JP3445777B2 - 工具駆動装置 - Google Patents
工具駆動装置Info
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- JP3445777B2 JP3445777B2 JP2000231024A JP2000231024A JP3445777B2 JP 3445777 B2 JP3445777 B2 JP 3445777B2 JP 2000231024 A JP2000231024 A JP 2000231024A JP 2000231024 A JP2000231024 A JP 2000231024A JP 3445777 B2 JP3445777 B2 JP 3445777B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、研削加工などの工
作機械に使用する工具駆動装置に関する。
作機械に使用する工具駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、この種の工具駆動装置において
は、ハウジングに、研削工具の装着部を有する主軸とこ
の主軸を回転駆動する回転軸がそれぞれ軸受に支持され
て取り付けられている。この工具駆動装置の駆動部に外
付けのモータユニットを用いる場合、回転軸の軸端にプ
ーリが取り付けられ、このプーリとモータユニットの回
転軸に取り付けられたプーリとの間にベルトが緊張した
状態に巻き掛けられて、回転軸がベルト伝動により回転
駆動される。
は、ハウジングに、研削工具の装着部を有する主軸とこ
の主軸を回転駆動する回転軸がそれぞれ軸受に支持され
て取り付けられている。この工具駆動装置の駆動部に外
付けのモータユニットを用いる場合、回転軸の軸端にプ
ーリが取り付けられ、このプーリとモータユニットの回
転軸に取り付けられたプーリとの間にベルトが緊張した
状態に巻き掛けられて、回転軸がベルト伝動により回転
駆動される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
工具駆動装置では、主軸を回転するための回転軸の軸端
にプーリを取り付けて、この回転軸をベルト伝動により
回転駆動するようにした場合、回転軸が振れ回された
り、ハウジングから抜ける方向に引張られたりするた
め、この動きが主軸に伝達されてその軸端に装着された
工具に影響するという問題がある。本発明は、このよう
な従来の問題を解決し、この種の工具駆動装置におい
て、回転駆動される回転軸に振れ回りや引き抜き方向の
移動が発生しても、この回転軸の動きを主軸に伝達せ
ず、主軸を安定して、正常に回転させて、工具を適切に
動作させることを目的とする。
工具駆動装置では、主軸を回転するための回転軸の軸端
にプーリを取り付けて、この回転軸をベルト伝動により
回転駆動するようにした場合、回転軸が振れ回された
り、ハウジングから抜ける方向に引張られたりするた
め、この動きが主軸に伝達されてその軸端に装着された
工具に影響するという問題がある。本発明は、このよう
な従来の問題を解決し、この種の工具駆動装置におい
て、回転駆動される回転軸に振れ回りや引き抜き方向の
移動が発生しても、この回転軸の動きを主軸に伝達せ
ず、主軸を安定して、正常に回転させて、工具を適切に
動作させることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に記載の工具駆動装置は、軸端に
工具の装着部を有する主軸と、前記主軸を非接触により
支持する静圧流体軸受と、前記主軸と同軸上に軸受を介
して支持され、駆動部により回転駆動される回転軸と、
前記主軸及び前記回転軸の相互に対向する軸端にそれぞ
れ設けられた軸端継手と、前記主軸と前記回転軸との間
に介装され、これら２軸の前記各軸端継手に係合可能な
中間継手とにより構成され、前記主軸と前記回転軸とを
連結する軸継手とを備え、前記主軸の軸端継手は、軸端
の中心に軸方向に穿孔されたピン挿通部とその周囲に円
周方向に等間隔に、軸方向に突出された複数の継手ピン
と各継手ピンの先端側に取り付けられたОリングとを具
備し、前記回転軸の軸端継手は、軸端の中心に軸方向に
穿孔されたピン挿通部とその周囲に円周方向に等間隔
に、かつ前記主軸の継手ピンと互い違いの配列にして軸
方向に突出された複数の継手ピンと各継手ピンの先端側
に取り付けられたОリングとを具備し、前記中間継手
は、前記主軸及び前記回転軸の各ピン挿通部に挿通可能
なピンとその周面に形成され、前記主軸及び前記回転軸
の各継手ピンを挿通可能な複数のピン挿通部を有するフ
ランジとピンの両端側及びフランジに隣接する部分に取
り付けられたОリングとを具備し、前記主軸の軸端継手
の中心のピン挿通部に対して前記中間継手のピンが挿通
されるとともに、前記主軸の軸端継手の各継手ピンが前
記中間継手の各ピン挿通部に挿通されて、前記主軸に前
記中間継手の片側一方が連結され、前記回転軸の軸端継
手の中心のピン挿通部に対して前記中間継手のピンが挿
通されるとともに、前記回転軸の軸端継手の各継手ピン
が前記中間継手の各ピン挿通部に挿通されて、前記回転
軸が前記中間継手の片側他方に連結されるものである。
本発明の請求項２に記載の工具駆動装置は、請求項１の
構成において、静圧流体軸受は、主軸の略全長に沿って
支持可能に複数の静圧流体軸受が直列に配置されるもの
である。本発明の請求項３に記載の工具駆動装置は、請
求項１又は２の構成において、静圧流体軸受は、主軸の
ラジアル方向を支持するラジアル方向軸受と、主軸のス
ラスト方向を支持するスラスト方向軸受とを備えるもの
である。本発明の請求項４に記載の工具駆動装置は、請
求項３の構成において、ラジアル方向軸受は、その軸方
向の複数箇所に、円周方向に複数のオリフィスを備える
ものである。本発明の請求項５に記載の工具駆動装置
は、請求項３又は４の構成において、スラスト方向軸受
は、円周方向に複数のオリフィスを備えるものである。
本発明の請求項６に記載の工具駆動装置は、請求項１乃
至５のいずれかの構成において、静圧流体軸受に空気軸
受が用いられるものである。本発明の請求項７に記載の
工具駆動装置は、請求項１乃至６のいずれかの構成にお
いて、駆動部が外付けのモータユニットにより構成さ
れ、回転軸は軸端にプーリを備え、ベルト伝動により回
転駆動されるものである。本発明の請求項８に記載の工
具駆動装置は、請求項１乃至６のいずれかの構成におい
て、駆動部がエアモータ又は電動モータにより構成さ
れ、回転軸はエアモータ又は電動モータに直結されて、
回転駆動されるものである。以上の構成から、回転駆動
される回転軸に振れ回りや引き抜き方向の移動が発生し
ても、このような回転軸の動きを主軸に伝達することな
しに、回転軸の回転のみを主軸に伝達することができ
る。併せて、主軸を静圧流体軸受に非接触により支持し
ているので、主軸を安定して、正常に回転させることが
できる。
に、本発明の請求項１に記載の工具駆動装置は、軸端に
工具の装着部を有する主軸と、前記主軸を非接触により
支持する静圧流体軸受と、前記主軸と同軸上に軸受を介
して支持され、駆動部により回転駆動される回転軸と、
前記主軸及び前記回転軸の相互に対向する軸端にそれぞ
れ設けられた軸端継手と、前記主軸と前記回転軸との間
に介装され、これら２軸の前記各軸端継手に係合可能な
中間継手とにより構成され、前記主軸と前記回転軸とを
連結する軸継手とを備え、前記主軸の軸端継手は、軸端
の中心に軸方向に穿孔されたピン挿通部とその周囲に円
周方向に等間隔に、軸方向に突出された複数の継手ピン
と各継手ピンの先端側に取り付けられたОリングとを具
備し、前記回転軸の軸端継手は、軸端の中心に軸方向に
穿孔されたピン挿通部とその周囲に円周方向に等間隔
に、かつ前記主軸の継手ピンと互い違いの配列にして軸
方向に突出された複数の継手ピンと各継手ピンの先端側
に取り付けられたОリングとを具備し、前記中間継手
は、前記主軸及び前記回転軸の各ピン挿通部に挿通可能
なピンとその周面に形成され、前記主軸及び前記回転軸
の各継手ピンを挿通可能な複数のピン挿通部を有するフ
ランジとピンの両端側及びフランジに隣接する部分に取
り付けられたОリングとを具備し、前記主軸の軸端継手
の中心のピン挿通部に対して前記中間継手のピンが挿通
されるとともに、前記主軸の軸端継手の各継手ピンが前
記中間継手の各ピン挿通部に挿通されて、前記主軸に前
記中間継手の片側一方が連結され、前記回転軸の軸端継
手の中心のピン挿通部に対して前記中間継手のピンが挿
通されるとともに、前記回転軸の軸端継手の各継手ピン
が前記中間継手の各ピン挿通部に挿通されて、前記回転
軸が前記中間継手の片側他方に連結されるものである。
本発明の請求項２に記載の工具駆動装置は、請求項１の
構成において、静圧流体軸受は、主軸の略全長に沿って
支持可能に複数の静圧流体軸受が直列に配置されるもの
である。本発明の請求項３に記載の工具駆動装置は、請
求項１又は２の構成において、静圧流体軸受は、主軸の
ラジアル方向を支持するラジアル方向軸受と、主軸のス
ラスト方向を支持するスラスト方向軸受とを備えるもの
である。本発明の請求項４に記載の工具駆動装置は、請
求項３の構成において、ラジアル方向軸受は、その軸方
向の複数箇所に、円周方向に複数のオリフィスを備える
ものである。本発明の請求項５に記載の工具駆動装置
は、請求項３又は４の構成において、スラスト方向軸受
は、円周方向に複数のオリフィスを備えるものである。
本発明の請求項６に記載の工具駆動装置は、請求項１乃
至５のいずれかの構成において、静圧流体軸受に空気軸
受が用いられるものである。本発明の請求項７に記載の
工具駆動装置は、請求項１乃至６のいずれかの構成にお
いて、駆動部が外付けのモータユニットにより構成さ
れ、回転軸は軸端にプーリを備え、ベルト伝動により回
転駆動されるものである。本発明の請求項８に記載の工
具駆動装置は、請求項１乃至６のいずれかの構成におい
て、駆動部がエアモータ又は電動モータにより構成さ
れ、回転軸はエアモータ又は電動モータに直結されて、
回転駆動されるものである。以上の構成から、回転駆動
される回転軸に振れ回りや引き抜き方向の移動が発生し
ても、このような回転軸の動きを主軸に伝達することな
しに、回転軸の回転のみを主軸に伝達することができ
る。併せて、主軸を静圧流体軸受に非接触により支持し
ているので、主軸を安定して、正常に回転させることが
できる。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 （実施の形態１）図１に本発明の第１の実施の形態を示
している。なお、この実施の形態では、研削盤などの工
作機械に用いる工具駆動装置を例示している。図１にお
いて、この工具駆動装置１は、ハウジング２と、研削工
具を取り付けられる主軸３と、主軸３を支持する静圧流
体軸受４と、主軸３を回転する回転軸５と、回転軸５を
支持するころがり軸受６と、主軸３と回転軸５とを連結
する軸継手７とにより構成される。
て説明する。 （実施の形態１）図１に本発明の第１の実施の形態を示
している。なお、この実施の形態では、研削盤などの工
作機械に用いる工具駆動装置を例示している。図１にお
いて、この工具駆動装置１は、ハウジング２と、研削工
具を取り付けられる主軸３と、主軸３を支持する静圧流
体軸受４と、主軸３を回転する回転軸５と、回転軸５を
支持するころがり軸受６と、主軸３と回転軸５とを連結
する軸継手７とにより構成される。
【０００６】ハウジング２はその内周面に、静圧流体軸
受４のための前部軸受固定部２１と、ころがり軸受６の
ための後部軸受固定部２２とを備える。また、外周面に
空気の供給口２３を取り付けられていて、前部軸受固定
部２１の周囲にその空気の流路２４が軸方向と平行に向
けて、また直角に向けて形成されるとともに、その空気
出口２５が前部軸受固定部２１の内周面所定の位置に設
けられている。
受４のための前部軸受固定部２１と、ころがり軸受６の
ための後部軸受固定部２２とを備える。また、外周面に
空気の供給口２３を取り付けられていて、前部軸受固定
部２１の周囲にその空気の流路２４が軸方向と平行に向
けて、また直角に向けて形成されるとともに、その空気
出口２５が前部軸受固定部２１の内周面所定の位置に設
けられている。
【０００７】主軸３は、先端部に研削工具の砥石車を取
り付けるための装着部３１が設けられ、また後端部に外
周方向に突出するフランジ３２が設けられている。
り付けるための装着部３１が設けられ、また後端部に外
周方向に突出するフランジ３２が設けられている。
【０００８】静圧流体軸受４に２つの空気軸受４１、４
２が用いられている。一方の空気軸受４１は、主軸３の
先端側略半分のラジアル方向を非接触により支持するラ
ジアル方向軸受であり、その周面には軸方向所定の位
置、ここでは両開口端に近接する位置にそれぞれ、円周
方向に１０個のオリフィス４０が穿設されている。他方
の空気軸受４２は、主軸３の後端側略半分のラジアル方
向を非接触により支持するラジアル方向軸受４２１と、
主軸３のスラスト方向を非接触により支持するスラスト
方向軸受４２２とを備える。ラジアル方向軸受４２１の
周面には軸方向所定の位置、ここでは両開口端に近接す
る位置にそれぞれ、円周方向に１０個のオリフィス４０
が穿設されている。スラスト方向軸受４２２はラジアル
方向軸受４２１の一方の開口端に外径を大きくして形成
された一対の部材からなり、これらの部材の各面に円周
方向に、かつ相互に対向して複数のオリフィス４０が形
成されている。このようにして２つの空気軸受４１、４
２はハウジング２の前部軸受固定部２１に直列に配置さ
れて固定されるとともに、各オリフィス４０に前部軸受
固定部２１内周面の各空気出口２５が連結される。これ
らの空気軸受４１、４２に、主軸３はその略全長に沿っ
て支持されて、先端の工具の装着部３１を外部（前方）
に突出され、また後部側の空気軸受４２のスラスト方向
軸受４２２に主軸３のフランジ３２が支持される。
２が用いられている。一方の空気軸受４１は、主軸３の
先端側略半分のラジアル方向を非接触により支持するラ
ジアル方向軸受であり、その周面には軸方向所定の位
置、ここでは両開口端に近接する位置にそれぞれ、円周
方向に１０個のオリフィス４０が穿設されている。他方
の空気軸受４２は、主軸３の後端側略半分のラジアル方
向を非接触により支持するラジアル方向軸受４２１と、
主軸３のスラスト方向を非接触により支持するスラスト
方向軸受４２２とを備える。ラジアル方向軸受４２１の
周面には軸方向所定の位置、ここでは両開口端に近接す
る位置にそれぞれ、円周方向に１０個のオリフィス４０
が穿設されている。スラスト方向軸受４２２はラジアル
方向軸受４２１の一方の開口端に外径を大きくして形成
された一対の部材からなり、これらの部材の各面に円周
方向に、かつ相互に対向して複数のオリフィス４０が形
成されている。このようにして２つの空気軸受４１、４
２はハウジング２の前部軸受固定部２１に直列に配置さ
れて固定されるとともに、各オリフィス４０に前部軸受
固定部２１内周面の各空気出口２５が連結される。これ
らの空気軸受４１、４２に、主軸３はその略全長に沿っ
て支持されて、先端の工具の装着部３１を外部（前方）
に突出され、また後部側の空気軸受４２のスラスト方向
軸受４２２に主軸３のフランジ３２が支持される。
【０００９】回転軸５は軸端にプーリ５０を備える。ハ
ウジング２の後部軸受固定部２２にころがり軸受６が固
定されて、このころがり軸受６にこの回転軸５が支持さ
れる。回転軸５の駆動部に外付けのモータユニットが用
いられ、この回転軸５のプーリ５０と図示されないモー
タユニットの回転軸に取り付けられたプーリとの間にベ
ルトが緊張した状態に巻き掛けられる。
ウジング２の後部軸受固定部２２にころがり軸受６が固
定されて、このころがり軸受６にこの回転軸５が支持さ
れる。回転軸５の駆動部に外付けのモータユニットが用
いられ、この回転軸５のプーリ５０と図示されないモー
タユニットの回転軸に取り付けられたプーリとの間にベ
ルトが緊張した状態に巻き掛けられる。
【００１０】軸継手７は、主軸３、回転軸５の相互に対
向する軸端にそれぞれ設けられたピン挿通部７１１、７
２１及び継手ピン７１２、７２２を有する軸端継手７
１、７２と、主軸３と回転軸５との間に介装され、これ
ら２軸の各軸端継手７１、７２に係合可能な継手ピン７
０２及びピン挿通部７０１を有する中間継手７０とを備
える。
向する軸端にそれぞれ設けられたピン挿通部７１１、７
２１及び継手ピン７１２、７２２を有する軸端継手７
１、７２と、主軸３と回転軸５との間に介装され、これ
ら２軸の各軸端継手７１、７２に係合可能な継手ピン７
０２及びピン挿通部７０１を有する中間継手７０とを備
える。
【００１１】図２に示すように、主軸３側の軸端継手７
１は、その中心に軸方向に穿孔されたピン挿通部７１１
と、その周囲に円周方向に等間隔に、軸方向に向けて突
出された３本の継手ピン７１２とを備える。各継手ピン
７１２の先端側に円周方向に溝７１３が形成され、この
溝７１３にОリング７１４が２本ずつ嵌着されている。
回転軸５側の軸端継手７２は、その中心に軸方向に穿孔
されたピン挿通部７２１と、その周囲に円周方向に等間
隔に、かつ主軸３側の継手ピン７１２と互い違いの配列
にして軸方向に向けて突出された３本の継手ピン７２２
とを備える。各継手ピン７２２の先端側に円周方向に溝
７２３が形成され、この溝７２３にОリング７２４が２
本ずつ嵌着されている。中間継手７０は、主軸３側及び
回転軸５側の各ピン挿通部７１１、７２１に挿通可能な
ピン７０２と、その周面に形成されたフランジ７０５に
穿設され、主軸３及び回転軸５の各継手ピン７１２、７
２２を挿通可能な６個のピン挿通部７０１とを備える。
ピン７０２の先端側に円周方向に溝７０３が形成され、
この溝７０３にОリング７０４が嵌着され、さらに、ピ
ン７０２上にフランジ７０５に隣接してОリング７０４
が嵌着されている。
１は、その中心に軸方向に穿孔されたピン挿通部７１１
と、その周囲に円周方向に等間隔に、軸方向に向けて突
出された３本の継手ピン７１２とを備える。各継手ピン
７１２の先端側に円周方向に溝７１３が形成され、この
溝７１３にОリング７１４が２本ずつ嵌着されている。
回転軸５側の軸端継手７２は、その中心に軸方向に穿孔
されたピン挿通部７２１と、その周囲に円周方向に等間
隔に、かつ主軸３側の継手ピン７１２と互い違いの配列
にして軸方向に向けて突出された３本の継手ピン７２２
とを備える。各継手ピン７２２の先端側に円周方向に溝
７２３が形成され、この溝７２３にОリング７２４が２
本ずつ嵌着されている。中間継手７０は、主軸３側及び
回転軸５側の各ピン挿通部７１１、７２１に挿通可能な
ピン７０２と、その周面に形成されたフランジ７０５に
穿設され、主軸３及び回転軸５の各継手ピン７１２、７
２２を挿通可能な６個のピン挿通部７０１とを備える。
ピン７０２の先端側に円周方向に溝７０３が形成され、
この溝７０３にОリング７０４が嵌着され、さらに、ピ
ン７０２上にフランジ７０５に隣接してОリング７０４
が嵌着されている。
【００１２】図３に示すように、主軸３側の軸端継手７
１の中心のピン挿通部７１１に対して中間継手７０のピ
ン７０２が挿通されるとともに、主軸３側の軸端継手７
１の３本の継手ピン７１２が中間継手７０のピン挿通部
７０１に挿通されて、主軸３に中間継手７０の片側一方
が連結される。同様にして、回転軸５側の軸端継手７２
の中心のピン挿通部７２１に対して中間継手７０のピン
７０２が挿通されるとともに、回転軸５側の軸端継手７
２の３本の継手ピン７２２が中間継手７０のピン挿通部
７０１に挿通されて、回転軸５が中間継手７０の片側他
方に連結される。この連結構造により、回転軸５の回転
に対して、これら主軸３側の軸端継手７１、中間継手７
０、回転軸５側の軸端継手７２が相互に係合して、回転
軸５の回転を主軸３に伝達し、回転軸５の回転以外の動
きに対して、これら主軸３側の軸端継手７１、中間継手
７０、回転軸５側の軸端継手７２が相互に係合せず、回
転軸５に生じる回転以外の動きを許容するとともにこの
動きを主軸３に伝達しないクラッチ機構を構成する。
１の中心のピン挿通部７１１に対して中間継手７０のピ
ン７０２が挿通されるとともに、主軸３側の軸端継手７
１の３本の継手ピン７１２が中間継手７０のピン挿通部
７０１に挿通されて、主軸３に中間継手７０の片側一方
が連結される。同様にして、回転軸５側の軸端継手７２
の中心のピン挿通部７２１に対して中間継手７０のピン
７０２が挿通されるとともに、回転軸５側の軸端継手７
２の３本の継手ピン７２２が中間継手７０のピン挿通部
７０１に挿通されて、回転軸５が中間継手７０の片側他
方に連結される。この連結構造により、回転軸５の回転
に対して、これら主軸３側の軸端継手７１、中間継手７
０、回転軸５側の軸端継手７２が相互に係合して、回転
軸５の回転を主軸３に伝達し、回転軸５の回転以外の動
きに対して、これら主軸３側の軸端継手７１、中間継手
７０、回転軸５側の軸端継手７２が相互に係合せず、回
転軸５に生じる回転以外の動きを許容するとともにこの
動きを主軸３に伝達しないクラッチ機構を構成する。
【００１３】なお、図１に示すように、ハウジング２の
後端部にラビリンス構造を利用した防塵部材８が設けら
れている。防塵部材８はキャップ状の部材からなり、そ
の中心にねじ穴８０が設けられている。この防塵部材８
はねじ穴８０に回転軸５を通され、回転軸５の周面に形
成されたねじ５１に螺着されて、回転軸５上に取り付け
られ、防塵部材８の外周部がハウジング２後端面に形成
された溝２０に嵌め込まれている。このようにして、防
塵部材８は回転軸５とともに回転され、ハウジング２後
端面の回転軸５周囲の隙間を塞がれて、塵埃の侵入が防
止される。
後端部にラビリンス構造を利用した防塵部材８が設けら
れている。防塵部材８はキャップ状の部材からなり、そ
の中心にねじ穴８０が設けられている。この防塵部材８
はねじ穴８０に回転軸５を通され、回転軸５の周面に形
成されたねじ５１に螺着されて、回転軸５上に取り付け
られ、防塵部材８の外周部がハウジング２後端面に形成
された溝２０に嵌め込まれている。このようにして、防
塵部材８は回転軸５とともに回転され、ハウジング２後
端面の回転軸５周囲の隙間を塞がれて、塵埃の侵入が防
止される。
【００１４】このようにして工具駆動装置１は、主軸３
が２つの空気軸受４１、４２に非接触により支持され
て、回転軸５の回転駆動により回転される。すなわち、
ハウジング２外周面の空気の供給口２３を通じて送り込
まれた圧縮空気が前部軸受固定部２１周囲の空気の流路
２４を流通して、各空気出口２５に連結された各空気軸
受４１、４２の各オリフィス４０から絞り流出され、こ
れらの空気軸受４１、４２上で主軸３はラジアル方向と
スラスト方向とを非接触により支持される。図示されな
い外部のモータユニットの動力がベルト、プーリ５０に
より伝達されて回転軸５が回転駆動され、この回転軸５
に軸継手７を介して連結された主軸３が回転される。こ
のとき、回転軸５の回転に対して、軸継手７を構成する
主軸３側の軸端継手７１、中間継手７０、回転軸５側の
軸端継手７２が相互に係合して、回転軸５の回転が主軸
３に伝達され、主軸３は空気軸受４１、４２に非接触に
より支持されて安定して、正常に回転する。これに対し
て、回転軸５に振れ回りや抜け方向の引張りなど回転以
外の動きが発生した場合に、これら主軸３側の軸端継手
７１、中間継手７０、回転軸５側の軸端継手７２が相互
に係合せず、この回転軸５に生じた回転以外の動きは許
容される一方主軸３に伝達されず、主軸３は空気軸受４
１、４２上で安定して、正常に回転する。
が２つの空気軸受４１、４２に非接触により支持され
て、回転軸５の回転駆動により回転される。すなわち、
ハウジング２外周面の空気の供給口２３を通じて送り込
まれた圧縮空気が前部軸受固定部２１周囲の空気の流路
２４を流通して、各空気出口２５に連結された各空気軸
受４１、４２の各オリフィス４０から絞り流出され、こ
れらの空気軸受４１、４２上で主軸３はラジアル方向と
スラスト方向とを非接触により支持される。図示されな
い外部のモータユニットの動力がベルト、プーリ５０に
より伝達されて回転軸５が回転駆動され、この回転軸５
に軸継手７を介して連結された主軸３が回転される。こ
のとき、回転軸５の回転に対して、軸継手７を構成する
主軸３側の軸端継手７１、中間継手７０、回転軸５側の
軸端継手７２が相互に係合して、回転軸５の回転が主軸
３に伝達され、主軸３は空気軸受４１、４２に非接触に
より支持されて安定して、正常に回転する。これに対し
て、回転軸５に振れ回りや抜け方向の引張りなど回転以
外の動きが発生した場合に、これら主軸３側の軸端継手
７１、中間継手７０、回転軸５側の軸端継手７２が相互
に係合せず、この回転軸５に生じた回転以外の動きは許
容される一方主軸３に伝達されず、主軸３は空気軸受４
１、４２上で安定して、正常に回転する。
【００１５】このように第１の実施の形態によれば、２
つの空気軸受４１、４２を用い、主軸３のラジアル方向
とスラスト方向を非接触により支持し、この主軸３とベ
ルト伝動により回転駆動される回転軸５とを軸継手７に
より連結して、回転軸５の回転を主軸３に伝達するとと
もに、回転軸５に回転以外の動きを許容する一方この動
きを主軸３に伝達しないようにしているので、主軸３を
安定して、正常に回転することができる。
つの空気軸受４１、４２を用い、主軸３のラジアル方向
とスラスト方向を非接触により支持し、この主軸３とベ
ルト伝動により回転駆動される回転軸５とを軸継手７に
より連結して、回転軸５の回転を主軸３に伝達するとと
もに、回転軸５に回転以外の動きを許容する一方この動
きを主軸３に伝達しないようにしているので、主軸３を
安定して、正常に回転することができる。
【００１６】（実施の形態２）図４に本発明の第２の実
施の形態を示している。この実施の形態においても、研
削盤などの工作機械に用いる工具駆動装置を例示してい
て、この工具駆動装置１１の場合、主軸３を回転する回
転軸とその駆動部の構成が第１の実施の形態と異なる。
ここでは、異なる部位に新たな符号を付して説明を加
え、他の各部については第１の実施の形態と同じ符号を
付してその重複した説明を省略する。
施の形態を示している。この実施の形態においても、研
削盤などの工作機械に用いる工具駆動装置を例示してい
て、この工具駆動装置１１の場合、主軸３を回転する回
転軸とその駆動部の構成が第１の実施の形態と異なる。
ここでは、異なる部位に新たな符号を付して説明を加
え、他の各部については第１の実施の形態と同じ符号を
付してその重複した説明を省略する。
【００１７】ここで回転軸及びその駆動部がベーン形の
エアモータ９により構成されている。このエアモータ９
は、給気ポート９１、排気ポート９２を有するシリンダ
９０と、シリンダ９０の軸芯に対して偏心した位置に挿
通された回転軸であるロータ９３と、ロータ９３の周面
にばね手段を介して取り付けられた複数のベーン９４と
を備え、ハウジング２の後部軸受固定部２２にころがり
軸受６０が固定され、このころがり軸受６０にロータ９
３を支持されて、ハウジング２に内蔵されている。ま
た、ハウジング２の後部に圧縮空気供給部９５、圧縮空
気排出部９６が取り付けられていて、これらがそれぞれ
シリンダ９０の給気ポート９１、排気ポート９２に接続
されている。
エアモータ９により構成されている。このエアモータ９
は、給気ポート９１、排気ポート９２を有するシリンダ
９０と、シリンダ９０の軸芯に対して偏心した位置に挿
通された回転軸であるロータ９３と、ロータ９３の周面
にばね手段を介して取り付けられた複数のベーン９４と
を備え、ハウジング２の後部軸受固定部２２にころがり
軸受６０が固定され、このころがり軸受６０にロータ９
３を支持されて、ハウジング２に内蔵されている。ま
た、ハウジング２の後部に圧縮空気供給部９５、圧縮空
気排出部９６が取り付けられていて、これらがそれぞれ
シリンダ９０の給気ポート９１、排気ポート９２に接続
されている。
【００１８】このエアモータ９のロータ９３の一方端に
軸端継手９７が固定されている。この軸端継手９７は、
第１の実施の形態における回転軸５の軸端継手７２と同
様に、その軸芯に軸方向に穿孔されたピン挿通部７２１
と、その周囲に円周方向に等間隔に、かつ主軸３側の継
手ピン７１２と互い違いの配列にして軸方向に向けて突
出された３本の継手ピン７２２とを備える。各継手ピン
７２２の先端側に円周方向に溝７２３が形成され、この
溝７２３にОリング７２４が２本ずつ嵌着されている。
この軸端継手９７が中間継手７０に連結されて、主軸３
にロータ９３が連結される。
軸端継手９７が固定されている。この軸端継手９７は、
第１の実施の形態における回転軸５の軸端継手７２と同
様に、その軸芯に軸方向に穿孔されたピン挿通部７２１
と、その周囲に円周方向に等間隔に、かつ主軸３側の継
手ピン７１２と互い違いの配列にして軸方向に向けて突
出された３本の継手ピン７２２とを備える。各継手ピン
７２２の先端側に円周方向に溝７２３が形成され、この
溝７２３にОリング７２４が２本ずつ嵌着されている。
この軸端継手９７が中間継手７０に連結されて、主軸３
にロータ９３が連結される。
【００１９】このようにして工具駆動装置１１は、２つ
の空気軸受４１、４２上に主軸３がラジアル方向とスラ
スト方向とを非接触により支持されて、エアモータ９に
より回転駆動される。すなわち、圧縮空気供給部９５か
ら圧縮空気が供給され、給気ポート９１を通してシリン
ダ９０へ送り込まれ、これにベーン９４が押圧されて、
ロータ９３が回転される。なお、ロータ９３の回転とと
もに圧縮空気は排気ポート９２を通して圧縮空気排出部
９６から排気される。このロータ９３の回転に対して、
軸継手７を構成する主軸３側の軸端継手７１、中間継手
７０、ロータ９３側の軸端継手９７が相互に係合して、
ロータ９３の回転が主軸３に伝達され、主軸３は空気軸
受４１、４２に非接触により支持されて安定して、正常
に回転する。これに対して、ロータ９３に回転以外の動
きが発生した場合、これら主軸３側の軸端継手７１、中
間継手７０、ロータ９３側の軸端継手９７が相互に係合
せず、このロータ９３に生じた回転以外の動きが許容さ
れる一方主軸３に伝達されず、主軸３は空気軸受４１、
４２上で安定して、正常に回転する。
の空気軸受４１、４２上に主軸３がラジアル方向とスラ
スト方向とを非接触により支持されて、エアモータ９に
より回転駆動される。すなわち、圧縮空気供給部９５か
ら圧縮空気が供給され、給気ポート９１を通してシリン
ダ９０へ送り込まれ、これにベーン９４が押圧されて、
ロータ９３が回転される。なお、ロータ９３の回転とと
もに圧縮空気は排気ポート９２を通して圧縮空気排出部
９６から排気される。このロータ９３の回転に対して、
軸継手７を構成する主軸３側の軸端継手７１、中間継手
７０、ロータ９３側の軸端継手９７が相互に係合して、
ロータ９３の回転が主軸３に伝達され、主軸３は空気軸
受４１、４２に非接触により支持されて安定して、正常
に回転する。これに対して、ロータ９３に回転以外の動
きが発生した場合、これら主軸３側の軸端継手７１、中
間継手７０、ロータ９３側の軸端継手９７が相互に係合
せず、このロータ９３に生じた回転以外の動きが許容さ
れる一方主軸３に伝達されず、主軸３は空気軸受４１、
４２上で安定して、正常に回転する。
【００２０】このように第２の実施の形態によれば、２
つの空気軸受４１、４２を用い、主軸３のラジアル方向
とスラスト方向を非接触により支持し、この主軸３にエ
アモータ９のロータ９３を軸継手７により連結して、ロ
ータ９３の回転を主軸３に伝達するとともに、ロータ９
３の回転以外の動きを許容する一方この動きを主軸３に
伝達しないようにしているので、主軸３を安定して、正
常に回転することができる。
つの空気軸受４１、４２を用い、主軸３のラジアル方向
とスラスト方向を非接触により支持し、この主軸３にエ
アモータ９のロータ９３を軸継手７により連結して、ロ
ータ９３の回転を主軸３に伝達するとともに、ロータ９
３の回転以外の動きを許容する一方この動きを主軸３に
伝達しないようにしているので、主軸３を安定して、正
常に回転することができる。
【００２１】なお、第２の実施の形態において、エアモ
ータを電動モータに代えることができ、このようにして
も同様の作用効果を奏することができる。
ータを電動モータに代えることができ、このようにして
も同様の作用効果を奏することができる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
主軸を静圧流体軸受により支持し、この主軸に回転軸を
軸継手により連結して、回転軸の回転を主軸に伝達する
とともに、回転軸の回転以外の動きを許容する一方この
動きを主軸に伝達しないようにしているので、回転軸に
振れ回りや引き抜き方向の移動が発生しても、主軸を安
定して、正常に回転することができ、工具を適切に動作
させることができる。
主軸を静圧流体軸受により支持し、この主軸に回転軸を
軸継手により連結して、回転軸の回転を主軸に伝達する
とともに、回転軸の回転以外の動きを許容する一方この
動きを主軸に伝達しないようにしているので、回転軸に
振れ回りや引き抜き方向の移動が発生しても、主軸を安
定して、正常に回転することができ、工具を適切に動作
させることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態として示す研削盤な
どの工作機械に用いる工具駆動装置の断面図
どの工作機械に用いる工具駆動装置の断面図
【図２】同工具駆動装置に用いる軸継手の拡大分解斜視
図
図
【図３】同工具駆動装置に用いる軸継手の拡大断面図
【図４】本発明の第２の実施の形態として示す研削盤な
どの工作機械に用いる工具駆動装置の断面図
どの工作機械に用いる工具駆動装置の断面図
１ 工具駆動装置
２ ハウジング
２０ 溝
２１ 前部軸受固定部
２２ 後部軸受固定部
２３ 空気の供給口
２４ 空気の流路
２５ 空気出口
３ 主軸
３１ 工具の装着部
３２ フランジ
４ 静圧流体軸受
４０ オリフィス
４１、４２ 空気軸受
４２１ ラジアル方向軸受
４２２ スラスト方向軸受
５ 回転軸
５０ プーリ
５１ ねじ
６、６０ ころがり軸受
７ 軸継手
７０ 中間継手
７０１ ピン挿通部
７０２ 継手ピン
７０３ 溝
７０４ Оリング
７０５ フランジ
７１ 軸端継手
７１１ ピン挿通部
７１２ 継手ピン
７１３ 溝
７１４ Оリング
７２ 軸端継手
７２１ ピン挿通部
７２２ 継手ピン
７２３ 溝
７２４ Оリング
８ 防塵部材
８０ ねじ穴
１１ 工具駆動装置
９ エアモータ
９０ シリンダ
９１ 給気ポート
９２ 排気ポート
９３ ロータ
９４ ベーン
９５ 圧縮空気供給部
９６ 圧縮空気排出部
９７ 軸端継手
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平10−180582（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−50317（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−264330（ＪＰ，Ａ)
実開 昭51−120581（ＪＰ，Ｕ)
実開 平６−14557（ＪＰ，Ｕ)
実開 平１−80828（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭49−131439（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16D 3/70,3/52,3/28
B23Q 5/04
F16C 32/06
Claims (8)
- 【請求項１】 軸端に工具の装着部を有する主軸と、 前記主軸を非接触により支持する静圧流体軸受と、 前記主軸と同軸上に軸受を介して支持され、駆動部によ
り回転駆動される回転軸と、 前記主軸及び前記回転軸の相互に対向する軸端にそれぞ
れ設けられた軸端継手と、前記主軸と前記回転軸との間
に介装され、これら２軸の前記各軸端継手に係合可能な
中間継手とにより構成され、前記主軸と前記回転軸とを
連結する軸継手とを備え、 前記主軸の軸端継手は、軸端の中心に軸方向に穿孔され
たピン挿通部とその周囲に円周方向に等間隔に、軸方向
に突出された複数の継手ピンと各継手ピンの先端側に取
り付けられたОリングとを具備し、前記回転軸の軸端継
手は、軸端の中心に軸方向に穿孔されたピン挿通部とそ
の周囲に円周方向に等間隔に、かつ前記主軸の継手ピン
と互い違いの配列にして軸方向に突出された複数の継手
ピンと各継手ピンの先端側に取り付けられたОリングと
を具備し、前記中間継手は、前記主軸及び前記回転軸の
各ピン挿通部に挿通可能なピンとその周面に形成され、
前記主軸及び前記回転軸の各継手ピンを挿通可能な複数
のピン挿通部を有するフランジとピンの両端側及びフラ
ンジに隣接する部分に取り付けられたОリングとを具備
し、 前記主軸の軸端継手の中心のピン挿通部に対して前記中
間継手のピンが挿通されるとともに、前記主軸の軸端継
手の各継手ピンが前記中間継手の各ピン挿通部に挿通さ
れて、前記主軸に前記中間継手の片側一方が連結され、
前記回転軸の軸端継手の中心のピン挿通部に対して前記
中間継手のピンが挿通されるとともに、前記回転軸の軸
端継手の各継手ピンが前記中間継手の各ピン挿通部に挿
通されて、前記回転軸が前記中間継手の片側他方に連結
される ことを特徴とする工具駆動装置。 - 【請求項２】 静圧流体軸受は、主軸の略全長に沿って
支持可能に複数の静圧流体軸受が直列に配置される請求
項１に記載の工具駆動装置。 - 【請求項３】 静圧流体軸受は、主軸のラジアル方向を
支持するラジアル方向軸受と、主軸のスラスト方向を支
持するスラスト方向軸受とを備える請求項１又は２に記
載の工具駆動装置。 - 【請求項４】 ラジアル方向軸受は、その軸方向の複数
箇所に、円周方向に複数のオリフィスを備える請求項３
に記載の工具駆動装置。 - 【請求項５】 スラスト方向軸受は、円周方向に複数の
オリフィスを備える請求項３又は４に記載の工具駆動装
置。 - 【請求項６】 静圧流体軸受に空気軸受が用いられる請
求項１乃至５のいずれかに記載の工具駆動装置。 - 【請求項７】 駆動部が外付けのモータユニットにより
構成され、回転軸は軸端にプーリを備え、ベルト伝動に
より回転駆動される請求項１乃至６のいずれかに記載の
工具駆動装置。 - 【請求項８】 駆動部がエアモータ又は電動モータによ
り構成され、回転軸はエアモータ又は電動モータに直結
されて、回転駆動される請求項１乃至６のいずれかに記
載の工具駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000231024A JP3445777B2 (ja) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | 工具駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000231024A JP3445777B2 (ja) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | 工具駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002039207A JP2002039207A (ja) | 2002-02-06 |
| JP3445777B2 true JP3445777B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=18723907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000231024A Expired - Fee Related JP3445777B2 (ja) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | 工具駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3445777B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014206239A (ja) * | 2013-04-15 | 2014-10-30 | 株式会社クリセブン | 撓み軸継手 |
| KR101664107B1 (ko) * | 2015-09-25 | 2016-10-10 | (주)기흥기계 | 조립성이 우수한 가공장치용 램 |
| CN111817482B (zh) * | 2020-06-24 | 2021-12-24 | 库卡机器人制造（上海）有限公司 | 高转速驱动装置 |
-
2000
- 2000-07-31 JP JP2000231024A patent/JP3445777B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002039207A (ja) | 2002-02-06 |
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