(57)【要約】      （修正有）【課題】スピンドルハウジングの一端部内に設けることにより整備性の良い工作機械用モータスピンドル。【解決手段】スピンドルハウジング２５内で軸方向に隔置されたローラーベアリング１４〜１６に支持された加工スピンドル１、ステータ２７がスピンドルハウジング５に固定され、ロータ７が加工スピンドル１に固定された電気モータ７，２７、加工スピンドル１内に設けられ、スプリングユニット５の力に抗して油圧リングシリンダ３４により動作可能の工具クランプユニットならびにクランプユニット２に一体化され、加工スピンドル１、ロータ７、クランプユニット２ならびにベアリング装置１４〜１６は、ステータ２７を担持するスピンドルハウジング２５に前側から装着可能のモジュラ組立体とし、クランプユニット２を解放するリングシリンダ３４および回転フィードスルーは、スピンドルハウジング２５の一端部内に設け、メンテナンスの簡単化を向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械部品に装着されたスピンドルハウジング（２５）、
スピンドルハウジング内で軸方向に隔置されたローラーベアリング（１４〜１６）に支持された加工スピンドル（１）、
ステータ（２７）がスピンドルハウジング（５）に固定され、ロータ（７）が加工スピンドル（１）に固定された電気モータ（７，２７）、
加工スピンドル（１）内に設けられ、スプリングユニット（５）の力に抗して油圧リングシリンダ（３４）により動作可能の工具クランプユニットならびに
クランプユニット（２）に一体化され、油圧リングシリンダ（３４）内に設けた冷却材用回転フィードスルーを有する内部冷却材供給原（３３，４）と
を有する工作機械用のモータスピンドルにして、
加工スピンドル（１）、ロータ（７）、クランプユニット（２）ならびにベアリング装置１４〜１６）は、ステータ（２７）を担持するスピンドルハウジング（２５）に前側から装着可能のモジュラ組立体を構成し、
クランプユニット（２）を解放するリングシリンダ（３４）および回転フィードスルーは、スピンドルハウジング（２５）の一端部内に設けられている
ことを特徴とする作機械用のモータスピンドル。
【請求項２】
請求項１に記載のモータスピンドルにおいて、回転フィードスルー（３７）は、シールスリーブ（３９）を有し、このシールスリーブ（３９）は、スプリング力によりスタブ（３８）に押し圧され、かつハウジング部内で長手方向に変位可能であることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のモータスピンドルにおいて、スタブ（３８）が、加工スピンドル（３８）を含む脱着可能の組立体の一部であることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項４】
請求項２または３に記載のモータスピンドルにおいて、スリーブ（４１）およびスタブ（３８）は、各々が耐摩耗性シールおよびスライドリング（３９、４０）を有することを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のモータスピンドルにおいて、スプリング（４３）およびスリーブ（４１）用の複数の軸方向に平行なガイドピン（４４）がハウジング組立体内で油圧リングシリンダ（３４）の径方向内側に設けられていることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のモータスピンドルにおいて、加工スピンドル（１）の工作機械側ベアリング装置は、ハウジング部（２９）の対応する凹所に嵌合挿入可能な剛性支持リング（２３）に固定されていることを特徴とするスピンドルモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械部品に取り付けられたスピンドルハウジング、軸方向に隔置されたローラベアリングによりハウジング内で支持された加工スピンドル、ステータがスピンドルハウジングに装着され、ロータが加工スピンドルに装着された電気駆動モータ、加工スピンドル内に設けられ、スプリングユニットの力に対抗して油圧リングシリンダにより動作可能である、工具を装填および解放するためのクランプユニットならびにクランプユニットに組み込まれ、油圧リングシリンダの内側に配置された回転可能のフィードスルーを有する、加工スピンドルの中心ダクトに冷却材を供給するための、工具用の内部冷却材供給装置とを含む、工作機械用モータスピンドルに関する。
【背景技術】
【０００２】
加工スピンドルの中空シャフトを通して工具に冷却材を供給する内部冷却材供給装置を有するスピンドルユニットは、高度な加工性能を発揮するとともに、工具の寿命を比較的長くすることが可能である。工作機械のクリチカルな部分を内部で供給された冷却材により極度に冷却することにより、クリチカルな工具部の過熱およびこれによる損傷を防ぐことができる。しかしながら、内部冷却システムは、通常スピンドルの寸法の伸張に関連するかなり技術上複雑な問題を抱えている。
【０００３】
ＥＰ−Ａ−０７８０１９２に開示されているように、内部冷却材供給装置をクランプユニット内部に一体化した工作機械用モータスピンドルは、既知である。ハウジングの工作機械側の端部にクランプユニット用の動作手段が設けられ、この動作手段は、リングシリンダ形状のビストンを含むシリンダ／ピストンユニットとして構成されている。冷却液用の回転フィードスルーがリングシリンダ形状のピストンのキャビティあるいはリングシリンダに設けられ、動作機構と回転フィードスルーの特に省スペース配置構成が達成されている。
【０００４】
ＤＥ１００２７７５０Ｂに開示のように、軸方向に隔置された少なくとも二つのベアリングによりスピンドルハウジング内に支持した加工スピンドルあるいはスピンドルシャフトを含む、工作機械用のモータスピンドルも既知である。このスピンドルシャフトは、スピンドルハウジングに挿入可能で交換可能のモジュラーユニットの一部である。前部のスピンドルベアリングに加えて、スピンドルシャフトを回転可能にスピンドルハウジングに支持するとともに自己バイアスユニットを有する別の支持ベアリングが、スピンドルのハウジング側端部に設けられており、スピンドルシャフトの安定性を向上させている。
【０００５】
ＤＥ１９５３２９７６Ａに開示のように、軸方向に隔置されたローラベアリング対により支持され、突出する自由後端部で電気駆動モータのロータを担持するモータスピンドルも既知である。このモータスピンドルの場合も、加工スピンドル、ローラベアリングユニットならびにロータにより構成される組立体は、ハウジング組立体へ取付けたり、ねじによる接続を解除後に前方に向かってこれから取外したりできるようになっている。以上のような装着が可能なため、かなり敏感なコンポーネントを含む内部組立体が概して定位置で除去可能であるため、モータスピンドルの整備および修理が簡単容易となっている。対象的に、整備および修理点検作業を行う従来の作業手順においては、二次的コンポーネントを含むスピンドルユニット全体を工作機械から除去しなければならず、これには通常かなりの労力が伴っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、内部冷却システムを有するにもかかわらず、簡単に整備および防錆作業が可能な、工作機械用モータスピンドルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、上記の目的は、加工スピンドル、モータのロータ、工具用クランプユニットならびにベアリングユニットのモジュラー組立体を構成することにより、達成可能である。このモジュラー組立体は、ステータを収容するハウジングに前方から装着可能である。クランプユニットを解放するためのリングシリンダおよび冷却材用の回転可能フィードスルーは、スピンドルハウジングの端部に配置されている。
【０００８】
本発明によるモータスピンドルにおいて,加工スピンドル、ロータ並びにクランプユニットを含む組立体は、ステータを包含するハウジングを含む組立体から分けることができ、数個のねじを外すだけで簡単に前方に取外すことができる。この構成により、モータスピンドル全体を取外す必要なく、その場で整備や修理などの作業が簡単にできる。
【０００９】
本発明による好ましき実施例において、回転可能のフィードスルーは、スプリングの力よりスタブに押し付けることができるシールスリーブを含んでいる。スリーブは、スピンドルハウジングの後部でリングシリンダ以内に設けられている。このスタブは、加工スピンドルおよびロータを含む取外し可能の組立体の一部となっており、スリープおよびスタブそれぞれは、耐摩耗性のシールスライドリングを有する。、
【００１０】
本発明による別の好ましき実施例において、加工スピンドルの工作機械側ローラベアリング装置は、スピンドルハウジングの凹所に脱着区可能に設けられた安定支持リング内に配置されている。この支持リングも加工スピンドルおよびロータを含む組立体を取外した際に除去される。後部ローラベアリング装置を囲む支持リングは、スピンドルハウジング内の加工スピンドルの後端を低振動固定支持するものである。
【実施例】
【００１１】
本発明によるモータスピンドルの実施例を以下に詳細に説明する。
図１および図２に図示のモータスピンドルは、図１に図示の第１組立体および図２に図示の第２組立体とで構成され、金属ワークのミリングやドリリングを行う汎用工作機械用に設計されたものである。
【００１２】
図１に図示の組立体は、連続して中空の加工スピンドル１を含み、このスピンドル１のキャビティ内にクランプユニット２が設けられている。クランプユニットは、液体ダクトとなる長手方向中心ボア４を有する連続クランプロッド３を有している。クランプロッド３は、加工スピンドルハウジングのキャビティ内で軸方向に限定的に移動可能であり、その中央部でスプリングユニット５に包囲されている。このスプリングユニット５は、ブレース状グリッパー６を閉鎖方向に偏奇させるものである。。
【００１３】
加工スピンドル１の中央部外周には、電気モータのロータ７が二つの支持リング８，９の間で固定されている。前方支持リング８に続いて、加工スピンドルの肉厚部分１１に設けられ、前方頭部１２にねじで固定されたジャッキ１０が配置されている。ジャッキの一部の外面は、ロータ７の外面と二つの支持リング８，９と整合されている。加工スピンドル１の前部は、隔置された２このローラベアリング１４,１５により支持され、その後部は、ローラベアリング１６により支持されている。さらに、円錐形収容部８に隣接して終端する軸方向に平行な液体ダクト１７が加工スピンドル１の前部に形成されている。液体ダクト７の後端は、クロスボアを介して加工スピンドルのキャビティに接続され、これによりキャビティ内に上昇してくる液体が供給されるようになって入る。２個のローラベアリング１４，１５が無ストレス状態で頭部１２に固定されている。さらに、頭部には、リング形状のダクト２０とこれに連通する軸方向ダクト２１が設けられている。頭部１２の端部フランジ２２には、接続ねじ２３を収容するボアが設けられ、これらねじ２３により図１に図示の組立体が、図２に図示のハウジング組立体に装着される。
【００１４】
図２を参照するに、モータスピンドルは、実質的に中空の円筒形ハウジング２５を有している。この円筒形ハウジング２５は、工作機械のコンポーネント(図示せず)に一端側フランジ２６を介してねじ結合されている。ハウジング２５内壁の中心部分にステータ２７が半永久的に装着され、図１に図示の組立体のロータ７と組み合わされて駆動モータを構成している。ステータ２７には、コネクタ装置を介して電力が供給される。このための動力源２８がねじによりハウジング２５の右側面に装着された(図２の構成において)リング２９に固定されている。端側に設けた外形カバー３０において、冷却液を供給するためのダクト３１が延在しており、このダクト３１は、差込口３２に接続される一方、中央流路３３に接続されている。
【００１５】
さらに、ダクト(図示せず)を介して加圧液体が導入されリング形状のピストン３５を変位させるリング形状のシリンダ３４が、図２の構成よれば、ハウジング組立体の右側端部にも設けられている。リング形状ピストン３５は、キャッチを介してスプリングワッシャセットに作用し、従来方式でコレットチャックを解放するものである。
【００１６】
図３は、図１および図２に図示の両組立体の右側端部を組立状態で図示する拡大軸方向断面図である。図３中の灰色線は、分割線を示すものである。
【００１７】
リング形状ピストン３５以内の中心部に「回転可能のフィードスルー」と称する装置３７が設けられ、この装置３５は、加工スピンドルの中空端部に係合する差込口38を有する。その面上で差込口３８は、耐摩耗性滑動材料製、すなわち、ブロンズ、セラミックなどの材料製のリング形状ディスク３９を担時している。軸方向に変位可能のスリーブ４１の前面に装着されたシールスライドリング４０が、所定のスプリング力でリング形状ディスク３９の表面に対して押圧されている。スリーブ４１には径方向フランジ４２が設けられ、このスリーブ４２は、スプリング４３が作用し、ハウジングに固定されたガイドピン４４に沿ってスライドする。
図３に図示の作動状態では、蓋３０に形成した供給流路３１を通って冷却液がキャビティ３３に流れ、さらにそこから加工スピンドル１のクランプロッド３内に設けた液体ダクト４に流入する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】加工スピンドル、ロータならびにコレットチャックを含む脱着可能のモジュラ組立体を図示する軸方向断面図。
【図２】ステータおよびスピンドルハウジングを含む組立体の軸方向断面図。
【図３】モータスピンドル工作機械側端部を図示する拡大軸方向断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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