[发明专利]超声波加工主轴装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声波加工主轴(spindle)装置，特别涉及谋求对超声波产生元件的电力提供的可靠性提高、构造简化等的超声波加工主轴装置。

背景技术

近年来，使用一边对工具的轴向给予超声波振动一边进行加工作业的称为超声波铣削的加工法的机床，因为能够实现加工精度的提高或切屑的顺畅排出等，所以提出有各种方案(例如，参照专利文献1等)。

在进行这样的超声波铣削的装置中，产生超声波的元件通常采取被安装在旋转工具的附近并与工具一起旋转的结构。而且，这种超声波产生元件最一般的结构是：需要电信号的提供，而当提供该电信号时，在保持旋转工具的轴上安装滑环(slip ring)，并且，相对该滑环可滑动地设置供电电刷。

但是，在上述那样的现有结构中，因为滑环与供电电刷始终接触，所以磨耗或损伤严重，因此，除了因供电电刷的更换变得频繁而不能确保稳定且可靠性高的加工作业的问题之外，为了减轻滑环的磨耗或损伤，转速也有限制，无法响应高速旋转的要求。

专利文献1：日本专利公开2002-346817号公报

发明内容

本发明鉴于上述的实际情况而做出，提供一种超声波加工主轴装置，其不产生磨耗或损伤，此外，也不要定期的部件更换，能对超声波产生元件提供稳定的电信号，而且，能确保高速旋转。

根据本发明的方式，提供一种超声波加工主轴装置，其具有轴，该轴安装有工作工具并且配设有产生使上述工作工具进行超声波振动的超声波的振动器，其中，在上述轴上设置有接收单元，该接收单元连接于上述振动器上，并接收从外部非接触式发送的上述振动器的激励信号，另一方面，在上述轴的附近设置有发送单元，该发送单元对上述接收单元非接触式发送针对上述超声波元件的电振动信号。

发明效果

因为根据本发明，与现有技术不同，能够从轴的周围非接触式提供用来驱动振动器的电能，所以，因为为了提供这种电能不存在产生磨耗、损伤等这样的部件，故无需使用像现有技术的供电电刷那样的需要定期更换的部件，因此，会收到能提供可稳定地进行振动器的驱动进而可靠性也高的超声波加工主轴装置的效果。

此外，与现有技术不同，由于是无需对旋转速度带来限制的例如滑环这样的部件的结构，所以会收到在比现有技术更高的转数下能进行稳定的工作物加工的效果。

附图说明

图1是表示本发明实施方式中的超声波加工主轴装置的主要部分的结构例的结构图。

图2是表示图1所示结构例中的接收线圈和发送线圈的其他配设例的结构图。

图3是表示本发明实施方式中的超声波加工主轴装置的第2结构例中的主要部分的结构的结构图。

附图标记说明

1.壳体

2a、2b.轴承

6.振动器

7.超声波换能器

8.喇叭(horn)

9.工作工具

11.接收线圈

12.发送线圈

30.轴

50.高频电动机

101.加工主轴

具体实施方式

下面，参照图1至图3对本发明的实施方式进行说明。

另外，以下所说明的构件、配置等不是限定本发明的，在本发明的宗旨范围内可进行各种改变。

首先，参照图1对本发明实施方式中的超声波加工主轴装置的结构例进行说明。

图1特别表示了成为本发明实施方式中的超声波加工主轴装置S的主要部分的加工主轴101及其附近的结构，加工主轴101具有被轴承2a或2b可转动地支撑的轴30和用于使该轴30转动的高频电动机50，并且，在轴30上设置有后述的作为超声波产生元件的振动器6、喇叭8等，此外，在其前端部设置有安装工作工具9的工具握持部13而构成。

下面，具体地进行说明，首先，在轴30的两端部附近的外周，外装有基于滚珠轴承的轴承2a、2b，并且，该轴承2a、2b被支撑于本发明实施方式中的超声波加工主轴装置S的未图示的固定部位，由此轴30由轴承2a、2b可转动地支撑。另外，轴承2a、2b无需限定于滚珠轴承，只要可转动地支撑轴30，就可以不问其种类。例如，也可以是空气轴承等的流体轴承。

进而，在从轴30的中央附近稍稍靠后端部侧的部位的外周，装入有高频电动机50。即，对于高频电动机50来说，在轴30的外周面上固接有转子51，另一方面，以包围该转子51的方式配置有定子52。而且，轴30能够与转子51的旋转一起旋转。

另外，因为这种高频电动机50是公知周知的结构，故在这里省略详细的说明。