JPH0457608A - 工作機械の主軸装置 - Google Patents
工作機械の主軸装置Info
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- JPH0457608A JPH0457608A JP16851890A JP16851890A JPH0457608A JP H0457608 A JPH0457608 A JP H0457608A JP 16851890 A JP16851890 A JP 16851890A JP 16851890 A JP16851890 A JP 16851890A JP H0457608 A JPH0457608 A JP H0457608A
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Landscapes
- Gripping On Spindles (AREA)
- Turning (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、各種の工作機械の主軸頭に対して共通的に取
付けられるカートリッジ式の主軸装置に関する。
付けられるカートリッジ式の主軸装置に関する。
工作機械の主軸の駆動機構としては、主軸の基部に隣接
して設置されたモータからベルト／プーリ機構を介して
主軸に回転力を伝達する形式のものとか、モータのステ
ータを主軸のハウジングと一体化し、ロータを主軸自体
と一体化したビルトイン形式のもの等がある。
して設置されたモータからベルト／プーリ機構を介して
主軸に回転力を伝達する形式のものとか、モータのステ
ータを主軸のハウジングと一体化し、ロータを主軸自体
と一体化したビルトイン形式のもの等がある。
〔発明が解決しようとする課題］
ベルト／プーリ形式の駆動機構においては、回転部から
の発熱・騒音が多く、又、ベルトの消耗が激しい欠点が
ある。一方、ビルトイン形式の場合は電気的な発熱が避
けられず、又、主軸を受ける前後のベアリングの間隔が
広くなる欠点がある。
の発熱・騒音が多く、又、ベルトの消耗が激しい欠点が
ある。一方、ビルトイン形式の場合は電気的な発熱が避
けられず、又、主軸を受ける前後のベアリングの間隔が
広くなる欠点がある。
更に、両者共、主軸装置のサイズが大きくなり、しかも
主軸頭の種類毎に個別に設計を行う必要があった。
主軸頭の種類毎に個別に設計を行う必要があった。
本発明は、このような従来技術の問題点を解決し、発熱
・騒音が少なく、コンパクトに作製でき、しかも各種主
軸頭に対して共通に適用可能に標準化された、保守の容
易な主軸装置を提供することを目的とする。
・騒音が少なく、コンパクトに作製でき、しかも各種主
軸頭に対して共通に適用可能に標準化された、保守の容
易な主軸装置を提供することを目的とする。
この目的は、工作機械の主軸台に主軸軸線方向に組み込
み可能なカートリッジ式ハウジングと、該ハウジング内
部に回転可能に軸支された主軸と、該主軸前端のテーパ
孔に工具を引込み装着すべく前記主軸内部に貫通して設
けられ、常時後方に付勢されているドローバーと、該ド
ローバーを前記主軸の前方に移動させる工具アンクラン
プ手段と、前記主軸の後端に駆動軸が直結されるように
前記ハウジングに取付けられた回転駆動モータとを具え
、前記アンクランプ手段が前記主軸の外周部分に設けら
れて構成されたことを特徴とする工作機械の主軸装置に
よって達成される。
み可能なカートリッジ式ハウジングと、該ハウジング内
部に回転可能に軸支された主軸と、該主軸前端のテーパ
孔に工具を引込み装着すべく前記主軸内部に貫通して設
けられ、常時後方に付勢されているドローバーと、該ド
ローバーを前記主軸の前方に移動させる工具アンクラン
プ手段と、前記主軸の後端に駆動軸が直結されるように
前記ハウジングに取付けられた回転駆動モータとを具え
、前記アンクランプ手段が前記主軸の外周部分に設けら
れて構成されたことを特徴とする工作機械の主軸装置に
よって達成される。
又、前記工具アンクランプ手段は、前記主軸の軸線方向
と垂直に貫通した切り欠き孔を通り前記ドローバーに固
定された押圧板ζ、該押圧板を前記主軸に対して前方に
移動させるためのピストン／シリンダ機構とからなり、
該シリンダは前記主軸と同軸に前記ハウジングの内壁に
固定され、前記ピストンは前記シリンダの内部に摺動可
能に嵌合し、前記シリンダ内に供給される作動油の圧力
によって前進し、前記押圧板を介して前記ドローバ−を
前方へ移動させ工具をアンクランプし、前記主軸及び／
又は前記回転駆動モータの駆動軸は前記ピストンの内部
空間を貫通していることが望ましい。
と垂直に貫通した切り欠き孔を通り前記ドローバーに固
定された押圧板ζ、該押圧板を前記主軸に対して前方に
移動させるためのピストン／シリンダ機構とからなり、
該シリンダは前記主軸と同軸に前記ハウジングの内壁に
固定され、前記ピストンは前記シリンダの内部に摺動可
能に嵌合し、前記シリンダ内に供給される作動油の圧力
によって前進し、前記押圧板を介して前記ドローバ−を
前方へ移動させ工具をアンクランプし、前記主軸及び／
又は前記回転駆動モータの駆動軸は前記ピストンの内部
空間を貫通していることが望ましい。
本発明の主軸装置は、その後端に直結されているモータ
によって直接に回転駆動され、ベルトやプーリ等の伝達
機構が介在しない。従ってそのハウジングを工作機械の
主軸台に取付けるのみで、各種の工作機械に対して互換
性を以て共通的に適用することが可能である。又、この
構成によって、モータと主軸部とが容易に分離可能とな
り、保守・点検の際の工数が削減できる。
によって直接に回転駆動され、ベルトやプーリ等の伝達
機構が介在しない。従ってそのハウジングを工作機械の
主軸台に取付けるのみで、各種の工作機械に対して互換
性を以て共通的に適用することが可能である。又、この
構成によって、モータと主軸部とが容易に分離可能とな
り、保守・点検の際の工数が削減できる。
以下、図面に示す好適実施例に基づいて、本発明を更に
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第１図は、本発明にかかる主軸装置の構造を示す側断面
図である。
図である。
中空のハウジング１の内部には、軸受２ａ＋ ２ｂ。
２ｃ、 ２ｄによって主軸５が回転可能に支持されてい
る。軸受は油圧を利用したハイドロテーバスリーブ１７
によって強固に主軸５に固定されている。
る。軸受は油圧を利用したハイドロテーバスリーブ１７
によって強固に主軸５に固定されている。
主軸５の前端にはテーパ孔６が設けられ、これに工具テ
ーバシャンク７が嵌合し、その後部に設けられたプルス
タッド８をコレット９が把持して工具が主軸５に取付け
られている。コレット９の内面は、主軸５の軸心に沿っ
て設けられているドローバ−１０の外面と凹凸部で噛み
合い、ドローバ−１０と共に軸線方向に移動可能に構成
されている。該ドローバ−１０はその外周上に設けられ
ている多数の皿ばね１１によって、皿ばね押さえ１２を
介して常に後方に付勢され、これに伴って前記コレット
９はテーバシャンク７を主軸内に引き込むように作用し
ている。
ーバシャンク７が嵌合し、その後部に設けられたプルス
タッド８をコレット９が把持して工具が主軸５に取付け
られている。コレット９の内面は、主軸５の軸心に沿っ
て設けられているドローバ−１０の外面と凹凸部で噛み
合い、ドローバ−１０と共に軸線方向に移動可能に構成
されている。該ドローバ−１０はその外周上に設けられ
ている多数の皿ばね１１によって、皿ばね押さえ１２を
介して常に後方に付勢され、これに伴って前記コレット
９はテーバシャンク７を主軸内に引き込むように作用し
ている。
主軸５の後端部は後述する機構によってモータ１３のシ
ャフト１４に同軸に直結されており、ハウジング１はそ
の後端のブラケット１５によってモータ１３のケースに
ねし止め・固定されて、体化されている。
ャフト１４に同軸に直結されており、ハウジング１はそ
の後端のブラケット１５によってモータ１３のケースに
ねし止め・固定されて、体化されている。
工具を主軸５から取り外すためには、ドローバ−ＩＯを
皿ばね１１の付勢力に打ち勝って前方に押し出し、コレ
ット９の先端を主軸の内壁に設けられた逃げ溝１６まで
移動させ、プルスタッド８に対する把持を解放してテー
バシャンク７をテーバ孔６から外すことが必要である。
皿ばね１１の付勢力に打ち勝って前方に押し出し、コレ
ット９の先端を主軸の内壁に設けられた逃げ溝１６まで
移動させ、プルスタッド８に対する把持を解放してテー
バシャンク７をテーバ孔６から外すことが必要である。
このようにドローバー１０を前方に押し出すための機構
として、工具アンクランプ機構が設けられている。本発
明の工具アンクランプ機構は、モータシャフト／主軸の
連結機構との干渉を避けるために、ハウジングの内部空
間の後方領域内の主軸の外周に設置されている。
として、工具アンクランプ機構が設けられている。本発
明の工具アンクランプ機構は、モータシャフト／主軸の
連結機構との干渉を避けるために、ハウジングの内部空
間の後方領域内の主軸の外周に設置されている。
工具アンクランプ機構は、ドローバーに固定された押圧
板１９とこれを作動させるピストン／シリンダ機構２０
．２１とからなっている。押圧板１９は、主軸５の軸線
に垂直に貫通した所定長さの切り欠き孔１８を貫通して
軸線に直角方向に設置され、その中心部でドローバ−１
０に固定されている。前記押圧板１９の設置位置より後
方のハウジング１の内壁は大きくえぐられて広い内部空
間を形成し、そこに前方が開放されたシリンダ２１が固
定されている。このシリンダ２１にはピストン２０が軸
線方向に摺動可能に嵌合し、該ピストン２０の前面は前
記押圧板１９の後面に対面している。このシリンダ２１
の内部には、ハウジング１の外壁に設けられた給油孔２
２を通じて作動油が供給され、その圧力によってピスト
ン２０が前方に移動するように構成されている。
板１９とこれを作動させるピストン／シリンダ機構２０
．２１とからなっている。押圧板１９は、主軸５の軸線
に垂直に貫通した所定長さの切り欠き孔１８を貫通して
軸線に直角方向に設置され、その中心部でドローバ−１
０に固定されている。前記押圧板１９の設置位置より後
方のハウジング１の内壁は大きくえぐられて広い内部空
間を形成し、そこに前方が開放されたシリンダ２１が固
定されている。このシリンダ２１にはピストン２０が軸
線方向に摺動可能に嵌合し、該ピストン２０の前面は前
記押圧板１９の後面に対面している。このシリンダ２１
の内部には、ハウジング１の外壁に設けられた給油孔２
２を通じて作動油が供給され、その圧力によってピスト
ン２０が前方に移動するように構成されている。
ピストン２０は軸線方向に貫通した中空部を有し、主軸
５はこの中空部を貫通してハウジングｌの後部領域まで
延び、ここで締結リング２４によって主軸内壁に固定さ
れたカップリングスリーブ２３を介してモーターシャフ
ト１４に取付けられ、ストッパ２５．止め具２６によっ
て固定される。
５はこの中空部を貫通してハウジングｌの後部領域まで
延び、ここで締結リング２４によって主軸内壁に固定さ
れたカップリングスリーブ２３を介してモーターシャフ
ト１４に取付けられ、ストッパ２５．止め具２６によっ
て固定される。
高速回転する主軸５を支持する各軸受２ａ＋ ２ｂ＋２
ｃ、 ２ｄは潤滑油ノズル２７から供給されるオイルジ
ェットによって潤滑と同時に冷却を施される。
ｃ、 ２ｄは潤滑油ノズル２７から供給されるオイルジ
ェットによって潤滑と同時に冷却を施される。
この潤滑油は滞留しないように直ちに吸引され、冷却装
置を経て循環する。
置を経て循環する。
この主軸装置はモータを外したカートリッジ式ハウジン
グ部分を工作機械の主軸台２８に組み込み可能であり、
タイプの異なる各種の工作機械に対して共通的に互換性
を以て適用することができる。
グ部分を工作機械の主軸台２８に組み込み可能であり、
タイプの異なる各種の工作機械に対して共通的に互換性
を以て適用することができる。
工具を取り外す場合には、給油孔２２を通じて作動油を
シリンダ２１の内部に供給し、その圧力によってピスト
ン２０を前方に押し出して押圧板１９に係合させる。シ
リンダの内圧が更に高まると、押圧板１９は皿ばね１１
の付勢力に打ち勝って切り欠き孔１８の範囲内で移動し
、これに固定されたドローバー１０を軸線方向に前進さ
せる。
シリンダ２１の内部に供給し、その圧力によってピスト
ン２０を前方に押し出して押圧板１９に係合させる。シ
リンダの内圧が更に高まると、押圧板１９は皿ばね１１
の付勢力に打ち勝って切り欠き孔１８の範囲内で移動し
、これに固定されたドローバー１０を軸線方向に前進さ
せる。
これによってコレット９も前方に移動し、その先端の突
起が逃げ溝１６内に退避し、プルスタッド８に対する把
持を解除する。これによってテーバシャンク７が主軸か
ら外れる。この状態を第２図に示す。
起が逃げ溝１６内に退避し、プルスタッド８に対する把
持を解除する。これによってテーバシャンク７が主軸か
ら外れる。この状態を第２図に示す。
このとき、シリンダ２１は反力によってストッパ２５に
当接するまで後方へ移動する。すると、シリンダの反力
はストッパ２５を介して究極的に主軸５を後方へ押圧す
るように作用する。一方、ピストン２０は皿ばね１１を
圧縮し、究極的には逃げ溝１６を形成しであるカラーが
主軸５を前方へ押圧するように作用する。結局、両押圧
力は同じ大きさで方向が反対の力なので、相殺されて、
結果としてベアリング２ａ、 ２ｂ、 ２ｃにアンクラ
ンプによるピストン２０の押圧力を作用させない効果が
ある。
当接するまで後方へ移動する。すると、シリンダの反力
はストッパ２５を介して究極的に主軸５を後方へ押圧す
るように作用する。一方、ピストン２０は皿ばね１１を
圧縮し、究極的には逃げ溝１６を形成しであるカラーが
主軸５を前方へ押圧するように作用する。結局、両押圧
力は同じ大きさで方向が反対の力なので、相殺されて、
結果としてベアリング２ａ、 ２ｂ、 ２ｃにアンクラ
ンプによるピストン２０の押圧力を作用させない効果が
ある。
再度工具クランプ状態にするには、給油孔２２に供給し
た作動油の圧力を解除すれば、皿ばね１１の付勢力でピ
ストン２ｏが後方に戻り、ばね２９の力でシリンダ２１
が前方に戻り、ドローバ−１０によってコレット９がプ
ルスタッド８を引込み、クランプが完了する。
た作動油の圧力を解除すれば、皿ばね１１の付勢力でピ
ストン２ｏが後方に戻り、ばね２９の力でシリンダ２１
が前方に戻り、ドローバ−１０によってコレット９がプ
ルスタッド８を引込み、クランプが完了する。
本発明によれば、モータシャフトを主軸の後端に同軸に
直結した構成を採用したために駆動機構が簡単になり、
主軸装置の発熱が抑えられると共に、主軸装置をコンパ
クトに作製することが可能になる。また、主軸に必要な
各種機構をハウジング内に納めたカートリッジ式ハウジ
ングにしたことにもよって、タイプの異なる各種の工作
機械に対して、同一の主軸装置を共通に適用することが
でき、生産管理上の合理化が可能となる。
直結した構成を採用したために駆動機構が簡単になり、
主軸装置の発熱が抑えられると共に、主軸装置をコンパ
クトに作製することが可能になる。また、主軸に必要な
各種機構をハウジング内に納めたカートリッジ式ハウジ
ングにしたことにもよって、タイプの異なる各種の工作
機械に対して、同一の主軸装置を共通に適用することが
でき、生産管理上の合理化が可能となる。
又、モータ部分と主軸部分とを容易に分離／組立するこ
とができるので、保守の工数が減少する。
とができるので、保守の工数が減少する。
第１図は本発明の主軸装置の工具を把持したクランプ状
態の側断面図、 第２図は同じく工具の把持を解除したアンクランプ状態
の側断面図である。 １−・−ハウジング ２ａ、 ２ｂ、 ２ｃ、 ２ｄ−−軸受５−・−主軸 ６・・−テーバ孔 ７−テーバシャンク ８−プルスタッド ９−コレット １０−・ドローバ− １−・−皿ばね ２・−皿ばね押さえ ３・−モータ ４・−モータシャフト ５−ブラケット ６・−逃げ溝 ７−ハイドロテーバスリーブ ８−切り欠き孔 ９−押圧板 ０・・−ピストン １− シリンダ ２−・給油孔 ３−・カップリングスリーブ ４−締結リング ５・−ストッパ ６−・止め具 ７・・−潤滑油ノズル ８−主軸台 ９−ばね
態の側断面図、 第２図は同じく工具の把持を解除したアンクランプ状態
の側断面図である。 １−・−ハウジング ２ａ、 ２ｂ、 ２ｃ、 ２ｄ−−軸受５−・−主軸 ６・・−テーバ孔 ７−テーバシャンク ８−プルスタッド ９−コレット １０−・ドローバ− １−・−皿ばね ２・−皿ばね押さえ ３・−モータ ４・−モータシャフト ５−ブラケット ６・−逃げ溝 ７−ハイドロテーバスリーブ ８−切り欠き孔 ９−押圧板 ０・・−ピストン １− シリンダ ２−・給油孔 ３−・カップリングスリーブ ４−締結リング ５・−ストッパ ６−・止め具 ７・・−潤滑油ノズル ８−主軸台 ９−ばね
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、工作機械の主軸台に主軸軸線方向に組み込み可能な
カートリッジ式ハウジングと、該ハウジング内部に回転
可能に軸支された主軸と、該主軸前端のテーパ孔に工具
を引込み装着すべく前記主軸内部に貫通して設けられ、
常時後方に付勢されているドローバーと、該ドローバー
を前記主軸の前方に移動させる工具アンクランプ手段と
、前記主軸の後端に駆動軸が直結されるように前記ハウ
ジングに取付けられた回転駆動モータとを具え、前記ア
ンクランプ手段が前記主軸の外周部分に設けられて構成
されたことを特徴とする工作機械の主軸装置。 ２、前記工具アンクランプ手段は、前記主軸の軸線方向
と垂直に貫通した切り欠き孔を通り前記ドローバーに固
定された押圧板と、該押圧板を前記主軸に対して前方に
移動させるためのピストン／シリンダ機構とからなり、
該シリンダは前記主軸と同軸に前記ハウジングの内壁に
固定され、前記ピストンは前記シリンダの内部に摺動可
能に嵌合し、前記シリンダ内に供給される作動油の圧力
によって前進し、前記押圧板を介して前記ドローバーを
前方へ移動させ工具をアンクランプし、前記主軸及び／
又は前記回転駆動モータの駆動軸は前記ピストンの内部
空間を貫通して構成された請求項１に記載された工作機
械の主軸装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16851890A JPH0457608A (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | 工作機械の主軸装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16851890A JPH0457608A (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | 工作機械の主軸装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0457608A true JPH0457608A (ja) | 1992-02-25 |
Family
ID=15869522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16851890A Pending JPH0457608A (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | 工作機械の主軸装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0457608A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7165302B2 (en) * | 2001-11-26 | 2007-01-23 | Makino Milling Machine Co., Ltd | Spindle device of machine tool and method of replacing spindle |
| CN106466717A (zh) * | 2015-08-18 | 2017-03-01 | 林志贺 | 浮动打刀式加工中心主轴单元 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59134629A (ja) * | 1983-01-10 | 1984-08-02 | マイヤ−・ウント・コムパニ− | 工作工具装置 |
-
1990
- 1990-06-28 JP JP16851890A patent/JPH0457608A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59134629A (ja) * | 1983-01-10 | 1984-08-02 | マイヤ−・ウント・コムパニ− | 工作工具装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7165302B2 (en) * | 2001-11-26 | 2007-01-23 | Makino Milling Machine Co., Ltd | Spindle device of machine tool and method of replacing spindle |
| CN106466717A (zh) * | 2015-08-18 | 2017-03-01 | 林志贺 | 浮动打刀式加工中心主轴单元 |
| CN106466717B (zh) * | 2015-08-18 | 2019-12-31 | 常州冠轴数控设备有限公司 | 浮动打刀式加工中心主轴单元 |
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