(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランジを有するハウジングと、前記ハウジング内に回転自在に軸承された主軸と、前記主軸の後端部に設けられたロータに対してハウジングの内周面に固定され回転駆動力を発生させるためのステータと、前記ステータのケーブルを外部に引き出すためのケーブル引出口を設けハウジング後部を被弊するキャップと、前記キャップのケーブル引出口と前記フランジの取り付け穴との位置合わせをすべく前記主軸の後端に設けられた位置合わせ機構とを有する加工ユニットであって、
前記位置合わせ機構は、前記ハウジングに嵌入され前記主軸の後端側を軸承するホルダと、
前記ハウジングに螺入して前記ホルダを当該ハウジングに対して固定するナットと、
前記キャップをホルダに固定する締結部材と、を備え、
前記キャップを前記ハウジングの後端開口部に回動自在に嵌入し前記締結部材で前記ホルダに固定することで、前記フランジ部に対して前記ケーブル引出口の位置を変更できるように構成されたことを特徴とする加工ユニット。
【請求項２】
前記ハウジングの内周面と前記ホルダ外周面の各々に溝を設け、該溝にボールを配設して、前記ホルダの回転を防止するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の加工ユニット。
【請求項３】
前記ホルダ外周面に形成された溝と、
この溝の中に配設されたボールと、
このボールを前記溝の中に保持するように前記ハウジングに設けられたボール保持手段と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の加工ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属およびガラス、合成樹脂等の非金属の被加工物に対して、電気モータで回転される工具（ドリルやタップ、砥石など）により加工を行う加工ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、加工ユニットで構成される穴あけ加工機械としては、図３に示すような機械が知られている。
図３に示すように、この穴あけ加工機械２０は、被加工物２１を固定する固定具１８を具えたイケール１９と、前記被加工物２１に対向して受け台２４に垂直に設けられた取付板２２に配置された複数の加工ユニット２３ａ，２３ｂ，２３ｃと、前記受け台２４を前後方向（Ｚ軸）に進退自在に摺動させるガイドレール２５，２５と、一端が前記受け台２４の下部に設けたナット２８に螺合され、他端がモータ軸に連結されたボールネジ２６と、前記ボールネジ２６を回転させるための回転駆動力を供給するサーボモータ２７とクーラント水や切り屑の飛散を防止するカバー２９とクーラント供給装置（図示せず）とから構成される。
【０００３】
図４（ａ）は、図３に示す従来の加工ユニット２３ａの内部に示す断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の左側面図、図４（ｃ）は右側面図である。
図４に示すように、加工ユニット２３ａは、先端部に工具が装着され（図示せず）、後端に回転駆動力を発生させるロータ３３が嵌着された主軸３１と、主軸３１をその先端側と後端側とで軸支するベアリング３５と、そのベアリング３５を介して前記主軸３１を軸支するハウジング３６と、ハウジング３６の外周面に螺着され内周面にステータ３４を固設したハウジング（以下、ラムという）３２と、主軸３１の後端側のベアリング３５を保持するホルダ３８と、前記ホルダ３８を固定するキャップ３９と、から構成されている。
【０００４】
このように構成される加工ユニット２３ａの主軸３１の先端に設けられた工具（図示せず）の回転は、モータ用ケーブル４２よりステータ３４に電流が流れると、ロータ３３に回転力が発生し、ロータ３３と一体とされた主軸３１が回転自在に回転する。そして、主軸３１の先端に設けた回転工具を回転させて、被加工物を加工する。
【０００５】
ここで、図４を参照して、従来の加工ユニット２３ａの組み立て手順について説明する。
ラム３２は、内周面にステータ３４を固着して一体とした後、ハウジング３６の外周部に設けたネジ部３６ｃに螺着する。次に、主軸３１の後端のホルダ３８にベアリング３５を嵌合し、モータ用ケーブル４２を通した後、ホルダ３８をラム３２の後端開口部より嵌入しながら主軸３１の後端部に嵌入する。次に、キャップ３９の穴３９ｂにモータ用ケーブル４２を通し、ラム３２の後端開口部の内周面に設けたネジ部３２ａに螺着する。続いて、ホルダ３８のネジ穴３８ａの位置に合わせて固定リング４３を配置してボルト４４で、ホルダ３８とキャップ３９を固定する。
キャップ３９の内部に設けられた端子台４５にモータ用ケーブル４２の電線を結線して、モータ用ケーブル４２の引出口４０から、電線を引き出す。さらに、シール剤が塗布されたカバー４６でキャップ３９の端面を被弊する。
以上のような組み付け手順により加工ユニット２３ａが組み付けられ、使用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４（ａ）に示すように、従来の加工ユニット２３ａでは、ネジ部３６ｃ、３２ａの加工のばらつき、つまり、ハウジング３６のネジ部３６ｃ、ラム３２のネジ部３２ｃ、３２ａ、キャップ３９のネジ部３９ａ等４箇所のネジの切り始めの位置と、ステータ３４をラム３２の内周面に固着する際、モータ駆動用ケーブル４２の位置等のばらつきにより、図４（ｂ）、（ｃ）に示すハウジング３６の角型フランジ３６ａの取り付け穴３６ｂに対して、キャップ３９のケーブル引出口４０の位置を一定に揃えることができないという問題があった。このため、その都度、一旦組み付けてずれ量（角度）を測定した後、分解してラム３２の先端部と後端部とを追加工することが必要であった。例えば、ハウジング３６のネジ部３６ｃのネジピッチを１．０ｍｍとした場合、モータ用ケーブル４２の引出口のずれ量が図４（ｃ）に示すように、４５°の場合は、ラム３２の左端部を1ピッチの１／８に相当する０．１２５ｍｍ削除する（ハウジング３６の全長を短くする）ことで、ちょうど中心線上にモータ用ケーブル位置を変えることができる。このように、ラム３２の右端部も追加工することにより、モータ用ケーブル引出口の位置を一番クーラントの浸入しにくい位置である真下に揃えることができる。
また、ユーザーにおいて加工ユニットを隣接させて複数本ずつ２段に配置した場合、上段に設けた加工ユニットのケーブルが下段の加工ユニットに干渉するため、引出口が真下以外に変更する場合がある。このような角度指定を受けた場合も、同様に、ラム３２の追加工と、分解、再組み付け作業が必要であった。このような問題は、特に前記フランジ３６ａが角形の場合、顕著となる。なお、角形とは、３角形、４角形、５角形…等の多角形をいう。
【０００７】
そこで、本発明は、前記課題を解決するために創案されたもので、モータ用ケーブル引出口の位置合わせに際しては、追加工が不要であり、任意の角度に固定可能なモータ用ケーブル引出口の位置合わせ機構を有する加工ユニットを提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、前記課題を解決するために創案されたものであり、フランジを有するハウジングと、前記ハウジング内に回転自在に軸承された主軸と、前記主軸の後端部に設けられたロータに対してハウジングの内周面に固定され回転駆動力を発生させるためのステータと、前記ステータのケーブルを外部に引き出すためのケーブル引出口を設けハウジング後部を被弊するキャップと、前記キャップのケーブル引出口と前記フランジの取り付け穴との位置合わせをすべく前記主軸の後端に設けられた位置合わせ機構とを有する加工ユニットであって、前記位置合わせ機構は、前記ハウジングに嵌入され前記主軸の後端側を軸承するホルダと、前記ハウジングに螺入して前記ホルダを当該ハウジングに対して固定するナットと、前記キャップをホルダに固定する締結部材と、を備え、前記キャップを前記ハウジングの後端開口部に回動自在に嵌入し前記締結部材で前記ホルダに固定することで、前記フランジ部に対して前記ケーブル引出口の位置を変更できるように構成されたものである。
【０００９】
請求項１記載の発明では、主軸後端側に設けたモータ用ケーブル引出口の位置合わせ機構は、主軸後端側のベアリングを保持するホルダと、ホルダをハウジングに固定する固定手段であるナットと、モータ駆動用ケーブルの引出口を有し、外周部ネジ部を廃止したキャップと、ホルダの端面に設けられたボルト穴との位相合わせを可能とする固定リングと、これらを固定するボルトからなる。
このように、従来のキャップから外周のネジ部を分離させ独立させて設けた固定手段であるナットとしたことにより、モータ用ケーブル引出口の位置が、追加工をすることなく、指定角度に位置合わせできるため、追加工の工数削減と、分解、再組み付け作業の工数削減ができる。また、改造設計に伴うモータ用ケーブルの引出口の位置変更が、ユーザー側でも簡単にできる。
【００１０】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の加工ユニットであって、前記ハウジングの内周面と前記ホルダ外周面の各々に溝を設け、該溝にボールを配設して、前記ホルダの回転を防止するように構成したことを特徴とする。
請求項２に記載された発明では、ハウジングの内周面とホルダの外周面に回転規制部材を配設するための溝を設けて、これに回転規制部材を配設することにより、ホルダの回転を防止し、ホルダの連れ回りによるケーブルの断線を防止することができるため、品質管理が向上できる。なお、この回転規制部材としては、スチールボールが好ましく、これにより摺り合わせ作業が不要となるため、少ない工数でスチールボールの挿着が可能である。
【００１２】
請求項３に記載された発明は、請求項１に記載の加工ユニットであって、前記ホルダ外周面に形成された溝と、この溝の中に配設されたボールと、このボールを前記溝の中に保持するように前記ハウジングに設けられたボール保持手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
（第１実施の形態）
図１（ａ）は、本発明の加工ユニット１の断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の左側面図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）の右側面図である。
図１に示すように、加工ユニット１は、先端部に工具が装着されるとともに（図示せず）、後端部に回転駆動力を発生させるロータ３が嵌着された主軸２と、主軸２をその先端側と後端側とで軸支するベアリング５と、ベアリング５を介して前記主軸２を軸支するハウジング６と、ハウジング６の外周面に螺着され内周面にステータ４を一体としたラム７と、モータ用ケーブル１２の引出口１１の位置合わせ機構である主軸２の後端側のベアリング５を保持するホルダ８と、前記ホルダ８を固定するナット９と、モータ用ケーブル１２の引出口１１を有するキャップ１０と、から構成される。
【００１５】
以下、本発明に係るモータ用ケーブル引出口の位置合わせ機構を詳細に説明する。図１（ａ）に示すように、ホルダ８とナット９とキャップ１０の組み立て手順から説明すると、ホルダ８の通し穴８ｂにモータ用ケーブル１２を通した後、ベアリング５を嵌入したホルダ８をラム７の内周面に嵌入しながら主軸２の後端側に嵌入する。次に、ナット９の穴にモータ用ケーブル１２を通した後、ナット９をラム７の内周面に設けたネジ部７ａに螺着してホルダ８をラム７に固定する。
次に、キャップ１０の穴１０ａにモータ用ケーブル１２を通して、フランジ部６ａの左の取り付け穴６ｂと右の取り付け穴６ｂとの間の縦中心線ｍにキャップ１０のモータ用ケーブル１２の引出口１１を合わせる（図１（ｂ）、（ｃ）参照）。続いて、ホルダ８のネジ穴８ｃの位置に合わせて固定リング１３を挿入してボルト１４でキャップ１０を固定する。なお、モータ用ケーブル１２は、キャップ１０内に設けられた端子台１６に結線されてモータ用ケーブル１２の引出口１１から引き出される。シール剤が塗布されたカバー１７でキャップ１０の端面をカバーする。
このように、前記モータ用ケーブルの引出口の位置合わせ機構によれば、一切の追加工をせずに、指定された位置にモータ用ケーブル引出口を設けることができる。
【００１６】
（第２実施の形態）
図２（ａ）は、本発明に係る第２実施の形態を示す図１（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、２（ｂ）はボール部の拡大図である。ラム７の内周面に溝７ｂが設けられ、ホルダ８の外周面に溝８ａが設けてられており、その溝７ｂ、８ａに例えば、スチール製のボール１５が配設されている。これにより、ホルダ８の回転を防止することが可能であり、図１（ａ）に示すモータ用ケーブル１２の断線が防止できる他、ナット９のゆるみ防止が可能であり、信頼性の向上が可能である。
図２（ｃ）は、ボール保持部材１５ａの拡大図である。ボール１５の位置調整を可能にするため、ボール保持部材１５ａは外周にねじ部を有し、ボールを保持させたものである。これにより、ラム７の内周面に溝７ｂの代わりにタップ穴の加工でよく、さらに、ボール保持部材１５ａを回転することで、ボール１５とホルダ８の外周面に設けたＶ溝８ａ´との間隙を無くすことができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上の構成と作用からなる請求項１、請求項２に記載の発明によれば、ホルダとナットとキャップからなるモータ用ケーブルの引出口の位置合わせ機構を設けたことにより、モータ用ケーブルの引出口の位置が、丸形フランジ、角形フランジの穴位置に対して指定の角度にセット可能であり、現物合わせの追加工をすることなく、指定の角度に位置合わせができるため、工数の削減が可能である。また、改造に伴う加工ユニットの、モータ用ケーブルの引出口の位置変更がユーザー側でも簡単にできるため、改造が容易にできる。
【００１８】
また、請求項１に記載の発明によれば、キャップからネジ部を分離して無くしたことにより、回動自在に指定の角度に位置合わせができることから、３６０°のいずれの角度指定にも対応が可能となり、ユーザーニーズに対応することができるため、納期管理が容易になる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、ホルダの回転を防止することが可能であることから、モータ用ケーブルの断線が防止できる他、固定手段であるナットのゆるみ防止が可能である。また、品質管理が容易であることから、信頼性の向上に繋がる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る加工ユニットを示し、図１（ａ）は、その断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の左側面図、図１（ｃ）は、図１（ａ）の右側面図である。
【図２】本発明の第２実施の形態に係る加工ユニットのホルダの回転防止部を示し、図２（ａ）は、本発明に係る第２実施の形態を示す図１のＢ−Ｂ断面図であり、図２（ｂ）は、スチールボール部の拡大図である。図２（ｃ）ボール保持部材の拡大図である。
【図３】図３は、従来の穴あけ加工機械を構成する加工ユニットを示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、従来の加工ユニットの断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の左側面図、図４（ｃ）は、図４（ａ）の右側面図である。
【符号の説明】
１  加工ユニット
２  主軸
３  ロータ
４  ステータ
５  ベアリング
６  ハウジング
６ａ  フランジ
６ｂ  取り付け穴
６ｃ  ネジ部
７  ラム
７ａ  ネジ部
７ｂ  溝
８  ホルダ
８ａ  溝
８ａ´  Ｖ溝
８ｂ  通し穴
８ｃボルト穴
９  ナット
１０  キャップ
１１  引出口
１２  モータ用ケーブル
１３  固定リング
１４  ボルト
１５  ボール
１５ａ  ボール保持部材
１６  端子台
１７  カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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