JP2008531312A - 機械加工スピンドル - Google Patents
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Abstract
Description
研削以外の他の加工に使用される機械加工スピンドルでも、同一の配慮が少なくともある程度は当てはまる。
本発明の一局面によれば、機械加工スピンドルであって、工作物を機械加工するための第1の工具を搭載するように構成された内側シャフトと、工作物を機械加工するための第2の工具を搭載するように構成された外側シャフトとを備え、内側シャフト及び外側シャフトは、共通軸を回転軸にして回転するとともに、互いに対して軸方向に移動するように搭載され、当該機械加工スピンドルは、さらに、内側シャフト及び外側シャフトを内部で軸支する本体を備え、内側シャフトは、外側シャフトの内部に搭載される一方で、外側シャフトは、本体の内部で軸支された機械加工スピンドルであって、内側シャフト及び外側シャフトは、第1の状態と第2の状態との間で、互いに対して移動可能であり、内側シャフトは、第2の状態では、第1の状態よりも外側シャフトに対して引き込まれ、当該機械加工スピンドルは、内側シャフト及び外側シャフトを第1の状態から第2の状態へと駆動するための流体圧力駆動アクチュエータ構成を備えていることを特徴とする機械加工スピンドルが提供される。
流体圧力駆動アクチュエータ構成は、複動式ピストンアセンブリを備えてもよい。複数のピストンが設けられてもよい。複数のピストンは、軸配列、つまり、軸方向において一方のピストンが他方のピストンの後ろに配置されてもよい。動力は、各ピストンの両側に供給されてもよい。このような構成によれば、内側シャフトの伸展及び/もしくは引込において、より大きな力を内側シャフトに印加することができる。
流体供給部は、軸受を備えてもよい。流体供給部は、密封軸受を備えてもよい。流体供給部は、非接触密封軸受を備えてもよい。流体供給部は、スピンドルの本体に搭載されてもよい。
図1は、機械加工スピンドルを断面図で示し、この機械加工スピンドルは、本実施形態の場合には、研削スピンドルである。機械加工スピンドルは、概して、本体1を備えており、本体1内部では、外側シャフト2を備える2重シャフトアセンブリが軸支され、外側シャフト2の内部には、外側シャフト2に対して軸移動するように内側シャフト3が搭載されている。外側シャフト2は、ラジアル空気軸受4の内部で回転するように軸支され、モータ5は、外側シャフト2、ひいてはシャフトアセンブリ全体を本体1に対して回転駆動するために設けられている。外側シャフト2は、外側研削ホイールマウント21を備え、外側研削ホイールマウント21には、外側研削ホイール22が搭載されている。同様に、内側シャフト3は、内側研削ホイールマウント31を備え、内側研削ホイールマウント31には、内側研削ホイール32が搭載されている。
ピストン72の一方の側部に加圧された空気を供給するための経路9a,9bが設けられ、経路9a,9bは、図2に見ることができる。第1経路9aは、工具22,32が搭載されたシャフト2,3の端部に最も近いピストン72の側部に空気を供給するように配置され、第2経路9bは、ピストン72の反対側に空気を供給するために設けられている。給気密封軸受10は、工具32,22が搭載されたスピンドルの端部の反対側端部に設けられている。この給気密封軸受10は、第1供給経路9a及び第2供給経路9bに空気を供給するように構成されている。
スピンドルの作動時、ピストン72の一方の側部にあるチャンバーに個別の空気経路9a,9bのうちの1つを介して空気が送り込まれているとき、個別の空気経路9a,9bのうちの残りの1つが大気に接続されて、ピストンの各側にあるチャンバー内の空気は流出できる。このようにして既知の空気圧をピストン72の片側に印加して、ピストン72の反対側の空気が放出されるように、再現可能な力を内側シャフト3に作用させてもよい。
Claims (29)
- 機械加工スピンドルであって、工作物を機械加工するための第1の工具を搭載するように構成された内側シャフトと、前記工作物を機械加工するための第2の工具を搭載するように構成された外側シャフトとを備え、前記内側シャフト及び前記外側シャフトは、共通軸を回転軸にして回転するとともに、互いに対して軸方向に移動するように搭載され、当該機械加工スピンドルは、さらに、前記内側シャフト及び前記外側シャフトを内部で軸支する本体を備え、前記内側シャフトは、前記外側シャフトの内部に搭載される一方で、前記外側シャフトは、前記本体の内部で軸支された機械加工スピンドルであって、
前記内側シャフト及び前記外側シャフトは、第1の状態と第2の状態との間で、互いに対して移動可能であり、前記内側シャフトは、前記第2の状態では、前記第1の状態よりも前記外側シャフトに対して引き込まれ、当該機械加工シャフトは、前記内側シャフト及び前記外側シャフトを前記第1の状態から前記第2の状態へと駆動するための、及び、前記内側シャフト及び前記外側シャフトを前記第2の状態から前記第1の状態へと駆動するための流体圧力駆動アクチュエータ構成を備えていることを特徴とする機械加工スピンドル。 - 請求項1に記載の機械加工スピンドルであって、
前記流体圧力駆動アクチュエータ構成は、前記外側シャフトの内部に配置されている
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 請求項1または請求項2に記載の機械加工スピンドルであって、
前記流体圧力駆動アクチュエータ構成は、前記外側シャフトとともに回転するように配置されている
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の機械加工スピンドルであって、
前記内側シャフト及び前記外側シャフトの少なくとも1つは、前記流体圧力駆動アクチュエータ構成に流体を送り込むための流体供給経路の少なくとも一部を備えている
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の機械加工スピンドルであって、
前記流体圧力駆動アクチュエータ構成は、複動式ピストンアセンブリを備えている
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の機械加工スピンドルであって、
前記流体圧力駆動アクチュエータ構成は、複数のピストンを備えている
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の機械加工スピンドルであって、
2つの流体供給経路を備え、
第1の前記流体供給経路は、前記流体圧力駆動アクチュエータ構成に流体を送り込んで、前記内側シャフト及び前記外側シャフトを前記第1の状態から前記第2の状態に駆動するための経路であり、
第2の前記流体供給経路は、前記流体圧力駆動アクチュエータ構成に流体を送り込んで、前記内側シャフト及び前記外側シャフトを前記第2の状態から前記第1の状態に駆動するための経路である
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 請求項7に記載の機械加工スピンドルであって、
前記第1の前記流体供給経路及び前記第2の前記流体供給経路のそれぞれにおける少なくとも一部は、円周方向に互いに離間されている
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 請求項7または請求項8に記載の機械加工スピンドルであって、
前記第1の前記流体供給経路及び前記第2の前記流体供給経路はそれぞれ、駆動流体を受け入れるための個別の入口を備え、
該個別の入口は、軸方向に互いに離間されている
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 請求項9に記載の機械加工スピンドルであって、
前記機械加工スピンドルは、前記個別の入口を介して、前記第1の前記流体供給経路及び前記第2の前記流体供給経路に流体を供給するための流体供給部を備えている
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 請求項10に記載の機械加工スピンドルであって、
前記流体供給部は、前記経路の入口を規定する構成要素が内部へと突出する開口を規定している
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 請求項10または請求項11に記載の機械加工スピンドルであって、
前記流体供給部は、前記経路への前記入口に対面する表面を備えている
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 請求項12に記載の機械加工スピンドルであって、
前記表面は、軸方向に互いに離間された2つの出口を備えている
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 請求項13に記載の機械加工スピンドルであって、
第1の前記出口は、第1の前記入口に空気を送り込むように配置され、
第2の前記出口は、第2の前記入口に空気を送り込むように配置されている
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 請求項13または請求項14に記載の機械加工スピンドルであって、
前記出口の各々は、前記流体供給部の前記表面に配置された結合溝を備えることで、前記流体供給部の前記表面によって規定された、軸方向に離間された2つの溝が存在している
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 請求項14または請求項15に記載の機械加工スピンドルであって、
第1の前記出口は、第1の前記入口に軸方向に一列に配列され、
第2の前記出口は、第2の前記入口に軸方向に一列に配列されている
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 請求項10乃至請求項16のいずれかに記載の機械加工スピンドルであって、
前記流体供給部は、略環状である
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 請求項13に従属したときの請求項17に記載の機械加工スピンドルであって、
前記出口は、環状の前記流体供給部の前記内周面に設けられている
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 請求項10乃至請求項18のいずれかに記載の機械加工スピンドルであって、
前記流体供給部は、非接触密封軸受を備えている
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 請求項7に従属したときの前記請求項のいずれかに記載の機械加工スピンドルであって、
前記外側シャフトは、前記第1の経路及び前記第2の経路の少なくとも一部を規定し、前記内側シャフトが占める領域を越えて延びる延長部を備えている
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 流体が供給される前記外側シャフトの延長部が配置されたボアを有する流体供給部を備えている前記請求項のいずれかに記載の機械加工スピンドルであって、
前記ボアの表面は、2つの流体供給溝を備え、
該2つの流体供給溝は、軸方向に互いに離間され、個別に流体を供給されるように配置され、
前記延長部は、2つの個別の流体経路を備え、該2つの流体経路のうちの各々は、個別の入口を有し、
該個別の入口は、軸方向に互いに離間され、該個別の入口の各々は、個別の前記溝の1つと軸方向に一列に配列されている
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 前記請求項のいずれかに記載の機械加工スピンドルであって、
前記スピンドルは、
前記内側シャフト及び前記外側シャフトの互いに対する移動を制限するための、少なくとも1つの完全停止部を備えている
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 請求項22に記載の機械加工スピンドルであって、
前記完全停止部は、前記第1の状態における前記内側シャフト及び前記外側シャフトの相対位置を決定するように配置されている
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 請求項23に記載の機械加工スピンドルであって、
第2の完全停止部は、前記第2の状態における前記内側シャフト及び前記外側シャフトの相対位置を決定するように配置されている
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 請求項24に記載の機械加工スピンドルであって、
前記内側シャフト及び前記外側シャフトは、個別の噛み合いテーパを備え、
該噛み合いテーパは、完全に噛み合ったときに、前記第2の状態における前記内側シャフト及び前記外側シャフトの相対位置を決定する
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 前記請求項のいずれかに記載の機械加工スピンドルであって、
前記流体圧力駆動アクチュエータ構成は、空気式アクチュエータ構成を備えている
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 前記請求項のいずれかに記載の機械加工スピンドルであって、
前記スピンドルは、少なくとも1つの空気軸受を備えている
ことを特徴とする機械加工スピンドル。 - 流体が供給されるシャフト部を内部に配置されたボアを有する流体供給部を備える流体供給構成であって、
前記ボアの表面は、2つの流体供給出口を備え、該2つの流体供給出口は、軸方向に互いに離間され、個別に流体を送り込まれるように配置され、
前記シャフト部は、2つの個別の流体経路を備え、該2つの個別の流体経路のうちの各々は、個別の入口を有し、
該個別の入口は、軸方向に互いに離間され、該個別の入口の各々は、個別の前記出口の1つと軸方向に一列に配列されている
ことを特徴とする流体供給構成。 - 流体が供給されるシャフト部を内部に配置されたボアを有する流体供給部を備える流体供給構成であって、
前記ボアの表面は、2つの流体供給溝を備え、該2つの流体供給溝は、軸方向に互いに離間され、個別に流体を送り込まれるように配置され、
前記シャフト部は、2つの個別の流体経路を備え、該2つの個別の流体経路のうちの各々は、個別の入口を有し、
該個別の入口は、軸方向に互いに離間され、該個別の入口の各々は、個別の前記溝の1つと軸方向に一列に配列されている
ことを特徴とする流体供給構成。
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