JP5943116B2 - モータビルトイン方式の主軸装置 - Google Patents
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(1) 回転軸と、
前記回転軸をハウジングに対して回転自在にそれぞれ支持する前側及び後側軸受と、
該前側及び後側軸受との間で前記回転軸と一体回転可能に配置されるロータと、該ロータの周囲に配置されるステータと、を有するモータと、
を備えるモータビルトイン方式の主軸装置であって、
軸方向において、前記前側軸受と、前記ロータ又は前記ロータが取り付けられるロータスリーブが前記回転軸に嵌合する位置との間で、前記回転軸の内周面と前記回転軸の外周面との両方には、互いに軸方向にオーバーラップするように外周側環状溝及び内周側環状溝が形成され、
前記回転軸よりも熱伝達率が小さい部材が、前記外周側環状溝及び前記内周側環状溝の両方に、互いに軸方向にオーバーラップするようにそれぞれ配置されることを特徴とするモータビルトイン方式の主軸装置。
(2) 軸方向において、前記後側軸受と、前記ロータ又は前記ロータスリーブが前記回転軸に嵌合する前記位置との間で、前記回転軸の内周面と前記回転軸の外周面との両方には、互いに軸方向にオーバーラップするように外周側環状溝及び内周側環状溝がさらに形成され、
前記回転軸よりも熱伝達率が小さい部材が、前記後側軸受と、前記ロータ又は前記ロータスリーブが前記回転軸に嵌合する前記位置との間に形成された前記外周側環状溝及び前記内周側環状溝の両方に、互いに軸方向にオーバーラップするようにさらに配置されることを特徴とする(1)に記載のモータビルトイン方式の主軸装置。
(3) 回転軸と、
前記回転軸をハウジングに対して回転自在にそれぞれ支持する前側及び後側軸受と、
該前側及び後側軸受との間で前記回転軸と一体回転可能に配置されるロータと、該ロータの周囲に配置されるステータと、を有するモータと、
を備えるモータビルトイン方式の主軸装置であって、
軸方向において、前記前側軸受と、前記ロータ又は前記ロータが取り付けられるロータスリーブが前記回転軸に嵌合する位置との間で、前記回転軸の内周面と前記回転軸の外周面との両方には、互いに径方向にオーバーラップするように外周側環状溝及び内周側環状溝が形成され、
前記回転軸よりも熱伝達率が小さい部材が、前記外周側環状溝及び前記内周側環状溝の両方に、互いに径方向にオーバーラップするようにそれぞれ配置されることを特徴とするモータビルトイン方式の主軸装置。
(4) 軸方向において、前記後側軸受と、前記ロータ又は前記ロータスリーブが前記回転軸に嵌合する前記位置との間で、前記回転軸の内周面と前記回転軸の外周面との両方には、互いに径方向にオーバーラップするように外周側環状溝及び内周側環状溝がさらに形成され、
前記回転軸よりも熱伝達率が小さい部材が、前記後側軸受と、前記ロータ又は前記ロータスリーブが前記回転軸に嵌合する前記位置との間に形成された前記外周側環状溝及び前記内周側環状溝の両方に、互いに径方向にオーバーラップするようにさらに配置されることを特徴とする(3)に記載のモータビルトイン方式の主軸装置。
(5) 前記回転軸よりも熱伝達率が小さい部材は、炭素繊維複合材料から形成されることを特徴とする(1)から(4)のいずれかに記載のモータビルトイン方式の主軸装置。
また、本発明によれば、軸方向において、前側軸受と、ロータ又はロータが取り付けられるロータスリーブが回転軸に嵌合する位置との間で、回転軸の内周面と前記回転軸の外周面との両方には、互いに径方向にオーバーラップするように外周側環状溝及び内周側環状溝が形成され、回転軸よりも熱伝達率が小さい部材が、外周側環状溝及び内周側環状溝の両方に、互いに径方向にオーバーラップするようにそれぞれ配置されるので、ロータから回転軸に伝達された熱が、前側軸受の内輪に伝わり難くなり、内外輪での温度差が抑えられて適正な予圧を維持することができ、軸受の焼き付き発生を防止することができる。
(第1実施形態)
度にすることができる。
さらに、炭素繊維複合材料73を別部材で形成することにより、炭素繊維複合材料73を備えたロータスリーブ70を、他の主軸装置と共用化することが可能となる。
次に、第2実施形態の主軸装置について図3を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等部分には同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
回転軸12には、ロータ20が嵌合する位置から軸方向両側に離れた外周面に、一対の外周側環状溝76が形成され、また、回転軸12の内周面には、一対の内周側環状溝77が形成されている。外周側環状溝76、及び内周側環状溝77には、それぞれ回転軸12よりも熱伝達率が小さい炭素繊維複合材料(CFRP)73がリング状に配置され、しまり嵌め、接着、或いは一体成形などにより回転軸12と一体に結合されている。
また、両環状溝76、77と一体結合されている炭素繊維複合材料73は、金属と同等以上の強度を有するので、回転軸12の強さが低下することはない。
また、図3に示す実施形態では、外周側環状溝76と内周側環状溝77とは、略等しい幅を有し、軸方向同一位置に形成されているが、これに限定されない。即ち、炭素繊維複合材料73は、前側及び後側軸受50、60との間、且つ、回転軸12の内周面と、ロータ20又はロータスリーブが嵌合する位置から離れた回転軸12の外周面との少なくとも一ヶ所に配置されればよい。
例えば、前後軸受50、60は、アンギュラ玉軸受として説明したが、これに限定されず、玉軸受と円筒ころ軸受との組み合わせなど、軸受の種類、列数、配置、配列は任意に設定することができる。
12 回転軸
20 ロータ
22 ステータ
50 前側軸受
60 後側軸受
70 ロータスリーブ
71、74 環状溝
72 外向き凸部
73 炭素繊維複合材料(熱伝達率が小さい部材)
75 内向き凸部
76 外周側環状溝
77 内周側環状溝
H ハウジング
M モータ
Claims (5)
- 回転軸と、
前記回転軸をハウジングに対して回転自在にそれぞれ支持する前側及び後側軸受と、
該前側及び後側軸受との間で前記回転軸と一体回転可能に配置されるロータと、該ロータの周囲に配置されるステータと、を有するモータと、
を備えるモータビルトイン方式の主軸装置であって、
軸方向において、前記前側軸受と、前記ロータ又は前記ロータが取り付けられるロータスリーブが前記回転軸に嵌合する位置との間で、前記回転軸の内周面と前記回転軸の外周面との両方には、互いに軸方向にオーバーラップするように外周側環状溝及び内周側環状溝が形成され、
前記回転軸よりも熱伝達率が小さい部材が、前記外周側環状溝及び前記内周側環状溝の両方に、互いに軸方向にオーバーラップするようにそれぞれ配置されることを特徴とするモータビルトイン方式の主軸装置。 - 軸方向において、前記後側軸受と、前記ロータ又は前記ロータスリーブが前記回転軸に嵌合する前記位置との間で、前記回転軸の内周面と前記回転軸の外周面との両方には、互いに軸方向にオーバーラップするように外周側環状溝及び内周側環状溝がさらに形成され、
前記回転軸よりも熱伝達率が小さい部材が、前記後側軸受と、前記ロータ又は前記ロータスリーブが前記回転軸に嵌合する前記位置との間に形成された前記外周側環状溝及び前記内周側環状溝の両方に、互いに軸方向にオーバーラップするようにさらに配置されることを特徴とする請求項1に記載のモータビルトイン方式の主軸装置。 - 回転軸と、
前記回転軸をハウジングに対して回転自在にそれぞれ支持する前側及び後側軸受と、
該前側及び後側軸受との間で前記回転軸と一体回転可能に配置されるロータと、該ロータの周囲に配置されるステータと、を有するモータと、
を備えるモータビルトイン方式の主軸装置であって、
軸方向において、前記前側軸受と、前記ロータ又は前記ロータが取り付けられるロータスリーブが前記回転軸に嵌合する位置との間で、前記回転軸の内周面と前記回転軸の外周面との両方には、互いに径方向にオーバーラップするように外周側環状溝及び内周側環状溝が形成され、
前記回転軸よりも熱伝達率が小さい部材が、前記外周側環状溝及び前記内周側環状溝の両方に、互いに径方向にオーバーラップするようにそれぞれ配置されることを特徴とするモータビルトイン方式の主軸装置。 - 軸方向において、前記後側軸受と、前記ロータ又は前記ロータスリーブが前記回転軸に嵌合する前記位置との間で、前記回転軸の内周面と前記回転軸の外周面との両方には、互いに径方向にオーバーラップするように外周側環状溝及び内周側環状溝がさらに形成され、
前記回転軸よりも熱伝達率が小さい部材が、前記後側軸受と、前記ロータ又は前記ロータスリーブが前記回転軸に嵌合する前記位置との間に形成された前記外周側環状溝及び前記内周側環状溝の両方に、互いに径方向にオーバーラップするようにさらに配置されることを特徴とする請求項3に記載のモータビルトイン方式の主軸装置。 - 前記回転軸よりも熱伝達率が小さい部材は、炭素繊維複合材料から形成されることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のモータビルトイン方式の主軸装置。
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