JPWO2008123407A1 - 回転ベアリング、回転テーブル装置、テーブル径決定方法 - Google Patents

回転ベアリング、回転テーブル装置、テーブル径決定方法 Download PDF

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Abstract

回転テーブル装置(5)は、駆動源である中空モータ(10)と、中空モータ(10)によって回転可能とされるテーブル(20)と、テーブル(20)の回転運動を支承する回転ベアリング(30)とを備えている。そして、回転テーブル装置(5)が有する回転ベアリング(30)は、内周面に転走面が設けられた外輪(31)と、外周面に前記転走面と対向する転走面が設けられた内輪(32)と、外輪(31)の転走面と内輪(32)の転走面とで形成される転走路に装填される複数の転動体(33)とによって構成されており、内輪(32)又は外輪(31)のうち、回転駆動側となるいずれか一方に隣接して冷却媒体経路(α,β)が形成されている。かかる構成によって、適切な冷却効果を発揮することが可能な回転ベアリングと回転テーブル装置を得る。

Description

本発明は、工作機械等に用いられる回転ベアリングおよび回転テーブル装置のうち、冷却構造を備えるものに関する。また、本発明は、工作機械等に用いられる回転テーブル装置と、この回転テーブル装置を設計する際に用いられるテーブル径決定方法に関するものである。
例えば工作機械の分野においては、工具を装着する主軸部をX軸、Y軸、Z軸方向に移動させる3軸駆動機構と、被加工物を保持するテーブル等の保持部をC軸および/又はA軸回りに回転させる回転駆動機構とを兼ね備えたものが提案されている(例えば、下記特許文献1参照)。かかる工作機械においては、3軸駆動機構をそれぞれリニアモータによって駆動し、回転駆動機構を中空モータによって駆動することが提案されており、特に、回転駆動機構は、中空モータによるダイレクト駆動の作用によって立ち上がり動作が非常に早く、しかもC軸およびA軸の回転駆動を行うための機構においてプーリ等の伝導部材や減速機構等が不要になるという効果を発揮することができるとされている。
ただし、上述したような3軸駆動機構と回転駆動機構とを併せ持つ工作機械は、実機化に際しての困難な課題が多く存在するため、完全なる実用化に至っていないのが現状である。例えば、C軸回りの回転駆動機構であるC軸テーブルを例にとって説明すると、C軸テーブルに対する市場のニーズとしては、高精密且つ高効率の加工作業を実現するために、高精度・高速回転といった性能が求められる一方で、マシニングセンタによる軽切削を受ける関係から、前述した高精度・高速回転という性能とは相反する高耐荷重といった性能をも同時に満足する必要がある。ところが、従来技術では、被加工物を保持するテーブル等の保持部をC軸回りで適切に回転させる必要から、単なる一般的な回転ベアリングを用いて当該保持部を設置することが試みられてきた。
特開2004−130468号公報
ところで、上記保持部は、被加工物の加工のために毎分1000〜1200回転程度で回転運動することが求められる一方、被加工物の安定且つ確実な保持のために高い剛性を有していることが求められている。
しかしながら、上記保持部を支承しなければならない回転ベアリングにとって、高精度・高速回転と高耐荷重という相反する作用効果を同時に発揮することは、非常に困難なことであった。すなわち、高速回転を安定して実現するためには、接触面積が小さいボールを用いた回転ボールベアリングを採用することが好適であるが、工作機械で要求される高い剛性を安定して満足することは、回転ボールベアリングには困難である。一方、工作機械で要求される高い剛性を満足させるためには、ボールに比べて接触面積の大きいローラを用いた回転ローラベアリングを採用することが考えられるが、この場合には、高い剛性は有するものの、ローラの接触面積が大きい故に高速回転による摩擦等の負荷が大きくなり、回転駆動を行う側の部材が発熱してしまうといった不具合が生じてしまう。
ところが、工作機械の分野において、上述した問題点を解決する技術手段は未だ提案されていない。もちろん、上記特許文献1を含む先行技術文献にも、高精度・高速回転と高耐荷重という回転ベアリングにとって相反する作用効果を実現する技術は提案されていない。したがって、上記特許文献1等で提案されている従来の多軸駆動の工作機械は、ダイレクト駆動の採用に基づいた作用効果を十分発揮することができない装置であると言うことができる。
本発明は、上述した課題の存在に鑑みて成されたものであって、その目的は、適切な冷却効果を発揮することが可能な回転ベアリングと回転テーブル装置を提供することによって、工作機械に用いられる回転ベアリングの高速回転化、高剛性化および高耐荷重化を同時に実現することにある。また、本発明は、上記回転ベアリングと上記回転テーブル装置を利用することによって、多軸駆動の利点を十分に発揮することのできる工作機械を得ることを目的とする。
また、本発明者らは、高精度・高速回転と高耐荷重という作用効果を同時に実現するためには、回転ベアリングの特性である高耐荷重・高剛性・高精度と、中空モータ等のダイレクトドライブモータの特性である高精度・高速回転・高トルクとを同時に発揮させることのできる、回転ベアリングとダイレクトドライブモータとを融合する技術を開発することが重要であるとの考えに至った。
そこで、本発明は、回転ベアリングとダイレクトドライブモータとを融合することによって高精度化・高速回転化、高耐荷重化等を同時に実現した工作機械を得ることをも目的とするものである。さらに、本発明は、新たな回転テーブル装置のテーブルの直径を容易且つ好適に決定するために用いられるテーブル径決定方法を提供するものでもある。
本発明に係る回転ベアリングは、内周面に転走面が設けられた外輪と、外周面に前記転走面と対向する転走面が設けられた内輪と、前記外輪の転走面と前記内輪の転走面とで形成される転走路に装填される複数の転動体と、を備え、前記内輪又は前記外輪のうち、回転駆動側となるいずれか一方に隣接して冷却媒体経路が形成されていることを特徴とする。
本発明に係る回転ベアリングにおいて、前記冷却媒体経路は、回転駆動側となる前記内輪又は前記外輪が有する周面の少なくとも一部に沿って形成することができる。
また、本発明に係る回転ベアリングにおいて、前記外輪および前記内輪には、取り付けに用いられる取付手段が形成されており、少なくとも前記冷却媒体経路と前記取付手段とが隣接する箇所には、プレート部材が介装されていることとすることができる。
さらに、本発明に係る回転ベアリングでは、前記プレート部材が、冷却フィンを有していることとすることができる。
また、本発明に係る回転ベアリングにおいて、前記冷却媒体経路は、回転駆動側となる前記内輪又は前記外輪、もしくは回転ベアリングが取り付けられる取付部材に設けることができる。
本発明に係る回転テーブル装置は、駆動源である中空モータと、前記中空モータによって回転可能とされるテーブルと、前記テーブルの回転運動を支承する回転ベアリングと、を備え、前記回転ベアリングが、内周面に転走面が設けられた外輪と、外周面に前記転走面と対向する転走面が設けられた内輪と、前記外輪の転走面と前記内輪の転走面とで形成される転走路に装填される複数の転動体と、によって構成され、前記内輪又は前記外輪のうち、回転駆動側となるいずれか一方に隣接して冷却媒体経路が形成されることを特徴とする。
本発明に係る回転テーブル装置は、前記冷却媒体経路の少なくとも一部が導通する経路形成管を有し、該経路形成管が前記中空モータ内を挿通して設置されていることとすることができる。
また、本発明に係る回転テーブル装置において、前記冷却媒体経路は、前記回転ベアリングの熱を奪う前の冷却媒体を導入するための冷却媒体導入路と、前記回転ベアリングの熱を奪った冷却媒体を排出するための冷却媒体排出路と、から構成され、前記経路形成管内を導通する前記冷却媒体導入路および前記冷却媒体排出路は、前記冷却媒体導入路が前記経路形成管の軸心線に沿って形成され、前記冷却媒体排出路が前記冷却媒体導入路の外周側に位置するように形成されることが好適である。
さらに、本発明に係る回転テーブル装置において、前記経路形成管は、ブレーキシャフトであることとすることができる。
本発明に係る別の回転テーブル装置は、駆動源である中空モータと、前記中空モータによって回転可能とされるテーブルと、前記テーブルの回転運動を支承する回転ベアリングと、を備え、前記中空モータが、前記テーブルに対して直接的に回転駆動力を及ぼすダイレクトドライブモータとして構成されることを特徴とする。
本発明に係る別の回転テーブル装置は、前記回転ベアリングが、内周面に複数の転走面が設けられた外輪と、外周面に前記複数の転走面とそれぞれ対向する複数の転走面が設けられた内輪と、前記外輪に設けられた複数の転走面と前記内輪に設けられた複数の転走面とで形成される複数条の転走路に装填される複数のローラと、を有する複列ローラベアリングとして構成されることが好適である。
また、本発明に係る別の回転テーブル装置において、前記複数条の転走路に装填される前記複数のローラは、ローラの転走面と直交する方向に延びる仮想線として定義される荷重の作用線が、回転ベアリングの軸線方向に沿った断面上において回転ベアリングの半径方向に対して各条列ごとで一定の方向に傾いており、且つ、少なくとも一つの転走路におけるローラの荷重の作用線と、他の転走路におけるローラの荷重の作用線とが、前記複数条の転走路よりも内周側又は外周側で交差するように構成することができる。
さらに、本発明に係る別の回転テーブル装置は、前記回転ベアリングの外輪又は内輪が、前記中空モータを構成するロータ又はステータ、あるいはロータ又はステータに接続する部材と、前記テーブル又は当該テーブルに接続する部材と、によって挟持されるように構成することができる。
本発明に係るテーブル径決定方法は、駆動源である中空モータと、前記中空モータによって回転可能とされるテーブルと、前記テーブルの回転運動を支承する回転ベアリングと、を備え、前記中空モータが前記テーブルに対して直接的に回転駆動力を及ぼすダイレクトドライブモータとして構成される回転テーブル装置の、前記テーブルの直径を決定するために用いられるテーブル径決定方法であって、テーブル直径をD(mm)、テーブルおよびワークの総長さをL(mm)、テーブルおよびワークの総重量をM(kg)、テーブルの比重をη(kg/mm)、テーブルのイナーシャをJ(kg・m)としたときに、コンピュータに、少なくとも一組のD、Mを入力するDM入力ステップと、下記数式(1)に前記DM入力ステップで入力したD、Mを代入することによってLを算出するL算出ステップと、前記L算出ステップによって求められたD、M、Lの組を下記数式(2)に代入することによってJを算出するJ算出ステップと、前記J算出ステップで算出されたJに基づいて、下記不等式(3)を満足するD、Mの組を選択するDM選択ステップと、を実行させることにより、前記テーブル直径Dを決定することを特徴とする。
Figure 2008123407
Figure 2008123407
Figure 2008123407
本発明によれば、適切な冷却効果を発揮することが可能な回転ベアリングと回転テーブル装置を提供することができるので、工作機械に用いられる回転ベアリングの高速回転化、高剛性化および高耐荷重化を同時に実現することができる。また、本発明の回転ベアリングと回転テーブル装置を利用することによって、多軸駆動の利点を十分に発揮することのできる工作機械を得ることができる。
さらに、本発明によれば、回転ベアリングとダイレクトドライブモータとを融合することによって高精度化・高速回転化、高耐荷重化等を同時に実現した工作機械を得ることができる。またさらに、本発明によれば、新たな回転テーブル装置のテーブルの直径を容易且つ好適に決定するために用いられるテーブル径決定方法を提供することができる。
図1は、第1の実施形態に係る回転テーブル装置の全体構成を示す外観斜視図である。 図2は、第1の実施形態に係る回転テーブル装置の全体構成を示す正面図である。 図3は、第1の実施形態に係る回転テーブル装置の具体的な構成を説明するための断面図であり、特に、図2におけるA−A断面を示している。 図4は、第1の実施形態に係る回転テーブル装置の具体的な構成を説明するための断面図であり、特に、図2におけるB−B断面を示している。 図5は、第1の実施形態に係る回転テーブル装置の具体的な構成を説明するための断面図であり、特に、図2におけるC−C断面を示している。 図6は、本発明に係る回転テーブル装置が取り得る多様な実施形態の一例を示す縦断面図である。 図7は、第2の実施形態に係る回転テーブル装置の全体構成を示す外観斜視図である。 図8は、第2の実施形態に係る回転テーブル装置の全体構成を示す正面図である。 図9は、第2の実施形態に係る回転テーブル装置の具体的な構成を説明するための断面図であり、特に、図8におけるD−D断面を示している。 図10は、第2の実施形態に係る回転テーブル装置の具体的な構成を説明するための断面図であり、特に、図8におけるE−E断面を示している。 図11は、第2の実施形態に係る回転テーブル装置の具体的な構成を説明するための断面図であり、特に、図8におけるF−F断面を示している。 図12は、本発明に係る回転テーブル装置が取り得る多様な実施形態の一例を示す縦断面図である。
(第1の実施形態)
以下、本発明を実施するための好適な第1の実施形態について、図1乃至図5を用いて説明する。なお、以下に示す第1の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、第1の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、第1の実施形態に係る回転テーブル装置の全体構成を示す外観斜視図である。また、図2は、第1の実施形態に係る回転テーブル装置の全体構成を示す正面図である。さらに、図3乃至図5は、第1の実施形態に係る回転テーブル装置の具体的な構成を説明するための断面図であり、特に、図3は図2におけるA−A断面を示し、図4は図2におけるB−B断面を示し、図5は図2におけるC−C断面を示している。なお、本発明の回転ベアリングは、下記第1の実施形態では、回転テーブル装置5に組み込まれる回転ローラベアリング30として例示されている。
第1の実施形態に係る回転テーブル装置5は、中空モータ10、テーブル20、回転ローラベアリング30、ブレーキシャフト40およびロータリージョイント50なる部材を備えて構成されている。
中空モータ10は、内方側に回転体であるロータが設置され、外方側に固定体であるステータが設置されるインナーロータ形式のモータであり、その回転駆動力を直接テーブル20に対して及ぼすことのできるダイレクトドライブモータとして機能する。ロータは、ステータとの対向面に永久磁石12を備えており、この永久磁石12が界磁束発生源としての機能を発揮する。一方、ステータ側には、磁界発生源となるコイル部16が設置されているので、これら永久磁石12とコイル部16との作用によって、中空モータ10の回転駆動が実現されている。なお、ステータは、その下方側が固定プレート17に接合されることによって確実に固定されているので、中空モータ10の駆動時には、ロータ側のみが安定して回転駆動できるようになっている。
ロータには、永久磁石12の上部に設置される上方部材13と、永久磁石12の下部に設置される下方部材14とが配設されている。
ロータに設置される上方部材13の上部には、回転ローラベアリング30が設置されている。この回転ローラベアリング30は、内周に2列の転走面が設けられた外輪31と、外輪31の内側に配置され、その外周に外輪31の有する2列の転走面と対向する2列の転走面が設けられた内輪32と、内外輪31,32の転走面間に形成される転走路に装填される複数のローラ33とから構成されている。ロータに設置される上方部材13は、回転ローラベアリング30の内輪32に形成された取付手段としてのボルト孔32aを利用して内輪32とボルト固定されており、内輪32を取り付けるための取付部材として機能している。そして、中空モータ10を回転駆動させると、ロータの回転駆動にしたがって回転ローラベアリング30の内輪32側も回転するようになっている。つまり、第1の実施形態の回転ローラベアリング30においては、内輪32側が回転駆動側として機能する。なお、回転ローラベアリング30の外輪31については、図示しない工作機械の固定部材に対して取付手段としてのボルト孔31aを介して確実に固定されているので、中空モータ10の駆動力は、確実に回転ローラベアリング30の内輪32側に伝達されることになる。
なお、ロータに設置される上方部材13は、回転ローラベアリング30の内輪32と接続する箇所にフィン形状13aを有しており、回転ローラベアリング30が高速回転することによって内輪32側に発生してしまう熱を、そのフィン形状13aの作用によって放熱し、冷却効果を発揮できるようになっている。また、このフィン形状13aは、内輪32とともに回転するので、その回転駆動によっても放熱効率を高めることが可能となっている。
さらに、回転ローラベアリング30の内輪32には、その上方側に冷却フィン35aを有するプレート部材35を介してテーブル20が設置されている。このテーブル20は、工作機械で加工される被加工物を保持するための保持部として機能する部材であり、中空モータ10からの回転駆動力を受けて回転することにより、被加工物への加工が施される。
なお、テーブル20は、中空モータ10との間に設置される回転ローラベアリング30の支承作用によって、スムーズで安定した回転運動が実現されている。また、テーブル20と回転ローラベアリング30の内輪32との間にも、上述したフィン形状13aと同様の作用効果を発揮することのできる冷却フィン35aを有するプレート部材35が介装されており、この冷却フィン35aについても、回転ローラベアリング30が高速回転することによって内輪32側に発生してしまう熱を、そのフィン形状の作用によって放熱し、効果的な冷却を行うことが可能となっている。特に、プレート部材35の冷却フィン35aは、内輪32とともに回転するので、この回転によっても放熱効率の向上が図られる。
テーブル20の下方側の面には、ブレーキシャフト40が設置されている。このブレーキシャフト40は、後述する冷却媒体経路(α,β)がその内部に形成される経路形成管として機能する部材であり、一端側(図3における紙面上側)がテーブル20に固定されることによって該テーブル20とともに回転可能に設置される部材である。また、ブレーキシャフト40は、中空モータ10のロータが有する中空部を導通して下方に延びて挿通設置されており、下方に位置する他端側(図3における紙面下側)には、ロータリージョイント50が設置されている。かかる構成によって、テーブル20にしたがって回転運動するブレーキシャフト40と、固定設置されるロータリージョイント50との間での、冷却媒体の受け渡しが可能となっている。
なお、ブレーキシャフト40は、導通する中空モータ10とロータリージョイント50との中間位置にブレーキ装置41を備えている。このブレーキ装置41は、図示しない工作機械の制御装置からの停止信号を受信して動作することにより、ブレーキシャフト40の回転運動を停止させることが可能となっている。
以上、第1の実施形態に係る回転テーブル装置5の構成を説明したが、回転テーブル装置5や回転ローラベアリング30が備える冷却構造は、上述したフィン形状13aやプレート部材35の冷却フィン35aのみではない。第1の実施形態に係る回転テーブル装置5および回転ローラベアリング30は、さらなる特徴を備えた冷却構造を有している。
すなわち、第1の実施形態に係る冷却構造は、部材の表面積を拡大することによって高い放熱効果を得ようとするフィン形状を用いるもの(例えば、フィン形状13aやプレート部材35の冷却フィン35a)に限られず、冷却媒体を用いることによって、回転ローラベアリング30の内輪32に発生する熱を直接的に抜熱する手段をも備えるものである。その構成を、図3乃至図5を用いて具体的に説明すると、第1の実施形態に係る回転テーブル装置5では、回転駆動側である内輪32に隣接して、冷却媒体を導通させることができる冷却媒体経路(α,β)が形成されている。この冷却媒体経路(α,β)は、ロータリージョイント50からブレーキシャフト40内部に導通され、さらにテーブル20内部を経由して回転ローラベアリング30の外周面に沿って一周する冷却媒体導入路αと、冷却媒体導入路αからテーブル20内部を経由してブレーキシャフト40内部に導通され、さらにロータリージョイント50から外部に通じる冷却媒体排出路βと、から構成されている。
冷却媒体導入路αは、まず、ロータリージョイント50の中央部を導通し、ロータリージョイント50と接続するブレーキシャフト40の軸心線に沿ってブレーキシャフト40の中央部に形成された符号αで示される経路を辿っている。ブレーキシャフト40の軸心線に沿って昇った冷却媒体導入路αは、次にテーブル20の中央部分に接続し、テーブル20の中央部から外周方向へと一直線に向かって形成される符号αで示される経路を進む。テーブル20の外周端近くまで進んだ冷却媒体導入路αは、続いてプレート部材35を介して回転ローラベアリング30の外周面に沿って一周する符号αで示される経路に接続する。そして、プレート部材35を介して回転ローラベアリング30の外周面に沿って一周したところで冷却媒体導入路αが終了する。
一方、冷却媒体排出路βは、冷却媒体導入路αのうち、プレート部材35を介して回転ローラベアリング30の外周面に沿って一周する符号αで示される経路に接続し、テーブル20の外周端近くから中央部へと一直線に向かう符号βで示される経路から始まる。なお、冷却媒体排出路βの符号βで示されるテーブル20内の経路と、冷却媒体導入路αの符号αで示されるテーブル20内の経路とは、全く異なる箇所に形成される経路であり、例えば図5においてより詳細にわかるように、なるべく離れた位置に形成することが好適である。
次にテーブル20の中央部分まで進んだ冷却媒体排出路βは、ブレーキシャフト40内部に導通される。このとき、ブレーキシャフト40の内部を通過する符号βで示される経路は、ブレーキシャフト40の軸心線に沿って上昇した冷却媒体導入路αに対して、その外周側に位置するように形成されることが好適である。
続いてブレーキシャフト40の下端に達した冷却媒体排出路βは、ロータリージョイント50に接続し、外部に通じるように形成されている。
そして、以上のように形成される冷却媒体導入路αと冷却媒体排出路βには、冷却媒体を導通可能となっている。この冷却媒体は、例えば、液体の冷却媒体であるオイルや水、液体窒素等や、気体の冷却媒体である二酸化炭素、炭化水素(プロパン、イソブタンなど)、アンモニア、空気、アルゴンガス等を用いることができる。
以上のような冷却媒体は、ロータリージョイント50の機能によってブレーキシャフト40とロータリージョイント50との間、すなわち回転体と固定体との間での受け渡しが支障なく行われることになる。
また、図3乃至図5で示される第1の実施形態の冷却媒体導入路αは、符号αで示される箇所がプレート部材35を挟む形で回転ローラベアリング30に沿うように形成されている。プレート部材35は、その外周側に形成された冷却フィン35aによって放熱効果を発揮することができるが、一方、回転ローラベアリング30の内輪32の取り付けのために形成されているボルト孔32aを塞ぐことによって、冷却媒体導入路αから冷却媒体が漏れ出すのを防止する機能も発揮する。このような構成は、冷却媒体による抜熱と、プレート部材35の冷却フィン35aによる放熱という、二重の冷却効果を発揮できる点で優れている。
さらに、冷却媒体導入路α内では熱を受ける前の冷却媒体が通過し、冷却媒体排出路β内では熱を受けた後の冷却媒体が通過することになる。したがって、これら冷却媒体導入路αと冷却媒体排出路βは、極力離れた位置に形成されることが好ましい。そして、上述したように、テーブル20内では、冷却媒体導入路αと冷却媒体排出路βとが最も離れた位置となるように配置がされている。
ただし、ブレーキシャフト40内にあっては、冷却媒体導入路αと冷却媒体排出路βとが非常に近い位置を通過せざるを得ないという構造上の問題を抱えている。そこで、第1の実施形態では、熱を受ける前の冷却媒体がブレーキシャフト40の中央部を通過するように構成し、一方、熱を受けた後の冷却媒体がブレーキシャフト40の外周側を通過するように構成した。これにより、熱を受けた後の冷却媒体が外気に近い場所に位置することになるので、ブレーキシャフト40内への熱の蓄積を極力低減させることが可能となった。なお、ブレーキシャフト40内における熱対策としては、冷却媒体導入路αと冷却媒体排出路βとの位置関係を工夫するだけでなく、例えば、冷却媒体導入路αと冷却媒体排出路βとを構成するインナーパイプの外周面に断熱材を巻き、冷却媒体導入路αおよび冷却媒体排出路β自体の断熱性を向上させる手法を採用することもできる。
以上、第1の実施形態に係る冷却構造を備える回転ローラベアリング30および回転テーブル装置5についての好適な実施形態について説明を行った。しかしながら、本発明の技術的範囲は上記第1の実施形態に記載の範囲には限定されない。上記第1の実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。
例えば、上述した冷却媒体導入路αでは、符号αで示される回転ローラベアリング30の外周面に沿って一周する箇所が、プレート部材35を挟む形で回転ローラベアリング30に沿うように形成されていた。しかしながら、このプレート部材35は本発明に必須の構成ではなく、例えば図6において示すように、冷却媒体導入路αのうちの、符号αで示される回転ローラベアリング30の外周面に沿って一周する箇所が、回転ローラベアリング30と直接接触するように構成することも好適である。冷却媒体導入路αと回転ローラベアリング30とを直接接触させることによって、冷却媒体の冷却効果をより高めることが可能となる。
なお、図6で示す構成を実現するために、例えば、冷却媒体導入路αが内輪32のボルト孔32aを避けるように冷却媒体経路を形成したり、回転ローラベアリング30の取り付けをボルト以外の手段で実現することによって内輪32のボルト孔32aを省略したり、少なくとも冷却媒体導入路αとボルト孔32aとが隣接する箇所に、抜熱を阻害せず、且つ、冷却媒体の漏れを防止することのできるプレート部材を設置したりすることができる。
また、上述した冷却媒体導入路αでは、符号αで示される回転ローラベアリング30の外周面に沿って一周する箇所が、回転ローラベアリング30が有する内輪32の上面側のみを沿うように形成された場合を例示して説明した。しかしながら、本発明の冷却媒体導入路は、上述した形態に限られるものではなく、回転駆動側となる内輪又は外輪が有する周面の少なくとも一部を沿うように形成すれば良い。
なお、構造上可能であれば、内輪32の内面側や下面側、あるいは外輪31側が回転駆動側となる構造の場合には、外輪31側を沿うように冷却媒体経路を形成することもできる。
また、上述した第1の実施形態では、冷却媒体導入路αおよび冷却媒体排出路βからなる冷却媒体経路を、ロータリージョイント50、ブレーキシャフト40およびテーブル20内に形成した場合を例示して説明した。しかしながら、冷却媒体経路の形成箇所は、上記の部材には限られない。回転ベアリングの回転駆動側となる内輪又は外輪のいずれか一方に隣接することによって冷却効果を発揮できるのであれば、冷却媒体経路はいかなる部材に形成されても良く、例えば、内輪又は外輪の内部に冷却媒体経路を形成したり、回転ベアリングが取り付けられる取付部材に対して冷却媒体経路を形成したりしても良い。
さらに、上述した実施形態では、冷却媒体経路がその内部に形成される経路形成管を、ブレーキシャフト40として用いた場合について例示して説明を行った。しかしながら、冷却媒体経路が形成される経路形成管は、ブレーキシャフト40として用いられるものに限られない。単に、経路形成管としてのみ用いられる管部材として経路形成管を構成しても良いし、その他の機能を発揮できるように構成しても良い。
またさらに、本発明の回転ベアリングは、上述した回転ローラベアリング30に限られず、適切にテーブル20の回転運動を支承できるものであれば、転動体にボールを用いたもの等、あらゆる型式の回転ベアリングを用いることができる。
さらにまた、上述した第1の実施形態では、本発明の中空モータを、内方側に回転体であるロータが設置され、外方側に固定体であるステータが設置されるインナーロータ形式の中空モータ10として構成した場合を例示して説明を行った。しかしながら、本発明の中空モータには、外方側に回転体であるロータを設置し、内方側に固定体であるステータを設置したアウターロータ形式の中空モータを採用することができる。
その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
(第2の実施形態)
続いて、本発明を実施するための好適な別の実施形態について、図7乃至図11を用いて説明する。なお、以下に示す第2の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、第2の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図7は、第2の実施形態に係る回転テーブル装置の全体構成を示す外観斜視図である。また、図8は、第2の実施形態に係る回転テーブル装置の全体構成を示す正面図である。さらに、図9乃至図11は、第2の実施形態に係る回転テーブル装置の具体的な構成を説明するための断面図であり、特に、図9は図8におけるD−D断面を示し、図10は図8におけるE−E断面を示し、図11は図8におけるF−F断面を示している。
第2の実施形態に係る回転テーブル装置5は、中空モータ10、テーブル20、回転ローラベアリング30、ブレーキシャフト40およびロータリージョイント50なる部材を備えて構成されている。
中空モータ10は、内方側に回転体であるロータが設置され、外方側に固定体であるステータが設置されるインナーロータ形式のモータであり、その回転駆動力を直接テーブル20に対して及ぼすことのできるダイレクトドライブモータとして機能する。
ロータは、ステータとの対向面に永久磁石12を備えており、この永久磁石12が界磁束発生源としての機能を発揮する。一方、ステータ側には、磁界発生源となるコイル部16が設置されているので、これら永久磁石12とコイル部16との作用によって、中空モータ10の回転駆動が実現されている。なお、ステータは、その下方側が固定プレート17に接合されることによって確実に固定されているので、中空モータ10の駆動時には、ロータ側のみが安定して回転駆動できるようになっている。
また、ロータには、永久磁石12の上部に設置される上方部材13と、永久磁石12の下部に設置される下方部材14とが配設されている。
ロータに設置される上方部材13の上部には、回転ローラベアリング30が設置されている。この回転ローラベアリング30は、内周に2列の転走面が設けられた外輪31と、外輪31の内側に配置され、その外周に外輪31の有する2列の転走面と対向する2列の転走面が設けられた内輪32と、内外輪31,32の転走面間に形成される転走路に装填される複数のローラ33とを備えるものであり、複列ローラベアリングとして構成されるものである。
また、回転ローラベアリング30を構成する複数のローラ33は、外輪31の有する2列の転走面と内輪32の有する2列の転走面とによって形成される2条の転走路に対して、アンギュラコンタクトとなるように構成されている。すなわち、第2の実施形態に係る回転ローラベアリング30において、2条の転走路に対してそれぞれ装填される複数のローラ33は、ローラ33の転走面と直交する方向に延びる仮想線として定義される荷重の作用線が、回転ベアリング30の軸線方向に沿った断面上において回転ベアリング30の半径方向に対して各条列ごとで一定の方向に傾いており、且つ、一方の転走路におけるローラ33の荷重の作用線と、他方の転走路におけるローラ33の荷重の作用線とが、2条の転走路よりも内周側又は外周側で交差するように構成されているのである。第2の実施形態に係る回転ローラベアリング30は、以上のような構成を備えているので、ガタツキがなく滑らかな回転が可能となっている。
ロータに設置される上方部材13は、回転ローラベアリング30の内輪32と接続する箇所にフィン形状13aを有しており、回転ローラベアリング30が高速回転することによって内輪32側に発生してしまう熱を、そのフィン形状13aの作用によって放熱し、冷却効果を発揮できるようになっている。また、このフィン形状13aは、内輪32とともに回転するので、その回転駆動によっても放熱効率を高めることが可能となっている。
さらに、回転ローラベアリング30の内輪32には、その上方側に冷却フィン35aを有するプレート部材35を介してテーブル20が設置されている。このテーブル20は、工作機械で加工される被加工物を保持するための保持部として機能する部材であり、中空モータ10からの回転駆動力を受けて回転することにより、被加工物への加工が施される。
テーブル20と回転ローラベアリング30の内輪32との間に設置されるプレート部材35の冷却フィン35aは、上述したフィン形状13aと同様の作用効果を発揮することのできる部材であり、この冷却フィン35aについても、回転ローラベアリング30が高速回転することによって内輪32側に発生してしまう熱を、そのフィン形状の作用によって放熱し、効果的な冷却を行うことが可能となっている。特に、プレート部材35の冷却フィン35aは、内輪32とともに回転するので、この回転によっても放熱効率の向上が図られる。
なお、回転ローラベアリング30の内輪32は、ロータに固定接続される上方部材13と、テーブル20に固定接続されるプレート部材35とによって確実に狭持されている。つまり、上方部材13とプレート部材35とが協働して内輪32を取り付けるための取付部材として機能している。したがって、中空モータ10を回転駆動させると、ロータの回転駆動にしたがって回転ローラベアリング30の内輪32側とテーブル20が回転するようになっている。つまり、第2の実施形態の回転ローラベアリング30においては、内輪32側が回転駆動側として機能している。なお、回転ローラベアリング30の外輪31については、図示しない工作機械の固定部材に対してボルト孔31aを介して確実に固定されているので、中空モータ10の駆動力は、確実に回転ローラベアリング30の内輪32側に伝達されることになる。
テーブル20の下方側の面の中心箇所には、ブレーキシャフト40が垂下して設置されている。このブレーキシャフト40は、後述する冷却媒体経路(α,β)がその内部に形成される経路形成管として機能する部材であり、一端側(図9における紙面上側)がテーブル20に固定されることによって該テーブル20とともに回転可能に設置される部材である。また、ブレーキシャフト40は、中空モータ10のロータが有する中空部を導通して下方に延びて挿通設置されており、下方に位置する他端側(図9における紙面下側)には、ロータリージョイント50が設置されている。かかる構成によって、テーブル20にしたがって回転運動するブレーキシャフト40と、固定設置されるロータリージョイント50との間での、冷却媒体の受け渡しが可能となっている。
また、ブレーキシャフト40は、導通する中空モータ10とロータリージョイント50との中間位置にブレーキ装置41を備えている。このブレーキ装置41は、図示しない工作機械の制御装置からの停止信号を受信して動作することにより、ブレーキシャフト40の回転運動を停止させることが可能となっている。
以上、第2の実施形態に係る回転テーブル装置5の構成を説明したが、回転テーブル装置5や回転ローラベアリング30が備える冷却構造は、上述したフィン形状13aやプレート部材35の冷却フィン35aのみではない。第2の実施形態に係る回転テーブル装置5および回転ローラベアリング30は、さらなる特徴を備えた冷却構造を有している。
すなわち、第2の実施形態に係る冷却構造は、部材の表面積を拡大することによって高い放熱効果を得ようとするフィン形状を用いるもの(例えば、フィン形状13aやプレート部材35の冷却フィン35a)に限られず、冷却媒体を用いることによって、回転ローラベアリング30の内輪32に発生する熱を直接的に抜熱する手段をも備えるものである。その構成を、図9乃至図11を用いて具体的に説明すると、第2の実施形態に係る回転テーブル装置5では、回転駆動側である内輪32に隣接して、冷却媒体を導通させることができる冷却媒体経路(α,β)が形成されている。この冷却媒体経路(α,β)は、ロータリージョイント50からブレーキシャフト40内部に導通され、さらにテーブル20内部を経由して回転ローラベアリング30の外周面に沿って一周する冷却媒体導入路αと、冷却媒体導入路αからテーブル20内部を経由してブレーキシャフト40内部に導通され、さらにロータリージョイント50から外部に通じる冷却媒体排出路βと、から構成されている。
冷却媒体導入路αは、まず、ロータリージョイント50の中央部を導通し、ロータリージョイント50と接続するブレーキシャフト40の軸心線に沿ってブレーキシャフト40の中央部に形成された符号αで示される経路を辿っている。ブレーキシャフト40の軸心線に沿って昇った冷却媒体導入路αは、次にテーブル20の中央部分に接続し、テーブル20の中央部から外周方向へと一直線に向かって形成される符号αで示される経路を進む。テーブル20の外周端近くまで進んだ冷却媒体導入路αは、続いてプレート部材35を介して回転ローラベアリング30の外周面に沿って一周する符号αで示される経路に接続する。そして、プレート部材35を介して回転ローラベアリング30の外周面に沿って一周したところで冷却媒体導入路αが終了する。
一方、冷却媒体排出路βは、冷却媒体導入路αのうち、プレート部材35を介して回転ローラベアリング30の外周面に沿って一周する符号αで示される経路に接続し、テーブル20の外周端近くから中央部へと一直線に向かう符号βで示される経路から始まる。なお、冷却媒体排出路βの符号βで示されるテーブル20内の経路と、冷却媒体導入路αの符号αで示されるテーブル20内の経路とは、全く異なる箇所に形成される経路であり、例えば図11においてより詳細にわかるように、なるべく離れた位置に形成することが好適である。
次にテーブル20の中央部分まで進んだ冷却媒体排出路βは、ブレーキシャフト40内部に導通される。このとき、ブレーキシャフト40の内部を通過する符号βで示される経路は、ブレーキシャフト40の軸心線に沿って上昇した冷却媒体導入路αに対して、その外周側に位置するように形成されることが好適である。
続いてブレーキシャフト40の下端に達した冷却媒体排出路βは、ロータリージョイント50に接続し、外部に通じるように形成されている。
そして、以上のように形成される冷却媒体導入路αと冷却媒体排出路βには、冷却媒体を導通可能となっている。この冷却媒体は、例えば、液体の冷却媒体であるオイルや水、液体窒素等や、気体の冷却媒体である二酸化炭素、炭化水素(プロパン、イソブタンなど)、アンモニア、空気、アルゴンガス等を用いることができる。
以上のような冷却媒体は、ロータリージョイント50の機能によってブレーキシャフト40とロータリージョイント50との間、すなわち回転体と固定体との間での受け渡しが支障なく行われることになる。
また、図9乃至図11で示される第2の実施形態の冷却媒体導入路αは、符号αで示される箇所がプレート部材35を挟む形で回転ローラベアリング30に沿うように形成されている。なお、プレート部材35は、その外周側に形成された冷却フィン35aによって、さらなる放熱効果を発揮することができるが、ここまでの放熱効果が必要ない使用環境の場合などには、図12において例示するように、プレート部材35を省略し、回転ローラベアリング30を構成する内輪32の上面を利用して冷却媒体導入路αの符号αで示される箇所を構成することもできる。このような構成が可能なのは、内輪32の取付構造を、中空モータ10を構成するロータ側の部材(図9および図12ではロータに接続する上方部材13であり、ロータ自体とすることもできる)と、テーブル20側の部材(図9ではテーブル20に接続するプレート部材35であり、図12ではテーブル20自体)とによって狭持するようにしたからであり、かかる簡易な構成の採用によって、冷却媒体導入路αを設けることが容易に可能となっている。また、図12で示すように、冷却媒体導入路αと回転ローラベアリング30とを直接接触させることによって、冷却媒体の冷却効果をより高めることも可能となる。
さらに、冷却媒体導入路α内では熱を受ける前の冷却媒体が通過し、冷却媒体排出路β内では熱を受けた後の冷却媒体が通過することになる。したがって、これら冷却媒体導入路αと冷却媒体排出路βは、極力離れた位置に形成されることが好ましい。そして、上述したように、テーブル20内では、冷却媒体導入路αと冷却媒体排出路βとが最も離れた位置となるように配置がされている。
ただし、ブレーキシャフト40内にあっては、冷却媒体導入路αと冷却媒体排出路βとが非常に近い位置を通過せざるを得ないという構造上の問題を抱えている。そこで、第2の実施形態では、熱を受ける前の冷却媒体がブレーキシャフト40の中央部を通過するように構成し、一方、熱を受けた後の冷却媒体がブレーキシャフト40の外周側を通過するように構成した。これにより、熱を受けた後の冷却媒体が外気に近い場所に位置することになるので、ブレーキシャフト40内への熱の蓄積を極力低減させることが可能となった。なお、ブレーキシャフト40内における熱対策としては、冷却媒体導入路αと冷却媒体排出路βとの位置関係を工夫するだけでなく、例えば、冷却媒体導入路αと冷却媒体排出路βとを構成するインナーパイプの外周面に断熱材を巻き、冷却媒体導入路αおよび冷却媒体排出路β自体の断熱性を向上させる手法を採用することもできる。
以上説明したように、第2の実施形態に係る回転テーブル装置5では、中空モータ10が、テーブル20に対して直接的に回転駆動力を及ぼすダイレクトドライブモータとして構成されている。したがって、当該テーブル20は、中空モータ10との間に設置される回転ローラベアリング30の支承作用によってスムーズで安定した回転運動が実現されている。また、第2の実施形態に係る回転ローラベアリング30には、フィン形状13aや冷却フィン35a、冷却媒体導入路αや冷却媒体排出路βといった複数の放熱対策が施されているので、回転ベアリングとダイレクトドライブモータとの融合化が実現されており、従来技術では不可能であった高精度化・高速回転化、高耐荷重化等を同時に実現した回転テーブル装置5を実現している。
次に、第2の実施形態に係る回転テーブル装置5において、この回転テーブル装置5を設計する際に好適に用いることのできるテーブル径決定方法について説明する。かかるテーブル径決定方法は、テーブル20の直径を決定する際に用いられる方法であり、従来にはない全く新しい手法である。
第2の実施形態に係るテーブル径決定方法では、テーブル直径をD(mm)、テーブルおよびワークの総長さをL(mm)、テーブルおよびワークの総重量をM(kg)、テーブルの比重をη(kg/mm)、テーブルのイナーシャをJ(kg・m)と定義する。そして、まず、コンピュータプログラムを実行することによって、コンピュータに対して少なくとも一組のD、Mを入力する(DM入力ステップ)。かかるDM入力ステップにおいて入力されるD、Mの組は、市場のニーズや従来の工作機械の能力から任意に選べば良く、複数のD、Mの組を候補値として選択し、コンピュータに入力すれば良い。
次に、下記数式(1)に対して上記DM入力ステップで入力したD、Mを代入することによって、コンピュータにLを算出させるL算出ステップを実行させる。なお、このL算出ステップは、コンピュータに組み込まれたプログラムによって自動的且つ瞬時に実行される。
Figure 2008123407
さらに、上記L算出ステップによって求められたD、M、Lの組を下記数式(2)に代入することによって、Jが算出される(J算出ステップ)。このJ算出ステップについても、コンピュータに組み込まれたプログラムによって自動的且つ瞬時に実行される。
Figure 2008123407
その後、上記J算出ステップで算出されたJに基づいて、下記不等式(3)を満足するD、Mの組を選択するDM選択ステップが実行される。
Figure 2008123407
以上の処理をコンピュータに実行させることにより、テーブル直径Dを決定することが可能となる。第2の実施形態に係るテーブル径決定方法の好適な点としては、設計者が複数のD、Mの組を任意に入力し、この任意の値に基づいて最適なテーブル直径Dを求めることができる点にある。このような第2の実施形態に係るテーブル径決定方法を利用することによって、だれでも最適なテーブル直径Dを簡単に得ることが可能となる。
以上、本発明に係る回転テーブル装置および本発明に係るテーブル径決定方法についての好適な実施形態について説明を行った。しかしながら、本発明の技術的範囲は上記第2の実施形態に記載の範囲には限定されない。上記第2の実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。
例えば、上述した冷却媒体導入路αでは、符号αで示される回転ローラベアリング30の外周面に沿って一周する箇所が、回転ローラベアリング30が有する内輪32の上面側のみを沿うように形成された場合を例示して説明した。しかしながら、本発明の冷却媒体導入路は、上述した形態に限られるものではなく、回転駆動側となる内輪又は外輪が有する周面の少なくとも一部を沿うように形成すれば良い。
なお、構造上可能であれば、内輪32の内面側や下面側、あるいは外輪31側が回転駆動側となる構造の場合には、外輪31側を沿うように冷却媒体経路を形成することもできる。
また、上述した第2の実施形態では、冷却媒体導入路αおよび冷却媒体排出路βからなる冷却媒体経路を、ロータリージョイント50、ブレーキシャフト40およびテーブル20内に形成した場合を例示して説明した。しかしながら、冷却媒体経路の形成箇所は、上記の部材には限られない。回転ベアリングの回転駆動側となる内輪又は外輪のいずれか一方に隣接することによって冷却効果を発揮できるのであれば、冷却媒体経路はいかなる部材に形成されても良く、例えば、内輪又は外輪の内部に冷却媒体経路を形成したり、回転ベアリングが取り付けられる取付部材に対して冷却媒体経路を形成したりしても良い。
さらに、上述した実施形態では、冷却媒体経路がその内部に形成される経路形成管を、ブレーキシャフト40として用いた場合について例示して説明を行った。しかしながら、冷却媒体経路が形成される経路形成管は、ブレーキシャフト40として用いられるものに限られない。単に、経路形成管としてのみ用いられる管部材として経路形成管を構成しても良いし、その他の機能を発揮できるように構成しても良い。
またさらに、本発明の回転ベアリングは、上述した回転ローラベアリング30に限られず、適切にテーブル20の回転運動を支承できるものであれば、転動体にボールを用いたもの等、あらゆる型式の回転ベアリングを用いることができる。
さらにまた、上述した第2の実施形態では、本発明の中空モータを、内方側に回転体であるロータが設置され、外方側に固定体であるステータが設置されるインナーロータ形式の中空モータ10として構成した場合を例示して説明を行った。しかしながら、本発明の中空モータには、外方側に回転体であるロータを設置し、内方側に固定体であるステータを設置したアウターロータ形式の中空モータを採用することができる。
また、上述した第2の実施形態に係るテーブル径決定方法は、本発明方法の基本的な工程を説明したものであり、本発明方法を実行できるものであれば、どのような形式のコンピュータやプログラム、あるいはプログラム言語をも適用することが可能である。
その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。

Claims (14)

  1. 内周面に転走面が設けられた外輪と、
    外周面に前記転走面と対向する転走面が設けられた内輪と、
    前記外輪の転走面と前記内輪の転走面とで形成される転走路に装填される複数の転動体と、
    を備え、
    前記内輪又は前記外輪のうち、回転駆動側となるいずれか一方に隣接して冷却媒体経路が形成されていることを特徴とする回転ベアリング。
  2. 請求項1に記載の回転ベアリングにおいて、
    前記冷却媒体経路は、回転駆動側となる前記内輪又は前記外輪が有する周面の少なくとも一部に沿って形成されていることを特徴とする回転ベアリング。
  3. 請求項1又は2に記載の回転ベアリングにおいて、
    前記外輪および前記内輪には、取り付けに用いられる取付手段が形成されており、
    少なくとも前記冷却媒体経路と前記取付手段とが隣接する箇所には、プレート部材が介装されていることを特徴とする回転ベアリング。
  4. 請求項3に記載の回転ベアリングにおいて、
    前記プレート部材が、冷却フィンを有していることを特徴とする回転ベアリング。
  5. 請求項1又は2に記載の回転ベアリングにおいて、
    前記冷却媒体経路は、回転駆動側となる前記内輪又は前記外輪、もしくは回転ベアリングが取り付けられる取付部材に設けられていることを特徴とする回転ベアリング。
  6. 駆動源である中空モータと、
    前記中空モータによって回転可能とされるテーブルと、
    前記テーブルの回転運動を支承する回転ベアリングと、
    を備え、
    前記回転ベアリングが、
    内周面に転走面が設けられた外輪と、
    外周面に前記転走面と対向する転走面が設けられた内輪と、
    前記外輪の転走面と前記内輪の転走面とで形成される転走路に装填される複数の転動体と、
    によって構成され、
    前記内輪又は前記外輪のうち、回転駆動側となるいずれか一方に隣接して冷却媒体経路が形成されることを特徴とする回転テーブル装置。
  7. 請求項6に記載の回転テーブル装置において、
    前記冷却媒体経路の少なくとも一部が導通する経路形成管を有し、該経路形成管が前記中空モータ内を挿通して設置されていることを特徴とする回転テーブル装置。
  8. 請求項7に記載の回転テーブル装置において、
    前記冷却媒体経路は、
    前記回転ベアリングの熱を奪う前の冷却媒体を導入するための冷却媒体導入路と、
    前記回転ベアリングの熱を奪った冷却媒体を排出するための冷却媒体排出路と、
    から構成され、
    前記経路形成管内を導通する前記冷却媒体導入路および前記冷却媒体排出路は、
    前記冷却媒体導入路が前記経路形成管の軸心線に沿って形成され、
    前記冷却媒体排出路が前記冷却媒体導入路の外周側に位置するように形成されることを特徴とする回転テーブル装置。
  9. 請求項7又は8に記載の回転テーブル装置において、
    前記経路形成管は、ブレーキシャフトであることを特徴とする回転テーブル装置。
  10. 駆動源である中空モータと、
    前記中空モータによって回転可能とされるテーブルと、
    前記テーブルの回転運動を支承する回転ベアリングと、
    を備え、
    前記中空モータが、前記テーブルに対して直接的に回転駆動力を及ぼすダイレクトドライブモータとして構成されることを特徴とする回転テーブル装置。
  11. 請求項10に記載の回転テーブル装置において、
    前記回転ベアリングが、
    内周面に複数の転走面が設けられた外輪と、
    外周面に前記複数の転走面とそれぞれ対向する複数の転走面が設けられた内輪と、
    前記外輪に設けられた複数の転走面と前記内輪に設けられた複数の転走面とで形成される複数条の転走路に装填される複数のローラと、
    を有する複列ローラベアリングとして構成されることを特徴とする回転テーブル装置。
  12. 請求項11に記載の回転テーブル装置において、
    前記複数条の転走路に装填される前記複数のローラは、ローラの転走面と直交する方向に延びる仮想線として定義される荷重の作用線が、回転ベアリングの軸線方向に沿った断面上において回転ベアリングの半径方向に対して各条列ごとで一定の方向に傾いており、且つ、少なくとも一つの転走路におけるローラの荷重の作用線と、他の転走路におけるローラの荷重の作用線とが、複数条の転走路よりも内周側又は外周側で交差するように構成されていることを特徴とする回転テーブル装置。
  13. 請求項10又は11に記載の回転テーブル装置において、
    前記回転ベアリングの外輪又は内輪が、
    前記中空モータを構成するロータ又はステータ、あるいはロータ又はステータに接続する部材と、
    前記テーブル又は当該テーブルに接続する部材と、
    によって挟持されていることを特徴とする回転テーブル装置。
  14. 駆動源である中空モータと、
    前記中空モータによって回転可能とされるテーブルと、
    前記テーブルの回転運動を支承する回転ベアリングと、
    を備え、
    前記中空モータが前記テーブルに対して直接的に回転駆動力を及ぼすダイレクトドライブモータとして構成される回転テーブル装置の、前記テーブルの直径を決定するために用いられるテーブル径決定方法であって、
    テーブル直径をD(mm)、テーブルおよびワークの総長さをL(mm)、テーブルおよびワークの総重量をM(kg)、テーブルの比重をη(kg/mm)、テーブルのイナーシャをJ(kg・m)としたときに、
    コンピュータに、
    少なくとも一組のD、Mを入力するDM入力ステップと、
    下記数式(1)に前記DM入力ステップで入力したD、Mを代入することによってLを算出するL算出ステップと、
    前記L算出ステップによって求められたD、M、Lの組を下記数式(2)に代入することによってJを算出するJ算出ステップと、
    前記J算出ステップで算出されたJに基づいて、下記不等式(3)を満足するD、Mの組を選択するDM選択ステップと、
    を実行させることにより、前記テーブル直径Dを決定することを特徴とするテーブル径決定方法。
    Figure 2008123407
    Figure 2008123407
    Figure 2008123407
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