JP7057313B2 - 冷却機を含む電動機を備える工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、冷却機を含む電動機を備える工作機械に関する。

電動機は、ロータと、ロータの周りに配置されたステータとを含む。例えば、ロータには磁石が配置され、ステータにはコイルが配置されている。電動機は駆動すると発熱することが知られている。例えば、電動機が駆動するとステータが発熱することが知られている。このために、電動機は、電動機を冷却するための機構を備えることが好ましい。

従来の技術においては、冷却空気を供給するために、羽根およびファンモータを含む冷却機を電動機の端部に配置することが知られている。冷却機が駆動することにより、電動機本体の外周面に沿って空気が流れる。この空気の流れにより、電動機本体を冷却することが知られている（例えば、特開２０１５－１４４５３９号公報、特開２００５－９４９４９号公報、および特開２００７－３３６７２１号公報）。

特開２０１５－１４４５３９号公報 特開２００５－９４９４９号公報 特開２００７－３３６７２１号公報

電動機は、ロータおよびステータを支持するケーシングを含む。電動機は、ケーシングが他の装置に固定される。ところで、ケーシングが固定される装置が振動する場合がある。例えば、工作機械においては、ワークおよび工具のうち少なくとも一方が回転しながらワークが加工される。工作機械には、工具又はワークを回転するために電動機が配置される。電動機のシャフトは、工具又はワークを支持する主軸に連結される。そして、電動機は、主軸を支持する筐体に固定される。

工作機械にてワークを加工することにより、工具又はワークには振動が生じる。従来の技術の電動機においては、電動機本体のケーシングに冷却機が固定されている。ワークを加工することにより生じる振動は、主軸および主軸を支持する筐体を介して電動機本体に伝達される。電動機本体に伝達された振動は、電動機本体のケーシングに固定された冷却機に伝達される。このように、電動機が振動の生じる装置に取り付けられると、冷却機に振動が伝達される場合がある。

冷却機が振動すると、冷却機の羽根、または羽根を回転させるファンモータのベアリング等が破損する場合があった。または、ファンモータに電気を供給する動力線同士が擦れて動力線が断線される場合があった。このように、電動機本体の振動により、冷却機が故障する場合があった。

本開示の一態様の工作機械は、電動機と、電動機の回転力にて回転し、工具またはワークを支持する主軸と、主軸を回転可能に支持する主軸支持部材とを含む主軸頭を備える。工作機械は、主軸頭を囲むように形成され、加工室を構成する壁部材を備える。電動機は、ロータおよびステータを含む電動機本体と、羽根および羽根を回転するファンモータを含む冷却機とを含む。電動機は、冷却機と電動機本体とを接続する管状部材を含む。電動機本体は、空気が流れる流路を有する。冷却機は、電動機本体から離れて配置されている。管状部材は、柔軟性を有する材料にて形成されている。管状部材は、一方の開口端部が電動機本体に固定され、他方の開口端部が冷却機に固定されている。ロータは、主軸に連結されている。電動機本体は、主軸支持部材に固定され、ワークの加工に伴って移動する。壁部材は、壁部材の外側から空気を取り込む穴部を有する。冷却機は、穴部を通じて空気が流通するように壁部材に固定されている。冷却機が駆動することにより、管状部材を通った空気が流路に流れて電動機本体が冷却される。

本開示の他の態様の工作機械は、電動機と、電動機の回転力にて回転し、工具またはワークを支持する主軸と、主軸を回転可能に支持する主軸支持部材と、主軸支持部材を支持し、基台から立設する部材とを備える。電動機は、ロータおよびステータを含む電動機本体と、羽根および羽根を回転するファンモータを含む冷却機と、冷却機と電動機本体とを接続する管状部材とを含む。電動機本体は、空気が流れる流路を有する。冷却機は、電動機本体から離れて配置されている。管状部材は、柔軟性を有する材料にて形成されている。管状部材は、一方の開口端部が電動機本体に固定され、他方の開口端部が冷却機に固定されている。ロータは、主軸に連結されている。電動機本体は、主軸支持部材に固定され、ワークの加工に伴って移動する。冷却機は、基台から立設する部材に固定されている。冷却機が駆動することにより、管状部材を通った空気が流路に流れて電動機本体が冷却される。

本開示の態様によれば、電動機の冷却機の故障を抑制する工作機械を提供することができる。

実施の形態における第１のモータの斜視図である。 第１のモータの部分断面図である。 モータの冷却機の平面図である。 実施の形態における第１の工作機械の概略部分断面図である。 第１の工作機械の主軸頭の概略部分断面図である。 実施の形態における第２のモータの斜視図である。 第２のモータの部分断面図である。 実施の形態における第２の工作機械の概略部分断面図である。 実施の形態における第３の工作機械の概略部分断面図である。 実施の形態における第４のモータの部分断面図である。 実施の形態における第４の工作機械の側面図である。 実施の形態における第５のモータの部分断面図である。

図１から図１２を参照して、実施の形態における電動機および電動機を備える工作機械について説明する。本実施の形態における電動機としてのモータは、電動機本体としてのモータ本体と、モータ本体に冷却空気を供給する冷却機とを備える。

図１に、本実施の形態の第１のモータの斜視図を示す。図２に、本実施の形態の第１のモータの部分断面図を示す。図３に、本実施の形態のモータの冷却機の平面図を示す。図１から図３を参照して、本実施の形態の第１のモータ１は、モータ本体１０と、モータ本体１０を冷却するために空気の流れを生成する冷却機４１を備える。また、モータ１は、冷却機４１とモータ本体１０とを接続する管状部材３１を備える。管状部材３１の内部の空間は、冷却機４１が駆動することにより空気が流れる流路を構成する。

モータ本体１０は、ロータ１１およびステータ１２を含む。ステータ１２は、例えば、軸方向に積層された複数の磁性鋼板にて形成されているステータコア１８を含む。ステータコア１８には、コイル１６が巻回されている。ロータ１１は、棒状に形成されたシャフト１３と、シャフト１３の外周面に固定されたロータコア１７と、ロータコア１７の内部に配置された磁石とを含む。シャフト１３は、ロータ１１の回転軸９９に沿って延びている。シャフト１３は、回転力を伝達するために他の部材に連結される。本実施の形態では、シャフト１３の回転軸９９の延びる方向において、シャフト１３が他の部材に連結される側を前側と称する。また、前側と反対側を後側と称する。図１および図２に示す例では、矢印９０に示す方向がモータ１の前側に相当する。

モータ本体１０は、前側のハウジング２１および後側のハウジング２２を含む。ハウジング２１，２２は、筒状に形成されている。ステータ１２は、ボルト等の締結部材により、ハウジング２１，２２に固定されている。ハウジング２１，２２は、ベアリング１４，１５を介してシャフト１３を回転可能に支持する。ハウジング２２には、ベアリング１５を支持するベアリング支持部材２６が固定されている。ベアリング１４の前側には、モータ本体１０の内部に異物が侵入しないように、覆い部材２７が配置されている。シャフト１３の後側の端部には、シャフト１３の回転位置または回転数を検出するためのエンコーダ１９が配置されている。

モータ本体１０は、ハウジング２２の後側の端部に固定されたハウジングカバー２３を含む。ハウジングカバー２３は、ハウジング２１，２２に囲まれる空間を閉止する。ロータ１１およびベアリング１４，１５は、ハウジング２１，２２およびハウジングカバー２３に囲まれる空間の内部に配置される。モータ本体１０は、ハウジング２２の後側の開口端部に固定されたリアカバー２５を含む。リアカバー２５は、ハウジングカバー２３を囲むように筒状に形成されている。モータ本体１０のリアカバー２５の端部は開口している。ハウジング２２の外側には、モータ１を駆動するための動力線および通信線が接続される端子箱２９が配置されている。

冷却機４１は、羽根４２と、羽根４２を回転させるファンモータ４３とを含む。冷却機４１は、ファンモータ４３が固定されているケース４４を含む。ケース４４の管状部材３１が接続されている側と反対側の端面には、穴部４４ａが形成されている。穴部４４ａは、空気が流通する吸入口として機能する。

本実施の形態のモータ本体１０には、空気が流れる流路が形成されている。リアカバー２５とハウジングカバー２３との間の空間は、空気が流れる流路を構成する。また、後側のハウジング２２には、シャフト１３の軸方向に沿って延びる穴部２２ａが形成されている。ステータコア１８には、シャフト１３の軸方向に沿って延びる穴部１８ａが形成されている。穴部１８ａは、ステータコア１８の一方の端面から、他方の端面まで貫通するように形成されている。前側のハウジング２１には、シャフト１３の軸方向に沿って延びる穴部２１ａが形成されている。ハウジング２２の穴部２２ａ、ステータコア１８の穴部１８ａ、およびハウジング２１の穴部２１ａは、互いに連通するように形成されている。このように、穴部２２ａ、穴部１８ａ、および穴部２１ａが連通する空間により、空気が流れる流路が形成されている。このような流路は、モータ本体１０の周方向に沿って複数の箇所に形成されている。

管状部材３１は、複数のスライド部材３１ａを有する。スライド部材３１ａは、両側の端部が開口するように筒状に形成されている。互いに隣り合うスライド部材３１ａ同士は接触するように形成されている。スライド部材３１ａ同士が摺動することにより、管状部材３１は、矢印９５に示すように、管状部材３１の延びる方向に沿って伸びたり縮んだりする。

本実施の形態における管状部材は、柔軟性を有する材料にて形成されている。また、管状部材は、変形する材料にて形成されている。管状部材は、例えば、弾性を有する部材、または、可撓性を有する部材にて形成されることができる。第１のモータ１の管状部材３１は、ゴムにて形成されている。管状部材は、空気の流路を構成するために、空気を挿通しない材質であることが好ましい。管状部材３１の材質としては、ゴムの他に樹脂等を採用することができる。

管状部材３１は、両側の端部が開口している。管状部材３１は、一方の開口端部３１ｂがモータ本体１０に固定され、他方の開口端部３１ｃが冷却機４１に固定されている。管状部材３１は、モータ本体１０の内部に空気を供給するように、モータ本体１０に接続されている。管状部材３１の開口端部３１ｂは、リアカバー２５の開口端部に連結されている。管状部材３１の開口端部３１ｃは、冷却機４１のケース４４の開口端部に連結されている。管状部材３１は、冷却機４１の駆動により流れる空気が管状部材３１とモータ本体１０との接続部から漏れないように、モータ本体１０に接続されている。また、管状部材３１は、冷却機４１の駆動により流れる空気が管状部材３１とケース４４との接続部から漏れないように、ケース４４に接続されている。

本実施の形態における冷却機４１は、モータ本体１０に向かって空気を供給する。ファンモータ４３が駆動することにより、羽根４２が回転して、矢印９１に示すように空気の流れが生じる。空気は、管状部材３１の内部の空間を通って、モータ本体１０の内部に流入する。モータ本体１０の内部に流入した空気は、矢印９２に示すように、モータ本体に形成された空気の流路を流れる。そして、空気は、前側のハウジング２１に形成された穴部２１ａから外部に放出される。第１のモータ１の空気の流路は、ステータコア１８を貫通しているために、ステータ１２を効果的に冷却することができる。

なお、本実施の形態における冷却機４１は、管状部材３１の内部に向かって空気を噴き出すように形成されているが、この形態に限られない。冷却機は、管状部材と反対側に向かって空気を噴き出すように形成されていても構わない。この構成では、モータ本体において、矢印９２に示す方向と反対の方向に空気が流れる。

本実施の形態のモータ１では、前側のハウジング２１が他の装置に固定される。ここで、モータ１は、振動が生じる装置に固定されて、モータ本体１０に振動が伝達される場合がある。本実施の形態における冷却機４１は、モータ本体１０から離れて配置されている。冷却機４１は、柔軟性を有する管状部材３１を介してモータ本体１０に接続されている。この構成により、モータ本体１０の振動は、管状部材３１にて減衰される。管状部材３１により、モータ本体１０の振動が冷却機４１に伝達されることを抑制できる。このために、モータ本体１０の振動により冷却機４１の羽根４２が破損することを抑制できる。また、ファンモータ４３の内部に配置されたベアリングの破損を抑制することができる。更に、振動により冷却機４１の配線同士が擦れて断線が生じることを抑制できる。このように、モータ本体１０の振動が冷却機４１に伝達して冷却機４１が故障することを抑制できる。

また、管状部材３１にて空気の流路が形成されているために、冷却機４１にて供給する空気が拡散することを抑制することができる。冷却機４１にて供給される全ての空気をモータ本体１０に供給することができる。この結果、モータ本体１０を効果的に冷却することができる。また、本実施の形態における管状部材は、構造が簡易であり、容易に交換を行うことができる。

第１のモータ１の管状部材３１は、管状部材３１の延びる方向に沿って伸びたり縮んだりするように形成されている。この構成を採用することにより、管状部材３１の延びる方向の長さを容易に調整することができる。本実施の形態のモータ１を様々な装置に固定することができる。または、後述するように、管状部材３１の長さが変化するために、モータ本体１０をシャフト１３の軸方向に移動する装置に固定することができる。

図４に、本実施の形態における第１の工作機械の概略部分断面図を示す。本実施の形態の第１の工作機械５の主軸頭５５には、本実施の形態の第１のモータ１が配置されている。

工作機械５は、基台としてのベッド５１と、ベッド５１から立設するコラム５２とを備える。ベッド５１の上面には、Ｙ軸方向に延びるＹ軸ガイドレール５６が配置されている。Ｙ軸ガイドレール５６の上にはサドル５３が配置されている。サドル５３は、矢印９３に示すようにＹ軸ガイドレール５６に沿って移動するように形成されている。サドル５３の上面には、Ｘ軸方向に延びるＸ軸ガイドレール５７が配置されている。Ｘ軸ガイドレール５７の上にはテーブル５４が配置されている。テーブル５４は、Ｘ軸ガイドレールに沿って移動するように形成されている。テーブル５４には、ワーク８９が固定される。

工作機械５は、工具６６を保持ながら工具６６を回転する主軸頭５５を備える。コラム５２の前面には、Ｚ軸方向に延びるＺ軸ガイドレール５８が配置されている。主軸頭５５は、Ｚ軸ガイドレール５８に係合している。主軸頭５５は、矢印９４に示すように、Ｚ軸ガイドレール５８に沿って移動するように形成されている。

本実施の形態の工作機械５は、数値制御式である。工作機械５は、送り軸に沿ってワークまたは工具を移動する移動装置を備える。移動装置は、それぞれの送り軸に対応して配置された送り軸モータを含む。移動装置は、動作プログラムに基づいて送り軸モータを駆動する。本実施の形態の工作機械５では、主軸頭５５、サドル５３、およびテーブル５４が移動する。このために、ワーク８９を加工しながら、ワーク８９に対する工具６６の相対位置を変更することができる。このように、ワーク８９に対して工具６６を相対的に移動することにより、様々な形状にワーク８９を加工することができる。

本実施の形態の工作機械５の送り軸は、３つの直動軸（Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸）により構成されている。工作機械５の送り軸としては、この形態に限られず、任意の直動軸や回転送り軸から構成することができる。

ワーク８９を加工すると、切粉が発生する。また、ワーク８９を加工する時には、ワーク８９を冷却したりワーク８９と工具６６との間の摩擦を減少したりするために切削液が供給される。工作機械５は、切粉および切削液の飛散を防止するために、スプラッシュガード６１にて囲まれた加工室を有する。スプラッシュガード６１は、主軸頭５５、サドル５３、およびテーブル５４を囲むように形成された壁部材である。主軸頭５５は、工作機械５の加工室の内部に配置される。

図５に、本実施の形態における主軸頭の概略部分断面図を示す。図４および図５を参照して、主軸頭５５は、工具６６を支持する主軸６４と、主軸６４を回転するモータ１とを含む。主軸頭５５は、主軸６４を回転可能に支持する主軸支持部材としての筐体６７を含む。

工具６６は、工具ホルダ６５および工具支持部材６９を介して主軸６４に支持されている。工具支持部材６９は、主軸６４に挿入されることにより、主軸６４に支持されている。主軸６４は、連結部材６３を介してモータ１のシャフト１３に連結されている。主軸頭５５は、主軸６４を支持するベアリング７１を有する。ベアリング７１は、筐体６７に支持されている。主軸６４は、モータ１の回転力にて回転する。モータ１が駆動することにより、工具６６が主軸６４の軸線の周りに回転する。

本実施の形態における第１のモータ１は、筐体６７に固定されている。モータ１は、シャフト１３の回転軸９９が鉛直方向に延びるように配置されている。冷却機４１は、モータ本体１０が固定される部材とは異なる部材に固定されることが好ましい。本実施の形態のモータ１の冷却機４１は、スプラッシュガード６１に固定されている。スプラッシュガード６１には、空気が流通するための穴部６１ａが形成されている。空気は、スプラッシュガード６１の穴部６１ａおよびケース４４の穴部４４ａを通して流通する。

ワーク８９を加工する時には、工具６６に振動が生じる。工具６６に生じる振動は、工具支持部材６９を介して、主軸６４および筐体６７に伝達される。更に、振動は、主軸６４および筐体６７からモータ本体１０に伝達される。この結果、モータ本体１０に振動が生じる。しかしながら、モータ本体１０の振動は、柔軟性を有する管状部材３１において減衰する。このために、モータ本体１０の振動が冷却機４１に伝達されて、冷却機４１が故障することを抑制できる。

また、第１の工作機械５においては、冷却機４１が加工室の外部の空気を供給することができる。このために、塵または切削液の液滴などの異物を含まない空気をモータ本体１０に供給することができる。なお、冷却機は、加工室の内部の空気をモータ本体に供給するように配置されていても構わない。

更に、モータ１の管状部材３１は、管状部材３１が延びる方向に沿って伸びたり縮んだりする。主軸頭５５の筐体６７は、矢印９４に示すように鉛直方向に移動する。モータ本体１０も、鉛直方向に移動する。管状部材３１は、モータ本体１０の移動に伴って伸びたり縮んだりする。管状部材３１は、空気の流路を確保しながら長さが変化する。このために、加工期間中に筐体６７およびモータ本体１０が移動しても、モータ本体１０に安定して空気を供給することができる。

第１のモータ１の管状部材３１は、管状部材３１の軸方向の長さが変化する機構を有するが、この形態に限られない。管状部材は、形状が変化する機構を有していなくても構わない。この場合には、冷却機とスプラッシュガードとの間に、主軸頭の筐体が移動する方向に冷却機を移動する機構を配置することができる。例えば、冷却機とスプラッシュガードとの間に、伸びたり縮んだりするダクトを配置することができる。

更には、主軸頭がＸ軸方向またはＹ軸方向などの水平方向に移動する場合がある。この場合には、例えば、冷却機とスプラッシュガードとの間に、冷却機が水平方向に移動する装置を配置することができる。主軸頭５５がＹ軸方向に移動する場合には、スプラッシュガードにＹ軸方向に延びるレールを配置することができる。そして、冷却機をレールに吊り下げてＹ軸方向に移動することができる。この場合には、冷却機は、スプラッシュガードに固定されずに、加工室の内部の空気をモータ本体に供給することができる。

図６に、本実施の形態における第２のモータの斜視図を示す。図７に、本実施の形態における第２のモータの部分断面図を示す。第２のモータ２のモータ本体１０および冷却機４１の構成は、第１のモータ１のモータ本体１０および冷却機４１と同様である。第２のモータ２では、管状部材の構成が第１のモータ１と異なる。

第２のモータ２の管状部材３２は、任意の形状に変形する材料にて形成されている。管状部材３２は、任意の方向に湾曲する。管状部材３２は、例えば、樹脂の糸にて織られたシート、ビニール等にて形成された樹脂シート、または布等にて形成することができる。このように、管状部材３２では、簡易な構成にて形状を変化させることができる。なお、管状部材３２を布にて形成する場合には、空気が挿通しないように表面に樹脂を塗布する等の処理が行われることが好ましい。

第２のモータ２においても、モータ本体１０に振動が伝達された場合に、管状部材３２によって振動を減衰することができる。モータ本体１０から冷却機４１への振動の伝達を抑制することができるために、冷却機４１の故障を抑制することができる。

また、管状部材３２は、任意の形状に変化するために、モータ本体１０に対する冷却機４１の位置の自由度が増加する。冷却機４１を様々な部分に固定することができる。また、冷却機４１を様々な方向に向けることができる。更に、管状部材３２が変形可能な範囲内において、冷却機４１に対するモータ本体１０の相対位置を変更することができる。

図８に、本実施の形態における第２の工作機械の概略部分断面図を示す。第２の工作機械６の主軸頭５５には、第２のモータ２が配置されている。第２の工作機械６のコラム５２は、延長部５２ａを有する。延長部５２ａは、主軸頭５５が配置されている側に飛び出している。モータ２の冷却機４１は、延長部５２ａに固定されている。管状部材３２は、冷却機４１の位置に対応して変形している。第２の工作機械６においては、冷却機４１の吸入口が水平方向を向くように配置されている。このように、管状部材３２が冷却機４１の位置およびモータ本体１０の位置に応じて変形するために、冷却機４１を様々な位置に固定することができる。また、主軸頭５５の筐体６７が矢印９４に示すように移動した場合には、管状部材３２が変形して、空気の流路を確保することができる。

図４および図８を参照して、第１の工作機械５および第２の工作機械６では、冷却機４１は、工作機械５，６の構成部材のうち、主軸支持部材としての筐体６７以外の部材に固定されている。筐体６７には、主軸６４の振動が伝達される。このために、筐体６７に冷却機４１を固定しても、工具６６の振動は筐体６７を介して冷却機４１に伝達される。しかしながら、冷却機４１を主軸支持部材以外の部材に固定することにより、冷却機４１に振動が伝達することを抑制することができる。この結果、冷却機４１の故障を効果的に抑制することができる。

上記の工作機械５，６においては、冷却機４１は、静止している工作機械５，６の構成部材に固定されているが、この形態に限られない。冷却機は、移動する構成部材に固定されても構わない。または、冷却機は、工作機械の構成部材に固定されずに、工作機械の構成部材の上に載置されていても構わない。すなわち、冷却機は、工作機械の構成部材に支持されていれば構わない。更には、冷却機は床面に固定されたり載置されたりしても構わない。

第２の工作機械６では、冷却機４１は、ケース４４の穴部４４ａが側方を向くように配置されている。このように、第２のモータ２は、冷却機４１を任意の方向に向けて配置することができる。例えば、ファンモータの動力線を挿通するための穴がファンモータのケーシングに形成される場合がある。この穴から異物が侵入してファンモータが故障する場合がある。第２のモータでは、動力線が挿通する穴が下側に向くように、冷却機の向きを定めることができる。この構成により、ファンモータの動力線が挿通する穴から異物が侵入してファンモータが故障することを抑制できる。

図９に、本実施の形態における第３の工作機械の概略部分断面図を示す。第３の工作機械７では、主軸頭５５に第３のモータ３が配置されている。第３のモータ３は、管状部材の構成が第１のモータ１と異なる。第３のモータ３は、管状部材３３を有する。第３の工作機械７においては、冷却機４１は、工作機械７を構成する構成部材に固定されずに、管状部材３３に支持されている。

冷却機４１は、モータ本体１０から離れて配置されている。管状部材３３は、弾性を有する硬質の材料にて形成されている。例えば、管状部材３３は、硬質のゴムにて形成されている。管状部材３３は、断面形状が円錐状である。冷却機４１は、管状部材３３のみにて支持されている。この構成を採用することにより、管状部材３３は、モータ本体１０と共に移動する。所定の方向および所定の移動量にて移動する主軸頭５５に配置されるモータの構成を簡易にすることができる。例えば、図９に示す例においては、任意の移動量にてモータ本体１０をＺ軸方向に移動することができる。

上記の実施の形態の主軸頭においては、モータのシャフトに工具を支持する主軸が連結されているが、この形態に限られない。モータのシャフトが主軸の機能を有する主軸頭にも本実施の形態の管状部材を適用することができる。例えば、モータのシャフトに相当する主軸の外周面にロータコアを配置することができる。ロータコアに対向するようにステータを配置することができる。このようなビルトインタイプのモータにも、本実施の形態の管状部材を配置することができる。

図１０に、本実施の形態における第４のモータの部分断面図を示す。第４のモータ４は、管状部材の構成が第１のモータ１と異なる。第４のモータ４は、蛇腹構造を有する管状部材３４を含む。管状部材３４は、例えば、ゴムにより形成されている。管状部材３４は、任意の方向に曲がるように形成されている。更に、管状部材３４は、管状部材３４の延びる方向に弾性を有するように形成されている。管状部材３４は、冷却機４１をモータ本体１０から離したときに、冷却機４１がモータ本体１０に向かって戻る力が作用するように形成されている。すなわち、管状部材３４は、矢印９６に示すように縮むように弾性を有する。第４のモータ４においても、モータ本体１０の振動を管状部材３４にて減衰することができて、冷却機４１の故障を抑制することができる。

図１１に、本実施の形態における第４の工作機械の側面図を示す。第４の工作機械８は、旋盤である。図１１には、旋盤のうち、ワーク８９を保持して回転させる部分が示されている。工作機械８は、第４のモータ４を備える。第４の工作機械８においては、モータ４のモータ本体１０が出力する回転力は、ベルト８６を介して主軸８７に伝達される。

工作機械８は、基台８１と、基台８１に固定された主軸装置８２とを有する。主軸装置８２の内部には、主軸８７が挿通している。主軸装置８２は、主軸８７を回転可能に支持する主軸支持部材としての筐体８８を含む。主軸８７の一方の端部には、ワーク８９を把持するチャック８３が連結されている。このように、主軸は、ワークを支持するように形成されていても構わない。

また、主軸８７の他方の端部には、プーリ８５が固定されている。モータ４は、主軸装置８２から離れて配置されている。特に、モータ本体１０は、主軸装置８２の筐体８８から離れて配置されている。モータ４のシャフト１３には、プーリ８４が固定されている。そして、プーリ８４の回転力をプーリ８５に伝達するように、ベルト８６が配置されている。

工作機械８においては、ワーク８９に対してバイトまたはドリル等の工具を接触させることにより、ワーク８９が加工される。ワーク８９に生じる振動は、主軸装置８２の主軸８７および筐体８８に伝達される。主軸８７の振動は、ベルト８６を介してモータ本体１０に伝達される場合がある。このような、モータ本体のシャフトの回転力をベルトにて主軸に伝達するモータにおいても、本実施の形態の管状部材３１，３２，３３，３４を採用することができる。

第４の工作機械８のモータ４には、管状部材３４が配置されている。管状部材３４は、モータ本体１０に固定されている。冷却機４１は、工作機械８の構成部材に固定されずに、管状部材３４に支持されている。冷却機４１は、管状部材３４に吊り下げられている。工作機械８においては、モータ本体１０に振動が伝達された場合に、管状部材３４にて振動を減衰することができる。このために、冷却機４１の故障を抑制することができる。

工作機械８においては、冷却機４１のケース４４の穴部４４ａは、下側に向いている。このために、ケース４４の穴部４４ａから異物が進入することを抑制することができる。例えば、埃または塵の侵入を抑制することができる。または、管状部材３４に侵入した異物を重力の影響により穴部４４ａから排出することができる。

図１２に、本実施の形態における第５のモータの部分断面図を示す。前述のモータ１，２，３，４においては、空気が流れる流路がステータコア１８の内部に形成されている。空気が流れる流路は、この形態に限られず、モータ本体を冷却することができる任意の構成を採用することができる。

第５のモータ９は、電送機本体としてのモータ本体２０を備える。リアカバー２５の端部は開口しておらずに閉止されている。モータ本体２０は、ハウジング２１の一部、ステータ１２、ハウジング２２、およびリアカバー２５を覆うように形成された流路構成部材３５を含む。流路構成部材３５の内部には、空気が流れる流路が形成されている。流路構成部材３５は、ハウジング２１の一部、ステータ１２、ハウジング２２、およびリアカバー２５に接触している。

冷却機４１が駆動することにより、矢印９２に示すように、管状部材３２から流路構成部材３５の内部の流路に空気が流れる。流路構成部材３５は、ハウジング２１，２２、ステータ１２、およびリアカバー２５に接触しているために、モータ本体２０を冷却することができる。特に、流路構成部材３５は、ステータ１２の外周面に接触しているために、ステータ１２を効果的に冷却することができる。

本実施の形態におけるモータは、工作機械に配置されているが、この形態に限られず、振動が生じる任意の機械に配置することができる。

上記の実施の形態は、適宜組み合わせることができる。上述のそれぞれの図において、同一または相等する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施の形態は例示であり発明を限定するものではない。また、実施の形態においては、特許請求の範囲に示される実施の形態の変更が含まれている。

１，２，３，４，９ モータ
５，６，７，８ 工作機械
１０，２０ モータ本体
１１ ロータ
１２ ステータ
１３ シャフト
１８ ステータコア
１８ａ 穴部
２１，２２ ハウジング
２２ａ 穴部
２３ ハウジングカバー
２５ リアカバー
３１，３２，３３，３４ 管状部材
３１ｂ，３１ｃ 開口端部
３５ 流路構成部材
４１ 冷却機
４２ 羽根
４３ ファンモータ
５２ コラム
５２ａ 延長部
５５ 主軸頭
６１ スプラッシュガード
６４ 主軸
６６ 工具
６７ 筐体
８７ 主軸
８８ 筐体
８９ ワーク

Claims (5)

1. 電動機と、前記電動機の回転力にて回転し、工具またはワークを支持する主軸と、前記主軸を回転可能に支持する主軸支持部材とを含む主軸頭と、
   前記主軸頭を囲むように形成され、加工室を構成する壁部材とを備え、
   前記電動機は、ロータおよびステータを含む電動機本体と、羽根および前記羽根を回転するファンモータを含む冷却機と、前記冷却機と前記電動機本体とを接続する管状部材とを含み、
   前記電動機本体は、空気が流れる流路を有し、
   前記冷却機は、前記電動機本体から離れて配置されており、
   前記管状部材は、柔軟性を有する材料にて形成されており、一方の開口端部が前記電動機本体に固定され、他方の開口端部が前記冷却機に固定されており、
   前記ロータは、前記主軸に連結されており、
   前記電動機本体は、前記主軸支持部材に固定され、ワークの加工に伴って移動し、
   前記壁部材は、前記壁部材の外側から空気を取り込む穴部を有し、
   前記冷却機は、前記穴部を通じて空気が流通するように前記壁部材に固定されており、
   前記冷却機が駆動することにより、前記管状部材を通った空気が前記流路に流れて前記電動機本体が冷却される、工作機械。
2. 前記管状部材は、前記管状部材の延びる方向に沿って伸びたり縮んだりするように形成されている、請求項１に記載の工作機械。
3. 前記管状部材は、任意の形状に変形する材料にて形成されている、請求項１に記載の工作機械。
4. 電動機と、
   前記電動機の回転力にて回転し、工具またはワークを支持する主軸と、
   前記主軸を回転可能に支持する主軸支持部材と、
   前記主軸支持部材を支持し、基台から立設する部材とを備え、
   前記電動機は、ロータおよびステータを含む電動機本体と、羽根および前記羽根を回転するファンモータを含む冷却機と、前記冷却機と前記電動機本体とを接続する管状部材とを含み、
   前記電動機本体は、空気が流れる流路を有し、
   前記冷却機は、前記電動機本体から離れて配置されており、
   前記管状部材は、柔軟性を有する材料にて形成されており、一方の開口端部が前記電動機本体に固定され、他方の開口端部が前記冷却機に固定されており、
   前記ロータは、前記主軸に連結されており、
   前記電動機本体は、前記主軸支持部材に固定され、ワークの加工に伴って移動し、
   前記冷却機は、前記基台から立設する部材に固定されており、
   前記冷却機が駆動することにより、前記管状部材を通った空気が前記流路に流れて前記電動機本体が冷却される、工作機械。
5. 前記管状部材は、任意の形状に変形する材料にて形成されている、請求項４に記載の工作機械。

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