JPH09103930A - 増速スピンドル装置 - Google Patents

増速スピンドル装置

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JPH09103930A
JPH09103930A JP19629096A JP19629096A JPH09103930A JP H09103930 A JPH09103930 A JP H09103930A JP 19629096 A JP19629096 A JP 19629096A JP 19629096 A JP19629096 A JP 19629096A JP H09103930 A JPH09103930 A JP H09103930A
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roller
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spindle
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Hidekazu Katayama
英一 片山
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SEIWA SEIKI KK
Koyo Seiko Co Ltd
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SEIWA SEIKI KK
Koyo Seiko Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】増速スピンドル装置において、回転精度及び剛
性の高い構造とする。 【解決手段】機械本体10に対する回り止め手段4を備
えた筒状ハウジング1内に、トラクションドライブ機構
の外輪2が固定されると共に、入力軸17に連設された
保持軸12が外輪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、保持軸12の前端か
ら軸方向へ延びる中空孔26内に高速スピンドル25が
嵌入して回転自在に支持され、高速スピンドル25の前
端突出部に工具把持手段30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31が連設され、保持軸12の中間部分に放射
状に配設して中空孔26に連通する少なくとも3つの横
孔32が穿設され、保持軸12から横孔32内に臨むよ
うに配置された支持ピン34を介して横孔32内に回転
自在に支持された中空状の遊星ローラ33が、外輪2の
内周面とローラ軸部31に摺接してトラクションドライ
ブ機構を構成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】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。
【0002】
【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
成したものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記遊星歯車
機構による増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。
【0004】したがって、本発明は、増速スピンドル装
置において、回転精度および剛性の高い構造とすること
を目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の増速スピンドル
装置は、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、トラクションドライブ機構の外輪が固定
されると共に、入力軸に連設された保持軸が前記外輪の
軸方向両端に隣接する軸受を介して回転自在に支持さ
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、前記保持軸から前記横孔内に臨むよ
うに配置された支持ピンを介して前記横孔内に回転自在
に支持された中空状の遊星ローラが、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
を構成していることを特徴とする。
【0006】上記構成のトラクションドライブ機構は、
入力軸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、ローラどうし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。
【0007】そして、本発明では、要するに、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
ラを、入力軸に連設される保持軸に設けた中空孔および
該中空孔に連通する横孔内に組み込み、かつ、トラクシ
ョンドライブ機構の外輪を筒状ハウジングに固定すると
共に、その軸方向両端に隣接する軸受を介して前記保持
軸を回転自在に支持する構成としているから、前記筒状
ハウジングは、前記入力軸に剛的に一体化された前記保
持軸に対し高精度に同軸度を維持しつつ支持されること
になり、前記外輪は前記保持軸に対し同軸度が高精度に
維持できることになる。
【0008】
【発明の実施の形態】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(A
TC)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。
【0009】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。
【0010】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とからなり、
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。
【0011】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。
【0012】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1
0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2
2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、図1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。
【0013】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27,28および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3
1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。
【0014】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3
1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、かつ保持軸12に嵌装して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。なお、支持ピン34は、保持軸1
2の横孔32に対して保持軸12の後端テーパ軸部12
b側から植設されている。
【0015】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。
【0016】上記構成において、保持軸12が入力軸1
7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が高速回転せしめられ
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。
【0017】
【発明の効果】本発明の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
ーラを、入力軸に連設される保持軸に設けた中空孔およ
び該中空孔に連通する横孔内に組み込み、かつ、トラク
ションドライブ機構の外輪を筒状ハウジングに固定する
と共に、その軸方向両端に隣接する軸受を介して前記保
持軸を回転自在に支持する構成としているので、前記筒
状ハウジングは、前記入力軸に剛的に一体化された前記
保持軸に対し高精度に同軸度を維持しつつ支持されるこ
とになり、前記外輪は前記保持軸に対し同軸度が高精度
に維持できることになる。これにより、遊星ローラがス
キューせずに済むなどトラクションドライブ機構の作動
が正確に行えるようになり、安定した高精度の高速回転
が得られるとともに、装置全体の剛性が大きくなること
により大きなトルクの伝達が可能となる。したがって、
前記高速スピンドルに取り付けた工具の工作作業時にお
けるびびりが少なく、高精度の加工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る増速スピンドル装置の縦断正面図
である。
【図2】図1の2―2線に沿う断面図である。
【符号の説明】
1 筒状ハウジング 2 外輪 4 回り止め手段 12 保持軸 13,14 軸受 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 34 支持ピン 40 機械本体 41 機械主軸 43 回り止めブロック

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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、トラクションドライブ機構の外輪
    が固定されると共に、入力軸に連設された保持軸が前記
    外輪の軸方向両端に隣接する軸受を介して回転自在に支
    持され、 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、前記保持軸
    から前記横孔内に臨むように配置された支持ピンを介し
    て前記横孔内に回転自在に支持された中空状の遊星ロー
    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している、ことを特徴と
    する増速スピンドル装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005349549A (ja) * 2004-06-14 2005-12-22 Tsukasa Koki Kk 加工工具

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60141446A (ja) * 1983-12-28 1985-07-26 Osawa Seisakusho:Kk 回転工具ホルダ−
JPS6116243U (ja) * 1984-07-04 1986-01-30 大昭和精機株式会社 面取り用回転工具
JPS6124134U (ja) * 1984-07-19 1986-02-13 トヨタ自動車株式会社 遊星ロ−ラ−を用いたスピンドル

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