(57)【要約】【課題】エクステンションチューブを不要にする。【解決手段】支持構造２２は、主軸１２を回転させるためのモータ１４の回転軸１６の軸方向側の一端部に取り付けられ、回転ジョイント２０を支持する。支持構造２２は、回転ジョイント２０を支持する回転ジョイント支持ハウジング３２と、回転ジョイント支持ハウジング３２に設けられ、モータ１４に設けられた冷却風を流す流路３０と連通する通風路３４と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸を回転させるためのモータの回転軸の軸方向側の一端部に取り付けられ、回転ジョイントを支持するための支持構造であって、
前記回転ジョイントを支持する回転ジョイント支持ハウジングと、
前記回転ジョイント支持ハウジングに設けられ、前記モータ内に設けられた冷却風を流す流路と連通する通風路と、
を備える、支持構造。
【請求項２】
請求項１に記載の支持構造であって、
前記モータに取り付けられる側とは反対側に冷却ファンが設置される、支持構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載の支持構造であって、
前記回転ジョイントは、
貫通孔を有し、中空状の前記回転軸に取り付けられる回転側部材と、
貫通孔を有し、前記回転側部材と対向するように設けられた固定側部材と、
を含み、
前記回転ジョイント支持ハウジングは、前記回転側部材を収容し、前記固定側部材を支持するとともに、前記回転軸に一体的に取り付けられたフリンジャーと対向する位置に複数の切欠け部が形成されている、支持構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の支持構造であって、
前記回転ジョイント支持ハウジングは、前記軸方向側からみた場合に四角形状を有し、
前記通風路は、前記軸方向側からみた場合に四角形状の前記回転ジョイント支持ハウジングの４隅にそれぞれ設けられている、支持構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の支持構造であって、
前記回転ジョイント支持ハウジングの前記モータに取り付けられる側の壁面には、前記モータとインロー嵌合するインロー嵌合部が設けられている、支持構造。
【請求項６】
主軸を回転させるモータと、前記モータの回転軸の軸方向側の一端部に取り付けられ、回転ジョイントを支持する回転ジョイント支持ハウジングと、前記回転ジョイント支持ハウジングの前記モータに取り付けられている側とは反対側に設置された冷却ファンと、を備えた、主軸保護構造であって、
前記モータ内に設けられた冷却風を流す流路と連通する通風路が前記回転ジョイント支持ハウジングに設けられている、主軸保護構造。
【請求項７】
請求項６に記載の主軸保護構造であって、
前記冷却ファンの筐体のうち前記回転ジョイント支持ハウジングに取り付けられる側の第１壁部には、前記通風路と連通する開口部が形成され、前記筐体のうち前記開口部が形成される側とは反対側の第２壁部には、通気口が形成されている、主軸保護構造。
【請求項８】
請求項６または７に記載の主軸保護構造であって、
前記モータは、
中空状の前記回転軸と、
前記回転ジョイント支持ハウジングが取り付けられる側であって、前記回転軸に一体的に取り付けられたフリンジャーと、
を備え、
前記回転ジョイントは、
貫通孔を有し、前記回転軸に取り付けられる回転側部材と、
貫通孔を有し、前記回転側部材と対向するように設けられた固定側部材と、
を含み、
前記回転ジョイント支持ハウジングは、前記回転側部材を収容し、前記固定側部材を支持するとともに、前記フリンジャーと対向する位置に複数の切欠け部が形成されている、主軸保護構造。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１項に記載の主軸保護構造であって、
前記回転ジョイント支持ハウジングは、前記軸方向側からみた場合に四角形状を有し、
前記通風路は、前記軸方向側からみた場合に四角形状の前記回転ジョイント支持ハウジングの４隅にそれぞれ設けられている、主軸保護構造。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれか１項に記載の主軸保護構造であって、
前記回転ジョイント支持ハウジングの前記モータに取り付けられる側の壁面には、前記モータとインロー嵌合するインロー嵌合部が設けられている、主軸保護構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転ジョイントを支持するための支持構造、および、モータと支持構造と冷却ファンとを有する主軸保護構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記に示す特許文献１に記載の空冷式モータは、モータハウジングを備えたモータ本体と、回転ジョイントを支持するハウジング（以下、支持構造）と、モータハウジングの後端部に固設されて上記支持構造を覆う周壁状のエクステンションチューブと、エクステンションチューブの後端部に装備された強制空冷用ファンとを備えた主軸保護構造になっている。この構成においては、モータ本体と強制空冷用ファンとの間において、エクステンションチューブの内側を冷却風が流れることにより、冷却が実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２９６６７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した特許文献１では、エクステンションチューブが必要である。また、回転ジョイントを支持する支持構造の側面をエクステンションチューブで覆う必要があるので、エクステンションチューブにクーラント送給管およびドレイン配管を貫通させなければならなかった。これにより、構造が複雑なエクステンションチューブが必要であった。さらに、回転ジョイントの取り付けまたは取り外し作業のために、エクステンションチューブを取り外す必要があり作業に手間がかかっていた。
【０００５】
そこで、本発明は、エクステンションチューブが不要な構成の支持構造および主軸保護構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様は、主軸を回転させるためのモータの回転軸の軸方向側の一端部に取り付けられ、回転ジョイントを支持するための支持構造であって、前記回転ジョイントを支持する回転ジョイント支持ハウジングと、前記回転ジョイント支持ハウジングに設けられ、前記モータ内に設けられた冷却風を流す流路と連通する通風路と、を備える。
【０００７】
本発明の第２の態様は、主軸を回転させるモータと、前記モータの回転軸の軸方向側の一端部に取り付けられ、回転ジョイントを支持する回転ジョイント支持ハウジングと、前記回転ジョイント支持ハウジングの前記モータに取り付けられている側とは反対側に設置された冷却ファンと、を備えた、主軸保護構造であって、前記モータ内に設けられた冷却風を流す流路と連通する通風路が前記回転ジョイント支持ハウジングに設けられている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、エクステンションチューブが不要な構成の支持構造および主軸保護構造が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】スピンドルスルークーラントにおける主軸保護構造を示す図である。
【図２】支持構造が取り付けられる側（上側）からみたモータの外観上面図である。
【図３】モータに取り付けられる側（下側）からみた支持構造の外観下面図である。
【図４】冷却ファンが取り付けられる側（上側）からみた支持構造の外観上面図である。
【図５】モータに取り付けられた支持構造の断面図である。
【図６】支持構造に取り付けられる側（下側）からみた冷却ファンの外観下面図である。
【図７】上側からみた冷却ファンの外観上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る支持構造および主軸保護構造について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。
【００１１】
［実施の形態］
図１は、スピンドルスルークーラントにおける主軸保護構造１０を示す図である。主軸保護構造１０は、回転可能に保持された主軸１２と、主軸１２を回転させるためのモータ１４と、主軸１２とモータ１４の回転軸１６とを接続するカップリング１８と、回転ジョイント２０を支持するための支持構造２２と、支持構造２２のモータ１４に取り付けられる側とは反対側に設置される冷却ファン２４と、を有する。支持構造２２は、モータ１４の回転軸１６の軸方向側の一端部に取り付けられている。主軸１２および回転軸１６の各々は、貫通孔１２ａ、１６ａが形成された中空状となっており、貫通孔１２ａ、１６ａは連通している。支持構造２２は、主軸１２がある側とは反対側でモータ１４に取り付けられる。そして、回転ジョイント２０を介してモータ１４の回転軸１６の貫通孔１６ａにクーラントが供給される。これにより、回転軸１６の貫通孔１６ａに供給されたクーラントが、主軸１２の貫通孔１２ａを通り、主軸１２の先端に取り付けられた工具ＴＯから噴射する。なお、以下の説明においては、図１に示した矢印にしたがって、上下の方向を説明する。
【００１２】
まず、図１および図２を用いて、モータ１４の具体的な構成を説明する。図２は、支持構造２２が取り付けられる側（上側）からみたモータ１４の外観上面図である。モータ１４は、モータハウジング２６と、主軸１２の軸方向にモータハウジング２６を貫通した回転軸１６とを有する。回転軸１６には、円板状のフリンジャー２８が一体的に取り付けられている。フリンジャー２８は、モータ１４の支持構造２２が取り付けられる側であって、モータハウジング２６の外側において、回転軸１６に取り付けられている。つまり、フリンジャー２８は、モータハウジング２６の上側で回転軸１６に取り付けられている。フリンジャー２８は、回転軸１６と一緒に回転する。
【００１３】
さらに、モータハウジング２６の内部には、冷却風を流すための流路３０が回転軸１６の軸方向に沿って貫通するように設けられている。図２に示すように、回転軸１６の軸方向にみたときにモータ１４は略四角形状を有しており、流路３０は、略四角形状のモータ１４の四隅に設けられている。
【００１４】
次に、図１、図３〜図５を用いて、支持構造２２の具体的な構成を説明する。図３は、モータ１４に取り付けられる側（下側）からみた支持構造２２の外観下面図である。図４は、冷却ファン２４が取り付けられる側（上側）からみた支持構造２２の外観上面図である。図５は、モータ１４に取り付けられた支持構造２２の断面図である。なお、図５は、図４のＶ−Ｖ線矢視断面からみた図である。
【００１５】
支持構造２２は、回転ジョイント２０を支持する回転ジョイント支持ハウジング３２と、回転ジョイント支持ハウジング３２に設けられ、流路３０と連通する通風路３４と、を備える。回転ジョイント支持ハウジング３２は、回転軸１６の軸方向側からみた場合に、例えば、四角形状を有している。通風路３４は、回転軸１６の軸方向側からみた場合に四角形状の回転ジョイント支持ハウジング３２の４隅にそれぞれ設けられていてもよい。これにより、回転ジョイント支持ハウジング３２の側面全体を覆うエクステンションチューブがなくても、効率的に冷却風を送ることができる。
【００１６】
回転ジョイント２０は、貫通孔３６ａを有し、中空状の回転軸１６に取り付けられる回転側部材３６と、貫通孔３８ａを有し、回転側部材３６と対向するように設けられた固定側部材３８と、を有する。回転側部材３６は、回転軸１６の貫通孔１６ａの上端部に刻設されたネジに螺合されて、回転軸１６と一体に回転するように回転軸１６に固定されている。この回転軸１６の貫通孔１６ａと回転側部材３６の貫通孔３６ａとは連通している。固定側部材３８は、回転側部材３６と摺接するソケット部４０を有する。固定側部材３８の側面には、クーラント送給用の配管４２が接続されている。配管４２から供給されたクーラントは、固定側部材３８の貫通孔３８ａを通ってソケット部４０に至り、ソケット部４０に摺接する回転側部材３６の貫通孔３６ａを通って、回転軸１６の貫通孔１６ａに流れ込む。
【００１７】
回転ジョイント支持ハウジング３２は、少なくとも、回転側部材３６を収容し、且つ、固定側部材３８を支持する。回転ジョイント支持ハウジング３２は、隔壁４４によって上下方向に２つの気室４６、４８に分割されている。
【００１８】
そして、モータ１４の上面には、回転ジョイント支持ハウジング３２の下側の壁面５０と嵌合するための嵌合部５２が形成され（図２、図５参照）、回転ジョイント支持ハウジング３２の壁面５０には、モータ１４の嵌合部５２とインロー嵌合するインロー嵌合部５４が形成されている（図３、図５参照）。なお、本実施の形態では嵌合部５２が凸部でインロー嵌合部５４が凹部となる構成が示されているが、嵌合部５２が凹部でインロー嵌合部５４が凸部で構成されてインロー嵌合するようなっていてもかまわず、いずれの構成であるかは限定されない。これにより、支持構造２２（回転ジョイント支持ハウジング３２）のモータ１４への位置決めが容易になり、支持構造２２（回転ジョイント支持ハウジング３２）を簡単にモータ１４に取り付けることができる。
【００１９】
回転ジョイント支持ハウジング３２は、中央部に回転軸１６の貫通を許容する貫通孔３２ａを有する。回転軸１６の先端（上端）は、貫通孔３２ａを通って回転ジョイント支持ハウジング３２内の気室４６まで延びている。隔壁４４は、回転側部材３６の貫通を許容する貫通孔４４ａを有する。回転軸１６に取り付けられた回転側部材３６は、貫通孔４４ａを通って回転ジョイント支持ハウジング３２内の気室４８まで延びている。つまり、回転側部材３６は、気室４６から気室４８に亘って設けられている。
【００２０】
さらに、回転ジョイント支持ハウジング３２は、中央部にソケット部４０の貫通を許容する貫通孔３２ｂを有する。固定側部材３８は、ソケット部４０が貫通孔３２ｂを通って気室４８内に挿入されるように、回転ジョイント支持ハウジング３２の上面側に固着されることにより回転ジョイント支持ハウジング３２に支持される。これにより、気室４８内には、回転側部材３６の先端部分と固定側部材３８のソケット部４０とが設けられている。
【００２１】
回転側部材３６とソケット部４０との間からクーラントが漏れる場合があるので、気室４８の側面にドレイン配管５６が接続されている。これにより、回転側部材３６とソケット部４０との間から漏れたクーラントを回転ジョイント支持ハウジング３２の外に排出することができる。また、隔壁４４の貫通孔４４ａが設けられた周辺部分を緩やかに上方に突出させることで、漏れたクーラントを気室４８の外周に導いて、ドレイン配管５６からの排出を容易にしている。
【００２２】
気室４８でのクーラントの排出が間に合わず、気室４６までクーラントが侵入したときに対処するため、気室４６の側面には、予備ドレイン配管５８が接続されている。
【００２３】
フリンジャー２８は、気室４６での排出が間に合わず、空間６０内まで侵入したクーラントが、モータ１４の内部に侵入することを防止する。フリンジャー２８は、モータ１４の回転軸１６と一緒に回転することで、遠心力によりクーラントを径方向外側に弾き飛ばす。回転ジョイント支持ハウジング３２の周壁部３２ｃのフリンジャー２８と対向する位置には、複数の切欠け部３２ｄが形成されている。これにより、フリンジャー２８によって径方向外側に弾き飛ばされたクーラントを、切欠け部３２ｄを通すことにより回転ジョイント支持ハウジング３２の外部に排出させることができる。
【００２４】
次に、図１、図６および図７を用いて、冷却ファン２４の具体的な構成を説明する。図６は、支持構造２２に取り付けられる側（下側）からみた冷却ファン２４の外観下面図である。図７は、上側からみた冷却ファン２４の外観上面図である。
【００２５】
冷却ファン２４は、支持構造２２のモータ１４に取り付けられる側とは反対側に設置される。これにより、モータ１４および支持構造２２を効率的に空冷することができる。冷却ファン２４の筐体６２のうち回転ジョイント支持ハウジング３２に取り付けられる側の第１壁部６２ａには、支持構造２２の通風路３４と連通する開口部６４が形成され、筐体６２のうち開口部６４が形成される側とは反対側の第２壁部６２ｂには、通気口６６が形成されている。
【００２６】
冷却ファン２４が動作すると、モータ１４を冷却するための冷却風は、モータ１４の流路３０、流路３０と連通する通風路３４、通風路３４と連通する開口部６４を経て、冷却ファン２４に吸引されて、通気口６６から冷却ファン２４の外部に排出される。開口部６４は、必ずしも冷却ファン２４に設けられていなくてもよいが、開口部６４が設けられることにより、冷却ファン２４は通風路３４から効果的に冷却風を吸引し、または、通風路３４に効果的に冷却風を送ることが可能になる。
【００２７】
このように、モータ１４内に設けられた冷却風を流す流路３０と連通する通風路３４を回転ジョイント支持ハウジング３２に設けたので、主軸保護構造１０において、回転ジョイント支持ハウジング３２の側面全体を覆う複雑な構成を要する部材であるエクステンションチューブを設ける必要がなくなる。したがって、主軸保護構造１０の構造が簡単になり、主軸保護構造１０の製造コストを抑えることができる。さらに、回転ジョイント２０の取り付けまたは取り外し作業を効率的に行うことが可能になる。
【００２８】
［実施の形態から得られる発明］
上記実施の形態から把握しうる発明について、以下に記載する。
【００２９】
＜第１の発明＞
支持構造（２２）は、主軸（１２）を回転させるためのモータ（１４）の回転軸（１６）の軸方向側の一端部に取り付けられ、回転ジョイント（２０）を支持する。支持構造（２２）は、回転ジョイント（２０）を支持する回転ジョイント支持ハウジング（３２）と、回転ジョイント支持ハウジング（３２）に設けられ、モータ（１４）内に設けられた冷却風を流す流路（３０）と連通する通風路（３４）と、を備える。
【００３０】
これにより、主軸保護構造（１０）において、エクステンションチューブを設ける必要がなくなる。したがって、主軸保護構造（１０）の構造が簡単になり、主軸保護構造（１０）の製造コストを抑えることができる。さらに、回転ジョイント（２０）の取り付けまたは取り外し作業を効率的に行うことが可能になる。
【００３１】
支持構造（２２）は、モータ（１４）に取り付けられる側とは反対側に冷却ファン（２４）が設置されていてもよい。これにより、モータ（１４）および支持構造（２２）を効率的に空冷することができる。
【００３２】
回転ジョイント（２０）は、貫通孔（３６ａ）を有し、中空状の回転軸（１６）に取り付けられる回転側部材（３６）と、貫通孔（３８ａ）を有し、回転側部材（３６）と対向するように設けられた固定側部材（３８）と、を含んでもよい。回転ジョイント支持ハウジング（３２）は、回転側部材（３６）を収容し、固定側部材（３８）を支持するとともに、回転軸（１６）に一体的に取り付けられたフリンジャー（２８）と対向する位置に複数の切欠け部（３２ｄ）が形成されていてもよい。これにより、フリンジャー（２８）によって径方向外側に弾き飛ばされたクーラントを、切欠け部（３２ｄ）を通すことにより回転ジョイント支持ハウジング（３２）の外部に排出させることができる。
【００３３】
回転ジョイント支持ハウジング（３２）は、軸方向側からみた場合に四角形状を有し、
通風路（３４）は、軸方向側からみた場合に四角形状の回転ジョイント支持ハウジング（３２）の４隅にそれぞれ設けられていてもよい。
【００３４】
回転ジョイント支持ハウジング（３２）のモータ（１４）に取り付けられる側の壁面（５０）には、モータ（１４）とインロー嵌合するインロー嵌合部（５４）が設けられていてもよい。これにより、支持構造（２２）（回転ジョイント支持ハウジング（３２））のモータ（１４）への位置決めが容易になり、支持構造（２２）（回転ジョイント支持ハウジング（３２））を簡単にモータ（１４）に取り付けることができる。
【００３５】
＜第２の発明＞
主軸保護構造（１０）は、主軸（１２）を回転させるモータ（１４）と、モータ（１４）の回転軸（１６）の軸方向側の一端部に取り付けられ、回転ジョイント（２０）を支持する回転ジョイント支持ハウジング（３２）と、回転ジョイント支持ハウジング（３２）のモータ（１４）に取り付けられている側とは反対側に設置された冷却ファン（２４）と、を備える。モータ（１４）内に設けられた冷却風を流す流路（３０）と連通する通風路（３４）が回転ジョイント支持ハウジング（３２）に設けられている。
【００３６】
これにより、主軸保護構造（１０）において、エクステンションチューブを設ける必要がなくなる。したがって、主軸保護構造（１０）の構造が簡単になり、主軸保護構造（１０）の製造コストを抑えることができる。さらに、回転ジョイント（２０）の取り付けまたは取り外し作業を効率的に行うことが可能になる。
【００３７】
冷却ファン（２４）の筐体（６２）のうち回転ジョイント支持ハウジング（３２）に取り付けられる側の第１壁部（６２ａ）には、通風路（３４）と連通する開口部（６４）が形成されていてもよい。筐体（６２）のうち開口部（６４）が形成される側とは反対側の第２壁部（６２ｂ）には、通気口（６６）が形成されていてもよい。これにより、冷却ファン（２４）は通風路（３４）から効果的に冷却風を吸引し、または、通風路（３４）に効果的に冷却風を送ることが可能になる。
【００３８】
モータ（１４）は、中空状の回転軸（１６）と、回転ジョイント支持ハウジング（３２）が取り付けられる側であって、回転軸（１６）に一体的に取り付けられたフリンジャー（２８）と、を備えてもよい。回転ジョイント（２０）は、貫通孔（３６ａ）を有し、回転軸（１６）に取り付けられる回転側部材（３６）と、貫通孔（３８ａ）を有し、回転側部材（３６）と対向するように設けられた固定側部材（３８）と、を含んでもよい。回転ジョイント支持ハウジング（３２）は、回転側部材（３６）を収容し、固定側部材（３８）を支持するとともに、フリンジャー（２８）と対向する位置に複数の切欠け部（３２ｄ）が形成されていてもよい。これにより、フリンジャー（２８）によって径方向外側に弾き飛ばされたクーラントを、切欠け部（３２ｄ）を通すことにより回転ジョイント支持ハウジング（３２）の外部に排出させることができる。
【００３９】
回転ジョイント支持ハウジング（３２）は、軸方向側からみた場合に四角形状を有し、
通風路（３４）は、軸方向側からみた場合に四角形状の回転ジョイント支持ハウジング（３２）の４隅にそれぞれ設けられていてもよい。
【００４０】
回転ジョイント支持ハウジング（３２）のモータ（１４）に取り付けられる側の壁面（５０）には、モータ（１４）とインロー嵌合するインロー嵌合部（５４）が設けられていてもよい。これにより、支持構造（２２）（回転ジョイント支持ハウジング（３２））のモータ（１４）への位置決めが容易になり、支持構造（２２）（回転ジョイント支持ハウジング（３２））を簡単にモータ（１４）に取り付けることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１０…主軸保護構造                      １２…主軸
１２ａ、１６ａ、３２ａ、３２ｂ、３６ａ、３８ａ、４４ａ…貫通孔
１４…モータ                            １６…回転軸
１８…カップリング                      ２０…回転ジョイント
２２…支持構造                          ２４…冷却ファン
２６…モータハウジング                  ２８…フリンジャー
３０…流路                              ３２…回転ジョイント支持ハウジング
３２ｃ…周壁部                          ３２ｄ…切欠け部
３４…通風路                            ３６…回転側部材
３８…固定側部材                        ４０…ソケット部
４２…配管                              ４４…隔壁
４６、４８…気室                        ５０…壁面
５２…嵌合部                            ５４…インロー嵌合部
５６…ドレイン配管                      ５８…予備ドレイン配管
６０…空間                              ６２…筐体
６２ａ…第１壁部                        ６２ｂ…第２壁部
６４…開口部                            ６６…通気口
【図１】
2020061849.tif 000003
【図２】
2020061849.tif 000004
【図３】
2020061849.tif 000005
【図４】
2020061849.tif 000006
【図５】
2020061849.tif 000007
【図６】
2020061849.tif 000008
【図７】
2020061849.tif 000009