JP2014091172A - Grinding spindle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、研削盤に使用される研削スピンドルのうち、クイルの先端に配された砥石の回転軸がクイルの内部に配された駆動軸に対して傾けて設けられた研削スピンドルに関する。 The present invention relates to a grinding spindle provided with an axis of rotation of a grindstone disposed at the tip of a quill being inclined with respect to a drive shaft disposed within the quill, among grinding spindles used in a grinding machine.
砥石の回転軸線を主軸に対し傾けて研削するねじ研削盤では、ねじ溝(例えば、ボールナットのねじ溝)のリード角に等しい角度だけ砥石の回転軸線を主軸に対して傾け、ねじ溝の断面形状と同一形状に成形された砥石をねじ溝に沿って移動させながら研削することにより、正確な形状にねじ溝を加工している。 In a thread grinding machine that grinds with the grindstone's rotation axis tilted with respect to the main axis, the grindstone's rotation axis is tilted with respect to the main axis by an angle equal to the lead angle of the thread groove (for example, the thread groove of a ball nut). By grinding a grindstone formed in the same shape as the shape while moving along the thread groove, the thread groove is processed into an accurate shape.
この場合、砥石台に装着されたクイルの内部の駆動軸と砥石の回転軸とが角度を持った関係にあるので、例えば、両軸の対向端部間に伝動装置を介在させて、クイル内部の駆動軸の回転を砥石の回転軸に伝達するようにしている。 In this case, since the drive shaft inside the quill mounted on the grindstone table and the rotation shaft of the grindstone are in an angled relationship, for example, a transmission device is interposed between the opposite ends of both shafts, The rotation of the drive shaft is transmitted to the rotation shaft of the grindstone.
その伝動装置の例として、特許文献1や特許文献2には、可撓軸(駆動ワイヤ)や傘歯車を用いて、クイル内部の駆動軸の回転を砥石の回転軸に伝達するものが開示されている。
As an example of the transmission device, Patent Literature 1 and
また、特許文献3や特許文献4には、駆動軸や伝動装置を用いずに、砥石と同軸に設けられたタービンにクーラントや圧縮空気を吹き付けて砥石を駆動するものが開示されている。
ところで、可撓軸を用いる方式は、可撓軸が回転中に暴れたりするのを抑える機構を設ける必要があるため、構成が複雑になる。また、可撓軸自体が消耗品であるため、交換コストや交換手間がかかり、さらに、可撓軸には弾性限界があるため、砥石の傾斜角度を大きくできない等の問題があった。また、傘歯車を用いる方式は、傘歯車が接触しながら回転するものであるため、摩耗や騒音の課題が生じ、また、高速回転を伝達することが難しい。さらに、タービンを流体の力で回転させる方式は、大きな回転動力を伝達できないという課題があった。 By the way, in the system using the flexible shaft, since it is necessary to provide a mechanism for preventing the flexible shaft from violating during rotation, the configuration becomes complicated. In addition, since the flexible shaft itself is a consumable item, replacement costs and labor are required. Further, since the flexible shaft has an elastic limit, the tilt angle of the grindstone cannot be increased. Moreover, since the method using a bevel gear rotates while the bevel gear is in contact, there are problems of wear and noise, and it is difficult to transmit high-speed rotation. Furthermore, the method of rotating the turbine with the force of the fluid has a problem that large rotational power cannot be transmitted.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、構成が簡単で、クイル内部の駆動軸と砥石軸との角度が大きい場合でも、安定して大きな高速回転動力を砥石に伝達することができる研削スピンドルを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and its object is to provide a high speed rotational power stably and stably even when the configuration is simple and the angle between the drive shaft inside the quill and the grindstone shaft is large. An object of the present invention is to provide a grinding spindle that can be transmitted to a machine.
本発明の上記目的は、下記の構成によって達成される。
(1) クイルの先端に配された砥石の回転軸線が前記クイルの内部に配された駆動軸の軸線に対して傾けて設けられた研削スピンドルにおいて、
前記駆動軸の回転動力を前記砥石の回転軸に伝達する手段として、前記駆動軸と回転軸の対向端部間を非接触で連結して磁力により前記駆動軸の回転動力を前記回転軸に伝達する磁気カップリングが設けられていることを特徴とする研削スピンドル。
(2) 前記磁気カップリングは、前記駆動軸と回転軸の対向端部の一方に結合された筒状部材と、他方に結合されて前記筒状部材の内部に非接触で挿入された軸状部材とからなり、前記筒状部材の内周面と、該内周面に対向する前記軸状部材の外周面とに、前記磁力を発生する磁石が配列されていることを特徴とする上記(1)に記載の研削スピンドル。
(3) 前記磁気カップリングは、前記駆動軸と回転軸の対向端部のそれぞれに結合され、外周面を互いに非接触で近接させた一対の傘状部材からなり、前記傘状部材の互いに対向する外周面に、前記磁力を発生する磁石が配列されていることを特徴とする上記(1)に記載の研削スピンドル。
The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
(1) In a grinding spindle in which a rotation axis of a grindstone arranged at the tip of a quill is inclined with respect to an axis of a drive shaft arranged inside the quill,
As means for transmitting the rotational power of the drive shaft to the rotational shaft of the grindstone, the opposing ends of the drive shaft and the rotational shaft are connected in a non-contact manner, and the rotational power of the drive shaft is transmitted to the rotational shaft by magnetic force. A grinding spindle characterized in that a magnetic coupling is provided.
(2) The magnetic coupling includes a cylindrical member coupled to one of opposed ends of the drive shaft and the rotation shaft, and a shaft coupled to the other and inserted into the cylindrical member in a non-contact manner. The magnets that generate the magnetic force are arranged on an inner peripheral surface of the cylindrical member and an outer peripheral surface of the shaft-shaped member facing the inner peripheral surface. The grinding spindle as described in 1).
(3) The magnetic coupling is composed of a pair of umbrella-shaped members that are coupled to the opposing end portions of the drive shaft and the rotation shaft and whose outer peripheral surfaces are brought close to each other in a non-contact manner, and the umbrella-shaped members are opposed to each other. The grinding spindle according to (1), wherein magnets that generate the magnetic force are arranged on an outer peripheral surface.
本発明の研削スピンドルによれば、磁気カップリングを用いて非接触でクイル内部の駆動軸と砥石の回転軸の対向端部間を連結し、駆動軸の回転動力を、駆動軸に対して傾斜した砥石の回転軸に伝えるので、砥石の回転軸線の傾斜角度が大きい場合でも、また、駆動軸と回転軸との角度に誤差があっても、安定して大きな高速回転動力を砥石に伝達することができる。従って、大リードのナット加工にも容易に対応することができる。また、磁気カップリングは構成が単純な上、非接触で回転を伝えるものであるから、可撓軸を用いる場合のように消耗品が出ないし、傘歯車を用いる場合のように摩耗や騒音が発生することもない。 According to the grinding spindle of the present invention, the driving shaft in the quill and the opposite end of the rotating shaft of the grindstone are connected in a non-contact manner using a magnetic coupling, and the rotational power of the driving shaft is inclined with respect to the driving shaft. Because it is transmitted to the rotation axis of the grindstone, even if the inclination angle of the rotation axis of the grindstone is large, or even if there is an error in the angle between the drive shaft and the rotation shaft, large high speed rotational power is stably transmitted to the grindstone. be able to. Therefore, it is possible to easily cope with a large lead nut processing. In addition, since the magnetic coupling is simple in structure and transmits rotation without contact, there is no consumable as in the case of using a flexible shaft, and there is no wear or noise in the case of using a bevel gear. It does not occur.
以下、本発明の各実施形態に係る研削スピンドルを図面に基づいて説明する。 Hereinafter, a grinding spindle according to each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
第1実施形態の研削スピンドルでは、図1に示すように、円筒状のクイル1は、クイル保持体3を介して研削盤の砥石台(図示せず)に保持されている。クイル1の軸線は研削盤の主軸(図示せず)の軸線と平行に設定されている。
(First embodiment)
In the grinding spindle of the first embodiment, as shown in FIG. 1, the cylindrical quill 1 is held on a grinding wheel base (not shown) of a grinding machine via a
クイル1及びクイル保持体3の内部には支持穴1a、3aが設けられており、これら支持穴1a、3aには、それぞれ背面組合せされた複数の軸受4、5を介して、駆動軸2が回転自在に収容されている。この場合、駆動軸2の軸線Xは、クイル1の中心軸線と一致している。クイル1の先端には、砥石軸支持体10が設けられており、砥石軸保持体10には、駆動軸2の軸線Xに対して角度α1だけ傾斜した貫通孔11が設けられている。この貫通孔11には、背面組合せされた複数の軸受14を介して砥石軸(回転軸)12が回転自在に支持されており、これにより、砥石軸12の回転軸線Yは、駆動軸2の軸線Xに対して角度α1だけ傾斜した状態に設定されている。
砥石軸12の先端は砥石軸支持体10より外に突出しており、その突出端に円盤状の砥石15が取り付けられている。なお、砥石軸支持体10の先端面は、砥石軸12の回転軸線Yに対して直交する傾斜端面10aとして形成されており、この傾斜端面10aに、軸受14の外輪押え16が固定されている。
The tip of the
砥石軸12の基端部は駆動軸2の先端部に近接して配されており、これら砥石軸12と駆動軸2の対向端部間が磁気カップリング20により非接触で連結されている。磁気カップリング20は、磁力を用いて駆動軸2の回転動力を砥石軸12に伝達するもので、駆動軸2の対向端部に結合された筒状部材21と、砥石軸12の対向端部に結合されて筒状部材21の内部に非接触で挿入された軸状部材22とから構成されている。そして、筒状部材21の内周面と、筒状部材21の内周面に対向する軸状部材22の外周面とに、磁力を発生する磁石21a、22aが配列されている。なお、筒状部材21を砥石軸12の対向端部に結合し、軸状部材22を駆動軸2の対向端部に結合するようにしてもよい。
The base end portion of the
このように構成された研削スピンドルによれば、磁気カップリング20を用いて非接触でクイル1の内部の駆動軸2と砥石軸12の対向端部間を連結し、駆動軸2の回転動力を、駆動軸2に対して傾斜した砥石軸12に伝えるので、砥石軸12の傾斜角度α1が大きい場合でも、また、傾斜角度α1に誤差があっても、安定して大きな高速回転動力を砥石軸12に伝達することができる。従って、大リードのナット加工にも容易に対応することができる。
According to the grinding spindle configured in this manner, the
また、磁気カップリング20は、磁石21a、22aをそれぞれ備えた筒状部材21と軸状部材22を非接触状態で配置しており、構成が単純な上、非接触で回転を伝えるものであるから、従来の可撓軸を用いる場合のように消耗品が出ないし、傘歯車を用いる場合のように摩耗や騒音が発生することもない。
また、この磁気カップリング20の場合、筒状部材21の内部に軸状部材22が挿入されているので、クイル1の内部の駆動軸2と砥石軸12の対向端部が近接している場合に好適に使用することができる。また、筒状部材21の内部に軸状部材22が挿入されているので、スペースをとらないコンパクトな構成で、駆動軸2と砥石軸12を非接触で連結することができる。
Moreover, the
Further, in the case of this
(第2実施形態)
第2実施形態の研削スピンドルでは、図2に示すように、円筒状のクイル51は、クイル保持体3を介して研削盤の砥石台(図示せず)に保持されている。クイル51の軸線は研削盤の主軸(図示せず)の軸線と平行に設定されている。
(Second Embodiment)
In the grinding spindle of the second embodiment, as shown in FIG. 2, the
クイル51及びクイル保持体3の内部には支持穴51a、3aが設けられており、これら支持穴51a、3aには、それぞれ背面組合せされた複数の軸受4、5を介して、駆動軸52が回転自在に収容されている。この場合、駆動軸52の軸線Xは、クイル51の中心軸線と平行で且つ一定の距離だけオフセットした位置に設定されている。クイル51の先端部には、駆動軸52の軸線Xに対して角度α2だけ傾斜した別の支持穴61が設けられており、この支持穴61には、複数の軸受64を介して砥石軸(回転軸)62が回転自在に支持されている。これにより、砥石軸62の回転軸線Yは、駆動軸52の軸線Xに対して角度α2だけ傾斜した状態に設定されている。
砥石軸62の先端はクイル51の先端より外に突出しており、その突出端に円盤状の砥石15が取り付けられている。なお、クイル51の先端面は、砥石軸62の回転軸線Yに対して直交する傾斜端面51bとして形成されており、この傾斜端面51bに、軸受64の外輪押え66が固定されている。
The tip of the
砥石軸62の基端部と駆動軸52の先端部は間隔をあけて配されており、これら砥石軸62と駆動軸52の対向端部間が磁気カップリング70により非接触で連結されている。この場合の磁気カップリング70は、駆動軸52と砥石軸62の対向端部のそれぞれに取り付けられた一対の傘状部材71、72から構成されている。これら一対の傘状部材71、72は、外周面を互いに非接触で近接させた状態で組み合わせられており、傘状部材71、72の互いに対向する外周面に、磁力を発生する磁石71a、72aが周方向に並んで複数配列されている。
The base end portion of the
このように構成された研削スピンドルによれば、磁気カップリング70を用いて非接触でクイル51の内部の駆動軸52と砥石軸62の対向端部間を連結し、駆動軸52の回転動力を、駆動軸52に対して傾斜した砥石軸62に伝えるので、砥石軸62の傾斜角度α2が大きい場合でも、また、傾斜角度α2に誤差があっても、安定して大きな高速回転動力を砥石軸62に伝達することができる。従って、大リードのナット加工にも容易に対応することができる。
According to the grinding spindle configured as described above, the
また、磁気カップリング70は、磁石71a、72aをそれぞれ有する両傘状部材71、72を非接触状態で配置しており、構成が単純な上、非接触で回転を伝えるものであるから、従来の可撓軸を用いる場合のように消耗品が出ないし、傘歯車を用いる場合のように摩耗や騒音が発生することもない。
In addition, the
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. In addition, the material, shape, dimensions, number, arrangement location, and the like of each component in the above-described embodiment are arbitrary and are not limited as long as the present invention can be achieved.
1,51 クイル
2 駆動軸
12,62 砥石軸(回転軸)
20,70 磁気カップリング
21 筒状部材
22 軸状部材
21a,22a 磁石
71,72 傘状部材
71a,72a 磁石
X 駆動軸の軸線
Y 砥石軸の回転軸線
1,51
20, 70
Claims (3)
前記駆動軸の回転動力を前記砥石の回転軸に伝達する手段として、前記駆動軸と回転軸の対向端部間を非接触で連結して磁力により前記駆動軸の回転動力を前記回転軸に伝達する磁気カップリングが設けられていることを特徴とする研削スピンドル。 In a grinding spindle provided with a rotation axis of a grindstone arranged at the tip of the quill being inclined with respect to an axis of a drive shaft arranged inside the quill,
As means for transmitting the rotational power of the drive shaft to the rotational shaft of the grindstone, the opposing ends of the drive shaft and the rotational shaft are connected in a non-contact manner, and the rotational power of the drive shaft is transmitted to the rotational shaft by magnetic force. A grinding spindle characterized in that a magnetic coupling is provided.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012240927A JP2014091172A (en) | 2012-10-31 | 2012-10-31 | Grinding spindle |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105583727A (en) * | 2014-11-11 | 2016-05-18 | 深圳宝葫芦机器人有限公司 | Polishing grinding head |
CN106181762A (en) * | 2016-07-08 | 2016-12-07 | 上海理工大学 | Magnetic coupling fluid concentrating type rubbing head |
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2012
- 2012-10-31 JP JP2012240927A patent/JP2014091172A/en active Pending
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