JPH0513470Y2

JPH0513470Y2 -

Info

Publication number: JPH0513470Y2
Application number: JP1987054772U
Authority: JP
Priority date: 1987-04-13
Filing date: 1987-04-13
Publication date: 1993-04-09
Anticipated expiration: 2002-04-13
Also published as: JPS63161638U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、工作機械の主軸駆動装置に関する。
更に詳しくは、工作機械の主軸を低速、高速に切
り換えるための主軸駆動装置に関する。

［従来技術］工作機械の主軸駆動装置は、切削条件により主
軸の回転速度を多段又は無段に変速する必要があ
る。このため歯車機構による変速、主軸にDCモ
ータを直結しインバータにより変速する方法など
種々の方法が知られている。

［考案が解決しようとする問題点］前記した方式は、いずれも一つのモータを変速
する方式のため、必ずしも全速度領域での回転特
性が良いモータではなかつた。すなわち、高速領
域での特性が良いものであれば、低速域での回転
トルクが不足し、低速域のモータを使用すれば高
速域での回転が充分得られない等の問題があつ
た。本考案は、これらの問題を解決するために、
二つの低、高速の駆動モータを用いかつ二つの駆
動モータを並列して配置、低速・高速の両領域と
も回転特性が良い主軸駆動装置を選択するもので
ある。

［問題点を解決するための手段］本考案は、前記問題点を解決するために次の手
段を採る。

ａ支持部材によつて支持された工作機械の主軸
１を低高速に切り換える主軸駆動装置におい
て、ｂ前記主軸１軸線上に直列に前記支持部材に固
定配置され、前記主軸１を高速で回転駆動する
高速駆動モータ１５と、ｃこの高速駆動モータ１５の高速の出力軸１７
と前記主軸１とを常時連結するカツプリング１
０と、ｄ出力軸２１の軸線が前記高速駆動モータ１５
の前記高速の出力軸１７の軸線と平行となるよ
うに前記支持部材に固定配置され、前記主軸１
を低速で回転駆動する低速駆動モータ２０と、ｅこの低速駆動モータ２０の前記出力軸２１と
前記主軸１との間に設けられ、両軸２１，１間
での回転の伝達および非伝達を選択的に切り換
え可能なシフトギヤー２３とからなる工作機械の主軸駆動装置である。

［作用］主軸１を高速回転駆動するときは、高速駆動モ
ータ１５を回転させカツプリング１０を介して主
軸１を高速駆動する。このとき、主軸１に歯車を
介して連結された低速駆動モータ２０と主軸の歯
車６とのかみ合いは、中間歯車２３を軸２４上を
摺動させかみ合いを外す。主軸１を低速回転駆動
するときは、軸２４上の中間歯車２３を摺動さ
せ、中間歯車２３と、ピニオン２２、歯車６とを
かみ合わせ低速駆動モータ２０を低速駆動させ
る。高速駆動モータ１５のロータ１６は、フライ
ホイールの役割を果たす。

［実施例］以下、本考案の実施例を図面にしたがつて説明
する。第１図に示す図は、本考案の主軸駆動装置
の断面図である。主軸１は、その支持部材である
主軸頭に支持されている。主軸１の先端は、テー
パ穴２が形成してあり、工具を固定するためのも
のである。主軸１は軸受３で支持されている。主
軸１の中心軸線方向には、ドローボルト４が設け
てあり、常時軸線方向に皿バネ５により右方向に
引つ張られている。主軸１の後端には歯車６が固
定されている。

主軸１の後端面には、カツプリング１０が連結
されている。カツプリング１０は、ハブ１１、ス
ペーサー１２、フレキシブルエレメント１３等か
ら構成されている。フレキシブルエレメント１３
は、ステンレス鋼板で作られた可撓性の矩形鋼板
で作られ、カツプリング１０に用いるときは積層
して用いられる。二つのハブ１１の中央には、フ
レキシブルエレメント１３を挟んでスペンサー１
２が連結されている。高速駆動モータ１５の回転
力のひずみをともなうことなく伝達する。右方の
ハブ１１にはACモータである高速駆動モータ１
５のロータ１６のロータ軸１７が連結されてい
る。ロータ軸１７の中央は、中空になつていてロ
ツド７が配置しあり、ロツド７の先端はドローボ
ルト４の後端とねじ結合されている。ロツド７の
後端には、油圧ピストン１８が設けてあり、その
中央にはプツシユロツド１９が固定されている。
油圧ピストン１８を作動させるとプツシユロツド
１９の先端でロツド７の後端、ドローボルト４を
前方を押して主軸１の工具をアンクランプするも
のである。

一方、高速駆動モータ１５と平行してACモー
タである低速駆動モータ２０が設けてあり、その
ローター軸２１の一端にはピニオン２２が固定さ
れている。ピニオン２２には、中間ギヤー２３が
かみ合つており、中間ギヤー２３は軸２４に軸線
方向にキー止めされている。中間ギヤー２３は、
歯車６、ピニオン２２とかみ合つている。中間ギ
ヤー２３は軸２４上を摺動して、ピニオン２２、
歯車６とのかみ合いを外す。中間ギヤー２３の移
動は、ソレノイド、油圧、手動などの駆動手段で
行う。低速駆動モータ２０の回転中は、高速駆動
モータ１５のロータ１６もフライホイールの役割
をし、回転が滑らかになる。

図示していないが、低速駆動モータ２０、高速
駆動モータ１５の制御装置は、１台のACスピン
ドルコントローラで２台のモータを制御するため
切り換えて制御を行う公知のものである。

主軸駆動装置の作動主軸１を高速駆動するときは、ACスピンドル
コントローラを切り換えて高速駆動モータ１５を
回転駆動させる。回転駆動力は、ローター軸１
７、カツプリング１０、主軸１に伝達されて主軸
１を回転駆動させる。高速駆動モータ１５の回転
中は、中間ギヤー２３を軸２４上を摺動させてか
み合いが外されている。主軸１の低速駆動時に
は、中間ギヤー２３を歯車６、ピニオン２２との
かみ合い位置に移動させ、前記ACスピンドルコ
ントローラを切り換え低速駆動モータ２０を回転
駆動する。低速駆動モータ２０のピニオン２２が
中間ギヤー２３を介して、歯車６を駆動し、主軸
１が駆動される。また、ロータ１６を主軸１に直
結されているので回転が滑らかで良い。

［他の実施例］低速駆動モータ２０および高速駆動モータ１５
は低速、高速特性の良いモータであればモータの
種類は問わない。前記カツプリング１０も本考案
の範囲内で従来から周知のいかなるカツプリング
でも適用できる。

［発明の効果］以上、詳記したように、低速、高速二つの駆動
モータを備えたので、低速、高速域での回転ムラ
が少なく、騒音、振動も少ない。

また、高速駆動モータが主軸軸線上に直列に、
かつ低速駆動モータがその出力軸の軸線と高速駆
動モータの出力軸の軸線とが平行となるようにそ
れぞれ支持部材に固定配置されているので、全体
構造がコンパクトになるという利点がある。

さらに、高速駆動モータがカツプリングを介し
て主軸に常時連結されているので、低速駆動モー
タの駆動時には高速駆動モータのロータがフライ
ホイールの働きをし、低速駆動時の回転を円滑に
行え、低速回転での高トルクを円滑に伝達でき
る。逆に、低速駆動モータは回転の伝達および非
伝達を選択的に切り換え可能なシフトギヤーを介
して主軸に連結され、高速駆動モータの駆動時に
はシフトギヤーは回転の非伝達状態とされるの
で、余分な伝達系がないので高速回転を妨げな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の工作機械の主軸駆動装置の断
面図である。１……主軸、１０……カツプリング、１５……
高速駆動モータ、２０……低速駆動モータ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】ａ支持部材によつて支持された工作機械の主軸
１を低高速に切り換える主軸駆動装置におい
て、ｂ前記主軸１軸線上に直列に前記支持部材に固
定配置され、前記主軸１を高速で回転駆動する
高速駆動モータ１５と、ｃこの高速駆動モータ１５の高速の出力軸１７
と前記主軸１とを常時連結するカツプリング１
０と、ｄ出力軸２１の軸線が前記高速駆動モータ１５
の前記高速の出力軸１７の軸線と平行となるよ
うに前記支持部材に固定配置され、前記主軸１
を低速で回転駆動する低速駆動モータ２０と、ｅこの低速駆動モータ２０の前記出力軸２１と
前記主軸１との間に設けられ、両軸２１，１間
での回転の伝達および非伝達を選択的に切り換
え可能なシフトギヤー２３とからなる工作機械の主軸駆動装置。