JP5676893B2 - Spindle unit - Google Patents

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本発明は、主軸と、これを回転させるビルトインモータとを備えた主軸ユニットに関する。   The present invention relates to a spindle unit including a spindle and a built-in motor that rotates the spindle.

主軸と、これを回転させるビルトインモータとを備えた従来の主軸ユニットは、例えば、特許文献1に示すようなものがあった。この主軸ユニットは、ビルトインモータのステータの外周部に放熱フィンを設けて、ビルトインモータから発生する熱を外部に放出するようになっていた。   A conventional spindle unit including a spindle and a built-in motor that rotates the spindle has been disclosed in Patent Document 1, for example. This spindle unit is provided with a heat dissipating fin on the outer peripheral portion of the stator of the built-in motor to release heat generated from the built-in motor to the outside.

特願2008−296309号公報Japanese Patent Application No. 2008-296309

ところで、前記した従来の主軸ユニットでは、放熱フィンからビルトインモータの熱を放熱させることができるものの、モータ熱が主軸を回転可能に支持するベアリングケース(主軸ハウジング)に伝達されて、ベアリングケースが膨張し、加工精度に影響を与える可能性があった。   By the way, in the above-described conventional spindle unit, although the heat of the built-in motor can be radiated from the radiation fin, the motor heat is transmitted to the bearing case (spindle housing) that rotatably supports the spindle, and the bearing case expands. However, there is a possibility of affecting the processing accuracy.

そこで、本発明は前記の問題を解決するために案出されたものであって、主軸ハウジングの膨張を防止して、加工精度の向上を図ることができる主軸ユニットを提供することを課題とする。   Accordingly, the present invention has been devised to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a spindle unit capable of preventing the expansion of the spindle housing and improving the machining accuracy. .

前記課題を解決するための請求項1に係る発明は、主軸と、これを回転させるビルトインモータとを備えた主軸ユニットにおいて、前記主軸を主軸ベアリングを介して回転可能に支持する主軸ハウジングと、前記ビルトインモータを収容するモータハウジングを支持するベース部材とを別体で形成し、前記主軸ハウジングと前記ベース部材とを断熱部材を介して連結するとともに、前記断熱部材は、ワッシャ形状を呈し、前記主軸ハウジングを前記ベース部材に固定するためのボルトが挿通しているとともに、前記主軸ハウジングの外周方向に沿って所定のピッチで設けられており、前記断熱部材が介在される前記主軸ハウジングと前記ベース部材間に、前記主軸ハウジングと前記ベース部材との間に形成された隙間である断熱空間を設け、前記主軸ハウジングと前記ベース部材が非接触となるように構成していることを特徴とする主軸ユニットである。 The invention according to claim 1 for solving the above-mentioned problem is a spindle unit including a spindle and a built-in motor that rotates the spindle, and a spindle housing that rotatably supports the spindle via a spindle bearing; A base member that supports a motor housing that houses a built-in motor is formed separately, and the main shaft housing and the base member are connected via a heat insulating member. The heat insulating member has a washer shape, and the main shaft Bolts for fixing the housing to the base member are inserted therethrough and provided at a predetermined pitch along the outer peripheral direction of the spindle housing, and the spindle housing and the base member in which the heat insulating member is interposed during, it provided the insulation space is a gap formed between the spindle housing and said base member, It is spindle unit, characterized in that said base member and serial spindle housing is configured to be non-contact.

このような構成によれば、ビルトインモータの熱はモータハウジングからベース部材まで伝わるものの、断熱部材で遮断されているので主軸ハウジングには殆んど伝わらない。したがって、主軸ハウジングの熱膨張を防止できるので、加工精度に影響を与える主軸の先端部の変動が抑制され、加工精度の向上を図ることができる。さらに、断熱部材が介在される主軸ハウジングとベース部材間に、断熱空間を設けたことで、主軸ハウジングとベース部材間の断熱効果をより一層向上させることができる。 According to such a configuration, the heat of the built-in motor is transmitted from the motor housing to the base member, but is hardly transmitted to the main shaft housing because it is blocked by the heat insulating member. Therefore, since the thermal expansion of the main shaft housing can be prevented, the fluctuation of the tip end portion of the main shaft that affects the processing accuracy is suppressed, and the processing accuracy can be improved. Furthermore, the heat insulation effect between the main shaft housing and the base member can be further improved by providing a heat insulating space between the main shaft housing and the base member in which the heat insulating member is interposed.

請求項に係る発明は、前記モータハウジングの外周面に、放熱フィンを設けたことを特徴とする請求項1に記載の主軸ユニットである。 The invention according to claim 2, the outer peripheral surface of the motor housing, a spindle unit according to claim 1, characterized in that a heat radiation fin.

このような構成によれば、ビルトインモータの熱を、効率良く空気中に放熱することができる。   According to such a configuration, the heat of the built-in motor can be efficiently radiated into the air.

本発明によれば、ビルトインモータの熱が主軸ハウジングに伝わらないので、主軸ハウジングの膨張を防止でき、加工精度の向上を図ることができるといった優れた効果を発揮する。   According to the present invention, since the heat of the built-in motor is not transmitted to the main shaft housing, it is possible to prevent the main shaft housing from being expanded and to achieve an excellent effect that the machining accuracy can be improved.

本発明に係る主軸ユニットの実施形態を示した斜視図である。It is the perspective view which showed embodiment of the spindle unit which concerns on this invention. 本発明に係る主軸ユニットの実施形態を示した断面図である。It is sectional drawing which showed embodiment of the spindle unit which concerns on this invention. 本発明に係る主軸ユニットの実施形態を示した要部拡大断面図である。It is the principal part expanded sectional view which showed embodiment of the spindle unit which concerns on this invention. 本発明に係る主軸ユニットの他の実施形態を示した要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which showed other embodiment of the spindle unit which concerns on this invention.

本発明に係る主軸ユニットの実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。   An embodiment of a spindle unit according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

主軸ユニットは、工作機械のコラムに設けられ、コラムは、主軸をワークに対して適宜移動させるとともに、工具マガジン側にも移動させて、主軸が把持する工具を選択的に着脱するように構成される。   The spindle unit is provided in a column of the machine tool, and the column is configured to move the spindle as appropriate with respect to the workpiece and also to the tool magazine side to selectively attach and detach the tool held by the spindle. The

図1および図2に示すように、主軸ユニット1は、主軸10と、これを回転させるビルトインモータ30とを備えている。さらに、主軸ユニット1は、主軸10を、主軸ベアリング51を介して回転可能に支持する主軸ハウジング50と、ビルトインモータ30を収容するモータハウジング31を支持するベース部材70とを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the main shaft unit 1 includes a main shaft 10 and a built-in motor 30 that rotates the main shaft 10. Further, the spindle unit 1 includes a spindle housing 50 that rotatably supports the spindle 10 via a spindle bearing 51, and a base member 70 that supports a motor housing 31 that houses the built-in motor 30.

図2に示すように、主軸ハウジング50は、主軸ベアリング51を介して主軸10を支持している。主軸ハウジング50とベース部材70は、それぞれ別体で形成されており、断熱部材90を介して連結されている。   As shown in FIG. 2, the main shaft housing 50 supports the main shaft 10 via a main shaft bearing 51. The main shaft housing 50 and the base member 70 are formed as separate bodies, and are connected via a heat insulating member 90.

主軸10は、その先端部に、工具2を着脱するための取付穴11が形成されている。取付穴11は、先端側が拡径するテーパ形状を呈している。なお、主軸10の先端部の形状は、一例であって、これに限られるものではなく、取り付けられる工具に応じてBT、KM、HSK等、種々の工具把持部形状に対応できるように適宜形成される。主軸10の先端側となる前部分は、主軸ハウジング50内に収容されており、主軸ベアリング51にて回転可能に支持されている。主軸10の後部には、主軸10を囲繞してビルトインモータ30が設けられており、主軸10の外周面にはビルトインモータ30のロータ32が固定されている。   An attachment hole 11 for attaching / detaching the tool 2 is formed at the tip of the main shaft 10. The attachment hole 11 has a tapered shape with the diameter of the tip end being increased. Note that the shape of the tip of the spindle 10 is an example, and is not limited to this, and is appropriately formed so as to be compatible with various tool gripping part shapes such as BT, KM, HSK, etc., depending on the tool to be attached. Is done. The front portion of the main shaft 10 on the front end side is accommodated in the main shaft housing 50 and is rotatably supported by the main shaft bearing 51. A built-in motor 30 is provided at a rear portion of the main shaft 10 so as to surround the main shaft 10, and a rotor 32 of the built-in motor 30 is fixed to the outer peripheral surface of the main shaft 10.

主軸10は、中空構造になっており、主軸10の内部にその軸方向に移動可能なドローバー12が設けられている。ドローバー12は、その先端が工具を着脱するための取付穴11の底部(奥部)に突出するように配置されており、その先端部に工具2の端部を把持するための把持穴13を有している。一方、工具2の端部には、プルスタッド2aが形成されている。ドローバー12の把持穴13は、工具2のプルスタッド2aの外径と同等の内径を有しており、内部にプルスタッド2aが挿入可能に構成されている。   The main shaft 10 has a hollow structure, and a draw bar 12 that is movable in the axial direction is provided inside the main shaft 10. The draw bar 12 is arranged so that its tip protrudes from the bottom (back) of the mounting hole 11 for attaching and detaching the tool, and a grip hole 13 for gripping the end of the tool 2 is provided at the tip. Have. On the other hand, a pull stud 2 a is formed at the end of the tool 2. The grip hole 13 of the draw bar 12 has an inner diameter equivalent to the outer diameter of the pull stud 2a of the tool 2, and is configured such that the pull stud 2a can be inserted therein.

ビルトインモータ30は、主軸10の外周面に形成されたロータ32と、このロータ32の外側に所定の間隔をあけて配置されたステータ33とを備えて構成されている。ステータ33は、コイル(図示せず)を備えており、モータハウジング31に固定されている。ビルトインモータ30は、ステータ33のコイルに電流を流すことによって、ロータ32を回転させるようになっている。ビルトインモータ30は、主軸10を直接回転させるものである。   The built-in motor 30 includes a rotor 32 formed on the outer peripheral surface of the main shaft 10 and a stator 33 that is disposed outside the rotor 32 with a predetermined interval. The stator 33 includes a coil (not shown) and is fixed to the motor housing 31. The built-in motor 30 rotates the rotor 32 by passing a current through the coil of the stator 33. The built-in motor 30 rotates the main shaft 10 directly.

モータハウジング31は、円筒形状を呈しており、ステータ33の外周部を囲繞して配置されている。モータハウジング31の内周面と、ステータ33の外周面が面接合されている。モータハウジング31の外周面には、径方向外側に向かって立設する放熱フィン34が設けられている。放熱フィン34は、モータハウジング31の周方向に延在して円環状に形成されており、モータハウジング31の軸方向に所定の間隔をあけて複数設けられている。放熱フィン34は、モータハウジング31の表面積を増加させるために設けられており、ビルトインモータ30から発生する熱を効率良く空気中に放熱するようになっている。   The motor housing 31 has a cylindrical shape and is disposed so as to surround the outer periphery of the stator 33. The inner peripheral surface of the motor housing 31 and the outer peripheral surface of the stator 33 are surface joined. On the outer peripheral surface of the motor housing 31, there are provided heat radiating fins 34 standing up toward the outside in the radial direction. The radiating fins 34 are formed in an annular shape extending in the circumferential direction of the motor housing 31, and a plurality of the radiating fins 34 are provided at predetermined intervals in the axial direction of the motor housing 31. The radiating fins 34 are provided to increase the surface area of the motor housing 31 and efficiently radiate the heat generated from the built-in motor 30 into the air.

モータハウジング31の外周部には、モータハウジング31および放熱フィン34の全体を覆うカバー体35が設けられている。カバー体35は、円筒形状を呈しており、その内周面が放熱フィン34の先端と当接するように構成されている。これによって、カバー体35の内部に、モータハウジング31の外周面と、隣り合う放熱フィン34,34と、カバー体35の内周面とで囲まれた流路36が区画されることとなる。流路36は、モータハウジング31の周方向に沿って、複数列形成されている。カバー体35の斜め上部には、第一開口部(図示せず)が形成されており、この第一開口部には、送風ファン37が設けられている。カバー体35の斜め下部には、第二開口部(図示せず)が形成されている。第二開口部は、モータハウジング31の中心部分を挟んで第一開口部と対向する部分に形成されている。   A cover body 35 that covers the entire motor housing 31 and the radiating fins 34 is provided on the outer periphery of the motor housing 31. The cover body 35 has a cylindrical shape, and is configured such that an inner peripheral surface thereof is in contact with the tips of the heat radiation fins 34. As a result, a flow path 36 surrounded by the outer peripheral surface of the motor housing 31, the adjacent radiating fins 34 and 34, and the inner peripheral surface of the cover body 35 is partitioned inside the cover body 35. The flow path 36 is formed in a plurality of rows along the circumferential direction of the motor housing 31. A first opening (not shown) is formed in an oblique upper portion of the cover body 35, and a blower fan 37 is provided in the first opening. A second opening (not shown) is formed at an oblique lower portion of the cover body 35. The second opening is formed in a portion facing the first opening across the central portion of the motor housing 31.

このような構成においては、送風ファン37によって第一開口部からカバー体35の内部に空気が送り込まれ、送り込まれた空気は、カバー体35の内部の流路36内を流れて、第二開口部から外部へ排出される。なお、第二開口部の側方には、ベース部材70の水平ベース部71と立上り部72を繋ぐ補強部材85(図1参照)が位置しているが、補強部材85には開口部86(図1参照)が形成されている。これによって、第二開口部から外部へ排出された空気は、開口部86を介して、主軸ユニット1の外方へ排出される。なお、ここで排出された空気を回収して熱源として利用するようにしてもよい。   In such a configuration, air is sent from the first opening to the inside of the cover body 35 by the blower fan 37, and the sent air flows through the flow path 36 inside the cover body 35 to form the second opening. It is discharged to the outside from the department. A reinforcing member 85 (see FIG. 1) that connects the horizontal base portion 71 and the rising portion 72 of the base member 70 is located on the side of the second opening, but the reinforcing member 85 has an opening 86 ( 1) is formed. Thereby, the air discharged to the outside through the second opening is discharged to the outside of the spindle unit 1 through the opening 86. The air discharged here may be collected and used as a heat source.

主軸ハウジング50は、例えば、スチールにて形成されている。主軸ハウジング50は、主軸10の先端側に延出する円筒部52と、円筒部52の基端側に形成された鍔部53とを備えている。円筒部52内には、主軸10が主軸ベアリング51,51を介して回転可能に収容されている。主軸ベアリング51,51は、円筒部52の先端部と基端部にそれぞれ設けられており、主軸10を支持している。鍔部53は円帯状に形成されており、円筒部52の軸方向に直交して形成されている。鍔部53には、ボルト用の貫通孔53aが所定間隔で同心円上に配置形成されている。   The main shaft housing 50 is made of steel, for example. The main shaft housing 50 includes a cylindrical portion 52 that extends to the distal end side of the main shaft 10 and a flange portion 53 that is formed on the proximal end side of the cylindrical portion 52. In the cylindrical part 52, the main shaft 10 is rotatably accommodated via main shaft bearings 51, 51. The main shaft bearings 51 and 51 are provided at the distal end portion and the base end portion of the cylindrical portion 52, respectively, and support the main shaft 10. The flange portion 53 is formed in a circular band shape and is formed orthogonal to the axial direction of the cylindrical portion 52. In the flange portion 53, through holes 53a for bolts are arranged and formed concentrically at predetermined intervals.

ベース部材70は、主軸10を工作機械(図示せず)に固定するサドルにて構成されている。ベース部材70(サドル)は工作機械のコラム(図示せず)設けられた昇降部(図示せず)に、主軸10の軸方向に沿って前後移動可能に取り付けられている。ベース部材70は、水平方向に延在する水平ベース部71と、水平ベース部71の一端から上方に直交して立ち上がる立上り部72とを備えて構成されており、側面視L字状を呈している。水平ベース部71と立上り部72との接続部分には、補強部材85(図1参照)が設けられている。補強部材85は、水平ベース部71の幅方向両端に立ち上げられたプレートにて構成されており、下端が水平ベース部71と接続され、前端が立上り部72に接続されている。ベース部材70は、水平ベース部71が昇降部に固定されて、工作機械本体側に接続されている。一方、立上り部72に主軸ハウジング50とモータハウジング31が固定されている。   The base member 70 is configured by a saddle that fixes the main shaft 10 to a machine tool (not shown). The base member 70 (saddle) is attached to an elevating part (not shown) provided in a column (not shown) of the machine tool so as to be movable back and forth along the axial direction of the main shaft 10. The base member 70 includes a horizontal base portion 71 that extends in the horizontal direction and a rising portion 72 that rises orthogonally upward from one end of the horizontal base portion 71 and has an L shape in side view. Yes. A reinforcing member 85 (see FIG. 1) is provided at a connection portion between the horizontal base portion 71 and the rising portion 72. The reinforcing member 85 is composed of plates raised at both ends in the width direction of the horizontal base portion 71, the lower end is connected to the horizontal base portion 71, and the front end is connected to the rising portion 72. The base member 70 is connected to the machine tool main body side with the horizontal base 71 fixed to the elevating part. On the other hand, the spindle housing 50 and the motor housing 31 are fixed to the rising portion 72.

立上り部72の中央部には、主軸10が挿通する貫通孔73が形成されている。貫通孔73は、主軸10よりも大きい径に形成されており、モータハウジング31の先端部が、貫通孔73の内側に収容されるようになっている。なお、モータハウジング31の先端部には、前方に突出する円筒部31aが形成されており、この円筒部31aが貫通孔73内に挿入されて、モータハウジング31が、立上り部72に固定されている。立上り部72の貫通孔73の周縁部の前方面(主軸ハウジング50の鍔部53に対向する面)には、主軸ハウジング50を固定するためのボルト穴74が形成されている。ボルト穴74は、複数設けられており、主軸ハウジング50の貫通孔53aに対応する位置にそれぞれ形成されている。   A through hole 73 through which the main shaft 10 is inserted is formed at the center of the rising portion 72. The through hole 73 is formed to have a diameter larger than that of the main shaft 10, and the tip of the motor housing 31 is accommodated inside the through hole 73. The front end of the motor housing 31 is formed with a cylindrical portion 31 a that protrudes forward. The cylindrical portion 31 a is inserted into the through hole 73, and the motor housing 31 is fixed to the rising portion 72. Yes. Bolt holes 74 for fixing the spindle housing 50 are formed on the front surface of the peripheral edge of the through hole 73 of the rising portion 72 (the surface facing the flange 53 of the spindle housing 50). A plurality of bolt holes 74 are provided, and are respectively formed at positions corresponding to the through holes 53 a of the spindle housing 50.

水平ベース部71の上面には、凹部75が形成されている。凹部75は、ビルトインモータ30の下方位置に形成されており、モータハウジング31およびカバー体35の下端部を収容するように構成されている。モータハウジング31の後端部には後端開口部を覆うカバー38が設けられている。カバー38は、主軸10の後端部が挿通される貫通孔を備えている。また、カバー38の後部には、主軸10の回転量を検知する回転センサ76が設けられている。カバー38は、主軸10と隙間をあけて設けられている。これによって、ビルトインモータ30の作動によって発生する熱が主軸10に伝わるのを防止できる。   A concave portion 75 is formed on the upper surface of the horizontal base portion 71. The recess 75 is formed at a position below the built-in motor 30 and is configured to accommodate the motor housing 31 and the lower ends of the cover body 35. A cover 38 is provided at the rear end of the motor housing 31 to cover the rear end opening. The cover 38 includes a through hole through which the rear end portion of the main shaft 10 is inserted. A rotation sensor 76 that detects the amount of rotation of the main shaft 10 is provided at the rear portion of the cover 38. The cover 38 is provided with a gap from the main shaft 10. Thereby, it is possible to prevent the heat generated by the operation of the built-in motor 30 from being transmitted to the main shaft 10.

図2および図3に示すように、断熱部材90は、主軸ハウジング50の鍔部53と、ベース部材70の立上り部72との間に介設されている。断熱部材90は、所定の強度と断熱性を備えた材料にて構成されている。断熱部材90は、所定の厚さを有するワッシャ形状を呈しており、主軸ハウジング50をベース部材70に固定するためのボルト91が挿通されて配置されている。断熱部材90は、所定のピッチで複数設けられており、ボルト91ごとにそれぞれ配置されている。断熱部材90は、一方の面が主軸ハウジング50の鍔部53に当接し、他方の面がベース部材70の立上り部72に当接しており、スペーサの役目を果たしている。これによって、主軸ハウジング50の鍔部53と、ベース部材70の立上り部72との間には、断熱部材90が挟持されるとともに、断熱空間となる空気層92が形成されることとなる。   As shown in FIGS. 2 and 3, the heat insulating member 90 is interposed between the flange portion 53 of the spindle housing 50 and the rising portion 72 of the base member 70. The heat insulating member 90 is made of a material having a predetermined strength and heat insulating properties. The heat insulating member 90 has a washer shape having a predetermined thickness, and a bolt 91 for fixing the spindle housing 50 to the base member 70 is inserted therethrough. A plurality of heat insulating members 90 are provided at a predetermined pitch, and are arranged for each bolt 91. One surface of the heat insulating member 90 is in contact with the flange portion 53 of the spindle housing 50, and the other surface is in contact with the rising portion 72 of the base member 70, thereby serving as a spacer. As a result, the heat insulating member 90 is sandwiched between the flange portion 53 of the spindle housing 50 and the rising portion 72 of the base member 70, and an air layer 92 serving as a heat insulating space is formed.

以上のような構成の主軸ユニット1によれば、主軸ハウジング50とモータハウジング31を支持するベース部材70とを別体で形成し、主軸ハウジング50とベース部材70とを断熱部材90を介して連結しているので、ビルトインモータ30の作動によって発生する熱はモータハウジング31からベース部材70まで伝わるものの、断熱部材90によって熱伝達が低減され、主軸ハウジング50に殆んど伝わらない。また、断熱部材90は、主軸ハウジング50の鍔部53と、ベース部材70の立上り部72との間でスペーサの役目を果たすので、断熱部材90が介在する以外の部分には隙間ができ、空気層92が形成される。これによって、主軸ハウジング50とベース部材70間の断熱効果がさらに向上する。   According to the spindle unit 1 configured as described above, the spindle housing 50 and the base member 70 that supports the motor housing 31 are formed separately, and the spindle housing 50 and the base member 70 are connected via the heat insulating member 90. Therefore, although the heat generated by the operation of the built-in motor 30 is transmitted from the motor housing 31 to the base member 70, the heat transfer is reduced by the heat insulating member 90 and hardly transmitted to the spindle housing 50. Further, since the heat insulating member 90 serves as a spacer between the flange portion 53 of the spindle housing 50 and the rising portion 72 of the base member 70, there is a gap in a portion other than the heat insulating member 90 interposed, and air Layer 92 is formed. Thereby, the heat insulation effect between the spindle housing 50 and the base member 70 is further improved.

このように、本実施形態によれば、主軸ハウジング50への熱伝達を大幅に低減できるので、主軸ハウジング50の熱膨張を防止でき、主軸ハウジング50内の主軸ベアリング51の位置が変化しない。ここで、主軸10は、主軸ハウジング50の内部に設けられた主軸ベアリング51によって軸支されているので、主軸10の回転にズレが発生せず、加工精度に影響を与える可能性のある主軸10の先端部の変動が抑制される。したがって、加工精度の向上を図ることができる。   Thus, according to the present embodiment, heat transfer to the spindle housing 50 can be greatly reduced, so that thermal expansion of the spindle housing 50 can be prevented, and the position of the spindle bearing 51 in the spindle housing 50 does not change. Here, since the main shaft 10 is pivotally supported by a main shaft bearing 51 provided inside the main shaft housing 50, the main shaft 10 does not generate a deviation in the rotation of the main shaft 10 and may affect the machining accuracy. Fluctuations in the tip of the are suppressed. Therefore, the processing accuracy can be improved.

また、本実施形態では、ベース部材70が、主軸10を工作機械に固定するサドルにて構成され、サドルの役目を果たす水平ベース部71と、主軸ハウジング50とモータハウジング31が取り付けられる立上り部72とが、一体的に形成されているので、全体として重量を軽減しつつ、各部材(主軸ハウジング50やモータハウジング31等)を支持するのに必要な強度を確保することができる。つまり、従来は、ベース部材をサドルと別部材として構成していたので、サドルとベース部材の水平ベース部が重複して形成され、重量が増加してしまう。一方、サドルに立上り部のみを接続した場合には、サドルと立上り部との接続部分の強度が弱く、必要な強度を確保することができなかったが、本実施形態では、これらの問題点をまとめて解決している。   Further, in the present embodiment, the base member 70 is constituted by a saddle that fixes the main shaft 10 to the machine tool, a horizontal base portion 71 that serves as a saddle, and a rising portion 72 to which the main shaft housing 50 and the motor housing 31 are attached. However, the strength necessary for supporting each member (the spindle housing 50, the motor housing 31, etc.) can be ensured while reducing the weight as a whole. That is, conventionally, since the base member is configured as a separate member from the saddle, the horizontal base portion of the saddle and the base member is formed overlappingly, and the weight increases. On the other hand, when only the rising portion is connected to the saddle, the strength of the connecting portion between the saddle and the rising portion is weak, and the required strength cannot be ensured, but this embodiment has these problems. It is solved together.

さらに、本実施形態では、水平ベース部71の上面に凹部75が形成され、この凹部75内にモータハウジング31およびカバー体35の下端部が収容されるように構成されているので、主軸ユニット1全体の高さ寸法を縮めることができる。これによって、主軸ユニット1のコンパクト化および、さらなる軽量化を図ることができる。   Furthermore, in the present embodiment, the concave portion 75 is formed on the upper surface of the horizontal base portion 71, and the lower end portions of the motor housing 31 and the cover body 35 are accommodated in the concave portion 75. The overall height dimension can be reduced. As a result, the spindle unit 1 can be made more compact and lighter.

さらに、本実施形態では、モータハウジング31の外周面に放熱フィン34を設けて、カバー体35で覆い、その内部に送風ファン37で空気を流したことによって、ビルトインモータ30から発生する熱を効率よく空気中に放熱することができる。   Furthermore, in this embodiment, the heat radiation fin 34 is provided on the outer peripheral surface of the motor housing 31, covered with the cover body 35, and the air generated by the blower fan 37 is passed through the inside thereof, thereby efficiently generating heat generated from the built-in motor 30. It can dissipate heat well into the air.

以上、本発明の最良の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能であるのは勿論である。例えば、本実施形態では、主軸ハウジング50をベース部材70に固定するためのボルト91を通常のスチール製のものとしているが、断熱材料で形成された断熱ボルトを用いてもよい。このようにすれば、主軸ハウジング50に伝わる熱量をさらに低減することができる。 The best embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that the design can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, in this embodiment, the bolt 91 for fixing the spindle housing 50 to the base member 70 is made of ordinary steel, but a heat insulating bolt formed of a heat insulating material may be used. In this way, the amount of heat transferred to the spindle housing 50 can be further reduced.

次に、主軸ユニットの参考の実施形態について、図4を参照しながら詳細に説明する。前記実施形態では、主軸ハウジング50とベース部材70の間に断熱部材90が設けられていたのに対して、本実施形態では、ベース部材70とモータハウジング31の間に、断熱部材95が介設されていることを特徴とする。なお、その他の構成については、前記実施形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。 Next, a reference embodiment of the spindle unit will be described in detail with reference to FIG. In the embodiment, the heat insulating member 90 is provided between the main shaft housing 50 and the base member 70, whereas in the present embodiment, the heat insulating member 95 is interposed between the base member 70 and the motor housing 31. It is characterized by being. Since other configurations are the same as those in the above embodiment, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

断熱部材95は、ベース部材70の立上り部72とモータハウジング31の間に設けられている。断熱部材95は、立上り部72の貫通孔73の周縁部の後方面(モータハウジング31に対向する面)と、モータハウジング31の円筒部31aの基端部に位置する前方面(立上り部72に対向する面)との間に挟まれて設けられている。断熱部材95は、所定の強度と断熱性を備えた材料にて構成されている。断熱部材95は、円環形状を呈し、円筒部31aを囲むように設けられている。主軸ハウジング50とベース部材70は直接連結されている。なお、断熱部材95は、円環形状に限定されるものではなく、円周方向に所定の間隔をあけて、複数設けるようにしてもよい。この場合、隣り合う断熱部材間に断熱空間となる空気層が形成される。   The heat insulating member 95 is provided between the rising portion 72 of the base member 70 and the motor housing 31. The heat insulating member 95 includes a rear surface (a surface facing the motor housing 31) of the peripheral portion of the through hole 73 of the rising portion 72 and a front surface (on the rising portion 72) located at the base end portion of the cylindrical portion 31 a of the motor housing 31. Between the opposite surfaces). The heat insulating member 95 is made of a material having predetermined strength and heat insulating properties. The heat insulating member 95 has an annular shape and is provided so as to surround the cylindrical portion 31a. The main shaft housing 50 and the base member 70 are directly connected. The heat insulating member 95 is not limited to an annular shape, and a plurality of the heat insulating members 95 may be provided at predetermined intervals in the circumferential direction. In this case, an air layer serving as a heat insulating space is formed between adjacent heat insulating members.

以上のような構成によれば、ベース部材70の立上り部72とモータハウジング31との間に断熱部材95を設けたことで、ベース部材70とモータハウジング31間に断熱効果を得ることができる。したがって、ビルトインモータ30の作動によって発生する熱は、断熱部材95によってベース部材70への熱伝達が低減され、主軸ハウジング50に殆んど伝わらない。これによって、前記の実施形態と同様の作用効果が得られ、加工精度の向上を図ることができる。   According to the configuration described above, the heat insulating effect 95 can be obtained between the base member 70 and the motor housing 31 by providing the heat insulating member 95 between the rising portion 72 of the base member 70 and the motor housing 31. Therefore, the heat generated by the operation of the built-in motor 30 is reduced in heat transfer to the base member 70 by the heat insulating member 95 and hardly transmitted to the spindle housing 50. As a result, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained, and the processing accuracy can be improved.

1 主軸ユニット
10 主軸
30 ビルトインモータ
31 モータハウジング
34 放熱フィン
50 主軸ハウジング
51 主軸ベアリング
70 ベース部材
90 断熱部材
92 空気層(断熱空間)
95 断熱部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main shaft unit 10 Main shaft 30 Built-in motor 31 Motor housing 34 Radiation fin 50 Main shaft housing 51 Main shaft bearing 70 Base member 90 Heat insulation member 92 Air layer (heat insulation space)
95 Thermal insulation material

Claims (2)

主軸と、これを回転させるビルトインモータとを備えた主軸ユニットにおいて、
前記主軸を主軸ベアリングを介して回転可能に支持する主軸ハウジングと、前記ビルトインモータを収容するモータハウジングを支持するベース部材とを別体で形成し、
前記主軸ハウジングと前記ベース部材とを断熱部材を介して連結するとともに、
前記断熱部材は、ワッシャ形状を呈し、前記主軸ハウジングを前記ベース部材に固定するためのボルトが挿通しているとともに、前記主軸ハウジングの外周方向に沿って所定のピッチで設けられており、
前記断熱部材が介在される前記主軸ハウジングと前記ベース部材間に、前記主軸ハウジングと前記ベース部材との間に形成された隙間である断熱空間を設け、前記主軸ハウジングと前記ベース部材が非接触となるように構成している
ことを特徴とする主軸ユニット。
In a spindle unit that includes a spindle and a built-in motor that rotates the spindle,
A spindle housing that rotatably supports the spindle via a spindle bearing and a base member that supports a motor housing that houses the built-in motor are formed separately.
While connecting the main shaft housing and the base member via a heat insulating member,
The heat insulating member has a washer shape, a bolt for fixing the spindle housing to the base member is inserted therethrough, and is provided at a predetermined pitch along the outer peripheral direction of the spindle housing.
A heat insulating space that is a gap formed between the main shaft housing and the base member is provided between the main shaft housing and the base member in which the heat insulating member is interposed, and the main shaft housing and the base member are not in contact with each other. A spindle unit characterized by being configured as follows.
前記モータハウジングの外周面に、放熱フィンを設けた
ことを特徴とする請求項1に記載の主軸ユニット。
The spindle unit according to claim 1, wherein heat dissipating fins are provided on an outer peripheral surface of the motor housing.
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