JP2002540959A - 工具主軸用装置 - Google Patents

工具主軸用装置

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JP2002540959A
JP2002540959A JP2000609212A JP2000609212A JP2002540959A JP 2002540959 A JP2002540959 A JP 2002540959A JP 2000609212 A JP2000609212 A JP 2000609212A JP 2000609212 A JP2000609212 A JP 2000609212A JP 2002540959 A JP2002540959 A JP 2002540959A
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tool
fluid
inlet
pressure
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JP2000609212A
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リンド、ブヨルン
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リンド ファイナンス アンド ディベラップメント アクチボラゲット
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    • B23Q11/12Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine
    • B23Q11/126Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine for cooling only
    • B23Q11/127Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine for cooling only for cooling motors or spindles
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    • B23B31/24Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means
    • B23B31/26Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using mechanical transmission through the working-spindle
    • B23B31/261Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using mechanical transmission through the working-spindle clamping the end of the toolholder shank
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Abstract

(57)【要約】 電動機の回転子(22)を備える工具主軸用の装置。工具主軸の回転部(1、3)が、回転部に関して静止しているユニット(4)内に収容されていること、回転部(1、3)が、回転子(22)用の領域に延在して前記領域(20a、26)に冷媒流体を導く少なくとも1つの軸線方向の通路(12a、12b、または12d)を有すること、固定ユニット(4)が、通路(12a、12b、または12d)に冷却流体を導くための入口(16、14、または25)を備えること、間隙密封部が、固定ユニット(4)と回転部(1、3)との間の入口(16、14、または25)の両側に配置され、回転部(1、3)の回転中に動的軸受を形成すること、および通路が、冷媒流体を導き除去するように構成されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、非常な高速回転でも工具主軸の機能を簡略化して確実にする複数の
機能を組み込んだ全く新規な工具主軸に関する。本発明は、特許請求の範囲の特
徴部に記載された特徴によって特徴づけられ、図面を参照して例としてより詳細
に説明する。
【0002】 本発明による工具主軸の一般的な説明 回転主軸は参照番号1で指示され、図1に示される例は、参照番号2で指示さ
れる2つの玉軸受に支持されており、代替的に2つの流体軸受24に支持される
(図5)。軸線方向に移動可能な引張りロッド3が主軸の中心に延在する。本明
細書には詳細に図示しないがそれ自体周知の仕方で、工具(図示せず)は、主軸
内で軸線方向に移動可能な引張りロッド3に取り付けることによって主軸1に堅
固に固着することができる。主軸1の工具とは反対の側では、引張りロッド3が
、主軸1の回転に関して静止しているユニット4内に延在している。
【0003】 工具の冷却 参照番号5で指示される冷却剤用の接続部が固定ユニット4において中心に配
設されており、そこにチューブまたはホースが接続され、冷却剤、例えばエマル
ジョンが圧力下でそこを介してポンプ注入され、引張りロッド3の中心穴6を通
る。冷却剤は、工具との接続部で引張りロッドから出て、周知の仕方で工具の刃
先を冷却する。冷媒は、上述したように圧力下で供給され、このため冷媒(流体
)は、圧力下の流体を有する領域(穴6の入口の前の領域)から、供給冷媒の圧
力よりも低い圧力を有する第1の出口8へ、固定ユニット4と回転可能な引張り
ロッド3の間にある間隙へ漏れる。この間隙は、間隙密封部を形成するときに、
密封機能を構成する圧力降下を生じる。間隙が小さいので、冷媒の流れ全体のう
ちわずかな部分のみが間隙を通過する。引張りロッド3の回転中、間隙内の流体
は、動的流体軸受として作用し、回転する引張りロッド3に対して半径方向に安
定させる力を生じる。流体は、また動的流体軸受内で生じた摩擦熱を伝導して除
去する。出口8に達したときに流体が引張りロッド3および固定部分4に沿って
間隙内を進まないように、気体、例えば空気(遮断空気)が、固定ユニット4内
の半径方向平面に配分された入口7を通して押圧され、その結果、この気体(空
気)が、より低い圧力を有する領域に向けて、したがって流体が漏れないように
、出口8に向かって間隙内を進み、それにより出口8の領域に到達した気体およ
び流体が出口8を介して通路系(図示せず)を通って固定部分4から出る。本明
細書では、入口7、および上記の工具主軸内に含まれる他の開口の各々かつあら
ゆるものが、間隙密封部によってあらゆる側で軸線方向に区切られていることが
指摘される。
【0004】 そのような間隙密封部は、 1.要素部品の摩耗なしで高速回転で作動する密封機構 2.半径方向に安定させる力を達成する引張りロッド3の動的軸受 3.動的軸受内で生じる摩擦熱の除去 4.異なる型式の流体相互の混合の防止 5.密封部からの漏れ流れへの対処、およびその流れの各ポンプ・ユニットへ
の戻り をもたらす。
【0005】 接続ロッドの軸線方向の位置のセンサ 前述したように、工具は引張りロッド3の助けで主軸に堅固に固着され、引張
りロッド3は、主軸内に引込められたときに工具を主軸にロックする。工具を解
放するためには、引張りロッド3をある距離だけ押し出し、それにより工具を取
り外すことができる。主軸の回転中に工具が主軸から緩むと、大きな損傷および
事故が起こることがある。したがって、工具が実際に主軸に対して適正な方法で
きつく取り付けられていることが最も重要であり、これは従来、確立するのが難
しかった。
【0006】 図2に示されているような本発明では、引張りロッド3の軸線方向の位置を求
めることができ、それにより工具が主軸に正確に取り付けられているか否かを確
認することもできる。このために、ユニット4はスプール9を備え、その開口内
に、現在ユニット4内にある引張りロッド3の端部が延在する。引張りロッド3
の軸線方向の移動に関して静止しているスプール9は、スプール9内の引張りロ
ッドの軸線方向の位置によって異なる電流を発生する。スプール9内の引張りロ
ッドの軸線方向の位置によって、この、位置に属し、かつ起因する、特定の電流
が、十分な精度で引張りロッドの軸線方向の位置を求めることを可能にし、それ
により工具を交換することができる時、それぞれ工具が主軸に正確に取り付けら
れる時、および工具を利用することができる時に関する制限を確立する。周囲の
影響による外乱に対する感度を低減するために、引張りロッド3の位置に関する
情報を搬送する信号は、例えば実際のデータ・ユニットが主軸内に位置している
場合には、主軸の外部にあるユニット、例えばコンピュータまたは他の制御機器
へ光ファイバ内を導かれ、それ自体周知の技術の助けでアクセス可能な情報に変
換される。本明細書では、スプール9は、ある位置での引張りロッドが大きな材
料変化を有する限り、原理的に引張りロッド3を任意の位置で取り囲むことがで
きることを理解すべきである。本発明の範囲内で、当然、複数のスプール9を使
用することが可能である。
【0007】 主軸での工具の液圧式取付けおよび除去 図1に工具主軸を示し、この図から、引張りロッド3がピストン11を備え、
かつそれと一体化されていることが明らかである。引張りロッド3は、中心穴6
に加え、中心の周りに分配された穴12a、b、cも有する。ピストン11は、
主軸1内に収容されている筒状室13内で移動可能である。図3に示される位置
では、引張りロッド3は主軸1内に引込んでおり、それにより工具(図示せず)
を堅固に保持している。この位置で工具を取り外すために、ユニット4の入口1
6を介して圧力下で作動流体が供給され、入口16に近接して開放している引張
りロッド3の少なくとも1つの第1の穴12a内に導かれる。上述したように入
口7を介して供給される圧力下のガスは、間隙密封部を介し、さらに(図中)左
に向かう経路を探し、出口8’を介して出る。この出口8’およびその左への間
隙密封部により、流体がガス(遮断空気)と共に出口8’を介してユニット4か
ら出るときに、入口16を介して加圧される領域が制限される。作動流体は、(
図1による)ピストン11の右側の筒状室13内に穴12aを介して導かれ、ピ
ストンを左へ押す。それにより引張りロッド3が左に変位し、工具の取外しを可
能にする。
【0008】 開口に関連して前に指示したものとは同じでなく、開口16に近接する端部で
密封されている少なくとも1つの第2の穴12b(図2)が、半径方向平面で周
方向に分配され、かつユニット4の入口14と常に連絡して位置した1つ以上の
開口14’を備え、入口14は、半径方向平面で分割され、間隙密封部14”に
よって入口16から軸線方向に離隔されている。圧力下の作動流体が入口14に
供給され(それにより入口16が当然圧力下でなくなる)、(図2による)ピス
トン11の左側の筒状室13内に第2の穴12bを介して導かれ、ピストン11
を右へ押し、それにより引張りロッドを右に変位させて工具を締める。引張りロ
ッド3は、ピストンの左側に引き続き作用する加圧作動流体によってこの位置に
保持される。冷媒液体に関連して前述したように、この液圧液体も、ユニット4
と引張りロッド3との間の間隙密封部内で、図で見て右へも左へも漏れる。入口
14を介して提供された加圧流体は、間隙密封部、ならびに出口18または大気
圧の通路によって左(図2)には制限され、間隙密封部と、既に述べたようにこ
のとき圧力下にない入口16とによって間隙密封部の右には制限される。また、
加圧空気(遮断空気)が、半径方向平面で分割されたユニット4の入口17を介
して提供され、これも、(図中)左への作動流体のさらなる漏れを防止し、漏れ
作動流体と共に出口18を介してユニット4から出る。入口17から実際の主軸
への加圧空気の漏れを低減または防止するために、より低い圧力(大気圧)の出
口19が入口17の左に配設される。
【0009】 穴12aは、入口17で開放しており、かつピストン11の右に開放しており
、第2の穴12bは、開口14’を備え、入口16に近接する端部で密封され、
ピストンの左側の筒状室13内に開放している。
【0010】 流体軸受24が使用され(図5参照)、主軸がそこに図示される構成を有する
場合、工具を取り外すために、作動流体が圧力下で入口16および穴12aを介
して導かれて工具を取り外す。工具を堅固に取付けるために、穴12bが入口1
4を介して圧力下に置かれ、ピストン11を図中右へ変位させる。このようにし
て、ピストンの右にあって穴12a内に見出される作動流体が、このとき減圧さ
れている入口16を介して押し出される。工具を取り外すときは、この逆が行わ
れ、作動流体は、このとき減圧されている入口14を介して押し出される。
【0011】 回転子への接続部での主軸の冷却 工具(図示せず)は、上述したように、引張りロッド3を工具主軸内に変位さ
せることによって堅固に取付けられ、該変位は、図2に示されるように、ユニッ
ト4の入口14を介し第2の通路12bを通って、工具に面するピストンの側に
ある筒状室13へ圧力下の作動流体が供給されることによって行われる。図示さ
れるように、主軸1は、周方向に分配された多数の軸線方向の通路20a、b、
例えば12個の通路を備え(図6参照)、該通路は、筒状室13内に開放してい
る。これら12個の通路のうちの6つの通路20bは、筒状室内に圧力を維持し
、かつ通路20a内の所望の流量を制御する絞り(restriction)2
1を筒状室13との接続部に有し、それらの絞りとは反対の端部で他の6つの通
路20aと接続され、該通路20aは、筒状室13で気密に21’でふさがれて
いる。その代わり、これら後者の6つの通路20aは、これらの条件下で非作動
の引張りロッド3の第1の穴12aで開放しており、工具が取り付けられる間非
作動の入口16を介して作動流体を導き除去する。
【0012】 工具が取り付けられ、それにより加圧流体がピストン11の左側に作用する限
り、流体の一部が絞り21を介して主軸1内の通路20bを通り、通路20aを
介して戻り、さらに第1の穴12aに流れて非作動の入口16を介して外に出て
、それにより主軸と、主軸を駆動するためのモータの一部である主軸1の外部に
位置した回転子22とを冷却する。工具の取外し、および図中の左への引張りロ
ッド3の変位中、作動流体は、流れの方向を変えて、同様に主軸1を冷却する。
【0013】 工具を吹付け洗浄するための掃気 半径方向平面で分割された、図3に示されるユニット4の加圧空気入口17は
、使用中に連続加圧空気がオンに切り換えられた状態で、引張りロッド3の第3
の穴12cに少なくとも接続され、穴12cは図中右端で気密にふさがれている
。工具を取り外すために引張りロッド3が左に変位されるとき、ここでは掃気と
呼ぶ加圧空気が、参照番号23で示されるように、主軸1にある1つ以上の第3
の通路によって主軸の工具端部に向けて自動的に導き出され、許容される仕方で
工具円錐部の当接面を吹付けてきれいにする。引張りロッド3を引込めることに
よって工具を取り付ける間、加圧空気の流れは、円錐およびフランジ密封通路2
3を有する工具によって自動的に断ち切られる。
【0014】 主軸、したがって流体支持された工具軸の回転子の冷却 図5に、概略的に図示され参照番号24で指示される流体軸受によって支持さ
れた工具主軸1に適用される本発明を示す。原理的には、この実施形態は、玉軸
受に関して上述した実施形態に対応しているということができ、通路20bが筒
状室13内に開放していないが、例えばここで気密にふさがれている点で違いが
ある。冷却水は、ユニット4を介して半径方向平面内で分割された入口25を通
り、図中右側端部で気密にふさがれている引張りロッド3の穴12d内に導入さ
れ、これらの穴12dを介して、主軸1の中心軸の周りに均等に分配された冷却
通路26内に導かれる。冷却通路の出口の端部は絞り27を備えて、通路内での
所望のレベルの流れを得て、通路26で主軸から冷却水を排出する。この場合、
流体軸受を使用すると、主軸は、ハウジング33内に閉じ込められた圧力下の大
気、例えば連続的に供給される加圧空気によって取り囲まれる、すなわち圧力下
の空気はそれにより引張りロッド3とユニット4の間の間隙密封部29’内に連
続的に導入され、これは、間隙に漏れる冷却水が前記間隙内に向かうのを防止さ
れ、その代わり、出口28内に収集され、ユニット4から前方へ移送されること
を意味する。
【0015】 同様に、圧力下の空気は、主軸の周りの加圧空間33により間隙密封部に供給
されて、左側の軸受24から去る流体、または主軸内の絞り27を通る冷媒がこ
の間隙を介して押し込まれるのを防止する。流体は遮断空気と共に空間30内に
収集され、いくつかの通路31を介して主軸・ユニットから導き出されて、主軸
内の固定子をも冷却する。右側流体軸受からの流体漏れは、軸受の両側にある通
路内に収集され、ハウジング33内の圧力により、ライン(図示せず)を介して
ハウジングの外部に、例えば接続部を介して通路31に排出される。
【0016】 供給システム 上述したことにより、その機能に重要な手段として流体(液体、気体)を使用
する主軸に関する1つの問題は、十分信頼可能な操作を達成し、流体が所望の体
積および圧力で意図した機能を満たすことを保証することである。
【0017】 監視および制御システムに対する外乱、または主軸に対する流体供給源の誤動
作中、外乱または誤動作が損傷をもたらし、または主軸の動作について危険なも
のとなる前に、主軸を停止させる必要がある。
【0018】 上述した主軸の安全機能は、互いに独立した供給通路を介して、特に、例えば
可撓性のある接続が必要なほとんどの検知部を介して行われる各機能のための流
体の供給によって達成することができる。
【0019】 圧力および流れモニタの助けで、それぞれの機能、すなわち各通路内の圧力お
よび流れを継続的に監視することができ、それにより値は所望の範囲内に入る。
したがって、主軸が回転しておらず、かつインジケータが、所望の値がその制限
範囲内にないことを示すとき、またはインジケータが、監視ユニットが機能して
いないことを示すとき、主軸を開始できないことがありうる。影響を受けた値が
主軸の動作中に所望の制限範囲内に入らない、または監視ユニットが機能してい
ないことを信号が示す場合、主軸がオフに切り換えられる。この場合、流体の供
給が止まる前に主軸が自動的に静止させる緊急システムを容易に利用可能である
ことが重要である。
【0020】 システム内の外乱中、主軸を停止できること、したがって、流体が制御されな
い仕方で広がり、流体の位置の能動制御が止まることに損傷をもたらすことがあ
る位置から流体を除去しうることが非常に重要である。
【0021】 図8は、前述したことによって主軸1およびその玉軸受2を含む工具主軸の機
能的な供給のために、それぞれの流体軸受と間隙密封部が含まれた、参照符号F
によって示される本発明による供給ユニットの概略図である。
【0022】 工具主軸でのスプール9からの電流または光信号用の受信および処理システム
9Fが図8の右側に示され、このシステムの助けで引張りロッド3の軸線方向の
位置を求めることができる。
【0023】 工具を冷却するために、10〜140バールの圧力の冷媒流体が工具冷却シス
テム5Fに供給され、このシステムは、流れの方向から見たとき、遮断弁501
と、逆止弁502と、圧力モニタ503とからなり、この圧力モニタは、前記圧
力が所定の制限範囲内に入っていることを検知する。工具主軸から供給され、間
隙密封部へ流れた冷媒流体は除去され、矢印504で象徴的に示されている。
【0024】 6バールの最小圧力を有する保護空気または遮断空気は、遮断空気経路7F内
の遮断弁701と、圧力モニタ702と、逆止弁703と、アキュミュレータ7
04と、調整器705とを介して入口7に供給され、調整器705は、出力圧力
を所望の圧力に調節する。調整器705からのラインは、それぞれ圧力モニタを
有する互いに独立した少なくとも2つの供給通路706と接続し、かつ工具主軸
の入口7に接続されている。圧力モニタ702は、回路7F内に適正な圧力があ
ることを監視する。アキュミュレータ704には、圧力6〜7バールで蓄積され
た一定量の空気が存在する。遮断空気がなくなる場合、圧力降下が圧力モニタ7
02によって検知され、回路7F内のアキュミュレータ704が自動的に接続さ
れ、それと同時に工具主軸の作動用のエネルギーの供給が中断されたという信号
が出される。アキュミュレータは連続的に空になり、主軸の停止までの時間およ
び停止後の時間全体にわたり、望ましくない位置から流体を除去させる容量を有
する。
【0025】 主軸−回転子22を冷却するために、冷媒が例えば6バールの圧力で回路16
Fを介して供給される。この回路は、流れの方向の順に、回路内に十分なレベル
の流れが存在することを検知する流れモニタ161と、前述したことによる圧力
モニタ162と、逆止弁163と、アキュミュレータ164と、調整器165と
、逆止弁166とを含み、この回路は2つの供給通路167に接続し、または供
給し、これらの供給通路は互いに独立し、それぞれが圧力モニタを有し、工具主
軸の入口14、16に接続されている。アキュミュレータ164は、6〜7バー
ルの圧力で一定量の流体を保持する。このアキュミュレータ164は、原理的に
回路7F内のアキュミュレータ704と同様に動作し、したがって主軸が回転し
ている限り主軸−回転子22に冷媒流体を供給する役割をする。調整器165は
、出力圧力を所望の圧力、例えば6バールに調節する。冷媒流体は、通路31を
介して主軸を出る(図5も参照)。
【0026】 工具主軸の流体軸受24に流体を供給する供給システム24Fが、図8の最左
端に示されている。流体は、例えば100バールの圧力で該システムに供給され
、圧力モニタ241、逆止弁242、およびアキュミュレータ243、適切には
流れモニタ244、逆止弁245を介して流れ、次いで少なくとも2つの供給通
路246を介して主軸へ導かれ、これらの通路は互いに独立し、それぞれの圧力
モニタ247を含む。様々な要素は、原理的に、システム7Fおよび16Fに関
連して前述したものと等しい機能を有する。流れモニタ244の働きは、適正な
量の流体−流れが通るように調整することである。
【0027】 液圧回路14Fは、液圧システムを調節し、工具を取り付け、取り外しのため
のピストン11のそれぞれの側の圧力設定を行う。調整器141および逆止弁1
42が接続された分岐線は、回路24F内のアキュミュレータ243の後、かつ
流れモニタ244の前に配設され、その後、分岐線は、多方弁、いわゆる4−2
弁または交差平行弁143に接続する。調整器は、例えば60バールの圧力に調
節される。加圧作動流体は、互いに独立しかつ圧力モニタを備える少なくとも2
つの供給通路144を通って弁143を介し導き出され、工具主軸の入口14を
介して入り、ピストン11を右(図参照)に変位させ、工具を取り付ける。この
工程中、弁143から工具主軸の入口16に接続されたライン145は作動流体
を導き除去することができるように圧力下にない。工具を取り外すため、接続部
144から圧力が解放され、ライン145が加圧されるように、弁143を切替
える。ライン145が所望の圧力を有することを検知するために、圧力モニタ1
46がラインに配設される。前記流体の戻りは、ライン147を介して導かれ除
去される。
【0028】 逆止弁502と圧力モニタ503の間のシステム5Fに接続された分岐線70
7の一部は、調整器705の後、逆止弁708を介してシステム7Fから延びる
。分岐線707の別の部分は、逆止弁708aを介して供給通路247の上流で
システム24Fに接続する。分岐線707は、また逆止弁709を介してシステ
ム14Fの弁143に接続し、同様に、逆止弁710を介して逆止弁166の下
流でシステム16Fに接続する。
【0029】 例えば、システム5F内で誤動作が生じ、システム内の圧力が、例えば分岐線
707にある圧力である4バール未満になり、主軸が停止する場合、初期圧力4
バールのシステム7Fからの空気は、システム7Fから主軸の穴6内に流れて、
主軸の、影響を受ける部分から冷媒流体を除去し、工具の冷却にある程度寄与す
る。逆止弁708は、当然、システム5F内の冷媒流体が分岐線707内へ入り
込むのを防止する。
【0030】 等価な方法では、システム4F内の圧力が4バール未満に落ちた場合、または
他の故障が生じて主軸が停止した場合、システム7Fからの空気が逆止弁710
を開き、主軸内にある流体を追い出し、工具の冷却にある程度寄与する。
【0031】 等価物が、認められていない圧力降下中または他の誤動作中に、逆止弁709
および弁143を介してシステム14Fに適用され、および/または誤動作中、
システム7Fからの加圧空気で逆止弁708aを介してシステム24に適用され
て、そこでの適切でない流体を除去する。
【0032】 前記圧力および流れモニタは、現行値が意図した制限範囲外にあるときに信号
を発し、主軸へのエネルギーの供給を止める。
【0033】 代替実施形態 本明細書に述べた発明は、工具主軸に当然別の構成を与えることもできるので
、上述した構成に全く限定されない。例えば、主軸1は、固定部分4内に延在し
、かつ収容されることがあり、それにより間隙密封部が固定部分4と主軸1の間
に位置する。この場合、引張りロッド3の代わりに主軸1内に作動流体用の軸線
方向の穴12a、12bを位置決めすることができる。
【0034】 上述の供給システムに関連して指定した圧力は適切なものであるが、例として
与えたにすぎず、異なるパラメータに応じて当然変えることができる。部品24
4〜247は、玉軸受が使用されるときは適用されず、その代わりシステムは、
そこに追加される玉軸受の潤滑監視をする。
【0035】 同様に、概略的に示した玉軸受2および流体軸受24は、それぞれそれ自体周
知の軸受機能を有することに強調すべきであり、これは、説明および図面を必要
以上に複雑にしないように省略した。
【図面の簡単な説明】
【図1】 回転対称性があるため主軸が断面の半分だけを示されている本発明による工具
主軸の概略図である。
【図2】 回転対称性があるため主軸が断面の半分だけを示されている本発明による工具
主軸の概略図である。
【図3】 回転対称性があるため主軸が断面の半分だけを示されている本発明による工具
主軸の概略図である。
【図4】 回転対称性があるため主軸が断面の半分だけを示されている本発明による工具
主軸の概略図である。
【図5】 本発明の別な構成の断面図である。
【図6】 図4の線VIに沿った主軸の断面図である。
【図7】 図4の線VIIに沿った主軸の断面図である。
【図8】 本発明による主軸に接続された供給ユニットの概略図である。
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Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電動機の回転子(22)を備える工具主軸用の装置において
    、工具主軸の回転部(1、3)が、回転部に関して静止しているユニット(4)
    内に収容されていること、回転部(1、3)が、回転子(22)用の領域へ延び
    、前記領域(20a、26)に冷媒流体を導く少なくとも1つの軸線方向の通路
    (12a、12b、または12d)を有すること、固定ユニット(4)が、通路
    (12a、12b、または12d)に冷却流体を導くための入口(16、14、
    または25)を備えること、間隙密封部が、固定ユニット(4)と回転部(1、
    3)との間の入口(16、14、または25)のいずれかの側に配設され、回転
    部(1、3)の回転中に動的軸受を形成すること、および冷媒流体を運び去る通
    路が配設されていることを特徴とする装置。
  2. 【請求項2】 絞り(21、27)が軸線方向の通路(12a、12b、ま
    たは12d)内に、または通路(12a、12b、26、30、31)内に配置
    されて、冷媒流体を運び去ることを特徴とする請求項1に記載の装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006043817A (ja) * 2004-08-04 2006-02-16 Toru Nishikazu 主軸の冷却構造

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE0100183L (sv) * 2001-01-23 2001-11-19 Lind Finance & Dev Ab Förfarande för evakuering av vätska från spindellager
DE10121694A1 (de) * 2001-05-02 2002-11-28 Sauter Kg Feinmechanik Spindelkopf für Werkzeuge
US20060029479A1 (en) * 2004-08-03 2006-02-09 Ford Motor Company Tool holder assembly
ATE504391T1 (de) * 2007-11-08 2011-04-15 Step Tec Ag Wellenkühlung für eine werkzeug-motorspindel
US9333611B2 (en) 2013-09-13 2016-05-10 Colibri Spindles, Ltd. Fluid powered spindle
US10207379B2 (en) 2016-01-21 2019-02-19 Colibri Spindles Ltd. Live tool collar having wireless sensor
RU2653963C2 (ru) * 2016-07-12 2018-05-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Шпиндельный узел

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3795455A (en) * 1970-05-01 1974-03-05 Digital Syst Inc Machine tool having centrifugally actuated collet
DE2736085A1 (de) * 1976-08-13 1978-02-16 Seiko Seiki Kk Schmiereinrichtung fuer ein spindellager
DE2642584A1 (de) * 1976-09-22 1978-03-23 Forkardt Paul Kg Lagerung fuer die spindel einer werkzeugmaschine
US4693642A (en) * 1986-07-02 1987-09-15 General Motors Corporation Line boring apparatus
JPS6416238A (en) * 1987-07-09 1989-01-19 Fanuc Ltd Method of cooling motor
DE3902592C2 (de) * 1989-01-28 1995-03-23 Gildemeister Ag Antrieb für die Werkstückspindel einer Werkzeugmaschine
DE3926841A1 (de) * 1989-08-14 1991-02-21 Hainbuch Praez Spannwerkzeug Fuehrungsvorrichtung fuer stangenfoermige werkstuecke von drehmaschinen
US5145298A (en) * 1989-09-11 1992-09-08 Optima Industries, Inc. High speed drill spindle
US5020635A (en) * 1989-10-26 1991-06-04 Arvid Machine Tools Ltd. Rotary shaft and lubricating system therefor
DE9005398U1 (de) * 1990-05-10 1991-09-12 Universal-Kugellager-Fabrik GmbH, 1000 Berlin Werkzeugmaschinenspindellagerung
CA2087798C (en) * 1992-01-22 2001-10-23 James Oliver Holtey High speed spindle unit and driver
US5540526A (en) * 1994-09-06 1996-07-30 Leblond Makino Machine Tool Company Fluid bearing tool and a method for forming the same
JP3494419B2 (ja) * 1995-11-29 2004-02-09 株式会社日平トヤマ モータビルトインスピンドル
JPH09150344A (ja) * 1995-11-29 1997-06-10 Nippei Toyama Corp モータビルトインスピンドル
JP3197195B2 (ja) * 1995-11-29 2001-08-13 株式会社日平トヤマ モータビルトインスピンドル
DE29520427U1 (de) 1995-12-22 1996-02-08 Deckel Maho Gmbh Spindeleinheit für Werkzeugmaschinen
US6036413A (en) * 1997-01-02 2000-03-14 The Ingersoll Milling Machine Company High speed hydrodynamic spindle
JPH10263985A (ja) * 1997-03-25 1998-10-06 Toshiba Mach Co Ltd 主軸装置
IT1296889B1 (it) * 1997-12-19 1999-08-02 Riello Macchine Utensili Spa Unita' di lavoro per macchina utensile con motore elettrico lineare di movimento assiale del mandrino
JP3521396B2 (ja) * 1998-06-26 2004-04-19 株式会社ニイガタマシンテクノ 工作機械のモータ内蔵型主軸装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006043817A (ja) * 2004-08-04 2006-02-16 Toru Nishikazu 主軸の冷却構造

Also Published As

Publication number Publication date
WO2000059664A1 (en) 2000-10-12
DE60013572D1 (de) 2004-10-14
SE9901051D0 (sv) 1999-03-23
SE9901051L (sv) 2000-09-24
US6568886B1 (en) 2003-05-27
AU2338800A (en) 2000-10-23
SE519206C2 (sv) 2003-01-28
CA2367267C (en) 2006-06-06
CA2367267A1 (en) 2000-10-12
ATE275455T1 (de) 2004-09-15
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