JP6451147B2 - 主軸装置 - Google Patents
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Description
また、高速回転主軸における駆動方法としては、歯車駆動やベルト駆動、或いは、カップリングによる直結駆動よりも、主軸内にモータを内蔵した、所謂、モータビルトイン主軸が大勢を占めている。
しかしながら、図12に示す構造では、冷却部は、発熱部(軸受112,113)から径方向に離れた位置に配置されており、また、すきま嵌めで嵌合するスリーブ114とリアハウジング115との間の熱伝達効率が低いため、冷却効率が低いという問題がある。したがって、リアハウジングは冷却されるが、スリーブが効率良く冷却されず、リアハウジングとスリーブとの間の隙間が小さくなってスライド不良が発生する虞がある。このため、前側軸受(固定側軸受)と後側軸受(自由側軸受)間で熱膨張による突っ張り荷重が発生し、軸受に過大荷重が負荷されて軸受が損傷する可能性がある。或いは、予圧抜けが発生して異音や異常振動が発生する要因となる。
(1) ハウジングと、
該ハウジングに対して相対回転自在な回転軸と、
内輪が前記回転軸の一端側に外嵌され、外輪が前記ハウジングに固定される固定側軸受と、
前記回転軸の他端側で前記ハウジング内に配置され、前記回転軸の軸方向に移動可能なスリーブと、
内輪が前記回転軸の他端側に外嵌され、外輪が前記スリーブに内嵌される自由側軸受と、
を有する主軸装置であって、
互いに対向する前記スリーブの外周面と前記ハウジングの内周面との間には、冷却媒体が流動可能な冷却路が形成され、
前記冷却路は、前記スリーブの軸方向一端側から他端側までの間で、該スリーブの外周面に形成された複数条の螺旋溝であり、
前記ハウジングは、前記複数条の螺旋溝それぞれの一端部に連通して前記冷却媒体が供給される複数の供給口と、前記複数条の螺旋溝それぞれの他端部に連通して螺旋溝を流動した前記冷却媒体が排出される複数の排出口とを備えることを特徴とする主軸装置。
(2) 前記冷却路の前記軸方向両側には、前記スリーブの外周面と前記ハウジングの内周面との間を液密に封止する環状の弾性部材が配設されることを特徴とする(1)に記載の主軸装置。
(3) 前記スリーブの前記ハウジングの内周面と対面する外周面の両端縁部、又は前記ハウジングの内周面の両端縁部には、面取り部が形成されることを特徴とする(1)又は(2)に記載の主軸装置。
(4) 前記螺旋溝の側壁面は、前記軸方向と直交する方向に対して傾斜して形成されることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか一項に記載の主軸装置。
(5) それぞれの前記螺旋溝は、前記一端部と前記他端部とが、前記スリーブの外周面の周方向に180°位相を異ならせて配置されることを特徴とする(1)〜(4)のいずれか一項に記載の主軸装置。
(6) 前記複数条の螺旋溝は、前記一端部同士、前記他端部同士が、前記スリーブの外周面の周方向に45°以内で位相を異ならせて配置されることを特徴とする(1)〜(5)のいずれか一項に記載の主軸装置。
主軸装置10は、ハウジング11と、一端(図中左側)に不図示の工具が取り付けられ、ハウジング11に対して相対回転自在な回転軸12と、回転軸12の前端側(図中左側)に配設された一対の固定側軸受(本実施形態では、アンギュラ玉軸受)13,13と、回転軸12の後端側(図中右側)に配設された一対の自由側軸受(本実施形態では、アンギュラ玉軸受)14,14と、ハウジング11に内挿されて軸方向にスライド移動可能なスリーブ15と、を備える。
11 ハウジング
12 回転軸
13 固定側軸受
14 自由側軸受
16 軸受スリーブ(スリーブ)
16b スリーブの外周面
18,23 外輪
19,24 内輪
28,30,40 冷却路
31 ハウジング本体
32 フロントハウジング
33 リアハウジング(ハウジング)
33a ハウジングの内周面
41 螺旋溝
41A 第1の螺旋溝
41B 第2の螺旋溝
41Aa 第1の螺旋溝の一端部
41Ab 第1の螺旋溝の他端部
41Ba 第2の螺旋溝の一端部
41Bb 第2の螺旋溝の他端部
43 面取り部
45 Oリング(弾性部材)
51 供給口
52 排出口
Claims (6)
- ハウジングと、
該ハウジングに対して相対回転自在な回転軸と、
内輪が前記回転軸の一端側に外嵌され、外輪が前記ハウジングに固定される固定側軸受と、
前記回転軸の他端側で前記ハウジング内に配置され、前記回転軸の軸方向に移動可能なスリーブと、
内輪が前記回転軸の他端側に外嵌され、外輪が前記スリーブに内嵌される自由側軸受と、
を有する主軸装置であって、
互いに対向する前記スリーブの外周面と前記ハウジングの内周面との間には、冷却媒体が流動可能な冷却路が形成され、
前記冷却路は、前記スリーブの軸方向一端側から他端側までの間で、該スリーブの外周面に形成された複数条の螺旋溝であり、
前記ハウジングは、前記複数条の螺旋溝それぞれの一端部に連通して前記冷却媒体が供給される複数の供給口と、前記複数条の螺旋溝それぞれの他端部に連通して螺旋溝を流動した前記冷却媒体が排出される複数の排出口とを備えることを特徴とする主軸装置。 - 前記冷却路の前記軸方向両側には、前記スリーブの外周面と前記ハウジングの内周面との間を液密に封止する環状の弾性部材が配設されることを特徴とする請求項1に記載の主軸装置。
- 前記スリーブの前記ハウジングの内周面と対面する外周面の両端縁部、又は前記ハウジングの内周面の両端縁部には、面取り部が形成されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の主軸装置。
- 前記螺旋溝の側壁面は、前記軸方向と直交する方向に対して傾斜して形成されることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の主軸装置。
- それぞれの前記螺旋溝は、前記一端部と前記他端部とが、前記スリーブの外周面の周方向に180°位相を異ならせて配置されることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の主軸装置。
- 前記複数条の螺旋溝は、前記一端部同士、前記他端部同士が、前記スリーブの外周面の周方向に45°以内で位相を異ならせて配置されることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の主軸装置。
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