流は、抵抗カバー30の左側面に形成された排気口31bから排出される。
Finally, a gap between the
以上、本実施形態のマシニングセンタ1によれば、その制御箱9の上面に立設された抵抗カバー30の筐体31内の回生抵抗40a〜40cで発生する熱を冷却するために、制御箱9の上面と離間するように回生抵抗40a〜40cを筐体31内における上面に設けた。よって、回生抵抗40a〜40cの発熱による制御箱9への影響を確実に低減することができる。さらに、回生抵抗40a〜40cを取付部材70a〜70cに取付けて筐体31内に吊り下げ固定したので、回生抵抗40a〜40cの発熱が取付部材70a〜70cや筐体31に拡散されて、加熱が集中しにくく冷却しやすい構造とすることができる。
As described above, according to the
また、回生抵抗40a〜40cを冷却するための空気流を発生させる冷却ファン50を筐体31内に設けたので、回生抵抗40a〜40cで発生する熱を冷却ファン50で冷却することができる。さらに、薄型直方体状に形成されている回生抵抗40a〜40cを、その最大面積を有する側面が筐体31の内面に対して垂直となるように、かつ冷却ファン50による空気流の流動方向に対して平行となるように設けた。よって、冷却ファン50の空気流と回生抵抗40a〜40cの表面との接触面積を大きくして、冷却ファン50による冷却効果を向上させることができる。
Further, since the cooling
また、筐体31内における制御箱9の上面と回生抵抗40a〜40cの下面とで形成される間隙に、冷却ファン50による空気流を回生抵抗40a〜40cへ誘導するための風向調整部材60を設けた。よって、回生抵抗40a〜40c周辺の冷却ファン50による空気流の流速及び風圧が高められて、冷却ファン50による冷却効果をより向上させることができる。さらに、薄い板状の風向調整部材60は、その脚部63が筐体31の内面に当接しており、その取付面62が回生抵抗40a〜40cの下面(または各取付部材70a〜70cの下側面73a〜73c)と当接しており、制御箱9の上面との間に隙間が形成されている。よって、回生抵抗40a〜40cの発熱が風向調整部材60や筐体31に拡散されて、加熱が集中しにくく冷却しやすい構造とすることができる。
Further, a wind
また、複数の回生抵抗40a〜40cを各々の最大面積を有する側面が互いに平行かつ等間隔で配置し、その両端側に位置する回生抵抗40a,40cでは、筐体31の内面に対向する側面が他の回生抵抗40bに対向する側面よりも小さいので、筐体31内における冷却ファン50の空気流を円滑にして、冷却ファン50による冷却効果をより向上させることができる。また、その中央部に位置する回生抵抗40bを、冷却ファン50の近傍に位置するように配置した。よって、最も熱を帯びやすい中央部の回生抵抗40bを、効果的に冷却することができる。
Further, the side surfaces having the maximum areas of the plurality of
そして、上記のような回生抵抗40a〜40cの冷却構造を備えたマシニングセンタ1では、回生抵抗40a〜40cの発熱が制御箱9へ影響を及ぼすことによって誤作動が生じることを防止することができる。
And in the
なお、本発明の回生抵抗の冷却構造及び当該冷却構造を備えた工作機械は、上記実施形態に限らず、各種の変形が可能なことはいうまでもない。例えば、上記実施の形態では、回生抵抗40a〜40cを抵抗カバー30の筐体31内における上面に配設しているが、回生抵抗40a〜40cを抵抗カバー30の筐体31内における側面に配設してもよい。また、回生抵抗40a〜40cが制御箱9の上面と離間すればよいため、取付部材70a〜70cを設けずに回生抵抗40a〜40cを直接筐体31内における上面又は側面に配設してもよい。
Needless to say, the regenerative resistance cooling structure of the present invention and the machine tool including the cooling structure are not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, in the above embodiment, the
また、各回生抵抗40a〜40cの形状や配置等も、上記実施の形態に限定されず任意に変更することができる。例えば、各回生抵抗40a〜40cを、それぞれ異なる形状又は大きさとしてもよいし、その容量や抵抗値を任意に異ならせてもよいし、回生抵抗の数量を2つ以下又は4つ以上としてもよい。また、各回生抵抗40a〜40cを一列に並べて配置したり、異なる高さに配置したり、筐体31内の側面に対して垂直となるように設置してもよい。
Moreover, the shape, arrangement | positioning, etc. of each
また、取付部材70a〜70cや風向調整部材60の形状や配置等も、上記実施の形態に限定されず任意に変更することができる。取付部材70a〜70cをT字型の取付金具として実装してもよいし、風向調整部材60を冷却ファン50の空気流の流動方向に沿って徐々に上方に湾曲するような板状部材としてもよい。
Further, the shapes and arrangements of the
本発明に係る回生抵抗の冷却構造及び当該冷却構造を備えた工作機械は、制御箱の上面に立設された箱状筐体の内部に回生抵抗が設けられた工作機械において、該回生抵抗で発生する熱を冷却するための構造として利用できる。 A regenerative resistance cooling structure and a machine tool equipped with the cooling structure according to the present invention are provided in a machine tool in which a regenerative resistance is provided inside a box-shaped housing erected on the upper surface of a control box. It can be used as a structure for cooling the generated heat.
1 マシニングセンタ
2 ベース
3 スプラッシュカバー
4 コラム座部
5 コラム
6 工具交換装置
7 主軸
8 テーブル
9 制御箱
10 開口部
11 開閉扉
12 操作パネル
14 開口部
15 点検ハッチ
16 警告報知ランプ
17,18 カバー
28 配線カバー
29 端子カバー
30 抵抗カバー
31 筐体
31a 給気口
31b 排気口
40a,40b,40c 回生抵抗
50 冷却ファン
51 安全カバー
60 風向調整部材
61 傾斜部
62 取付面
63 脚部
70a,70b,70c 取付部材
71a,71b,71c 上側面
72a,72b,72c 取付面
73a,73b,73c 下側面
1
Claims (4)
前記複数の回生抵抗を前記箱状カバーの天井内面から吊り下げて、前記複数の回生抵抗を前記制御箱の上面と離間した状態で前記箱状カバーの筐体内に固定するための取付部材と、
前記取付部材によって前記箱状カバーの筐体内に吊り下げ固定された前記複数の回生抵抗を冷却するための空気流を発生させる、前記箱状カバーの筐体内に設けられた1つのファンとを備え、
前記複数の回生抵抗が前記取付部材によって吊り下げ固定された状態では、
前記複数の回生抵抗が均等な間隔で並列配置され、かつ前記複数の回生抵抗のうちで中央部に位置する前記回生抵抗が他の前記回生抵抗よりも前記ファンによる空気流の流動方向上流側に配置され、
各々の前記回生抵抗において最大面積を有する側面は、それぞれ、前記箱状カバーの天井内面に対して垂直、かつ前記ファンによる空気流の流動方向に対して平行であり、
前記複数の回生抵抗のうちで両端側に位置する前記回生抵抗は、それぞれ、前記箱状カバーの筐体内面に対向する側面が、隣り合う他の前記回生抵抗に対向する側面よりも小さいことを特徴とする回生抵抗の冷却構造。 In the housing of the upper surface erected a box-shaped cover of the control box of the machine tool, a plurality of regenerative resistor formed in a thin rectangular parallelepiped shape that the side respectively form a trapezoidal sectional shape is provided in parallel, the A regenerative resistance cooling structure for cooling heat generated by a plurality of regenerative resistances,
An attachment member for suspending the plurality of regenerative resistors from the ceiling inner surface of the box-shaped cover, and fixing the plurality of regenerative resistors in the casing of the box-shaped cover in a state of being separated from the upper surface of the control box ;
A fan provided in the casing of the box-shaped cover for generating an air flow for cooling the plurality of regenerative resistances suspended and fixed in the casing of the box-shaped cover by the mounting member; ,
In the state where the plurality of regenerative resistors are suspended and fixed by the mounting member,
The plurality of regenerative resistors are arranged in parallel at equal intervals, and the regenerative resistor located at the center of the plurality of regenerative resistors is located upstream of the other regenerative resistors in the air flow direction of the fan. Arranged,
Each of the side surfaces having the maximum area in the regenerative resistance is perpendicular to the ceiling inner surface of the box-shaped cover and parallel to the air flow direction by the fan,
The regenerative resistors located at both ends of the plurality of regenerative resistors are such that the side surfaces facing the inner surface of the box-shaped cover are smaller than the side surfaces facing the other adjacent regenerative resistors, respectively. Features a regenerative resistance cooling structure.
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