JP6737843B2 - 主軸装置 - Google Patents

Description

本発明は、工具を用いて加工対象物を加工する旋盤機（工作機械）に用いられる主軸装置に関する。

ワークに対する加工中に生じる熱に起因して主軸シャフトを収容する主軸ハウジングなどが熱変形し、その熱変形により加工精度が低下する場合がある。このため、熱変形を抑制する対策が重要となる。

例えば、下記の特許文献１には、ハウジングおよび主軸にそれぞれ冷却液通路を設け、ハウジング内の冷却液通路と主軸内の冷却液通路との間で冷却液を受け渡して、主軸内に冷却液を流すことで主軸や軸受を冷却する冷却構造が開示されている。

特開２０１１−２４０４２８号公報

ところが特許文献１の冷却構造では、軸受で生じた熱は冷却されるものの少なからずハウジングに伝わる。ハウジングに伝わった熱量がハウジングの局所で異なる場合、当該ハウジングの局所間で生じる温度差に起因して熱変形が生じ易くなる。近年、ワークに対する加工がナノ単位で制御される場合があり、この場合には加工中に生じる熱変形が微量であっても、加工精度の低下が顕在化する傾向にある。したがって、加工精度の低下を抑制する対策が強く求められている。

そこで、本発明は、加工精度の低下を抑制し得る主軸装置を提供することを目的とする。

本発明の態様は、主軸装置であって、主軸ハウジングと、前記主軸ハウジングの内部で回転可能に支持される主軸シャフトと、前記主軸シャフトの軸方向に沿って前記主軸ハウジングが挿通される挿通孔を有する主軸取付台と、前記主軸取付台を覆う取付台カバーと、前記取付台カバーの内部に設けられ、前記取付台カバーの内部の温度を調節するための温調部と、を備える。

本発明によれば、温調部によって取付台カバーの内部を冷却することができる。このため、取付台カバーに覆われる主軸取付台、その主軸取付台の挿通孔に挿通される主軸ハウジング、および、主軸ハウジングの内部で支持される主軸シャフトなどの部材間の温度差や、当該部材における局所的な温度差を低減することができる。したがって、取付台カバーに覆われる部材が熱変形することを抑制することができる。この結果、加工精度の低下を抑制することができる。

本実施の形態の旋盤機を示す概略図である。 図１の主軸装置の断面を示す概略図である。 変形例１の主軸装置の断面を示す概略図である。 変形例２の主軸装置の断面を示す概略図である。 変形例３の主軸装置の一部を拡大して示す図である。 変形例５の主軸装置を図１と同じ視点で示す図である。

本発明について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。

〔実施の形態〕
図１は、旋盤機１０を示す概略図である。旋盤機１０は、工具を用いて加工対象物を加工するものであり、基礎ベッド１２、主軸支持部１４、テーブル支持部１６、テーブル１８および主軸装置２０を有する。

主軸支持部１４は、基礎ベッド１２上に設けられており、基礎ベッド１２に対して左右方向へ移動可能に主軸装置２０を支持するものである。なお、主軸装置２０における主軸シャフト２２が延びている方向（軸方向）を前後方向とし、当該主軸装置２０が載置される載置面Ｆに平行な面内で軸方向に対して直交する方向を左右方向とし、当該載置面Ｆおよび軸方向に対して直交する方向を上下方向とする。下方向は、重力が働く方向である。また、主軸装置２０においてチャック部３０が設けられる主軸シャフト２２の一端側を前側とし、当該主軸シャフト２２の他端側を後側とする。

主軸支持部１４は、基礎ベッド１２上に左右方向に沿って設けられる第１スライド部１４ａと、第１スライド部１４ａに沿って移動可能な主軸移動台１４ｂと、主軸移動台１４ｂを駆動する不図示の第１駆動機構とを有する。

第１駆動機構には、モータ、および、モータの回転力を直進運動に変換するボールねじなどの部材が含まれる。第１駆動機構によって主軸移動台１４ｂが第１スライド部１４ａに沿って移動することで、その主軸移動台１４ｂ上に設けられる主軸装置２０が基礎ベッド１２に対して左右方向へ移動する。

テーブル支持部１６は、基礎ベッド１２上に設けられており、基礎ベッド１２に対して前後方向へテーブル１８を移動可能に支持するものである。このテーブル支持部１６は、基礎ベッド１２上に前後方向に沿って設けられる第２スライド部１６ａと、第２スライド部１６ａに沿って移動可能なテーブル１８を駆動する不図示の第２駆動機構とを有する。

第２駆動機構には、モータ、および、モータの回転力を直進運動に変換するボールねじなどの部材が含まれる。第２駆動機構によってテーブル１８が第２スライド部１６ａを通じて基礎ベッド１２に対して前後方向へ移動する。テーブル１８は、上下方向の軸を回転軸として回転可能に設けられてもよい。

なお、本実施の形態では、主軸装置２０におけるチャック部３０に加工対象物が保持され、テーブル１８に工具が保持されるものとする。ただし、主軸装置２０におけるチャック部３０に工具が保持され、テーブル１８に加工対象物が保持されてもよい。

図２は、図１の主軸装置２０の断面を示す図である。本実施の形態の主軸装置２０は、加工対象物を回転可能に保持するものであり、加工対象物に対する加工をナノ単位で制御する場合などに使用される。この主軸装置２０は、主軸シャフト２２、主軸ハウジング２４、主軸取付台２６、カバー部材２８および取付台カバー２９を主な構成要素として備える。

主軸シャフト２２は、円筒状の部材であり、軸方向に沿って貫通する円筒状の貫通孔２２Ｈを有する。図２に示す例では、貫通孔２２Ｈは、前側貫通孔２２Ｈａと、前側貫通孔２２Ｈａの直径よりも小さい直径となる後側貫通孔２２Ｈｂとを有している。この主軸シャフト２２の一端側（前側）にはチャック部３０が設けられ、他端側（後側）にはモータ４０が設けられる。

チャック部３０は、主軸シャフト２２の一端に対して、主軸シャフト２２の回転に連動して主軸ハウジング２４の前側の表面上で回転可能に設けられる回転部材であり、本実施の形態では加工対象物を着脱する。なお、図１では、チャック部３０が円盤状に形成されているが、他の形状であってもよい。このチャック部３０は、主軸シャフト２２の前側に固定されたベース３０ａと、ベース３０ａに対して着脱可能に取り付けられた吸着パッド３０ｂとを有する。吸着パッド３０ｂの吸着面には開口ＯＰが形成される。ベース３０ａおよび吸着パッド３０ｂには、開口ＯＰと主軸シャフト２２の貫通孔２２Ｈの一端とを連通する連通路３０ｃが形成される。チャック部３０では、不図示の真空ポンプによって開口ＯＰから連通路３０ｃを通じて、チャック部３０の外部の空気が貫通孔２２Ｈに吸引されることで、加工対象物が吸着面に密着した状態で保持される。

モータ４０は、主軸シャフト２２の駆動源であり、主軸ハウジング２４の後側に取り付けられるモータケース４０ａと、モータケース４０ａ内に設けられるロータ４０ｂおよびステータ４０ｃとを有する。ロータ４０ｂには主軸シャフト２２が固定される。したがって、ロータ４０ｂの回転に連動して主軸シャフト２２が回転する。

主軸ハウジング２４は、略円筒状のハウジング本体２４ａと、後側ハウジング蓋２４ｂとを有する。ハウジング本体２４ａには、ハウジング本体２４ａの外周面から外側に向かって突出する環状のフランジ部５０が設けられる。フランジ部５０は、ハウジング本体２４ａと一体に成形されていてもよく、ハウジング本体２４ａとは別体として所定の固定具によりハウジング本体２４ａに固定されていてもよい。

ハウジング本体２４ａの後側には、そのハウジング本体２４ａの後側の開口を覆うように後側ハウジング蓋２４ｂが着脱可能に取り付けられる。後側ハウジング蓋２４ｂの表面（後端面）側には、モータ４０のモータケース４０ａが固定される。

後側ハウジング蓋２４ｂとハウジング本体２４ａとには、前後方向に沿って貫通する略円筒状のシャフト配置空間が形成される。このシャフト配置空間に主軸シャフト２２が配置され、当該シャフト配置空間に配置された主軸シャフト２２は、軸受６０を介して回転可能に支持される。

軸受６０は、本実施の形態では、スラスト軸受６０ａおよびラジアル軸受６０ｂを有する。スラスト軸受６０ａは、主軸シャフト２２の左側と右側とにそれぞれ設けられ、ラジアル軸受６０ｂは、スラスト軸受６０ａよりも主軸シャフト２２の後側において、当該主軸シャフト２２の前と後とにそれぞれ設けられる。なお、軸受６０は、静圧軸受であっても、転がり軸受であってもよい。ただし、上記のように加工対象物に対する加工をナノ単位で制御する場合には静圧軸受であることが好ましい。

主軸取付台２６は、主軸移動台１４ｂの載置面Ｆ（図１）上に載置される。この主軸取付台２６は、主軸シャフト２２の軸方向に沿って主軸ハウジング２４が挿通される挿通孔２６Ｈを有する。挿通孔２６Ｈに挿通された主軸ハウジング２４の前側は、ハウジング本体２４ａに設けられるフランジ部５０を介して主軸取付台２６の前側に固定され、当該主軸ハウジング２４の後側は、主軸取付台２６の後側に設けられる支持部材７０を介して支持される。

具体的には、フランジ部５０は、主軸取付台２６における前側（挿通孔２６Ｈの一方の開口側）に対してボルトなどの棒状締結部材で着脱可能に固定される。一方、支持部材７０は、主軸取付台２６における後側（挿通孔２６Ｈの他方の開口側）を基礎として主軸ハウジング２４を支持する。つまり、主軸ハウジング２４は、主軸取付台２６に対して、当該主軸ハウジング２４の前後から両持ちで保持される。

カバー部材２８は、フランジ部５０における前側の表面と、その表面から前側に延在するハウジング本体２４ａの外周面と、チャック部３０の外周面の一部とを覆うように設けられる。なお、カバー部材２８は、チャック部３０の外周面の一部を覆っているが、当該外周面の全体を覆っていてもよく、チャック部３０の外周面の少なくとも一部を覆っていればよい。

カバー部材２８には、シール部をシールするシールガスを流すためのガス用の流路２８ａが形成される。シール部は、チャック部３０とカバー部材２８との間およびチャック部３０とハウジング本体２４ａとの間の隙間である。ガスは、所定圧にまで圧縮されていてもよい。具体的には、例えば、空気などが挙げられる。シール部にシールガスが供給されることで、加工対象物の加工時に生じる屑、あるいは、加工時に用いられるクーラントなどが隙間を介して主軸ハウジング２４の内部（シャフト配置空間）に入ることが抑制される。なお、シール部に流れたシールガスは主軸装置２０の前側などから外部に排出される。

また、カバー部材２８には、冷媒を流すための不図示の冷媒用の流路が形成されており、その冷媒用の流路を流れる冷媒によってカバー部材２８の温度が調整される。この冷媒は、例えば、水あるいは圧縮空気などとされる。

図１および図２に示すように、取付台カバー２９は、主軸取付台２６を覆うカバー部材である。取付台カバー２９は、主軸取付台２６の略全体を覆う状態で主軸移動台１４ｂ（図１参照）に固定される。この主軸取付台２６の挿通孔２６Ｈに挿通される主軸ハウジング２４の前側の一部は取付台カバー２９から外部に露出している。

取付台カバー２９の内部には、取付台カバー２９の内部の温度を調節するための温調部８０（図１参照）が、主軸取付台２６の外周面のうち左側の外側面と右側の外側面との双方にそれぞれ設けられる。各々の温調部８０は、主軸取付台２６の外側面に固定された放熱板８２を有する。

放熱板８２は、本実施の形態では、第１の放熱片８２ａと、第１の放熱片８２ａに対して間隙を隔てて配置される第２の放熱片８２ｂとを有する。第２の放熱片８２ｂは、第１の放熱片８２ａよりも前側に配置される。第１の放熱片８２ａと第２の放熱片８２ｂとの間の間隙は、主軸シャフト２２の軸方向と交わる方向に沿って延在する。なお、図１に示す例では、間隙が延在する方向は、主軸シャフト２２の軸方向と略直交する。

放熱板８２には配管８４が取り付けられる。配管８４は、冷媒を循環させるための配管である。冷媒は、本実施の形態では水などの液体とされる。ただし、ガスであってもよい。配管８４は、取付台カバー２９を貫通しており、取付台カバー２９の内部に配置されるカバー内配管部位８４ａと、取付台カバー２９の外部に配置されるカバー外配管部位８４ｂとを有する。

カバー内配管部位８４ａは、放熱板８２に所定の固定具により固定される。カバー外配管部位８４ｂには循環ポンプ８６が設けられる。なお、図１および図２に示す例では、主軸取付台２６における左側の配管８４と右側の配管８４とは連結されておらず別々の循環経路となっているが、左側の配管８４と右側の配管８４とが連結されて１つの循環経路となっていてもよい。

循環ポンプ８６によって配管８４（カバー内配管部位８４ａおよびカバー外配管部位８４ｂ）の内部を冷媒が循環し、少なくともこの冷媒によって取付台カバー２９に覆われる主軸取付台２６が冷却される。主軸取付台２６の左側および右側の双方には、シールガスを冷却するための冷却用流路２６ａ（図２参照）が形成される。

冷却用流路２６ａの流入口には、取付台カバー２９の外部に設けられるコンプレッサ８８（図２参照）のホース８８ａが接続される。一方、冷却用流路２６ａの流出口には、連通管８９を介して、カバー部材２８に形成された流路２８ａ（図２参照）が接続される。したがって、冷却用流路２６ａを流れたシールガスは、連通管８９および流路２８ａを順次経由し、ガス供給先であるチャック部３０とカバー部材２８との間の隙間に供給される。

また、取付台カバー２９には、シールガスを取付台カバー２９の内部に供給するためのガス供給管９０が接続される。ガス供給管９０の流入口には、カバー部材２８に形成された流路２８ｂ（図２参照）が接続される。

流路２８ｂは、チャック部３０とカバー部材２８との間の隙間に供給されたシールガスの一部を、ガス供給管９０に供給するための流路である。本実施の形態では、この流路２８ｂの一端側はチャック部３０とカバー部材２８との間の隙間に開口し、当該流路２８ｂの他端側はカバー部材２８の外周面に開口する。なお、シール部に供給されたシールガスを主軸ハウジング２４の外部に排出するため、当該主軸ハウジング２４に設けられた不図示の排出経路に、ガス供給管９０が接続されていてもよい。

次に、図１および図２を用いて、シールガスの流れに関して説明する。本実施の形態の主軸装置２０では、コンプレッサ８８からシールガスが出力される。シールガスは、コンプレッサ８８から出力されると、コンプレッサ８８のホース８８ａを介して、主軸取付台２６に形成される冷却用流路２６ａに流入し、冷却用流路２６ａを流れる。

冷却用流路２６ａから流出したシールガスは、連通管８９を介して、カバー部材２８に形成された流路２８ａに流入し、その流路２８ａを経由して、チャック部３０とカバー部材２８との間の隙間に流れる。この隙間に流れたシールガスの一部は主軸装置２０の前側から外部に排出され、当該シールガスの他の一部はカバー部材２８に形成された流路２８ｂに流入する。

流路２８ｂに流入したシールガスは、その流路２８ｂを経由して、ガス供給管９０に流入し、ガス供給管９０を流れて、取付台カバー２９の内部に流入する。取付台カバー２９の内部に流入したシールガスは、取付台カバー２９の内部で対流し、その一部は、取付台カバー２９の排出口から外部に排出される。この排出口は、取付台カバー２９と主軸ハウジング２４との間に形成される隙間であってもよく、取付台カバー２９に設けられた貫通孔であってもよい。

〔変形例〕
以上、本発明の一例として上記の実施の形態が説明されたが、本発明の技術的範囲は上記の実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記の実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることはもちろんである。その様な変更また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、特許請求の範囲の記載から明らかである。上記の実施の形態に変更または改良を加えた例を以下に記載する。

（変形例１）
図３は、変形例１の主軸装置２０を示す概略図である。なお、図３では、上記実施の形態において説明した構成と同様の構成については同一の符号が付されており、既に説明した上記実施の形態の構成については適宜省略する。

変形例１の主軸装置２０では、取付台カバー２９の内部に圧縮ガスを供給する専用のコンプレッサ９２にガス供給管９０が接続され、当該コンプレッサ９２からガス供給管９０に流入する圧縮ガスが取付台カバー２９の内部に供給される。このように、取付台カバー２９の内部に供給される圧縮ガスは、上記実施の形態のようにシールガスでなくてもよい。

（変形例２）
図４は、変形例２の主軸装置２０を示す概略図である。なお、図４では、上記実施の形態において説明した構成と同様の構成については同一の符号が付されており、既に説明した上記実施の形態の構成については適宜省略する。

変形例２の主軸装置２０では、軸受６０は静圧軸受とされ、主軸ハウジング２４（ハウジング本体２４ａ）には軸受６０に対して軸受用のガスを供給するための流路６０ｄが形成される。軸受用のガスは、例えば、エアなどのガスが所定圧にまで圧縮された圧縮ガスとされ、シールガスよりも大きい圧力で圧縮されてもよい。この軸受用のガスを供給する供給部９４は、連通路９６を介して、主軸取付台２６に形成された冷却用流路２６ｂの流入口と接続され、当該冷却用流路２６ｂの流出口は、流路６０ｄと接続される。

なお、図４のハウジング本体２４ａでは、便宜上、ラジアル軸受６０ｂと冷却用流路２６ｂとを接続する流路が省略されている。

このような変形例２の主軸装置２０では、供給部９４から出力された軸受用ガスは、連通路９６を介して冷却用流路２６ｂに流入し、冷却用流路２６ｂを流れ、当該冷却用流路２６ｂから流出した軸受用ガスは、流路６０ｄを介して軸受６０に供給される。軸受６０に供給された軸受用ガスは、軸受６０からシャフト配置空間に流れて主軸シャフト２２の支持体として作用する。なお、シャフト配置空間に流れた軸受用ガスは、主軸ハウジング２４に形成された不図示の排出経路を通じて外部に排出される。

このように、軸受用ガスを冷却するための冷却用流路２６ｂが主軸取付台２６に形成され、当該冷却用流路２６ｂを流れた軸受用ガスがガス供給先である軸受６０に供給されてもよい。

（変形例３）
図５は、変形例３の主軸装置２０の一部を拡大して示す図である。なお、図５では、上記実施の形態において説明した構成と同様の構成については同一の符号が付されており、既に説明した上記実施の形態の構成については適宜省略する。

変形例３の主軸装置２０では、上記実施の形態の冷却用流路２６ａに代えて冷却用流路２６ｃが設けられる。冷却用流路２６ｃは、流入口と連通する第１の連通部１００と、その第１の連通部１００と流出口とを連通する第２の連通部１０２とを有する。第２の連通部１０２は、第１の連通部１００よりも広く形成される。つまり、冷却用流路２６ｃを流れるガスの流路方向に直交する方向の断面積は、第１の連通部１００よりも第２の連通部１０２のほうが大きい。

このように冷却用流路２６ｃの後側が前側よりも広い空間とされることで、第１の連通部１００から第２の連通部１０２に流入した圧縮ガスが断熱膨張して圧縮ガスの温度が低下し易くなる。したがって、上記実施の形態の場合に比べて、冷却用流路２６ｃを流れるガスをより冷却することができる。

また、変形例３における第２の連通部１０２を囲う壁面には凹凸が形成される。このため、凹凸がない場合に比べて壁面の表面積が大きくなることで、冷却用流路２６ｃを流れるガスをより冷却することができる。ただし、第２の連通部１０２を囲う壁面に凹凸が形成されていなくてもよい。なお、第２の連通部１０２を囲う壁面とは、第２の連通部１０２を形成する主軸取付台２６の隔壁の壁面を意味する。

図５に示す例では、第２の連通部１０２は、主軸シャフト２２の軸方向に沿って略真っ直ぐ延在していたが、蛇行するなどといったように屈曲部位を有していてもよい。第２の連通部１０２が屈曲部位を有する場合、略真っ直ぐ延在する場合に比べて第１の連通部１００から流出口までの距離が長くなることで、冷却用流路２６ｃを流れるガスをより冷却することができる。

また、図５に示す例では、冷却用流路２６ｃを流れるガスの流路方向に直交する方向における第２の連通部１０２の断面積は略一定であったが、一定でなくてもよい。例えば、第１の連通部１００から流出口に向かうにつれて、冷却用流路２６ｃを流れるガスの流路方向に直交する方向における第２の連通部１０２の断面積が大きくなっていてもよい。

（変形例４）
第１の放熱片８２ａと第２の放熱片８２ｂとの形状は、上記実施の形態では同じであったが、異なっていてもよい。また、第１の放熱片８２ａと第２の放熱片８２ｂとの大きさは、上記実施の形態では同じであったが、異なっていてもよい。

なお、主軸ハウジング２４の内部から主軸ハウジング２４に伝わる熱はその主軸ハウジング２４に固定されるフランジ部５０から伝わり易いため、主軸取付台２６では前側の温度が後側よりも高い温度勾配となる傾向にある。したがって、第２の放熱片８２ｂの表面積は、第１の放熱片８２ａの表面積よりも大きいことが好ましい。このようにすることで、主軸取付台２６の前後方向で温度勾配があっても、その前後方向で生じる温度勾配を緩和することができる。

なお、主軸取付台２６と放熱板８２との温度差に起因する放熱板８２の反りを低減し易くするためには、主軸取付台２６に対する第１の放熱片８２ａおよび第２の放熱片８２ｂの固定箇所は、ともに１か所であることが好ましい。

（変形例５）
上記実施の形態では、放熱板８２が第１の放熱片８２ａと第２の放熱片８２ｂとの２つに分割されていた。しかし、放熱板８２は、図６に例示するように第１の放熱片８２ａ〜第４の放熱片８２ｄの４つに分割されていてもよい。また、放熱板８２は、図示しないが、３つもしくは５つ以上に分割されていてもよく、１つに統合されていてもよい。

（変形例６）
上記の実施の形態と上記変形例とは、矛盾の生じない範囲で任意に組み合わされてもよい。

〔技術的思想〕
上記の実施の形態および変形例から把握し得る技術的思想について、以下に記載する。

主軸装置（２０）は、主軸ハウジング（２４）と、主軸ハウジング（２４）の内部で回転可能に支持される主軸シャフト（２２）と、主軸シャフト（２２）の軸方向に沿って主軸ハウジング（２４）が挿通される挿通孔（２６Ｈ）を有する主軸取付台（２６）と、を備える。
また、主軸装置（２０）は、主軸取付台（２６）を覆う取付台カバー（２９）を備え、取付台カバー（２９）の内部には、取付台カバー（２９）の内部の温度を調節するための温調部（８０）が設けられる。
このような主軸装置（２０）では、温調部（８０）によって取付台カバー（２９）の内部を冷却することができる。このため、取付台カバー（２９）に覆われる主軸取付台（２６）、その主軸取付台（２６）の挿通孔（２６Ｈ）に挿通される主軸ハウジング（２４）、あるいは、主軸ハウジング（２４）の内部で支持される主軸シャフト（２２）の発熱を低減することができる。したがって、主軸取付台（２６）、主軸ハウジング（２４）および主軸シャフト（２２）の熱変形に起因した加工精度の低下を抑制することができる。

温調部（８０）は、主軸取付台（２６）の外周面に固定された放熱板（８２）を有し、放熱板（８２）には、冷媒が流れる配管（８４）が取り付けられるようにしてもよい。
このようにすれば、放熱板（８２）によって主軸取付台（２６）で生じる熱を放熱するのみならず、冷媒によって取付台カバー（２９）の内部を冷却することができる。このため、主軸取付台（２６）、主軸ハウジング（２４）あるいは主軸シャフト（２２）の発熱をより低減し易くなる。

取付台カバー（２９）には、取付台カバー（２９）の内部に圧縮ガスを供給するためのガス供給管（９０）が接続されるようにしてもよい。
このようにすれば、圧縮ガスによって取付台カバー（２９）の内部を対流させることが可能となる。このため、取付台カバー（２９）の内部に圧縮ガスが供給されない場合に比べて、取付台カバー（２９）の内部での温度差がより小さくなるように、当該内部全体にわたって冷却することができる。

ガス供給管（９０）には、主軸ハウジング（２４）における主軸シャフト（２２）の一端側の表面上で回転可能に設けられる回転部材（３０）と、回転部材（３０）の外周面を覆うカバー部材（２８）との間の隙間に供給されたシールガスの一部が流入するようにしてもよい。
このようにすれば、回転部材（３０）とカバー部材（２８）との間の隙間をシールするシールガスを、取付台カバー（２９）の内部を対流させるための圧縮ガスとして利用することができる。このため、取付台カバー（２９）の内部を対流させるための圧縮ガスとシールガスとを別々に用いる場合に比べて、消費ガス量を大幅に抑えることができる。したがって、取付台カバー（２９）の内部を効率よく冷却することができる。

主軸取付台（２６）には、供給されたガスを冷却するための冷却用流路（２６ａ〜２６ｃ）が形成され、冷却用流路（２６ａ〜２６ｃ）を流れたガスは、ガス供給先に供給されるようにしてもよい。
このようにすれば、温調部（８０）によって、取付台カバー（２９）に覆われる主軸取付台（２６）の冷却用流路（２６ａ〜２６ｃ）を流れるガスを冷却し、その冷却したガスをガス供給先に供給することができる。このため、冷却用流路（２６ａ〜２６ｃ）からガス供給先までの経路やガス供給先での発熱を低減することができる。したがって、熱変形に起因した加工精度の低下をより一段と抑制することができる。

冷却用流路（２６ｃ）は、ガスの流入口と連通する第１の連通部（１００）と、第１の連通部（１００）よりも広く形成され、第１の連通部（１００）とガスの流出口とを連通する第２の連通部（１０２）とを有するようにしてもよい。
このようにすれば、第１の連通部（１００）から第２の連通部（１０２）に流入した圧縮ガスが断熱膨張して圧縮ガスの温度が低下し易くなる。したがって、冷却用流路（２６ｃ）を流れるガスをより冷却することができる。

ガス供給先は、主軸ハウジング（２４）における主軸シャフト（２２）の一端側の表面上で回転可能に設けられる回転部材（３０）と、回転部材（３０）の外周面を覆うカバー部材（２８）との間の隙間であってもよい。このようにすれば、当該隙間をシールするシールガスを冷却した状態で供給することができる。

ガス供給先は、主軸シャフト（２２）を回転可能に支持する軸受であってもよい。このようにすれば、静圧軸受用のガスを冷却した状態で供給することができる。

放熱板（８２）は、第１の放熱片（８２ａ）と、第１の放熱片（８２ａ）に対して間隙を隔てて配置される第２の放熱片（８２ｂ）とを有し、第２の放熱片（８２ｂ）は、第１の放熱片（８２ａ）よりも、主軸シャフト（２２）と連動して回転可能な回転部材（３０）が設けられる主軸シャフト（２２）の一端側に配置されるようにしてもよい。
このようにすれば、主軸取付台（２６）における主軸シャフト（２２）の一端側と他端側とで温度勾配が生じても、その一端側と他端側とで生じる温度勾配を緩和し易くなる。

第１の放熱片（８２ａ）と第２の放熱片（８２ｂ）との間隙は、主軸シャフト（２２）の軸方向と交わる方向に沿って延在するようにしてもよい。
このようにすれば、第１の放熱片（８２ａ）と第２の放熱片（８２ｂ）との間隙は、主軸シャフト（２２）の軸方向と平行である場合に比べて、主軸取付台（２６）における主軸シャフト（２２）の一端側と他端側とで温度勾配を緩和し易くなる。

第２の放熱片（８２ｂ）の表面積は、第１の放熱片（８２ａ）の表面積よりも大きいようにしてもよい。
このようにすれば、主軸取付台（２６）における主軸シャフト（２２）の一端側と他端側とで温度勾配をより緩和し易くなる。

主軸取付台（２６）に対する第１の放熱片（８２ａ）および第２の放熱片（８２ｂ）の固定箇所は、ともに１か所であるようにしてもよい。
このようにすれば、主軸取付台（２６）と放熱板（８２）との温度差に起因する放熱板（８２）の反りを低減し易くなる。

１０…旋盤機 ２０…主軸装置
２２…主軸シャフト ２４…主軸ハウジング
２６…主軸取付台 ２８…カバー部材
２９…取付台カバー ３０…チャック部
４０…モータ ５０…フランジ部
６０…軸受 ７０…支持部材
８０…温調部 ９０…ガス供給管

Claims (10)

1. 主軸ハウジングと、
   前記主軸ハウジングの内部で回転可能に支持される主軸シャフトと、
   前記主軸シャフトの軸方向に沿って前記主軸ハウジングが挿通される挿通孔を有する主軸取付台と、
   前記主軸取付台を覆う取付台カバーと、
   前記取付台カバーの内部に設けられ、前記取付台カバーの内部の温度を調節するための温調部と、
   を備え、
   前記取付台カバーには、前記主軸ハウジングにおける前記主軸シャフトの一端側で回転可能に配置される回転部材と、前記回転部材の外周面を覆うカバー部材との間の隙間に供給されたシールガスの一部が流入するガス供給管が接続される、主軸装置。
2. 主軸ハウジングと、
   前記主軸ハウジングの内部で回転可能に支持される主軸シャフトと、
   前記主軸シャフトの軸方向に沿って前記主軸ハウジングが挿通される挿通孔を有する主軸取付台と、
   前記主軸取付台を覆う取付台カバーと、
   前記取付台カバーの内部に設けられ、前記取付台カバーの内部の温度を調節するための温調部と、
   を備え、
   前記主軸取付台には、供給されたガスを冷却するための冷却用流路が形成され、前記冷却用流路を流れた前記ガスは、ガス供給先に供給される、主軸装置。
3. 請求項１または２に記載の主軸装置であって、
   前記温調部は、前記主軸取付台の外周面に固定された放熱板を有し、前記放熱板には、冷媒が流れる配管が取り付けられる、主軸装置。
4. 請求項２に記載の主軸装置であって、
   前記冷却用流路は、前記ガスの流入口と連通する第１の連通部と、前記第１の連通部よりも広く形成され、前記第１の連通部と前記ガスの流出口とを連通する第２の連通部とを有する、主軸装置。
5. 請求項２または４に記載の主軸装置であって、
   前記ガス供給先は、前記主軸ハウジングにおける前記主軸シャフトの一端側で回転可能に設けられる回転部材と、前記回転部材の外周面を覆うカバー部材との間の隙間である、主軸装置。
6. 請求項２または４に記載の主軸装置であって、
   前記ガス供給先は、前記主軸シャフトを回転可能に支持する軸受である、主軸装置。
7. 請求項３に記載の主軸装置であって、
   前記放熱板は、第１の放熱片と、前記第１の放熱片に対して間隙を隔てて配置される第２の放熱片とを有し、
   前記第２の放熱片は、前記第１の放熱片よりも、前記主軸シャフトと連動して回転可能な回転部材が設けられる前記主軸シャフトの一端側に配置される、主軸装置。
8. 請求項７に記載の主軸装置であって、
   前記間隙は、前記主軸シャフトの軸方向と交わる方向に沿って延在する、主軸装置。
9. 請求項７または８に記載の主軸装置であって、
   前記第２の放熱片の表面積は、前記第１の放熱片の表面積よりも大きい、主軸装置。
10. 請求項７〜９のいずれか１項に記載の主軸装置であって、
    前記主軸取付台に対する前記第１の放熱片および前記第２の放熱片の固定箇所は、ともに１か所である、主軸装置。

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