JP2008087097A - Main spindle device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主軸装置に関し、より詳細には、回転軸及び回転継手に用いられる軸受の潤滑条件を改良した主軸装置に関する。 The present invention relates to a main shaft device, and more particularly to a main shaft device having improved lubrication conditions for bearings used for a rotary shaft and a rotary joint.
従来、工作機械本体の工具主軸(回転軸)を支持する主軸装置では、工具主軸にクーラント等の流体を供給する回転継手が使用されており、工具主軸の後端に装着される回転管軸と、対向するフローティングシートにそれぞれシールリングが取り付けられ、互いのシールリングを密着状態として、クーラントを固定側から回転側に供給する(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の回転継手では、工具主軸の後端に装着される回転管軸が軸受を介して支持されている。
ところで、特許文献1に記載の回転継手は軸受を介して支持されているが、この軸受の潤滑について記載されておらず、この軸受の軸受寿命を向上することが望まれる。また、工具主軸をハウジングに対して回転自在に支持する軸受は、グリースや潤滑油によって潤滑されており、回転継手を支持する軸受の寿命も、工具主軸を支持する軸受の寿命と同等或はそれよりも長いことが望まれる。 By the way, the rotary joint described in Patent Document 1 is supported via a bearing. However, lubrication of this bearing is not described, and it is desired to improve the bearing life of this bearing. In addition, the bearing that supports the tool spindle rotatably with respect to the housing is lubricated with grease or lubricating oil, and the life of the bearing that supports the rotary joint is equal to or the life of the bearing that supports the tool spindle. Longer is desired.
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転軸及び回転継手を支持する両方の軸受を長寿命とすることができ、また、潤滑剤が漏洩した場合であっても、いずれか一方の軸受の潤滑が他方の軸受の潤滑に影響を及ぼすことが無く、互いの軸受の潤滑を良好に維持することができる主軸装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and its purpose is to make it possible to extend the life of both the bearings that support the rotating shaft and the rotating joint, and when the lubricant leaks. However, it is an object of the present invention to provide a spindle device that can maintain the lubrication of each bearing well without the lubrication of one of the bearings affecting the lubrication of the other bearing.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) ハウジングと、
該ハウジングに対して第1の軸受を介して相対回転可能に配置される回転軸と、
前記ハウジングに対して第2の軸受を介して相対回転可能に配置される軸部材を有し、前記回転軸に流体を供給する回転継手と、
を備える主軸装置であって、
前記第1の軸受と前記第2の軸受の両方が、グリースと潤滑油のいずれかの潤滑剤によって潤滑されることを特徴とする主軸装置。
(2) 前記第1の軸受と前記第2の軸受の両方が、グリース封入によって潤滑されることを特徴とする(1)に記載の主軸装置。
(3) 前記第1の軸受と前記第2の軸受の両方が、グリース補給によって潤滑されることを特徴とする(1)に記載の主軸装置。
(4) 前記第1の軸受と前記第2の軸受の一方がグリース封入によって潤滑され、他方がグリース補給によって潤滑されることを特徴とする(1)に記載の主軸装置。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) a housing;
A rotating shaft arranged to be relatively rotatable with respect to the housing via a first bearing;
A rotary joint that has a shaft member arranged to be relatively rotatable with respect to the housing via a second bearing, and supplies a fluid to the rotary shaft;
A spindle device comprising:
Both the first bearing and the second bearing are lubricated with a lubricant of either grease or lubricating oil.
(2) The spindle device according to (1), wherein both the first bearing and the second bearing are lubricated by grease filling.
(3) The spindle device according to (1), wherein both the first bearing and the second bearing are lubricated by replenishing grease.
(4) The spindle device according to (1), wherein one of the first bearing and the second bearing is lubricated by grease filling, and the other is lubricated by grease replenishment.
本発明によれば、回転軸を支持する第1の軸受と回転継手の軸部材を支持する第2の軸受の両方が、グリースと潤滑油のいずれかの潤滑剤によって潤滑されるので、両方の軸受を長寿命とすることができ、また、潤滑剤が漏洩した場合であっても、第1の軸受と第2の軸受のいずれか一方の潤滑が他方の潤滑に影響を及ぼすことが無く、互いの軸受の潤滑を良好に維持することができる。 According to the present invention, both the first bearing that supports the rotary shaft and the second bearing that supports the shaft member of the rotary joint are lubricated by either lubricant of grease or lubricating oil. The bearing can have a long service life, and even when the lubricant leaks, the lubrication of one of the first bearing and the second bearing does not affect the lubrication of the other, The mutual lubrication of the bearings can be maintained well.
また、第1の軸受と第2の軸受の両方が、グリース封入或はグリース補給によって潤滑される場合には、オイルミスト潤滑に比べて、エア及びオイルの消費が無くなり、使用環境を向上することができる。特に、グリース封入とすることで使用環境をより向上することができ、また、グリース補給とすることで間欠的な補給によりグリースが寿命に達することがなくなる。 In addition, when both the first bearing and the second bearing are lubricated by grease filling or grease replenishment, the consumption of air and oil is eliminated and the use environment is improved as compared with oil mist lubrication. Can do. In particular, the use environment can be further improved by enclosing the grease, and the grease does not reach the end of its life due to the intermittent replenishment.
以下、本発明に係る主軸装置の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, each embodiment of a spindle device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態である主軸装置の断面図である。図1に示すように、主軸装置10は、モータビルトイン式のものであり、ハウジング11と、ハウジング11に対して複数(本実施形態では、6つ)の第1の軸受13を介して相対回転可能に配置される回転軸12と、ハウジング11と回転軸12との間に配置されるモータ14と、回転軸12にクーラントやエア等の流体を供給する回転継手15と、を備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a spindle device according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
ハウジング11は、工作機械本体に取り付けられ、軸受13を介して回転軸12の前部を回動自在に支持する前側ハウジング21と、軸受13を介して回転軸12の後部を回動自在に支持する後側ハウジング22と、前側ハウジング21および後側ハウジング22の間に配置された中間ハウジング23とを備える。また、ハウジング11は、前側ハウジング21の前端に、フロントカバー24を備え、後側ハウジング22の後方に、ジョイントスリーブ25、継手カートリッジ26、継手カバー27を備える。
The
モータ14は、中間ハウジング23の内周面に取り付けられた冷却筒31に固定されるステータ32と、回転軸12の軸方向中間部12aの外周面に取り付けられた焼嵌めスリーブ33に固定されたロータ34とを有する。
The
回転軸12は、ロータ34が固定される軸方向中間部12aの前部及び後部にて複数の第1の軸受13によって支持される。第1の軸受13は、ハウジング11の前側ハウジング21及び後側ハウジング22に内嵌される外輪41、回転軸12に外嵌される内輪42、及び外輪41及び内輪42間に配置される転動体である玉43をそれぞれ備え、複数の間座44,45及びナット46によって軸方向に規制されている。なお、軸受13としては、アンギュラ玉軸受を使用しているが、種々の軸受を任意に組み合わせて使用することができる。
The rotating
回転軸12の内部には、回転軸12に軸方向に相対移動可能に装着されるドローバー51と、ドローバー51が工具ホルダを固定するコレット部52を軸方向内方に引き込むように、ドローバー51に外装され、軸方向において回転軸12とドローバー51の大径部51aとの間に圧縮可能に配置されるばね53と、が配置される。なお、ばね53としては、皿ばねを使用しているが、コイルばねや螺旋皿ばね等を使用してもよい。
Inside the
回転継手15は、継手カートリッジ26に対して複数(本実施形態では、2つ)の第2の軸受61を介して相対回転可能に配置される軸部材である回転管軸62と、回転管軸62の後端と対向するように継手カバーに装着されるフローティングシート63と、回転管軸62の後端部とフローティングシート63の先端部にそれぞれ装着されるシールリングを有するシール部64と、を備える。
The
回転管軸62には、回転軸12の後端と連結される連結部材65が装着されて、回転軸12と共に回転すると共に、内部に通孔62aが形成され、連結部材65に形成された孔部65aと連通して回転側流路を構成する。また、フローティングシート63の内部にも、継手カバー27に形成された孔部27aと連通する通孔63aが形成され、固定側流路を構成する。そして、回転管軸62の通孔62aとフローティングシート63の通孔63aをシール部64を介して連通することで、回転側流路と固定側流路を連結する。
A connecting
また、第2の軸受61は、ハウジング11の継手カートリッジ26に内嵌される外輪66、回転管軸62に外嵌される内輪67、及び外輪66及び内輪67間に配置される転動体である玉68をそれぞれ備え、複数の間座69,70及び止め輪71等によって軸方向に規制されている。なお、軸受61も、アンギュラ玉軸受を使用しているが、種々の軸受を任意に組み合わせて使用することができる。
The
ここで、第1の軸受13と第2の軸受61の両方は、オイルミスト潤滑によって潤滑されている。具体的に、ハウジング11の前側ハウジング21、後側ハウジング22、中間ハウジング23、継手カートリッジ26には、オイルミストを各軸受13,61まで供給するための供給路21a,22a,23a,26aが形成され、また、各軸受13,61間に配置された外輪間座45,70に流路21a,22a,26aと連通するノズル45a,70aが形成される。そして、エア源からエアを潤滑装置72に送ることで、噴霧状の潤滑油が各供給路21a,22a,23a,26aを通ってノズル45a,70aから各軸受13,61に向けて吐出される。
Here, both the first bearing 13 and the second bearing 61 are lubricated by oil mist lubrication. Specifically,
また、前側ハウジング21、ジョイントスリーブ25、継手カートリッジ26には、排油路21b,25a,26bが形成されており、第1及び第2の軸受13,61を潤滑した潤滑油をハウジング11の外部に排出する。
The
従って、本実施形態の主軸装置10によれば、第1の軸受13と第2の軸受61の両方が、オイルミスト潤滑によって潤滑されているので、両方の軸受13,61を長寿命とすることができ、また、潤滑油が漏洩した場合であっても、第1の軸受13と第2の軸受61のいずれか一方の潤滑が他方の潤滑に影響を及ぼすことが無く、互いの軸受13,61の潤滑を良好に維持することができる。
Therefore, according to the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る主軸装置について図2に基づいて説明する。なお、第1実施形態と同一部分については同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
(Second Embodiment)
Next, a spindle device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
本実施形態の主軸装置80では、第1の軸受13と第2の軸受61の両方が、予め封入されたグリースによって潤滑される。このため、本実施形態では、第1実施形態に設けられた、潤滑剤を供給する潤滑装置や、ハウジング11の各構成部材や外輪間座に形成される供給路、排出路、及びノズル等が不要となる。
In the
このように、本実施形態の主軸装置80は、第1の軸受13と第2の軸受61の両方が、グリース封入によって潤滑されるので、第1実施形態のような潤滑油を使用するオイルミスト潤滑に比べて、エア及びオイルの消費が無くなり、使用環境を向上することができ、また、装置構成を簡潔化できる。
その他の構成及び作用については、第1実施形態のものと同様である。
Thus, in the
Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に係る主軸装置について図3に基づいて説明する。なお、第1実施形態と同一部分については同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
(Third embodiment)
Next, a spindle device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
本実施形態の主軸装置90では、第1の軸受13と第2の軸受61の両方が、グリース補給によって潤滑される。このため、本実施形態では、ハウジング11の前側ハウジング21、後側ハウジング22、中間ハウジング23、継手カートリッジ26には、グリースを各軸受13,61まで供給するための供給路21a,22a,23a,26aが形成され、また、各軸受13,61の外輪41,66には、グリースを供給するため径方向に貫通する潤滑孔41a,66aが形成される。そして、グリース補給装置91から供給されたグリースが各供給路21a,22a,23a,26aを通って外輪41,66に形成された潤滑孔41a,66aから吐出される。なお、本実施形態のグリースが供給される供給路21a,22a,23a,26aは、軸受毎にそれぞれ位相を異ならせて複数設けられている。
In the
このように、本実施形態の主軸装置90は、第1の軸受13と第2の軸受61の両方が、グリース補給によって潤滑されるので、第2実施形態と同様、第1実施形態のような潤滑油を使用するオイルミスト潤滑に比べて、エア及びオイルの消費が無くなり、使用環境を向上することができる。また、グリース補給とすることで間欠的な補給によりグリースが寿命に達することがなくなる。
その他の構成及び作用については、第1実施形態のものと同様である。
As described above, in the
Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態に係る主軸装置について図4に基づいて説明する。なお、第2及び第3実施形態と同一部分については同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
(Fourth embodiment)
Next, a spindle device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same parts as those in the second and third embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
本実施形態の主軸装置100では、第1の軸受13がグリース補給によって潤滑され、第2の軸受61が予め封入されたグリースによって潤滑される。このため、第3実施形態で設けられた、継手カートリッジ26の供給路26aや外輪66の潤滑孔66aが不要となる。
In the
一般に、回転継手15の回転管軸62は回転軸12に比べて小径であるため、回転軸12を支持する第1の軸受13の方が回転管軸62を支持する第2の軸受61に比べて高速回転する。このため、第1の軸受13をグリース補給によって、第2の軸受61をグリース封入によって潤滑することで、軸受寿命及び主軸装置の構成において効率的な潤滑が可能となる。
その他の構成及び作用については、第2及び第3実施形態のものと同様である。
In general, since the
Other configurations and operations are the same as those in the second and third embodiments.
尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
なお、本発明の主軸装置は、モータビルトイン式のものに限定されるものでなく、例えば、回転軸をベルト駆動する構成等であってもよい。
In addition, this invention is not limited to each embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
The spindle device of the present invention is not limited to a motor built-in type, and may be configured to drive the rotating shaft with a belt, for example.
10,80,90,100 主軸装置
11 ハウジング
12 回転軸
13 第1の軸受
15 回転継手
61 第2の軸受
10, 80, 90, 100
Claims (4)
該ハウジングに対して第1の軸受を介して相対回転可能に配置される回転軸と、
前記ハウジングに対して第2の軸受を介して相対回転可能に配置される軸部材を有し、前記回転軸に流体を供給する回転継手と、
を備える主軸装置であって、
前記第1の軸受と前記第2の軸受の両方が、グリースと潤滑油のいずれかの潤滑剤によって潤滑されることを特徴とする主軸装置。 A housing;
A rotating shaft arranged to be relatively rotatable with respect to the housing via a first bearing;
A rotary joint that has a shaft member arranged to be relatively rotatable with respect to the housing via a second bearing, and supplies a fluid to the rotary shaft;
A spindle device comprising:
Both the first bearing and the second bearing are lubricated with a lubricant of either grease or lubricating oil.
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