特許 6802238 主軸装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6802238

(24)【登録日】2020年11月30日

(45)【発行日】2020年12月16日

(54)【発明の名称】主軸装置

(51)【国際特許分類】

   B23B 19/02 20060101AFI20201207BHJP

   B23Q 3/08 20060101ALI20201207BHJP

【ＦＩ】

   B23B19/02 A

   B23Q3/08 A

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2018-200881(P2018-200881)

(22)【出願日】2018年10月25日

(65)【公開番号】特開2020-66106(P2020-66106A)

(43)【公開日】2020年4月30日

【審査請求日】2020年3月23日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(72)【発明者】

【氏名】室田 真弘

【審査官】 中里 翔平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−２２４９２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０６６８５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２３０４９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−１９３７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−０４２８０４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００９−１１３１５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−０９４２６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｑ １／７０，３／０８

Ｂ２３Ｂ １９／０２，

Ｈ０１Ｌ ２１／６８，２１／７８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

貫通孔を有する主軸ハウジングと、
前記貫通孔に挿通される主軸シャフトと、
前記主軸シャフトの一端に設けられ、前記主軸シャフトの回転に連動して回転する回転部材と、
前記主軸シャフトの他端に設けられ、前記主軸シャフトを回転させるモータと、
を備え、
前記回転部材には、外部から吸引される空気が流れる吸引流路が形成され、
前記主軸シャフトには、前記吸引流路を流れる空気を、前記主軸シャフトの内部を通じて、前記貫通孔を形成する前記主軸ハウジングの内壁とその内壁に対向する前記主軸シャフトの外壁との間の隙間に導く第１案内流路が形成され、
前記主軸ハウジングには、前記隙間に導かれた空気を、前記主軸ハウジングの外部に導く第２案内流路と、前記第２案内流路と非連通の状態で前記主軸ハウジングの外部の空気を前記隙間に導く第３案内流路とが形成され、
前記第３案内流路は、前記モータのロータおよびステータを収容するモータケースの内部と連通し、前記第３案内流路の流出口は、前記主軸シャフトを圧縮ガスにより回転可能に支持する軸受と前記第２案内流路の流入口との間に設けられる、主軸装置。

【請求項2】

請求項１に記載の主軸装置であって、
前記隙間には、前記主軸シャフトの軸周りに沿って溝部が設けられ、
前記溝部は、前記第１案内流路と前記第２案内流路とを連通する、主軸装置。

【請求項3】

請求項２に記載の主軸装置であって、
前記溝部は、複数の前記軸受のなかで最も前記モータに近い前記軸受よりも前記モータ側に設けられる、主軸装置。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載の主軸装置であって、
前記主軸ハウジングは、前記軸受が設けられるハウジング本体と、前記ハウジング本体と前記モータとの間における前記主軸シャフトの一部の外周面を覆うように設けられるジョイント部とを有し、
前記第２案内流路は、前記ジョイント部に形成され前記第１案内流路と連通するジョイント通路部と、前記ハウジング本体に形成され前記ジョイント通路部と前記主軸ハウジングの外部とを連通するハウジング通路部とを有する、主軸装置。

【請求項5】

請求項４に記載の主軸装置であって、
前記ジョイント部は、前記モータのロータおよびステータを収容するモータケースに覆われる、主軸装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

主軸装置には、真空チャック機構を用いて主軸シャフトの一端側に加工対象物を保持させた状態で、主軸シャフトを回転させながら加工対象物を加工するものがある。このような主軸装置として、下記の特許文献１のワーク保持装置が開示されている。

【0003】

下記の特許文献１のワーク保持装置では、真空チャック機構が一端に設けられた回転軸の他端側に、エアー吸引回路と回転軸とを接続する回転継手が設けられている。この回転継手では、エアー吸引回路が駆動されて、外部から真空チャック機構を介して主軸シャフト内の流路にエアーが吸引された場合に、回転軸の外周面との間に非接触でシールする構造が設けられることで、物理的なシール部材を用いることが回避される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−４２９４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特許文献１のワーク保持装置では、主軸シャフトにおいて真空チャック機構が設けられている一端側とは逆の他端側にモータが設けられており、そのモータで生じた熱が主軸シャフトを伝わり易い。このため、主軸シャフトと、その主軸シャフトを囲うハウジングとの間に温度差が生じる傾向にある。この温度差が大きくなると、ハウジングに設けられる軸受と、その軸受に支持される主軸シャフトとの間の隙間などが変化し、加工精度が低下することが懸念される。

【0006】

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。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の態様は、主軸装置であって、貫通孔を有する主軸ハウジングと、前記貫通孔に挿通される主軸シャフトと、前記主軸シャフトの一端に設けられ、前記主軸シャフトの回転に連動して回転する回転部材と、前記主軸シャフトの他端に設けられ、前記主軸シャフトを回転させるモータと、を備え、前記回転部材には、外部から吸引される空気が流れる吸引流路が形成され、前記主軸シャフトには、前記吸引流路を流れる空気を、前記主軸シャフトの内部を通じて、前記貫通孔を形成する前記主軸ハウジングの内壁とその内壁に対向する前記主軸シャフトの外壁との間の隙間に導く第１案内流路が形成され、前記主軸ハウジングには、前記隙間に導かれた空気を、前記主軸ハウジングの外部に導く第２案内流路が形成される。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、外部から吸引された空気が第１案内流路から第２案内流路を流れるときに、主軸シャフトの外壁側を冷却することができる。したがって、主軸シャフトと、その主軸シャフトが挿通される主軸ハウジングとの間に生じる温度差を低減することができ、この結果、加工精度の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施の形態の旋盤機を示す概略図である。

【図2】図１の主軸装置の断面を示す概略図である。

【図3】図１の主軸シャフトの一部を示す概略図である。

【図4】図２の主軸装置の一部を拡大して示す概略図である。

【図5】吸引時の空気の流れを矢印で示した図である。

【図6】変形例１の第１案内流路、第２案内流路および第３案内流路を示す概略図である。

【図7】変形例２の溝部を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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。

【0011】

〔実施の形態〕
図１は、旋盤機１０の外観構成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。

【0012】

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、当該面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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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およびカバー部材２８を主な構成要素として備える。

【0019】

主軸シャフト２２は、棒状の部材であり、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。

【0020】

チャック部３０は、主軸シャフト２２の回転に連動して主軸ハウジング２４の前側で回転する回転部材であり、主軸シャフト２２の一端に設けられる。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。ベース３０ａおよび吸着パッド３０ｂには、外部から吸引された空気が流れる吸引流路３０ｃが形成される。この吸引流路３０ｃの吸引口ＯＰは、吸着パッド３０ｂの吸着面側に複数設けられる。

【0021】

モータ４０は、主軸シャフト２２を回転させるものであり、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内に収容されるロータ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。

【0022】

主軸ハウジング２４は、貫通孔２４Ｈを有し、その貫通孔２４Ｈに挿通された主軸シャフト２２を回転可能に支持するものである。この主軸ハウジング２４は、ハウジング本体２４ａを有する。

【0023】

ハウジング本体２４ａの前側には、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、当該ハウジング本体２４ａの後端面には、モータ４０のモータケース４０ａが固定される。なお、図２に示す例では、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るが、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。

【0024】

ハウジング本体２４ａには、ハウジング本体２４ａを前後方向に沿って貫通する貫通孔２４Ｈが形成される。この貫通孔２４Ｈには主軸シャフト２２が挿通され、当該貫通孔２４Ｈに挿通された主軸シャフト２２は軸受６０により回転可能に支持される。

【0025】

軸受６０は、主軸シャフト２２を圧縮ガスにより回転可能に支持する静圧軸受であり、ハウジング本体２４ａに設けられる。本実施の形態では、軸受６０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の一端側において、当該主軸シャフト２２の前後にそれぞれ設けられる。

【0026】

軸受６０には、ハウジング本体２４ａに形成された不図示の流路を介して圧縮ガスが供給される。軸受６０に供給された圧縮ガスは、軸受６０からその軸受６０の内輪と主軸シャフト２２の外壁との間の軸受隙間に流れて主軸シャフト２２の支持体として作用する。したがって、軸受６０と主軸シャフト２２とは圧縮ガスを介して非接触の状態である。なお、軸受隙間に流れた圧縮ガスは、ハウジング本体２４ａ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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。シールガスは、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シール部を介して主軸ハウジング２４の内部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。

【0030】

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、水あるいは空気などとされる。

【0031】

図３は、図１の主軸シャフト２２の一部を示す概略図である。本実施の形態における主軸シャフト２２では、その主軸シャフト２２の外周面側の外壁に溝部７０が形成される。溝部７０は、主軸シャフト２２の軸周りに沿って環状に形成される。この溝部７０の底には、第１案内流路７２の流出口７４が設けられる。なお、溝部７０の底は、その溝部７０を形成している主軸シャフト２２の外壁の凹んだ部位である。

【0032】

第１案内流路７２は、図２および図３に示すように、チャック部３０の吸引流路３０ｃを流れる空気を、主軸シャフト２２の内部を通じて、内外壁間隙に導くものである。内外壁間隙は、主軸シャフト２２が挿通される貫通孔２４Ｈを形成する主軸ハウジング２４の内壁と、その内壁に対向する主軸シャフト２２の外壁との間の隙間である。

【0033】

第１案内流路７２は、具体的には、第１通路部７２ａおよび第２通路部７２ｂを有する。第１通路部７２ａは、主軸シャフト２２の軸方向に沿って主軸シャフト２２の内部を延在しており、チャック部３０の吸引流路３０ｃと連通する。なお、図２および図３に示す例では、第１通路部７２ａにおける前側部分が後側部分よりも広く形成されている。

【0034】

第２通路部７２ｂは、主軸シャフト２２の径方向に沿って主軸シャフト２２の内部を延在しており、第１通路部７２ａと、内外壁間隙とを連通する。この第２通路部７２ｂの流出口が第１案内流路７２の流出口７４である。なお、主軸ハウジング２４の内壁は、具体的には、図２に示すように、貫通孔２４Ｈを形成するハウジング本体２４ａの壁部分である。

【0035】

図４は、図２の主軸装置２０の一部を拡大して示す概略図である。主軸ハウジング２４は、図２および図４に示すように、ハウジング本体２４ａの他に、ジョイント部２４ｂを有する。ジョイント部２４ｂは、主軸シャフト２２に形成された第１案内流路７２とジョイントするためのハウジング部分であり、モータケース４０ａの内部に配置される。つまり、ジョイント部２４ｂは、モータケース４０ａに覆われている。

【0036】

このジョイント部２４ｂは、ハウジング本体２４ａから後側に突出する主軸シャフト２２の一部の外周面を覆うように設けられ、ハウジング本体２４ａの後端面に取り付けられる。このジョイント部２４ｂによって覆われる主軸シャフト２２の外壁には溝部７０が含まれる。なお、図２および図４に示す例では、ジョイント部２４ｂは、ハウジング本体２４ａとは別体とされているが、当該ハウジング本体２４ａと一体に成形されていてもよい。

【0037】

ジョイント部２４ｂおよびハウジング本体２４ａには、第２案内流路７６が形成される。第２案内流路７６は、内外壁間隙に導かれる空気を主軸ハウジング２４の外部に導くものである。この第２案内流路７６は、具体的には、ジョイント部２４ｂに形成されるジョイント通路部７６ａと、ハウジング本体２４ａに形成されるハウジング通路部７６ｂとを有する。

【0038】

ジョイント通路部７６ａは、主軸シャフト２２に形成される第１案内流路７２の第２通路部７２ｂと連通する。このジョイント通路部７６ａの流入口は、第２案内流路７６の流入口７８であり、主軸シャフト２２の溝部７０が対向するジョイント部２４ｂの壁部分に設けられる。

【0039】

ハウジング通路部７６ｂは、ジョイント通路部７６ａと主軸ハウジング２４の外部とを連通する。このハウジング通路部７６ｂの流出口は、第２案内流路７６の流出口８０であり、ハウジング本体２４ａの外壁部分に設けられる。

【0040】

また、ジョイント部２４ｂには第３案内流路８２が形成される。この第３案内流路８２は、主軸ハウジング２４の外部の空気を内外壁間隙に導くものであり、第２案内流路７６のジョイント通路部７６ａとは非連通になる状態で形成される。

【0041】

第３案内流路８２の流入口８４は、モータケース４０ａの内部に設けられ、当該第３案内流路８２の流出口８６は、第２案内流路７６の流入口７８とスラスト軸受６０ａとの間のジョイント部２４ｂの内壁に設けられる。第３案内流路８２の流出口８６には、図示しない吸引源（真空ポンプ）のチューブが接続される。

【0042】

次に、吸引源（真空ポンプ）が駆動したときの空気の流れについて説明する。図５は、吸引時の空気の流れを矢印で示した図である。吸引源（真空ポンプ）が駆動すると、吸着パッド３０ｂ（図２）の前面側の空気は、吸引口ＯＰ（図２）から吸引流路３０ｃ（図２）に吸引され、その吸引流路３０ｃを流れて、主軸シャフト２２に形成された第１案内流路７２の第１通路部７２ａに流入する。

【0043】

第１通路部７２ａに流入した空気は、主軸シャフト２２の他端側（後側）に向かって流れて第２通路部７２ｂに流入し、第２通路部７２ｂに流入した空気は、主軸シャフト２２の外壁に設けられる流出口７４から溝部７０に流出する。

【0044】

溝部７０は主軸シャフト２２の軸周りに沿って環状に形成されているため、流出口７４から流出した空気は主軸シャフト２２の軸周りに沿って流れる。したがって、主軸シャフト２２の回転に応じて、第１案内流路７２の流出口７４と、第２案内流路７６の流入口７８とが非対向になっていても、第１案内流路７２の流出口７４から流出した空気は、ジョイント部２４ｂに設けられる流入口７８から第２案内流路７６に流入する。

【0045】

一方、吸引源（真空ポンプ）の吸引力に応じて、モータケース４０ａの内部の空気は、ジョイント部２４ｂの後端から内外壁間隙に引き込まれるとともに、当該ジョイント部２４ｂに形成される第３案内流路８２を流れて、内外壁間隙に引き込まれる。

【0046】

第３案内流路８２を流れて内外壁間隙に引き込まれた空気は、主軸シャフト２２とスラスト軸受６０ａとの間に供給された軸受用の圧縮ガスが内外壁間隙を通じて第２案内流路７６に吸引されることを抑制するように働く。つまり、第３案内流路８２を流れて内外壁間隙に引き込まれたモータケース４０ａの内部の空気が優先的に第２案内流路７６に流入することで第２案内流路７６に向かう軸受用の圧縮ガスはシールされ、第２案内流路７６への圧縮ガスの流入量がごく少量となる。したがって、軸受用の圧縮ガスが第２案内流路７６へ過度に流入することで主軸シャフト２２と軸受６０との間の隙間が変化することが抑制される。

【0047】

第２案内流路７６に流入した空気は、第２案内流路７６を流れ、当該第２案内流路７６の流出口８０から流出する。この流出口８０から流出した空気は、吸引源（真空ポンプ）に吸引され、当該吸引源から排出される。

【0048】

以上のように本実施の形態の主軸装置２０では、外部から吸引された空気が第１案内流路７２から第２案内流路７６を流れるときに、主軸シャフト２２の外壁を軸周りに沿って流れる。このため、外部から吸引された空気によって主軸シャフト２２の外壁側が冷却される。また、モータ４０から主軸シャフト２２の前側への伝熱が低減される。

【0049】

したがって、本実施の形態の主軸装置２０によれば、主軸シャフト２２と、その主軸シャフト２２が挿通される主軸ハウジング２４との間に生じる温度差を低減することができ、この結果、加工精度の低下を抑制することができる。

【0050】

〔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。

【0051】

（変形例１）
図６は、変形例１の第１案内流路７２Ａ、第２案内流路７６Ａおよび第３案内流路８２Ａを示す概略図である。なお、図６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。

【0052】

変形例１の第１案内流路７２Ａは、主軸シャフト２２の前後に設けられるラジアル軸受６０ｂの間に第２通路部７２ｂが配置される点で、上記実施の形態と異なる。

【0053】

変形例１では、溝部７０は、主軸シャフト２２の前後に設けられるラジアル軸受６０ｂの間における主軸シャフト２２の外周面側の外壁に形成されており、その溝部７０の底に第１案内流路７２Ａの流出口７４が設けられる。

【0054】

また、第２案内流路７６Ａおよび第３案内流路８２Ａは、ハウジング本体２４ａに形成される点で、上記実施の形態と異なる。

【0055】

具体的に第２案内流路７６Ａは、主軸シャフト２２の前後に設けられるラジアル軸受６０ｂの間に形成されており、その間に形成された主軸シャフト２２の溝部７０が対向するハウジング本体２４ａの内壁に、第２案内流路７６Ａの流入口が設けられる。第２案内流路７６Ａの流出口は、上記実施の形態と同様に、ハウジング本体２４ａの外壁部分に設けられる。

【0056】

第３案内流路８２Ａは、第２案内流路７６Ａを境として前側と後側との双方に形成されおり、前側および後側の各々の第３案内流路８２Ａの流入口は、ハウジング本体２４ａの外壁部分に設けられる。前側の第３案内流路８２Ａの流出口は、第２案内流路７６Ａの流入口と前側のラジアル軸受６０ｂとの間におけるハウジング本体２４ａの内壁に設けられる。後側の第３案内流路８２Ａの流出口は、第２案内流路７６Ａの流入口と後側のラジアル軸受６０ｂとの間におけるハウジング本体２４ａの内壁に設けられる。

【0057】

変形例１では、外部から吸引されて第１案内流路７２Ａを流れる空気は、上記実施の形態と同様に、第１案内流路７２Ａの流出口から流出し、溝部７０を通じて、第２案内流路７６Ａの流入口から第２案内流路７６Ａに流入する。

【0058】

一方、吸引源（真空ポンプ）の吸引力に応じて、ハウジング本体２４ａと主軸取付台２６との間の空気が、第３案内流路８２Ａを流れて、内外壁間隙に引き込まれる。この内外壁間隙に引き込まれた空気は、主軸シャフト２２とラジアル軸受６０ｂとの間に供給された軸受用の圧縮ガスが内外壁間隙を通じて第２案内流路７６Ａに吸引されることを抑制するように働く。つまり、上記実施の形態と同様に、内外壁間隙に引き込まれた空気が優先的に第２案内流路７６Ａに流入することで第２案内流路７６Ａに向かう軸受用の圧縮ガスはシールされ、第２案内流路７６Ａへの圧縮ガスの流入量がごく少量となる。

【0059】

このように、変形例１の第１案内流路７２Ａ、第２案内流路７６Ａおよび第３案内流路８２Ａであっても、上記の実施の形態と同様の空気の流れが確保される。したがって、上記実施の形態と同様に、主軸シャフト２２の外壁側を冷却することができる。

【0060】

（変形例２）
図７は、変形例２の溝部７０Ａを示す概略図である。なお、図７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。

【0061】

変形例２の溝部７０Ａは、主軸ハウジング２４（ジョイント部２４ｂ）に形成されている点で、上記実施の形態の溝部７０と異なる。具体的に溝部７０Ａは、第１案内流路７２の流出口７４が対向する主軸ハウジング２４（ジョイント部２４ｂ）の内壁に、主軸シャフト２２の軸周りに沿って環状に形成される。この溝部７０Ａの底には、第２案内流路７６の流入口７８が設けられる。なお、溝部７０Ａの底は、その溝部７０Ａを形成しているジョイント部２４ｂの内壁の凹んだ部位である。

【0062】

変形例２では、主軸シャフト２２の外壁に設けられる流出口７４から流出した空気は、ジョイント部２４ｂの内壁に形成された溝部７０Ａを通じて、主軸シャフト２２の外壁の周りを流れる。したがって、ジョイント部２４ｂの内壁に溝部７０Ａが形成されていても、上記実施の形態と同様に、外部から吸引された空気によって主軸シャフト２２の外壁側を冷却することができる。

【0063】

（変形例３）
上記実施の形態では主軸シャフト２２の外周面側の外壁に溝部７０が形成され、上記変形例２ではジョイント部２４ｂの内壁に溝部７０Ａが形成された。しかし、主軸シャフト２２の外周面側の外壁に形成された溝部７０と、ジョイント部２４ｂの内壁に形成された溝部７０Ａとが対向するようにしてもよい。要するに、内外壁間隙に溝部７０および７０Ａの少なくとも一方が設けられていればよい。

【0064】

なお、溝部７０および７０Ａは、主軸シャフト２２の軸周りに沿って環状に形成されたが、主軸シャフト２２の軸周りに沿ってらせん状に形成されていてもよい。

【0065】

（変形例４）
上記実施の形態では、主軸シャフト２２の外周側の外壁に溝部７０が形成された。しかし、溝部７０はなくてもよい。溝部７０をなくす場合、例えば、第１案内流路７２の第２通路部７２ｂと、第２案内流路７６のジョイント通路部７６ａとを、主軸シャフト２２の軸周り方向に間隔をあけて複数配置する。また、各々の第２通路部７２ｂを第１通路部７２ａと連通させ、各々のジョイント通路部７６ａをハウジング通路部７６ｂと連通させる。

【0066】

このようにすれば、上記実施の形態と同様に、外部から吸引された空気が第１案内流路７２から第２案内流路７６を流れるときに、外部から吸引された空気によって主軸シャフト２２の外壁側を冷却することができる。ただし、主軸シャフト２２の外壁側を軸周りに沿って冷却するためには、上記実施の形態のように溝部７０が形成されていることが好ましい。

【0067】

（変形例５）
上記実施の形態では、主軸ハウジング２４のジョイント部２４ｂに第３案内流路８２が形成された。しかし、第３案内流路８２はなくてもよい。第３案内流路８２をなくす場合、例えば、第２案内流路７６の流入口７８から吸引される軸受用の圧縮ガスがごく少量となるように、所定の調整対象を調整すればよい。

【0068】

この調整対象としては、例えば、吸引源（真空ポンプ）の吸引圧や、軸受６０に供給される圧縮ガスのガス圧などが挙げられる。ただし、調整対象の調整は複雑化し易いため、当該調整をなくすためには、主軸ハウジング２４のジョイント部２４ｂに第３案内流路８２が形成されることが好ましい。

【0069】

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

【0070】

〔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。

【0071】

主軸装置（２０）は、貫通孔（２４Ｈ）を有する主軸ハウジング（２４）と、貫通孔（２４Ｈ）に挿通される主軸シャフト（２２）と、主軸シャフト（２２）の一端に設けられ、主軸シャフト（２２）の回転に連動して回転する回転部材（３０）と、主軸シャフト（２２）の他端に設けられ、主軸シャフト（２２）を回転させるモータ（４０）とを備える。
回転部材（３０）には、外部から吸引される空気が流れる吸引流路（３０ｃ）が形成される。
主軸シャフト（２２）には、吸引流路（３０ｃ）を流れる空気を、主軸シャフト（２２）の内部を通じて、貫通孔（２４Ｈ）を形成する主軸ハウジング（２４）の内壁とその内壁に対向する主軸シャフト（２２）の外壁との間の隙間（内外壁間隙）に導く第１案内流路（７２、７２Ａ）が形成される。
主軸ハウジング（２４）には、隙間に導かれた空気を、主軸ハウジング（２４）の外部に導く第２案内流路（７６、７６Ａ）が形成される。
このような主軸装置（２０）によれば、外部から吸引された空気が第１案内流路（７２、７２Ａ）から第２案内流路（７６、７６Ａ）を流れるときに、主軸シャフト（２２）の外壁側を冷却することができる。したがって、主軸シャフト（２２）と、その主軸シャフト（２２）が挿通される主軸ハウジング（２４）との間に生じる温度差を低減することができ、この結果、加工精度の低下を抑制することができる。

【0072】

隙間には、主軸シャフト（２２）の軸周りに沿って溝部（７０、７０Ａ）が設けられ、溝部（７０、７０Ａ）は、第１案内流路（７２、７２Ａ）と第２案内流路（７６、７６Ａ）とを連通するようにしてもよい。
このようにすれば、主軸シャフト（２２）の外壁側を軸周りに沿って冷却することができる。したがって、主軸シャフト（２２）と、その主軸シャフト（２２）が挿通される主軸ハウジング（２４）との間に生じる温度差をより一段と低減することができる。

【0073】

主軸ハウジング（２４）には、主軸ハウジング（２４）の外部の空気を隙間に導く第３案内流路（８２、８２Ａ）が第２案内流路（７６、７６Ａ）と非連通の状態で形成され、その第３案内流路（８２、８２Ａ）の流出口（８６）は、主軸シャフト（２２）を圧縮ガスにより回転可能に支持する軸受（６０）と第２案内流路（７６、７６Ａ）の流入口（７８）との間に設けられるようにしてもよい。
このようにすれば、吸引源（真空ポンプ）の吸引圧に応じて、第３案内流路（８２、８２Ａ）を通じて外部から内外壁間隙に引き込まれる空気によって、第２案内流路（７６、７６Ａ）に流れる軸受用の圧縮ガスを低減することができる。したがって、主軸シャフト（２２）と軸受（６０）との間の隙間が変化することを抑制することができる。

【0074】

主軸ハウジング（２４）は、軸受（６０）が設けられるハウジング本体（２４ａ）と、ハウジング本体（２４ａ）とモータ（４０）との間における主軸シャフト（２２）の一部の外周面を覆うように設けられるジョイント部（２４ｂ）とを有し、第２案内流路（７６）は、ジョイント部（２４ｂ）に形成され第１案内流路（７２）と連通するジョイント通路部（７６ａ）と、ハウジング本体（２４ａ）に形成されジョイント通路部（７６ａ）と主軸ハウジング（２４）の外部とを連通するハウジング通路部（７６ｂ）とを有するようにしてもよい。
このようにすれば、モータ（４０）から伝熱する主軸シャフト（２２）を効率よく冷却することができる。

【0075】

ジョイント部（２４ｂ）は、モータ（４０）のロータ（４０ｂ）およびステータ（４０ｃ）を収容するモータケース（４０ａ）に覆われるようにしてもよい。
このようにすれば、ロータ（４０ｂ）から伝熱する主軸シャフト（２２）を効率よく冷却することができる。

【0076】

第３案内流路（８２）は、モータ（４０）のロータ（４０ｂ）およびステータ（４０ｃ）を収容するモータケース（４０ａ）の内部と連通するようにしてもよい。
このようにすれば、吸引源（真空ポンプ）の吸引圧に応じて、主軸シャフト（２２）が取り付けられるロータ（４０ｂ）から生じる熱で温められる空気を、第３案内流路（８２、８２Ａ）を通じて内外壁間隙に引き込み、その内外壁間隙を通じて第２案内流路（７６）に流すことができる。したがって、主軸シャフト（２２）に対するロータ（４０ｂ）からの伝熱を抑制し易くなる。

【符号の説明】

【0077】

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
３０…チャック部 ４０…モータ
５０…フランジ部 ６０…軸受
７０、７０Ａ…溝部 ７２、７２Ａ…第１案内流路
７６、７６Ａ…第２案内流路 ８２、８２Ａ…第３案内流路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】