JPH0215902A - 工作機械のスピンドル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は工作機−械のスピンドル装置に関するものであ
る。

〔従来技術〕

工作機械のスピンドル装置としてモータを内蔵したもの
は知らている。

従来のモータビルトイン式スピンドル装置は主軸がモー
タのロータの両側の２点で軸受により支持される構造と
なっている。

従来の斯かるスピンドル装置では大きな切削負荷におい
て高速加工しようとすると、モータが大きくなり主軸の
径も大きくしなければならない。

モータが高出力になると発熱量が大になり、主軸を加熱
するので、主軸に熱膨張を生じ、軸受けの寿命を短くす
るという問題があった。又熱影響を少なくするため、負
荷を支える基準となる軸受けから離れた位置にモータを
配置しようとすると、主軸の長さが長（なり、更に大出
力のためには主軸の外径も大になる。このような主軸で
は高速化すると主軸に振れを生じ、ＤＮ値が大になり軸
受の寿命を短くするという問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、従来の上記の問題点を解消し、高速度、高出
力において、軸受の寿命を長くすることのできる工作機
械゛のスピンドル装置を提供することをｍ題としている
。

〔課題を解決する手段〕

本発明は、上記の課題を、先端にツールホルダーが固定
可能である主軸の後端部付近にモータのロータを固定し
てあることと、主軸の先端部とロータの両端に近い位置
の３個所で軸受によりスピンドルケーシングに回転可能
に支持されていることと、該軸受が主軸に焼嵌めしたカ
ラーにより位置固定されてることと、各軸受がオイルエ
ヤ式冷却方法により冷却されていることとを特徴とする
工作機械のスピンドル装置により解決した。

【作用〕

本発明によりスピンドルケーシング内のモータロータの
回転により主軸が３点における軸受の支持の下に回転さ
れ、各軸受はオイルエヤ式に冷却されるので十分に冷却
される。モータと、主軸の基準となる支持軸受である先
端部の第１輪受との間に第２軸受が配置され、冷却され
るので、モータによる熱は第１軸受に達するまでに第２
軸受位置で冷却されるので、第１軸受は加熱されにくい
。

本発明の詳細を以下に図に示す実施例に基づいて説明す
る。

（実施例〕 図において、工作機械のスピンドル装置１は、工作機械
本体に移動可能に支持されるスピンドルケーシング２を
有する。スピンドルケーシング２の内部には、前半部に
ハウジング３が固定され、後半部はモーター室４を形成
し、モータハウジング５が固定される。

モータハウジング５の内部には冷却ジャケット６、例え
ば、オイルジャケットが固定され、冷却ジャケット６の
内部に巻線を有するロータ７が配置される。ロータ７は
ロータスリーブ８に固定され、巻線部７ａの外周には樹
脂リング７ｂ、例えばエポキシ系樹脂リングが装着され
、この樹脂は冷却ジャケット６に接し、巻線部７ａでの
発熱を放熱しやすくするように形成しである。

ロータスリーブ８は主軸９に固定され、ロータフの回転
により主軸９が回転される。

主軸９は、先端にツールホルダー１０を装着するテーパ
ー穴１１が形成されている。主軸９の先端部には第１軸
受１２が装着され、主軸９に焼き嵌めされる第１スリー
ブ１３により、カラー１４を介して位置決め固定される
。第１軸受１２は例えば図示の如く２個のアンギエラー
ボールベアリングと、該２個のベアリング間に装着され
るカラーにより構成される。この第１輪受１２はハウジ
ング３の所定位置に装着され、カバー１５により位置固
定される。第１軸受１２は主軸９を支持するに際しての
位置決めの基準となり、主軸の外径は負荷を支持するに
十分な大きな寸法に設定される。

主軸９には更にロータスリーブＢを支持する位置の両側
に軸受が装着される。この部分の主軸の外径は先端部よ
りは小径に設定されることができる。ロータスリーブ８
より先端側には第２軸受１５が装着され、主軸９に焼き
嵌めされる第２スリーブ１６により、カラー１７を介し
て位置決め固定される。第２軸受！５はハウジング３に
装着される。

ロータースリーブ８より後端側では第３軸受１Ｂが主軸
に装着され、主軸９に焼き嵌め固定される第３スリーブ
１９により、スリンガ−リング２０を介して位置固定さ
れる。第３軸受１８は、例えば図に示すように２個のア
ンギュラ−ボールベアリングと、その両ベアリング間に
配置されるカラー七により構成されることができる。

第３軸受１８はモータハウジング５に固定されるリヤー
ハウジング２１の内部に装着される。

主軸９の内部の中空穴にはツールホルダーｌＯを脱着す
るための公知の手段が設けられる０例えば引込捧２２、
コレッ′ト２３、皿ばね２４、カラー２５等が設けられ
る。

主軸９の回転数を検出するため、例えばディスク３’？
、とセンサー３８とを有するパルスゼネレータ等が設け
である。

モータの巻＠１ａはケーブルコネクター２６を介して外
部の電線と接続される。

ハウジング３の外周面に形成される環状冷却路２８は、
スピンドルケーシング２に形成される導入路２９と接続
され、冷却液、例えば冷却油が導入路２９を通して環状
冷却路２８に供給される。

環状冷却路２８を順次通った冷却油はハウジング３内の
導ｗｉ３０を通して、ハウジング３の内側端面のカバー
３１との間に形成される環状路３２を通り、ハウジング
３内の中間路３３及びスピンドルケーシング２内の中間
路３４を経てモータの冷却ジャケット６に形成された冷
却路３５に送られる。冷却路３５を通うた冷却油はモー
タハウジング５の排出路３６を通って冷却液貯槽に排出
される。

スピンドル装置の運転中における第１軸受１２の加熱状
態を検知するため、例えばカバー１５に温度センサー２
７、例えばサーミスタが装着される。

各軸受１２．１５．１８はオイルエア式冷却法により冷
却される。すなわちオイルがミスト状でなく液状の状態
でエアと共に軸受のベアリングに吹きつけられる。特に
オイルエアはベアリングのボールとインナーレースの接
触面の近くに吹きつけると好都合である。

第１軸受が主軸９を固定的に支持し、主軸の位置の基準
となっている。スピンドル装置の主軸は加熱を避けるこ
とができず、従って熱膨張による主軸の延びと膨張は避
けられない、主軸９は第１軸受により位置固定されてい
るので、熱膨張による延びに対しては、第２軸受及び第
３軸受の部分で吸収する、即ち逃げ・ることができるよ
うに形成する。負荷の支持を十分に行うためには第２軸
受としてはローラベアリングを用いると好都合である。

〔効果〕

本発明により、主軸が３点で安定した状態で支持され、
発熱源であるモータを基準となる第１軸受から離して配
置し、第１軸受とモータとの間に設けた第２軸受を冷却
することにより第１軸受の加熱が著しく低減され、軸受
は熱膨張の影響を回避でき、輪受の寿命が著しく改善さ
れた。各軸受が焼き嵌めされたカラーにより位置固定さ
れるので慣性のバランスが良好になり、揺れが少なくで
きた。

【図面の簡単な説明】

図ば本発明に係るスピンドル装置の断面図である。 １・・・スピンドル装置　２・・・スピンドルケーシン
グ３・・・ハウジング　　　９・・・主軸ｌＯ・・・ツ
ールホルダ１２・・・第１輪受１３・・・カラー　　　
１５・・・第２軸受１６・・・第２カラー　１８・・・
第３軸受１９・・・第３カラー （ほか１名） 手続補正書 昭和６３年８月１０日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ツールホルダーを装着する主軸を回転するモータ
   を内蔵した工作機械のスピンドル装置において、 先端にツールホルダーが固定可能である主軸の後端部付
   近にモータのロータを固定してあることと、主軸の先端
   部とロータの両端に近い位置の３個所で軸受によりスピ
   ンドルケーシングに回転可能に支持されていることと、
   該軸受が主軸に焼嵌めしたカラーにより位置固定されて
   いることと、各軸受がオイルエヤ式冷却方法により冷却
   されていることとを特徴とする工作機械のスピンドル装
   置。