特開 2024-63394 工作機械の主軸装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024063394

(43)【公開日】2024-05-13

(54)【発明の名称】工作機械の主軸装置

(51)【国際特許分類】

   B23B 31/00 20060101AFI20240502BHJP

   B23Q 11/00 20060101ALI20240502BHJP

【ＦＩ】

B23B31/00 B

B23Q11/00 P

B23Q11/00 L

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022171305

(22)【出願日】2022-10-26

(71)【出願人】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山下 昌平

【テーマコード（参考）】

3C011

3C032

【Ｆターム（参考）】

3C011BB13

3C011BB15

3C032FF07

(57)【要約】

【課題】エア供給プレートを用いることによって、主軸装置と自動工具交換装置との干渉を効果的に避けることができる工作機械の主軸装置を提供する。
【解決手段】工作機械１０の主軸装置１は、工具装着部２１が形成された回転主軸２と、回転主軸２を軸受３１によって回転可能に支持するハウジング３と、環状部４１及び複数の突出部４２を有するエア供給プレート４と、工具装着部２１へ清掃用エアＡ１を供給するための清掃用エア供給路５とを備える。清掃用エア供給路５は、ハウジング３に形成された第１供給路５１と、突出部４２に形成された第２供給路５２と、回転主軸２の先端部の外周と環状部４１との間に環状に形成された第３供給路５３と、回転主軸２の先端部に形成され、工具装着部２１に清掃用エアＡ１を吹き出させる第４供給路５４とを有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

工具ホルダが装着される工具装着部に清掃用エアが供給されるよう構成された工作機械の主軸装置であって、
前記工具装着部が形成された回転主軸と、
前記回転主軸を軸受によって回転可能に支持するハウジングと、
前記ハウジングの先端部に取り付けられ、前記回転主軸の先端部の外周との間に前記回転主軸を回転可能にする円環状のプレート側隙間を形成するエア供給プレートと、
前記工具装着部へ前記清掃用エアを供給するための清掃用エア供給路と、を備え、
前記エア供給プレートは、
前記回転主軸の先端部の外周に配置された環状部と、
前記環状部の周方向の一部から径方向外側に突出した１つ又は複数の突出部と、を有し、
前記清掃用エア供給路は、
前記ハウジングに形成された第１供給路と、
前記第１供給路に連通されるよう前記突出部に形成された第２供給路と、
前記第２供給路に連通されるよう前記回転主軸の先端部の外周と前記環状部との間に環状に形成された第３供給路と、
前記第３供給路に連通されるよう前記回転主軸の先端部に形成され、前記工具装着部に前記清掃用エアを吹き出させる第４供給路と、を有する、工作機械の主軸装置。

【請求項2】

前記回転主軸と前記ハウジングとの間であって前記軸受よりも先端側の位置には、前記ハウジングに対して前記回転主軸を回転可能にする円環状のハウジング側隙間が形成されており、
前記ハウジングには、前記ハウジング側隙間に流入して、前記軸受にクーラントが浸入することを防止するための浸入防止用エアが供給される浸入防止用エア供給路が形成されている、請求項１に記載の工作機械の主軸装置。

【請求項3】

前記浸入防止用エア供給路は、前記浸入防止用エアを吹き出させるよう、前記回転主軸と前記ハウジングとの間から先端側に開放されている、請求項２に記載の工作機械の主軸装置。

【請求項4】

前記工具装着部は、前記回転主軸の先端面から凹んで形成され、前記工具ホルダの軸部が挿入される装着凹部を有しており、
前記第４供給路は、前記回転主軸の周方向の複数箇所に分岐して形成されているとともに、前記装着凹部に開口している、請求項１～３のいずれか１項に記載の工作機械の主軸装置。

【請求項5】

前記工具装着部は、前記工具ホルダのフランジ部の端面が接触する接触先端面を有しており、
前記第４供給路は、前記接触先端面にも開口している、請求項４に記載の工作機械の主軸装置。

【請求項6】

前記ハウジングの先端部における周方向の一部に配置され、クーラントを吐出するクーラントノズルをさらに備え、
前記突出部は、前記ハウジングの先端部のうち、前記クーラントノズルが配置された周方向の位置とは異なる周方向の位置に配置されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の工作機械の主軸装置。

【請求項7】

前記回転主軸は、前記軸受によって、水平方向に沿った回転軸線を中心に回転可能に前記ハウジングに支持されており、
前記クーラントノズルは、前記環状部の上方に配置され、前記クーラントの一部を前記環状部に向けて吐出するよう構成されており、
前記突出部の上面は、前記環状部に繋がる径方向内側の位置から径方向外側に向かって下方へ傾斜した形状に形成されている、請求項６に記載の工作機械の主軸装置。

【請求項8】

請求項１～３のいずれか１項に記載の工作機械の主軸装置を備えた工作機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工作機械の主軸装置に関する。

【背景技術】

【0002】

工作機械の主軸装置は、工具を把持して回転させ、工作物に対して種々の加工を行う。主軸装置に把持される工具は、自動工具交換装置（ＡＴＣ）等によって、適宜必要とする工具に交換される。この主軸装置の工具交換の際には、切屑等の異物が、主軸装置における工具装着部に付着しないように、クーラント（切削液）、エア等が利用される。

【0003】

例えば、特許文献１の工作機械の主軸装置においては、工具装着部としての主軸先端のテーパ穴にエアを吐出することによって、テーパ穴の清掃を行うことが記載されている。この主軸装置においては、テーパ穴及び工具の清掃と工具の食い付き防止を図るとともに、工具のクランプ時にエアブロー流路を閉鎖して、テーパ穴からエアブロー流路へ切削液が逆流することを阻止することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－３４３５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

主軸装置の工具装着部に装着する工具を交換する際には、工具装着部に自動工具交換装置が接近する。また、エアの吹き出しによって工具装着部に切屑が付着することを防止する構造は、工具装着部の周辺に形成される。この場合に、主軸装置と自動工具交換装置との干渉を効果的に避けるためには、工具装着部の構造に更なる工夫が必要である。

【0006】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたもので、エア供給プレートを用いることによって、主軸装置と自動工具交換装置との干渉を効果的に避けることができる工作機械の主軸装置を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様は、
工具ホルダが装着される工具装着部に清掃用エアが供給されるよう構成された工作機械の主軸装置であって、
前記工具装着部が形成された回転主軸と、
前記回転主軸を軸受によって回転可能に支持するハウジングと、
前記ハウジングの先端部に取り付けられ、前記回転主軸の先端部の外周との間に前記回転主軸を回転可能にする円環状のプレート側隙間を形成するエア供給プレートと、
前記工具装着部へ前記清掃用エアを供給するための清掃用エア供給路と、を備え、
前記エア供給プレートは、
前記回転主軸の先端部の外周に配置された環状部と、
前記環状部の周方向の一部から径方向外側に突出した１つ又は複数の突出部と、を有し、
前記清掃用エア供給路は、
前記ハウジングに形成された第１供給路と、
前記第１供給路に連通されるよう前記突出部に形成された第２供給路と、
前記第２供給路に連通されるよう前記回転主軸の先端部の外周と前記環状部との間に環状に形成された第３供給路と、
前記第３供給路に連通されるよう前記回転主軸の先端部に形成され、前記工具装着部に前記清掃用エアを吹き出させる第４供給路と、を有する、工作機械の主軸装置にある。

【発明の効果】

【0008】

前記工作機械の主軸装置においては、ハウジングの先端部に取り付けられたエア供給プレートに、外周側に突出する突出部を形成し、突出部を経由して清掃用エアを吹き出させるようにしている。具体的には、工具装着部へ清掃用エアを供給するための清掃用エア供給路は、ハウジングから突出部を経由して回転主軸の工具装着部まで、第１～第４供給路として形成されている。

【0009】

そして、第２供給路が、環状部の周方向の一部に位置する突出部に形成されていることにより、環状部の径方向外側において、突出部が配置されていない周方向の残部に周方向スペースを形成することができる。これにより、主軸装置の工具装着部に装着する工具ホルダを交換する際に、工具装着部に自動工具交換装置が接近したときでも、周方向スペースを利用して主軸装置と自動工具交換装置との干渉を効果的に避けることができる。

【0010】

それ故、前記一態様の工作機械の主軸装置によれば、エア供給プレートを用いることによって、主軸装置と自動工具交換装置との干渉を効果的に避けることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態にかかる、主軸装置が設けられた工作機械について示す斜視図である。

【図2】実施形態にかかる、主軸装置を回転主軸の中心軸線の先端側から見た状態で示す平面図である。

【図3】実施形態にかかる、図２における清掃用エア供給路が形成された周方向位置を適宜示す、図２のIII－III断面図である。

【図4】実施形態にかかる、図２における浸入防止用エア供給路が形成された周方向位置を適宜示す、図２のIV－IV断面図である。

【図5】実施形態にかかる、清掃用エア供給路の形成位置を示す、図３のV－V断面図である。

【図6】実施形態にかかる、浸入防止用エア供給路の形成位置を示す、図４のVI－VI断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

（実施形態）
１．工作機械１０の構成
主軸装置１が設けられた工作機械１０について、図１を参照して説明する。主軸装置１が設けられた工作機械１０は、主軸装置１の回転主軸２の中心軸線ＣＬが水平方向に向けられた横型マシニングセンタ等として構成される。工作機械１０は、主軸装置１をＹ軸方向（鉛直方向、符号Ｙで示す。）に移動させるコラム１２、コラム１２に配置されて、主軸装置１をＺ軸方向（回転主軸２の中心軸線ＣＬの方向、符号Ｚで示す。）に移動させるＺ軸移動体１３、回転主軸２によって加工されるワークをＸ軸方向（Ｙ軸方向及びＺ軸方向の両方に直交する方向、符号Ｘで示す。）に移動させるＸ軸移動テーブル１４、Ｘ軸移動テーブル１４をＹ軸方向に平行な軸線の回りに回転させる回転テーブル１５、コラム１２及び回転テーブル１５が配置されたベッド１１等を備える。

【0013】

図示は省略するが、工作機械１０の周囲には、主軸装置１の工具装着部２１に装着される工具ホルダ８を交換する自動工具交換装置（ＡＴＣ）が設置されている。自動工具交換装置は、工具装着部２１に工具ホルダ８を着脱するチェンジアーム、複数の工具ホルダ８が保持されて、チェンジアームによって把持される工具ホルダ８を変更可能な工具マガジン等を備える。工具ホルダ８は、種々の工具８１を保持可能に構成されている。複数の工具ホルダ８は、共通の形状を有しており、種々の工具８１を保持した状態で主軸装置１の工具装着部２１と工具マガジンとの間で交換が可能である。

【0014】

図１及び図２に示すように、工具ホルダ８は、主軸装置１の工具装着部２１の後述する接触先端面２１２に対面するフランジ部８３と、主軸装置１の工具装着部２１の後述する装着凹部２１１に挿入される軸部８２とを有する。工具８１は、工具ホルダ８の軸線方向における軸部８２が形成された側と反対側に配置される。

【0015】

２．主軸装置１の構成
主軸装置１について、図２～図６を参照して説明する。ここで、図２は、主軸装置１を回転主軸の中心軸線ＣＬの先端側Ｚ１から見た状態で示す。図３は、図２における後述する清掃用エア供給路５の第１供給路５１、第２供給路５２及び第４供給路５４の周方向Ｃの形成位置の断面として示す。図４は、図２における後述する浸入防止用エア供給路６の軸方向部分６１及び径方向部分６２の周方向Ｃの形成位置の断面として示す。

【0016】

図５は、図３における中心軸線ＣＬの方向Ｚの清掃用エア供給路５の第２供給路５２及び第４供給路５４の形成位置の断面として示す。図６は、図４における中心軸線ＣＬの方向Ｚの浸入防止用エア供給路６の軸方向部分６１及び径方向部分６２の形成位置の断面として示す。

【0017】

図２及び図３に示すように、工作機械１０の主軸装置１は、工具装着部２１が形成された回転主軸２と、回転主軸２を軸受３１によって回転可能に支持するハウジング３とを備える。工具装着部２１には、工具８１を保持する工具ホルダ８が装着される。工具装着部２１には、工具装着部２１に切屑等の異物が付着することを防止するための清掃用エアＡ１が供給されるよう構成されている。

【0018】

回転主軸２は、モータ等の回転駆動源によって回転駆動され、工具装着部２１に装着された工具ホルダ８及び工具８１を回転させる。回転主軸２の中心軸線ＣＬの周りの中心部には、工具ホルダ８の軸部８２が装着される工具装着部２１が形成されている。回転主軸２は、中心軸線ＣＬを含む中心部に位置する主軸中心部２２、主軸中心部２２の外周に配置された主軸外周部２３、主軸中心部２２及び主軸外周部２３の先端側Ｚ１に配置された主軸キャップ部２４等を有する。ここで、先端側Ｚ１とは、回転主軸２の中心軸線ＣＬの方向Ｚにおいて、回転主軸２の工具装着部２１に対して工具ホルダ８が装着される側のことをいう。

【0019】

本形態の工具装着部２１は、いわゆる２面拘束等として知られる工具ホルダ８の装着構造を有するものであり、工具ホルダ８の軸部８２のテーパ面及び工具ホルダ８のフランジ部８３の端面の両方に接触して工具ホルダ８を保持する。工具装着部２１は、回転主軸２の先端面から凹んで形成され、工具ホルダ８の軸部８２が挿入される装着凹部２１１と、回転主軸２の先端面に形成され、工具ホルダ８のフランジ部８３の端面が接触する接触先端面２１２とを有する。装着凹部２１１の、外周側及び内周側の少なくとも一方の周面には、工具ホルダ８の軸部８２のテーパ面が接触し、接触先端面２１２には、工具ホルダ８のフランジ部８３の端面が接触する。

【0020】

図２及び図４に示すように、装着凹部２１１は、主軸外周部２３の先端側部分と主軸キャップ部２４との間において、回転主軸２の先端側Ｚ１から基端側Ｚ２に、環状に凹むことによって形成されている。接触先端面２１２は、主軸キャップ部２４の先端側Ｚ１の表面として形成されている。詳細は省略するが、主軸中心部２２と主軸外周部２３とは、工具ホルダ８の軸部８２を保持するために、回転主軸２の中心軸線ＣＬの方向Ｚへ相対的に移動可能である。工具ホルダ８の軸部８２は、主軸中心部２２と主軸外周部２３との中心軸線ＣＬの方向Ｚへの相対的な移動を受けて、装着凹部２１１に挿入された状態が保持される。

【0021】

なお、工具装着部２１は、いわゆる１面拘束等として知られる工具ホルダ８の装着構造を有していてもよい。この場合には、工具装着部２１は、装着凹部２１１によって構成され、装着凹部２１１の、外周側及び内周側の少なくとも一方の周面が工具ホルダ８の軸部８２のテーパ面に接触した状態で、工具ホルダ８を保持する。

【0022】

図２に示すように、主軸装置１は、工具装着部２１へ清掃用エアＡ１を供給するためのエア供給プレート４及び清掃用エア供給路５をさらに備える。エア供給プレート４は、ハウジング３の先端部に取り付けられている。エア供給プレート４は、環形状に形成されており、ハウジング３の先端側Ｚ１であって、回転主軸２の主軸キャップ部２４の径方向Ｒの外側に配置されている。エア供給プレート４は、回転主軸２の先端部の外周に配置された環状部４１と、環状部４１の周方向Ｓの一部から径方向Ｒの外側に突出した複数の突出部４２とを有する。本形態の突出部４２は、環状部４１における、Ｙ軸方向（鉛直方向）の中間位置の左右から突出して形成されている。

【0023】

図２～図４に示すように、エア供給プレート４の環状部４１と回転主軸２の主軸キャップ部２４の先端部の外周との間には、ハウジング３に対して回転主軸２を回転可能にする円環状のプレート側隙間４０が形成されている。プレート側隙間４０は、中心軸線ＣＬの周りの全周に形成されている。

【0024】

図２、図３及び図５に示すように、清掃用エア供給路５は、ハウジング３からエア供給プレート４の突出部４２を経由して回転主軸２の主軸キャップ部２４まで形成されている。清掃用エア供給路５は、第１～第４供給路５１，５２，５３，５４として形成されている。第１供給路５１は、ハウジング３において、回転主軸２の中心軸線ＣＬの方向Ｚに平行に形成されている。第２供給路５２は、第１供給路５１に連通されるよう、エア供給プレート４の突出部４２に形成されている。第３供給路５３は、第２供給路５２に連通されるよう回転主軸２の主軸キャップ部２４の先端部の外周と環状部４１との間に環状に形成されている。第４供給路５４は、第３供給路５３に連通されるよう回転主軸２の主軸キャップ部２４に形成されており、工具装着部２１に清掃用エアＡ１を吹き出させるよう先端側Ｚ１又は斜め先端側Ｚ１に向けて開口されている。

【0025】

第２供給路５２は、第１供給路５１に連通される中心軸線ＣＬの方向Ｚに平行に形成された部分と、第３供給路５３に連通される径方向Ｒに平行に形成された部分とを有する。第３供給路５３は、主軸キャップ部２４と環状部４１との間のプレート側隙間４０の径方向Ｒの幅を大きくする状態で形成されている。第３供給路５３は、ハウジング３に対する回転主軸２の周方向Ｓの位置がどこにあっても、第２供給路５２と第４供給路５４とが連通されるよう円環形状に形成されている。第３供給路５３は、主軸キャップ部２４の外周面において凹んで形成された凹部と、環状部４１の内周面において凹んで形成された凹部との組み合わせによって形成されている。なお、第３供給路５３は、主軸キャップ部２４の外周面において凹んで形成された凹部、又は環状部４１の内周面において凹んで形成された凹部のいずれかのみによって形成されていてもよい。

【0026】

第４供給路５４は、回転主軸２の主軸キャップ部２４の周方向Ｓの複数箇所に形成されている。第４供給路５４は、第３供給路５３の周方向Ｓの複数箇所から分岐して形成されている。第４供給路５４は、第３供給路５３に連通される径方向Ｒに平行に形成された径方向部分５４１と、中心軸線ＣＬに平行に形成された軸方向部分５４２と、中心軸線ＣＬに平行に形成された部分から先端側Ｚ１又は斜め先端側Ｚ１に向けて開口する開口部分５４３とを有する。開口部分５４３の穴径は、径方向部分５４１及び軸方向部分５４２の穴径よりも小さい。

【0027】

本形態の第４供給路５４の開口部分５４３は、軸方向部分５４２から複数に分岐して装着凹部２１１の先端側Ｚ１の位置と接触先端面２１２とに開口している。装着凹部２１１まで形成された開口部分５４３は、斜め先端側Ｚ１に向けて開口しており、接触先端面２１２まで形成された開口部分５４３は、先端側Ｚ１に向けて開口している。そして、清掃用エアＡ１は、装着凹部２１１の先端側Ｚ１の位置と接触先端面２１２とから斜め先端側Ｚ１及び先端側Ｚ１に向けて吹き出される。

【0028】

なお、第４供給路５４の開口部分５４３は、装着凹部２１１の先端側Ｚ１の位置にのみ形成してもよい。また、第４供給路５４の開口部分５４３は、装着凹部２１１の中心軸線ＣＬの方向Ｚにおける中間位置又は基端側Ｚ２の位置に形成してもよい。

【0029】

図２及び図４に示すように、主軸装置１は、工具装着部２１に向けてクーラントＣを吐出するクーラントノズル７をさらに備える。クーラントＣは、潤滑、冷却、洗浄等を目的として使用されるものである。クーラントノズル７は、ハウジング３の先端部における周方向Ｓの一部に配置されている。エア供給プレート４の突出部４２は、ハウジング３の先端部のうち、クーラントノズル７が配置された周方向Ｓの位置とは異なる周方向Ｓの位置に配置されている。この構成により、クーラントノズル７を、エア供給プレート４の突出部４２との干渉を避けて、回転主軸２の工具装着部２１にできるだけ近い位置に配置することができる。

【0030】

本形態の工作機械１０は、横型マシニングセンタ等として構成されており、回転主軸２は、軸受３１によって、水平方向に沿った中心軸線ＣＬを中心に回転可能にハウジング３に支持されている。クーラントノズル７は、エア供給プレート４の環状部４１の上方に配置されており、クーラントＣを回転主軸２の中心軸線ＣＬ側に向けて吐出するように構成されている。このとき、クーラントＣの一部は、環状部４１の外周面に向けて吐出される。換言すれば、本形態のクーラントノズル７は、ハウジング３の先端部における周方向Ｓの上側の位置（Ｙ軸方向の上側の位置）に配置されており、下側に向けてクーラントＣを吐出するよう構成されている。そして、エア供給プレート４の突出部４２は、クーラントノズル７が配置された周方向Ｓの上側の位置とは異なる、左右の位置に形成されている。

【0031】

突出部４２は、環状部４１における、Ｙ軸方向の中間位置の左右から斜め下方に向けて突出して形成されている。突出部４２の上面は、環状部４１に繋がる径方向Ｒの内側の位置から径方向Ｒの外側に向かって下方へ傾斜した形状に形成されている。この構成により、クーラントノズル７から下方へ吐出されるクーラントＣは、左右の突出部４２の上面を伝って下方へ流れる。そのため、例えば、切粉等の異物が突出部４２の上面に堆積された場合でも、この異物をクーラントＣによって下方へ排出することができる。

【0032】

図３に示すように、回転主軸２の主軸キャップ部２４の外周面には、エア供給プレート４の環状部４１の内周面と対向する先端側外周面２４２と、先端側外周面２４２の中心軸線ＣＬの方向Ｚの基端側Ｚ２に形成されて先端側外周面２４２よりも大きな外径の基端側外周面２４３とが形成されている。基端側外周面２４３は、軸受３１の中心軸線ＣＬの方向Ｚの先端側Ｚ１に位置して、主軸キャップ部２４において径方向Ｒの外側に最も突出する突出部分２４１の外周面として形成されている。ハウジング３の先端部の内周面には、主軸キャップ部２４の突出部分２４１が配置される環状凹部３２が形成されている。

【0033】

プレート側隙間４０は、主軸キャップ部２４の先端側外周面２４２とエア供給プレート４の環状部４１の内周面との間に形成されている。回転主軸２とハウジング３との間であって軸受３１よりも先端側Ｚ１の位置には、ハウジング３に対して回転主軸２を回転可能にする円環状のハウジング側隙間３０が形成されている。ハウジング側隙間３０は、主軸キャップ部２４の突出部分２４１とハウジング３の環状凹部３２との間、及び主軸外周部２３の先端側部分とハウジング３の先端側部分との間に形成されている。

【0034】

図２、図４及び図６に示すように、ハウジング３には、軸受３１をクーラントＣから保護するための浸入防止用エアＡ２が供給される浸入防止用エア供給路６が形成されている。浸入防止用エア供給路６は、ハウジング３の中心軸線ＣＬの方向Ｚに沿って形成された軸方向部分６１と、軸方向部分６１から径方向Ｒの内側に屈曲して形成された径方向部分６２と、径方向部分６２の径方向Ｒの内側において周方向Ｓに環状に形成され、ハウジング側隙間３０に連通される環状部分６３とを有する。軸方向部分６１及び径方向部分６２は、ハウジング３の周方向Ｓの複数箇所に形成されている。軸方向部分６１及び径方向部分６２は、ハウジング３の周方向Ｓの１箇所にのみ形成されていてもよい。環状部分６３の径方向Ｒの幅は、ハウジング側隙間３０の径方向Ｒの幅よりも大きい。

【0035】

浸入防止用エア供給路６は、浸入防止用エアＡ２を先端側Ｚ１へ吹き出させるよう、回転主軸２の主軸キャップ部２４とハウジング３の先端側部分との間から先端側Ｚ１に開放されている。また、浸入防止用エア供給路６は、軸受３１に浸入防止用エアＡ２を流入させるよう、軸受３１に向けて基端側Ｚ２にも開放されている。

【0036】

浸入防止用エア供給路６に供給される浸入防止用エアＡ２は、ハウジング側隙間３０に流入して、軸受３１にクーラントＣが浸入することを防止する。浸入防止用エアＡ２は、浸入防止用エア供給路６の軸方向部分６１及び径方向部分６２から環状部分６３に流入し、環状部分６３から中心軸線ＣＬの方向Ｚの先端側Ｚ１及び基端側Ｚ２へ吹き出される。

【0037】

３．主軸装置１の工具交換動作
主軸装置１の工具装着部２１に装着される工具ホルダ８は自動工具交換装置によって交換される。工具装着部２１に装着される工具ホルダ８を交換するに当たっては、自動工具交換装置のチェンジアームによって工具装着部２１に装着された工具ホルダ８が取り外される。次いで、クーラントノズル７からクーラントＣが吐出され、かつ、清掃用エア供給路５から清掃用エアＡ１が吹き出されるとともに、浸入防止用エア供給路６から浸入防止用エアＡ２が吹き出される。また、自動工具交換装置のチェンジアームによって別の工具ホルダ８が把持され、別の工具ホルダ８が工具装着部２１に装着される。

【0038】

工具交換が高速で行われるために、切屑等の異物は、工具交換前の加工時に排出されて、工具交換時に空中に舞っていることが多い。この工具交換時には、クーラントノズル７から吐出されるクーラントＣは、工具装着部２１の接触先端面２１２、及び別の工具ホルダ８の軸部８２にかけられ、これらに切屑（切粉）等の異物が付着しないようにする。また、工具交換時には、清掃用エア供給路５の開口部分５４３から清掃用エアＡ１が吹き出されることによって、工具装着部２１の装着凹部２１１及び接触先端面２１２に切屑等の異物及びクーラントＣが付着又は侵入することが防止される。また、工具交換時には、浸入防止用エア供給路６から浸入防止用エアＡ２が吹き出されることによって、軸受３１に切屑等の異物及びクーラントＣが侵入することが防止される。

【0039】

４．作用効果
本形態の工作機械１０の主軸装置１においては、ハウジング３の先端部に取り付けられたエア供給プレート４に、外周側に突出する突出部４２を形成し、突出部４２を経由して清掃用エアＡ１を吹き出させるようにしている。具体的には、工具装着部２１へ清掃用エアＡ１を供給するための清掃用エア供給路５は、ハウジング３から突出部４２を経由して回転主軸２の工具装着部２１まで、第１～第４供給路５１，５２，５３，５４として形成されている。

【0040】

そして、第２供給路５２が、エア供給プレート４の環状部４１の周方向Ｓの一部に位置する突出部４２に形成されていることにより、環状部４１の径方向Ｒの外側において、突出部４２が配置されていない周方向Ｓの残部に周方向Ｓのスペースを形成することができる。これにより、主軸装置１の工具装着部２１に装着する工具ホルダ８を交換する際に、工具装着部２１に自動工具交換装置が接近したときでも、周方向Ｓのスペースを利用して主軸装置１と自動工具交換装置との干渉を効果的に避けることができる。

【0041】

それ故、本形態の工作機械１０の主軸装置１によれば、エア供給プレート４を用いることによって、主軸装置１と自動工具交換装置との干渉を効果的に避けることができる。

【0042】

本発明は、実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲においてさらに異なる実施形態を構成することが可能である。また、本発明は、様々な変形例、均等範囲内の変形例等を含む。

【符号の説明】

【0043】

１ 主軸装置
１０ 工作機械
２ 回転主軸
２１ 工具装着部
３ ハウジング
３１ 軸受
４ エア供給プレート
４０ プレート側隙間
４１ 環状部
４２ 突出部
５ 清掃用エア供給路
６ 浸入防止用エア供給路
７ クーラントノズル
８ 工具ホルダ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】