JPH0790440B2 - 増速スピンドル装置 - Google Patents
増速スピンドル装置Info
- Publication number
- JPH0790440B2 JPH0790440B2 JP2459188A JP2459188A JPH0790440B2 JP H0790440 B2 JPH0790440 B2 JP H0790440B2 JP 2459188 A JP2459188 A JP 2459188A JP 2459188 A JP2459188 A JP 2459188A JP H0790440 B2 JPH0790440 B2 JP H0790440B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- holding shaft
- roller
- speed
- drive mechanism
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
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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
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/02—Driving main working members
- B23Q5/04—Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
- B23Q5/043—Accessories for spindle drives
- B23Q5/048—Speed-changing devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Friction Gearing (AREA)
- Drilling And Boring (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、各種工作機械の主軸に連結して使用され、特
に小径の切削工具を高速回転するのに適した増速スピン
ドル装置に関する。
に小径の切削工具を高速回転するのに適した増速スピン
ドル装置に関する。
従来の技術 従来、この種の増速スピンドル装置として、機械主軸に
連結される入力軸と、前端にチャックを備えた高速スピ
ンドル（出力軸）との間に遊星歯車機構を介在させ、該
遊星歯車機構により前記入力軸の回転を増速し、前記高
速スピンドルを高速回転させるように構成した高速スピ
ンドル装置は知られている。
連結される入力軸と、前端にチャックを備えた高速スピ
ンドル（出力軸）との間に遊星歯車機構を介在させ、該
遊星歯車機構により前記入力軸の回転を増速し、前記高
速スピンドルを高速回転させるように構成した高速スピ
ンドル装置は知られている。
発明が解決しようとする課題 しかし、上記遊星歯車機構による高速スピンドル装置
は、剛性が低く、工作作業時に工具にびびりを生じると
いう難点があった。また、負荷能力も小さいものであっ
た。
は、剛性が低く、工作作業時に工具にびびりを生じると
いう難点があった。また、負荷能力も小さいものであっ
た。
本発明は、上記従来装置の欠点を解決することを目的と
してなされたもので、増速手段として効率及び高速回転
性能のすぐれたトラクションドライブ機構を採用し、か
つ、剛性の高い構造とした増速スピンドル装置を提供す
るものである。
してなされたもので、増速手段として効率及び高速回転
性能のすぐれたトラクションドライブ機構を採用し、か
つ、剛性の高い構造とした増速スピンドル装置を提供す
るものである。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために採用した本発明の構成は、機
械本体に対する回り止め手段を備えた筒状ハウジング内
に、保持軸が回転自在に支持されると共に、トラクショ
ンドライブ機構の外輪が固定され、 前記保持軸の前端から軸方向へ延びる中央孔内に高速ス
ピンドルが嵌入して回転自在に支持され、該高速スピン
ドル前端突出部に工具把持手段が設けられると共に、後
端にトラクションドライブ機構の太陽ローラを構成する
ローラ軸部が連設され、 前記保持軸の中間部分に放射状に配設して前記中空孔に
連通する少なくとも３つの横孔が穿設され、前記横孔内
に収容して前記保持軸に回転自在に支持された遊星ロー
ラが、前記外輪の内周面と前記ローラ軸部に摺接してト
ラクションドライブ機構を構成する一方、 前記保持軸の後端テーパ軸部と入力軸に設けたテーパ穴
部とがテーパ嵌合により固定状に連結されていると共
に、前記後端テーパ軸部を通して該保持軸内に前記遊星
ローラの支持ピンが軸方向に植設されていることを特徴
とする。
械本体に対する回り止め手段を備えた筒状ハウジング内
に、保持軸が回転自在に支持されると共に、トラクショ
ンドライブ機構の外輪が固定され、 前記保持軸の前端から軸方向へ延びる中央孔内に高速ス
ピンドルが嵌入して回転自在に支持され、該高速スピン
ドル前端突出部に工具把持手段が設けられると共に、後
端にトラクションドライブ機構の太陽ローラを構成する
ローラ軸部が連設され、 前記保持軸の中間部分に放射状に配設して前記中空孔に
連通する少なくとも３つの横孔が穿設され、前記横孔内
に収容して前記保持軸に回転自在に支持された遊星ロー
ラが、前記外輪の内周面と前記ローラ軸部に摺接してト
ラクションドライブ機構を構成する一方、 前記保持軸の後端テーパ軸部と入力軸に設けたテーパ穴
部とがテーパ嵌合により固定状に連結されていると共
に、前記後端テーパ軸部を通して該保持軸内に前記遊星
ローラの支持ピンが軸方向に植設されていることを特徴
とする。
また、前記外輪の内周面には潤滑剤を貯留する環状溝が
設けることが好ましい。
設けることが好ましい。
作用 上記の技術的手段において、入力軸に固定状に連結され
た前記保持軸が回転すると、前記遊星ローラが前記太陽
ローラの周りに公転しながら自転し、太陽ローラを経て
前記高速スピンドルが増速回転せしめられる。伝達トル
クは前記外輪と前記太陽ローラに挟まれた前記遊星ロー
ラの締め代により法線力を生じさせ、ローラ同士の接触
面間に介在した潤滑油により形成される油膜のせん断抵
抗により得られる。
た前記保持軸が回転すると、前記遊星ローラが前記太陽
ローラの周りに公転しながら自転し、太陽ローラを経て
前記高速スピンドルが増速回転せしめられる。伝達トル
クは前記外輪と前記太陽ローラに挟まれた前記遊星ロー
ラの締め代により法線力を生じさせ、ローラ同士の接触
面間に介在した潤滑油により形成される油膜のせん断抵
抗により得られる。
実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図面
は本発明を自動工具交換装置（ATC）用の増速スピンド
ル装置として実施した例を示している。
は本発明を自動工具交換装置（ATC）用の増速スピンド
ル装置として実施した例を示している。
１は装置本体をなす筒状ハウジングで、内周面の中央部
にトラクションドライブ機構の外輪２が嵌着され、止め
ピン３で固定されている。この筒状ハウジング１には機
械本体40に対する回り止め手段４が付設されている。回
り止め手段４は、筒状ハウジング１の外周から半径方向
へ突設したアーム５と、該アーム５に固定され前記筒状
ハウジング１の中心線とほぼ平行に延びる案内スリーブ
６と、該案内スリーブ６に摺動自在に嵌合され、ばね７
により外方へ付勢されている回り止めピン８と、該回り
止めピン８に摺動自在に外嵌され、ばね10により外方へ
付勢されている摺動筒９とから成り、該摺動筒９の後端
に半径方向へ突出する係止爪11が連設されている。係止
爪11は後述するように入力軸17を筒状ハウジング１に対
して一定の姿勢に位置決めする作用をなす。
にトラクションドライブ機構の外輪２が嵌着され、止め
ピン３で固定されている。この筒状ハウジング１には機
械本体40に対する回り止め手段４が付設されている。回
り止め手段４は、筒状ハウジング１の外周から半径方向
へ突設したアーム５と、該アーム５に固定され前記筒状
ハウジング１の中心線とほぼ平行に延びる案内スリーブ
６と、該案内スリーブ６に摺動自在に嵌合され、ばね７
により外方へ付勢されている回り止めピン８と、該回り
止めピン８に摺動自在に外嵌され、ばね10により外方へ
付勢されている摺動筒９とから成り、該摺動筒９の後端
に半径方向へ突出する係止爪11が連設されている。係止
爪11は後述するように入力軸17を筒状ハウジング１に対
して一定の姿勢に位置決めする作用をなす。
12はトラクションドライブ機構の主要部分を組み込む保
持軸で、筒状ハウジング１内に外輪２と同心状に配設さ
れ、かつ、外輪２の軸方向両端に隣接する軸受13,14を
介して回転自在に支持されている。該保持軸12の前端部
12a及び後端テーパ軸部12bは、それぞれ筒状ハウジング
１の両端に嵌着したカバー15及び16の開口から突出して
おり、後端テーパ軸部12bはテーパシャンク19を有する
入力軸17に設けたテーパ穴部にテーパ嵌合し、かつ連結
ボルト18を介して固定状に連結されている。
持軸で、筒状ハウジング１内に外輪２と同心状に配設さ
れ、かつ、外輪２の軸方向両端に隣接する軸受13,14を
介して回転自在に支持されている。該保持軸12の前端部
12a及び後端テーパ軸部12bは、それぞれ筒状ハウジング
１の両端に嵌着したカバー15及び16の開口から突出して
おり、後端テーパ軸部12bはテーパシャンク19を有する
入力軸17に設けたテーパ穴部にテーパ嵌合し、かつ連結
ボルト18を介して固定状に連結されている。
入力軸17はテーパシャンク19の端部に自動工具交換装置
（ATC）の把握アームが係合するフランジ部20を有し、
該フランジ部20の外周部に機械主軸41のドライブキー42
が係合するキー溝21が設けられていると共に、外周前側
端に前記係止アーム11が係合する凹溝22が設けられてい
て、常時は、ばね10により外方へ付勢されている係止爪
11が凹溝22に係合し、入力軸17が筒状ハウジング１に対
して一定の姿勢に位置決めされるようになっている。一
方、凹溝22に対向するカバー16の外周部に切欠き部23が
設けられていて、第１図に示すように、機械主軸41に入
力軸17のテーパシャンク部19を嵌合した使用状態におい
ては、機械本体40の前端面に固着突設した平面視コ字形
の回り止めブロック43の係合凹部44に回り止めピン８が
係合し、筒状ハウジング１が機械本体40に対して回り止
め状態に支持されると同時に、摺動筒９がブロック43前
端に衝接し、ばね10に抗してアーム５側へ移動せしめら
れ、その後端の係止爪11が凹溝22から離脱して切欠き部
23に係合するようになっている。その結果、入力軸17が
筒状ハウジング１に対して回転自在の関係となり、前記
保持軸12が入力軸17を介して機械主軸41により回転可能
になる。
（ATC）の把握アームが係合するフランジ部20を有し、
該フランジ部20の外周部に機械主軸41のドライブキー42
が係合するキー溝21が設けられていると共に、外周前側
端に前記係止アーム11が係合する凹溝22が設けられてい
て、常時は、ばね10により外方へ付勢されている係止爪
11が凹溝22に係合し、入力軸17が筒状ハウジング１に対
して一定の姿勢に位置決めされるようになっている。一
方、凹溝22に対向するカバー16の外周部に切欠き部23が
設けられていて、第１図に示すように、機械主軸41に入
力軸17のテーパシャンク部19を嵌合した使用状態におい
ては、機械本体40の前端面に固着突設した平面視コ字形
の回り止めブロック43の係合凹部44に回り止めピン８が
係合し、筒状ハウジング１が機械本体40に対して回り止
め状態に支持されると同時に、摺動筒９がブロック43前
端に衝接し、ばね10に抗してアーム５側へ移動せしめら
れ、その後端の係止爪11が凹溝22から離脱して切欠き部
23に係合するようになっている。その結果、入力軸17が
筒状ハウジング１に対して回転自在の関係となり、前記
保持軸12が入力軸17を介して機械主軸41により回転可能
になる。
25は高速スピンドルで、保持軸12の前端から後端に向け
て穿設した軸方向へ延びる中空孔26内に嵌入し、軸受2
7,28及び29を介して回転自在に軸支されている。該高速
スピンドル25の前端突出部には工具ホルダ30が装着さ
れ、後端部にはトラクションドライブ機構の太陽ローラ
を構成するローラ軸部31が連設されている。一方、保持
軸12の中間部分にはその外周面から中心部へ向けて半径
方向へ延び、かつ中空孔26に連通する３つの横孔32が穿
設されている。該横孔32は後述するトラクションドライ
ブ機構の遊星ローラ33を収容するために設けられるもの
で、図示の実施例では、第２図に示すように、周方向へ
120度ずつ位相を異にして放射状に配設されている。
て穿設した軸方向へ延びる中空孔26内に嵌入し、軸受2
7,28及び29を介して回転自在に軸支されている。該高速
スピンドル25の前端突出部には工具ホルダ30が装着さ
れ、後端部にはトラクションドライブ機構の太陽ローラ
を構成するローラ軸部31が連設されている。一方、保持
軸12の中間部分にはその外周面から中心部へ向けて半径
方向へ延び、かつ中空孔26に連通する３つの横孔32が穿
設されている。該横孔32は後述するトラクションドライ
ブ機構の遊星ローラ33を収容するために設けられるもの
で、図示の実施例では、第２図に示すように、周方向へ
120度ずつ位相を異にして放射状に配設されている。
33はトラクションドライブ機構の遊星ローラで、３つの
遊星ローラ33が外輪２と太陽ローラ31との間において周
方向へ120度ずつ位相を異にして配設され、かつ外輪２
の内周面とローラ軸部31の外周面に摺接してトラクショ
ンドライブ機構が構成される。各遊星ローラ33は、横孔
32に個別的に離隔して収容され、かつ、比較的厚肉であ
る保持軸12の後端テーパ軸部12bを通して軸方向に植設
され、その軸線と平行に配置された支持ピン34にニード
ル軸受35を介して回転自在に軸支されている。36は外輪
２の内周面に設けた潤滑剤を貯留する環状溝である。
遊星ローラ33が外輪２と太陽ローラ31との間において周
方向へ120度ずつ位相を異にして配設され、かつ外輪２
の内周面とローラ軸部31の外周面に摺接してトラクショ
ンドライブ機構が構成される。各遊星ローラ33は、横孔
32に個別的に離隔して収容され、かつ、比較的厚肉であ
る保持軸12の後端テーパ軸部12bを通して軸方向に植設
され、その軸線と平行に配置された支持ピン34にニード
ル軸受35を介して回転自在に軸支されている。36は外輪
２の内周面に設けた潤滑剤を貯留する環状溝である。
上記構成において、保持軸12が入力軸17を介し機械主軸
41に連動して回転すると、３つの遊星ローラ33が太陽ロ
ーラとなるローラ軸部31の周りに公転しながら自転し、
各遊星ローラ33と太陽ローラ31との接触面間に介在する
潤滑油により形成される油膜を介して太陽ローラ31に動
力が伝達され、太陽ローラ31を経て高速スピンドル25が
増速回転せしめられる。したがって、高速スピンドル25
先端のホルダ30に取り付けた切削工具（図示せず）が高
速回転する。
41に連動して回転すると、３つの遊星ローラ33が太陽ロ
ーラとなるローラ軸部31の周りに公転しながら自転し、
各遊星ローラ33と太陽ローラ31との接触面間に介在する
潤滑油により形成される油膜を介して太陽ローラ31に動
力が伝達され、太陽ローラ31を経て高速スピンドル25が
増速回転せしめられる。したがって、高速スピンドル25
先端のホルダ30に取り付けた切削工具（図示せず）が高
速回転する。
発明の効果 上述のように、本発明による増速スピンドル装置は、増
速手段であるトラクションドライブ機構の主要部を構成
する高速スピンドル、ローラ軸部（太陽ローラ）及び遊
星ローラが保持軸に設けた中空孔及び該中空孔に連通す
る横孔内に組み込まれ、かつ、前記保持軸が入力軸にテ
ーパ嵌合により固定状に連結されていると共に、前記保
持軸の比較的厚肉を有する後端テーパ軸部を通して該保
持軸内に前記遊星ローラの支持ピンが軸方向に植設され
ているから、装置全体の剛性が大きく、高い位置精度が
要求されるトラクションドライブ機構の剛性が高く維持
され、出力軸の回転精度が高く、その保持剛性も向上
し、安定した高精度の高速回転が得られる。また、大き
なトルクの伝達が可能で、前記高速スピンドルに取り付
けた工具のびびりが少なく、重切削、研磨加工にも使用
できる。
速手段であるトラクションドライブ機構の主要部を構成
する高速スピンドル、ローラ軸部（太陽ローラ）及び遊
星ローラが保持軸に設けた中空孔及び該中空孔に連通す
る横孔内に組み込まれ、かつ、前記保持軸が入力軸にテ
ーパ嵌合により固定状に連結されていると共に、前記保
持軸の比較的厚肉を有する後端テーパ軸部を通して該保
持軸内に前記遊星ローラの支持ピンが軸方向に植設され
ているから、装置全体の剛性が大きく、高い位置精度が
要求されるトラクションドライブ機構の剛性が高く維持
され、出力軸の回転精度が高く、その保持剛性も向上
し、安定した高精度の高速回転が得られる。また、大き
なトルクの伝達が可能で、前記高速スピンドルに取り付
けた工具のびびりが少なく、重切削、研磨加工にも使用
できる。
図面は本発明の実施例を示し、第１図は本発明に係る増
速スピンドル装置の縦断正面、第２図は第１図の２−２
線に沿う断面図である。 １……筒状ハウジング、２……外輪 ４……回り止め手段 12……保持軸、17……入力軸 25……高速スピンドル、26……中空孔 30……工具ホルダ、31……ローラ軸部（太陽ローラ） 32……横孔、33……遊星ローラ 40……機械本体、41……機械主軸 43……回り止めブロック
速スピンドル装置の縦断正面、第２図は第１図の２−２
線に沿う断面図である。 １……筒状ハウジング、２……外輪 ４……回り止め手段 12……保持軸、17……入力軸 25……高速スピンドル、26……中空孔 30……工具ホルダ、31……ローラ軸部（太陽ローラ） 32……横孔、33……遊星ローラ 40……機械本体、41……機械主軸 43……回り止めブロック
Claims (2)
- 【請求項１】機械本体に対する回り止め手段を備えた筒
状ハウジング内に、保持軸が回転自在に支持されると共
に、トラクションドライブ機構の外輪が固定され、 前記保持軸の前端から軸方向へ延びる中空孔内に高速ス
ピンドルが嵌入して回転自在に支持され、該高速スピン
ドル前端突出部に工具把持手段が設けられると共に、後
端にトラクションドライブ機構の太陽ローラを構成する
ローラ軸部が連設され、 前記保持軸の中間部分に放射状に配設して前記中空孔に
連通する少なくとも３つの横孔が穿設され、前記横孔内
に収容して前記保持軸に回転自在に支持された遊星ロー
ラが、前記外輪の内周面と前記ローラ軸部に摺接してト
ラクションドライブ機構を構成する一方、 前記保持軸の後端テーパ軸部と入力軸に設けたテーパ穴
部とがテーパ嵌合により固定状に連結されていると共
に、前記後端テーパ軸部を通して該保持軸内に前記遊星
ローラの支持ピンが軸方向に植設されていることを特徴
とする増速スピンドル装置。 - 【請求項２】前記外輪の内周面に潤滑剤を貯留する環状
溝が設けられている請求項１記載の増速スピンドル装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2459188A JPH0790440B2 (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 増速スピンドル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2459188A JPH0790440B2 (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 増速スピンドル装置 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36062992A Division JPH05245738A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 増速スピンドル装置 |
| JP8196290A Division JP3002956B2 (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | 増速スピンドル装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01199747A JPH01199747A (ja) | 1989-08-11 |
| JPH0790440B2 true JPH0790440B2 (ja) | 1995-10-04 |
Family
ID=12142399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2459188A Expired - Fee Related JPH0790440B2 (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 増速スピンドル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0790440B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3210241B2 (ja) * | 1995-02-07 | 2001-09-17 | 光洋機械工業株式会社 | 増速スピンドル装置 |
| JP5411686B2 (ja) * | 2009-12-25 | 2014-02-12 | 富士精工株式会社 | 加工工具ホルダ |
-
1988
- 1988-02-04 JP JP2459188A patent/JPH0790440B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01199747A (ja) | 1989-08-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |