JP5915068B2 - モータビルトイン方式の主軸装置 - Google Patents
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Description
(1) 回転軸と、
前記回転軸をハウジングに対して回転自在にそれぞれ支持する前側及び後側軸受と、
該前側及び後側軸受との間で前記回転軸に外嵌されるロータと、該ロータの周囲に配置されるステータと、を有するモータと、
を備えるモータビルトイン方式の主軸装置であって、
前記回転軸は、
金属材料からなる第1円筒部材と、
該第1円筒部材の外周面に配置され、外周面に前記ロータが嵌合し、前記第1円筒部材の金属材料より比弾性率が大きく、且つ熱伝導率が低い材料からなる第2円筒部材と、
該第2円筒部材の前記ロータが嵌合する外周面から軸方向に離間した位置の外周面に配置され、外周面に前記前側又は後側軸受の内輪が嵌合し、金属材料からなる第3円筒部材と、
を有することを特徴とするモータビルトイン方式の主軸装置。
(2) 前記第2円筒部材は、前記第3円筒部材が配置される外周面が小径となるように段差部を有し、
前記第3円筒部材は、前記段差部の軸方向側面と前記内輪の軸方向端面との間に挟持されるフランジ部を有することを特徴とする(1)に記載のモータビルトイン方式の主軸装置。
(3) 前記第3円筒部材は、前記第2円筒部材の外周面に嵌合する薄肉スリーブであることを特徴とする(1)又は(2)に記載のモータビルトイン方式の主軸装置。
(4) 前記第3円筒部材は、前記第2円筒部材の外周面に結合させた金属メッキ層であることを特徴とする(1)又は(2)に記載のモータビルトイン方式の主軸装置。
(5) 前記第3円筒部材は、前記前側軸受と前記後側軸受の各内輪がそれぞれ嵌合する二つの第3円筒部材を有することを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載のモータビルトイン方式の主軸装置。
(6) 前記第2円筒部材は、炭素繊維複合材料であることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載のモータビルトイン方式の主軸装置。
図1に示すように、主軸装置10は、モータビルトイン方式であり、その軸方向中心部には、中空状の回転軸12が設けられ、回転軸12の軸芯には、ドローバー13が摺動自在に挿嵌されている。ドローバー13は、工具ホルダ14を固定するコレット部15を、皿ばね17の力によって反工具側方向(図の右方向)に付勢しており、工具ホルダ14は、回転軸12のテーパ面18と嵌合する。工具ホルダ14には工具(図示せず。)が取り付けられており、この結果、回転軸12は、一端(図の左側)に工具をクランプして、工具を取り付け可能としている。
なお、フランジ部74bの外径は、ロータ20を第2円筒部材72に嵌合する際に干渉しないように、ロータ20が嵌合する外周面の外径以下に設定されている。
なお、炭素繊維複合材料の表面硬度が比較的高い場合は、フランジ部73b,74bを設けずに、内輪52,62の軸方向端面と第2円筒部材72の段差部72a,72bの軸方向端面とを直接接合させてもよい。
また、スリーブ部分73a,74aとフランジ部73b、74bとは、別部材によって構成されてもよい。
また、前側軸受50,50の内輪52,52自身の発熱は、内輪間座32やナット31から第1円筒部材71を介して工具ホルダ14などの金属部材に伝達されるので、内輪52,52の温度上昇を抑えることができる。
J=(D4−d4)・L・η・π/32
ここで、Dは中空円筒の外径、dは中空円筒の内径、Lは中空円筒の軸方向長さ、ηは比重を表している。
例えば、上述した実施形態は、前側軸受、後側軸受を一対のアンギュラ玉軸受によって構成したが、軸受の種類や数はこれに限定されず、使用状態に応じて適宜設計することができる。
また同様に、内輪52をナット31によって軸方向に位置決め固定する場合であっても、ナット31組込み時にその傾き補正を行うことで、内輪52を均一に固定し、加工精度の確保することが可能である。
このような主軸装置においても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
12 回転軸
20 ロータ
22 ステータ
50 前側軸受
60 後側軸受
71 第1円筒部
72 第2円筒部
H ハウジング
Claims (6)
- 回転軸と、
前記回転軸をハウジングに対して回転自在にそれぞれ支持する前側及び後側軸受と、
該前側及び後側軸受との間で前記回転軸に外嵌されるロータと、該ロータの周囲に配置されるステータと、を有するモータと、
を備えるモータビルトイン方式の主軸装置であって、
前記回転軸は、
金属材料からなる第1円筒部材と、
該第1円筒部材の外周面に配置され、外周面に前記ロータが嵌合し、前記第1円筒部材の金属材料より比弾性率が大きく、且つ熱伝導率が低い材料からなる第2円筒部材と、
該第2円筒部材の前記ロータが嵌合する外周面から軸方向に離間した位置の外周面に配置され、外周面に前記前側又は後側軸受の内輪が嵌合し、金属材料からなる第3円筒部材と、
を有することを特徴とするモータビルトイン方式の主軸装置。 - 前記第2円筒部材は、前記第3円筒部材が配置される外周面が小径となるように段差部を有し、
前記第3円筒部材は、前記段差部の軸方向側面と前記内輪の軸方向端面との間に挟持されるフランジ部を有することを特徴とする請求項1に記載のモータビルトイン方式の主軸装置。 - 前記第3円筒部材は、前記第2円筒部材の外周面に嵌合する薄肉スリーブであることを特徴とする請求項1又は2に記載のモータビルトイン方式の主軸装置。
- 前記第3円筒部材は、前記第2円筒部材の外周面に結合させた金属メッキ層であることを特徴とする請求項1又は2に記載のモータビルトイン方式の主軸装置。
- 前記第3円筒部材は、前記前側軸受と前記後側軸受の各内輪がそれぞれ嵌合する二つの第3円筒部材を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のモータビルトイン方式の主軸装置。
- 前記第2円筒部材は、炭素繊維複合材料であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のモータビルトイン方式の主軸装置。
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- 2011-10-06 JP JP2011222158A patent/JP5915068B2/ja active Active
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