JP2009125860A

JP2009125860A - 工作機械の主軸装置

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Publication number: JP2009125860A
Application number: JP2007303182A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Soshi; 眞和曽雌; Haruki Ishiguro; 春樹石黒; Akihiro Mochizuki; 昭博望月
Original assignee: Mori Seiki Co Ltd; Intelligent Manufacturing Systems International Inc
Current assignee: DMG Mori Co Ltd; Intelligent Manufacturing Systems International Inc
Priority date: 2007-11-22
Filing date: 2007-11-22
Publication date: 2009-06-11
Anticipated expiration: 2027-11-22
Also published as: EP2062681A1; JP4488375B2; DE602008001649D1; EP2062681B1; US20090136313A1; US8382405B2

Abstract

【課題】コンパクトでありながら高速切削及び低速切削の両方に対応可能な工作機械主軸装置を提供する。
【解決手段】工作機械主軸装置１は、主軸１２と、主軸１２を回転自在に支持する前部ハウジング１１と、主軸１２に固設された第１ロータ１３ａ及び前部ハウジング１１内に固設された第１ステータ１３ｂを有する第１駆動モータ１３と、前部ハウジング１１の、主軸１２の後端側に取り付けられた後部ハウジング１４と、主軸１２の後端部近傍にこの主軸１２と同軸に配置されて後部ハウジング１４内に回転自在に支持された環状の第２ロータ１５ａ及び後部ハウジング１４内に固設された第２ステータ１５ｂを有する第２駆動モータ１５と、主軸１２の後端部と第２ロータ１５ｂとを連結し、また、その連結を解除する連結機構３０と、主軸１２の装着穴１２ａ内及び第２ロータ１５ｂ内に配置され、主軸１２に装着される工具をクランプするクランプ機構２０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、軸線中心に回転自在に設けられ、工具が装着される主軸と、この主軸を軸線中心に回転させる駆動モータとを備えた工作機械の主軸装置に関する。

マシニングセンタといった工作機械の主軸装置では、従来から主軸回転の高速化が進められている。これは、加工の高速化を図って加工時間を短縮し、効率的に加工するためである。一方、加工対象となるワークの材質によっては、高速切削を行うことができず、主軸を低速で回転させて加工しなければならない場合もある。ところが、高速切削に対応した主軸装置は、低速回転時の出力が小さく、低速切削を行うことができないため、１つの工作機械であらゆる加工を行うには限界があった。

他方、従来、低速回転時においても出力が大きい主軸装置として、主軸に工具ではなくワークが装着されるものではあるが、例えば、特開平１１−９９４３３号公報に開示されたものが提案されている。この主軸装置は、ハウジングと、ハウジング内に軸線方向に間隔を隔てて配置された第１回転軸及び第２回転軸と、第２回転軸の一端側に接続された主軸と、各回転軸をそれぞれ軸中心に回転させる第１駆動モータ及び第２駆動モータと、第１回転軸と第２回転軸との間に配置されたクラッチ機構とを備える。

前記第１駆動モータは、第１回転軸の外周面に設けられる第１ロータと、ハウジングの内周面に設けられる第１ステータとからなり、低速回転時でも出力の大きいものが用いられる。一方、前記第２駆動モータは、第２回転軸の外周面に設けられる第２ロータと、ハウジングの内周面に設けられる第２ステータとからなり、高速回転に適したものが用いられる。また、前記クラッチ機構は、第１回転軸の一端側と第２回転軸の他端側とを連結する連結動作と、第１回転軸の一端側と第２回転軸の他端側との連結を解除する解除動作とを行う。

そして、この主軸装置では、主軸の高速回転時には、クラッチ機構により第１回転軸と第２回転軸との連結が解除された状態で第２駆動モータが駆動され、主軸の低速回転時には、クラッチ機構により第１回転軸と第２回転軸との連結が解除された状態で第１駆動モータが駆動される。

特開平１１−９９４３３号公報

ところで、工具が装着される主軸装置では、通常、装着される工具をクランプ／アンクランプするクランプ装置が配設されている。このクランプ装置は、工具を主軸の装着穴に引き込んでクランプするもので、主軸の装着穴内にその軸線方向に移動自在に配置され、工具を装着穴に引き込む引込部材と、主軸の後端側に配設され、引込部材により工具のクランプ及びアンクランプを行うための駆動機構とから構成される。

したがって、このようなクランプ装置が設けられた主軸装置に、主軸，第１回転軸，クラッチ機構及び第２回転軸が主軸の軸線方向に一列に配置されるような、上記従来の特開平１１−９９４３３号公報に開示された主軸装置をそのまま適用することはできず、また、単に、主軸，第１回転軸，クラッチ機構及び第２回転軸を主軸の軸線方向に配置したのでは、主軸装置の、主軸軸線方向における長さが長くなって装置構成が大きくなるという問題も生じる。

本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、コンパクトでありながら高速切削及び低速切削の両方に対応可能な工作機械の主軸装置の提供をその目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、
軸線方向に貫通した装着穴を有し、この装着穴に工具が装着される主軸と、支持穴を有し、この支持穴内に前記主軸をその軸線中心に回転自在に支持する第１ハウジングと、前記主軸を回転させる第１駆動モータと、前記主軸の装着穴に装着される工具をクランプするクランプ手段と、前記第１駆動モータの作動を制御する制御手段とを備え、前記第１駆動モータは、前記主軸の外周面に固設された第１ロータと、前記第１ハウジングの支持穴の内周面に前記第１ロータと径方向外方に間隔を隔てて固設された第１ステータとから構成され、前記クランプ手段は、前記主軸の装着穴内にその軸線方向に移動自在に配置され、前記工具を前記装着穴に引き込む引込部材と、前記主軸の後端側に配設され、前記引込部材によって前記装着穴に引き込まれクランプされた工具をアンクランプするための駆動機構とを有する工作機械の主軸装置において、
内部が中空に形成され、この中空部内に前記主軸の後端部が位置するように前記第１ハウジングの後部に設けられた第２ハウジングと、
前記制御手段によってその作動が制御され、前記主軸を回転させる第２駆動モータであって、前記主軸の後端側にこの主軸と同軸且つ前記駆動機構が内部に収容されるように配置され、前記第２ハウジングによってその中空部内に軸線中心に回転自在に支持された環状の第２ロータと、前記第２ハウジングの中空部の内周面に前記第２ロータと径方向外方に間隔を隔てて固設された第２ステータとを有する第２駆動モータと、
前記第２ハウジング内に配置され、前記主軸の後端部と第２ロータとを連結する連結動作と、前記主軸の後端部と第２ロータとの連結を解除する解除動作とを行う連結手段であって、前記制御手段によってその作動が制御される連結手段とを備えてなることを特徴とする工作機械の主軸装置に係る。

この発明によれば、連結手段の解除動作によって主軸の後端部と第２ロータとの連結が解除された状態では、第１駆動モータのみが駆動されて主軸が軸線中心に回転する。一方、連結手段の連結動作によって主軸の後端部と第２ロータとが連結された状態では、第２駆動モータのみ或いは第１駆動モータ及び第２駆動モータの両方が駆動されて主軸が軸線中心に回転する。

したがって、第１駆動モータに主軸を高速回転可能なものを採用し、第２駆動モータに、例えば、トルクモータや同期モータなど、低速回転時でも大きい出力が得られるものを採用すれば、高速切削及び低速切削の両方を行なうことができる。

そして、更に、本発明では、第２駆動モータの第２ロータをその内部にクランプ手段の駆動機構が収容されるように配置したので、従来から必要であった当該駆動機構の配置スペースを有効に利用しつつ第２駆動モータを配置することができ、当該主軸装置を主軸の軸線方向に長くすることなく、これに第２駆動モータを設けることができる。したがって、第２駆動モータを設けても、従来と変わらない、コンパクトな大きさにすることができる。

尚、前記クランプ手段の駆動機構は、大径部及び小径部を有する段付き形状に形成された円筒状の部材からなり、前記第２ハウジングの中空部内に前記主軸と同軸且つ前記小径部が前記主軸側となるように配置され、この第２ハウジングに前記大径部の前記小径部側とは反対側の端部が固設されたシリンダと、前記シリンダ内にその軸線方向に移動自在に嵌挿され、前記引込部材を駆動する第１ピストンとを備え、前記第２駆動モータの第２ロータは、前記シリンダの大径部外周面に回転自在に支持され、前記連結手段は、前記シリンダの小径部にその軸線方向に移動自在に外嵌された円筒状の第２ピストンと、前記主軸と同軸に配置され一方の端面に放射状の歯がそれぞれ形成された環状の第１部材，第２部材及び第３部材からなり、前記第３部材はその前記一方の端面が前記第１部材及び第２部材の前記一方の端面と対峙し、前記第３部材の歯と第１部材及び第２部材の歯とが相互に噛合可能に構成されたカップリングであって、前記第１部材は前記第２ロータの主軸側にこの第２ロータの内周面よりも内側に突出するように固設され、前記第２部材は前記主軸の後端部に固設されて前記第１部材の環内に配置され、前記第３部材は前記第２ピストンの外周面に回転自在に支持されたカップリングと、前記第２ピストンの軸線方向に間隔を隔ててこの第２ピストンとシリンダとの間に形成された第１油圧室及び第２油圧室と、前記第１油圧室内に圧油を供給してこの第２ピストンを前記主軸に接近する方向に移動させ、前記第２油圧室内に圧油を供給してこの第２ピストンを前記主軸から離反する方向に移動させる圧油供給部であって、前記制御手段によってその作動が制御される圧油供給部とを備えていても良い。

このようにすれば、連結手段の連結動作及び解除動作は次のようにして行われる。即ち、連結動作では、圧油供給部により第１油圧室内に圧油が供給され、第２ピストンが主軸に接近する方向に移動し、これにより、第１部材及び第２部材の対峙面の歯と第３部材の対峙面の歯とが噛合して当該カップリングを介し主軸の後端部と第２ロータとが連結される。一方、解除動作では、圧油供給部により第２油圧室内に圧油が供給され、第２ピストンが主軸から離反する方向に移動し、これにより、第１部材及び第２部材の対峙面の歯と第３部材の対峙面の歯との噛合関係が解除されて主軸の後端部と第２ロータとの連結が解除される。

したがって、このようにしても、第１駆動モータで主軸を駆動するときと、少なくとも第２駆動モータで主軸を駆動するときとを切り換えることができるので、上記と同様の効果を得ることができる。また、第２ロータをシリンダ及び第３部材の外側に配置したので、クランプ手段及び連結手段をより効率的に配置することができ、よりコンパクトな装置構成とすることができる。

また、前記制御手段は、前記連結手段の解除動作により前記主軸と第２ロータとの連結を解除して前記第１駆動モータを駆動するときと、前記連結手段の連結動作により前記主軸と第２ロータとを連結して少なくとも前記第２駆動モータを駆動するときとを切り換えて前記主軸を回転させるように構成されていることが好ましい。

以上のように、本発明に係る工作機械の主軸装置によれば、コンパクトな大きさとしながら高速切削及び低速切削の両方に対応させることができる。

以下、本発明の具体的な実施形態について、添付図面に基づき説明する。尚、図１及び図２は、本発明の一実施形態に係る工作機械の主軸装置の概略構成を示した断面図であり、図３及び図４は、後部ハウジング内の詳細図である。

図１及び図３に示すように、本例の工作機械の主軸装置１は、前部ハウジング１１と、前部ハウジング１１内に軸線中心に回転自在に支持され、先端に工具が装着される主軸１２と、前部ハウジング１１内に配置された第１駆動モータ１３と、前部ハウジング１１の、主軸１２の後端側に取り付けられた後部ハウジング１４と、後部ハウジング１４内に配置された第２駆動モータ１５と、主軸１２の先端に装着される工具をクランプ／アンクランプするクランプ機構２０と、主軸１２と第２駆動モータ１５とを連結する連結動作及び主軸１２と第２駆動モータ１５との連結を解除する解除動作を行う連結機構３０と、各駆動モータ１３，１５、クランプ機構２０及び連結機構３０の作動を制御する制御装置（図示せず）とを備える。

前記前部ハウジング１１は、支持穴１１ａを有し、この支持穴１１ａの内周面に軸受１８を介して主軸１２を回転自在に且つ主軸１２の後端部が支持穴１１ａから突出するように支持している。また、前記主軸１２は、両端面に開口，貫通し、主軸１２の先端側がテーパ状に形成された装着穴１２ａを有しており、この装着穴１２ａの、主軸１２の先端側に工具が装着されるようになっている。また、前記後部ハウジング１４は、一端が開口した、内部が中空の筒状に形成されており、この中空部１４ａ内に主軸１２の後端部が位置している。

前記第１駆動モータ１３は、主軸１２の外周面に固設された第１ロータ１３ａと、前部ハウジング１１の支持穴１１ａの内周面に第１ロータ１３ａと径方向外方に間隔を隔てて固設された第１ステータ１３ｂとから構成される。尚、この第１駆動モータ１３は、主軸１２を高速で回転させることが可能なものが採用され、例えば、誘導モータ又は同期モータなどから構成される。

前記第２駆動モータ１５は、主軸１２の後端部近傍にこの主軸１２の軸線と同軸に配置され、クランプ機構２０の後述するシリンダ２５を介して後部ハウジング１４に支持された環状の第２ロータ１５ａと、後部ハウジング１４の中空部１４ａの内周面に第２ロータ１５ａと径方向外方に間隔を隔てて固設された第２ステータ１５ｂとから構成される。尚、この第２駆動モータ１５は、主軸１２を低速で回転させたときでも大きい出力が得られるものが採用され、例えば、トルクモータ又は同期モータなどから構成される。また、トルクモータや同期モータは、一般的にロータ径が大きい構成を備えているため、このロータ内に、後述するシリンダ２５，連結機構２０のピストン２６，カップリング３２の第３部材３２ｃを配置するのに効果的である。

前記クランプ機構２０は、主軸１２の装着穴１２ａ内にその軸線方向（矢示Ａ方向及び矢示Ｂ方向）に移動自在に配置されたコレット２１及びドローバ２２と、主軸１２の装着穴１２ａ内に配設され、ドローバ２２を矢示Ｂ方向に付勢する複数の皿ばね２３と、主軸１２の後端側に配設され、コレット２１及びドローバ２２を皿ばね２３の付勢力に抗して矢示Ａ方向に移動させる駆動機構２４とから構成されている。

前記コレット２１及びドローバ２２は、工具を主軸１２の装着穴１２ａに引き込むためのものであり、コレット２１は、工具の後端部を把持可能に構成され、ドローバ２２は、コレット２１に係合している。

前記駆動機構２４は、第２駆動モータ１５の第２ロータ１５ａ内にこれと間隔を隔てて配置されるとともに主軸１２の軸線と同軸且つ主軸１２の後端から間隔を隔てて配置され、主軸１２側とは反対側の端部が後部ハウジング１４の、開口側とは反対側の端部内面に固設された円筒状のシリンダ２５と、シリンダ２５内にその軸線方向（矢示Ａ方向及び矢示Ｂ方向）に移動自在に嵌挿されたピストン２６と、シリンダ２５内に圧油を供給する圧油供給部２７とから構成されている。

前記シリンダ２５は、主軸１２側の外径が小さく、主軸１２側とは反対側の外径が大きくなった段付き形状に形成されており、大径部の外周面に軸受２９を介して第２ロータ１５ａをその軸線中心に回転自在に支持している。また、シリンダ２５の段差部分には、主軸１２側の外面に開口する環状溝２５ａが形成されている。

前記ピストン２６は、その主軸１２側の端部がドローバ２２の後端面に当接しており、このピストン２６と、シリンダ２５の内面と、後部ハウジング１４の、開口側とは反対側の端部内面との間には、油圧室２８が形成されている。前記圧油供給部２７は、この油圧室２８内に圧油を供給してピストン２６を矢示Ａ方向に移動させる。

そして、このクランプ機構２０では、圧油供給部２７によって油圧室２８内に圧油が供給され、ピストン２６，ドローバ２２及びコレット２１が皿ばね２３の付勢力に抗して矢示Ａ方向に移動すると、コレット２１による工具の把持が解除され、工具を主軸１２の装着穴１２ａから抜き取ることが可能となる。一方、圧油供給部２７による圧油の供給が停止され、皿ばね２３の付勢力によりピストン２６，ドローバ２２及びコレット２１が矢示Ｂ方向に移動すると、工具がコレット２１により把持されて主軸１２の装着穴１２ａに引き込まれ、クランプされる。

前記連結機構３０は、内部が中空の円筒状に形成され、シリンダ２５の小径部にその軸線方向（矢示Ａ方向及び矢示Ｂ方向）に移動自在に外嵌されたピストン３１と、第２駆動モータ１５の回転力を主軸１２に伝達するためのカップリング３２と、ピストン３１を移動させるべく圧油を供給する圧油供給部３３とから構成されている。

前記ピストン３１は、主軸１２側とは反対側の端部がシリンダ２５の環状溝２５ａ内に嵌挿されており、このピストン３１と環状溝２５ａとの間には第１油圧室３４が形成されている。また、この第１油圧室３４よりも主軸１２側でピストン３１の内面とシリンダ２５の外面との間には第２油圧室３５が形成されている。

前記カップリング３２は、主軸１２の軸線と同軸に配置された環状の第１部材３２ａ，第２部材３２ｂ及び第３部材３３ｃからなり、第１部材３２ａは、第２ロータ１５ａの主軸１２側の端部にこの第２ロータ１５ａの内周面よりも内側に突出するように固設され、第２部材３２ｂは、主軸１２の後端部に固設されて第１部材３２ａの環内に配置され、第３部材３２ｃは、第１部材３２ａ及び第２部材３２ｂと対峙するように且つピストン３１の外周面に軸受３６を介して軸線中心に回転自在に支持される。また、第１部材３２ａ及び第２部材３２ｂの、第３部材３２ｃとの対峙面、並びに第３部材３２ｃの、第１部材３２ａ及び第２部材３２ｂとの対峙面には、互いに噛合する歯が放射状に形成されている。尚、第３部材３２ｃは、その外周面に形成された係合部（例えば、キー又はスプライン）３７と、第２ロータ１５ａの内周面に形成された係合部（例えば、キー溝又はスプライン溝）３８との係合関係によって、第２ロータ１５ａに対して非回転に且つこの第３部材３２ｃの軸線方向（矢示Ａ方向及び矢示Ｂ方向）に移動自在となっており、第２ロータ１５ａは、第３部材３２ｃ及びピストン３１を介してシリンダ２５の小径部に支持される。

前記圧油供給部３３は、第１油圧室３４内に圧油を供給してピストン３１を矢示Ａ方向に移動させ、また、第２油圧室３５内に圧油を供給してピストン３１を矢示Ｂ方向に移動させる。

そして、この連結機構３０では、圧油供給部３３によって第１油圧室３４内に圧油が供給され、ピストン３１及び第３部材３２ｃが矢示Ａ方向に移動すると、第１部材３２ａ及び第２部材３２ｂの歯と第３部材３２ｃの歯とが噛合して当該カップリング３２を介し主軸１２の後端部と第２ロータ１５ａとが連結され、これにより、前記連結動作が行われる（図２及び図４参照）。一方、圧油供給部３３によって第２油圧室３５内に圧油が供給され、ピストン３１及び第３部材３２ｃが矢示Ｂ方向に移動すると、第１部材３２ａ及び第２部材３２ｂの歯と第３部材３２ｃの歯との噛合関係が解除されて主軸１２の後端部と第２ロータ１５ａとの連結が解除され、これにより、前記解除動作が行われる（図１及び図３参照）。

前記制御装置（図示せず）は、第１駆動モータ１３，第２駆動モータ１５，クランプ機構２０の圧油供給部２７及び連結機構３０の圧油供給部３３を制御し、例えば、連結機構２０の解除動作により主軸１２と第２ロータ１５ａとの連結を解除して第１駆動モータ１３を駆動するときと、連結機構２０の連結動作により主軸１２と第２ロータ１５ａとを連結して第１駆動モータ１３及び第２駆動モータ１５を駆動するときとを切り換えて主軸１２を回転させる。尚、制御装置（図示せず）は、例えば、主軸１２の軸線方向において第１駆動モータ１３とカップリング３２との間に配置されたロータリエンコーダ（図示せず）によって検出される主軸１２の回転速度が所定の回転速度となるように駆動モータ１３，１５を制御する。

以上のように構成された本例の工作機械の主軸装置１によれば、制御装置（図示せず）により、第１駆動モータ１３のみが駆動される場合と、第１駆動モータ１３及び第２駆動モータ１５の両方が駆動される場合とが切り換えられて主軸１２の回転が制御されるが、上記のように、本例では、第１駆動モータ１３に主軸１２を高速回転可能なものを用い、第２駆動モータ１５に低速回転時でも大きい出力が得られるものを用いているので、高速切削及び低速切削の両方に対応することができる。

また、本例では、第２駆動モータ１５の第２ロータ１５ａをその内部にシリンダ２５，連結機構３０のピストン３１，カップリング３２の第３部材３２ｃが収容されるように配置したので、従来から必要であったクランプ装置の駆動機構の配置スペースを有効に利用しつつ第２駆動モータ１５及び連結機構３０を配置することができ、当該主軸装置１を主軸１２の軸線方向に長くすることなく、これに第２駆動モータ１５及び連結機構３０を設けることができる。したがって、第２駆動モータ１５及び連結機構３０を設けても、従来と変わらない、コンパクトな大きさにすることができる。

また、主軸１２と第２駆動モータ１５との連結時にこの第２駆動モータ１５だけでなく、第１駆動モータ１３も合わせて駆動しているので、第２駆動モータ１５を単独で駆動する場合に比べ、より大きい出力を発生させることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。

上例では、主軸１２と第２駆動モータ１５の第２ロータ１５ａとが連結されているとき、第１駆動モータ１３及び第２駆動モータ１５の両方を駆動するようにしたが、第２駆動モータ１５のみを駆動するようにしても良い。また、制御装置（図示せず）による第１駆動モータ１３，第２駆動モータ１５，クランプ機構２０の圧油供給部２７及び連結機構３０の圧油供給部３３の制御態様は、上述したものに何ら限定されるものではない。

また、第１駆動モータ１３は、上述したものに限定されるものではなく、主軸１２を高速で回転させることが可能な駆動モータであれば、どのようなものを用いても良い。同様に、第２駆動モータ１５についても、何ら限定されるものではなく、主軸１２を低速で回転させたときでも大きい出力が得られる駆動モータであれば、どのようなものを用いても良い。

本発明の一実施形態に係る工作機械の主軸装置の概略構成を示した断面図である。本発明の一実施形態に係る工作機械の主軸装置の概略構成を示した断面図である。後部ハウジング内の詳細図である。後部ハウジング内の詳細図である。

符号の説明

１工作機械の主軸装置
１１前部ハウジング
１２主軸
１３第１駆動モータ
１４後部ハウジング
１５第２駆動モータ
２０クランプ機構
２１コレット
２２ドローバ
２３皿ばね
２４駆動機構
２５シリンダ
２６ピストン
２７圧油供給部
２８油圧室
３０連結機構
３１ピストン
３２カップリング
３３圧油供給部
３４第１油圧室
３５第２油圧室

Claims

軸線方向に貫通した装着穴を有し、この装着穴に工具が装着される主軸と、支持穴を有し、この支持穴内に前記主軸をその軸線中心に回転自在に支持する第１ハウジングと、前記主軸を回転させる第１駆動モータと、前記主軸の装着穴に装着される工具をクランプするクランプ手段と、前記第１駆動モータの作動を制御する制御手段とを備え、前記第１駆動モータは、前記主軸の外周面に固設された第１ロータと、前記第１ハウジングの支持穴の内周面に前記第１ロータと径方向外方に間隔を隔てて固設された第１ステータとから構成され、前記クランプ手段は、前記主軸の装着穴内にその軸線方向に移動自在に配置され、前記工具を前記装着穴に引き込む引込部材と、前記主軸の後端側に配設され、前記引込部材によって前記装着穴に引き込まれクランプされた工具をアンクランプするための駆動機構とを有する工作機械の主軸装置において、
内部が中空に形成され、この中空部内に前記主軸の後端部が位置するように前記第１ハウジングの後部に設けられた第２ハウジングと、
前記制御手段によってその作動が制御され、前記主軸を回転させる第２駆動モータであって、前記主軸の後端側にこの主軸と同軸且つ前記駆動機構が内部に収容されるように配置され、前記第２ハウジングによってその中空部内に軸線中心に回転自在に支持された環状の第２ロータと、前記第２ハウジングの中空部の内周面に前記第２ロータと径方向外方に間隔を隔てて固設された第２ステータとを有する第２駆動モータと、
前記第２ハウジング内に配置され、前記主軸の後端部と第２ロータとを連結する連結動作と、前記主軸の後端部と第２ロータとの連結を解除する解除動作とを行う連結手段であって、前記制御手段によってその作動が制御される連結手段とを備えてなることを特徴とする工作機械の主軸装置。
前記第２駆動モータは、トルクモータ又は同期モータから構成されてなることを特徴とする請求項１記載の工作機械の主軸装置。
前記クランプ手段の駆動機構は、
大径部及び小径部を有する段付き形状に形成された円筒状の部材からなり、前記第２ハウジングの中空部内に前記主軸と同軸且つ前記小径部が前記主軸側となるように配置され、この第２ハウジングに前記大径部の前記小径部側とは反対側の端部が固設されたシリンダと、前記シリンダ内にその軸線方向に移動自在に嵌挿され、前記引込部材を駆動する第１ピストンとを備え、
前記第２駆動モータの第２ロータは、前記シリンダの大径部外周面に回転自在に支持され、
前記連結手段は、
前記シリンダの小径部にその軸線方向に移動自在に外嵌された円筒状の第２ピストンと、
前記主軸と同軸に配置され一方の端面に放射状の歯がそれぞれ形成された環状の第１部材，第２部材及び第３部材からなり、前記第３部材はその前記一方の端面が前記第１部材及び第２部材の前記一方の端面と対峙し、前記第３部材の歯と第１部材及び第２部材の歯とが相互に噛合可能に構成されたカップリングであって、前記第１部材は前記第２ロータの主軸側にこの第２ロータの内周面よりも内側に突出するように固設され、前記第２部材は前記主軸の後端部に固設されて前記第１部材の環内に配置され、前記第３部材は前記第２ピストンの外周面に回転自在に支持されたカップリングと、
前記第２ピストンの軸線方向に間隔を隔ててこの第２ピストンとシリンダとの間に形成された第１油圧室及び第２油圧室と、
前記第１油圧室内に圧油を供給してこの第２ピストンを前記主軸に接近する方向に移動させ、前記第２油圧室内に圧油を供給してこの第２ピストンを前記主軸から離反する方向に移動させる圧油供給部であって、前記制御手段によってその作動が制御される圧油供給部とを備えてなることを特徴とする請求項１又は２記載の工作機械の主軸装置。
前記制御手段は、前記連結手段の解除動作により前記主軸と第２ロータとの連結を解除して前記第１駆動モータを駆動するときと、前記連結手段の連結動作により前記主軸と第２ロータとを連結して少なくとも前記第２駆動モータを駆動するときとを切り換えて前記主軸を回転させるように構成されてなることを特徴とする請求項１乃至３記載のいずれかの工作機械の主軸装置。