(57)【要約】  回転テーブル装置（５）は、駆動源である中空モータ（１０）と、中空モータ（１０）によって回転可能とされるテーブル（２０）と、テーブル（２０）の回転運動を支承する回転ベアリング（３０）とを備えている。そして、回転テーブル装置（５）が有する回転ベアリング（３０）は、内周面に転走面が設けられた外輪（３１）と、外周面に前記転走面と対向する転走面が設けられた内輪（３２）と、外輪（３１）の転走面と内輪（３２）の転走面とで形成される転走路に装填される複数の転動体（３３）とによって構成されており、内輪（３２）又は外輪（３１）のうち、回転駆動側となるいずれか一方に隣接して冷却媒体経路（α，β）が形成されている。かかる構成によって、適切な冷却効果を発揮することが可能な回転ベアリングと回転テーブル装置を得る。
2008123407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に転走面が設けられた外輪と、
外周面に前記転走面と対向する転走面が設けられた内輪と、
前記外輪の転走面と前記内輪の転走面とで形成される転走路に装填される複数の転動体と、
を備え、
前記内輪又は前記外輪のうち、回転駆動側となるいずれか一方に隣接して冷却媒体経路が形成されていることを特徴とする回転ベアリング。
【請求項２】
請求項１に記載の回転ベアリングにおいて、
前記冷却媒体経路は、回転駆動側となる前記内輪又は前記外輪が有する周面の少なくとも一部に沿って形成されていることを特徴とする回転ベアリング。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の回転ベアリングにおいて、
前記外輪および前記内輪には、取り付けに用いられる取付手段が形成されており、
少なくとも前記冷却媒体経路と前記取付手段とが隣接する箇所には、プレート部材が介装されていることを特徴とする回転ベアリング。
【請求項４】
請求項３に記載の回転ベアリングにおいて、
前記プレート部材が、冷却フィンを有していることを特徴とする回転ベアリング。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の回転ベアリングにおいて、
前記冷却媒体経路は、回転駆動側となる前記内輪又は前記外輪、もしくは回転ベアリングが取り付けられる取付部材に設けられていることを特徴とする回転ベアリング。
【請求項６】
駆動源である中空モータと、
前記中空モータによって回転可能とされるテーブルと、
前記テーブルの回転運動を支承する回転ベアリングと、
を備え、
前記回転ベアリングが、
内周面に転走面が設けられた外輪と、
外周面に前記転走面と対向する転走面が設けられた内輪と、
前記外輪の転走面と前記内輪の転走面とで形成される転走路に装填される複数の転動体と、
によって構成され、
前記内輪又は前記外輪のうち、回転駆動側となるいずれか一方に隣接して冷却媒体経路が形成されることを特徴とする回転テーブル装置。
【請求項７】
請求項６に記載の回転テーブル装置において、
前記冷却媒体経路の少なくとも一部が導通する経路形成管を有し、該経路形成管が前記中空モータ内を挿通して設置されていることを特徴とする回転テーブル装置。
【請求項８】
請求項７に記載の回転テーブル装置において、
前記冷却媒体経路は、
前記回転ベアリングの熱を奪う前の冷却媒体を導入するための冷却媒体導入路と、
前記回転ベアリングの熱を奪った冷却媒体を排出するための冷却媒体排出路と、
から構成され、
前記経路形成管内を導通する前記冷却媒体導入路および前記冷却媒体排出路は、
前記冷却媒体導入路が前記経路形成管の軸心線に沿って形成され、
前記冷却媒体排出路が前記冷却媒体導入路の外周側に位置するように形成されることを特徴とする回転テーブル装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の回転テーブル装置において、
前記経路形成管は、ブレーキシャフトであることを特徴とする回転テーブル装置。
【請求項１０】
駆動源である中空モータと、
前記中空モータによって回転可能とされるテーブルと、
前記テーブルの回転運動を支承する回転ベアリングと、
を備え、
前記中空モータが、前記テーブルに対して直接的に回転駆動力を及ぼすダイレクトドライブモータとして構成されることを特徴とする回転テーブル装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の回転テーブル装置において、
前記回転ベアリングが、
内周面に複数の転走面が設けられた外輪と、
外周面に前記複数の転走面とそれぞれ対向する複数の転走面が設けられた内輪と、
前記外輪に設けられた複数の転走面と前記内輪に設けられた複数の転走面とで形成される複数条の転走路に装填される複数のローラと、
を有する複列ローラベアリングとして構成されることを特徴とする回転テーブル装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の回転テーブル装置において、
前記複数条の転走路に装填される前記複数のローラは、ローラの転走面と直交する方向に延びる仮想線として定義される荷重の作用線が、回転ベアリングの軸線方向に沿った断面上において回転ベアリングの半径方向に対して各条列ごとで一定の方向に傾いており、且つ、少なくとも一つの転走路におけるローラの荷重の作用線と、他の転走路におけるローラの荷重の作用線とが、複数条の転走路よりも内周側又は外周側で交差するように構成されていることを特徴とする回転テーブル装置。
【請求項１３】
請求項１０又は１１に記載の回転テーブル装置において、
前記回転ベアリングの外輪又は内輪が、
前記中空モータを構成するロータ又はステータ、あるいはロータ又はステータに接続する部材と、
前記テーブル又は当該テーブルに接続する部材と、
によって挟持されていることを特徴とする回転テーブル装置。
【請求項１４】
駆動源である中空モータと、
前記中空モータによって回転可能とされるテーブルと、
前記テーブルの回転運動を支承する回転ベアリングと、
を備え、
前記中空モータが前記テーブルに対して直接的に回転駆動力を及ぼすダイレクトドライブモータとして構成される回転テーブル装置の、前記テーブルの直径を決定するために用いられるテーブル径決定方法であって、
テーブル直径をＤ（ｍｍ）、テーブルおよびワークの総長さをＬ（ｍｍ）、テーブルおよびワークの総重量をＭ（ｋｇ）、テーブルの比重をη（ｋｇ／ｍｍ３）、テーブルのイナーシャをＪ（ｋｇ・ｍ２）としたときに、
コンピュータに、
少なくとも一組のＤ、Ｍを入力するＤＭ入力ステップと、
下記数式（１）に前記ＤＭ入力ステップで入力したＤ、Ｍを代入することによってＬを算出するＬ算出ステップと、
前記Ｌ算出ステップによって求められたＤ、Ｍ、Ｌの組を下記数式（２）に代入することによってＪを算出するＪ算出ステップと、
前記Ｊ算出ステップで算出されたＪに基づいて、下記不等式（３）を満足するＤ、Ｍの組を選択するＤＭ選択ステップと、
を実行させることにより、前記テーブル直径Ｄを決定することを特徴とするテーブル径決定方法。
【数１】
2008123407.tif 000009
【数２】
2008123407.tif 000010
【数３】
2008123407.tif 000011
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械等に用いられる回転ベアリングおよび回転テーブル装置のうち、冷却構造を備えるものに関する。また、本発明は、工作機械等に用いられる回転テーブル装置と、この回転テーブル装置を設計する際に用いられるテーブル径決定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば工作機械の分野においては、工具を装着する主軸部をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に移動させる３軸駆動機構と、被加工物を保持するテーブル等の保持部をＣ軸および／又はＡ軸回りに回転させる回転駆動機構とを兼ね備えたものが提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。かかる工作機械においては、３軸駆動機構をそれぞれリニアモータによって駆動し、回転駆動機構を中空モータによって駆動することが提案されており、特に、回転駆動機構は、中空モータによるダイレクト駆動の作用によって立ち上がり動作が非常に早く、しかもＣ軸およびＡ軸の回転駆動を行うための機構においてプーリ等の伝導部材や減速機構等が不要になるという効果を発揮することができるとされている。【０００３】
ただし、上述したような３軸駆動機構と回転駆動機構とを併せ持つ工作機械は、実機化に際しての困難な課題が多く存在するため、完全なる実用化に至っていないのが現状である。例えば、Ｃ軸回りの回転駆動機構であるＣ軸テーブルを例にとって説明すると、Ｃ軸テーブルに対する市場のニーズとしては、高精密且つ高効率の加工作業を実現するために、高精度・高速回転といった性能が求められる一方で、マシニングセンタによる軽切削を受ける関係から、前述した高精度・高速回転という性能とは相反する高耐荷重といった性能をも同時に満足する必要がある。ところが、従来技術では、被加工物を保持するテーブル等の保持部をＣ軸回りで適切に回転させる必要から、単なる一般的な回転ベアリングを用いて当該保持部を設置することが試みられてきた。【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１３０４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記保持部は、被加工物の加工のために毎分１０００〜１２００回転程度で回転運動することが求められる一方、被加工物の安定且つ確実な保持のために高い剛性を有していることが求められている。【０００６】
しかしながら、上記保持部を支承しなければならない回転ベアリングにとって、高精度・高速回転と高耐荷重という相反する作用効果を同時に発揮することは、非常に困難なことであった。すなわち、高速回転を安定して実現するためには、接触面積が小さいボールを用いた回転ボールベアリングを採用することが好適であるが、工作機械で要求される高い剛性を安定して満足することは、回転ボールベアリングには困難である。一方、工作機械で要求される高い剛性を満足させるためには、ボールに比べて接触面積の大きいローラを用いた回転ローラベアリングを採用することが考えられるが、この場合には、高い剛性は有するものの、ローラの接触面積が大きい故に高速回転による摩擦等の負荷が大きくなり、回転駆動を行う側の部材が発熱してしまうといった不具合が生じてしまう。【０００７】
ところが、工作機械の分野において、上述した問題点を解決する技術手段は未だ提案されていない。もちろん、上記特許文献１を含む先行技術文献にも、高精度・高速回転と高耐荷重という回転ベアリングにとって相反する作用効果を実現する技術は提案されていない。したがって、上記特許文献１等で提案されている従来の多軸駆動の工作機械は、ダイレクト駆動の採用に基づいた作用効果を十分発揮することができない装置であると言うことができる。【０００８】
本発明は、上述した課題の存在に鑑みて成されたものであって、その目的は、適切な冷却効果を発揮することが可能な回転ベアリングと回転テーブル装置を提供することによって、工作機械に用いられる回転ベアリングの高速回転化、高剛性化および高耐荷重化を同時に実現することにある。また、本発明は、上記回転ベアリングと上記回転テーブル装置を利用することによって、多軸駆動の利点を十分に発揮することのできる工作機械を得ることを目的とする。【０００９】
また、本発明者らは、高精度・高速回転と高耐荷重という作用効果を同時に実現するためには、回転ベアリングの特性である高耐荷重・高剛性・高精度と、中空モータ等のダイレクトドライブモータの特性である高精度・高速回転・高トルクとを同時に発揮させることのできる、回転ベアリングとダイレクトドライブモータとを融合する技術を開発することが重要であるとの考えに至った。【００１０】
そこで、本発明は、回転ベアリングとダイレクトドライブモータとを融合することによって高精度化・高速回転化、高耐荷重化等を同時に実現した工作機械を得ることをも目的とするものである。さらに、本発明は、新たな回転テーブル装置のテーブルの直径を容易且つ好適に決定するために用いられるテーブル径決定方法を提供するものでもある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る回転ベアリングは、内周面に転走面が設けられた外輪と、外周面に前記転走面と対向する転走面が設けられた内輪と、前記外輪の転走面と前記内輪の転走面とで形成される転走路に装填される複数の転動体と、を備え、前記内輪又は前記外輪のうち、回転駆動側となるいずれか一方に隣接して冷却媒体経路が形成されていることを特徴とする。【００１２】
本発明に係る回転ベアリングにおいて、前記冷却媒体経路は、回転駆動側となる前記内輪又は前記外輪が有する周面の少なくとも一部に沿って形成することができる。【００１３】
また、本発明に係る回転ベアリングにおいて、前記外輪および前記内輪には、取り付けに用いられる取付手段が形成されており、少なくとも前記冷却媒体経路と前記取付手段とが隣接する箇所には、プレート部材が介装されていることとすることができる。【００１４】
さらに、本発明に係る回転ベアリングでは、前記プレート部材が、冷却フィンを有していることとすることができる。【００１５】
また、本発明に係る回転ベアリングにおいて、前記冷却媒体経路は、回転駆動側となる前記内輪又は前記外輪、もしくは回転ベアリングが取り付けられる取付部材に設けることができる。【００１６】
本発明に係る回転テーブル装置は、駆動源である中空モータと、前記中空モータによって回転可能とされるテーブルと、前記テーブルの回転運動を支承する回転ベアリングと、を備え、前記回転ベアリングが、内周面に転走面が設けられた外輪と、外周面に前記転走面と対向する転走面が設けられた内輪と、前記外輪の転走面と前記内輪の転走面とで形成される転走路に装填される複数の転動体と、によって構成され、前記内輪又は前記外輪のうち、回転駆動側となるいずれか一方に隣接して冷却媒体経路が形成されることを特徴とする。【００１７】
本発明に係る回転テーブル装置は、前記冷却媒体経路の少なくとも一部が導通する経路形成管を有し、該経路形成管が前記中空モータ内を挿通して設置されていることとすることができる。【００１８】
また、本発明に係る回転テーブル装置において、前記冷却媒体経路は、前記回転ベアリングの熱を奪う前の冷却媒体を導入するための冷却媒体導入路と、前記回転ベアリングの熱を奪った冷却媒体を排出するための冷却媒体排出路と、から構成され、前記経路形成管内を導通する前記冷却媒体導入路および前記冷却媒体排出路は、前記冷却媒体導入路が前記経路形成管の軸心線に沿って形成され、前記冷却媒体排出路が前記冷却媒体導入路の外周側に位置するように形成されることが好適である。【００１９】
さらに、本発明に係る回転テーブル装置において、前記経路形成管は、ブレーキシャフトであることとすることができる。【００２０】
本発明に係る別の回転テーブル装置は、駆動源である中空モータと、前記中空モータによって回転可能とされるテーブルと、前記テーブルの回転運動を支承する回転ベアリングと、を備え、前記中空モータが、前記テーブルに対して直接的に回転駆動力を及ぼすダイレクトドライブモータとして構成されることを特徴とする。【００２１】
本発明に係る別の回転テーブル装置は、前記回転ベアリングが、内周面に複数の転走面が設けられた外輪と、外周面に前記複数の転走面とそれぞれ対向する複数の転走面が設けられた内輪と、前記外輪に設けられた複数の転走面と前記内輪に設けられた複数の転走面とで形成される複数条の転走路に装填される複数のローラと、を有する複列ローラベアリングとして構成されることが好適である。【００２２】
また、本発明に係る別の回転テーブル装置において、前記複数条の転走路に装填される前記複数のローラは、ローラの転走面と直交する方向に延びる仮想線として定義される荷重の作用線が、回転ベアリングの軸線方向に沿った断面上において回転ベアリングの半径方向に対して各条列ごとで一定の方向に傾いており、且つ、少なくとも一つの転走路におけるローラの荷重の作用線と、他の転走路におけるローラの荷重の作用線とが、前記複数条の転走路よりも内周側又は外周側で交差するように構成することができる。【００２３】
さらに、本発明に係る別の回転テーブル装置は、前記回転ベアリングの外輪又は内輪が、前記中空モータを構成するロータ又はステータ、あるいはロータ又はステータに接続する部材と、前記テーブル又は当該テーブルに接続する部材と、によって挟持されるように構成することができる。【００２４】
本発明に係るテーブル径決定方法は、駆動源である中空モータと、前記中空モータによって回転可能とされるテーブルと、前記テーブルの回転運動を支承する回転ベアリングと、を備え、前記中空モータが前記テーブルに対して直接的に回転駆動力を及ぼすダイレクトドライブモータとして構成される回転テーブル装置の、前記テーブルの直径を決定するために用いられるテーブル径決定方法であって、テーブル直径をＤ（ｍｍ）、テーブルおよびワークの総長さをＬ（ｍｍ）、テーブルおよびワークの総重量をＭ（ｋｇ）、テーブルの比重をη（ｋｇ／ｍｍ３）、テーブルのイナーシャをＪ（ｋｇ・ｍ２）としたときに、コンピュータに、少なくとも一組のＤ、Ｍを入力するＤＭ入力ステップと、下記数式（１）に前記ＤＭ入力ステップで入力したＤ、Ｍを代入することによってＬを算出するＬ算出ステップと、前記Ｌ算出ステップによって求められたＤ、Ｍ、Ｌの組を下記数式（２）に代入することによってＪを算出するＪ算出ステップと、前記Ｊ算出ステップで算出されたＪに基づいて、下記不等式（３）を満足するＤ、Ｍの組を選択するＤＭ選択ステップと、を実行させることにより、前記テーブル直径Ｄを決定することを特徴とする。
【数１】
2008123407.tif 000003
【数２】
2008123407.tif 000004
【数３】
2008123407.tif 000005
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、適切な冷却効果を発揮することが可能な回転ベアリングと回転テーブル装置を提供することができるので、工作機械に用いられる回転ベアリングの高速回転化、高剛性化および高耐荷重化を同時に実現することができる。また、本発明の回転ベアリングと回転テーブル装置を利用することによって、多軸駆動の利点を十分に発揮することのできる工作機械を得ることができる。【００２６】
さらに、本発明によれば、回転ベアリングとダイレクトドライブモータとを融合することによって高精度化・高速回転化、高耐荷重化等を同時に実現した工作機械を得ることができる。またさらに、本発明によれば、新たな回転テーブル装置のテーブルの直径を容易且つ好適に決定するために用いられるテーブル径決定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る回転テーブル装置の全体構成を示す外観斜視図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る回転テーブル装置の全体構成を示す正面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る回転テーブル装置の具体的な構成を説明するための断面図であり、特に、図２におけるＡ−Ａ断面を示している。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る回転テーブル装置の具体的な構成を説明するための断面図であり、特に、図２におけるＢ−Ｂ断面を示している。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る回転テーブル装置の具体的な構成を説明するための断面図であり、特に、図２におけるＣ−Ｃ断面を示している。
【図６】図６は、本発明に係る回転テーブル装置が取り得る多様な実施形態の一例を示す縦断面図である。
【図７】図７は、第２の実施形態に係る回転テーブル装置の全体構成を示す外観斜視図である。
【図８】図８は、第２の実施形態に係る回転テーブル装置の全体構成を示す正面図である。
【図９】図９は、第２の実施形態に係る回転テーブル装置の具体的な構成を説明するための断面図であり、特に、図８におけるＤ−Ｄ断面を示している。
【図１０】図１０は、第２の実施形態に係る回転テーブル装置の具体的な構成を説明するための断面図であり、特に、図８におけるＥ−Ｅ断面を示している。
【図１１】図１１は、第２の実施形態に係る回転テーブル装置の具体的な構成を説明するための断面図であり、特に、図８におけるＦ−Ｆ断面を示している。
【図１２】図１２は、本発明に係る回転テーブル装置が取り得る多様な実施形態の一例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
（第１の実施形態）
以下、本発明を実施するための好適な第１の実施形態について、図１乃至図５を用いて説明する。なお、以下に示す第１の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、第１の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。【００２９】
図１は、第１の実施形態に係る回転テーブル装置の全体構成を示す外観斜視図である。また、図２は、第１の実施形態に係る回転テーブル装置の全体構成を示す正面図である。さらに、図３乃至図５は、第１の実施形態に係る回転テーブル装置の具体的な構成を説明するための断面図であり、特に、図３は図２におけるＡ−Ａ断面を示し、図４は図２におけるＢ−Ｂ断面を示し、図５は図２におけるＣ−Ｃ断面を示している。なお、本発明の回転ベアリングは、下記第１の実施形態では、回転テーブル装置５に組み込まれる回転ローラベアリング３０として例示されている。【００３０】
第１の実施形態に係る回転テーブル装置５は、中空モータ１０、テーブル２０、回転ローラベアリング３０、ブレーキシャフト４０およびロータリージョイント５０なる部材を備えて構成されている。【００３１】
中空モータ１０は、内方側に回転体であるロータが設置され、外方側に固定体であるステータが設置されるインナーロータ形式のモータであり、その回転駆動力を直接テーブル２０に対して及ぼすことのできるダイレクトドライブモータとして機能する。ロータは、ステータとの対向面に永久磁石１２を備えており、この永久磁石１２が界磁束発生源としての機能を発揮する。一方、ステータ側には、磁界発生源となるコイル部１６が設置されているので、これら永久磁石１２とコイル部１６との作用によって、中空モータ１０の回転駆動が実現されている。なお、ステータは、その下方側が固定プレート１７に接合されることによって確実に固定されているので、中空モータ１０の駆動時には、ロータ側のみが安定して回転駆動できるようになっている。【００３２】
ロータには、永久磁石１２の上部に設置される上方部材１３と、永久磁石１２の下部に設置される下方部材１４とが配設されている。【００３３】
ロータに設置される上方部材１３の上部には、回転ローラベアリング３０が設置されている。この回転ローラベアリング３０は、内周に２列の転走面が設けられた外輪３１と、外輪３１の内側に配置され、その外周に外輪３１の有する２列の転走面と対向する２列の転走面が設けられた内輪３２と、内外輪３１，３２の転走面間に形成される転走路に装填される複数のローラ３３とから構成されている。ロータに設置される上方部材１３は、回転ローラベアリング３０の内輪３２に形成された取付手段としてのボルト孔３２ａを利用して内輪３２とボルト固定されており、内輪３２を取り付けるための取付部材として機能している。そして、中空モータ１０を回転駆動させると、ロータの回転駆動にしたがって回転ローラベアリング３０の内輪３２側も回転するようになっている。つまり、第１の実施形態の回転ローラベアリング３０においては、内輪３２側が回転駆動側として機能する。なお、回転ローラベアリング３０の外輪３１については、図示しない工作機械の固定部材に対して取付手段としてのボルト孔３１ａを介して確実に固定されているので、中空モータ１０の駆動力は、確実に回転ローラベアリング３０の内輪３２側に伝達されることになる。【００３４】
なお、ロータに設置される上方部材１３は、回転ローラベアリング３０の内輪３２と接続する箇所にフィン形状１３ａを有しており、回転ローラベアリング３０が高速回転することによって内輪３２側に発生してしまう熱を、そのフィン形状１３ａの作用によって放熱し、冷却効果を発揮できるようになっている。また、このフィン形状１３ａは、内輪３２とともに回転するので、その回転駆動によっても放熱効率を高めることが可能となっている。【００３５】
さらに、回転ローラベアリング３０の内輪３２には、その上方側に冷却フィン３５ａを有するプレート部材３５を介してテーブル２０が設置されている。このテーブル２０は、工作機械で加工される被加工物を保持するための保持部として機能する部材であり、中空モータ１０からの回転駆動力を受けて回転することにより、被加工物への加工が施される。【００３６】
なお、テーブル２０は、中空モータ１０との間に設置される回転ローラベアリング３０の支承作用によって、スムーズで安定した回転運動が実現されている。また、テーブル２０と回転ローラベアリング３０の内輪３２との間にも、上述したフィン形状１３ａと同様の作用効果を発揮することのできる冷却フィン３５ａを有するプレート部材３５が介装されており、この冷却フィン３５ａについても、回転ローラベアリング３０が高速回転することによって内輪３２側に発生してしまう熱を、そのフィン形状の作用によって放熱し、効果的な冷却を行うことが可能となっている。特に、プレート部材３５の冷却フィン３５ａは、内輪３２とともに回転するので、この回転によっても放熱効率の向上が図られる。【００３７】
テーブル２０の下方側の面には、ブレーキシャフト４０が設置されている。このブレーキシャフト４０は、後述する冷却媒体経路（α，β）がその内部に形成される経路形成管として機能する部材であり、一端側（図３における紙面上側）がテーブル２０に固定されることによって該テーブル２０とともに回転可能に設置される部材である。また、ブレーキシャフト４０は、中空モータ１０のロータが有する中空部を導通して下方に延びて挿通設置されており、下方に位置する他端側（図３における紙面下側）には、ロータリージョイント５０が設置されている。かかる構成によって、テーブル２０にしたがって回転運動するブレーキシャフト４０と、固定設置されるロータリージョイント５０との間での、冷却媒体の受け渡しが可能となっている。【００３８】
なお、ブレーキシャフト４０は、導通する中空モータ１０とロータリージョイント５０との中間位置にブレーキ装置４１を備えている。このブレーキ装置４１は、図示しない工作機械の制御装置からの停止信号を受信して動作することにより、ブレーキシャフト４０の回転運動を停止させることが可能となっている。【００３９】
以上、第１の実施形態に係る回転テーブル装置５の構成を説明したが、回転テーブル装置５や回転ローラベアリング３０が備える冷却構造は、上述したフィン形状１３ａやプレート部材３５の冷却フィン３５ａのみではない。第１の実施形態に係る回転テーブル装置５および回転ローラベアリング３０は、さらなる特徴を備えた冷却構造を有している。【００４０】
すなわち、第１の実施形態に係る冷却構造は、部材の表面積を拡大することによって高い放熱効果を得ようとするフィン形状を用いるもの（例えば、フィン形状１３ａやプレート部材３５の冷却フィン３５ａ）に限られず、冷却媒体を用いることによって、回転ローラベアリング３０の内輪３２に発生する熱を直接的に抜熱する手段をも備えるものである。その構成を、図３乃至図５を用いて具体的に説明すると、第１の実施形態に係る回転テーブル装置５では、回転駆動側である内輪３２に隣接して、冷却媒体を導通させることができる冷却媒体経路（α，β）が形成されている。この冷却媒体経路（α，β）は、ロータリージョイント５０からブレーキシャフト４０内部に導通され、さらにテーブル２０内部を経由して回転ローラベアリング３０の外周面に沿って一周する冷却媒体導入路αと、冷却媒体導入路αからテーブル２０内部を経由してブレーキシャフト４０内部に導通され、さらにロータリージョイント５０から外部に通じる冷却媒体排出路βと、から構成されている。【００４１】
冷却媒体導入路αは、まず、ロータリージョイント５０の中央部を導通し、ロータリージョイント５０と接続するブレーキシャフト４０の軸心線に沿ってブレーキシャフト４０の中央部に形成された符号α１で示される経路を辿っている。ブレーキシャフト４０の軸心線に沿って昇った冷却媒体導入路αは、次にテーブル２０の中央部分に接続し、テーブル２０の中央部から外周方向へと一直線に向かって形成される符号α２で示される経路を進む。テーブル２０の外周端近くまで進んだ冷却媒体導入路αは、続いてプレート部材３５を介して回転ローラベアリング３０の外周面に沿って一周する符号α３で示される経路に接続する。そして、プレート部材３５を介して回転ローラベアリング３０の外周面に沿って一周したところで冷却媒体導入路αが終了する。【００４２】
一方、冷却媒体排出路βは、冷却媒体導入路αのうち、プレート部材３５を介して回転ローラベアリング３０の外周面に沿って一周する符号α３で示される経路に接続し、テーブル２０の外周端近くから中央部へと一直線に向かう符号β１で示される経路から始まる。なお、冷却媒体排出路βの符号β１で示されるテーブル２０内の経路と、冷却媒体導入路αの符号α２で示されるテーブル２０内の経路とは、全く異なる箇所に形成される経路であり、例えば図５においてより詳細にわかるように、なるべく離れた位置に形成することが好適である。【００４３】
次にテーブル２０の中央部分まで進んだ冷却媒体排出路βは、ブレーキシャフト４０内部に導通される。このとき、ブレーキシャフト４０の内部を通過する符号β２で示される経路は、ブレーキシャフト４０の軸心線に沿って上昇した冷却媒体導入路αに対して、その外周側に位置するように形成されることが好適である。【００４４】
続いてブレーキシャフト４０の下端に達した冷却媒体排出路βは、ロータリージョイント５０に接続し、外部に通じるように形成されている。【００４５】
そして、以上のように形成される冷却媒体導入路αと冷却媒体排出路βには、冷却媒体を導通可能となっている。この冷却媒体は、例えば、液体の冷却媒体であるオイルや水、液体窒素等や、気体の冷却媒体である二酸化炭素、炭化水素（プロパン、イソブタンなど）、アンモニア、空気、アルゴンガス等を用いることができる。【００４６】
以上のような冷却媒体は、ロータリージョイント５０の機能によってブレーキシャフト４０とロータリージョイント５０との間、すなわち回転体と固定体との間での受け渡しが支障なく行われることになる。【００４７】
また、図３乃至図５で示される第１の実施形態の冷却媒体導入路αは、符号α３で示される箇所がプレート部材３５を挟む形で回転ローラベアリング３０に沿うように形成されている。プレート部材３５は、その外周側に形成された冷却フィン３５ａによって放熱効果を発揮することができるが、一方、回転ローラベアリング３０の内輪３２の取り付けのために形成されているボルト孔３２ａを塞ぐことによって、冷却媒体導入路αから冷却媒体が漏れ出すのを防止する機能も発揮する。このような構成は、冷却媒体による抜熱と、プレート部材３５の冷却フィン３５ａによる放熱という、二重の冷却効果を発揮できる点で優れている。【００４８】
さらに、冷却媒体導入路α内では熱を受ける前の冷却媒体が通過し、冷却媒体排出路β内では熱を受けた後の冷却媒体が通過することになる。したがって、これら冷却媒体導入路αと冷却媒体排出路βは、極力離れた位置に形成されることが好ましい。そして、上述したように、テーブル２０内では、冷却媒体導入路αと冷却媒体排出路βとが最も離れた位置となるように配置がされている。【００４９】
ただし、ブレーキシャフト４０内にあっては、冷却媒体導入路αと冷却媒体排出路βとが非常に近い位置を通過せざるを得ないという構造上の問題を抱えている。そこで、第１の実施形態では、熱を受ける前の冷却媒体がブレーキシャフト４０の中央部を通過するように構成し、一方、熱を受けた後の冷却媒体がブレーキシャフト４０の外周側を通過するように構成した。これにより、熱を受けた後の冷却媒体が外気に近い場所に位置することになるので、ブレーキシャフト４０内への熱の蓄積を極力低減させることが可能となった。なお、ブレーキシャフト４０内における熱対策としては、冷却媒体導入路αと冷却媒体排出路βとの位置関係を工夫するだけでなく、例えば、冷却媒体導入路αと冷却媒体排出路βとを構成するインナーパイプの外周面に断熱材を巻き、冷却媒体導入路αおよび冷却媒体排出路β自体の断熱性を向上させる手法を採用することもできる。【００５０】
以上、第１の実施形態に係る冷却構造を備える回転ローラベアリング３０および回転テーブル装置５についての好適な実施形態について説明を行った。しかしながら、本発明の技術的範囲は上記第１の実施形態に記載の範囲には限定されない。上記第１の実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。【００５１】
例えば、上述した冷却媒体導入路αでは、符号α３で示される回転ローラベアリング３０の外周面に沿って一周する箇所が、プレート部材３５を挟む形で回転ローラベアリング３０に沿うように形成されていた。しかしながら、このプレート部材３５は本発明に必須の構成ではなく、例えば図６において示すように、冷却媒体導入路αのうちの、符号α３で示される回転ローラベアリング３０の外周面に沿って一周する箇所が、回転ローラベアリング３０と直接接触するように構成することも好適である。冷却媒体導入路αと回転ローラベアリング３０とを直接接触させることによって、冷却媒体の冷却効果をより高めることが可能となる。【００５２】
なお、図６で示す構成を実現するために、例えば、冷却媒体導入路αが内輪３２のボルト孔３２ａを避けるように冷却媒体経路を形成したり、回転ローラベアリング３０の取り付けをボルト以外の手段で実現することによって内輪３２のボルト孔３２ａを省略したり、少なくとも冷却媒体導入路αとボルト孔３２ａとが隣接する箇所に、抜熱を阻害せず、且つ、冷却媒体の漏れを防止することのできるプレート部材を設置したりすることができる。【００５３】
また、上述した冷却媒体導入路αでは、符号α３で示される回転ローラベアリング３０の外周面に沿って一周する箇所が、回転ローラベアリング３０が有する内輪３２の上面側のみを沿うように形成された場合を例示して説明した。しかしながら、本発明の冷却媒体導入路は、上述した形態に限られるものではなく、回転駆動側となる内輪又は外輪が有する周面の少なくとも一部を沿うように形成すれば良い。【００５４】
なお、構造上可能であれば、内輪３２の内面側や下面側、あるいは外輪３１側が回転駆動側となる構造の場合には、外輪３１側を沿うように冷却媒体経路を形成することもできる。【００５５】
また、上述した第１の実施形態では、冷却媒体導入路αおよび冷却媒体排出路βからなる冷却媒体経路を、ロータリージョイント５０、ブレーキシャフト４０およびテーブル２０内に形成した場合を例示して説明した。しかしながら、冷却媒体経路の形成箇所は、上記の部材には限られない。回転ベアリングの回転駆動側となる内輪又は外輪のいずれか一方に隣接することによって冷却効果を発揮できるのであれば、冷却媒体経路はいかなる部材に形成されても良く、例えば、内輪又は外輪の内部に冷却媒体経路を形成したり、回転ベアリングが取り付けられる取付部材に対して冷却媒体経路を形成したりしても良い。【００５６】
さらに、上述した実施形態では、冷却媒体経路がその内部に形成される経路形成管を、ブレーキシャフト４０として用いた場合について例示して説明を行った。しかしながら、冷却媒体経路が形成される経路形成管は、ブレーキシャフト４０として用いられるものに限られない。単に、経路形成管としてのみ用いられる管部材として経路形成管を構成しても良いし、その他の機能を発揮できるように構成しても良い。【００５７】
またさらに、本発明の回転ベアリングは、上述した回転ローラベアリング３０に限られず、適切にテーブル２０の回転運動を支承できるものであれば、転動体にボールを用いたもの等、あらゆる型式の回転ベアリングを用いることができる。【００５８】
さらにまた、上述した第１の実施形態では、本発明の中空モータを、内方側に回転体であるロータが設置され、外方側に固定体であるステータが設置されるインナーロータ形式の中空モータ１０として構成した場合を例示して説明を行った。しかしながら、本発明の中空モータには、外方側に回転体であるロータを設置し、内方側に固定体であるステータを設置したアウターロータ形式の中空モータを採用することができる。【００５９】
その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。【００６０】
（第２の実施形態）
続いて、本発明を実施するための好適な別の実施形態について、図７乃至図１１を用いて説明する。なお、以下に示す第２の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、第２の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。【００６１】
図７は、第２の実施形態に係る回転テーブル装置の全体構成を示す外観斜視図である。また、図８は、第２の実施形態に係る回転テーブル装置の全体構成を示す正面図である。さらに、図９乃至図１１は、第２の実施形態に係る回転テーブル装置の具体的な構成を説明するための断面図であり、特に、図９は図８におけるＤ−Ｄ断面を示し、図１０は図８におけるＥ−Ｅ断面を示し、図１１は図８におけるＦ−Ｆ断面を示している。【００６２】
第２の実施形態に係る回転テーブル装置５は、中空モータ１０、テーブル２０、回転ローラベアリング３０、ブレーキシャフト４０およびロータリージョイント５０なる部材を備えて構成されている。【００６３】
中空モータ１０は、内方側に回転体であるロータが設置され、外方側に固定体であるステータが設置されるインナーロータ形式のモータであり、その回転駆動力を直接テーブル２０に対して及ぼすことのできるダイレクトドライブモータとして機能する。【００６４】
ロータは、ステータとの対向面に永久磁石１２を備えており、この永久磁石１２が界磁束発生源としての機能を発揮する。一方、ステータ側には、磁界発生源となるコイル部１６が設置されているので、これら永久磁石１２とコイル部１６との作用によって、中空モータ１０の回転駆動が実現されている。なお、ステータは、その下方側が固定プレート１７に接合されることによって確実に固定されているので、中空モータ１０の駆動時には、ロータ側のみが安定して回転駆動できるようになっている。【００６５】
また、ロータには、永久磁石１２の上部に設置される上方部材１３と、永久磁石１２の下部に設置される下方部材１４とが配設されている。【００６６】
ロータに設置される上方部材１３の上部には、回転ローラベアリング３０が設置されている。この回転ローラベアリング３０は、内周に２列の転走面が設けられた外輪３１と、外輪３１の内側に配置され、その外周に外輪３１の有する２列の転走面と対向する２列の転走面が設けられた内輪３２と、内外輪３１，３２の転走面間に形成される転走路に装填される複数のローラ３３とを備えるものであり、複列ローラベアリングとして構成されるものである。【００６７】
また、回転ローラベアリング３０を構成する複数のローラ３３は、外輪３１の有する２列の転走面と内輪３２の有する２列の転走面とによって形成される２条の転走路に対して、アンギュラコンタクトとなるように構成されている。すなわち、第２の実施形態に係る回転ローラベアリング３０において、２条の転走路に対してそれぞれ装填される複数のローラ３３は、ローラ３３の転走面と直交する方向に延びる仮想線として定義される荷重の作用線が、回転ベアリング３０の軸線方向に沿った断面上において回転ベアリング３０の半径方向に対して各条列ごとで一定の方向に傾いており、且つ、一方の転走路におけるローラ３３の荷重の作用線と、他方の転走路におけるローラ３３の荷重の作用線とが、２条の転走路よりも内周側又は外周側で交差するように構成されているのである。第２の実施形態に係る回転ローラベアリング３０は、以上のような構成を備えているので、ガタツキがなく滑らかな回転が可能となっている。【００６８】
ロータに設置される上方部材１３は、回転ローラベアリング３０の内輪３２と接続する箇所にフィン形状１３ａを有しており、回転ローラベアリング３０が高速回転することによって内輪３２側に発生してしまう熱を、そのフィン形状１３ａの作用によって放熱し、冷却効果を発揮できるようになっている。また、このフィン形状１３ａは、内輪３２とともに回転するので、その回転駆動によっても放熱効率を高めることが可能となっている。【００６９】
さらに、回転ローラベアリング３０の内輪３２には、その上方側に冷却フィン３５ａを有するプレート部材３５を介してテーブル２０が設置されている。このテーブル２０は、工作機械で加工される被加工物を保持するための保持部として機能する部材であり、中空モータ１０からの回転駆動力を受けて回転することにより、被加工物への加工が施される。【００７０】
テーブル２０と回転ローラベアリング３０の内輪３２との間に設置されるプレート部材３５の冷却フィン３５ａは、上述したフィン形状１３ａと同様の作用効果を発揮することのできる部材であり、この冷却フィン３５ａについても、回転ローラベアリング３０が高速回転することによって内輪３２側に発生してしまう熱を、そのフィン形状の作用によって放熱し、効果的な冷却を行うことが可能となっている。特に、プレート部材３５の冷却フィン３５ａは、内輪３２とともに回転するので、この回転によっても放熱効率の向上が図られる。【００７１】
なお、回転ローラベアリング３０の内輪３２は、ロータに固定接続される上方部材１３と、テーブル２０に固定接続されるプレート部材３５とによって確実に狭持されている。つまり、上方部材１３とプレート部材３５とが協働して内輪３２を取り付けるための取付部材として機能している。したがって、中空モータ１０を回転駆動させると、ロータの回転駆動にしたがって回転ローラベアリング３０の内輪３２側とテーブル２０が回転するようになっている。つまり、第２の実施形態の回転ローラベアリング３０においては、内輪３２側が回転駆動側として機能している。なお、回転ローラベアリング３０の外輪３１については、図示しない工作機械の固定部材に対してボルト孔３１ａを介して確実に固定されているので、中空モータ１０の駆動力は、確実に回転ローラベアリング３０の内輪３２側に伝達されることになる。【００７２】
テーブル２０の下方側の面の中心箇所には、ブレーキシャフト４０が垂下して設置されている。このブレーキシャフト４０は、後述する冷却媒体経路（α，β）がその内部に形成される経路形成管として機能する部材であり、一端側（図９における紙面上側）がテーブル２０に固定されることによって該テーブル２０とともに回転可能に設置される部材である。また、ブレーキシャフト４０は、中空モータ１０のロータが有する中空部を導通して下方に延びて挿通設置されており、下方に位置する他端側（図９における紙面下側）には、ロータリージョイント５０が設置されている。かかる構成によって、テーブル２０にしたがって回転運動するブレーキシャフト４０と、固定設置されるロータリージョイント５０との間での、冷却媒体の受け渡しが可能となっている。【００７３】
また、ブレーキシャフト４０は、導通する中空モータ１０とロータリージョイント５０との中間位置にブレーキ装置４１を備えている。このブレーキ装置４１は、図示しない工作機械の制御装置からの停止信号を受信して動作することにより、ブレーキシャフト４０の回転運動を停止させることが可能となっている。【００７４】
以上、第２の実施形態に係る回転テーブル装置５の構成を説明したが、回転テーブル装置５や回転ローラベアリング３０が備える冷却構造は、上述したフィン形状１３ａやプレート部材３５の冷却フィン３５ａのみではない。第２の実施形態に係る回転テーブル装置５および回転ローラベアリング３０は、さらなる特徴を備えた冷却構造を有している。【００７５】
すなわち、第２の実施形態に係る冷却構造は、部材の表面積を拡大することによって高い放熱効果を得ようとするフィン形状を用いるもの（例えば、フィン形状１３ａやプレート部材３５の冷却フィン３５ａ）に限られず、冷却媒体を用いることによって、回転ローラベアリング３０の内輪３２に発生する熱を直接的に抜熱する手段をも備えるものである。その構成を、図９乃至図１１を用いて具体的に説明すると、第２の実施形態に係る回転テーブル装置５では、回転駆動側である内輪３２に隣接して、冷却媒体を導通させることができる冷却媒体経路（α，β）が形成されている。この冷却媒体経路（α，β）は、ロータリージョイント５０からブレーキシャフト４０内部に導通され、さらにテーブル２０内部を経由して回転ローラベアリング３０の外周面に沿って一周する冷却媒体導入路αと、冷却媒体導入路αからテーブル２０内部を経由してブレーキシャフト４０内部に導通され、さらにロータリージョイント５０から外部に通じる冷却媒体排出路βと、から構成されている。【００７６】
冷却媒体導入路αは、まず、ロータリージョイント５０の中央部を導通し、ロータリージョイント５０と接続するブレーキシャフト４０の軸心線に沿ってブレーキシャフト４０の中央部に形成された符号α１で示される経路を辿っている。ブレーキシャフト４０の軸心線に沿って昇った冷却媒体導入路αは、次にテーブル２０の中央部分に接続し、テーブル２０の中央部から外周方向へと一直線に向かって形成される符号α２で示される経路を進む。テーブル２０の外周端近くまで進んだ冷却媒体導入路αは、続いてプレート部材３５を介して回転ローラベアリング３０の外周面に沿って一周する符号α３で示される経路に接続する。そして、プレート部材３５を介して回転ローラベアリング３０の外周面に沿って一周したところで冷却媒体導入路αが終了する。【００７７】
一方、冷却媒体排出路βは、冷却媒体導入路αのうち、プレート部材３５を介して回転ローラベアリング３０の外周面に沿って一周する符号α３で示される経路に接続し、テーブル２０の外周端近くから中央部へと一直線に向かう符号β１で示される経路から始まる。なお、冷却媒体排出路βの符号β１で示されるテーブル２０内の経路と、冷却媒体導入路αの符号α２で示されるテーブル２０内の経路とは、全く異なる箇所に形成される経路であり、例えば図１１においてより詳細にわかるように、なるべく離れた位置に形成することが好適である。【００７８】
次にテーブル２０の中央部分まで進んだ冷却媒体排出路βは、ブレーキシャフト４０内部に導通される。このとき、ブレーキシャフト４０の内部を通過する符号β２で示される経路は、ブレーキシャフト４０の軸心線に沿って上昇した冷却媒体導入路αに対して、その外周側に位置するように形成されることが好適である。【００７９】
続いてブレーキシャフト４０の下端に達した冷却媒体排出路βは、ロータリージョイント５０に接続し、外部に通じるように形成されている。【００８０】
そして、以上のように形成される冷却媒体導入路αと冷却媒体排出路βには、冷却媒体を導通可能となっている。この冷却媒体は、例えば、液体の冷却媒体であるオイルや水、液体窒素等や、気体の冷却媒体である二酸化炭素、炭化水素（プロパン、イソブタンなど）、アンモニア、空気、アルゴンガス等を用いることができる。【００８１】
以上のような冷却媒体は、ロータリージョイント５０の機能によってブレーキシャフト４０とロータリージョイント５０との間、すなわち回転体と固定体との間での受け渡しが支障なく行われることになる。【００８２】
また、図９乃至図１１で示される第２の実施形態の冷却媒体導入路αは、符号α３で示される箇所がプレート部材３５を挟む形で回転ローラベアリング３０に沿うように形成されている。なお、プレート部材３５は、その外周側に形成された冷却フィン３５ａによって、さらなる放熱効果を発揮することができるが、ここまでの放熱効果が必要ない使用環境の場合などには、図１２において例示するように、プレート部材３５を省略し、回転ローラベアリング３０を構成する内輪３２の上面を利用して冷却媒体導入路αの符号α３で示される箇所を構成することもできる。このような構成が可能なのは、内輪３２の取付構造を、中空モータ１０を構成するロータ側の部材（図９および図１２ではロータに接続する上方部材１３であり、ロータ自体とすることもできる）と、テーブル２０側の部材（図９ではテーブル２０に接続するプレート部材３５であり、図１２ではテーブル２０自体）とによって狭持するようにしたからであり、かかる簡易な構成の採用によって、冷却媒体導入路αを設けることが容易に可能となっている。また、図１２で示すように、冷却媒体導入路αと回転ローラベアリング３０とを直接接触させることによって、冷却媒体の冷却効果をより高めることも可能となる。【００８３】
さらに、冷却媒体導入路α内では熱を受ける前の冷却媒体が通過し、冷却媒体排出路β内では熱を受けた後の冷却媒体が通過することになる。したがって、これら冷却媒体導入路αと冷却媒体排出路βは、極力離れた位置に形成されることが好ましい。そして、上述したように、テーブル２０内では、冷却媒体導入路αと冷却媒体排出路βとが最も離れた位置となるように配置がされている。【００８４】
ただし、ブレーキシャフト４０内にあっては、冷却媒体導入路αと冷却媒体排出路βとが非常に近い位置を通過せざるを得ないという構造上の問題を抱えている。そこで、第２の実施形態では、熱を受ける前の冷却媒体がブレーキシャフト４０の中央部を通過するように構成し、一方、熱を受けた後の冷却媒体がブレーキシャフト４０の外周側を通過するように構成した。これにより、熱を受けた後の冷却媒体が外気に近い場所に位置することになるので、ブレーキシャフト４０内への熱の蓄積を極力低減させることが可能となった。なお、ブレーキシャフト４０内における熱対策としては、冷却媒体導入路αと冷却媒体排出路βとの位置関係を工夫するだけでなく、例えば、冷却媒体導入路αと冷却媒体排出路βとを構成するインナーパイプの外周面に断熱材を巻き、冷却媒体導入路αおよび冷却媒体排出路β自体の断熱性を向上させる手法を採用することもできる。【００８５】
以上説明したように、第２の実施形態に係る回転テーブル装置５では、中空モータ１０が、テーブル２０に対して直接的に回転駆動力を及ぼすダイレクトドライブモータとして構成されている。したがって、当該テーブル２０は、中空モータ１０との間に設置される回転ローラベアリング３０の支承作用によってスムーズで安定した回転運動が実現されている。また、第２の実施形態に係る回転ローラベアリング３０には、フィン形状１３ａや冷却フィン３５ａ、冷却媒体導入路αや冷却媒体排出路βといった複数の放熱対策が施されているので、回転ベアリングとダイレクトドライブモータとの融合化が実現されており、従来技術では不可能であった高精度化・高速回転化、高耐荷重化等を同時に実現した回転テーブル装置５を実現している。【００８６】
次に、第２の実施形態に係る回転テーブル装置５において、この回転テーブル装置５を設計する際に好適に用いることのできるテーブル径決定方法について説明する。かかるテーブル径決定方法は、テーブル２０の直径を決定する際に用いられる方法であり、従来にはない全く新しい手法である。【００８７】
第２の実施形態に係るテーブル径決定方法では、テーブル直径をＤ（ｍｍ）、テーブルおよびワークの総長さをＬ（ｍｍ）、テーブルおよびワークの総重量をＭ（ｋｇ）、テーブルの比重をη（ｋｇ／ｍｍ３）、テーブルのイナーシャをＪ（ｋｇ・ｍ２）と定義する。そして、まず、コンピュータプログラムを実行することによって、コンピュータに対して少なくとも一組のＤ、Ｍを入力する（ＤＭ入力ステップ）。かかるＤＭ入力ステップにおいて入力されるＤ、Ｍの組は、市場のニーズや従来の工作機械の能力から任意に選べば良く、複数のＤ、Ｍの組を候補値として選択し、コンピュータに入力すれば良い。【００８８】
次に、下記数式（１）に対して上記ＤＭ入力ステップで入力したＤ、Ｍを代入することによって、コンピュータにＬを算出させるＬ算出ステップを実行させる。なお、このＬ算出ステップは、コンピュータに組み込まれたプログラムによって自動的且つ瞬時に実行される。
【数４】
2008123407.tif 000006
【００８９】
さらに、上記Ｌ算出ステップによって求められたＤ、Ｍ、Ｌの組を下記数式（２）に代入することによって、Ｊが算出される（Ｊ算出ステップ）。このＪ算出ステップについても、コンピュータに組み込まれたプログラムによって自動的且つ瞬時に実行される。
【数５】
2008123407.tif 000007
【００９０】
その後、上記Ｊ算出ステップで算出されたＪに基づいて、下記不等式（３）を満足するＤ、Ｍの組を選択するＤＭ選択ステップが実行される。
【数６】
2008123407.tif 000008
【００９１】
以上の処理をコンピュータに実行させることにより、テーブル直径Ｄを決定することが可能となる。第２の実施形態に係るテーブル径決定方法の好適な点としては、設計者が複数のＤ、Ｍの組を任意に入力し、この任意の値に基づいて最適なテーブル直径Ｄを求めることができる点にある。このような第２の実施形態に係るテーブル径決定方法を利用することによって、だれでも最適なテーブル直径Ｄを簡単に得ることが可能となる。【００９２】
以上、本発明に係る回転テーブル装置および本発明に係るテーブル径決定方法についての好適な実施形態について説明を行った。しかしながら、本発明の技術的範囲は上記第２の実施形態に記載の範囲には限定されない。上記第２の実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。【００９３】
例えば、上述した冷却媒体導入路αでは、符号α３で示される回転ローラベアリング３０の外周面に沿って一周する箇所が、回転ローラベアリング３０が有する内輪３２の上面側のみを沿うように形成された場合を例示して説明した。しかしながら、本発明の冷却媒体導入路は、上述した形態に限られるものではなく、回転駆動側となる内輪又は外輪が有する周面の少なくとも一部を沿うように形成すれば良い。【００９４】
なお、構造上可能であれば、内輪３２の内面側や下面側、あるいは外輪３１側が回転駆動側となる構造の場合には、外輪３１側を沿うように冷却媒体経路を形成することもできる。【００９５】
また、上述した第２の実施形態では、冷却媒体導入路αおよび冷却媒体排出路βからなる冷却媒体経路を、ロータリージョイント５０、ブレーキシャフト４０およびテーブル２０内に形成した場合を例示して説明した。しかしながら、冷却媒体経路の形成箇所は、上記の部材には限られない。回転ベアリングの回転駆動側となる内輪又は外輪のいずれか一方に隣接することによって冷却効果を発揮できるのであれば、冷却媒体経路はいかなる部材に形成されても良く、例えば、内輪又は外輪の内部に冷却媒体経路を形成したり、回転ベアリングが取り付けられる取付部材に対して冷却媒体経路を形成したりしても良い。【００９６】
さらに、上述した実施形態では、冷却媒体経路がその内部に形成される経路形成管を、ブレーキシャフト４０として用いた場合について例示して説明を行った。しかしながら、冷却媒体経路が形成される経路形成管は、ブレーキシャフト４０として用いられるものに限られない。単に、経路形成管としてのみ用いられる管部材として経路形成管を構成しても良いし、その他の機能を発揮できるように構成しても良い。【００９７】
またさらに、本発明の回転ベアリングは、上述した回転ローラベアリング３０に限られず、適切にテーブル２０の回転運動を支承できるものであれば、転動体にボールを用いたもの等、あらゆる型式の回転ベアリングを用いることができる。【００９８】
さらにまた、上述した第２の実施形態では、本発明の中空モータを、内方側に回転体であるロータが設置され、外方側に固定体であるステータが設置されるインナーロータ形式の中空モータ１０として構成した場合を例示して説明を行った。しかしながら、本発明の中空モータには、外方側に回転体であるロータを設置し、内方側に固定体であるステータを設置したアウターロータ形式の中空モータを採用することができる。【００９９】
また、上述した第２の実施形態に係るテーブル径決定方法は、本発明方法の基本的な工程を説明したものであり、本発明方法を実行できるものであれば、どのような形式のコンピュータやプログラム、あるいはプログラム言語をも適用することが可能である。【０１００】
その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
【図１】
2008123407.tif 000012
【図２】
2008123407.tif 000013
【図３】
2008123407.tif 000014
【図４】
2008123407.tif 000015
【図５】
2008123407.tif 000016
【図６】
2008123407.tif 000017
【図７】
2008123407.tif 000018
【図８】
2008123407.tif 000019
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2008123407.tif 000023
【国際調査報告】
2008123407.tif 000024
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