JPH05200605A - 回転機械のワークスピンドル - Google Patents
回転機械のワークスピンドルInfo
- Publication number
- JPH05200605A JPH05200605A JP4179579A JP17957992A JPH05200605A JP H05200605 A JPH05200605 A JP H05200605A JP 4179579 A JP4179579 A JP 4179579A JP 17957992 A JP17957992 A JP 17957992A JP H05200605 A JPH05200605 A JP H05200605A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spindle
- work spindle
- work
- bearing
- flange
- Prior art date
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/70—Stationary or movable members for carrying working-spindles for attachment of tools or work
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Turning (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 チャックを固定するためのスピンドルフラン
ジと、ワークスピンドルを主軸台で回転可能に保持する
ための、前方のスピンドル軸受と後方のスピンドル軸受
との間でワークスピンドルに固定された、駆動モータの
回転子とを有する回転機械のワークスピンドルを改良し
て、駆動モータの回転子をワークスピンドルから取り外
す必要なしに、ワークスピンドルを主軸台に組み込むこ
とができるようにする。 【構成】 スピンドルフランジ１２がワークスピンドル
６に解除可能に結合されていて、駆動モータ１１とは反
対側のスピンドル軸受４，５における、ワークスピンド
ル６の外径が、スピンドル軸受４，５の内径よりも大き
くない。
ジと、ワークスピンドルを主軸台で回転可能に保持する
ための、前方のスピンドル軸受と後方のスピンドル軸受
との間でワークスピンドルに固定された、駆動モータの
回転子とを有する回転機械のワークスピンドルを改良し
て、駆動モータの回転子をワークスピンドルから取り外
す必要なしに、ワークスピンドルを主軸台に組み込むこ
とができるようにする。 【構成】 スピンドルフランジ１２がワークスピンドル
６に解除可能に結合されていて、駆動モータ１１とは反
対側のスピンドル軸受４，５における、ワークスピンド
ル６の外径が、スピンドル軸受４，５の内径よりも大き
くない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、チャックを固定するた
めのスピンドルフランジと、ワークスピンドルを主軸台
で回転可能に保持するための、前方のスピンドル軸受と
後方のスピンドル軸受との間でワークスピンドルに固定
された、駆動モータの回転子とを有する回転機械のワー
クスピンドルに関する。
めのスピンドルフランジと、ワークスピンドルを主軸台
で回転可能に保持するための、前方のスピンドル軸受と
後方のスピンドル軸受との間でワークスピンドルに固定
された、駆動モータの回転子とを有する回転機械のワー
クスピンドルに関する。
【０００２】
【従来の技術】このような形式のワークスピンドルはド
イツ連邦共和国特許第２７２４４４０号明細書に開示さ
れている。この公知のワークスピンドルにおいては、冷
却装置が設けられている。ワークスピンドルは一体的に
構成されていて、チャックを備えている。スピンドルに
電機子巻線を固定する点に関しては何も述べられていな
い。
イツ連邦共和国特許第２７２４４４０号明細書に開示さ
れている。この公知のワークスピンドルにおいては、冷
却装置が設けられている。ワークスピンドルは一体的に
構成されていて、チャックを備えている。スピンドルに
電機子巻線を固定する点に関しては何も述べられていな
い。
【０００３】主軸駆動装置の詳細については、Fa.Indra
mat GmbH（エフエー、インドラマート有限会社）のPros
pekt D 71 608/05.91に“lMB-Digitale intelligente AC-Hauptantriebe mit Bausatzspindelmotoren”のタイ
トルで開示されている。この出版物の第２頁及び第３頁
には、主軸台に支承されたワークスピンドルについて説
明されており、該ワークスピンドルには、油圧プレス式
接続部材を有する駆動モータの回転子が固定されてい
る。油圧プレス式接続部材は、主軸台にワークスピンド
ルを組み込むか若しくは場合によっては分解することが
できるようにするために必要である。
mat GmbH（エフエー、インドラマート有限会社）のPros
pekt D 71 608/05.91に“lMB-Digitale intelligente AC-Hauptantriebe mit Bausatzspindelmotoren”のタイ
トルで開示されている。この出版物の第２頁及び第３頁
には、主軸台に支承されたワークスピンドルについて説
明されており、該ワークスピンドルには、油圧プレス式
接続部材を有する駆動モータの回転子が固定されてい
る。油圧プレス式接続部材は、主軸台にワークスピンド
ルを組み込むか若しくは場合によっては分解することが
できるようにするために必要である。
【０００４】油圧プレス式接続部材又はその他の、スピ
ンドルに回転子を固定するための接続部材を設けると、
回転子の内径が小さくなり、ひいては所定の外径におい
てモータ効率を低下せしめるか、又はスピンドル直径に
負担がかかり、スピンドルの剛性を低下させるか又はス
ピンドル孔の出口部分を狭めることになる。
ンドルに回転子を固定するための接続部材を設けると、
回転子の内径が小さくなり、ひいては所定の外径におい
てモータ効率を低下せしめるか、又はスピンドル直径に
負担がかかり、スピンドルの剛性を低下させるか又はス
ピンドル孔の出口部分を狭めることになる。
【０００５】回転機械のワークスピンドルのためのその
他の高い回転数においては、回転子は組み立てた状態で
最終処理を行わなければならない。場合によっては最後
に、軸受け部も仕上げ処理しなければならない。スピン
ドル回転子システムのアンバランスは取り除かなければ
ならないが、これは、ワークスピンドルが主軸台に組み
込まれる前にしか行えない。油圧プレス式接続部材のよ
うな高価な接続部材を使用しても、補償時に得られたワ
ークスピンドル及び回転子の正確な配置は回転子を新た
に組み立てる際に再び損なわれてしまうので、正確さを
得るための努力は報われないことになる。
他の高い回転数においては、回転子は組み立てた状態で
最終処理を行わなければならない。場合によっては最後
に、軸受け部も仕上げ処理しなければならない。スピン
ドル回転子システムのアンバランスは取り除かなければ
ならないが、これは、ワークスピンドルが主軸台に組み
込まれる前にしか行えない。油圧プレス式接続部材のよ
うな高価な接続部材を使用しても、補償時に得られたワ
ークスピンドル及び回転子の正確な配置は回転子を新た
に組み立てる際に再び損なわれてしまうので、正確さを
得るための努力は報われないことになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、従来技術における以上のような欠点を避けることで
ある。特に、駆動モータの回転子をワークスピンドルか
ら取り外す必要なしに、ワークスピンドルを主軸台に組
み込むことができるようにしなければならない。
は、従来技術における以上のような欠点を避けることで
ある。特に、駆動モータの回転子をワークスピンドルか
ら取り外す必要なしに、ワークスピンドルを主軸台に組
み込むことができるようにしなければならない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題を解決した本発
明によれば、スピンドルフランジがワークスピンドルに
解除可能に結合されていて、駆動モータとは反対側のス
ピンドル軸受の範囲における、ワークスピンドルの外径
が、この範囲におけるスピンドル軸受の内径よりも大き
くないという構造的特徴を有している。
明によれば、スピンドルフランジがワークスピンドルに
解除可能に結合されていて、駆動モータとは反対側のス
ピンドル軸受の範囲における、ワークスピンドルの外径
が、この範囲におけるスピンドル軸受の内径よりも大き
くないという構造的特徴を有している。
【０００８】
【発明の効果】本発明によれば、主軸台はスピンドルの
両端部から取り付けることができるので、組み立てるた
めに、ワークスピンドルから回転子を取り外す必要はな
い。スピンドルフランジをワークスピンドルから分離す
ることによって、付加的な構成部材を必要とすることな
しに種々異なるチャックに合わせることができるという
利点が得られる。熱を処理するワークスピンドルヘッド
においても、熱にさらされるのはスピンドルフランジだ
けで済む。
両端部から取り付けることができるので、組み立てるた
めに、ワークスピンドルから回転子を取り外す必要はな
い。スピンドルフランジをワークスピンドルから分離す
ることによって、付加的な構成部材を必要とすることな
しに種々異なるチャックに合わせることができるという
利点が得られる。熱を処理するワークスピンドルヘッド
においても、熱にさらされるのはスピンドルフランジだ
けで済む。
【０００９】ワークスピンドルのための種々異なる適用
条件、例えば高速機械加工又は高重量機械加工において
はしばしば、種々異なる大きさ及び種類の軸受が使用さ
れる。本発明の解決策によれば、従来必要とされてい
た、種々異なる内径寸法に回転子孔を合わせる作業は省
かれる。駆動モータの回転子をモータ軸に固定する最も
簡単でよく行われる方法は焼きばめである。この安価な
固定方法は従来のワークスピンドルにおいては不可能で
あった。何故ならば従来では、回転子は２００℃及びそ
れ以上に加熱され、スピンドルに熱が伝達されることに
よって、軸受の質が低下し、軸受潤滑時に軸受が損傷す
ることがあったからである。
条件、例えば高速機械加工又は高重量機械加工において
はしばしば、種々異なる大きさ及び種類の軸受が使用さ
れる。本発明の解決策によれば、従来必要とされてい
た、種々異なる内径寸法に回転子孔を合わせる作業は省
かれる。駆動モータの回転子をモータ軸に固定する最も
簡単でよく行われる方法は焼きばめである。この安価な
固定方法は従来のワークスピンドルにおいては不可能で
あった。何故ならば従来では、回転子は２００℃及びそ
れ以上に加熱され、スピンドルに熱が伝達されることに
よって、軸受の質が低下し、軸受潤滑時に軸受が損傷す
ることがあったからである。
【００１０】
【実施例】半径方向に分割されていない主軸台１は、ス
ピンドル軸受４，５の外レースを受容するキャップ２，
３によって閉じられている。スピンドル軸受４，５の内
レースは、ワークスピンドル６に固定されている。スピ
ンドル軸受４，５の間で回転子７がワークスピンドル６
に互いに相対回動不能に（回転子７とワークスピンドル
６とが一緒に回転するように）固定されている。回転子
７は、駆動モータ１１の固定子コイル１０と固定子９と
に取り囲まれている。固定子９は、この固定子９によっ
て取り囲まれた冷却ジャケット２６によって冷却され
る。
ピンドル軸受４，５の外レースを受容するキャップ２，
３によって閉じられている。スピンドル軸受４，５の内
レースは、ワークスピンドル６に固定されている。スピ
ンドル軸受４，５の間で回転子７がワークスピンドル６
に互いに相対回動不能に（回転子７とワークスピンドル
６とが一緒に回転するように）固定されている。回転子
７は、駆動モータ１１の固定子コイル１０と固定子９と
に取り囲まれている。固定子９は、この固定子９によっ
て取り囲まれた冷却ジャケット２６によって冷却され
る。
【００１１】ワークスピンドル６は、その一端部でスピ
ンドルフランジ１２を有しており、該スピンドルフラン
ジ１２は、嵌め合いねじ１３によってワークスピンドル
６に固定されている。スピンドルフランジ１２は、チャ
ックを受容するためのチャック・センタリング部材を有
している。
ンドルフランジ１２を有しており、該スピンドルフラン
ジ１２は、嵌め合いねじ１３によってワークスピンドル
６に固定されている。スピンドルフランジ１２は、チャ
ックを受容するためのチャック・センタリング部材を有
している。
【００１２】ワークスピンドル側ではスピンドルフラン
ジ１２がセンタリング・リング１５に一体的に構成され
ており、該センタリング・リングはワークスピンドル突
起部と共にすべりばめを形成している。センタリング・
リング１５は付加部１７を有しており、該付加部１７
は、前方のスピンドル軸受４の内レースに当接してい
て、これによってスピンドル軸受４を、ワークスピンド
ル６の付加部１８に対してずれないように固定してい
る。
ジ１２がセンタリング・リング１５に一体的に構成され
ており、該センタリング・リングはワークスピンドル突
起部と共にすべりばめを形成している。センタリング・
リング１５は付加部１７を有しており、該付加部１７
は、前方のスピンドル軸受４の内レースに当接してい
て、これによってスピンドル軸受４を、ワークスピンド
ル６の付加部１８に対してずれないように固定してい
る。
【００１３】センタリング・リング１５はその外周で、
冷却媒体及び汚れに対してスピンドル軸受４及び駆動モ
ータ１１を保護するためのラビリンスシール１９を有し
ている。このラビリンスシール１９は、キャップ２に接
続されたスリーブ２０によって取り囲まれている。
冷却媒体及び汚れに対してスピンドル軸受４及び駆動モ
ータ１１を保護するためのラビリンスシール１９を有し
ている。このラビリンスシール１９は、キャップ２に接
続されたスリーブ２０によって取り囲まれている。
【００１４】ワークスピンドル６における後側のスピン
ドル軸受５の位置は、スペーサリング２１及びスピンド
ルナット２２によって固定されており、該スペーサリン
グは同時に測定円板２３をワークスピンドル６に相対回
動不能に接続している。測定円板２３は測定センサ２４
によって検出され、この測定センサ２４は、スピンドル
位置信号を回転機械制御装置に伝達する。
ドル軸受５の位置は、スペーサリング２１及びスピンド
ルナット２２によって固定されており、該スペーサリン
グは同時に測定円板２３をワークスピンドル６に相対回
動不能に接続している。測定円板２３は測定センサ２４
によって検出され、この測定センサ２４は、スピンドル
位置信号を回転機械制御装置に伝達する。
【００１５】ワークスピンドル６の孔２５は、チャック
自動回転装置においてはチャックを操作する引張りロッ
ドのために使用され、ロッド自動回転装置においては棒
状材料のために使用される。特に棒状材料のために使用
される場合は、孔２５内に抗張パイプをも取り付けなけ
ればならないので、孔２５はできるだけ大きくしなけれ
ばならない。そうでないと、レバーアーム長さが長くな
るにつれて、駆動モータの動力学的な特性は次第に低下
するので、回転子の組み込みスペースを、チャックスリ
ーブだけによって大きくする必要がないようにすれば有
利である。
自動回転装置においてはチャックを操作する引張りロッ
ドのために使用され、ロッド自動回転装置においては棒
状材料のために使用される。特に棒状材料のために使用
される場合は、孔２５内に抗張パイプをも取り付けなけ
ればならないので、孔２５はできるだけ大きくしなけれ
ばならない。そうでないと、レバーアーム長さが長くな
るにつれて、駆動モータの動力学的な特性は次第に低下
するので、回転子の組み込みスペースを、チャックスリ
ーブだけによって大きくする必要がないようにすれば有
利である。
【００１６】有利には垂直な組み立て状態においては、
後ろのスピンドル軸受５の軸受内レースと前方のスピン
ドル軸受４とキャップ２とがあらかじめ取り付けられて
いるワークスピンドル６は、スピンドル軸受５の外レー
スを有するキャップ３によって固定子９を含有して閉鎖
された主軸台１内に容易に挿入させることができる。次
いで、測定円板２３とスピンドルフランジ１２とをワー
クスピンドル６にかぶせ嵌めて固定するだけでよい。取
り外しは、これとは逆の順序で行えばよく、回転子をワ
ークスピンドル６から外す必要はない。
後ろのスピンドル軸受５の軸受内レースと前方のスピン
ドル軸受４とキャップ２とがあらかじめ取り付けられて
いるワークスピンドル６は、スピンドル軸受５の外レー
スを有するキャップ３によって固定子９を含有して閉鎖
された主軸台１内に容易に挿入させることができる。次
いで、測定円板２３とスピンドルフランジ１２とをワー
クスピンドル６にかぶせ嵌めて固定するだけでよい。取
り外しは、これとは逆の順序で行えばよく、回転子をワ
ークスピンドル６から外す必要はない。
【図１】本発明の１実施例によるワークスピンドルの概
略的な縦断面図である。
略的な縦断面図である。
１ 主軸台、 ２，３ キャップ、 ４，５ スピンド
ル軸受、 ６ ワークスピンドル、 ７ 回転子、 ８
段部、 ９ 固定子、 １０ 固定子コイル、 １１
駆動モータ、 １２ スピンドルフランジ、 １３
嵌め合いねじ、１４ チャック・センタリング部材、
１５ センタリング・リング、 １６すべりばめ、 １
７ 付加部、 １８ 段部、 １９ ラビリンスシー
ル、 ２０ スリーブ、 ２１ スペーサリング、 ２
２ スピンドルナット、 ２３測定円板、 ２４ 測定
センサ、 ２５ 孔、 ２６ 冷却ジャケット
ル軸受、 ６ ワークスピンドル、 ７ 回転子、 ８
段部、 ９ 固定子、 １０ 固定子コイル、 １１
駆動モータ、 １２ スピンドルフランジ、 １３
嵌め合いねじ、１４ チャック・センタリング部材、
１５ センタリング・リング、 １６すべりばめ、 １
７ 付加部、 １８ 段部、 １９ ラビリンスシー
ル、 ２０ スリーブ、 ２１ スペーサリング、 ２
２ スピンドルナット、 ２３測定円板、 ２４ 測定
センサ、 ２５ 孔、 ２６ 冷却ジャケット
Claims (10)
- 【請求項１】 チャックを固定するためのスピンドルフ
ランジと、ワークスピンドルを主軸台で回転可能に保持
するための、前方のスピンドル軸受と後方のスピンドル
軸受との間でワークスピンドルに固定された、駆動モー
タの回転子（７）とを有する回転機械のワークスピンド
ル（６）において、スピンドルフランジ（１２）がワー
クスピンドル（６）に解除可能に結合されていて、駆動
モータ（１１）とは反対側のスピンドル軸受（４，５）
における、ワークスピンドル（６）の外径が、スピンド
ル軸受（４，５）の内径よりも大きくないことを特徴と
する、回転機械のワークスピンドル。 - 【請求項２】 スピンドルフランジ(１２)がスピンドル
軸受(４)の内レースをワークスピンドル(６)に固定す
る、請求項１記載のワークスピンドル。 - 【請求項３】 スピンドルフランジ（１２）が、スピン
ドル軸受（４）側に向けられた、スピンドル軸受を固定
するためのの付加部（１７）を有している、請求項２記
載のワークスピンドル。 - 【請求項４】 スピンドルフランジ（１２）が軸受シー
ルのシール部材（１９）を有している、請求項１記載の
ワークスピンドル。 - 【請求項５】 回転子（７）がワークスピンドル（６）
に直接固定されている、請求項１記載のワークスピンド
ル。 - 【請求項６】 回転子（７）がワークスピンドル（６）
に解除不能に固定されている、請求項１記載のワークス
ピンドル。 - 【請求項７】 回転子（７）がワークスピンドル（６）
に焼きばめで固定されている、請求項６記載のワークス
ピンドル。 - 【請求項８】 種々異なるチャック・センタリング部材
（１４）及び／又は種々異なるチャックのための種々異
なる固定孔を備えた種々異なるスピンドルフランジ（１
２）が互いに交換可能である、請求項１記載のワークス
ピンドル。 - 【請求項９】 ワークスピンドル（４，５）の内レース
がワークスピンドル（６）の内側に存在する段部（１
８）に、又はワークスピンドル（６）に調節可能に接続
されたスペーサリング（２１）に当接している、請求項
１記載のワークスピンドル。 - 【請求項１０】 スピンドルフランジ（１２）がはめ合
い孔を有し、ワークスピンドル（６）が接合範囲でセン
タリング付加部を有している、請求項１記載のワークス
ピンドル。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4122545A DE4122545A1 (de) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Werkstueckspindel einer drehmaschine |
| DE4122545.7 | 1991-07-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05200605A true JPH05200605A (ja) | 1993-08-10 |
| JP2610078B2 JP2610078B2 (ja) | 1997-05-14 |
Family
ID=6435669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4179579A Expired - Lifetime JP2610078B2 (ja) | 1991-07-08 | 1992-07-07 | 回転機械のワークスピンドル |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0525405B1 (ja) |
| JP (1) | JP2610078B2 (ja) |
| AT (1) | ATE113227T1 (ja) |
| DE (1) | DE4122545A1 (ja) |
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| US7165302B2 (en) | 2001-11-26 | 2007-01-23 | Makino Milling Machine Co., Ltd | Spindle device of machine tool and method of replacing spindle |
| CN102241084A (zh) * | 2011-04-28 | 2011-11-16 | 哈尔滨工业大学 | 双刀盘卧式超精密液体静压电主轴系统 |
| JP2018149644A (ja) * | 2017-03-14 | 2018-09-27 | スター精密株式会社 | 工作機械 |
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1991
- 1991-07-08 DE DE4122545A patent/DE4122545A1/de not_active Ceased
-
1992
- 1992-06-29 EP EP92110942A patent/EP0525405B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-06-29 AT AT92110942T patent/ATE113227T1/de not_active IP Right Cessation
- 1992-07-07 JP JP4179579A patent/JP2610078B2/ja not_active Expired - Lifetime
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