JP2016172314A

JP2016172314A - 主軸装置

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Publication number: JP2016172314A
Application number: JP2015189444A
Authority: JP
Inventors: 松永　茂; Shigeru Matsunaga; 茂松永; 良太棚瀬; Ryota Tanase; 酒井　浩一; Koichi Sakai; 浩一酒井; 荒井　義博; Yoshihiro Arai; 義博荒井; 誠田野; Makoto Tano
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2015-03-16
Filing date: 2015-09-28
Publication date: 2016-09-29
Anticipated expiration: 2035-09-28
Also published as: CN105983710B; JP6597125B2; CN105983710A

Abstract

【課題】主軸の熱変位を抑制できるとともに主軸の回転の信頼性を確保できる主軸装置を提供する。【解決手段】主軸装置は、ハウジング（１０）と、回転工具（２１）を保持する筒状の本体部（６１）、及び、本体部（６１）の回転工具（２１）側の外周面から径方向外方に張り出すフランジ部（６３）を備える主軸（２０）と、ハウジング（１０）に対して本体部（６１）の外周面を回転可能に支持する軸受（８１〜８５）と、ハウジング（１０）に対してフランジ部（６３）を回転可能に支持し、且つ、軸受（８１〜８５）の径方向位置以上の外方に配置し、軸受（８１〜８４）が有する減衰係数よりも大きな減衰係数を有する粘弾性軸受（静圧軸受（７０））と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、主軸装置に関する。

例えば、特許文献１には、主軸の工具側に配置される転がり軸受及び減衰性を付加した静圧軸受で主軸の径方向を支持して加工中の主軸のびびり振動を抑制する主軸装置が開示されている。

特許５５０５０６７号公報

上述の静圧軸受は、主軸の近くに配置されるので、静圧軸受の流体のせん断発熱からの熱が主軸に伝わり、主軸に大きな熱変位が発生する場合がある。また、静圧軸受の流体の回収スペース等が小さくなり、主軸の回転の信頼性を確保できないという問題がある。

本発明は、主軸の熱変位を抑制できるとともに主軸の回転の信頼性を確保できる主軸装置を提供することを目的とする。

本発明に係る主軸装置は、ハウジングと、回転工具を保持する筒状の本体部、及び、前記本体部の前記回転工具側の外周面から径方向外方に張り出すフランジ部を備える主軸と、前記ハウジングに対して前記本体部の外周面を回転可能に支持する軸受と、前記ハウジングに対して前記フランジ部を回転可能に支持し、且つ、前記軸受の径方向位置以上の外方に配置し、前記軸受が有する減衰係数よりも大きな減衰係数を有する粘弾性軸受と、を備える。

このように、粘弾性軸受は、主軸の本体部の回転工具側の外周面から径方向外方に張り出すフランジ部に設けられるので、主軸に対する粘弾性軸受の流体のせん断発熱の伝熱経路が長くなる。よって、主軸は、流体のせん断発熱の影響を受け難く、主軸の熱変位を抑制でき、主軸の熱変位に伴う加工精度の悪化や回転バランスの変動により発生する主軸のびびり振動を抑制できる。また、フランジ部に対向するハウジングの内周面には、粘弾性軸受の流体を回収するスペースを確保できるので、主軸の回転の信頼性を確保でき、高精度な加工を維持できる。

本発明の第一実施形態における主軸装置の軸方向断面図である。図１の静圧軸受の配置を示す拡大図である。静圧軸受の配置の第一の別例を示す拡大図である。静圧軸受の配置の第二の別例を示す拡大図である。図１のキャップを備えない場合の静圧軸受の配置を示す拡大図である。本発明の第二実施形態における主軸装置の軸方向断面図である。図６の静圧軸受の配置を示す拡大図である。図６のフランジ部のセラミックコーティングの第一例を示す断面図である。図６のフランジ部のセラミックコーティングの第二例を示す断面図である。図６のフランジ部のセラミックコーティングの第三例を示す断面図である。図６のハウジング、キャップに設けた第一例の冷却部を示す拡大図である。図６のハウジング、キャップに設けた第二例の冷却部を示す拡大図である。

（第一実施形態）
（１．主軸装置の全体構成）
以下、本発明の主軸装置を具体化した第一の実施形態について図面を参照しつつ説明する。主軸装置の構成について、図１を参照して説明する。図１に示すように、主軸装置１は、ハウジング１０と、主軸２０と、モータ３０と、支持装置４０と、キャップ５０（本発明の「遮蔽部材」に相当）と、を備える。なお、主軸装置１の説明においては、回転工具２１が保持される図１の左側を前側と称し、図１の右側を後側と称する。

ハウジング１０は、主軸２０を挿通可能な中空筒状に形成される。モータ３０は、ハウジング１０の筒内に配置され、ハウジング１０に固定されたステータ３１及び主軸２０に固定されたロータ３２を備える。支持装置４０は、ハウジング１０に対して主軸２０を回転可能に支持する。支持装置４０は、静圧軸受７０（本発明の「粘弾性軸受」に相当）と、転がり軸受８１〜８５（本発明の「軸受」に相当）と、外輪支持体９０とを備える。

主軸２０は、本体部６１と、フランジ部６３とを備える。本体部６１は、筒状に形成され、前側（図１の左側）に、ホルダ２２に保持された状態の回転工具２１を保持する。そして、本体部６１の外周面には、転がり軸受８１〜８５の内輪が係合される。フランジ部６３は、本体部６１の回転工具２１側の外周面から径方向外方に張り出すように形成される。そして、フランジ部６３の外周面には、静圧軸受７０が配置される。

なお、図面上においては、本体部６１は、転がり軸受８１よりも前側で２分割され図略のボルトにより結合されており、フランジ部６３は、本体部６１の前側部分、すなわち図２に示す二点鎖線Ｌ２よりも内径側の部分（以下、「ボス部６２」という）と一部材で形成されている（フランジ部６３とボス部６２が一部材）。このような形状は製造及びメンテナンスの観点から決定されるものであるので、図２のように本体部６１（後側）及びフランジ部６３は、二部材で形成されているが、一部材で形成してもよい。

フランジ部６３は、ボス部６２（本体部６１）の前側端面から軸線後方向へ所定距離離れた外周面から径方向外方に延びる円板部６４と、円板部６４の外周縁から軸線方向に延びる鍔部６５と、を備える。鍔部６５は、図２に示す一点鎖線Ｌ１よりも前側の部分であり、円板部６４は、鍔部６５を除く図２に示す二点鎖線Ｌ２よりもハウジング１０側の部分である。鍔部６５は、軸線方向前側へ延びるように形成するので、鍔部６５から回転工具２１（ホルダ２２）までの熱が伝導する経路（部材）を長くすることができ、鍔部６５からの発熱を回転工具２１へ伝え難くしている。また、鍔部６５は、円板部６４とは別部材であるが一体に結合される。

静圧軸受７０は、ハウジング１０と主軸２０との径方向間であって転がり軸受８１〜８４の径方向位置以上の外方（径方向位置を含み且つそれより外方）に配置する。そして、静圧軸受７０は、ハウジング１０に対して鍔部６５の外周側における円板部６４側の部位を支持する。静圧軸受７０は、例えば油等の流体が、後述する各油圧ポケット７１に所定の流量だけ供給されることにより、所定の減衰係数Ｃ及び所定のバネ定数ｋで、ハウジング１０に対し主軸２０を主軸２０の径方向で支持する軸受として機能する。

静圧軸受７０で設定される所定の減衰係数Ｃは、転がり軸受８１〜８４がそれぞれ有する減衰係数よりも大きくなるよう設定される。また、静圧軸受７０で設定される所定のバネ定数ｋは、転がり軸受８１〜８４がそれぞれ有するバネ定数より小さくなるよう設定される。静圧軸受７０は、所定の減衰係数Ｃ及び所定のバネ定数ｋの付加によって生じる減衰効果及びバネ効果により、主軸２０（回転工具２１）の振動を抑制する。

転がり軸受８１〜８４は、外輪が円筒状の外輪支持体９０に支持され、内輪が主軸２０の本体部６１の外周面に係合される。すなわち、転がり軸受８１〜８４は、ハウジング１０及び外輪支持体９０に対して主軸２０を回転可能に支持する。転がり軸受８１〜８４は、例えば玉軸受を適用し、モータ３０より回転工具２１側（前側）に配置される。玉軸受はどのようなものでもよく、例えば、主軸２０の軸線方向に予圧を付与するアンギュラ玉軸受であってもよい。

一方、転がり軸受８５は、ハウジング１０に対して主軸２０を回転可能に支持する。転がり軸受８５は、例えば、ころ軸受を適用し、モータ３０より回転工具２１の反対側（後側）に配置される。つまり、転がり軸受８１〜軸受８４及び軸受８５は、モータ３０を主軸２０の軸線方向中央に挟むように配置される。

キャップ５０は、筒状部材であり、キャップ５０の内周面がボス部６２（本体部６１）の外周面及びフランジ部６３の円板部６４の外周面に加工時に主軸装置１の外部からのクーラントの浸入が防止できるように狭く、且つ、加工負荷による主軸２０のたわみでも接触しないように所定の隙間をあけて形成され、ハウジング１０にピン５１やボルトなどで固定される。キャップ５０の内周面とボス部６２（本体部６１）の外周面との間は、エアシールでシールされる。なお、キャップ５０の内周面とボス部６２（本体部６１）の外周面との間は、エアシールではなく、オイルシール又はＯリングでもよい。

（２．静圧軸受の詳細構成）
支持装置４０を構成する静圧軸受７０の構成について図２を参照して詳細に説明する。図２に示すように、静圧軸受７０は、油圧ポケット７１と、第一ドレン通路７２と、第二ドレン通路７３と、対向面７４と、対向面７５と、流体供給経路７６と、絞り７７と、を有する。

油圧ポケット７１は、主軸２０のフランジ部６３の外周面と対向するハウジング１０の内周面１０ａに油の粘度や主軸２０のびびり振動を減衰するための減衰係数Cなどによって設定される所定の隙間と３箇所以上で加工時の力に対応できる所定の数で形成される。第一ドレン通路７２、第二ドレン通路７３は、油圧ポケット７１の軸方向両側（主軸２０の軸線方向）に形成される。

流体供給経路７６は、流路７６ａを介して油圧ポケット７１と図略の油圧ポンプとを接続している。油圧ポンプは、作動することによって、図略のリザーバから油を吸入し図略の制御装置が指示する流量の油を油圧ポケット７１に供給する。また、流体供給経路７６には、絞り７７が設けられる。そして、油圧ポンプから供給される油が絞り７７を通過して油圧ポケット７１に供給され、この油は、フランジ部６３の外周面と壁７８，７９の内周面（ランド部）との隙間を通過して、第一ドレン通路７２と第二ドレン通路７３に排出されて回収される。

第一ドレン通路７２及び第二ドレン通路７３は、図１に示すように、それぞれが有する接続通路７２ａ，７３ａがドレン回収通路７０ａに接続される。本実施形態において、接続通路７２ａ，７３ａ及びドレン回収通路７０ａは、主軸２０の重力方向の真下に位置する。ドレン回収通路７０ａは、図略のリザーバに接続される。静圧軸受７０の前側及び後側では、図略のエアシールによって、主軸２０の外周面と、ハウジング１０の内周面１０ａとの間がシールされる。

（３．静圧軸受の配置について）
図２に示すように、静圧軸受７０は、ハウジング１０に対して鍔部６５の外周側における鍔部６５側の部位を支持する。これにより、静圧軸受７０は、主軸２０の鍔部６５に作用するので、静圧軸受７０の減衰効果を確実に得ることができる。

そして、フランジ部６３は、主軸２０の本体部６１の回転工具２１側の外周面から径方向外方に張り出すように形成される。これにより、主軸２０は、静圧軸受７０の流体のせん断発熱の伝熱経路が長くなるのでせん断発熱の影響を受け難く、主軸２０の熱変位に伴う加工精度の悪化や回転バランスの変動により発生する主軸２０のびびり振動を抑制できる。

さらに、フランジ部６３の鍔部６５は、円板部６４の外周縁から軸線方向（前又は後方向）に延びるように形成される。これにより、鍔部６５は、熱容量が大きくなり、静圧軸受７０の流体のせん断発熱を十分に吸収できる。また、フランジ部６３に対向するハウジング１０の内周面１０ａには、静圧軸受７０の流体を回収するスペースを確保できるので、主軸２０の回転の信頼性を確保でき、高精度な加工を維持できる。

また、主軸２０のフランジ部６３は、キャップ５０でほぼ覆われるので、主軸２０のフランジ部６３とキャップ５０との隙間からのクーラントの浸入を抑制できる。すなわち、クーラントの浸入経路は、主軸２０のボス部６２（本体部６１）の外周面、のフランジ部６３の前側端面及び外周面とキャップ５０の内周面及び後側端面との間に形成されるので、経路長が長くなってシールを設けることができるとともに、ラビリンス効果を発揮させることができ、クーラントの浸入が抑制される。よって、転がり軸受８１は、より前側に配置され、主軸２０を支持できるので、回転工具２１の工具剛性は、必要十分に確保される。

（４．静圧軸受の配置の別例）
静圧軸受の配置の第一の別例について図２に対応させて示す図３を参照して説明する。なお、図３において、図２と同一構成部材は同一番号を付して詳細な説明は省略する。図３に示すように、静圧軸受１７０は、主軸２０の円板部６４の外周部位を支持する。これにより、静圧軸受１７０は、主軸２０の円板部６４に直接作用するので、静圧軸受７０の減衰効果をさらに確実に得ることができる。

そして、この静圧軸受１７０の配置であっても、フランジ部６３を支持することで、図２に示す静圧軸受７０の配置と同様、主軸２０のびびり振動の抑制や主軸２０の回転の信頼性の確保等の効果が得られる。なお、この例では、静圧軸受１７０は、主軸２０の円板部６４の外周部位を支持するので、フランジ部６３を備えない主軸２０として主軸２０の部品コストの低減を図るようにしてもよい。

次に、静圧軸受の配置の第二の別例について図２に対応させて示す図４を参照して説明する。なお、図４において、図２と同一構成部材は同一番号を付して詳細な説明は省略する。図４に示すように、静圧軸受２７０は、主軸２０のフランジ部６３の内周側における円板部６４側の部位を支持する。これにより、静圧軸受２７０の配置を主軸２０の回転中心方向へ近付けることができるので、主軸２０の回転による油のせん断発熱の影響を小さくできる。また、ハウジング１０などの肉厚を薄くすることで小型化も図ることができる。

（第二実施形態）
（５．主軸装置の全体構成）
以下、本発明の主軸装置を具体化した第二の実施形態について図面を参照しつつ説明する。主軸装置の構成について、図１及び図２に対応させて示す図６及び図７を参照して説明する。なお、図１及び図２に示す主軸装置１の構成部材と同一の構成部材は同一番号を付して詳細な説明を省略する。図６及び図７に示すように、主軸装置２は、ハウジング１１０と、主軸１２０と、モータ３０と、支持装置１４０と、キャップ５０と、を備える。なお、主軸装置２の説明においては、回転工具２１が保持される図６及び図７の左側を前側と称し、図６及び図７の右側を後側と称する。

ハウジング１１０は、第一実施形態のハウジング１０と同様に主軸１２０を挿通可能な中空筒状に形成されるが、静圧軸受７０を支持する静圧軸受支持部１１１と、静圧軸受支持部１１１よりも後側に配置されるハウジング本体部１１２とに分割形成される。支持装置１４０は、静圧軸受７０と、転がり軸受８１〜８５と、外輪支持体１９０とを備える。外輪支持体１９０は、第一実施形態の外輪支持体９０と異なり、外周の軸線方向中央部に外方へ突出する鍔部１９１が形成される。この鍔部１９１の前側には、静圧軸受支持部１１１が配置され、鍔部１９１の後側には、ハウジング本体部１１２が配置される。

主軸１２０は、本体部１６１と、フランジ部１６３とを備える。本体部１６１は、第一実施形態の本体部６１及びボス部６２のように二部材で形成されておらず、一部材で形成される。フランジ部１６３は、本体部１６１の前側端面から軸線後方向へ所定距離離れた外周面に挿入され、径方向外方に延びる円板部１６４と、円板部１６４の外周縁から軸線方向両側に延びる鍔部１６５と、を備える。すなわち、フランジ部１６３は、断面形状がＴ字状となるように形成される。フランジ部１６３の鍔部１６５の外周面１６５ａには、静圧軸受７０が配置される。鍔部１６５は、軸線方向両側へ延びるように形成するので、鍔部１６５から回転工具２１（ホルダ２２）までの熱が伝導する経路（部材）を長くすることができ、鍔部１６５からの発熱が回転工具２１へ伝わり難くなる。

フランジ部１６３は、主軸１２０の本体部１６１を構成する材料の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料で構成される。一般的に、主軸１２０の本体部１６１は、鉄系の材料で構成されるので、フランジ部１６３は、鉄系の材料の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有するジルコニアやアルミナ等のセラミック材料、ＣＦＲＰ（ＣａｒｂｏｎｆｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ）等の材料で構成される。

また、フランジ部１６３は、表面にジルコニアやアルミナ等のセラミック材料をコーティングした鉄系の材料で構成してもよい。セラミック材料は、図８Ａに示すように、少なくとも静圧軸受７０が配置される鍔部１６５の外周面１６５ａはセラミック材料Ｃでコーティングする。また、図８Ｂに示すように、外周面１６５ａと両側端面１６５ｃ，１６５ｄをセラミック材料Ｃでコーティングしてもよく、また、図８Ｃに示すように、外周面１６５ａと両側端面１６５ｃ，１６５ｄと内周面１６５ｂをセラミック材料Ｃでコーティングしてもよい。

このように、フランジ部１６３は、低熱伝導率を有する材料で構成されるので、鍔部１６５からの発熱が回転工具２１（ホルダ２２）へさらに伝わり難くなる。そして、この主軸装置２によれば、第一実施形態の主軸装置１と同様に、主軸１２０のびびり振動の抑制や主軸１２０の回転の信頼性の確保等の効果が得られる。なお、主軸１２０は、強度や耐久性を確保する必要があり、また低熱伝導率を有する材料で構成すると高コストとなるため、鉄系の材料で構成される。

また、ハウジング１１０及びキャップ５０の少なくとも一方は、フランジ部１６３を構成する材料の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料で構成するようにしてもよい。この高熱伝導率を有する材料としては、例えば、銅、真鍮、アルミニウム、アルミニウム合金等がある。これにより、鍔部１６５からの発熱は、ハウジング１１０及びキャップ５０の少なくとも一方に伝わり易くなるので、当該発熱が回転工具２１（ホルダ２２）へさらに伝わり難くなる。なお、ハウジング本体部１１２及び外輪支持体１９０は、強度や耐久性を確保する必要があるため、上述の高熱伝導率を有する材料では構成されておらず、鉄系の材料で構成される。

また、外輪支持体１９０及びキャップ５０の少なくとも一方には、冷却部１００を設けるようにしてもよい。この冷却部１００としては、図９Ａに示すように、冷却液が通る管状の孔１０１を外輪支持体１９０及びキャップ５０の少なくとも一方の内部に設け、もしくは図９Ｂに示すように、冷却液が通る管状の溝１０２をフランジ部１６３との接触面に設ける。これにより、鍔部１６５からの発熱は、外輪支持体１９０及びキャップ５０の少なくとも一方で冷却されるので、当該発熱が回転工具２１（ホルダ２２）へさらに伝わり難くなる。

（６．作用効果）
本実施形態の主軸装置は、ハウジング１０と、回転工具２１を保持する筒状の本体部６１、及び、本体部６１の回転工具２１側の外周面から径方向外方に張り出すフランジ部６３を備える主軸２０と、ハウジング１０に対して本体部６１の外周面を回転可能に支持する軸受８１〜８５と、ハウジング１０に対してフランジ部６３を回転可能に支持し、且つ、軸受８１〜８５の径方向位置以上の外方（径方向位置を含み且つそれより外方）に配置し、軸受８１〜８４が有する減衰係数よりも大きな減衰係数を有する静圧軸受７０，１７０，２７０（粘弾性軸受）と、を備える。

このように、静圧軸受７０，１７０，２７０は、主軸２０の本体部６１の回転工具２１側の外周面から径方向外方に張り出すフランジ部６３に設けられるので、主軸２０に対する静圧軸受７０の流体のせん断発熱の伝熱経路が長くなる。よって、主軸２０は、流体のせん断発熱の影響を受け難く、主軸２０の熱変位を抑制でき、主軸２０の熱変位に伴う加工精度の悪化や回転バランスの変動により発生する主軸２０のびびり振動を抑制できる。また、フランジ部６３に対向するハウジング１０の内周面１０ａには、静圧軸受７０，１７０，２７０の流体を回収するスペースを確保できるので、主軸２０の回転の信頼性を確保でき、高精度な加工を維持できる。

また、フランジ部６３は、本体部６１の外周面から径方向外方に延びる円板部６４と、円板部６４の外周縁から軸線方向に延びる鍔部６５と、を備える。これにより、フランジ部６３は、熱容量が大きくなり、静圧軸受７０，１７０，２７０の流体のせん断発熱を十分に吸収できる。

また、静圧軸受７０，１７０，２７０は、ハウジング１０に対して鍔部６５を支持するので、静圧軸受７０の流体のせん断発熱の伝熱経路が長くなり、主軸２０は、せん断発熱の影響を受け難くなる。
また、静圧軸受７０，１７０，２７０は、ハウジング１０に対して鍔部６５における円板部６４側の部位を支持するので、円板部６４に作用することになり、静圧軸受７０，１７０，２７０の減衰効果を確実に得ることができる。

また、静圧軸受７０は、ハウジング１０に対して鍔部６５の外周側の部位を支持するので、静圧軸受７０，１７０，２７０の流体の供給経路を容易に形成できる。
また、静圧軸受２７０は、ハウジング１０に対して鍔部６５の内周側の部位を支持するので、静圧軸受の配置を主軸２０の回転中心方向へ近付けることができるので（回転中心に近くなるほど流体のせん断距離が短くなる）、主軸２０の回転による油のせん断発熱の影響を小さくできる。また、ハウジング１０は、肉厚を薄くすることができ、主軸装置の径方向の大きさの小型化を図ることができる。

また、静圧軸受１７０は、ハウジング１０に対して本体部６１から径方向に延びている円板部６４の外周側の部位を支持するので、円板部６４に直接作用することになり、静圧軸受１７０の減衰効果をさらに確実に得ることができる。
また、フランジ部６３は、本体部６１の外周面から径方向外方に延びる円板部６４を備え、静圧軸受７０，１７０は、ハウジング１０に対して円板部６４の外周側の部位を支持する。これにより、静圧軸受７０，１７０の流体のせん断発熱の伝熱経路が長くなり、主軸２０は、せん断発熱の影響を受け難くなる。

また、フランジ部１６３は、本体部１６１を構成する材料の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料で構成されるので、鍔部１６５からの発熱が回転工具２１（ホルダ２２）へさらに伝わり難くなる。
また、主軸２０の回転工具２１側の端部には、回転工具２１が加工する工作物と静圧軸受７０，１７０，２７０との間を遮蔽するキャップ５０（遮蔽部材）が設けられるので、主軸２０とキャップ５０との隙間からのクーラントの浸入を抑制できる。また、工作物の切粉等が、静圧軸受７０，１７０，２７０に入り込むことを防止できる。

また、キャップ５０及びハウジング１１０の少なくとも一方は、フランジ部１６３を構成する材料の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料で構成されるので、鍔部１６５からの発熱は、ハウジング１１０及びキャップ５０の少なくとも一方に伝わり易くなり、当該発熱が回転工具２１（ホルダ２２）へさらに伝わり難くなる。
キャップ５０及び外輪支持体１９０の少なくとも一方には、フランジ部１６３で発生する熱を冷却する冷却部１００が設けられるので、鍔部１６５からの発熱は、ハウジング１１０及びキャップ５０の少なくとも一方で冷却され、当該発熱が回転工具２１（ホルダ２２）へさらに伝わり難くなる。

（７．その他）
上記各実施形態では、軸受として転がり軸受８１〜８４を用いたが、流体軸受を用いてもよい。また、主軸２０の回転工具２１側の端部には、回転工具２１が加工する工作物と静圧軸受７０との間を遮蔽するキャップ５０を設ける構成としたが、図５に示すように、キャップ５０を設けずに主軸２０のフランジ部６３の軸線方向の長さを長くし、フランジ部６３の外周面をハウジング１０で覆う構成としてもよい。この場合、クーラントの浸入防止のエアシールはフランジ部６３の外周面と対向するハウジング１０の内周面１０ａに設ける。なお、図示省略するが、第二実施形態の主軸装置２も同様にキャップ５０を設けない構成を適用できる。

なお、周知の事項であるが、上記のように静圧軸受によって、主軸２０，１２０（回転工具２１）のびびり振動を抑制する場合、回転工具２１及び主軸２０，１２０等に応じてもっとも効率よく振動を抑制することが可能な減衰係数Ｃ及びバネ定数ｋの範囲がある。よって、静圧軸受には、これらの振動抑制効果が高い減衰係数Ｃ及びバネ定数ｋの範囲が得られるのに適した流量の油が供給されることが好ましい。ただし、振動抑制効果が高い減衰係数Ｃの範囲のみが得られるよう、静圧軸受に所定の流量の油が供給されるだけでもよい。これらによって、静圧軸受による振動抑制効果はより大きなものとなる。

１０，１１０：ハウジング、２０，１２０：主軸、２１：回転工具、４０：支持装置、５０：キャップ（遮蔽部材）、６１，１６１：本体部、６２：ボス部、６３，１６３：フランジ部、６４，１６４：円板部、６５，１６５：鍔部、７０，１７０，２７０：静圧軸受（粘弾性軸受）、８１〜８５：転がり軸受。

Claims

ハウジングと、
回転工具を保持する筒状の本体部、及び、前記本体部の前記回転工具側の外周面から径方向外方に張り出すフランジ部を備える主軸と、
前記ハウジングに対して前記本体部の外周面を回転可能に支持する軸受と、
前記ハウジングに対して前記フランジ部を回転可能に支持し、且つ、前記軸受の径方向位置以上の外方に配置し、前記軸受が有する減衰係数よりも大きな減衰係数を有する粘弾性軸受と、
を備える、主軸装置。
前記フランジ部は、前記本体部の外周面から径方向外方に延びる円板部と、前記円板部の外周縁から軸線方向に延びる鍔部と、を備える、請求項１に記載の主軸装置。
前記粘弾性軸受は、前記ハウジングに対して前記鍔部を支持する、請求項２に記載の主軸装置。
前記粘弾性軸受は、前記ハウジングに対して前記鍔部における前記円板部側の部位を支持する、請求項３に記載の主軸装置。
前記粘弾性軸受は、前記ハウジングに対して前記鍔部の外周側の部位を支持する、請求項３又は４に記載の主軸装置。
前記粘弾性軸受は、前記ハウジングに対して前記鍔部の内周側の部位を支持する、請求項３又は４に記載の主軸装置。
前記鍔部は、前記円板部の外周縁から前記回転工具側へ延びるように形成される、請求項２−６の何れか一項に記載の主軸装置。
前記粘弾性軸受は、前記ハウジングに対して前記円板部の外周側の部位を支持する、請求項２に記載の主軸装置。
前記フランジ部は、前記本体部の外周面から径方向外方に延びる円板部を備え、
前記粘弾性軸受は、前記ハウジングに対して前記円板部の外周側の部位を支持する、請求項１に記載の主軸装置。
前記フランジ部は、前記本体部を構成する材料の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料で構成される、請求項１−９のいずれか一項に記載の主軸装置。
前記主軸の前記回転工具側の端部には、前記回転工具が加工する工作物と前記粘弾性軸受との間を遮蔽する遮蔽部材が設けられる、請求項１−１０のいずれか一項に記載の主軸装置。
前記遮蔽部材は、前記フランジ部を構成する材料の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料で構成される、請求項１１に記載の主軸装置。
前記ハウジングは、前記フランジ部を構成する材料の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料で構成される、請求項１０−１２のいずれか一項に記載の主軸装置。
前記遮蔽部材及び前記ハウジングの少なくとも一方には、前記フランジ部で発生する熱を冷却する冷却部が設けられる、請求項１２又は１３に記載の主軸装置。