(57)【要約】【課題】  スピンドル自体の剛性を維持しつつ、軽量化でき、かつ耐摩耗性にも優れるスピンドルを提供する。【解決手段】  本発明に係るスピンドル１０は、繊維強化プラスチックからなる軸本体１２と、軸本体１２の外周１２ａの少なくとも一部に嵌められる金属製のスリーブ１３と、スリーブ１３の外周１３ａの少なくとも一部に嵌められる軸受１０２とを備える。【選択図】  図１
2017061016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維強化プラスチックからなる軸本体と、
前記軸本体の外周の少なくとも一部に嵌められる金属製のスリーブと、
前記スリーブの外周の少なくとも一部に嵌められる軸受と、を備えるスピンドル。
【請求項２】
前記スリーブは、１．５ｍｍ以上の厚さを有する請求項１に記載のスピンドル。
【請求項３】
前記スリーブは、少なくとも前記軸受が嵌められる位置に、焼入れによる硬化部を備えている請求項１または２に記載のスピンドル。
【請求項４】
前記硬化部は、レーザ焼入れにより形成されている請求項３に記載のスピンドル。
【請求項５】
繊維強化プラスチックからなる軸本体を準備する第１の工程と、
前記軸本体の外周の少なくとも一部に金属製のスリーブを嵌める第２の工程と、
前記スリーブの外周の少なくとも一部を焼入れする第３の工程と、
前記スリーブの焼入れされた部分の少なくとも一部に軸受を嵌める第４の工程と、を備えるスピンドルの製造方法。
【請求項６】
前記焼入れは、レーザによって行われる請求項５に記載のスピンドルの製造方法。
【請求項７】
前記第２の工程と前記第３の工程との間に、前記スリーブを所望の厚さに削る工程をさらに備える請求項５または６に記載のスピンドルの製造方法。
【請求項８】
互いに離間して配置される複数の溝ローラと、
前記溝ローラにワイヤを螺旋状に巻いて張ることで形成されるワイヤ列と、
加工物を載置し、前記ワイヤ列に対し接近・離間可能に移動可能な載置台と、を備え、
前記溝ローラは、請求項１〜４のいずれか一項に記載のスピンドルにより軸支されているワイヤソー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピンドル、スピンドルの製造方法、およびスピンドルを用いたワイヤソーに関し、特に繊維強化プラスチックからなるスピンドル、スピンドルの製造方法、およびスピンドルを用いたワイヤソーに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、工作機械において、生産性向上または省電力化のために、スピンドルの回転軸の回転速度の高速化またはスピンドルを回転させるためのモータの小型化が要求されている。この要求を満たすべく、従来の金属製の回転軸に変えて、炭素繊維強化プラスチックを用い、回転軸自体の剛性を維持しつつ軽量化を図ったスピンドルが提案されている（例えば、特許文献１）。具体的には、このようなスピンドルの回転軸は、軸本体を炭素繊維強化プラスチックで形成し、耐摩耗性を高めるために、軸本体に無電解ニッケルメッキ等の硬質メッキが施されてなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１４８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような硬質メッキを施した炭素繊維強化プラスチックからなる回転軸では、回転軸を回転可能に支持するための軸受を回転軸に取り付ける際に硬質メッキが剥がれることもあり、十分な耐摩耗性が得られないという問題が生じていた。また、硬質メッキは一般に薄い層として形成されており、脆く衝撃に弱いため、硬質メッキに衝撃が加わると剥がれてしまい、硬質メッキを介して嵌められた軸受は、実質的には炭素繊維強化プラスチックからなる軸本体で保持されることとなる。炭素繊維強化プラスチックからなる軸本体は、一般にマンドレルに炭素繊維プリプレグを何層にも巻き付けて形成されるため、径方向（積層方向）には繊維が配向されず、径方向にかかる荷重は軸本体の剛性が弱い方向で受けることとなる。そのため、軸本体で軸受を保持したのでは、径方向の剛性が不足し、回転軸に十分な耐久性が得られないという問題が生じていた。
【０００５】
特に、ワイヤソーにおいては、以下の問題も生じていた。すなわち、ワイヤソーでは、互いに離間して配置された複数の溝ローラに、高い張力をかけた状態でワイヤを螺旋状に巻いて張っている。そのため、ワイヤの張力によって複数の溝ローラを互いに近接させる力が働き、溝ローラの回転軸にも互いに近接する力が働く。その結果、回転軸を回転可能に支持する軸受の内周面で回転軸が偏心して、軸受との接触面で回転軸に高い圧縮荷重がかかる。そのため、炭素繊維強化プラスチック製の軸本体に硬質メッキを施した回転軸では、硬質メッキが破砕して軸本体で軸受を支持することとなり、軸受を保持する剛性が不足して、十分な耐久性が得られないという問題が生じていた。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、回転軸自体の剛性を維持しつつ、軽量化でき、かつ耐摩耗性にも優れるスピンドルを提供する。また、当該スピンドルの製造方法、および、当該スピンドルを用いたワイヤソーを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明のスピンドルは、繊維強化プラスチックからなる軸本体と、軸本体の外周の少なくとも一部に嵌められる金属製のスリーブと、スリーブの外周の少なくとも一部に嵌められる軸受とを備える。
【０００８】
本発明のスピンドルでは、軸本体を繊維強化プラスチックで形成することで、スピンドルの回転軸自体の剛性を維持しつつ軽量化することができる。さらに、軸本体に金属製のスリーブを嵌めて回転軸を構成することで、従来の軸本体に硬質メッキを施した回転軸と比べて硬質メッキが剥がれる恐れもなく、安定して高い耐摩耗性を得ることができる。また、繊維強化プラスチックからなる軸本体は一般にプリプレグを径方向に積層して形成されるため、径方向の剛性が低くなる。しかしながら、軸本体に金属製のスリーブを嵌める構成とすることで、金属製のスリーブが径方向の剛性を補うため、軸受の取り付け面で生じる圧縮荷重に対して、回転軸は十分な耐久性を得ることができる。
【０００９】
なお、ここで言う「嵌められる」とは、緊密な嵌合を意味し、緩い嵌合を含むものではない。
【００１０】
好ましい実施形態のスピンドルにおいては、スリーブは、１．５ｍｍ以上の厚さを有する。
【００１１】
好ましい実施形態のスピンドルにおいては、スリーブは、少なくとも軸受が嵌められる位置に、焼入れによる硬化部を備えている。さらに好ましい実施形態のスピンドルにおいては、硬化部は、レーザ焼入れにより形成されている。
【００１２】
一般的に軸受には既に焼入れが行われているものを用いることが多く、スリーブよりも硬度が高くなっている。そこで、スリーブが焼入れによる硬化部を備える構成とすることで、スリーブに用いられる金属の組織が変化し、スリーブの硬化部の表面の硬度を、スリーブに嵌められる軸受の内周面の硬度に近づけることができる。軸に軸受を嵌めて構成される嵌合部では、微小な往復運動が生じることで、一般にフレッチング（微動摩耗）と呼ばれる表面損傷が生じる。しかしながら、スリーブの硬化部の表面の硬度が軸受の内周面の硬度に近づくことで、フレッチングによる摩耗で、硬度が弱い部材が損傷することを防止することができる。これにより、スピンドルを構成する全ての部材を長期間使用することができ、結果、スピンドルも長期間使用することができる。さらに、レーザ焼入れすることで、焼入れの際に生じる熱が繊維強化プラスチックからなる軸本体に及ぼす影響を少なくすることができ、熱によって軸本体が変形することを防止することができる。
【００１３】
また、本発明のスピンドルの製造方法は、繊維強化プラスチックからなる軸本体を準備する第１の工程と、軸本体の外周の少なくとも一部に金属製のスリーブを嵌める第２の工程と、スリーブの外周の少なくとも一部を焼入れする第３の工程と、スリーブの焼入れされた部分の少なくとも一部に軸受を嵌める第４の工程とを備える。
【００１４】
好ましい実施形態のスピンドルの製造方法においては、焼入れは、レーザによって行われる。
【００１５】
好ましい実施形態のスピンドルの製造方法においては、第２の工程と第３の工程との間に、スリーブを所望の厚さに削る工程をさらに備える。
【００１６】
また、本発明のワイヤソーは、互いに離間して配置される複数の溝ローラと、溝ローラにワイヤを螺旋状に巻いて張ることで形成されるワイヤ列と、加工物を載置し、ワイヤ列に対し接近・離間可能に移動可能な載置台とを備え、溝ローラは、上記スピンドルにより軸支されている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るスピンドルによれば、回転軸自体の剛性を維持しつつ、軽量化でき、かつ耐摩耗性にも優れる。また、本発明に係るスピンドルの製造方法によれば、本発明に係るスピンドルを容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のスピンドルの一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１のスピンドルの製造方法の第２の工程を示す斜視図である。
【図３】図１のスピンドルの製造方法の第２の工程後の状態を示す斜視図である。
【図４】図１のスピンドルの製造方法のスリーブを削る工程後の状態を示す斜視図である。
【図５】図１のスピンドルの製造方法の第３の工程後の状態を示す斜視図である。
【図６】図１のスピンドルの製造方法の第４の工程を示す斜視図である。
【図７】図１のスピンドルの製造方法の第４の工程後の状態を示す斜視図である。
【図８】図１のスピンドルを用いたワイヤソーの一実施形態を示す概略斜視図。
【図９】図８の溝ローラおよびスピンドルの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。まず、本発明のスピンドル１０について、図１を参照して説明する。以下では、スピンドル１０によって回転される被回転体、例えば、後述する溝ローラ３０（図９参照、溝は図示せず）が設けられる側を先端側とし、被回転体を駆動する駆動部、例えば、後述するプーリ３４およびベルト３５（図９参照）が設けられる側を後端側とする。つまり、図１および図９において、右側が先端側、左側が後端側となる。
【００２０】
図１に示すように、スピンドル１０は、回転軸１０１と、回転軸１０１を回転可能に支持する軸受１０２と、軸受１０２を介して回転軸１０１を支持するハウジング１０３とを備えている。回転軸１０１は、軸芯１１と、軸芯１１の周囲に嵌められる軸本体１２と、軸本体１２の外周１２ａの少なくとも一部に嵌められるスリーブ１３と、軸本体１２の外周１２ａの他の一部を覆う被覆層１４とを備えている。
【００２１】
軸芯１１は、所望の長さの円柱状に形成されている。先端部は、他の部分より径が大きくなっており、この部分に、被回転体を固定するための固定用ネジ１１１が形成されている。軸芯１１は、例えば鉄等の金属により形成されている。
【００２２】
軸本体１２は、例えば、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）等の繊維強化プラスチックを筒状に成形することによって形成されている。具体的には、軸本体１２は、炭素繊維等の繊維を含有するプリプレグを、軸方向に対して例えば０°、４５°または９０°に繊維を配向させた状態で、マンドレルに何層にも巻き付けた後、焼き固めることにより形成されている。繊維の種類、配向および各配向の含有率は、構造解析を用いてスピンドル１０を使用する装置に適した所望の強度および熱変形が得られるように設計されている。本実施形態のワイヤソー１（図８参照）に用いられるスピンドル１０においては、軸方向への変化が切断精度（加工精度）に大きく影響するため、軸方向への変化が少なくなるように、繊維の種類、配向および各配向の含有率が決定されている。
【００２３】
軸本体１２の軸方向長さは、軸芯１１より短く形成されている。軸本体１２の内周は、軸芯１１の断面と略同等の断面形状を呈しており、軸芯１１を緊密に嵌められるようになっている。軸本体１２の外周１２ａは、断面円形状を呈しており、軸方向は、被回転体、例えば溝ローラ３０および駆動部、例えばプーリ３４およびベルト３５（図９参照）等を取り付けるのに適した外形、または、軸本体１２を支持するハウジング１０３等の開口に適した外形となっている。本実施形態では、軸本体１２は、先端部１２１、第１中央部１２２、第２中央部１２３および後端部１２４の４個の外形の異なる部分が連なって形成されて第１中央部１２２、第２中央部１２３および後端部１２４は、段部１２５，１２６により段階的に径が小さくなる円筒形状に形成され、先端部１２１は、第１中央部１２２と同等の径から先端側へ向かって徐々に径が細くなる円錐台形状に形成されている。
【００２４】
スリーブ１３は、軸受１０２によって軸本体１２が支持される位置に取り付けられる。スリーブ１３は、軸本体１２の嵌められる部分の外形に合致する内形を有する円筒形状に形成されており、軸本体１２に緊密に嵌合できるようになっている。本実施形態では、第１中央部１２２、第２中央部１２３および後端部１２４にスリーブ１３が嵌められるようになっている。第１中央部１２２に嵌められる第１スリーブ１３１は、第１中央部１２２の外形に合致した内形を有する円筒形状に、第２中央部１２３に嵌められる第２スリーブ１３２は、第２中央部１２３の外形に合致した内形を有する円筒形状に、後端部１２４に嵌められる第３スリーブ１３３は、後端部１２４の外形に合致した内形を有する円筒形状にそれぞれ形成されている。スリーブ１３（第１スリーブ１３１、第２スリーブ１３２、第３スリーブ１３３）の厚さは、スピンドル１０の慣性力が増大し過ぎない程度（例えば５ｍｍ以下）であれば任意の厚さとすることができるが、好ましくは１．５ｍｍ以上、さらに好ましくは２ｍｍ以上となっている。スリーブ１３の厚さをこれ以上薄くすると、繊維強化プラスチックで形成されている軸本体１２に熱が伝わり易くなり、好ましくない。このスリーブ１３は、例えば、クロムモリブデン鋼等の金属を用いて形成されている。
【００２５】
被覆層１４は、スリーブ１３が設けられない軸本体１２の外周１２ａを覆っている。本実施形態では、先端部１２１に設けられている。この被覆層１４は、例えば、クロム、タングステンカーバイド等の金属メッキまたは溶射を施すことにより形成されている。
【００２６】
軸受１０２は、回転軸１０１をハウジング１０３に対して回転可能に支持するのに適した位置に取り付けられている。このとき軸受１０２は、スリーブ１３上に位置するようになっている。軸受１０２は、炭素鋼、高炭素クロム鋼等によって形成されており、スリーブ１３と緊密に嵌合させることができれば、既知の任意の形態の転がり軸受を用いることができる。本実施形態では、中央に２個の玉軸受１０２ａが、両側に２個のころ軸受１０２ｂが設けられている。なお、軸受１０２の数および種類は、本実施形態に限られない。
【００２７】
ハウジング１０３は、筒状に形成されており、内部に軸本体１２を挿通させた状態で、軸受１０２の外周と緊密に嵌合できるようになっている。
【００２８】
次に、図２〜図７を用いて、スピンドル１０の製造方法の一実施形態について説明する。まず、軸芯１１に、軸本体１２を圧入接着することによって嵌め込む。軸芯１１は、先端部の径が他の部分より大きいため、軸本体１２は、軸芯１１の先端部の径が大きくなっている部分に当接して、位置決めされる。その後、後端側に固定部材１１２を取り付けることで、中心に軸芯１１を備えた軸本体１２が準備される（第１の工程）。
【００２９】
次に、図２に示すように、軸本体１２の外周１２ａにスリーブ１３を圧入接着することによって嵌める（第２の工程）。具体的には、第１中央部１２２の外周１２ａに第１スリーブ１３１を、第２中央部１２３の外周１２ａに第２スリーブ１３２を、後端部１２４の外周１２ａに第３スリーブ１３３を順に嵌める。それとともに、スリーブ１３が嵌められない先端部１２１の外周１２ａには、金属メッキまたは溶射を施し、被覆層１４（便宜上、ハッチングにて図示）を形成する。金属メッキまたは溶射は既知の任意の方法によって施される。これにより、図３に示す状態となる。
【００３０】
その後、スリーブ１３の外周１３ａを研削機、旋削機等によって削り、所望の厚さ、例えば、１．５ｍｍ以上となるように、スリーブ１３の厚さを調節して、図４の状態とする。このとき、第１スリーブ１３１の先端側１３１ａは、先端側に配置される軸受１０２の先端側が位置する場所まで厚みを残し、研削及び研磨して形状を整える。これにより、先端側に配置される軸受１０２の位置決めを容易にすることができる。それから、第１スリーブ１３１および第２スリーブ１３２外周１３ａに、ネジ溝１３５を形成する。ネジ溝１３５は、軸受１０２を固定するための固定ナット１０５（図６および図７参照）が取り付けられる位置に設けられる。その後、図５に示すように、スリーブ１３の外周１３ａの軸受１０２が嵌められる位置にレーザ焼入れを行って、硬化部１３４（便宜上、ハッチングにて図示）を形成する（第３の工程）。レーザ焼入れによってできた硬化部１３４の表面の凹凸は、研磨して平滑化する。
【００３１】
その後、図６に示すように、スリーブ１３の外周１３ａの硬化部１３４が形成された場所に、カラー部材１０４（図１参照、図６図示省略）を挟んで位置を調節しながら、軸受１０２を焼嵌めによって嵌める（第４の工程）。そして、固定ナット１０５をネジ溝１３５に取り付けることによって、軸受１０２がスリーブ１３に軸方向に移動不能に固定される。これにより、図７に示されるように回転軸１０１が製造される。最後に、回転軸１０１をハウジング１０３の開口１０３ａ（図１参照）に挿通させ、回転軸１０１の外側にハウジング１０３を装着固定することで、スピンドル１０が製造される。
【００３２】
次に、図８および図９を参照して、本発明のスピンドル１０を用いたワイヤソー１の一実施形態について説明する。なお、本発明のスピンドル１０は、工作機械等の各種装置のスピンドルに使用できるものであり、ワイヤソーに限定されるものではないし、ワイヤソーも本実施形態に例示の形態に限られない。
【００３３】
ワイヤソー１は、走行するワイヤ２０に、シリコン、サファイア、シリコンカーバイド、セラミックス等の加工物Ｗを押しつけて切断するものである。ワイヤソー１は、固定砥粒方式においては芯線ワイヤにダイヤモンド砥粒を電着やレジンで接着した固定砥粒ワイヤが用いられる。また、遊離砥粒方式においては、砥粒が加工液に混ぜ合わされたスラリをワイヤに供給することで切断が行なわれる。固定砥粒方式または遊離砥粒方式の選択は適宜行なえば良い。図８に示すように、ワイヤソー１は、ワイヤ２０を供給する供給リール２と、表面に多数の溝が刻まれるとともにワイヤ２０が所定のピッチで多数の溝に螺旋状に巻かれる３本の溝ローラ３０と、ワイヤ２０を巻き取る回収リール３と、加工物Ｗを載置する載置台４０と、加工液供給部（図示せず）とを備えている。なお、理解が容易なように溝およびワイヤ２０のピッチは実際より広く描いているが、ピッチは任意に設定できる。
【００３４】
ワイヤ２０は、供給リール２から溝ローラ３０を経て回収リール３へと張られている。供給リール２と溝ローラ３０との間には、複数のガイドプーリ４と１個のテンションプーリ５とが設けられており、回収リール３と溝ローラ３０との間にも、複数のガイドプーリ４と１個のテンションプーリ５とが設けられている。テンションプーリ５は、上下方向に揺動可能なテンションアーム６と連結されており、テンションアーム６の上下動に伴ってワイヤ２０の張力が調整されるようになっている。ワイヤ２０は、溝ローラ３０に多数回螺旋状に巻き付けられることで、ワイヤ列２１を形成している。
【００３５】
図８および図９に示すように、３本の溝ローラ３０は、互いに離間した状態で、上記した本発明のスピンドル１０によって揺動枠５０に回転可能に軸支されている。スピンドル１０のハウジング１０３が、揺動枠５０の開口５０ａに挿入されて取り付けられ、ハウジング１０３および軸受１０２を介して回転軸１０１が揺動枠５０に対して回転可能となっている。回転軸１０１の軸本体１２の先端部１２１に設けられる被覆層１４上に、芯金３２を介して溝ローラ３０（溝は図示せず）が嵌め込まれ、固定用ネジ１１１（図１参照）に固定用ナット３３を嵌め合わせることで溝ローラ３０がスピンドル１０に固定されている。
【００３６】
各スピンドル１０の回転軸１０１の後端部にはプーリ３４が取り付けられており、３本のプーリ３４を渡すようにベルト３５が取り付けられている。１本の回転軸１０１には、溝ローラ３０を駆動させるモータ（図示せず）が取り付けられており、モータを駆動させることで、プーリ３４およびベルト３５を介して、３本の回転軸１０１、延いては３本の溝ローラ３０が互いに連動して回転するようになっている。また、本実施形態では、揺動枠５０がモータ（図示せず）により所定角度で左右に回転することで、溝ローラ３０が揺動枠５０と一体に揺動するようになっている。
【００３７】
ワイヤソー１は、供給リール２から繰出されたワイヤ２０を一方向または往復方向に走行させ、適宜揺動枠５０を揺動させることでワイヤ列２１を揺動させながら、加工物Ｗを載置する載置台４０を上昇させて加工物Ｗをワイヤ列２１に押し付けることで、加工物Ｗをワイヤ列２１の間隔と同じ幅に切断する。その後、載置台４０を下降させて加工物Ｗをワイヤ列２１から離間させ、切断された加工物Ｗを未切断の加工物Ｗと置き換えて、同様の動作を繰り返す。
【００３８】
以上のように、本実施形態では、スピンドル１０では、軸本体１２を繊維強化プラスチックで形成することで、スピンドル１０の回転軸１０１自体の剛性を維持しつつ軽量化することができる。さらに、軸本体１２に金属製のスリーブ１３を嵌めて回転軸１０１を構成することで、従来の軸本体に硬質メッキを施した回転軸と比べて硬質メッキが剥がれる恐れもなく、安定して高い耐摩耗性を得ることができる。また、従来の軸本体に硬質メッキを施した構成では、硬質メッキが繊維強化プラスチックの表面に薄く積層されているのみであり、脆く衝撃に弱いので、軸受１０２の保持部分の剛性は、繊維強化プラスチックからなる軸本体１２の剛性に依存する。繊維強化プラスチックからなる軸本体１２は、上記したようにプリプレグを径方向に積層して形成されるため、径方向の剛性が低くなるが、本実施形態のように、軸本体１２に金属製のスリーブ１３を嵌めて回転軸１０１を構成することで、回転軸１０１の剛性は金属製のスリーブ１３の剛性に依存する。金属製のスリーブ１３は径方向にも高い剛性を有するため、回転軸１０１に十分な耐久性を与えることができ、結果、軸受１０２の取り付け面に生じる圧縮荷重によって回転軸１０１が変形することを防止することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、スリーブ１３に焼入れを行い、スリーブ１３を形成する材料の組織を変化させている。一般的に軸受１０２には既に焼入れが行われているものを用いることが多く、スリーブ１３よりも硬度が高いものが用いられるが、上記構成を有することで、スリーブ１３の硬化部１３４の表面の硬度を軸受１０２の内周面の硬度に近づけることができる。軸に軸受を嵌めて構成される嵌合部では、微小な往復運動が生じることで、一般にフレッチングと呼ばれる表面損傷が生じる。しかしながら、本実施形態の構成とすることで、互いに接するスリーブ１３と軸受１０２の表面硬度を略同一とできるため、フレッチングによる摩耗で硬度が弱い一方の部材（スリーブ１３または軸受１０２）のみが一方的に損傷することを防止することができる。これにより、スピンドル１０を構成する部材を交換する頻度を抑えることができ、スピンドル１０を長期間使用することができる。さらに、この焼入れを、レーザを用いて軸受１０２を取り付ける部分だけにピンポイントで行うことで、焼入れの際に生じる熱が軸本体１２を構成する繊維強化プラスチックに与える影響を少なくすることができる。これにより、焼入れの際の熱で軸本体１２が変形することを防止することができる。
【００４０】
さらに、本実施形態のワイヤソー１によれば、溝ローラ３０を本発明のスピンドル１０によって軸支するため、回転軸１０１を十分な剛性および耐摩耗性を備えた状態で軽量化することができる。これにより、回転軸１０１の回転時の慣性力を低減することができ、一例として、回転軸１０１を駆動させるモータを従来のものより小型化することが可能になる。一方で、従来と同程度のモータを使用した場合には、回転軸１０１を高速回転させることができ、ワイヤ２０を高速で走行させることが可能となるため、ワイヤソー１の切断性能が向上し、省電力化が可能となる。また、繊維強化プラスチックは、繊維方向に対して線膨張係数が極めて小さく、軸受１０２等からの発熱による寸法変化（熱による膨張）が小さい。本実施形態では、ワイヤソー１に、このような繊維強化プラスチックからなる回転軸１０１を用い、さらに軸本体１２を形成する繊維強化プラスチックの繊維を最適な方向で積層している。これにより、工作機械において寸法変化が特に問題となる方向、つまりワイヤソー１における軸方向に、回転軸１０１が変形することが防止され、加工精度を向上させることができる。
【００４１】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。
【００４２】
上記実施形態では、軸本体１２の中心に金属製の軸芯１１が設けられているが、この軸芯１１は、被回転体（上記実施形態では、溝ローラ３０）を固定するための固定手段（上記実施形態では、固定用ネジ１１１）の形成の利便性から設けられたものである。つまり、固定手段が容易に形成できれば、軸芯１１は金属製でなくても良く、また、軸本体１２に他の任意の手段により固定手段が形成できる場合や、固定手段を設ける必要がない場合には、軸芯１１を設ける必要もない。軸芯１１を設けない場合には、軸本体１２を中実状に形成すれば良い。
【００４３】
また、上記実施形態では、スリーブ１３は円筒形状に形成されているが、スリーブ１３の形状は円筒形状に限られない。軸受１０２を保持することができれば、スリーブ１３は適宜テーパ状に形成することもできる。
【００４４】
また、上記実施形態では、スリーブ１３と軸受１０２とは異なる材質によって形成されているが、スリーブ１３と軸受１０２とは同じ材質によって形成されても良い。この構成によっても、スリーブ１３の表面の硬度と軸受１０２の内周面の硬度とを同じにできるため、フレッチングによる摩耗で硬度が弱い一方の部材のみが一方的に損傷することを防止することができる。
【００４５】
また、上記実施形態では、スリーブ１３を削ることでスリーブ１３を所望の厚さとしているが、軸本体１２に嵌める前にスリーブ１３を所望の厚さとして形成し、スリーブ１３を削る工程を省くこともできる。
【００４６】
また、上記実施形態では、硬化部１３４を形成するのにレーザ焼入れを行っているが、軸本体１２に熱による悪影響がなければ、レーザを用いる以外の焼入れを行うことで硬化部１３４を形成しても良い。
【００４７】
また、上記実施形態では、軸芯１１に軸本体１２を嵌めるとき、また軸本体１２にスリーブ１３を嵌めるときに、圧入接着しているが、必ずしも圧入接着する必要はなく、単に圧入または接着することで、軸芯１１に軸本体１２を、軸本体１２にスリーブ１３を嵌めても良い。また、スリーブ１３は、焼嵌めによって軸本体１２に嵌めても良い。いずれにしても、軸芯１１に軸本体１２が緊密に嵌められれば良い。
【００４８】
また、上記実施形態では、軸受１０２は、焼嵌めによってスリーブ１３に嵌めているが、例えば、圧入、接着または圧入接着によってスリーブ１３に嵌めても良い。いずれにしても、スリーブ１３に軸受１０２が緊密に嵌められれば良い。
【符号の説明】
【００４９】
１      ワイヤソー
１０    スピンドル
１０２    軸受
１２    軸本体
１２ａ  軸本体の外周
１３    スリーブ
１３ａ  スリーブの外周
１３４  硬化部
２０    ワイヤ
２１    ワイヤ列
３０    溝ローラ
４０    載置台
Ｗ      加工物
【図１】
2017061016.tif 000003
【図２】
2017061016.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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