JP2604941Y2 - Cooling structure of main shaft of built-in motor type machine tool - Google Patents

Cooling structure of main shaft of built-in motor type machine tool

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JP2604941Y2
JP2604941Y2 JP1993070262U JP7026293U JP2604941Y2 JP 2604941 Y2 JP2604941 Y2 JP 2604941Y2 JP 1993070262 U JP1993070262 U JP 1993070262U JP 7026293 U JP7026293 U JP 7026293U JP 2604941 Y2 JP2604941 Y2 JP 2604941Y2
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main shaft
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spindle
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次男 川村
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日立精機株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本考案は、工作機械の高速回転す
る主軸の冷却構造に関し、特に、主軸の工具装着部の清
掃用のエアを利用した簡素な構成の工作機械の主軸の冷
却構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling structure for a spindle of a machine tool which rotates at a high speed, and more particularly to a cooling structure for a spindle of a machine tool having a simple structure using air for cleaning a tool mounting portion of the spindle. .

【0002】[0002]

【従来の技術】工作機械において主軸回転数の高速化が
すすみ、主軸頭にモータを内蔵したいわゆるビルトイン
モータ形の工作機械が、主軸の駆動部の構造を簡単かつ
小型にすることができるので、近年急速に普及しつつあ
る。このようなビルトインモータ形の工作機械において
は、モータの駆動によりモータロータが発熱し、モータ
ロータの発生熱が主軸に伝わって熱変位を生じさせ加工
精度に重大な影響を及ぼすため、主軸を冷却して主軸に
生じる熱変位をできるだけ小さくする必要がある。そし
て、主軸を冷却する方法としては、ファンによって外気
を直接モータロータまで導き、モータロータの発生熱を
外気中に放出させるものや、特開昭64−87130号
公報に記載の冷却装置のように、回転する主軸に主軸頭
の外部から冷却流体を供給するものもあるが、これらの
冷却装置は冷却効果が十分でなかったり、装置が複雑か
つ高価になって保守も面倒であるという問題があった。
2. Description of the Related Art In a machine tool, the spindle speed is increased, and a so-called built-in motor type machine tool having a built-in motor at the spindle head can simplify and reduce the structure of a drive unit of the spindle. In recent years, it is rapidly spreading. In such a built-in motor type machine tool, the motor rotor generates heat due to the driving of the motor, and the generated heat of the motor rotor is transmitted to the main shaft to cause thermal displacement and seriously affect machining accuracy. It is necessary to minimize the thermal displacement occurring in the main shaft. As a method of cooling the main shaft, a method in which the outside air is directly guided to the motor rotor by a fan and the heat generated by the motor rotor is released into the outside air, or a cooling device such as a cooling device described in JP-A-64-87130. Some cooling systems supply cooling fluid to the main shaft from outside the head of the main shaft. However, these cooling systems have problems in that the cooling effect is not sufficient, and the system is complicated and expensive, and maintenance is troublesome.

【0003】[0003]

【考案が解決しようとする課題】ところで、主軸貫通孔
内に進退移動自在なドローバを備え、主軸先端の工具装
着部に装着した工具のプルスタッドをドローバに把持さ
せ引っ張って保持させる工作機械においては、工具交換
の際に前記工具装着部に高圧の清掃用のエアを噴射し
て、工具装着部および工具に付着した塵埃等を取り除く
ことが一般的に行われている。
By the way, there is a machine tool which has a draw bar which can move forward and backward in a spindle through hole, and which holds a pull stud of a tool mounted on a tool mounting portion at a front end of a spindle by pulling the draw bar and pulling the stud. In general, high-pressure cleaning air is jetted to the tool mounting portion at the time of tool replacement to remove dust and the like adhering to the tool mounting portion and the tool.

【0004】そこで本考案は、工具を着脱する際に主軸
先端の工具装着部に噴射する清掃用のエアを利用して、
主軸を主軸貫通孔の内側から冷却することのできる、簡
素な構成で簡単に実施することのできるビルトインモー
タ形工作機械の主軸の冷却構造を得ることを目的とす
る。
Therefore, the present invention utilizes a cleaning air jetted to a tool mounting portion at the tip of a spindle when a tool is attached and detached,
It is an object of the present invention to provide a cooling structure for a spindle of a built-in motor type machine tool which can cool the spindle from the inside of the spindle through hole and which can be easily implemented with a simple configuration.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本考案のビルトインモータ形工作機械の主軸の冷却構
造は、一端側に工具を装着する工具装着部を有し、主軸
貫通孔内に進退移動自在に設けたドローバで前記工具を
把持させることにより前記工具装着部に工具を着脱自在
に装着できるようにしたビルトインモータ形工作機械の
主軸の冷却構造であって、前記主軸貫通孔内の前記ドロ
ーバと前記主軸の内周面との間に設けられた主軸冷却部
と、前記ドローバの一端から他端まで軸線方向に貫通形
成されたエア通路と、前記ドローバの前記軸線と直交す
る方向に形成され、前記エア通路に連通してエアが前記
エア通路から前記主軸冷却部に流れるようにするエア流
出口と、前記主軸の他端側に設けられ前記主軸冷却部内
のエアを外気中に放出するためのエア排出部と、前記主
軸貫通孔の前記一端側に設けられ、ドローバの外周面と
摺接して前記ドローバの進退移動により前記エア流出口
の開閉を行う開閉手段と、前記エア通路に常時所定圧力
のエアを供給するエア供給手段とからなり、工具交換の
ために前記ドローバが前記一端側に移動したときに前記
開閉手段により前記エア流出口が閉じられて、前記エア
通路を流れるエアにより工具装着部および工具の清掃を
行い、前記工具装着部に工具を装着するためにドローバ
が前記他端側に移動したときに前記開閉手段により前記
エア流出口が開かれてエア通路から主軸冷却部にエアが
流れ、主軸後端のエア排出部より排出されるようにした
ことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, a cooling structure for a spindle of a built-in motor type machine tool according to the present invention has a tool mounting portion for mounting a tool on one end side, and is provided in a through hole of the spindle. A cooling structure for a spindle of a built-in motor type machine tool in which a tool can be detachably attached to the tool attachment portion by gripping the tool with a drawbar provided to be able to move forward and backward, wherein: A spindle cooling unit provided between the drawbar and the inner peripheral surface of the spindle, an air passage formed in an axial direction from one end to the other end of the drawbar, and a direction orthogonal to the axis of the drawbar. An air outlet which is formed and communicates with the air passage so that air flows from the air passage to the spindle cooling unit; and An air discharge portion for discharging the air, an opening / closing means provided on the one end side of the main shaft through-hole, the opening / closing means for slidingly contacting the outer peripheral surface of the drawbar to open and close the air outlet by the advance / retreat movement of the drawbar, and the air passage And an air supply means for constantly supplying air at a predetermined pressure to the air outlet when the drawbar moves to the one end side for tool exchange. The air outlet is opened by the opening / closing means when the drawbar moves to the other end side for cleaning the tool mounting portion and the tool with air, and the tool is mounted on the tool mounting portion. The air flows into the cooling section and is discharged from the air discharge section at the rear end of the main shaft.

【0006】[0006]

【作用】エアは、エア供給手段を介して常時ドローバの
エア通路内に供給されている。主軸の一端側に設けられ
た工具装着部に工具が装着されているとき、すなわち、
ドローバがクランプ位置である他端側に移動していると
きには、エア通路内のエアはエア流出口から主軸冷却部
内に流れ、主軸を内側から冷却する。主軸から熱を奪っ
て温められたエアは、主軸の他端側まで流れ、主軸他端
側に設けられたエア排出部から外気中に放出される。工
具を交換するためにドローバがアンクランプ位置である
一端側に移動すると、ドローバの外周面に摺接する開閉
手段がエアの流出口を塞ぎ、エア通路内のエアが主軸冷
却部に流れないようにする。そして、工具装着部から工
具が離脱すると、エア通路の一端側から前記工具装着部
および工具にエアが噴射され、工具装着部および工具の
清掃を行う。
The air is constantly supplied into the air passage of the drawbar via the air supply means. When the tool is mounted on the tool mounting part provided on one end side of the spindle, that is,
When the drawbar is moving to the other end, which is the clamp position, the air in the air passage flows from the air outlet into the spindle cooling section, and cools the spindle from the inside. The air heated by taking heat from the main shaft flows to the other end of the main shaft, and is discharged into the outside air from an air discharge portion provided at the other end of the main shaft. When the drawbar is moved to one end, which is the unclamping position, to change the tool, the opening / closing means that slides on the outer peripheral surface of the drawbar closes the air outlet, so that the air in the air passage does not flow to the spindle cooling unit. I do. When the tool is detached from the tool mounting portion, air is jetted from one end of the air passage to the tool mounting portion and the tool, and the tool mounting portion and the tool are cleaned.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本考案の好適な一実施例を図面に従っ
て説明する。図1は本考案の一実施例にかかる主軸の先
端部分の断面図で、(イ)はドローバが工具クランプ位
置に後退した状態を示す図、(ロ)はドローバが工具ア
ンクランプ位置に前進した状態を示す図、図2は本考案
の一実施例にかかる主軸の後端部分の断面図である。な
お、この実施例では、主軸軸線方向が水平な横型の工作
機械の場合について説明するが、主軸軸線方向が垂直な
立型の工作機械の場合についても本考案が適用できるこ
とはいうまでもない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a tip portion of a spindle according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a state in which the drawbar is retracted to a tool clamping position, and FIG. 1B is a view in which the drawbar advances to a tool unclamping position. FIG. 2 is a sectional view of a rear end portion of the spindle according to the embodiment of the present invention. In this embodiment, a horizontal machine tool having a horizontal spindle axis direction will be described. However, it goes without saying that the present invention can be applied to a vertical machine tool having a vertical spindle axis direction.

【0008】図示しない工具を取り付けたツールホルダ
Tを着脱自在に装着する主軸2は、主軸支持体3により
主軸頭1に回転自在に取り付けられている。主軸支持体
3は前部の軸受ハウジング4と後部のリテーナ5とから
なり、主軸2は、軸受ハウジング4に軸受6,6を介し
て前部側が支持され、リテーナ5に軸受7を介して後部
側が支持されて回転自在である。
A spindle 2 on which a tool holder T with a tool (not shown) is detachably mounted is rotatably attached to a spindle head 1 by a spindle support 3. The main shaft support 3 includes a front bearing housing 4 and a rear retainer 5. The main shaft 2 is supported on the front side by the bearing housing 4 via bearings 6 and 6, and the rear portion of the main shaft 2 is supported by the retainer 5 via a bearing 7. The side is supported and rotatable.

【0009】主軸2の中間部位の外周上には、モータロ
ータ21が配置,固定されている。一方、主軸頭1内に
嵌装されボルトで固定されたモータハウジング22の内
周面には、モータロータ21と対向してステータ23が
設けられている。主軸2を回転させるためのモータは、
ステータ23とモータロータ21等で構成される。ま
た、モータハウジング22の外周と主軸頭1との間に
は、冷却油などの冷却流体が流通する流通部24が設け
られていて、主軸頭1の外部から供給される冷却流体が
流通部24内を流通することにより、モータ20および
主軸頭1が冷却されるようになっている。
A motor rotor 21 is arranged and fixed on the outer periphery of an intermediate portion of the main shaft 2. On the other hand, a stator 23 is provided on the inner peripheral surface of the motor housing 22 fitted in the spindle head 1 and fixed with bolts, facing the motor rotor 21. The motor for rotating the main shaft 2 is
It is composed of a stator 23, a motor rotor 21 and the like. Between the outer periphery of the motor housing 22 and the spindle head 1, there is provided a flow part 24 through which a cooling fluid such as cooling oil flows, and the cooling fluid supplied from outside the spindle head 1 flows through the flow part 24. By flowing through the inside, the motor 20 and the spindle head 1 are cooled.

【0010】主軸2の回転中心には、先端から後端まで
貫通する主軸貫通孔2aが形成されていて、この主軸貫
通孔2a内にツールホルダTを把持するためのドローバ
10が主軸軸線方向に進退移動自在に設けられている。
モータロータ21の発熱が伝達して温められた主軸2を
冷却するためのエアが流通する主軸冷却部12は、主軸
貫通孔2a内のドローバ10と主軸2の内周面との間に
設けられている。主軸貫通孔2aの先端には、図示しな
い工具を装着するためのテーパ状の内周面を有する工具
装着部2bが形成されているとともに、この工具装着部
2bの後方に、ドローバ10の外径寸法と同じ大きさま
で内径寸法が減少するドローバ案内部2cが形成されて
いる。
At the center of rotation of the main shaft 2, a main shaft through hole 2a penetrating from the front end to the rear end is formed, and a draw bar 10 for holding the tool holder T in the main shaft through hole 2a extends in the main shaft axial direction. It is provided movably forward and backward.
The spindle cooling unit 12 through which air for cooling the heated spindle 2 by transmitting heat generated by the motor rotor 21 is provided between the drawbar 10 in the spindle through hole 2 a and the inner peripheral surface of the spindle 2. I have. A tool mounting portion 2b having a tapered inner peripheral surface for mounting a tool (not shown) is formed at the tip of the main shaft through hole 2a, and an outer diameter of the drawbar 10 is provided behind the tool mounting portion 2b. A drawbar guide 2c whose inner diameter is reduced to the same size as the size is formed.

【0011】ドローバ10の先端部は、外周面が主軸貫
通孔2aのドローバ案内部2cと摺接することにより支
持されている。一方、ドローバ10の中間部位は、離間
して設けられた2つのリング状の支持部材13,13に
よって支持され、また、後端部は、ドローバ10に外嵌
され、ドローバ10の後端側から螺入されたナット19
により抜け止めが施されたスリーブ状の支持部材18に
より支持されている。そして、ドローバ案内部2c,支
持部材13および支持部材18により、ドローバ10は
主軸2の回転中心に保持されている。前記した支持部材
13は、外周の対称位置に2つの切欠部13aを有して
いて、主軸冷却部12内のエアがこの切欠部13aを通
って支持部材13,13の一端側から他端側に流れるこ
とができるようになっている。同様に、支持部材18に
も外周面の対称位置に切欠部18aが形成されていて、
主軸冷却部12内のエアがこの切欠部を通って主軸2の
後端のエア排出部11から外気中に放出されるようにな
っている。なお、図中符号8は支持部材13と支持部材
18の間に配設された複数個の皿ばねで、ドローバ10
を常時後方側(図面右方向側)に付勢している。
The tip of the drawbar 10 is supported by its outer peripheral surface slidingly contacting the drawbar guide 2c of the main shaft through-hole 2a. On the other hand, an intermediate portion of the drawbar 10 is supported by two ring-shaped support members 13 provided separately from each other, and a rear end portion of the drawbar 10 is fitted to the drawbar 10 from the rear end side. Screwed nut 19
The support member 18 is supported by a sleeve-shaped support member 18 which is prevented from falling off. The drawbar 10 is held at the center of rotation of the main shaft 2 by the drawbar guide 2c, the support member 13 and the support member 18. The support member 13 has two notches 13a at symmetrical positions on the outer periphery, and the air in the main spindle cooling unit 12 passes through the notches 13a so that the support members 13, 13 have one end to the other end. It can be flowed to. Similarly, the support member 18 also has a notch 18a formed at a symmetrical position on the outer peripheral surface,
The air in the spindle cooling section 12 passes through the notch and is discharged from the air discharge section 11 at the rear end of the spindle 2 into the outside air. In the drawing, reference numeral 8 denotes a plurality of disc springs disposed between the support member 13 and the support member 18, and
Is constantly biased backward (to the right in the drawing).

【0012】ドローバ10の先端には、ツールホルダT
の後端から突出するプルスタットTaを挿入できる穴1
0bが形成されているとともに、プルスタットTaを把
持するための公知の把持機構が設けられている。この把
持機構は、穴10b内に出没自在に設けられた複数個の
鋼球9と、主軸貫通孔2a内に形成されたテーパ面とか
らなるものであるが、公知のものであるのでここではこ
れ以上詳しくは説明しない。穴10bにプルスタットT
aを挿入してドローバ10を後退させると、前記把持機
構によりプルスタットTaが把持されて後方に引っ張ら
れ、ツールホルダTが工具装着部2bに保持される。
At the tip of the drawbar 10, a tool holder T
Hole 1 that can be inserted from the rear end of the pull-stat Ta
0b is formed, and a known gripping mechanism for gripping the pullstat Ta is provided. This gripping mechanism is composed of a plurality of steel balls 9 provided so as to be able to come and go in the hole 10b and a tapered surface formed in the main shaft through-hole 2a. It will not be described in further detail. Pullstat T in hole 10b
When the drawbar 10 is retracted by inserting a, the pullstat Ta is gripped by the gripping mechanism and pulled backward, and the tool holder T is held by the tool mounting portion 2b.

【0013】ドローバ10の回転中心には、穴10bか
らドローバ10の後端まで貫通するエア通路10aが形
成されている。また、ドローバ10の先端の外周面に、
一方の外側からエア通路10aを横断して他方の外側ま
で貫通するエア流出口10cが形成されている。エア通
路10a内のエアは、このエア流出口10cを通って主
軸冷却部12に流れることができる。エア流出口10c
は、ドローバ案内部2cと摺接する部位に設けられてい
て、ドローバ10の進退移動とともにドローバ案内部2
cによって開閉されるようになっている。すなわち、こ
の実施例では、主軸貫通孔2aのドローバ案内部2cが
エア流出口10cの開閉手段であり、ドローバ10が後
退するとドローバ案内部2cからエア流出口10cが抜
け出して主軸冷却部12側に開口し、反対にドローバ1
0が前進するとドローバ案内部2cによりエア流出口1
0cが塞がれるようになっている。
An air passage 10a penetrating from the hole 10b to the rear end of the drawbar 10 is formed at the center of rotation of the drawbar 10. Also, on the outer peripheral surface at the tip of the drawbar 10,
An air outlet 10c is formed from one outside and across the air passage 10a to the other outside. The air in the air passage 10a can flow to the main shaft cooling unit 12 through the air outlet 10c. Air outlet 10c
Is provided at a position where it comes into sliding contact with the drawbar guide 2c, and as the drawbar 10 moves forward and backward, the drawbar guide 2
c to open and close. That is, in this embodiment, the drawbar guide 2c of the main shaft through-hole 2a is a means for opening and closing the air outlet 10c. Open and drawbar 1
When 0 moves forward, the air outlet 1 is drawn by the drawbar guide 2c.
0c is closed.

【0014】工具交換時に、皿ばね8の付勢力に抗して
ドローバ10を前進させるプッシュロッド15は、ドロ
ーバ10の後端に対峙して設けられていて、図示しない
シリンダの駆動により主軸軸線方向に進退移動が可能で
ある。そして、その先端面15aがドローバ10の後端
面に当接してドローバ10を押し、皿ばね8の付勢力に
抗してドローバ10を前進させることができるようにな
っている。プッシュロッド15内にはエア通路16aが
形成され、先端面15aから突出するエア供給手段とし
てのノズル16に連通している。このノズル16は、ド
ローバ10のエア通路10aの内周面と接触しないよう
にエア通路10aの内径寸法よりも僅かに小さく形成さ
れているとともに、先端の一部が常時ドローバ10のエ
ア通路10a内に挿入されていて、プッシュロッド15
の進退移動にかかわらず、エア通路16aを流れる高圧
のエアを、常時ドローバ10のエア通路10aに供給す
ることができるようになっている。
A push rod 15 for advancing the draw bar 10 against the urging force of the disc spring 8 at the time of tool change is provided facing the rear end of the draw bar 10, and is driven in the axial direction of the main shaft by driving a cylinder (not shown). It is possible to move forward and backward. The distal end surface 15 a contacts the rear end surface of the draw bar 10 to push the draw bar 10, and the draw bar 10 can be advanced against the urging force of the disc spring 8. An air passage 16a is formed in the push rod 15, and communicates with a nozzle 16 as an air supply means protruding from the distal end surface 15a. The nozzle 16 is formed slightly smaller than the inner diameter of the air passage 10a so as not to contact the inner peripheral surface of the air passage 10a of the drawbar 10, and a part of the tip is always in the air passage 10a of the drawbar 10. And the push rod 15
The high-pressure air flowing through the air passage 16a can always be supplied to the air passage 10a of the drawbar 10 regardless of the forward / backward movement of the air.

【0015】なお、図2中符号17は、プッシュロッド
15の先端にコイルスプリング17aとともに摺動自在
に嵌装されたエア漏れ防止部材である。このエア漏れ防
止部材17は、工具交換時にプッシュロッド15とドロ
ーバ10との間から漏れ出したエアが、外気中に漏れ出
ないようにするためのもので、先端面15aがドローバ
10の後端に当接したときに主軸2の後端に設けられた
リング状の固定部材14の端面に当接し、コイルスプリ
ング17aの付勢力により固定部材14に押し付けられ
てエア排出部11を密閉状態にする。このエア漏れ防止
部材17は、プッシュロッド15の先端面15aとドロ
ーバ10とが完全に密着して、エア通路16aからノズ
ル16を介して供給されるエアが外気中に漏れ出すおそ
れが小さい場合には、特に設ける必要はない。
Reference numeral 17 in FIG. 2 denotes an air leakage preventing member slidably fitted to the tip of the push rod 15 together with the coil spring 17a. The air leakage preventing member 17 is for preventing air leaking from between the push rod 15 and the drawbar 10 during tool change from leaking into the outside air. When it comes into contact with the fixing member 14, it comes into contact with the end surface of the ring-shaped fixing member 14 provided at the rear end of the main shaft 2, and is pressed against the fixing member 14 by the urging force of the coil spring 17 a to put the air discharge portion 11 in a sealed state. . The air leak prevention member 17 is provided when the tip surface 15a of the push rod 15 and the drawbar 10 are completely in close contact with each other, and there is little possibility that air supplied from the air passage 16a through the nozzle 16 leaks into the outside air. Need not be provided.

【0016】上記のように構成された本考案の主軸の冷
却構造の作用を説明する。エアはエア通路16aおよび
ノズル16を経て常時ドローバ10内のエア通路10a
内に供給されている。主軸2に装着した工具により図示
しない被加工物を加工する際には、ドローバ10は皿ば
ね8の付勢力により後退しているので、エア流出口10
cは主軸冷却部12に開口している。従って、エア通路
10aに供給されたエアはエア流出口10cから主軸冷
却部12に流れ、主軸2の内周面に沿って主軸2の後端
側へと流れる(主軸冷却部12内を流れるエアの方向を
図2中矢印で示す)。モータ20の駆動によるモータロ
ータ21の発生熱により主軸2が温められるが、主軸冷
却部12内を流れるエアにより主軸2が内側から冷却さ
れる。主軸2から熱を奪ったエアは、支持部材18の切
欠部を通って主軸2の後端部に設けられたエア排出部1
1から外気中に放出される。
The operation of the cooling structure for the main shaft according to the present invention will be described. The air always flows through the air passage 16a and the nozzle 16 through the air passage 10a in the drawbar 10.
Is supplied within. When a workpiece (not shown) is machined by a tool mounted on the main shaft 2, the drawbar 10 is retracted by the urging force of the disc spring 8.
“c” is open to the spindle cooling unit 12. Therefore, the air supplied to the air passage 10a flows from the air outlet 10c to the spindle cooling unit 12, and flows to the rear end side of the spindle 2 along the inner peripheral surface of the spindle 2 (the air flowing in the spindle cooling unit 12). Is indicated by an arrow in FIG. 2). The main shaft 2 is warmed by the heat generated by the motor rotor 21 by the driving of the motor 20, but the main shaft 2 is cooled from inside by the air flowing through the main shaft cooling unit 12. The air that has taken heat from the main shaft 2 passes through a notch of the support member 18 and is provided at an air discharge portion 1 provided at the rear end of the main shaft 2.
1 is released into the outside air.

【0017】工具の交換を行う際には、図示しないシリ
ンダが駆動してプッシュロッド15が前進し、ドローバ
10を後端側から押す。これによりドローバ10は皿ば
ね8の付勢力に抗して前進するので、エア流出口10c
はドローバ案内部2cにより塞がれてエア通路10a内
のエアが主軸冷却部12に流れないようになる。一方、
自動工具交換装置(ATC)などにより工具装着部2b
からツールホルダTが取り外されると、エア通路10a
内のエアはドローバ10の先端の穴10bから工具装着
部2bに向けて噴射され、工具装着部2bおよびツール
ホルダTの清掃を行う(ドローバ10の先端から噴射さ
れたエアの流れる方向を図1(ロ)中矢印で示す)。
When changing tools, a cylinder (not shown) is driven to push forward the push rod 15 and push the draw bar 10 from the rear end side. As a result, the drawbar 10 moves forward against the biasing force of the disc spring 8, so that the air outlet 10c
Is blocked by the drawbar guide portion 2c so that the air in the air passage 10a does not flow to the spindle cooling portion 12. on the other hand,
Tool mounting part 2b by automatic tool changer (ATC)
When the tool holder T is removed from the
The air inside is ejected from the hole 10b at the tip of the drawbar 10 toward the tool mounting portion 2b to clean the tool mounting portion 2b and the tool holder T (the direction in which the air jetted from the tip of the drawbar 10 flows is shown in FIG. 1). (B) indicated by a middle arrow).

【0018】本考案の好適な一実施例について説明して
きたが、本考案はこれに限られるものでない。例えば、
上記の実施例では、エア通路10aにエアを供給するた
めのエア供給手段は、先端の一部がエア通路10a内に
常時挿入されているノズル16であるとして説明した
が、ロータリジョイント等を介して外部のコンプレッサ
等からドローバ10のエア通路10a内にエアを供給す
るように構成してもよい。また、エア流出口10cはエ
ア通路10aを横断して、ドローバ10の一方の外側か
ら他方の外側まで貫通するように形成するものとして説
明したが、エア通路10aを中心として3つ以上のエア
流出口10cを放射状に設けるものとしてもよい。な
お、本考案の主軸の冷却構造は単独でもかなりの冷却効
果を期待することができるが、既存の主軸に大幅な改良
を加えることなく簡単かつ安価に実施することが可能で
あるので、他の冷却装置や冷却構造と容易に組み合わせ
ることができ、主軸の冷却をより効果的に行うことがで
きるようになるという特徴がある。
Although a preferred embodiment of the present invention has been described, the present invention is not limited to this. For example,
In the above embodiment, the air supply means for supplying air to the air passage 10a has been described as the nozzle 16 having a part of the tip always inserted into the air passage 10a. Alternatively, air may be supplied from an external compressor or the like into the air passage 10a of the drawbar 10. Also, the air outlet 10c has been described as being formed so as to penetrate from the outside of the drawbar 10 to the outside of the other side of the drawbar 10 across the air passage 10a. The outlet 10c may be provided radially. In addition, although the cooling structure of the spindle of the present invention can be expected to have a considerable cooling effect by itself, it can be implemented easily and inexpensively without making significant improvements to the existing spindle. There is a feature that it can be easily combined with a cooling device or a cooling structure, and the spindle can be cooled more effectively.

【0019】[0019]

【考案の効果】本考案は、上述したように構成されてい
るので、工具交換等の際に工具装着部の清掃を行うエア
を利用して、ビルトインモータ形工作機械の主軸を主軸
貫通孔の内側から行うことができるようになる。また、
本考案の冷却構造は、簡素な構成で、かつ、既存の主軸
に大幅な改良を加えることなく簡単かつ安価に実施する
ことができるので、他の冷却装置や冷却構造と組み合わ
せることが容易になり、主軸の冷却効果を高めて高い加
工精度を維持することができる。
[Effect of the Invention] Since the present invention is configured as described above, the main shaft of the built-in motor type machine tool is connected to the main shaft through-hole by using air for cleaning the tool mounting portion when changing the tool. You can do it from inside. Also,
The cooling structure of the present invention has a simple configuration and can be implemented easily and inexpensively without making significant improvements to the existing spindle, so that it can be easily combined with other cooling devices and cooling structures. In addition, a high machining accuracy can be maintained by increasing the cooling effect of the spindle.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本考案の一実施例にかかる主軸の先端部分の断
面図で、(イ)はドローバを工具グランプ位置に後退さ
せた状態を示すもの、(ロ)はドローバを工具アンクラ
ンプ位置に前進させた状態を示すものである。
FIG. 1 is a sectional view of a tip portion of a spindle according to an embodiment of the present invention, in which (a) shows a state in which a drawbar is retracted to a tool gripping position, and (b) shows a state in which the drawbar is in a tool unclamping position. This shows a state in which the vehicle is advanced.

【図2】本考案の一実施例にかかり、主軸の後端部分の
断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a rear end portion of the spindle according to the embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

T ツールホルダ Ta プルスタット 2 主軸 2a 主軸貫通孔 2b 工具装着部 2c ドローバ案内部(開閉手段) 3 主軸支持体 4 軸受ハウジング 5 リテーナ 8 皿ばね 10 ドローバ 10a エア通路 10c エア流出口 11 エア排出部 12 主軸冷却部 13 支持部材 15 プッシュロッド 16 ノズル(エア供給手段) 16a エア通路 T Tool holder Ta Pullstat 2 Main shaft 2a Main shaft through hole 2b Tool mounting portion 2c Drawbar guide (opening / closing means) 3 Main shaft support 4 Bearing housing 5 Retainer 8 Disc spring 10 Drawbar 10a Air passage 10c Air outlet 11 Air discharge portion 12 Main shaft Cooling unit 13 Support member 15 Push rod 16 Nozzle (air supply means) 16a Air passage

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−57650(JP,A) 特開 平3−213243(JP,A) 実開 平4−51349(JP,U) 実開 昭62−35751(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23Q 11/00,11/12 B23B 19/02,31/117 Continuation of the front page (56) References JP-A-4-57650 (JP, A) JP-A-3-213243 (JP, A) JP-A-4-51349 (JP, U) JP-A-62-235751 (JP) , U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B23Q 11/00, 11/12 B23B 19/02, 31/117

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】 一端側に工具を装着する工具装着部を有
し、主軸貫通孔内に進退移動自在に設けたドローバで前
記工具を把持させることにより前記工具装着部に工具を
着脱自在に装着できるようにしたビルトインモータ形工
作機械の主軸の冷却構造であって、 前記主軸貫通孔内の前記ドローバと前記主軸の内周面と
の間に設けられた主軸冷却部と、 前記ドローバの一端から他端まで軸線方向に貫通形成さ
れたエア通路と、 前記ドローバの前記軸線と直交する方向に形成され、前
記エア通路に連通してエアが前記エア通路から前記主軸
冷却部に流れるようにするエア流出口と、 前記主軸の他端側に設けられ前記主軸冷却部内のエアを
外気中に放出するためのエア排出部と、 前記主軸貫通孔の前記一端側に設けられ、ドローバの外
周面と摺接して前記ドローバの進退移動により前記エア
流出口の開閉を行う開閉手段と、 前記エア通路に常時所定圧力のエアを供給するエア供給
手段と、 からなり、工具交換のために前記ドローバが前記一端側
に移動したときに前記開閉手段により前記エア流出口が
閉じられて、前記エア通路を流れるエアにより工具装着
部および工具の清掃を行い、前記工具装着部に工具を装
着するためにドローバが前記他端側に移動したときに前
記開閉手段により前記エア流出口が開かれてエア通路か
ら主軸冷却部にエアが流れ、主軸後端のエア排出部より
排出されるようにしたことを特徴とするビルトインモー
タ形工作機械の主軸の冷却構造。
1. A tool mounting portion for mounting a tool on one end side, wherein the tool is detachably mounted on the tool mounting portion by gripping the tool with a draw bar provided to be able to advance and retreat in a main shaft through hole. A cooling structure for a spindle of a built-in motor type machine tool, comprising: a spindle cooling unit provided between the drawbar in the spindle through hole and an inner peripheral surface of the spindle; and one end of the drawbar. An air passage formed in the axial direction to the other end, and air formed in a direction orthogonal to the axis of the drawbar, and communicating with the air passage so that air flows from the air passage to the main shaft cooling unit. An outlet, an air discharge unit provided at the other end of the main shaft to discharge air in the main shaft cooling unit to the outside air, and an air discharge unit provided at the one end of the main shaft through-hole and sliding on an outer peripheral surface of the drawbar. contact Opening / closing means for opening and closing the air outlet by moving the drawbar forward and backward; and air supply means for constantly supplying air at a predetermined pressure to the air passage.The drawbar is provided at the one end side for tool exchange. When moved, the air outlet is closed by the opening / closing means, and the tool mounting portion and the tool are cleaned by the air flowing through the air passage, and the drawbar is connected to the other end to mount the tool on the tool mounting portion. Wherein the air outlet is opened by the opening / closing means when moved to the side, air flows from the air passage to the main shaft cooling portion, and is discharged from the air discharge portion at the rear end of the main shaft. Cooling structure for the main shaft of a machine tool.
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