(57)【要約】【課題】モータ直接駆動型のロータリテーブル装置において、ロータリテーブル装置内部を冷却できる構造を提供する。【解決手段】テーブル板体１１およびテーブル主軸１２は、ベアリング１６，１７を介して装置本体に回転自在に支持される。非回転の装置本体は、テーブル主軸１２の中心孔に通されるシャフト部２４と、シャフト部２４の後端に形成されるフランジ部２５と、シャフト部２４に設けられて一端が冷却通路３４およびスリーブ隙間Ｇ２を経由してシャフト部２４とテーブル主軸１２のシャフト隙間Ｇ１に通じるとともに他端が装置本体の外部に通じる第１通路３１，３１ｃと、フランジ部２５に設けられて一端がシャフト隙間Ｇ１に通じるとともに他端が装置本体の外部に通じる第２通路３５を有する。そして第１通路３１および第２通路３５のいずれか一方を冷却液供給通路とし、残る他方を冷却液回収通路として、隙間Ｇ２に冷却液を流す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面および後面を有するテーブル板体と、
中心孔を有し前端で前記テーブル板体の後面に固定されるテーブル主軸と、
前端領域が前記中心孔に挿通されるシャフト部、前記シャフト部の後端に形成されるフランジ部、および、前記フランジ部に固定されるフレームを有し、前記フレームがベアリングを介して前記テーブル主軸を回転自在に支持する装置本体と、
前記テーブル主軸および前記フレームにそれぞれ設けられて対をなすモータステータおよびモータロータとを備える装置において、
前記シャフト部の外周面および前記テーブル主軸の前記中心孔の内周面が径方向に開いて軸線方向に延びるシャフト隙間を区画し、
前記装置本体は、前記シャフト部に設けられて一端が前記シャフト隙間に通じるとともに他端が前記装置本体の外部に通じる第１通路と、前記フランジ部に設けられて一端が前記シャフト隙間に通じるとともに他端が前記装置本体の外部に通じる第２通路をさらに有し、
前記第１通路および前記第２通路のいずれか一方を冷却液供給通路とし、残る他方を冷却液回収通路として、前記シャフト隙間に冷却液を流すことを特徴とする、ロータリテーブル装置。
【請求項２】
前記第１通路および／または前記第２通路を複数本有する、請求項１に記載のロータリテーブル装置。
【請求項３】
前記テーブル板体に設けられる中空部材であって前記テーブル主軸の前記中心孔に配置され中空部分に前記シャフト部を通されるジョイントスリーブ、前記ジョイントスリーブに設けられるテーブル側ポート、前記シャフト部に設けられて前記テーブル側ポートと対面する装置本体側ポートを有し、前記装置本体側ポートと前記テーブル側ポートの間で流体を受け渡すロータリジョイントをさらに備える、請求項１または２に記載のロータリテーブル装置。
【請求項４】
前記ジョイントスリーブの外周面および前記テーブル主軸の前記中心孔の内周面がスリーブ隙間を区画し、
前記ジョイントスリーブには前記テーブル側ポートから前記スリーブ隙間まで延びる冷却通路が設けられ、
前記第１通路は前記ロータリジョイントを介して前記冷却通路と接続し、
前記スリーブ隙間は前記シャフト隙間と接続する、請求項３に記載のロータリテーブル装置。
【請求項５】
前記モータロータは前記テーブル主軸の外周面に設けられ、
前記モータステータは前記モータロータと径方向に対面し、
テーブル軸線に関し、前記ベアリングの軸線方向位置は、前記テーブル板体の軸線方向位置と前記モータステータの軸線方向位置の間にある、請求項１〜４のいずれかに記載のロータリテーブル装置。
【請求項６】
前記テーブル板体の前記後面は前記フレームの前面に摺接し、
前記装置本体は、前記フレームの前記前面に沿って配置される摺接面冷却通路、前記ベアリングに沿って配置されるベアリング冷却通路、および前記モータステータに沿って配置されるモータステータ冷却通路をさらに有し、
これら摺接面冷却通路、ベアリング冷却通路、およびモータステータ冷却通路に冷却液を流す、請求項１〜５のいずれかに記載のロータリテーブル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータで回転テーブルを直接駆動するモータ直接駆動型のロータリテーブル装置に関し、特に、ロータリテーブル装置内部の冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークを回転割出する回転割出装置として例えば特開２００８−３０２４８５号公報（特許文献１）に記載の装置が知られる。特許文献１記載の装置は、ワークが載置されるテーブル板体と、テーブル板体の裏面に立設されるテーブル回転軸と、テーブル回転軸を回転自在に支持するフレームと、テーブル回転軸に固定されるウォームホイールと、当該ウォームホイールに噛合してウォームとを備え、かかるウォーム機構でテーブル板体を回転させる。さらに特許文献１記載の装置は、テーブル板体内部に形成される冷媒通路と、冷媒通路の入口と接続する供給側案内路と、冷媒通路の出口と接続する回収側案内路と、フレームの外に設置されて冷媒を送り出すポンプと、フレームの外に設置されて冷媒を冷却する熱交換器と、ポンプおよび供給側案内路を接続するとともに回収側案内路および熱交換器を接続するロータリジョイントを備える。これによりテーブル板体を冷却するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０２４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで特許文献１記載のウォーム機構に代えて、電動モータをテーブル回転軸と同軸に配置し、歯車組で回転を減速することなく電動モータでテーブルを直接回転させるモータ直接駆動型のロータリテーブル装置が提案されている。モータ直接駆動型の場合、ロータリテーブル装置内部に設置された電動モータが発熱して、熱がこもりやすいという問題がある。
【０００５】
また、マシニングセンタに搭載されるモータ直接駆動型ロータリテーブルを旋削加工の主軸として用いる場合、この主軸が毎分１０００回転以上で高速回転する。この場合、ロータリテーブル装置内部に設置された直接駆動型電動モータの発熱量が大きくなり、冷却対策が必要になる。
【０００６】
しかし特許文献１記載の冷却構造は、テーブル板体を冷却できるものの、最も発熱の多いテーブル回転軸を冷却できない。
【０００７】
本発明は、上述の実情に鑑み、モータ直接駆動型のロータリテーブル装置において、ロータリテーブル装置内部を冷却できる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】
【０００８】
この目的のため本発明によるロータリテーブル装置は、前面および後面を有するテーブル板体と、中心孔を有し前端でテーブル板体の後面に固定されるテーブル主軸と、前端領域がテーブル主軸の中心孔に挿通されるシャフト部、当該シャフト部の後端に形成されるフランジ部、およびフランジ部に固定されるフレームを有し当該フレームがベアリングを介してテーブル主軸を回転自在に支持する装置本体と、テーブル主軸およびフレームにそれぞれ設けられて対をなすモータステータおよびモータロータとを備える装置において、シャフト部の外周面およびテーブル主軸の中心孔の内周面が径方向に開いて軸線方向に延びるシャフト隙間を区画し、装置本体はシャフト部に設けられて一端がシャフト隙間に通じるとともに他端が装置本体の外部に通じる第１通路と、フランジ部に設けられて一端がシャフト隙間に通じるとともに他端が装置本体の外部に通じる第２通路をさらに有し、第１通路および第２通路のいずれか一方を冷却液供給通路とし、残る他方を冷却液回収通路として、シャフト隙間に冷却液を流すことを特徴とする。
【０００９】
かかる本発明によれば、モータによってテーブル板体およびテーブル主軸を直接駆動するロータリテーブル装置において、テーブル主軸とシャフト部の隙間を冷却液が流れてテーブル主軸を積極的に冷却する。したがって直接駆動型の電動モータを高回転で運転させる場合であってもロータリテーブル装置内部が高熱になることを防止することができる。なお第１通路の一端は、シャフト隙間に直接通じてもよいし、あるいは他の通路や他の隙間を経由してシャフト隙間に間接的に通じてもよい。第２通路の一端も同様である。
【００１０】
第１通路および第２通路の本数は特に限定されない。本発明の一局面になるロータリテーブル装置は、第１通路および／または第２通路を複数本有する。かかる局面によれば、テーブル主軸とシャフト部の隙間を流れる流量を増やすことができ、ロータリテーブル装置内部を効果的に冷却することができる。第１通路および／または第２通路は途中で分岐していてもよい。他の局面として、第１通路および第２通路を１本ずつ有してもよい。
【００１１】
本発明の好ましい局面として、テーブル板体に設けられる中空部材であってテーブル主軸の中心孔に配置されて中空部分にシャフト部を通されるジョイントスリーブ、当該ジョイントスリーブに設けられるテーブル側ポート、シャフト部に設けられてテーブル側ポートと対面する装置本体側ポートを有し、装置本体側ポートとテーブル側ポートの間で流体を受け渡すロータリジョイントをさらに備える。装置本体側ポートとテーブル側ポートの対は、１対であってもよいし、あるいは複数対であってもよい。他の局面として、ロータリテーブル装置にロータリジョイントを設けなくてもよい。
【００１２】
本発明のさらに好ましい局面として、ジョイントスリーブの外周面およびテーブル主軸の中心孔の内周面がスリーブ隙間を区画し、ジョイントスリーブにはテーブル側ポートからスリーブ隙間まで延びる冷却通路が設けられ、第１通路はロータリジョイントを介して冷却通路と接続し、スリーブ隙間は上述したシャフト隙間と接続する。かかる局面によればロータリジョイント周辺を冷却することができる。
【００１３】
直接駆動型の電動モータおよびベアリングの配置レイアウトは特に限定されないが、本発明の一局面として、モータロータはテーブル主軸の外周面に設けられ、モータステータはモータロータと径方向に対面し、テーブル軸線に関しベアリングの軸線方向位置はテーブル板体の軸線方向位置とモータステータの軸線方向位置の間にある。かかる局面によれば、モータの径寸法を小さくして当該モータをテーブル主軸に近づけ、当該モータを効果的に冷却することができる。またベアリングおよび電動モータを軸線方向前方および後方に整列させることができる。
【００１４】
上述した冷却液通路は、テーブル主軸を冷却する第１系統の冷却用通路である。本発明は、別系統の冷却用通路をさらに有してもよい。他の局面としてテーブル板体の後面はフレームの前面に摺接し、装置本体はフレームの前面に沿って配置される摺接面冷却通路、ベアリングに沿って配置されるベアリング冷却通路、およびモータステータに沿って配置されるモータステータ冷却通路をさらに有し、これら摺接面冷却通路、ベアリング冷却通路、およびモータステータ冷却通路に冷却液を流す。かかる局面によれば、ロータリテーブル装置の内部を一層効果的に冷却できる。
【発明の効果】
【００１５】
このように本発明によれば、ロータリテーブル装置内部のテーブル主軸を効率良く冷却することから、ロータリテーブル装置内部に熱がこもらない。したがってモータ直接駆動型のロータリテーブル装置においてテーブルを問題なく長時間高速回転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態になるロータリテーブル装置を示す縦断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示す模式的な縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態になるロータリテーブル装置を示す縦断面図である。ロータリテーブル装置１０は、回転するテーブル板体１１およびテーブル主軸１２と、非回転のフレーム前端部材２１、フレーム支持部材２２、フレーム後端部材２３、シャフト部２４、フランジ部２５、およびクランプ部材２６と、フレーム支持部材２２およびテーブル主軸１２にまたがって設けられるモータ１３と、フレーム前端部材２１とテーブル主軸１２の間に設けられるベアリング１６，１７とを備える。
【００１８】
テーブル板体１１は例えば円テーブルであって、前面１１ｃおよび後面を有し、テーブル表面を構成する前面１１ｃで図示しないワークをチャッキングする。テーブル裏面のうちの後面中心部１１ｅにはボルト１１ｂ等の結合手段でテーブル主軸１２が固定される。テーブル裏面のうちの後面外径部１１ｄは、非回転のフレーム前端部材２１と対面する。また後面外径部１１ｄには環状のシール材１１ｆが設けられる。シール材１１ｆはテーブル板体１１とフレーム前端部材２１の極小隙間を封止し、塵埃がロータリテーブル装置１０の外部から内部に進入することを防止する。
【００１９】
テーブル主軸１２は軸線Ｏを中心とする中空のシャフトであって、前端で裏面中心部１１ｅと結合する。またテーブル主軸１２は前端領域でベアリング１６，１７を介してロータリテーブル装置１０の装置本体に回転自在に支持され、図１に一点鎖線で示す軸線Ｏを中心として回転する。なお軸線Ｏの延在方向に関し、テーブル板体１１の前面１１ｃ側をロータリテーブル装置１０の前方あるいは前側ともいい、テーブル板体１１の後面１１ｄ側をロータリテーブル装置１０の後方あるいは後側ともいい、テーブル板体１１の裏面中心部１１ｅから突出するテーブル主軸１２の先端を後端ともいう。
【００２０】
テーブル主軸１２の軸線Ｏ方向中央部には、ボルト１２ｂ等の結合手段によって回転フランジ部材１５が取付固定される。回転フランジ部材１５は環状の円板であって、テーブル主軸１２の軸線Ｏ方向中央部から外径側に広がる。回転フランジ部材１５の外周縁には、ボルト１５ｂ等の結合手段によってモータ１３のモータロータ１４が取付固定される。
【００２１】
モータロータ１４は略円筒体であって、軸線Ｏと同軸に配置され、回転フランジ部材１５から後方へ突出する。モータロータ１４は、テーブル板体１１およびテーブル主軸１２から離隔する。モータロータ１４の外周面は僅かな径方向隙間を介してモータ１３のモータステータ２７と対面する。モータ１３については後述する。モータロータ１４の内周面は、テーブル主軸１２の外周面から離隔して位置し、モータロータ１４とテーブル主軸１２との間に形成される環状空間には、後述するクランプ部材２６が配置される。かくしてモータロータ１４は、回転フランジ部材１５、テーブル主軸１２を順次介して、テーブル板体１１に取付固定され、テーブル板体１１とともに回転する。
【００２２】
テーブル板体１１、テーブル主軸１２、モータロータ１４、および回転フランジ部材１５はともに回転することから、回転テーブルともいう。
【００２３】
テーブル主軸１２の中心孔には後方からシャフト部２４が通される。シャフト部２４は円柱状であり、シャフト部２４の後端がテーブル主軸１２の後端から突出する。かかるシャフト部２４の後端にはフランジ部２５が形成される。フランジ部２５の外周縁は、ボルト２５ｂ等の結合手段によってフレーム後端部材２３の内周縁に取付固定される。
【００２４】
非回転のフレーム後端部材２３は環状の円板であり、中心孔に回転体であるテーブル主軸１２の後端と、非回転のシャフト部２４が通される。フレーム後端部材２３の外周縁は、ボルト等の結合手段によってフレーム支持部材２２の後端部に取付固定され当該フレーム支持部材２２に支持される。またフレーム支持部材２２とフレーム後端部材２３の外周縁の間には、クランプ部材２６の外周縁が介在する。クランプ部材２６はフレーム支持部材２２に取付固定され当該フレーム支持部材２２に支持される。
【００２５】
フレーム支持部材２２の前端部はボルト等の結合手段によってフレーム前端部材２１の外周縁に取付固定される。非回転のフレーム前端部材２１は環状であり、フレーム前端部材２１の内周面には、ベアリング１６，１７のアウタレースが固定される。ベアリング１６，１７は、軸線Ｏ方向前端側および後端側にそれぞれ配置される。
【００２６】
フレーム前端部材２１の中心孔にはテーブル主軸１２が通される。テーブル主軸１２の前端領域の外周面にはベアリング１６，１７のインナレースが固定される。ベアリング１６，１７は、アウタレースおよびインナレース間に複数の転動体を有するラジアル転がり軸受である。フレーム前端部材２１とフレーム支持部材２２とフレーム後端部材２３はフレーム部を構成する。
【００２７】
フレーム支持部材２２の軸線Ｏ方向中央領域には、ボルト２２ｂ等の結合手段によってモータステータ２７が取付固定される。モータステータ２７は、略円筒体であって、軸線Ｏと同軸に配置される。またモータステータ２７は、前側のフレーム前端部材２１と後側のフレーム後端部材２３の間に配置される。
【００２８】
モータ１３は、ロータリテーブル装置１０の軸線Ｏ方向中央部に内蔵され、ロータリテーブル装置１０の外部から電力を供給されて、テーブル板体１１を回転させる。モータ１３は、ウォームギヤ等の歯車からなる減速機構を介することなく、テーブル主軸１２を直接駆動する。このためロータリテーブル装置１０はモータ直接駆動式ロータリテーブル装置ともいう。またモータ１３は、ＤＤモータ（Direct Drive Motor）と呼ばれる。ここで附言すると軸線Ｏ方向位置に関し、モータ１３の軸線Ｏ方向位置とベアリング１６，１７の軸線Ｏ方向位置は重ならない。また径方向位置に関し、モータ１３の径方向位置とベアリング１６，１７の径方向位置は重なる。
【００２９】
クランプ部材２６は、円筒部分およびフランジ部分を有する。フランジ部分は、円筒部分の後端と結合する。フランジ部分の外周縁はボルト２６ｂ等の結合手段によってフレーム支持部材２２に固定される。円筒部分は内径側のテーブル主軸および外径側のモータロータ１４間に介在し、円筒部分の内周面が僅かな径方向隙間を介してテーブル主軸１２の外周面と対面し、円筒部分の外周面が僅かな径方向隙間を介してモータロータ１４の内周面と対面する。クランプ部材２６は、内周面に沿う内側液圧室２６ｍおよび外周面に沿う外側液圧室２６ｎを備える。
【００３０】
図示しない液圧源から通路２６ｐを経由して内側液圧室２６ｍおよび外側液圧室２６ｎに液圧が供給されると、内側液圧室２６ｍおよび外側液圧室２６ｎが拡大してクランプ部材２６の内周面および外周面が径方向に膨らみ、モータロータ１４およびテーブル主軸１２に接触する。これにより回転テーブルは回転不能にされる。
【００３１】
フレーム部（フレーム前端部材２１、フレーム支持部材２２、およびフレーム後端部材２３）は、シャフト部２４、フランジ部２５、クランプ部材２６、およびモータステータ２７とともに装置本体を構成する。
【００３２】
ロータリテーブル装置１０はロータリジョイント１８をさらに備える。ロータリジョイント１８は、回転するジョイントスリーブ１９と非回転のシャフト部２４で構成され、ロータリテーブル装置１０の軸線Ｏ方向前部に配置される。ジョイントスリーブ１９は、テーブル板体１１の中心孔およびテーブル主軸１２の中心孔に通されて、ジョイントスリーブ１９の前端がボルト１９ｂ等の結合手段によってテーブル板体１１に取付固定される。ジョイントスリーブ１９には中心孔が形成される。シャフト部２４の前端領域は、中空形状にされたジョイントスリーブ１９の中心孔（中空部分）に挿通される。そしてシャフト部２４の前端領域の外周面は、ジョイントスリーブ１９の内周面と対面する。これに対しシャフト部２４の後端領域は、ジョイントスリーブ１９の中心孔（中空部分）から後方へ突出する。
【００３３】
シャフト部２４の肉厚内部には複数本の第１通路３１，３１，３１・・・が形成されている。各第１通路３１は一端側で軸線Ｏ方向に延び、軸線Ｏ直角方向に向きを変えて各通路３１の一端がシャフト部２４の外周面と接続する。かかる他端を装置本体側ポートという。各第１通路３１の他端側はシャフト部２４の後端まで延び、あるいはシャフト部２４の後端部で向きを変えて外径方向にさらに延び、フランジ部２５の肉厚内部にも形成される。一部の各第１通路３１の他端はフランジ部２５の外周面と接続する。また一部の第１通路３１は他端側、具体的にはフランジ部２５の外周縁部、で向きを変えて前方へ延び、かかる他端３１ｄがフランジ部２５の前側端面と接続する。なお各第１通路３１，３１，３１・・は軸線Ｏと直角な方向に間隔を空けて整列するため、互いに独立している（互いに接続していない）。
【００３４】
フレーム後端部材２３の肉厚内部には第１通路３１ｃが形成される。第１通路３１ｃは、フレーム後端部材２３の外周縁から内径方向に延び、一端側で向きを変えて後方へ延び、かかる一端がフレーム後端部材２３の後側端面で第１通路３１の他端３１ｄと接続する。第１通路３１ｃの他端は、フレーム後端部材２３の外周面と接続する。
【００３５】
ジョイントスリーブ１９の内部には複数本のテーブル通路３２，３２，３２・・が形成されている。各テーブル通路３２は軸線Ｏ方向に延び、テーブル通路３２の一端がジョイントスリーブ１９の前端と接続する。かかる一端をテーブル側ポートという。なお各テーブル通路３２，３２，３２・・はジョイントスリーブ１９の周方向に間隔を空けて整列するため、互いに独立している（互いに接続していない）。
【００３６】
各テーブル通路３２の他端部は径方向に向きを変えて延び、ジョイントスリーブ１９の内周面と接続する。１のテーブル通路３２の他端の軸線Ｏ方向位置は、対応する１の第１通路３１の一端の軸線Ｏ方向位置と一致する。
【００３７】
各第１通路３１の装置本体側ポートと各テーブル通路３２のテーブル側ポートは対をなし、互いに接続する。各対は軸線Ｏ方向に間隔を空けて配置され、互いに交差しないよう整然と配置される。なお、これらポートのいずれか一方には円周溝３３が形成される。これにより、テーブル側ポートがいずれの周方向位置にあっても、該テーブル側ポートは円周溝３３を介して装置本体側ポートと接続する。
【００３８】
各第１通路３１と、各円周溝３３と、各テーブル通路３２にはこの順序で流体が流れる。これによりロータリテーブル装置１０の装置本体からテーブル表面になる前面１１ｃに流体を供給することができる。各テーブル通路３２は例えば、前面１１ｃに図示しないワークをクランプ／アンプランプするための油圧回路を構成する。
【００３９】
次に本実施形態の冷却構造につき説明する。
【００４０】
テーブル主軸１２の後端領域の内周面およびシャフト部２４の後端領域の外周面は径方向に開いたシャフト隙間Ｇ１を区画する。シャフト隙間Ｇ１はジョイントスリーブ１９の後端からフランジ部２５まで延びる。テーブル主軸１２の後端部外周面とフレーム後端部材２３の内周面との間には環状のシール材２３ｆが介在する。
【００４１】
フレーム後端部材２３の後面中心部２３ｅは、ボルト２５ｂの締め付けによってフランジ部２５の前端面２５ｃと面接触する。この面接触構造と、上述したシール材２３ｆによって、シャフト隙間Ｇ１の後端は封止される。
【００４２】
ジョイントスリーブ１９の外周面およびテーブル主軸１２の前端領域の内周面は、径方向に開いたスリーブ隙間Ｇ２を区画する。スリーブ隙間Ｇ２は、ジョイントスリーブ１９の中心領域から後端まで延び、当該後端でシャフト隙間Ｇ１と接続する。このように回転体のテーブル主軸１２と、非回転の装置本体との間には、径方向に開いた隙間が区画される。なおシャフト隙間Ｇ１およびスリーブ隙間Ｇ２の少なくとも一方は環状隙間であってもよい。
【００４３】
スリーブ隙間Ｇ２よりも前方で、ジョイントスリーブ１９の前端部外周面とテーブル板体１１の中心部内周面が嵌合し、かかる嵌合箇所の内外周面間には環状のシール材１９ｆが介在する。
【００４４】
テーブル板体１１の後面中心部１１ｅは、ボルト１１ｂの締め付けによってテーブル主軸１２の前端に形成される環状面１２ｃと面接触する。この面接触構造と、上述したシール材１９ｆによって、スリーブ隙間Ｇ２の前端は封止される。
【００４５】
複数の第１通路３１のうち１本の第１通路３１は、ロータリテーブル装置１０の冷却用通路に供され、ロータリジョイント１８で冷却通路３４と接続する。冷却通路３４は、ジョイントスリーブ１９の内周面から外周面まで延びる貫通孔であり、テーブル側ポートとスリーブ隙間Ｇ２を連通する。
【００４６】
本実施形態の冷却通路３４は周方向に間隔を空けて２本設けられる。本実施形態の冷却用通路に供される第１通路３１は、一端側で軸線Ｏ直角方向に分岐する。分岐した各端の装置本体側ポートは、各冷却通路３４のテーブル側ポートと接続する。ここで附言すると、冷却用通路のポートは、テーブル表面になる前面１１ｃに流体を供給する他のポートよりも前端側に配置される。これによりロータリテーブル装置１０の前端部に冷却液を供給する。
【００４７】
フランジ部２５には第２通路３５が形成される。第２通路３５の一端はシャフト隙間Ｇ１の後端と接続する。第２通路３５の他端はフランジ部２５の外周面と接続する。なお図示しない変形例として、フランジ部２５ではなくフレーム後端部材２３に第２通路３５を形成してもよい。
【００４８】
第１通路３１ｃと、第１通路３１と、円周溝３３と、冷却通路３４と、スリーブ隙間Ｇ２と、シャフト隙間Ｇ１と、第２通路３５は、この順序で直列に接続して一連の通路を構成し、図１に矢で示すようにこの順序で冷却液が流れる。あるいは逆順序で冷却液が流してもよい。
【００４９】
なお図示はしなかったが、ロータリテーブル装置１０の外部には冷却液供給源が設置される。冷却液供給源は、シャフト隙間Ｇ１から回収された冷却液の温度を下げる放熱器と、冷却液を吸入吐出するポンプを有する。そして第２通路３５の他端と、ポンプと、放熱器と、第１通路３１ｃの他端を順次接続して冷却回路を構成するとよい。これによりスリーブ隙間Ｇ２およびシャフト隙間Ｇ１に冷却液を循環して流すことができる。
【００５０】
ところで本実施形態によれば、シャフト部２４の外周面およびテーブル主軸１２の中心孔の内周面が径方向に開いて軸線方向に延びるシャフト隙間Ｇ１を区画する。ロータリテーブル装置１０の装置本体のシャフト部２４には第１通路３１が設けられ、第１通路３１の一端が冷却通路３４およびスリーブ隙間Ｇ２を経由してシャフト隙間Ｇ１に通じるとともに他端が装置本体の外部に通じる。ロータリテーブル装置１０の装置本体のフランジ部２５には第２通路３５が設けられる。第２通路３５の一端がシャフト隙間Ｇ１に通じるとともに他端が装置本体の外部に通じる。そして第１通路３１を冷却液供給通路とし、第２通路３５を冷却液回収通路として、シャフト隙間Ｇ１に冷却液を流す。
【００５１】
これによりモータ１３によって回転テーブルを直接駆動するロータリテーブル装置１０において、シャフト隙間Ｇ１を冷却液が流れてテーブル主軸１２の内周面を積極的に冷却する。したがって直接駆動型のモータ１３を高回転で運転させる場合であってもロータリテーブル装置１０内部が高熱になることを防止することができる。
【００５２】
また本実施形態の第１通路３１は、シャフト部２４の前端部で分岐して２本にされる。このように第１通路３１を複数本有することにより、スリーブ隙間Ｇ２を流れる冷却液の流量を増やし、ロータリテーブル装置１０の内部を効率良く冷却することができる。
【００５３】
また本実施形態は、テーブル板体１１に設けられる円筒部材であってテーブル主軸１２の中心孔に配置されシャフト部２４の前端領域を通されるジョイントスリーブ１９、ジョイントスリーブ１９に設けられるテーブル側ポート、シャフト部２４の先端領域に設けられてテーブル側ポートと対面する装置本体側ポートを有し、装置本体側ポートとテーブル側ポートの間で流体を受け渡すロータリジョイント１８をさらに備える。
【００５４】
特にジョイントスリーブ１９の外周面およびテーブル主軸１２の中心孔の内周面がスリーブ隙間Ｇ２を区画し、ジョイントスリーブ１９にはスリーブ隙間Ｇ２とテーブル側ポートを連通する冷却通路３４が設けられ、第１通路３１はロータリジョイント１８を経由してスリーブ隙間Ｇ２と接続する。これによりロータリジョイント１８周辺を冷却することができる。
【００５５】
また本実施形態のモータロータ１４は回転フランジ部材１５によってテーブル主軸１２の外周面に取付固定され、モータステータ２７はモータロータ１４と径方向に対面し、軸線Ｏに関しベアリング１６，１７の軸線Ｏ方向位置は、テーブル板体１１の軸線Ｏ方向位置とモータ１３の軸線Ｏ方向位置の間にある。これによりモータ１３の配置をテーブル主軸１２に近づけて冷却効果を向上させることができる。
【００５６】
次に本発明の他の実施形態につき説明する。
【００５７】
図２は本発明の他の実施形態を示す模式的な縦断面図である。他の実施形態につき、前述した実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。他の実施形態は、第１系統の冷却液回路として上述した第１通路３１および第２通路３５を有する他、第２系統の冷却液回路として冷却液供給通路４１、モータステータ冷却通路４３、ベアリング冷却通路４４、摺接面冷却通路４５、および冷却液回収通路４７をさらに備える。
【００５８】
第１通路３１の一端はフレーム支持部材２２の外部と接続し、第１通路３１の他端は円筒形状のテーブル主軸１２の内部で第２通路３５の一端と接続する。第２通路３５の他端はフレーム支持部材２２の外部と接続する。冷却液は、フレーム支持部材２２の外部から第１通路３１を経てテーブル主軸１２に供給され、テーブル主軸１２を冷却し、第２通路３５を経てフレーム支持部材２２の外部に回収される。
【００５９】
冷却液供給通路４１および冷却液回収通路４７は、フレーム支持部材２２の肉厚内部に形成される。冷却液供給通路４１の一端は図示しない冷却液供給源と接続し、反対側の他端は接続箇所４２でモータステータ冷却通路４３の一端と接続する。
【００６０】
モータステータ冷却通路４３は、フレーム支持部材２２の肉厚内部に形成され、少なくとも一部がモータステータ２７に沿って配置される。図２に示す実施形態では、モータステータ冷却通路４３がモータステータ２７よりも外径側に配置される。モータステータ冷却通路４３の他端は接続箇所４６で冷却液回収通路４７の一端と接続する。冷却液回収通路４７の他端は、図示しない冷却液供給源と接続する。
【００６１】
冷却液供給通路４１と接続箇所４２とモータステータ冷却通路４３と接続箇所４６と冷却液回収通路４７と図示しない冷却液供給源は冷却回路を構成し、冷却液が循環して流れる。これによりモータステータ２７が冷却される。
【００６２】
テーブル板体１１の後面１１ｄはフレーム前端部材２１の前面２１ｃに摺接する。摺接面冷却通路４５は、フレーム前端部材２１の肉厚内部に形成される。そして摺接面冷却通路４５の少なくとも一部が摺接面である前面２１ｃに沿って延びる。摺接面冷却通路４５の一端は接続箇所４２で冷却液供給通路４１の他端と接続する。摺接面冷却通路４５の他端はベアリング冷却通路４４の一端と接続する。
【００６３】
ベアリング冷却通路４４は、フレーム前端部材２１の肉厚内部に形成される。そしてベアリング冷却通路４４の少なくとも一部がフレーム前端部材２１の内周面に沿って延びる。なおフレーム前端部材２１の内周面は、ベアリング１６，１７のアウタレースと接触する。ベアリング冷却通路４４の他端は接続箇所４６で冷却液回収通路４７の一端と接続する。
【００６４】
冷却液供給通路４１と接続箇所４２と摺接面冷却通路４５とベアリング冷却通路４４と接続箇所４６と冷却液回収通路４７と図示しない冷却液供給源は冷却回路を構成し、冷却液が循環して流れる。これにより摺接面である前面２１ｃと、ベアリング１６，１７が冷却される。なおモータステータ冷却通路４３、ベアリング冷却通路４４、および摺接面冷却通路４５は、軸線Ｏを中心として全周に亘って配置されるとよい。
【００６５】
図２に示すロータリテーブル装置１０では、装置本体がフレーム前端部材２１の前面２１ｃに沿って配置される摺接面冷却通路４５、ベアリング１６，１７に沿って配置されるベアリング冷却通路４４、およびモータステータ２７に沿って配置されるモータステータ冷却通路４３をさらに有し、これら摺接面冷却通路４５、ベアリング冷却通路４４、およびモータステータ冷却通路４３に冷却液を流す。
【００６６】
他の実施形態によれば、後面外径部１１ｄと摺接して発熱する前面２１ｃと、高速回転するベアリング１６，１７およびＤＤモータを効率よく冷却でき、ロータリテーブル装置１０内部の温度上昇を防止できる。
【００６７】
以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、本発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。例えば上述した１の実施形態から一部の構成を抜き出し、上述した他の実施形態から他の一部の構成を抜き出し、これら抜き出された構成を組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、工作機械において有利に利用される。
【符号の説明】
【００６９】
１０  ロータリテーブル装置、      １１  テーブル板体、      
１１ｃ  前面、      １２  テーブル主軸、      １３  モータ、      
１４  モータロータ、      １５  回転フランジ部材、      
１６，１７  ベアリング、      １８  ロータリジョイント、      
１９  ジョイントスリーブ、      ２１  フレーム前端部材（フレーム）、      
２２  フレーム支持部材（フレーム）、      
２３  フレーム後端部材（フレーム）、      ２４  シャフト部、      
２５  フランジ部、      ２６  クランプ部材、      
２７  モータステータ、      ３１，３１ｃ  第１通路、      
３２  テーブル通路、      ３３  円周溝、      ３４  冷却通路、      
３５  第２通路、      Ｇ１  シャフト隙間、      Ｇ２  スリーブ隙間、      
Ｏ  テーブル軸線。
【図１】
2019176551.tif 000003
【図２】
2019176551.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】令和1年7月5日(2019.7.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面および後面を有するテーブル板体と、
中心孔を有し前端で前記テーブル板体の後面に固定されるテーブル主軸と、
前端領域が前記中心孔に挿通されるシャフト部、前記シャフト部の後端に形成されるフ
ランジ部、および、前記フランジ部に固定されるフレームを有し、前記フレームがベアリ
ングを介して前記テーブル主軸を回転自在に支持する装置本体と、
前記テーブル主軸および前記フレームにそれぞれ設けられて対をなすモータステータお
よびモータロータとを備える装置において、
前記シャフト部の外周面および前記テーブル主軸の前記中心孔の内周面が径方向に開
いて軸線方向に延びるシャフト隙間を区画し、
前記装置本体は、前記シャフト部の後端部から前記前端領域まで延びるように当該シャフト部に設けられて一端が前記シャフト隙間に通じるとともに他端が前記装置本体の外部に通じる第１通路と、前記シャフト部の後端部および／または前記フランジ部に設けられて一端が前記シャフト隙間に通じるとともに他端が前記装置本体の外部に通じる第２通路をさらに有し、
前記第１通路および前記第２通路のいずれか一方を冷却液供給通路とし、残る他方を
冷却液回収通路として、前記シャフト隙間に冷却液を流すことを特徴とする、ロータリテ
ーブル装置。
【請求項２】
前記第１通路および／または前記第２通路を複数本有する、請求項１に記載のロータリ
テーブル装置。
【請求項３】
前記テーブル板体に設けられる中空部材であって前記テーブル主軸の前記中心孔に配置
され中空部分に前記シャフト部を通されるジョイントスリーブ、前記ジョイントスリーブ
に設けられるテーブル側ポート、前記シャフト部に設けられて前記テーブル側ポートと対
面する装置本体側ポートを有し、前記装置本体側ポートと前記テーブル側ポートの間で流
体を受け渡すロータリジョイントをさらに備える、請求項１または２に記載のロータリテ
ーブル装置。
【請求項４】
前記ジョイントスリーブの外周面および前記テーブル主軸の前記中心孔の内周面がスリ
ーブ隙間を区画し、
前記ジョイントスリーブには前記テーブル側ポートから前記スリーブ隙間まで延びる冷
却通路が設けられ、
前記第１通路は前記ロータリジョイントを介して前記冷却通路と接続し、
前記スリーブ隙間は前記シャフト隙間と接続する、請求項３に記載のロータリテーブル
装置。
【請求項５】
前記モータロータは前記テーブル主軸の外周面に設けられ、
前記モータステータは前記モータロータと径方向に対面し、
テーブル軸線に関し、前記ベアリングの軸線方向位置は、前記テーブル板体の軸線方向
位置と前記モータステータの軸線方向位置の間にある、請求項１〜４のいずれかに記載の
ロータリテーブル装置。
【請求項６】
前記第１通路および前記第２通路を第１系統の冷却液回路とし、
前記装置本体は、前記第１系統の冷却液回路と並列に設けられる第２系統の冷却液回路をさらに有し、
前記テーブル板体の前記後面は前記フレームの前面に摺接し、
前記第２系統の冷却液回路は、前記フレームの前記前面に沿って配置される摺接面冷却通路、前記ベアリングに沿って配置されるベアリング冷却通路、および前記モータステータに沿って配置されるモータステータ冷却通路を含み、これら摺接面冷却通路、ベアリング冷却通路、およびモータステータ冷却通路に冷却液を流す、請求項１〜５のいずれかに記載のロータリテーブル装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この目的のため本発明によるロータリテーブル装置は、前面および後面を有するテーブル板体と、中心孔を有し前端でテーブル板体の後面に固定されるテーブル主軸と、前端領域がテーブル主軸の中心孔に挿通されるシャフト部、当該シャフト部の後端に形成されるフランジ部、およびフランジ部に固定されるフレームを有し当該フレームがベアリングを介してテーブル主軸を回転自在に支持する装置本体と、テーブル主軸およびフレームにそれぞれ設けられて対をなすモータステータおよびモータロータとを備える装置において、シャフト部の外周面およびテーブル主軸の中心孔の内周面が径方向に開いて軸線方向に延びるシャフト隙間を区画し、装置本体はシャフト部の後端部から前端領域まで延びるように当該シャフト部に設けられて一端がシャフト隙間に通じるとともに他端が装置本体の外部に通じる第１通路と、シャフト部の後端部および／またはフランジ部に設けられて一端がシャフト隙間に通じるとともに他端が装置本体の外部に通じる第２通路をさらに有し、第１通路および第２通路のいずれか一方を冷却液供給通路とし、残る他方を冷却液回収通路として、シャフト隙間に冷却液を流すことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
上述した冷却液通路は、テーブル主軸を冷却する第１系統の冷却用通路である。本発明は、別系統の冷却用通路をさらに有してもよい。他の局面として装置本体は、第１系統の冷却液回路と並列に設けられる第２系統の冷却液回路をさらに有し、テーブル板体の後面はフレームの前面に摺接し、第２系統の冷却液回路はフレームの前面に沿って配置される摺接面冷却通路、ベアリングに沿って配置されるベアリング冷却通路、およびモータステータに沿って配置されるモータステータ冷却通路を含み、これら摺接面冷却通路、ベアリング冷却通路、およびモータステータ冷却通路に冷却液を流す。かかる局面によれば、ロータリテーブル装置の内部を一層効果的に冷却できる。