JP2506321Y2 - 超音波スピンドル - Google Patents
超音波スピンドルInfo
- Publication number
- JP2506321Y2 JP2506321Y2 JP1989147834U JP14783489U JP2506321Y2 JP 2506321 Y2 JP2506321 Y2 JP 2506321Y2 JP 1989147834 U JP1989147834 U JP 1989147834U JP 14783489 U JP14783489 U JP 14783489U JP 2506321 Y2 JP2506321 Y2 JP 2506321Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spindle
- horn
- tip
- ultrasonic
- coupling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Turning (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、先端に研磨工具・研削工具等の加工工具を
取付け、加工工具に回転と軸方向の超音波振動を与えな
がら、ワークを加工させる加工機に使用される超音波ス
ピンドルに関する。
取付け、加工工具に回転と軸方向の超音波振動を与えな
がら、ワークを加工させる加工機に使用される超音波ス
ピンドルに関する。
（従来の技術） 超音波振動を使った加工機において使用されている従
来の超音波スピンドルでは、振動系の一部であるカップ
リングホーンとスピンドルとの接合部の一部に樹脂製部
品を使用していた。このため大きな力が加わったときに
は同樹脂製部品が変形等を生じることが多く、剛性の点
で問題であった。従って従来の超音波スピンドルは加工
精度が低く高精度の加工を行なうことができなかった。
また耐久性もあまり良くなかった。
来の超音波スピンドルでは、振動系の一部であるカップ
リングホーンとスピンドルとの接合部の一部に樹脂製部
品を使用していた。このため大きな力が加わったときに
は同樹脂製部品が変形等を生じることが多く、剛性の点
で問題であった。従って従来の超音波スピンドルは加工
精度が低く高精度の加工を行なうことができなかった。
また耐久性もあまり良くなかった。
又、特開昭61-30367号公報には、ホーンを円錐状の共
振体を介して支持する超音波加工用工具の結合機構、及
び薄い円板状のフランジによってコーンを支持する構造
が開示されている。
振体を介して支持する超音波加工用工具の結合機構、及
び薄い円板状のフランジによってコーンを支持する構造
が開示されている。
この公報の薄いフランジによるコーン支持部分は、ホ
ーンの超音波振動を許容しにくく、これによって伝達さ
れる超音波振動の減衰が大きくなり、又スピンドルの軸
剛性も弱くカップリングホーンが軸方向及び横方向に歪
み易く、振れを生じて振れ精度が不安定である。又、円
錐状の共振体で下部を支持しているが、減衰を少なくす
るため共振体をケーシング（スピンドル本体）に摺動自
在にし、且つこれをスプリング、皿バネ、ベアリングで
弾支しているが、共振体とケーシング（スピンドル本
体）との摺動部がねじ締めつけのため片当りとなり、超
音波振動の影響を受け２次波長の発生で激しい発熱を生
じ、実用的なものでないという問題点がある。
ーンの超音波振動を許容しにくく、これによって伝達さ
れる超音波振動の減衰が大きくなり、又スピンドルの軸
剛性も弱くカップリングホーンが軸方向及び横方向に歪
み易く、振れを生じて振れ精度が不安定である。又、円
錐状の共振体で下部を支持しているが、減衰を少なくす
るため共振体をケーシング（スピンドル本体）に摺動自
在にし、且つこれをスプリング、皿バネ、ベアリングで
弾支しているが、共振体とケーシング（スピンドル本
体）との摺動部がねじ締めつけのため片当りとなり、超
音波振動の影響を受け２次波長の発生で激しい発熱を生
じ、実用的なものでないという問題点がある。
（考案が解決しようとする課題） 本考案が解決しようとする課題は、従来の超音波スピ
ンドルに改良を加え、シンプルな構造で剛性が高く、超
音波振動を効率良く工具に伝達し高精度の加工を行なう
ことができ、耐久性も良好な超音波スピンドルを提供す
ることにある。
ンドルに改良を加え、シンプルな構造で剛性が高く、超
音波振動を効率良く工具に伝達し高精度の加工を行なう
ことができ、耐久性も良好な超音波スピンドルを提供す
ることにある。
（課題を解決するための手段） かかる課題を解決した本考案の要旨は、中空のスピン
ドルの先端に加工工具を取付け、同スピンドルを回転さ
せて先端に取付けた加工工具によってワークを加工する
加工機のスピンドルに於いて、 スピンドル内部にスピンドルの軸方向に超音波振動を発
生する超音波ヘッドを取付け、 円柱状のホーン本体の中間の外周に環状鍔部を突設し、
同鍔部の先端にホーン本体と同じ軸心の円筒体を連設
し、同円筒体の先端に半径方向に張り出した取付部を設
け、しかも円筒体の肉厚を鍔部の肉厚及び円筒体先端の
取付部分の肉厚より薄くし、ホーン本体と鍔部と円筒体
と取付部分とを金属材で一体成形したカップリングホー
ンをスピンドル内に配置し、 同カップリングホーンのホーン本体を前記超音波ヘッド
の超音波振動出力部と連結し、又カップリングホーンの
円筒体の先端の取付部をスピンドルに動かないように固
定し、 カップリングホーンのホーン本体の先端に加工工具取付
部を設けたことを特徴とする超音波スピンドルにある。
ドルの先端に加工工具を取付け、同スピンドルを回転さ
せて先端に取付けた加工工具によってワークを加工する
加工機のスピンドルに於いて、 スピンドル内部にスピンドルの軸方向に超音波振動を発
生する超音波ヘッドを取付け、 円柱状のホーン本体の中間の外周に環状鍔部を突設し、
同鍔部の先端にホーン本体と同じ軸心の円筒体を連設
し、同円筒体の先端に半径方向に張り出した取付部を設
け、しかも円筒体の肉厚を鍔部の肉厚及び円筒体先端の
取付部分の肉厚より薄くし、ホーン本体と鍔部と円筒体
と取付部分とを金属材で一体成形したカップリングホー
ンをスピンドル内に配置し、 同カップリングホーンのホーン本体を前記超音波ヘッド
の超音波振動出力部と連結し、又カップリングホーンの
円筒体の先端の取付部をスピンドルに動かないように固
定し、 カップリングホーンのホーン本体の先端に加工工具取付
部を設けたことを特徴とする超音波スピンドルにある。
（作用） 本考案の超音波スピンドルでは、スピンドル内の超音
波ヘッドと連結したカップリングホーンのホーン本体の
外周に鍔部を介して円筒体を設け、同円筒体の先端の取
付部を介してスピンドルに動かないように固定してい
る。この構造であってしかもコーン本体・鍔部・円筒体
・取付部を金属材で一体成形して、樹脂製部品を用いて
いないので高い支持強度を有し且つ耐久性あるものにし
ている。しかも円筒体とスピンドルとは取付部で動かな
いように固定されているので、摺動はなくカップリング
ホーンをスピンドルに取付けている。
波ヘッドと連結したカップリングホーンのホーン本体の
外周に鍔部を介して円筒体を設け、同円筒体の先端の取
付部を介してスピンドルに動かないように固定してい
る。この構造であってしかもコーン本体・鍔部・円筒体
・取付部を金属材で一体成形して、樹脂製部品を用いて
いないので高い支持強度を有し且つ耐久性あるものにし
ている。しかも円筒体とスピンドルとは取付部で動かな
いように固定されているので、摺動はなくカップリング
ホーンをスピンドルに取付けている。
更に、円筒体の肉厚を鍔部・取付部の肉厚より薄くし
たことによって円筒体の変形位が許容され、ホーン本体
に伝えられた超音波振動が取付部を介してスピンドルに
伝達するのを大巾に少なくし、共振振動の発生を防ぎ、
発熱振動を少なく支持でき、超音波振動の減衰を少なく
工具に伝えることを可能とした。
たことによって円筒体の変形位が許容され、ホーン本体
に伝えられた超音波振動が取付部を介してスピンドルに
伝達するのを大巾に少なくし、共振振動の発生を防ぎ、
発熱振動を少なく支持でき、超音波振動の減衰を少なく
工具に伝えることを可能とした。
（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は実施例の一部切欠断面図、第２図は同カップ
リングホーンの一部切欠側面図、第３図は同使用状態を
示す説明図、第４図は従来のカップリングホーンの一部
切欠側面図である。
リングホーンの一部切欠側面図、第３図は同使用状態を
示す説明図、第４図は従来のカップリングホーンの一部
切欠側面図である。
本実施例の超音波スピンドルは、中空のスピンドル
（１）の内部に超音波ヘッド（２）をねじ（2a）で取り
付け、円柱状のホーン本体（4a）の外周の鍔部（6a）を
介して円筒体（6b）を取付けたカップリングホーン
（４）をねじ軸（4c）を介して超音波ヘッド（２）の超
音波振動出力部（2b）に連結し、円筒体（6b）の先端の
取付部（３）をスピンドル（１）の内周面の段部（1a）
に嵌合し、その外側に固定用リング（５）を用いて動か
ないように固定している。
（１）の内部に超音波ヘッド（２）をねじ（2a）で取り
付け、円柱状のホーン本体（4a）の外周の鍔部（6a）を
介して円筒体（6b）を取付けたカップリングホーン
（４）をねじ軸（4c）を介して超音波ヘッド（２）の超
音波振動出力部（2b）に連結し、円筒体（6b）の先端の
取付部（３）をスピンドル（１）の内周面の段部（1a）
に嵌合し、その外側に固定用リング（５）を用いて動か
ないように固定している。
本実施例においては、カップリングホーン（４）の固
定に樹脂製部品等を使用していないので剛性が高く、大
きな力が加わったときも変形が生じにくくなっている。
従って高精度の加工を行なうことができる。
定に樹脂製部品等を使用していないので剛性が高く、大
きな力が加わったときも変形が生じにくくなっている。
従って高精度の加工を行なうことができる。
カップリングホーン（４）の肉薄の円筒体（6b）とス
ピンドル（１）とは肉厚の取付部（３）を介して連結し
ていて、又カップリングホーン（４）の円筒体（6b）と
ホーン本体（4a）とは肉厚の鍔部（6a）を介して取付け
られているので、肉薄の円筒体（6b）は変位変形し易く
なり、且つ鍔部（6a）は超音波振動による横方向の振動
が少ないホーン本体（4a）の中間部にあることから超音
波振動のスピンドル（１）への伝達を少なくし、取付部
（３）の振動は少なく発熱もなく支持される。これによ
って超音波振動ヘッド（２）の超音波振動出力部（2b）
からの超音波振動が減衰少なく工具取付部のねじ軸（4
b）を介して加工工具の回転砥石（７）に伝達される。
ピンドル（１）とは肉厚の取付部（３）を介して連結し
ていて、又カップリングホーン（４）の円筒体（6b）と
ホーン本体（4a）とは肉厚の鍔部（6a）を介して取付け
られているので、肉薄の円筒体（6b）は変位変形し易く
なり、且つ鍔部（6a）は超音波振動による横方向の振動
が少ないホーン本体（4a）の中間部にあることから超音
波振動のスピンドル（１）への伝達を少なくし、取付部
（３）の振動は少なく発熱もなく支持される。これによ
って超音波振動ヘッド（２）の超音波振動出力部（2b）
からの超音波振動が減衰少なく工具取付部のねじ軸（4
b）を介して加工工具の回転砥石（７）に伝達される。
本実施例の超音波スピンドルは、第３図に示すように
カップリングホーン（４）の先端の加工工具取付部のね
じ軸（4b）に回転砥石（７）を取り付け、回転砥石
（７）に回転と超音波振動を与えてワーク（８）の研削
加工を行なうようになっている。
カップリングホーン（４）の先端の加工工具取付部のね
じ軸（4b）に回転砥石（７）を取り付け、回転砥石
（７）に回転と超音波振動を与えてワーク（８）の研削
加工を行なうようになっている。
なお従来のカップリングホーン（９）は第４図に示す
ようにフランジ（10）と支持リング（11）とを樹脂リン
グ（12）を介して固定していた。このため大きな力が加
わったときには樹脂リング（12）が変形しやすく剛性の
点で問題があった。
ようにフランジ（10）と支持リング（11）とを樹脂リン
グ（12）を介して固定していた。このため大きな力が加
わったときには樹脂リング（12）が変形しやすく剛性の
点で問題があった。
本実施例の超音波スピンドルにおいてスピンドル本体
（１）を回転させる方法としては以下のような方法をと
ることができる。
（１）を回転させる方法としては以下のような方法をと
ることができる。
（イ）スピンドル（１）の外周部にプーリー又はギアを
取り付けて、並列に配置したモーターでスピンドルを回
転させる方法。
取り付けて、並列に配置したモーターでスピンドルを回
転させる方法。
（ロ）スピンドル（１）を直接モーター軸にして回転さ
せる方法。
せる方法。
（ハ）スピンドル（１）の電気接続部（13）にモーター
を直列に配置して回転させる方法。
を直列に配置して回転させる方法。
本実施例の超音波スピンドルでは、従来のものより部
品数も少なく、樹脂製部品を使用していないので、シン
プルな構造で耐久性も良くなっている。
品数も少なく、樹脂製部品を使用していないので、シン
プルな構造で耐久性も良くなっている。
（考案の効果） 本考案により、シンプルな構造で剛性が高く、高精度
の加工を行なうことができ、耐久性も良好な超音波スピ
ンドルを提供することができる。又円筒体の肉厚を薄く
することで、不要な発熱・振動を生起することなく効率
よく超音波振動を工具に伝達できる。
の加工を行なうことができ、耐久性も良好な超音波スピ
ンドルを提供することができる。又円筒体の肉厚を薄く
することで、不要な発熱・振動を生起することなく効率
よく超音波振動を工具に伝達できる。
第１図は実施例の一部切欠断面図、第２図は同カップリ
ングホーンの一部切欠側面図、第３図は同使用状態を示
す説明図、第４図は従来のカップリングホーンの一部切
欠側面図である。 （１）：スピンドル本体、（1a）：段部 （２）：超音波ヘッド、（2a）：ねじ （2b）：超音波振動出力部、（３）：取付部 （４）：カップリングホーン、（4a）：ホーン本体 （4b）：ねじ軸、（4c）……ねじ軸 （５）：固定用リング、（6a）：鍔部 （6b）：円筒体、（７）：回転砥石 （８）：ワーク、（９）：カップリングホーン （10）：フランジ、（12）：樹脂リング （13）：電気接続部
ングホーンの一部切欠側面図、第３図は同使用状態を示
す説明図、第４図は従来のカップリングホーンの一部切
欠側面図である。 （１）：スピンドル本体、（1a）：段部 （２）：超音波ヘッド、（2a）：ねじ （2b）：超音波振動出力部、（３）：取付部 （４）：カップリングホーン、（4a）：ホーン本体 （4b）：ねじ軸、（4c）……ねじ軸 （５）：固定用リング、（6a）：鍔部 （6b）：円筒体、（７）：回転砥石 （８）：ワーク、（９）：カップリングホーン （10）：フランジ、（12）：樹脂リング （13）：電気接続部
Claims (1)
- 【請求項１】中空のスピンドルの先端に加工工具を取付
け、同スピンドルを回転させて先端に取付けた加工工具
によってワークを加工する加工機のスピンドルに於い
て、 スピンドル内部にスピンドルの軸方向に超音波振動を発
生する超音波ヘッドを取付け、 円柱状のホーン本体の中間の外周に環状鍔部を突設し、
同鍔部の先端にホーン本体と同じ軸心の円筒体を連設
し、同円筒体の先端に半径方向に張り出した取付部を設
け、しかも円筒体の肉厚を鍔部の肉厚及び円筒体先端の
取付部分の肉厚より薄くし、ホーン本体と鍔部と円筒体
と取付部分とを金属材で一体成形したカップリングホー
ンをスピンドル内に配置し、 同カップリングホーンのホーン本体を前記超音波ヘッド
の超音波振動出力部と連結し、又カップリングホーンの
円筒体の先端の取付部をスピンドルに動かないように固
定し、 カップリングホーンのホーン本体の先端に加工工具取付
部を設けたことを特徴とする超音波スピンドル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989147834U JP2506321Y2 (ja) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | 超音波スピンドル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989147834U JP2506321Y2 (ja) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | 超音波スピンドル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0387501U JPH0387501U (ja) | 1991-09-05 |
| JP2506321Y2 true JP2506321Y2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=31694308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989147834U Expired - Lifetime JP2506321Y2 (ja) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | 超音波スピンドル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2506321Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014223544A1 (de) * | 2014-11-18 | 2016-05-19 | Sauer Gmbh | Spindelvorrichtung und Werkzeugmaschine mit Spindelvorrichtung |
| US11148170B2 (en) * | 2017-02-10 | 2021-10-19 | Uwave Co., Ltd. | Ultrasonic vibration application tool and ultrasonic processing device |
| JP6757837B1 (ja) | 2019-08-30 | 2020-09-23 | 株式会社高田工業所 | 超音波共振体の支持構造及び超音波振動加工装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6130367A (ja) * | 1984-07-21 | 1986-02-12 | Nippon Denshi Kogyo Kk | 超音波加工用工具の結合機構 |
-
1989
- 1989-12-21 JP JP1989147834U patent/JP2506321Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0387501U (ja) | 1991-09-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |