JP7295600B1 - 主軸装置、主軸装置を搭載した工作機械及びバランシングマシン - Google Patents

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８と第２のドローバー９は主軸筒内で重複しかつ直列に配置させられる。第１のドローバー８が当て金１７によって押動されて進出すると第１の皿バネ集合体１０の付勢力に抗して前進させられ第１のクランプ機構は解除され、それと共に第２のドローバー７も第２の皿バネ集合体１１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。当て金１７が後退することに伴って第１及び第２の皿バネ集合体１０、１１の付勢力によって第１及び第２のドローバー８、９の第１及び第２のクランプ機構が作動させられる。【選択図】図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せて使用する主軸装置及び主軸装置を搭載した工作機械及びバランシングマシン等に関するものである。

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。

特開２０１０－２８４７６８号公報

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押動手段を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つの押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、主軸装置を搭載した工作機械及びバランシングマシン等を提供するものである。

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有する第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有する第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のドローバーは前記主軸筒内で直列に配置させられるとともに、進退可能に配置させられ、前記第１のドローバーは、押動手段によって進出方向に押圧されることで第１の付勢手段による付勢力に抗して前進させられ、前記第２のドローバーは前記第１のドローバーの前進に伴って前記第１のドローバーに直接的又は間接的に押動されて第２の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、前記押動手段によって前進させられた前記第１のドローバーは所定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１のドローバーに押動された前記第２のドローバーの前記第２のクランプ機構も解除され、
前記押動手段による押圧力の解除に伴って前記所定の進出位置にある前記第１のドローバー及び前記第２のドローバーは、それぞれ前記第１の付勢手段及び前記第２の付勢手段の付勢力によって前記主軸筒基部方向に後退し、前記第１のドローバーの前記第１のクランプ機構と前記第２のドローバーの前記第２のクランプ機構が作動されるようにした。
これによって、押動手段によって押すだけで第１のクランプ機構と第２のクランプ機構の解除ができる。また、押動手段を退避させることで第１の付勢手段及び第２の付勢手段の付勢力の作用のみで第１のクランプ機構と第２のクランプ機構を作動させことができ、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構造が簡単になり、主軸装置の小型化・低コスト化に貢献することとなる。

「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の被クランプ部の配置位置は第２の被クランプ部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２のクランプ機構を前端側に備えている。第２のドローバーは第１のドローバーの前進に伴って記第１のドローバーに直接的又は間接的に押動される関係にある。第１のドローバーと第２のドローバーは直列に配置させられるが一部重複していてもよい。
「押動手段」は例えば、油圧シリンダ装置、エアシリンダ装置、モータ装置等を駆動源とする例えばラム（ピストン）のような押圧部材を備えることがよい。押動手段（押圧部材）は第１のドローバーと連結されていても、連結されていなくてもよい。連結されていない場合には単に押動のために接するだけであるため主軸筒が回転する際の負荷にならない。
「第１の付勢手段」は、押動手段が第１のドローバーを押圧して第１のドローバーを進出させる際に、その進出に伴って圧縮され付勢力を内在することとなる。押動手段からの押圧力が解除されることで付勢力によって第１のドローバーを主軸筒基部方向に後退させることとなる。第１の付勢手段は当初からある程度の付勢力をすでに内在していることがよく、その付勢力によって常に第１のドローバーを主軸筒基部方向に押すような構成であることがよい。
「第２の付勢手段」は、第１のドローバーが押動手段によって押動されて前進し、それに伴って第２のドローバーも前進する際に第２のドローバーに圧縮され付勢力を内在することとなる。押動手段からの押圧力が解除されることで付勢力によって第２のドローバーを主軸筒基部方向に後退させることとなる。第２の付勢手段は当初からある程度の付勢力をすでに内在していることがよく、その付勢力によって第２のドローバーを主軸筒基部方向に押すような構成であることがよい。
第１及び第２の付勢手段は例えば、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ていたり、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。

「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旋盤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。

また、第２の手段として、前記押動手段は前記第１のドローバーを押圧していない場合には第１のドローバーと接することのない位置に退避するようにした。
これによって第１のクランプ機構と第２のドローバーの前記第２のクランプ機構が作動してホルダーがクランプされた場合に押動手段が主軸筒側の負荷となることがないため、主軸装置が回転する際のエネルギーロスや回転むらが軽減されることとなる。
また、第３の手段として、前記第２の付勢手段を付勢した際に得られる付勢力は前記第１の付勢手段を付勢した際に得られる付勢力よりも大きくなるようにした。
これによって押動手段の押動によって第１のクランプ機構と第２のドローバーが解除されている状態から押動手段による押圧力が解除される場合に、まず第２の付勢手段の付勢力によって第２のドローバーの第２のクランプ機構が作動され、その後に時間差で第１のドローバーの第１のクランプ機構が作動されることとなる。
また、第４の手段として、前記所定の進出位置から前記第１のドローバーが後退する際には、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。
第３の手段及び第４の手段では、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５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のドローバー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６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、例えばホルダーの第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。

また、第７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８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を配置してもよい。

また、第９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。
また、第１０の手段として、ワーク用の前記ホルダーは進退可能なレバー部材に前記第１の被クランプ部が形成される構造とされ、前記主軸先端に装着された前記ホルダーに前記第２のクランプ機構が作動した状態で前記第１の被クランプ部を介して前記レバー部材が引き出されてアンクランプ状態の前記ワークがクランプされ、前記第１のドローバーが前進することで前記レバー部材は押し戻されクランプ状態の前記ワークがアンクランプされるようにした。
これによって、第２のクランプ機構を作動させてワーク用のホルダーをクランプした状態で第１のドローバーによってレバー部材を進退させることができるため、第１のドローバーの第1のクランプ機構のみでワークのクランプ・アンクランプが可能となっている。レバー部材とは例えばプルスタッドやプルボルト等である。
また、第１１の手段として、前記前記第１の付勢手段及び前記第２の付勢手段は圧縮バネ装置であり、前記第１のドローバー及び前記第２のドローバーを後退方向に付勢するようにした。
このように圧縮バネ装置を使用することで、第１のドローバー及び第２のドローバーを後退方向に付勢するための付勢手段の軽量化・コンパクト化に貢献する。
また、第１２の手段として、第１～第１１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。
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バランシングマシンとすることがよい。
工作機械としては、例えばＮＣ旋盤工作機械やマシニングセンタ、更にＡＴＣ付きＮＣ旋盤工作機械がよい。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。

上記発明では、押動手段によって押すだけで第１のクランプ機構と第２のクランプ機構の解除ができる。また、押動手段を退避させることで第１の付勢手段及び第２の付勢手段の付勢力の作用のみで第１のクランプ機構と第２のクランプ機構を作動させことができ、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構造が簡単になり、主軸装置の小型化・低コスト化に貢献することとなる。

実施の形態１の主軸ユニットの一部破断縦断面図。 同じ実施の形態１の主軸ユニットの主軸装置において、当て金で第１のドローバーを押圧していない第１のドローバーと第２のドローバーがもっとも後退した状態を説明する装置要部の縦断面図。 同じ実施の形態１の主軸ユニットの主軸装置において、当て金で第１のドローバーを押圧して第１のドローバーのみが下動した状態を説明する装置要部の縦断面図。 同じ実施の形態１の主軸ユニットの主軸装置において、当て金で第１のドローバーを押圧して第１のドローバーと第２のドローバーがもっとも下動した状態を説明する装置要部の縦断面図。 図２Ｃの状態の主軸ユニットの主軸装置に対しホルダーを着脱している途中の状態を説明する装置要部の縦断面図。 同じ実施の形態１の主軸ユニットの主軸装置において、押圧状態の当て金が少し上がり、第２のドローバーのみが上動してホルダーのフランジ部がクランプされた状態（第２のクランプ機構が作動した状態）を説明する装置要部の縦断面図。 同じ実施の形態１の主軸ユニットの主軸装置において、押圧状態の当て金が完全に離脱して、第１のドローバーと第２のドローバーの両方が上動してホルダーの膨出部とフランジ部がそれぞれクランプされた状態（第１クランプ機構と第２のクランプ機構が両方作動した状態）を説明する装置要部の縦断面図。 同じ実施の形態１の主軸ユニットの主軸装置において、押圧状態の当て金が完全に離脱して、第１のドローバーと第２のドローバーの両方が上動してホルダーの膨出部とフランジ部がそれぞれクランプされた状態（第１クランプ機構と第２のクランプ機構が両方作動した状態）を説明する装置要部の縦断面図。 同じ実施の形態１の主軸ユニットの主軸装置のクランプ機構周辺において、ホルダーの膨出部とフランジ部がそれぞれクランプされた状態で第１のドローバーが大きく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。 同じ実施の形態１の主軸ユニット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ロックされて出没不能となる位置に進出している状態を説明する拡大説明図。 同じ実施の形態１の主軸ユニット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。 同じ実施の形態１の主軸ユニットの主軸装置のクランプ機構周辺において、図４Ｂの状態で装着途中あるいは取り外し途中のホルダーの膨出部とフランジ部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。 同じ実施の形態１の主軸ユニットの主軸装置のクランプ機構周辺において、第２のドローバーが図４Ｃの状態から後退してホルダーのフランジ部がクランプされている状態を説明する拡大説明図。 同じ実施の形態１の主軸ユニット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の状態から後退してホルダーの膨出部とフランジ部が共にクランプされている状態を説明する拡大説明図。 第１のドローバー先端の部分拡大斜視図。 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。 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。 実施の形態２の主軸ユニットの一部破断縦断面図。 工具チャックホルダーの（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図。 実施の形態３のバランシングマシンの概要を模式的に説明する説明図。

以下、図面に基づいて実施の形態を説明する。
＜実施の形態１＞
図１に示すように、自動工具交換装置としての主軸ユニット１は、主軸装置２と、主軸装置２の周囲に配設されたハウジング３に包囲されたベアリングユニット４、主軸回転機構５及びシリンダ装置６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。主軸ユニット１は図示しない主軸用フレームによって支持されている。
図１及び図２Ａ～図２Ｆ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７を備えている。主軸筒７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７内には第１のドローバー８と第２のドローバー９が収容されている。第１のドローバー８と主軸筒７の間には第１の付勢手段としての第１の皿バネ集合体１０が配設されている。第２のドローバー９と主軸筒７の間には第２の付勢手段としての第２の皿バネ集合体１１が配設されている。

主軸装置２はベアリングユニット４に包囲されている。ベアリングユニット４は主軸ユニット１において主軸装置２を回転可能に支持する部分となる。ベアリングユニット４の内筒部４Ａは主軸装置２に固定され主軸装置２と一緒に回転する部分となる。ベアリングユニット４の外筒部４Ｂはハウジング３側に固定され回転しない部分とされる。ハウジング３は図示しない主軸用フレームによって支持されている。
主軸筒７上部の第１の筒部７Ａの外周には主軸回転機構５を構成する第１のプーリー１２が固着されている。第１のプーリー１２から離間した側方位置には第２のプーリー１３が図示しない主軸用フレーム側に固定された軸受によって支持されている。第１のプーリー１２と第２のプーリー１３の外周には駆動伝達用のベルト１４が巻回されている。第２のプーリー１３と同軸にモータ装置１５の出力軸１５ａが接続されている。モータ装置１５は図示しない主軸用フレーム側において支持されている。
主軸筒７の上部位置にはシリンダ装置６が配設されている。シリンダ装置６は図示しない主軸用フレーム側において支持されている。シリンダ装置６は図示しないエアコンプレッサーによって駆動させられたピストンロッド６ａが進出する。ピストンロッド６ａは下方に向かって出没するように配置され、ピストンロッド６ａ先端には円柱形状の当て金１７が連結されている。

次に、主軸装置２についてより詳しく説明する。
図１、図２Ａ～図２Ｆに示すように、主軸筒７の前端側には主軸キャップ１８が連結されている。主軸キャップ１８は上下方向に連通した横断面円形となる筒体である。主軸キャップ１８は主軸筒７の前端に嵌挿された状態で固定される。主軸筒７は３つの異なる内径寸法の領域を有し、上方から順に第１の筒部７Ａ～第３の筒部７Ｃとされている。主軸筒７はこの順で徐々に内径が大きく構成されている。主軸キャップ１８の内周面には下方ほど大径となるようなテーパ面形状のホルダー装着穴１９が形成されている。主軸キャップ１８は主軸筒７とともに主軸装置２の筺体２０を構成する。
筺体２０の内部空間には第１のドローバー８と第２のドローバー９が一部重複するように直列に配設されている。
主軸筒７の第２の筒部７Ｂ内には固定リング２１が固着されている。固定リング２１の中央には上下方向に連通する通路２３が形成されている。

第１のドローバー８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、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８は、第１の大径部８Ａと第１の大径部８Ａに隣接して下方（前方）に延出されるより径の小さな小径部８Ｂと、小径部８Ｂの先端側に連結されたもっとも大きな径の第２の大径部８Ｃを有している。第２の大径部８Ｃの前端は第２の大径部８Ｃと同じ外形に構成された円筒形状形成された円筒部８Ｄとされている。円筒部８Ｄ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後端側を収容し膨出部５６をクランプする位置となる。第１のドローバー８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８の第１の大径部８Ａの周囲には第１の皿バネ集合体１０が配設されている。第１の皿バネ集合体１０は第１の大径部８Ａと主軸筒７との間に配置されるとともに、上下方向においては第１の大径部８Ａの上端に固着されたナット２５と固定リング２１との間に付勢された状態で挟まれるように配置されている。
第２のドローバー９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ている。第２のドローバー９は筒状の本体９Ａと、本体９Ａの上部寄り外周に張り出して形成されたフランジ部９Ｂと、本体９Ａとフランジ部９Ｂとの間にある隔壁９Ｃと、上方にリング状に突出したリング部９Ｄとから構成されている。隔壁９Ｃには通路２６が形成されている。
第２のドローバー９は本体９Ａの下部寄り部分が主軸キャップ１８内に収容されて内周面１８ａと密着させられ、フランジ部９Ｂ外周が主軸筒７の第２の筒部７Ｂと密着させられている。このような密着構造によって第２のドローバー９が上下方向に直線的にスライド移動する際の案内がされることとなる。本体９Ａの先端寄りの内部空間は後述するチャックホルダー５１のフランジ部５７を収容しくびれ部５８をクランプする位置となる。
第２のドローバー９の本体９Ａの周囲には第２の皿バネ集合体１１が配設されている。第２の皿バネ集合体１１は本体９Ａと主軸筒７との間に配置されるとともに、上下方向においてはフランジ部９Ｂと主軸キャップ１８との間に付勢された状態で挟まれるように配置されている。第２のドローバー９と固定リング２１の間には第２のドローバー９の周方向の回転を防止するためのピン２７が配設されている。ホルダー装着穴１９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２８が装着されている。

このような構成の第１のドローバー８及び第２のドローバー９の筺体２０（主軸筒７と主軸キャップ１８）に対する配置状態について説明する。
第２のドローバー９は筒状の筺体２０内においてスライド移動可能に配置されるとともに、自身も筒状に構成されて第１のドローバー８を収容して第１のドローバー８のスライド移動を許容する。第１のドローバー８は下部寄りにおいて第２のドローバー９内にスライド移動可能に収容される。つまり、筺体２０と第１のドローバー８と第２のドローバー９によって内外に重複した二重のスライド機構が構成されることとなる。
第１のドローバー８は第１の大径部８Ａの下端寄りが第２のドローバー９側のリング部９Ｄに収容され、小径部８Ｂが第２のドローバー９側の隔壁９Ｃの通路２６を連通し、第２の大径部８Ｃが第２のドローバー９側の本体９Ａ内に配置される。各部材とも密着状態で配置され第１のドローバー８が上下方向に直線的にスライド移動する際に案内がされることとなる。
第１のドローバー８は第１の大径部８Ａの下端が第２のドローバー９側の隔壁９Ｃ上面に当接することでそれ以上の下動が規制されることとなる。その位置をもっとも下位置として上方側には隔壁９Ｃ下面に第２の大径部８Ｃの上端が当接することでそれ以上の上動が規制されることとなる。第２のドローバー９はフランジ部９Ｂ上面が主軸筒７の第２の筒部７Ｂの下面２８と当接することでそれ以上の上動が規制されることとなる。また、第２のドローバー９は本体９Ａの前端が主軸キャップ１８内周において内方に張り出した棚部２９に当接することでそれ以上の下動が規制されることとなる。第１のドローバー８の円筒部８Ｄ先端は第２のドローバー９の先端よりも常に後退した位置に配置される。

次に第１のドローバー８と第２のドローバー９のクランプ機構について図２Ａ～図２Ｆ、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８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９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８の円筒部８Ｄ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８の円筒部８Ｄ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９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と同じであるため詳しい説明は省略する。

第２のドローバー９の本体９Ａ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や図４Ｅ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８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８と第２のドローバー９と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。

主軸筒７の下部内周面７ａであってホルダー装着穴１９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９が主軸筒７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９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８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９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８と第２のドローバー９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７と第２のドローバー９と間に第２のクランプ機構が構成される。

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。

本実施の形態１では図６（ａ）（ｂ）及び図７（ａ）（ｂ）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１９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１９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１９への装着時（テーパ面同士の密着状態）でホルダー装着穴１９よりも奥に配置される。

次に、図２Ａ～図２Ｆ、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の状態は図６（ａ）（ｂ）の爪部５４がもっとも開いた状態がデフォルト状態である。
Ａ．図２Ａ及び図４Ａは第１のドローバー８が第１の皿バネ集合体１０の付勢力によってもっとも上方に押し上げられ、第２のドローバー９が第２の皿バネ集合体１１の付勢力によってもっとも上方に押し上げられている状態である。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のドローバー８の初期進出位置となる。初期進出位置を図２ＡにおいてＳ１とし第１のドローバー８の末端位置を基準とする。尚、以下の第１のドローバー８の末端位置は図示しない近接センサで判断されている。
第１の皿バネ集合体１０による第１のドローバー８への付勢状態と、第１の皿バネ集合体１０による第１のドローバー８への付勢状態についてより詳しく説明する。第１の皿バネ集合体１０は固定リング２１を基準としてナット２５を押圧している。そしてナット２５を介して第１のドローバー８が上方に押し上げられることとなる。第１のドローバー８は第２の大径部８Ｃの上端がリング部９Ｃに当接することでそれ以上の上動は規制されることとなる。また、第２の皿バネ集合体１１は主軸キャップ１８を基準としてフランジ部９Ｂを押圧している。そしてフランジ部９Ｂを介して第２のドローバー９が上方に押し上げられることとなる。フランジ部９Ｂは第２の筒部７Ｂの下面２８と当接するためそれ以上の上動が規制されることとなる。
このとき、図４Ａに示すように、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ていないクランプ位置にロックされている。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ていないクランプ位置にロックされている。つまり、この状態ではチャックホルダー５１は第１のボール３２と第２のボール３４と干渉するため未だ接続不能状態である。

Ｂ．次いで、所定の制御動作によってシリンダ装置６のピストンロッド６ａ先端の当て金１７が下動し、第１のドローバー８を下方向に押圧する。当て金１７の下動によって、第１のドローバー８を上方に押し上げている第１の皿バネ集合体１０による付勢力に抗して第１のドローバー８は下動させられていく。第１のドローバー８は図２ＡのＳ１の位置から図２ＢのＳ２の位置に移動する。このとき、第１の皿バネ集合体１０よりも第２の皿バネ集合体１１の方がバネ力が強いため、第１の皿バネ集合体１０が当て金１７の下動によって圧縮されている段階では第２の皿バネ集合体１１は圧縮されない。つまり、第１のドローバー８のみが下動し、第２のドローバー９は下動せずその位置に留まったままである。
図２Ｂは第１のドローバー８が下動し、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アンクランプ状態となる。一方、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ていないクランプ位置のままである。

Ｃ．当て金１７が更に下動すると、第１の皿バネ集合体１０を最大に圧縮あるいは圧縮することによる付勢力が第２の皿バネ集合体１１の付勢力を上回った段階で、最大に下動している第１のドローバー８を介して第２のドローバー９を下方向に押圧する。この段階で当て金１７の下動によって第２のドローバー９を上方に押し上げている第２の皿バネ集合体１１による付勢力に抗して第２のドローバー９は下動させられていく。図２Ｃは第１のドローバー８がＳ１、Ｓ２より下がったＳ３の位置に移動した状態であり、第２のドローバー９がもっとも下動した状態である。
このとき、図４Ｂに示すように、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アンクランプ位置にある。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アンクランプ位置にある。つまり、チャックホルダー５１が接続可能状態となる。

Ｄ．図２ＤのようにＣ．の状態で所定の制御動作によってチャックホルダー５１を主軸装置２のホルダー装着穴１９に装着させていく。ホルダー装着穴１９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４Ｃ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。
Ｅ．チャックホルダー５１を主軸装置２のホルダー装着穴１９に対して装着完了した状態で、所定の制御動作によって当て金１７を上動させる。すると、図２Ｅのように加重の解除とともに圧縮されていた第２の皿バネ集合体１１がその強い付勢力を解除し、第２のドローバー９を再び上方に押し上げることとなる。このときの位置をＳ３より上がったＳ４とする。第２のドローバー９の上動に伴ってチャックホルダー５１の装着部５３の後端のくびれ部５８が第２のクランプ機構によって（第２のボール３４によって）クランプされる。しかし、この段階では当て金１７が上動している途中であるため、まだ第１のドローバー８は作動していない（図４Ｄの状態）。

Ｆ．当て金１７が更に上動すると、加重の解除とともに圧縮されていた第１の皿バネ集合体１０がその強い付勢力を解除し、図２Ｆのように第１のドローバー８を再び上方に押し上げることとなる。これによって第１のドローバー８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（第１のボール３２によって）クランプされる。
このように第１のクランプ機構が作動してプルスタッド５５がクランプされた状態で続いて（実際には当て金１７上動に伴って瞬時に）第１のドローバー８の上方への押し上げ（つまり、上方への後退）によってプルスタッド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の爪部５４が閉じることとなる。このときの第１のドローバー８の位置をＳ４より上がったＳ５とする。チャックホルダー５１をクランプしているため、Ｓ５はＳ１よりは下がった位置となる。図２Ｆでは図６（ａ）（ｂ）の状態で図示しないワークをチャックしたと仮定し、爪部５４がわずかに移動した場合を図示する。そのため、ここでは図７（ａ）（ｂ）ほどには爪部５４は閉じない。

Ｇ．Ｆ．はワークをチャックしていない、つまり図７（ａ）（ｂ）のように爪部５４の移動が大きい場合の動作を示している。図３Ａに示すように、図２Ｆに比べてプルスタッド５５の引き出し代が大きいため第１のドローバー８はよりＳ４より上がったＳ６の位置に配置されている（図３Ｂの状態）。
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、上記とは逆に当て金１７を進出（下降）させ、Ｆ．（Ｇ．）から順にＡ．に至るように制御する。上記では動きの各段階を説明するためにあえて第１のドローバー８や第２のドローバー９が別々に動作するような図を示したが、当て金１７の動きや第１の皿バネ集合体１０や第２の皿バネ集合体１１の付勢力の解除等の動きは瞬時であるため、実際にはチャックホルダー５１を装着した際の第１のクランプ機構と第２のクランプ機構の作動はほぼ同時に実行される。

上記のように構成することで、実施の形態１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、押動手段として１つのシリンダ装置６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６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に連結された当て金１７の進退だけで第１のドローバー８を介して第２のドローバー９を動作させるような機構であり、第１のドローバー８は第１の皿バネ集合体１０で、第２のドローバー９は第２の皿バネ集合体１１で進退するため、シンプルな構成で故障しにくい。
（３）第１の皿バネ集合体１０の付勢力のみでチャックホルダー５１のプルスタッド５５を第１のクランプ機構によりクランプするとともに、上方（後方）に引っ張り上げることができるため、主軸装置２の小型化、軽量化に貢献する。
（４）第１のドローバー８と第２のドローバー９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。
（５）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９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８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１９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。
（６）チャックホルダー５１をクランプする際には当て金１７が後退して第１のドローバー８とは接触しなくなるため、その後に主軸装置２を回転させる際にシリンダ装置６側が負荷とならず回転する際のエネルギーロスや回転むらが軽減されることとなる。
（７）主軸装置２はシリンダ装置６が負荷とならず高速回転が可能であるため、例えばＮＣ旋盤装置での加工だけではなくマシニングセンタでの加工にも適しており、どちらにも転用可能な境のない工作機械を提供することができる。

＜実施の形態２＞
実施の形態２は実施の形態１のバリエーションであって主軸装置２を回転させるための主軸回転機構５としてモータ装置１５とプーリー１２、１３を使用しない例である。また、第１のドローバー８を押動する手段として当て金１７ではない例である。実施の形態１と同様の機能の部材については同じ符号を付すことで詳しい説明は省略する。
図８に示すように、実施の形態２の主軸ユニット７１は主軸回転機構としての図示しないスピンドルモータ装置を備え、スピンドルモータ装置に連結されたカプリング７２は主軸装置２の主軸筒７に直接連結されている。これによってカプリング７２からの回転力が主軸装置２に伝達される。主軸ユニット７１の上部位置には主軸筒７を包囲するようにシリンダ装置７３が配設されている。シリンダ装置７３はハウジング３側に固定され回転しない部分とされる。シリンダ装置７３内には押動手段としてのピストン７４が上下方向に進退可能に配設されている。ピストン７４はシリンダ装置７３の側方に形成された図示しない油圧ポンプ装置から供給される作動油を導入する第１のポート７５と、第２のポート７６とを備えている。ピストン７４は油圧ポンプ装置からのシリンダ装置７３内への作動油の供給に基づいて上下方向にスライド移動する。
第１のドローバー８の上端には第１のドローバー８の軸方向に対し直交する押しピン７８が連結されている。押しピン７８の両端にはスライダ７９が固着されている。

このような構成において、スライダ７９の上面がピストン７４の底面に押圧されることで押しピン７８を介して第１のドローバー８は第１の皿バネ集合体１０の付勢力に抗して下動させられる。ピストン７４によって第１の皿バネ集合体１０を最大に圧縮あるいは圧縮することによる付勢力が第２の皿バネ集合体１１の付勢力を上回った段階で、最大に下動している第１のドローバー８を介して第２のドローバー９を下方向に押圧する。そして、チャックホルダー５１をホルダー装着穴に収容後にシリンダ装置７３の油圧を制御しピストン７４を上昇させスライダ７９から離脱させることで第１のクランプ機構と第２のクランプ機構を時間差で両方とも作動させることができる。このような主軸ユニット７１であっても、上記実施の形態１の主軸ユニット１と同様の効果が奏される。

＜実施の形態３＞
実施の形態３は上記主軸装置２を自動工具交換装置ではなくバランシングマシンに適用した場合の例である。実施の形態１と同様の機能の部材については同じ符号を付すことで詳しい説明は省略する。
図１０に説明するように、バランシングマシン８０を構成する主たる構成要素である主軸装置２は上記実施の形態１及び２とは異なり上下反転されてベース８１上に載置されている。第１のドローバー８を押動するシリンダ装置６と当て金１７はベース８１下方に配置されている。ベース８１内にはモータ装置１５、プーリー１２、１３、ベルト１４が収容されている。ベース８１上には主軸装置２の振動を検出する振動センサ８２が配設されている。モータ装置１５の出力軸１５ａにはロータリーエンコーダ８３が配設されており、主軸装置２の回転位置を検出する。主軸装置２に装着されたチャックホルダー５１のバランスを測定する第1の測定器８４が取り付けられている。第1の測定器８４の上部位置には製品のバランスを測定する第２の測定器８５が取り付けられている。
このような構成のバランシングマシン８０は図示しないアンバランス状態を発生させている位置を振動センサ８２とロータリーエンコーダ８３の情報に基づいてコンピュータ装置によって演算し、算出する。そして、その位置を削る（あるいは逆におもりを負荷する）ことでチャックホルダー５１のバランスをとるようにする。この際に主軸装置２を用いるとチャックホルダー５１の着脱が容易で、かつ主軸装置２の回転むらが少ないためバランシングマシン８０として好適である。

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９（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。

・シリンダ装置６、７３は油圧式、空圧式のどちらも使用することが可能である。
・第１及び第２のドローバー８、９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１５として多相交流、例えば６相交流サーボモータを使用することがよいが、それ以外のモータや、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。

２…主軸装置、６…押動手段としてのシリンダ装置、８…第１のドローバー、９…第２のドローバー、１０…第１の付勢手段としての皿バネ集合体、１１…第２の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、６０…ホルダーとしての工具ホルダー、５６…第１の被クランプ部としての膨出部、５８…第２の被クランプ部としてのくびれ部、７３…押動手段としてのシリンダ装置。

Claims (13)

1. 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有する第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有する第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のドローバーは前記主軸の主軸筒内に配置させられるとともに、進退可能に配置させられ、
   前記第１のドローバーは、押動手段によって進出方向に押圧されることで第１の付勢手段による付勢力に抗して前進させられ、前記第２のドローバーは前記第１のドローバーの前進に伴って前記第１のドローバーに直接的又は間接的に押動されて第２の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、
   前記押動手段によって前進させられた前記第１のドローバーは所定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１のドローバーに押動された前記第２のドローバーの前記第２のクランプ機構も解除され、
   前記押動手段による押圧力の解除に伴って前記所定の進出位置にある前記第１のドローバー及び前記第２のドローバーは、それぞれ前記第１の付勢手段及び前記第２の付勢手段の付勢力によって前記主軸筒基部方向に後退し、前記第１のドローバーの前記第１のクランプ機構と前記第２のドローバーの前記第２のクランプ機構が作動されることを特徴とする主軸装置。
2. 前記押動手段は前記第１のドローバーを押圧していない場合には第１のドローバーと接することのない位置に退避することを特徴とする請求項１に記載の主軸装置。
3. 前記第２の付勢手段を付勢した際に得られる付勢力は前記第１の付勢手段を付勢した際に得られる付勢力よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の主軸装置。
4. 前記所定の進出位置から前記第１のドローバーが後退する際には、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又は２に記載の主軸装置。
5. 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又は２に記載の主軸装置。
6. 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。
7. 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又は２に記載の主軸装置。
8. 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７に記載の主軸装置。
9. 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又は２に記載の主軸装置。
10. ワーク用の前記ホルダーは進退可能なレバー部材に前記第１の被クランプ部が形成される構造とされ、前記主軸先端に装着された前記ホルダーに前記第２のクランプ機構が作動した状態で前記第１の被クランプ部を介して前記レバー部材が引き出されてアンクランプ状態の前記ワークがクランプされ、前記第１のドローバーが前進することで前記レバー部材は押し戻されクランプ状態の前記ワークがアンクランプされることを特徴とする請求項１又は２に記載の主軸装置。
11. 前記第１の付勢手段及び前記第２の付勢手段は圧縮バネ装置であり、前記第１のドローバー及び前記第２のドローバーを後退方向に付勢することを特徴とする請求項１又は２に記載の主軸装置。
12. 請求項１又は２に記載の主軸装置を搭載した工作機械。
13. 請求項１又は２に記載の主軸装置を搭載したバランシングマシン。

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