JP2007182947A - Coupling, machine tool provided with it, and method of aligning axial center - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To connect a motor shaft of a spindle motor to a spindle shaft of a spindle easily with precision so that they become concentric without using a special-purpose component for the alignment of axial centers. <P>SOLUTION: The coupling 50 is constituted of a hub 51 on the motor side and a hub 52 on the spindle side which are connected to each other through the medium of a leaf spring 53. A motor shaft hole 51f, which the motor shaft of the spindle motor can be inserted into and withdrawn from, is formed on the hub 51. Then a spindle shaft hole 52f, which the spindle shaft of the spindle larger than the motor shaft in diameter can be inserted into and withdrawn from, is formed on the hub 52. An axial center alignment hole 51i is formed at the leading end side of the motor shaft hole 51f of the hub 51 on the motor side. When the motor shaft and the spindle shaft become concentric with each other, the spindle shaft penetrates the spindle shaft hole 52f and is engaged with the axial center alignment hole 51i. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、駆動部の回転軸と従動部の回転軸とが同芯となるように各々を連結するカップリング及びそれを備えた工作機械並びに軸心合わせ方法に関する。   The present invention relates to a coupling that connects a rotation shaft of a driving unit and a rotation shaft of a driven unit so that the rotation shafts are concentric, a machine tool including the coupling, and an axis alignment method.

従来、工作機械の一例であるマシニングセンタでは、主軸に取り付けられた工具によって被加工物(ワーク)に機械加工(例えば、「中ぐり」、「フライス削り」、「穴空け」、「切削」等)を施している。そして、主軸に取り付けられた工具を主軸モータの動力によって回転させるために、主軸内部に設けられたスピンドル軸と主軸モータのモータ軸とを連結して回転させる駆動方式が用いられている。   Conventionally, in a machining center which is an example of a machine tool, a workpiece (work) is machined by a tool attached to a spindle (for example, “boring”, “milling”, “drilling”, “cutting”, etc.) Has been given. And in order to rotate the tool attached to the main shaft by the power of the main shaft motor, a driving method is used in which the spindle shaft provided inside the main shaft and the motor shaft of the main shaft motor are connected to rotate.

ここで、スピンドル軸とモータ軸とを連結した場合に、両軸の軸線が一致していない軸ズレの状態で機械加工を実行すると、両軸の偏心に起因して振動が発生してしまい、加工精度の劣化や騒音の発生などの悪影響を及ぼす。そこで、従来では、スピンドル軸とモータ軸とをカップリングを介して連結することで、両軸の偏心をカップリングで吸収して上記の悪影響が発生しないようにすることが知られている。   Here, when the spindle shaft and the motor shaft are connected, if machining is performed in a state where the axes of the two axes do not match, vibration will occur due to the eccentricity of both axes, Detrimental effects such as degradation of machining accuracy and noise generation. Therefore, conventionally, it is known that the spindle shaft and the motor shaft are coupled via a coupling so that the eccentricity of both shafts is absorbed by the coupling so that the above-described adverse effects do not occur.

ところが、近年では工作機械の加工効率を向上させるために、スピンドルの回転速度の高速化が進んでいる。そのため、カップリングのみでは両軸の偏心を完全に吸収することができず、ごくわずかの軸ズレであっても機械加工時に振動が発生してしまう。そのため、従来では、スピンドル軸とモータ軸との軸心合わせを行って、両軸が同芯となるように各々を連結する各種手法が提案されている。   However, in recent years, in order to improve the processing efficiency of machine tools, the rotation speed of the spindle has been increased. For this reason, the coupling alone cannot completely absorb the eccentricity of both shafts, and even a slight shaft misalignment causes vibration during machining. For this reason, conventionally, various methods have been proposed in which the spindle shaft and the motor shaft are aligned with each other so that both shafts are concentric.

具体的には、主軸に対して主軸モータを固定せずに仮置きして、スピンドル軸とモータ軸とをカップリングで連結する。この仮置き状態で主軸モータを駆動させると、その回転の振動によってスピンドルの中心と主軸モータの中心とが徐々に近づいてくる。そして、回転中のスピンドル軸及びモータ軸に軸ズレがなくなったら、その位置で主軸モータを固定する。これにより、スピンドル軸とモータ軸との軸心合わせを行いつつ、各々を連結できることが知られている。   Specifically, the spindle motor is temporarily placed on the spindle without being fixed, and the spindle shaft and the motor shaft are coupled by a coupling. When the spindle motor is driven in this temporarily placed state, the center of the spindle and the center of the spindle motor gradually approach each other due to the vibration of the rotation. When there is no shaft misalignment between the rotating spindle shaft and motor shaft, the spindle motor is fixed at that position. As a result, it is known that the spindle shaft and the motor shaft can be connected to each other while being aligned.

また、主軸に対して主軸モータを取り付けるための別体のモータ取付プレートを用意しておく。そして、主軸に取り付けたスモールによって、主軸とモータ取付プレートの中心を合わせて、モータ取付プレートを主軸ヘッドに取り付ける。その後、モータ取付プレートに対して主軸モータを取り付けることで、主軸モータとスピンドルの中心を合わせることが知られている。   Also, a separate motor mounting plate for mounting the spindle motor to the spindle is prepared. Then, the motor mounting plate is attached to the spindle head by aligning the center of the spindle and the motor mounting plate with the small attached to the spindle. Then, it is known that the spindle motor and the spindle are aligned with each other by attaching the spindle motor to the motor mounting plate.

さらに、第1の取付け板における貫通孔のセンタにモータシャフトのセンタを一致させる一方、第2の取付け板の貫通孔のセンタに主軸のセンタを一致させ、第1の取付け板と主軸モータおよび第2の取付け板とハウジングを固着する。そして、周壁と貫通孔とを嵌合して第1の取付け板と第2の取付け板とを固着して、モータシャフトのセンタと主軸のセンタとを一致させることができるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許第3335550号公報
Further, the center of the motor shaft is aligned with the center of the through hole in the first mounting plate, while the center of the main shaft is aligned with the center of the through hole of the second mounting plate. The two mounting plates and the housing are fixed. Further, there is known one that can fit the peripheral wall and the through hole to fix the first mounting plate and the second mounting plate so that the center of the motor shaft and the center of the main shaft coincide with each other. (For example, refer to Patent Document 1).
Japanese Patent No. 3335550

しかしながら、従来のように、主軸に対して仮置きした主軸モータを駆動させて軸心を合わせる方法は、他の取付け部品や計測器などを必要としない簡易な手法ではあるが、スピンドル軸及びモータ軸の軸心合わせを正確に行うには製造者の熟練や経験を要し、両軸を同芯とするための位置調整に多大な手間と労力を要していた。また、製造者がスピンドル軸及びモータ軸を同芯にして連結したつもりであっても、両軸が同芯であるか否かは保証することはできず、実際には軸ズレが生じていることがあった。   However, as in the prior art, the method of aligning the shaft center by driving the spindle motor temporarily placed on the spindle is a simple method that does not require other mounting parts or measuring instruments, but the spindle shaft and motor Accurate alignment of the shafts requires the skill and experience of the manufacturer, and a great deal of labor and labor has been required for position adjustment to make both shafts concentric. Also, even if the manufacturer intends to connect the spindle shaft and the motor shaft in a concentric manner, it cannot be guaranteed whether or not the two shafts are concentric, and there is actually a shaft misalignment. There was a thing.

また、従来のモータ取付プレートなどのように、スピンドル軸及びモータ軸を同芯にして連結するための別部品を用いると、両軸を確実に一致させることはできるものの、別部品の追加により主軸の構造が複雑となったり、工作機械の製造コストが増大したりするという問題があった。特許文献1に記載の発明も、モータ側が固着される専用の取付け板や、機械側が固着される専用の取付け板などを別途設ける必要があり、上記と同様の問題を有していた。   Also, if separate parts are used to connect the spindle shaft and motor shaft concentrically, such as a conventional motor mounting plate, the two shafts can be reliably aligned, but by adding another part, the main shaft There is a problem that the structure of the machine is complicated and the manufacturing cost of the machine tool increases. The invention described in Patent Document 1 also has a problem similar to the above because it is necessary to separately provide a dedicated mounting plate to which the motor side is fixed, a dedicated mounting plate to which the machine side is fixed, and the like.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、軸心合わせのための専用の部品を用いることなく、駆動部の回転軸と従動部の回転軸とが同芯となるように、各々を簡易かつ正確に連結することができるカップリング及びそれを備えた工作機械並びに軸心合わせ方法の提供を目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and without using a dedicated component for axial alignment, the rotation shaft of the drive unit and the rotation shaft of the driven unit are concentric, It is an object of the present invention to provide a coupling capable of easily and accurately connecting each other, a machine tool including the same, and a method of aligning the axes.

上記目的を達成するために、請求項1に係る発明のカップリングは、駆動部の第1回転軸を挿脱可能な第1貫通孔が形成された駆動側ハブと、前記第1回転軸よりも径が大きい従動部の第2回転軸を挿脱可能な第2貫通孔が形成された従動側ハブとを備え、前記駆動部の第1回転軸と前記従動部の第2回転軸とが同芯となるように各々を連結するカップリングであって、前記駆動側ハブには、前記第1貫通孔が前記従動側ハブと対向する面に連通して、前記第1貫通孔の先端側に前記第2回転軸の先端部が嵌合可能な形状を有する穴部が形成されており、前記第1貫通孔に挿入された前記第1回転軸と前記第2貫通孔に挿入された前記第2回転軸とが同芯となると、前記第2回転軸は前記第2貫通孔を貫通して前記第1貫通孔の先端側に形成された前記穴部に嵌合可能となることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a coupling according to a first aspect of the present invention includes a drive-side hub formed with a first through hole into which the first rotation shaft of the drive unit can be inserted and removed, and the first rotation shaft. A driven-side hub formed with a second through hole into which the second rotating shaft of the driven portion having a larger diameter can be inserted and removed, and the first rotating shaft of the driving portion and the second rotating shaft of the driven portion are Couplings that connect each other so as to be concentric with each other, wherein the driving-side hub has the first through-hole communicating with a surface facing the driven-side hub, and a distal end side of the first through-hole. A hole having a shape into which the tip of the second rotation shaft can be fitted is formed, and the first rotation shaft inserted into the first through hole and the hole inserted into the second through hole. When the second rotating shaft is concentric, the second rotating shaft passes through the second through hole and is formed on the tip side of the first through hole. Characterized in that the fittable into the hole portion that is.

また、請求項2に係る発明のカップリングは、請求項1に記載の発明の構成に加え、前記駆動側ハブと前記従動側ハブとの間隙に設けられて各々を連結するとともに、少なくとも前記第2回転軸を挿脱可能な第3貫通孔が形成された弾性部材を備えており、前記第1貫通孔に挿入された前記第1回転軸と前記第2貫通孔に挿入された前記第2回転軸とが同芯となると、前記第2回転軸は前記第2貫通孔及び前記第3貫通孔を貫通して前記第1貫通孔の先端側に形成された前記穴部に嵌合可能となることを特徴とする。   In addition to the structure of the invention described in claim 1, the coupling of the invention according to claim 2 is provided in a gap between the driving side hub and the driven side hub to connect each other, and at least the first An elastic member having a third through hole into which the two rotation shafts can be inserted and removed is provided, and the first rotation shaft inserted into the first through hole and the second inserted into the second through hole. When the rotation shaft is concentric, the second rotation shaft can be fitted into the hole formed on the tip side of the first through hole through the second through hole and the third through hole. It is characterized by becoming.

また、請求項3に係る発明のカップリングは、請求項2に記載の発明の構成に加え、前記弾性部材は、その中心部に前記第3貫通孔が形成された一又は複数の板バネであることを特徴とする。   In addition to the configuration of the invention according to claim 2, the coupling of the invention according to claim 3 is one or a plurality of leaf springs in which the third through hole is formed in the central portion thereof. It is characterized by being.

また、請求項4に係る発明の工作機械は、請求項1乃至3のいずれかのカップリングを備えた工作機械であって、前記駆動部の第1回転軸は、主軸モータのモータ軸であり、前記従動部の第2回転軸は、主軸内部に設けられたスピンドル軸であることを特徴とする。   A machine tool according to a fourth aspect of the present invention is a machine tool including the coupling according to any one of the first to third aspects, wherein the first rotating shaft of the drive unit is a motor shaft of a main shaft motor. The second rotating shaft of the driven portion is a spindle shaft provided inside the main shaft.

また、請求項5に係る発明の軸心合わせ方法は、請求項1乃至3のいずれかに記載のカップリングを用いて、前記駆動部の第1回転軸と前記従動部の第2回転軸とが同芯となるように各々を連結するための軸心合わせ方法であって、前記駆動部と前記従動部とを前記カップリングを介して互いに取り付けて、前記第1回転軸を前記第1貫通孔に挿入させる一方、前記第2回転軸を前記第2貫通孔に挿入させる回転軸挿入工程と、前記カップリングを前記第1回転軸及び前記第2回転軸の軸線方向に移動させる一方、前記駆動部及び前記従動部の少なくとも一方を該軸線方向と直交する方向に移動させて、前記第2回転軸を前記第2貫通孔から貫通させて前記第1貫通孔の先端側に形成された前記穴部に嵌合させる穴部嵌合工程と、前記駆動部及び前記従動部を固定する動部固定工程と、前記カップリングを前記第1回転軸及び前記第2回転軸の軸線方向に移動させて、前記第1回転軸を前記駆動側ハブに位置決めする一方、第2回転軸を前記従動側ハブに位置決めする回転軸位置決め工程と、前記第1回転軸を前記駆動側ハブに固定する一方、前記第2回転軸を前記従動側ハブに固定するカップリング固定工程とを備えたことを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a shaft alignment method using the coupling according to any one of the first to third aspects, and a first rotation shaft of the drive unit and a second rotation shaft of the driven unit. A method of aligning the shafts so as to be concentric with each other, wherein the driving portion and the driven portion are attached to each other via the coupling, and the first rotating shaft is connected to the first through-hole. A rotating shaft inserting step of inserting the second rotating shaft into the second through hole, while moving the coupling in the axial direction of the first rotating shaft and the second rotating shaft, The at least one of the driving unit and the driven unit is moved in a direction orthogonal to the axial direction, and the second rotating shaft is penetrated from the second through hole, and is formed on the tip side of the first through hole. A hole fitting step for fitting into the hole, and the drive unit; And a moving portion fixing step for fixing the driven portion, and the coupling is moved in the axial direction of the first rotating shaft and the second rotating shaft to position the first rotating shaft on the driving hub. A rotating shaft positioning step for positioning the second rotating shaft on the driven hub, and a coupling fixing for fixing the first rotating shaft to the driving hub while fixing the second rotating shaft to the driven hub. And a process.

また、請求項6に係る発明の軸心合わせ方法は、請求項4に記載の工作機械において、前記主軸モータを前記主軸と連通する主軸ヘッド内に配置して、前記モータ軸と前記スピンドル軸とが同芯となるように各々を連結するための軸心合わせ方法であって、前記主軸モータを前記主軸に前記カップリングを介して取り付けて、前記モータ軸を前記第1貫通孔に挿入させる一方、前記スピンドル軸を前記第2貫通孔に挿入させる回転軸挿入工程と、前記カップリングを前記モータ軸及び前記スピンドル軸の軸線方向に移動させる一方、前記主軸モータを該軸線方向と直交する方向に移動させて、前記スピンドル軸を前記第2貫通孔から貫通させて前記第1貫通孔の先端側に形成された前記穴部に嵌合させる穴部嵌合工程と、前記主軸モータを固定するモータ固定工程と、前記カップリングを前記モータ軸及び前記スピンドル軸の軸線方向に移動させて、前記第1回転軸を前記駆動側ハブに位置決めする一方、第2回転軸を前記従動側ハブに位置決めする回転軸位置決め工程と、前記モータ軸を前記駆動側ハブに固定する一方、前記スピンドル軸を前記従動側ハブに固定するカップリング固定工程とを備えたことを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a shaft alignment method according to the fourth aspect, wherein the spindle motor is disposed in a spindle head that communicates with the spindle, and the motor shaft and the spindle shaft are arranged. A method of aligning the shafts so as to be concentric with each other, wherein the spindle motor is attached to the spindle via the coupling, and the motor shaft is inserted into the first through hole. A rotating shaft inserting step of inserting the spindle shaft into the second through hole, and moving the coupling in an axial direction of the motor shaft and the spindle shaft, while moving the main shaft motor in a direction orthogonal to the axial direction. A hole fitting step of moving the spindle shaft through the second through hole and fitting into the hole formed on the tip side of the first through hole; and fixing the spindle motor. A motor fixing step, and the coupling is moved in the axial direction of the motor shaft and the spindle shaft to position the first rotating shaft on the driving hub, while the second rotating shaft is moved to the driven hub. The rotating shaft positioning step for positioning, and the coupling fixing step for fixing the spindle shaft to the driven hub while fixing the motor shaft to the driving hub.

請求項1に係る発明のカップリングでは、駆動側ハブには第1貫通孔の先端側に穴部が形成されており、第1回転軸と第2回転軸とが同芯となると、第2回転軸は第2貫通孔を貫通して穴部に嵌合可能となる。よって、軸心合わせのための専用の部品を用いることなく、駆動部の第1回転軸と従動部の第2回転軸とが同芯となるように、各々を簡易かつ正確に連結することができる。   In the coupling according to the first aspect of the present invention, the drive-side hub has a hole formed on the tip end side of the first through hole, and the second rotating shaft is concentric with the second rotating shaft. The rotating shaft can pass through the second through hole and fit into the hole. Therefore, it is possible to easily and accurately connect the first rotating shaft of the driving unit and the second rotating shaft of the driven unit so that they are concentric without using a dedicated component for aligning the axes. it can.

また、請求項2に係る発明のカップリングでは、請求項1に記載の発明の効果に加え、駆動側ハブと従動側ハブとの間隙に設けられて各々を連結する弾性部材を備え、第1回転軸と第2回転軸とが同芯となると、第2回転軸は第2貫通孔及び第3貫通孔を貫通して穴部に嵌合可能となる。よって、駆動側ハブ及び従動側ハブを連結する弾性部材が、回転駆動時における回転軸の軸ズレを吸収するとともに、駆動部側から従動部側に伝達する熱を遮断するため、回転駆動時における性能劣化を防止することができる。   In addition to the effect of the invention according to claim 1, the coupling according to claim 2 includes an elastic member provided in the gap between the driving side hub and the driven side hub to connect each other. When the rotation shaft and the second rotation shaft are concentric, the second rotation shaft can be fitted into the hole portion through the second through hole and the third through hole. Therefore, the elastic member connecting the driving side hub and the driven side hub absorbs the shaft misalignment of the rotating shaft at the time of rotational driving, and blocks heat transmitted from the driving unit side to the driven unit side. Performance deterioration can be prevented.

また、請求項3に係る発明のカップリングでは、請求項2に記載の発明の効果に加え、弾性部材はその中心部に第3貫通孔が形成された一又は複数の板バネである。よって、一又は複数の板バネを用いた簡易な構成で弾性部材を実装することができる。   In the coupling according to the third aspect of the present invention, in addition to the effect of the second aspect of the invention, the elastic member is one or a plurality of leaf springs having a third through hole formed in the center thereof. Therefore, the elastic member can be mounted with a simple configuration using one or a plurality of leaf springs.

また、請求項4に係る発明の工作機械では、駆動部の第1回転軸は主軸モータのモータ軸であり、従動部の第2回転軸は主軸内部に設けられたスピンドル軸である。よって、上記のカップリングを用いることで、軸心合わせのための専用の部品を用いることなく、駆動部の第1回転軸と従動部の第2回転軸とが同芯となるように、各々を簡易かつ正確に連結可能な工作機械を実現することができる。   In the machine tool of the invention according to claim 4, the first rotating shaft of the drive unit is a motor shaft of the main shaft motor, and the second rotating shaft of the driven unit is a spindle shaft provided inside the main shaft. Therefore, by using the coupling described above, the first rotating shaft of the driving unit and the second rotating shaft of the driven unit are concentric without using a dedicated component for axial alignment. Can be realized simply and accurately.

また、請求項5に係る発明の軸心合わせ方法では、駆動部と従動部とをカップリングで取り付けて各回転軸を各貫通孔に挿入させる回転軸挿入工程と、第2回転軸を第2貫通孔から貫通させて穴部に嵌合させる穴部嵌合工程と、駆動部及び従動部を固定する動部固定工程と、各回転軸を各ハブに各々位置決めする回転軸位置決め工程と、各回転軸を各ハブに各々固定するカップリング固定工程とを備えた。よって、軸心合わせのための専用の部品を用いることなく、駆動部の第1回転軸と従動部の第2回転軸とが同芯となるように、各々を簡易かつ正確に連結することができる。   In the shaft alignment method according to the fifth aspect of the present invention, the rotating shaft inserting step of attaching the driving portion and the driven portion with the coupling and inserting each rotating shaft into each through hole, and the second rotating shaft as the second A hole fitting step for penetrating from the through hole and fitting into the hole, a moving portion fixing step for fixing the driving portion and the driven portion, a rotating shaft positioning step for positioning each rotating shaft on each hub, and And a coupling fixing step of fixing the rotating shaft to each hub. Therefore, it is possible to easily and accurately connect the first rotating shaft of the driving unit and the second rotating shaft of the driven unit so that they are concentric without using a dedicated component for aligning the axes. it can.

また、請求項6に係る発明の軸心合わせ方法では、主軸モータを主軸にカップリングで取り付けて各回転軸を各貫通孔に挿入させる回転軸挿入工程と、スピンドル軸を第2貫通孔から貫通させて穴部に嵌合させる穴部嵌合工程と、主軸モータを固定するモータ固定工程と、各回転軸を各ハブに位置決めする回転軸位置決め工程と、各回転軸を各ハブに固定するカップリング固定工程とを備えた。よって、軸心合わせのための専用の部品を用いることなく、駆動部の第1回転軸と従動部の第2回転軸とが同芯となるように、各々を簡易かつ正確に連結可能な工作機械を実現することができる。   Further, in the shaft alignment method of the invention according to claim 6, a rotating shaft inserting step of attaching the main shaft motor to the main shaft by coupling and inserting each rotating shaft into each through hole, and the spindle shaft penetrating from the second through hole A hole fitting step for fitting into the hole portion, a motor fixing step for fixing the spindle motor, a rotation shaft positioning step for positioning each rotary shaft to each hub, and a cup for fixing each rotary shaft to each hub. A ring fixing step. Therefore, a machine that can easily and accurately connect the first rotating shaft of the driving unit and the second rotating shaft of the driven unit without using a dedicated component for aligning the axes. A machine can be realized.

以下、本発明の実施の形態であるマシニングセンタ1について、図面に基づいて説明する。図1は、マシニングセンタ1の正面図である。図2は、スプラッシュカバー3を除いた、マシニングセンタ1の全体斜視図である。図3は、マシニングセンタ1における、工具交換機構20及び主軸ヘッド7を中心とした正面図である。   Hereinafter, a machining center 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of the machining center 1. FIG. 2 is an overall perspective view of the machining center 1 excluding the splash cover 3. FIG. 3 is a front view of the machining center 1 centering on the tool change mechanism 20 and the spindle head 7.

はじめに、マシニングセンタ1の全体構成について説明する。図1に示すように、マシニングセンタ1は、図示外のワーク(図示外)と工具6(図3参照)とを相対移動させて、ワークに所望の機械加工(例えば、「中ぐり」、「フライス削り」、「穴空け」、「切削」等)を施すことができる工作機械である。そして、マシニングセンタ1は、ワークを加工する機械本体と、機械本体の土台となるベッド2と、ベッド2の上部に設けられて機械本体の周囲を囲繞する略直方体状のボックス型のスプラッシュカバー3とを主体に構成されている。   First, the overall configuration of the machining center 1 will be described. As shown in FIG. 1, the machining center 1 moves a workpiece (not shown) and a tool 6 (see FIG. 3) relative to each other to perform desired machining (for example, “boring”, “milling”) on the workpiece. It is a machine tool that can perform cutting, drilling, cutting and the like. The machining center 1 includes a machine body that processes a workpiece, a bed 2 that serves as a base of the machine body, a box-shaped splash cover 3 that is provided on the bed 2 and surrounds the periphery of the machine body. It is mainly composed.

図2に示すように、ベッド2は、鉄製の土台であり、その下部の四隅には、脚部2aが各々設けられ、これら4本の脚部2aが工場などの床面に設置されることにより、マシニングセンタ1が所定場所に設置される。さらに、ベッド2の芯部は、軽量化および高強度化のため、いわゆる肉抜き成形(リブによる骨組構造)されている。   As shown in FIG. 2, the bed 2 is an iron base, and leg portions 2a are respectively provided at the lower four corners thereof, and these four leg portions 2a are installed on a floor surface of a factory or the like. Thus, the machining center 1 is installed at a predetermined location. Furthermore, the core part of the bed 2 is so-called cut-out molding (frame structure with ribs) in order to reduce weight and increase strength.

また、図1に示すように、スプラッシュカバー3は、略直方体状のボックス型に形成され、その内側には機械本体によりワーク加工がおこなわれる加工領域が設けられている。スプラッシュカバー3の前面には、開口部を開閉するスライド式の開閉扉4,5が各々設けられている。そして、この開閉扉4,5の略中央には、ガラス窓部4a,5aが各々設けられ、開閉扉4の右側端部近傍には取っ手部4bが設けられ、開閉扉5の左側端部近傍には取っ手部5bが設けられている。よって、これら取っ手部4b,5bを互いに離れる方向に開くことにより開口部が開口される。そして、作業者はこの開口部を介して、スプラッシュカバー3の内側に配設されたテーブル10に対して、ワークの着脱を行う。   As shown in FIG. 1, the splash cover 3 is formed in a substantially rectangular parallelepiped box shape, and a machining area in which a workpiece is machined by a machine body is provided inside thereof. On the front surface of the splash cover 3, slide type opening and closing doors 4 and 5 for opening and closing the opening are provided. In addition, glass windows 4a and 5a are provided in the approximate center of the open / close doors 4 and 5, respectively, a handle 4b is provided in the vicinity of the right end of the open / close door 4, and the vicinity of the left end of the open / close door 5 is provided. Is provided with a handle portion 5b. Therefore, the openings are opened by opening these handle portions 4b and 5b away from each other. Then, the operator attaches / detaches the workpiece to / from the table 10 disposed inside the splash cover 3 through the opening.

なお、図示しないが、スプラッシュカバー3の左右の各側壁部には、メンテナンス用の点検ハッチが着脱可能に各々設けられている。そして、上記構成からなるスプラッシュカバー3は、機械本体の周囲を囲繞して外部より保護するとともに、機械本体から排出される切り屑及び切削液の飛沫等が外部へ飛散するのを遮断して、外部環境が汚染されるのを防止している。   Although not shown, a maintenance inspection hatch is detachably provided on each of the left and right side wall portions of the splash cover 3. And the splash cover 3 having the above configuration surrounds the periphery of the machine body and protects it from the outside, and blocks the chips discharged from the machine body and splashes of the cutting fluid from scattering to the outside. It prevents the external environment from being polluted.

一方、スプラッシュカバー3の正面右側には、マシニングセンタ1の操作をおこなう正面視略長方形状の操作パネル80が設けられている。この操作パネル80の前面には、各種キーを備えたキーボード81が設けられ、その上部には設定画面又は実行動作を表示するためのCRT(ディスプレイ)89が設けられている。   On the other hand, on the right side of the front surface of the splash cover 3, an operation panel 80 having a substantially rectangular shape in front view for operating the machining center 1 is provided. A keyboard 81 having various keys is provided on the front surface of the operation panel 80, and a CRT (display) 89 for displaying a setting screen or an execution operation is provided above the keyboard 81.

次に、マシニングセンタ1の機械本体について説明する。図2に示すように、マシニングセンタ1の機械本体は、スプラッシュカバー3の内側に収納されており、ベッド2のコラム座部17aの上面に載置して固定され、垂直上方に延設された略角柱状のコラム17bと、コラム17bの前面に沿って昇降可能に設けられた主軸ヘッド7と、主軸ヘッド7の下部前側から鉛直下方に突出する主軸9と、主軸ヘッド7の右側に設けられ、主軸9の先端に装着された後述の工具6を、他の工具6に交換する工具交換機構(ATC)20と、ベッド2の上部に設けられてワークを着脱可能に保持するテーブル10と、コラム17bの背面側に設けられ、電源装置や制御基板などの各装置を内蔵する制御盤19とを主体に構成されている。なお、制御盤19の内部には、マシニングセンタ1の制御を司る制御装置(図示外)が配設されている。   Next, the machine body of the machining center 1 will be described. As shown in FIG. 2, the machine body of the machining center 1 is housed inside the splash cover 3, is mounted and fixed on the upper surface of the column seat portion 17 a of the bed 2, and extends substantially vertically upward. A prismatic column 17b, a spindle head 7 provided so as to be movable up and down along the front surface of the column 17b, a spindle 9 projecting vertically downward from the lower front side of the spindle head 7, and a right side of the spindle head 7. A tool exchange mechanism (ATC) 20 for exchanging a tool 6 (described later) attached to the tip of the main shaft 9 with another tool 6, a table 10 provided on the upper portion of the bed 2 for detachably holding a workpiece, and a column A control panel 19 is provided mainly on the back side of 17b and incorporates each device such as a power supply device and a control board. A control device (not shown) that controls the machining center 1 is disposed inside the control panel 19.

そして、コラム17bの前面には、上下方向に延設され、主軸ヘッド7を案内する一対のガイドレール(図示外)が上下方向に固定されている。コラム17bの上面には、サーボモータであるZモータ(図示外)が設けられており、このZモータによりその下方に延設された送りねじ(図示外)が正逆方向へ選択的に回転駆動されて、主軸ヘッド7が上下方向に移動するようになっている。   A pair of guide rails (not shown) extending in the vertical direction and guiding the spindle head 7 are fixed in the vertical direction on the front surface of the column 17b. A Z motor (not shown), which is a servo motor, is provided on the upper surface of the column 17b, and a feed screw (not shown) extending below the Z motor is selectively driven in the forward and reverse directions. Thus, the spindle head 7 moves in the vertical direction.

また、主軸ヘッド7には、加工軸に相当する主軸9が回転可能に装着され、主軸9を回転駆動させるための主軸モータ8を上部に備える。そして、主軸9の先端には後述の工具6が着脱可能に装着され、主軸9が主軸モータ8により回転駆動されることによって工具6が回転され、テーブル10上に固定されたワークを加工するようになっている。   A spindle 9 corresponding to a machining axis is rotatably mounted on the spindle head 7 and a spindle motor 8 for rotating the spindle 9 is provided at the top. A tool 6 (described later) is detachably attached to the tip of the main shaft 9, and the tool 6 is rotated by rotating the main shaft 9 by the main shaft motor 8, so that a workpiece fixed on the table 10 is processed. It has become.

一方、主軸9の下方には、テーブル10が配設されている。テーブル10は、ワークが着脱自在に固定され、サーボモータからなるXモータ及びYモータ(図示外)により、X軸方向(左右方向)及びY軸方向(奥行き方向)へ移動制御されるものである。テーブル10の下側には略直方体状の支持台12が設けられており、支持台12の上部にはX軸方向に沿って延設された一対のX軸送りガイド(図示外)が設けられて、X軸送りガイド上にテーブル10が移動可能に支持されている。さらに、支持台12は、ベッド2の長手方向に沿って延設された一対のY軸送りガイド上に移動可能に支持されている。このような状態で、テーブル10は、ベッド2上に設けられたXモータにより、X軸送りガイドに沿ってX軸方向に移動し、同じくベッド2上に設けられたYモータにより、Y軸送りガイドに沿ってY軸方向に移動するようになっている。   On the other hand, a table 10 is disposed below the main shaft 9. The table 10 has a work detachably fixed thereto, and is controlled to move in the X-axis direction (left-right direction) and the Y-axis direction (depth direction) by an X motor and a Y motor (not shown) that are servo motors. . A substantially rectangular parallelepiped support base 12 is provided below the table 10, and a pair of X-axis feed guides (not shown) extending along the X-axis direction are provided above the support base 12. Thus, the table 10 is movably supported on the X-axis feed guide. Further, the support 12 is supported on a pair of Y-axis feed guides extending along the longitudinal direction of the bed 2 so as to be movable. In this state, the table 10 is moved in the X-axis direction along the X-axis feed guide by the X motor provided on the bed 2, and the Y-axis feed is also provided by the Y motor provided on the bed 2. It moves in the Y-axis direction along the guide.

そして、図3に示すように、工具交換機構20は、工具6が取り付けられた工具ホルダ60を複数格納する側面視略小判型状の工具マガジン30と、主軸9に装着されている工具ホルダ60と他の工具ホルダ60とを把持及び搬送するための工具交換アーム40とを備えている。   As shown in FIG. 3, the tool change mechanism 20 includes a tool magazine 30 having a substantially oval shape in side view for storing a plurality of tool holders 60 to which the tool 6 is attached, and a tool holder 60 attached to the spindle 9. And a tool change arm 40 for gripping and transporting the other tool holder 60.

工具交換アーム40は、回転可能および上下動可能に装着された円筒状のアーム旋回軸43の下端部において、その両端部に工具ホルダ60を各々把持可能な把持部41,41が設けられたアーム部42が固定されて構成されている。そして、アーム旋回軸43はZ軸方向と平行をなし、アーム部42はアーム旋回軸43を軸として回動可能である。なお、工具交換アーム40の上部には工具交換モータ24が設けられており、この工具交換モータ24の回転駆動によって、工具交換アーム40の旋回及び上下動が行われる。   The tool change arm 40 is an arm provided with gripping portions 41 and 41 capable of gripping the tool holder 60 at both ends at the lower end portion of a cylindrical arm turning shaft 43 that is rotatably and vertically movable. The part 42 is configured to be fixed. The arm turning shaft 43 is parallel to the Z-axis direction, and the arm portion 42 is rotatable about the arm turning shaft 43. A tool change motor 24 is provided above the tool change arm 40, and the tool change arm 40 is turned and moved up and down by the rotational drive of the tool change motor 24.

また、工具マガジン30は、その内側に複数の工具6を各々収納可能な複数の工具ポット31が配設された移送機構(図示外)が装着されており、各工具ポット31では工具ホルダ60に取り付けられた工具6が横方向に向けた状態(格納状態)に維持されている。なお、工具マガジン30の上部にはマガジンモータ26が設けられており、このマガジンモータ26の回転駆動によって、複数の工具ポット31が移送機構により搬送される。   In addition, the tool magazine 30 is provided with a transfer mechanism (not shown) in which a plurality of tool pots 31 each capable of storing a plurality of tools 6 are arranged. The attached tool 6 is maintained in a state (stored state) oriented in the lateral direction. A magazine motor 26 is provided on the upper part of the tool magazine 30, and a plurality of tool pots 31 are conveyed by a transfer mechanism by the rotation of the magazine motor 26.

さらに、工具マガジン30の下端側には割出口32が形成され、この割出口32が形成された位置に限り、工具ポット31が格納状態から工具6を下方に向けた状態(交換可能状態)まで回動可能となっている。この工具交換位置には、エアシリンダ(図示外)により駆動されて、工具ポット31を格納状態又は交換可能状態へと回動させるポット昇降機構(図示外)が配設されている。   Further, a split outlet 32 is formed on the lower end side of the tool magazine 30 and the tool pot 31 extends from the retracted state to the state in which the tool 6 faces downward (changeable state) only at the position where the split outlet 32 is formed. It can be turned. A pot lifting mechanism (not shown) that is driven by an air cylinder (not shown) and rotates the tool pot 31 to a retracted state or a replaceable state is disposed at the tool change position.

そして、主軸9に装着される工具6の交換時には、工具交換アーム40が原点に上昇されている状態において、まず、工具交換アーム40が旋回し、工具マガジン30側の工具ホルダ60と主軸9に装着された工具ホルダ60とが、把持部41,41でそれぞれ把持される。次いで、工具交換アーム40が下降して、工具抜脱動作が行われる。その後、工具交換アーム40が旋回して主軸9側の工具ホルダ60と工具マガジン30側の工具ホルダ60とが入れ替わる。このとき、工具交換アーム40は180度回転することになる。その後、工具交換アーム40が上昇し、工具交換アーム40に把持された工具6は、工具マガジン30側の工具ポット31あるいは主軸9に装着される。そして、工具交換アーム40が所定角度旋回して、把持部41,41から工具ホルダ60がそれぞれ開放されて、工具交換アーム40のアーム旋回動作の1サイクルが終了する。   When the tool 6 mounted on the spindle 9 is exchanged, the tool exchange arm 40 first turns in a state where the tool exchange arm 40 is raised to the origin, and the tool holder 60 and the spindle 9 on the tool magazine 30 side are turned. The mounted tool holder 60 is gripped by the gripping portions 41 and 41, respectively. Next, the tool change arm 40 is lowered and a tool removal operation is performed. After that, the tool change arm 40 is turned and the tool holder 60 on the spindle 9 side and the tool holder 60 on the tool magazine 30 side are switched. At this time, the tool change arm 40 rotates 180 degrees. Thereafter, the tool change arm 40 is raised, and the tool 6 held by the tool change arm 40 is mounted on the tool pot 31 or the spindle 9 on the tool magazine 30 side. Then, the tool changing arm 40 turns by a predetermined angle, the tool holder 60 is released from the gripping portions 41, 41, and one cycle of the arm turning operation of the tool changing arm 40 is completed.

次に、主軸ヘッド7の構成について説明する。図4及び図5は、主軸ヘッド7の右方向から見た側面断面拡大図である。なお、図4及び図5は、理解を容易にするために、主軸ヘッド7において主軸9の軸線上に配置された各部材を中心に表しており、説明に不要な構成は省略している。また、図5は、主軸9の軸線上に配置された各部材の外観を明らかにするために、主軸ヘッド7の筐体カバーと主軸9のハウジング25及び蓋体39とを断面図として表している。   Next, the configuration of the spindle head 7 will be described. 4 and 5 are enlarged side sectional views of the spindle head 7 as viewed from the right direction. 4 and 5 mainly show each member arranged on the axis of the main shaft 9 in the main shaft head 7 for easy understanding, and the configuration unnecessary for the description is omitted. FIG. 5 is a sectional view showing the housing cover of the spindle head 7 and the housing 25 and lid 39 of the spindle 9 in order to clarify the appearance of each member arranged on the axis of the spindle 9. Yes.

図4及び図5に示すように、主軸ヘッド7の上部には、主軸9が備えるスピンドル27を回転駆動させるための主軸モータ8を備えている。主軸モータ8の下面から下方向に突出する出力軸であるモータ軸8aは、主軸9の内部に設けられたスピンドル27から上方向に突出する入力軸であるスピンドル軸27aに、カップリング50を介して連結されている。かかる構成により、主軸モータ8の駆動によりモータ軸8aが軸線回りに回転すると、カップリング50を介してスピンドル軸27aも回転するため、主軸9のスピンドル27は軸線回りに回転駆動する。なお、本実施の形態では、スピンドル軸27aはモータ軸8aよりも径が大きい。カップリング50を中心とした構成については、詳細は後述する。   As shown in FIGS. 4 and 5, a spindle motor 8 for rotating the spindle 27 included in the spindle 9 is provided on the upper part of the spindle head 7. A motor shaft 8 a that is an output shaft that protrudes downward from the lower surface of the spindle motor 8 is coupled to a spindle shaft 27 a that is an input shaft that protrudes upward from a spindle 27 provided inside the spindle 9 via a coupling 50. Are connected. With this configuration, when the motor shaft 8a rotates about the axis by driving the main shaft motor 8, the spindle shaft 27a also rotates through the coupling 50, so the spindle 27 of the main shaft 9 is driven to rotate about the axis. In the present embodiment, the spindle shaft 27a has a larger diameter than the motor shaft 8a. Details of the configuration centered on the coupling 50 will be described later.

この主軸モータ8は、図示しないが、円筒状のモータフレーム内に制動部と駆動部を収納した構成をなす。主軸モータ8の駆動部は、インナーロータ形の誘導モータであり、モータ軸8aはロータの内周面に固定されている。また、主軸モータ8の制動部は、モータ軸8aに制動力を加える機械式のディスクブレーキである。   Although not shown, the spindle motor 8 has a configuration in which a braking unit and a driving unit are housed in a cylindrical motor frame. The drive unit of the main shaft motor 8 is an inner rotor type induction motor, and the motor shaft 8a is fixed to the inner peripheral surface of the rotor. The braking portion of the spindle motor 8 is a mechanical disc brake that applies a braking force to the motor shaft 8a.

また、主軸ヘッド7の下部には、先述の主軸9が設けられている。主軸9は、上下方向に長い略円筒状のハウジング25を備えている。そして、そのハウジング25の内側に、スピンドル27が回転自在に設けられている。さらに、ハウジング25の軸線方向先端側(下端側)の内周面には、スピンドル27を回転自在に支持するベアリング軸受け30,31が各々設けられている。同様に、ハウジング25の軸線方向後端側(上端側)の内周面には、スピンドル27を回転自在に支持するベアリング軸受け32,33が各々設けられている。また、スピンドル27の先端部の中心には、テーパ状の内周面を有するホルダ取付穴29が、スピンドル27の軸線に沿って穿設されている。そして、このホルダ取付穴29の内周面に対し、工具ホルダ60のシャンク部61のテーパ状の外周面が密着して嵌まるようになっている。   Further, the above-described main shaft 9 is provided at the lower portion of the main shaft head 7. The main shaft 9 includes a substantially cylindrical housing 25 that is long in the vertical direction. A spindle 27 is rotatably provided inside the housing 25. Further, bearing bearings 30 and 31 for rotatably supporting the spindle 27 are provided on the inner peripheral surface of the housing 25 in the axial direction front end side (lower end side). Similarly, bearing bearings 32 and 33 for rotatably supporting the spindle 27 are provided on the inner peripheral surface on the rear end side (upper end side) in the axial direction of the housing 25. A holder mounting hole 29 having a tapered inner peripheral surface is bored along the axis of the spindle 27 at the center of the tip of the spindle 27. And the taper-shaped outer peripheral surface of the shank part 61 of the tool holder 60 fits closely with the inner peripheral surface of the holder mounting hole 29.

さらに、このホルダ取付穴29の縮径する上部には、このホルダ取付穴29の内周面に連続するとともに、径がやや広くなった広径部34が設けられている。そして、その広径部34の上部には、その広径部34の内周面に連続するとともに、工具ホルダ60側に向かってオイルミスト(高圧空気に微少量のクーラントを混入して霧状にしたもの)を供給するための流路35が設けられている。さらに、この流路35の下部内周面には、複数の鋼球38を介して工具ホルダ60の上端部に形成されたプルスタッド62を把持するチャック機構部37が配置されている。また、ハウジング25の先端部(下端部)には、スピンドル27とベアリング軸受け30,31を保持するとともに、切削時の切粉等がベアリング軸受け30,31に侵入するのを防止する平面視略リング状の蓋体39がボルト36により固定されている。   Furthermore, a wide diameter portion 34 that is continuous with the inner peripheral surface of the holder mounting hole 29 and has a slightly larger diameter is provided on the upper portion of the holder mounting hole 29 where the diameter is reduced. The upper portion of the wide-diameter portion 34 is continuous with the inner peripheral surface of the wide-diameter portion 34, and is oil mist (mixed with a small amount of coolant in high-pressure air in a mist shape) toward the tool holder 60 side. A flow path 35 is provided for supplying the liquid. Further, a chuck mechanism portion 37 that holds a pull stud 62 formed on the upper end portion of the tool holder 60 via a plurality of steel balls 38 is disposed on the lower inner peripheral surface of the flow path 35. Further, the front end portion (lower end portion) of the housing 25 holds the spindle 27 and the bearing bearings 30 and 31, and also has a ring in plan view that prevents chips and the like during cutting from entering the bearing bearings 30 and 31. A lid 39 is fixed with bolts 36.

次に、カップリング50について詳細に説明する。図6及び図7は、カップリング50の外観斜視図である。図8は、カップリング50の平面図である。図9は、カップリング50の左側面図である。図10は、カップリング50の正面図である。図11は、カップリング50の背面図である。図12は、カップリング50の部品展開図である。図13は、A−A線(図8参照)における、カップリング50の矢視方向断面図である。図14は、B−B線(図9参照)における、カップリング50の矢視方向断面図である。   Next, the coupling 50 will be described in detail. 6 and 7 are external perspective views of the coupling 50. FIG. FIG. 8 is a plan view of the coupling 50. FIG. 9 is a left side view of the coupling 50. FIG. 10 is a front view of the coupling 50. FIG. 11 is a rear view of the coupling 50. FIG. 12 is a component development view of the coupling 50. FIG. 13 is a cross-sectional view in the arrow direction of the coupling 50 taken along the line AA (see FIG. 8). FIG. 14 is a cross-sectional view of the coupling 50 in the direction of the arrows, taken along line BB (see FIG. 9).

なお、図8乃至図14は、図6に示す状態におけるカップリング50を各方向から見た図である。そして、図6,図7,図12における右上方向と、図8,図9,図13,図14における右方向と、図10における手前方向と、図11における奥行き方向とが、カップリング50が主軸モータ8に対向する前方(正面方向)である。また、図8に示すA−A線及び図9に示すB−B線は、カップリング50の中心を通る軸線である。また、図7に示すカップリング50は、正面視、図6に示すカップリング50を軸線中心に時計回りに90度回転させた状態を表しているが、以下では図6に示す状態に基づいてカップリング50を説明するため、図7の説明は省略する。   8 to 14 are views of the coupling 50 in the state shown in FIG. 6 as seen from each direction. 6, 7, and 12, the right direction in FIGS. 8, 9, 13, and 14, the front direction in FIG. 10, and the depth direction in FIG. It is the front (front direction) facing the spindle motor 8. Further, the AA line shown in FIG. 8 and the BB line shown in FIG. 9 are axes passing through the center of the coupling 50. Further, the coupling 50 shown in FIG. 7 represents a state in which the coupling 50 shown in FIG. 6 is rotated 90 degrees clockwise around the axis when viewed from the front, but based on the state shown in FIG. 6 below. In order to describe the coupling 50, the description of FIG.

まず、カップリング50の全体構成について説明する。図6、図8乃至図11に示すように、カップリング50は、モータ側ハブ51とスピンドル側ハブ52とが板バネ53を介して一体に連結された構成をなす。モータ側ハブ51は、円筒状の本体を有するとともに、その中心を軸線方向にモータ軸8aを嵌挿可能な円形断面の軸穴(モータ軸穴51f)が貫穿された中空円筒をなす。同様に、スピンドル側ハブ52は、円筒状の本体を有するとともに、その中心を軸線方向にスピンドル軸27aを嵌挿可能な円形断面の軸穴(スピンドル軸穴52f)が貫穿された中空円筒をなす。板バネ53は、正面視、略正方形の薄板状をなし、その中心にも円形の貫通穴(軸挿脱穴53c)が形成されている。モータ側ハブ51及びスピンドル側ハブ52は略同一の形状及び大きさをなし、各々の軸線が一致するように板バネ53を介して取り付けられて、全体として一体の中空円筒部材をなすカップリング50が形成されている。なお、カップリング50を構成する各部材(モータ側ハブ51,スピンドル側ハブ52,板バネ53)は、アルミやチタンなどの金属製である。   First, the overall configuration of the coupling 50 will be described. As shown in FIGS. 6 and 8 to 11, the coupling 50 has a configuration in which a motor-side hub 51 and a spindle-side hub 52 are integrally connected via a leaf spring 53. The motor-side hub 51 has a cylindrical main body, and forms a hollow cylinder through which a shaft hole (motor shaft hole 51f) having a circular cross section into which the motor shaft 8a can be inserted in the axial direction is penetrated. Similarly, the spindle-side hub 52 has a cylindrical main body, and forms a hollow cylinder through which a shaft hole (spindle shaft hole 52f) having a circular cross section into which the spindle shaft 27a can be inserted in the axial direction is penetrated. . The leaf spring 53 has a substantially square thin plate shape when viewed from the front, and a circular through hole (shaft insertion / removal hole 53c) is formed at the center thereof. The motor-side hub 51 and the spindle-side hub 52 have substantially the same shape and size, and are attached via leaf springs 53 so that the respective axes coincide with each other, so that a coupling 50 that forms an integral hollow cylindrical member as a whole. Is formed. Each member (the motor side hub 51, the spindle side hub 52, and the leaf spring 53) constituting the coupling 50 is made of metal such as aluminum or titanium.

モータ側ハブ51には、曲げ方向に弾力性を有するように、その前後方向の略中間位置に軸線方向に対して垂直に円筒本体がその側面から切削された切り込み51cが形成されている。詳細には、この切り込み51cはモータ側ハブ51の円筒本体の所定範囲に渡って形成されており、図6の場合は、正面視、モータ側ハブ51の左側2/3の範囲に渡って形成されている。また、切り込み51cからみた前方(図6では右上方向)には、モータ軸穴51fの内径を縮径させるためのスリ割り51dが、正面視、モータ側ハブ51の円筒本体の外周面右端から内周面右端にかけて切削され、切り込み51cと連通するように周方向に形成されている。また、正面視、円筒本体の上側面からスリ割り51dに連通するように、軸線方向と垂直にボルト孔51aが穿設されている一方、円筒本体の下側面からスリ割り51dに連通するように、軸線方向と垂直にネジ孔51bが穿設されている。ボルト孔51aは、後述の縮径ボルト80aが挿入される孔であり、ネジ孔51bは縮径ボルト80aの軸部(雄ネジ)が螺合される雌ネジである。   The motor-side hub 51 is provided with a cut 51c in which a cylindrical main body is cut from the side surface perpendicularly to the axial direction at a substantially intermediate position in the front-rear direction so as to have elasticity in the bending direction. Specifically, the notch 51c is formed over a predetermined range of the cylindrical body of the motor-side hub 51. In the case of FIG. 6, it is formed over the range of the left side 2/3 of the motor-side hub 51 in the front view. Has been. Further, a slot 51d for reducing the inner diameter of the motor shaft hole 51f is formed in front of the notch 51c (in the upper right direction in FIG. 6) from the right end of the outer peripheral surface of the cylindrical body of the motor-side hub 51 in front view. It is cut to the right end of the circumferential surface and is formed in the circumferential direction so as to communicate with the cut 51c. Further, a bolt hole 51a is formed perpendicularly to the axial direction so as to communicate with the slit 51d from the upper side surface of the cylindrical body when viewed from the front, while it communicates with the slit 51d from the lower side surface of the cylindrical body. A screw hole 51b is formed perpendicular to the axial direction. The bolt hole 51a is a hole into which a reduced diameter bolt 80a described later is inserted, and the screw hole 51b is a female screw into which a shaft portion (male screw) of the reduced diameter bolt 80a is screwed.

同様に、スピンドル側ハブ52には、曲げ方向に弾力性を有するように、その前後方向の略中間位置に軸線方向に対して垂直に円筒本体がその側面から切削された切り込み52cが形成されている。詳細には、この切り込み52cはスピンドル側ハブ52の円筒本体の所定範囲に渡って形成されており、図6の場合は、背面視、モータ側ハブ51の下側2/3の範囲に渡って形成されている。また、切り込み52cからみた後方(図6では左下方向)には、スピンドル軸穴52fの内径を縮径させるためのスリ割り52dが、背面視、スピンドル側ハブ52の円筒本体の外周面下端から内周面下端にかけて切削され、切り込み52cと連通するように周方向に形成されている。また、背面視、円筒本体の左側面からスリ割り52dに連通するように、軸線方向と垂直にボルト孔52a(図7参照)が穿設されている一方、円筒本体の右側面からスリ割り52dに連通するように、軸線方向と垂直にネジ孔52bが穿設されている。ボルト孔52aは、後述の縮径ボルト80bが挿入される孔であり、ネジ孔52bは縮径ボルト80bの軸部(雄ネジ)が螺合される雌ネジである。   Similarly, the spindle-side hub 52 is provided with a notch 52c in which the cylindrical body is cut from the side surface perpendicularly to the axial direction at a substantially intermediate position in the front-rear direction so as to have elasticity in the bending direction. Yes. Specifically, the notch 52c is formed over a predetermined range of the cylindrical body of the spindle-side hub 52. In the case of FIG. 6, the rear-side view and the lower side 2/3 of the motor-side hub 51 are covered. Is formed. In addition, a slot 52d for reducing the inner diameter of the spindle shaft hole 52f is seen from the rear as viewed from the notch 52c (from the lower left in FIG. 6) from the lower end of the outer peripheral surface of the cylindrical body of the spindle-side hub 52. It is cut toward the lower end of the circumferential surface and is formed in the circumferential direction so as to communicate with the cut 52c. In addition, a bolt hole 52a (see FIG. 7) is drilled perpendicularly to the axial direction so as to communicate with the slit 52d from the left side surface of the cylindrical body when viewed from the rear, while the slot 52d is formed from the right side surface of the cylindrical body. A screw hole 52b is formed perpendicularly to the axial direction so as to communicate with each other. The bolt hole 52a is a hole into which a later-described reduced diameter bolt 80b is inserted, and the screw hole 52b is a female screw into which a shaft portion (male screw) of the reduced diameter bolt 80b is screwed.

さらに、スピンドル側ハブ52には、切り込み52cからみた前方(図6では右上方向)に、その円筒本体において等間隔で周方向に穿設された複数の調整ネジ孔52eが形成されている。本実施の形態では、60度間隔で6つの調整ネジ孔52eが、円筒本体の外周面から内周面に貫穿されている。これらの調整ネジ孔52eには、その内部に外周方向から図示外の調整ボルトを挿脱可能であり、各調整ネジ孔52eに螺合された調整ボルトが、カップリング50の回転バランスを調整するための重りとして機能する。そのため、これらの調整ネジ孔52eにおける各調整ボルトの質量を変化させることで、任意にカップリング50の回転バランスを調整することができる。   Further, the spindle-side hub 52 is formed with a plurality of adjustment screw holes 52e drilled in the circumferential direction at equal intervals in the cylindrical body in front of the notch 52c (upper right direction in FIG. 6). In the present embodiment, six adjustment screw holes 52e are penetrated from the outer peripheral surface of the cylindrical main body to the inner peripheral surface at intervals of 60 degrees. An adjustment bolt (not shown) can be inserted into and removed from these adjustment screw holes 52e from the outer peripheral direction, and the adjustment bolts screwed into the adjustment screw holes 52e adjust the rotation balance of the coupling 50. To act as a weight for. Therefore, the rotation balance of the coupling 50 can be arbitrarily adjusted by changing the mass of each adjustment bolt in the adjustment screw holes 52e.

また、図10に示すように、図6に示す状態のカップリング50を正面から見ると、モータ側ハブ51の円筒本体には、その円形断面の上端縁部及び下端縁部にボルト孔51h,51hが軸線方向と平行に各々貫穿されている一方、その円形断面の右端縁部及び左端縁部にナット孔51g,51gが軸線方向と平行に各々貫穿されている。同様に、図11に示すように、図6に示す状態のカップリング50を背面から見ると、スピンドル側ハブ52の円筒本体には、その円形断面の右端縁部及び左端縁部にボルト孔52h,52hが軸線方向と平行に各々貫穿されている一方、その円形断面の上端縁部及び下端縁部にナット孔52g,52gが軸線方向と平行に各々貫穿されている。   Further, as shown in FIG. 10, when the coupling 50 in the state shown in FIG. 6 is viewed from the front, the cylindrical body of the motor-side hub 51 has bolt holes 51h on the upper and lower edges of the circular cross section. While 51h is pierced in parallel with the axial direction, nut holes 51g and 51g are respectively pierced in parallel with the axial direction at the right and left end edges of the circular cross section. Similarly, as shown in FIG. 11, when the coupling 50 in the state shown in FIG. 6 is viewed from the back side, the cylindrical body of the spindle-side hub 52 has bolt holes 52h at the right end edge and left end edge of the circular cross section. , 52h are penetrated in parallel to the axial direction, and nut holes 52g, 52g are respectively penetrated in parallel to the axial direction at the upper edge and the lower edge of the circular cross section.

すなわち、モータ側ハブ51の上下のボルト孔51h,51hとスピンドル側ハブ52の上下のナット孔52g,52gとは各々対応した位置に形成されており、モータ側ハブ51の左右のナット孔51g,51gとスピンドル側ハブ52の左右のボルト孔52h,52hとは各々対応した位置に形成されている。なお、各ボルト孔51h,52hは後述する連結ボルト70a,70bがそれぞれ挿入される孔であり、各ナット孔51g,52gは後述する連結ナット73b,73aがそれぞれ収容される孔である   That is, the upper and lower bolt holes 51h, 51h of the motor-side hub 51 and the upper and lower nut holes 52g, 52g of the spindle-side hub 52 are respectively formed at corresponding positions, and the left and right nut holes 51g, 51g and the left and right bolt holes 52h, 52h of the spindle-side hub 52 are formed at corresponding positions. The bolt holes 51h and 52h are holes into which connecting bolts 70a and 70b, which will be described later, are respectively inserted, and the nut holes 51g and 52g are holes into which connecting nuts 73b and 73a, which will be described later, are respectively accommodated.

ここで、カップリング50の組み立て構造について説明する。図12乃至図14に示すように、カップリング50は、モータ側ハブ51と板バネ53とが2本の連結ボルト70a,70aにより連結される一方、スピンドル側ハブ52と板バネ53とが2本の連結ボルト70b,70bに連結される。すなわち、モータ側ハブ51とスピンドル側ハブ52とは板バネ53を介して間接的に連結される構造を有している。   Here, the assembly structure of the coupling 50 will be described. As shown in FIGS. 12 to 14, in the coupling 50, the motor-side hub 51 and the leaf spring 53 are connected by two connecting bolts 70a and 70a, while the spindle-side hub 52 and the leaf spring 53 are two. It is connected to the two connecting bolts 70b, 70b. That is, the motor-side hub 51 and the spindle-side hub 52 have a structure that is indirectly connected via the leaf spring 53.

まず、図12及び図13に示すように、カップリング50の前方からは、モータ側ハブ51のボルト孔51h,51hに2本の連結ボルト70a,70aが各々挿入される。各ボルト孔51hはその内部で縮径して段差部が形成されており、各連結ボルト70aの頭部がこの段差部で係止される。そして、各ボルト孔51hを貫通してモータ側ハブ51の背面から突出する各連結ボルト70aの軸部には、ワッシャ71a,板バネ53,ワッシャ72aが順に挿嵌され、最後に軸部先端に連結ナット73aが締結される。なお、連結ボルト70aの軸部に締結された連結ナット73aは、スピンドル側ハブ52のナット孔52gに若干の遊びを持って収容される。   First, as shown in FIGS. 12 and 13, two connecting bolts 70 a and 70 a are respectively inserted into the bolt holes 51 h and 51 h of the motor-side hub 51 from the front of the coupling 50. Each bolt hole 51h is reduced in diameter to form a stepped portion, and the head of each connecting bolt 70a is locked by this stepped portion. A washer 71a, a leaf spring 53, and a washer 72a are sequentially inserted into the shaft portion of each connecting bolt 70a that passes through each bolt hole 51h and protrudes from the back surface of the motor-side hub 51, and finally, at the tip of the shaft portion. The connecting nut 73a is fastened. The connection nut 73a fastened to the shaft portion of the connection bolt 70a is accommodated in the nut hole 52g of the spindle side hub 52 with some play.

一方、図12及び図14に示すように、カップリング50の後方からは、スピンドル側ハブ52のボルト孔52h,52hに2本の連結ボルト70b,70bが各々挿入される。各ボルト孔52hはその内部で縮径して段差部が形成されており、各連結ボルト70bの頭部がこの段差部で係止される。そして、各ボルト孔52hを貫通してスピンドル側ハブ52の正面から突出する各連結ボルト70bの軸部には、ワッシャ71b,板バネ53,ワッシャ72bが順に挿嵌され、最後に軸部先端に連結ナット73bが締結される。なお、連結ボルト70bの軸部に締結された連結ナット73bは、モータ側ハブ51のナット孔51gに若干の遊びを持って収容される。   On the other hand, as shown in FIGS. 12 and 14, two coupling bolts 70 b and 70 b are respectively inserted into the bolt holes 52 h and 52 h of the spindle-side hub 52 from the rear of the coupling 50. Each bolt hole 52h is reduced in diameter to form a stepped portion, and the head of each connecting bolt 70b is locked by this stepped portion. Then, a washer 71b, a leaf spring 53, and a washer 72b are sequentially inserted into the shaft portion of each connecting bolt 70b that passes through each bolt hole 52h and protrudes from the front surface of the spindle-side hub 52, and finally, at the tip of the shaft portion. The connecting nut 73b is fastened. The connection nut 73b fastened to the shaft portion of the connection bolt 70b is accommodated in the nut hole 51g of the motor-side hub 51 with some play.

ここで、連結ボルト70a,70bは、丸皿形状の頭部に六角レンチを用いて締め付けるための六角穴が形成された六角穴付きボルトであり、連結ナット73a,73bは連結ボルト70a,70bの軸部先端に締結される六角ナットである。また、板バネ53は、正面視、略正方形状の板状弾性部材である。板バネ53の板状本体には、その四隅に連結ボルト70a,70bの軸部が挿通される円形断面孔(ボルト挿通孔53a,53b)と、その中央に少なくとも垂直方向にスピンドル軸27aを挿脱可能な円形断面の軸穴(軸挿脱穴53c)とが貫穿されている。また、ワッシャ71a,72bは、板バネ53をその正面側から安定させるとともに、モータ側ハブ51と板バネ53との間隙を保持するスペーサとして機能する。一方、ワッシャ71b,72aは、板バネ53をその背面側から安定させるとともに、スピンドル側ハブ52と板バネ53との間隙を保持するスペーサとして機能する。   Here, the connecting bolts 70a and 70b are hexagon socket head cap bolts in which a hexagon socket for tightening with a hexagon wrench is formed on a round plate-shaped head, and the connecting nuts 73a and 73b are connected to the connecting bolts 70a and 70b. It is a hex nut fastened to the tip of the shaft. The leaf spring 53 is a substantially square plate-like elastic member as viewed from the front. The plate-like main body of the leaf spring 53 has circular cross-sectional holes (bolt insertion holes 53a, 53b) through which the shaft portions of the connecting bolts 70a, 70b are inserted at the four corners, and the spindle shaft 27a is inserted at least in the center in the center. A shaft hole (shaft insertion / removal hole 53c) having a removable circular cross section is bored. The washers 71 a and 72 b function as a spacer that stabilizes the leaf spring 53 from the front side and holds a gap between the motor-side hub 51 and the leaf spring 53. On the other hand, the washers 71 b and 72 a function as a spacer that stabilizes the leaf spring 53 from the back side and holds the gap between the spindle-side hub 52 and the leaf spring 53.

上記の構成によるカップリング50では、モータ側ハブ51を軸線方向に対して上下方向に対向する2つの連結ボルト70a,70aを用いて、板バネ53の上下方向に対向する連結位置(上下方向のボルト挿通孔53a,53a)に連結している。一方、スピンドル側ハブ52を軸線方向に対して左右方向に対向する2つの連結ボルト70b,70bを用いて、板バネ53の左右方向に対向する連結位置(左右方向のボルト挿通孔53b,53b)に連結している。すなわち、モータ側ハブ51及びスピンドル側ハブ52は、カップリング50の軸線方向を中心に対向し、かつ各々位相が90度異なるような連結位置で板バネ53の正面側及び背面側で間接的に連結されている。   In the coupling 50 having the above-described configuration, the connection position (vertical direction of the vertical direction) of the leaf spring 53 using the two coupling bolts 70a and 70a that are opposed to the motor side hub 51 in the vertical direction with respect to the axial direction. It is connected to the bolt insertion holes 53a, 53a). On the other hand, using the two connecting bolts 70b, 70b facing the spindle-side hub 52 in the left-right direction with respect to the axial direction, the connecting positions facing the left-right direction of the leaf spring 53 (bolt insertion holes 53b, 53b in the left-right direction). It is linked to. In other words, the motor-side hub 51 and the spindle-side hub 52 are opposed to each other on the front side and the back side of the leaf spring 53 at connection positions that face each other about the axial direction of the coupling 50 and have a phase difference of 90 degrees. It is connected.

かかる構造により、マシニングセンタ1にカップリング50を実装させた場合、機械加工時(主軸モータ8及び主軸9の回転時)などにカップリング50に曲げや偏心が生じると、その応力によって板バネ53が変形する。すなわち、カップリング50の曲げや偏心は板バネ53に吸収されて、他の部材(モータ側ハブ51及びスピンドル側ハブ52)に影響を与えない。また、主軸モータ8の回転駆動により熱が発生しても、板バネ53はモータ側ハブ51からスピンドル側ハブ52に伝導する熱を遮断して、主軸モータ8の回転のみを伝達する。そのため、カップリング50の回転時における性能劣化を防止することができる。   With this structure, when the coupling 50 is mounted on the machining center 1, if the coupling 50 is bent or decentered during machining (when the spindle motor 8 and the spindle 9 are rotated), the leaf spring 53 is caused by the stress. Deform. That is, the bending or eccentricity of the coupling 50 is absorbed by the leaf spring 53 and does not affect other members (the motor-side hub 51 and the spindle-side hub 52). Even if heat is generated by the rotational drive of the spindle motor 8, the leaf spring 53 blocks the heat conducted from the motor-side hub 51 to the spindle-side hub 52 and transmits only the rotation of the spindle motor 8. For this reason, it is possible to prevent performance degradation during rotation of the coupling 50.

次に、カップリング50へのモータ軸8a及びスピンドル軸27aの取付け構造について説明する。図9に示すように、モータ側ハブ51に形成されたボルト孔51a及びネジ孔51bは、先述したように、スリ割り51dを挟んで上下方向(図9では上下方向)に連通している。このボルト孔51aに上方向(図9では上方向)から縮径ボルト80aが挿入されると、縮径ボルト80aの頭部はボルト孔51aの内部で縮径した段差部で係止される一方、縮径ボルト80aの軸部はスリ割り51dを介してネジ孔51bに螺合可能である。なお、縮径ボルト80aは、丸皿形状の頭部に六角レンチを用いて締め付けるための六角穴が形成された六角穴付きボルトである。   Next, the attachment structure of the motor shaft 8a and the spindle shaft 27a to the coupling 50 will be described. As shown in FIG. 9, the bolt hole 51a and the screw hole 51b formed in the motor-side hub 51 communicate with each other in the vertical direction (the vertical direction in FIG. 9) with the slit 51d interposed therebetween. When the diameter-reduced bolt 80a is inserted into the bolt hole 51a from above (upward in FIG. 9), the head of the diameter-reduced bolt 80a is locked by a stepped portion having a diameter reduced inside the bolt hole 51a. The shaft portion of the reduced diameter bolt 80a can be screwed into the screw hole 51b via the slit 51d. The diameter-reduced bolt 80a is a hexagon socket head cap bolt in which a hexagon socket for tightening with a hexagon wrench is formed on a round plate head.

そして、カップリング50の前方からモータ軸8aをモータ軸穴51fに挿入し、その挿入状態で縮径ボルト80aを締め付けると、モータ側ハブ51ではスリ割り51dが狭くなってモータ軸穴51fの内径(図13及び図14に示す内径L1)が縮径する。そして、モータ軸穴51fの内周面によってモータ軸8aの外周面が締め付けられ、モータ側ハブ51にモータ軸8aが固定される。   When the motor shaft 8a is inserted into the motor shaft hole 51f from the front of the coupling 50 and the reduced diameter bolt 80a is tightened in the inserted state, the slot 51d becomes narrow in the motor-side hub 51 and the inner diameter of the motor shaft hole 51f is reduced. The inner diameter L1 shown in FIGS. 13 and 14 is reduced. The outer peripheral surface of the motor shaft 8 a is tightened by the inner peripheral surface of the motor shaft hole 51 f, and the motor shaft 8 a is fixed to the motor-side hub 51.

また、図8に示すように、スピンドル側ハブ52に形成されたボルト孔52a及びネジ孔52bは、先述したように、スリ割り52dを挟んで左右方向(図8では上下方向)に連通している。このボルト孔52aに右方向(図8では上方向)から縮径ボルト80bが挿入されると、縮径ボルト80bの頭部はボルト孔52aの内部で縮径した段差部で係止される一方、縮径ボルト80bの軸部はスリ割り52dを介してネジ孔52bに螺合可能である。なお、縮径ボルト80bは、丸皿形状の頭部に六角レンチを用いて締め付けるための六角穴が形成された六角穴付きボルトである。   Further, as shown in FIG. 8, the bolt hole 52a and the screw hole 52b formed in the spindle side hub 52 communicate with each other in the left-right direction (vertical direction in FIG. 8) with the slit 52d interposed therebetween. Yes. When the diameter-reduced bolt 80b is inserted into the bolt hole 52a from the right direction (upward in FIG. 8), the head of the diameter-reduced bolt 80b is locked by a stepped portion having a diameter reduced inside the bolt hole 52a. The shaft portion of the reduced diameter bolt 80b can be screwed into the screw hole 52b through the slit 52d. The diameter-reduced bolt 80b is a hexagon socket head cap bolt in which a hexagon socket for tightening with a hexagon wrench is formed on a round plate head.

そして、カップリング50の後方からスピンドル軸27aをスピンドル軸穴52fに挿入し、その挿入状態で縮径ボルト80bを締め付けると、スピンドル側ハブ52ではスリ割り52dが狭くなってスピンドル軸穴52fの内径(図13及び図14に示す内径L2)が縮径する。そして、スピンドル軸穴52fの内周面によってスピンドル軸27aの外周面が締め付けられ、スピンドル側ハブ52にスピンドル軸27aが固定される。   When the spindle shaft 27a is inserted into the spindle shaft hole 52f from the rear of the coupling 50 and the reduced diameter bolt 80b is tightened in the inserted state, the slot 52d is narrowed in the spindle-side hub 52, and the inner diameter of the spindle shaft hole 52f is reduced. The inner diameter L2 shown in FIGS. 13 and 14 is reduced. The outer peripheral surface of the spindle shaft 27 a is tightened by the inner peripheral surface of the spindle shaft hole 52 f, and the spindle shaft 27 a is fixed to the spindle side hub 52.

なお、図13及び図14に示すように、カップリング50では、スピンドル軸27aがモータ軸8aよりも径が大きいのに対応して、スピンドル軸穴52fの内径L2はモータ軸穴51fの内径L1よりも大きく形成されている。そして、モータ側ハブ51では、モータ軸穴51fが背面近傍で拡径しており、当該モータ軸穴51fと連通する円形断面の貫通穴(軸心合わせ穴51i)が形成されており、この軸心合わせ穴51iの内径はスピンドル軸穴52fの内径L2と等しい。そのため、モータ側ハブ51の軸線とスピンドル側ハブ52の軸線とが同一直線状に位置すると(すなわち、同芯状態となると)、スピンドル軸穴52fに挿入されたスピンドル軸27aの先端部を、板バネ53に形成された軸挿脱穴53cを経由して軸心合わせ穴51iに後方から嵌着させることが可能となる。   As shown in FIGS. 13 and 14, in the coupling 50, the inner diameter L2 of the spindle shaft hole 52f is equal to the inner diameter L1 of the motor shaft hole 51f corresponding to the spindle shaft 27a having a larger diameter than the motor shaft 8a. It is formed larger than. In the motor-side hub 51, the motor shaft hole 51f is enlarged in the vicinity of the back surface, and a circular cross-sectional through hole (axial centering hole 51i) communicating with the motor shaft hole 51f is formed. The inner diameter of the centering hole 51i is equal to the inner diameter L2 of the spindle shaft hole 52f. Therefore, when the axis of the motor-side hub 51 and the axis of the spindle-side hub 52 are positioned on the same straight line (that is, in a concentric state), the tip of the spindle shaft 27a inserted into the spindle shaft hole 52f is moved to the plate. It is possible to fit the shaft centering hole 51i from behind via the shaft insertion / removal hole 53c formed in the spring 53.

最後に、マシニングセンタ1へのカップリング50の取り付け方法について説明する。図15乃至図17は、主軸ヘッド7内においてモータ軸8a及びスピンドル軸27aが取り付けられるカップリング50を中心とした拡大図である。なお、理解を容易にするために、カップリング50のみを断面図として表している。   Finally, a method for attaching the coupling 50 to the machining center 1 will be described. 15 to 17 are enlarged views centering on the coupling 50 to which the motor shaft 8a and the spindle shaft 27a are attached in the spindle head 7. FIG. For ease of understanding, only the coupling 50 is shown as a cross-sectional view.

本実施の形態のマシニングセンタ1においては、主軸モータ8を主軸9と連通する主軸ヘッド7内に配置して、モータ軸8aとスピンドル軸27aとが同芯となるように各々を連結するために、マシニングセンタ1の製造者や設計者など(以下、製造者等)は以下の手順でカップリング50を用いて軸心合わせを行っている。   In the machining center 1 of the present embodiment, the spindle motor 8 is disposed in the spindle head 7 communicating with the spindle 9, and the motor shaft 8a and the spindle shaft 27a are connected to each other so as to be concentric. Manufacturers, designers, and the like (hereinafter referred to as manufacturers) of the machining center 1 perform the center alignment using the coupling 50 in the following procedure.

まず、「回転軸挿入工程」では、製造者等は主軸ヘッド7内の所定のモータ取付け位置に、モータ軸8aを下に向けた状態で主軸モータ8を載置する。そして、主軸モータ8が垂直方向に移動しないように、かつ水平方向にスライドさせることができるように、図示外の固定ネジで仮止めする。一方、この主軸モータ8の取付け時に、製造者等はカップリング50のモータ軸穴51fに上方向からモータ軸8aを挿入する一方、スピンドル軸穴52fに下方向からスピンドル軸27aを挿入する。そして、カップリング50から手を離しても落下しないように、かつ、カップリング50を垂直方向に摺動可能な程度で、縮径ボルト80a,80bを用いてモータ軸8a及びスピンドル軸27aをカップリング50に仮止めする。なお、本実施の形態では、スピンドル軸27aを挿入しやすいように、スピンドル軸穴52fの内径L2はスピンドル軸27aの直径よりも若干大きくなっており、スピンドル軸穴52fにスピンドル軸27aを挿入すると若干の遊びが形成される。   First, in the “rotary shaft insertion step”, the manufacturer or the like places the spindle motor 8 at a predetermined motor mounting position in the spindle head 7 with the motor shaft 8a facing downward. Then, the main shaft motor 8 is temporarily fixed with a fixing screw (not shown) so that the main shaft motor 8 does not move in the vertical direction and can be slid in the horizontal direction. On the other hand, when the spindle motor 8 is attached, the manufacturer or the like inserts the motor shaft 8a into the motor shaft hole 51f of the coupling 50 from above while inserting the spindle shaft 27a into the spindle shaft hole 52f from below. Then, the motor shaft 8a and the spindle shaft 27a are cupped using the reduced-diameter bolts 80a and 80b so that the coupling 50 does not fall even if the hand is released and the coupling 50 can be slid in the vertical direction. Temporarily fasten to the ring 50. In the present embodiment, the inner diameter L2 of the spindle shaft hole 52f is slightly larger than the diameter of the spindle shaft 27a so that the spindle shaft 27a can be easily inserted, and when the spindle shaft 27a is inserted into the spindle shaft hole 52f. Some play is formed.

次に、「穴部嵌合工程」では、製造者等は主軸モータ8を水平方向にスライド移動させつつ、カップリング50をモータ軸8a及びスピンドル軸27aに沿って垂直方向に摺動させる(図15参照)。そして、スピンドル軸27aをスピンドル軸穴52fから貫通させ、モータ軸穴51fの下端側に形成された軸心合わせ穴51iに嵌合させる(図16参照)。詳細には、モータ側ハブ51のモータ軸8aの軸線と、スピンドル側ハブ52のスピンドル軸27aの軸線とを同一直線状に位置決めするために(すなわち、同芯状態となるように)、製造者等は仮止めされた主軸モータ8を水平方向にスライド移動させる。そして、モータ軸8aとスピンドル軸27aとが同芯状態となっていれば、カップリング50を下方向に摺動させると、スピンドル軸27aの先端はモータ側ハブ51の軸心合わせ穴51iに下方向から嵌合する。一方、同軸状態となっていなければ、カップリング50を下方向に摺動させても、スピンドル軸27aの先端はモータ側ハブ51の背面(下面)に引っ掛かるので軸心合わせ穴51iに嵌合しない。逆に言えば、カップリング50を垂直方向に摺動させた場合に、スピンドル軸27aの先端が軸心合わせ穴51iに嵌合すれば、モータ軸8aとスピンドル軸27aは同芯状態となっている。そのため、従来のように軸心合わせのための専用の部品を用いることなく、モータ軸8aとスピンドル軸27aとを簡易かつ確実に同芯状態とすることができる。   Next, in the “hole fitting step”, the manufacturer slides the coupling 50 in the vertical direction along the motor shaft 8a and the spindle shaft 27a while sliding the spindle motor 8 in the horizontal direction (see FIG. 15). Then, the spindle shaft 27a is passed through the spindle shaft hole 52f, and is fitted into an axis alignment hole 51i formed on the lower end side of the motor shaft hole 51f (see FIG. 16). Specifically, in order to position the axis of the motor shaft 8a of the motor-side hub 51 and the axis of the spindle shaft 27a of the spindle-side hub 52 in the same straight line (that is, in a concentric state), the manufacturer Or the like slides the temporarily fixed spindle motor 8 in the horizontal direction. If the motor shaft 8 a and the spindle shaft 27 a are concentric, when the coupling 50 is slid downward, the tip of the spindle shaft 27 a is lowered into the shaft alignment hole 51 i of the motor-side hub 51. Mates from the direction. On the other hand, if it is not in the coaxial state, even if the coupling 50 is slid downward, the tip of the spindle shaft 27a is hooked on the back surface (lower surface) of the motor-side hub 51, so that it does not fit into the shaft alignment hole 51i. . In other words, when the coupling 50 is slid in the vertical direction, the motor shaft 8a and the spindle shaft 27a are concentric if the tip of the spindle shaft 27a is fitted in the shaft alignment hole 51i. Yes. Therefore, the motor shaft 8a and the spindle shaft 27a can be easily and reliably concentric without using a dedicated component for axial alignment as in the prior art.

次に、「モータ固定工程」では、モータ軸8aとスピンドル軸27aとが同芯となった状態を保持するために、製造者等は仮止めしていた主軸モータ8を水平方向にも移動できないように完全に固定する。これにより、主軸ヘッド7内に位置決めした主軸モータ8を固定するとともに、カップリング50の水平方向における位置を固定することができる。   Next, in the “motor fixing process”, the manufacturer cannot move the spindle motor 8 temporarily fixed in the horizontal direction in order to maintain the state where the motor shaft 8a and the spindle shaft 27a are concentric. So that it is completely fixed. As a result, the spindle motor 8 positioned in the spindle head 7 can be fixed, and the position of the coupling 50 in the horizontal direction can be fixed.

次に、「回転軸位置決め工程」では、製造者等はカップリング50をモータ軸8a及びスピンドル軸27aに沿って垂直方向に摺動させて、モータ軸8aをモータ側ハブ51に位置決めする一方、スピンドル軸27aをスピンドル側ハブ52に位置決めする(図17参照)。つまり、カップリング50を上方向に戻して、モータ軸8a及びスピンドル軸27aをモータ側ハブ51及びスピンドル側ハブ52における適正な取付け部位にそれぞれ位置決めする。   Next, in the “rotating shaft positioning step”, the manufacturer or the like slides the coupling 50 in the vertical direction along the motor shaft 8 a and the spindle shaft 27 a to position the motor shaft 8 a on the motor-side hub 51, The spindle shaft 27a is positioned on the spindle-side hub 52 (see FIG. 17). That is, the coupling 50 is returned upward, and the motor shaft 8a and the spindle shaft 27a are positioned at appropriate attachment sites on the motor-side hub 51 and the spindle-side hub 52, respectively.

最後に、「カップリング固定工程」では、カップリング50の適正な取付け部位に位置決めされた状態を保持するために、製造者等は仮止めしていたカップリング50を垂直方向にも移動できないように完全に固定する。これにより、カップリング50をモータ軸8a及びスピンドル軸27aに対して一体に連結するとともに、カップリング50の垂直方向における位置を固定することができる。   Finally, in the “coupling fixing process”, in order to maintain a state where the coupling 50 is positioned at an appropriate attachment site, a manufacturer or the like cannot move the coupling 50 temporarily fixed in the vertical direction. To completely fix. Thereby, the coupling 50 can be integrally connected to the motor shaft 8a and the spindle shaft 27a, and the position of the coupling 50 in the vertical direction can be fixed.

以上の手順により、マシニングセンタ1において主軸モータ8を主軸9と連通する主軸ヘッド7内に配置し、カップリング50を用いてモータ軸8aとスピンドル軸27aとが同芯となるように各々を連結することができる。そして、主軸モータ8の回転駆動がカップリング50を介してスピンドル27に伝達され、主軸9を回転させて工具6により機械加工を行うことができる。また、モータ軸8aとスピンドル軸27aとが同芯となっているため、軸ズレによる機械加工時の振動発生が抑制され、かつ機械加工時に両軸の偏心が発生してもカップリング50で吸収されるため、より正確なワーク加工を実現することができる。   Through the above procedure, the spindle motor 8 is disposed in the spindle head 7 communicating with the spindle 9 in the machining center 1 and is coupled using the coupling 50 so that the motor shaft 8a and the spindle shaft 27a are concentric. be able to. Then, the rotational drive of the spindle motor 8 is transmitted to the spindle 27 via the coupling 50, and the spindle 9 can be rotated to perform machining with the tool 6. Further, since the motor shaft 8a and the spindle shaft 27a are concentric, the occurrence of vibration during machining due to shaft misalignment is suppressed, and even if eccentricity of both shafts occurs during machining, the coupling 50 absorbs them. Therefore, more accurate workpiece machining can be realized.

以上、本発明に係るカップリング50及びマシニングセンタ1によれば、モータ側ハブ51にはモータ軸穴51fの先端側に軸心合わせ穴51iが形成されており、モータ軸8aとスピンドル軸27aとが同芯となると、スピンドル軸27aはスピンドル軸穴52fを貫通して軸心合わせ穴51iに嵌合可能となる。そして、マシニングセンタ1にカップリング50を取り付ける場合は、モータ軸8a及びスピンドル軸27aをカップリング50に挿入する「回転軸挿入工程」と、スピンドル軸27aをスピンドル軸穴52fから貫通させて軸心合わせ穴51iに嵌合させる「穴部嵌合工程」と、主軸モータ8を主軸ヘッド7内に固定する「モータ固定工程」と、モータ軸8a及びスピンドル軸穴52fをカップリング50に位置決めする「回転軸位置決め工程」と、モータ軸8a及びスピンドル軸穴52fをカップリング50に固定する「カップリング固定工程」とにより行う。よって、軸心合わせのための専用の部品を用いることなく、モータ軸8aとスピンドル軸27aとが同芯となるように、各々を簡易かつ正確に連結することができる。   As described above, according to the coupling 50 and the machining center 1 according to the present invention, the motor-side hub 51 has the shaft centering hole 51i formed on the tip side of the motor shaft hole 51f, and the motor shaft 8a and the spindle shaft 27a are connected to each other. When concentric, the spindle shaft 27a can be fitted into the shaft alignment hole 51i through the spindle shaft hole 52f. When the coupling 50 is attached to the machining center 1, the “rotating shaft insertion process” in which the motor shaft 8 a and the spindle shaft 27 a are inserted into the coupling 50, and the spindle shaft 27 a is passed through the spindle shaft hole 52 f to be aligned with each other. “Hole fitting process” for fitting into the hole 51i, “motor fixing process” for fixing the spindle motor 8 in the spindle head 7, and “rotation” for positioning the motor shaft 8a and the spindle shaft hole 52f in the coupling 50 The “axis positioning step” and the “coupling fixing step” for fixing the motor shaft 8a and the spindle shaft hole 52f to the coupling 50 are performed. Therefore, it is possible to easily and accurately connect the motor shaft 8a and the spindle shaft 27a so that the motor shaft 8a and the spindle shaft 27a are concentric without using a dedicated component for alignment.

ところで、上記実施の形態において、主軸モータ8及びモータ軸8aが本発明の「駆動部」及び「第1回転軸」に相当し、モータ側ハブ51及びモータ軸穴51fが本発明の「駆動側ハブ」及び「第1貫通孔」に相当する。また、スピンドル27及びスピンドル軸27aが本発明の「従動部」及び「第2回転軸」に相当し、スピンドル側ハブ52及びスピンドル軸穴52fが本発明の「従動側ハブ」及び「第2貫通孔」に相当する。そして、モータ側ハブ51の軸心合わせ穴51iが本発明の「穴部」に相当し、板バネ53及び軸挿脱穴53cが本発明の「弾性部材」及び「第3貫通孔」に相当する。   By the way, in the above embodiment, the main shaft motor 8 and the motor shaft 8a correspond to the “drive unit” and “first rotating shaft” of the present invention, and the motor side hub 51 and the motor shaft hole 51f correspond to the “drive side” of the present invention. It corresponds to “hub” and “first through hole”. Further, the spindle 27 and the spindle shaft 27a correspond to the “driven portion” and the “second rotating shaft” of the present invention, and the spindle side hub 52 and the spindle shaft hole 52f are the “driven side hub” and the “second through-hole” of the present invention. Corresponds to “hole”. The shaft centering hole 51i of the motor-side hub 51 corresponds to the “hole” of the present invention, and the leaf spring 53 and the shaft insertion / removal hole 53c correspond to the “elastic member” and the “third through hole” of the present invention. To do.

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Of course, various improvement and deformation | transformation are possible within the range which does not deviate from the summary of this invention.

例えば、上記実施の形態では、モータ軸穴51fの先端側に拡径した軸心合わせ穴51iを設けて、この軸心合わせ穴51iにスピンドル軸27aを嵌合させることで軸心合わせを行っている。しかし、適切に軸心合わせを行うことができるのであれば、軸心合わせ穴51iやスピンドル軸27aの形態は任意に変更可能である。図18及び図19は、主軸ヘッド7内においてモータ軸8a及びスピンドル軸27aが取り付けられるカップリング50を中心とした他の拡大図である。   For example, in the above-described embodiment, the shaft centering hole 51i having an enlarged diameter is provided on the tip end side of the motor shaft hole 51f, and the spindle shaft 27a is fitted into the shaft centering hole 51i to perform the centering. Yes. However, the form of the shaft centering hole 51i and the spindle shaft 27a can be arbitrarily changed as long as the centering can be performed appropriately. 18 and 19 are other enlarged views centering on the coupling 50 to which the motor shaft 8a and the spindle shaft 27a are attached in the spindle head 7. FIG.

図18に示す例では、モータ側ハブ51において、モータ軸穴51fがモータ側ハブ51の上端面から下端面まで貫通している。そして、モータ側ハブ51の下端面に形成されたモータ軸穴51fの開口部の外周に、軸心合わせ穴51iとして略円形に切削されたリング状溝部が形成されている。一方、スピンドル軸27aにおいては、その先端縁部が上方に突出したリング状突起部が形成されている。かかる構成のもと、スピンドル軸27aを軸心合わせ穴51iに嵌合させることで、上記実施の形態と同様に軸心合わせを行ってもよい。   In the example shown in FIG. 18, in the motor-side hub 51, the motor shaft hole 51 f penetrates from the upper end surface to the lower end surface of the motor-side hub 51. A ring-shaped groove portion that is cut into a substantially circular shape as an axial center alignment hole 51 i is formed on the outer periphery of the opening portion of the motor shaft hole 51 f formed on the lower end surface of the motor-side hub 51. On the other hand, the spindle shaft 27a is formed with a ring-shaped protrusion whose tip edge protrudes upward. Under such a configuration, the spindle may be aligned in the same manner as in the above embodiment by fitting the spindle shaft 27a into the shaft alignment hole 51i.

図19に示す例では、モータ側ハブ51において、モータ軸穴51fがモータ側ハブ51の上端面から下端面まで貫通している。そして、モータ軸穴51fにおける先端側(モータ側ハブ51の下端面近傍)が、モータ軸穴51fと同径をなす軸心合わせ穴51iとして機能する。一方、スピンドル軸27aにおいては、その先端縁部が縮径して上方に突出した円柱状突起部が形成されている。かかる構成のもと、スピンドル軸27aを軸心合わせ穴51iに嵌合させることで、上記実施の形態と同様に軸心合わせを行ってもよい。   In the example shown in FIG. 19, in the motor-side hub 51, the motor shaft hole 51 f penetrates from the upper end surface to the lower end surface of the motor-side hub 51. The front end side of the motor shaft hole 51f (near the lower end surface of the motor-side hub 51) functions as an axis alignment hole 51i having the same diameter as the motor shaft hole 51f. On the other hand, the spindle shaft 27a is formed with a columnar protrusion that protrudes upward with a reduced diameter at the tip edge. Under such a configuration, the spindle may be aligned in the same manner as in the above embodiment by fitting the spindle shaft 27a into the shaft alignment hole 51i.

また、上記実施の形態では、カップリング50をマシニングセンタ1(本発明の「工作機械」に相当)に実装させた場合を例示したが、「駆動部の第1回転軸」は主軸モータ8のモータ軸8aに限定されず、「従動部の第2回転軸」はスピンドル27のスピンドル軸27aに限定されない。そのため、本発明に係る「カップリング」や「軸線合わせ方法」をマシニングセンタ1以外に適用して、各種駆動機構の回転軸と各種従動機構の回転軸とを同芯となるように連結することができる。   In the above-described embodiment, the case where the coupling 50 is mounted on the machining center 1 (corresponding to the “machine tool” of the present invention) is illustrated. However, the “first rotating shaft of the drive unit” is the motor of the main shaft motor 8. The “second rotational axis of the driven portion” is not limited to the spindle shaft 27 a of the spindle 27. Therefore, the “coupling” and the “axis alignment method” according to the present invention can be applied to other than the machining center 1 to connect the rotation shafts of various drive mechanisms and the rotation shafts of various driven mechanisms so as to be concentric. it can.

また、本発明の「カップリング(駆動側ハブ,従動側ハブ)」の形状や大きさなどは、本発明の趣旨の範囲内で任意に変更可能である。例えば、モータ軸8aに応じてモータ軸穴51fの内径L1を変更したり、スピンドル軸27aに応じてスピンドル軸穴52fの内径L2を変更したりすることができる。同様に、スピンドル軸27aに応じてモータ側ハブ51の軸心合わせ穴51iの内径を変更すればよい。   In addition, the shape and size of the “coupling (drive side hub, driven side hub)” of the present invention can be arbitrarily changed within the scope of the present invention. For example, the inner diameter L1 of the motor shaft hole 51f can be changed according to the motor shaft 8a, or the inner diameter L2 of the spindle shaft hole 52f can be changed according to the spindle shaft 27a. Similarly, the inner diameter of the shaft centering hole 51i of the motor-side hub 51 may be changed according to the spindle shaft 27a.

また、本発明の「弾性部材」は、カップリング50における偏心などを吸収することができれば、板バネ53の形状や大きさなどは任意に変更可能である。例えば、上記実施の形態では、1枚の板バネ53を用いているが、複数の板バネ53を重ね合わせて実装させてもよい。   The “elastic member” of the present invention can arbitrarily change the shape and size of the leaf spring 53 as long as it can absorb the eccentricity in the coupling 50. For example, in the above embodiment, one leaf spring 53 is used, but a plurality of leaf springs 53 may be stacked and mounted.

本発明のカップリング及びそれを備えた工作機械並びに軸心合わせ方法は、駆動部の回転軸と従動部の回転軸とが同芯となるように各々を連結するカップリングなどとして利用できる。   The coupling according to the present invention, the machine tool provided with the coupling, and the shaft centering method can be used as a coupling for connecting the rotating shaft of the driving unit and the rotating shaft of the driven unit so that they are concentric.

マシニングセンタ1の正面図である。1 is a front view of a machining center 1. FIG. スプラッシュカバー3を除いた、マシニングセンタ1の全体斜視図である。1 is an overall perspective view of a machining center 1 excluding a splash cover 3. FIG. マシニングセンタ1における、工具交換機構20及び主軸ヘッド7を中心とした正面図である。2 is a front view of the machining center 1 centering on a tool change mechanism 20 and a spindle head 7. FIG. 主軸ヘッド7の右方向から見た側面断面拡大図である。FIG. 3 is an enlarged side cross-sectional view of the spindle head 7 as viewed from the right direction. 主軸ヘッド7の右方向から見た側面断面拡大図である。FIG. 3 is an enlarged side cross-sectional view of the spindle head 7 as viewed from the right direction. カップリング50の外観斜視図である。2 is an external perspective view of a coupling 50. FIG. カップリング50の外観斜視図である。2 is an external perspective view of a coupling 50. FIG. カップリング50の平面図である。3 is a plan view of the coupling 50. FIG. カップリング50の左側面図である。3 is a left side view of the coupling 50. FIG. カップリング50の正面図である。3 is a front view of a coupling 50. FIG. カップリング50の背面図である。3 is a rear view of the coupling 50. FIG. カップリング50の部品展開図である。FIG. 6 is a component development view of the coupling 50. A−A線(図8参照)における、カップリング50の矢視方向断面図である。It is an arrow directional cross-sectional view of the coupling 50 in an AA line (refer FIG. 8). B−B線(図9参照)における、カップリング50の矢視方向断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view in the arrow direction of the coupling 50 taken along the line BB (see FIG. 9). 主軸ヘッド7内においてモータ軸8a及びスピンドル軸27aが取り付けられるカップリング50を中心とした拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view centering on a coupling 50 to which a motor shaft 8a and a spindle shaft 27a are attached in the spindle head 7. 主軸ヘッド7内においてモータ軸8a及びスピンドル軸27aが取り付けられるカップリング50を中心とした拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view centering on a coupling 50 to which a motor shaft 8a and a spindle shaft 27a are attached in the spindle head 7. 主軸ヘッド7内においてモータ軸8a及びスピンドル軸27aが取り付けられるカップリング50を中心とした拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view centering on a coupling 50 to which a motor shaft 8a and a spindle shaft 27a are attached in the spindle head 7. 主軸ヘッド7内においてモータ軸8a及びスピンドル軸27aが取り付けられるカップリング50を中心とした他の拡大図である。FIG. 6 is another enlarged view centering on a coupling 50 to which a motor shaft 8a and a spindle shaft 27a are attached in the main shaft head 7. 主軸ヘッド7内においてモータ軸8a及びスピンドル軸27aが取り付けられるカップリング50を中心とした他の拡大図である。FIG. 6 is another enlarged view centering on a coupling 50 to which a motor shaft 8a and a spindle shaft 27a are attached in the main shaft head 7.

符号の説明Explanation of symbols

1 マシニングセンタ
6 工具
7 主軸ヘッド
8 主軸モータ
8a モータ軸
9 主軸
27 スピンドル
27a スピンドル軸
50 カップリング
51 モータ側ハブ
51f モータ軸穴
51i 軸心合わせ穴
52 スピンドル側ハブ
52f スピンドル軸穴
53 板バネ
53c 軸挿脱穴
70a 連結ボルト
70b 連結ボルト
71a ワッシャ
71b ワッシャ
72a ワッシャ
72b ワッシャ
73a 連結ナット
73b 連結ナット
1 Machining Center 6 Tool 7 Spindle Head 8 Spindle Motor 8a Motor Shaft 9 Spindle 27 Spindle 27a Spindle Shaft 50 Coupling 51 Motor Side Hub 51f Motor Shaft Hole 51i Centering Hole 52 Spindle Side Hub 52f Spindle Shaft Hole 53 Plate Spring 53c Shaft Insertion Hole 70a Connection bolt 70b Connection bolt 71a Washer 71b Washer 72a Washer 72b Washer 73a Connection nut 73b Connection nut

Claims (6)

駆動部の第1回転軸を挿脱可能な第1貫通孔が形成された駆動側ハブと、前記第1回転軸よりも径が大きい従動部の第2回転軸を挿脱可能な第2貫通孔が形成された従動側ハブとを備え、前記駆動部の第1回転軸と前記従動部の第2回転軸とが同芯となるように各々を連結するカップリングであって、
前記駆動側ハブには、前記第1貫通孔が前記従動側ハブと対向する面に連通して、前記第1貫通孔の先端側に前記第2回転軸の先端部が嵌合可能な形状を有する穴部が形成されており、
前記第1貫通孔に挿入された前記第1回転軸と前記第2貫通孔に挿入された前記第2回転軸とが同芯となると、前記第2回転軸は前記第2貫通孔を貫通して前記第1貫通孔の先端側に形成された前記穴部に嵌合可能となることを特徴とするカップリング。
A drive-side hub formed with a first through hole into which the first rotary shaft of the drive unit can be inserted and removed, and a second through hole through which the second rotary shaft of the driven unit having a larger diameter than the first rotary shaft can be inserted and removed. A coupling comprising: a driven hub formed with a hole; and coupling each of the first rotating shaft of the driving unit and the second rotating shaft of the driven unit so as to be concentric with each other;
The drive-side hub has a shape in which the first through-hole communicates with a surface facing the driven-side hub, and the tip of the second rotating shaft can be fitted to the tip of the first through-hole. A hole is formed,
When the first rotating shaft inserted into the first through hole and the second rotating shaft inserted into the second through hole are concentric, the second rotating shaft passes through the second through hole. The coupling can be fitted into the hole formed on the tip side of the first through hole.
前記駆動側ハブと前記従動側ハブとの間隙に設けられて各々を連結するとともに、少なくとも前記第2回転軸を挿脱可能な第3貫通孔が形成された弾性部材を備えており、
前記第1貫通孔に挿入された前記第1回転軸と前記第2貫通孔に挿入された前記第2回転軸とが同芯となると、前記第2回転軸は前記第2貫通孔及び前記第3貫通孔を貫通して前記第1貫通孔の先端側に形成された前記穴部に嵌合可能となることを特徴とする請求項1に記載のカップリング。
And provided with an elastic member provided in a gap between the driving side hub and the driven side hub and connecting each other, and at least a third through hole into which the second rotating shaft can be inserted and removed,
When the first rotation shaft inserted into the first through hole and the second rotation shaft inserted into the second through hole are concentric, the second rotation shaft is connected to the second through hole and the second rotation shaft. 2. The coupling according to claim 1, wherein the coupling can be fitted into the hole formed through the three through-holes on the tip side of the first through-hole.
前記弾性部材は、その中心部に前記第3貫通孔が形成された一又は複数の板バネであることを特徴とする請求項2に記載のカップリング。   The coupling according to claim 2, wherein the elastic member is one or a plurality of leaf springs in which the third through hole is formed at a central portion thereof. 請求項1乃至3のいずれかのカップリングを備えた工作機械であって、
前記駆動部の第1回転軸は、主軸モータのモータ軸であり、
前記従動部の第2回転軸は、主軸内部に設けられたスピンドル軸であることを特徴とする工作機械。
A machine tool comprising the coupling according to claim 1,
The first rotation shaft of the drive unit is a motor shaft of a main shaft motor;
The machine tool according to claim 1, wherein the second rotating shaft of the driven portion is a spindle shaft provided inside the main shaft.
請求項1乃至3のいずれかに記載のカップリングを用いて、前記駆動部の第1回転軸と前記従動部の第2回転軸とが同芯となるように各々を連結するための軸心合わせ方法であって、
前記駆動部と前記従動部とを前記カップリングを介して互いに取り付けて、前記第1回転軸を前記第1貫通孔に挿入させる一方、前記第2回転軸を前記第2貫通孔に挿入させる回転軸挿入工程と、
前記カップリングを前記第1回転軸及び前記第2回転軸の軸線方向に移動させる一方、前記駆動部及び前記従動部の少なくとも一方を該軸線方向と直交する方向に移動させて、前記第2回転軸を前記第2貫通孔から貫通させて前記第1貫通孔の先端側に形成された前記穴部に嵌合させる穴部嵌合工程と、
前記駆動部及び前記従動部を固定する動部固定工程と、
前記カップリングを前記第1回転軸及び前記第2回転軸の軸線方向に移動させて、前記第1回転軸を前記駆動側ハブに位置決めする一方、第2回転軸を前記従動側ハブに位置決めする回転軸位置決め工程と、
前記第1回転軸を前記駆動側ハブに固定する一方、前記第2回転軸を前記従動側ハブに固定するカップリング固定工程とを備えたことを特徴とする軸心合わせ方法。
A shaft center for connecting the first rotating shaft of the driving unit and the second rotating shaft of the driven unit so as to be concentric using the coupling according to claim 1. A combination method,
The drive unit and the driven unit are attached to each other via the coupling, and the first rotating shaft is inserted into the first through hole, while the second rotating shaft is inserted into the second through hole. Shaft insertion process;
The coupling is moved in the axial direction of the first rotating shaft and the second rotating shaft, while at least one of the driving portion and the driven portion is moved in a direction orthogonal to the axial direction to perform the second rotation. A hole fitting step in which a shaft is passed through the second through hole and fitted into the hole formed on the tip side of the first through hole;
A moving part fixing step of fixing the driving part and the driven part;
The coupling is moved in the axial direction of the first rotating shaft and the second rotating shaft to position the first rotating shaft on the drive side hub, while the second rotating shaft is positioned on the driven side hub. A rotary axis positioning step;
A shaft centering method comprising: a coupling fixing step of fixing the first rotating shaft to the drive side hub and fixing the second rotating shaft to the driven side hub.
請求項4に記載の工作機械において、前記主軸モータを前記主軸と連通する主軸ヘッド内に配置して、前記モータ軸と前記スピンドル軸とが同芯となるように各々を連結するための軸心合わせ方法であって、
前記主軸モータを前記主軸に前記カップリングを介して取り付けて、前記モータ軸を前記第1貫通孔に挿入させる一方、前記スピンドル軸を前記第2貫通孔に挿入させる回転軸挿入工程と、
前記カップリングを前記モータ軸及び前記スピンドル軸の軸線方向に移動させる一方、前記主軸モータを該軸線方向と直交する方向に移動させて、前記スピンドル軸を前記第2貫通孔から貫通させて前記第1貫通孔の先端側に形成された前記穴部に嵌合させる穴部嵌合工程と、
前記主軸モータを固定するモータ固定工程と、
前記カップリングを前記モータ軸及び前記スピンドル軸の軸線方向に移動させて、前記第1回転軸を前記駆動側ハブに位置決めする一方、第2回転軸を前記従動側ハブに位置決めする回転軸位置決め工程と、
前記モータ軸を前記駆動側ハブに固定する一方、前記スピンドル軸を前記従動側ハブに固定するカップリング固定工程とを備えたことを特徴とする軸心合わせ方法。
5. The machine tool according to claim 4, wherein the spindle motor is disposed in a spindle head that communicates with the spindle and is connected to each other so that the motor shaft and the spindle shaft are concentric. A combination method,
A rotary shaft inserting step of attaching the spindle motor to the spindle through the coupling and inserting the motor shaft into the first through hole, while inserting the spindle shaft into the second through hole;
The coupling is moved in the axial direction of the motor shaft and the spindle shaft, while the main shaft motor is moved in a direction orthogonal to the axial direction so that the spindle shaft is penetrated from the second through hole. A hole fitting step for fitting into the hole formed on the tip side of one through hole;
A motor fixing step of fixing the spindle motor;
A rotating shaft positioning step of positioning the first rotating shaft on the driving hub while positioning the second rotating shaft on the driven hub by moving the coupling in the axial direction of the motor shaft and the spindle shaft. When,
A shaft centering method comprising: a coupling fixing step of fixing the motor shaft to the driving side hub and fixing the spindle shaft to the driven side hub.
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