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工作機械 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P110005593
整理番号 25
掲載日 2011年8月18日
出願番号 特願2003-044162
公開番号 特開2004-249434
登録番号 特許第3520344号
出願日 平成15年2月21日(2003.2.21)
公開日 平成16年9月9日(2004.9.9)
登録日 平成16年2月13日(2004.2.13)
発明者
  • 小幡 文雄
  • 岡本 尚機
出願人
  • 鳥取大学長
発明の名称 工作機械 コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】工作機械は、その運転による熱発生のため、加工精度の低下を招いた。従来、発熱個所近傍を冷却するとか、発熱個所近傍に断熱材を介在させて熱的要因による加工精度の低下を防止していたが、いずれにしてもコスト高でエネルギー節減の面からも課題が多い。
【解決手段】本発明は、熱を閉じこめることによって、例えば機械冷却の動力源として使用するなど、発生熱を積極的に利用するものであり、発熱源を有する構造体と、上記構造体の一部又は全部を熱的に遮蔽する熱遮蔽体と、上記熱遮蔽体により閉じこめられた熱エネルギーを導く熱伝導体と、上記熱伝導体により導かれた熱エネルギーを他のエネルギーに変換する熱エネルギー変換体とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


一般に、工作機械はその運転により、構成部材であるモータ、回転部分、摺動部分又は切削などの加工部分などが熱の発生源となり、その熱が構成部材に対し熱変形を生じさせ、そのため切削などの加工精度を低下させる問題点がある。
そのため、発熱個所近傍を冷却することで熱変形による加工精度の低下を防止したり、又、工作機械の複数個所に変位センサを設け、そのセンサ出力から熱変形量を算出し、機械の制御側でその熱変形を補正することが行われている。
又、工作機械の発熱源であるところの送りモータ、ボールねじ、主軸台のモータ、摩擦運動部分等から発生する熱を断熱することによって、熱的要因による加工寸法の時間的変化を防止するため、刃物台を載置したスライダとボールねじとの間、又は上記スライダとスライダベースとの間の相対的に摺動する部分、又はモータを組み込んだ主軸台と工作物を把持するチャックとの間等に断熱材を介在させたものは知られている(特許文献1参照)。
【特許文献1】 特開平11-320211号公報

産業上の利用分野


本発明は、工作機械に関し、工作機械の切削等に伴なう発熱又は回転部もしくは摺動部で発生する熱による工作機械本体の熱変形を防ぎ、加工精度を向上させ、又はそれらの発生熱を積極的に有効利用することに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
発熱源となるモータ、切削等の加工部又は回転もしくは摺動する主軸部の何れか一以上を有する構造体と、上記構造体のうち、発熱源となる上記モータ、上記加工部又は上記主軸部を熱的に遮蔽する熱遮蔽体と、上記熱遮蔽体により閉じこめられた熱エネルギ-を導く熱伝導体とを備えたことを特徴とする工作機械。

【請求項2】
発熱源となるモータ、切削等の加工部又は回転もしくは摺動する主軸部の何れか一以上を有する構造体と、上記構造体のうち、発熱源となる上記モータ、上記加工部又は上記主軸部を熱的に遮蔽する熱遮蔽体と、上記熱遮蔽体により閉じこめられた熱エネルギーを導く熱伝導体と、上記熱伝導体により導かれた熱エネルギーを他のエネルギーに変換する熱エネルギー変換体とを備えたことを特徴とする工作機械。

【請求項3】
発熱源となるモータ、切削等の加工部又は回転もしくは摺動する主軸部の何れか一以上を有する構造体と、上記構造体のうち、発熱源となる上記モータ、上記加工部又は上記主軸部を熱的に遮蔽する熱遮蔽体と、上記熱遮蔽体により閉じこめられた熱エネルギーを導く熱伝導体と、上記熱伝導体により導かれた熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱・電気エネルギー変換体と、上記熱・電気エネルギー変換体により変換された電気エネルギーを動力源とする冷却装置とを備えたことを特徴とする工作機械。

【請求項4】
熱遮蔽体が、エポキシ樹脂などのプラスチック又はジルコニアもしくはアルミナなどのセラミックスの溶射による薄膜体、又は上記プラスチック又はセラミックスからなる板体である請求項1、2、3の何れかに記載の工作機械。

【請求項5】
熱伝導体がヒートパイプである請求項1、2、3の何れかに記載の工作機械。

【請求項6】
熱エネルギー変換体が、ゼーベック効果を利用した金属又は半導体よりなる熱電変換素子である請求項1、2、3の何れかに記載の工作機械。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2003044162thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) 工作機械
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