(57)【要約】  本発明は、電動機（３）を受容するためのケーシング（２）と、電動機（３）によって駆動可能な軸（４）と、電気的に接続可能な工具（６）のための工具受容部（５）とを備え、主軸（１）の工具受容部（５）を操作するための引張り棒（７）が設けられている工作機械用主軸（１）、特にモータ主軸に関わる。この場合、引張り棒（７）は受容されている工具に給電するための導電体（８）を有している。
2009539633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機（３）を受容するためのケーシング（２）と、電動機（３）によって駆動可能な軸（４）と、電気的に接続可能な工具（６）のための工具受容部（５）とを備え、主軸（１）の工具受容部（５）を操作するための引張り棒（７）が設けられている工作機械用主軸（１）、特にモータ主軸において、
引張り棒（７）が、受容されている工具（６）に給電するための導電体（８）を有していることを特徴とする主軸。
【請求項２】
引張り棒（７）が中空室（９）を備えた中空軸として形成されている、請求項１に記載の主軸。
【請求項３】
導電体（８）が中空室（９）内に受容されている、請求項２に記載の主軸。
【請求項４】
引張り棒（７）が第１の端部領域（１０）を有し、該第１の端部領域（１０）には、導電体（８）に給電するための電流が伝送要素（１１）を通じて供給される、請求項１から３までのいずれか一つに記載の主軸。
【請求項５】
主軸（１）の第１の端部領域（１０）と引張り棒（７）とが互いに軸線方向に移動可能である、請求項４に記載の主軸。
【請求項６】
引張り棒（７）が第２の端部領域（１７）を有し、該第２の端部領域（１７）は受容されている工具（６）のベース領域（１８）に対し絶縁されている、請求項１から５までのいずれか一つに記載の主軸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の構成を備えた工作機械用主軸に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１からは、電気的に接続可能で回転駆動可能な工具をたとえば研削または電食加工するための主軸装置が知られている。この場合、主軸スリーブと、該主軸スリーブから電気絶縁されている主軸心棒とが設けられている。工具を自動交換するための装置は設けられていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許第１０２２１４３０Ｃ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、工具を自動交換可能な、電気的に接続可能で回転駆動可能な工具のための工作機械用主軸を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、請求項１の上位概念に記載の構成を備えた主軸において、請求項１の特徴部分に記載の構成を備えた主軸により解決される。
【０００６】
有利な実施態様は請求項２−６に記載されている。
【０００７】
本発明による主軸は、工具を自動的に受容するために主軸に設けた工具受容部を操作するための引張り棒を有し、引張り棒は受容されている工具に給電するための導電体を有している。したがって、自動工具受容部を操作するための引張り棒内に導電体が受容され、或いはこれに装着されている。したがって、引張り棒は使用する導電体のための担持体または固定ベースとして用いる。
【０００８】
有利には、引張り棒が第１の端部領域を有し、該第１の端部領域には、導電体に給電するための電流が伝送要素を通じて供給されるのがよい。したがって、この第１の端部領域を介して、引張り棒の内部に設けられる、または引張り棒に装着される導電体に電流を供給することができる。
【０００９】
この場合、有利には、主軸の第１の端部領域と引張り棒とが互いに軸線方向に移動可能であるのがよい。したがって、たとえば工具を保持する場合または工具を取り外す場合に引張り棒が異なる位置を占めると、引張り棒は主軸の第１の端部領域に対し軸線方向に異なる位置を占めることができる。
【００１０】
他の有利な実施態様によれば、引張り棒が第２の端部領域を有し、該第２の端部領域は受容されている工具のベース領域に対し絶縁されている。これにより、工具のベース領域に電流が供給されるという不具合が回避される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】主軸の断面図であり、上側の断面は走出位置にある引張り棒を示し、下側の断面は走入位置にある引張り棒を示している。
【図２】図１の主軸の第１の端部領域の拡大図である。
【図３】図１の主軸の第２の端部領域の拡大図である。
【図４】引張り棒の第１実施形態を、図３のＡ方向に見た図である。
【図５】引張り棒の他の実施形態を、図３のＡ方向に見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は主軸１を示しており、主軸１は、ケーシング２と、そのなかに受容されている、軸４を駆動するための電動機３とを備えている。さらに工具受容部５が設けられており、工具受容部５には、図示したように工具６が、特に電気的に接続可能な工具６が受容されている。主軸１内には、工具を自動的に交換するための引張り棒７が設けられ、引張り棒７は工具６に給電するための導電体８を有している。
【００１３】
図２は図１の主軸１の端部領域１０の拡大図である。
【００１４】
図２からわかるように、中心線よりも上の断面図では、図１の場合と同様に引張り棒７の位置が走出状態で示されており、このとき工具６を工具受容部５から取り出すことができる。
【００１５】
中心線よりも下側では、引張り棒７は復帰位置で図示されており、この図示によれば、工具６は第２の端部領域１７で受容位置（図１）およびロック位置（図３）とで検知される。
【００１６】
引張り棒７は絶縁材から形成され、または、絶縁材でコーティングされており、第１の端部部分１４のピン１３が係合する誘導要素１２を有している。第１の端部部分１４に導入された電流は、ピン１３と誘導要素１２とを介して導電体８に導入される。そこで電流は引張り棒７の全長にわたって第２の端部領域１７へ案内され、そこで、受容されている電気的に接続可能な工具６に供給することができる。
【００１７】
この場合、導電体８は、電流を伝送するため、誘導要素１２をその一部分１９と接触させる。導電体８は誘導要素１２と（たとえば蝋付けにより）固定結合されていてよい。
【００１８】
第１の端部部分１４は伝送要素１１を有し、伝送要素１１は、ブラシ要素１６を介して接触可能な外側領域１５を備えている。外側領域１５は、第１の端部部分１４が定置のブラシ要素１６に対し回転する場合も、ブラシ要素１６に導入された電流を第１の端部部分１４に伝送するのを可能にする。引張り棒７は、該引張り棒７を伝送要素１２に対し絶縁するための絶縁部分１８を有している。
【００１９】
ブラシ要素１６は、電流伝送のない作動の場合は離間させることができ、その結果この場合にはブラシ要素１６の最大周速による主軸回転数の制限を考慮する必要はない（たとえば研削時の高回転数に対して）。
【００２０】
さらに、これにより、主軸内部での電気絶縁を達成でき、その結果たとえば手による危険のない工具交換が可能である。
【００２１】
ブラシ要素１６の離間は、図示していない離間装置（たとえば電磁式、液圧式、空気圧式のもの、或いは手動）によって行なうことができる。
【００２２】
安全上の理由から、離間装置の非作動状態でブラシ要素１６をたとえば図示していない他の弾性要素によって外側領域１５から離間させるような解決手段が有利である。
【００２３】
工具への電流の伝送は、第２の端部領域１７においてピン２０と他の誘導要素２１と導電体８との間でも行なわれる。この場合、導電体８は、電流を伝送させるため、前記他の誘導要素２１を他の一部分２２と接触させる。導電体８は誘導要素２１とも（たとえば蝋付けにより）固定結合されていてよい。引張り棒７は、該引張り棒７を前記他の誘導要素２１に対し絶縁させるための他の絶縁部材２３を有している。
【００２４】
このようにして、導電体８から供給される電流は工具６のピン２０に導入されて、たとえば研削或いは電食加工のために用いられる。
【００２５】
なお、ピン２０は絶縁部２２により工具６の電流のないベース部分２５から絶縁されている。
【００２６】
図３のＡ方向に見た図４には、内部中空空間内に導電体８を有する引張り棒７が図示されている。この導電体８はたとえば棒または管（たとえば銅から成る）として形成されていてよい。
【００２７】
図５に図示した引張り棒７の有利な実施形態によれば、導電体８は管として形成され、内部に他の中空領域２６を有している。この中空領域２６はたとえば工作物を加工するための冷媒を供給するために使用することができる。
【００２８】
この種の実施形態の場合、本発明による主軸１は、一方では、使用時に電気的に接続可能な工具６とともに使用することができるが、他方、場合によっては電流を遮断して引張り棒７の前記他の中空領域２６を通じて冷媒を供給し、通常の切削工具または研削工具とともに使用して、たとえば電気的に接続可能な工具なしで旋削加工或いはフライス加工を行なうこともできる。
【符号の説明】
【００２９】
１          主軸
２          ケーシング
３          電動機
４          軸
５          工具受容部
６          工具
７          引張り棒
８          導電体
９          中空室
１０        第１の端部領域
１１        伝送要素
１２        誘導要素
１３        ピン
１４        端部部分
１５        外側領域
１６        ブラシ要素
１７        第２の端部領域
１８        絶縁部材
１９        部分
２０        ピン
２１        他の誘導要素
２２        他の部分
２３        他の絶縁部材
２４        絶縁部
２５        ベース領域
２６        中空領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2009539633.tif 000009
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