JP6492459B2 - 主軸装置 - Google Patents
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Description
また、高速回転主軸における駆動方法としては、歯車駆動やベルト駆動、あるいは、カップリングによる直結駆動よりも、主軸内にモータを内蔵した、所謂、モータビルトイン主軸が大勢を占めている。
(1) ハウジングと、
該ハウジングに対して相対回転自在な回転軸と、
内輪が前記回転軸の一端側に外嵌され、外輪が前記ハウジングに固定される固定側軸受と、
回転軸の他端側でハウジング内に配置され、回転軸の軸方向に移動可能なスリーブと、
内輪が回転軸の他端側に外嵌され、外輪がスリーブに内嵌される自由側軸受と、
を有する主軸装置であって、
互いに対向するスリーブの外周面とハウジングの内周面との間には、冷却媒体が流動可能な冷却路が形成され、
冷却路は、スリーブの外周面又はハウジングの内周面に形成され、軸方向にそれぞれ並ぶ複数の環状溝と、隣接する環状溝間に少なくとも1ヶ所形成されて、隣接する環状溝同士を連通させるスリットと、を備えることを特徴とする主軸装置。
(2) 冷却媒体を供給する供給口は、軸方向一端側に位置する環状溝に向けて開口し、冷却媒体を排出する排出口は、軸方向他端側に位置する環状溝に向けて開口することを特徴とする(1)に記載の主軸装置。
(3) 冷却路の軸方向両側には、スリーブの外周面とハウジングの内周面との間を液密に封止する環状の弾性部材が配設されることを特徴とする(1)又は(2)に記載の主軸装置。
(4) スリーブの外周面の両端縁部、又は前記ハウジングの内周面の両端縁部には、面取り部が形成されることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の主軸装置。
(5) 環状溝の側壁面は、軸方向と直交する方向に対して傾斜して形成されることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の主軸装置。
まず、図1を参照して、本発明に係る第1実施形態の主軸装置の全体構成について説明する。
主軸装置10は、ハウジング11と、一端(図中左側)に不図示の工具が取り付けられ、ハウジング11に対して相対回転自在な回転軸12と、回転軸12の前端側(図中左側)に配設された一対の固定側軸受(本実施形態では、アンギュラ玉軸受)13,13と、回転軸12の後端側(図中右側)に配設された一対の自由側軸受(本実施形態では、アンギュラ玉軸受)14,14と、ハウジング11に内挿されて軸方向にスライド移動可能なスリーブ15と、を備える。
また、本実施形態では、供給口51と排出口52は、スリット42の位相と90°異なる位相に設けているが、スリット42との位相差も任意に変更することができ、スリット42の位相と同位相であってもよい。
B>Tとすると、環状溝41の半径方向深さが浅いので、軸受スリーブ16の径方向厚みが確保されるので、スリーブ剛性を大きくすることができる。このような形状は、スリーブの加工精度向上を重視する場合や、主軸の剛性を向上する場合などに適用される。また、B<Tとすると、環状溝41の半径方向深さが深いので、環状溝41が軸受に近くに形成され、軸受近傍をより効果的に冷却することができ、冷却効率を向上することができる。このような形状は、主軸の冷却特性向上を重視する場合に適用される。B=Tとすると、上記の効果をバランスよく両立させることができる。
次に、図8及び図9を参照して、本発明に係る主軸装置の第2実施形態について説明する。なお、本実施形態の主軸装置は、環状溝がリアハウジングの内周面に設けられている以外は、第1実施形態と同様であるので、第1実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。また、自由側軸受近傍のみを図示して説明する。
なお、供給口51と排出口52は、いずれかのスリット42と同位相となるように設けているが、本実施形態においても、スリット42との位相差を任意に設定することができる。
その他の構成及び作用効果についても、上記第1実施形態と同様である。
例えば、上記実施形態では、固定側軸受と自由側軸受間に定圧予圧により予圧が付与された主軸装置について説明したが、これに限定されず、固定側軸受と自由側軸受にそれぞれ定位置予圧された主軸装置にも適用することができ、同様の効果が得られる。このため、自由側軸受としては、アンギュラ玉軸受に限定されず、円筒ころ軸受など他の転がり軸受が適用されてもよい。
11 ハウジング
12 回転軸
13 固定側軸受
14 自由側軸受
16 軸受スリーブ(スリーブ)
16b スリーブの外周面
18,23 外輪
19,24 内輪
28,30,40,49 冷却路
31 ハウジング本体
32 フロントハウジング
33 リアハウジング(ハウジング)
33a ハウジングの内周面
41,47 環状溝
42 スリット
43 面取り部
45 Oリング(弾性部材)
51 供給口
52 排出口
Claims (5)
- ハウジングと、
該ハウジングに対して相対回転自在な回転軸と、
内輪が前記回転軸の一端側に外嵌され、外輪が前記ハウジングに固定される固定側軸受と、
前記回転軸の他端側で前記ハウジング内に配置され、前記回転軸の軸方向に移動可能なスリーブと、
内輪が前記回転軸の他端側に外嵌され、外輪が前記スリーブに内嵌される自由側軸受と、
を有する主軸装置であって、
互いに対向する前記スリーブの外周面と前記ハウジングの内周面との間には、冷却媒体が流動可能な冷却路が形成され、
前記冷却路は、前記スリーブの外周面又は前記ハウジングの内周面に形成され、軸方向にそれぞれ並ぶ複数の環状溝と、隣接する前記環状溝間に少なくとも1ヶ所形成されて、隣接する前記環状溝同士を連通させるスリットと、を備えることを特徴とする主軸装置。 - 前記冷却媒体を供給する供給口は、軸方向一端側に位置する前記環状溝に向けて開口し、前記冷却媒体を排出する排出口は、軸方向他端側に位置する前記環状溝に向けて開口することを特徴とする請求項1に記載の主軸装置。
- 前記冷却路の軸方向両側には、前記スリーブの外周面と前記ハウジングの内周面との間を液密に封止する環状の弾性部材が配設されることを特徴とする請求項1又は2に記載の主軸装置。
- 前記スリーブの外周面の両端縁部、又は前記ハウジングの内周面の両端縁部には、面取り部が形成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の主軸装置。
- 前記環状溝の側壁面は、前記軸方向と直交する方向に対して傾斜して形成されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の主軸装置。
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