(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ハウジング内に軸回転可能に配置されて電動機により軸回転するボールネジに螺合するナット部を有するスクリュサポータが、前記ボールネジの軸回転によりボールネジに沿って往復移動することによって、本体ハウジングの前面に設けられた開口から外部へ突出するように前記スクリュサポータに後端部が固定された円筒状の中空ラムが、該中空ラムの前端部に回転可能に保持されたスピンドルと該スピンドルの先端部に取り付けられた工具装着ヘッドと共に、前記ボールネジと平行な軸方向に前進後退する穴開け加工ユニットにおいて、
前記スピンドルを回転駆動させるための主軸モータと、該主軸モータの回転出力をスピンドルに伝達するために前記中空ラムの内部に同軸状に貫通配置された回転軸とを備え、
前記本体ハウジングは、前記開口と対向する後面に前記主軸モータを挿脱可能に突出状態で嵌装させる第２の開口を有し、
前記スクリュサポータは、前記中空ラムの後端部を固定する固定部の裏面側に、前記回転軸に前記主軸モータを連結するための連結部を備え、
前記主軸モータは、前記連結部に着脱可能に嵌合する嵌合部を備えており、
さらに、前記主軸モータは、外部から該モータ内部にエアを取り込むためのエア供給口をその後端部に有すると共に、モータ内部を通過したエアを排出するためのエア排出口が前記嵌合部に形成されており、
前記スクリュサポータは、前記主軸モータが連結された際に前記エア排出口を中空ラムに連通する貫通口を有し、
前記中空ラムは、前記スクリュサポータの貫通口を介して主軸モータから送られてくるエアを前端部に送るエア導入路と、該エア導入路からのエアを前端部のスピンドル周りに放出する複数のエア放出口を有することを特徴とする穴開け加工ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動ドリルユニット等の穴開け加工ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被加工物に穴開けやネジ立てなどを行う従来の電動式穴開け加工ユニットは、先端にドリルヘッドが取り付けられたスピンドルを、円筒状の中空ラムの前端部に回転可能に保持し、該中空ラムを装置本体に対して相対移動させることによってスピンドルを被加工物に対して前進後退させる構成となっている。
【０００３】
このような従来の穴開け加工ユニットとしては、例えば、図２（ａ）に示すように、本体ハウジング３２内に軸回転可能に配置されたボールネジ３５を送り軸モータ３６で軸回転させることによって、ボールネジに螺合するナット部３４を備えたスクリュサポータ３３にその後端部がボルト３９で固定された中空ラム３７がスクリュサポータ３３と共にボールネジ３５と平行に前進後退するものがある。中空ラム３７内の後方部に配置された主軸モータ３８の回転出力は、中空ラム３７内に貫通配置された回転軸を介して前端部のスピンドル４１へ伝達される。
【０００４】
上記のようにスピンドルを回転させるための主軸モータを中空ラムの内部にビルトインモータとして内蔵した場合、穴開け加工ユニットとしての装置全長を短くでき、且つストロークを長くできる（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２４８１５号公報
【特許文献２】特開２００１−８７９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような従来のビルトインモータ式の穴開け加工ユニットでは、主軸モータ３８は中空ラム３７の後方から該中空ラム３７内へ挿入される構成であるため、メンテナンスの効率性がよくないものであった。
【０００７】
例えば、主軸モータ３８の交換が必要な場合は、図２（ｂ）に示すように、まずボルト３９の固定を解除して中空ラム３７をスクリュサポータ３３から外して本体ハウジング３２から抜き出し（図２（ｃ））、中空ラム３７の後部開口を塞いでいたラムコネクタ４０を取り外した後（図２（ｄ））、やっと中空ラム３７内から主軸モータ３８を抜き取って（図２（ｅ））別のモータへ交換できる。さらに組み立て工程には以上の如く手間の掛かる分解工程と逆の手順が同様に必要である。
【０００８】
このように従来のものは、分解や組立の工程に時間と手間が掛かるものであるため、主軸モーターの交換が必要な場合には多くの時間が費やされ、機械の復旧が急がれる場合などでも大きな時間ロスは避けられず、メンテナンス性に劣るものと言える。
【０００９】
また、モータを中空ラムに内蔵することによって主軸モータから延びるケーブルの処理を本体ハウジング内で行う必要があり、中空ラムの前進後退の際には断線等を回避するための処理に多くの部品も必要であり、穴開け加工ユニット自体のコストアップの要因となっていた。
【００１０】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、従来より部品数が少なくシンプルな構成であると共に、主軸モータ交換のための分解・組み立て作業が容易でメンテナンス性の向上を図ることができる穴開け加工ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係る穴開け加工ユニットは、本体ハウジング内に軸回転可能に配置されて電動機により軸回転するボールネジに螺合するナット部を有するスクリュサポータが、前記ボールネジの軸回転によりボールネジに沿って往復移動することによって、本体ハウジングの前面に設けられた開口から外部へ突出するように前記スクリュサポータに後端部が固定された円筒状の中空ラムが、該中空ラムの前端部に回転可能に保持されたスピンドルと該スピンドルの先端部に取り付けられた工具装着ヘッドと共に、前記ボールネジと平行な軸方向に前進後退する穴開け加工ユニットにおいて、
前記スピンドルを回転駆動させるための主軸モータと、該主軸モータの回転出力をスピンドルに伝達するために前記中空ラムの内部に同軸状に貫通配置された回転軸とを備え、
前記本体ハウジングは、前記開口と対向する後面に前記主軸モータを挿脱可能に突出状態で嵌装させる第２の開口を有し、
前記スクリュサポータは、前記中空ラムの後端部を固定する固定部の裏面側に、前記回転軸に前記主軸モータを連結するための連結部を備え、
前記主軸モータは、前記連結部に着脱可能に嵌合する嵌合部を備えているものである。
【００１２】
また、請求項１に記載の加工ユニットにおいては、さらに、前記主軸モータは、外部から該モータ内部にエアを取り込むためのエア供給口をその後端部に有すると共に、モータ内部を通過したエアを排出するためのエア排出口が前記嵌合部に形成されており、
前記スクリュサポータは、前記主軸モータが連結された際に前記エア排出口を中空ラムに連通する貫通口を有し、
前記中空ラムは、前記スクリュサポータの貫通口を介して主軸モータから送られてくるエアを前端部に送るエア導入路と、該エア導入路からのエアを前端部のスピンドル周りに放出する複数のエア放出口を有するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の穴開け加工ユニットは、電動機により本体ハウジング内のボールネジが軸回転することによってこれに螺合するナット部を備えたスクリュサポータがボールネジに沿って往復移動し、これに伴って本体ハウジングの前面開口から突出状態でスクリュサポータに後端部が固定された円筒状中空ラムがその前端部に回転可能に保持されたスピンドルと共にボールネジと平行に前進後退するものであり、本体ハウジングの前面開口と対向する後面の第２の開口から挿脱可能に突出状態で嵌装される主軸モータと、中空ラム内に貫通配置されたスピンドルに回転出力を伝達するための回転軸とが、スクリュサポータの連結部を介して着脱可能に連結されるものであるため、スクリュサポータの連結部に対する主軸モータの嵌合部の嵌合を解除することによって主軸モータのみを本体ハウジングの第２の開口から容易に取り外すことができるので、主軸モータの交換作業を、従来のような手間の掛かる分解・組み立て工程を必要とせずに、第２の開口から突出する主軸モータの後方部分を持って外側からの操作で簡便に行うことができる。これにより、作業時間は大幅に低減されて優れたメンテナンス性が期待できると共に、主軸モータから延びるケーブルの処理を本体ハウジング内で行うための部品も必要ないため、その分部品点数も減少し、全体的に大幅なコストダウンを図れるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明による穴開け加工ユニットは、本体ハウジング内に軸回転可能に配置されたボールネジに螺合するナット部を有するスクリュサポータが、電動機により軸回転するボールネジに沿って往復移動することによって、本体ハウジングの前面に設けられた開口から外部へ突出するように前記スクリュサポータに後端部が固定された円筒状の中空ラムが、該中空ラムの前端部に回転可能に保持されたスピンドルと該スピンドルの先端部に取り付けられた工具装着ヘッドと共に、前記ボールネジと平行な軸方向に前進後退するものであり、本体ハウジングに、前記開口と対向する後面にス
ピンドルを回転駆動させるための主軸モータを挿脱可能に突出状態で嵌装させる第２の開口を備え、スクリュサポータの中空ラムの後端部を固定する係止部の裏面側に、回転出力をスピンドルに伝達するために中空ラムの内部に同軸状に貫通配置された回転軸に主軸モータを連結するための連結部を備え、主軸モータには該連結部に着脱可能に嵌合する嵌合部を備えたものである。
【００１５】
従って、本発明においては、主軸モータがスクリュサポータの連結部を介して中空ラム内の回転軸に連結され、本体ハウジングの第２の開口から後方部分が外へ突出した状態であるため、スクリュサポータの連結部に対する主軸モータの嵌合部の嵌合を解除することによって主軸モータのみを本体ハウジングから容易に取り外すことができるものであり、主軸モータの交換のための作業を、従来のような多くの部品や手間の掛かる分解・組み立て工程を必要とせずに、主軸モータの後方部分を持って外側からの操作によって簡便に行うことができ、作業時間が低減されて優れたメンテナンス性が期待できるものである。
【００１６】
なお、本発明におけるスクリュサポータの連結部と該連結部に対する主軸モータの嵌合部の嵌合機構は、主軸モータ側からの操作で容易に着脱できるものであればよく、例えば連結部を雌ネジ形態とし、嵌合部をこれに螺合する雄ネジ形態とすれば、主軸モータを外部に突出している後方部分を操作して軸回転させるという簡単な工程のみで中空ラム内の回転軸に対する連結および離脱が容易に行える。
【００１７】
また、本発明においては、主軸モータと中空ラム内の回転軸とはスクリュサポータを介して連結されており、従来の主軸モータが中空ラムに内蔵されている場合のように中空ラムを本体に解除可能に固定するボルト部材や主軸モータを中空ラム内に収納固定するためのラムコネクタや固定ボルト等が必要なくなると共に、主軸モータから延びるケーブルの処理を本体ハウジング内で行うための部品も必要ないため、その分部品点数も減少し、上記の如く作業性等のメンテナンス性の向上もあって全体的に大幅なコストダウンを図ることが可能となる。
【００１８】
さらに、本発明の構成においては、主軸モータの回転軸との連結状態では、主軸モータの後方部分が第２の開口から外側へ突出した状態で本体ハウジングに嵌装されるものであるため、本体ハウジング内での面倒な配管処理の必要もなく主軸モータの後端部にエア供給口を設けるだけでモータ内に冷却用エアを容易に供給することができる。しかも、主軸モータはスクリュサポータの連結部を介して中空ラムに連通しているため、このモータ内に供給されたエアを中空ラム側へ導入してここで利用することができる。
【００１９】
即ち、中空ラム内にその後端部から前端部のスピンドル側に亘ってエア導入路を形成し、このエア導入路と主軸モータの嵌合部に形成されたエア排出口とを連通する貫通口をスクリュサポータに形成することによって、主軸モータの後端部から供給されて該モータ内を冷却したエアは、中空ラム内のエア導入路を通ってスピンドルまで送られるため、中空ラム前端部のスピンドル周りに複数のエア放出口を設ければ、該放出口から放出されたエアをスピンドル部分の防水用エアパージとして利用することができる。
【００２０】
このようなエア供給機構により、まず、主軸モータの冷却効果を高めることができ、またこの冷却効果により穴開け加工ユニットに使用できるモータの許容範囲を広くできる。さらに、主軸モータ冷却後のエアをエアパージとして利用することにより、スピンドル部分の防水効果を高めることもできる。
【実施例】
【００２１】
本発明の一実施例による穴開け加工ユニットを図１の概略構成図に示す。図１（ａ）は本ユニットの主軸モータ装着状態における本体ハウジング内の部分断面側面図、（ｂ）は本ユニットの主軸モータ取り外し状態を示す本体ハウジング内の部分断面側面図である。
【００２２】
本実施例による穴開け加工ユニット１は、本体ハウジング２内に、軸回転可能に配置されたボールネジ９と、このボールネジ９を軸回転させる電動機である送り軸モータ１０と、上部にボールネジ９に螺合するナット部４が設けられていると共に下部に円筒状の中空ラム１３が本体ハウジング２の前面側に形成されている開口２３から突出状態に後端部で固定されているスクリュサポータ３とを備え、ボールネジ９を軸回転させることにより、ナット部４がボールネジ９に沿って往復移動するのに伴って中空ラム１３がスクリュサポータ３と一体的にボールネジ９と平行な軸方向に沿って、被加工部に対して近接するように前進し且つ離反するように後退するものである。
【００２３】
なお、スクリュサポータ３の下端は、本体ハウジング２の内壁面にボールネジ９と平行に固定されたガイドレール１２上を摺動するスライダ１１に固定されており、中空ラム１３の平行移動をより安定したものにしている。
【００２４】
中空ラム１３は、前端部にスピンドル１４が回転可能に保持されており、内部には、スピンドル１４に主軸モータ１８の回転出力を伝達するための回転軸１５が貫通状態で配置されている。スピンドル１４の先端には、加工用工具を装着するためのヘッド３０が取り付けられている。
【００２５】
スクリュサポータ３の中空ラム固定部５の裏面側には、回転軸１５と主軸モータ１８とを連結するための連結部６が設けられており、連結部６の中央部には回転軸１５の下端が貫通している。連結部６には、主軸モータ１８の前端部に嵌合部として形成されている雄ネジ加工部１９が螺合する雌ネジ加工部７が形成されている。
【００２６】
この主軸モータ１８の雄ネジ加工部１９が連結部６の雌ネジ加工部７に螺合してネジ止めされた際に、主軸モータ１８の前端部中央から突出しているモータ回転軸２０が中空ラム１３内の回転軸１５の下端部に連結され、穴開け加工ユニット１の駆動時には主軸モータ１８の回転出力が回転軸１５を介してスピンドル１４へ伝達され、このスピンドル１４によってその先端に取り付けられた工具装着ヘッド３０と共にヘッド３０に装着された加工用工具（不図示）が回転駆動する。
【００２７】
従って、主軸モータ１８は、嵌合部としての雄ネジ加工部１９をスクリュサポータ３の連結部６の雌ネジ加工部７に螺合させるように主軸モータ１８を回転させるだけで回転軸１５との連結及び本体への装着が完了し、逆回転させるだけで前記連結を解除して取り外すことができるものである。
【００２８】
本実施例においては、本体ハウジング２には、中空ラム１３が突出する本体ハウジング２の前面側の開口２３と対向する位置に主軸モータ１８が挿脱可能な第２の開口２４が形成されている。この第２の開口２４には、スクリュサポータ３の連結部６が露呈することとなるため、主軸モータ１８を前端部側から第２の開口２４へ挿入するだけで、嵌合部としての雄ネジ加工部１９を連結部６に到達させることができる。
【００２９】
しかも主軸モータ１８は第２の開口２４から突出状態で本体ハウジング２に嵌装されるものであるため、主軸モータ１８の後方部分を持ったまま装着作業を最後まで行うことができ、また、主軸モータ１８を取り外す場合には、本体ハウジング２外に突出している後方部分を持って主軸モータ１８を逆回転させるだけ主軸モータ１８の嵌合部（雄ネジ加工部）１９の連結部６の雌ネジ加工部７に対するネジ止めを解除し、本体ハウジング２から抜き出すことができる。
【００３０】
以上のように、本実施例による穴開け加工ユニット１においては、主軸モータ１８の交換が必要となった際に、多くの分解・組み立て工程を必要とすることなく、主軸モータ１８のみの取り外しと装着を本体ハウジング２の外側からの操作で容易に且つ短時間で行うことができる。
【００３１】
また、主軸モータ１８は、穴開け加工ユニット１への組み込み状態においては後方部分が本体ハウジング２から外へ突出した状態であるため、その後端部にエア供給口２１を設けるだけで外部から主軸モータ１８内部へ冷却用のエアを容易に供給できる。即ち、本体ハウジング２内での面倒な配管処理の必要もなく簡単に主軸モータ１８に対する冷却効果を高めることができる。
【００３２】
さらに、本実施例においては、主軸モータ１８がスクリュサポータ３の連結部６を介して中空ラム１３に連結されている構成を利用して、この主軸モータ１８内に供給されたエアをさらに中空ラム１３へ導入し、スピンドル１４周りのエアパージとして利用する。
【００３３】
即ち、主軸モータ１８の前端部の嵌合部にエア排出口２２を設けると共に、主軸モータ１８のスクリュサポータ３に対するネジ止めによる連結・嵌合完了時にこのエア排出口２２を中空ラム１３へ連通させる貫通口８をスクリュサポータ３に形成した。中空ラム１３内には、貫通口８に連通するエア導入路１６をその後端部から前端部に亘って設け、該エア導入路１６は前端部のスピンドル１４周りに形成した複数のエア放出口１７へ連通するものとした。
【００３４】
従って、主軸モータ１８の後端部に設けられたエア供給口２１から供給されて該モータ内を冷却した後に前端部のエア排出口２２から排出されるエアは、スクリュサポータ３の貫通口８を介して中空ラム１３内のエア導入路１６へ導かれ、該エア導入路１６を通って中空ラム前端部へ送られ、複数のエア放出口１７からスピンドル１４周りで放出され、スピンドル部分の防水用エアパージとして機能する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施例による穴開け加工ユニットの本体ハウジング内を示す概略構成図であり、（ａ）は主軸モータ装着状態における部分断面側面図、（ｂ）は主軸モータ取り外し状態を示す部分断面側面図である
【図２】従来の穴開け加工ユニットの一例を示す概略部分断面側面図であり、（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ主軸モータを取り外すための分解工程の各課程を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１，３１：穴開け加工ユニット
２，３２：本体ハウジング
３，３３：スクリュサポータ
４，３４：ナット部
５：固定部
６：連結部
７：雌ネジ加工部
８：貫通口
９，３５：ボールネジ
１０，３６：送り軸モータ
１１：スライダ
１２：ガイドレール
１３，３７：中空ラム
１４，４１：スピンドル
１５：回転軸
１６：エア導入路
１７：エア放出口
１８，３８：主軸モータ
１９：雄ネジ加工部（嵌合部）
２０：モータ回転軸
２１：エア供給口
２２：エア排出口
３０：工具装着ヘッド
３９：ボルト
４０：ラムコネクタ
【図１】
0004915948.tif 000002
【図２】
0004915948.tif 000003