JP2011051027A - Connecting flange - Google Patents

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Masao Yamaguchi
政男 山口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a connecting flange held between a motor and a frame to which the motor is mounted which prevents the transmission of heat from the motor to the frame in order to improve the rotational accuracy of a spindle to improve the accuracy of machining a workpiece by a machining tool. <P>SOLUTION: The connecting flange 10 is formed of a base element 10a in which a groove 11 is formed and a secondary element 10b fit on the base element 10a so as to cover the groove 11, thereby making a cooling fluid flow in the groove 11. The connecting flange 10 is then held between a flange 13 of the motor 1 and a mounting portion 19 of the frame 2 to prevent the transmission of heat from the motor 1 to the frame 2. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、工作機械におけるスピンドルを回動可能に支持するフレームと、そのスピンドルにカップリングを介して連結される駆動軸を有するモーターとの連結に用いられる連結フランジに関し、詳しくは、モーターの熱がフレームへ伝達されること等を防止する連結フランジに関する。   The present invention relates to a connection flange used for connection between a frame that rotatably supports a spindle in a machine tool and a motor having a drive shaft that is connected to the spindle via a coupling. It is related with the connection flange which prevents that a flame | frame is transmitted to a flame | frame.

平面研削盤等の工作機械においては、X軸方向に往復動する加工テーブル上にワークを載置した状態で、Y軸方向に往復動するコラムに装着されZ軸方向に往復動するサドルにスピンドルを回転自在に支持すると共に、そのスピンドルの先端部に砥石を装着している。そして、スピンドル及び砥石を回転させて加工テーブル上のワークを研削加工する。又、サドルにはフレームが取り付けられて、そのフレームに円筒状のクイルが挿入固定されている。そのクイルの内部にはスピンドルがベアリングを介して支持されている。このスピンドルの砥石が支持される側とは反対の基端部には、モーターの駆動軸がカップリングを介して連結されている。   In a machine tool such as a surface grinding machine, a spindle is mounted on a saddle that is mounted on a column that reciprocates in the Y-axis direction and reciprocates in the Z-axis direction while a workpiece is placed on a machining table that reciprocates in the X-axis direction. And a grindstone is attached to the tip of the spindle. Then, the workpiece on the processing table is ground by rotating the spindle and the grindstone. A frame is attached to the saddle, and a cylindrical quill is inserted and fixed to the frame. A spindle is supported inside the quill via a bearing. A drive shaft of a motor is connected to a base end portion of the spindle opposite to the side on which the grindstone is supported via a coupling.

機械の作動時には、スピンドルの高速回転に伴いベアリングが発熱し、その熱がクイルに伝達され、さらにフレームに伝達されてフレームの温度を高める。ところが、一般に、上記のようなスピンドルの支持構造においては、フレームの上側部と下側部とのそれぞれの構造及び質量が異なる。すると、フレームの下側部と上側部とでは熱膨張量が異なり、フレームが全体として下側部と上側部とのいずれかの側に僅かに反る。このため、クイル及びスピンドルが基準線(例えば水平線)に対し、僅かではあるが傾斜することになる。このスピンドルの傾斜により砥石の回転軸線が偏心するので、ワークの研削面の精度が低下するという問題があった。   During the operation of the machine, the bearing generates heat as the spindle rotates at a high speed, and the heat is transmitted to the quill and further transmitted to the frame to raise the temperature of the frame. However, in general, in the spindle support structure as described above, the structures and masses of the upper and lower parts of the frame are different. Then, the amount of thermal expansion differs between the lower side portion and the upper side portion of the frame, and the frame slightly warps to one of the lower side portion and the upper side portion as a whole. For this reason, the quill and the spindle are slightly inclined with respect to a reference line (for example, a horizontal line). Since the rotation axis of the grindstone is decentered due to the inclination of the spindle, there is a problem in that the accuracy of the grinding surface of the workpiece is lowered.

特許文献1に開示されている「工作機械におけるスピンドルの支持構造」では、フレームに円筒状のクイルを嵌入固定し、そのクイルの内部にベアリングを介してスピンドルを支持すると共に、スピンドルに砥石を取り付けている。クイルの外周面とフレームの内側面との間には、冷却オイルの流通を許容する空間が形成されている。この空間に外部から冷却オイルを供給して、クイル及びフレームの温度が、伝達されたベアリングの熱により上昇することを抑制している。このため、フレームの不均一な熱膨張は抑制され、スピンドルの回転精度を高め、加工具によるワークの加工精度を向上することができるようになっている。   In the “support structure of spindle in machine tool” disclosed in Patent Document 1, a cylindrical quill is fitted and fixed to a frame, and the spindle is supported through a bearing inside the quill, and a grindstone is attached to the spindle. ing. A space allowing the cooling oil to flow is formed between the outer peripheral surface of the quill and the inner side surface of the frame. Cooling oil is supplied to this space from the outside, and the temperature of the quill and the frame is suppressed from rising due to the transmitted heat of the bearing. For this reason, non-uniform thermal expansion of the frame is suppressed, the spindle rotation accuracy can be improved, and the processing accuracy of the workpiece by the processing tool can be improved.

特開2000−190150号公報([要約]を参照)JP 2000-190150 A (see [Summary])

近年、精密機械加工においては、極めて高いレベルの加工精度が求められている。特許文献1の支持構造によれば、クイルとフレームとの間の空間に冷却オイルが供給されることにより、クイルとフレームとの昇温を抑制するようになっているが、フレームのあらゆる部位が一様に冷却されるようにはなっていない。また、フレームの温度を上昇させるものとしては、クイルを介して伝達される熱の他に、取付部を介してモーターから伝達される熱がある。このため、フレーム全体としての歪みは、高レベルの加工精度が求められる精密機械加工における支持構造としては、無視し得ない問題である。   In recent years, a very high level of machining accuracy is required in precision machining. According to the support structure of Patent Document 1, the cooling oil is supplied to the space between the quill and the frame to suppress the temperature rise of the quill and the frame. It is not designed to cool uniformly. In addition to the heat transmitted through the quill, there is heat transmitted from the motor through the mounting portion to increase the temperature of the frame. For this reason, the distortion of the entire frame is a problem that cannot be ignored as a support structure in precision machining that requires a high level of machining accuracy.

本発明は、このような問題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、スピンドルの回転精度を高め、加工具によるワークの加工精度を向上させるために、モーターとモーターが取り付けられるフレームとの間で挟持され、モーターからフレームへの熱の伝達を阻止する連結フランジを提供することにある。   The present invention has been made paying attention to such problems, and the object of the present invention is to attach a motor and a motor in order to increase the rotation accuracy of the spindle and improve the processing accuracy of the workpiece by the processing tool. Another object of the present invention is to provide a connecting flange that is sandwiched between a frame and a motor to prevent heat transfer from the motor to the frame.

上記問題を解決するために請求項1に記載の連結フランジの発明は、先端に工具を装着したスピンドルを回動可能に支持するフレームと、前記スピンドルにカップリングを介して連結される駆動軸を有するモーターとの連結において、前記フレームの取付部と前記モーターのフランジ部との間に挟持され、冷却用流体の流通を許容する流路が形成されていることを特徴とするものである。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention of the connecting flange according to claim 1 includes a frame that rotatably supports a spindle having a tool mounted on a tip thereof, and a drive shaft that is connected to the spindle via a coupling. In connection with the motor, the flow path is formed between the mounting portion of the frame and the flange portion of the motor, and allows passage of the cooling fluid.

上記構成によれば、流路を流れる冷却用流体により、モーターのフランジ部から伝達される熱を奪うようにした。このため、モーターのフランジ部からフレームへの熱伝達が阻止されるので、フレームの温度を上昇させる熱を、クイル等を介して伝達されるベアリングの熱に限定することができる。従って、熱膨張による歪の発生を阻止するために、フレームの温度調節を行うことが容易となる。   According to the above configuration, the heat transferred from the flange portion of the motor is taken away by the cooling fluid flowing through the flow path. For this reason, since heat transfer from the flange portion of the motor to the frame is prevented, the heat for raising the temperature of the frame can be limited to the heat of the bearing transmitted through the quill or the like. Therefore, it becomes easy to adjust the temperature of the frame in order to prevent the occurrence of distortion due to thermal expansion.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の連結フランジにおいて、前記流路は、前記駆動軸に直交する方向に配置される平面部に形成された溝であることを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, in the connecting flange according to the first aspect, the flow path is a groove formed in a flat portion arranged in a direction orthogonal to the drive shaft. It is.

上記構成によれば、モーターの駆動軸に直交する方向に配置される平面部に溝を形成し、その溝を流路とした。このため、連結フランジの端部の複数ヶ所からドリルにより孔を穿孔し、それぞれの孔の一部が交錯するようにして、流路を形成する場合と異なり、任意の形状の流路を容易に形成することができる。   According to the said structure, the groove | channel was formed in the plane part arrange | positioned in the direction orthogonal to the drive shaft of a motor, and the groove | channel was made into the flow path. For this reason, unlike the case of forming a flow path by drilling holes from a plurality of locations at the end of the connection flange and crossing a part of each hole, a flow path of any shape can be easily formed. Can be formed.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の連結フランジにおいて、前記流路は、前記平面部において、複数の屈曲点又は変曲点によって連結した複数の直線状又は曲線状の溝であることを特徴とするものである。   The invention according to claim 3 is the connecting flange according to claim 2, wherein the flow path is a plurality of linear or curved grooves connected by a plurality of bending points or inflection points in the plane portion. It is characterized by being.

上記構成によれば、複数の直線状又は曲線状の溝を、複数の屈曲点又は変曲点によって連結して、流路をより長くするようにした。このため、連結フランジに供給されて排出されるまでの間に冷却用流体が連結フランジに接する面積が増えたので、冷却用流体は、モーターから伝達された熱をより多く奪うことができる。   According to the above configuration, a plurality of linear or curved grooves are connected by a plurality of bending points or inflection points to make the flow path longer. For this reason, since the area where the cooling fluid contacts the connection flange increases until the cooling fluid is supplied to the connection flange and discharged, the cooling fluid can take more heat transferred from the motor.

請求項4に記載の発明は、請求項2又は3に記載の連結フランジにおいて、前記流路は、前記平面部における基準円の内側と外側とに交互に位置を変える蛇行状に配置された溝であることを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the connecting flange according to the second or third aspect, wherein the flow path is arranged in a meandering manner in which the position of the flow path is alternately changed between an inner side and an outer side of a reference circle. It is characterized by being.

上記構成によれば、流路としての溝を、基準円の内側と外側とに交互に位置を変える蛇行状に配置した。このため、流路が広範囲に亘ると共に、冷却用流体が流路をスムーズに流れることができるので、連結フランジの冷却を効率的に行うことができる。   According to the said structure, the groove | channel as a flow path was arrange | positioned in the meandering form which changes a position alternately to the inner side and the outer side of a reference | standard circle. For this reason, since the flow path covers a wide range and the cooling fluid can flow smoothly through the flow path, the connection flange can be efficiently cooled.

請求項5に記載の発明は、請求項2ないし4のうちいずれか一項に記載の連結フランジにおいて、前記溝は、エンドミルにより一筆書き状に連続して形成されたことを特徴とするものである。   A fifth aspect of the present invention is the connecting flange according to any one of the second to fourth aspects, wherein the groove is continuously formed in a single stroke by an end mill. is there.

上記構成によれば、エンドミルを用いて溝を一筆書き状に連続して形成した。このため、流路の途中に冷却用流体が行き止まりとなる部分の形成を未然に防止することができる。従って、温度調節された冷却用流体を連結フランジの冷却に効率よく用いることができる。また、その行き止まり部分に冷却用流体が流れ込まないように、堰き止めとして、例えばボスを打ち込む等の煩雑な作業を省くことができる。   According to the said structure, the groove | channel was continuously formed in the stroke shape using the end mill. For this reason, it is possible to prevent the formation of a portion where the cooling fluid stops in the middle of the flow path. Therefore, the temperature-controlled cooling fluid can be efficiently used for cooling the connecting flange. Moreover, as a damming stop, for example, a troublesome operation such as driving a boss can be omitted so that the cooling fluid does not flow into the dead end portion.

請求項6に記載の発明は、請求項2ないし5のうちいずれか一項に記載の連結フランジにおいて、板状の一面に前記溝が形成された基体と、その基体の前記一面を覆う副体とより構成されることを特徴とするものである。   According to a sixth aspect of the present invention, in the connecting flange according to any one of the second to fifth aspects, the base body in which the groove is formed on one plate-like surface and the sub-body that covers the one surface of the base body It is characterized by comprising.

上記構成によれば、基体と、その基体の溝が形成された面を覆う副体とにより、内部に流路を有する連結フランジを形成した。このため、このため、基体の溝が形成された面と、モーターのフランジ部又はフレームの取付部とを合わせて流路を形成する場合のように、フランジ部又は取付部において、液状シール剤を用いるために面粗度を上げるための仕上げ加工や、ガスケット等のシール材を配置するための溝加工等を省くことができる。   According to the said structure, the connection flange which has a flow path inside was formed by the base | substrate and the subbody which covers the surface in which the groove | channel of the base | substrate was formed. For this reason, the liquid sealant is applied to the flange portion or the attachment portion as in the case where the flow path is formed by combining the grooved surface of the base with the flange portion of the motor or the attachment portion of the frame. Therefore, it is possible to omit finishing processing for increasing the surface roughness and groove processing for arranging a sealing material such as a gasket.

本発明によれば、連結フランジの流路を流れる冷却用流体により、モーターのフランジ部から伝達される熱を奪うようにした。このため、モーターのフランジ部からフレームへの熱伝達が阻止されるので、フレームの温度を上昇させる熱を、クイルを介して伝達されるベアリングの熱に限定することができ、フレームの温度調節を行うことが容易となる。従って、スピンドルの回転精度を高め、加工具によるワークの加工精度を向上させることができる。   According to the present invention, the heat transferred from the flange portion of the motor is taken away by the cooling fluid flowing through the flow path of the connecting flange. For this reason, heat transfer from the motor flange to the frame is prevented, so the heat that raises the temperature of the frame can be limited to the heat of the bearing transmitted through the quill, and the temperature control of the frame Easy to do. Therefore, the rotational accuracy of the spindle can be increased, and the processing accuracy of the workpiece by the processing tool can be improved.

第1実施形態の連結フランジがモーターとフレームとの間に挟持された態様を示す断面図。Sectional drawing which shows the aspect by which the connection flange of 1st Embodiment was clamped between the motor and the flame | frame. 図1におけるA−A矢視断面図。AA arrow sectional drawing in FIG. 図2におけるB矢視図。B arrow view in FIG. 別例1に係る図1におけるA−A矢視断面図。The AA arrow sectional drawing in FIG. 別例2に係る図1におけるA−A矢視断面図。The AA arrow directional cross-sectional view in FIG. 第2実施形態の連結フランジがモーターとフレームとの間に挟持された態様を示す断面図。Sectional drawing which shows the aspect by which the connection flange of 2nd Embodiment was clamped between the motor and the flame | frame.

(第1の実施形態)
以下、本発明を具体化した第1実施形態を図1〜図3を用いて説明し、その別例を図4及び図5を用いて説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3, and another example will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

先ず、本実施形態の連結フランジ10を挟持するフレーム2とモーター1との配置及び構造の一部を説明する。図1に示すように、Z軸方向に往復動可能に支持されているサドル(図示せず)に取り付けられたフレーム2には、円筒状のクイル4が嵌入固定されている。そのクイル4の内部には、スピンドル3がラジアルベアリング5とスラストベアリング6とにより回転自在に支持されている。スラストベアリング6は、図示しないボルトによりクイル4に固定されるホルダー7により支持されている。そして、スピンドル3とモーター1の駆動軸9とはカップリング8により連結されている。   First, the arrangement and part of the structure of the frame 2 and the motor 1 that sandwich the connecting flange 10 of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 1, a cylindrical quill 4 is fitted and fixed to a frame 2 attached to a saddle (not shown) supported so as to be reciprocable in the Z-axis direction. Inside the quill 4, the spindle 3 is rotatably supported by a radial bearing 5 and a thrust bearing 6. The thrust bearing 6 is supported by a holder 7 fixed to the quill 4 by a bolt (not shown). The spindle 3 and the drive shaft 9 of the motor 1 are connected by a coupling 8.

駆動軸9を有するモーター1のフランジ部13には、駆動軸9の軸心と同心の環状の凸部14が形成され、その凸部14は、連結フランジ10を構成する基体10aと副体10bとのうちの一方の基体10aの凹部15に嵌合している。また、基体10aの凹部15が形成されている面とは反対側の面には、凹部15と同心の環状の凸部16が形成され、フレーム2の凹部17に嵌合している。また、フレーム2の取付部19に対向するように副体10bが配置されている。副体10bは、中心部の孔が凸部16に外嵌している。   The flange portion 13 of the motor 1 having the drive shaft 9 is formed with an annular convex portion 14 concentric with the axis of the drive shaft 9, and the convex portion 14 includes a base body 10 a and a sub body 10 b constituting the connecting flange 10. Are fitted into the recess 15 of one of the substrates 10a. Further, an annular convex portion 16 concentric with the concave portion 15 is formed on the surface of the base 10 a opposite to the surface on which the concave portion 15 is formed, and is fitted into the concave portion 17 of the frame 2. Further, the sub body 10b is arranged so as to face the attachment portion 19 of the frame 2. The sub-body 10 b has a central hole that is fitted around the convex portion 16.

そして、取付部19に形成された図示しないねじ孔に螺合される同じく図示しないボルトにより、連結フランジ10は、取付部19とフランジ部13との間に挟持されている。この時、基体10aに形成された断面角状の溝11は、副体10bにより覆われて、後述する形状の流路を形成する。基体10a及び副体10bの材質については特に限定しないが、これらの両方又はいずれか一方は、熱の伝導性に優れた金属、例えば、アルミ合金、青銅、黄銅等を用いることが好ましい。   The connecting flange 10 is sandwiched between the mounting portion 19 and the flange portion 13 by a bolt (not shown) that is screwed into a screw hole (not shown) formed in the mounting portion 19. At this time, the groove 11 having a square cross section formed in the base body 10a is covered with the sub body 10b to form a channel having a shape described later. The material of the base body 10a and the sub body 10b is not particularly limited, but it is preferable to use a metal having excellent heat conductivity, such as an aluminum alloy, bronze, brass, or the like for both or any one of them.

なお、基体10aと副体10bとの間には、液状シール剤或いはガスケット等のシール材を設け、溝11を流れる冷却用流体が漏出しないようにしている。本実施形態では、図2において二点差線で示すシール位置24に対応するように、基体10aに対向する副体10bの面にガスケット用の溝(図示せず)を設け、ガスケットを装着している。また、基体10aの凸部16にも、図示しないガスケットを装着している。   A sealing material such as a liquid sealant or a gasket is provided between the base body 10a and the sub body 10b so that the cooling fluid flowing through the groove 11 does not leak. In the present embodiment, a gasket groove (not shown) is provided on the surface of the secondary body 10b facing the base body 10a so as to correspond to the seal position 24 indicated by the two-dot chain line in FIG. Yes. Further, a gasket (not shown) is also attached to the convex portion 16 of the base body 10a.

図2に示すように、基体10aは四角板状体であり、4ヶ所の隅角にはボルト用孔27が形成されている。なお、図示しないが、副体10bの外形状も基体10aと同一にされ、同一配置のボルト用孔27が形成されている。   As shown in FIG. 2, the base body 10a is a square plate-like body, and bolt holes 27 are formed at four corners. Although not shown, the outer shape of the sub body 10b is also the same as that of the base body 10a, and the bolt holes 27 having the same arrangement are formed.

そして、冷却用流体の流路としての溝11は、駆動軸9と同心となる基準円23の内側と外側とに交互に位置を変える蛇行状に、内側に向かって凸の曲線状溝11aと外側に向かって凸の曲線状溝11bとが変曲点11cで連結して形成されている。このように溝11を一筆書き状に形成するためには、エンドミルによる加工が好ましく、更にはNCによるエンドミル加工が好ましい。   The groove 11 serving as a cooling fluid flow path is a meandering curved groove 11a that changes in a meandering manner alternately between the inside and the outside of the reference circle 23 that is concentric with the drive shaft 9. An outwardly convex curved groove 11b is formed at an inflection point 11c. Thus, in order to form the groove 11 in a single stroke, processing by an end mill is preferable, and further, end mill processing by NC is preferable.

なお、基準円23の大きさは特に限定されるものではなく任意とすることができる。また、本実施形態では、変曲点11cが略基準円23上となっているが、基準円23の内側でも外側でも配置することは可能である。更に、本実施形態では、曲線状溝11bの数を7個としているが、6個以下であっても、8個以上であってもよい。冷却用流体による冷却効率の点から、基準円23の大きさ、変曲点11cの位置、曲線状溝11bの数等を選択することが好ましい。   In addition, the magnitude | size of the reference | standard circle 23 is not specifically limited, It can be made arbitrary. In this embodiment, the inflection point 11c is substantially on the reference circle 23. However, the inflection point 11c can be arranged inside or outside the reference circle 23. Furthermore, in the present embodiment, the number of the curved grooves 11b is 7, but it may be 6 or less or 8 or more. From the viewpoint of cooling efficiency by the cooling fluid, it is preferable to select the size of the reference circle 23, the position of the inflection point 11c, the number of curved grooves 11b, and the like.

図2及び図3に示すように、基体10aの側面には、図示しない冷却用流体の温度調節部に配管により連結される供給連結部21と排出連結部22とが設けられている。供給連結部21に形成された連通穴26と、その連通穴26に対して直交する方向に形成された連通穴25とを介して、冷却用流体が溝11へ供給される。そして、排出連結部22に形成された連通穴26と、その連通穴26に対して直交する方向に形成された連通穴25とを介して、溝11を流通した冷却用流体は、冷却用流体の温度調節部に戻される。なお、本実施形態においては、冷却用流体としてオイルが用いられているが、水或いはクーラント等のその他の冷却用液体であってもよい。   As shown in FIGS. 2 and 3, a supply connection portion 21 and a discharge connection portion 22 that are connected by a pipe to a temperature adjusting portion for a cooling fluid (not shown) are provided on the side surface of the base body 10 a. The cooling fluid is supplied to the groove 11 through a communication hole 26 formed in the supply connection portion 21 and a communication hole 25 formed in a direction orthogonal to the communication hole 26. And the cooling fluid which distribute | circulated the groove | channel 11 via the communicating hole 26 formed in the discharge | emission connection part 22 and the communicating hole 25 formed in the direction orthogonal to the communicating hole 26 is a cooling fluid. Is returned to the temperature control section. In this embodiment, oil is used as the cooling fluid, but other cooling liquids such as water or coolant may be used.

このように、連結フランジ10の溝11を冷却用流体が流通することにより、モーター1のフランジ部13から伝達された熱は、フレーム2の取付部19へ伝達されることなく、冷却用流体に奪われる。また、フレーム2の温度が上昇した時、フレーム2の熱は取付部19を介して冷却用流体に奪われる。従って、フレーム2の温度調節を容易に行うことができる。   As described above, when the cooling fluid flows through the groove 11 of the connecting flange 10, the heat transmitted from the flange portion 13 of the motor 1 is not transmitted to the mounting portion 19 of the frame 2, but is transferred to the cooling fluid. Stolen. Further, when the temperature of the frame 2 rises, the heat of the frame 2 is taken away by the cooling fluid through the attachment portion 19. Therefore, the temperature of the frame 2 can be easily adjusted.

次に、図2で示した溝11の配置とは異なる配置の流路を有する基体10aの別例1、2を、図4及び図5を用いて説明する。
図4に示すように、別例1の基体10aにおいては、流路としての溝30が、それぞれ4ヶ所の大径部31及び小径部32と、大径部31と小径部32とを連結する7ヶ所の放射状部33とで構成されている。大径部31及び小径部32は、駆動軸9の軸心と同心の円弧であり、放射状部33はその円弧の半径方向を向いている。大径部31又は小径部32と放射状部33とが連結している部分が、溝30の方向を変える屈曲点34となっている。このように複数の屈曲点34を有する溝30は、変曲点11cを有する溝11に比べて流路を長くすることができる。即ち、冷却用流体が基体10aに接触する面積を大きくすることができる。
Next, alternative examples 1 and 2 of the base body 10a having flow paths different from the arrangement of the grooves 11 shown in FIG. 2 will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 4, in the base body 10 a of Example 1, a groove 30 as a flow path connects the large diameter portion 31 and the small diameter portion 32 at four locations, and the large diameter portion 31 and the small diameter portion 32. It consists of seven radial parts 33. The large-diameter portion 31 and the small-diameter portion 32 are arcs concentric with the axis of the drive shaft 9, and the radial portion 33 faces the radial direction of the arc. A portion where the large diameter portion 31 or the small diameter portion 32 and the radial portion 33 are connected serves as a bending point 34 that changes the direction of the groove 30. Thus, the groove | channel 30 which has the some bending point 34 can lengthen a flow path compared with the groove | channel 11 which has the inflection point 11c. That is, the area where the cooling fluid contacts the base body 10a can be increased.

なお、大径部31及び小径部32のそれぞれを4ヶ所に設けたが、4ヶ所に限らず任意の複数ヶ所に設けることができる。数が多ければ、それだけ屈曲点34の数も多くなり、溝30の長さがより長くなるので、冷却効果は高まる。   In addition, although each of the large diameter part 31 and the small diameter part 32 was provided in four places, it can provide in arbitrary multiple places not only in four places. If the number is large, the number of the bending points 34 increases accordingly, and the length of the groove 30 becomes longer, so that the cooling effect is enhanced.

図5に示すように、別例2の基体10aにおいては、流路としての溝40が、駆動軸9の軸心と同心の円弧である外円部41、中円部42及び内円部43と、それぞれを屈曲点34で連結する放射状部45及び放射状部46とにより構成されている。そして、内円部43の端部と連通穴25とが放射状部47で連結されている。このように配置された溝40は比較的長い流路として得られるにも関わらず、NCによるエンドミル加工のための数値入力等を省力化することができる。   As shown in FIG. 5, in the base body 10 a of another example 2, the groove 40 as the flow path is an outer circle portion 41, a middle circle portion 42, and an inner circle portion 43 that are arcs concentric with the axis of the drive shaft 9. And a radial portion 45 and a radial portion 46 that are connected to each other at a bending point 34. The end of the inner circle portion 43 and the communication hole 25 are connected by a radial portion 47. Although the grooves 40 arranged in this way can be obtained as a relatively long flow path, it is possible to save labor in inputting numerical values for end mill processing by the NC.

なお、溝40の円弧部分を、半径の異なる3個の外円部41、中円部42及び内円部43で構成したが、円弧の数はこれに限らず、溝40の幅を調整する等して、2個以下としたり4個以上としたりすることもできる。   In addition, although the circular arc part of the groove | channel 40 was comprised by the three outer circle parts 41 from which a radius differs, the middle circle part 42, and the inner circle part 43, the number of circular arcs is not restricted to this, The width | variety of the groove | channel 40 is adjusted. For example, it may be 2 or less or 4 or more.

従って、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)上記実施形態では、流路としての溝11を流れる冷却用流体により、モーター1のフランジ部13から連結フランジ10伝達された熱を奪うようにした。このため、モーター1のフランジ部13からフレーム2への熱伝達が阻止されるので、フレーム2の温度を上昇させる熱を、クイル4等を介して伝達されるラジアルベアリング5及びスラストベアリング6の熱に限定することができる。従って、フレーム2の温度調節が容易となって、熱膨張による歪の発生を阻止できるので、スピンドルの回転精度を高め、加工具によるワークの加工精度を向上させることができる。
Therefore, according to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the above embodiment, the cooling fluid flowing through the groove 11 serving as the flow path takes away the heat transmitted from the flange portion 13 of the motor 1 to the connection flange 10. For this reason, since heat transfer from the flange portion 13 of the motor 1 to the frame 2 is blocked, heat for increasing the temperature of the frame 2 is transmitted to the radial bearing 5 and the thrust bearing 6 via the quill 4 or the like. It can be limited to. Accordingly, the temperature of the frame 2 can be easily adjusted, and the occurrence of distortion due to thermal expansion can be prevented. Therefore, the rotation accuracy of the spindle can be increased and the processing accuracy of the workpiece by the processing tool can be improved.

(2)上記実施形態では、モーター1の駆動軸9に直交する方向に配置される平面部であり、基体10aのフランジ部13に対向する面とは反対側の面に、溝11、30、40を形成し、その溝11、30、40を流路とした。このため、連結フランジの外周部の複数ヶ所からドリルにより孔を穿孔し、それぞれの孔の一部が交錯するようにして、流路を形成する場合と異なり、任意の形状の流路をエンドミル等を用いて容易に形成することができる。   (2) In the above-described embodiment, the grooves 11, 30, and 4 are formed on the surface opposite to the surface facing the flange portion 13 of the base body 10 a, which is a plane portion arranged in a direction orthogonal to the drive shaft 9 of the motor 1. 40 was formed, and the grooves 11, 30, and 40 were used as flow paths. For this reason, unlike the case of forming a flow path by drilling holes from a plurality of locations on the outer periphery of the connecting flange, and forming a flow path so that a part of each hole intersects, a flow path of an arbitrary shape is used as an end mill, etc. Can be easily formed.

(3)上記実施形態では、流路としての溝11を、基準円23の内側と外側とに交互に位置を変える蛇行状に配置した。このため、流路が広範囲に亘ると共に、冷却用流体が流路をスムーズに流れることができるので、連結フランジ10の冷却を効率的に行うことができる。   (3) In the above embodiment, the grooves 11 as the flow paths are arranged in a meandering manner in which the positions are alternately changed between the inside and the outside of the reference circle 23. For this reason, since the flow path covers a wide range and the cooling fluid can flow smoothly through the flow path, the connection flange 10 can be efficiently cooled.

(4)上記実施形態では、複数の大径部31と小径部32とを、屈曲点34において放射状部33で連結して、より長い流路としての溝30を形成した。このため、連結フランジ10に供給されて排出されるまでの間に冷却用流体が連結フランジ10に接する面積が増えたので、冷却用流体は、モーター1から伝達された熱をより多く奪うことができる。   (4) In the above embodiment, the plurality of large-diameter portions 31 and the small-diameter portions 32 are connected by the radial portions 33 at the bending points 34 to form the grooves 30 as longer flow paths. For this reason, since the area where the cooling fluid contacts the connecting flange 10 before being supplied to the connecting flange 10 and discharged is increased, the cooling fluid can take more heat transferred from the motor 1. it can.

(5)上記実施形態では、外円部41、中円部42及び内円部43を、複数の屈曲点34において放射状部45、46で連結して、より長い流路としての溝40を形成した。このため、冷却用流体がモーターから伝達された熱を効率的に奪うことができると共に、溝40を、NCによりエンドミル加工するための数値入力等を省力化することができる。   (5) In the above embodiment, the outer circle portion 41, the middle circle portion 42 and the inner circle portion 43 are connected by the radial portions 45 and 46 at a plurality of bending points 34 to form the groove 40 as a longer flow path. did. For this reason, the cooling fluid can efficiently take away the heat transmitted from the motor, and it is possible to save the input of numerical values for end milling the groove 40 by the NC.

(6)上記実施形態では、エンドミルを用いて溝11、30、40を一筆書き状に連続して形成した。このため、流路の途中に冷却用流体が行き止まりとなる部分の形成を未然に防止することができる。従って、温度調節された冷却用流体を連結フランジ10の冷却に効率よく用いることができる。また、その行き止まり部分に冷却用流体が流れ込まないように、堰き止めとして、例えばボスを打ち込む等の煩雑な作業を省くことができる。   (6) In the above embodiment, the grooves 11, 30, and 40 are continuously formed in a single stroke using an end mill. For this reason, it is possible to prevent the formation of a portion where the cooling fluid stops in the middle of the flow path. Therefore, the temperature-controlled cooling fluid can be efficiently used for cooling the connecting flange 10. Moreover, as a damming stop, for example, a troublesome operation such as driving a boss can be omitted so that the cooling fluid does not flow into the dead end portion.

(7)上記実施形態では、基体10aと、その基体10aの溝11、30、40が形成された面を覆う副体10bとにより、内部に流路を有する連結フランジ10を形成した。このため、基体10aの溝11、30、40が形成された面と、モーター1のフランジ部13又はフレーム2の取付部19とを合わせて流路を形成する場合のように、フランジ部13又は取付部19において、液状シール剤を用いるために面粗度を上げるための仕上げ加工や、ガスケット等のシール材を配置するための溝加工等を省くことができる。   (7) In the above embodiment, the connecting flange 10 having a flow path is formed by the base body 10a and the sub body 10b covering the surface of the base body 10a where the grooves 11, 30, 40 are formed. For this reason, as in the case where the flow path is formed by combining the surface of the base body 10a where the grooves 11, 30, 40 are formed and the flange portion 13 of the motor 1 or the mounting portion 19 of the frame 2, the flange portion 13 or In the mounting portion 19, it is possible to omit a finishing process for increasing the surface roughness due to the use of the liquid sealant and a groove process for arranging a sealing material such as a gasket.

(第2の実施形態)
次に、本発明を具体化した第2実施形態を、第1実施形態と異なる部分を中心に図6を用いて説明する。なお、本実施形態は、第1実施形態とは副体10bを用いない点が異なるのみで他は同様な構成であるので、その異なる部分の説明をして、他の部分の説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIG. 6 with a focus on differences from the first embodiment. Note that this embodiment is the same as the first embodiment except that the sub-body 10b is not used, and the other parts are the same in configuration. Therefore, the description of the different parts is omitted and the description of the other parts is omitted. .

図6に示すように、連結フランジ50の溝11が形成された面は、直接フレーム2の取付部19に合わせられている。また、連結フランジ50には、駆動軸9の軸心と同心円の凸部51が形成され、その凸部51はフレーム2の凹部17に嵌合している。   As shown in FIG. 6, the surface of the connecting flange 50 where the groove 11 is formed is directly aligned with the mounting portion 19 of the frame 2. Further, the connecting flange 50 is formed with a convex part 51 concentric with the axis of the drive shaft 9, and the convex part 51 is fitted in the concave part 17 of the frame 2.

このように、連結フランジ50と取付部19とを当接させ、溝11を冷却用流体のための流路とするために、図2において二点差線で示すシール位置24に対応する位置において、取付部19には、図示しないガスケット用の溝を設けてガスケットを装着している。   Thus, in order to bring the connecting flange 50 and the mounting portion 19 into contact with each other and to make the groove 11 a flow path for the cooling fluid, in a position corresponding to the seal position 24 shown by the two-dot chain line in FIG. The mounting portion 19 is provided with a gasket groove (not shown).

なお、本実施形態では、連結フランジ50の取付部19に対向する面に溝11を形成したが、連結フランジ50のフランジ部13に対向する面に溝11を形成することもできる。このとき、ガスケット等のシール材を用いるためには、シール材用の溝を、連結フランジ50又はフランジ部13のいずれかの面に形成する必要がある。液状シール剤を用いる場合は、溝の形成を省くことができる。また、流路は、図2で示した溝11に替えて、図4で示した溝30又は図5で示した溝40を用いることもできる。   In the present embodiment, the groove 11 is formed on the surface of the connecting flange 50 that faces the mounting portion 19, but the groove 11 can also be formed on the surface of the connecting flange 50 that faces the flange portion 13. At this time, in order to use a sealing material such as a gasket, a groove for the sealing material needs to be formed on either surface of the connecting flange 50 or the flange portion 13. When a liquid sealing agent is used, the formation of grooves can be omitted. In addition, instead of the groove 11 shown in FIG. 2, the groove 30 shown in FIG. 4 or the groove 40 shown in FIG.

そして、この第2実施形態においては、第1の実施形態における効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
(8)上記実施形態では、連結フランジ50と取付部19とを当接させ、溝11、30、40を冷却用流体のための流路とした。このため、部品点数を削減することができた。
And in this 2nd Embodiment, in addition to the effect in 1st Embodiment, the following effects can be acquired.
(8) In the said embodiment, the connection flange 50 and the attaching part 19 were contacted, and the groove | channels 11, 30, and 40 were used as the flow path for the cooling fluid. For this reason, the number of parts could be reduced.

(変更例)
なお、上記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 基体10aに溝11、30、40をエンドミルで形成したが、基体10aをダイキャストで製造するようにして、溝11、30、40を成形型により形成すること。
・ 図2、4、5において供給連結部21と排出連結部22とを上下に配置したが、溝11、30、40の配置はそのままにして排出連結部22を上方に供給連結部21を下方に配置すること。
・ 溝30、40の屈曲点34において、内側の形状を角状としたが、円弧状とすること。
(Example of change)
In addition, the said embodiment can also be changed and actualized as follows.
The grooves 11, 30, and 40 are formed in the base body 10a by an end mill, but the grooves 11, 30, and 40 are formed by a mold so that the base body 10a is manufactured by die casting.
2, 4 and 5, the supply connecting portion 21 and the discharge connecting portion 22 are arranged up and down, but the arrangement of the grooves 11, 30 and 40 is left as it is, the discharge connecting portion 22 is set upward and the supply connecting portion 21 is set downward. To place in.
-Although the inner shape is square at the bending point 34 of the grooves 30, 40, it should be arcuate.

1…モーター、2…フレーム、3…スピンドル、8…カップリング、9…駆動軸、10a…基体、10b…副体、11,30,40…溝、11c…変曲点、13…フランジ部、19…取付部、23…基準円、34…屈曲点。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor, 2 ... Frame, 3 ... Spindle, 8 ... Coupling, 9 ... Drive shaft, 10a ... Base | substrate, 10b ... Sub-body, 11, 30, 40 ... Groove, 11c ... Inflection point, 13 ... Flange part, 19 ... Mounting part, 23 ... Reference circle, 34 ... Bending point.

Claims (6)

先端に工具を装着したスピンドルを回動可能に支持するフレームと、前記スピンドルにカップリングを介して連結される駆動軸を有するモーターとの連結において、前記フレームの取付部と前記モーターのフランジ部との間に挟持され、冷却用流体の流通を許容する流路が形成されていることを特徴とする連結フランジ。   In a connection between a frame that rotatably supports a spindle with a tool mounted on the tip and a motor having a drive shaft that is connected to the spindle via a coupling, an attachment portion of the frame, a flange portion of the motor, A connection flange, characterized in that a flow path is formed between the two and allowing passage of a cooling fluid. 前記流路は、前記駆動軸に直交する方向に配置される平面部に形成された溝であることを特徴とする請求項1に記載の連結フランジ。   The connection flange according to claim 1, wherein the flow path is a groove formed in a flat portion disposed in a direction orthogonal to the drive shaft. 前記流路は、前記平面部において、複数の屈曲点又は変曲点によって連結した複数の直線状又は曲線状の溝であることを特徴とする請求項2に記載の連結フランジ。   The connection flange according to claim 2, wherein the flow path is a plurality of linear or curved grooves connected by a plurality of bending points or inflection points in the plane portion. 前記流路は、前記平面部における基準円の内側と外側とに交互に位置を変える蛇行状に配置された溝であることを特徴とする請求項2又は3に記載の連結フランジ。   4. The connecting flange according to claim 2, wherein the flow path is a groove arranged in a meandering manner whose position is alternately changed between an inner side and an outer side of a reference circle in the plane portion. 前記溝は、エンドミルにより一筆書き状に連続して形成されたことを特徴とする請求項2ないし4のうちいずれか一項に記載の連結フランジ。   The connecting flange according to any one of claims 2 to 4, wherein the groove is continuously formed in a single stroke by an end mill. 板状の一面に前記溝が形成された基体と、その基体の前記一面を覆う副体とより構成されることを特徴とする請求項2ないし5のうちいずれか一項に記載の連結フランジ。   The connecting flange according to any one of claims 2 to 5, comprising a base body having the groove formed on a plate-like surface and a sub-body that covers the one surface of the base body.
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