JP7067637B2 - モータビルトイン方式のスピンドル装置 - Google Patents
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Description
(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、前記スピンドル装置の外部とを連通する少なくとも1つのエアパージ孔と、該エアパージ孔が開口し、前記ラビリンスシールに臨む環状溝と、を有する、モータビルトイン方式のスピンドル装置。
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。
なお、エアパージ孔72の他端は、ポンプPと接続されておらず、開放するのみであっても、フリンガー40への開口部へ空気が送り込まれる効果を有するが、より好ましくは、ポンプPを使用することで、上記効果をさらに促進することができる。
また、ポンプPを使用する場合、ポンプPのエア圧、エア流量は任意に設定できるが、スピンドルの最高回転数やフリンガー40のサイズに応じて、適切な仕様のポンプPを用いてエアを送り込むことで、環状溝71内の内圧を迅速に均等にすることができる。
次に、スピンドル装置の第2実施形態について図2を参照して説明する。図2に示すように、本実施形態の環状溝73は、フリンガー40の円盤部42に対向する前側ハウジング12の軸方向端面に円環状に形成されている。環状溝73には、第1実施形態のスピンドル装置10と同様に、ポンプPが接続されたエアパージ孔72によってスピンドル装置10Aの外部からエアが供給される。したがって、第1実施形態と同様に、エアパージ孔72から環状溝73に外部のエアを供給することで、モータ室34の圧力とラビリンスシール44の圧力とが均衡し、モータ30からの発熱によって高温になったモータ室34の空気が、前側軸受50内の隙間を通ってスピンドル装置10の前方に移動するのが発生しにくくなる。また、環状溝73も、前側ハウジング12の軸方向端面に、全周に亘って形成された周方向溝であるので、ラビリンスシール44の圧力は、周方向で均一化される。
その他の構成及び作用については、本発明の第1実施形態と同様である。
次に、スピンドル装置の第3実施形態について図3を参照して説明する。図3に示すように、本実施形態のスピンドル装置10Bは、第1実施形態のスピンドル装置10の構成に加えて、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、前側ハウジング12に形成されている。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。
その他の構成及び作用については、本発明の第1実施形態と同様である。
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。
(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、前記スピンドル装置の外部とを連通する少なくとも1つのエアパージ孔と、該エアパージ孔が開口し、前記ラビリンスシールに臨む環状溝と、を有する、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、ラビリンスシールに臨む環状溝にエアパージ孔の一端を開口させて、スピンドル装置の外部からのエアを供給することで、モータ室とラビリンスシールの圧力を均衡させる。これにより、モータ室とラビリンスシールとの圧力差により、モータ室内の高温空気が前側軸受内を移動するのが抑制されるので、前側軸受の温度上昇を低減して、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。
この構成によれば、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。
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。
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。
11 回転軸
12 前側ハウジング
13 外筒
14 後側ハウジング
15 後蓋
24 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
41 ボス部
42 円盤部
43 円環部
44 ラビリンスシール
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
71,73 環状溝
72 エアパージ孔
H ハウジング
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、スピンドル装置の外部からエアを取り込む一端の開口と、前記エアを放出する他端の開口とを有する貫通孔と、前記貫通孔の他端の開口に接続する、前記ラビリンスシールに臨む環状溝と、を有する、モータビルトイン方式のスピンドル装置。 - 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、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。
- 工作機械主軸用である、請求項1又は2に記載のモータビルトイン方式のスピンドル装置。
- 研削盤主軸用である、請求項1又は2に記載のモータビルトイン方式のスピンドル装置。
- 前記貫通孔の一端がエアを供給するポンプに接続している、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。
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