JP7067423B2 - モータビルトイン方式のスピンドル装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータビルトイン方式のスピンドル装置に関する。

工作機械等に適用されるスピンドル装置は、回転軸の先端に刃具を備え、高速回転して被加工物の切削加工や研削加工を行っている。一般的に加工に際しては、刃具および加工部位の潤滑や冷却を目的として、多量の加工液が加工部位に供給される。即ち、加工液の潤滑効果により、被削特性の向上、加工刃先の摩耗抑制、工具寿命の延長などが図られる。また、加工液の冷却効果により、刃具及び被加工物の熱膨張を抑制して、加工精度の向上や、加工部位の熱溶着を防止して加工効率の向上や加工面の表面性状の向上が図られる。

しかしながら、スピンドル装置と加工部位との距離が近いこともあり、加工液がスピンドル装置の前面にも多量にかかることで問題が発生する場合がある。即ち、多量に供給される加工液が回転軸を支持する軸受内部に浸入することがあり、加工液が軸受内部に浸入した場合、軸受の潤滑不良や焼付きなどの原因となる。そのため、スピンドル装置の防水性を高め、軸受内部への加工液浸入を防止する目的で様々な防水機構が、スピンドル装置に適用される。

特に、工作機械に使用されるスピンドル装置では、軸受のｄｍｎ値が４０万以上（より好ましくは５０万以上）で使用される場合、スピンドル装置の前端部（工具側）に、回転軸と一体回転するフリンガーと呼ばれる非接触の防水機構が適用されることが多い。フリンガーは、当該フリンガーとハウジングとの間のすきまを狭くして、所謂ラビリンスシールを構成して防水性の向上を図るものである。これは、オイルシールやＶシールなどの接触シールでは、高速回転時にシール接触部からの発熱が大きく、シール部材が摩耗して防水性能を長期間にわたって維持することが難しいためである。

また、近年の工作機械用主軸においては、加工効率を向上させるために主軸回転数の高速化が進んできており、それに伴い、モータビルトイン方式のスピンドル装置が採用されてきている。例えば、特許文献１には、フリンガーを備えるモータビルトイン方式のスピンドル装置が開示されている。

図８は、フリンガーを備える従来のモータビルトイン方式のスピンドル装置の一例を示す断面図である。このスピンドル装置１００は、スピンドル装置１００の内部にモータ１０１を有し、このモータ１０１を駆動させて回転軸１０２を回転させる。また、フリンガー１０５は、スピンドル装置１００の前端部に、回転軸１０２と一体回転するように固定され、ハウジング１０３の前側ハウジング１０６及び前側外輪押さえ１０７との間にラビリンスシール部１０８を形成している。これにより、フリンガー１０５は、回転軸１０２とともに高速で一体回転するため、上記のラビリンス効果とともに、フリンガー１０５にかかる加工液を遠心力で径方向外方に振り飛ばして、スピンドル装置１００の内部、特に、前側軸受１０９の内部への加工液の浸入を抑制する効果も有している。

特開２０１６－２６９００号公報

ところで、図８に示すようなスピンドル装置１００では、モータ駆動時に発生する種々の損失によりモータ１０１において熱エネルギーが発生する。この熱エネルギーによって、ハウジング１０３の内部では、特に、モータ１０１が収容されるモータ室１０４の空気が加熱されて高温の空気となる。さらに、スピンドル装置１００は、外部から空気や水分、ゴミ等が極力入り込まないように設計されるのが一般的なため、回転軸１０２の前部に設けられたラビリンスシール部１０８を除いては、スピンドル装置１００の内部空間が外部と繋がるような穴等が開いていないことが多い。そのため、上記の高温空気によりスピンドル装置１００の内部空間（特に、モータ室１０４）は、外部に比べて圧力が高くなる。

一方、フリンガー１０５の近傍は、回転軸１０２の回転中に最も周速が速くなる部分であり、フリンガー１０５近傍の空気はフリンガー１０５の回転に連れ回る。ベルヌーイの定理によると、流体の速度が増加するとその圧力は低下する。すなわち、スピンドル装置１００中で最も周速の速いフリンガー１０５の回転に連れ回る空気は、スピンドル装置１００の近傍の空気中で最も速度が高くなるため、その圧力も最も低くなる。

上記のように、モータ１０１で発生した熱エネルギーによりモータ室１０４内の空気の圧力が高くなる一方、フリンガー１０５の回転によりフリンガー１０５近傍の空気の圧力が低くなることで、スピンドル装置１００の内部においては、モータ室１０４からスピンドル装置１００の前面方向（フリンガー１０５に向かう方向）に空気が流れる現象が発生する。

また、この場合、スピンドル装置１００の内部空間とラビリンスシール部１０８とをつなぐ空間の途中には前側軸受１０９が位置しているため、回転軸１０２の回転中にモータ室１０４の高温空気が前側軸受１０９内の隙間を通過する。この高温空気の移動によって、前側軸受１０９の潤滑剤（オイルやグリースなど）が潤滑に適切な場所から強制的に移動させられること、および、高温の空気が前側軸受１０９内部を通過することにより軸受１０９の内部温度が上昇して、軸受１０９の使用環境が苛酷なものとなることから、軸受１０９の早期損傷につながる虞があった。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、防水性能の向上を図ると共に、軸受の損傷を抑制することができるモータビルトイン方式のスピンドル装置を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（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軸受及び後側軸受と、
該前側軸受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スピンドル装置であって、
前記回転軸の前端部側に固定されて、前記ハウジングとの間にラビリンスシールを形成するフリンガーを備え、
前記ハウジングは、前記モータが配置されるモータ室と、前記ラビリンスシールとを連通する、少なくとも１つのバイパス孔を備える、スピンドル装置。

本発明のモータビルトイン方式のスピンドル装置によれば、フリンガーにより防水性能を向上させると共に、モータから発生した熱エネルギーにより昇温するモータ室内の高温の空気を、前側軸受を通さずに、モータ室とラビリンスシールとを連通するバイパス孔から排気することで、前側軸受の内部の温度上昇を抑制し、前側軸受、ひいてはスピンドル装置の信頼性を向上させることができる。

本発明の第１実施形態に係るモータビルトイン方式のスピンドル装置の断面図である。 第１実施形態の第１変形例に係るモータビルトイン方式のスピンドル装置の断面図である。 第１実施形態の第２変形例に係るモータビルトイン方式のスピンドル装置の断面図である。 第１実施形態の第３変形例に係るモータビルトイン方式のスピンドル装置の断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明のモータビルトイン方式のスピンドル装置において、複数のバイパス孔の断面積を異ならせた各変形例の模式図である。 本発明の第２実施形態に係るモータビルトイン方式のスピンドル装置の断面図である。 本発明の第３実施形態に係るモータビルトイン方式のスピンドル装置の断面図である。 従来のスピンドル装置の断面図である。

以下、本発明に係るモータビルトイン方式のスピンドル装置の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明においては、回転軸の工具が取り付けられる側（工具側）を前側、工具側と反対側を後側とも言う。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態のモータビルトイン方式のスピンドル装置の断面図である。
図１に示すように、工作機械主軸用のモータビルトイン方式のスピンドル装置１０（以下、単に「スピンドル装置１０」とも言う）では、回転軸１１が、その工具側（図1において左側）に配置される２列の前側軸受５０，５０と、反工具側（図1において右側）に配置される２列の後側軸受６０，６０とによって、ハウジングＨに回転自在に支持されている。ハウジングＨは、工具側から順に、前側ハウジング１２、外筒１３、後側ハウジング１４、及び後蓋１５によって主に構成されており、不図示のボルトによってそれぞれ締結固定されている。

各前側軸受５０は、外輪５１と、内輪５２と、接触角を持って配置される転動体としての玉５３と、図示しない保持器と、をそれぞれ有するアンギュラ玉軸受であり、各後側軸受６０は、外輪６１と、内輪６２と、接触角を持って配置される転動体としての玉６３と、図示しない保持器と、を有するアンギュラ玉軸受である。前側軸受５０，５０（並列組合せ）と後側軸受６０，６０（並列組合せ）とは、互いに協働して背面組み合わせとなるように配置されている。

前側軸受５０，５０の外輪５１，５１は、前側ハウジング１２に内嵌されており、また、前側ハウジング１２に形成された雌ねじ２７に螺合固定された前側外輪押さえ１６によって、外輪間座５４を介して前側ハウジング１２に対し軸方向に位置決め固定されている。なお、雌ねじ２７は、前側ハウジング１２の外輪５１、５１が内嵌される部分の前端面１２ａから前方に突出して、後述するフリンガー４０と対向する前側筒部１２ｂの内周面に形成されている。

また、前側軸受５０，５０の内輪５２，５２は、回転軸１１に外嵌されており、回転軸１１に締結されたナット１７によって、後述するフリンガー４０及び内輪間座５５を介して回転軸１１に対し軸方向に位置決め固定されている。

後側軸受６０，６０の外輪６１，６１は、後側ハウジング１４に対して軸方向に摺動自在に内嵌するスリーブ１８に内嵌すると共に、このスリーブ１８に不図示のボルトで一体的に固定された後側外輪押さえ１９によって、外輪間座６４を介してスリーブ１８に対し軸方向に位置決め固定されている。

後側軸受６０，６０の内輪６２，６２は、回転軸１１に外嵌されており、また、回転軸１１に締結された他のナット２１によって、内輪間座６５、６５を介して回転軸１１に対し軸方向に位置決め固定されている。後側ハウジング１４と後側外輪押さえ１９との間にはコイルばね２３が配設され、このコイルばね２３のばね力が、後側外輪押さえ１９をスリーブ１８と共に後方に押圧する。これにより、前側軸受５０、５０及び後側軸受６０，６０に予圧が付与される。

回転軸１１の工具側には、軸中心を通り軸方向に形成された不図示の工具取付孔及び雌ねじが設けられている。工具取付孔及び雌ねじは、刃具などの不図示の工具を回転軸１１に取付けるために使用される。なお、工具取付孔及び雌ねじの代わりに、回転軸１１の軸芯に従来公知のドローバー（図示せず）を摺動自在に挿嵌するようにしてもよい。ドローバーは、いずれも不図示の工具ホルダを固定するコレット部を備え、皿ばねの力によって反工具側方向に付勢する。

回転軸１１の前側軸受５０，５０と後側軸受６０，６０間の軸方向略中央には、回転軸１１と一体回転可能に配置されるロータ３１と、ロータ３１の周囲に配置されるステータ３２とを備えるモータ３０が配設されている。ステータ３２は、ステータ３２に焼き嵌めされた冷却ジャケット３３を、ハウジングＨを構成する外筒１３に内嵌することで、外筒１３に固定される。

ステータ３２のコイルに接続されてステータ３２に電力を供給する電線３５は、後側ハウジング１４、及び後蓋１５に設けられた配索孔３６ａ、３６ｂに挿通されて外部電源に接続されている。モータ３０は、電線３５を介してステータ３２に電力を供給することでロータ３１に回転力を発生させて回転軸１１を回転させる。モータ３０は、回転軸１１の周囲で、前側ハウジング１２、外筒１３、後側ハウジング１４及びスリーブ１８によって囲まれた空間であるモータ室３４内に収容されている。なお、後蓋１５は、後端部に形成された開口部分１５ａを塞ぐ開口カバー２８を有する。

フリンガー４０は、上述したように、前側軸受５０，５０より工具側（図中左側）で、回転軸１１の前端部側に外嵌し、ナット１７で内輪５２，５２と共に回転軸１１に固定されている。

フリンガー４０は、回転軸１１に外嵌されるボス部４１と、ボス部４１から径方向外方に延設された円盤部４２と、該円盤部４２の外周部から後方に向かってリング状に延設された円環部４３と、を有する。

円盤部４２の軸方向内側面は、前側ハウジング１２、及び前側外輪押さえ１６の前端面と、僅かな軸方向隙間、例えば０．５ｍｍ程度の隙間を介して軸方向に対向配置され、円環部４３の内周面が、前側ハウジング１２の外周面と、僅かな径方向隙間、例えば０．５ｍｍ程度の隙間を介して径方向に対向配置される。これにより、フリンガー４０は、前側ハウジング１２及び前側外輪押さえ１６との間で、所謂ラビリンスシール４４を構成する。

上記により、前側ハウジング１２の外周部には、フリンガー４０によってエアカーテンが形成され、被加工物を加工する際、スピンドル装置１０に降りかかる加工液が前側軸受５０，５０側に入ることを抑制するための防水機構を構成する。また、ラビリンス部位に加工液や粉塵が侵入したとしても、フリンガー４０の遠心力による振り切り効果で、円環部４３から外部に排出することができ、回転軸１１の内部に加工液や粉塵が侵入するのを防止することができる。

前側ハウジング１２には、モータ室３４とラビリンスシール４４とを連通する複数のバイパス孔２４が形成されている。バイパス孔２４の空気抵抗は、断面積の大きさ等の関係から、前側軸受５０の内部隙間の空気抵抗より小さくなっている。

バイパス孔２４は、前側ハウジング１２内を軸方向に延びるストレート孔であり、断面積が長手方向で変わらない円形断面とされており、容易に加工することができる。なお、本実施形態では、複数のバイパス孔２４は、前側軸受５０、５０の外輪５１、５１が内嵌される前側ハウジング１２の部分の内周面や前側外輪押さえ１６が螺合する雌ねじ２７よりも外径側で、且つ、外周面に形成された冷却溝２６よりも内径側の径方向位置に形成されている。

回転軸１１の駆動時に、モータ３０からの発熱によって高温になった空気は、モータ室３４とラビリンスシール４４との圧力差によってスピンドル装置１０の前方に移動するが、前側ハウジング１２にモータ室３４とラビリンスシール４４とを連通するバイパス孔２４を設けることで、高温空気は、前側軸受５０の内部隙間より空気抵抗が小さいバイパス孔２４を通って流れる。

これにより、前側軸受５０内の潤滑剤の強制移動や軸受部の異常温度上昇が抑制されて、前側軸受５０の早期損傷を抑制することができ、スピンドル装置１０の信頼性が向上する。
さらに、ラビリンスシール４４から放出されるモータ室３４内の空気によって、加工液が前側軸受５０の内部へ浸入することや、回転軸１１の停止中などにスピンドル装置１０の内部へ浸入してしまった加工液がさらに奥へ移動するのを抑制することができる。これにより、スピンドル装置１０の防水性をより向上する。

なお、本実施形態では、バイパス孔２４の本数や周方向位相、断面積等はスピンドル装置１０の仕様や使用条件などに合わせて、適切に設計することができる。

図２は、第１実施形態の第１変形例に係るスピンドル装置の断面図である。この場合、バイパス孔２４ａは、前側ハウジング１２内で屈曲して形成され、モータ室３４とラビリンスシール４４とを連通する。ただし、本変形例においても、バイパス孔２４ａの空気抵抗は、前側軸受５０の内部隙間の空気抵抗より小さいので、モータ室３４内の高温空気は、バイパス孔２４ａを通って流れる。

図３は、第１実施形態の第２変形例に係るスピンドル装置の断面図である。この場合、前側ハウジング１２に形成されたバイパス孔２４ｂと、前側外輪押さえ１６に形成されたバイパス孔２５とにより、前側ハウジング１２と前側外輪押さえ１６との間に形成される空間２９を介して、モータ室３４とラビリンスシール４４とが連通する。ただし、本変形例においても、バイパス孔２４ｂ、２５の空気抵抗は、前側軸受５０の内部隙間の空気抵抗より小さいので、モータ室３４内の高温空気は、バイパス孔２４ｂ、２５を通って流れる。

図４は、第１実施形態の第３変形例に係るスピンドル装置の断面図である。この場合、前側ハウジング１２に形成されたバイパス孔２４ｃは、モータ室３４から前側ハウジング１２内を軸方向に延び、且つ、前側ハウジング１２の外周面に開口するように外径方向に屈曲して形成され、開口部がフリンガー４０の円環部４３の内周面に対向している。ただし、本変形例においても、バイパス孔２４ｃの空気抵抗は、前側軸受５０の内部隙間の空気抵抗より小さいので、モータ室３４内の高温空気は、バイパス孔２４ｃを通って流れる。

また、モータ室３４内の高温空気は、上方になるほど温度が高い空気が滞留する。従って、高温空気を効率よく排気するためには、モータ室３４の上方に滞留する空気を効率よく排気することが望ましい。このため、回転軸１１が水平状態で使用されるスピンドル装置１０の場合、バイパス孔２４の空気抵抗を、前側軸受５０の内部隙間の空気抵抗より小さく設定することに加え、回転軸１１より上方に配置されるバイパス孔２４の空気抵抗を、回転軸１１より下方に配置されるバイパス孔２４の空気抵抗より小さくして、モータ室３４の上方に滞留する空気を積極的に排気することが好ましい。

具体的には、図５（ａ）に示すように、回転軸１１より上方に配置されるバイパス孔２４の穴径ｄ１を、回転軸１１より下方に配置されるバイパス孔２４の穴径ｄ２より大きくして、回転軸１１より上方に配置されるバイパス孔２４の総断面積を、回転軸１１より下方に配置されるバイパス孔２４の総断面積より大きくする。

また、図５（ｂ）に示すように、バイパス孔２４の穴径を、回転軸１１より上方に配置されるバイパス孔２４から回転軸１１より下方に配置されるバイパス孔２４に向かって次第に小さく（ｄ１，ｄ２，ｄ３）してもよい。また、回転軸１１より上方に配置されるバイパス孔２４の孔数を、回転軸１１より下方に配置されるバイパス孔２４の孔数より多くすることもできる。

（第２実施形態）
次に、スピンドル装置の第２実施形態について図６を参照して説明する。図６に示すように、回転軸１１の後方には、主に、後側ハウジング１４、後蓋１５、及びスリーブ１８で形成された後方空間４５が設けられている。本実施形態のスピンドル装置１０Ａでは、この後方空間４５とスピンドル装置１０Ａの外部と接続するように、後蓋１５の開口カバー２８に開口穴４６が形成されている。また、開口穴４６には、ゴミやミストなどの異物がスピンドル装置１０Ａの内部へ侵入することを防止する、サイレンサなどのフィルター部材４７が取り付けられている。

したがって、本実施形態のスピンドル装置１０Ａによれば、前側ハウジング１２に形成されて、モータ室３４とラビリンスシール４４とを連通するバイパス孔２４に加えて、後側軸受６０，６０に対してモータ室３４と反対側となる後方空間４５に、外部と接続する開口穴４６をさらに備える。

これにより、バイパス孔２４を介してモータ室３４からラビリンスシール４４に排気された高温の空気と略同量の外部空気が、開口穴４６、及び後側ハウジング１４の配索孔３６ａを介してモータ室３４に供給される。そして、スピンドル装置１０Ａ、特にモータ室３４内の高温の空気を、前側軸受５０の内部隙間を介することなく、効率よく排気することができ、前側軸受５０内の潤滑剤の強制移動や軸受部の異常温度上昇が抑制されて、前側軸受５０の早期損傷を抑制することができる。また、ゴミやミストなどの異物が、スピンドル装置１０Ａの内部へ侵入することが防止される。

（第３実施形態）
次に、スピンドル装置の第３実施形態について図７を参照して説明する。図７に示すように、本実施形態のスピンドル装置１０Ｂは、第２実施形態のスピンドル装置１０Ａの構成に加えて、スリーブ１８及び後側外輪押さえ１９に、モータ室３４と後方空間４５とを連通する他のバイパス孔４８、４９が設けられている。

これにより、何らかの理由で、後側ハウジング１４の配索孔３６ａが閉鎖されても、後方空間４５の空気は、他のバイパス孔４８からモータ室３４に流れ、後側軸受６０，６０の内部隙間を通って移動するのを防止することができ、後側軸受６０，６０に与える影響が防止される。
その他の構成及び作用については、本発明の第２実施形態と同様である。

尚、本発明は、前述した各実施形態及び変形例に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、本発明のモータビルトイン方式のスピンドル装置は、研削盤主軸用としても好適に使用できる。

以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（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軸受及び後側軸受と、
該前側軸受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スピンドル装置であって、
前記回転軸の前端部側に固定されて、前記ハウジングとの間にラビリンスシールを形成するフリンガーを備え、
前記ハウジングは、前記モータが配置されるモータ室と、前記ラビリンスシールとを連通する、少なくとも１つのバイパス孔を備える、モータビルトイン方式のスピンドル装置。
この構成によれば、フリンガーにより防水性能を向上させると共に、モータから発生した熱エネルギーにより昇温したモータ室内の高温の空気を、前側軸受を通さずに、モータ室とラビリンスシールとを連通するバイパス孔から排気することで、前側軸受の内部の温度上昇を抑制し、前側軸受、ひいてはスピンドル装置の信頼性を向上させることができる。

（２） 前記ハウジングは、前記前側軸受の外輪が内嵌される前側ハウジングと、前記前側ハウジングに螺合固定されて前記外輪を軸方向に位置決めし、前記フリンガーと前記ラビリンスシールを形成する前側外輪押さえと、を有し、
前記バイパス孔は、前記前側ハウジングに形成される、（１）に記載のモータビルトイン方式のスピンドル装置。
この構成によれば、バイパス孔を比較的容易に形成することができる。

（３） 前記ハウジングは、前記前側軸受の外輪が内嵌される前側ハウジングと、前記前側ハウジングに螺合固定されて前記外輪を軸方向に位置決めし、前記フリンガーと前記ラビリンスシールを形成する前側外輪押さえと、を有し、
前記バイパス孔は、前記前側ハウジング及び前記前側外輪押さえに形成される、（１）に記載のモータビルトイン方式のスピンドル装置。
この構成によれば、前側ハウジングだけでモータ室とラビリンスシールとを連通することが難い場合でも、バイパス孔の形成が可能となる。

（４） 前記ハウジングは、前記後側軸受に対して前記モータ室と反対側で、前記ハウジングによって形成される後方空間を外部と接続する開口穴を備える、（１）～（３）のいずれかに記載のモータビルトイン方式のスピンドル装置。
この構成によれば、開口穴から外部空気を取り入れることで、モータ室内の高温の空気を効率よく排気することができ、前側軸受内の潤滑剤の強制移動や軸受部の異常温度上昇が抑制される。

（５） 前記開口穴には、異物を除去可能なフィルター部材が取り付けられる、（４）に記載のモータビルトイン方式のスピンドル装置。
この構成によれば、ゴミやミストなどの異物が、スピンドル装置の内部へ侵入することを防止できる。

（６） 前記後側軸受の外輪が内嵌されると共に、前記ハウジングに内嵌され、前記ハウジングに対して前記回転軸の軸方向に摺動可能なスリーブと、
前記スリーブに固定され、前記ハウジングとの間で付勢部材が配設される後側外輪押さえと、
をさらに備え、
前記スリーブ及び前記後側外輪押さえには、前記モータ室と、前記後方空間とを連通する、少なくとも１つの他のバイパス孔を備える、（４）又は（５）に記載のモータビルトイン方式のスピンドル装置。
この構成によれば、後側ハウジングの配索孔が閉鎖されても、後方空間の空気を、他のバイパス孔からモータ室に流すことができ、後側軸受の内部隙間を通って移動するのを防止することができる。

（７） 前記スピンドル装置は、前記回転軸が水平状態で使用され、
前記回転軸より上方に配置される前記バイパス孔の総断面積は、前記回転軸より下方に配置される前記バイパス孔の総断面積より大きい、（１）～（６）のいずれかに記載のモータビルトイン方式のスピンドル装置。
この構成によれば、回転軸が水平状態で使用されるスピンドル装置の場合、モータ室の上方に滞留する高温空気を効率よく排気して、高温空気が前側軸受に及ぼす影響を抑制できる。

（８） 工作機械主軸用である、（１）～（７）のいずれかに記載のモータビルトイン方式のスピンドル装置。
この構成によれば、工作機械主軸用として好適に使用できる。

（９） 研削盤主軸用である、（１）～（７）のいずれかに記載のモータビルトイン方式のスピンドル装置。
この構成によれば、研削盤主軸用として好適に使用できる。

１０、１０Ａ、１０Ｂ スピンドル装置
１１ 回転軸
１２ 前側ハウジング
１６ 前側外輪押さえ
１８ スリーブ
１９ 後側外輪押さえ
２３ コイルばね（付勢部材）
２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２５ バイパス孔
３０ モータ
３１ ロータ
３２ ステータ
３４ モータ室
４０ フリンガー
４４ ラビリンスシール
４５ 後方空間
４６ 開口穴
４７ フィルター部材
４８ 他のバイパス孔
５０ 前側軸受
５１ 外輪
５２ 内輪
５３ 玉
６０ 後側軸受
６１ 外輪
６２ 内輪
６３ 玉
Ｈ ハウジング

Claims (9)

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軸受及び後側軸受と、
   該前側軸受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スピンドル装置であって、
   前記回転軸の前端部側には、前記回転軸に外嵌・固定されるボス部と、前記ボス部から径方向外方に延設された円盤部と、前記円盤部の外周部分から前記回転軸の後端部側に向かって延設された円環部とを有するフリンガーを備え、
   前記円盤部及び円環部に対向する前記ハウジングの面と前記フリンガーとの間にはラビリンスシールを有し、
   前記ハウジングは、前記モータが配置されるモータ室と、前記ラビリンスシールとを連通する、少なくとも１つのバイパス孔を備え、前記バイパス孔により、前記モータ室の高温空気を前記ラビリンスシールに排気する、モータビルトイン方式のスピンドル装置。
2. 前記ハウジングは、前記前側軸受の外輪が内嵌される前側ハウジングと、前記前側ハウジングに螺合固定されて前記外輪を軸方向に位置決めする前側外輪押さえと、を有し、
   前記バイパス孔は、前記前側ハウジングに形成されている、請求項１に記載のモータビルトイン方式のスピンドル装置。
3. 前記ハウジングは、前記前側軸受の外輪が内嵌される前側ハウジングと、前記前側ハウジングに螺合固定されて前記外輪を軸方向に位置決めする前側外輪押さえと、を有し、
   前記バイパス孔は、前記前側ハウジング及び前記前側外輪押さえに形成されている、請求項１に記載のモータビルトイン方式のスピンドル装置。
4. 前記ハウジングは、前記後側軸受の後方に前記ハウジングによって形成される後方空間を有し、前記後方空間を形成する前記ハウジングの部分に、前記バイパス孔を介して前記モータ室から排気される空気量に相当する量の空気を外部から受け入れる開口穴が設けられている、請求項１～３のいずれか１項に記載のモータビルトイン方式のスピンドル装置。
5. 前記開口穴には、異物を除去可能なフィルター部材が取り付けられる、請求項４に記載のモータビルトイン方式のスピンドル装置。
6. 前記後側軸受の外輪が内嵌されると共に、前記ハウジングに内嵌され、前記ハウジングに対して前記回転軸の軸方向に摺動可能なスリーブと、
   前記スリーブに固定され、前記ハウジングとの間で付勢部材が配設される後側外輪押さえと、
   をさらに備え、
   前記スリーブ及び前記後側外輪押さえには、前記後方空間から前記モータ室への空気の流入を可能にする、前記モータ室と前記後方空間とを連通する、少なくとも１つの第２バイパス孔を備える、請求項４又は５に記載のモータビルトイン方式のスピンドル装置。
7. 前記スピンドル装置は、前記回転軸が水平状態で使用され、
   前記回転軸より上方に配置される前記バイパス孔の総断面積は、前記回転軸より下方に配置される前記バイパス孔の総断面積より大きい、請求項１～６のいずれか１項に記載のモータビルトイン方式のスピンドル装置。
8. 工作機械主軸用である、請求項１～７のいずれか１項に記載のモータビルトイン方式のスピンドル装置。
9. 研削盤主軸用である、請求項１～７のいずれか１項に記載のモータビルトイン方式のスピンドル装置。

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