JPH04193454A - ベルト駆動式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、特にモータの駆
動回転軸からベルト駆動機構を介してスピンドルに駆動
力を伝達する工作機械のスピンドル装置に関する。

〔従来の技術〕

この程のスピンドル装置は近年、高速加工及び高精度加
工を要求される結果スピンドルの回転速度を高速化する
と共に伝達トルクを高トルク化する一方、スピンドルの
回転運動及びふれ運動を高精度化する必要があるが、ス
ピンドルの回転速度を高速化し且つ伝達トルクを大きく
することはベルト駆動機構、特にベルトとプーリ間にす
ベリ等が発生し、このすべりによって生じる熱がスピン
ドル、ベアリング及びスピンドルハウジング等に伝達さ
れ、その結果スピンドルに装置全体の熱変形を惹起して
スピンドルの軸方向及び横方向の変位を生じ、その結果
加工精度を損なうものとしている。次に、この種のスピ
ンドル装置の従来例を代表して示した第２図によりこの
点を説明すると、コラム１の内部に設けたスピンドルハ
ウジング２には一対のベアリング４，５を介してスピン
ドル３が軸受されている。スピンドル３の後端にはプー
リ６が固定されている。このプーリ６はベルト８を介し
て、モータ９の能動軸９′に固定したプーリ７に摩擦伝
達機構、即ちベルト伝達機構を形成している。モータ９
はモータ取付板によりスピンドルハウジング２の端面に
取付けられている。

この様に構成されたスピンドル装置ではモータ９が駆動
力をスピンドル３に伝達する際、特にこの駆動力が高速
回転で、しかも高トルクである場合は、プーリ６．７と
ベルト８との間にすべりが発生し、このすべりにより生
じる熱の発生がスピンドル装置そのものの熱変形及びス
ピンドル装置を包囲しているコラムを加熱し、その温度
上昇と共に熱変形を惹起し、スピンドル３そのものが工
作機械のテーブル１１に固定したワークに対して工具を
３軸方向ｘ、ｙ、ｚの変位を生じて機械加工の精度その
ものを低下させる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、上述従来技術の欠点を解消すること、
即ちスピンドル装置に機械加工精度に対して決定的とな
るような熱変形の発生を抑制することを課題する。

〔課題を解決するための手段〕

この課題は上記従来技術において、本発明により、少な
くとも両プーリ及びベルトを含むベルト伝達機構周辺に
空気の一方向強制冷却回路を設けたことを特徴とするこ
とにより解決する。

〔作用〕

本発明による空気の一方向強制冷却回路により、スピン
ドル装置のベルト及び一対のプーリからなるベルト伝達
機構周辺に空気が滞留することがなく、従ってベルトの
すべり等が起因する発熱によるベルト伝達機構の温度上
昇を抑制制御できる。

〔実施例〕

本発明によるスピンドル装置の一実施例を第１図により
詳細に説明する。第１図に示したスピンドル装置は、従
来技術の範囲では、コラム１と、このコラム１に収容さ
れているスピンドルハウジング２と、このスピンドルハ
ウジング２に一対のベアリング４，５により軸受された
スピンドル３と、このスピンドル３の一端に固定したプ
ーリ６と、このプーリ６＝に巻掛けられたベルト８とこ
のベルト８を巻掛けたプーリ７と、このプーリ７を固定
したモータ９の駆動軸９′とから構成されている。モー
タ９は取付板１ｏを介してスピンドルハウジング２に取
付けられている。スピンドルハウジング２のプーリ側の
端部分２′の外周とプーリを収容している空間Ｃとの間
に少なくとも１個の吸気孔Ｅが設けられていて、この吸
気孔Ｅは吸気ダクト１３を通じてコラム１の外方に通じ
ている。吸気孔ＥはブーＩＪ　７に対向する位置に設け
るとよい。端部分２′の端面側にはモータ９が取付板１
０を介して取付けられているが、この範囲を除いた範囲
を包囲する排気ダクト１２が取付けられていて、この排
気ダクト１２は吸気ダクト１３と同様コラム１の外方に
通じている。排気ダクト１２の外方にはファン１４を設
けていて、このファン１４を作動させることにより吸気
ダクト１３の吸気口Ｆを通じて空気が流入しスピンドル
ハウジングの端部分２′の吸気孔Ｅ、スピンドルハウジ
ングのプーリを収容する空間Ｃ及び排気ダクト１２の排
気口Ｇを通じて空気が排呂される空気の一方向の強制空
冷回路Ｆ−Ｅ−Ｃ−Ｇが形成される。図示の様に、この
空気の一方向強制冷却回路は一方のプーリ７から他方の
プーリ６へ直列に流れるものとすると、プーリ及びベル
ト周辺に空気を滞留させることがなくなるので、空気の
冷却能力を−様なものとすることができる。

又図示の様にこの空気の一方向強制冷却回路の吸・排気
ダクト（１３，１４）をコラム１の内室り内に対して絶
縁し、冷却風が内室口内に流入しないようにするとコラ
ム１のベルトに起因する温度上昇を防ぐことができる。

〔発明の効果〕

以上の様に本発明ではスピンドル装置のベルト伝達機構
に空気の一方向強制冷却回路を設けているので、プーリ
及びベルト間の摩擦すベリに起因する発熱を抑制除去す
ることができ、従ってスピンドル装置及びコラムの温度
を一定に保つことができるから、スピンドルを高速及び
高トルク伝達で駆動してもスピンドル装置の個々の部品
の発熱に起因する熱変形を一定のものとすることができ
、従って機械加工精度を所望のものとしながら加工速度
を上げることができるという顕著な効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるスピンドル装置の概略断面図であ
り、第２図は従来のスピンドル装置の概略断面図である
。 １・・・コラム、 ２・・・スピンドルハウジング、 ３・・・スピンドル。 ４．５・・・ベアリング、 ６．７・・・プーリ、 ８・・・ベルト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コラムと、該コラム内に収容されているスピンドル
   ハウジング、該スピンドルハウジングに一対のベアリン
   グを介して軸受されているスピンドルと、該スピンドル
   の一端に固定されているプーリと、該プーリとモータの
   駆動軸に固定したプーリとに巻掛けられるベルトとから
   構成された工作機械のスピンドル装置において、少なく
   とも両プーリ及びベルトを含むベルト伝達機構周辺に空
   気の一方向強制冷却回路を設けたことを特徴とするスピ
   ンドル装置。 ２、請求項１によるスピンドル装置において、空気の一
   方向強制冷却回路の空気の流れが一方のプーリから他方
   のプーリ方向へ流れることを特徴とするスピンドル装置
   。