JP2003145381A - 連結装置、及び連結装置付きスピンドルモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成により冷却用空気を供給すること
ができ、且つ既存の自動交換装置を利用してスピンドル
モータを工作機械に取付けることが可能な連結装置を提
供する。 【解決手段】 電気配線に接続された雌端子９、及びこ
の雌端子９を収容する第一ハウジング７を有するコンセ
ント５と、そのコンセント５の雌端子９に嵌挿可能な雄
端子３２、及び雄端子３２を収容する第二ハウジング３
０を有するプラグ２２とを具備する連結装置４におい
て、コンセント５の第一ハウジング７には第一透孔１２
が穿設され、プラグ２２の第二ハウジング３０には第一
透孔１２に挿入される通路形成部材３７が設けられてい
る。コンセント５にプラグ２２を差し込むことにより、
電気的に接続されるとともに空気通路が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連結装置、及び連
結装置付きスピンドルモータに関するものであり、特
に、マシニングセンタ等の工作機械に着脱可能に取付け
られ、高速回転で回転する主軸を備えたスピンドルモー
タに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】マシニングセンタ等の工作機械には、切
削可能な回転数で回転する主軸構造が備えられており、
工作物を削るための工具が主軸構造に取付けられてい
る。また、自動で工具を交換できる自動工具交換装置
（ＡＴＣ）、動きを数値制御できるＮＣ装置、及びその
他周辺装置（例えば潤滑装置や切屑自動排出装置）等を
備えた工作機械も知られている。

【０００３】ところで、主軸構造においては、切削力や
振動に耐え、回転による振動を発生させず、しかも長時
間の回転運動に耐えることが要求されている。このた
め、工作機械では、主軸の回転数の許容範囲が定められ
ており、許容範囲を逸脱した回転数で回転させることが
できないようになっている。例えば、主軸を１５０００
ｒｐｍで回転させることが可能な工作機械では、荒加工
を行なうことができるが、荒加工工程を行なった後、仕
上げ工程を実施しようとしても、その工作機械では、仕
上げ加工で必要な例えば６００００ｒｐｍを得ることが
できない。このため、従来は、荒加工用の工作機械と、
仕上げ加工用の工作機械とを、夫々設置しなければなら
なかった。したがって、設備費が高額となり、しかも広
い設置面積が必要とされていた。

【０００４】そこで、工作機械に工具シャンクを取付け
るために設けられたクランプ機構を利用し、工具の代わ
りに、スピンドルモータを装着することが考えられてい
る。スピンドルモータとは、工作機械に取付可能なテー
パー形状の取付部を有し、ハウジング内に、シャフト、
シャフトに連結された主軸、及び主軸を高速回転させる
モータ本体（例えばブラシレスモータ）等を収容するも
のである。なお、シャフトの先端には、工具を保持する
ためのコレットが設けられている。これによれば、スピ
ンドルモータのコレットに工具を取付け、モータ本体の
駆動により、スピンドルモータの主軸を例えば６０００
０ｒｐｍで回転させると、工具によって仕上げ加工を行
なうことが可能になる。

【０００５】しかし、上記のスピンドルモータでは、工
作機械に内蔵された主軸構造に比べ、極めて高い回転数
で主軸を回転させることから、モータ本体への負荷が大
きくなり、モータ本体から多くの熱が発生していた。そ
して、これによりハウジング内が高温状態になる恐れが
あった。特に、スピンドルモータは、工具シャンクの代
わりに取付けるものであることから、極めて小型に形成
しなければならず、小さなハウジングの中で過熱状態が
助長される傾向にあった。そして、ハウジング内が高温
状態になると、主軸の回転精度に悪影響を及ぼし、加工
精度を悪化させる恐れがあった。

【０００６】そこで、本願出願人等は、ハウジング内が
高温状態になるのを防ぐため、ハウジングの内部、特に
モータ本体の周囲に冷却通路を形成するとともに、モー
タ本体の作動に従って回転するファンを備え、このファ
ンによって外部から空気を吸引するものを提案した。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、冷却通路は小
型のハウジング内に形成されることから、その通路は極
めて狭いものとなり、空気抵抗が増大する傾向にあっ
た。このため、スピンドルモータ内にファンを備えるも
のでは、比較的送風能力の大きなファンを取付けなけれ
ばならず、ハウジング内に収容できなくなる恐れが生じ
た。また、モータ本体に負荷が加わることから、主軸の
回転精度に影響を及ぼす可能性もあった。

【０００８】ところで、工作機械には、工具の清掃や切
屑の排出等を目的として、高圧の空気を吹付けるための
装置（空気供給手段という）を備えたものがある。この
ような工作機械においては、この空気供給手段を利用し
てハウジング内の冷却通路に空気を供給するようにすれ
ば、ハウジング内部のファンを省いたり、或いはファン
の送風能力を小さくすることが可能となる。しかし、こ
れによれば、スピンドルモータを使用するにあたって、
ハウジングの取付け、及び電気配線用のコネクタの接
続、という二つの処理に加え、冷却通路に連通された配
管を空気供給手段に連結させる処理が必要となる。つま
り、コネクタ及び配管をともに連結しなければならず、
既存の自動工具交換装置では対応できなかった。すなわ
ち、専用の自動工具交換装置の導入が必要となり、設備
費が大幅に増加する恐れがあった。

【０００９】そこで、本発明は、上記の実情に鑑み、簡
単な構成により冷却用空気を供給することができ、且つ
既存の自動交換装置を利用してスピンドルモータを工作
機械に取付けることが可能な連結装置、及び連結装置付
きスピンドルモータの提供を課題とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にかかる
連結装置は、電気配線に接続された雌端子、及び該雌端
子を収容する第一ハウジングを有するコンセントと、該
コンセントの前記雌端子に嵌挿可能な雄端子、及び該雄
端子を収容する第二ハウジングを有するプラグとを具備
する連結装置において、前記コンセントの前記第一ハウ
ジングには第一透孔が穿設され、前記プラグの前記第二
ハウジングには前記第一透孔に連通可能な第二透孔が穿
設されているものである。

【００１１】したがって、請求項１の発明の連結装置に
よれば、プラグをコンセントに押し当てると、プラグの
雄端子がコンセントの雌端子に嵌挿され電気的に接続さ
れる。また、このとき、プラグの第二ハウジングとコン
セントの第一ハウジングとが当接または近接した状態と
なり、第二透孔と第一透孔とが連通する。これにより、
コンセント及びプラグを通して空気を送ることが可能に
なる。

【００１２】請求項２の発明にかかる連結装置は、請求
項１に記載の連結装置において、前記第二透孔を貫通し
た形態で前記第二ハウジングに取付けられ、内部に空気
通路が形成された通路形成部材をさらに備え、前記コン
セントに前記プラグが連結する際、前記通路形成部材の
少なくとも先端部分が前記第一ハウジングの前記第一透
孔内に挿入されるものである。

【００１３】したがって、請求項２の発明の連結装置に
よれば、請求項１の発明の作用に加え、プラグがコンセ
ントに連結する際、第二ハウジングから突出する通路形
成部材の少なくとも先端部分が第一透孔内に挿入され
る。このため、内部の空気通路を介して第一透孔及び第
二透孔が連通される。

【００１４】請求項３の発明にかかる連結装置は、請求
項２に記載の連結装置において、前記通路形成部材は、
外観が前記第一透孔の開口部に嵌挿可能な大きさの略円
柱形状を呈し、その先端が前記雄端子の先端より前方に
突出し且つ縮径されているものである。

【００１５】したがって、請求項３の発明の連結装置に
よれば、請求項２の発明の作用に加え、プラグがコンセ
ントに連結する際、まず通路形成部材の先端部分が第一
透孔の開口部に挿入し、その後、通路形成部材が第一透
孔の内周面に案内されながら奥方へと挿入される。ここ
で、通路形成部材の先端部分は先細であるため、譬えコ
ンセントとプラグとの相対位置が多少ずれていても、通
路形成部材の先端が第一透孔に挿入され、その後通路形
成部材と第一透孔との協働により正確な位置に案内され
ながら挿入される。

【００１６】請求項４の発明にかかる連結装置は、請求
項２または請求項３に記載の連結装置において、前記通
路形成部材の先端部分における前記空気通路の流入口
が、前記通路形成部材の外周面に開口して形成され、前
記流入口が設けられた前記外周面と前記第一透孔の内周
面との間に隙間が形成されているものである。

【００１７】したがって、請求項４の発明の連結装置に
よれば、請求項２または請求項３の発明の作用に加え、
プラグがコンセントに連結する際に、雄端子に切屑等が
付着していると、雄端子とともにその切屑等が雌端子に
挿入され、雄端子の着脱が困難となる恐れがある。この
ため、挿入する前の処理として、前方（例えば工作機械
側）からプラグに空気を吹付け、切屑等を吹飛ばすこと
が行われている。しかし、プラグにおける通路形成部材
の先端に流入口が開口されたものでは、この吹付けの際
に流入口から切屑等が入り込み、空気通路を通ってハウ
ジングの内部に圧送される可能性がある。そこで、本発
明では、流入口を外周面に形成することにより、空気の
流れ方向と流入口の向きとを略直交させる。これによ
り、前方から空気が吹付けられても、流入口から通路内
に切屑等が入り込まなくなる。

【００１８】請求項５の発明にかかる連結装置は、請求
項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の連結装置にお
いて、前記第一ハウジングまたは前記第二ハウジングの
いずれか一方の外周面に、前記コンセント及び前記プラ
グの連結部分を覆う筒状のカバーが取付けられているも
のである。

【００１９】したがって、請求項５の発明の連結装置に
よれば、請求項１乃至請求項４のいずれかの発明の作用
に加え、プラグがコンセントに連結すると、コンセント
及びプラグの連結部分がカバーによって覆われる。この
ため、連結部分に、油や冷却液または切屑等がかからな
くなる。

【００２０】請求項６の発明にかかる連結装置付きスピ
ンドルモータは、工具を保持するためのコレットを有す
るシャフトと、該シャフトに回転力を付与するモータ本
体と、前記シャフト及び前記モータ本体を収容するとと
もに、前記モータ本体の周囲に冷却用空気を流すための
冷却通路が形成された本体ハウジングと、請求項１乃至
請求項５のいずれか一つに記載の連結装置におけるプラ
グとを具備し、該プラグの前記第二透孔が、前記本体ハ
ウジングの前記冷却通路に連通し、前記プラグの前記雄
端子が、前記モータ本体に対して電気的に接続されてい
るものである。ここで、連結装置におけるコンセントは
工作機械に取付けられている。

【００２１】したがって、請求項６の発明の連結装置付
きスピンドルモータによれば、プラグがコンセントに連
結すると、雄端子が雌端子に嵌挿されることから、雌端
子がモータ本体に電気的に接続され、モータ本体に対し
て電力の供給または信号の送出が可能になる。また、第
二透孔を介して、第一透孔と冷却通路とが連通するた
め、例えば工作機械の高圧空気供給手段から本体ハウジ
ングの冷却通路に空気を供給することが可能になる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態である
スピンドルモータについて、図１乃至図８に基づき説明
する。図１は本発明の一実施形態であるスピンドルモー
タ１の構成を示す概略構成図であり、図２はスピンドル
モータ１の構成を示す背面図であり、図３はスピンドル
モータ１の構成を示す一部切断側面図である。図４及び
図５は連結装置におけるプラグの構成を示す断面図及び
正面図であり、図６及び図７はは連結装置におけるコン
セントの構成を示す断面図及び背面図であり、図８は連
結装置の連結状態を示す断面図である。

【００２３】本実施形態のスピンドルモータ１は、図１
に示すように、工作機械２における主軸構造の装着部３
に、クランプ機構（図示しない）によって着脱自在に取
付けられるものである。ここで、工作機械２としては特
に限定されるものではないが、例えばマシニングセンタ
を挙げることができる。この場合、ツールマガジンに収
納されたスピンドルモータ１は、自動工具交換装置（図
示しない）によって自動的に取出して主軸構造の装着部
３に固定され、また加工終了後には、その装着部３から
取外され、再びツールマガジンに収納される。なお、ク
ランプ機構は、周知の構造であるため詳細な説明は省略
するが、主軸構造の内部に配設された何十枚ものさらバ
ネを利用し、その撓みによって発生する力で奥側に引込
む仕組みになっている。

【００２４】また、一般に工作機械２には、主軸構造の
取付け方向に応じて、横形、縦形、及び門形等の種類が
ある。本発明のスピンドルモータ１は、どのタイプの工
作機械２にも装着することが可能であるが、本実施形態
においては、横形のマシニングセンタに取付ける場合に
ついて説明する。

【００２５】工作機械２には、主軸構造の装着部３の近
傍に、本発明の連結装置４を構成するコンセント５が設
けられている。このコンセント５は、図６及び図７に示
すように、樹脂により形成された略円柱状の外観を呈す
る第一ハウジング７と、導電性の材料から成形された雌
端子９とを備えている。雌端子９は、第一ハウジング７
に形成された複数の取付孔８に夫々埋設されており、円
弧上に等間隔で配設されている。なお、図面では六本の
雌端子９を示したが、この本数は特に限定されるもので
はなく、スピンドルモータ１の駆動に必要な電力供給線
及び信号線の本数によって適宜設定される。また、図面
では便宜上全ての雌端子９を同じサイズにしているが、
接続される電線の種類(電力供給線及び信号線)に応じて
異なるサイズにしてもよい。雌端子９の先端側（図６で
は紙面左側）には導電部１０が一体に形成されており、
その一部が第一ハウジング７の蓋部材１１から前方に突
出している。

【００２６】第一ハウジング７の中央には前後方向に貫
通する第一透孔１２が穿設されている。この第一透孔１
２は、互いに内径の異なる大径部１４及び小径部１３か
ら構成されている。また、第一ハウジング７には、円筒
状のカバー１６が外嵌されており、第一ハウジング７に
形成されたフランジ１７と、カバー１６に形成されたフ
ランジ１８とが螺子１９によって締結されている。な
お、第一ハウジング７の外周面にはＯリング２０が設け
られており、このＯリング２０により第一ハウジング７
とカバー１６との間が気密状態に保たれている。

【００２７】そして、コンセント５では、雌端子９に一
体に形成された導電部１０が制御ユニット２３（本発明
の電気配線に相当）に接続され、第一ハウジング７に穿
設された第一透孔１２が高圧空気供給手段２６（圧縮機
等を含む）に接続されている。コンセント５に対して、
スピンドルモータ１に取付けられたプラグ２２（図１参
照）が連結されると、制御ユニット２３がスピンドルモ
ータ１の直流ブラシレスモータ２５に電気的に接続さ
れ、また高圧空気供給手段２６がスピンドルモータ１の
冷却通路に連通されるようになる。

【００２８】スピンドルモータ１の構成について具体的
に説明する。スピンドルモータ１のプラグ２２は、図４
及び図５に示すように、樹脂により形成された略円柱状
の外観を呈する第二ハウジング３０と、導電性の材料か
ら成形された雄端子３２とを備えている。雄端子３２
は、第二ハウジング３０に形成された複数の取付孔３１
に夫々挿入されたピン形状の部材であり、その大部分が
第二ハウジング３０の前面から突出している。また、雄
端子３２は、コンセント５における雌端子９に対向した
位置に配設されている。雄端子３２の後端側（図４では
紙面右側）には導電部３３が一体に形成されており、そ
の一部が第二ハウジング３０の蓋部材３４から後方に突
出している。

【００２９】第二ハウジング３０の中央には前後方向に
貫通する第二透孔３５が穿設されており、この第二透孔
３５に通路形成部材３７が挿入された形態で取付けられ
ている。通路形成部材３７は、外観が略円柱形状の部材
であり内部に空気通路３６を有している。空気通路３６
は、その流入口３８が通路形成部材３７の外周面に開口
し、流出口３９が通路形成部材３７の後端面に開口して
いる。なお、通路形成部材３７の先端４０は、雄端子３
２の先端よりも前方へ突出しており、テーパー状の先細
形状となっている。

【００３０】また、第二ハウジング３０の外周面には環
状の溝部４３が形成され、その内部にＯリング４４が設
けられている。そして、プラグ２２をコンセント５に連
結した際、プラグ２２のＯリング４４がカバー１６の内
周面に圧接し、プラグ２２とカバー１６との間が気密状
態に保たれる（図８参照）。

【００３１】プラグ２２は、図３に示すように、第二ハ
ウジング３０の後端に形成されたフランジ４５によっ
て、プラグ取付部材４８の開口部を覆うように螺子４６
によって取付けられている。そして、第二ハウジング３
０から後方に突出する導電部３３及び通路形成部材３７
の突出部分が、プラグ取付部材４８の開口部から通路４
９内に挿入されている。なお、プラグ取付部材４８は縦
長の部材であり、内部には導電部３３と直流ブラシレス
モータ２５とを接続する電線（図示しない）が配設され
る通路４９が形成されている。そして、通路４９には通
路形成部材３７の流出口３９が連通していることから、
空気通路３６を通って送られた冷却用空気がこの通路４
９を通り本体ハウジング５０側へ流れることになる。な
お、プラグ取付部材４８はボルト５１によって本体ハウ
ジング５０に締結されている（図１参照）。

【００３２】スピンドルモータ１の本体ハウジング５０
は、図１に示すように、工作機械２の主軸構造の装着部
３に挿入されるテーパー状（円錐状）の取付部５５を有
する前部ハウジング５６と、前部ハウジング５６の後方
に位置する形で前部ハウジング５６の端部に連結された
後部ハウジング５７とから構成されている。

【００３３】前部ハウジング５６の内部には、図３に示
すように、直流ブラシレスモータ２５と、直流ブラシレ
スモータ２５を前部ハウジング５６の内周面に支持する
モータ支持部材５９と、モータ支持部材５９の先端側の
開口を塞ぐ先端塞ぎ部材６０とが収容されている。ここ
で、直流ブラシレスモータ２５は、本発明のモータ本体
に相当し、電機子が組み込まれたステータ６１(固定子)
と、永久磁石から形成されたローター６２(回転子)とか
ら構成されている。なお、この直流ブラシレスモータ２
５は、三個の集積回路（図示しない）により、ブラシと
整流子の役割を非接触で行なうことが可能なものであ
る。つまり、ブラシ付きの直流モータと比べて、ブラシ
の磨耗がないことから、耐久性を向上させ、ノイズの発
生を抑えることができる。

【００３４】ローター６２の中心には、主軸６３が固定
されている。主軸６３は前後方向に延びており、前側に
設けられた第一ベアリング６４、及び後側に設けられた
第二ベアリング６５により回転可能に支持されている。
つまり、ステータ６１に組み込まれた電機子を、集積回
路によって電気的に制御することにより、ローター６２
を回転させ、その回転力により主軸６３を回転させるこ
とができる。また、ローター６２と第一ベアリング６４
との間には、主軸６３に外嵌された円筒状のスペーサ６
６が設けられており、ローター６２と第一ベアリング６
４との間隔を一定に保っている。

【００３５】主軸６３には、継手６７を介してシャフト
６８が連結されている。また、継手６７の外周面には、
複数枚の羽根６９を有する冷却ファン７０が取付けられ
ている。つまり、主軸６３の回転により継手６７を回転
させると、冷却ファン７０が回転し、空気流を生じさせ
ることができる。

【００３６】シャフト６８は、三つの第三ベアリング７
２により回転可能に支持されている。また、これらの第
三ベアリング７２は、ベアリング支持部材７３によっ
て、後部ハウジング５７の内周面に固定されている。ベ
アリング支持部材７３は、略円筒状の形状を呈してお
り、後端開口部に後端塞ぎ部材７４が組付けられてい
る。

【００３７】また、シャフト６８には、工具（図示しな
い）の一端を挿入することが可能なコレット７５が形成
されており、コレット７５の外周に螺合されたナット
（図示しない）との協働により工具が保持される。ま
た、後部ハウジング５７の後端から突出するシャフト６
８の外周面には、粉塵等の侵入を防止する遮蔽部材７６
が取付けられている。なお、この遮蔽部材７６は、シャ
フト６８とともに回転することから、遮蔽部材７６と後
端塞ぎ部材７４との間に摩擦が生じないように、隙間を
形成する必要があるが、遮蔽部材７６の内面にラビリン
スを形成することにより、隙間から粉塵等が侵入するこ
とを防いでいる。

【００３８】本実施形態のスピンドルモータ１には、本
体ハウジング５０内に冷却用空気を流すために、複数の
冷却通路が形成されている。具体的には、（１）前部ハ
ウジング５６の内周面に形成され、モータ支持部材５９
を囲む円環状の第一通路８０、（２）第一通路８０の先
端部分に繋がり、軸心方向に向かって形成された二本の
第二通路８１、（３）第二通路８１に繋がり、スペーサ
６６の外周に沿って形成された円環状の第三通路８２、
（４）第三通路８２に繋がり、ステータ６１とローター
６２との間に形成された円環状の第四通路８３、（５）
第四通路８３に繋がるとともに、第二ベアリング６５が
配設された部位を通る第五通路８４、及び（６）モータ
支持部材５９の内部を前後方向に穿設して形成され、第
一通路８０と第五通路８４とを直接連通させる三本の第
六通路８５が設けられている。ここで、第一通路８０〜
第六通路８５が本発明の冷却通路に相当する。

【００３９】また、（７）第五通路８４に繋がるととも
に、冷却ファン７０の羽根６９が配設された部位を通る
円環状の第七通路８６、及び（８）第七通路８６に繋が
り、シャフト６８の周面に形成された溝状の第八通路８
７が設けられている。なお、第八通路８７の他端は、遮
蔽部材７６と後端塞ぎ部材７４との隙間に連通してい
る。

【００４０】さらに、前部ハウジング５６には、第一通
路８０に冷却用空気を供給する供給通路８８が軸心方向
に向かって形成されるとともに、昇温した冷却用空気を
第六通路８５から排出する排出通路８９が形成されてい
る。

【００４１】次に、本実施形態のスピンドルモータ１の
使用方法と、本体ハウジング５０内の冷却方法について
説明する。スピンドルモータ１を使用する際、ツールマ
ガジンに収納されたスピンドルモータ１を自動工具交換
装置によって取出し、その取付部５５を主軸構造の装着
部３に固定する。また、これと同時に連結装置４のプラ
グ２２をコンセント５に連結する。

【００４２】なお、連結する前にプラグ２２に高圧の空
気を吹付け、プラグ２２の雄端子３２や通路形成部材３
７等に付着した切屑等を吹飛ばすことが望ましい。この
際、本実施形態のスピンドルモータ１では、空気通路３
６の流入口３８が通路形成部材３７の外周面に開口して
いることから、空気の吹付け方向と流入口３８の向きと
が略直交する。したがって、流入口３８から空気通路３
６内に切屑等が入り込むことを防げる。

【００４３】プラグ２２の連結について図８を基に具体
的に説明すると、プラグ２２に取付けられた通路形成部
材３７の先端４０が、コンセント５における第一透孔１
２の開口部すなわち小径部１３に挿入され、その後、通
路形成部材３７が小径部１３の内周面に案内されて奥方
へと挿入される。ここで、通路形成部材３７の先端４０
部分はテーパー形状であるため、譬えコンセント５とプ
ラグ２２との相対位置が多少ずれていても、通路形成部
材３７の先端４０を小径部１３に挿入させることが可能
であり、その後通路形成部材３７と小径部１３との協働
により正確な位置に案内されながら挿入される。

【００４４】そして、位置決めされた状態では、プラグ
２２の雄端子３２がコンセント５の雌端子９に対向する
ため、雄端子３２が雌端子９の内部に嵌挿されて電気的
に導通状態となる。さらにプラグ２２が奥側（前方）へ
押し込まれると、図８の状態となり、通路形成部材３７
に形成された空気通路３６の流入口３８が第一透孔１２
の大径部１４に相対し、通路形成部材３７の外周面と大
径部１４の内周面との間に隙間５２が形成される。つま
り、高圧空気供給手段２６によって第一透孔１２に供給
された高圧空気が、隙間５２を通って流入口３８から空
気通路３６に流れ込み本体ハウジング５０側に送ること
が可能になる。また、プラグ２２の連結によって第二ハ
ウジング３０の先端部分、すなわちコンセント５とプラ
グ２２との連結部分がカバー１６によって覆われる。

【００４５】そして、シャフト６８の先端に設けられた
コレット７５に工具を取付け、その後、直流ブラシレス
モータ２５のステータ６１（電機子）を電気的に制御す
ることにより、ローター６２を回転させる。図３に示す
ようにローター６２の中心には主軸６３が設けられてい
るため、ローター６２の回転力が主軸６３に加わり主軸
６３が回転する。また、主軸６３には、第三ベアリング
７２によって支持されたシャフト６８が継手６７を介し
て同心軸上に配設されているため、主軸６３の回転に従
い、シャフト６８が回転する。これにより、工具が主軸
６３と同じ回転数で回転することになる。

【００４６】一方、直流ブラシレスモータ２５の駆動と
同期して、工作機械２に設けられた高圧空気供給手段２
６が動作する。これにより、冷却用空気が、連結装置４
を通って通路４９に流れ込み、その後、本体ハウジング
５０の供給通路８８に送られる。したがって、第一通路
８０及び第六通路８５に冷却用空気が流れ、直流ブラシ
レスモータ２５の外周面近傍における温度の上昇を抑え
る。また、第一通路８０を流れた冷却用空気は、第二通
路８１を通って第三通路８２、第四通路８３及び第五通
路８４へと流れる。つまり、ステータ６１とローター６
２との間に冷却用空気が流れ、ステータ６１の内周側に
おける温度の上昇を抑える。

【００４７】第五通路８４を流れた冷却用空気は、第七
通路８６に流れる。なお、第七通路８６には、冷却ファ
ン７０の羽根６９が配設されており、しかも主軸６３の
回転により冷却ファン７０が回転することから、冷却フ
ァン７０により冷却用空気の流量が増える。その後、冷
却用空気は、第八通路８７、すなわち第三ベアリング７
２とシャフト６８との間に流れ、シャフト６８の回転に
よって発生する摩擦熱の上昇を抑える。

【００４８】第八通路８７は、遮蔽部材７６と後端塞ぎ
部材７４との隙間に連通しているため、昇温した冷却用
空気は、この隙間を通って外部に排出される。つまり、
遮蔽部材７６と後端塞ぎ部材７４との隙間には遠心方向
に空気の流れが生じるため、粉塵等の侵入が確実に防止
される。

【００４９】このように、上記のスピンドルモータ１で
は、冷却用空気により直流ブラシレスモータ２５の発熱
を抑えることができる。特に、ステータ６１を挟むよう
に冷却用空気が流れるため、ステータ６１の温度上昇を
効率良く抑えることができる。また、冷却用空気により
シャフト６８において発生する摩擦熱の上昇を抑えるこ
とができる。したがって、本体ハウジング５０内の温度
を低下させることができ、主軸６３の回転精度を向上さ
せることができる。

【００５０】また、上記のスピンドルモータ１では、コ
ンセント５及びプラグ２２を連結させることにより、そ
れらを通して冷却用空気を送ることが可能になるため、
電気的な接続と空気通路の接続とを一つの操作によって
同時に実現できる。このため、既存の自動交換装置を利
用してスピンドルモータ１を取付けることが可能にな
り、設備費の増加を抑えることができる。

【００５１】また、上記のスピンドルモータ１では、コ
ンセント５の第一ハウジング７とプラグ２２の第二ハウ
ジング３０とが接していなくても、通路形成部材３７の
空気通路３６を通して確実に空気を送ることができる。
また、通路形成部材３７と小径部１３との協働によって
位置決めされるため、容易に連結させることも可能であ
る。

【００５２】さらに、上記のスピンドルモータ１では、
工作機械２に備えられた高圧空気供給手段２６を利用し
て、冷却用空気が供給される。このため、冷却ファン７
０を補助的なものとして使用することが可能になる。つ
まり、冷却ファン７０の送風能力を比較的小さくするこ
とができ、全体的に小型化を図ることが可能である。特
に、冷却用空気を供給する冷却通路は、電力供給線が配
線される配線用通路を兼ねていることから、空気供給通
路を別に設けることなく、冷却用空気を供給することが
可能である。このため、本体ハウジング５０の内部構造
を簡略化できる。

【００５３】以上、本発明について好適な実施形態を挙
げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定され
るものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸
脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可
能である。

【００５４】すなわち、上記実施形態のスピンドルモー
タ１では、本体ハウジング５０の内部に冷却ファン７０
を備えるものを示したが、高圧空気供給手段２６から供
給される冷却用空気のみで十分に冷却できる場合には、
冷却ファン７０を設けなくても構わない。これによれ
ば、スピンドルモータ１の構成がさらに簡略化され安価
に製造できるようになる。

【００５５】また、上記実施形態のスピンドルモータ１
では、直流ブラシレスモータ２５の発熱と、シャフト６
８の摩擦熱とを冷却するように複数の冷却通路を形成す
るものを示したが、直流ブラシレスモータ２５の発熱に
対応する冷却通路のみ形成してもよい。

【００５６】さらに、上記実施形態のスピンドルモータ
１では、第一透孔１２及び第二透孔３５を各ハウジング
７，３０の中心に穿設するものを示したが、各透孔１
２，３５の位置は、連結した際に互いに連通する位置で
あればよく特に限定されるものではない。

【００５７】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明の連結装
置は、コンセント及びプラグを連結させることにより、
それらを通して空気を送ることが可能になるため、電気
的な接続と空気通路の接続とを一つの操作によって同時
に実現できる。このため、自動交換装置への適応が容易
となり、作業性を向上できる。

【００５８】請求項２の発明の連結装置は、請求項１の
発明の効果に加えて、コンセントの第一ハウジングとプ
ラグの第二ハウジングとが接していなくても、通路形成
部材の空気通路を通して確実に空気を送ることができ
る。つまり、二つのハウジングを互いに圧接しなくても
気密性を確保できることから、ハウジングの耐久性を向
上できる。

【００５９】請求項３の発明の連結装置は、請求項２の
発明の効果に加えて、通路形成部材が、連結の際の位置
決めを案内するガイドとして機能することから、精度の
高い位置決め装置を用いなくても、雄端子の先端を雌端
子に相対させ、容易に連結させることができる。

【００６０】請求項４の発明の連結装置は、請求項２ま
たは請求項３の発明の効果に加えて、前方からプラグに
空気を吹付けても、切屑等が空気通路内に挿入すること
がないため、空気の吹付けによるプラグの洗浄が可能と
なる。

【００６１】請求項５の発明の連結装置は、請求項１乃
至請求項４のいずれか一つの発明の効果に加えて、プラ
グとコンセントとの連結部分に対して、切屑や冷却液等
の付着が抑制されるため、メンテナンスが容易になると
ともに、安全性を向上できる。

【００６２】請求項６の発明の連結装置付きスピンドル
モータは、プラグをコンセントに連結するだけで、工作
機械からモータ本体に電力を供給し、且つ本体ハウジン
グ内の冷却通路に空気を供給することができる。このた
め、既存の自動交換装置を利用してスピンドルモータを
取付けることが可能になり、設備費の増加を抑えること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるスピンドルモータの
構成を示す概略構成図である。

【図２】スピンドルモータの構成を示す背面図である。

【図３】スピンドルモータの構成を示す一部切断側面図
である。

【図４】連結装置におけるプラグの構成を示す拡大断面
図である。

【図５】プラグの構成を示す拡大正面図である。

【図６】連結装置におけるコンセントの構成を示す拡大
断面図である。

【図７】コンセントの構成を示す拡大背面図である。

【図８】連結装置の連結状態を示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１ スピンドルモータ ４ 連結装置 ５ コンセント ７ 第一ハウジング ９ 雌端子 １２ 第一透孔 １３ 小径部（開口部） １６ カバー ２２ プラグ ２５ 直流ブラシレスモータ（モータ本体） ２６ 高圧空気供給手段 ３０ 第二ハウジング ３２ 雄端子 ３５ 第二透孔 ３６ 空気通路 ３７ 通路形成部材 ３８ 流入口 ４０ 先端 ４１ 先端 ５０ 本体ハウジング ５２ 隙間 ６８ シャフト ７５ コレット ８０ 第一通路（冷却通路） ８１ 第二通路（冷却通路） ８２ 第三通路（冷却通路） ８３ 第四通路（冷却通路） ８４ 第五通路（冷却通路） ８５ 第六通路（冷却通路）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野本 和男 岐阜県可児市姫が丘４丁目10番地 ミニタ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 3C011 FF01 3C016 FA31 3C048 AA07 DD13 EE02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気配線に接続された雌端子、及び該雌
   端子を収容する第一ハウジングを有するコンセントと、 該コンセントの前記雌端子に嵌挿可能な雄端子、及び該
   雄端子を収容する第二ハウジングを有するプラグとを具
   備する連結装置において、 前記コンセントの前記第一ハウジングには第一透孔が穿
   設され、前記プラグの前記第二ハウジングには前記第一
   透孔に連通可能な第二透孔が穿設されていることを特徴
   とする連結装置。
2. 【請求項２】 前記第二透孔を貫通した形態で前記第二
   ハウジングに取付けられ、内部に空気通路が形成された
   通路形成部材をさらに備え、 前記コンセントに前記プラグが連結する際、前記通路形
   成部材の少なくとも先端部分が前記第一ハウジングの前
   記第一透孔内に挿入されることを特徴とする請求項１に
   記載の連結装置。
3. 【請求項３】 前記通路形成部材は、外観が前記第一透
   孔の開口部に嵌挿可能な大きさの略円柱形状を呈し、そ
   の先端が前記雄端子の先端より前方に突出し且つ縮径さ
   れていることを特徴とする請求項２に記載の連結装置。
4. 【請求項４】 前記通路形成部材の先端部分における前
   記空気通路の流入口が、前記通路形成部材の外周面に開
   口して形成され、 前記流入口が設けられた前記外周面と前記第一透孔の内
   周面との間に隙間が形成されていることを特徴とする請
   求項２または請求項３に記載の連結装置。
5. 【請求項５】 前記第一ハウジングまたは前記第二ハウ
   ジングのいずれか一方の外周面に、前記コンセント及び
   前記プラグの連結部分を覆う筒状のカバーが取付けられ
   ていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれ
   か一つに記載の連結装置。
6. 【請求項６】 工具を保持するためのコレットを有する
   シャフトと、 該シャフトに回転力を付与するモータ本体と、 前記シャフト及び前記モータ本体を収容するとともに、
   前記モータ本体の周囲に冷却用空気を流すための冷却通
   路が形成された本体ハウジングと、 請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の連結装置
   における前記プラグとを具備し、 該プラグの前記第二透孔が、前記本体ハウジングの前記
   冷却通路に連通し、 前記プラグの前記雄端子が、前記モータ本体に対して電
   気的に接続されていることを特徴とする連結装置付きス
   ピンドルモータ。