JPH11333607A - 主軸用ツールホルダクランプ装置 - Google Patents

主軸用ツールホルダクランプ装置

Info

Publication number
JPH11333607A
JPH11333607A JP10149180A JP14918098A JPH11333607A JP H11333607 A JPH11333607 A JP H11333607A JP 10149180 A JP10149180 A JP 10149180A JP 14918098 A JP14918098 A JP 14918098A JP H11333607 A JPH11333607 A JP H11333607A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drive shaft
tool holder
hole
spindle
shaft body
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.)
Pending
Application number
JP10149180A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Date
隆夫 伊達
Yoshiaki Kai
義章 甲斐
Katsuto Endo
克仁 遠藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Machine Co Ltd filed Critical Toshiba Machine Co Ltd
Priority to JP10149180A priority Critical patent/JPH11333607A/ja
Priority to US09/320,728 priority patent/US6264409B1/en
Priority to DE19924487A priority patent/DE19924487B4/de
Publication of JPH11333607A publication Critical patent/JPH11333607A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02—Chucks
    • B23B31/24—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means
    • B23B31/26—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using mechanical transmission through the working-spindle
    • B23B31/261—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using mechanical transmission through the working-spindle clamping the end of the toolholder shank
    • B23B31/266—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using mechanical transmission through the working-spindle clamping the end of the toolholder shank using a threaded spindle
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/303976—Milling with means to control temperature or lubricate
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/304088—Milling with means to remove chip
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/309352—Cutter spindle or spindle support
    • Y10T409/309408—Cutter spindle or spindle support with cutter holder
    • Y10T409/309464—Cutter spindle or spindle support with cutter holder and draw bar

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動工具交換装置に対応できるねじ締結式の
ツールホルダクランプ装置を得ること。 【解決手段】 主軸１内に組み込まれ、主軸１の先端部
に形成されたテーパ孔９に抜き差し可能に嵌合するツー
ルホルダのシャンク部をねじ結合によりクランプする主
軸用ツールホルダクランプ装置において、ツールホルダ
のシャンク部に軸線方向に形成されたねじ孔に螺合する
ねじ部２５を有し、ねじ部２５によるシャンク部の締結
によりツールホルダを固定するクランプボルト部材２３
をテーパ孔９と連通する主軸１の中心貫通孔１９内に回
転可能に、且つ軸線方向に移動可能に設け、クランプボ
ルト部材２３を回転駆動する駆動軸体２９を主軸１の中
心貫通孔１９内に回転可能に、且つ軸線方向に移動可能
に設け、軸線方向移動によってクランプボルト部材２３
と駆動連結状態で係合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、工作機械の主軸
用ツールホルダクランプ装置に関し、特にねじ締結式の
主軸用ツールホルダクランプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高速回転主軸用のツールホルダクランプ
装置として、アンバランス要因を排除し、主軸回転にお
ける慣性力の増加を抑えたツールホルダクランプ装置が
特開平１０−７６４１３号公報に示されている。
【０００３】このツールホルダクランプ装置は、主軸の
先端部に形成されたテーパ孔に抜き差し可能に嵌合する
ツールホルダのシャンク部をねじ結合によりクランプす
るねじ締結式の主軸用ツールホルダクランプ装置であっ
て、テーパ孔と連通する主軸の中心貫通孔内に設けら
れ、ツールホルダのシャンク部に軸線方向に形成された
ねじ孔に螺合するねじ部を有し、前記ねじ部による前記
シャンク部の締結によりツールホルダを固定するクラン
プボルト部材と、主軸の前記中心貫通孔内に設けられ、
軸線方向移動によって前記クランプボルト部材と駆動連
結状態で係合し、前記クランプボルト部材を回転駆動す
る駆動軸体（ドローバ軸体）とを有し、主軸回転時には
駆動軸体をクランプボルト部材より切り放し、主軸のア
ンバランス要因の排除と、主軸の質量低減を図ってい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来のね
じ締結式のツールホルダクランプ装置では、クランプボ
ルト部材は軸線方向には移動できない態様で主軸に組み
込まれているため、ツールホルダの脱着のためにクラン
プボルト部材を回転駆動する際に、ねじのリードに合わ
せて主軸装置とツールホルダ（工具）との軸線方向の相
対位置を変化させる必要がある。
【０００５】このため、自動工具交換装置によって自動
的に工具交換を行うとすると、クランプボルト部材の回
転量と主軸装置の軸線方向移動量とを関連付けて同期制
御する必要が生じる。
【０００６】しかし、クランプボルト部材とこれの回転
駆動体である駆動軸体とは分離可能で、たとえば多角形
柱と多角形孔との嵌め合いにより、クランプボルト部材
と回転駆動体とが連結されるから、回転駆動体の回転量
とクランプボルト部材の回転量とは必ずしも一致せず、
回転駆動体の回転量をもってクランプボルト部材の回転
量を管理することができない。このことにより、クラン
プボルト部材の回転量と主軸装置の軸線方向移動量とを
関連付けて同期制御することは不可能となり、従来のね
じ締結式のツールホルダクランプ装置は自動工具交換装
置に対応できない。
【０００７】この発明は、従来のねじ締結式のツールホ
ルダクランプ装置における上述のような問題点に鑑み
て、簡単に自動工具交換装置に対応でき、また、主軸テ
ーパ孔とツールホルダのシャンク部との嵌合部の異物排
除、高速回転する主軸の冷却を効果的に行うことができ
るよう改良されたねじ締結式のツールホルダクランプ装
置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明による主軸用ツールホルダ
クランプ装置は、主軸内に組み込まれ、主軸の先端部に
形成されたテーパ孔に抜き差し可能に嵌合するツールホ
ルダのシャンク部をねじ結合によりクランプする主軸用
ツールホルダクランプ装置において、前記テーパ孔と連
通する主軸の中心貫通孔内に回転可能に、且つ軸線方向
に移動可能に設けられ、ツールホルダのシャンク部に軸
線方向に形成されたねじ孔に螺合するねじ部を有し、前
記ねじ部による前記シャンク部の締結によりツールホル
ダを固定するクランプボルト部材と、主軸の前記中心貫
通孔内に回転可能に、且つ軸線方向に移動可能に設けら
れ、軸線方向移動によって前記クランプボルト部材と駆
動連結状態で係合し、前記クランプボルト部材を回転駆
動する駆動軸体とを有しているものである。
【０００９】請求項２に記載の発明による主軸用ツール
ホルダクランプ装置は、前記クランプボルト部材が主軸
の中心貫通孔内における段差端面と対向する部分にスラ
ストころがり軸受部材が配置されているものである。
【００１０】請求項３に記載の発明による主軸用ツール
ホルダクランプ装置は、駆動軸体後端側より駆動軸体先
端側に空気を供給する空気供給孔が前記駆動軸体に形成
され、前記クランプボルト部材の軸心に前記空気供給孔
より空気を供給される空気噴き出し孔が貫通形成されて
いるものである。
【００１１】請求項４に記載の発明による主軸用ツール
ホルダクランプ装置は、駆動軸体後端側より駆動軸体先
端側に空気を供給する空気供給孔が前記駆動軸体に形成
され、前記駆動軸体は主軸の中心貫通孔より僅かに小径
の大径軸部と前記大径軸部より小径の小径軸部とを交互
に有しているものである。
【００１２】請求項５に記載の発明による主軸用ツール
ホルダクランプ装置は、駆動軸体後端側より駆動軸体先
端側に空気を供給する空気供給孔が前記駆動軸体に形成
され、前記駆動軸体の外周面に螺旋溝が形成され、前記
駆動軸体の回転によりスクリュポンプ式に主軸の中心貫
通孔内の空気排出するものである。
【００１３】請求項６に記載の発明による主軸用ツール
ホルダクランプ装置は、駆動軸体後端側より駆動軸体先
端側に空気を供給する空気供給孔が前記駆動軸体に形成
され、前記駆動軸体の特定箇所にて径方向に貫通して前
記空気供給孔と直接連通し、駆動軸体外周面に開口する
空気噴き出し孔が前記駆動軸体に形成されているもので
ある。
【００１４】請求項７に記載の発明による主軸用ツール
ホルダクランプ装置は、前記駆動軸体に冷却機構が組み
込まれているものである。
【００１５】請求項８に記載の発明による主軸用ツール
ホルダクランプ装置は、前記冷却機構が前記駆動軸体に
形成された冷却油循環通路を流れる冷却油によって前記
駆動軸体を冷却するものである。
【００１６】請求項９に記載の発明による主軸用ツール
ホルダクランプ装置は、前記冷却機構が前記駆動軸体に
取り付けられた熱電素子であるものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面を用いて詳細に説明する。
【００１８】（実施の形態１）図１はこの発明による主
軸用ツールホルダクランプ装置を組み込まれた主軸装置
の実施の形態１を示している。
【００１９】主軸装置は主軸１を有し、主軸１は軸受部
材３によって冷却通路付きの主軸支持体５、アウタケー
ス７より回転可能に支持されている。主軸１は、先端部
にツールホルダＴのテーパシャンク部Ｓを抜き差し可能
に嵌合保持するテーパ孔９を形成されている。
【００２０】アウタケース７内には主軸駆動用のビルド
インモータ１１が組み込まれている。ビルドインモータ
１１は、主軸１に固定されたロータ１３と、アウタケー
ス７に冷却スリーブ１５を介して固定れたステータ１７
とにより構成され、主軸１を高速回転駆動する。
【００２１】主軸１はテーパ孔９と同軸で連通する中心
貫通孔１９を有して中空軸をなしている。中心貫通孔１
９には、ブッシュ２１を介してクランプボルト部材２３
が回転可能に、且つ軸線方向に移動可能に設けられてい
る。クランプボルト部材２３は、先端側にツールホルダ
Ｔのシャンク部Ｓに軸線方向に形成されたねじ孔Ｈに螺
合するねじ部２５を有し、ブッシュ２１の一端のフラン
ジ部２１ａとフランジ部２３ａによって当接することに
よってテーパ孔９側への軸線方向移動を規制され、ねじ
部２５によるシャンク部Ｓの締結によりツールホルダＴ
を主軸１に固定する。
【００２２】クランプボルト部材２３の後端側にはクラ
ンプボルト部材２３を駆動軸体２９によって回転させる
ための六角柱部２７が設けられている。
【００２３】駆動軸体２９は、主軸１の後端側より中心
貫通孔１９内に、回転可能に、且つ軸線方向に移動可能
に挿入されている。駆動軸体２９は先端部に六角柱部２
７を受け入れる六角孔３１が形成されており、駆動軸体
２９が主軸１に対して軸線方向に前進移動することによ
って六角孔３１に六角柱部２７が六角孔３１に嵌合し、
駆動軸体２９とクランプボルト部材２３とがトルク伝達
関係で駆動連結される。
【００２４】駆動軸体２９の後端側には駆動軸体２９を
軸線方向に移動させるための流体圧シリンダ装置３３が
設けられている。流体圧シリンダ装置３３は、アウタケ
ース７と一体のベース部材３５に固定されたシリンダチ
ューブ３７と、両側のエンド部材３９、４１と、内部ス
リーブ４３と、駆動軸体２９と軸受部材４５を介して連
結されたスリーブ形状のピストン部材４７と、ピストン
部材４７を後退側に付勢する圧縮コイルばね４９とを有
し、ポート５１よりシリンダ室５３に流体圧を供給され
ることにより、圧縮コイルばね４９のばね力に抗して駆
動軸体２９を前進移動させる。
【００２５】ピストン部材４７には駆動軸体回転用のモ
ータ５５が取り付けられており、モータ５５の回転軸５
７と駆動軸体２９とが軸継手５９により連結されてい
る。
【００２６】駆動軸体２９には軸心部を軸線方向に延在
して前端にて六角孔３１に連通する空気供給孔６１が形
成されている。空気供給孔６１は後端側にて駆動軸体２
９に形成された孔６３、周溝６５によってピストン部材
４７に形成されている空気供給通路６７に連通し、空気
供給通路６７に接続された空気供給配管６９より空気を
供給される。
【００２７】駆動軸体２９の外周面には螺旋溝７１が形
成されている。螺旋溝７１は駆動軸体２９の回転により
スクリュポンプ式に主軸１の中心貫通孔１９内の空気を
排出する。
【００２８】駆動軸体２９の特定箇所、たとえば軸受部
材３やロータ１３の配置部など、主軸１０が高温になる
部位に対応する位置には、駆動軸体２９を径方向に貫通
して空気供給孔６１と直接連通し、駆動軸体外周面に開
口する空気噴き出し孔７３が形成されている。
【００２９】また、クランプボルト部材２３、六角柱部
２７の軸心部には空気噴き出し孔７５が軸線方向に貫通
形成されている。空気噴き出し孔７５は、クランプボル
ト部材２３の六角柱部２７が駆動軸体２９の六角孔３１
に嵌合することにより、空気供給孔６１と連通接続さ
れ、空気供給孔６１より空気を供給される。
【００３０】つぎに、上述のように構成されたツールホ
ルダクランプ装置のクランプ動作を図２（ａ）〜（ｆ）
を参照して説明する。
【００３１】（１）図２（ａ）に示されているように、
ＡＴＣ（図示省略）によりツールホルダＴが主軸１の中
心軸線上に運ばれる。
【００３２】（２）つぎに、ＡＴＣ（図示省略）により
ツールホルダＴが主軸１側に運ばれる。これにより、図
２（ｂ）に示されているように、ツールホルダＴのシャ
ンク部Ｓが主軸１のテーパ孔９に挿入嵌合し、この挿入
に伴いシャンク部Ｓの先端面によってクランプボルト部
材２３が押され、クランプボルト部材２３が後退方向
（図にて右方）へ主軸１に対して軸線方向移動する。
【００３３】（３）つぎに、流体圧シリンダ装置３３の
シリンダ室５３に流体圧が供給されることにより、ピス
トン部材４７が圧縮コイルばね４９のばね力に抗して駆
動軸体２９を前進移動させる。これにより、図２（ｃ）
に示されているように、駆動軸体２９の先端がクランプ
ボルト部材２３の六角柱部２７に衝突し、駆動軸体２９
がモータ５５により回転されることにより、図２（ｄ）
に示されているように、駆動軸体２９の六角孔３１とク
ランプボルト部材２３の六角柱部２７とが嵌合し、駆動
軸体２９とクランプボルト部材２３とが連結される。
【００３４】なお、駆動軸体２９の前進移動力はＡＴＣ
によるツールホルダ挿入力より小さく設定されているこ
とにより、駆動軸体２９の先端がクランプボルト部材２
３の六角柱部２７に衝突してもツールホルダＴがテーパ
孔９より抜け出すことはない。
【００３５】上述のように、駆動軸体２９とクランプボ
ルト部材２３とが連結されると、駆動軸体２９の空気供
給孔６１とクランプボルト部材２３の空気噴き出し孔７
５とが連通接続され、空気供給孔６１より空気噴き出し
孔７５に空気が供給される。空気噴き出し孔７５に供給
された空気はクランプボルト部材２３の先端よりテーパ
孔９内に噴き出す。これにより、テーパ孔９やツールホ
ルダＴのシャンク部Ｓに付着している異物の吹き飛ばし
排除と、テーパ孔９やツールホルダＴのシャンク部Ｓに
対する異物の付着防止が行われる。
【００３６】（４）モータ５５により駆動軸体２９が回
転されることにより、クランプボルト部材２３も回転
し、クランプボルト部材２３のねじ部２５がツールホル
ダＴのシャンク部Ｓのねじ孔Ｈにねじ込まれ、ねじリー
ドによりクランプボルト部材２３が前進方向（図にて左
方）へ移動する。クランプボルト部材２３の回転によっ
て、やがて、図２（ｅ）に示されているように、クラン
プボルト部材２３のフランジ部２３ａがブッシュ２１の
フランジ部２１ａに当接し、これより更にクランプボル
ト部材２３が回転されることにより、ねじ力によってツ
ールホルダＴのシャンク部Ｓがテーパ孔９内に強く引き
込まれ、ツールホルダＴの締結が完了する。 （５）ツールホルダＴの締結完了によってモータ５５に
よる駆動軸体２９の回転を停止し、流体圧シリンダ装置
３３のシリンダ室５３の流体圧を開放することにより、
ピストン部材４７が圧縮コイルばね４９のばね力に駆動
軸体２９を後退移動させる。これにより、駆動軸体２９
がクランプボルト部材２３より切り離される。そして、
ＡＴＣが原位置に戻るによりツールホルダＴのクランプ
が完了する。
【００３７】なお、ツールホルダＴの取り外しは、上述
のクランプ動作と逆の動作により行われる。
【００３８】主軸１の高速回転は、駆動軸体２９がクラ
ンプボルト部材２３より切り離された状態で行われる。
この主軸高速回転時には、空気供給孔６１に供給された
空気は六角孔３１より中心貫通孔１９に流出し、中心貫
通孔１９の内周面と駆動軸体２９の外周面との間の間隙
を軸後方側へ流れ、主軸１が内側より冷却される。ま
た、空気供給孔６１に供給された空気の一部は、空気噴
き出し孔７３より主軸１に向けて直接噴き出し、軸受部
材３やロータ１３の配置部など、主軸１が高温になる部
分の冷却が局部的に行われる。これらのことにより主軸
１の径方向、軸線方向の温度の均一が図られる。
【００３９】また、駆動軸体２９がモータ５５によって
主軸１とは別に回転されることにより、螺旋溝７１がス
クリュポンプ式に主軸１の中心貫通孔１９内の空気を排
出する。これにより、中心貫通孔１９内の空気温度が低
下し、内側より主軸１の冷却が行われる。一般に、主軸
１はアウタケース７などにより外側から冷却されるか
ら、内側より主軸１の冷却を行うことは、主軸１の径方
向の温度勾配を少なくする上で、有効である。
【００４０】（実施の形態２）図３はこの発明による主
軸用ツールホルダクランプ装置を組み込まれた主軸装置
の実施の形態２を示している。なお、図３において、図
１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を
付けて、その説明を省略する。
【００４１】この実施の形態では、中心貫通孔１９内に
軸受ケース７７が軸線方向に摺動可能に設けられてお
り、クランプボルト部材２３はラジアルボール軸受７９
によって軸受ケース７７より回転可能に支持され、また
軸受ケース７７内にはクランプボルト部材２３が主軸１
の中心貫通孔１９内における段差端面１９ａと対向する
部分にスラストころがり軸受８１が配置されている。こ
の場合、クランプボルト部材２３は軸受ケース７７と共
に中心貫通孔１９内を軸線方向に移動する。
【００４２】駆動軸体２９は主軸１の中心貫通孔１９よ
り僅かに小径の大径軸部２９ａと大径軸部２９ａより小
径の小径軸部２９ｂとを交互に有している。
【００４３】この実施の形態では、クランプボルト部材
２３のねじ部２５がツールホルダＴのねじ孔Ｈにねじ係
合してクランプボルト部材２３がツールホルダＴを締め
付ける時に、主軸１とクランプボルト部材２３との間に
生じるスラスト力はスラストころがり軸受８１によって
受け止められ、クランプボルト部材２３はスラストころ
がり軸受８１によって低抵抗で主軸１に対して回転す
る。
【００４４】これにより、クランプ時におけるクランプ
ボルト部材２３と主軸１とのスラスト対向面の焼き付き
が防止される。
【００４５】また、この実施の形態では、駆動軸体２９
は大径軸部２９ａと小径軸部２９ｂとを交互に有してか
ら、駆動軸体２９の外周面と中心貫通孔１９の内周面と
の間に画定される冷却空気通路の断面積が変化が与えら
れ、空気供給孔６１の先端より中心貫通孔１９に噴き出
して駆動軸体２９の外周面と中心貫通孔１９の内周面と
の間の間隙を流れる空気に乱流が発生する。これにより
中心貫通孔１９よりの主軸１の冷却が効果的に行われ
る。
【００４６】（実施の形態３）図４はこの発明による主
軸用ツールホルダクランプ装置を組み込まれた主軸装置
の実施の形態３の要部を示している。なお、図４におい
ても、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一
の符号を付けて、その説明を省略する。
【００４７】この実施の形態では、駆動軸体２９に冷却
油循環通路８３、８５、８７が形成されている。
【００４８】冷却油循環通路８３にはピストン部材４７
に形成された冷却油供給通路８９より周溝９１、孔９３
を経て冷却油が供給され、冷却油循環通路８３に供給さ
れた冷却油は駆動軸体２９内のに冷却油循環通路８３、
８５、８７を順に流れ、孔９５、周溝９７よりピストン
部材４７に形成された冷却油排出通路９９へ流れる。
【００４９】これにより、駆動軸体２９が低温に保た
れ、駆動軸体２９が冷却棒として作用して主軸１を内側
より冷却することが行われ、主軸１の径方向の温度勾配
を少なくなる。
【００５０】（実施の形態４）図５はこの発明による主
軸用ツールホルダクランプ装置を組み込まれた主軸装置
の実施の形態４の要部を示している。なお、図５におい
ても、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一
の符号を付けて、その説明を省略する。
【００５１】この実施の形態では、駆動軸体２９の外周
面にペルチェ効果素子のような熱電素子１０１が貼り付
けられている。熱電素子１０１は、外側面が吸熱面（低
温面）とされており、主軸１を内側より冷却する。これ
により、主軸１の径方向の温度勾配を少なくなる。
【００５２】以上に於ては、この発明を特定の実施の形
態について詳細に説明したが、この発明は、これに限定
されるものではなく、この発明の範囲内にて種々の実施
の形態が可能であることは当業者にとって明らかであろ
う。
【００５３】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、請求項
１による主軸用ツールホルダクランプ装置によれば、ク
ランプボルト部材が軸線方向に移動可能で、クランプボ
ルト部材は回転しながらツールホルダとのねじ係合によ
るねじリードで軸線方向に移動するから、クランプボル
ト部材の回転量と主軸装置の軸線方向移動量とを関連付
けて同期制御することなく簡単に自動工具交換装置に対
応できる。
【００５４】請求項２による主軸用ツールホルダクラン
プ装置によれば、クランプボルト部材が主軸の中心貫通
孔内における段差端面と対向する部分にスラストころが
り軸受部材が配置されているから、クランプ時における
クランプボルト部材と主軸とのスラスト対向面の焼き付
きが防止される。
【００５５】請求項３による主軸用ツールホルダクラン
プ装置によれば、クランプボルト部材の軸心に貫通形成
された空気噴き出し孔に空気供給孔より空気が供給さ
れ、空気噴き出し孔よりテーパ孔内に空気を噴き出すか
ら、テーパ孔やツールホルダのシャンク部に付着してい
る異物の吹き飛ばすここと、テーパ孔やツールホルダの
シャンク部に対して異物が付着することが防止され、自
動工具交換が確実に行われ得るようになる。
【００５６】請求項４による主軸用ツールホルダクラン
プ装置によれば、駆動軸体が大径軸部と小径軸部とを交
互に有してから、駆動軸体の外周面と中心貫通孔の内周
面との間に画定される冷却空気通路の断面積が変化が与
えられ、空気供給孔の先端より中心貫通孔に噴き出して
駆動軸体２の外周面と中心貫通孔の内周面との間の間隙
を流れる空気に乱流が発生し、中心貫通孔よりの主軸の
冷却が効果的に行われる。
【００５７】請求項５による主軸用ツールホルダクラン
プ装置によれば、駆動軸体の外周面に螺旋溝が形成され
ていることにより、駆動軸体の回転によってスクリュポ
ンプ式に主軸の中心貫通孔内の空気排出が行われるか
ら、中心貫通孔内の空気温度が低下し、内側より主軸の
冷却が効果的に行われる。
【００５８】請求項６による主軸用ツールホルダクラン
プ装置によれば、駆動軸体の特定箇所を径方向に貫通し
て駆動軸体外周面に開口する空気噴き出し孔が形成され
ているから、軸受部材やロータの配置部など、主軸が高
温になる部分の冷却が局部的に行われ、主軸の温度の均
一が図られる。
【００５９】請求項７による主軸用ツールホルダクラン
プ装置によれば、駆動軸体に冷却機構が組み込まれてい
るから、駆動軸体によって主軸が内側より効果的に冷却
される。
【００６０】請求項８による主軸用ツールホルダクラン
プ装置によれば、駆動軸体に形成された冷却油循環通路
を流れる冷却油によって駆動軸体を冷却するから、駆動
軸体によって主軸が内側より効果的に冷却される。
【００６１】請求項９による主軸用ツールホルダクラン
プ装置によれば、駆動軸体に取り付けられた熱電素子に
よって主軸が内側より効果的に冷却される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による主軸用ツールホルダクランプ装
置を組み込まれた主軸装置の実施の形態１を示す断面図
である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は実施の形態１の主軸用ツール
ホルダクランプ装置のクランプ動作を示す説明図であ
る。
【図３】この発明による主軸用ツールホルダクランプ装
置を組み込まれた主軸装置の実施の形態２を示す断面図
である。
【図４】この発明による主軸用ツールホルダクランプ装
置を組み込まれた主軸装置の実施の形態３の要部を示す
断面図である。
【図５】この発明による主軸用ツールホルダクランプ装
置を組み込まれた主軸装置の実施の形態４の要部を示す
断面図である。
【符号の説明】
１ 主軸 ３ 軸受部材 ５ 主軸支持体 ７ アウタケース ９ テーパ孔 １１ ビルドインモータ １９ 中心貫通孔 ２９ａ 大径軸部 ２９ｂ 小径軸部 ２３ クランプボルト部材 ２５ ねじ部 ２７ 六角柱部 ２９ 駆動軸体 ３１ 六角孔 ３３ 流体圧シリンダ装置 ５５ モータ ６１ 空気供給孔 ７１ 螺旋溝 ７３，７５ 空気噴き出し孔 ７７ 軸受ケース ７９ ラジアルボール軸受 ８１ スラストころがり軸受 ２９ａ 大径軸部 ２９ｂ 小径軸部 ８３，８５，８７ 冷却油循環通路 １０１ 熱電素子１０１

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 主軸内に組み込まれ、主軸の先端部に形
    成されたテーパ孔に抜き差し可能に嵌合するツールホル
    ダのシャンク部をねじ結合によりクランプする主軸用ツ
    ールホルダクランプ装置において、 前記テーパ孔と連通する主軸の中心貫通孔内に回転可能
    に、且つ軸線方向に移動可能に設けられ、ツールホルダ
    のシャンク部に軸線方向に形成されたねじ孔に螺合する
    ねじ部を有し、前記ねじ部による前記シャンク部の締結
    によりツールホルダを固定するクランプボルト部材と、 主軸の前記中心貫通孔内に回転可能に、且つ軸線方向に
    移動可能に設けられ、軸線方向移動によって前記クラン
    プボルト部材と駆動連結状態で係合し、前記クランプボ
    ルト部材を回転駆動する駆動軸体と、 を有していることを特徴とする主軸用ツールホルダクラ
    ンプ装置。
  2. 【請求項２】 前記クランプボルト部材が主軸の中心貫
    通孔内における段差端面と対向する部分にスラストころ
    がり軸受部材が配置されていることを特徴とする請求項
    １に記載の主軸用ツールホルダクランプ装置。
  3. 【請求項３】 駆動軸体後端側より駆動軸体先端側に空
    気を供給する空気供給孔が前記駆動軸体に形成され、前
    記クランプボルト部材の軸心に前記空気供給孔より空気
    を供給される空気噴き出し孔が貫通形成されていること
    を特徴とする請求項１または２に記載の主軸用ツールホ
    ルダクランプ装置。
  4. 【請求項４】 駆動軸体後端側より駆動軸体先端側に空
    気を供給する空気供給孔が前記駆動軸体に形成され、前
    記駆動軸体は主軸の中心貫通孔より僅かに小径の大径軸
    部と前記大径軸部より小径の小径軸部とを交互に有して
    いることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の主
    軸用ツールホルダクランプ装置。
  5. 【請求項５】 駆動軸体後端側より駆動軸体先端側に空
    気を供給する空気供給孔が前記駆動軸体に形成され、前
    記駆動軸体の外周面に螺旋溝が形成され、前記駆動軸体
    の回転によりスクリュポンプ式に主軸の中心貫通孔内の
    空気排出することを特徴とする請求項１〜３の何れかに
    記載の主軸用ツールホルダクランプ装置。
  6. 【請求項６】 駆動軸体後端側より駆動軸体先端側に空
    気を供給する空気供給孔が前記駆動軸体に形成され、前
    記駆動軸体の特定箇所にて径方向に貫通して前記空気供
    給孔と直接連通し、駆動軸体外周面に開口する空気噴き
    出し孔が前記駆動軸体に形成されていることを特徴とす
    る請求項１〜５の何れかに記載の主軸用ツールホルダク
    ランプ装置。
  7. 【請求項７】 前記駆動軸体に冷却機構が組み込まれて
    いることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の主
    軸用ツールホルダクランプ装置。
  8. 【請求項８】 前記冷却機構は前記駆動軸体に形成され
    た冷却油循環通路を流れる冷却油によって前記駆動軸体
    を冷却するものであることを特徴とする請求項７に記載
    の主軸用ツールホルダクランプ装置。
  9. 【請求項９】 前記冷却機構は前記駆動軸体に取り付け
    られた熱電素子であることを特徴とする請求項７に記載
    の主軸用ツールホルダクランプ装置。
JP10149180A 1998-05-29 1998-05-29 主軸用ツールホルダクランプ装置 Pending JPH11333607A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10149180A JPH11333607A (ja) 1998-05-29 1998-05-29 主軸用ツールホルダクランプ装置
US09/320,728 US6264409B1 (en) 1998-05-29 1999-05-27 Tool holder clamp device for spindle and spindle apparatus
DE19924487A DE19924487B4 (de) 1998-05-29 1999-05-28 Werkzeughalter - Spannvorrichtung für eine Spindel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10149180A JPH11333607A (ja) 1998-05-29 1998-05-29 主軸用ツールホルダクランプ装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11333607A true JPH11333607A (ja) 1999-12-07

Family

ID=15469556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10149180A Pending JPH11333607A (ja) 1998-05-29 1998-05-29 主軸用ツールホルダクランプ装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6264409B1 (ja)
JP (1) JPH11333607A (ja)
DE (1) DE19924487B4 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108941627A (zh) * 2018-09-14 2018-12-07 长春科技学院 一种数控车床主轴钻削装置

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3944365B2 (ja) * 2001-06-22 2007-07-11 東芝機械株式会社 工作機械、工具および工具ホルダ
KR100947414B1 (ko) * 2001-10-15 2010-03-12 도시바 기카이 가부시키가이샤 공구와 공구홀더 및 공작기계
DE10316244B3 (de) * 2003-04-09 2004-07-29 Siemens Ag Bearbeitungsspindel mit Ausstoßfunktion
US7234902B2 (en) * 2003-10-27 2007-06-26 Stojan Stojanovski Milling tool holder with camming plug
US6964547B2 (en) * 2003-10-27 2005-11-15 Stojan Stojanovski Milling tool holder with threaded plug
US6971825B2 (en) * 2003-10-27 2005-12-06 Stojan Stojanovski Milling tool holder with differential screw
US7690658B2 (en) * 2004-09-20 2010-04-06 Black & Decker Inc. Tool chuck with power take off feature
TW200618979A (en) * 2004-12-03 2006-06-16 Kou Sheng Feng Entpr Co Ltd Machine tool having inbuilt water supplier
JP4488375B2 (ja) * 2007-11-22 2010-06-23 株式会社森精機製作所 工作機械の主軸装置
US11529707B2 (en) 2017-03-10 2022-12-20 Makino Milling Machine Co., Ltd. Main spindle device for machine tool
CN109604647A (zh) * 2018-12-25 2019-04-12 陕西科技大学 数控机床用传动系统
CN113043033B (zh) * 2021-04-28 2022-04-29 广州市昊志机电股份有限公司 一种电主轴拉刀机构、电主轴和机床
CN114669766A (zh) * 2022-04-15 2022-06-28 纽威数控装备(苏州)股份有限公司 一种伸缩主轴降温结构

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2667820A (en) * 1951-12-26 1954-02-02 Vlieg Charles B De Power tool lock
US3038386A (en) * 1958-04-23 1962-06-12 Kearney & Trecker Corp Power operated tool draw-in bar
US3374711A (en) * 1966-02-24 1968-03-26 Pratt & Whitney Inc Power drawbar
US3823642A (en) * 1972-09-01 1974-07-16 Devlieg Machine Co Power draw bolt
DE2632228C2 (de) * 1976-07-16 1983-11-10 Friedrich Deckel AG, 8000 München Luftausblaseeinrichtung in einer Werkzeugmaschinenspindel
DE3443208A1 (de) * 1984-11-27 1986-05-28 A. Ott Gmbh, 8960 Kempten Werkzeugmaschinenspindel
DE3443537A1 (de) * 1984-11-29 1986-06-05 Werkzeugmaschinenfabrik Adolf Waldrich Coburg Gmbh & Co, 8630 Coburg Lagerung einer werkzeugmaschinenspindel mit kuehleinrichtung in einem spindelstock
DD284627A5 (de) * 1989-06-02 1990-11-21 Veb Werkzeugmaschinenfabrik "Hermann Matern",Dd Einrichtung zur thermischen stabilisierung einer arbeitsspindellagerung
DE4220310C2 (de) * 1992-06-22 1995-09-21 San Rocco Donzelli Ind S P A Arbeitsspindel mit Luftkühlung
JPH1076413A (ja) 1996-09-03 1998-03-24 Toshiba Mach Co Ltd 工作機械の主軸装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108941627A (zh) * 2018-09-14 2018-12-07 长春科技学院 一种数控车床主轴钻削装置
CN108941627B (zh) * 2018-09-14 2023-07-14 长春科技学院 一种数控车床主轴钻削装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE19924487A1 (de) 1999-12-09
DE19924487B4 (de) 2007-11-29
US6264409B1 (en) 2001-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH11333607A (ja) 主軸用ツールホルダクランプ装置
KR100298065B1 (ko) 공구홀더및이러한공구홀더내에절삭공구를장착하기위한방법
US20070110533A1 (en) Motor spindle
US20090053005A1 (en) Spindle device of machine tool
JP2009125860A (ja) 工作機械の主軸装置
JP3027505B2 (ja) 主軸装置
JP2000015541A (ja) 工作機械の主軸装置
JPH0192048A (ja) 冷却手段を備えたモータ内蔵形主軸装置
JP4765790B2 (ja) 砥石車の着脱構造
JP2003011036A (ja) アタッチメント主軸装置
JP2000158288A (ja) 工作機械の主軸冷却装置およびスピンドル装置
JP2521566B2 (ja) 主軸冷却用フアン付高速主軸頭
JP2604941Y2 (ja) ビルトインモータ形工作機械の主軸の冷却構造
JP2007190636A (ja) スピンドルホルダ及び工作機械
US11529707B2 (en) Main spindle device for machine tool
JPH03213243A (ja) 工作機械の主軸冷却装置
JPH1119848A (ja) 工作機械の主軸台
JP2606184Y2 (ja) 工具ホルダーの流体供給装置
JP3701225B2 (ja) 工作機械の主軸装置
JP2001162408A (ja) 径方向切込み装置を備えた工作機械及びこの工作機械に用いられる径方向切込み機構を備えた工具ホルダ
JPH05309545A (ja) スピンドル装置及びその製造方法
JP2001277013A (ja) 主軸用ツールホルダクランプ装置
JP3484033B2 (ja) 主軸冷却装置
JPH07185994A (ja) ビルトインモータの冷却方法
JPH02212039A (ja) 工作機械の主軸