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公開番号2024162391
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-21
出願番号2023077846
出願日2023-05-10
発明の名称空冷システム
出願人高松機械工業株式会社
代理人個人,個人
主分類B23Q 11/12 20060101AFI20241114BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】工作機械の主軸ユニットの高回転、及び主軸モータの高回転に起因する発熱を工作機械ベッド部の構造を利用した空気の流れを発生させることにより冷却する空冷システムを提供すること。
【解決手段】工作機械の主軸ユニット50の高回転、及び主軸モータ60の高回転に起因する発熱を工作機械ベッド部の構造を利用した空気の流れを発生させることにより冷却する空冷システムであって、工作機械ベッド下部10に存在する空間であって、工作機械を設置する床面と相対する第一空間部20と、工作機械ベッド上部30に存在する空間であって、第一空間部20と連結する第二空間部40を備えており、第二空間部40を形成する工作機械ベッド上部30の真上には主軸ユニット50が配置されており、第二空間部40を形成する工作機械ベッド上部30の主軸モータ60と相対する側面壁には吸気ファン70が設置されていることを特徴とする空冷システムとした。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
工作機械の主軸ユニットの高回転、及び主軸モータの高回転に起因するベッド発熱を工作機械ベッド部の構造を利用した空気の流れを発生させることにより冷却する空冷システムであって、
工作機械ベッド下部に存在する空間であって、工作機械を設置する床面と相対する第一空間部と、
工作機械ベッド上部に存在する空間であって、前記第一空間部と連結する第二空間部を備えており、
前記第二空間部を形成する工作機械ベッド上部の真上には主軸ユニットが配置されており、前記第二空間部を形成する工作機械ベッド上部の主軸モータと相対する側面壁には吸気ファンが設置されていることを特徴とする空冷システム。
続きを表示（約 160 文字）【請求項２】
前記第二空間部を形成する工作機械ベッド上部の上面壁には前記第二空間部に向かって延伸する放熱フィン部材が設置されていることを特徴とする請求項１に記載の空冷システム。
【請求項３】
前記第二空間部には空気流制御部材が設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空冷システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の主軸ユニットの高回転、及び主軸モータの高回転に起因するベッド発熱を工作機械ベッド部の構造を利用した空気の流れを発生させることにより冷却する空冷システムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
工作機械の１つであるＮＣ旋盤は、加工時に主軸ユニットの高回転、及び主軸モータの高回転等によって、モータが発熱し、さらに、主軸内部にある軸受部が発熱する。その結果、モータ（の発熱）と主軸内部にある軸受部の発熱がベッド本体に伝導する。これらの発熱がベッド本体に伝導することで、ベッド本体が熱変形することにより加工物の寸法変化が発生し、安定した加工寸法精度を出すことが難しくなり好ましく無い。
【０００３】
主軸ユニットの高回転、及び主軸モータの高回転に起因する（発熱による）トラブルを解消するための水冷システムである主軸台座冷却槽（特許文献１）が知られている。水冷システムにより、主軸ユニットの高回転、及び主軸モータの高回転に起因する発熱を制御することは出来る。しかしながら、水冷システムであれば、冷却水をポンプで循環させる付加装置（が必要）、及び冷却水のメンテナンス等があるので、そのための電気代等のコストやエネルギーが掛かり好ましくない。出願人らは鋭意研究開発を行い、（高コストである水冷システムに代えて）主軸ユニット、及び主軸モータ等の発熱に拠るトラブルを解消することができる本願発明（空冷システム）に至ったのである。
【０００４】
特許文献２には、「主軸軸受の発熱によるヘッドストックの温度上昇を、冷却効率の良い簡単な構成で抑制する」ことを目的として、「ベッド上に設置するヘッドストック５を、底盤およびこの底盤から上方に離れた軸受収容部を有する形状とする。底盤に上下に貫通した通気孔を設ける。ベッドの上面には、前記底盤の通気孔に連通する連通孔を設ける。またベッドの下部には吸気孔を設ける。これにより、機外の比較的に冷たい空気が、ベッド内を通し、連通孔およびヘッドストックの底盤の通気孔を経て、ヘッドストックに導かれる。そのため効率よく冷却される（特許文献２：要約より抜粋）」旋盤のハウジング（特許文献２：発明の名称）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１５－２１３９６６号公報
特開平６―３３５８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に係る「旋盤のハウジング（特許文献２：発明の名称）」においては、「主軸の発熱によりヘッドストックの温度が上昇すると、ヘッドストックで温められた周辺空気の上昇流れが生じる。・・・（特許文献２：０００６段落参照）」との記載があるが、一般的に工作機械はカバーで覆われており、特に主軸上部は、異物の混入等を防ぐため通風口等を設け難い。結果として排熱し難い構造になってしまっており、熱を持った空気が（排出されずに工作機械内を）循環してしまうことになってしまい冷却効果が低くなると思われ好ましくない。
【０００７】
本発明の目的は、工作機械の主軸ユニットの高回転、及び主軸モータの高回転に起因する発熱を工作機械ベッド部の構造を利用した空気の流れを発生させることによりベッド冷却する空冷システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、工作機械の主軸ユニットの高回転、及び主軸モータの高回転に起因する発熱を工作機械ベッド部の構造を利用した空気の流れを発生させることにより冷却する空冷システムであって、工作機械ベッド下部に存在する空間であって、工作機械を設置する床面と相対する第一空間部と、工作機械ベッド上部に存在する空間であって、前記第一空間部と連結する第二空間部を備えており、前記第二空間部を形成する工作機械ベッド上部の真上には主軸ユニットが配置されており、前記第二空間部を形成する工作機械ベッド上部の主軸モータと相対する側面壁には吸気ファンが設置されていることを特徴とする空冷システムであることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記第二空間部を形成する工作機械ベッド上部の上面壁には前記第二空間部に向かって延伸する放熱フィン部材が設置されている空冷システムであることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に記載された発明は、請求項１または請求項２に記載された発明において、前記第二空間部には空気流制御部材が設置されている空冷システムであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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