JP7075638B1 - Machine tools equipped with spindle devices and spindle devices - Google Patents

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Abstract

【課題】1つの駆動手段で多機能ホルダーの内外の2箇所をクランプすることができる主軸装置及び主軸装置を搭載した工作機械等を提供すること。【解決手段】二重に配置された第1の被クランプ部と第2の被クランプ部とを有するホルダーを主軸先端に装着して使用する主軸装置において、第1のドローバー6と第2のドローバー7は主軸筒内で重複しかつ直列に配置させられ、第1のドローバー6がピストンロッド21によって押動されて進出すると、それと共に第2のドローバー7は皿バネ集合体28の付勢力に抗して前進させられ、第2のクランプ機構も解除される。第1のドローバー6が第1の進出位置から後退することに伴って第1のドローバー6の第1のクランプ機構が作動され、第2のドローバー7への押動作用が解除されて第2のドローバー7が皿バネ集合体28の付勢力によって後退することで第2のクランプ機構も作動される。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spindle device capable of clamping two locations inside and outside a multifunction holder with one drive means, a machine tool equipped with the spindle device, and the like. SOLUTION: In a spindle device in which a holder having a first clamped portion and a second clamped portion arranged in a double manner is attached to a tip of a spindle and used, a first draw bar 6 and a second draw bar are used. 7 are overlapped and arranged in series in the spindle cylinder, and when the first draw bar 6 is pushed by the piston rod 21 and advances, the second draw bar 7 resists the urging force of the disc spring assembly 28. The second clamp mechanism is also released. As the first drawbar 6 retracts from the first advance position, the first clamp mechanism of the first drawbar 6 is activated, and the pushing operation to the second drawbar 7 is released to release the second. The second clamp mechanism is also activated by retracting the draw bar 7 by the urging force of the disc spring assembly 28. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、内側と外側に二重に配置された第1の被クランプ部と第2の被クランプ部とをその基部側に有する工具用又はワーク用のホルダーを主軸先端に装着されて使用する主軸装置及び主軸装置を搭載した工作機械等に関するものである。 In the present invention, a holder for a tool or a work having a first clamped portion and a second clamped portion arranged on the inner side and the outer side on the base side thereof is attached to the tip of the spindle and used. It relates to a spindle device and a machine tool or the like equipped with the spindle device.

ホルダーとして工具もワークもどちらも取り付け可能な工作機械の主軸に装着する多機能ホルダーが出願人によって開発されている。そのようなホルダーを主軸に装着する際にホルダー保持機構、そのようなホルダー保持機構を有する主軸装置等もホルダーと同時に開発されている。これらの技術が開示されている先行技術として特許文献1を示す。特許文献1の主軸装置ではこのような多機能ホルダーを装着するための独自のクランプ構造を備えている。具体的には、例えばその図2に示すように、ホルダー自体をクランプ(把持する)ための外掴み機構(外ドローバ85、外ボール92a等から構成される)と、ホルダーのチャック機構を開閉するための可動式のプルスタッドのヘッドをクランプするための内掴み機構(内ドローバ84、内ボール92b等から構成される)を備える構成が採用されている。つまり、内側と外側に二重の被クランプ部を有する多機能ホルダーをクランプするための機構である。そして、主軸上部に配置された2つのシリンダ装置(2重押引機構9a)によって外ドローバ85と内ドローバ84をそれぞれ別個に進退させてクランプ動作をさせるようにしていた。 The applicant has developed a multifunctional holder that can be attached to the spindle of a machine tool to which both tools and workpieces can be attached as a holder. A holder holding mechanism for mounting such a holder on a spindle, a spindle device having such a holder holding mechanism, and the like have also been developed at the same time as the holder. Patent Document 1 is shown as the prior art in which these techniques are disclosed. The spindle device of Patent Document 1 is provided with a unique clamp structure for mounting such a multifunctional holder. Specifically, for example, as shown in FIG. 2, an outer grip mechanism (composed of an outer drawbar 85, an outer ball 92a, etc.) for clamping (grasping) the holder itself and a chuck mechanism of the holder are opened and closed. A configuration having an inner grip mechanism (composed of an inner drawbar 84, an inner ball 92b, etc.) for clamping the head of a movable pull stud for the purpose is adopted. That is, it is a mechanism for clamping a multifunctional holder having a double clamped portion on the inside and the outside. Then, the outer drawbar 85 and the inner drawbar 84 are moved back and forth separately by two cylinder devices (double push-pull mechanism 9a) arranged on the upper part of the main shaft so that the clamping operation is performed.

特開2010-284768号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-284768

しかし、二つの被クランプ部をクランプするために上記のように2つのシリンダ装置を別個に主軸装置に配置させることは、主軸装置を大型化・重量化させることとなり、かつ複数のシリンダ装置が必要であるため高コスト化する。また、2つのシリンダ装置の動作を制御しなければならず操作上も面倒である。また、メンテナンス上でも不利である。
そのため、例えばシリンダ装置のような駆動手段を1つだけ使用して上記のようなホルダーの内側と外側の2箇所をクランプする機構が求められていた。
本発明は、このような問題点に鑑み主たる目的として、1つの駆動手段を駆動させることで多機能ホルダーの内外の2箇所をクランプすることができる主軸装置及び主軸装置を搭載した工作機械等を提供するものである。
However, arranging the two cylinder devices separately on the spindle device as described above in order to clamp the two clamped portions makes the spindle device larger and heavier, and requires a plurality of cylinder devices. Therefore, the cost is increased. In addition, the operation of the two cylinder devices must be controlled, which is troublesome in terms of operation. It is also disadvantageous in terms of maintenance.
Therefore, there has been a demand for a mechanism for clamping two places inside and outside the holder as described above by using only one driving means such as a cylinder device.
In view of these problems, the main object of the present invention is to provide a spindle device capable of clamping two locations inside and outside the multifunction holder by driving one drive means, a machine tool equipped with the spindle device, and the like. It is to provide.

上記課題を解決するために第1の手段では、内側と外側に二重に配置された第1の被クランプ部と第2の被クランプ部とをその基部側に有する工具用又はワーク用のホルダーを主軸先端に装着して使用する主軸装置において、前記ホルダーの前記第1の被クランプ部をクランプする第1のクランプ機構を前端側に備えた第1のドローバーと、前記ホルダーの前記第2の被クランプ部をクランプする第2のクランプ機構を前端側に備えた第2のドローバーとを備え、前記第1のドローバーと前記第2のドローバーは主軸筒内で一部が重複するように直列に配置させられ、前記第1のドローバーは駆動手段によって駆動され前記主軸筒内を進退可能とされるとともに、前記第2のドローバーは前記主軸筒基部方向に付勢手段によって付勢されており、前記第1のドローバーの前進に伴って前記第2のドローバーは前記第1のドローバーに直接的又は間接的に押動されて前記付勢手段による付勢力に抗して前進させられるように構成され、前記第1のドローバーは第1の進出位置で前記第1のクランプ機構が解除されるとともに前記第2のドローバーを押動し、押動された前記第2のドローバーが前記付勢手段の付勢力に抗して進出することで前記第2のクランプ機構も解除され、前記第1のドローバーが前記第1の進出位置よりも後退した第2の進出位置に移動することに伴って前記第1のドローバーの前記第1のクランプ機構が作動されるとともに、前記第2のドローバーへの押動作用が解除され前記第2のドローバーが前記付勢手段の付勢力によって後退することで前記第2のクランプ機構が作動されるようにした。
これによって、一台の駆動手段によって第1のドローバーを進退させるだけで、第2のドローバーをその動作に追随して進退させることができ、その結果第1のドローバーの第1のクランプ機構でホルダーの第1の被クランプ部をクランプし、第2のドローバーの第2のクランプ機構でホルダーの第2の被クランプ部をクランプすることができる。また、逆にクランプ動作の解除(アンクランプ)も一台の駆動手段によって可能となる。つまり、一台の駆動手段によってホルダーの2つの被クランプ部をクランプし、またアンクランプすることができるため、主軸装置の小型化・低コスト化に貢献することとなる。
ここで、第1のドローバーが第2の進出位置に移動することに伴って第1のクランプ機構が作動され、これに伴って第2のクランプ機構も作動されることになるが、第1のクランプ機構と第2のクランプ機構が同時に作動されてもよく、第1のクランプ機構よりも先に第2のクランプ機構が先に作動してもよい。
In order to solve the above-mentioned problems, in the first means, a holder for a tool or a work having a first clamped portion and a second clamped portion which are doubly arranged inside and outside on the base side thereof. In a spindle device used by mounting the above on the tip of the spindle, a first drawbar provided with a first clamping mechanism for clamping the first clamped portion of the holder on the front end side, and the second of the holder. A second draw bar provided with a second clamp mechanism for clamping the clamped portion on the front end side is provided, and the first draw bar and the second draw bar are in series so as to partially overlap in the spindle cylinder. The first draw bar is arranged so as to be driven by the driving means so as to be able to move forward and backward in the spindle cylinder, and the second draw bar is urged by the urging means toward the base of the spindle cylinder. As the first drawbar advances, the second drawbar is configured to be directly or indirectly pushed by the first drawbar to advance against the urging force of the urging means. The first draw bar is released from the first clamp mechanism at the first advance position and pushes the second draw bar, and the pushed second draw bar is the urging force of the urging means. The second clamp mechanism is also released by advancing against the above, and the first drawbar moves to the second advancing position retracted from the first advancing position. The first clamp mechanism of the draw bar is activated, the pushing operation to the second draw bar is released, and the second draw bar is retracted by the urging force of the urging means to retract the second clamp. The mechanism was activated.
As a result, the second drawbar can be moved back and forth according to the operation by simply moving the first drawbar forward and backward by one driving means, and as a result, the holder is held by the first clamp mechanism of the first drawbar. The first clamped portion of the holder can be clamped, and the second clamped portion of the holder can be clamped by the second clamping mechanism of the second drawbar. On the contrary, the clamping operation can be released (unclamped) by one driving means. That is, since the two clamped portions of the holder can be clamped and unclamped by one driving means, it contributes to the miniaturization and cost reduction of the spindle device.
Here, as the first drawbar moves to the second advance position, the first clamp mechanism is activated, and the second clamp mechanism is also activated accordingly. The clamp mechanism and the second clamp mechanism may be operated at the same time, or the second clamp mechanism may be operated before the first clamp mechanism.

「第1のドローバー」はホルダーの第1の被クランプ部をクランプする第1のクランプ機構を前端側に備えている。前端側とは主軸先端側となる。ホルダーの第1の被クランプ部は第2のドローバーとの関係で定まり内側となる場合も外側となる場合もある。
「第2のドローバー」はホルダーの第2の被クランプ部をクランプする第21のクランプ機構を前端側に備えている。
「駆動手段」は例えば、油圧シリンダ装置、エアシリンダ装置、モータ装置等がよい。モータ装置は交流式でも直流式のどちらもよい。
「付勢手段」は常時第2のドローバーを主軸筒基部方向に付勢する手段であり、第2のドローバーを基準となる原位置に保持させる機能を有する。付勢手段は例えば、バネ装置であれば例えばコイルばね、皿ばね、板ばね等がよい。エアシリンダ装置、油圧シリンダ装置を使用するようにしてもよい。
「被クランプ部」は、クランプ機構によってクランプ(掴む)できる形状である必要がある。被クランプ部は、例えば張り出し部を有したりクランプ側の部材が嵌まり込む形状であることがよい。それによって被クランプ部がクランプ機構と干渉してホルダーの取り出し方向への移動が阻止されるためである。
「クランプ機構」は、被クランプ部に対して例えば主軸の径方向に進退する干渉体を有する構造であることがよい。そして、被クランプ部が挿通される通路内に出没して被クランプ部をクランプすることがよい。干渉体の形状は例えばボール状、円筒状、樽状であることがよい。あるいは干渉体を例えばコレットのような軸を中心に揺動して主軸の径方向に進退するようにしてもよい。
「第2のドローバーが第1のドローバーに直接的又は間接的に押動される」ため、第1のドローバーが第2のドローバーに接して押動してもよく、他の部材を介して押動してもよい。
The "first drawbar" is provided with a first clamping mechanism for clamping the first clamped portion of the holder on the front end side. The front end side is the tip side of the main shaft. The first clamped portion of the holder is determined in relation to the second drawbar and may be inside or outside.
The "second drawbar" is provided with a 21st clamping mechanism for clamping the second clamped portion of the holder on the front end side.
The "driving means" may be, for example, a hydraulic cylinder device, an air cylinder device, a motor device, or the like. The motor device may be either an AC type or a DC type.
The "urging means" is a means for constantly urging the second drawbar toward the base of the spindle cylinder, and has a function of holding the second drawbar in a reference in-situ position. For example, in the case of a spring device, the urging means may be a coil spring, a disc spring, a leaf spring or the like. An air cylinder device or a hydraulic cylinder device may be used.
The "clamped portion" needs to have a shape that can be clamped (grasped) by the clamping mechanism. The clamped portion may have, for example, an overhanging portion or a shape into which a member on the clamp side is fitted. This is because the clamped portion interferes with the clamp mechanism and the movement of the holder in the taking-out direction is prevented.
The "clamp mechanism" may have a structure having, for example, an interfering body that advances and retreats in the radial direction of the main shaft with respect to the clamped portion. Then, it is preferable that the clamped portion appears and disappears in the passage through which the clamped portion is inserted to clamp the clamped portion. The shape of the interferer may be, for example, a ball shape, a cylindrical shape, or a barrel shape. Alternatively, the interfering body may be swung around an axis such as a collet so as to advance and retreat in the radial direction of the main axis.
Since "the second drawbar is pushed directly or indirectly by the first drawbar", the first drawbar may be pushed in contact with the second drawbar and pushed through another member. You may move it.

また、第2の手段として、前記第1のドローバーは前記第2のドローバーの内周面に接する外周面を備え、前記内周面と前記外周面に案内されて前後にスライド移動するようにした。
これによって、第1のドローバーが進退する際に、あるいは第1のドローバーに押動されて第2のドローバが進出する際等の両者の相対的な進退動作において中心軸を一致させてがたつかずに移動させることができる。
また、第3の手段として、前記第1のクランプ機構と前記第2のクランプ機構とは前後方向にずれた位置に配置されている前記第1のクランプ機構よりも前記第2のクランプ機構は前記主軸先端寄りに配置されているようにした。
これによって、ホルダーの第1の被クランプ部と第2の被クランプ部の位置が前後にずれている場合に対応しやすく、第1のクランプ機構と第2のクランプ機構が同じ位置にないため両者が干渉してしまうこともない。
Further, as a second means, the first draw bar is provided with an outer peripheral surface in contact with the inner peripheral surface of the second draw bar, and is guided by the inner peripheral surface and the outer peripheral surface so as to slide back and forth. ..
As a result, when the first drawbar advances and retreats, or when the first drawbar pushes and the second drawbar advances, etc., the central axes do not rattle in the relative advance and retreat movements of the two. Can be moved to.
Further, as a third means, the second clamp mechanism is more than the first clamp mechanism arranged at a position where the first clamp mechanism and the second clamp mechanism are displaced in the front-rear direction. It was placed closer to the tip of the spindle.
As a result, it is easy to deal with the case where the positions of the first clamped portion and the second clamped portion of the holder are displaced back and forth, and since the first clamp mechanism and the second clamp mechanism are not in the same position, both are available. Does not interfere.

また、第4の手段として、前記第1のクランプ機構は前記主軸の径方向に進退する干渉体を有し、前記第1のドローバーが前記第1の進出位置に配置された状態において、前記第1の被クランプ部をクランプする前記干渉体が、前記第2のドローバーの内周面に形成された収容部に面した位置に配置されることによって前記第1のクランプ機構が解除されるようにした。
具体的な第1のクランプ機構のクランプ状態からの解除構造の構成である。これによって、第1のクランプ機構のホルダーの第1の被クランプ部へのクランプ状態から解除(アンクランプ)することができる。
また、第5の手段として、前記第2のクランプ機構は前記主軸の径方向に進退する干渉体を有し、前記第1のドローバーが前記第1の進出位置に配置された状態において、前記第2の被クランプ部をクランプする前記干渉体が、前記主軸筒の内周面に形成された収容部に面した位置に配置されることによって前記第2のクランプ機構が解除されるようにした。
具体的な第2のクランプ機構のクランプ状態からの解除構造の構成である。これによって、第2のクランプ機構のホルダーの第2の被クランプ部へのクランプ状態から解除(アンクランプ)することができる。
ここでは干渉体が径方向に進出して被クランプ部をクランプし、そのクランプ状態が保持されることでホルダーは装着される。ホルダーの取り外し方向への移動を阻止する係合部があるとなおよい。径方向に進退する干渉体としては、例えば上記のようなボール等やコレットや割爪めを配置してもよい。
Further, as a fourth means, the first clamp mechanism has an interfering body that advances and retreats in the radial direction of the main shaft, and the first drawbar is arranged at the first advance position. The first clamping mechanism is released by arranging the interfering body that clamps the clamped portion of 1 at a position facing the accommodating portion formed on the inner peripheral surface of the second drawbar. did.
It is a configuration of a concrete release structure from the clamped state of the first clamp mechanism. As a result, the holder of the first clamping mechanism can be released (unclamped) from the clamped state to the first clamped portion.
Further, as a fifth means, the second clamp mechanism has an interfering body that advances and retreats in the radial direction of the main shaft, and the first drawbar is arranged at the first advance position. The second clamping mechanism is released by arranging the interfering body that clamps the clamped portion of No. 2 at a position facing the accommodating portion formed on the inner peripheral surface of the spindle cylinder.
It is a configuration of a concrete release structure from the clamped state of the second clamp mechanism. As a result, the holder of the second clamping mechanism can be released (unclamped) from the clamped state to the second clamped portion.
Here, the interfering body advances in the radial direction to clamp the clamped portion, and the clamped state is maintained, so that the holder is mounted. It is even better to have an engaging portion that prevents the holder from moving in the removing direction. As the interfering body that advances and retreats in the radial direction, for example, a ball or the like, a collet, or a split claw as described above may be arranged.

また、第6の手段として、前記第1の進出位置から前記第2の進出位置に前記第1のドローバーが後退する際に、前記第2のドローバーの前記第2のクランプ機構が作動された後に前記第1のドローバーの前記第1のクランプ機構が作動するようにした。
このように時間差で第2のクランプ機構が作動された後に第1のクランプ機構が作動されるようにすることで、ホルダーの誤装着を防止することができる。例えばホルダーが正しく主軸装置に装着されて第2のクランプ機構によってクランプされ、その後に第1のクランプ機構が可動式のプルスタッドのヘッドをクランプするというような二段階のクランプ動作が可能となるため、ホルダーが正しく主軸装置に装着される前の例えば傾いた状態でプルスタッドをクランプしてしまったり、第1のクランプ機構がうまく作動しなかったりというような不具合が生じにくくなる。
また、第7の手段として、前記第1のドローバー及び前記第2のドローバーと前記主軸筒との間には前記第1のドローバー及び前記第2のドローバーの軸方向の進退を許容し、前記主軸筒に対する周方向の相対回動を規制する規制手段が配設されるようにした。
これによって、主軸が回転する際に第1のドローバーと第2のドローバーを主軸筒の回転と同期して回転させることができる。また、第1のドローバーと第2のドローバーは主軸の軸方向に進退可能な構造であるが、その動作も許容されることとなる。具体的には例えば、第1のドローバー(及び第2のドローバー)から主軸とに向かって突起体を配置し、この部材が軸方向に移動できるような軸径の幅に形成した長孔を主軸に形成するように実現する。逆に主軸側に突起体を配置して第1のドローバー(及び第2のドローバー側に長孔を形成するようにしてもよい。
Further, as a sixth means, when the first drawbar retracts from the first advance position to the second advance position, after the second clamp mechanism of the second drawbar is activated. The first clamp mechanism of the first drawbar was activated.
By causing the first clamp mechanism to be operated after the second clamp mechanism is operated with a time lag in this way, it is possible to prevent erroneous mounting of the holder. For example, the holder is correctly mounted on the spindle device and clamped by the second clamping mechanism, and then the first clamping mechanism clamps the head of the movable pull stud, which enables a two-step clamping operation. , Problems such as clamping the pull stud in a tilted state before the holder is correctly mounted on the spindle device, or the first clamping mechanism not working properly are less likely to occur.
Further, as a seventh means, the first drawbar and the second drawbar are allowed to move forward and backward in the axial direction between the first drawbar and the second drawbar and the spindle cylinder, and the spindle is allowed to move forward and backward in the axial direction. A regulating means for regulating the relative rotation in the circumferential direction with respect to the cylinder is provided.
Thereby, when the spindle rotates, the first draw bar and the second draw bar can be rotated in synchronization with the rotation of the spindle cylinder. Further, although the first draw bar and the second draw bar have a structure capable of advancing and retreating in the axial direction of the main shaft, their operation is also allowed. Specifically, for example, a protrusion is arranged from the first draw bar (and the second draw bar) toward the main shaft, and a long hole formed with a width of the shaft diameter so that this member can move in the axial direction is formed as the main shaft. Realize to form. On the contrary, a protrusion may be arranged on the main shaft side to form a long hole on the first drawbar (and the second drawbar side).

また、第8の手段として、前記ホルダーが前記主軸筒の先端に形成されたホルダー装着穴に装着されているようにした。
つまり、ホルダーが主軸装置のホルダー装着穴に装着され、自身の第1の被クランプ部と第2の被クランプ部が第1のクランプ機構と第2のクランプ機構にクランプされている状態である。
「ホルダー」は内側と外側に二重に配置された第1の被クランプ部と第2の被クランプ部とをその基部側に有している。工具用又はワーク用としていずれでも使用できる汎用性の高い多機能ホルダーであることがよい。第1の被クランプ部と第2の被クランプ部とを有していても例えば工具用に特化したホルダーであってもよい。第1の被クランプ部と第2の被クランプ部の2つのクランプする部分があると、ホルダーの引っ張り力が向上するため、特に高負荷の切削に適する。この場合は多機能ホルダーではなく工具ホルダーとして機能する。
多機能ホルダーとした場合に、工具用としては、例えば、マシニングセンタのATC(自動工具交換装置:Automatic Tool Change)において用意される例えばフライス、ドリル、エンドミル、バイト、リーマ等の種々の加工工具を先端側にチャック機構によってチャッキングして装着して使用することができる。ワークの場合にはワークを直接的又は間接的に先端側にチャック機構によってチャッキングして装着し、例えばNC加工機でこのワークを加工することができる。チャック機構にはクランプ機構も含む。例えば、第1の被クランプ部をプルスタッドのようなレバー部材に形成させ、第1の被クランプ部を押引することでチャック機構を開閉させる。第2の被クランプ部はホルダー装着穴に装着される装着部に形成し、第2の被クランプ部によってホルダーを主軸筒の先端に装着するようにするとよい。
Further, as an eighth means, the holder is mounted in a holder mounting hole formed at the tip of the spindle cylinder.
That is, the holder is mounted in the holder mounting hole of the spindle device, and its own first clamped portion and second clamped portion are clamped to the first clamp mechanism and the second clamp mechanism.
The "holder" has a first clamped portion and a second clamped portion which are doubly arranged inside and outside on the base side thereof. It is preferable that it is a highly versatile multifunctional holder that can be used for both tools and workpieces. It may have a first clamped portion and a second clamped portion, or may be a holder specialized for, for example, a tool. If there are two clamping portions, a first clamped portion and a second clamped portion, the pulling force of the holder is improved, which is particularly suitable for high-load cutting. In this case, it functions as a tool holder instead of a multifunction holder.
In the case of a multifunction holder, for tools, for example, various machining tools such as milling cutters, drills, end mills, cutting tools, reamers, etc. prepared in ATC (Automatic Tool Change) of machining centers are used at the tip. It can be used by chucking it on the side with a chuck mechanism. In the case of a work, the work can be directly or indirectly chucked and attached to the tip side by a chuck mechanism, and the work can be machined by, for example, an NC processing machine. The chuck mechanism also includes a clamp mechanism. For example, the first clamped portion is formed on a lever member such as a pull stud, and the chuck mechanism is opened and closed by pushing and pulling the first clamped portion. The second clamped portion may be formed in a mounting portion to be mounted in the holder mounting hole, and the holder may be mounted on the tip of the spindle cylinder by the second clamped portion.

また、第9の手段として、前記ホルダーには前記ホルダー装着穴に装着される装着部から後方に突出する可動式のレバー部材が形成されるとともに前記レバー部材には前記第1の被クランプ部が形成され、前記装着部には前記レバー部材を包囲する位置に前記第2の被クランプ部が形成されているようにした。
このようなホルダーに対してはレバー部材の第1の被クランプ部に対して第1のクランプ機構をクランプし、装着部側の第2の被クランプ部に対して第2のクランプ機構をクランプすることになる。
また、第10の手段として、前記第1のドローバーは第2の進出位置で前記第1のクランプ機構を作動させて前記レバー部材に形成された前記第1の被クランプ部をクランプし、前記第2の進出位置よりも後退した第3の進出位置に前記レバー部材を移動させるようにした。
第3の進出位置までレバー部材を移動させることで、レバー部材と連動する機構を動作させることができる。つまり、第1の被クランプ部をクランプすることで第1のドローバーによってレバー部材を操作することができることとなる。
Further, as a ninth means, the holder is formed with a movable lever member that protrudes rearward from the mounting portion mounted in the holder mounting hole, and the lever member has the first clamped portion. The second clamped portion is formed at a position surrounding the lever member in the mounting portion.
For such a holder, the first clamp mechanism is clamped to the first clamped portion of the lever member, and the second clamp mechanism is clamped to the second clamped portion on the mounting portion side. It will be.
Further, as a tenth means, the first drawbar operates the first clamping mechanism at the second advance position to clamp the first clamped portion formed on the lever member, and the first clamped portion is clamped. The lever member is moved to a third advance position that is retracted from the advance position of 2.
By moving the lever member to the third advance position, the mechanism interlocking with the lever member can be operated. That is, by clamping the first clamped portion, the lever member can be operated by the first draw bar.

また、第11の手段として、前記第1の被クランプ部にはクランプ状態で前記第1のクランプ機構と係合する第1の係合部が形成されているようにした。
単にクランプするだけではなく、第1のクランプ機構と係合する第1の係合部を第1の被クランプ部に設けることで、しっかりと強い力でクランプしていなくとも第1のドローバーを進退させる際にこの第1の係合部を介してレバー部材を押引することができる。
また、第12の手段として、前記第2の被クランプ部にはクランプ状態で前記第2のクランプ機構と係合する第2の係合部が形成されているようにした。
単にクランプするだけではなく、第2のクランプ機構と係合する第1の係合部を第1の被クランプ部に設けることで、しっかりと強い力でクランプしていなくともホルダー本体を所定の位置に保持することが可能となる。
上記第1の係合部又は第2の係合部は、例えばクランプされた状態で第1のクランプ機構又は第2のクランプ機構と係合されることでホルダーが後退できないような張り出し状の形状であることがよい。例えば、突起であったり、外方に膨出した膨出体を有していたり、フランジ状であったり、第1のクランプ機構や第2のクランプ機構が嵌まり合う関係の形状であったりすることがよい。
また、第13の手段として、第1~第13の手段のいずれかに記載の主軸装置を搭載した工作機械とすることがよい。
工作機械としては、NC工作機械やマシニングセンタがよい。マシニングセンタでは特にATC(自動工具交換装置)の主軸装置として使用することがよい。
上述した第1~第13の手段の各発明は、任意に組み合わせることができる。特に、第1の手段の構成を備えて、第2~第13の手段の各発明の少なくともいずれか1つの構成と組み合わせを備えるとよい。第1~第13の手段の各発明の任意の構成要素を抽出し、他の構成要素と組み合わせてもよい。
Further, as an eleventh means, a first engaging portion that engages with the first clamping mechanism in a clamped state is formed in the first clamped portion.
By providing a first engaging portion that engages with the first clamping mechanism in the first clamped portion, rather than simply clamping, the first drawbar can be advanced and retreated even if it is not clamped firmly with a strong force. The lever member can be pushed and pulled through the first engaging portion.
Further, as a twelfth means, the second clamped portion is formed with a second engaging portion that engages with the second clamp mechanism in a clamped state.
By providing a first engaging portion that engages with the second clamping mechanism in the first clamped portion, rather than simply clamping, the holder body can be placed in a predetermined position even if it is not firmly clamped with a strong force. It will be possible to hold it in.
The first engaging portion or the second engaging portion has an overhanging shape so that the holder cannot be retracted by being engaged with the first clamp mechanism or the second clamp mechanism in a clamped state, for example. It should be. For example, it may be a protrusion, have an outwardly bulging body, have a flange shape, or have a shape in which a first clamp mechanism and a second clamp mechanism are fitted together. That's good.
Further, as the thirteenth means, it is preferable to use a machine tool equipped with the spindle device according to any one of the first to thirteenth means.
As a machine tool, an NC machine tool or a machining center is preferable. In a machining center, it is particularly preferable to use it as a spindle device of an ATC (automatic tool changer).
The inventions of the first to thirteenth means described above can be arbitrarily combined. In particular, the configuration of the first means may be provided, and the configuration and combination of at least one of the inventions of the second to thirteenth means may be provided. Any component of each invention of the first to thirteenth means may be extracted and combined with other components.

上記発明では、一台の駆動手段によってホルダーの2つの被クランプ部をクランプし、またアンクランプすることができるため、主軸装置の小型化・低コスト化に寄与する。 In the above invention, since the two clamped portions of the holder can be clamped and unclamped by one driving means, it contributes to the miniaturization and cost reduction of the spindle device.

実施の形態の自動工具交換装置の一部破断縦断面図。FIG. 3 is a partially broken vertical sectional view of the automatic tool changer according to the embodiment. 同じ実施の形態の自動工具交換装置の主軸装置において、ホルダーを装着する直前及び取り外した直後の状態を説明する装置要部の縦断面図。FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of a main part of an apparatus for explaining a state immediately before mounting and immediately after removing a holder in a spindle device of an automatic tool changing device of the same embodiment. 同じ実施の形態の自動工具交換装置の主軸装置において、第1のドローバーを後退させて装着部をクランプした状態を説明する装置要部の縦断面図。FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of a main part of an apparatus for explaining a state in which a first drawbar is retracted and a mounting portion is clamped in a spindle device of an automatic tool changer according to the same embodiment. 同じ実施の形態の自動工具交換装置の主軸装置において、第1のドローバーを後退させて装着部及びプルスタッドをクランプした状態を説明する装置要部の縦断面図。FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of a main part of an apparatus for explaining a state in which a first drawbar is retracted and a mounting portion and a pull stud are clamped in a spindle device of an automatic tool changer according to the same embodiment. 同じ実施の形態の自動工具交換装置の主軸装置において、図2Cのクランプ状態から更に第1のドローバーを後退させてホルダーからプルスタッドが引き出された状態を説明する装置要部の縦断面図。FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of a main part of an apparatus for explaining a state in which a first draw bar is further retracted from the clamped state of FIG. 2C and a pull stud is pulled out from a holder in a spindle device of an automatic tool changing device of the same embodiment. 同じ実施の形態の自動工具交換装置の主軸装置の要部の側面図。The side view of the main part of the spindle device of the automatic tool changer of the same embodiment. 同じ実施の形態の自動工具交換装置の主軸装置のクランプ機構周辺において、第1のドローバーと第2のドローバーが内外のボールが出没自在となる位置に進出している状態を説明する拡大説明図。An enlarged explanatory view illustrating a state in which a first draw bar and a second draw bar advance to a position where the inner and outer balls can freely appear and disappear around the clamp mechanism of the spindle device of the automatic tool changer of the same embodiment. 同じ実施の形態の自動工具交換装置の主軸装置のクランプ機構周辺において、図4Aの状態で装着途中あるいは取り外し途中の装着部とプルスタッドがいずれもクランプされていない状態を説明する拡大説明図。An enlarged explanatory view illustrating a state in which neither the mounting portion and the pull stud during mounting or removal are clamped in the state of FIG. 4A around the clamping mechanism of the spindle device of the automatic tool changing device of the same embodiment. 同じ実施の形態の自動工具交換装置の主軸装置のクランプ機構周辺において、第1のドローバーと第2のドローバーが図4Bの状態から後退して装着部がクランプされている状態を説明する拡大説明図。An enlarged explanatory view illustrating a state in which the first draw bar and the second draw bar are retracted from the state of FIG. 4B and the mounting portion is clamped around the clamp mechanism of the spindle device of the automatic tool changer of the same embodiment. .. 同じ実施の形態の自動工具交換装置の主軸装置のクランプ機構周辺において、第1のドローバーが図4Cの状態から後退して装着部に加えてプルスタッドがクランプされている状態を説明する拡大説明図。An enlarged explanatory view illustrating a state in which the first drawbar is retracted from the state of FIG. 4C and the pull stud is clamped in addition to the mounting portion around the clamping mechanism of the spindle device of the automatic tool changer of the same embodiment. .. 同じ実施の形態の自動工具交換装置の主軸装置のクランプ機構周辺において、第1のドローバーが図4Dの状態からさらに後退してホルダーからプルスタッドを引き出した状態を説明する拡大説明図。An enlarged explanatory view illustrating a state in which the first draw bar is further retracted from the state of FIG. 4D and the pull stud is pulled out from the holder around the clamp mechanism of the spindle device of the automatic tool changer of the same embodiment. 第1のドローバー先端の部分拡大斜視図。A partially enlarged perspective view of the tip of the first drawbar. チャック開放状態にあるチャックホルダーの(a)は正面図、(b)は底面図。(A) is a front view and (b) is a bottom view of the chuck holder in the chuck open state. チャック閉鎖状態にあるチャックホルダーの(a)は正面図、(b)は底面図。(A) is a front view and (b) is a bottom view of the chuck holder in the chuck closed state. 工具チャックホルダーの(a)は正面図、(b)は縦断面図。(A) of the tool chuck holder is a front view, and (b) is a vertical sectional view.

以下、図面に基づいて実施の形態を説明する。
図1に示すように、主軸ユニット1は、主軸装置2と、主軸装置2の周囲に配設されたベアリングユニット3及びモータ装置4とを主要な構成としている。まず、主軸ユニット1の概要について説明する。以下の説明では、主軸ユニット1は鉛直方向に主軸装置2が配置されるものとして、主軸装置2の先端側は下部側とする。
図1及び図2A~図2Dに示すように、合金製の主軸装置2は略円筒形形状の主軸筒5を備えている。主軸筒5は上下方向に連通された通路を備え、外周形状が真円形状とされている。主軸筒5内には第1のドローバー6と第2のドローバー7が収容されている。主軸筒5の上部位置には回転シリンダ装置8が配設されている。
ベアリングユニット3はベアリング10、ベアリング押さえ11、ベアリングケース12から構成されている。主軸装置2はベアリングユニット3のベアリング10とベアリング押さえ11によって主軸筒5が支持されて中心軸Oの回りに回転可能とされる。ベアリングケース12は回転しない部分として主軸装置2を支持する。
モータ装置4はベアリングユニット3の上部位置に配設されている。主軸装置2はモータ装置4の回転力によって中心軸Oの回りに回転させられる。モータ装置4はハウジング13内に収容されたステータ14とロータ15を備えている。本実施の形態ではモータ装置4として6相交流サーボモータを使用する。ベアリングケース12に固定されたハウジング13と、ハウジング13に固定されたステータ14は主軸装置2の回転しない部分とされ、主軸筒5に固着されたロータ15は主軸装置2と一緒に回転する。モータ装置4のハウジング13の上部位置には主軸筒5を包囲する押さえプレート17が配設されている。押さえプレート17の透孔17aの内周にはベアリング16が配設されており、主軸筒5の上部位置主軸筒5を回転可能に支持している。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the spindle unit 1 mainly includes a spindle device 2, a bearing unit 3 arranged around the spindle device 2, and a motor device 4. First, the outline of the spindle unit 1 will be described. In the following description, the spindle unit 1 is assumed to have the spindle device 2 arranged in the vertical direction, and the tip end side of the spindle device 2 is the lower side.
As shown in FIGS. 1 and 2A to 2D, the alloy spindle device 2 includes a substantially cylindrical spindle cylinder 5. The spindle cylinder 5 is provided with a passage that communicates in the vertical direction, and the outer peripheral shape is a perfect circle shape. A first draw bar 6 and a second draw bar 7 are housed in the spindle cylinder 5. A rotary cylinder device 8 is arranged at an upper position of the spindle cylinder 5.
The bearing unit 3 is composed of a bearing 10, a bearing retainer 11, and a bearing case 12. The spindle device 2 is supported by the bearing 10 of the bearing unit 3 and the bearing retainer 11 so that the spindle cylinder 5 can rotate around the central axis O. The bearing case 12 supports the spindle device 2 as a non-rotating portion.
The motor device 4 is arranged at an upper position of the bearing unit 3. The spindle device 2 is rotated around the central axis O by the rotational force of the motor device 4. The motor device 4 includes a stator 14 and a rotor 15 housed in a housing 13. In this embodiment, a 6-phase AC servomotor is used as the motor device 4. The housing 13 fixed to the bearing case 12 and the stator 14 fixed to the housing 13 are non-rotating parts of the spindle device 2, and the rotor 15 fixed to the spindle cylinder 5 rotates together with the spindle device 2. A holding plate 17 surrounding the spindle cylinder 5 is arranged at an upper position of the housing 13 of the motor device 4. A bearing 16 is arranged on the inner circumference of the through hole 17a of the holding plate 17 to rotatably support the upper position spindle cylinder 5 of the spindle cylinder 5.

次に、主軸装置2についてより詳しく説明する。
主軸装置2は大きく主軸筒5側と回転シリンダ装置8側とに上下に分けられている。回転シリンダ装置8は主軸筒5と連結されて一体的に回転する下部ハウジング19と、回転しない部分となる上部ハウジング20とを備えている。下部ハウジング19内には図示しないシリンダとピストンが配設されている。ピストンから下垂されたピストンロッド21先端(下端)は主軸筒5内に進出させられ、第1のドローバー6の上端に連結されている。主軸筒5の先端には後述するチャックホルダー51を取り付けるためのテーパ状の内周面を有するホルダー装着穴18が形成されている。
図1及び図2A~図2Dに示すように、主軸筒5内に収容された第1のドローバー6と第2のドローバー7は一部が重複するように直列に配設されている。第1のドローバー6は横断面における外形が円形形状となるように構成され、主軸筒5内において主軸筒5内周面に沿ってスライド移動可能とされている。
Next, the spindle device 2 will be described in more detail.
The spindle device 2 is roughly divided into a spindle cylinder 5 side and a rotary cylinder device 8 side. The rotary cylinder device 8 includes a lower housing 19 that is connected to the spindle cylinder 5 and rotates integrally, and an upper housing 20 that is a non-rotating portion. A cylinder and a piston (not shown) are arranged in the lower housing 19. The tip (lower end) of the piston rod 21 hanging from the piston is advanced into the spindle cylinder 5 and connected to the upper end of the first draw bar 6. A holder mounting hole 18 having a tapered inner peripheral surface for mounting a chuck holder 51, which will be described later, is formed at the tip of the spindle cylinder 5.
As shown in FIGS. 1 and 2A to 2D, the first drawbar 6 and the second drawbar 7 housed in the spindle cylinder 5 are arranged in series so as to partially overlap each other. The first drawbar 6 is configured to have a circular outer shape in a cross section, and is slidable along the inner peripheral surface of the headstock cylinder 5 in the headstock cylinder 5.

第1のドローバー6は3つの径の異なる部分から構成されている。すなわち、第1のドローバー6は、主軸筒5の上部内周面5aと接するもっとも径の大きな第1の大径部6Aと、第1の大径部6A前方のもっとも径の小さな小径部6Bと、小径部6B先端に連結された中間の大きさの径の第2の大径部6Cを有している。小径部6Bと第2の大径部6Cは第2のドローバー7内に収容されている。
第2の大径部6Cの前端は第2の大径部6Cと同じ外形に構成された円筒形状に形成された円筒部6Dとされている。円筒部6Dの内部空間は後述するチャックホルダー51のプルスタッド55後端を収容しクランプする位置となる。第1のドローバー6の軸心位置には上下に連通するクーラント用通路24が形成されている。
第1のドローバー6の第1の大径部6Aには規制手段としての円柱形状の第1の連結ピン22が両側に張り出すように装着されている。図3に示すように、主軸筒5には上部側内周面5aに面した位置に一対の第1の長孔23が対向して形成されている。第1の長孔23は主軸筒5の軸方向に平行となるように長径側が配置されている。第1の長孔23の短径側の幅は第1の連結ピン22の直径と一致(実際にはスライドできるようにわずかに短径幅が広い)する。第1の連結ピン22は第1の長孔23内にスライド移動可能に嵌挿されている。第1のドローバー6の小径部6Bの基部が接続されている第1の大径部6A先端面は第2のドローバー7を押動する押動面29とされている。
The first drawbar 6 is composed of three parts having different diameters. That is, the first drawbar 6 has a first large-diameter portion 6A having the largest diameter in contact with the upper inner peripheral surface 5a of the spindle cylinder 5, and a small-diameter portion 6B having the smallest diameter in front of the first large-diameter portion 6A. It has a second large diameter portion 6C having a diameter of an intermediate size connected to the tip of the small diameter portion 6B. The small diameter portion 6B and the second large diameter portion 6C are housed in the second drawbar 7.
The front end of the second large diameter portion 6C is a cylindrical portion 6D formed in a cylindrical shape having the same outer shape as the second large diameter portion 6C. The internal space of the cylindrical portion 6D is a position for accommodating and clamping the rear end of the pull stud 55 of the chuck holder 51, which will be described later. A coolant passage 24 that communicates vertically is formed at the axial center position of the first draw bar 6.
A first large-diameter portion 6A of the first drawbar 6 is fitted with a first cylindrical connecting pin 22 as a regulating means so as to project on both sides. As shown in FIG. 3, a pair of first elongated holes 23 are formed in the spindle cylinder 5 so as to face each other at a position facing the inner peripheral surface 5a on the upper side. The major hole 23 is arranged on the major axis side so as to be parallel to the axial direction of the spindle cylinder 5. The width of the first elongated hole 23 on the minor axis side matches the diameter of the first connecting pin 22 (actually, the minor axis width is slightly wider so that it can slide). The first connecting pin 22 is slidably inserted into the first elongated hole 23. The tip surface of the first large diameter portion 6A to which the base of the small diameter portion 6B of the first draw bar 6 is connected is a pushing surface 29 that pushes the second draw bar 7.

第2のドローバー7も横断面における外形が円形形状となるように構成され、主軸筒5内において主軸筒5内周面に沿ってスライド移動可能とされている。第2のドローバー7は2つの径の異なる部分から構成されている。第2のドローバー7は第1のドローバーの小径部6Bを収容する小径部7Aと、小径部7Aの前側に形成され主軸筒5の下部内周面5bと接する大径部7Bとから構成されている。小径部7A内における内周面7aは第1のドローバー6の小径部6Bと密着し、大径部7B内における内周面7bは第1のドローバーの第2の大径部6Cと密着する。
つまり、第2のドローバー7は第1のドローバー6のスライド移動を許容し、かつ第1のドローバー6のスライド動作を案内する部材となる。
第2のドローバー7の基端には主軸筒5の上部内周面5aと接するスライドカラー25が固着されている。スライドカラー25は第2のドローバー7が主軸筒5の上部内周面5aに対して上下方向にスライド移動する際の案内となる。
第2のドローバー7の小径部7Aには、スライドカラー25と隣接した位置に規制手段としての円柱形状の第2の連結ピン26が両側に張り出すように装着されている。図3に示すように、主軸筒5には上部側内周面5aに面した位置に一対の第2の長孔27が対向して形成されている。第2の長孔27は主軸筒5の軸方向に平行に長径側が配置されている。第2の長孔27の短径側の幅は第2の連結ピン26の直径と一致(実際にはスライドできるようにわずかに短径幅が広い)する。第2の連結ピン26は第2の長孔27内にスライド移動可能に嵌挿されている。
第2のドローバー7の小径部7Aと主軸筒5の間には付勢手段としての皿バネ集合体28が配設されている。皿バネ集合体28は複数の皿バネを縦列に配置して小径部7Aに嵌挿させた部材であって、配設状態で第2のドローバー7側の第2の連結ピン26を上方に常時押圧して付勢力を発生させている。第2のドローバー7はこの付勢力によって全体として常時上方に押動状態とされている。
第1のドローバー6と第2のドローバー7の先端は同じ進出位置ではなく、常に第2のドローバー7が第1のドローバー6よりも前方に突出した状態で配置される。
The second draw bar 7 is also configured so that the outer shape in the cross section has a circular shape, and can be slidably moved along the inner peripheral surface of the spindle cylinder 5 in the spindle cylinder 5. The second drawbar 7 is composed of two portions having different diameters. The second draw bar 7 is composed of a small diameter portion 7A accommodating the small diameter portion 6B of the first draw bar, and a large diameter portion 7B formed on the front side of the small diameter portion 7A and in contact with the lower inner peripheral surface 5b of the spindle cylinder 5. There is. The inner peripheral surface 7a in the small diameter portion 7A is in close contact with the small diameter portion 6B of the first drawbar 6, and the inner peripheral surface 7b in the large diameter portion 7B is in close contact with the second large diameter portion 6C of the first drawbar.
That is, the second draw bar 7 is a member that allows the slide movement of the first draw bar 6 and guides the slide operation of the first draw bar 6.
A slide collar 25 in contact with the upper inner peripheral surface 5a of the spindle cylinder 5 is fixed to the base end of the second draw bar 7. The slide collar 25 serves as a guide when the second draw bar 7 slides in the vertical direction with respect to the upper inner peripheral surface 5a of the spindle cylinder 5.
A cylindrical second connecting pin 26 as a regulating means is attached to the small diameter portion 7A of the second draw bar 7 at a position adjacent to the slide collar 25 so as to project on both sides. As shown in FIG. 3, a pair of second elongated holes 27 are formed in the spindle cylinder 5 so as to face each other at a position facing the inner peripheral surface 5a on the upper side. The major axis side of the second elongated hole 27 is arranged parallel to the axial direction of the spindle cylinder 5. The width of the second elongated hole 27 on the minor axis side matches the diameter of the second connecting pin 26 (actually, the minor axis width is slightly wider so that it can slide). The second connecting pin 26 is slidably inserted into the second elongated hole 27.
A disc spring assembly 28 as an urging means is disposed between the small diameter portion 7A of the second draw bar 7 and the spindle cylinder 5. The disc spring assembly 28 is a member in which a plurality of disc springs are arranged in a column and fitted into the small diameter portion 7A, and the second connecting pin 26 on the second drawbar 7 side is always upward in the arranged state. It is pressed to generate an urging force. The second drawbar 7 is constantly pushed upward by this urging force.
The tips of the first drawbar 6 and the second drawbar 7 are not in the same advance position, and the second drawbar 7 is always arranged so as to protrude forward from the first drawbar 6.

次に第1のドローバー6と第2のドローバー7のクランプ機構について図2A~図2D、図4A~図4E及び図5に基づいて説明する。
、第1のドローバー6は後述するチャックホルダー51のプルスタッド55側をクランプし、第2のドローバー7は後述するチャックホルダー51の装着部53側をクランプする。
図5に示すように、第1のドローバー6の円筒部6Dには周方向に所定間隔で複数の第1の透孔31が形成されている。各第1の透孔31は第1のドローバー6の円筒部6Dの径方向内外に連通される円径の開口部を有している。各第1の透孔31は内側の開口部径が外側の開口部径よりも小さく内壁がテーパ状となるように構成されている。各第1の透孔31内には第1のボール32が収容されている。第1のボール32の径は第1の透孔31の内側の開口部径より大きく、外側の開口部径よりも小さく構成されている。
第2のドローバー7の先端寄り位置にも周方向に所定間隔で複数の第2の透孔33が形成されている。第2の透孔33の構成は第1の透孔31と同じであるため省略する。また、各第2の透孔33内には第2のボール34が収容されている。第2のボール34の構成・動作は第1のボール32と同じであるため省略する。
Next, the clamping mechanisms of the first drawbar 6 and the second drawbar 7 will be described with reference to FIGS. 2A to 2D, FIGS. 4A to 4E, and FIGS.
The first draw bar 6 clamps the pull stud 55 side of the chuck holder 51 described later, and the second draw bar 7 clamps the mounting portion 53 side of the chuck holder 51 described later.
As shown in FIG. 5, a plurality of first through holes 31 are formed in the cylindrical portion 6D of the first draw bar 6 at predetermined intervals in the circumferential direction. Each first through hole 31 has a circular opening that communicates with the inside and outside of the cylindrical portion 6D of the first drawbar 6 in the radial direction. Each first through hole 31 is configured such that the inner opening diameter is smaller than the outer opening diameter and the inner wall is tapered. A first ball 32 is housed in each first through hole 31. The diameter of the first ball 32 is larger than the diameter of the inner opening of the first through hole 31 and smaller than the diameter of the outer opening.
A plurality of second through holes 33 are also formed at predetermined intervals in the circumferential direction at positions near the tip of the second draw bar 7. Since the configuration of the second through hole 33 is the same as that of the first through hole 31, it is omitted. Further, a second ball 34 is housed in each of the second through holes 33. Since the configuration / operation of the second ball 34 is the same as that of the first ball 32, it is omitted.

第2のドローバー7の大径部7Bの内側であって第2の透孔33よりも上方位置には周方向に所定間隔で第1の凹部35が形成されている。
第1の凹部35は円形の開口部形状とされ第1の透孔31の外側の開口部径と同じ径で構成されている。第1の凹部35は第1のボール32が第1の透孔31内でもっとも内側に進出した状態(図4Aの状態)における第1のボール32の突出量よりもわずかに深い凹部形状となるように構成されている。つまり、第1の凹部35が第1の透孔31に照合された状態で第1のボール32は外側に後退し、もっとも第1の凹部35内に没した状態では第1のボール32は第1のドローバー6の面(つら)から突出することはない。第1の凹部35の壁面は第1の透孔31へ出没しやすいようにテーパ状に形成されている。
第1の凹部35は第1のドローバー6と第2のドローバー7の相対的な位置関係によって第1の透孔31に照合される。第1の凹部35と第1の透孔31が照合されると第1のボール32は遊嵌状態となるため外側に退避可能となり、アンクランプ状態となる。一方、照合されていない場合には第1のボール32が第1の透孔31の内側には若干先端側が突出した状態で内外に移動できず保持されるためクランプ状態となる。本実施の形態ではクランプとは複数の第1のボール32でチャックホルダー51のプルスタッド55や装着部53の軸状の部分をその周囲から押さえ込むことである。
The first recesses 35 are formed at predetermined intervals in the circumferential direction on the inside of the large diameter portion 7B of the second draw bar 7 and above the second through hole 33.
The first recess 35 has a circular opening shape and is configured to have the same diameter as the outer opening diameter of the first through hole 31. The first recess 35 has a concave shape slightly deeper than the protrusion amount of the first ball 32 in the state where the first ball 32 is most inwardly advanced in the first through hole 31 (state of FIG. 4A). It is configured as follows. That is, the first ball 32 retracts outward in a state where the first recess 35 is collated with the first through hole 31, and the first ball 32 is in a state where it is submerged in the first recess 35. It does not protrude from the surface of the drawbar 6 of 1. The wall surface of the first recess 35 is formed in a tapered shape so as to easily appear and disappear in the first through hole 31.
The first recess 35 is collated with the first through hole 31 by the relative positional relationship between the first draw bar 6 and the second draw bar 7. When the first recess 35 and the first through hole 31 are collated, the first ball 32 is in a loosely fitted state, so that it can be retracted to the outside and is in an unclamped state. On the other hand, if they are not collated, the first ball 32 is held in a state where the tip side is slightly protruding inside the first through hole 31 and cannot be moved in or out, so that it is in a clamped state. In the present embodiment, the clamp is to press the pull stud 55 of the chuck holder 51 and the axial portion of the mounting portion 53 from the periphery thereof with a plurality of first balls 32.

主軸筒5の下部内周面5bであってホルダー装着穴18の基部側の近傍位置には周方向に所定間隔で第2の凹部37が形成されている。
第2の凹部37は第2のドローバー7が主軸筒5に干渉するのを避けるために第2の透孔33よりも大きな径に構成されている。また、第2の凹部37が第2の透孔33に照合された状態で第2のボール34がもっとも後退し、第2の凹部37に没した状態では第2のボール34が第2のドローバー7の面(つら)から突出することはないことは、第1のドローバー6側と同様である。第2の凹部37の壁面は第2の透孔33へ出没しやすいようにテーパ状に形成されている。
第2の凹部37は第2のドローバー7が所定の進出位置に配置されることで第2の透孔33に照合される。上記と同様に照合状態で第2のボール34は遊嵌状態となるため外側に退避可能となり、アンクランプ状態となる。一方、照合されていない場合には第2のボール34が若干先端側が突出した状態で内外に移動できず保持されるためクランプ状態となる。
第1の透孔31、第1のボール32、第1の凹部35等によって第1のドローバー6と第2のドローバー7間に第1のクランプ機構が構成される。
第2の透孔33、第2のボール34、第2の凹部37等によって主軸筒5と第2のドローバー7と間に第2のクランプ機構が構成される。
Second recesses 37 are formed at predetermined intervals in the circumferential direction at positions near the base side of the holder mounting hole 18 on the lower inner peripheral surface 5b of the spindle cylinder 5.
The second recess 37 has a diameter larger than that of the second through hole 33 in order to prevent the second draw bar 7 from interfering with the spindle cylinder 5. Further, the second ball 34 is most retracted when the second recess 37 is collated with the second through hole 33, and the second ball 34 is the second drawbar when the second recess 37 is submerged in the second recess 37. It is the same as the first drawbar 6 side that it does not protrude from the surface of No. 7. The wall surface of the second recess 37 is formed in a tapered shape so as to easily appear in the second through hole 33.
The second recess 37 is collated with the second through hole 33 by arranging the second draw bar 7 at a predetermined advance position. Similar to the above, in the collation state, the second ball 34 is in the loosely fitted state, so that it can be retracted to the outside and is in the unclamped state. On the other hand, if they are not collated, the second ball 34 is held in a state where the tip side is slightly protruding and cannot move inward or outward, so that it is in a clamped state.
A first clamp mechanism is formed between the first draw bar 6 and the second draw bar 7 by the first through hole 31, the first ball 32, the first recess 35, and the like.
A second clamp mechanism is formed between the spindle cylinder 5 and the second drawbar 7 by the second through hole 33, the second ball 34, the second recess 37, and the like.

ホルダー装着穴18先端にはチャックホルダー51を主軸装置2に取り付けた際にチャックホルダー51側と噛み合ってチャックホルダー51の周方向への回転を阻止するためのキー39が装着されている。回転シリンダ装置8の上部ハウジング20は主軸装置2の回転に伴って連れ回りしないための回り止めステー40が上部ハウジング20と押さえプレート17との間に連結されている。回転シリンダ装置8にはピストン(ピストンロッド21)の進出位置を検出するドグ41と近接センサ42(進出量検出手段)が配設されている。押さえプレート17上には回転量検出センサ44が設置されている。主軸装置2とともに回転するリング43の速度を検出して図示しないコンピュータ装置に出力してモータ装置4の回転数を制御する。
このように構成された主軸ユニット1はマシニングセンタ内において図示しないサドルに搭載され、図示しないコンピュータ装置の制御によってワークを加工する。
At the tip of the holder mounting hole 18, a key 39 is mounted to prevent the chuck holder 51 from rotating in the circumferential direction by engaging with the chuck holder 51 side when the chuck holder 51 is mounted on the spindle device 2. The upper housing 20 of the rotary cylinder device 8 is connected between the upper housing 20 and the holding plate 17 with a detent stay 40 for preventing the upper housing 20 from rotating with the rotation of the spindle device 2. The rotary cylinder device 8 is provided with a dog 41 for detecting the advance position of the piston (piston rod 21) and a proximity sensor 42 (advancement amount detecting means). A rotation amount detection sensor 44 is installed on the holding plate 17. The speed of the ring 43 rotating together with the spindle device 2 is detected and output to a computer device (not shown) to control the rotation speed of the motor device 4.
The spindle unit 1 configured in this way is mounted on a saddle (not shown) in a machining center, and a workpiece is machined under the control of a computer device (not shown).

本実施の形態では図6及び図7に示す3つ爪のチャックホルダー51を主軸装置2のホルダー装着穴18に装着するものとする。チャックホルダー51は図示しないチャック機構が収容されたホルダー本体52と主軸装置2に装着するための装着部53とから構成されている。装着部53はホルダー本体52と一体的に形成された円錐形状の突起体である。装着部53の外周形状はホルダー装着穴18の内周形状に対応する。ホルダー本体52には3つの爪部54が移動可能に取り付けられている。図6(a)(b)の状態が爪部54がもっとも開き、図7(a)(b)の状態が爪部54がもっとも閉じた状態とされる(チャックした状態)。装着部53の後端からはプルスタッド55が突出させられている。プルスタッド55はホルダー本体52内のチャック機構にレバー部材として連結されており、プルスタッド55が後方に進出する(引っ張られる)ことで爪部54は開いた状態から閉じた状態となる。
プルスタッド55の先端には係合部としての外方に張り出した略楕円体形状の膨出部56が一体的に形成されている。装着部53の先端は円板状に外方に張り出した係合部としてのフランジ部57が一体的に形成されている。フランジ部57に隣接した装着部53とフランジ部57と間には係合部としてのくびれ部58が形成されている。くびれ部58は装着部53の連続したテーパ形状に対して不連続な窪みが全周にわたって首輪状に形成された部分である。フランジ部57はチャックホルダー51のホルダー装着穴18への装着時(テーパ面同士の密着状態)でホルダー装着穴18よりも奥に配置される。
次に、図2A~図2D、図4A~図4Eに基づいて主軸ユニット1における主軸装置2へのチャックホルダー51のクランプ及びアンクランプ動作について説明する。チャックホルダー51を主軸装置2に装着させる際のチャックホルダー51状態は図6(a)(b)の爪部54がもっとも開いた状態がデフォルトである。
In the present embodiment, the three-claw chuck holder 51 shown in FIGS. 6 and 7 is mounted in the holder mounting hole 18 of the spindle device 2. The chuck holder 51 includes a holder main body 52 in which a chuck mechanism (not shown) is housed, and a mounting portion 53 for mounting on the spindle device 2. The mounting portion 53 is a conical protrusion formed integrally with the holder main body 52. The outer peripheral shape of the mounting portion 53 corresponds to the inner peripheral shape of the holder mounting hole 18. Three claws 54 are movably attached to the holder body 52. The state of FIGS. 6 (a) and 6 (b) is the state in which the claw portion 54 is most open, and the state of FIGS. 7 (a) and 7 (b) is the state in which the claw portion 54 is the most closed (chucked state). A pull stud 55 is projected from the rear end of the mounting portion 53. The pull stud 55 is connected to the chuck mechanism in the holder body 52 as a lever member, and when the pull stud 55 advances (pulls) rearward, the claw portion 54 is in a closed state from an open state.
At the tip of the pull stud 55, a substantially ellipsoidal bulging portion 56 as an engaging portion is integrally formed. The tip of the mounting portion 53 is integrally formed with a flange portion 57 as an engaging portion that projects outward in a disk shape. A constricted portion 58 as an engaging portion is formed between the mounting portion 53 adjacent to the flange portion 57 and the flange portion 57. The constricted portion 58 is a portion in which a recess discontinuous with respect to the continuous tapered shape of the mounting portion 53 is formed in a collar shape over the entire circumference. The flange portion 57 is arranged behind the holder mounting hole 18 when the chuck holder 51 is mounted in the holder mounting hole 18 (the tapered surfaces are in close contact with each other).
Next, the clamping and unclamping operations of the chuck holder 51 on the spindle device 2 in the spindle unit 1 will be described with reference to FIGS. 2A to 2D and FIGS. 4A to 4E. The default state of the chuck holder 51 when the chuck holder 51 is mounted on the spindle device 2 is the state in which the claw portion 54 of FIGS. 6A and 6B is most open.

A.図2A及び図4Aはピストンロッド21が下動して第1のドローバー6がもっとも進出(下降)させられた位置であって第1のクランプ機構も第2のクランプ機構も解除された状態である。この進出位置は第1の進出位置に相当する。尚、この位置は近接センサ42で判断されている。
第1の進出位置を図2AにおいてS1とし第1の連結ピン22の位置を基準とする。このS1位置においては、第1のドローバー6が第2のドローバー7を押動面29によってスライドカラー25とともに後方から押動し、この押圧力によって皿バネ集合体28の付勢力に抗して皿バネ集合体28を圧縮し(押し返し)、第2のドローバー7を下動させた状態である。このとき、第1の透孔31内の第1のボール32は第1の凹部35方向への移動が許容され、第2の透孔33内の第2のボール34も第2の凹部37方向への移動が許容されるため、図4Aのように第1及び第2のクランプ機構ともにアンクランプ状態となっている。
この状態でチャックホルダー51を主軸装置2のホルダー装着穴18に装着させていく。ホルダー装着穴18よりも奥側に装着部53とプルスタッド55が進出しても図4Bに示すようにプルスタッド55の膨出部56や装着部53のフランジ部57が第1のボール32(第2のボール34)に干渉して進出が妨害されることはない。
B.次いで、所定の制御動作によってピストンロッド21が第1の進出位置から第1のドローバー6を後退(上昇)させていく。第1のドローバー6が図2Bに示すようにS1からS2に至ると、皿バネ集合体28への押圧力が解除されるため、皿バネ集合体28の付勢力によって第2のドローバー7が後退していく。第2のドローバー7が後退することでまずチャックホルダー51の装着部53の先端のくびれ部58が第2のクランプ機構によってクランプされる。しかし、この時第1のクランプ機構はまだ作動しない。第1のドローバー6の後退に伴って第2のドローバー7がともに後退するため第1のクランプ機構の第1の凹部35は第1の透孔31に面して第1のボール32は後退可能な状態を維持しているからである(図4Cの状態)。
A. 2A and 4A are the positions where the piston rod 21 is moved downward and the first draw bar 6 is most advanced (lowered), and both the first clamp mechanism and the second clamp mechanism are released. .. This advance position corresponds to the first advance position. This position is determined by the proximity sensor 42.
The first advance position is S1 in FIG. 2A, and the position of the first connecting pin 22 is used as a reference. At this S1 position, the first drawbar 6 pushes the second drawbar 7 from behind together with the slide collar 25 by the pushing surface 29, and the pushing pressure causes the disc to resist the urging force of the disc spring assembly 28. The spring assembly 28 is compressed (pushed back) and the second draw bar 7 is moved downward. At this time, the first ball 32 in the first through hole 31 is allowed to move in the direction of the first recess 35, and the second ball 34 in the second through hole 33 is also allowed to move in the direction of the second recess 37. As shown in FIG. 4A, both the first and second clamping mechanisms are in the unclamped state because the movement to the clamp mechanism is allowed.
In this state, the chuck holder 51 is mounted in the holder mounting hole 18 of the spindle device 2. Even if the mounting portion 53 and the pull stud 55 advance to the back side of the holder mounting hole 18, the bulging portion 56 of the pull stud 55 and the flange portion 57 of the mounting portion 53 are the first balls 32 (as shown in FIG. 4B). The second ball 34) is not interfered with and the advance is not hindered.
B. Next, the piston rod 21 retracts (raises) the first draw bar 6 from the first advance position by a predetermined control operation. When the first draw bar 6 reaches S1 to S2 as shown in FIG. 2B, the pressing force on the disc spring assembly 28 is released, so that the second draw bar 7 retracts due to the urging force of the disc spring assembly 28. I will do it. When the second draw bar 7 retracts, the constricted portion 58 at the tip of the mounting portion 53 of the chuck holder 51 is first clamped by the second clamping mechanism. However, at this time, the first clamp mechanism still does not operate. Since the second draw bar 7 retreats together with the retreat of the first draw bar 6, the first recess 35 of the first clamp mechanism faces the first through hole 31 and the first ball 32 can retreat. This is because the state is maintained (the state shown in FIG. 4C).

C.更に、図2Cに示すように第1のドローバー6がS2からS3に後退していくと、第2のドローバー7に対して第1のドローバー6は相対的に後退することとため、第1の凹部35が移動し、チャックホルダー51のプルスタッド55(の膨出部56の根元のくびれたコーナー部分)も第1のクランプ機構によってクランプされる。この状態の第1のドローバー6の進出位置が第2の進出位置となる。この状態で前後二箇所の被クランプ部においてチャックホルダー51はしっかりと主軸装置2に固定されることとなる(図4Dの状態)。
D.更に、図2D及び図4Eに示すように第1のドローバー6がS3からS4に後退していくと、第1のボール32がプルスタッド55の膨出部56と係合するため、プルスタッド55は後方(上方)に引き出されることとなり、チャックホルダー51が図6の状態から図7の状態に変位する(爪部54が閉じる)。工作機械全体の制御としては、C.からD.に移行する間にチャックホルダー51の爪部54に工具等が取り付けられることになる。
このように主軸装置2にチャックホルダー51を装着した状態から逆にチャックホルダー51を取り外す場合には、上記とは逆に上昇状態のピストンロッド21を進出(下降)させ、D.から順にA.に至るように制御する。
C. Further, as shown in FIG. 2C, when the first drawbar 6 recedes from S2 to S3, the first drawbar 6 recedes relative to the second drawbar 7, so that the first drawbar 6 retreats. The recess 35 moves, and the pull stud 55 of the chuck holder 51 (the constricted corner portion at the base of the bulging portion 56) is also clamped by the first clamping mechanism. The advance position of the first drawbar 6 in this state becomes the second advance position. In this state, the chuck holder 51 is firmly fixed to the spindle device 2 at the two clamped portions in the front and rear (state in FIG. 4D).
D. Further, as shown in FIGS. 2D and 4E, when the first draw bar 6 recedes from S3 to S4, the first ball 32 engages with the bulging portion 56 of the pull stud 55, so that the pull stud 55 Is pulled out backward (upward), and the chuck holder 51 is displaced from the state shown in FIG. 6 to the state shown in FIG. 7 (the claw portion 54 is closed). For control of the entire machine tool, C.I. From D. A tool or the like will be attached to the claw portion 54 of the chuck holder 51 during the transition to.
When the chuck holder 51 is removed from the state where the chuck holder 51 is mounted on the spindle device 2 in this way, the piston rod 21 in the ascending state is advanced (descended) in the opposite direction to the above, and the D. In order from A. Control to reach.

上記のように構成することで、実施の形態の主軸ユニット1では次のような効果が奏される。
(1)内側と外側(及び前後)の二重の被クランプ部を有するチャックホルダー51をクランプするために1つのシリンダ装置8のみを駆動させてクランプすることができる。1つのシリンダ装置8のみで実現しているため、主軸ユニット1及び主軸装置2を小型化、軽量化することができる。
(2)ピストンロッド21の進退だけで第1のドローバー6を介して第2のドローバー7を動作させるような機構であり、第2のドローバー7は第1のドローバー6と皿バネ集合体28で進退するため、シンプルな構成で故障しにくい。
(3)第1のドローバー6と第2のドローバー7は直列に配置され、かつ一部重複しているため、主軸装置2の全長や全幅を小型化することができる。
(4)クランプ動作においては、先にチャックホルダー51の装着部53を第2のドローバー7による第2のクランプ機構が作動し、その後にチャックホルダー51のプルスタッド55を第1のドローバー6による第1のクランプ機構が作動してクランプするように時間差でクランプ動作が行われるため、確実に先にチャックホルダー51をホルダー装着穴18に固定することができ、プルスタッド55のクランプの誤動作、例えばプルスタッド55が動いていたり振動していたりして第2のボール34が所定位置でしっかりクランプできないようなクランプミスが生じにくい。
(5)第1のドローバー6は主軸筒5と第2のドローバー7の内周面をそれぞれ案内として進退するため、進退に伴う振動が生じにくい。また、第2のドローバー7も主軸筒5と第1のドローバー6を案内とするため、第2のドローバー7も進退に伴う振動が生じにくい。
With the above configuration, the spindle unit 1 of the embodiment has the following effects.
(1) Only one cylinder device 8 can be driven and clamped in order to clamp the chuck holder 51 having a double clamped portion on the inside and outside (and front and back). Since it is realized by only one cylinder device 8, the spindle unit 1 and the spindle device 2 can be made smaller and lighter.
(2) It is a mechanism that operates the second draw bar 7 via the first draw bar 6 only by advancing and retreating the piston rod 21, and the second draw bar 7 is a first draw bar 6 and a disc spring assembly 28. Since it moves forward and backward, it has a simple structure and is unlikely to break down.
(3) Since the first draw bar 6 and the second draw bar 7 are arranged in series and partially overlap each other, the overall length and width of the spindle device 2 can be reduced.
(4) In the clamping operation, the second clamping mechanism by the second draw bar 7 operates first on the mounting portion 53 of the chuck holder 51, and then the pull stud 55 of the chuck holder 51 is moved by the first draw bar 6. Since the clamping operation is performed with a time lag so that the clamping mechanism of 1 operates and clamps, the chuck holder 51 can be reliably fixed to the holder mounting hole 18 first, and the clamp malfunction of the pull stud 55, for example, pulling. Clamping mistakes such that the second ball 34 cannot be firmly clamped at a predetermined position due to the stud 55 moving or vibrating are unlikely to occur.
(5) Since the first drawbar 6 advances and retreats using the inner peripheral surfaces of the spindle cylinder 5 and the second drawbar 7 as guides, vibration due to advancing and retreating is unlikely to occur. Further, since the second draw bar 7 also uses the spindle cylinder 5 and the first draw bar 6 as guides, the second draw bar 7 is also unlikely to generate vibration due to advancing and retreating.

上記実施の形態は本発明の原理およびその概念を例示するための具体的な実施の形態として記載したにすぎない。つまり、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明は、例えば次のように変更した態様で具体化することも可能である。
・上記実施の形態ではチャック機能を備えたチャックホルダー51をクランプする対象とした例を説明したが、主軸装置2には他のホルダーを装着させるようにしてもよい。例えば、図8(a)(b)に示すような、工具ホルダー60を使用してもよい。工具ホルダー60はホルダー本体61と装着部62を備えている。ホルダー本体61内の取り付け穴61aには図示しない工具の基部が固定されるようになっている。装着部62後端からはスタッド63が突出させられている。スタッド63は進退しない構成である。スタッド63の先端には係合部としての外方に張り出した略楕円体形状の膨出部64が一体的に形成されている。装着部62の先端は円板状に外方に張り出した係合部としてのフランジ部65が一体的に形成されている。フランジ部65に隣接した装着部62とフランジ部65と間には係合部としてのくびれ部69が形成されている。この工具ホルダー60においては装着部62とスタッド63の形状はチャックホルダー51の装着部53と進出していない状態のプルスタッド55と同形状に構成されている。
このような工具ホルダー60も上記のように主軸装置2に2箇所の被クランプ位置で装着することができるため、工具ホルダー60を内外及び前後において主軸装置2にしっかりと取り付けることができる。
The above-described embodiment is merely described as a specific embodiment for exemplifying the principle of the present invention and its concept. That is, the present invention is not limited to the above embodiment. The present invention can also be embodied in a modified manner as follows, for example.
-In the above embodiment, an example in which the chuck holder 51 having a chuck function is to be clamped has been described, but another holder may be mounted on the spindle device 2. For example, the tool holder 60 as shown in FIGS. 8A and 8B may be used. The tool holder 60 includes a holder body 61 and a mounting portion 62. The base of a tool (not shown) is fixed to the mounting hole 61a in the holder body 61. A stud 63 is projected from the rear end of the mounting portion 62. The stud 63 has a structure that does not advance or retreat. A substantially ellipsoidal bulging portion 64 as an engaging portion is integrally formed at the tip of the stud 63. At the tip of the mounting portion 62, a flange portion 65 as an engaging portion protruding outward like a disk is integrally formed. A constricted portion 69 as an engaging portion is formed between the mounting portion 62 adjacent to the flange portion 65 and the flange portion 65. In this tool holder 60, the shapes of the mounting portion 62 and the stud 63 are configured to be the same as the mounting portion 53 of the chuck holder 51 and the pull stud 55 in a non-advanced state.
Since such a tool holder 60 can also be attached to the spindle device 2 at two clamped positions as described above, the tool holder 60 can be firmly attached to the spindle device 2 both inside and outside and in the front-rear direction.

・上記実施の形態では駆動手段としてシリンダ装置8を例示したが、第1のドローバー6を進退させるためには、これ以外の駆動手段、例えばモータ装置を使用することができる。シリンダ装置8も油圧式、空圧式のどちらも使用することが可能である。
・第2のドローバー7を付勢する手段、装置として、他のバネ装置を使用してもよい。また、付勢する装置としてシリンダ装置を使用するようにしてもよい。
・モータ装置4として6相交流サーボモータ以外のモータや、交流方式ではなく直流方式のモータ装置を使用してもよい。
・クランプ機構の径方向に進退する干渉体として、上記では一例として第1及び第2のボール32、34を使用したが、それ以外にもコレットや割爪めを配置して径方向に揺動するように進退するようなクランプ機構であってもよい。
本願発明は上述した実施の形態に記載の構成に限定されない。上述した各実施の形態や変形例の構成要素は任意に選択して組み合わせて構成するとよい。また各実施の形態や変形例の任意の構成要素と、発明を解決するための手段に記載の任意の構成要素または発明を解決するための手段に記載の任意の構成要素を具体化した構成要素とは任意に組み合わせて構成するとよい。これらについても本願の補正または分割出願等において権利取得する意思を有する。
また、意匠出願への変更出願により、全体意匠または部分意匠について権利取得する意思を有する。図面は本装置の全体を実線で描画しているが、全体意匠のみならず当該装置の一部の部分に対して請求する部分意匠も包含した図面である。例えば当該装置の一部の部材を部分意匠とすることはもちろんのこと、部材と関係なく当該装置の一部の部分を部分意匠として包含した図面である。当該装置の一部の部分としては、装置の一部の部材としてもよいし、その部材の部分としてもよい。
-In the above embodiment, the cylinder device 8 is exemplified as the drive means, but in order to advance and retreat the first draw bar 6, other drive means, for example, a motor device can be used. Both the hydraulic type and the pneumatic type can be used for the cylinder device 8.
-Other spring devices may be used as means and devices for urging the second draw bar 7. Further, a cylinder device may be used as the urging device.
-As the motor device 4, a motor other than the 6-phase AC servomotor or a DC type motor device instead of the AC type may be used.
-The first and second balls 32 and 34 were used as an example in the above as an interfering body that advances and retreats in the radial direction of the clamp mechanism, but in addition to this, collets and split claws are arranged to swing in the radial direction. It may be a clamp mechanism that moves forward and backward.
The invention of the present application is not limited to the configuration described in the above-described embodiment. The components of each of the above-described embodiments and modifications may be arbitrarily selected and combined. Further, any component of each embodiment or modification, and any component described in the means for solving the invention or any component described in the means for solving the invention are embodied. It may be configured in any combination with. We also intend to acquire the rights to these in the amendment or divisional application of the present application.
In addition, he intends to acquire the rights to the whole design or the partial design by filing a change application to a design application. Although the entire drawing of the device is drawn with a solid line, it is a drawing including not only the whole design but also the partial design requested for a part of the device. For example, it is a drawing which includes a part of the device as a partial design regardless of the member as well as a part of the member of the device as a partial design. The part of the device may be a part of the device or a part of the member.

2…主軸装置、6…第1のドローバー、7…第2のドローバー、8…駆動手段としての回転シリンダ装置、28…付勢手段としての皿バネ集合体、51…ホルダーとしてのチャックホルダー、55…レバー部材としてのプルスタッド、58、69…第2の被クランプ部としての装着部のくびれ部、60…ホルダーとしての工具ホルダー、63…レバー部材としてのスタッド。 2 ... spindle device, 6 ... first draw bar, 7 ... second draw bar, 8 ... rotary cylinder device as drive means, 28 ... disc spring assembly as urging means, 51 ... chuck holder as holder, 55. ... Pull studs as lever members , 58, 69 ... Constricted portion of mounting portion as second clamped portion, 60 ... Tool holder as holder, 63 ... Studs as lever member .

Claims (13)

内側と外側に二重に配置された第1の被クランプ部と第2の被クランプ部とをその基部側に有する工具用又はワーク用のホルダーを主軸先端に装着して使用する主軸装置において、
前記ホルダーの前記第1の被クランプ部をクランプする第1のクランプ機構を前端側に備えた第1のドローバーと、前記ホルダーの前記第2の被クランプ部をクランプする第2のクランプ機構を前端側に備えた第2のドローバーとを備え、前記第1のドローバーと前記第2のドローバーは主軸筒内で一部が重複するように直列に配置させられ、
前記第1のドローバーは駆動手段によって駆動され前記主軸筒内を進退可能とされるとともに、前記第2のドローバーは前記主軸筒基部方向に付勢手段によって付勢されており、前記第1のドローバーの前進に伴って前記第2のドローバーは前記第1のドローバーに直接的又は間接的に押動されて前記付勢手段による付勢力に抗して前進させられるように構成され、
前記第1のドローバーが第1の進出位置で前記第1のクランプ機構が解除されるとともに前記第2のドローバーを押動し、押動された前記第2のドローバーが前記付勢手段の付勢力に抗して進出することで前記第2のクランプ機構も解除され、
前記第1のドローバーが前記第1の進出位置よりも後退した第2の進出位置に移動することに伴って前記第1のドローバーの前記第1のクランプ機構が作動されるとともに、前記第2のドローバーへの押動作用が解除され前記第2のドローバーが前記付勢手段の付勢力によって後退することで前記第2のクランプ機構が作動されることを特徴とする主軸装置。
In a spindle device used by attaching a holder for a tool or a work having a first clamped portion and a second clamped portion arranged doubly on the inside and the outside on the base side thereof to the tip of the spindle.
The front end is a first draw bar provided with a first clamping mechanism for clamping the first clamped portion of the holder on the front end side, and a second clamping mechanism for clamping the second clamped portion of the holder. A second drawbar provided on the side is provided, and the first drawbar and the second drawbar are arranged in series so as to partially overlap in the spindle cylinder.
The first drawbar is driven by a driving means so that it can move forward and backward in the spindle cylinder, and the second drawbar is urged by an urging means toward the base of the spindle cylinder, and the first drawbar is used. The second drawbar is configured to be directly or indirectly pushed by the first drawbar to advance against the urging force of the urging means.
When the first draw bar is released at the first advance position, the first clamp mechanism is released and the second draw bar is pushed, and the pushed second draw bar is the urging force of the urging means. The second clamp mechanism is also released by advancing against
As the first drawbar moves to a second advance position retracted from the first advance position, the first clamp mechanism of the first drawbar is activated and the second advance position is activated. A spindle device characterized in that the second clamp mechanism is operated by releasing the push operation to the draw bar and retracting the second draw bar by the urging force of the urging means.
前記第1のドローバーは前記第2のドローバーの内周面に接する外周面を備え、前記内周面と前記外周面に案内されて前後にスライド移動することを特徴とする請求項1に記載の主軸装置。 The first drawbar according to claim 1, wherein the first draw bar has an outer peripheral surface in contact with the inner peripheral surface of the second draw bar, and is guided by the inner peripheral surface and the outer peripheral surface to slide back and forth. Main shaft device. 前記第1のクランプ機構と前記第2のクランプ機構とは前後方向にずれた位置に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の主軸装置。 The spindle device according to claim 1 or 2, wherein the first clamp mechanism and the second clamp mechanism are arranged at positions displaced in the front-rear direction. 前記第1のクランプ機構は前記主軸の径方向に進退する干渉体を有し、前記第1のドローバーが前記第1の進出位置に配置された状態において、前記第1の被クランプ部をクランプする前記干渉体が、前記第2のドローバーの内周面に形成された収容部に面した位置に配置されることによって前記第1のクランプ機構が解除されることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の主軸装置。 The first clamping mechanism has an interfering body that advances and retreats in the radial direction of the main shaft, and clamps the first clamped portion in a state where the first draw bar is arranged at the first advance position. Claims 1 to 3 are characterized in that the first clamping mechanism is released by arranging the interfering body at a position facing the accommodating portion formed on the inner peripheral surface of the second draw bar. The spindle device according to any one of. 前記第2のクランプ機構は前記主軸の径方向に進退する干渉体を有し、前記第1のドローバーが前記第1の進出位置に配置された状態において、前記第2の被クランプ部をクランプする前記干渉体が、前記主軸筒の内周面に形成された収容部に面した位置に配置されることによって前記第2のクランプ機構が解除されることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の主軸装置。 The second clamping mechanism has an interfering body that advances and retreats in the radial direction of the main shaft, and clamps the second clamped portion in a state where the first draw bar is arranged at the first advancing position. Any of claims 1 to 4, wherein the second clamp mechanism is released by arranging the interfering body at a position facing the accommodating portion formed on the inner peripheral surface of the spindle cylinder. The spindle device described in Clamp. 前記第1の進出位置から前記第2の進出位置に前記第1のドローバーが後退する際に、前記第2のドローバーの前記第2のクランプ機構が作動された後に前記第1のドローバーの前記第1のクランプ機構が作動することを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の主軸装置。 When the first drawbar retracts from the first advance position to the second advance position, the second clamp mechanism of the second drawbar is activated and then the first of the first drawbar. The spindle device according to any one of claims 1 to 5, wherein the clamp mechanism of No. 1 is operated. 前記第1のドローバー及び前記第2のドローバーと前記主軸筒との間には前記第1のドローバー及び前記第2のドローバーの軸方向の進退を許容し、前記主軸筒に対する周方向の相対回動を規制する規制手段が配設されていることを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載の主軸装置。 The first drawbar and the second drawbar are allowed to move forward and backward in the axial direction between the first drawbar and the second drawbar, and the relative rotation in the circumferential direction with respect to the main shaft cylinder. The spindle device according to any one of claims 1 to 6, wherein a regulating means for regulating the above is disposed. 前記ホルダーが前記主軸筒の先端に形成されたホルダー装着穴に装着されていることを特徴とする請求項1~7のいずれかに記載の主軸装置。 The spindle device according to any one of claims 1 to 7, wherein the holder is mounted in a holder mounting hole formed at the tip of the spindle cylinder. 前記ホルダーには前記ホルダー装着穴に装着される装着部から後方に突出する可動式のレバー部材が形成されるとともに前記レバー部材には前記第1の被クランプ部が形成され、前記装着部には前記レバー部材を包囲する位置に前記第2の被クランプ部が形成されていることを特徴とする請求項8に記載の主軸装置。 The holder is formed with a movable lever member protruding rearward from the mounting portion mounted in the holder mounting hole, the lever member is formed with the first clamped portion, and the mounting portion is formed with the first clamped portion. The spindle device according to claim 8, wherein the second clamped portion is formed at a position surrounding the lever member. 前記第1のドローバーは第2の進出位置で前記第1のクランプ機構を作動させて前記レバー部材に形成された前記第1の被クランプ部をクランプし、前記第2の進出位置よりも後退した第3の進出位置に前記レバー部材を移動させることを特徴とする請求項9に記載の主軸装置。 The first drawbar operates the first clamping mechanism at the second advancing position to clamp the first clamped portion formed on the lever member, and retracts from the second advancing position. The spindle device according to claim 9, wherein the lever member is moved to a third advance position. 前記第1の被クランプ部にはクランプ状態で前記第1のクランプ機構と係合する第1の係合部が形成されていることを特徴とする請求項8~10のいずれかに記載の主軸装置。 The spindle according to any one of claims 8 to 10, wherein the first clamped portion is formed with a first engaging portion that engages with the first clamp mechanism in a clamped state. Device. 前記第2の被クランプ部にはクランプ状態で前記第2のクランプ機構と係合する第2の係合部が形成されていることを特徴とする請求項8~11のいずれかに記載の主軸装置。 The spindle according to any one of claims 8 to 11, wherein a second engaging portion that engages with the second clamping mechanism is formed in the second clamped portion in a clamped state. Device. 請求項1~12のいずれかに記載の主軸装置を搭載した工作機械。 A machine tool equipped with the spindle device according to any one of claims 1 to 12.
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