JP2009066737A - スピンドルユニット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】装着した工具Tを回転させるスピンドル2を、スライド体3のホルダー31に着脱自在に保持して組み付けたスピンドルユニット1であって、上記スピンドル2の外径面と上記ホルダー31の孔34の内径面との間の間隙に、上記スピンドル2の外周に沿って複数のボール5を予圧状態に介在させて上記スピンドル2と上記スライド体3とを固定した構成とする。
【選択図】図1
Description
装着した工具を回転させるスピンドルを、ホルダーに着脱自在に保持して組み付けたスピンドルユニットであって、
上記スピンドルの外周部と上記ホルダーの内周部との間の間隙に、上記スピンドルの外周に沿って複数の転動体を介在させて上記スピンドルと上記ホルダーとを固定したものである。
上記構成によれば、スピンドルの外径やホルダーの内径に製作寸法の公差があっても、上記転動体によってこの公差によるすき間を吸収することができる。これにより、スピンドルとホルダーは、その公差によるガタツキを簡単に且つ確実に無くすことができる。従って、加工時にスピンドルに加わる負荷や回転軸の回転によってもスピンドルの回転軸が振れることもない。
しかも、スピンドルとホルダーとは上記転動体を介在させることで直接接触しなくなるので、スピンドルで発生した熱がホルダーに伝わり難くすることができる。従って、スライド体の熱変形が抑制されてスピンドルの回転軸の軸芯位置を変化させることも抑制することができる。
さらには、上記複数の転動体を上記スピンドルの外周に沿って配置することによって上記ホルダーに対して上記スピンドルの調芯作用が生じ、これにより、スライド体にスピンドルを組み付けたときスピンドルの軸芯が確実に位置決めされる。
これにより、スピンドルをホルダーの内周部に直接挿入して内嵌させる場合には、転動体の転動によってスピンドルをホルダー内にスムーズに挿入することができる。また、スピンドルが熱膨張しているときでも転動体の転動によってスピンドルをホルダーから簡単に抜き出すことができる。従って、スピンドルのホルダーへの着脱を容易に行うことができる。
これにより、ホルダーからスピンドルを抜くと、付勢手段によって転動体を保持するリテーナがホルダーのスピンドル挿入側へ付勢移動される。従って、次にスピンドルをホルダーに直接挿入する際には、初期から転動体がスピンドルとホルダーとの間に転がり接触されるので、楽にスピンドルをホルダーに挿入することができる。
これにより、スピンドルとホルダーとの間の絶縁状態が確保される。従って、例えば、電気回路を含むプリント基板をスピンドルによって加工する場合、ホルダーからスピンドルへの漏電が遮断されるので、上記プリント基板における電気回路の電気的破壊を防止することができる。
上記転動体は、上記スピンドルの小径部には大径のものを、上記スピンドルの大径部には小径のものをそれぞれ対応させて介在するようにしてもよい。
これにより、スピンドルをホルダーに直接挿入して内嵌させる際に、転動体の移動量を少なくすることができる。従って、転動体は、スピンドルとホルダーとの間で軸線方向での片寄りが少なく長い領域に介在させることができる。
図1は、本実施の形態によるスピンドルユニット1の一部を切り欠いた斜視図を示し、図2は、このスピンドルユニット1の断面図を示し、図3は、リング状のフタ部材8を取り外してスピンドルユニット1の先端側から見た状態の側面図を示す。これら図1から図3を参照して、実施の形態によるスピンドルユニット1は、各種の工具Tが交換可能に装着されるスピンドル2をスライド体3に固定した構成を有する。
そのため、頻繁にスピンドル2を交換する場合でも、ホルダー31に対してスピンドル2の軸芯位置を簡易に位置決めすることができ、スピンドル2の交換時の調芯の手間が大幅に軽減される。
図4に示すように、他の実施形態によるスピンドルユニット1Aは、スピンドル2Aのハウジング21Aを、先端側を小径211にし基端側を大径212に形成し、且つこのスピンドル2Aの外径面とホルダー31の孔34の孔径面との間隙に介在させるボールとしては、スピンドル2Aの小径部211には大径のボール5Lを、スピンドル2Aの大径部212には小径のボール5Sをそれぞれ対応させるようにする。
例えば、図5、図6に示すスピンドルユニット1B,1Cのように、スピンドル2Bの外径、スライド体3Bのホルダー31Bの孔34Bの孔径及び上記リテーナ6Bをそれぞれ多角形断面とし(図示したものは六角形であるが、四角形、五角形、七角形、八角形等の他の多角形でもよい。)、上記スピンドル2Bの外径面と上記ホルダー31Bの孔34Bの孔径面との対向する平面間にボール5(図5)又はローラ5A(図6)を介在させるようにしてもよい。なお、ローラ5Aは、中空ローラとしてもよい。
また、スピンドル2の外径面とホルダー31の孔34の孔径面のいずれか、または両方にスプライン溝が設けられ、このスプライン溝内に転動体としてのボール5を介在させるようにしてもよい。すなわち、スピンドル2の外径面とホルダー31の孔34の孔径面との形状、形式等にかかわらず、スピンドル2の外周部とホルダー31の内周部との間の間隙にボール5等の転動体が予圧状態に介在されるように構成されればよい。
また、ボール5等の転動体は、基本的には鋼性で形成することができるが、リテーナ6に組み込まれた転動体すべてを鋼製とするのではなく、そのうち何個(何列)かをゴムやウレタン樹脂などの振動を吸収する材料で形成してもよい。例えば、6列配置のボール5として、3列は鋼球で形成し、他の3列はウレタンボールで形成することでもよい。
2 スピンドル
3 スライド体
5 ボール(転動体)
6 リテーナ
7 コイルバネ
8 フタ部材
31 ホルダー
34 孔
61 凸部
T 工具
Claims (5)
- 装着した工具を回転させるスピンドルを、ホルダーに着脱自在に保持して組み付けたスピンドルユニットであって、
上記スピンドルの外周部と上記ホルダーの内周部との間の間隙に、上記スピンドルの外周に沿って複数の転動体を介在させて上記スピンドルと上記ホルダーとを固定したスピンドルユニット。 - 請求項1に記載のスピンドルユニットにおいて、
上記転動体は、リテーナによって保持されて上記スピンドルの外周部と上記ホルダーの内周部とに転がり接触可能に介在させたスピンドルユニット。 - 請求項2に記載のスピンドルユニットにおいて、
上記リテーナには、上記ホルダーにおける上記スピンドル挿入側へリテーナを付勢する付勢手段を設けたスピンドルユニット。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載のスピンドルユニットにおいて、
上記転動体は、非導電性の材質で構成したスピンドルユニット。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載のスピンドルユニットにおいて、
上記スピンドルは、先端側を小径にし基端側を大径に形成し、
上記転動体は、上記スピンドルの小径部には大径のものを、上記スピンドルの大径部には小径のものをそれぞれ対応させて介在するようにしたスピンドルユニット。
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