JP2000015540A - Motor built-in type main spindle device of machine tool - Google Patents

Motor built-in type main spindle device of machine tool

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JP2000015540A
JP2000015540A JP10181192A JP18119298A JP2000015540A JP 2000015540 A JP2000015540 A JP 2000015540A JP 10181192 A JP10181192 A JP 10181192A JP 18119298 A JP18119298 A JP 18119298A JP 2000015540 A JP2000015540 A JP 2000015540A
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motor
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rotor
passage
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直弘 池田
Shuji Fujita
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently cool a motor and the bearing of a main spindle. SOLUTION: A cooling liquid flows through the passage hole 18b of a draw bar 18, the space of a spring for clamp 27, a passage hole 23a, an outer peripheral groove 23e, a small hole 22h, a passage groove 22c, an outer peripheral groove 22e, a passage groove 22d, an outer peripheral groove 23f, a passage hole 23b, an outer peripheral groove 23g, a front part through hole 1d; an inner peripheral groove 15a, a rear part through hole, and the like, in the above order, without being branched, and it cools a front side bearing 2 and a rear side bearing 3, and it is exhausted from an exhaust hole. As a result, the cooling liquid can cool the bearing and the rotor efficiently at a specific temperature, compared with a system to branch the cooling liquid into the bearing 2 and the rotor 14. The rotor 14 is cooled also by the air blown out from a air feeding nozzle 32. A rotary vane 34 improves the flow of the cooling air.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、主軸を回転駆動す
る駆動モータを内蔵した工作機械のモータ内蔵型主軸装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spindle device with a built-in motor for a machine tool having a built-in drive motor for rotating a spindle.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、工作機械、特にマシニングセンタ
の主軸回転速度が高速になり、高出力で小形のビルトイ
ンモータが要求されるようになって来た。モータは高出
力で小形化される程発熱量は大きくなり、また主軸の軸
受も高速になると発熱量が大きくなる。このように発熱
量が増すと、熱変形等の悪影響が出るため、特許第２５
１０６２１号公報、特許第２６７７５０５号公報、特開
平９−１５０３４５号公報において次のような対策が提
案されている。2. Description of the Related Art In recent years, a spindle speed of a machine tool, particularly a machining center, has been increased, and a small-sized built-in motor having a high output has been required. The smaller the motor is, the higher the power output, the greater the amount of heat generated, and the higher the speed of the main shaft bearing, the greater the amount of heat generated. If the amount of generated heat is increased in this way, adverse effects such as thermal deformation appear.
No. 10621, Japanese Patent No. 2677505, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-150345 propose the following countermeasures.

【０００３】（特許第２５１０６２１号公報）モータの
ロータに嵌挿された主軸が、モータの前側と後側に配設
された前側軸受と後側軸受に回転自在に支持され、該主
軸の中心孔に、工具を装着孔に固定する工具固定機構が
内装された工作機械のモータ内蔵型主軸装置において、
複数の円形の前側軸受冷却路（孔）と、複数の円形のロ
ータ冷却路（孔）を主軸にその軸方向に沿って穿設し、
主軸の中心孔に送り込まれた冷却液を、前側軸受とモー
タとの間で前後に分岐して上記両冷却路に流し、前側軸
受とモータとの間に設けられた排出孔と、モータと後側
軸受との間に設けられた排出孔から冷却液を排出するこ
とにより、前側軸受とロータとを冷却する構造となって
いる。(Japanese Patent No. 2510621) A main shaft inserted into a rotor of a motor is rotatably supported by a front bearing and a rear bearing disposed on a front side and a rear side of the motor, and a center hole of the main shaft. In the spindle device with a built-in motor of a machine tool equipped with a tool fixing mechanism for fixing the tool to the mounting hole,
A plurality of circular front bearing cooling passages (holes) and a plurality of circular rotor cooling passages (holes) are formed in the main shaft along the axial direction thereof,
The coolant fed into the center hole of the main shaft branches back and forth between the front bearing and the motor and flows through the two cooling passages, and a discharge hole provided between the front bearing and the motor; By discharging the cooling liquid from a discharge hole provided between the side bearing and the side bearing, the front bearing and the rotor are cooled.

【０００４】（特許第２６７７５０５号公報）前側軸受
と後側軸受の内輪に通じる貫通孔を主軸に設け、潤滑油
を、各軸受に主軸中心孔の工具固定機構と上記貫通孔を
介して送り、それらを潤滑しながら冷却（アンダレース
ジェット潤滑）するとともに、モータのロータとステー
タの隙間に冷却空気を流してそれらを冷却する構造とさ
れている。(Patent No. 2677505) A through hole communicating with the inner ring of the front bearing and the rear bearing is provided in the main shaft, and lubricating oil is sent to each bearing via the tool fixing mechanism of the main shaft center hole and the above through hole. They are cooled (under-race jet lubrication) while lubricating them, and cooled by flowing cooling air through the gap between the rotor and the stator of the motor.

【０００５】（特開平９−１５０３４５号公報）ロータ
スリーブ部分の主軸の外周面に螺旋溝を設け、その螺旋
溝に冷却媒体を流してロータを冷却する構造となってい
る。[0005] Japanese Patent Laid-Open No. 9-150345 discloses a structure in which a spiral groove is provided on the outer peripheral surface of a main shaft of a rotor sleeve portion, and a cooling medium flows through the spiral groove to cool the rotor.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のモータ
内蔵型主軸装置には次のような問題点がある。 （特許第２５１０６２号公報）比較的長い前側軸受冷却
路とロータ冷却路とを主軸の軸方向に沿って多数穿設し
なければならないため、主軸の加工に手間がかかり、コ
スト高になる。また、冷却液を分岐して二つの冷却路に
流す構成とされているので、冷却液の流れが一方に片寄
り易く、前側軸受とロータの両方を効率よく冷却するこ
とができない。後側軸受の冷却について配慮されていな
いことも欠点といえる。However, the above-described spindle device with a built-in motor has the following problems. (Patent No. 251062) Since a relatively long front-side bearing cooling passage and a rotor cooling passage must be formed in a large number in the axial direction of the main shaft, machining of the main shaft is troublesome and cost increases. Further, since the cooling liquid is branched to flow into the two cooling paths, the flow of the cooling liquid tends to be deviated to one side, so that both the front bearing and the rotor cannot be efficiently cooled. Another drawback is that no consideration is given to cooling the rear bearing.

【０００７】（特許第２６７７５０５公報）アンダレー
スジェット潤滑は多量の潤滑油が必要で、主軸の回転抵
抗が増大して消費電力が大きくなる欠点がある。また、
空気冷却だけではモータを十分に冷却することができな
い。(Japanese Patent No. 2677505) Under-race jet lubrication requires a large amount of lubricating oil, and has a disadvantage that the rotational resistance of the main shaft increases and power consumption increases. Also,
Air cooling alone cannot sufficiently cool the motor.

【０００８】（特開平９−１５０３４５号公報）モータ
のロータが冷却されるだけで、他の発熱源である主軸の
軸受が冷却されないので、発熱を十分に抑えることがで
きない。(Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-150345) Since only the rotor of the motor is cooled and the bearing of the main shaft, which is another heat source, is not cooled, heat generation cannot be sufficiently suppressed.

【０００９】本発明は、モータと主軸の軸受を効率的に
冷却することができる工作機械のモータ内蔵型主軸装置
を提供することを目的とする。本発明の他の目的は、製
作コストを低減することができる工作機械のモータ内蔵
型主軸装置を提供することである。本発明の別の目的
は、消費エネルギを低減することができる工作機械のモ
ータ内蔵型主軸装置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a motor-incorporated spindle device of a machine tool capable of efficiently cooling a motor and a bearing of the spindle. Another object of the present invention is to provide a spindle device with a built-in motor for a machine tool, which can reduce the manufacturing cost. Another object of the present invention is to provide a spindle device with a built-in motor of a machine tool which can reduce energy consumption.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の少なくとも１つの
目的を達成するために、請求項１記載の発明は、モータ
のロータに嵌挿された主軸が、モータの前側と後側に配
設された前側軸受と後側軸受に回転自在に支持され、該
主軸の中心孔に、工具を装着孔に固定する工具固定機構
が内装された工作機械のモータ内蔵型主軸装置におい
て、上記主軸の後端に、冷却液の供給孔と排出孔を有す
るカバーを嵌合し、上記ロータと主軸との間に、ロータ
スリーブを主軸との間にロータ冷却路を形成して嵌着
し、上記前側軸受部分の工具固定機構の外面と主軸の内
面との間に、前側軸受冷却路を形成するとともに、上記
後側軸受部分の工具固定機構の外面と主軸の内面との間
に、後側軸受冷却路を形成し、上記供給孔と排出孔のい
ずれか一方を、上記前側軸受冷却路の一端に、上記工具
固定機構に設けられた端部通路を介して連絡し、上記前
側軸受冷却路の他端を、上記ロータ冷却路の前端に、上
記工具固定機構に設けられた連絡通路と、半径方向に貫
通して主軸に設けられた前部貫通孔を介して連絡し、上
記ロータ冷却路の後端を、半径方向に貫通して主軸に設
けられた後端貫通孔を介して上記後側軸受冷却路の前端
に連絡し、上記供給孔と排出孔の他方を、上記後側軸受
冷却路の後端に、端部流路を介して連絡した構成とし
た。In order to achieve at least one of the above-mentioned objects, according to the first aspect of the present invention, a main shaft fitted to a rotor of a motor is disposed on a front side and a rear side of the motor. A motor-equipped spindle device for a machine tool, which is rotatably supported by a front bearing and a rear bearing and has a tool fixing mechanism for fixing a tool to a mounting hole in a center hole of the spindle. A cover having a supply hole and a discharge hole for the coolant is fitted thereto, and a rotor sleeve is formed between the rotor and the main shaft to form a rotor cooling path between the main shaft and the rotor. A front bearing cooling passage is formed between the outer surface of the tool fixing mechanism and the inner surface of the main shaft, and a rear bearing cooling passage is formed between the outer surface of the tool fixing mechanism of the rear bearing and the inner surface of the main shaft. Forming one of the supply hole and the discharge hole, One end of the bearing cooling path was connected to an end passage provided in the tool fixing mechanism, and the other end of the front bearing cooling path was provided in the tool fixing mechanism at the front end of the rotor cooling path. It communicates with the communication passage through a front through hole provided in the main shaft penetrating in the radial direction, and a rear end through hole provided in the main shaft through the rear end of the rotor cooling passage in the radial direction. And the other of the supply hole and the discharge hole is connected to the rear end of the rear bearing cooling path via an end flow path.

【００１１】この手段では、供給孔に端部通路が連絡さ
れている場合、供給孔に供給された冷却液は、端部通
路、前側軸受冷却路、連絡通路、前部貫通孔、ロータ冷
却路、後部貫通孔、後側軸受冷却路、端部流路の順に流
れ、また供給孔に端部流路が連絡されている場合は上記
の逆に流れて、前側軸受とロータ及び後側軸受を冷却し
て排出孔から排出される。主軸には、冷却液の通路孔を
その軸方向に沿って穿設する必要がない。また供給孔に
供給された冷却液の全量が、他に分流することなく各冷
却路に流れる。According to this means, when the end passage is connected to the supply hole, the coolant supplied to the supply hole is supplied to the end passage, the front bearing cooling passage, the communication passage, the front through hole, the rotor cooling passage. Flows through the rear through hole, the rear bearing cooling path, and the end flow path in order, and when the end flow path is connected to the supply hole, flows in the reverse order to flow the front bearing, the rotor, and the rear bearing. After cooling, it is discharged from the discharge hole. There is no need to drill a coolant passage hole in the main shaft along the axial direction. Further, the entire amount of the cooling liquid supplied to the supply holes flows to each cooling path without being separately diverted.

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の工
作機械のモータ内蔵型主軸装置において、工具固定機構
を、プッシュロッドの先端に先端部材を介して取り付け
られたコレットを、ドローバによる上記プッシュロッド
の移動により縮径させて工具を主軸に固定する構成と
し、上記コレットと先端部材の部分に前部筒体を嵌合す
るとともに、上記プッシュロッドの前側部分に後部筒体
を嵌合し、前側軸受冷却路を、上記前部筒体の外面と主
軸の内面との間に形成し、後側軸受冷却路を、上記ドロ
ーバの外面と主軸の内面との間に形成した構成とした。According to a second aspect of the present invention, in the spindle device with a built-in motor of the machine tool according to the first aspect, a tool fixing mechanism is provided by a collet attached to a tip end of a push rod via a tip member by a drawbar. The tool is fixed to the main shaft by reducing the diameter by moving the push rod, and the front cylinder is fitted to the collet and the tip member, and the rear cylinder is fitted to the front side of the push rod. The front bearing cooling passage is formed between the outer surface of the front cylinder and the inner surface of the main shaft, and the rear bearing cooling passage is formed between the outer surface of the drawbar and the inner surface of the main shaft.

【００１３】この手段では、前部筒体の外面とドローバ
の外面に溝を加工することにより、前側軸受冷却路と後
側軸受冷却路を、主軸の内面と協働して簡単に形成する
ことができる。また、後部筒体は主軸に比べて短いの
で、その軸方向に沿う連絡通路の穿設が容易である。In this means, by forming grooves in the outer surface of the front cylinder and the outer surface of the drawbar, the front bearing cooling passage and the rear bearing cooling passage are easily formed in cooperation with the inner surface of the main shaft. Can be. Further, since the rear cylinder is shorter than the main shaft, it is easy to form a communication passage along the axial direction.

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の工作機械のモータ内蔵型主軸装置において、端部通
路を供給孔に連絡させるとともに、端部流路を排出孔に
連絡し、冷却液を上記排出孔に導く端部流路の連絡端
を、主軸の半径方向に設けられた放出孔とした構成とし
た。According to a third aspect of the present invention, in the spindle device with a built-in motor for a machine tool according to the first or second aspect, the end passage is connected to the supply hole, and the end passage is connected to the discharge hole. The connecting end of the end flow path for guiding the cooling liquid to the discharge hole is configured as a discharge hole provided in the radial direction of the main shaft.

【００１５】この手段は、前側軸受とロータ及び後側軸
受の各冷却路を通って端部流路に流れてきた冷却液は、
主軸の回転によって生じる遠心力で放出孔から排出孔に
放出される。この際、放出冷却液によって吸引力が生
じ、各冷却路内の冷却液の流通を促進して冷却液の滞留
を防止する。This means that the coolant flowing into the end passage through the cooling passages of the front bearing, the rotor and the rear bearing,
It is discharged from the discharge hole to the discharge hole by centrifugal force generated by the rotation of the main shaft. At this time, a suction force is generated by the discharged cooling liquid, and the circulation of the cooling liquid in each cooling passage is promoted to prevent the cooling liquid from staying.

【００１６】請求項４記載の発明は、請求項１ないし３
のいずれか１つに記載の工作機械のモータ内蔵型主軸装
置において、ロータ冷却路を形成した主軸の外面とロー
タスリーブの内面の少なくとも一方に冷却液の流れを促
進する螺旋溝を形成した構成とした。この手段では、螺
旋溝が冷却液の流通を促進する。The invention described in claim 4 is the first to third aspects of the present invention.
In the spindle device with a built-in motor of a machine tool according to any one of the above, a spiral groove for promoting a flow of a coolant is formed on at least one of an outer surface of the spindle forming a rotor cooling passage and an inner surface of the rotor sleeve. did. In this means, the spiral groove promotes the flow of the coolant.

【００１７】請求項５記載の発明は、請求項１ないし４
のいずれか１つに記載の工作機械のモータ内蔵型主軸装
置において、ロータ冷却路を、前端から後端に近づくに
したがって径が大きくなるテーパ状とした構成とした。
この手段では、主軸の回転によって生じる遠心力で、冷
却液はロータ冷却路の前端から後端に円滑に流れるよう
になる。[0017] The invention according to claim 5 is the invention according to claims 1 to 4.
In the spindle device with a built-in motor for a machine tool according to any one of the above, the rotor cooling path is configured to have a tapered shape whose diameter increases from the front end to the rear end.
According to this means, the cooling fluid smoothly flows from the front end to the rear end of the rotor cooling path due to the centrifugal force generated by the rotation of the main shaft.

【００１８】上記工作機械のモータ内蔵型主軸装置にお
いて、請求項６記載の発明は、前部貫通孔を、その内周
端が外周端に対して先行するように傾斜させた構成と
し、また請求項７記載の発明は、後部貫通孔を、その外
周端が内周端に対して先行するように傾斜させた構成と
した。上記の手段では、主軸の回転に伴ってポンプ効果
が生じ、前部貫通孔においては、冷却液は連絡通路から
ロータ冷却路に勢いよく流れ、また後部貫通孔において
は、冷却液はロータ冷却路から後側軸受冷却路に勢いよ
く流れる。According to the sixth aspect of the present invention, in the spindle device with a built-in motor of the machine tool, the front through-hole is inclined so that an inner peripheral end thereof is ahead of an outer peripheral end. The invention described in Item 7 has a configuration in which the rear through hole is inclined such that the outer peripheral end thereof is ahead of the inner peripheral end. In the above-mentioned means, a pump effect is generated with the rotation of the main shaft, and in the front through-hole, the coolant flows vigorously from the communication passage to the rotor cooling passage, and in the rear through-hole, the coolant flows in the rotor cooling passage. From the rear cooling passage.

【００１９】請求項８記載の発明は、請求項３ないし７
のいずれか１つに記載の工作機械のモータ内蔵型主軸装
置において、放出孔を、内周端が外周端に対して先行す
るように傾斜させた構成とした。この手段においては、
遠心力にポンプ作用が加わって冷却液の排出を円滑に
し、また各冷却路における冷却液の流動を良好にする。The invention according to claim 8 is the invention according to claims 3 to 7.
In the spindle device with a built-in motor for a machine tool according to any one of the above, the discharge hole is inclined so that an inner peripheral end is ahead of an outer peripheral end. In this means,
The pumping action is added to the centrifugal force to facilitate the discharge of the coolant, and to improve the flow of the coolant in each cooling path.

【００２０】請求項９の発明は、請求項１ないし８のい
ずれか１つに記載の工作機械のモータ内蔵型主軸装置に
おいて、モータを覆ったハウジングに、モータのロータ
とステータの隙間に冷却空気を送る送気ノズルを設け、
該送気ノズルとモータの間に、送気ノズルから送り出さ
れた冷却空気の流動を促進する回転翼を、ロータスリー
ブに取り付けて設けた構成とした。According to a ninth aspect of the present invention, in the spindle device with a built-in motor for a machine tool according to any one of the first to eighth aspects, cooling air is provided in a housing covering the motor and in a gap between the rotor and the stator of the motor. An air supply nozzle for sending
A rotor is provided between the air supply nozzle and the motor so as to be attached to the rotor sleeve to promote the flow of the cooling air sent from the air supply nozzle.

【００２１】この手段では、ロータスリーブに取り付け
られた回転翼が主軸と一緒に回転し、送気ノズルから送
り出された冷却空気のモータへの流れを促進する。In this means, the rotor blade attached to the rotor sleeve rotates together with the main shaft, and promotes the flow of the cooling air sent from the air supply nozzle to the motor.

【００２２】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
工作機械のモータ内蔵型主軸装置において、工具の装着
孔に連通される空気孔を主軸に形成し、該空気孔に送気
ノズルを連通自在とした構成とした。この手段において
は、空気孔と工具装着孔の連通が断たれるとともに、空
気孔から送気ノズルが離された状態では、送気ノズルか
ら噴出された空気の全量がロータとステータの隙間に流
れてそれらを冷却する。また送気ノズルが空気孔に連通
されるとともに、空気孔が装着孔に連通された状態で
は、送気ノズルの空気は装着孔に噴出され、装着孔を掃
除する。According to a tenth aspect of the present invention, in the spindle device with a built-in motor for a machine tool according to the ninth aspect, an air hole communicated with a mounting hole of a tool is formed in the main shaft, and an air supply nozzle is formed in the air hole. The configuration allows free communication. In this means, while the communication between the air hole and the tool mounting hole is cut off and the air supply nozzle is separated from the air hole, the entire amount of air ejected from the air supply nozzle flows into the gap between the rotor and the stator. Cool them down. In a state where the air supply nozzle is connected to the air hole and the air hole is connected to the mounting hole, the air of the air supply nozzle is jetted into the mounting hole to clean the mounting hole.

【００２３】[0023]

【発明の実施の形態】本発明に係る工作機械のモータ内
蔵型主軸装置の実施の形態を図１ないし図１０を参照し
て説明する。図において符号１は主軸である。主軸１は
前側軸受２（図１で左側を前とする。）と後側軸受３と
に回転自在に支持されてハウジング５内に設けられてお
り、工具Ｔの装着孔１ａと中心孔１ｂを有する。装着孔
１ａは主軸１の前側の先端に設けられ、中心孔１ｂは、
主軸１の後端から装着孔１ａにかけて設けられている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a spindle device with a built-in motor for a machine tool according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the figure, reference numeral 1 denotes a main shaft. The main shaft 1 is rotatably supported by a front bearing 2 (the left side is the front in FIG. 1) and a rear bearing 3 and is provided in a housing 5. The main shaft 1 has a mounting hole 1 a and a center hole 1 b of the tool T. Have. The mounting hole 1a is provided at the front end of the main shaft 1, and the center hole 1b is
The main shaft 1 is provided from the rear end to the mounting hole 1a.

【００２４】主軸１の後端には、筒部材７とリング部材
８とが一体に取り付けられ、またカバー９が主軸１に対
し相対的に回転自在に嵌合されている。カバー９は、ハ
ウジング５の端板１０に固定されている。A tubular member 7 and a ring member 8 are integrally attached to the rear end of the main shaft 1, and a cover 9 is rotatably fitted to the main shaft 1. The cover 9 is fixed to an end plate 10 of the housing 5.

【００２５】符号１２はモータである。モータ１２は主
軸１を回転させるものであり、ステータ１３によって回
転させるロータ１４のロータスリーブ１５に主軸１を嵌
挿して、ハウジング５内の前側軸受２と後側軸受３との
間に設けられている。Reference numeral 12 denotes a motor. The motor 12 rotates the main shaft 1, and is provided between the front bearing 2 and the rear bearing 3 in the housing 5 by inserting the main shaft 1 into a rotor sleeve 15 of a rotor 14 rotated by a stator 13. I have.

【００２６】また符号１７は工具固定機構である。工具
固定機構１７は、主軸１の装着孔１ａに工具Ｔを固定す
るもので、主軸１の中心孔１ｂに装入されており、ドロ
ーバ１８と、プッシュロッド１９と、先端部材２０と、
コレット２１と、前部筒体２２と、後部筒体２３及びク
ランプ用バネ２４とを主体とする。Reference numeral 17 denotes a tool fixing mechanism. The tool fixing mechanism 17 fixes the tool T in the mounting hole 1a of the main shaft 1, is inserted in the center hole 1b of the main shaft 1, and has a drawbar 18, a push rod 19, a tip member 20,
The collet 21, the front cylinder 22, the rear cylinder 23, and the clamp spring 24 are mainly used.

【００２７】ドローバ１８は、その中心に流通孔１８ａ
を、また流通孔１８ａの周りに複数（図のものは８個）
の通路孔１８ｂをそれぞれ有し、また外面に、外周溝１
８ｅ，１８ｆによって両端を互いに連絡された複数（図
のものは８個）の通路溝１８ｄを有し、主軸１の中心１
ｂの後端部に挿入されている。The draw bar 18 has a flow hole 18a at its center.
And a plurality around the circulation hole 18a (eight in the figure).
And the outer peripheral groove 1 is provided on the outer surface.
A plurality of (eight in the figure) passage grooves 18d whose both ends are connected to each other by 8e and 18f are provided.
b at the rear end.

【００２８】プッシュロッド１９は、その中心に流通孔
１９ａと流路孔１９ｄ（図８）を、また前端部の外面に
複数の流路溝１９ｅ，１９ｆと、傾斜周溝１９ｇ及び遮
断部１９ｈをそれぞれ有し、流通孔１９ａをドローバ１
８の流通孔１８ａに連通させてドローバ１１８に一体に
螺入されている。流通孔１９ａは透孔１９ｃ（図１）に
よってプッシュロッド１９の外面に開放され、図１でＴ
字状に描かれた流路孔１９ｄは流路溝１９ｅに連通され
ている。また、傾斜周溝１９ｇは流路溝１９ｅの前後の
中間部分に形成され、遮断部１９ｈは流路溝１９ｅ，１
９ｆの間に設けられている。The push rod 19 has a flow hole 19a and a flow hole 19d (FIG. 8) at its center, and a plurality of flow grooves 19e and 19f, an inclined circumferential groove 19g and a blocking portion 19h on the outer surface of the front end. Each having a flow hole 19a and a drawbar 1
8 and is integrally screwed into the drawbar 118 so as to communicate with the circulation hole 18a. The flow hole 19a is opened to the outer surface of the push rod 19 by a through hole 19c (FIG. 1).
The channel hole 19d drawn in a letter shape is communicated with the channel groove 19e. The inclined circumferential groove 19g is formed at an intermediate portion before and after the flow channel groove 19e, and the blocking portion 19h is formed at the flow channel groove 19e, 1
9f.

【００２９】先端部材２０は、流路孔２０ｅと係止溝２
０ｆ及び複数（図のもの５個）の挿入孔２０ｇを有し、
挿入孔２０ｇが形成された筒部をプッシュロッド先端の
流路溝１９ｅの部分に嵌合させ、各挿入孔２０ｇから傾
斜周溝１９ｇにそれぞれ挿入された鋼球２６によってプ
ッシュロッド１９に前後に移動自在に取り付けられてい
る。The distal end member 20 has a passage hole 20e and a locking groove 2
0f and a plurality of (five in the figure) insertion holes 20g,
The cylindrical portion in which the insertion hole 20g is formed is fitted into the channel groove 19e at the tip of the push rod, and is moved back and forth to the push rod 19 by the steel balls 26 inserted from the respective insertion holes 20g into the inclined circumferential grooves 19g. Mounted freely.

【００３０】コレット２１は、先端の内面と外面に固定
部２１ａと傾斜面２１ｂをそれぞれ有し、また後端の内
面に係止部２１ｃを有する。コレット２１は、工具Ｔの
突起Ｔａを固定部２１ａで固定するものであり、コイル
バネ２７によって複数環状に束ねられ、係止部２１ｃを
係止溝２０ｆに係止して先端部材２０に縮径自在に取り
付けられている。The collet 21 has a fixed portion 21a and an inclined surface 21b on the inner and outer surfaces at the front end, respectively, and has a locking portion 21c on the inner surface at the rear end. The collet 21 fixes the protrusion Ta of the tool T with the fixing portion 21a, is bundled into a plurality of rings by the coil spring 27, locks the locking portion 21c in the locking groove 20f, and is capable of reducing the diameter of the tip member 20. Attached to.

【００３１】前部筒体２２は、外面に、複数（図のもの
６個宛）の通路溝２２ｃ，２２ｄと、該通路溝２２ｃ，
２２ｄの前端を互いに連通した外周溝２２ｅを有すると
ともに、後部の内面に鋼球２６の押え面２２ｇを持ち、
先端部材２０及びコレット２１と主軸１の内面との間に
介装されている。先端部材２０とコレット２１は、前部
筒体２２に対して前後に移動自在である。なお、通路溝
２２ｃ，２２ｄは交互に設けられており、通路溝２２ｃ
の後端は小孔２２ｈ（図１，図８）によって前部筒体２
２の内面に開放されている。The front cylindrical body 22 has a plurality of (six in the figure) passage grooves 22c and 22d on its outer surface, and the passage grooves 22c and 22d.
22d has an outer peripheral groove 22e communicating the front end with each other, and has a pressing surface 22g of the steel ball 26 on the inner surface of the rear portion,
It is interposed between the tip member 20 and the collet 21 and the inner surface of the main shaft 1. The tip member 20 and the collet 21 are movable back and forth with respect to the front cylinder 22. The passage grooves 22c and 22d are provided alternately, and the passage grooves 22c and 22d are provided alternately.
The rear end of the front cylinder 2 is formed by a small hole 22h (FIGS. 1 and 8).
2 is open to the inner surface.

【００３２】後部筒体２３は、外周溝２３ｅによって互
いに連通された複数（図のものは５個）の通路孔２３ａ
と、外周溝２３ｆ，２３ｇによって互いに連通された複
数（図のものは５個）の通路孔２３ｂを有し、外周溝２
３ｅを前部筒体２２の小孔２２ｈに連通させるとともに
前部筒体２２の通路孔２２ｄに外周溝２３ｆを連通させ
て、主軸１の内面とプッシュロッド１９との間に介装さ
れている。流通孔２３ａと通路孔２３ｂとは交互に設け
られている。The rear cylindrical body 23 has a plurality of (five in the figure) passage holes 23a communicated with each other by an outer peripheral groove 23e.
And a plurality of (five in the figure) passage holes 23b communicated with each other by outer peripheral grooves 23f and 23g.
3e is communicated between the inner surface of the main shaft 1 and the push rod 19 by connecting the outer peripheral groove 23f to the small hole 22h of the front cylinder 22 and the passage hole 22d of the front cylinder 22. . The flow holes 23a and the passage holes 23b are provided alternately.

【００３３】クランプ用バネ２４は、皿バネからなり、
プッシュロッド１９に嵌合されてドローバ１８と後部筒
体２３との間に、ドローバ１８を後方に付勢して設けら
れている。The clamp spring 24 is formed of a disc spring.
The drawbar 18 is provided between the drawbar 18 and the rear cylindrical body 23 by being fitted to the push rod 19 so as to bias the drawbar 18 rearward.

【００３４】工具固定機構１７は、ドローバ１８をシリ
ンダ２９のピストン３０でクランプ用バネ２４の弾力に
抗して図１及び図２の状態から左に動かすと、プッシュ
ロッド１９を介して先端部材２０とコレット２１が前進
し、コイルバネ２７によるコレット２１の拡径作動によ
って工具Ｔの固定が解除されるとともに、遮断部１９ｈ
が後部筒体２３内から離脱して流路溝１９ｆに流路溝１
９ｅを連通させ（図８参照）、また図８の状態からシリ
ンダ２９の作動を止めると、クランプ用バネ２４の働き
により、ドローバ１８及びプッシュロッド１９と一緒に
先端部材２０がコレット２１を伴って後退移動し、主軸
１の内線１ｃに沿う傾斜面２１ｂの移動でコレット２１
が縮径して固定部２１ａで工具Ｔの突起Ｔａをクランプ
するとともに、遮断部１９ｈが後部筒体２３内に嵌入し
て流路溝１９ｅ，１９ｆを遮断し、また鋼球２６が前部
筒体２２の押え面２２ｇに係合して、外力による先端部
材２０の引き抜き移動を阻止するようになっている。When the draw bar 18 is moved to the left from the state shown in FIGS. 1 and 2 by the piston 30 of the cylinder 29 against the elasticity of the clamp spring 24, the tip member 20 is moved via the push rod 19. The collet 21 moves forward, and the fixing of the tool T is released by the expanding operation of the collet 21 by the coil spring 27, and the blocking portion 19h
Is separated from the inside of the rear cylindrical body 23 and the flow channel 1
When the operation of the cylinder 29 is stopped from the state shown in FIG. 8 and the operation of the cylinder 29 is stopped from the state shown in FIG. 8, the tip member 20 accompanies the collet 21 together with the draw bar 18 and the push rod 19 by the action of the clamp spring 24. The collet 21 is moved backward and the collet 21 is moved by the movement of the inclined surface 21b along the extension 1c of the main shaft 1.
Is reduced to clamp the projection Ta of the tool T with the fixing portion 21a, the blocking portion 19h is fitted into the rear cylinder 23 to block the flow channel grooves 19e and 19f, and the steel ball 26 is fixed to the front cylinder. The engagement with the pressing surface 22g of the body 22 prevents the distal member 20 from being pulled out by an external force.

【００３５】シリンダ２９は、カバー９に固定され、ド
ローバ１８はピストン３０に挿通さてれいる。カバー９
は、冷却液の供給孔９ａと排出孔９ｂを有する。供給孔
９ａは、ピストン３０に設けられた通路孔３０ａを介し
てドローバ１８の通路孔１８ｂに連絡され、排出孔９ｂ
は、リング部材８に半径方向に設けられた放出孔８ａを
介して外周溝１８ｆに連絡されている。The cylinder 29 is fixed to the cover 9, and the draw bar 18 is inserted through the piston 30. Cover 9
Has a coolant supply hole 9a and a discharge hole 9b. The supply hole 9a is connected to a passage hole 18b of the drawbar 18 through a passage hole 30a provided in the piston 30, and is connected to a discharge hole 9b.
Is connected to an outer peripheral groove 18f through a discharge hole 8a provided in the ring member 8 in a radial direction.

【００３６】ロータスリーブ１５には内周溝１５ａが設
けられ、その前端を、半径方向に貫通して主軸１に設け
られた前部貫通孔１ｄによって後部筒体２３の外周溝２
３ｇに連通されるとともに、後端を、半径方向に貫通し
て主軸１に設けられた後部貫通孔１ｅによってドローバ
１８の外周溝１８ｅに連通されている。The rotor sleeve 15 is provided with an inner circumferential groove 15a, and the front end of the outer circumferential groove 15a of the rear cylinder 23 is formed by a front through-hole 1d provided in the main shaft 1 through the front end thereof.
3g, and a rear end thereof is radially penetrated and communicates with the outer peripheral groove 18e of the drawbar 18 by a rear through hole 1e provided in the main shaft 1.

【００３７】また、主軸１には、切削液の流通孔１ｆと
空気孔１ｇが設けられている。流通孔１ｆの一端は、主
軸１の前端面に開口され、他端は、後部筒体２３の貫通
孔２３ｈを介してプッシュロッド１９の透孔１９ｃに連
絡されている。空気孔１９ｇは、その一端を主軸１の外
面に開口させ、他端を後部筒体２３の外周溝２３ｉに連
絡している。外周溝２３ｉは後部筒体２３に設けられた
貫通孔２３ｄ（図８）を介して内周溝２３ｊに連絡さ
れ、内周溝２３ｊはプッシュロッド１９の流路溝１９ｆ
に連絡されている。The main shaft 1 is provided with a cutting fluid flow hole 1f and an air hole 1g. One end of the flow hole 1f is opened at the front end surface of the main shaft 1, and the other end is connected to the through hole 19c of the push rod 19 through the through hole 23h of the rear cylinder 23. One end of the air hole 19 g is opened on the outer surface of the main shaft 1, and the other end is connected to the outer peripheral groove 23 i of the rear cylinder 23. The outer peripheral groove 23i is connected to the inner peripheral groove 23j through a through hole 23d (FIG. 8) provided in the rear cylinder 23, and the inner peripheral groove 23j is connected to the flow groove 19f of the push rod 19.
Has been contacted.

【００３８】ハウジング５には、空気を噴出する送気ノ
ズル３２が設けられている。送気ノズル３２はシリンダ
３３により図１で上下させることができ、遮断部１９ｈ
が、図８のように流路溝１９ｅ，１９ｆを連通させてい
る場合に、送気ノズル３２を下降させて空気孔１ｇに連
通させると、送気ノズル３２の噴出空気が、空気孔１
ｇ、外周溝２３ｉ、貫通孔２３ｄ、内周溝２３ｊ、流路
溝１９ｆ，１９ｅ、流路孔１９ｄを通って先端部材２０
の流路孔２０ｅから装着孔１ａに吹き出され、また遮断
部１９ｈが図１のように後部筒体２３に嵌め入れられて
いる場合に、送気ノズル３２を上昇させて空気孔１ｇか
ら離すと、噴出空気がステータ１３とロータ１４の隙間
ｇを通ってそれらを冷却し、端板１０に設けられた排気
孔１０ａから大気に放出されるようになっている。The housing 5 is provided with an air supply nozzle 32 for ejecting air. The air supply nozzle 32 can be moved up and down by the cylinder 33 in FIG.
However, when the flow grooves 19e and 19f are communicated as shown in FIG. 8 and the air supply nozzle 32 is lowered to communicate with the air hole 1g, the jet air from the air supply nozzle 32
g, the outer circumferential groove 23i, the through hole 23d, the inner circumferential groove 23j, the flow grooves 19f and 19e, and the tip member 20 through the flow hole 19d.
When the air supply nozzle 32 is lifted and separated from the air hole 1g when the air blow nozzle 32 is blown out from the passage hole 20e into the mounting hole 1a and the blocking portion 19h is fitted in the rear cylinder 23 as shown in FIG. The blown air passes through a gap g between the stator 13 and the rotor 14 to cool them, and is discharged to the atmosphere through an exhaust hole 10 a provided in the end plate 10.

【００３９】ロータスリーブ１５の前端外周には回転翼
３４が取り付けられている。回転翼３４は、送気ノズル
３２から噴出されてステータ１３とロータ１４の隙間ｇ
に向う空気の流れを促進する。A rotor blade 34 is attached to the outer periphery of the front end of the rotor sleeve 15. The rotary wings 34 are ejected from the air supply nozzle 32 to generate a gap g between the stator 13 and the rotor 14.
Enhances the flow of air towards

【００４０】また、ハウジング５には、液体や空気等の
冷却流体の送込口５ａ，５ｂと出口５ｃ，５ｄが設けら
れており、ハウジング５の内面と前側軸受２及びモータ
１２の外面との間に形成された環状路Ｋａ，Ｋｂに冷却
流体を流して前側軸受２とモータ１２を冷却することが
できるようになっている。The housing 5 is provided with inlets 5a, 5b and outlets 5c, 5d for a cooling fluid such as liquid or air, so that the inner surface of the housing 5 is connected to the outer surface of the front bearing 2 and the outer surface of the motor 12. A cooling fluid can flow through the annular passages Ka and Kb formed between the front passage 2 and the motor 12 to cool the front bearing 2 and the motor 12.

【００４１】図２の符号ＳａとＳｂは加圧空気によるエ
アシール部であり、エアシール部Ｓａはカバー９とリン
グ部材８との間を塞さぎ、またエアシール部Ｓｂはピス
トン（ロッド）３０とカバー９及びドローバ１８の間を
塞いでいる。Reference numerals Sa and Sb in FIG. 2 denote air seal portions formed by pressurized air. The air seal portion Sa closes the gap between the cover 9 and the ring member 8, and the air seal portion Sb is formed between the piston (rod) 30 and the cover. 9 and the drawbar 18 are closed.

【００４２】次に上記の構成とされた本発明に係る工作
機械のモータ内蔵型主軸装置の作用を説明する。図１と
図２は工具Ｔを工具固定機構１７で装着孔１ａに固定し
た状態を示すもので、工作機械の運転時には、切削液を
工具Ｔに送るとともに、発熱源である前側軸受２と後側
軸受３及びモータ１２を冷却する。Next, the operation of the spindle device with a built-in motor of the machine tool according to the present invention having the above-described structure will be described. FIGS. 1 and 2 show a state in which the tool T is fixed to the mounting hole 1a by the tool fixing mechanism 17. During operation of the machine tool, the cutting fluid is sent to the tool T, and the front bearing 2 which is a heat source and the rear bearing 2 are connected. The side bearing 3 and the motor 12 are cooled.

【００４３】すなわち、切削液は、ドローバ１８の流通
孔１８ａに送り込まれ、プッシュロッド１９の流通孔１
９ａ，１９ｃを通って主軸１の流通孔１ｆから工具Ｔに
供給される。また、供給孔９ａに供給された冷却液は、
通路孔３０ａ，１８ｂ、クランプ用バネ２７の空間、通
路孔２３ａ、外周溝２３ｅ、小孔２２ｈ、通路溝２２
ｃ、外周溝２２ｅ、通路溝２２ｄ、外周溝２３ｆ、通路
孔２３ｂ、外周溝２３ｇ、前部貫通孔１ｄ、内周溝１５
ａ、後部貫通孔１ｅ、外周溝１８ｅ、通路孔１８ｄ、外
周溝１８ｆ、放出孔８ａを上記の順に流れ、前側軸受２
とロータ１４及び後側軸受３を冷却して排出孔８ａから
排出される。That is, the cutting fluid is sent to the flow hole 18 a of the draw bar 18,
The tool T is supplied to the tool T from the through hole 1f of the main shaft 1 through 9a and 19c. The cooling liquid supplied to the supply hole 9a is:
Passage holes 30a, 18b, space for clamp spring 27, passage hole 23a, outer peripheral groove 23e, small hole 22h, passage groove 22
c, outer peripheral groove 22e, passage groove 22d, outer peripheral groove 23f, passage hole 23b, outer peripheral groove 23g, front through hole 1d, inner peripheral groove 15
a, the rear through hole 1e, the outer peripheral groove 18e, the passage hole 18d, the outer peripheral groove 18f, and the discharge hole 8a in the above-described order, and the front bearing 2
Then, the rotor 14 and the rear bearing 3 are cooled and discharged from the discharge hole 8a.

【００４４】なお、通路孔３０ａ，１８ｂと、クランプ
用バネ２７の空間と、通路孔２３ａと、外周溝２３ｅ及
び小孔２２ｈは端部通路を構成している。また、通路溝
２２ｃと、外周溝２２ｅと、通路溝２２ｄ及び外周溝２
３ｆは前側軸受冷却路を構成している。更に、通路孔２
３ｂと外周溝２３ｇ及び前部貫通孔１ｄは連絡通路を構
成している。内周溝１５ａはロータ冷却路を構成し、後
部貫通孔１ｅと、外周溝１８ｅ及び通路孔１８ｄは後側
軸受冷却路を構成している。更にまた、外周溝１８ｆと
放出孔８ａは端部流路を構成している。The passage holes 30a and 18b, the space for the clamping spring 27, the passage hole 23a, the outer peripheral groove 23e and the small hole 22h constitute an end passage. In addition, the passage groove 22c, the outer peripheral groove 22e, the passage groove 22d and the outer peripheral groove 2
3f constitutes a front bearing cooling passage. Further, the passage hole 2
3b, the outer peripheral groove 23g, and the front through-hole 1d constitute a communication passage. The inner peripheral groove 15a constitutes a rotor cooling passage, and the rear through hole 1e, the outer peripheral groove 18e and the passage hole 18d constitute a rear bearing cooling passage. Furthermore, the outer peripheral groove 18f and the discharge hole 8a constitute an end flow path.

【００４５】上記において、大径のリング部材８が主軸
１と一緒に回転して冷却液を遠心力で放出孔８ａから放
出するので、上記冷却路中の冷却液に吸引力が作用され
ることとなり、冷却液の流れが良くなって滞留が防止さ
れる。また、供給孔９ａと排出孔９ｂは後側軸受３から
後方に十分離れているので、後側軸受３への冷却液の侵
入が確実に防止される。In the above, since the large-diameter ring member 8 rotates together with the main shaft 1 and discharges the cooling liquid from the discharge hole 8a by centrifugal force, a suction force is applied to the cooling liquid in the cooling passage. , And the flow of the cooling liquid is improved to prevent stagnation. Further, since the supply hole 9a and the discharge hole 9b are sufficiently separated rearward from the rear bearing 3, the intrusion of the coolant into the rear bearing 3 is reliably prevented.

【００４６】また、送気ノズル３２から噴出された空気
は、回転翼３４により勢いを増してステータ１３とロー
タ１４の隙間ｇを通り、それらを冷却して排気孔１０ａ
から大気に放出される。前側軸受２とモータ１２は、上
記の外に、送込口５ａ，５ｂから環状路Ｋａ，Ｋｂに送
り込まれた冷却流体によっても冷却される。The air ejected from the air supply nozzle 32 is increased in momentum by the rotary wings 34, passes through the gap g between the stator 13 and the rotor 14, cools them, and cools the exhaust holes 10a.
Released into the atmosphere from In addition to the above, the front bearing 2 and the motor 12 are also cooled by the cooling fluid sent from the inlets 5a, 5b into the annular passages Ka, Kb.

【００４７】図８に示す工具Ｔの固定解除状態では、プ
ッシュロッド１９の前進により遮断部１９ｈが後部筒体
２３から抜け出し、流通溝１９ｅ，１９ｆどうしが互い
に連通している。したがって、送気ノズル３２を下降さ
せて空気孔１ｇに連絡すると、空気が先端部材２０の流
路孔２０ｅから吹き出され、装着孔１ａを掃除する。In the unlocked state of the tool T shown in FIG. 8, the blocking portion 19h comes out of the rear cylinder 23 by the advance of the push rod 19, and the communication grooves 19e and 19f communicate with each other. Therefore, when the air supply nozzle 32 is lowered to communicate with the air hole 1g, air is blown out from the flow path hole 20e of the distal end member 20 to clean the mounting hole 1a.

【００４８】図１２は本発明の第２の実施の形態を示
す。この主軸装置の場合は、ロータスリーブ１５部分の
主軸小径部１ｈの外面に螺旋溝１ｉが形成されている。
この螺旋溝１ｉは、小径部１ｈの外面とロータスリーブ
１５の内面との間、つまりロータ冷却路を通る冷却液の
流れを良好にして滞留を防ぎ、冷却効率を高める。ロー
タスリーブ１５の内面に螺旋溝を形成して上記の効果を
得ることも可能である。FIG. 12 shows a second embodiment of the present invention. In the case of this spindle device, a spiral groove 1i is formed on the outer surface of the spindle small-diameter portion 1h in the rotor sleeve 15 portion.
The spiral groove 1i improves the flow of the coolant between the outer surface of the small-diameter portion 1h and the inner surface of the rotor sleeve 15, that is, the flow of the coolant through the rotor cooling passage, thereby preventing stagnation and increasing the cooling efficiency. The above effect can be obtained by forming a spiral groove on the inner surface of the rotor sleeve 15.

【００４９】図１２は本発明の第３の実施の形態を示
す。この主軸装置においては、主軸１の外面に外周溝１
ｊが形成され、ロータスリーブ１５の内周溝１５ａと協
働して、前端から後端に近づくにしたがって径が大きく
なるテーパ状のロータ冷却路を形成している。この例で
は、主軸１の回転で生じる遠心力により、冷却液はロー
タ冷却路を図１２で左から右に円滑に流れる。したがっ
て、この場合も冷却液の滞留が防止され、冷却効率が高
められる。FIG. 12 shows a third embodiment of the present invention. In this spindle device, an outer peripheral groove 1 is formed on the outer surface of the spindle 1.
j is formed, and cooperates with the inner circumferential groove 15a of the rotor sleeve 15 to form a tapered rotor cooling passage whose diameter increases from the front end to the rear end. In this example, due to the centrifugal force generated by the rotation of the main shaft 1, the coolant smoothly flows through the rotor cooling passage from left to right in FIG. Therefore, also in this case, the accumulation of the cooling liquid is prevented, and the cooling efficiency is improved.

【００５０】図１３は本発明の第４の実施の形態を示
す。この主軸装置においては、前部貫通孔１ｄは、その
内周端が外周端に対し先行して回転するように傾斜させ
られている。このため、主軸１の回転に伴ってポンプ効
果が生じるようになり、冷却液は、前部貫通孔１ｄを勢
いよく流れて主軸１の内側から外側に出る。FIG. 13 shows a fourth embodiment of the present invention. In this spindle device, the front through-hole 1d is inclined such that the inner peripheral end rotates ahead of the outer peripheral end. For this reason, the pump effect comes to occur with the rotation of the main shaft 1, and the coolant flows vigorously through the front through-hole 1 d and exits from the inside of the main shaft 1 to the outside.

【００５１】図１４は本発明の第５の実施の形態を示
す。この主軸装置の場合は、後部貫通孔１ｅは、その外
周端が内周端に対し先行して回転するように傾斜させら
れている。したがって、主軸１の回転に伴ってこの場合
もポンプ効果が生じるようになり、冷却液は後部貫通孔
１ｅを円滑に流れて主軸１の外側から内側に入る。FIG. 14 shows a fifth embodiment of the present invention. In the case of this spindle device, the rear through-hole 1e is inclined such that the outer peripheral end thereof rotates ahead of the inner peripheral end. Accordingly, in this case as well, the pump effect is produced with the rotation of the main shaft 1, and the coolant flows smoothly through the rear through hole 1 e and enters the inside of the main shaft 1 from outside.

【００５２】図１５は本発明の第６の実施の形態を示
す。この主軸装置においては、放出孔８ａは、その内周
端が外周端に対して先行して回転するように傾斜させら
れている。したがって、リング部材８の回転に伴ってポ
ンプ効果が生じ、冷却液は、このポンプ作用と前述の遠
心力とによって一層勢いよく排出孔９ｂに放出されるこ
ととなる。FIG. 15 shows a sixth embodiment of the present invention. In this spindle device, the discharge hole 8a is inclined such that the inner peripheral end rotates ahead of the outer peripheral end. Therefore, a pump effect is generated with the rotation of the ring member 8, and the cooling liquid is more strongly discharged to the discharge hole 9b by the pumping action and the above-described centrifugal force.

【００５３】上記第２以下の実施の形態は、１つに限ら
ず、２以上を図１ないし図１０の工作機械のモータ内蔵
型主軸装置に適用することができる。また、冷却液は、
前記の逆、つまり後側軸受冷却路、ロータ冷却路、前側
軸受冷却路の順に流すこともできる。但し、この場合
は、供給孔９ａ側と排出孔９ｂ側の構造、図１１の螺旋
溝１ｉの傾斜方向、図１２の内周溝１５ａと外周溝１ｉ
の傾斜方向、図１３と図４の貫通孔１ｄ，１ｅの傾斜方
向、図１５の放出孔８ａの傾斜方向などが、同一の効果
が生じるように上記に対応して変更される。また通路孔
や通路溝などの数は図のものに限らず任意である。The second and the following embodiments are not limited to one, and two or more can be applied to the spindle device with a built-in motor of the machine tool shown in FIGS. Also, the coolant is
It is also possible to flow in the reverse order, that is, in the order of the rear bearing cooling passage, the rotor cooling passage, and the front bearing cooling passage. However, in this case, the structure on the supply hole 9a side and the discharge hole 9b side, the inclination direction of the spiral groove 1i in FIG. 11, the inner peripheral groove 15a and the outer peripheral groove 1i in FIG.
13, the inclination directions of the through holes 1 d and 1 e in FIGS. 13 and 4, the inclination direction of the discharge holes 8 a in FIG. 15, and the like are changed corresponding to the above so as to produce the same effect. The number of passage holes, passage grooves, and the like is not limited to those shown in the figures, but may be any number.

【００５４】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、特許第２５１０６２１号公報の主軸装置と
違って、長大な主軸に冷却液の通路孔をその軸方向に沿
って穿設する必要がなく、それだけ装置の製造コストを
低下させることができる。また、上記公報の装置と違っ
て、冷却液の全量が分流することなく、前側軸受冷却路
とロータ冷却路及び後側軸受冷却路に流れるため、前側
軸受とロータ及び後側軸受を設計通りに確実に冷却する
ことができる。したがって、熱変形の悪影響をなくして
加工精度を高めることができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, unlike the spindle device disclosed in Japanese Patent No. 2510621, a coolant passage hole is formed in a long spindle along the axial direction. There is no need to provide such a device, and the manufacturing cost of the device can be reduced accordingly. Also, unlike the device of the above-mentioned publication, the entire amount of the coolant flows into the front-side bearing cooling path, the rotor cooling path, and the rear-side bearing cooling path without shunting, so that the front-side bearing, the rotor, and the rear-side bearing are designed as designed. Cooling can be ensured. Therefore, processing accuracy can be improved without adverse effects of thermal deformation.

【００５５】また、請求項２記載の発明によれば、前部
筒体の外面とドローバの外面に溝を加工するだけで、前
側軸受冷却路と後側軸受冷却路を主軸の内面と協働して
形成することができることになり、製造コストを一層低
下させることができる。According to the second aspect of the present invention, the front bearing cooling passage and the rear bearing cooling passage cooperate with the inner surface of the main shaft only by forming grooves on the outer surface of the front cylinder and the outer surface of the drawbar. Therefore, the manufacturing cost can be further reduced.

【００５６】請求項３記載の発明によれば、放出孔の遠
心作用によって冷却液が排出孔に確実に放出され、また
各冷却路内の冷却液に吸引力が作用するので、冷却液の
流通が促進されて滞留が防止されるようになり、軸受と
ロータの冷却効率が向上して消費エネルギが低下する。According to the third aspect of the present invention, the cooling liquid is reliably discharged to the discharge holes by the centrifugal action of the discharge holes, and a suction force acts on the cooling liquid in each cooling passage. Is promoted to prevent stagnation, cooling efficiency of the bearing and the rotor is improved, and energy consumption is reduced.

【００５７】請求項４ないし請求項８記載の発明によれ
ば、冷却液の流通を円滑にして滞留を防止し、軸受とロ
ータの冷却を効率的に行って消費エネルギを低減するこ
とができる。According to the invention as set forth in claims 4 to 8, the flow of the coolant can be smoothed to prevent stagnation, and the bearing and the rotor can be efficiently cooled to reduce energy consumption.

【００５８】また請求項９記載の発明によれば、モータ
のステータとロータを空気によって効率良く冷却するこ
とができる。According to the ninth aspect, the stator and the rotor of the motor can be efficiently cooled by air.

【００５９】請求項１０記載の発明によれば、１つの空
気供給系を送気ノズルの部分で２系統に分け、機械の運
転中はモータを冷却し、また工具の交換時に装着孔を掃
除することができるようになり、構造の合理化によって
コストを下げることが容易になる。According to the tenth aspect of the present invention, one air supply system is divided into two systems at the air supply nozzle portion, the motor is cooled during operation of the machine, and the mounting hole is cleaned when the tool is replaced. And the cost can be easily reduced by streamlining the structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 本発明に係る工作機械のモータ内蔵型主軸装
置の実施の形態を示すもので、前部の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a front part, showing an embodiment of a spindle device with a built-in motor of a machine tool according to the present invention.

【図２】 同じく、後部の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the rear part.

【図３】 図１の（III−III）部分の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a portion (III-III) in FIG. 1;

【図４】 図１の（IV−IV）部分の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of (IV-IV) part of FIG.

【図５】 図２の（Ｖ−Ｖ）部分の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a portion (VV) in FIG. 2;

【図６】 図２の（VI−VI）部分の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a portion (VI-VI) in FIG. 2;

【図７】 図２の（VII−VII）部分の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a portion (VII-VII) in FIG. 2;

【図８】 工具の固定解除状態示す工具固定機構の主要
部の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part of a tool fixing mechanism showing a state in which a tool is released.

【図９】 回転翼の部分の外観図である。FIG. 9 is an external view of a rotary wing.

【図１０】 モータのステータとロータを冷却する空気
の流れを示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a flow of air for cooling a stator and a rotor of the motor.

【図１１】 本発明の第２の実施の形態を示す断面図で
ある。FIG. 11 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.

【図１２】 本発明の第３の実施の形態を示す断面図で
ある。FIG. 12 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention.

【図１３】 本発明の第４の実施の形態を示す断面図で
ある。FIG. 13 is a sectional view showing a fourth embodiment of the present invention.

【図１４】 本発明の第５の実施の形態を示す断面図で
ある。FIG. 14 is a sectional view showing a fifth embodiment of the present invention.

【図１５】 本発明の第６の実施の形態を示す断面図で
ある。FIG. 15 is a sectional view showing a sixth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 主軸 １ａ 装着孔 １ｂ 中心孔 １ｄ 前部貫通孔 １ｅ 後部貫通孔 １ｆ 流通孔 １ｉ 螺旋溝 １ｊ，１８ｅ，１８ｆ,２２ｅ，２３ｅ，２３ｆ，２３
ｇ，２３ｉ 外周溝 ２ 前側軸受 ３ 後側軸受 ５ ハウジング ８ リング部材 ８ａ 放出孔 ９ カバー ９ａ 供給孔 ９ｂ 排出孔 １２ モータ １３ ステータ １４ ロータ １５ ロータスリー
ブ １５ａ，２３ｊ 内周溝 １７ 工具固定機構 １８ ドローバ １８ｂ，２３ａ，２
３ｂ，３０ａ 通路孔 １８ｄ，２２ｃ，２２ｄ 通路溝 １９ プッシュロッ
ド １９ｄ，２０ｅ 流路孔 １９ｅ，１９ｆ 流
路溝 １９ｈ 遮断部 ２０ 先端部材 ２１ コレット ２１ａ 固定部 ２１ｃ 係止部 ２２ 前部筒体 ２３ 後部筒体 ２３ｊ 内周溝 ２４ クランプ用バネ ２９，３３ シリン
ダ ３２ 送気ノズル ３４ 回転翼 Ｔ 工具 Ｔａ 突起 ｇ 隙間Reference Signs List 1 main shaft 1a mounting hole 1b central hole 1d front through hole 1e rear through hole 1f flow hole 1i spiral groove 1j, 18e, 18f, 22e, 23e, 23f, 23
g, 23i Outer peripheral groove 2 Front bearing 3 Rear bearing 5 Housing 8 Ring member 8a Discharge hole 9 Cover 9a Supply hole 9b Discharge hole 12 Motor 13 Stator 14 Rotor 15 Rotor sleeve 15a, 23j Inner peripheral groove 17 Tool fixing mechanism 18 Drawbar 18b , 23a, 2
3b, 30a Passage hole 18d, 22c, 22d Passage groove 19 Push rod 19d, 20e Flow passage hole 19e, 19f Flow passage groove 19h Blocking portion 20 Tip member 21 Collet 21a Fixing portion 21c Locking portion 22 Front cylinder 23 Rear cylinder Body 23j Inner circumferential groove 24 Clamping spring 29,33 Cylinder 32 Air supply nozzle 34 Rotor blade T Tool Ta Projection g Gap

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 モータのロータに嵌挿された主軸が、モ
ータの前側と後側に配設された前側軸受と後側軸受に回
転自在に支持され、該主軸の中心孔に、工具を装着孔に
固定する工具固定機構が内装された工作機械のモータ内
蔵型主軸装置において、 上記主軸の後端に、冷却液の供給孔と排出孔を有するカ
バーが嵌合され、 上記ロータと主軸との間に、ロータスリーブが主軸との
間にロータ冷却路を形成して嵌着され、 上記前側軸受部分の工具固定機構の外面と主軸の内面と
の間に、前側軸受冷却路が形成されるとともに、 上記後側軸受部分の工具固定機構の外面と主軸の内面と
の間に、後側軸受冷却路が形成され、 上記供給孔と排出孔のいずれか一方は、上記前側軸受冷
却路の一端に、上記工具固定機構に設けられた端部通路
を介して連絡され、 上記前側軸受冷却路の他端は、上記ロータ冷却路の前端
に、上記工具固定機構に設けられた連絡通路と、半径方
向に貫通して主軸に設けられた前部貫通孔を介して連絡
され、 上記ロータ冷却路の後端は、半径方向に貫通して主軸に
設けられた後端貫通孔を介して上記後側軸受冷却路の前
端に連絡され、 上記供給孔と排出孔の他方は、上記後側軸受冷却路の後
端に、端部流路を介して連絡されたことを特徴とする工
作機械のモータ内蔵型主軸装置。1. A main shaft inserted into a rotor of a motor is rotatably supported by a front bearing and a rear bearing disposed on a front side and a rear side of the motor, and a tool is mounted in a center hole of the main shaft. In a spindle device with a built-in motor of a machine tool having a tool fixing mechanism fixed to a hole, a cover having a supply hole and a discharge hole for coolant is fitted to a rear end of the spindle, and the rotor and the spindle are connected to each other. The rotor sleeve forms a rotor cooling passage between the main shaft and the main shaft, and a front bearing cooling passage is formed between the outer surface of the tool fixing mechanism of the front bearing portion and the inner surface of the main shaft. A rear bearing cooling passage is formed between the outer surface of the tool fixing mechanism of the rear bearing portion and the inner surface of the main shaft, and one of the supply hole and the discharge hole is provided at one end of the front bearing cooling passage. , Connected via an end passage provided in the tool fixing mechanism The other end of the front bearing cooling passage is provided at the front end of the rotor cooling passage through a communication passage provided in the tool fixing mechanism and a front through hole provided in the main shaft through the radial direction. The rear end of the rotor cooling passage penetrates in the radial direction and communicates with the front end of the rear bearing cooling passage via a rear end through hole provided in the main shaft, and the other one of the supply hole and the discharge hole is provided. Is a motor-equipped spindle device for a machine tool, which is connected to a rear end of the rear bearing cooling passage via an end flow path. 【請求項２】 工具固定機構は、プッシュロッドの先端
に先端部材を介して取り付けられたコレットを、ドロー
バによる上記プッシュロッドの移動により縮径させて工
具を主軸に固定する構成とされ、 上記コレットと先端部材の部分に前部筒体が嵌合される
とともに、 上記プッシュロッドの前側部分に後部筒体が嵌合され、 前側軸受冷却路は、上記前部筒体の外面と主軸の内面と
の間に形成され、 後側軸受冷却路は、上記ドローバの外面と主軸の内面と
の間に形成されたことを特徴とする請求項１記載の工作
機械のモータ内蔵型主軸装置。2. A tool fixing mechanism, wherein a collet attached to a tip of a push rod via a tip member is reduced in diameter by movement of the push rod by a draw bar to fix a tool to a spindle. The front cylinder is fitted to the portion of the tip member, and the rear cylinder is fitted to the front side of the push rod. The front bearing cooling path is formed by the outer surface of the front cylinder and the inner surface of the main shaft. The spindle device with a built-in motor of a machine tool according to claim 1, wherein the rear bearing cooling passage is formed between an outer surface of the drawbar and an inner surface of the spindle. 【請求項３】 端部通路は供給孔に連絡されるととも
に、 端部流路は排出孔に連絡され、 冷却液を上記排出孔に導く端部流路の連絡端は、主軸の
半径方向に設けられた放出孔とされたことを特徴とする
請求項１又は２記載の工作機械のモータ内蔵型主軸装
置。3. The end passage is connected to the supply hole, the end passage is connected to the discharge hole, and the connection end of the end passage for guiding the coolant to the discharge hole is formed in the radial direction of the main shaft. 3. The spindle device with a built-in motor of a machine tool according to claim 1, wherein the discharge hole is provided. 【請求項４】 ロータ冷却路を形成した主軸の外面とロ
ータスリーブの内面の少なくとも一方に冷却液の流れを
促進する螺旋溝が形成されたことを特徴とする請求項１
ないし３のいずれか１つに記載の工作機械のモータ内蔵
型主軸装置。4. A spiral groove for facilitating the flow of coolant is formed on at least one of the outer surface of the main shaft having the rotor cooling passage and the inner surface of the rotor sleeve.
4. A spindle device with a built-in motor for a machine tool according to any one of the above items 3 to 3. 【請求項５】 ロータ冷却路は、前端から後端に近づく
にしたがって径が大きくなるテーパ状とされたことを特
徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の工作
機械のモータ内蔵型主軸装置。5. The built-in motor of a machine tool according to claim 1, wherein the rotor cooling path has a tapered shape whose diameter increases from the front end to the rear end. Type spindle device. 【請求項６】 前部貫通孔は、その内周端が外周端に対
して先行するように傾斜させられたことを特徴とする請
求項１ないし５のいずれか１つに記載の工作機械のモー
タ内蔵型主軸装置。6. The machine tool according to claim 1, wherein the front through-hole is inclined such that an inner peripheral end thereof precedes an outer peripheral end. Spindle device with built-in motor. 【請求項７】 後部貫通孔は、その外周端が内周端に対
して先行するように傾斜させられたことを特徴とする請
求項１ないし６のいずれか１つに記載の工作機械のモー
タ内蔵型主軸装置。7. The motor for a machine tool according to claim 1, wherein the rear through hole is inclined so that an outer peripheral end thereof is ahead of an inner peripheral end. Built-in spindle device. 【請求項８】 放出孔は、内周端が外周端に対して先行
するように傾斜させられたことを特徴とする請求項３な
いし７のいずれか１つに記載の工作機械のモータ内蔵型
主軸装置。8. The motor built-in type of a machine tool according to claim 3, wherein the discharge hole is inclined such that an inner peripheral end is ahead of an outer peripheral end. Spindle device. 【請求項９】 モータを覆ったハウジングに、モータの
ロータとステータの隙間に冷却空気を送る送気ノズルが
設けられ、 該送気ノズルとモータの間に、送気ノズルから送り出さ
れた冷却空気の流動を促進する回転翼が、ロータスリー
ブに取り付けて設けられたことを特徴とする請求項１な
いし８のいずれか１つに記載の工作機械のモータ内蔵型
主軸装置。9. A housing that covers a motor is provided with an air supply nozzle for sending cooling air to a gap between a rotor and a stator of the motor, and cooling air sent from the air supply nozzle is provided between the air supply nozzle and the motor. The spindle device with a built-in motor of a machine tool according to any one of claims 1 to 8, wherein a rotor blade that promotes the flow of the fluid is mounted on the rotor sleeve. 【請求項１０】 工具の装着孔に連通される空気孔が主
軸に形成され、 該空気孔に送気ノズルが連通自在とされた特徴とする請
求項９記載の工作機械のモータ内蔵型主軸装置。10. The spindle device with a built-in motor for a machine tool according to claim 9, wherein an air hole communicating with the mounting hole of the tool is formed in the main shaft, and an air supply nozzle is freely communicable with the air hole. .
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