JPH09309012A - Spindle device - Google Patents

Spindle device

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JPH09309012A
JPH09309012A JP12987496A JP12987496A JPH09309012A JP H09309012 A JPH09309012 A JP H09309012A JP 12987496 A JP12987496 A JP 12987496A JP 12987496 A JP12987496 A JP 12987496A JP H09309012 A JPH09309012 A JP H09309012A
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drawbar
draw bar
shaft
spindle
hole
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Yoshifumi Inagaki
好史 稲垣
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NSK Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily increase a natural frequency of a draw bar so as to correspond to high speed rotation, by providing a constitution interposing at least one support member between an internal peripheral surface of a shaft hole and an external peripheral surface of the draw bar so as to support the draw bar. SOLUTION: A spindle device is provided with a shaft hole 1A communicating with a tapered hole 2 in a spindle shaft 1, draw bar 7 internally inserted so as to be movable in an axial direction, belleville spring 8 externally inserted to energize the draw bar 7 rearward and a drive means connected to a drive end of the draw bar 7 to move it forward against energizing force of the belleville spring 8. In the draw bar 7 in a tip end side from the belleville spring 8, two sleeves 9a, 9b are separately externally inserted, clearance between a peripheral surface of each sleeve 9a, 9b and an internal peripheral surface of the shaft hole 1A is decreased. In this way, a natural frequency of the draw bar 7 in its turn a total unit natural frequency of the spindle shaft 1 is increased, to be made capable of corresponding to high speed rotation.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械等のスピ
ンドル装置に関する。
The present invention relates to a spindle device for a machine tool or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】マシニングセンタ(MC)などの工作機
械用のスピンドル装置では、図5に示すように、スピン
ドル軸1の前端に工具取付け用のテーパ孔2を形成し、
該テーパ孔2に工具ホルダ3のテーパシャンク部4を嵌
合することにより所定の工具を装着するようにしてい
る。
2. Description of the Related Art In a spindle device for a machine tool such as a machining center (MC), as shown in FIG. 5, a spindle hole 1 is formed with a taper hole 2 for attaching a tool,
A predetermined tool is mounted by fitting the taper shank portion 4 of the tool holder 3 into the taper hole 2.

【0003】スピンドル軸1の軸心部には、工具ホルダ
3のプルスタッド5を引き込んで該工具ホルダ3をスピ
ンドル軸1に固定する工具ホルダ保持部6を先端に有す
るドローバー7が内挿されている。このドローバー7に
は、皿ばね8が外挿されてスピンドル軸1に設けた軸孔
1Aに収納装着されている。また、工具ホルダ3を外す
ために、ドローバー7の後端に対し図示しない油圧シリ
ンダなどを用いて軸方向荷重を負荷して皿ばね8を圧縮
させる構造になっている。
A draw bar 7 having a tool holder holding portion 6 for pulling in the pull stud 5 of the tool holder 3 and fixing the tool holder 3 to the spindle shaft 1 is inserted in the shaft center portion of the spindle shaft 1. There is. A disc spring 8 is externally inserted into the draw bar 7 and is housed and mounted in a shaft hole 1A provided in the spindle shaft 1. Further, in order to remove the tool holder 3, a hydraulic cylinder (not shown) or the like is used to apply an axial load to the rear end of the draw bar 7 to compress the disc spring 8.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近時、
スピンドル装置は急激に高速化される傾向にあり、上述
したように工具装着時に多数の皿ばね8の弾性力を用い
てドローバー7を引き込む方式では、高速回転すると皿
ばね8の影響を受けて装置の振動が大きくなるという問
題がある。しかも、皿ばね8に撓みを持たせるためには
スピンドル軸1の軸孔内周面及びドローバー外周面との
間にある程度のすき間が必要であるから、振動を抑制す
べくバランスを修正するにも限界がある。
However, recently,
The spindle device tends to be rapidly increased in speed, and as described above, in the method in which the draw bar 7 is pulled in by using the elastic force of the large number of disc springs 8 when the tool is mounted, the device is affected by the disc springs 8 when rotated at a high speed. There is a problem that the vibration of becomes large. In addition, since a certain amount of clearance is required between the inner peripheral surface of the shaft hole of the spindle shaft 1 and the outer peripheral surface of the draw bar in order to impart flexure to the disc spring 8, the balance can be corrected to suppress vibration. There is a limit.

【0005】本発明はかかる不都合を解消するためにな
されたものであり、ドローバーの固有振動数を容易に高
めることができるようにして高速回転に対応できるスピ
ンドル装置を低コストで提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to eliminate such inconvenience, and an object of the present invention is to provide a spindle device capable of coping with high speed rotation at a low cost by easily increasing the natural frequency of the drawbar. And

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項1に係るスピンドル装置は、軸端に工具ホ
ルダ取付用のテーパ孔を有し、軸受を介してハウジング
に回転自在に支持されたスピンドル軸と、工具ホルダの
プルスタッドに係合する工具ホルダ保持部を先端に有す
ると共にドローバー駆動端を後端に有し、前記スピンド
ル軸内に前記テーパ孔に連通して形成された軸孔に軸方
向に移動可能に内挿されたドローバーと、前記軸孔内で
ドローバーに外挿されて該ドローバーを後方に付勢する
多数の皿ばねと、前記ドローバー駆動端に連結されて前
記ドローバーを前記皿ばねの付勢力に抗して前方に移動
させる駆動手段とを備えたスピンドル装置において、前
記軸孔の内周面と前記ドローバーの外周面との間に少な
くとも一個の支持部材を介在させて該ドローバを支持す
るようにしたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a spindle device according to a first aspect of the present invention has a spindle hole at a shaft end for attaching a tool holder, and is rotatably supported by a housing via a bearing. And a tool holder holding portion that engages with the pull stud of the tool holder and a draw bar drive end at the rear end, and the spindle shaft is formed in the spindle shaft so as to communicate with the tapered hole. A drawbar axially movably inserted into the hole, a plurality of disc springs externally inserted into the drawbar within the shaft hole to bias the drawbar backward, and the drawbar connected to the drawbar driving end. In a spindle device including a driving means for moving the shaft forward against the biasing force of the disc spring, at least one support is provided between an inner peripheral surface of the shaft hole and an outer peripheral surface of the draw bar. With intervening timber characterized by being adapted to support the drawbar.

【0007】請求項2に係るスピンドル装置は、軸端に
工具ホルダ取付用のテーパ孔を有し、軸受を介してハウ
ジングに回転自在に支持されたスピンドル軸と、工具ホ
ルダのプルスタッドに係合する工具ホルダ保持部を先端
に有すると共にドローバー駆動端を後端に有し、前記ス
ピンドル軸内に前記テーパ孔に連通して形成された軸孔
に軸方向に移動可能に内挿されたドローバーと、前記軸
孔内でドローバーに外挿されて該ドローバーを後方に付
勢する多数の皿ばねと、前記ドローバー駆動端に連結さ
れて前記ドローバーを前記皿ばねの付勢力に抗して前方
に移動させる駆動手段とを備えたスピンドル装置におい
て、皿ばねより先端側のドローバーに先端部が後端部よ
り小径に形成されたスリーブを外嵌し、該スリーブの先
端面を前記軸孔の段差部に当接させて前記皿ばねによる
軸方向の荷重を支持すると共に、前記スリーブの後端部
によって前記ドローバーを支持するようにしたことを特
徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a spindle device, which has a tapered hole for mounting a tool holder at a shaft end, and is engaged with a spindle shaft rotatably supported by a housing via a bearing and a pull stud of the tool holder. A drawbar having a tool holder holding portion at the front end and a drawbar driving end at the rear end, and being axially movably inserted in a shaft hole formed in the spindle shaft so as to communicate with the taper hole; , A large number of disc springs that are externally inserted into the draw bar in the shaft hole to bias the draw bar backward, and are connected to the draw bar drive end to move the draw bar forward against the biasing force of the disc spring. In a spindle device provided with a drive means for driving the sleeve, a sleeve having a tip portion formed to have a smaller diameter than a rear end portion is externally fitted to a draw bar on the tip side of the disc spring, and a tip surface of the sleeve is attached to the shaft hole. To support the load in the axial direction by the disc springs is brought into contact with the difference unit, characterized by being adapted to support the drawbar by a rear end of the sleeve.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図1は請求項1の発明の実施の形態
の一例であるスピンドル装置を説明するための説明的断
面図である。なお、この実施の形態では、従来例と重複
する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory sectional view for explaining a spindle device as an example of an embodiment of the invention of claim 1. In this embodiment, the same parts as those of the conventional example are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0009】このスピンドル装置は、皿ばね8より先端
側のドローバー7に支持部材としての二個のスリーブ9
a,9bが軸方向に互いに離間して外挿され、各スリー
ブ9a,9bの外周面と軸孔内周面との径方向のすき間
が小さくされている。これにより、ドローバー7の固有
振動数、ひいてはスピンドル軸全体の固有振動数を高め
て高速回転に対応できるようにしている。なお、図にお
いて符号9cは先端側のスリーブ9aを軸孔1A内に係
止する止め輪である。
In this spindle device, two sleeves 9 as support members are provided on the draw bar 7 on the tip side of the disc spring 8.
a and 9b are axially spaced apart from each other and externally inserted, and the radial gap between the outer peripheral surface of each sleeve 9a and 9b and the inner peripheral surface of the shaft hole is reduced. As a result, the natural frequency of the drawbar 7, and thus the natural frequency of the entire spindle shaft, is increased to enable high speed rotation. In the figure, reference numeral 9c is a retaining ring for locking the sleeve 9a on the front end side in the shaft hole 1A.

【0010】次に、請求項2の発明の実施の形態の一例
であるスピンドル装置を説明する。図2は該スピンドル
装置を説明するための説明的断面図である。このスピン
ドル装置は、スピンドル軸が長尺なタイプのものに適し
たもので、軸孔の深い位置にすき間を小さくするための
加工(例えば深穴の研削加工等のように同軸度,寸法公
差を管理して行う加工)を不要にしたものである。
Next, a spindle device as an example of the embodiment of the invention of claim 2 will be described. FIG. 2 is an explanatory sectional view for explaining the spindle device. This spindle device is suitable for a type with a long spindle shaft, and is used for processing to reduce the gap at the deep position of the shaft hole (for example, grinding of deep holes, coaxiality, dimensional tolerance This eliminates the need for management processing).

【0011】まず、構成を説明すると、スピンドル装置
のスピンドル軸10は、ハウジング11内に挿通配置さ
れて、その前端部(左端部)が複数個(図では2個)の
玉軸受12に、後端部(右端部)が一個のころ軸受13
によって回転自在に水平支承されている。ハウジング1
1は、円筒状の外筒14と、該外筒14の前端面に固定
された前蓋15と、該外筒14の後端面に固定された後
蓋16とを備える。外筒14の軸方向の略中央部外周部
にはスピンドル装置を工作機械のスピンドル取付け機台
等に取り付けるための取付け用フランジ17が形成され
ている。
First, the structure will be described. A spindle shaft 10 of a spindle device is inserted and arranged in a housing 11, and a front end portion (left end portion) thereof is provided with a plurality of ball bearings 12 (two in the drawing), and a rear bearing. Roller bearing 13 with one end (right end)
Is rotatably supported horizontally. Housing 1
1 includes a cylindrical outer cylinder 14, a front lid 15 fixed to a front end surface of the outer cylinder 14, and a rear lid 16 fixed to a rear end surface of the outer cylinder 14. A mounting flange 17 for mounting the spindle device on a spindle mounting machine base of a machine tool or the like is formed on the outer peripheral portion of the outer cylinder 14 substantially in the axial direction.

【0012】スピンドル軸10の前端部を支承する二個
の玉軸受12の互いに隣り合う外輪12a間には、外間
座18が介在されている。また、前端部の前側の玉軸受
12の外輪12aは前蓋15によって押さえられ、前端
部の後側の玉軸受12の外輪12aは外筒14の内周部
に形成された段差部19によって受け止められており、
これにより、各外輪12aが外筒14の内周部に固定配
置されている。各玉軸受12の互いに隣り合う内輪12
b間には、内間座20が介在されている。また、前端部
の後側の玉軸受12の内輪12bはスピンドル軸10の
段差部21に受け止められ、前端側の玉軸受12の内輪
12bはスピンドル軸10の外周部に外嵌された内輪押
え具22によって押さえられており、これにより、各内
輪12bがスピンドル軸10の外周部に固定配置されて
いる。
An outer spacer 18 is interposed between the outer rings 12a adjacent to each other of the two ball bearings 12 that support the front end of the spindle shaft 10. The outer ring 12a of the front ball bearing 12 at the front end is pressed by the front lid 15, and the outer ring 12a of the rear ball bearing 12 at the front end is received by the step portion 19 formed on the inner peripheral portion of the outer cylinder 14. Has been
As a result, each outer ring 12a is fixedly arranged on the inner peripheral portion of the outer cylinder 14. Inner rings 12 of the ball bearings 12 adjacent to each other
The inner spacer 20 is interposed between b. Further, the inner ring 12b of the ball bearing 12 on the rear side of the front end is received by the step portion 21 of the spindle shaft 10, and the inner ring 12b of the ball bearing 12 on the front end side is fitted on the outer peripheral part of the spindle shaft 10 by an inner ring retainer. The inner ring 12b is fixedly arranged on the outer peripheral portion of the spindle shaft 10 by being held by 22.

【0013】一方、スピンドル軸10の後端部を支承す
るころ軸受13の外輪13aは前側面が後蓋16の段差
部23によって受け止められると共に、後側面が外輪押
え具24によって押さえられており、これにより、外輪
13aが後蓋16の内周面に固定されている。ころ軸受
け13の内輪13bは前側面がスピンドル軸10に外嵌
固定されたリング状部材25に受け止められると共に、
後側面がリング状の内輪押さえ蓋26によって押さえら
れており、これにより、内輪13bがスピンドル軸10
の外周面に固定されている。
On the other hand, the outer ring 13a of the roller bearing 13 that supports the rear end of the spindle shaft 10 has its front side face received by the stepped portion 23 of the rear lid 16, and its rear side face pressed by the outer ring retainer 24. Thereby, the outer ring 13a is fixed to the inner peripheral surface of the rear lid 16. The inner ring 13b of the roller bearing 13 has its front side face received by a ring-shaped member 25 externally fitted and fixed to the spindle shaft 10, and
The rear side surface is pressed by the ring-shaped inner ring holding cover 26, which causes the inner ring 13b to move toward the spindle shaft 10.
Is fixed to the outer peripheral surface of.

【0014】スピンドル軸10の中央部外周面には、ビ
ルトインモータMのロータ27が締まりばめで固定され
ている。ロータ27に周面対向させて同軸に配設された
ステータ28は外筒14の内周面にステータスリーブ2
9を介して固定されている。
A rotor 27 of the built-in motor M is fixed to the outer peripheral surface of the central portion of the spindle shaft 10 by an interference fit. The stator 28, which is disposed coaxially with the rotor 27 so as to face the circumferential surface, has the stator sleeve 2 on the inner circumferential surface of the outer cylinder 14.
9 is fixed.

【0015】スピンドル軸10には、前端面から後端側
に向けて次第に縮径する工具取付け用のテーパ孔30
と、このテーパ孔30の奥からスピンドル軸10の後端
に抜ける軸孔31とがスピンドル軸10の軸心に沿って
形成されている。
The spindle shaft 10 has a taper hole 30 for mounting a tool, the diameter of which gradually decreases from the front end face toward the rear end side.
A shaft hole 31 is formed along the axis of the spindle shaft 10 and extends from the inner side of the tapered hole 30 to the rear end of the spindle shaft 10.

【0016】テーパ孔30には、工具(図示せず。)を
保持する工具ホルダ32のテーパシャンク部33が嵌合
されている。また、テーパシャンク部33の先端には小
径の頸部34aと大径の頭部34bとからなるプルスタ
ッド34が取り付けられており、該プルスタッド34は
軸孔31内に軸方向に移動自在に内挿されたスリーブ3
5にボール36を介して着脱自在に把持されている。こ
こで、スリーブ35及びボール36は本発明の工具ホル
ダ保持部を構成する。
A tapered shank portion 33 of a tool holder 32 for holding a tool (not shown) is fitted in the tapered hole 30. A pull stud 34 including a neck portion 34a having a small diameter and a head portion 34b having a large diameter is attached to the tip of the taper shank portion 33, and the pull stud 34 is axially movable in the shaft hole 31. Interpolated sleeve 3
5 is detachably held via a ball 36. Here, the sleeve 35 and the ball 36 constitute the tool holder holding portion of the present invention.

【0017】ボール36は、周方向に複数個配置されて
径方向外方に退避可能にスリーブ35に保持されてい
る。スリーブ35の後端には、該スリーブ35を軸方向
に進退駆動させるための駆動用のドローバー37が連結
されている。ドローバー37は軸孔31内を通ってスピ
ンドル軸10の後端から突出しており、該突出端がドロ
ーバー駆動端37aとされている。ドローバー駆動端3
7aには駆動手段としての図示しないピストンが連結さ
れている。
A plurality of balls 36 are arranged in the circumferential direction and are held by the sleeve 35 so as to be retractable radially outward. At the rear end of the sleeve 35, a drive drawbar 37 for driving the sleeve 35 to advance and retract in the axial direction is connected. The draw bar 37 projects from the rear end of the spindle shaft 10 through the shaft hole 31, and the projecting end is a draw bar drive end 37a. Drawbar drive end 3
A piston (not shown) as a driving means is connected to 7a.

【0018】そして、ピストンの駆動を解除すると、ド
ローバー37が軸孔31に設けられた皿ばね収納孔部3
8内で該ドローバー37に外挿された多数の皿ばね39
の付勢力によって後退し、スリーブ35も後退する。こ
のとき、ボール36はテーパ孔30に隣接する軸孔31
の比較的大径のスペース31aから後端側の小径スペー
ス31bに移動しつつ軸孔31の内周面に押されてスリ
ーブ35の内周面から径方向内方に突出し、これによ
り、ボール36がプルスタッド34の頭部34bを把持
して工具ホルダ32ひいては工具が取り付けられる。
When the piston is released from driving, the drawbar 37 is provided in the shaft hole 31 and the disc spring storage hole portion 3 is formed.
8. A large number of disc springs 39 externally attached to the draw bar 37
And the sleeve 35 also retracts. At this time, the ball 36 has the axial hole 31 adjacent to the tapered hole 30.
Is moved from the relatively large diameter space 31a to the small diameter space 31b on the rear end side and is pushed by the inner peripheral surface of the shaft hole 31 to project radially inward from the inner peripheral surface of the sleeve 35, whereby the ball 36 Grips the head portion 34b of the pull stud 34 to attach the tool holder 32, and thus the tool.

【0019】また、ピストンを駆動させると、ドローバ
ー37が皿ばね39の付勢力に抗して前進してスリーブ
35が前進する。このとき、ボール36は軸孔31に設
けられた小径スペース31bから大径スペース31aに
移動しつつ径方向外方に退避してスリーブ35の内径面
から引っ込み、これにより、ボール36によるプルスタ
ッド頭部34bの把持が解除されて工具ホルダ32ひい
ては工具の取り外しが可能になる。尚、図において符号
40はスピンドル軸10の後端部から軸孔31に内挿さ
れて皿ばね39を押さえる押さえリング、41は押さえ
リング40をスピンドル軸10に固定するための止めナ
ットである。
When the piston is driven, the draw bar 37 moves forward against the biasing force of the disc spring 39 and the sleeve 35 moves forward. At this time, the ball 36 moves from the small-diameter space 31b provided in the shaft hole 31 to the large-diameter space 31a, retreats radially outward, and retracts from the inner diameter surface of the sleeve 35. The grip of the portion 34b is released, and the tool holder 32 and thus the tool can be removed. In the figure, reference numeral 40 is a pressing ring inserted from the rear end of the spindle shaft 10 into the shaft hole 31 to press the disc spring 39, and 41 is a lock nut for fixing the pressing ring 40 to the spindle shaft 10.

【0020】また、皿ばね39より先端側のドローバー
37には、スリーブ42が外嵌されている。スリーブ4
2は先端部43が後端部44より小径に形成されてお
り、該先端部43は皿ばね収納孔部38より小径の小径
孔部45に内挿されてその先端面が段差部46に当接し
て皿ばね39による軸方向の荷重を支持するようになっ
ている。一方、スリーブ42の後端部44は皿ばね収納
孔部38に位置してその外周面と皿ばね収納孔部38の
内周面との間の径方向のすき間ができるだけ小さくされ
ており、これによりドローバー37を支持するようにさ
れている。そして、かかる支持及び上述した軸方向の支
持によりドローバー37ひいてはスピンドル軸10全体
の固有振動数を高め、これにより、スピンドル軸10の
高速回転に対応できるようにしている。
A sleeve 42 is externally fitted to the draw bar 37 on the tip side of the disc spring 39. Sleeve 4
2, the front end portion 43 is formed to have a smaller diameter than the rear end portion 44, and the front end portion 43 is inserted into a small diameter hole portion 45 having a smaller diameter than the disc spring accommodating hole portion 38 so that the front end surface thereof contacts the step portion 46. In contact with each other, the axial load of the disc spring 39 is supported. On the other hand, the rear end portion 44 of the sleeve 42 is located in the disc spring storage hole portion 38, and the radial gap between the outer peripheral surface thereof and the inner peripheral surface of the disc spring storage hole portion 38 is made as small as possible. The drawbar 37 is supported by. The natural frequency of the draw bar 37, and thus the entire spindle shaft 10, is increased by such support and the above-mentioned axial support, thereby making it possible to cope with high-speed rotation of the spindle shaft 10.

【0021】また、工具ホルダ32のテーパシャンク部
33をスピンドル軸10のテーパ孔30に嵌合装着する
には、ピストンを駆動状態としてドローバー37を皿ば
ね39の付勢力に抗して前進させ、これによりスリーブ
35を前進させてボール36を径方向外方に退避させて
おく。そして、この状態で、ATCによって運ばれてく
る工具ホルダ32のテーパシャンク部33をスピンドル
軸10のテーパ孔30に挿入する。
To fit and mount the taper shank portion 33 of the tool holder 32 into the taper hole 30 of the spindle shaft 10, the piston is driven and the draw bar 37 is moved forward against the biasing force of the disc spring 39. As a result, the sleeve 35 is advanced to retract the ball 36 radially outward. Then, in this state, the taper shank portion 33 of the tool holder 32 carried by the ATC is inserted into the taper hole 30 of the spindle shaft 10.

【0022】次いで、工具ホルダ32をさらに押し込ん
でテーパシャンク部33をテーパ孔30に嵌合させ、テ
ーパシャンク部33先端のプルスタッド34をスリーブ
35内に挿入する。そして、この状態でピストンの駆動
を解除すると、ドローバー37が軸孔31内で皿ばね3
9の付勢力によって後退してスリーブ35が後退すると
共に、ボール36が軸孔31の大径スペース31aから
後端側の小径スペース31bに移動しつつ軸孔31の内
周面に押されてスリーブ35の内周面から径方向内方に
突出し、これにより、ボール36がプルスタッド34の
頭部34bを把持して工具ホルダ32ひいては工具が装
着される。装着された際には、ドローバー37は皿ばね
39によって後端側に付勢されるため、工具ホルダ32
が後方に引っ張られ、これにより、テーパシャンク部3
3の外周面とテーパ孔30の内周面とが互いに押圧接触
して密着する。
Then, the tool holder 32 is further pushed in to fit the tapered shank portion 33 into the tapered hole 30, and the pull stud 34 at the tip of the tapered shank portion 33 is inserted into the sleeve 35. When the driving of the piston is released in this state, the draw bar 37 moves in the shaft hole 31 and the disc spring 3
The sleeve 35 is retracted by the urging force of the shaft 9 and the ball 36 is pushed by the inner peripheral surface of the shaft hole 31 while moving from the large diameter space 31a of the shaft hole 31 to the small diameter space 31b on the rear end side. It projects radially inward from the inner peripheral surface of 35, whereby the ball 36 grips the head 34b of the pull stud 34 and the tool holder 32 and thus the tool are mounted. When mounted, the draw bar 37 is biased toward the rear end side by the disc spring 39, so that the tool holder 32
Is pulled rearward, which causes the tapered shank portion 3
The outer peripheral surface of 3 and the inner peripheral surface of the tapered hole 30 are pressed into contact with each other and closely adhere to each other.

【0023】このように、この実施の形態においては、
軸孔31の浅い位置には径方向のすき間を小さくしてド
ローバー37を支持する部分を設け、軸孔31の深い位
置には皿ばね39による軸方向の荷重を支持する部分を
設けてドローバー37の固有振動数を高めるようにして
いるので、軸孔の深い位置に径方向のすき間を小さくす
るための困難な加工を行う必要がなくなり、この結果、
容易にドローバーの固有振動数を高めることが可能にな
って高速回転に対応できるスピンドル装置を低コストで
提供することができる。
As described above, in this embodiment,
A portion for supporting the draw bar 37 with a small radial gap is provided at a shallow position of the shaft hole 31, and a portion for supporting an axial load by the disc spring 39 is provided at a deep position of the shaft hole 31 for providing a draw bar 37. Since the natural frequency of is increased, it is not necessary to perform difficult machining to reduce the radial clearance at the deep position of the shaft hole, and as a result,
It is possible to easily increase the natural frequency of the drawbar, and it is possible to provide a spindle device that can support high-speed rotation at low cost.

【0024】図3に請求項2の発明の他の実施の形態を
示す。なお、図2の実施の形態と重複する部分には同一
符号を付してその説明を省略する。この実施の形態は、
皿ばね39の枚数が図2の実施の形態より多い場合の例
であり、このような場合は多数の皿ばね39の間に一又
は二以上の薄肉のスリーブ50(図では二個)を介在さ
せて該スリーブ50の外周面と皿ばね収納孔部38の内
周面との間の径方向のすき間を小さくしてドローバー3
7を多点で支持するようにすればよい。
FIG. 3 shows another embodiment of the invention of claim 2. The same parts as those of the embodiment of FIG. 2 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In this embodiment,
This is an example of the case where the number of the disc springs 39 is larger than that of the embodiment of FIG. 2, and in such a case, one or two or more thin-walled sleeves 50 (two in the figure) are interposed between the many disc springs 39. Thus, the radial gap between the outer peripheral surface of the sleeve 50 and the inner peripheral surface of the Belleville spring housing hole 38 is reduced to reduce the draw bar 3.
7 may be supported at multiple points.

【0025】[0025]

【実施例】図4は請求項2に係るスピンドル装置で図2
のスピンドル装置を長尺にしたタイプのものであり、長
尺である点を除いて構造的には図2と全く同一のもので
ある。これに対し、図5はスリーブ42を備えていない
従来のスピンドル装置であり、スリーブ42及び該スリ
ーブ42の先端部43が内挿される小径孔部45を備え
ていない点を除いて構造的には図4と全く同一のもので
ある。
FIG. 4 shows a spindle device according to a second aspect of the present invention.
2 is an elongated type of spindle device, and is structurally the same as that of FIG. 2 except that it is elongated. On the other hand, FIG. 5 shows a conventional spindle device that does not include the sleeve 42, and is structurally different from that of the conventional spindle device that does not include the sleeve 42 and the small diameter hole portion 45 into which the tip end portion 43 of the sleeve 42 is inserted. It is exactly the same as FIG.

【0026】図4及び図5の各スピンドル装置のドロー
バーの固有振動数を計算したところ図4の請求項2に係
るスピンドル装置のドローバー固有振動数計算値は65
4.316Hz、図5の従来のスピンドル装置のドロー
バー固有振動数計算値は231.150Hzであった。
When the natural frequency of the drawbar of each spindle device of FIGS. 4 and 5 is calculated, the calculated natural frequency of the drawbar of the spindle device according to claim 2 of FIG. 4 is 65.
The calculated natural frequency of the drawbar of the conventional spindle device shown in FIG. 5 was 4.316 Hz, which was 231.150 Hz.

【0027】[0027]

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、請求項
1の発明によれば、容易にドローバーの固有振動数を高
めることが可能になって高速回転に対応できるスピンド
ル装置を低コストで提供することができるという効果が
得られる。
As is apparent from the above description, according to the first aspect of the invention, it is possible to easily increase the natural frequency of the drawbar and provide a spindle device capable of high speed rotation at a low cost. The effect of being able to do is obtained.

【0028】請求項2の発明によれば、ドローバーの固
有振動数を高めるに際して、軸孔の深い位置に径方向の
すき間を小さくするための困難な加工を行う必要がない
ため、スピンドル軸が長尺なタイプのものにおいても容
易にドローバーの固有振動数を高めることが可能になっ
て高速回転に対応できるスピンドル装置を低コストで提
供することができるという効果が得られる。
According to the second aspect of the present invention, when the natural frequency of the drawbar is increased, it is not necessary to perform difficult machining for reducing the radial clearance in the deep position of the shaft hole, so that the spindle shaft has a long length. Even in the length type, it is possible to easily increase the natural frequency of the drawbar, and it is possible to provide a spindle device that can support high-speed rotation at a low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】請求項1の発明の実施の形態の一例であるスピ
ンドル装置を説明するための説明的断面図である。
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view for explaining a spindle device that is an example of an embodiment of the invention of claim 1;

【図2】請求項2の発明の実施の形態の一例であるスピ
ンドル装置を説明するための説明的断面図である。
FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view for explaining a spindle device which is an example of an embodiment of the invention of claim 2;

【図3】請求項2の発明の他の実施の形態であるスピン
ドル装置を説明するための説明的断面図である。
FIG. 3 is an explanatory sectional view for explaining a spindle device which is another embodiment of the invention of claim 2;

【図4】従来例との比較に用いたスピンドル装置の断面
図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a spindle device used for comparison with a conventional example.

【図5】従来のスピンドル装置を説明するための説明的
断面図である。
FIG. 5 is an explanatory sectional view for explaining a conventional spindle device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…スピンドル軸 1A…軸孔 2…テーパ孔 3…工具ホルダ 4…テーパシャンク部 5…プルスタッド 6…工具ホルダ保持部 7…ドローバー 8…皿ばね 9a,9b…スリーブ(支持部材) 10…スピンドル軸 11…ハウジング 12,13…軸受 30…テーパ孔 31…軸孔 32…工具ホルダ 34…プルスタッド 35…スリーブ(工具ホルダ保持部) 36…ボール(工具ホルダ保持部) 37a…ドローバー駆動端 37…ドローバー 39…皿ばね 42…スリーブ 1 ... Spindle shaft 1A ... Shaft hole 2 ... Tapered hole 3 ... Tool holder 4 ... Tapered shank portion 5 ... Pull stud 6 ... Tool holder holding portion 7 ... Drawbar 8 ... Disc springs 9a, 9b ... Sleeve (supporting member) 10 ... Spindle Shaft 11 ... Housing 12, 13 ... Bearing 30 ... Tapered hole 31 ... Shaft hole 32 ... Tool holder 34 ... Pull stud 35 ... Sleeve (tool holder holding part) 36 ... Ball (tool holder holding part) 37a ... Drawbar drive end 37 ... Drawbar 39 ... Disc spring 42 ... Sleeve

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軸端に工具ホルダ取付用のテーパ孔を有
し、軸受を介してハウジングに回転自在に支持されたス
ピンドル軸と、工具ホルダのプルスタッドに係合する工
具ホルダ保持部を先端に有すると共にドローバー駆動端
を後端に有し、前記スピンドル軸内に前記テーパ孔に連
通して形成された軸孔に軸方向に移動可能に内挿された
ドローバーと、前記軸孔内でドローバーに外挿されて該
ドローバーを後方に付勢する多数の皿ばねと、前記ドロ
ーバー駆動端に連結されて前記ドローバーを前記皿ばね
の付勢力に抗して前方に移動させる駆動手段とを備えた
スピンドル装置において、 前記軸孔の内周面と前記ドローバーの外周面との間に少
なくとも一個の支持部材を介在させて該ドローバを支持
するようにしたことを特徴とするスピンドル装置。
1. A spindle shaft rotatably supported by a housing through a bearing, which has a tapered hole for mounting a tool holder on the shaft end, and a tool holder holding portion which engages with a pull stud of the tool holder. And a drawbar drive end at the rear end, and a drawbar movably inserted in an axial hole formed in the spindle shaft so as to communicate with the tapered hole, and a drawbar in the axial hole. A plurality of disc springs externally inserted to urge the drawbar backward, and drive means connected to the drawbar drive end to move the drawbar forward against the urging force of the disc spring. In the spindle device, at least one support member is interposed between the inner peripheral surface of the shaft hole and the outer peripheral surface of the draw bar to support the draw bar. .
【請求項2】 軸端に工具ホルダ取付用のテーパ孔を有
し、軸受を介してハウジングに回転自在に支持されたス
ピンドル軸と、工具ホルダのプルスタッドに係合する工
具ホルダ保持部を先端に有すると共にドローバー駆動端
を後端に有し、前記スピンドル軸内に前記テーパ孔に連
通して形成された軸孔に軸方向に移動可能に内挿された
ドローバーと、前記軸孔内でドローバーに外挿されて該
ドローバーを後方に付勢する多数の皿ばねと、前記ドロ
ーバー駆動端に連結されて前記ドローバーを前記皿ばね
の付勢力に抗して前方に移動させる駆動手段とを備えた
スピンドル装置において、 皿ばねより先端側のドローバーに先端部が後端部より小
径に形成されたスリーブを外嵌し、該スリーブの先端面
を前記軸孔の段差部に当接させて前記皿ばねによる軸方
向の荷重を支持すると共に、前記スリーブの後端部によ
って前記ドローバーを支持するようにしたことを特徴と
するスピンドル装置。
2. A spindle shaft, which has a tapered hole for mounting a tool holder on the shaft end, is rotatably supported by a housing via a bearing, and a tool holder holding portion that engages with a pull stud of the tool holder. And a drawbar drive end at the rear end, and a drawbar movably inserted in an axial hole formed in the spindle shaft so as to communicate with the tapered hole, and a drawbar in the axial hole. A plurality of disc springs externally inserted to urge the drawbar backward, and drive means connected to the drawbar drive end to move the drawbar forward against the urging force of the disc spring. In a spindle device, a sleeve whose front end is formed with a diameter smaller than that of a rear end is externally fitted to a draw bar on the front end side of the disc spring, and the front end surface of the sleeve is brought into contact with the stepped portion of the shaft hole. To That to support the axial load, the spindle device being characterized in that so as to support the drawbar by a rear end of the sleeve.
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