WO2008023587A1

WO2008023587A1 - Tête d'usinage pour machine-outil

Info

Publication number: WO2008023587A1
Application number: PCT/JP2007/065801
Authority: WO
Inventors: Yoshinori Tatsuda
Original assignee: Tsudakoma Kogyo Kabushikikaisha
Priority date: 2006-08-23
Filing date: 2007-08-13
Publication date: 2008-02-28
Also published as: KR20090064531A; US20100290854A1; EP2075085A1; EP2500130A2; EP2500130A3; CN101534993B; EP2075085A4; CN101534993A; CN101913088A; CN101913088B

Description

明細書

工作機械用の加ェ用ヘッド

技術分野

[0001] 本発明は、工作機械用の加工用ヘッドに関し、より詳しくは、 5軸加工機（同時 5軸制御可能な加工機)や多面加工機等の複合加工機（工作機械）で使用される、割出し機構を備えた加ェ用ヘッドに関する。

背景技術

[0002] 図 6は、上記の複合加工機の一例として、門型工作機械（マシユングセンタ） 1を示している。この種の門型工作機械 1は、ベッド 4上に付設された左右のコラム 2、 2と、コラム 2、 2上を上下方向（Z軸方向）に移動するクロスレール 6と、クロスレール 6上を水平に左右方向（Y軸方向）に移動するサドル 7と、サドル 7上を Z軸方向に移動するラム 8と、ベッド 4上を前後方向（X軸方向）に移動するテーブル 5とを含む。さらに、ラム 8には、工具が取り付けられるスピンドルを備えたスピンドルユニット 20を含む加工用ヘッド 10が取り付けられている。

[0003] 上記門型工作機械 1は、ワークの加工時において、予め設定されたプログラムに基づく数値制御により、上記テーブル 5、クロスレール 6、サドル 7及びラム 8を移動させると共に、加工用ヘッド 10がスピンドルュュット 20の角度位置（回転位置）の割出しを行う。これにより、上記工作機械では、ワークの各加工面に対して工具を最適な角度で当てて加工を行うことができ、複雑な形状のワークの切削加工等を可能としている

〇

[0004] このため、上記加工用ヘッドは、スピンドルユニット 20の角度位置を割り出すための割出し機構を備えている。そして、この割出し機構の駆動手段として、そのモータステータ及びモータロータが加工用ヘッド 10のハウジング内に配置され、ロータ力スピンドルユニットを支持する支持軸に連結された直接駆動型の駆動モータ（以下、「DD モータ」とレヽぅ）を採用した加工用ヘッドが公知である（例えば、後述の特許公報)。

[0005] なお、上記の加工用ヘッドでは、上記数値制御によってスピンドルユニット 20の角度割出しを行うために、スピンドルユニット 20の角度位置 (支持軸の回転位相）を検出する必要がある。従って、加工用ヘッドは、そのための回転検出器 (例えば、ェンコ一ダ）を備えているのが一般的であり、この回転検出器が、加工用ヘッドのハウジング内で上記支持軸に付設されている。また、上記加工用ヘッドは、上記 DDモータ及び回転検出器に加え、角度割り出しされたスピンドルユニットの位置を保持するためのクランプ機構を必要な構成として備えており、さらには、スピンドルユニットに対し後述の加工用の流体を供給するためのロータリジョイントを備えているものがある。

[0006] 特開平 2— 116437号公報（以下、特許文献 1という。）に記載の加工用ヘッドは、スピンドルユニット（ヘッド）及びスピンドルユニットを支持する支持ヘッド（ヘッド支持部）で構成され、駆動手段として、ステータの内周面にロータが対向するインナーロータ型の DDモータを支持ヘッド内に備えている。（なお、上記において括弧書された各部の名称は、その特許文献で使用されている対応する各部の名称であり、下記の特許文献 2ないし 4に関する記載についても同じである。 )

[0007] ところで、この特許文献 1に記載の加工用ヘッドでは、スピンドルユニットを支持する支持軸（駆動軸）を回転可能に支持するための軸受カ支持軸の軸線方向における上記 DDモータの存在範囲の外側に配置されている。その結果、加工用ヘッドの支持軸の軸線方向に関する寸法が大きくなり、加工用ヘッドが大型化してしまう。

[0008] 一方、回転軸を DDモータによって駆動する工作機械用の割出し装置において、回転軸を支持する軸受を、回転軸の軸線方向における DDモータの存在範囲内に配置した構成が特開平 4 2443号公報（以下、特許文献 2という。）に記載されている。

[0009] この特許文献 2に記載の割出し装置では、ステータの外周面にロータが対向するァウタ一ロータ型の DDモータを採用している。そして、この割出し装置は、ロータに外嵌固定した軸受により、回転軸 (伝達軸）を本体に対し回転自在に支持する構成となつている。

[0010] しかし、この特許文献 2に記載の割出し装置の場合、軸受が DDモータを囲繞する構成であるため、必然的に大径の軸受を採用しなければならなくなる。この場合、軸受の大径化によって振れ精度が低下し、割出し精度、延ては加工精度が低下してしまう。また、軸受は、径が大きい程高価になるため、支持ヘッドの製造コストが上がってしまう。 [0011] 特開 2004— 520944号公報（以下、特許文献 3という。）に記載の加工用ヘッド (スピンドルヘッド）では、スピンドルユニット（ツールスピンドル）は、上記 DDモータによつて回転駆動される単一の回転軸（第 2ハーフヘッド）によって支持されている。すなわち、この特許文献 1の加工用ヘッドでは、スピンドルユニットの支持構造は、片持ち支持となっている。

[0012] しかし、このような片持ちによる支持構造の場合、支持剛性が低いために振動が発生し易ぐそれによつて加工精度が低下するといつた問題が発生していまう。そこで、このような片持ち支持構造に代えて、特開 2003— 48135号公報 (以下、特許文献 4という。 )に記載されているような支持構造を採用することが考えられる。

[0013] この特許文献 4に記載の加工用ヘッド（操作ヘッド）では、スピンドルユニット（ツールホルダ)を支持する支持ヘッド（第 1の支持部）は、スピンドルユニットを挟んで対向配置された支持部（一対のアーム）を有しており、スピンドルユニットは、各支持部内で回転自在に支持されて互いに軸心を一致させて対向配置された一対の支持軸によつて両側で支持されている。この構成によれば、上記した片持ち支持構造の加工用ヘッドに比べて支持剛性が高くなるため、上記のような振動の発生に伴う加工精度の低下の問題は発生することがない。

[0014] しかし、この特許文献 4に記載の加工用ヘッドでは、加工用ヘッドが大型化し、それに伴って加工精度が低下する等の新たな問題が発生する。

[0015] すなわち、従来の加工用ヘッドでは、特許文献 3に記載の加工用ヘッドもそうであるように、スピンドルユニットの支持軸に対応して DDモータが設けられるという構成が採用されており、特許文献 4に記載の加工用ヘッドでも、各支持軸に対応させて両支持部のそれぞれに DDモータを設ける構成となっている。

[0016] このような構成の場合、加工用ヘッドの上記支持部内には、上記 DDモータ及び上記支持軸を回転自在に支持するための軸受に加え、前述のような回転検出器、クランプ機構、ロータリジョイント、等を配置しなければならないため、設計上、必然的に各支持部の支持軸の軸線方向における寸法が大きくなつてしまう。そして、その結果として、加工用ヘッド自体が大型化してしまう。

[0017] 加工用ヘッドが大型化すると、例えば上記門型工作機械の場合、その移動領域を確保するために工作機械自体の大型化を余儀なくされたり、あるいは、工作機械上での作業スペースが制限されたりしてしまう。また、大型化に伴う重量の増加は、加工用ヘッドの移動がスムースに行えずに作業性に悪影響を及ぼしたり、加工用ヘッドの重量によってクロスビームが橈み、加工精度を低下させたりする原因となる。

特許文献 1：特開平 2— 116437号公報

特許文献 2：特開平 4 2443号公報

特許文献 3：特開 2004— 520944号公報

特許文献 4 :特開 2003— 48135号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0018] 従って、本発明の課題は、割出し機構を備えた工作機械用の加工用ヘッドにおいて、その加工用ヘッド自体が大型化することなぐ高い加工精度が得られる構成を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0019] 上記課題のもとに、本発明は、工具が取り付けられるスピンドルを含むスピンドルュニットと、該スピンドルユニットを支持する支持ヘッドであって少なくとも上記スピンドルの回転軸線と直交する軸線を中心にスピンドルユニットを回転させてその角度位置を割り出す割出し機構を含む支持ヘッドと、を備えた工作機械用の加ェ用ヘッドを前提とする。

[0020] そして、第 1の発明では、上記の割出し機構が、スピンドルユニットに固定されると共に支持ヘッドのハウジング内に回転自在に設けられた支持軸と、支持ヘッドのハウジング内で支持軸周りに同軸的に配置されて支持軸に連結されたモータロータ及び該モータロータの外周に対向すべくモータロータを囲繞するように設けられたモータステータから成る駆動モータとを備え、支持軸を回転自在に支持するための軸受が、支持軸の回転軸線方向における駆動モータの存在範囲内で、前記モータロータの半径方向内側に配置されている、ことを特徴とする。

[0021] また、第 1の発明では、前記支持軸を、前記モータロータが外嵌固定される大径部と前記軸受によって回転自在に支持される軸部とを有するものとし、また、前記ハウジングを、前記大径部と軸部との間に配設される円筒部を有するものとして、前記軸受けが、前記円筒部と支持軸との間に介装されるものとしてもよい。

[0022] さらに、第 2の発明では、上記支持ヘッドが、前記回転軸線に軸心を一致させた状態に配設されて前記スピンドルユニットを挟んで対向配置された第 1及び第 2の支持軸をそれぞれに含む第 1及び第 2の支持部を含み、上記割出し機構が、前記支持へッドのハウジング内で支持軸周りに同軸的に配置されて支持軸を囲繞するモータロータ及びモータステータからなる駆動モータを含むと共に、上記第 1及び第 2の支持部のレ、ずれか一方にのみ配置されて!/、る、ことを特徴とする。

[0023] また、第 2の発明では、上記支持ヘッドが、支持軸の回転位相を検出するための回転検出器を備え、この回転検出器が、上記第 1及び第 2の支持部の上記駆動モータが設けられる側の他方に配設されるようにしてもよぐさらには、上記支持ヘッドが、上記スピンドルユニットの角度位置を保持するクランプ機構を備え、このクランプ機構が、上記第 1及び第 2の支持部の上記駆動モータが設けられる側の他方に配設されるようにしてもよい。

発明の効果

[0024] 上記した第 1の発明による工作機械用の加工用ヘッドによれば、割出し機構の駆動手段としてインナーロータ型の DDモータを採用し、かつ、上記支持軸を回転自在に支持するための軸受が、上記支持軸の軸線方向における上記 DDモータの存在範囲内であって上記 DDモータの半径方向内側に配置されているため、加工用ヘッドの上記支持軸の軸線方向における寸法が大きくなつて加工用ヘッド自体が大型化することが回避されると共に、より小径の軸受を採用することが可能となり、工作機械の大型化や加工精度の低下を有効に防止することができる。

[0025] また、第 2の発明による工作機械用の加工用ヘッドによれば、割出し機構の駆動手段として作用される DDモータは、支持ヘッドの主要部を構成する第 1及び第 2の支持部のいずれか一方にのみ内蔵されるため、他方には、その分だけ空間的な余裕ができる。よって、他の部材 (支持軸、回転検出器、クランプ機構、ロータリジョイント、等 )を、上記第 1及び第 2の支持部のいずれかに適宜に配設することにより、支持ヘッド (加工用ヘッド）の大型化を防ぐことができ、加工用ヘッドの大型化に伴う前述の問題を有効に防止することができる。

[0026] さらに、第 2の発明において、回転検出器及び/又はクランプ機構を、上記第 1の支持部及び第 2の支持部の DDモータが配設される側の他方に配設することにより、支持ヘッドの大型化を防止するような回転検出器及び/又はクランプ機構を、より容易に実現することができる。

図面の簡単な説明

[0027] [図 1]本発明の加工用ヘッドにおける支持ヘッドの一実施形態を示す正面部分断面図。

[図 2]本発明の加工用ヘッドにおける支持ヘッドの一実施形態を示す側面図。

[図 3]本発明の加工用ヘッドの一実施形態を示す正面部分断面図。

[図 4]上記実施形態における支持ヘッドの変形例を示す部分断面図。

[図 5]本発明の加工用ヘッドにおける支持ヘッドの他の実施形態を示す正面部分断面図。

[図 6]本発明の加工用ヘッドが適用される工作機械の一例を示す斜視図。

符号の説明

1 工作機械

10 加工用ヘッド

20 スピンドルユニット

21 スピンドノレ

25 DDモータ

25a ロータ

25b ステータ

30 支持ヘッド (第 1の支持

30a, 30b 脚部

30c 支持部

31a, 31b ハウジング

32 回転軸

33 DDモータ a ロータ

b ステータ

クランプ機構

a クランプスリーブ、 36 車由受

ロータリジョイントa ディストリビュータb シャフト

回転軸

、 44 回転検出器a, 44a 検出器ステータb、 44b 検出器ロータ

第 2の支持ヘッドハウジング

回転軸

DDモータ

a ステータ

b ロータ

クランプスリーブディストリビュータ軸受（3列円筒ころ軸受) 支持ヘッド

ハウジング

回転軸

DDモータ 63a ステータ

63b ロータ

65 軸受

67 ロータリジョイント

67a, 67b ディストリビュータ

67c シャフト

68 回転検出器

70 軸受ホルダ

70al 円筒部

70a2 フランジ部

70a4 貫通孔

70b ブレーキ部材

70c ネジ部材

発明を実施するための最良の形態

[0029] 以下、第 1の発明および第 2の発明の実施の形態を図面に基づいて詳述する。

[0030] 図 1〜3に示すのは第 1の発明の一実施形態であって、図示の加工用ヘッド 10は、工具が取り付けられるスピンドル 21を有するスピンドルユニット 20と、スピンドルュニット 20を支持する第 1の支持ヘッド 30 (本発明の「支持ヘッド」に相当）と、第 1の支持ヘッド 30を支持する第 2の支持ヘッド 50とを含む（図 3)。

[0031] スピンドルユニット 20は、駆動モータ内蔵型のスピンドルヘッドであって、内蔵された駆動モータによってスピンドル 21を高速回転駆動するものである。

[0032] このスピンドルユニット 20のハウジング 23内には、スピンドル 21が揷通配置されており、このスピンドル 21を囲繞するようにして駆動モータ 25が内蔵されている。駆動モータ 25は、スピンドル 21に外嵌固定されたロータ 25aと、ロータ 25aの外周面に対向するように設けられたステータ 25bとから成っている。スピンドル 21は、駆動モータ 25 の前後（図の上下）に複数列配置された軸受（例えば、アンギユラコンタクトベアリング ) 27によって回転自在に支持されている。そして、ステータ 25bに励磁電流を供給すると、ロータ 25aとの間に励磁力が発生し、その励磁力によってロータ 25aが回転してスピンドル 21が回転駆動される。

[0033] 第 1の支持ヘッド 30は、上記スピンドルユニット 20を支持すると共に、スピンドルュニット 20を、上記スピンドル 21の回転軸線と直交する軸線（以下、「A軸」という）を中心に回転させてその角度位置を割り出すためのものである。

[0034] この第 1の支持ヘッド 30は、支持部 30cに対し、本願発明の第 1及び第 2の支持部に相当する一対の脚部 30a、 30bを組み付けたフォーク形に構成されており、その脚部 30a, 30b間で上記のスピンドルユニット 20を支持する。そして、上記スピンドルュニット 20は、脚部 30a、 30bのそれぞれの内部で回転自在に支持された一対の支持軸によって支持されている。

[0035] また、本実施例における支持ヘッド（第 1の支持ヘッド 30)では、スピンドルユニット 20 を回転駆動するための DDモータ（本発明の「駆動モータ」に相当） 33が、上記一対の脚部 30a、 30bのうちの一方の脚部 30a (第 1の支持部）内にのみ設けられた構成となっている。そこで、以下では、上記一対の支持軸のうち、脚部 30a側の支持軸を駆動支持軸といい、脚部 30b側の支持軸を従動支持軸という。さらに、本実施例の支持ヘッドでは、後述の回転検出器及びクランプ機構力 DDモータ 33が配設される脚部 30aとは他方の脚部 30b (第 2の支持部）の内部に配設されている。

[0036] 以下に、 DDモータ 33が配設される脚部 30a (第 1の支持部）の構成について、詳細に説明する。

[0037] 脚部 30aは、ハウジング 31aを主体とし、そのハウジング 31aの内部に、 DDモータ 33 を構成するロータ（モータロータ） 33a及びステータ（モータステータ） 33b、スピンドルユニット 20を支持する駆動支持軸、この駆動支持軸を回転自在に支持するための軸受（例えば、クロスローラベアリング） 35、及びスピンドルユニット 20へ加工用の流体（以下、単に「流体」という）を供給するためのロータリジョイント 37、等が組み込まれている。

[0038] ハウジング 31aは、 DDモータ 33及び後述の回転軸を揷入するために、脚部 30b側力大きく開口している。また、ハウジング 31a内には、反脚部 30b側の側面から A軸方向に伸びる円筒部 31alが形成されている。そして、円筒部 31alには、 A軸方向に口一タリジョイント 37が揷入される貫通孔 31a2が形成されている。また、ハウジング 31a の反脚部 30b側の端面には、後述の流体供給用のパイプや電流を供給するためのケーブルが通される凹部 31a3が形成されている。さらに、脚部 30aの反脚部 31b側には、側面カバー 18aが取り付けられており、凹部 31a3がこの側面カバー 18aによつて覆われている。なお、図 2は、この側面カバー 18aを外した状態を示している。

[0039] ロータリジョイント 37は、ハウジング 31aに固定されたディストリビュータ 37aと、ディストリビュータ 37aの円筒部 37alの外側に回転可能に嵌装されたシャフト 37bとで構成されている。

[0040] ディストリビュータ 37aは、ハウジング 31 aの貫通孔 31a2に揷入された状態で、そのフランジ部 37a2において、円周方向に配設された複数のネジ部材 37cによってハウジング 31aに取り付けられている。また、ディストリビュータ 37aの中心には、スピンドルユニット 20に向けてのケーブル等の通過を許容するための貫通孔 37a4が形成されている。

[0041] また、ディストリビュータ 37aには、流体を供給又は排出するための複数の流体流路 3 7a3が円周方向に位置をずらして形成されている。一方、シャフト 37bには、ディストリビュータ 37aの各流体流路 37a3に対応する複数の流体流路 37blが形成されている。なお、図 1では、複数の流体流路 37a3及び流体流路 37blは、その 1つのみが代表的に示されている。

[0042] そして、各流体流路 37a3とそれに対応する各流体流路 37blとは、ディストリビュータ

37aとシャフト 37bとの嵌合周面に形成された環状溝を介して連通しており、シャフト 3 7bが回転した場合でもその連通状態が維持されるように構成されている。また、流体流路 37Mは、スピンドルユニット 20の流体供給用又は排出用のポート 24に連通されている。さらに、ディストリビュータ 37aとシャフト 37bとの間には、各環状溝の間に密封用のシール部材が介装されている。

[0043] さらに、ディストリビュータ 37aには、円周方向に位置をずらして複数の流体供給用又は排出用のポート 37dが形成されており、各ポート 37dに流体供給用又は排出用のパイプ 12が接続されている。そして、供給用のパイプ 12から供給された流体力ロータリジョイント 37からポート 24を介してスピンドルユニット 20へ供給される。また、流体を循環させる場合には、スピンドルユニット 20内を循環した流体力ロータリジョイント 37を介して排出用のパイプ 12 排出される。因みに、このスピンドルユニット 20 供給される流体としては、例えば、高速で回転する駆動モータ 25やスピンドル 21を冷却するための冷却用の油、スピンドルユニット 20 (スピンドル 21の回転部分）への切り粉の侵入を防ぐためのシール用のエア、加工時に回転工具等を冷却するための冷却用の水、等がある。

[0044] DDモータ 33は、ハウジング 31aに対し固定配置されたステータ 33bと、ステータ 33b の内周面に対向するように配設されたロータ 33aとからなる。すなわち、図示の DDモータ 33は、インナーロータ型のモータとして構成されて!/、る。

[0045] ステータ 33bは、ハウジング 31aに固定されたステータスリーブ 33cの内周面に内嵌固定されている。このステータスリーブ 33cの外周面には、環状溝 33c lが形成されている。一方、ハウジング 31aには、この環状溝 33c lに連通する流体供給路 31a4及び流体排出路 31 a5が形成されている。そして、この環状溝 33c lに対し、流体供給路 31 a4から DDモータ 33を冷却するための冷却用の流体 (例えば、油）が供給され、ロータ 33aの回転に伴う DDモータ 33の発熱を抑えるようになつている。なお、環状溝 33clは、流体供給路 31a4から供給された流体が、環状溝 33clを循環して流体排出路 31 a5から排出されるように、螺旋状に形成されている（図示略)。

[0046] ロータ 33aは、ハウジング 31a内に回転可能に設けられた回転軸 32の外周面に外嵌固定されている。この回転軸 32は、前述のロータリジョイント 37のシャフト 37bに対しその回転軸線について同心的に配置されており、円周方向に配設された複数のネジ部材によってシャフト 37bに組み付けられている。そして、ロータ 33aは、その外周面力 Sステータ 33bの内周面に対向する配置で、回転軸 32に形成された円筒部 32aの外周面に外嵌固定され、回転軸 32に対し相対回転不能に設けられている。

[0047] また、回転軸 32には、その脚部 30b側の端面 32bに対し、円周方向に配設された複数のネジ部材 14によってスピンドルユニット 20が固定される。すなわち、スピンドルュニット 20は、回転軸 32の端面 32bに対して固定されることにより、回転軸 32に支持される。従って、脚部 30a側では、回転軸 32及びこれと一体的に回転するロータリジョイント 37のシャフト 37bが、スピンドルユニット 20のための駆動支持軸を構成している [0048] 回転軸 32の円筒部 32aは、回転軸 32をロータリジョイント 37のシャフト 37bに組み付けた状態で、僅かな隙間を介して前記したハウジング 31aの円筒部 31alを囲繞するように形成されている。言い換えると、回転軸 32をシャフト 37bに組み付けた状態で、円筒部 32aの内周面の内側、すなわち、円筒部 32aに外嵌固定されたロータ 33aの半径方向内側には、ハウジング 31aの円筒部 31alが存在している。

[0049] 一方、ハウジング 31aの円筒部 31alと円筒部 31alの貫通孔 31a2内に位置する口一タリジョイント 37のシャフト 37bとの間には、軸受 35が介装されている。そして、この軸受 35によってシャフト 37bがハウジング 31aに対し回転自在に支持された状態となつている。従って、これらの構成により、上記の駆動支持軸（ロータリジョイント 37のシャフト 37b +シャフト 37bに組み付けられた回転軸 32)は、ハウジング 31aに対し回転自在に支持されると共に、 DDモータ 33によって回転駆動される。

[0050] このように、図示の例では、駆動支持軸は、 DDモータ 33のロータ 33aが外嵌固定される大径部（回転軸 32の円筒部 32a)と、この大径部の半径方向内側で軸受 35によつて回転自在に支持される軸部（ロータリジョイント 37のシャフト 37b)とを有して!/、る。そして、この大径部と軸部との間にはハウジング 31aに形成された円筒部 31alが配設され、この円筒部 31alと支持軸との間に軸受 35が介装される構成となっている。これにより、支持軸が、ハウジング 31aに対し回転自在に支持される構成となっている。し力、も、図示のように、軸受 35の A軸方向に関する配置は、 A軸方向における DDモータ 33の存在範囲内となっている。

[0051] 次に、脚部 30aと対向する位置でスピンドルユニット 20を支持する脚部 30b (第 2の支持部）の構成について、以下で詳細に説明する。

[0052] 脚部 30bは、ハウジング 31bを主体とし、その内部に、スピンドルユニット 20の角度位置を保持するクランプ機構 34、スピンドルユニット 20を支持する従動支持軸（38b, 3 9b)、この従動支持軸（38b, 39b)を回転自在に支持するための軸受 36、及びロータリジョイント 38、等が組み込まれている。

[0053] ハウジング 31bは、 A軸方向に貫通する貫通孔 31blが形成されており、その貫通孔

31M内に上記クランプ機構 34、従動支持軸、軸受 36、及びロータリジョイント 38が組み込まれている。また、ハウジング 3 lbの反脚部 30a側の端面には、脚部 30aと同様に凹部が形成されており（図示略）、これが側面カバー 18bによって覆われている。

[0054] ロータリジョイント 38は、脚部 30a側のロータリジョイント 37と同様のものであって、軸受ホルダ 70の円筒部 70alに固定されたディストリビュータ 38aと、ディストリビュータ 3 8aの外側に回転可能に嵌装されたシャフト 38bとで構成されている。

[0055] ディストリビュータ 38aは、軸受ホルダ 70の貫通孔 70a4に揷入された状態で、そのフランジ部 38a2において、円周方向に配設された複数のネジ部材 70cによって軸受ホルダ 70に取り付けられている。また、ディストリビュータ 38aの中心には、スピンドルュニット 20に向けてのケーブル等の通過を許容するための貫通孔 38a4が形成されている。

[0056] また、ディストリビュータ 38aには、流体を供給又は排出するための複数の流体流路 3 8a3が円周方向に位置をずらして形成されている。一方、シャフト 38bには、ディストリビュータ 38aの各流体流路 38a3に対応する複数の流体流路 38b 1が形成されている。なお、図 1では、複数の流体流路 38a3及び流体流路 38blは、その 1つのみが代表的に示されている。

[0057] そして、各流体流路 38a3とそれに対応する各流体流路 38blとは、ディストリビュータ

38aとシャフト 38bとの嵌合周面に形成された環状溝を介して連通しており、シャフト 3 8bが回転した場合でもその連通状態が維持されるように構成されている。また、流体流路 38Mは、スピンドルユニット 20の流体供給用又は排出用のポート 24に連通されている。さらに、ディストリビュータ 38aとシャフト 38bとの間には、各環状溝の間に密封用のシール部材が介装されている。

[0058] 軸受ホルダ 70は、上記の円筒部 70alと、円筒部 70alの反脚部 30a側の端部で半径方向に広がるように形成されたフランジ部 70a2とからなっている。そして、軸受ホルダ 70は、このフランジ部 70a2において、円周方向に配設された複数のネジ部材 3 8cによってハウジング 31bに組み付けられている。また、軸受ホルダ 70の中心には、 A軸方向に貰通する貫通孔 70a4が形成されて!/、る。

[0059] 脚部 30bにおいて、脚部 30aの回転軸 32に対応する回転軸 39は、フランジ部材 39 bとフランジ部材 39bに組み付けられたロータリージョイント 38のシャフト 38bとで構成され、軸受 36により軸受ホルダ 70に回転自在に支持されている。この回転軸 39 (フランジ部材 39b +ロータリージョイント 38のシャフト 38b)は、その回転軸線が、脚部 3 Oaの回転軸 32の回転軸線（= A軸）と一致するように配設される。

[0060] また、フランジ部材 39bは、脚部 30a側に、脚部 30aにおける回転軸 32の端面 32bと平行な端面 39Mを有しており、この端面 39blに対し、円周方向に配設された複数のネジ部材 15によってスピンドルユニット 20が固定される。従って、この回転軸 39 ( フランジ部材 39b +ロータリージョイント 38のシャフト 38b)が、脚部 30bにおけるスピンドルユニット 20のための従動支持軸として機能する。なお、回転軸 39は、フランジ部材 39bの外周部において、円筒状のブレーキ部材 70bに固定されており、ブレーキ部材 70bは回転軸 39と一体的に回転する。従って、ブレーキ部材 70bも、従動支持軸の一部に相当する。

[0061] スピンドルユニット 20の回転位置（角度位置）を保持するためのクランプ機構 34は、主としてクランプスリーブ 34aで構成される。クランプスリーブ 34aは、圧力室となる環状溝 34alが形成された円筒部 34a2とこの円筒部 34a2の脚部 30a側端部で半径方向に広がるように形成されたフランジ部 34a3とからなっている。また、円筒部 34a2は、ブレーキ部材 70bを、その回転を許容する状態で囲繞している。

[0062] クランプスリーブ 34aの円筒部 34a2とハウジング 3 lbとの間には、環状の受圧部材 3 4bが介装されている。より詳しくは、ハウジング 31bの貫通孔 31blに受圧部材 34b が内嵌固定されており、さらに、この受圧部材 34bの内周面にクランプスリーブ 34の円筒部 34a2が内嵌固定されている。そして、フランジ部 34a3に螺揷したネジ部材により、クランプスリーブ 34がハウジング 31bに固定され、さらに、受圧部材 34bがフランジ部 34a3に対し固定されている。

[0063] また、クランプスリーブ 34aには、円筒部 34a2に対し、受圧部材 34b側に開口する環状溝 34alが形成されており、この環状溝 34alと受圧部材 34bの内周面とにより、圧力室が形成される。さらに、この圧力室には、受圧部材 34bに形成された流体流路 3 4b 1力 S連通している。この流体流路 34b 1は、クランプスリーブ 34aのフランジ部 34a3 に形成された流体流路 34a4を介し、ハウジング 31bに形成された流体流路 31b2に連通している。

[0064] そして、このクランプ機構 34では、これらの流体流路を介して圧力流体 (例えば、圧油）が圧力室に供給されることにより、クランプスリーブ 34aの円筒部 34a2における環状溝 34alに対応する薄肉部が縮径方向に変形する。その結果、ブレーキ部材 70b に対し縮径方向の締付け力が作用し、ブレーキ部材 70b及びこれに組み付けられた回転軸 39の回転が阻止された状態（クランプ状態）となる。また、圧力室への圧力流体の供給を停止することにより、円筒部 34a2の薄肉部の変形状態が解消され、ブレ一キ部材 70bに対する締付け力が消失してクランプ状態が解除される。

[0065] さらに、図示の例では、脚部 30b内に、回転軸 39の回転角度（=スピンドルユニット 2 0の角度位置）を検出するための回転検出器 41が設けられている。

[0066] 回転検出器 41は、シャフト 38bの外周面の所定位置に取り付けられた検出器ロータ

41bと、検出器ロータ 41aの外側に対向する配置で、シャフト 38bに取り付けられた検出器ステータ 41aとで構成されている。この回転検出器 41によるスピンドルユニット 2 0の角度位置の検出信号は、本発明の加工用ヘッド 10が搭載される工作機械の制御装置（図示せず）に送られ、スピンドルユニット 20の回転制御（数値制御）に用いられる。但し、本発明における回転検出器は、この構成のものに限らず、他の公知のものであってもよい。

[0067] 次に、図示の加工用ヘッド 10における第 2の支持ヘッド 50について、その詳細を以下に説明する。

[0068] 前述のように、本実施例における加工用ヘッド 10は、上記で説明した第 1の支持へッド 30に加え、この第 1の支持ヘッド 30を支持する第 2の支持ヘッド 50を備えている。そして、第 1の支持ヘッド 30は、第 2の支持ヘッド 50を介し、工作機械の主軸ヘッド等に支持される。この第 2の支持ヘッド 50は、第 1の支持ヘッド 30を鉛直方向の軸線 (工作機械の Z軸と平行な軸線/以下、「C軸」という）を中心に回転駆動させるために設けられている（図 3)。

[0069] 第 2の支持ヘッド 50は、 C軸方向に貫通する貫通孔 51aを有するハウジング 51を主体としており、軸部材 52aが貫通孔 51a内に配設された回転軸 52を備えている。そして、第 1の支持ヘッド 30は、この回転軸 52を介して第 2の支持ヘッド 50に対し組み付けられている。また、第 2の支持ヘッド 50は、ハウジング 51に取り付けられた環状の支持体 71を介し、工作機械の主軸ヘッド等に取り付けられる。 [0070] 第 2の支持ヘッド 50は、ハウジング 51の貫通孔 51a内に、回転軸 52を回転駆動するための DDモータ 53、回転軸 52の回転位置を保持するためのクランプスリーブ 54、及び第 1の支持ヘッド 30へ流体を供給するためのロータリジョイント 55を備えている。

[0071] DDモータ 53は、ステータスリーブ 53cを介してハウジング 51に固定されたステータ 5 3aと、スタータ 53aの内周面に対向する配置で、回転軸 52に固定されたロータ 53bとで構成されている。また、 DDモータ 53を駆動するための励磁電流の供給は、コネクタ 17aを介して DDモータ 53に接続されたケーブル 17によって行われる。

[0072] 回転軸 52は、ハウジング 51の貫通孔 51a内で回転可能に設けられた軸部材 52aと、軸部材 52aの第 1の支持ヘッド 30側の端部に取り付けられて半径方向（C軸と直交する方向）へ広がるフランジ部材 52bとを含んでいる。また、回転軸 52には、ロータリジョイント 55が揷通される貫通孔 52cが形成されている。

[0073] なお、図示の例では、回転軸 52の軸部材 52aとフランジ部材 52bとの間に軸受ハウジング 52dが形成されている。そして、この軸受ハウジング 52dとハウジング 51との間に軸受 56が介装され、この軸受 56により回転軸 52がハウジング 51に対し回転自在に支持された状態となっている。因みに、図示の例における軸受 56は、複合ころ形式の旋回軸受の 1つである 3列円筒ころ軸受（3列ローラベアリング/アキシアル 'ラジアルローラベアリング）であって、アキシアル方向及びラジアル方向の大きい荷重を受けることができるものである。

[0074] 軸部材 52aの外周面には、 DDモータ 53のロータ 53bが外嵌固定されており、ロータ 53bの回転に伴って軸部材 52aが C軸を中心として回転駆動される。また、フランジ部材 52bは、円周方向に配設された複数のネジ部材 52eによって軸部材 52aに組み付けられており、軸部材 52aと一体的に回転する。さらに、フランジ部材 52bには、円周方向に複数のネジ部材 19が螺揷されており、このネジ部材 19によって、第 1の支持ヘッド 30の支持部 30cが、フランジ部材 52bに組み付けられる。従って、回転軸 52 力 ¾Dモータ 53によって回転駆動されることにより、第 1の支持ヘッド 30が回転軸 52 と共に回転する。

[0075] ロータリジョイント 55は、第 1の支持ヘッド 30のロータリジョイント 37、 38と同様のものであって、ハウジング 51に固定されたディストリビュータ 55aと、ディストリビュータ 55a に形成された貫通孔 55alに回転可能に嵌装され、 C軸に対しディストリビュータ 55a と同心的に配設されたシャフト 55bとで構成されている。

[0076] ディストリビュータ 55aは、回転軸 52の貫通孔 52c内に配置される円筒部 55a2と、円筒部 55a2の反第 1の支持ヘッド 30側の端部で半径方向に広がるように形成されたフランジ部 55a3とからなっており、そのフランジ部 55a3において、円周方向に配設された複数のネジ部材により、ハウジング 51に組み付けられている。

[0077] また、シャフト 55bには、第 1の支持ヘッド 30側の端部に、円盤状のフランジ部材 57 が組み付けられており、シャフト 55bは、このフランジ部材 57を介して回転軸 52のフランジ部材 52bに対し組み付けられている。従って、回転軸 52の回転に伴い、シャフト 55bも共に回転する。なお、フランジ部材 57は、第 1の支持ヘッド 30の支持部 30c に形成された円形の凹部 30clに嵌め込まれる形状となっており、このフランジ部材 5 7と支持部 30cの凹部 30clとにより、第 1の支持ヘッド 30と第 2の支持ヘッド 50とを組み付ける際の位置決めが行われる。

[0078] ディストリビュータ 55aには、外部から流体を取り入れるための流体流路 55a4が、円周方向に位置をずらして複数形成されている。一方、シャフト 55bにも、ディストリビュータ 55aの各流体流路 55a4に対応する複数の流体流路 55blが、円周方向に位置をずらして形成されている。

[0079] そして、各流体流路 55a4とそれに対応する各流体流路 55blとは、ディストリビュータ

55aとシャフト 55bとの嵌合周面に形成された環状溝を介して連通しており、シャフト 5 5bが回転した場合でもその連通状態が維持されるように構成されている。また、シャフト 55bに形成された複数の流体流路 55blは、それぞれ第 1の支持ヘッド 30におけるロータリジョイント 37又は 38のデイストリビュータ 37a、 38aに形成された対応する流体流路 37a3又は 38a3に連通されている。従って、外部からロータリジョイント 55のデイストリビュータ 55aに供給された流体は、シャフト 55bを介し、第 1の支持ヘッド 30のロータリジョイント 37、 38へ供給される。

[0080] ハウジング 51に固定されたディストリビュータ 55aと回転軸 52の軸部材 52aとの間には、回転軸 52の回転位置を保持するためのクランプスリーブ 54が設けられている。このクランプスリーブ 54は、そのフランジ部 54aにおいて、複数のネジ部材によってディストリビュータ 55aに組み付けられると共に、回転軸 52との相対回転が許容されるように設けられている。また、クランプスリーブ 54の円筒部 54bには、ディストリビュータ 55 aの円筒部 55a2側に開口する環状溝 54cが形成されており、この環状溝 54cとデイストリビュータ 55aの円筒部 55a2の外周面とにより圧力室が形成される。

[0081] そして、この圧力室に対し、ディストリビュータ 55aに形成された流体流路 54dを介して圧力流体を供給することにより、円筒部 54bの環状溝 54cに対応する薄肉部が拡径方向に変形する。その結果、回転軸 52に対し拡径方向の締付け力が作用し、回転軸 52の回転が阻止された状態（クランプ状態）となる。

[0082] また、図示の例では、ロータリジョイント 55の上端部に、回転軸 52の回転量、すなわち、第 1の支持ヘッド 30の回転量を検出するための回転検出器 44が設けられている。この回転検出器 44は、ディストリビュータ 55a上の所定位置に配置された一対の検出器ヘッド 44a、 44aと、この検出ヘッド 44a、 44aに対向する酉己置で、回転軸 52と共に回転するシャフト 55bに取り付けられた検出リング 44bとからなっている。この回転検出器 44の検出信号は、第 1の支持ヘッド 30における回転検出器 41と同様に、ェ作機械の制御装置に送られ、第 1の支持ヘッド 30の回転制御に用いられる。

[0083] 以上の構成からなる加工用ヘッド 10では、スピンドルユニット 20を支持する支持へッド（第 1の支持ヘッド 30)は、スピンドルユニット 20を、一対の脚部 30a、 30bの各支持軸に挟み込むかたちで、両支持軸に対し相対回転不能に固定して支持している。そして、スピンドルユニット 20は、脚部 30a側の駆動支持軸が DDモータ 33によって回転駆動されることにより、支持軸の回転軸線（=スピンドル 21の回転軸線に直交する軸線/ A軸）を中心として、所望の角度位置へ向けて回転駆動される。

[0084] DDモータ 33の駆動は、予め設定されたプログラムに基づく数値制御に従って行われ、ロータ 33aの回転制御により、駆動支持軸を介してスピンドルユニット 20の角度位置が制御される。従って、図示の例では、脚部 30a内に設けられた DDモータ 33 及び DDモータ 33に連結された駆動支持軸（回転軸 32 +シャフト 37b)が、スピンドルユニット 20のための割出し機構として機能する。なお、 DDモータ 33を駆動するための励磁電流は、コネクタ 16aによって DDモータ 33に接続されたケーブル 16によつて供給される。 [0085] そして、第 1の発明に基づく上記第 1の支持ヘッド 30では、前述のように、スピンドルユニット 20を支持する支持軸であって DDモータ 33によって回転駆動される支持軸（駆動支持軸）のための軸受 35が、 A軸方向における DDモータ 33の存在範囲内で、インナーロータ型 DDモータ 33のロータ 33aの半径方向内側に配設される構成としているため、軸受 35が DDモータ 33の半径方向内側の空間に収容されるかたちとなり、脚部 30aの A軸方向の寸法が大きくなることはない。

[0086] また、脚部 30bについては、その A軸方向の寸法は、支持軸（従動支持軸）の長さ（A 軸方向の寸法）に基づいて定められており、その支持軸の長さは、加工時に掛かる負荷のバランスを考慮して、脚部 30aの支持軸の長さとより等しくするのが好まし!/、とされている。従って、脚部 30bの A軸方向の寸法は、脚部 30aのそれに左右されるものであり、脚部 30aの A軸方向の寸法をより小さくすることにより、脚部 30bの A軸方向の寸法もより小さいものとすることができる。その結果、第 1の支持ヘッド 30は、全体として A軸方向の寸法が小さいものとなり、加工用ヘッド 10のコンパクト化を図ること力 Sできる。

[0087] しかも、第 1の発明によれば、軸受 35は、より小径のものを採用することが可能となる。軸受は、径が大きくなる程に振れ精度の低下を招いて加工精度を低下させる要因となってしまうが、この本実施例の構成によれば、このような軸受の大径化に伴う加工精度の低下とレ、う問題は発生しなレ、。

[0088] また、以上で説明した第 1の支持ヘッド 30では、脚部 30aにおける支持軸とハウジング 31aの円筒部 31alとの間の軸受 35の配置について、ロータリジョイント 37のシャフト 37bとハウジング 31aの円筒部 31alとの間に軸受 35を設ける構成としている力これに代えて、回転軸 32の円筒部 32aとハウジング 31aの円筒部 31alとの間に軸受 3 5を設けることも可能である（図 4(a))。なお、本発明による加工用ヘッドでは、上記第 1の支持ヘッド 30のように軸受 35が A軸方向における DDモータの存在範囲内に配置されるものに限らず、軸受 35の配置は、その少なくとも一部が A軸方向における D Dモータの存在範囲内に位置するものであればよい。

[0089] また、上記の第 1の支持ヘッド 30では、ロータリジョイント 37を最も A軸側に配置し、口一タリジョイント 37 (シャフト 37b)の外周面に軸受 35を外嵌固定する構成としたが、これに代えて、ロータリジョイント 37を、軸受 35の外周面側に設ける構成とすることも可能である（図 4(b))。

[0090] すなわち、上記第 1の支持ヘッド 30では、支持軸（ロータリジョイント 37のシャフト 37b +回転軸 39)は、 DDモータ 33のロータ 33aが外嵌固定される大径部と、この大径部の半径方向内側で軸受 35によって回転自在に支持される軸部とを有しており、上記大径部が回転軸 32の円筒部 32aによって形成され、軸部がロータリジョイント 37のシャフト 37bで形成されている力これに代えて、上記大径部をロータリジョイント 37のシャフト 37bで形成し、その外周面に DDモータ 33のロータ 33aを外嵌固定するようにしてもよい。

[0091] 次に、第 2の発明について説明する。第 2の発明に基づく上記第 1の支持ヘッド 30では、前述のように、スピンドルユニット 20を回転駆動するための DDモータ 33力一対の脚部 30a、 30bのうちの一方の脚部 30aにのみ配設される構成となっている。すなわち、本発明に基づく支持ヘッドでは、従来のようにスピンドルユニットを支持する一対の支持軸を共に駆動軸とするのではなぐ一方の支持軸のみを駆動軸とし、他方の支持軸については、スピンドルユニットを支持する機能のみを持たせたものとしている。

[0092] しかも、本実施例では、スピンドルユニット 20と共に一体的に回転する一対の支持軸の回転位相（スピンドルユニット 20の角度位置）を検出するための回転検出器 41、及び割り出されたスピンドルユニット 20の角度位置を保持するためのクランプ機構 34を、 DDモータ 33が配置されない他方の脚部 30bの内部に配置する構成としている。すなわち、本実施例に基づく支持ヘッドでは、上記のように一対の支持部（脚部 30a 、 30b)の一方にのみ DDモータを内蔵し、 DDモータを配置しないことによって空間的に余裕がある他方の支持部（脚部 30b)側に回転検出器及びクランプ機構をまとめて配置してある。

[0093] そして、これらの構成によれば、支持剛性を高めるためにスピンドルユニットを一対の支持軸によって挟み込むように支持する支持ヘッドであっても、従来の各支持軸のそれぞれに対応させて駆動モータを配設する構成に比べ、支持軸の軸線方向における支持ヘッドの寸法が大きくなることが回避され、加工用ヘッドの大型化を防止すること力 Sできる。

[0094] 特に、本実施例のように、ロータリジョイントを各支持部内に配設する支持ヘッドでは、 DDモータ、軸受及びロータリジョイントの配設に伴って他の部材の配置に制限を受けてしまうため、一つの支持部内に DDモータと回転検出器及びクランプ機構とを配設すると、その支持軸の軸線方向における寸法は大きくならざるを得ない。これに対し、本発明によれば、いずれか一方の支持部内には DDモータが配設されないため、回転検出器又はクランプ機構の少なくとも一方を、この DDモータが配設されない側の支持部内に配設することにより、従来の支持ヘッドに比べ、支持軸の軸線方向における寸法を小さくすることができる。

[0095] なお、以上で説明した第 2の発明による加工用ヘッドでは、支持ヘッド（第 1の支持へッド 30)は、回転検出器及びクランプ機構が、共に DDモータが配設されていない支持部（第 2の支持部/脚部 30b)内に配設される構成となっているが、本発明はこれに限定されず、回転検出器又はクランプ機構の一方力 DDモータが配設されている支持部（第 1の支持部/脚部 30a)側に配設されるものであってもよい。この構成の場合であっても、両支持部内に DDモータが配設されている支持ヘッドに比べ、支持軸の軸線方向における寸法を小さくすることができる。

[0096] 次に、第 1の発明の他の実施形態を、図 5に基づいて説明する。

[0097] 前記の実施例では、第 1の発明が適用される加工用ヘッドにおける支持ヘッド（第 1 の支持ヘッド 30)について、スピンドルユニット 20を支持する一対の脚部のうちの一方の脚部のみ力 S、スピンドルユニット 20を回転駆動するための割出し機構（DDモータ）を備えたものとした力これに代えて、図 5に示すように、両脚部に割出し機構 (D Dモータ）を備えた支持ヘッドの両割出し機構に対し第 1の発明を適用してもよい。

[0098] 図 5に示す支持ヘッド 60では、スピンドルユニット 20を支持する一対の脚部 60a、 60 bのそれぞれに対し、 DDモータ 63を含む割出し機構が設けられている。なお、図示の例では、脚部 60aと 60bの内部構造はほぼ同じである。従って、以下では、脚部 60 aについてのみ説明し、脚部 60bについては、その説明及び図面における符号は省略する。

[0099] 脚部 60aは、 A軸方向に貫通する貫通孔 61aが形成されたハウジング 61を主体としてなり、その貫通孔 61a内に、 DDモータ 63、スピンドルユニット 20を支持する支持軸、支持軸を回転自在に支持するための軸受 65、及びロータリジョイント 67等が組み込まれている。また、脚部 60aには、前述の実施例と同様の回転検出器 68が設けられて!/、る（回転検出器 68は脚部 60a側のみ）。

[0100] 図示の例では、ロータリジョイント 67のディストリビュータは、 2つの部材 67a (第 1のデイストリビュータ）及び 67b (第 2のディストリビュータ）によって構成されている。そして、第 2のディストリビュータ 67bが、そのフランジ部 67b2において第 1のディストリビュータ 67aに糸且み付けられ、第 1のディストリビュータ 67aが、そのフランジ部 67a2においてハウジング 61に組み付けられることにより、第 1、第 2のディストリビュータ 67a、 67b 1S ハウジング 61に対し固定された状態となって!/、る。

[0101] また、ロータリジョイント 67のシャフト 67cは、第 1のディストリビュータ 67aの円筒部 67 alと第 2のディストリビュータ 67bの円筒部 67blとの間に回転可能に嵌装される大径部 67clと、軸受 65が外嵌固定される軸部 67c2とからなっている。

[0102] そして、このロータリジョイント 67では、第 1、第 2のデイストリビュータ 67a、 67bのそれぞれに複数形成された流体流路 67a3、 67b3と、各流体流路 67a3、 67b3に対応してシャフト 67cに形成された複数の流体流路 67c3とが、第 1、第 2のディストリビュータ 67a、 67bの各円筒部 67al及び 67blとシャフト 67cの大径部 67clとの嵌合周面に形成された環状溝を介して連通されて!/、る。

[0103] シャフト 67cの軸部 67c2には、脚部 60b側に、ハウジング 61に対し回転可能に設けられた回転軸 62が組み付けられている。この回転軸 62は、ロータリジョイント 67における第 1のディストリビュータ 67aの円筒部 67alを囲繞する円筒部 62aを有している。また、回転軸 62には、ロータリジョイント 67のシャフト 67cに形成された各流体流路 6 7c3のそれぞれに連通する複数の流体流路 62cが形成されており、各流体流路 67c 3は、この流体流路 62cを介してスピンドルユニット 20のポート 24に連通している。

[0104] 図示のように、ハウジング 61に固定されたロータリジョイント 67における第 1のディストリビュータ 67aの円筒部 67alとシャフト 67cの軸部 67c2との間には、軸受 65が介装されている。そして、この軸受 65により、シャフト 67cは、ハウジング 61に対し回転自在に支持された状態となっている。また、回転軸 62は、この軸受 65によって回転自在に支持されたシャフト 67cに組み付けられると共に、その脚部 60b側の端面 62bにスピンドルユニット 20が取り付けられる。従って、ロータリジョイント 67のシャフト 67c及び回転軸 62力ハウジング 61に対し回転自在に設けられてスピンドルユニット 20を支持する支持軸に相当する。

[0105] DDモータ 63は、ステータスリーブ 63cを介してハウジング 61に固定されたステータ 6 3aと、ステータ 63aの内周面に対向する配置で、回転軸 62の円筒部 62aの外周面に外嵌固定されたロータ 63bとで構成されており、インナーロータ型の DDモータである

〇

[0106] このように、図示の支持ヘッド 60では、インナーロータ型の DDモータ 63のロータ 63 bは、第 1のディストリビュータ 67aの円筒部 67alを囲繞する回転軸 62の円筒部 62a に外嵌固定されており、一方で、上記支持軸を回転自在に支持するための軸受 65 は、第 1のディストリビュータ 67aの円筒部 67alとこの円筒部 67alよりも半径方向内側に位置するシャフト 67cの軸部 67c2との間に介装されている。

[0107] すなわち、本実施例においても、支持軸（回転軸 62 +ロータリジョイント 67のシャフト

67c)は、 DDモータ 63のロータ 63bが外嵌固定される大径部（回転軸 62の円筒部 6 2a)と、この大径部の半径方向内側で軸受 65によって回転自在に支持される軸部（ロータリジョイント 67のシャフト 67c)とを有している。そして、この大径部と軸部との間には、ハウジング 61に固定的に設けられた円筒部材（第 1のディストリビュータ 67aの円筒部 67al/第 1の発明の「円筒部」に相当）が配設されると共に、この円筒部材と支持軸との間に軸受 65が介装され、支持軸がハウジング 61に対し回転自在に支持される構成となっている。

[0108] 従って、支持軸を回転自在に支持するための軸受 65は、支持軸を回転駆動するための DDモータ 63のロータ 63bの半径方向内側に配設される構成となる。し力、も、その軸受 65の A軸方向の配置は、図示のように、 A軸方向における DDモータ 63の存在範囲内となっている。よって、本実施例によっても、前述の図 1等の実施例と同様の効果が得られる。特に、本実施例の支持ヘッド 60のように、一対の脚部 60a、 60b のそれぞれに DDモータ 33を含む割出し機構を設けた場合、図 1等の実施例による支持ヘッドに比べ、 A軸方向の寸法がより大きなものとなってしまうため、本発明は、このような支持ヘッドの場合により有効である。

なお、第 1の発明および第 2の発明は上記のいずれの実施形態にも限定されるものではなぐ各請求範囲を逸脱しない限りにおいて種々に変更することが可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 工具が取り付けられるスピンドル（21)を含むスピンドルユニット（20)と、該スピンドルユニット（20)を支持する支持ヘッドであって少なくとも前記スピンドル（21)の回転軸線と直交する軸線を中心に前記スピンドルユニット（21)を回転させてその角度位置を割り出す割出し機構を含む支持ヘッド（30)と、を備えた工作機械用の加工用へッド（10)であって、

前記割出し機構が、前記スピンドルユニット（21)に固定されると共に前記支持ヘッド (30)のノヽウジング（31a, 31b)内に回転自在に設けられた支持車由（32, 37b, 38b, 39b)と、前記支持軸（32, 37b)を回転駆動するための駆動モータ（33)であって前記支持ヘッド（30)のハウジング（31a)内で前記支持軸（32, 37b)の周りに同軸的に配置されて前記支持軸（32, 37b)に連結されたモータロータ（33a)及び該モータロータ（33a)の外周に対向すべく前記モータロータ（33a)を囲繞するように設けられたモータステータ（33b)からなる駆動モータ（33)とを備え、前記支持軸（32, 37b) を回転自在に支持するための軸受（35)の少なくとも一部力 S、前記支持軸（32, 37b) の回転軸線方向における前記駆動モータ（33)の存在範囲内で、前記モータロータ（ 33a)の半径方向内側に配置されている、ことを特徴とする工作機械用の加工用へッド（10)。

[2] 前記支持軸（32, 37b)は、前記モータロータ（33a)が外嵌固定される大径部（32a) と前記軸受（35)によって回転自在に支持される軸部（37b)とを有し、前記ハウジング（31a)は、前記大径部（32a)と軸部（37b)との間に配設される円筒部（31al )を有し、前記軸受（35)は、前記円筒部（31al)と支持軸（32, 37b)との間に介装されて V、る、ことを特徴とする請求項 1に記載の工作機械用の加工用ヘッド（10)。

[3] 工具が取り付けられるスピンドル（21)を含むスピンドルユニット（20)と、該スピンドルユニット（20)を支持する支持ヘッドであって少なくとも前記スピンドル（21)の回転軸線と直交する軸線を中心に前記スピンドルユニット（20)を回転させてその角度位置を割り出す割出し機構を含む支持ヘッド（30)と、を備えた工作機械用の加工用へッド（10)であって、

前記支持ヘッド（30)は、前記回転軸線に軸心を一致させた状態に配設されて前記スピンドルユニット（20)を挟んで対向配置された第 1及び第 2の支持軸（32, 37b, 3 8b, 39b)をそれぞれに含む第 1及び第 2の支持部（30a, 30b)を含み、前記割出し機構は、前記支持ヘッド（30)のハウジング（31a)内で前記支持軸（32, 37b)の周りに同軸的に配置されて前記支持軸（32, 37b)を囲繞するモータロータ（33a)及びモ一タステータ（33b)からなる駆動モータ（33)を含むと共に、前記第 1及び第 2の支持部（30a, 30b)のいずれか一方にのみ配置されている、ことを特徴とする工作機械用の加工用ヘッド（10)。

上記支持ヘッド（30)は、前記支持軸（38b, 39b)の回転位相を検出するための回転検出器 (41 )を備えており、前記回転検出器 (41)は、前記第 1及び第 2の支持部（ 30a, 30b)の前記駆動モータ（33)が設けられる側の他方に配設される、ことを特徴とする請求項 3に記載の工作機械用の加工用ヘッド（10)。

上記支持ヘッド（30)は、前記スピンドルユニット（21)の角度位置を保持するクランプ機構（34)を備えており、前記クランプ機構（34)は、前記第 1及び第 2の支持部（30a , 30b)の前記駆動モータ（33)が設けられる側の他方に配設される、ことを特徴とする請求項 3又は 4の!/、ずれか一項に記載の工作機械用の加工用ヘッド（10)。