JP4905093B2 - 工作機械の主軸装置 - Google Patents

Description

本発明は、工作機械の主軸装置に関し、特に主軸のバランスを自動的に調整する調心機構を設けたものに関する。

工作機械の主軸装置は、主軸本体と、主軸本体の前端部に工具をクランプする為に主軸本体の内部に組み込まれたドローバーと、主軸本体の内部の中空孔においてドローバーに外嵌されてドローバーをクランプ方向へ弾性付勢するバネ部材などを備えている。
主軸装置においては、ドローバーが主軸本体内で軸心方向へ摺動移動する構造であるため、ドローバーは主軸本体に対して径方向へ数１０〜１５０μｍ程度可動に組み込まれている。そのため、主軸本体の軸心に対して、ドローバーとバネ部材などの軸心が一致しておらず、微小量ズレているのが一般的である。主軸本体が15000 〜40000 ｒｐｍもの高速で回転する際に、遠心力のバランスが崩れ、アンバランス状態となり、振動、騒音、切削精度の低下の原因となる。

そこで、工作機械のメーカーは、工作機械の出荷前に主軸装置のバランス調整を行う。このバランス調整は、工具を装着した状態で行う場合もあり、工具を装着しない状態で行う場合もある。特許文献１の工作機械の主軸の回転バランス調整技術では、主軸本体の前端部と後端部に径方向の複数の穴を形成して、これらの穴に錘を装着することで、バランス調整を行い、さらに、主軸本体の長さ方向途中部において前部皿バネ部材と後部皿バネ部材との間においてドローバーにリングを装着し、主軸本体の長さ方向途中部にアンバランスがある場合には、リングを適量切削することでバランス調整を行う。

特許文献２の主軸装置においては、ドローバーの前部と後部の一方に、右巻き螺旋皿バネを外装し、前部と後部の他方に左巻き螺旋皿バネを外装し、両皿バネの間でドローバーに中間間座を外嵌し、この中間間座をドローバーにラジアル軸受けにより回転自在に支持している。

特許文献３の主軸装置においては、ドローバーを付勢する皿バネと主軸本体の軸心とを一致させる為に、バネ収容孔（軸孔）の内面を研磨加工し、皿バネの外周面をバネ収容孔（軸孔）の内面に当接させる構成を採用している。
特開平６−１２６５８９号公報 特開２００３−３３４７０５号公報 特開２００５−２７９８７４号公報

特許文献１の回転バランス調整技術では、個々の主軸装置毎に、アンバランスを測定して主軸本体の前端部や後端部の穴に調整用の錘を固定するためバランス調整に多くの労力と時間がかかる。しかも、バネ部材として前後に分割された前部皿バネと後部皿バネとを採用する必要があるため、１本の螺旋状バネ部材を採用することができない。
特許文献２の主軸装置も、右巻き螺旋皿バネと、左巻き螺旋皿バネを採用するため、１本の螺旋状バネ部材を採用することができないうえ、中間間座の構造が複雑化する。

特許文献３の主軸装置では、皿バネの外周面をバネ収容孔（軸孔）の内面に当接させる構成であるため、皿バネが軸心に方向に圧縮される際に、皿バネの外径が拡大できないため、皿バネが円滑に伸縮しにくくなり、工具をアンクランプする際のアンクランプ力が大きくなる虞がある。しかも、バネ収容孔の内面を研磨加工するコストも高価になる。

本発明の目的は、主軸のバランスを自動的に調整可能な主軸装置を提供すること、バネ部材の構造の制約を受けない汎用性に優れる主軸装置を提供すること、簡単な構成の主軸装置を提供すること、等である。

請求項１の工作機械の主軸装置は、前端部に工具ホルダ装着用テーパ穴を形成した主軸本体と、この主軸本体の内部に組み込まれたドローバーと、このドローバーを後方へ弾性付勢するバネ部材とを備えた工作機械の主軸装置において、主軸本体の内部に形成されバネ部材を収容するバネ部材収容孔を含む円筒孔と、この円筒孔の前端部分と後部の少なくとも一方において、主軸本体に設けられた主軸本体側テーパ面とこの主軸本体側テーパ面に係合するドローバーに設けられたドローバー側テーパ面を介して、主軸本体の軸心とドローバーの軸心とを一致させる調心機構とを備え、前記調心機構は、前記円筒孔の前端部分において主軸本体の軸心とドローバーの軸心とを一致させる第１調心機構と、前記円筒孔の後部において主軸本体の軸心とドローバーの軸心とを一致させる第２調心機構とを有し、前記第２調心機構は、前記円筒孔の内周部に固定され且つ前端部分に後方程小径化する第３テーパ面を有する環状部材と、前記円筒孔に径方向へ可動に内嵌され且つドローバーに固定されてバネ部材の後端部を受け止める第２バネ受け部材と、前記第２バネ受け部材に形成され且つ第３テーパ面に係合する第４テーパ面とを備えたことを特徴としている。

この主軸装置においては、主軸本体の内部にバネ部材収容孔を含む円筒孔が形成され、前記調心機構により、円筒孔の前端部分と後部の少なくとも一方において、主軸本体側テーパ面とこの主軸本体側テーパ面に係合するドローバー側テーパ面を介して、主軸本体の軸心とドローバーの軸心とが一致するように自動的に調心される。
ドローバーに固定された第２バネ受け部材が、バネ部材の弾性付勢力で後方へ付勢されると、第２バネ受け部材の第４テーパ面が、主軸本体に固定された環状部材の第３テーパ面に係合し、第２バネ受け部材とドローバーの軸心が、主軸本体の軸心と一致するように自動的に調心がなされる。工具ホルダを装着してない状態において調心作用が得られる。

請求項２の工作機械の主軸装置は、請求項２の発明において、前記第１調心機構は、前記ドローバーに形成された鍔状大径部と、前記円筒孔に径方向へ可動に内嵌され且つ前記鍔状大径部に径方向へ移動不能に外嵌され且つ前記バネ部材の前端部を受け止める第１バネ受け部材と、前記円筒孔の前端部分の外周側部分に形成された前方程小径化する第１テーパ面と、前記バネ受け部材の前端部分の外周側部分に形成されて前記第１テーパ面に係合する第２テーパ面とを備えたことを特徴としている。

この主軸装置では、バネ部材の前端部を受け止める第１バネ受け部材が、円筒孔に径方向へ可動に内嵌され且つドローバーに形成された鍔状大径部に径方向へ移動不能に外嵌されているため、第１バネ受け部材がバネ部材の弾性付勢力で前方へ付勢されると、この第１バネ受け部材に形成された第２テーパ面が主軸本体側の第１テーパ面に係合すると、第１バネ受け部材と鍔状大径部とドローバーの軸心が主軸本体の軸心に一致するように、調心を行う。工具ホルダを装着した状態でも工具ホルダを装着してない状態でも調心作用が得られる。

請求項３の工作機械の主軸装置は、請求項３の発明において、前記第１バネ受け部材はその後端部分に形成されたフランジ部を有し、このフランジ部の前端面と前記鍔状大径部の後端面との間には、工具ホルダを工具ホルダ装着用テーパ穴に装着していない状態においても隙間が形成されていることを特徴としている。

請求項４の工作機械の主軸装置は、請求項４の発明において、前記環状部材は、前記主軸本体に内嵌状に螺合して固定されたことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、主軸本体の内部にバネ部材収容孔を含む円筒孔が形成され、前記調心機構により、円筒孔の前端部分と後部の少なくとも一方において、主軸本体側テーパ面とこの主軸本体側テーパ面に係合するドローバー側テーパ面を介して、主軸本体の軸心とドローバーの軸心とが一致するように自動的に調心されるので、主軸本体のアンバランスを大幅に軽減することができ、振動と騒音を低減させ、加工精度を向上させることができる。

しかも、前記調心機構は主軸本体側テーパ面とドローバー側テーパ面を介して調心する構成であるため、調心機構の構成が簡単になる。バネ部材は、軸心方向に連続する１本の螺旋バネでもよく、皿バネでもよく、前部バネと後部バネとに分割したバネでもよいので、バネ部材の制約を受けないから、汎用性に優れる。
また、調心機構は、少なくとも、主軸本体に工具ホルダを装着してない状態において調心可能な構造になるが、円筒孔の前端部分において調心する調心機構は、主軸本体への工具ホルダの装着の有無によらず調心可能なものに構成可能である。
調心機構が、前記円筒孔の前端部分で調心する第１調心機構と、前記円筒孔の後部で調心する第２調心機構を有するため、主軸本体のアンバランスを一層効果的に軽減することができる。第２調心機構は、簡単な構造の環状部材と、第３，第４テーパ面を設け、バネ部材の後端部を受け止める第２バネ受け部材を有効活用して、第２バネ受け部材とドローバーの軸心が主軸本体の軸心に一致するように、自動的に調心を行うことができる。工具ホルダを装着してない状態では、第２バネ受け部材が最大限後退するため、第４テーパ面が第３テーパ面に接触するため、調心作動が得られる。

請求項２の発明によれば、第１調心機構は、簡単な構造の鍔状大径部と第１，第２テーパ面を設け、バネ部材の前端部を受け止める第１バネ受け部材に第２テーパ面を形成するため、第１バネ受け部材を有効活用して、第１バネ受け部材と鍔状大径部とドローバーの軸心が主軸本体の軸心に一致するように、自動的に調心を行うことができ、第１バネ受け部材は常時バネ部材で付勢され、第２テーパ面が第１テーパ面に常時接触するため、工具ホルダを装着した状態でも装着しない状態でも調心がなされる。

請求項３の発明によれば、前記第１バネ受け部材はその後端部分に形成されたフランジ部を有し、このフランジ部の前端面と前記鍔状大径部の後端面との間には、工具ホルダを工具ホルダ装着用テーパ穴に装着していない状態においても隙間が形成されているため、工具ホルダを装着せずにドローバーが最大限後退した位置になっても、鍔状大径部がフランジ部に当接せず、第１，第２テーパ面が係合状態を維持するため、工具ホルダを装着しない状態でも確実に調心がなされる。

請求項４の発明によれば、前記環状部材は前記主軸本体に内嵌状に螺合して固定されているため、主軸装置の組み立ての際に、円筒孔にドローバーや第１，第２バネ受け部材を挿入後に、環状部材を主軸本体に螺合して固定することができる。

本発明の工作機械の主軸装置は、主軸本体の内部に形成されバネ部材を収容するバネ部材収容孔を含む円筒孔と、この円筒孔の前端部分と後部の少なくとも一方において、主軸本体側テーパ面とこの主軸本体側テーパ面に係合するドローバー側テーパ面を介して、主軸本体の軸心とドローバーの軸心とを一致させる調心機構とを備えたものである。

次に、本発明の実施例について、図１〜図５に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、工作機械の主軸装置１は、主軸ヘッドの主軸台（図示略）に 4組のラジアル軸受２を介して回転自在に支持された主軸本体３と、スペーサ４と、この主軸本体３の内部に形成された円筒孔５と、ドローバー６と、ドローバー６の後端部に固定されたドローバー延長部材７と、工具付きの工具ホルダ（図示略）をクランプする弾性力を発生させるバネ部材８と、工具ホルダをチャックするチャック機構９と、調心機構１０（第１，第２調心機構１０Ａ，１０Ｂ）と、アンクランプ用アクチュエータにより操作されるアンクランプリング１１などを備えている。
なお、図１〜図３には主軸装置１を水平姿勢に図示した関係上、図１〜図３上の上下左右を上下左右として説明し、図４には主軸装置１を立型工作機械の主軸ヘッドに立向き姿勢に装備した例を図示してある。

前記主軸本体３の前端部には、工具ホルダ装着用テーパ穴１２が形成されている。主軸本体３の後端部には、主軸駆動モータ（図示略）の出力軸にカップリングを介して連結される連結軸部３ａが形成されている。工具ホルダに取り付けられた工具でワークを切削加工する際には、主軸本体３とその内部の諸部材は主軸駆動モータにより約16000 〜20000 ｒｐｍの速度にて回転駆動される。

前記主軸本体３の前端側部分の内部には、ドローバー６の前端部に連結されたチャック機構９が設けられている。前記円筒孔５は、バネ部材８を収容するバネ部材収容孔５ａと、このバネ部材収容孔５ａの前側に連通状に形成されバネ受け部材１３を収容するバネ受け部材収容孔５ｂと、バネ部材収容孔５ａより後方において主軸本体３の後部内に形成され且つドローバー延長部材７を収容するドローバー延長部材収容孔５ｃとを有する。

前記ドローバー６は主軸本体３の内部にほぼ同心状に配設されている。このドローバー６は、バネ部材収容孔５ａ内に配置されたドローバー本体６ａと、このドローバー本体６ａから前方へ延びてチャック機構９に連結された連結軸部６ｂと、ドローバー本体６ａの後端部分に螺合にて固定されたドローバー延長部材７と、ドローバー本体６ａの前端部に形成された鍔状大径部６ｃとを有する。前記連結軸部６ｂとチャック機構９は、主軸本体３に対して径方向へ数１００μｍ程度可動に装着されている。前記ドローバー延長部材７も円筒孔５の内周面に対して径方向へ数１０μｍ程度可動に装着されている。

前記バネ部材８は、偏平な矩形断面のバネ鋼製の螺旋バネ（螺旋皿バネ）であり、バネ部材収容孔５ａ内においてドローバー本体６ａに外装され、バネ部材８の内周面とドローバー本体６ａの外周面との間には小さな隙間が形成されている。また、バネ部材８の外周面と円筒孔５の内周面との間には僅かな隙間が形成されている。

前記バネ部材８は、バネ部材収容孔５ａ内に圧縮状に配設され、バネ部材８の前端（図示の左端）がバネ受け部材１３のフランジ部１３ｆの後端面で受け止められ、バネ部材８の後端がドローバー延長部材７の前端面で受け止められている。この結果、ドローバー６は、バネ部材８によって後方（図示の右方）へ強力に弾性付勢されている。

工具付きの工具ホルダ（図示略）を装着した状態では、工具ホルダのシャンク部が前記テーパ穴１２に係合し、チャック機構９の複数のチャック爪９ａがシャンク部に設けられたチャック爪係合穴に係合する。この結果、工具ホルダはドローバー６により後方へ強力に弾性付勢されてクランプ状態になる。

工具交換の為に工具付きの工具ホルダをアンクランプする場合には、アンクランプリング１１を介してドローバー延長部材７をバネ部材８の付勢力に抗して前方へ押動可能に構成されている。そこで、アンクランプリング１１の後端付近部において、主軸本体３に１対の長円孔１４が前後方向に細長く形成され、ドローバー延長部材７に１つのピン孔１５が形成されている。ピン部材１６がピン孔１５と長円孔１４に挿通され、ピン部材１６の両端部がアンクランプリング１１に連結されている。

図４、図５に示すように、主軸装置１は図示外の主軸ヘッド昇降機構により昇降駆動される主軸ヘッド３０に立向き姿勢に装備されている。主軸本体３の連結軸部３ａはカップリング３８を介して主軸駆動モータ３９の出力軸３９ａに連結されている。
主軸ヘッド３０にほぼ「へ」字形のアンクランプレバー３１が立向きに配設され、アンクランプレバー３１の下端部が主軸ヘッド３０に固定された１対のブラケット３２にピン部材３３を介して回動可能に連結されている。アンクランプレバー３１の下端部から主軸装置１側へ延びる二股の押圧アーム３４が設けられ、この二股の押圧アーム３４の先端部はアンクランプリング１１の両側に位置している。

前記１対の押圧アーム３４の先端部に夫々ローラ３５（図５参照）が回転可能に設けられ、これら１対のローラ３５が、アンクランプリング１１のフランジ部材１１ａに常時非接触で接近している。アンクランプレバー３１の上端部にはローラ３６が回転可能に設けられている。アンクランプレバー３１は図示外の板バネにより図４において反時計方向へ付勢されている。主軸ヘッド３０の上方には、工作機械の静止側の機枠に固定されたカム部材３７が設けられ、カム部材３７の下端部にはローラ３６が乗り上げる傾斜面３７ａ が形成されている。

工具ホルダＴを交換するとき、主軸ヘッド３０が所定の上限位置へ上昇駆動され、その上昇の途中で、アンクランプレバー３１の上端のローラ３６が傾斜面３７ａを経てカム部材３７へ乗り上げると、アンクランプレバー３１が時計方向へ回動し、押圧アーム３４ の１対のローラ３５によってフランジ部１１ａを押し、アンクランプリング１１を下方（前方）へ所定ストローク移動させる。

すると、ドローバー延長部材７を含むドローバー６の全体が下方（前方）へ所定ストローク移動して、工具ホルダＴがクランプ解除される。工具ホルダＴを取り外した状態において、主軸ヘッド３０を下降させて、ローラ３６をカム部材３７から離隔させ、アンクランプリング１１を原位置に復帰させると、ドローバー延長部材７は、ピン部材１６を介してアンクランプリング１１により最大後退位置に保持される。

図１〜図３に示すように、この主軸装置１には、この円筒孔５の前端部分と後部において、主軸本体側テーパ面とこの主軸本体側テーパ面に係合するドローバー側テーパ面を介して、主軸本体３の軸心とドローバー６の軸心とを一致させる調心機構１０が設けられている。この調心機構１０は、円筒孔５の前端部分において主軸本体３の軸心とドローバー６の軸心とを一致させる第１調心機構１０Ａと、円筒孔５の後部において主軸本体３の軸心とドローバー６の軸心とを一致させる第２調心機構１０Ｂとを有する。

前記第１調心機構１０Ａは、ドローバー６に形成された前記鍔状大径部６ｃと、バネ受け部材１３（第１バネ受け部材）と、環状の第１テーパ面１７（主軸本体側テーパ面）と、環状の第２テーパ面１８（ドローバー側テーパ面）等で構成されている。前記バネ受け部材１３は、円筒孔５に径方向へ数１０μｍ程度可動に内嵌され且つ前記鍔状大径部６ｃに径方向へ移動不能に外嵌されている。このバネ受け部材１３の後端部分にバネ部材８の前端部を受け止めるフランジ部１３ｆが形成されている。

図示のように、工具（工具ホルダ）を装着していない状態においては、ドローバー６が主軸本体３に対して最大限後退した前記最大後退位置になるが、ドローバー６がこの最大後退位置にあるときにも、鍔状大径部６ｃの後端面とフランジ部１３ｆの前端面との間に所定の隙間が形成されている。

前記第１テーパ面１７は、円筒孔５の前端部分の外周側部分に前方程小径化するテーパ面に形成されている。前記第２テーパ面１８は、バネ受け部材１３の前端部分の外周側部分に形成されて第１テーパ面１７に面接触にて係合している。第１，第２テーパ面１７，１８を研磨加工するのが望ましく、第１，第２テーパ面１７，１８が主軸本体３の軸心となす角度は約３０〜４５度とするのが望ましい。

工具クランプ状態でもアンクランプ状態でも常時、バネ受け部材１３がバネ部材８の付勢力で前方へ付勢されるため、第１，第２テーパ面１７，１８が面接触状態を維持する。その結果、主軸本体３の軸心と、バネ受け部材１３の軸心と、ドローバー６の鍔状大径部６ｃの軸心とが一致するように自動的に調心される。この第１調心機構１０Ａによってドローバー本体６ａの前端部が、常に主軸本体３に対して自動的に調心される。
尚、主軸本体３の前端部には、工作機械の出荷前に主軸装置１のバランスを調整するためのネジ部材（錘）を取り付け可能な複数のネジ穴１９が形成されている。

前記第２調心機構１０Ｂは、主軸本体３の後部に固定された環状部材２０と、環状の第３テーパ面２１（主軸本体側テーパ面）と、ドローバー延長部材７（第２バネ受け部材）と、環状の第４テーパ面２２（ドローバー側テーパ面）等で構成されている。前記環状部材２０は、外周面に雄ネジ部が形成された筒状部材である。この環状部材２０は円筒孔５の後部に形成された雌ネジ孔２３に螺合固定されている。

この環状部材２０の前端部分には、後方程小径化する第３テーパ面２１が形成されている。前記ドローバー延長部材７は円筒孔５の後部のドローバー延長部材収容孔５ｃに径方向へ可動に内嵌され、ドローバー本体６ａの後端部のネジ軸部６ｄがドローバー延長部材７のネジ孔に螺合にて固定されている。ドローバー延長部材７の途中部には、第３テーパ面２１に面接触にて係合する第４テーパ面２２が形成されている。第３，第４テーパ面２１，２２は研磨加工するのが望ましく、第３，第４テーパ面２１，２２が主軸本体３の軸心となす角度は約３０〜４５度とするのが望ましい。

工具ホルダを工具ホルダ装着用テーパ孔２に装着してない場合バネ部材８がドローバー延長部材７を後方へ付勢するため、ドローバー６は最大後退位置となる。その結果、第３，第４テーパ面２１，２２が面接触状態を維持するため、主軸本体３の軸心と、ドローバー延長部材７の軸心とが一致するように自動的に調心される。従って、第２調心機構１０Ｂによってドローバー６の後端側部分が主軸本体３に対して自動的に調心される。
尚、工具ホルダを工具ホルダ装着用テーパ穴１２に装着した場合、ドローバー６が最大後退位置よりも僅かに前方の位置になるため、第３，第４テーパ面２１，２２が面接触状態を維持しない。

次に、切削加工の際、工具ホルダから切削個所へ向けて吐出するクーラント（冷却用液体）を供給するクーラント供給系について説明する。
前記ドローバー延長部材７の後端部に軸状部材２４が固定されて後方へ延びており、この軸状部材２４内に液通路２５が形成されている。ドローバー延長部材７にも液通路２６が形成され、ドローバー本体６ａと連結軸部６ｂの内部にも液通路２７，２８が形成されている。チャック機構９の中心部にも液通路２９が形成されている。クーラントは、外部のクーラント供給源からロータリ継手を介して液通路２５に圧送され、その液通路２５から液通路２６，２７，２８を経て液通路２９に供給される。

以上説明した主軸装置１の作用、効果について説明する。
工具ホルダを工具ホルダ装着用テーパ穴１２に装着してない場合、ドローバー６は最大後退位置にあり、バネ受け部材１３のフランジ部１３ｆの前端面とドローバー６の鍔状大径部６ｃの後端面との間には隙間が発生する。バネ受け部材１３はバネ部材８で前方へ付勢されて第１テーパ面１７で受け止められるため、第１調心機構１０Ａの第１，第２テーパ面１７，１８が面接触にて係合する。そのため、この第１調心機構１０Ａにより、主軸本体３の軸心とドローバー６の鍔状大径部６ｃの軸心（つまり、ドローバー６の軸心）とが一致するように自動的に調心される。

しかも、第２調心機構１０Ｂの第３，第４テーパ面２１，２２が面接触にて係合するため、この第２調心機構１０Ｂにより、主軸本体３の軸心とドローバー延長部材７の軸心（つまり、ドローバー６の軸心）とが一致するように自動的に調心される。
この結果、工具ホルダを工具ホルダ装着用テーパ穴１２に装着してない場合、ドローバー６の前部と後部において、主軸本体３の軸心とドローバー６の軸心とが一致するように自動的に調心されるため、工作機械の出荷前における主軸装置１のバランス調整の作業を省略することが可能となる。また、省略できないとしてもバランス調整の作業が著しく簡単になる。

工具ホルダを工具ホルダ装着用テーパ穴１２に装着した場合、ドローバー６が最大後退位置によりも僅かに前方移動するだけであるから、バネ受け部材１３の位置は前記の位置と同じ位置になるので、第１調心機構１０Ａによる前記同様の調心作用が得られる。
そのため、工作機械の稼働中における主軸装置１のバランスが良好に維持され、振動や騒音が軽減され、加工精度も向上する。

第１調心機構１０Ａは、主軸本体３に形成した第１テーパ面１７とバネ受け部材１３に形成した第２テーパ面１８とで調心する構成であるから、バネ受け部材１３を有効活用し部材数を増すことなく、簡単な構成のものにするから、安価に実施可能である。
第２調心機構１０Ｂは、環状部材２０に形成した第３テーパ面２１と、ドローバー延長部材７に形成した第４テーパ面２２とで調心する構成であるから、環状部材２０を追加するものの、ドローバー延長部材７を有効活用して、簡単な構成のものにすることができるから、安価に実施可能である。

前記バネ部材８は、バネ受け部材１３とドローバー延長部材７間において、ドローバー６に外装できる構成であればよいから、バネ部材８として、皿バネ、前部バネと後部バネとに分割した螺旋バネ叉は皿バネなど種々のバネ部材を採用可能である。

ここで、前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
１）主軸本体３をその外周側に組み込んだ主軸モータで駆動する形式の主軸装置にも、本発明を同様に適用することができる。
２）前記チャック機構９は一例を示すものに過ぎず、種々のチャック機構を組み込んだ主軸装置１にも、本発明を同様に適用することができる。

３）アンクランプリング１１が省略され、主軸本体３の後部または後方にクランプ解除用アクチュエータを装備した主軸装置１にも本発明を同様に適用することができる。
４）前記バネ部材８の代わりに、皿バネ積層体、または中間間座を挟んで前後に２分割した螺旋バネ叉は皿バネなどを採用することができる。

本発明の実施例に係る主軸装置の断面図である。 前記主軸装置の前半部分の拡大断面図である。 前記主軸装置の後半部分の拡大断面図である。 主軸装置を装備した主軸ヘッドの要部断面図である。 図４のＡ矢視図である。

１ 主軸装置
３ 主軸本体
５ 円筒孔
５ａ バネ部材収容孔
６ ドローバー
６ｃ 鍔状大径部
７ ドローバー延長部材
８ バネ部材
１０ 調心機構
１０Ａ 第１調心機構
１０Ｂ 第２調心機構
１３ バネ受け部材
１７，１８ 第１，第２テーパ面
２０ 環状部材
２１，２２ 第３，第４テーパ面

Claims (4)

1. 前端部に工具ホルダ装着用テーパ穴を形成した主軸本体と、この主軸本体の内部に組み込まれたドローバーと、このドローバーを後方へ弾性付勢するバネ部材とを備えた工作機械の主軸装置において、
   主軸本体の内部に形成されバネ部材を収容するバネ部材収容孔を含む円筒孔と、
   この円筒孔の前端部分と後部の少なくとも一方において、主軸本体に設けられた主軸本体側テーパ面とこの主軸本体側テーパ面に係合するドローバーに設けられたドローバー側テーパ面を介して、主軸本体の軸心とドローバーの軸心とを一致させる調心機構とを備え、
   前記調心機構は、前記円筒孔の前端部分において主軸本体の軸心とドローバーの軸心とを一致させる第１調心機構と、前記円筒孔の後部において主軸本体の軸心とドローバーの軸心とを一致させる第２調心機構とを有し、
   前記第２調心機構は、前記円筒孔の内周部に固定され且つ前端部分に後方程小径化する第３テーパ面を有する環状部材と、前記円筒孔に径方向へ可動に内嵌され且つドローバーに固定されてバネ部材の後端部を受け止める第２バネ受け部材と、前記第２バネ受け部材に形成され且つ第３テーパ面に係合する第４テーパ面とを備えたことを特徴とする工作機械の主軸装置。
2. 前記第１調心機構は、
   前記ドローバーに形成された鍔状大径部と、
   前記円筒孔に径方向へ可動に内嵌され且つ前記鍔状大径部に径方向へ移動不能に外嵌され且つ前記バネ部材の前端部を受け止める第１バネ受け部材と、
   前記円筒孔の前端部分の外周側部分に形成された前方程小径化する第１テーパ面と、 前記第１バネ受け部材の前端部分の外周側部分に形成されて前記第１テーパ面に係合する第２テーパ面とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の工作機械の主軸装置。
3. 前記第１バネ受け部材はその後端部分に形成されたフランジ部を有し、このフランジ部の前端面と前記鍔状大径部の後端面との間には、工具ホルダを工具ホルダ装着用テーパ穴に装着していない状態においても隙間が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の工作機械の主軸装置。
4. 前記環状部材は、前記主軸本体に内嵌状に螺合して固定されたことを特徴とする請求項１に記載の工作機械の主軸装置。

Images