JP4636824B2 - Rotating shaft device - Google Patents
Rotating shaft device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4636824B2 JP4636824B2 JP2004207266A JP2004207266A JP4636824B2 JP 4636824 B2 JP4636824 B2 JP 4636824B2 JP 2004207266 A JP2004207266 A JP 2004207266A JP 2004207266 A JP2004207266 A JP 2004207266A JP 4636824 B2 JP4636824 B2 JP 4636824B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spiral groove
- housing
- coolant
- peripheral surface
- stator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
Description
本発明は、工作機械の主軸装置又は回転テーブル装置などを含むモータ内蔵式の回転軸装置に関し、特に内蔵されたモータの冷却構造を備えた回転軸装置に関する。 The present invention relates to a rotary shaft device incorporating a motor including a spindle device or a rotary table device of a machine tool, and more particularly to a rotary shaft device having a built-in motor cooling structure.
工作機械の主軸装置で、モータが内蔵された主軸装置のビルトインモータを冷却する構造が特許文献1に開示されている。この主軸装置は、ビルトインモータのステータが装着されているハウジングの内周面に螺旋溝を形成し、その螺旋溝に冷却液を流してステータ及びハウジングを冷却する構造を備えたものである。
また、工作機械の回転テーブル装置で、モータが内蔵された回転テーブル装置のケーシングを冷却する構造が特許文献2に記載されている。この回転テーブル装置は、ビルトインモータのステータが装着されているケーシング2の外周面にジャケット溝20が形成され、冷却液を循環供給する構造を備えたものである。
Patent Document 1 discloses a structure for cooling a built-in motor of a spindle device in which a motor is built in a spindle device of a machine tool. This spindle device has a structure in which a spiral groove is formed on an inner peripheral surface of a housing on which a stator of a built-in motor is mounted, and a cooling liquid is supplied to the spiral groove to cool the stator and the housing.
Further, Patent Document 2 describes a structure for cooling a casing of a rotary table device having a built-in motor in a rotary table device of a machine tool. This rotary table device has a structure in which a jacket groove 20 is formed on the outer peripheral surface of a casing 2 on which a stator of a built-in motor is mounted, and a coolant is circulated and supplied.
前述の特許文献1及び特許文献2に記載のビルトインモータの冷却構造は、冷却液を流す螺旋溝が一重であるので、冷却液が一方通行に流れ、冷却液入口付近のハウジングの温度が低く、冷却液出口付近のハウジングの温度が高くなる。この温度差によるハウジングの熱変形が発生し、装置の精度に悪影響を及ぼすという問題点があった。
本発明は、この問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、冷却液を流通する螺旋溝を二重にして、冷却液を往路、復路として往復に流して、ステータ及びハウジングを冷却することにより、ハウジング各部の温度差を少なくして、熱変形が小さい精度の良い回転軸装置を提供することである。
In the built-in motor cooling structure described in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above, since the spiral groove for flowing the coolant is single, the coolant flows in one way, and the temperature of the housing near the coolant inlet is low, The temperature of the housing near the coolant outlet becomes high. There is a problem in that the housing is thermally deformed due to this temperature difference, which adversely affects the accuracy of the apparatus.
The present invention has been made to solve this problem, and an object of the present invention is to double the spiral groove through which the coolant flows, and to flow the coolant back and forth as a forward path and a return path, thereby And cooling the housing reduces the temperature difference of each part of the housing, and provides an accurate rotating shaft device with small thermal deformation.
前述の目的を達成するために、本発明によれば、モータが内蔵された回転軸装置であって、枠体であるハウジングと、前記ハウジングに回転可能に支承された回転軸と、前記ハウジングに取付けられたステータと前記回転軸に取付けられたロータとからなるモータと、前記ステータと前記ハウジングとの間に嵌着された円筒状のスリーブと、を具備し、前記ステータの外周面又は前記スリーブの内周面に第1の螺旋溝を設けると共に、前記ハウジングの内周面又は前記スリーブの外周面に第2の螺旋溝を設け、前記第1の螺旋溝を往路とし、前記第2の螺旋溝を復路として冷却液を流通させると共に、前記第1の螺旋溝の冷却液と前記第2の螺旋溝の冷却液とが互いに逆方向に流通するように、前記第1の螺旋溝の冷却液出口側後端と前記第2の螺旋溝の冷却液入口側始端とを連通する連通路を設け、二重の冷却液流通路構造にした回転軸装置が提供される。
前述のように、ビルトインモータのステータの外周面とハウジングの内周面に円筒状のスリーブを挟んで二重の螺旋溝を設け、二重の冷却液流通路構造に構成されている。このような構成であるから、二重の螺旋溝に冷却液を往路、復路として往復に流通させて、ハウジング各部の温度差を少なくすることができる。円筒状のスリーブの内周面と外周面に二重の螺旋溝を設ければ、螺旋溝の加工が容易に行える。
In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, there is provided a rotary shaft device incorporating a motor, the housing being a frame, the rotary shaft rotatably supported by the housing, and the housing. A motor comprising a stator attached and a rotor attached to the rotating shaft, and a cylindrical sleeve fitted between the stator and the housing, the outer peripheral surface of the stator or the sleeve inner peripheral surface provided with a first spiral groove, the second spiral groove provided on the outer peripheral surface of the inner circumferential surface or said sleeve of said housing, and said first helical groove and forward, the second helix The coolant of the first spiral groove is circulated using the groove as a return path, and the coolant of the first spiral groove and the coolant of the second spiral groove are circulated in opposite directions. Outlet side rear end and said first The coolant inlet side starting end and the communication path for communicating the spiral grooves provided for, the rotary shaft apparatus which double cooling liquid flow channel structure is provided.
As described above, a double spiral groove is provided on the outer peripheral surface of the stator of the built-in motor and the inner peripheral surface of the housing with the cylindrical sleeve interposed therebetween, thereby forming a double coolant flow path structure. With such a configuration, the coolant can be circulated back and forth in the double spiral groove as a forward path and a return path, thereby reducing the temperature difference in each part of the housing. If a double spiral groove is provided on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the cylindrical sleeve, the spiral groove can be easily processed.
本発明によれば、内蔵されたモータのステータの外周面とハウジングの内周面に、円筒状のスリーブを挟んで二重の螺旋溝を設けた。そして、冷却液を往路、復路として往復に流通させたので、ハウジング各部の温度差が少なくなり、熱変形が小さくなり、装置の精度が良くなった。また、円筒状のスリーブの内周面と該スリーブの外周面に螺旋溝を設け、二重の冷却液流通路構造にして、冷却液を往路、復路として往復に流通させたので、前述と同様に熱変形が小さくなり、装置の精度が良くなった。しかも、円筒状のスリーブに二重の螺旋溝を設けたので、螺旋溝の加工が容易で、装置が安価になった。 According to the present invention, the double spiral groove is provided between the outer peripheral surface of the stator of the built-in motor and the inner peripheral surface of the housing with the cylindrical sleeve interposed therebetween. Then, since the coolant was circulated back and forth as the forward path and the return path, the temperature difference in each part of the housing was reduced, thermal deformation was reduced, and the accuracy of the apparatus was improved. In addition, a spiral groove is provided on the inner peripheral surface of the cylindrical sleeve and the outer peripheral surface of the sleeve to form a double coolant flow passage structure, and the coolant is circulated back and forth as a forward path and a return path. As a result, thermal deformation was reduced and the accuracy of the device was improved. In addition, since the double spiral groove is provided in the cylindrical sleeve, it is easy to process the spiral groove and the apparatus is inexpensive.
以下、本発明による回転軸装置の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の好ましい実施の形態を示す工作機械の主軸装置の断面図である。図2は、本発明の好ましい他の実施の形態を示す工作機械の回転テーブル装置の一部断面図である。
図1において、工作機械の主軸装置の枠体であるハウジング1は、図示しない工作機械本体に取付けられている。主軸3は軸受5、7を介してハウジング1に回転可能に支承されている。主軸3の先端部は、工具ホルダ装着のためのテーパ穴9が設けられている。この主軸装置はモータが内蔵されており、主軸3にロータ11が取付けられ、ハウジング1の内周面にステータ13が取付けられている。ハウジング1の内周面でステータ13が取付けられている部位に円筒状のスリーブ15が嵌着されている。スリーブ15が抜け出さないように、カラー17を介して押え板19がスリーブ15を押えている。装置の発熱部を冷却する冷却液は、図示していない公知の液温調整装置により温度調整されている。
Hereinafter, preferred embodiments of a rotating shaft device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a spindle device of a machine tool showing a preferred embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a rotary table device of a machine tool showing another preferred embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a housing 1 that is a frame of a spindle device of a machine tool is attached to a machine tool main body (not shown). The
ステータ13の外周面には、ステータ13を冷却するための冷却液を流す螺旋溝21が設けられている。この螺旋溝21は、始端21aから終端21bに向って連続した螺旋に形成されている。ハウジング1の内周面には、ハウジング1を冷却するための冷却液を流す螺旋溝23が設けられている。この螺旋溝23は、始端23aから終端23bに向って連続した螺旋に形成されている。螺旋溝21と螺旋溝23は、円筒状のスリーブ15を挟んで二重の螺旋溝を形成している。螺旋溝21の始端21aに冷却液を流入するための流入口25が接続されている。螺旋溝21の終端21bと螺旋溝23の始端23aは連通路27で連通されている。螺旋溝23の終端23bに冷却液を回収するための回収口29が接続されている。なお、別の実施の形態として、円筒状のスリーブ15の内周面に螺旋溝21を設け、該スリーブ15の外周面に螺旋溝23を設けても良い。
A
図1に示す実施の形態では、冷却液を流入口25から流入すると、冷却液は螺旋溝21を流通し、連通路27を通り、螺旋溝23を逆方向に流通し、冷却液は回収口29から回収される。冷却液は螺旋溝21と螺旋溝23の中を逆方向に流れるので、ステータ13及びハウジング1の冷却効果が平均化され、ハウジング各部の温度差が小さくなり、装置の熱変形が小さくなった。従来の装置は、螺旋溝が一重であるので、冷却液流入付近は温度が低く、冷却液出口付近は温度が高くなり、定常的に温度勾配が発生していた。
In the embodiment shown in FIG. 1, when the cooling liquid flows in from the
図示していない別の実施の形態は、連通路27を設けず、螺旋溝21の終端21bに冷却液の回収口を接続し、更に、螺旋溝23の始端23aに冷却液の流入口を接続する。そして、冷却液を螺旋溝21の始端21aから流入し、終端21bから外に回収する。別経路で冷却液を螺旋溝23の始端23aから流入し、終端23bから外に回収する。このように二重の螺旋溝に冷却液を往路、復路として別経路で流すようにしても良い。
In another embodiment not shown, the
図2は、他の実施の形態を示したものであり、工作機械の回転テーブル装置である。図2において、回転テーブル装置の枠体であるハウジング41は、図示しない工作機械本体に取付けられている。回転テーブル43は軸受45を介してハウジング41に回転可能に支承されている。この回転テーブル装置はモータが内蔵されており、回転テーブル43の下部位にロータ47が取付けられ、ハウジング41の内周面にステータ49が取付けられている。ハウジング1の内周面でステータ49が取付けられている部位に、円筒状のスリーブ51が取付けられている。
FIG. 2 shows another embodiment, which is a rotary table device of a machine tool. In FIG. 2, a
図2に示す実施の形態では、円筒状のスリーブ51の内周面に螺旋溝53が設けられ、スリーブ51の外周面に螺旋溝55が設けられている。螺旋溝53の始端53aに冷却液を流入するための流入口57が接続され、螺旋溝53の終端53bと螺旋溝55の始端55aが連通路59で連通されている。螺旋溝55の終端55bに冷却液を回収するための回収口61が接続されている。この実施の形態では、冷却液を流入口57から流入すると、冷却液は螺旋溝53を流通し、連通路59を通り、螺旋溝55を逆方向に流通し、冷却液は回収口61から回収される。作用効果は前述の主軸装置の場合と同様である。また、円筒状のスリーブ51に螺旋溝53、55を設けたので、螺旋溝の加工が容易で、装置が安価に製作できる。
In the embodiment shown in FIG. 2, the
図示していないが、連通路59を設けず、螺旋溝53の終端53bに回収口を接続し、螺旋溝55の始端55aに流入口を接続して、別々に冷却液を往路、復路として流入するようにしてもよい。要は、二重の螺旋溝に冷却液を逆方向に流すことによって、ハウジング各部の温度差を少なくして、熱変形が小さい装置を得ることができる。なお、別の実施の形態として、ステータ49の外周面に螺旋溝53を設け、ハウジング41の内周面に螺旋溝55を設けても良い。
Although not shown, the
1 ハウジング
3 主軸
11 ロータ
13 ステータ
15 スリーブ
21、23 螺旋溝
41 ハウジング
43 回転テーブル
47 ロータ
49 ステータ
51 スリーブ
53、55 螺旋溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
枠体であるハウジングと、
前記ハウジングに回転可能に支承された回転軸と、
前記ハウジングに取付けられたステータと前記回転軸に取付けられたロータとからなるモータと、
前記ステータと前記ハウジングとの間に嵌着された円筒状のスリーブと、を具備し、
前記ステータの外周面又は前記スリーブの内周面に第1の螺旋溝を設けると共に、前記ハウジングの内周面又は前記スリーブの外周面に第2の螺旋溝を設け、前記第1の螺旋溝を往路とし、前記第2の螺旋溝を復路として冷却液を流通させると共に、前記第1の螺旋溝の冷却液と前記第2の螺旋溝の冷却液とが互いに逆方向に流通するように、前記第1の螺旋溝の冷却液出口側後端と前記第2の螺旋溝の冷却液入口側始端とを連通する連通路を設け、二重の冷却液流通路構造にしたことを特徴とする回転軸装置。 A rotary shaft device with a built-in motor,
A housing which is a frame,
A rotating shaft rotatably supported on the housing;
A motor comprising a stator attached to the housing and a rotor attached to the rotating shaft;
A cylindrical sleeve fitted between the stator and the housing,
Provided with an outer peripheral surface or the first spiral groove on the inner peripheral surface of the sleeve of the stator, the second spiral groove provided on the inner peripheral surface or outer peripheral surface of the sleeve of the housing, said first spiral groove In the outward path, the second spiral groove is used as a return path and the coolant is circulated, and the first spiral groove and the second spiral groove are circulated in opposite directions. A rotation characterized in that a communication path is provided to connect the rear end on the coolant outlet side of the first spiral groove and the start end on the coolant inlet side of the second spiral groove to form a double coolant flow path structure. Axle device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004207266A JP4636824B2 (en) | 2004-07-14 | 2004-07-14 | Rotating shaft device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004207266A JP4636824B2 (en) | 2004-07-14 | 2004-07-14 | Rotating shaft device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006026774A JP2006026774A (en) | 2006-02-02 |
JP4636824B2 true JP4636824B2 (en) | 2011-02-23 |
Family
ID=35893717
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004207266A Active JP4636824B2 (en) | 2004-07-14 | 2004-07-14 | Rotating shaft device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4636824B2 (en) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ITMI20070860A1 (en) * | 2007-04-26 | 2008-10-27 | Gildemeister Spa | DEVICE FOR THREADING ON A NUMERIC CONTROLLED MACHINE |
WO2009107493A1 (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-03 | Thk株式会社 | Rotating table device with cooling structure and rotating bearing with cooling structure |
US8516850B2 (en) * | 2008-07-14 | 2013-08-27 | Johnson Controls Technology Company | Motor cooling applications |
KR101019955B1 (en) * | 2008-12-30 | 2011-03-09 | 주식회사 효성 | Rotating apparatus |
TW201103691A (en) * | 2009-07-21 | 2011-02-01 | Dar Harnq Industry Co Ltd | Main axle device capable of improving cooling effect |
CN106953467A (en) * | 2017-04-07 | 2017-07-14 | 上海蔚来汽车有限公司 | Electromotor cooling system |
CN108110949A (en) * | 2018-01-31 | 2018-06-01 | 江苏工大金凯高端装备制造有限公司 | A kind of fast tool servo device |
CN108233669A (en) * | 2018-01-31 | 2018-06-29 | 江苏工大金凯高端装备制造有限公司 | A kind of fast tool servo device with quick cooling function |
CN109202138A (en) * | 2018-11-20 | 2019-01-15 | 陕西海力特精密机械有限公司 | The double knife numerically-controlled machine tool of the double main shafts of oblique lathe bed of main shaft docking processing can be achieved |
CN109865848A (en) * | 2019-03-27 | 2019-06-11 | 宁波天控五轴数控技术有限公司 | A kind of electro spindle |
CN110594172B (en) * | 2019-08-05 | 2020-10-02 | 重庆和睦环保工程有限公司 | Centrifugal draught fan for boiler |
CN112467940B (en) * | 2019-12-24 | 2022-11-25 | 长城汽车股份有限公司 | Motor cooling structure, drive assembly and vehicle |
CN114696521B (en) * | 2022-05-30 | 2022-08-09 | 常州市常华电机有限公司 | Permanent magnet synchronous motor and control method thereof |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03109750U (en) * | 1990-02-28 | 1991-11-11 | ||
JPH04128146U (en) * | 1991-05-17 | 1992-11-24 | オークマ株式会社 | Built-in headstock |
JPH05342U (en) * | 1991-06-26 | 1993-01-08 | 村田機械株式会社 | Spindle base cooling device |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0810973B2 (en) * | 1988-04-08 | 1996-01-31 | ファナック株式会社 | Internal cooling motor by gas |
JPH07264810A (en) * | 1994-03-17 | 1995-10-13 | Okuma Mach Works Ltd | Liquid-cooled motor |
JPH0871888A (en) * | 1994-08-31 | 1996-03-19 | Howa Mach Ltd | Spindle cooling device |
JP3448416B2 (en) * | 1996-02-28 | 2003-09-22 | 株式会社日平トヤマ | Built-in motor |
JPH10263985A (en) * | 1997-03-25 | 1998-10-06 | Toshiba Mach Co Ltd | Main spindle device |
JPH1133877A (en) * | 1997-07-25 | 1999-02-09 | Asahi Optical Co Ltd | Spindle cooling mechanism |
JPH11291142A (en) * | 1998-04-13 | 1999-10-26 | Disco Abrasive Syst Ltd | Spindle temperature control device and dicing device |
-
2004
- 2004-07-14 JP JP2004207266A patent/JP4636824B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03109750U (en) * | 1990-02-28 | 1991-11-11 | ||
JPH04128146U (en) * | 1991-05-17 | 1992-11-24 | オークマ株式会社 | Built-in headstock |
JPH05342U (en) * | 1991-06-26 | 1993-01-08 | 村田機械株式会社 | Spindle base cooling device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006026774A (en) | 2006-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4636824B2 (en) | Rotating shaft device | |
JP5337417B2 (en) | Casting groove cooling mechanism of electric motor / generator | |
JP5485784B2 (en) | Machine tool spindle cooling structure | |
JP3137543U (en) | Spindle unit | |
JPH0246345B2 (en) | ||
JP2001065647A (en) | Driving unit | |
WO2007010926A1 (en) | Lubricating device of rolling bearing | |
JP2010221360A (en) | Machine tool | |
JPH0636364U (en) | Cooling mechanism for outer-rotor type high-speed rotating electric machine | |
JP3522879B2 (en) | Built-in motor | |
JPH0192048A (en) | Motor built-in type main spindle device equipped with cooling means | |
JPH0279746A (en) | Liquid-cooled type motor | |
JPH0631585A (en) | Cooling structure for main spindle device | |
JP3748249B2 (en) | Motor cooling device | |
JPH09150346A (en) | Motor built-in spindle | |
JPH0382356A (en) | Cooling structure of motor | |
JP5338209B2 (en) | Machine tool spindle equipment | |
JP4527622B2 (en) | Rolling bearing lubrication system | |
JPH10263985A (en) | Main spindle device | |
JP4637321B2 (en) | Rotary joint | |
CN217749366U (en) | High-speed high-precision spindle mechanism for machining center machine | |
JP4663066B2 (en) | Rotary joint | |
JP2007090518A (en) | Main spindle of machine tool | |
CN112792363B (en) | Electric spindle and machine tool | |
JPH10113845A (en) | Spindle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070604 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100218 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100629 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100827 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101026 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101122 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131203 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4636824 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |