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特許7481095スピンドル装置

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-30

(45)【発行日】2024-05-10

(54)【発明の名称】スピンドル装置

(51)【国際特許分類】

B23B 19/02 20060101AFI20240501BHJP

B23Q 11/00 20060101ALI20240501BHJP

F16F 15/12 20060101ALI20240501BHJP

【ＦＩ】

B23B19/02 A

B23Q11/00 A

F16F15/12 L

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019134283

(22)【出願日】2019-07-22

(65)【公開番号】P2021016918

(43)【公開日】2021-02-15

【審査請求日】2022-07-20

(73)【特許権者】

【識別番号】317009525

【氏名又は名称】ＤＧＳＨＡＰＥ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100354

【弁理士】

【氏名又は名称】江藤聡明

(72)【発明者】

【氏名】▲浜▼松和秀

(72)【発明者】

【氏名】宮本数人

【審査官】中川康文

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－０５２１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－００８４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－２１３２０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－３１１２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０５－０６３７０１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０５－０３１８１０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第０５０３９２６１（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｂ１／００－２５／０６

Ｂ２３Ｂ３１／００－３３／００

Ｂ２３Ｑ３／００－３／１５４

Ｂ２３Ｑ１１／００－１３／００

Ｆ１６Ｆ１５／００－１５／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中空部を有し、ハウジングに回転自在に支持されて先端部に工具が装着される主軸と、
該主軸の前記中空部に内蔵され、前記中空部内で前記主軸の軸方向に移動可能なドローバーと、を備え、
該ドローバーを前記軸方向に移動させることにより、前記主軸の先端部に装着された工具を交換可能とするスピンドル装置において、
前記ドローバーを前記軸方向に付勢する付勢手段と、
前記主軸の内周面と前記ドローバーの外周面との間の隙間に前記付勢手段と非接触状態で装填され、少なくとも前記主軸の径方向に弾性を有して前記ドローバーの前記軸方向の移動を許容する装填部材と、を有し、
前記装填部材は、少なくとも前記ドローバーの前記軸方向の中央領域に配置されていることを特徴とするスピンドル装置。

【請求項2】

中空部を有し、ハウジングに回転自在に支持されて先端部に工具が装着される主軸と、
該主軸の前記中空部に内蔵され、前記中空部内で前記主軸の軸方向に移動可能なドローバーと、を備え、
該ドローバーを前記軸方向に移動させることにより、前記主軸の先端部に装着された工具を交換可能とするスピンドル装置において、
前記ドローバーを前記軸方向に付勢する付勢手段と、
前記主軸の内周面と前記ドローバーの外周面との間の隙間に前記付勢手段と非接触状態で装填され、少なくとも前記主軸の径方向に弾性を有して前記ドローバーの前記軸方向の移動を許容する装填部材と、を有し、
前記装填部材は、前記軸方向に間隔をおいて複数配置されていることを特徴とするスピンドル装置。

【請求項3】

前記装填部材は、前記ドローバーの外周面に装着された環状の弾性体であり、
前記弾性体は、幅寸法が、該弾性体の径方向の厚さ寸法の３倍以下に設定されており、前記主軸の内周面と線状に接触することを特徴とする請求項１又は２に記載のスピンドル装置。

【請求項4】

前記装填部材は、前記ドローバーの外周面に装着され、環状に形成された単一の弾性体であり、
前記弾性体は、前記ドローバーの外周面及び前記主軸の内周面と接触することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のスピンドル装置。

【請求項5】

前記装填部材は、常態で前記主軸と前記ドローバーとにより押圧された状態にあることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のスピンドル装置。

【請求項6】

前記装填部材は、断面が円形状又は楕円形状であることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のスピンドル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スピンドル装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、工具を回転させて加工を行う装置において、回転自在な主軸に対し、工具を交換自在に取付けたスピンドル装置が知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、ハウジングに回転自在に支持された中空状の主軸と、主軸の中空部の先端領域に装着されたコレットチャックと、主軸の中空部に内蔵されてコレットチャックの後端に連結されたドローバーと、ドローバーを中空部の後方へ付勢する付勢手段とを備えたスピンドル装置が記載されている。コレットチャックは、工具を外側から締付けて固定するチャック部を有し、ドローバーは、コレットチャックと付勢手段とにより主軸内で支持されて、主軸と一体的に回転する。

【0004】

このスピンドル装置では、ドローバーを主軸に対して軸方向の基端側（工具が装着される主軸先端の反対側）へ引き込むことにより、コレットチャックのチャック部を締めて工具をクランプする。また、付勢手段に抗してドローバーを先端側へ押し出すことで、コレットチャックのチャック部を開放して工具をアンクランプする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平７－２３７０６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述したスピンドル装置では、ドローバーを主軸に対して軸方向に移動させるために、主軸の内周面とドローバーの外周面との間に隙間が設けられている。主軸が回転すると、隙間が存在することにより、ドローバーが主軸の中空部内で振動するが、高速回転になるとドローバーの振動が増大して騒音が発生するという問題がある。また、振動を抑制するためにドローバーや主軸の形状を変えようとすると、スピンドル装置全体のサイズ変更に繋がってしまい、サイズ感が損なわれるという問題が生じる。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、装置のサイズ感を変えることなく、主軸を高速回転させた際にドローバーの振動が増大することを抑制することが可能なスピンドル装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明に係るスピンドル装置は、中空部を有し、ハウジングに回転自在に支持されて先端部に工具が装着される主軸と、該主軸の前記中空部に内蔵され、前記中空部内で前記主軸の軸方向に移動可能なドローバーと、を備え、該ドローバーを前記軸方向に移動させることにより、前記主軸の先端部に装着された工具を交換可能とするスピンドル装置において、前記主軸の内周面と前記ドローバーの外周面との間の隙間に装填され、少なくとも前記主軸の径方向に弾性を有して前記ドローバーの前記軸方向の移動を許容する装填部材を有することを特徴とする。

【0009】

上記スピンドル装置によれば、主軸の内周面とドローバーの外周面との間の隙間に、径方向に弾性を有する装填部材が存在することにより、主軸が高速回転してドローバーが主軸の中空部内で振動した際に、装填部材によってその振動を吸収することができ、これにより、ドローバーの振動を抑制することができる。また、この装填部材は、ドローバーの軸方向の移動を許容するので、工具を交換する際に、ドローバーが軸方向へ移動することを阻害することもない。また、主軸やドローバーの形状を変えることなく、これらの間の隙間に装填部材を配置することで振動を抑制することができるので、装置のサイズ感が損なわれることもない。

【発明の効果】

【0010】

本発明に係るスピンドル装置によれば、スピンドル装置のサイズ感を変えることなく、主軸を高速回転させた際に生じるドローバーの振動を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明に係るスピンドル装置を備えた加工装置の正面図。

【図2】図１に示す加工装置においてカバーを閉じた状態を示す正面図。

【図3】スピンドル装置のモータ部の断面図。

【図4】図３においてＸで囲む領域の拡大断面図。

【図5】弾性体の平面図及び断面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１は、本発明に係るスピンドル装置１０を備えた加工装置８０の正面図であり、図２は、図１に示す加工装置８０においてカバー８４を閉じた状態を示す正面図である。加工装置８０は、例えば、歯科用セラミック材料や歯科用樹脂材料等の被加工物を切削加工する装置である。加工装置８０は、ケース本体８２と、カバー８４と、スピンドル装置１０と、スピンドル移動装置８６と、工具マガジン８８と、制御部１９とを備える。スピンドル装置１０、スピンドル移動装置８６及び工具マガジン８８は、ケース本体８２の内部に収容されている。スピンドル装置１０は、主軸２０に脱着可能に装着された切削工具１１（以下、単に「工具１１」と称する）を回転駆動することにより、被加工物を切削加工する。

【0013】

以下の加工装置８０の説明において、左、右、上、下とは、加工装置８０の正面にいる使用者から見た場合の左、右、上、下の方向を意味する。また、加工装置８０の正面側を前方、奥行側を後方という。

【0014】

ケース本体８２は、底壁部８２ａと、左壁部８２ｂと、右壁部８２ｃと、左壁部８２ｂ及び右壁部８２ｃの上端を繋ぐ上壁部８２ｄと、底壁部８２ａ、左壁部８２ｂ、右壁部８２ｃ及び上壁部８２ｄの後端を繋ぐ後壁部と、を備え、これらの壁部によって囲まれた箱型に形成され、その内部に収容空間を有している。ケース本体８２の正面となる前面部には、開口８１が形成されている。

【0015】

カバー８４は、開口８１を閉鎖可能な矩形の板状に形成されている。カバー８４は、ケース本体８２の左壁部８２ｂ及び右壁部８２ｃの前方側に設けられたスライド機構８３により、ケース本体８２に対して上下方向にスライド移動可能に構成されている。また、カバー８４には、ケース本体８２の内部を視認可能な窓部８４ａが設けられている。加工装置８０は、ケース本体８２に対してカバー８４を上方側にスライド移動させることにより開口８１が開放状態となり、カバー８４を下方側にスライド移動させることにより開口８１が閉鎖状態となる。

【0016】

スピンドル装置１０は、工具１１を脱着する機能を搭載した自動工具交換（ＡＴＣ：Auto Tool Changer）スピンドル装置であり、主軸２０に装着された工具１１を回転させるモータ部１２と、工具１１の交換を行うためのアクチュエータ部１８とを備える。

【0017】

図３は、スピンドル装置１０のモータ部１２の断面図である。モータ部１２は、ハウジング１３と、ハウジング１３内で回転可能なロータ１４と、ハウジング１３に固定されるステータ１５とを備える。ロータ１４は、主軸２０と、ドローバー３０と、主軸２０とドローバー３０との間に装填される装填部材である弾性体４０と、コレットチャック５０と、付勢手段５６と、永久磁石５８とを備える。なお、図３では、ドローバー３０及び弾性体４０を非断面状態で示しており、弾性体４０にドットを付している。

【0018】

ハウジング１３は、ロータ１４及びステータ１５を内包する筐体であって、略円筒状に形成されている。ハウジング１３には、ロータ１４を回転自在に支持する軸受２８が取付けられている。

【0019】

主軸２０は、中空状の軸部材であって、例えば金属材料等で形成され、軸受２８を介してハウジング１３に回転自在に支持される。ドローバー３０は、中実の軸部材であって、例えば金属材料等で形成され、主軸２０の中空部２２に挿通される。以下の説明では、スピンドル装置１０において、主軸２０の中心軸が伸びる方向を軸方向Ｚと称し、スピンドル装置１０の軸方向Ｚにおいて工具１１が取付けられる側を先端側、先端の反対側（図３においてアクチュータ部１８が取付けられる側）を基端側と称する。

【0020】

主軸２０の中空部２２は、その先端部に、先端に向かって内径が大きくなるテーパ状に形成されたテーパ孔２３を有する。主軸２０の基端部には、フランジ部材２６を介して円筒状のカラー２８が、主軸２０と同軸となるように一体的に取付けられている。カラー２８の内径は、主軸２０の中空部２２の内径よりも大きく設定されている。主軸２０の先端部には、中空部２２に挿入されたコレットチャック５０を介して工具１１が装着される。

【0021】

ドローバー３０は、アクチュエータ部１８とコレットチャック５０との間に配設されて、アクチュエータ部１８からの動力をコレットチャック５０に伝達するものである。ドローバー３０は、その中心軸が主軸２０の中心軸と一致するようにセンタリング保持された状態で、中空部２２内を軸方向Ｚに移動可能に構成される。具体的には、主軸２０の中空部２２内を軸方向Ｚに移動可能となるように、その外径が、主軸２０の内径よりも小さく設定されている。本実施形態のドローバー３０は、主軸２０の回転時に、先端側を支持するコレットチャック５０と、基端側を支持する付勢手段５６とによりセンタリング保持されており、主軸２０の回転時には、このコレットチャック５０及び付勢手段５６を介して主軸２０に固定される。ドローバー３０の基端部には、鍔部３７を有するナット３６が螺合されている。

【0022】

付勢手段５６は、ドローバー３０を主軸２０の軸方向Ｚの基端側に付勢するものである。本実施形態において付勢手段５６は、カラー２８の内部に配置されるようにドローバー３０の外周に装着されている。付勢手段５６としては、例えば、ドローバー３０の外周に装着可能なコイルバネや皿バネ等を用いることができる。付勢手段５６は、先端部がフランジ部材２６に固定され、基端部がナット３６の鍔部３７に当接しており、ナット３６をアクチュエータ部１８側に付勢している。ドローバー３０は、このナット３６を介して付勢手段５６により主軸２０の基端側に常時、付勢されている。

【0023】

コレットチャック５０は、主軸２０の中空部２２に組み込まれて工具１１を保持する工具保持部材であり、円柱状に形成された胴部５２と、胴部５２と連なって外径が次第に大きくなるテーパ状に形成されたチャック部５４とを備える。胴部５２には、ドローバー３０の先端が挿入・固定される係止凹部５３が設けられている。チャック部５４は、工具１１を保持する部位であり、工具１１を外側から締め付け可能となるように拡径・縮径可能に構成されている。コレットチャック５０は、胴部５２が主軸２０の中空部２２内に収容され、チャック部５４の外周面が主軸２０のテーパ孔２３の内周面と当接するように主軸２０に組み込まれる。組付け状態で、コレットチャック５０のチャック部５４及び胴部５２の中心軸は主軸２０の中心軸と一致する。チャック部５４は、コレットチャック５０を中空部２２内で軸方向Ｚの先端側に移動させることにより、テーパ孔２３の内面に沿って拡径し、工具１１を開放するアンクランプ状態となる。また、チャック部５４は、コレットチャック５０を軸方向Ｚの基端側に移動させることにより、テーパ孔２３の内面に沿って縮径し、工具１１を締付固定するクランプ状態となる。

【0024】

図４は、図３のＸで囲む領域の拡大断面図である。弾性体４０は、主軸２０の内周面２４と、ドローバー３０の外周面３２との間の隙間Ｓに装填され、装填状態で主軸２０の径方向（ドローバー３０の径方向と同じ）に弾性を有し、且つドローバー３０の軸方向Ｚの移動を許容する。弾性体４０は、例えば、ゴム材や、発泡材等で形成することができ、ドローバー３０の外周を囲む環状であることが好ましい。本実施形態において弾性体４０は、図５に示すように環状に形成されたゴム製のＯリングで形成されており、このＯリングは、ドローバー３０の外周面に装着される。

【0025】

本実施形態において弾性体４０は、幅寸法Ｗを比較的小さく設定することにより、主軸２０の内周面２４に対して周方向に沿う線状に接触している。弾性体４０を線状に接触させるために、弾性体４０の幅寸法Ｗは、弾性体４０の径方向の厚さ寸法Ｄの３倍以下に設定されることが好ましく、厚さ寸法Ｄの２倍以下に設定されることがより好ましい。弾性体４０は、設置状態で主軸２０の内周面２４とドローバー３０の外周面３２の両方に接触していることが好ましい。本実施形態では弾性体４０が、常態で、内周面２４と外周面３２とにより僅かに潰されて径方向に弾性変形した状態、すなわち、主軸２０とドローバー３０とによって押圧された状態となっている。

【0026】

弾性体４０の断面形状は、円形状、楕円形状など、適宜、選択することができる。本実施形態では、断面が円形状の弾性体４０を用いている。

【0027】

弾性体４０は、ドローバー３０の外周面に少なくとも１つ配置され、本実施形態では、軸方向Ｚに間隔をおいて４つの弾性体４０－１～４０－４が配置されている。なお、弾性体４０を複数配置する場合、その数は４つに限られず、２つ以上とすることができる。また、複数の弾性体４０は、軸方向Ｚに隣接配置してもよいが、それぞれ間隔をおいて配置されることが好ましい。また、隣り合う弾性体４０の離間距離Ｌ（図４に示すように、軸方向Ｚにおいて弾性体４０が配置されていない領域の距離）は、弾性体４０の幅寸法Ｗ以上であることが好ましい。

【0028】

弾性体４０の配置位置は、ドローバー３０の両端部を支持する部材の間（本実施形態では先端部を支持するコレットチャック５０と、基端部を支持する付勢手段５６との間）であれば何れの位置でもよいが、少なくともドローバー３０の軸方向Ｚの中央領域に配置されることが好ましい。ここで中央領域とは、スピンドル装置１０が工具１１を保持した状態で、ドローバー３０の両端部を支持する部材の間（本実施形態では、コレットチャック５０の基端縁５０ａと付勢手段５６の先端縁５６ａとの間）を軸方向Ｚに３等分した場合の中央領域をいう。本実施形態では、２つの弾性体４０－３及び４０－４が、ドローバー３０の中央領域に位置している。

【0029】

なお、図示していないが、弾性体４０は、ドローバー３０の中央領域と、その両側の領域とに少なくとも１つずつ配置されることが好ましい。

【0030】

また、弾性体４０は、隙間Ｓに装填された状態でドローバー３０の径方向に伸縮自在であって、ドローバー３０の径方向の変位を抑制可能なものであればよく、その形状は、環状のものに限られない。一例として、弾性体４０は、ドローバー３０の外周面３２又は主軸２０の内周面２４に装着された円弧状のものであってもよい。

【0031】

永久磁石５８は、ロータ１４を回転させるための磁束を形成するものであり、主軸２０の外周面に固定されている。ステータ１５は、ロータ１４を囲むようにロータ１４の主軸２０と同軸に配置された略円筒状のステータコア１６と、ステータコア１６に巻きつけられたコイル１７とを備える。永久磁石５８は、通電されるコイル１７とともに磁界を発生させてロータ１４を回転させるトルク（回転力）を発生させる。

【0032】

アクチュエータ部１８は、ドローバー３０を主軸２０に対して軸方向Ｚの先端側に押圧する外力Ｆを付与する。アクチュエータ部１８としては、例えば、軸方向Ｚへ押圧力を付与するピストンロッドを有する動力シリンダ（例えば、油圧シリンダ等）とすることができる。

【0033】

スピンドル移動装置８６は、ケース本体８２の収容空間内で、スピンドル装置１０を移動させるものであり、例えば、スピンドル装置１０の移動を案内するガイド部材や、ガイド部材に沿ってスピンドル装置１０を移動させる駆動装置等を用いて、スピンドル装置１０を加工装置８０の左右方向や上下方向（スピンドル装置１０の軸方向Ｚと一致する方向）等に移動させることができる。

【0034】

工具マガジン８８は、箱状に形成され、その内部に複数の工具収容孔が形成されており、この工具収容孔にスピンドル装置１０に交換自在に装着される工具１１が収容される。

【0035】

制御部１９は、スピンドル装置１０及びスピンドル移動装置８６と電気的に接続されており、スピンドル装置１０は、この制御部１９により切削に関する制御が行われる。制御部１９は、中央演算処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）等の情報処理手段、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶手段、入出力インターフェイス及びこれらを接続するデバイス等を備えて構成されている。

【0036】

次に、上述したスピンドル装置１０の動作を説明する。スピンドル装置１０は、主軸２０に工具１１が装着された状態（すなわち、コレットチャック５０による工具１１のクランプ状態）において、制御部１９によりアクチュエータ部１８を作動させてドローバー３０に外力Ｆを付与すると、付勢手段５６による付勢力に抗してドローバー３０及びコレットチャック５０が中空部２２内で軸方向Ｚの先端側へ移動する。すると、この移動に追従してチャック部５４の少なくとも一部が主軸２０の外部へ突出して拡径し、工具１１に対してアンクランプ状態となる。なお、ドローバー３０の先端側への移動は、ナット３６の鍔部３７が、カラー２８に当接することで規制される。また、アクチュエータ部１８からの外力Ｆを解放すると、付勢手段５６によりドローバー３０及びコレットチャック５０が中空部２２内で軸方向Ｚの基端側へ移動する。すると、この移動に追従してチャック部５４が縮径し、工具１１をクランプする状態となる。コレットチャック５０は、クランプ時に、チャック部５４が主軸２０のテーパ孔２３の内周面と当接して係止することにより、主軸２０内に固定される。また、スピンドル装置１０は、コイル１７に電流を流して磁界を発生させることにより、ロータ１４が回転する。ロータ１４の回転は制御部１９によって制御することができる。

【0037】

加工装置８０において、スピンドル装置１０に装着される工具１１を交換する際には、スピンドル移動装置８６によってスピンドル装置１０を工具マガジン８８の位置まで移動させる。次に、コレットチャック５０に保持されている工具１１をアンクランプ状態にして工具マガジン８８の工具収容孔に戻す。その後、次に使用する工具１１の上方位置までスピンドル装置１０を移動させ、コレットチャック５０によって使用する工具１１の上端部を保持する。

【0038】

スピンドル装置１０は、工具１１が装着された状態でモータ部１２を駆動し、ロータ１４を回転させると、工具１１が主軸２０の中心軸まわりに回転する。既述のとおり、主軸２０の内周面２４とドローバー３０の外周面３２との間には、ドローバー３０を軸方向Ｚに摺動させるために隙間Ｓが形成されており、この隙間Ｓの影響により、主軸２０を回転させるとドローバー３０が中空部２２内で変位しようとする。主軸２０の回転数が高くなって（例えば、回転数が６００００ｒｐｍ以上）、隙間Ｓの影響によりドローバー３０が中空部２２内で振動し、その振動が大きくなると騒音が発生するが、上述したスピンドル装置１０では、隙間Ｓに弾性体４０を配置したことにより、ドローバー２０の振動を径方向に伸縮する弾性体４０によって吸収することができる。これにより、ドローバー２０の振動が抑制され、振動に起因する高速回転時の騒音の発生を防止することができる。また、ドローバー２０の振動が増大化すると、この振動が主軸２０及び工具１１に伝わり、工具１１による切削加工の精度が低下するが、弾性体４０によって振動を抑制することができるので、高速回転時の加工精度を向上させることができる。

【0039】

特に、弾性体４０は、常態で主軸２０とドローバー３０とにより押圧された状態にあるので、ドローバー３０が変位しようとした際に、この変位を弾性体４０によって瞬時に抑制することができる。そのため、主軸２０の高速回転時に限らず、低速回転時においてもドローバー３０の振動を効果的に抑制することができる。

【0040】

また、この弾性体４０は、ドローバー３０が中空部２２内で軸方向Ｚへ移動することを許容するものであるため、工具１１を交換する際に、ドローバー３０が軸方向Ｚへ移動することを阻害することもない。例えば、隙間Ｓを金属材料等、高剛性の材料で埋めた場合には、摩擦が大きくなってドローバー３０の移動が阻害されるおそれがあるが、径方向に柔軟性を有する弾性体４０を用いることで、摩擦を抑えてドローバー３０の移動を許容することが可能である。

【0041】

また、本実施形態のスピンドル装置１０では、ドローバー３０や主軸２０の形状や構造を従来と変えることなく、隙間Ｓに弾性体４０を配置する簡易な構造で振動を抑制することができ、振動抑制のためにスピンドル装置１０のサイズを変更する必要もない。それ故、従来の装置のサイズ感を損うことなく、スピンドル装置１０の騒音低減や、高速回転時の加工精度向上を達成することができる。

【0042】

また、弾性体４０は、幅寸法Ｗを大きくして（例えば、ドローバー３０の直径以上の寸法）、主軸２０の内周面２４と面状に接触するものとしてもよいが、本実施形態のように、幅寸法Ｗを小さくして内周面２４と線状に接触することで、ドローバー３０を中空部内で移動させる際の摩擦抵抗を小さくすることができる。本実施形態では、弾性体４０の幅寸法Ｗがドローバー３０の半径以下に設定することで、ドローバー３０が軸方向Ｚへ移動する際の摩擦抵抗を十分に低減している。

【0043】

また、弾性体４０の断面形状が角部を有する四角形や三角形等の場合、ドローバー３０を軸方向Ｚへ移動させる際に、角部に大きな摩擦力が生じてしまうが、弾性体４０の断面を円形状や楕円形状とすることにより、摩擦力を抑制してドローバー３０の移動をスムーズにさせることができる。また、断面形状を円形や楕円形とすることで、ドローバー３０に対する弾性体４０の装着や、主軸２０に対するドローバー３０及び弾性体４０の組付けを容易に行うことが可能である。

【0044】

また、弾性体４０をドローバー３０の軸方向Ｚに間隔をおいて複数配置することで、弾性体４０によってドローバー３０を支持する点が多くなり、ドローバー３０の振動を抑制する効果がより高くなる。

【0045】

また、本実施形態では、弾性体４０がドローバー３０の軸方向Ｚの中央領域に配置されているので、ドローバー３０において径方向の変位が大きくなる中央領域の振動を効果的に抑制することができる。特に、ドローバー３０の軸方向Ｚの移動を良好にするために、弾性体４０の数を少なくする場合には、弾性体４０を軸方向Ｚの中央領域に配置することで、摩擦抵抗を抑制しながら、径方向の振動を効果的に抑制することが可能である。なお、図示していないが、弾性体４０を３つ以上配置する場合には、中央領域及びその両側の領域のそれぞれに１つ以上配置することで、振動をより効果的に抑制することができる。

【0046】

このように、本実施形態のスピンドル装置１０では、従来のスピンドル装置に弾性体４０を配置する簡易な構造で、振動の発生を抑制することができ、弾性体４０を配置することにより、主軸２０の回転数が６００００ｒｐｍ以上になる高速回転時において、弾性体４０を配置していない従来のものに比べて、ドローバー３０の振動のピーク値を５０％～７５％低減することが可能である。

【実施例】

【0047】

本発明の効果を確かめるため、発明例及び比較例にかかるスピンドル装置を用いて主軸の高速回転時に発生する振動を評価する試験を行った。発明例のスピンドル装置は図３に示す構成とし、ドローバーに装着される弾性体はゴム製のＯリングであって、その配置は図３に示すものとした。比較例では弾性体を装着しない構成とし、その他の構成は発明例と同じものとした。発明例及び比較例のそれぞれにおいて、スピンドル装置のモータ部のハウジングに加速度センサを取り付け、ドローバーの径方向の加速度のピーク値を測定することにより、振動の評価を行った。評価結果を表１に示す。

【0048】

【表1】