JP2014094442A - モータビルトイン方式の主軸装置、及びこれを備える工作機械 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本実施形態の主軸装置10によれば、回転軸12は、金属材料よりも比弾性率が高く、比重が小さい材料からなり、回転軸12の外周面には、ロータ20が外嵌すると共に、当該ロータ20の軸方向両側に金属材料からなる第1及び第2バランスリング91、93が配置されるので、ロータ20のアンバランスが大きい場合でも、バランスの二面修正が確実に実施可能となる。
【選択図】図1
Description
(1) 回転軸と、
前記回転軸をハウジングに対して回転自在にそれぞれ支持する前側及び後側軸受と、
該前側及び後側軸受との間で前記回転軸の外周面に外嵌されるロータと、該ロータの周囲に配置されるステータと、を有するモータと、
を備えるモータビルトイン方式の主軸装置であって、
前記回転軸は、金属材料よりも比弾性率が高く、比重が小さい材料を含み、
前記回転軸の外周面には、前記ロータの軸方向両側に金属材料からなる一対のバランスリングが配置される
ことを特徴とするモータビルトイン方式の主軸装置。
(2) 前記回転軸は、炭素繊維複合材料を含む
ことを特徴とする(1)に記載のモータビルトイン方式の主軸装置。
(3) (1)又は(2)に記載のモータビルトイン方式の主軸装置を備える
ことを特徴とする工作機械。
図1に示すように、主軸装置10は、モータビルトイン方式であり、その軸方向中心部には、中空状の回転軸12が設けられ、回転軸12の軸芯には、ドローバー13が摺動自在に挿嵌されている。ドローバー13は、工具ホルダ14を固定するコレット部15を、皿ばね17の力によって反工具側方向(図の右方向)に付勢しており、工具ホルダ14は、回転軸12のテーパ面18と嵌合する。工具ホルダ14には工具(不図示)が取り付けられており、この結果、回転軸12は、一端(図の左側)に工具をクランプして、工具を取り付け可能としている。例えば、工具ホルダ14に砥石付きクイルを取付ければ研削加工に使用可能であり、ドリルを取付けるチャックを付ければ孔開け加工に使用可能であり、エンドミルを付ければ微細彫刻の加工に使用可能となる。
また、第1及び第2バランスリング91、93は、回転軸12に対して、しめしろ嵌合で一体結合されているので、軸の曲げ剛性が向上する効果がある。したがって、バランス調整のための部分切除量が多いと曲げ剛性を低下させてしまい、軸系の固有振動数を下げてしまうことになる。
J=(D4−d4)・L・η・π/32
ここで、Dは中空円筒の外径、dは中空円筒の内径、Lは中空円筒の軸方向長さ、ηは比重を表している。
次に、第2実施形態に係る主軸装置について説明するが、この主軸装置の基本的構成は第1実施形態と同一であるので、同一又は相当部分には同一符号を付すことにより、その説明を省略又は簡略化する。
また、前側軸受50,50の内輪52,52自身の発熱は、内輪間座32やナット31から第2円筒部72を介して工具ホルダ14などの金属部材に伝達されるので、内輪52,52の温度上昇を抑えることができる。
例えば、図4に示すように、第1及び第2バランスリング91、93は、その外径がロータ20の外径と略等しくなるように形成されても構わない。
また、図5に示すように、第1及び第2バランスリング91、93は、回転軸12に外嵌して軸方向に延びる基部91a、93aと、基部91a、93aの軸方向においてロータ20と近接する端部から径方向外側の突出する凸部91b、93bと、から構成されても構わない。この場合、凸部91b、93bは、その外径がロータ20の外径と略等しくなるように形成される。
また、アンバランスの調整は、アンバランスの存在位置(ロータ内部)により近く、且つ、回転半径の大きい位置で行うのが好ましい。したがって、アンバランス調整部位となる凸部をロータ側に近い側に形成した方がより好ましい。
また、第2実施形態の主軸装置10は、図6に示すように、前側軸受50,50の内輪52,52が、回転軸12の第2円筒部72にしめしろを有して外嵌された固定スリーブ81によって、回転軸12に対し軸方向に位置決め固定されるように構成してもよい。なお、固定スリーブ81の第2円筒部72への組込みは、焼嵌めによって行い、固定スリーブ81の第2円筒部72からの分解は、固定スリーブ81と第2円筒部72との間に設けられた油圧室83に図示されていない供給口より油圧を与えることによって行う。
12 回転軸
20 ロータ
22 ステータ
50 前側軸受
60 後側軸受
71 第1円筒部
72 第2円筒部
91、93 バランスリング
H ハウジング
Claims (3)
- 回転軸と、
前記回転軸をハウジングに対して回転自在にそれぞれ支持する前側及び後側軸受と、
該前側及び後側軸受との間で前記回転軸の外周面に外嵌されるロータと、該ロータの周囲に配置されるステータと、を有するモータと、
を備えるモータビルトイン方式の主軸装置であって、
前記回転軸は、金属材料よりも比弾性率が高く、比重が小さい材料を含み、
前記回転軸の外周面には、前記ロータの軸方向両側に金属材料からなる一対のバランスリングが配置される
ことを特徴とするモータビルトイン方式の主軸装置。 - 前記回転軸は、炭素繊維複合材料を含む
ことを特徴とする請求項1に記載のモータビルトイン方式の主軸装置。 - 請求項1又は2に記載のモータビルトイン方式の主軸装置を備える
ことを特徴とする工作機械。
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JP2012248642A JP2014094442A (ja) | 2012-11-12 | 2012-11-12 | モータビルトイン方式の主軸装置、及びこれを備える工作機械 |
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JP2012248642A JP2014094442A (ja) | 2012-11-12 | 2012-11-12 | モータビルトイン方式の主軸装置、及びこれを備える工作機械 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2012
- 2012-11-12 JP JP2012248642A patent/JP2014094442A/ja active Pending
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