(57)【要約】【課題】主軸モータのハウジング内に送り込まれた圧縮エアーの流れをコントロールすることで、より効果的なエアパージを実現すること。【解決手段】工作機械の主軸モータ５では、回転軸２の動力機構を収容したハウジングの内部に圧縮エアーが供給されると、その圧縮エアーの一部はステータコア１１とロータ１０との間の空隙であるエアー流路８１を経由して、フロントハウジング１３内のエアー流路８１と連通する僅かな隙間８８に流入する。そして、エアー流路８１に通過した圧縮エアーは、エアー流入室８２と連通するエアー漏出路８３のベアリング３２を迂回するように形成されたエアー排出路８４を経由して、エアー流出孔８５からハウジング外部に排出される。【選択図】図４
2007105850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の動力機構を収容したハウジングの内部が略密閉されるとともに、該ハウジング内部に圧縮エアーが供給され、該圧縮エアーが該ハウジングに形成された隙間であるエアー漏出路を経由して該ハウジング外部に排出されて、該ハウジング内部への異物の侵入が防止される主軸装置において、
前記ハウジングには、前記圧縮エアーが流動可能な流路であって、前記エアー漏出路とは異なる経路で該圧縮エアーを該ハウジング外部に排出するエアー排出路を備えたことを特徴とする主軸装置。
【請求項２】
前記エアー排出路は、前記エアー漏出路の所定部位を経由する前記圧縮エアーの流動量を低減させるために、該圧縮エアーが該所定部位を迂回するように形成された流路であることを特徴とする請求項１に記載の主軸装置。
【請求項３】
前記エアー漏出路は、前記ハウジングにおいて前記回転軸の前端側が回動可能に支持される部位に形成された隙間であり、
前記エアー漏出路の所定部位には、前記回転軸の前端側に係合されたベアリングが配設されており、
前記エアー排出路は、前記圧縮エアーが前記ベアリングを迂回するように、前記ハウジングにおける前記回転軸の前端側との接合部位から、該圧縮エアーを排出させることを特徴とする請求項２に記載の主軸装置。
【請求項４】
前記エアー排出路は、前記エアー漏出路よりも径が大きく、かつ大量のエアーが流動可能な流路であることを特徴とする請求項２又は３に記載の主軸装置。
【請求項５】
前記エアー排出路は、前記エアー漏出路の所定部位を経由する前記圧縮エアーの流動量を低減させるために、該圧縮エアーがハウジング外部へ吸引されるように形成された流路であることを特徴とする請求項１に記載の主軸装置。
【請求項６】
前記エアー漏出路は、前記ハウジングにおいて回転軸の後端側が回動可能に支持される部位に形成された隙間であり、
前記エアー漏出路の所定部位には、前記回転軸の後端側に係合されたエンコーダが配設されており、
前記エアー排出路は、前記圧縮エアーを前記エンコーダとは異なる方向から前記ハウジング外部へ吸引させることを特徴とする請求項５に記載の主軸装置。
【請求項７】
前記ハウジング内部に供給された圧縮エアーを、前記エアー排出路を経由して前記ハウジング外部へ吸い出すための負圧を発生させる吸引手段を備えたことを特徴とする請求項５又は６に記載の主軸装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の主軸装置を備えたことを特徴とする工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主軸モータのハウジング内部に異物（水や油など）が浸入することが防止された主軸装置及び当該装置を備えた工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工作機械などに用いられる主軸モータには、洗浄水や切削油などが飛散する状況下で使用されるものがある。そのため、かかる主軸モータにおいては、洗浄水や切削油などの異物がハウジング内部に浸入することを防止するために、ハウジングの各構成部材の接合部にシール材を設けたり、ハウジングと出力軸との間にオイルシートを設けたりした密閉構造とすることが知られている。
【０００３】
さらに、主軸モータのハウジング内部への異物（水や油など）の浸入をより確実に防止するために、チューブを介してハウジング内部に圧縮エアーを送り込んで機密性を向上させることで、オイルシールなどの密閉手段による密閉作用を補強するようにした防液対策モータが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実開平８−７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、主軸モータのハウジング内部に送り込まれる圧縮エアーは、ほこりや湿気、場合によってはコンプレッサーから発生する油など、様々な不純物が混入されている。そのため、上記の従来技術によれば、圧縮エアーがハウジング内部のベアリングやエンコーダなどに直接接触して、圧縮エアーに包含される不純物がこのベアリングやエンコーダに付着する場合がある。そして、この付着した不純物が、ベアリングの回転不良やエンコーダの精度劣化などの主軸モータの性能劣化や故障を生じさせる問題があった。
【０００５】
さらに、高速で回転駆動する高速モータを実装している主軸モータでは、回転軸とハウジングの隙間を封止するオイルシールを用いることができない。そのため、かかる主軸モータの構造上、主軸モータの回転軸とハウジングの隙間から圧縮エアーの漏れ（リーク）が発生することになる。すると、この圧縮エアーのリークによって、ベアリングに塗布されているグリスなどがモータ軸端側から外部に流出してしまい、主軸モータの性能劣化や故障の原因となる問題があった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、主軸モータのハウジング内に送り込まれた圧縮エアーの流れをコントロールすることで、より効果的なエアパージを実現することができる主軸装置及び当該装置を備えた工作機械の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明の主軸装置は、回転軸の動力機構を収容したハウジングの内部が略密閉されるとともに、該ハウジング内部に圧縮エアーが供給され、該圧縮エアーが該ハウジングに形成された隙間であるエアー漏出路を経由して該ハウジング外部に排出されて、該ハウジング内部への異物の侵入が防止される主軸装置において、前記ハウジングには、前記圧縮エアーが流動可能な流路であって、前記エアー漏出路とは異なる経路で該圧縮エアーを該ハウジング外部に排出するエアー排出路を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に係る発明の主軸装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記エアー排出路は、前記エアー漏出路の所定部位を経由する前記圧縮エアーの流動量を低減させるために、該圧縮エアーが該所定部位を迂回するように形成された流路であることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に係る発明の主軸装置は、請求項２に記載の発明の構成に加え、前記エアー漏出路は、前記ハウジングにおいて前記回転軸の前端側が回動可能に支持される部位に形成された隙間であり、前記エアー漏出路の所定部位には、前記回転軸の前端側に係合されたベアリングが配設されており、前記エアー排出路は、前記圧縮エアーが前記ベアリングを迂回するように、前記ハウジングにおける前記回転軸の前端側との接合部位から、該圧縮エアーを排出させることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に係る発明の主軸装置は、請求項２又は３に記載の発明の構成に加え、前記エアー排出路は、前記エアー漏出路よりも径が大きく、かつ大量のエアーが流動可能な流路であることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に係る発明の主軸装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記エアー排出路は、前記エアー漏出路の所定部位を経由する前記圧縮エアーの流動量を低減させるために、該圧縮エアーがハウジング外部へ吸引されるように形成された流路であることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に係る発明の主軸装置は、請求項５に記載の発明の構成に加え、前記エアー漏出路は、前記ハウジングにおいて回転軸の後端側が回動可能に支持される部位に形成された隙間であり、前記エアー漏出路の所定部位には、前記回転軸の後端側に係合されたエンコーダが配設されており、前記エアー排出路は、前記圧縮エアーを前記エンコーダとは異なる方向から前記ハウジング外部へ吸引させることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７に係る発明の主軸装置は、請求項５又は６に記載の発明の構成に加え、前記ハウジング内部に供給された圧縮エアーを、前記エアー排出路を経由して前記ハウジング外部へ吸い出すための負圧を発生させる吸引手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項８に係る発明の工作機械は、請求項１乃至７のいずれかに記載の主軸装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明の主軸装置では、回転軸の動力機構を収容したハウジングの内部に供給された圧縮エアーが、エアー漏出路を経由してハウジング外部に排出されて異物の侵入が防止されるものであって、エアー漏出路とは異なる経路で圧縮エアーを排出するエアー排出路をハウジングに備えた。よって、主軸モータのハウジング内に送り込まれた圧縮エアーの流れをコントロールすることで、より効果的なエアパージを実現することができる。
【００１６】
また、請求項２に係る発明の主軸装置では、請求項１に記載の発明の効果に加え、エアー排出路は圧縮エアーが当該部位を迂回するための流路とした。よって、圧縮エアーを流動させたくない部位に流れる圧縮エアーの流動量を大幅に低減させることができる。
【００１７】
また、請求項３に係る発明の主軸装置では、請求項２に記載の発明の効果に加え、エアー漏出路はハウジングにおける回転軸の前端側に形成された隙間であり、エアー漏出路の所定部位にはベアリングが配設されており、エアー排出路は圧縮エアーがベアリングを迂回するように排出させる。よって、圧縮エアーに包含される不純物がベアリングに付着したり、ベアリングに塗布されているグリスが流出したりすることを防止して、ベアリングの性能劣化要因を排除することができる。
【００１８】
また、請求項４に係る発明の主軸装置では、請求項２又は３に記載の発明の効果に加え、エアー排出路はエアー漏出路よりも径が大きく、かつ大量のエアーが流動可能な流路とした。よって、エアー漏出路よりもエアー排出路の方に圧縮エアーが流れやすくすることができる。
【００１９】
また、請求項５に係る発明の主軸装置では、請求項１に記載の発明の効果に加え、エアー排出路は圧縮エアーがハウジング外部へ吸引されるようにするための流路とした。よって、圧縮エアーを流動させたくない部位に流れる圧縮エアーの流動量を大幅に低減させることができる。
【００２０】
また、請求項６に係る発明の主軸装置では、請求項５に記載の発明の効果に加え、エアー漏出路はハウジングにおける回転軸の後端側に形成された隙間であり、エアー漏出路の所定部位にはエンコーダが配設されており、エアー排出路は圧縮エアーをエンコーダとは異なる方向から吸引させる。よって、圧縮エアーに包含される不純物がエンコーダに付着することを防止して、エンコーダの性能劣化要因を排除することができる。
【００２１】
また、請求項７に係る発明の主軸装置では、請求項５又は６に記載の発明の効果に加え、エアー排出路を経由して圧縮エアーをハウジング外部へ吸い出すための負圧を発生させる吸引手段を備えた。よって、エアー漏出路を流れる圧縮エアーを、エアー排出路から吸引してハウジング外部に強制的に排出させることができる。
【００２２】
また、請求項８に係る発明の工作機械では、請求項１乃至７のいずれかに記載の主軸装置を備えた。よって、主軸モータのハウジング内に異物（水や油など）が浸入することが適切に防止された工作機械を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の第１の実施の形態について説明する。第１の実施の形態に係る工作機械に用いられる主軸装置１では、主軸モータ５のハウジング６内に異物（水や油など）が浸入することが防止される防護構造を備えたものであり、特に、主軸モータ５のフロントハウジング１３に特徴的な工夫を有するものである。
【００２４】
まず、主軸装置１の構成について説明する。図１は、主軸装置１の正面図である。図２は、主軸装置１のＡ―Ａ線方向における矢視方向断面図である。なお、図１のＡ−Ａ線は、主軸装置１のＺ軸方向（図１の上下方向）と平行をなす主軸９の軸線方向と一致する線である。
【００２５】
図１及び図２に示すように、本実施の形態に係る主軸装置１は、Ｚ軸方向を長手とする縦長直方体状の筐体７を有する。そして、主軸装置１の下端部には、後述する工具ホルダ８が着脱される主軸９が、複数のベアリングにより回転可能に支持されている。本実施の形態では、筐体７が垂直に立てられた、いわゆる竪型であり、後述する主軸モータ５により主軸９が回転駆動されるように構成されている。この主軸９の下端面には、工具ホルダ８を挿脱可能な円形開口部である工具挿入孔９ａが形成されている。
【００２６】
一方、工具ホルダ８には、被加工物（ワーク）を機械加工するための工具８ａ（例えば、ドリル）が取り付けられている。この工具ホルダ８は工具交換機構（図示しない）により搬送されて、工具挿入孔９ａから主軸９の内部に上方向に挿入され、又は下方向に抜脱される。
【００２７】
この主軸９に新たな工具ホルダ８が取り付けられると、主軸モータ５により主軸９が回転駆動されて、工具ホルダ８に装着された工具８ａによる被加工物（ワーク）への機械加工が可能となる。そして、ユーザが操作パネル（図示外）などから指定した加工内容に応じて、図示外のテーブルに載置された被加工物（ワーク）をＸＹ軸方向に移動させ、かつ工具が取り付けられた主軸９をＺ軸方向に移動させながら、当該被加工物（ワーク）に所望の機械加工（例えば、「中ぐり」、「フライス削り」、「穴空け」、「切削」等）が施される。
【００２８】
次に、第１の実施の形態における、主軸モータ５の構成について説明する。図３は、第１の実施の形態における、主軸モータ５の側面断面図である。なお、図３における左右方向が主軸装置１のＺ軸方向と平行をなし、具体的には、図３の左方向が主軸装置１の下方向（図１の下方向）にあたり、図３の右方向が主軸装置１の上方向（図１の上方向）にあたる。また、図３の左方向を主軸モータ５の前方向（正面方向）とし、図３の右方向を主軸モータ５の後方向（背面方向）とする。
【００２９】
図３に示すように、本実施の形態に係る主軸モータ５は、その内部で回転軸２を高速で回転駆動させる動力機構である。そして、主軸モータ５の筐体をなすハウジング６として、モータ固定子であるステータコア１１と、ステータコア１１の軸方向後端に配置されるリアハウジング１２と、ステータコア１１の軸方向前端に配置されるフロントハウジング１３とを備える。なお、リアハウジング１２、ステータコア１１及びフロントハウジング１３は、図示しないボルトによって互いに締結されている。
【００３０】
ステータコア１１は微小空隙を介してモータ回転子であるロータ１０を囲繞しており、このロータ１０は回転軸２に固定されている。そして、回転軸２の後端側はリアハウジング１２内に設けられたベアリング３０により回転可能に軸支され、回転軸２の後端部には回転軸２に動力が入力される入力軸２ａが形成されている。一方、回転軸２の前端側はフロントハウジング１３内に設けられたベアリング３２により回転可能に軸支されて、回転軸２の前端部には主軸９（図１及び図２参照）に動力が出力される出力軸２ｂが形成されている。なお、回転軸２の入力軸２ａはリアハウジング１２の内部に収容されているが、回転軸２の出力軸２ｂはフロントハウジング１３から外部に突出している。
【００３１】
そして、回転軸２の入力軸２ａには、リアハウジング１２内に設けられた磁気センサであるエンコーダ４０が取り付けられている。エンコーダ４０は、リング状の本体内部に入力軸２ａが挿嵌されたロータリエンコーダであり、入力軸２ａの回転に応じて回転角度位置と回転速度とを検出できるようになっている。なお、リアハウジング１２の背面にはリアカバー５０が取付けられており、このリアカバー５０によってリアハウジング１２の背面に形成された開口部が封止されている。
【００３２】
また、リアカバー５０の軸方向後側には、主軸モータ５（特にステータコア１１）を冷却するための送風ファン６０が設置されている。空冷手段である送風ファン６０は、ファンハウジング６２によって囲繞され、ファンハウジング６２を介してステータコア１１とリアハウジング１２に固定的に支持される。そして、リアハウジング１２及びファンハウジング６２の上部には、端子箱２０が取付けられている。
【００３３】
この主軸モータ５は、リアハウジング１２、ステータコア１１及びフロントハウジング１３を互いに締結した後、それらに樹脂含浸処理を施して、組立体の接合部を機械的に密封している。また、リアハウジング１２とリアカバー５０との接合部や、リアハウジング１２と端子箱２０との接合部には、それぞれガスケット（図示せず）を介在させている。
【００３４】
このように、本実施の形態に係る主軸モータ５は、含浸材やガスケット等の密封手段を用いた防護構造を有している一方、この主軸モータ５は高速回転モータであるため、回転軸２とハウジング６の隙間を封止するオイルシールは用いていない。従って、さらに経時で又は高速回転時などに、これら密封手段の密封作用が劣化してハウジング６内に異物（水や油など）が浸入することがないように、以下のようにハウジング６内に圧縮エアーを送り込んで、主軸モータ５の密閉作用を向上させている。
【００３５】
すなわち、主軸モータ５へ電力を供給する動力線の配線ケーブル２４が、端子箱２０の孔２１から端子箱２０内に引き込まれている。そして、この配線ケーブル２４は、端子箱２０内でリアハウジング１２に形成された孔（図示外）を介してリアハウジング１２内に挿入されている。また、主軸モータ５内に圧縮エアーを送り込むためのチューブ２２が、端子箱２０の孔２１から端子箱２０内に引き込まれている。そして、チューブ２２は端子箱２０内でリアハウジング１２に形成された給気孔２６に接続されており、この給気孔２６を介してリアハウジング１２内に圧縮エアーを送入可能となっている。なお、チューブ２２と給気孔２６の接続部などは充填材により密封されて、給気孔２６での圧縮エアー漏れが防止されている。
【００３６】
そして、リアハウジング１２の給気孔２６を介してハウジング６内に送り込まれた圧縮エアーは、リアハウジング１２とリアカバー５０との接合部や、リアハウジング１２とステータコア１１との接合部に生じる隙間などから、ハウジング６の外部に僅かずつ流出する。さらに、ステータコア１１とロータ１０との間の空隙を通ってフロントハウジング１３内に流入し、フロントハウジング１３とステータコア１１との接合部や、フロントハウジング１３と回転軸２の前端側の接合部に生じる隙間などから、ハウジング６の外部に僅かずつ流出する。これにより、主軸モータ５のハウジング６内に異物（水や油など）が浸入することを確実に防止される。
【００３７】
そして、本実施の形態では、主軸モータ５のハウジング６内に送り込まれた圧縮エアーの流れをコントロールするために、主軸モータ５のフロントハウジング１３に以下のような構造を備えている。図４は、第１の実施の形態における、フロントハウジング１３を中心とした、主軸モータ５の側面断面拡大図である。なお、図４では圧縮エアーの流れを矢印で示している。
【００３８】
図４に示すように、主軸モータ５のフロントハウジング１３では、ハウジング６内に送り込まれた圧縮エアーが、ステータコア１１とロータ１０との間の空隙（エアー流路８１）を経由して、ロータ１０とフロントハウジング１３との間に形成された僅かな隙間８８に流入する。この僅かな隙間８８は、ロータ１０の回転を阻害しないように形成された部位である。そして、圧縮エアーはこの隙間８８で分岐して、エアー流入室８２，エアー漏出部８９，エアー排出路８４のいずれかを経由して排気されることになる。
【００３９】
ここで、エアー流入室８２は、フロントハウジング１３の内部に形成された空隙である。このエアー流入室８２に流入した圧縮エアーは、フロントハウジング１３と回転軸２の前端側の接合部に生じる隙間（エアー漏出路８３）を経由して、フロントハウジング１３の正面に形成されたエアー流出孔８５から外部に流出される。また、エアー排出路８４は、圧縮エアーをエアー漏出路８３とは異なる経路で排出するために、後述のベアリング３２を迂回するように形成された圧縮エアーの流路である。このエアー排出路８４は、エアー漏出路８３と同様に、その一端が隙間８８と連通し、かつその他端がエアー流出孔８５と連通している。なお、エアー漏出部８９は、フロントハウジング１３とステータコア１１との接合部に生じる隙間であり、主軸モータ５の側面から圧縮エアーを外部に漏出させる。
【００４０】
但し、この隙間８８においては、エアー流入室８２に連通する導入口が狭くなっている一方、エアー排出路８４に連通する導入口が広くなっている。さらに、エアー排出路８４は、エアー流入室８２と連通するエアー漏出路８３よりも径が大きく、かつ大量のエアーが流動可能な流路である。なお、エアー漏出部８９は非常に狭い空隙であるため、隙間８８からエアー漏出部８９に向けて流動する圧縮エアーはごく微量である。
【００４１】
そのため、エアー流路８１を通過した圧縮エアーは、エアー流入室８２やエアー漏出部８９よりもエアー排出路８４の方に流れやすく、このエアー排出路８４に流れ込んだ圧縮エアーは、ベアリング３２を迂回してエアー流出孔８５から排出される。すなわち、エアー流路８１を通過した圧縮エアーは、エアー排出路８４にその大半が流れ、エアー流入室８２（エアー漏出路８３）には流入しにくいようになっているが、かかる構造としたのは以下の理由による。
【００４２】
先述のように、エアー流入室８２に流入する圧縮エアーは、エアー漏出路８３を経由してエアー流出孔８５から排出される。しかし、このエアー漏出路８３は、フロントハウジング１３において回転軸２の前端側が回動可能に支持されるベアリング３２に隣接して形成された隙間であり、その経路途中にベアリング３２が配設されている。そのため、エアー漏出路８３を圧縮エアーが流れると、この圧縮エアーに包含される不純物がベアリング３２に付着してしまい、ベアリング３２の回転不良の原因となる。また、ベアリング３２に塗布されているグリスが、圧縮エアーによってエアー漏出路８３から外部に漏出するおそれがある。本実施の形態ではかかる不具合を防止するために、上記のように圧縮エアーがエアー流入室８２（エアー漏出路８３）を流動しにくい構造を採用している。
【００４３】
これにより、フロントハウジング１３の内部では、エアー流路８１を通過した圧縮エアーがエアー排出路８４を経由してエアー流出孔８５から排出されるという流れが形成されるため、回転軸２とフロントハウジング１３の隙間（エアー漏出路８３に相当）からハウジング６内へ異物（水や油など）が浸入することが防止される。そして、エアー漏出路８３を流れる圧縮エアーの流動量が大幅に低減されて、圧縮エアーとベアリング３２との接触が回避されるので、圧縮エアーに包含された不純物がベアリング３２に付着したり、ベアリング３２に塗布されているグリスが漏出したりすることが防止される。
【００４４】
以上、第１の形態に係る主軸装置１によれば、回転軸２の動力機構を収容したハウジングの内部に供給された圧縮エアーが、エアー漏出路８３を経由してハウジング６の外部に排出されて異物の侵入が防止される主軸モータ５の防護構造を有するものであって、以下のような特徴を有する。すなわち、エアー漏出路８３とは異なる経路で圧縮エアーを排出するためのエアー排出路８４を、ベアリング３２を迂回するように形成することで、このベアリング３２を経由する圧縮エアーの流動量が大幅に低減するようにした。
【００４５】
よって、主軸モータ５のハウジング６内に送り込まれた圧縮エアーの流れをコントロールすることで、ハウジング６内への異物（水や油など）の浸入を防止するとともに、圧縮エアーを流動させたくない部位に圧縮エアーが流れないようにして、より効果的なエアパージを実現することができる。さらに、圧縮エアーに包含される不純物がベアリング３２に付着したり、ベアリング３２に塗布されているグリスが流出したりすることを防止して、ベアリング３２の性能劣化要因を排除することができる。
【００４６】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態に係る主軸装置１では、主軸モータ５のハウジング６内に異物（水や油など）が浸入することが防止される防護構造を備えたものであり、特に、主軸モータ５のリアハウジング１２に特徴的な工夫を有するものである。この主軸装置１は、基本的には第１の実施の形態と同様の構成を有するため、以下では第１の実施の形態と異なる点を中心に説明し、同一構成には同一符号を用いるものとする。
【００４７】
まず、第２の実施の形態における、主軸モータ５の構成について説明する。図５は、第２の実施の形態における、主軸モータ５の側面断面図である。なお、図５における左右方向が主軸装置１のＺ軸方向と平行をなし、具体的には、左方向が主軸装置１の下方向（図１の下方向）にあたり、図５における右方向が主軸装置１の上方向（図１の上方向）にあたる。また、図５の左方向を主軸モータ５の前方向（正面方向）とし、図５の右方向を主軸モータ５の後方向（背面方向）とする。
【００４８】
図５に示すように、本実施の形態に係る主軸モータ５は、第１の実施の形態と基本的に同様の構成であるが、リアハウジング１２及びフロントハウジング１３の構造が異なる。すなわち、フロントハウジング１３にはエアー排出路８４（図４参照）が形成されていない。また、リアハウジング１２では、チューブ２２に接続された給気孔２６はエンコーダ４０の後方に形成された空隙に連通して、リアハウジング１２の内部に圧縮エアーを送入可能となっている。
【００４９】
さらに、本実施の形態では、送風ファン６０はステータコア１１とリアハウジング１２の側方に設置されている。この送風ファン６０はファンハウジング６２によって囲繞され、ファンハウジング６２を介してステータコア１１とリアハウジング１２に固定的に支持される。このような構成のもと、回転軸２の入力軸２ａは、リアハウジング１２からその背面側に向けて外部に突出しており、リアカバー５０には入力軸２ａが貫通可能な開口部９６（図６参照）が形成されている。
【００５０】
そして、本実施の形態では、主軸モータ５のハウジング６内に送り込まれた圧縮エアーの流れをコントロールするために、主軸モータ５のリアハウジング１２に以下のような構造を備えている。図６は、第２の実施の形態における、リアハウジング１２を中心とした、主軸モータ５の側面断面拡大図である。なお、図６では圧縮エアーの流れを矢印で示している。
【００５１】
図６に示すように、主軸モータ５のリアハウジング１２では、給気孔２６を介してハウジング６内に送り込まれた圧縮エアーは、給気孔２６からリアハウジング１２の中心に向けて形成されたエアー流路９１を経由して、エンコーダ４０の後方（図６では右方向）に形成された空隙（第１エアー流入室９２）に流入する。そして、第１エアー流入室９２に流入した圧縮エアーは、リアハウジング１２とリアカバー５０との接合部に生じる隙間（エアー漏出部９８）や、リアハウジング１２とステータコア１１との接合部に生じる隙間（エアー漏出部９９）や、回転軸２の入力軸２ａとリアカバー５０との隙間をなす開口部９６などから排気されることになる。また、圧縮エアーの一部は、ステータコア１１とロータ１０との間の空隙（図４のエアー流路８１）を通ってフロントハウジング１３の内部に流入する。
【００５２】
より詳細には、第１エアー流入室９２に流入した圧縮エアーは、その前方（図６では左方向）に向けて連通するエアー漏出路９３を経由して回転軸２の前端側に向かい、又はその後方（図６では右方向）に向けて連通する第２エアー流入室９４を経由して回転軸２の後端側に向かう。なお、エアー漏出路９３を経由する圧縮エアーは、エアー漏出部９９から外部に流出可能であり、又はフロントハウジング１３の所定部位（図４のエアー漏出部８９及びエアー流出孔８５）から外部に流出可能である。
【００５３】
ここで、エアー漏出路９３は、リアハウジング１２において回転軸２の後端側が回動可能に支持されるベアリング３０に隣接して形成された隙間であり、このエアー漏出路９３の経路途中にベアリング３０及びエンコーダ４０が配設されている。そのため、エアー漏出路９３を圧縮エアーが流れると、この圧縮エアーに包含される不純物がエンコーダ４０やベアリング３０に付着してしまい、エンコーダ４０の精度劣化やベアリング３０の回転不良の原因となる。また、フロントハウジング１３においては、ベアリング３２に塗布されているグリスが、圧縮エアーによって回転軸２の前端側隙間（図４のエアー漏出路８３）からモータ外部に漏出する原因となる。
【００５４】
そこで、本実施の形態では、圧縮エアーをエアー漏出路９３とは異なる経路で排出するために、ベアリング３０及びエンコーダ４０とは異なる方向から圧縮エアーを吸引するための流路であるエアー排出路９５を、リアハウジング１２の内部に形成している。このエアー排出路９５は、その一端が第２エアー流入室９４と連通し、かつその他端がリアハウジング１２の側面方向（図６では下方向）から外部に導出されている。
【００５５】
そして、このエアー排出路９５の一端部は、ハウジング６内に供給された圧縮エアーを吸い出すための負圧を発生させるエジェクター７０に接続されている。このエジェクター７０の動作によって、第２エアー流入室９４に流入した圧縮エアーはエアー排出路９５を経由してハウジング６の外部へ強制的に排出される。なお、エジェクター７０が本発明の「吸引手段」に相当する。
【００５６】
これにより、リアハウジング１２の内部では、第１エアー流入室９２に流入した圧縮エアーが第２エアー流入室９４を経由してエアー排出路９５から排出されるという流れが形成されるため、リアハウジング１２の背面側に形成された開口部９６から異物（水や油など）がハウジング６内へ浸入することが防止される。そして、エアー漏出路９３を流れる圧縮エアーの流動量は大幅に低減されて、圧縮エアーとベアリング３０及びエンコーダ４０との接触が回避されるので、圧縮エアーに包含された不純物がベアリング３０やエンコーダ４０に付着することが防止される。同時に、フロントハウジング１３の内部に流入する圧縮エアーの流動量は大幅に低減されることになるため、ベアリング３２に塗布されているグリスの漏出が防止される。
【００５７】
以上、第２の形態に係る主軸装置１によれば、回転軸２の動力機構を収容したハウジングの内部に供給された圧縮エアーが、エアー漏出路９３を経由してハウジング６の外部に排出されて異物の侵入が防止される主軸モータ５の防護構造を有するものであって、以下のような特徴を有する。すなわち、圧縮エアーをエアー漏出路９３とは異なる経路で排出するためのエアー排出路９５を形成し、エジェクター７０がエンコーダ４０とは異なる方向から圧縮エアーを吸引することで、このエンコーダ４０を経由する圧縮エアーの流動量が大幅に低減するようにした。
【００５８】
よって、主軸モータ５のハウジング６内に送り込まれた圧縮エアーの流れをコントロールすることで、ハウジング６内への異物（水や油など）の浸入を防止するとともに、圧縮エアーを流動させたくない部位に圧縮エアーが流れないようにして、より効果的なエアパージを実現することができる。さらに、圧縮エアーに包含される不純物がエンコーダ４０に付着することを防止して、エンコーダ４０の性能劣化要因を排除することができる。
【００５９】
なお、本発明は、以上詳述した実施の形態に限定されるものではなく、各種の変形が可能なことはいうまでもない。例えば、上記実施の形態では、主軸モータ５は回転軸２を高速で回転駆動させる高速回転モータとしたが、回転軸を低速で回転駆動させる低速回転モータにも適用することができる。
【００６０】
また、第１の実施の形態では、フロントハウジング１３において圧縮エアーがベアリング３２を迂回するようなエアー排出路８４を設けているが、このエアー排出路は圧縮エアーが任意の部位を迂回するように、ハウジング６における任意の位置に形成することができる。例えば、圧縮エアーがエンコーダ４０を迂回するように、リアハウジング１２に適切なエアー排出路を設けてもよい。
【００６１】
同様に、第２の実施の形態では、リアハウジング１２において圧縮エアーがエンコーダ４０とは異なる方向から吸引されるようなエアー排出路９５を設けているが、このエアー排出路は圧縮エアーが任意の部位とは異なる方向から吸引されるように、ハウジング６における任意の位置に形成することができる。例えば、圧縮エアーがベアリング３２とは異なる方向から吸引されるように、フロントハウジング１３に適切なエアー排出路を設けてもよい。
【００６２】
また、「吸引手段」としてエジェクター７０を用いているが、ハウジング６内から圧縮エアーを吸引できるものであれば、他の吸引手段を用いることができる。例えば、吸引ポンプを用いたり、エアー排出路９５に絞り部（オリフィス）を形成したりすることで、ハウジング６の外部へ圧縮エアーを吸い出すための負圧を発生させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の主軸装置及び当該装置を備えた工作機械は、主軸モータのハウジング内部に異物（水や油など）が浸入することが防止された主軸装置及び工作機械として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】主軸装置１の正面図である。
【図２】主軸装置１のＡ―Ａ線方向における矢視方向断面図である。
【図３】第１の実施の形態における、主軸モータ５の側面断面図である。
【図４】第１の実施の形態における、フロントハウジング１３を中心とした、主軸モータ５の側面断面拡大図である。
【図５】第２の実施の形態における、主軸モータ５の側面断面図である。
【図６】第２の実施の形態における、リアハウジング１２を中心とした、主軸モータ５の側面断面拡大図である。
【符号の説明】
【００６５】
１      主軸装置
２      回転軸
２ａ    入力軸
２ｂ    出力軸
４      主軸ヘッド
５      主軸モータ
６      ハウジング
７      筐体
８      工具ホルダ
８ａ    工具
９      主軸
９ａ    工具挿入孔
１０    ロータ
１１    ステータコア
１２    リアハウジング
１３    フロントハウジング
２０    端子箱
２１    孔
２２    チューブ
２４    配線ケーブル
２６    給気孔
３０    ベアリング
３２    ベアリング
４０    エンコーダ
５０    リアカバー
６０    送風ファン
６２    ファンハウジング
７０    エジェクター
８１    エアー流路
８２    エアー流入室
８３    エアー漏出路
８４    エアー排出路
８５    エアー流出孔
８８    隙間
８９    エアー漏出部
９１    エアー流路
９２    第１エアー流入室
９３    エアー漏出路
９４    第２エアー流入室
９５    エアー排出路
９６    開口部
９８    エアー漏出部
９９    エアー漏出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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