專利名稱：高速主軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是與內(nèi)含馬達(dá)的高速主軸有關(guān)，特別是一種利用半導(dǎo)體致冷器(thermo-electric cooling module)作為冷卻系統(tǒng)的高速主軸。
背景技術(shù)：
就應(yīng)用于工具機(jī)且內(nèi)含馬達(dá)的高速主軸而言，由于其可高速運(yùn)轉(zhuǎn)，故產(chǎn)生的熱量極為可觀，因此，散熱冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，往往是業(yè)者極為看重的議題?；旧希咚僦鬏S運(yùn)轉(zhuǎn)時，其熱量的產(chǎn)生來源之一為支撐主軸的軸承，其次為利用交變磁場驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)的線圈所導(dǎo)致。
傳統(tǒng)上用于高速主軸的冷卻散熱系統(tǒng)，是利用風(fēng)扇強(qiáng)制對流散熱以及利用冷卻液循環(huán)傳導(dǎo)散熱來達(dá)成其冷卻散熱功能，然而，利用空冷的風(fēng)扇式冷卻方法，具有溫度穩(wěn)定度控制不佳以及降溫效率不高的缺點(diǎn)；其次，采用油冷的冷卻液循環(huán)式冷卻方法，并須設(shè)置壓縮機(jī)并使用冷煤，因此體積過于龐大、成本較高，且冷煤的替換處理具有環(huán)保問題。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，即在于解決上述現(xiàn)有高速主軸的冷卻散熱系統(tǒng)的問題。亦即，本實(shí)用新型的目的之一在于提供一種高速主軸，其冷卻散熱系統(tǒng)的溫度穩(wěn)定度控制較佳，且降溫效率較高。
本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種高速主軸，其冷卻散熱系統(tǒng)體積小，且不具污染等環(huán)保問題。
為達(dá)上述創(chuàng)作目的，本實(shí)用新型所提供的一種高速主軸，其包含有一中空本體、一可旋轉(zhuǎn)地設(shè)于該本體中的主軸，以及一半導(dǎo)體致冷器，其是設(shè)于該本體用以吸收熱量。
在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例中，該主軸是受設(shè)于該本體中的軸承支撐，且該致冷器是設(shè)于該本體中并鄰近該軸承。
在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例中，該本體中設(shè)置有一線圈，且該致冷器是設(shè)于該本體中并鄰近該線圈。
較佳是，該本體具有復(fù)數(shù)個固定孔，該等固定孔是自該本體的一端往其另一端延伸，并繞該本體的一中心軸環(huán)狀排列，其中并容置有該致冷器。
較佳是，該固定孔中形成有一對流通道。
較佳是，該本體中更設(shè)置有一風(fēng)扇，用以對該致冷器提供強(qiáng)制對流氣體。


圖1是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的剖視示意圖；圖2是圖1沿2-2剖線方向的剖視示意圖。
具體實(shí)施方式
請參閱圖1及圖2，本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例所提供的高速主軸10，主要包含有一軸向中空的本體20、一設(shè)于該本體20中的主軸30，以及復(fù)數(shù)個半導(dǎo)體致冷器門。其中該本體20，是為一具有一貫穿其上下二端的軸孔22的中空圓柱體，該軸孔22的上下二端中分別設(shè)置有若干軸承24，通過由該等軸承24的支撐，該主軸30便可自由旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于該本體20中。其次，該本體20軸孔22中更繞設(shè)固定有一線圈26，用以供通電后提供交變磁場，配合固設(shè)于該主軸30上、且對應(yīng)該線圈26的磁鐵32，即可驅(qū)動控制該主軸30的旋轉(zhuǎn)方向及轉(zhuǎn)速。
以上所述的高速主軸基本架構(gòu)及運(yùn)轉(zhuǎn)原理，皆為現(xiàn)有技術(shù)，因此，在此容不贅述。而本實(shí)用新型的特征在于該半導(dǎo)體致冷器40的采用與配置。
本實(shí)用新型所采用的半導(dǎo)體致冷器(thermo-electric cooling module)，亦稱為熱電致冷器，是利用直流電通過一N型半導(dǎo)體與一P型半導(dǎo)體所接合連結(jié)成的電偶對，以產(chǎn)生熱量的轉(zhuǎn)移，而且，視電流的方向而定，其可在其中一方的接合處吸收熱量(一般稱為冷端)，并在另一方的接合處發(fā)熱(一般稱為熱端)。由于半導(dǎo)體致冷器為現(xiàn)有的元件，故其工作原理及詳細(xì)構(gòu)造在此容不贅述。以下僅就該等半導(dǎo)體致冷器的配置作進(jìn)一步的說明。
如圖所示，該本體20具有若干對應(yīng)該線圈26位置的第一固定孔28，以及自該本體底端往其頂端延伸、且繞其中心軸方向環(huán)狀排列的復(fù)數(shù)個第二固定孔29。
而該等半導(dǎo)體致冷器40，其熱端固設(shè)有一散熱鰭片50，冷端是分別設(shè)置于該本體20頂端鄰近上方軸承24處，以及該本體的第一及第二固定孔28、29中，以分別鄰近、對應(yīng)該線圈26與該本體20的下方軸承24，通過此吸收該等軸承24與該線圈26所產(chǎn)生的熱量。如圖所示，該本體20鄰近其頂端中更設(shè)置有一散熱風(fēng)扇42，用以提供一強(qiáng)制對流，使設(shè)置于該本體20頂端鄰近上方軸承24處的半導(dǎo)體致冷器40的熱端熱量得以散逸。其次，如圖2所示，該固定孔29的孔徑是大于該半導(dǎo)體致冷器40的體積，因此，該半導(dǎo)體致冷器40裝設(shè)于該固定孔29中后，該固定孔29的剩余空間將形成一對流通道44，用以導(dǎo)入導(dǎo)出強(qiáng)制氣流，以散逸該半導(dǎo)體致冷器熱端的熱量。
由以上的陳述可知，由于本實(shí)用新型所采用的半導(dǎo)體致冷器，是配置于靠近該高速主軸熱源產(chǎn)生處，且該半導(dǎo)體致冷器是電流換能型元件，通過輸入電流的控制，可實(shí)現(xiàn)高精密度的溫度控制，且致冷效果迅速，因此可改善現(xiàn)有采用空冷的風(fēng)扇式冷卻方法的缺點(diǎn)；其次，半導(dǎo)體致冷器不需采用循環(huán)冷卻液，不需壓縮機(jī)的設(shè)置，因此相較于現(xiàn)有采用油冷的冷卻液循環(huán)式冷卻方法而言，本實(shí)用新型所采用的半導(dǎo)體致冷器體積較小，亦無冷卻液污染的環(huán)保問題。
權(quán)利要求1.一種高速主軸，其特征在于，包含有一本體；一主軸，是可旋轉(zhuǎn)地設(shè)于該本體中；以及至少一半導(dǎo)體致冷器，是設(shè)于該本體用以吸收熱量。
2.如權(quán)利要求1所述的高速主軸，其特征在于，所述該主軸是受至少一設(shè)于該本體中的軸承支撐，且該致冷器是鄰近該軸承。
3.如權(quán)利要求1所述的高速主軸，其特征在于，所述該本體中設(shè)置有一線圈，且該致冷器是鄰近該線圈。
4.如權(quán)利要求1所的高速主軸，其特征在于，所述該本體具有至少一固定孔，其中容置有該致冷器。
5.如權(quán)利要求4所述的高速主軸，其特征在于，所述具有復(fù)數(shù)個該固定孔，該固定孔是自該本體的一端往其另一端延伸，并繞該本體的一中心軸環(huán)狀排列。
6.如權(quán)利要求4所述的高速主軸，其特征在于，所述該固定孔中形成有一對流通道。
7.如權(quán)利要求1所述的高速主軸，其特征在于，更包含有一風(fēng)扇，其是設(shè)于該本體中，用以對該致冷器提供強(qiáng)制對流氣體。
8.如權(quán)利要求1所述的高速主軸，其特征在于，所述半導(dǎo)體致冷器熱端固設(shè)有一散熱鰭片，冷端是設(shè)置于該本體上。
專利摘要本實(shí)用新型是有關(guān)于一種高速主軸，其包含有一中空本體、一可旋轉(zhuǎn)地設(shè)于該本體中的主軸，以及一半導(dǎo)體致冷器，其是設(shè)于該本體中用以吸收熱量。
文檔編號H02K9/06GK2764044SQ20052000300
公開日2006年3月8日 申請日期2005年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月25日
發(fā)明者廖祿嘉 申請人:秀鴻電子工業(yè)有限公司