JPH05342U - スピンドル台冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータのロータとスピンドルとを一体化して
組み込んだスピンドル台において、高吐出のポンプを要
することなく冷却効率を上げる。また、スピンドル台内
の小さな流路形成スペースに適用可能とする。 【構成】 モータのロータとスピンドル５とを一体化し
て組み込んだスピンドル台１のモータ部１ａに、複数本
の螺旋状の冷却液流路11ａ，11ｂを設ける。これら複数
本の冷却液流路11ａ，11ｂは、螺旋形状の各周部分を略
交互に配置する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、マシニングセンタや旋盤等の工作機械において、ビルトインモー タ形式としたスピンドル台の冷却装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、マシニングセンタや旋盤等の工作機械において、スピンドル回転速度の 高速化に対応すべく、モータとスピンドルとを一体化したビルトインモータ形式 のスピンドル台が採用されている。しかし、この方式を採用すると、軸受部の発 熱とモータ部の発熱とが加わるため、熱変位対策が重要な課題となる。

【０００３】 そのため従来、図５に示すように、スピンドル台51のモータ部52と軸受部53と に冷却液のジャケット54，55を設けたものが提案されている。これらジャケット 54，55は、各々別個の冷却液冷却装置56，57から冷却液を循環させるようにして ある。ジャケット54，55では、それぞれ１本の冷却液流路が螺旋状に配置されて いる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

このようなスピンドル台51の冷却装置において、特にモータ部52における発熱 が大きいため、より一層の冷却効率の向上が望まれている。冷却効率の向上を図 ろうとする場合、ジャケット54，55の冷却液流路に流す冷却液の単位時間当たり の流量を増大させることが考えられる。

【０００５】 しかし、このような方法では、冷却液流路の圧力損失（流路抵抗）が大きくな るので、それに伴って冷却液冷却装置56，57に設けられるポンプとして高吐出力 を有するものを採用する必要があり、大幅なコスト増大を招くという問題点を有 する。 なお、流路抵抗を小さくするには、冷却液流路の断面積を大きくすればよいが 、例えばモータ部52などにおいてはロータ空間を確保しなければならないので、 その断面積を拡大することには限界がある。

【０００６】 この考案の目的は、高吐出のポンプを要することなく冷却効率の向上が図れ、 かつ流路形成スペースが薄くて済むスピンドル台冷却装置を提供することである 。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案の構成を実施例に対応する図１と共に説明する。このスピンドル台冷 却装置は、モータのロータとスピンドル（５）とを一体化して組み込んだスピン ドル台（１）のモータ部（１ａ）に、複数本の螺旋状の冷却液流路（11ａ），（ 11ｂ）を設けたものである。これら複数本の冷却液流路（11ａ），（11ｂ）は、 螺旋形状の各周部分を略交互に配置する。

【０００８】

【作用】

この構成によると、モータ部（１ａ）に複数本の冷却液流路（11ａ），（11ｂ ）を設けたため、流路抵抗を大きくすることなく単位時間当たりの冷却液流量を 増大させ、冷却効率の向上を図ることができる。これら複数本の冷却液流路（11 ａ），（11ｂ）は、螺旋形状の各周部分が互いにほぼ交互に配置されているので 、モータ部（１ａ）の全体が均一に冷却される。

【０００９】

【実施例】

この考案の一実施例を図１ないし図３に基づいて説明する。図２はマシニング センタにおけるスピンドル台冷却装置の概要を示す斜視図であり、図３はスピン ドル台の断面図を示す。スピンドル台１は、マシニングセンタの主軸頭となるも のであり、図２に示すようにコラム２に対して昇降可能に設置される。すなわち 、スピンドル台１の前部には外周部に突出するガイドフランジ３が形成されてお り、このガイドフランジ３がコラム２の前面に垂設されたレール４に昇降自在に 係合している。

【００１０】 スピンドル台１には、図３に示すように先端に工具取付孔５ａを有するスピン ドル５が複数個の前部軸受６および後部軸受７で支持され、かつビルトイン形式 のモータ８が組み込まれている。モータ８は、スピンドル５と一体に設けられた ロータ９と、スピンドル台１に直接設置されたステータ10とで構成される。

【００１１】 スピンドル台１のモータ８を設置したモータ部１ａ、および前部軸受６を配置 した軸受部１ｂには、各々冷却液のジャケット11，12が設けられている。モータ 部１ａのジャケット11には２本の螺旋状流路11ａ，11ｂが設けられ、軸受部１ｂ のジャケット12には１本の螺旋状流路12ａが設けられている。また、各流路11ａ ，11ｂ，12ａの両端には、入口13，14，15および出口16，17，18が設けられてい る。

【００１２】 モータ部１ａのジャケット11の２本の流路11ａ，11ｂは、図１に示すようにそ の螺旋状の周部分が交互に並ぶように配置される。また２本の流路11ａ，11ｂの 入口13，14はスピンドル台１の前部側に、出口16，17は後部側に配置される。

【００１３】 スピンドル台１のガイドフランジ３には、図２に示すように配管支持部材27が 連結され、スピンドル台１と一体に昇降可能とされている。。この配管支持部材 27では、スピンドル台１の流路11ａ，11ｂ，12ａの入口13，14，15に接続される 往路管19ａ，20ａ，21ａ、および流路11ａ，11ｂ，12ａの出口16，17，18に接続 される復路管22ａ，23ａ，24ａが支持されている。これらの往路管19ａ，20ａ， 21ａおよび復路管22ａ，23ａ，24ａはそれぞれ各可撓管19ｂ，20ｂ，21ｂ，22ｂ ，23ｂ，24ｂを介して配管ターミナル25の各配管19ｃ，20ｃ，21ｃ，22ｃ，23ｃ ，24ｃに接続され、さらにこれらの配管19ｃ〜24ｃは往路管19ｄ，20ｄ，21ｄお よび復路管22ｄ，23ｄ，24ｄを介して冷却液を上記各流路11ａ，11ｂ，12ａに循 環供給する図示しないポンプを含む冷却液冷却装置26に接続されている。

【００１４】 上記構成の動作を説明する。冷却液冷却装置26から吐出される冷却液は次の経 路でスピンドル台１の各流路11ａ，11ｂ，12ａに供給される。すなわち、冷却液 冷却装置26から、往路管19ｄ−配管19ｃ−可撓管19ｂ−往路管19ａを経て冷却液 がモータ部１ａにおけるジャケット11の１本の流路11ａに供給される。 また、冷却液冷却装置26から、往路管20ｄ−配管20ｃ−可撓管20ｂ−往路管20 ａを経て冷却液がモータ部１ａにおけるジャケット11の他の１本の流路11ｂに供 給される。 さらに、冷却液冷却装置26から、往路管21ｄ−配管21ｃ−可撓管21ｂ−往路管 21ａを経て冷却液が軸受部１ｂにおけるジャケット12の流路12ａに供給される。

【００１５】 一方、ジャケット11の１本の流路11ａに供給された冷却液は、その出口16から 復路管22ａ−可撓管22ｂ−配管22ｃ−復路管22ｄを経て冷却液冷却装置26に回収 される。 また、ジャケット11の他の１本の流路11ｂに供給された冷却液は、その出口17 から復路管23ａ−可撓管23ｂ−配管23ｃ−復路管23ｃを経て冷却液冷却装置26に 回収される。 さらに、ジャケット12の流路12ａに供給された冷却液は、その出口18から復路 管24ａ−可撓管24ｂ−配管24ｃ−復路管24ｄを経て冷却液冷却装置26に回収され る。

【００１６】 配管支持部材27の給液管19ａ〜21ａおよび排液管22ａ〜24ａと、配管ターミナ ル25の配管19ｃ〜24ｃとの間は、可撓管19ｃ〜24ｃを介して接続されているので 、冷却液の循環供給に支障を来すことなくスピンドル台１の昇降が可能となる。

【００１７】 このスピンドル台冷却装置は、このようにモータ部１ａのジャケット11に複数 本の冷却液流路11a,11b を設けたため、流量を増大させた場合の圧損、すなわち 流路抵抗の増大が回避でき、したがって冷却液冷却装置26に含まれるポンプの吐 出力を増大させることなく、単位時間当たりの冷却液流量を増大させ、冷却効率 を向上させることができる。また、流路断面を大きくするのではなく、流路を複 数本にするので、ジャケット11の厚みが薄くてすみ、それだけスピンドル台１の 流路形成スペースが小さくて済む。しかも、前記複数本の冷却液流路11a,11b は 螺旋形状の各周部分が互いにほぼ交互に配置されているので、モータ部１ａの全 体が均一に冷却される。 なお、軸受部１ｂは冷却液流路12a を１本としてあるが、軸受部１ｂの発熱量 はモータ部１ａに比べて小さいので、１本の冷却液流路12a で充分な冷却が行え る。

【００１８】 図４は、この考案の他の実施例におけるスピンドル台１のモータ部１ａでの２ 本の流路11ａ，11ｂの構成を示す斜視図である。この実施例では、一方の流路11 ａの入口13をスピンドル台１の前部に、出口16を後部に配置し、この流路11ａで は前部から後部へと冷却液を供給するのに対して、他方の流路41ｂの入口14を後 部に、出口17を前部に配置し、この流路11ｂでは後部から前部へと冷却液を供給 するように構成されている。その結果、モータ部１ａの前部と後部で冷却効果が 均一になり、冷却率を充分に上げることができる。

【００１９】

【考案の効果】

この考案のスピンドル台冷却装置は、モータ部に複数本の冷却液流路を設けた ため、流路抵抗を大きくすることなく単位時間当たりの冷却液流量を増大させ、 冷却効率の向上を図ることができる。流路断面を大きくするのではなく、流路を 複数本にするので、スピンドル台内の流路形成スペースが薄くて済む。しかも、 前記複数本の冷却液流路は螺旋形状の各周部分が互いにほぼ交互に配置されてい るので、モータ部の全体が均一に冷却される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例の概念構成を示す説明図で
ある。

【図２】その実施例の概略的な構成を示す切欠斜視図で
ある。

【図３】そのスピンドル台の断面図である。

【図４】この考案の他の実施例の概略的な構成を示す斜
視図である。

【図５】従来例の構成説明図である。

【符号の説明】

１…スピンドル台、１ａ…モータ部、２…コラム、５…
スピンドル、６，７…軸受、８…モータ、９…ロータ、
11ａ，11ｂ…螺旋状流路、13，14…入口、16，17…出
口、26…冷却液冷却装置

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 モータのロータとスピンドルとを一体化
   して組み込んだスピンドル台において、前記スピンドル
   台のモータ部に、複数本の螺旋状の冷却液流路を設け、
   これら複数本の冷却液流路は、螺旋形状の各周部分を略
   交互に配置したスピンドル台冷却装置。