特許 7554705 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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-11

(45)【発行日】2024-09-20

(54)【発明の名称】工作機械の主軸装置

(51)【国際特許分類】

   B23Q 11/10 20060101AFI20240912BHJP

【ＦＩ】

B23Q11/10 E

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021072601

(22)【出願日】2021-04-22

(65)【公開番号】P2022167068

(43)【公開日】2022-11-04

【審査請求日】2023-10-31

(73)【特許権者】

【識別番号】000149066

【氏名又は名称】オークマ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106091

【弁理士】

【氏名又は名称】松村 直都

(74)【代理人】

【氏名又は名称】渡邉 彰

(74)【代理人】

【識別番号】100199369

【弁理士】

【氏名又は名称】玉井 尚之

(72)【発明者】

【氏名】荒木 健作

【審査官】中川 康文

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６３－１６９２４２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０００－０００７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－０７７６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５６９０１３７（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開平０７－０２４６８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３０７６５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３０７６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０５９９７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｑ １１／００－１３／００

Ｂ２３Ｂ １／００－２５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジングに回転自在に支持されかつ先端に工具取付部を有する中空状主軸と、前記主軸内に前記主軸に対して軸方向に移動しうるように同軸上に配され、かつ軸方向の移動により前記工具取付部への工具のクランプ、アンクランプを行うドローバーと、前記ドローバーをクランプ方向に移動させる第１移動手段と、前記ドローバーをアンクランプ方向に移動させる第２移動手段とを備えており、前記工具取付部に固定された工具に外部からクーラントを供給するスルークーラント経路と、前記工具取付部に外部からエアを供給する洗浄エア経路と、前記スルークーラント経路から漏れ出したクーラントを外部から供給されたエアによりハウジングに設けられたドレン穴に誘導するパージエア経路とが設けられている工作機械の主軸装置であって、
前記第１移動手段による前記ドローバーのクランプ方向への移動と、前記第２移動手段による前記ドローバーのアンクランプ方向への移動によって、前記洗浄エア経路および前記パージエア経路に流れるエアの流量が変化するようになされており、
前記第１移動手段が前記ドローバーをクランプ方向に付勢する付勢手段からなり、前記第２移動手段が、前後方向に移動するピストンを備えかつ前記付勢手段の付勢力に抗して前記ドローバーをアンクランプ方向に移動させるアクチュエータからなり、前記ピストンが、前記第１移動手段による前記ドローバーのクランプ方向への移動を許容して工具をクランプする第１位置と、前記ドローバーをアンクランプ方向に移動させて工具をアンクランプする第２位置との間に移動するようになっており、
前記ピストンに、前記洗浄エア経路の一部となる洗浄用エア流路が形成され、前記ピストンが前記第１位置にあるときに前記パージエア経路にエアが流れるとともに前記洗浄用エア流路へのエアの流れが遮断され、前記ピストンが前記第２位置にあるときに前記洗浄用エア流路にエアが流れるとともに、前記洗浄用エア流路に流れるエアの一部が前記パージエア経路に流れるようになっている工作機械の主軸装置。

【請求項2】

前記ピストンに、前記パージエア経路の一部となるパージ用エア流路および前記洗浄エア経路の一部となる洗浄用エア流路が並列状に形成され、前記ピストンが前記第１位置にあるときに前記パージ用エア流路にエアが流れるとともに前記洗浄用エア流路へのエアの流れが遮断され、前記ピストンが前記第２位置にあるときに前記洗浄用エア流路にエアが流れるとともに前記パージ用エア流路へのエアの流れの少なくとも一部が遮断される請求項１記載の工作機械の主軸装置。

【請求項3】

前記ハウジングと前記ドローバーとの間に回転継手が設けられ、前記ドローバーと前記回転継手とに前記スルークーラント経路の一部となるクーラント流路が形成され、前記ハウジングと前記ピストンとの間に、前記回転継手から漏れたクーラントを収容するとともに前記ドレン穴に通じるドレン室が設けられ、
前記ドローバーの後部に径方向外方に張り出したプレートが固定状に設けられ、前記ピストンが前記第１位置にあるときに、前記プレートと前記ピストンとの間および前記ドローバーと前記ピストンとの間にまたがり、かつ前記パージエア経路および前記ドレン室に通じるラビリンス部が形成され、
前記ピストンが前記第１位置にあるときに、パージエアが前記パージエア経路から前記ラビリンス部を経て前記ドレン室に吹き出され、前記ドレン室に吹き出されたパージエアの圧力によって前記回転継手から漏れ出したクーラントが前記ドレン穴に誘導されるようになっている請求項１または２記載の工作機械の主軸装置。

【請求項4】

前記洗浄エア経路から分岐し、かつ前記ピストンが前記第１位置にあるときに塞がれるとともに、前記第２位置にあるときに前記洗浄エア経路を前記ドレン室に通じさせる分岐エア経路が設けられている請求項３記載の工作機械の主軸装置。

【請求項5】

前記ドローバーの前記プレート後面の外周縁に後方に突出した環状壁が設けられるとともに前記環状壁に囲まれて凹所が形成されており、
前記ピストンが、ハウジングに設けられたシリンダ室内に配置された受圧部と、前記受圧部に設けられて前方に延びた円筒状のロッド部とよりなり、前記ロッド部が、前記ピストンが前記第１位置から前記第２位置に移動する際に前記プレートの前記環状壁の後面を押圧する円筒状の押圧部と、前記押圧部の径方向内側部分に、前記押圧部よりも前方に突出するように設けられて前記凹所内に前後方向移動自在に嵌められた円筒状の嵌入部と、前記嵌入部の前端に径方向内向きに突出するように内向きフランジ部とを備えており、
前記パージエア経路の一部が、前記嵌入部を前後方向に貫通するように形成され、前記洗浄用エア流路が、前記押圧部を前後方向に貫通するように形成され、前記ドレン室が前記ロッド部の内部空間と前記ハウジングとの間に形成されている請求項３または４記載の工作機械の主軸装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、たとえば自動工具交換装置により工具交換が行われかつ金属からなる被削材に切削加工を施す工作機械に設けられる主軸装置に関する。

【0002】

この明細書および特許請求の範囲において、主軸の工具取付部が設けられた側、すなわち図１の左側を前、これと反対側を後というものとする。

【背景技術】

【0003】

従来周知の工作機械の主軸装置として、ハウジングに回転自在に支持されかつ先端に工具取付部を有する中空状主軸と、前記主軸内に前記主軸に対して軸方向に移動しうるように同軸上に配され、かつ軸方向の移動により前記工具取付部への工具のクランプ、アンクランプを行うドローバーと、ドローバーをクランプ方向に移動させる複数の皿ばねと、ピストンを有しかつドローバーを皿ばねの付勢力に抗してアンクランプ方向に移動させるアクチュエータと、工具取付部に固定された工具に外部からクーラントを供給するスルークーラント経路とが設けられているものがある。このような周知の主軸装置においては、ドローバーの後端とハウジングとの間に回転継手が設けられ、スルークーラント経路が、ハウジング、回転継手およびドローバーにそれぞれ設けられたクーラント流路によって形成されている。

【0004】

上述したような周知の主軸装置の場合、長期間の使用により回転継手が汚れたり、動きが悪くなったりすると、被削物への加工時に回転継手からクーラントが漏れ出し、主軸を支持する軸受や主軸駆動用のモータにクーラントが浸入し、主軸装置の故障の原因となることがあった。

【0005】

そこで、このような問題を解決するために、本出願人は、上述した周知の主軸装置において、前記洗浄エア経路に分岐路を設け、当該分岐路を前記ドローバーの後端部が前後移動する空間内へ連通させるとともに、前記ハウジングに、前記空間と前記ハウジング外部とを連通させるクーラント排出路を設け、加工が終了し、前記ドローバーがアクチュエータにより前方に移動させられたアンクランプ時に、加工時に回転継手から前記空間内へ漏れ出したクーラントを、前記分岐路を介して前記空間内へ送り込まれた圧縮空気により、前記クーラント排出路を介して前記ハウジング外部へ排出可能としたことを特徴とする工作機械の主軸装置を提案した（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００９－２０２３０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１記載の主軸装置においては、加工時に回転継手から漏れ出したクーラントを、加工終了後にハウジングの外部に排出しているので、加工時に漏れ出したクーラントを、加工を継続している間にハウジングの外部に排出することはできない。

【0008】

この発明の目的は、上記問題を解決し、加工時にスルークーラント経路から漏れ出したクーラントを、加工を継続している間にハウジングの外部に排出することができる工作機械の主軸装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。

【0010】

1)ハウジングに回転自在に支持されかつ先端に工具取付部を有する中空状主軸と、前記主軸内に前記主軸に対して軸方向に移動しうるように同軸上に配され、かつ軸方向の移動により前記工具取付部への工具のクランプ、アンクランプを行うドローバーと、前記ドローバーをクランプ方向に移動させる第１移動手段と、前記ドローバーをアンクランプ方向に移動させる第２移動手段とを備えており、前記工具取付部に固定された工具に外部からクーラントを供給するスルークーラント経路と、前記工具取付部に外部からエアを供給する洗浄エア経路と、前記スルークーラント経路から漏れ出したクーラントを外部から供給されたエアによりハウジングに設けられたドレン穴に誘導するパージエア経路とが設けられている工作機械の主軸装置であって、
前記第１移動手段による前記ドローバーのクランプ方向への移動と、前記第２移動手段による前記ドローバーのアンクランプ方向への移動によって、前記洗浄エア経路および前記パージエア経路に流れるエアの流量が変化するようになされており、
前記第１移動手段が前記ドローバーをクランプ方向に付勢する付勢手段からなり、前記第２移動手段が、前後方向に移動するピストンを備えかつ前記付勢手段の付勢力に抗して前記ドローバーをアンクランプ方向に移動させるアクチュエータからなり、前記ピストンが、前記第１移動手段による前記ドローバーのクランプ方向への移動を許容して工具をクランプする第１位置と、前記ドローバーをアンクランプ方向に移動させて工具をアンクランプする第２位置との間に移動するようになっており、
前記ピストンに、前記洗浄エア経路の一部となる洗浄用エア流路が形成され、前記ピストンが前記第１位置にあるときに前記パージエア経路にエアが流れるとともに前記洗浄用エア流路へのエアの流れが遮断され、前記ピストンが前記第２位置にあるときに前記洗浄用エア流路にエアが流れるとともに、前記洗浄用エア流路に流れるエアの一部が前記パージエア経路に流れるようになっている工作機械の主軸装置。

【0011】

2)前記ピストンに、前記パージエア経路の一部となるパージ用エア流路および前記洗浄エア経路の一部となる洗浄用エア流路が並列状に形成され、前記ピストンが前記第１位置にあるときに前記パージ用エア流路にエアが流れるとともに前記洗浄用エア流路へのエアの流れが遮断され、前記ピストンが前記第２位置にあるときに前記洗浄用エア流路にエアが流れるとともに前記パージ用エア流路へのエアの流れの少なくとも一部が遮断される上記1)記載の工作機械の主軸装置。

【0012】

3)前記ハウジングと前記ドローバーとの間に回転継手が設けられ、前記ドローバーと前記回転継手とに前記スルークーラント経路の一部となるクーラント流路が形成され、前記ハウジングと前記ピストンとの間に、前記回転継手から漏れたクーラントを収容するとともに前記ドレン穴に通じるドレン室が設けられ、
前記ドローバーの後部に径方向外方に張り出したプレートが固定状に設けられ、前記ピストンが前記第１位置にあるときに、前記プレートと前記ピストンとの間および前記ドローバーと前記ピストンとの間にまたがり、かつ前記パージエア経路および前記ドレン室に通じるラビリンス部が形成され、
前記ピストンが前記第１位置にあるときに、パージエアが前記パージエア経路から前記ラビリンス部を経て前記ドレン室に吹き出され、前記ドレン室に吹き出されたパージエアの圧力によって前記回転継手から漏れ出したクーラントが前記ドレン穴に誘導されるようになっている上記1)または2)記載の工作機械の主軸装置。

【0013】

4)前記洗浄エア経路から分岐し、かつ前記ピストンが前記第１位置にあるときに塞がれるとともに、前記第２位置にあるときに前記洗浄エア経路を前記ドレン室に通じさせる分岐エア経路が設けられている上記3)記載の工作機械の主軸装置。

【0014】

5)前記ドローバーの前記プレート後面の外周縁に後方に突出した環状壁が設けられるとともに前記環状壁に囲まれて凹所が形成されており、
前記ピストンが、ハウジングに設けられたシリンダ室内に配置された受圧部と、前記受圧部に設けられて前方の延びた円筒状のロッド部とよりなり、前記ロッド部が、前記ピストンが前記第１位置から前記第２位置に移動する際に前記プレートの前記環状壁の後面を押圧する円筒状の押圧部と、前記押圧部の径方向内側部分に、前記押圧部よりも前方に突出するように設けられて前記凹所内に前後方向移動自在に嵌められた円筒状の嵌入部と、前記嵌入部の前端に径方向内向きに突出するように内向きフランジ部とを備えており、
前記パージエアの一部が、前記嵌入部を前後方向に貫通するように形成され、前記洗浄用エア流路が、前記押圧部を前後方向に貫通するように形成され、前記ドレン室が前記ロッド部の内部空間と前記ハウジングとの間に形成されている上記3)または4)記載の工作機械の主軸装置。

【発明の効果】

【0015】

上記1)～5)の工作機械の主軸装置によれば、ドローバーがクランプ方向に移動している加工時に、パージエア経路が開放されるとともに洗浄エア経路が閉じられることにより、洗浄エア経路およびパージエア経路に流れるエアの流量が変化させられてパージエア経路にエアが流れるとともに洗浄エア経路へのエアの流れが遮断されると、パージエア経路に流れるエアの流量が比較的多くなり、エアの圧力によってスルークーラント経路から漏れ出したクーラントがドレン穴に誘導され、ハウジングの外部に排出される。したがって、加工時にスルークーラント経路から漏れ出したクーラントを、加工を継続している間にハウジングの外部に排出することができる。その結果、加工時にスルークーラント経路から漏れ出したクーラントが、加工を継続している間に主軸を支持する軸受や主軸駆動用のモータに浸入することによって主軸装置の故障の原因となることが防止される。なお、ドローバーがアンクランプ方向に移動しているアンクランプ時にスルークーラント経路から漏れ出したクーラントは、その後の加工時に、上述のようにしてハウジングの外部に排出される。

【0016】

また、ドローバーがアンクランプ方向に移動しているアンクランプ時にスルークーラント経路からクーラントが漏れ出した場合、洗浄エア経路が開放されるとともにパージエア経路の一部のみが閉じられることにより、洗浄エア経路およびパージエア経路に流れるエアの流量が変化させられて洗浄エア経路にエアが流れるとともにパージエア経路にエアの一部が流れると、パージエアの圧力によってスルークーラント経路から漏れ出したクーラントがドレン穴に誘導され、ハウジングの外部に排出される。

【0017】

上記4)の工作機械の主軸装置によれば、比較的簡単な構造で、ドローバーがアンクランプ方向に移動しているアンクランプ時に、洗浄エア経路を開放するとともにパージエア経路の一部のみを閉じることが可能になる。

【0018】

上記3)および5)の工作機械の主軸装置によれば、構造が比較的簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】この発明による工作機械の主軸装置の全体構成を示し、工具がクランプされた状態（上半部）と、工具がアンクランプされた状態（下半部）とを説明する縦断面図である。

【図2】工具がクランプされた状態の主軸装置の要部を示す縦断面図である。

【図3】工具がアンクランプされた状態の主軸装置の要部を示す縦断面図である。

【図4】この発明による工作機械の主軸装置の変形例を示し、工具がクランプされた状態を示す要部の縦断面図である。

【図5】図４の主軸装置の工具がアンクランプされた状態を示し、(a)は要部の縦断面図であり、(b)は(a)のＡ－Ａ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

【0021】

図１はこの発明による工作機械の主軸装置の全体構成を、工具がクランプされた状態を上半部に示し、工具がアンクランプされた状態を下半部に示す。図２は工具がクランプされた状態の図１の要部を示し、図３は工具がアンクランプされた状態の図１の要部を示す。

【0022】

図１において、主軸装置１は、マシニングセンタなどの主軸頭（図示略）に設けられたハウジング２と、ハウジング２内に回転自在に配置された中空状主軸３とを備えている。主軸３の前部および後部は、それぞれ転がり軸受４、５によりハウジング２に対して回転自在に支持されている。ハウジング２内の前側の軸受４と後側の軸受５との間の部分に、主軸３を回転させるためのモータ６が設けられている。

【0023】

主軸３の前端には、工具（図示略）を保持した工具ホルダ７のテーパシャンク７ａを嵌め入れるテーパ穴８（工具取付部）が軸心穴９に通じるように形成されているとともに、嵌め入れられた工具ホルダ７をクランプ／アンクランプするためのクランプ機構としてのコレット１１が配置されている。工具ホルダ７に、これを前後方向に貫通したクーラント流路７ｂが形成されている。

【0024】

主軸３の軸心穴９内に、コレット１１をクランプ／アンクランプ動作させるためのドローバー１２が、主軸３に対して回転はしないが主軸３の軸方向である前後方向に移動しうるように同軸上に配置されている。ドローバー１２は、後退位置でコレット１１をクランプ動作させ、工具ホルダ７のテーパシャンク７ａをテーパ穴８内に引き込んで固定する（図１の上半部を参照）。また、ドローバー１２は、前進位置でコレット１１をアンクランプ動作させ、工具ホルダ７のテーパシャンク７ａのテーパ穴８内からの取り出しを許容する。

【0025】

ドローバー１２は、主軸３の軸心穴９の内周面の前部に形成された後向きの段部１３と、ドローバー１２の外周面の後部に形成された前向きの段部１４との間に配置された複数の皿ばね１５（付勢手段、第１移動手段）によりクランプ方向（後方）に移動させられ、ドローバー１２の後側に設けられたアクチュエータ１６（第２移動手段）によって皿ばね１５の付勢力に抗してアンクランプ方向（前方）に移動させられる。

【0026】

図２および図３に示すように、ドローバー１２の後部は主軸３よりも若干後方に突出しており、この突出部分に径方向外方に張り出したプレート１７が固定されている。プレート１７後面の外周縁部後方に突出した環状壁１８が設けられるとともに、環状壁１８に囲まれて凹所１９が形成されている。

【0027】

アクチュエータ１６は、ハウジング２に設けられかつ図示しない油圧源から圧力油が供給されるシリンダ室２１と、ピストン２２とを備えている。ピストン２２はシリンダ室２１内に配置された受圧部２３と、受圧部２３に設けられて前方に延びた円筒状のロッド部２４とよりなり、皿ばね１５によるドローバー１２のクランプ方向への移動を許容して工具をクランプする第１位置（図１の上半部および図２参照）（後退位置）と、ドローバー１２を前方に押圧することによりアンクランプ方向に移動させて工具をアンクランプする第２位置（図１の下半部および図３参照）（前進位置）との間を移動するようになっている。

【0028】

ピストン２２のロッド部２４は、大円筒部２５と、大円筒部２５の径方向内側の連結部２６を介して一体に設けられかつ内周面がハウジング２に設けられた円筒部２ａの外周面に摺接する小円筒部２７とを備えている。大円筒部２５の前端部は、ピストン２２が前記第１位置から前記第２位置に移動する際にプレート１７の環状壁１８の後面を押圧する押圧部２８となっている。小円筒部２７の後端面は連結部２６の後端面と同一面上にある。小円筒部２７の前端部には連結部２６よりも前方に突出しかつプレート１７の凹所１９内に前後方向に移動自在に嵌め入れられる嵌入部２９が設けられている。嵌入部２９の前端に径方向内向きに突出した内向きフランジ３１が設けられ、内向きフランジ３１の内周縁に前方に突出しかつドローバー１２の後端部の周囲を囲む囲繞壁３２が設けられている。

【0029】

ピストン２２が前記第１位置にあるときに、ドローバー１２は皿ばね１５により付勢されて工具をクランプする後退位置に移動する。また、ピストン２２が前記第２位置にあるときに、ドローバー１２はピストン２２に押されて工具をアンクランプする前進位置に移動する。

【0030】

ピストン２２の内部には、ピストン２２が前記第１位置に移動して後退位置にあるドローバー１２と接触し、ピストン２２が前記第２位置に移動して前進位置にあるドローバー１２と離隔する回転継手３３が、前端部を除いた大部分がハウジング２の円筒部２ａ内に位置するように配置されている。ピストン２２とハウジング２との間に、回転継手３３から漏れたクーラントを収容するとともにハウジング２に設けられたドレン穴２ｂに通じるドレン室３４が設けられている。ピストン２２が前記第１位置にあるときには、円筒部２ａの内部空間がドレン室３４となり、ピストン２２が前記第２位置にあるときには、円筒部２ａの内部空間、および円筒部２ａの前端と内向きフランジ３１との間の空間がドレン室３４となる。ドレン室３４はハウジング２に形成されたクーラント排出路２ｃを介してドレン穴２ｂに通じている。

【0031】

ピストン２２が前記第１位置にあるときに、プレート１７とピストン２２の内向きフランジ３１および囲繞壁３２との間、ならびにドローバー１２と囲繞壁３２との間にドレン室３４および後述するパージエア経路６０に通じるラビリンス部３５が形成されるようになっている。

【0032】

主軸装置１には、外部に設けられたクーラント供給手段（図示略）から主軸３前端にクランプされた工具にクーラントを供給するスルークーラント経路４０と、外部に設けられたエア供給手段（図示略）からテーパ穴８にエアを供給する洗浄エア経路５０と、スルークーラント経路４０から漏れ出してドレン室３４内に収容されたクーラントを外部から供給されたエアによりハウジング２に設けられたドレン穴２ｂに誘導するパージエア経路６０とが設けられている。

【0033】

スルークーラント経路４０は、ハウジング２に形成されてクーラント供給手段に通じる第１クーラント流路４１と、回転継手３３に形成されて第１クーラント流路４１に通じる第２クーラント流路４２と、ドローバー１２の軸心に形成されかつ前端が工具ホルダ７のクーラント流路７ｂと通じる第３クーラント流路４３とからなる。そして、ピストン２２が第１位置に移動してドローバー１２が後退位置にあるときに第２クーラント流路４２と第３クーラント流路４３が通じ、ピストン２２が第２位置に移動してドローバー１２が前進位置にあるときに第２クーラント流路４２と第３クーラント流路４３が離隔する。

【0034】

洗浄エア経路５０は、ハウジング２に形成されて圧縮エア供給手段に通じる第１エア流路５１と、ピストン２２の押圧部２８に周方向に間隔をおいて前後方向貫通状に形成され、かつ前端が押圧部２８前面に開口するとともに後端が押圧部２８後面に開口してピストン２２内に通じる複数の第２エア流路５２（洗浄用エア流路）と、プレート１７に周方向に間隔をおいて形成された複数の第３エア流路５３と、ドローバー１２の後部に第３エア流路５３に通じるように周方向に間隔をおいて形成されかつ先端がドローバー１２の段部３４に開口した複数の第４エア流路５４と、主軸３の軸心穴における皿ばね１５が配置された空間からなる第５エア流路５５と、ドローバー１２の前部に第５エア流路５５に通じるように形成され、かつ先端がテーパ穴８内に開口した第６エア流路５６とからなる。洗浄エア経路５０の第１エア流路５１は、ハウジング２の後面から前方に延びる１つの第１直線部５１１と、第１直線部５１１の前端に連なった環状部５１２と、周方向に間隔をおいて形成され、かつ後端が環状部５１２に連なるとともに先端が円筒部２ａよりも径方向外側部分の前面に開口した複数の第２直線部５１３とからなる。

【0035】

ピストン２２が前記第１位置に移動してドローバー１２が後退位置にあるときに、ピストン２２の押圧部２８がプレート１７の環状壁１８後面から離隔するとともに、第２エア流路５２の後端開口がハウジング２における円筒部２ａよりも径方向外側部分の前面により塞がれることによって、第３エア流路５３へのエアの流れが遮断される。一方、ピストン２２が前記第２位置に移動してドローバー１２が前進位置にあるときに、第１エア流路５１と第２エア流路５２とが、ハウジング２の円筒部２ａよりも径方向外側部分の前面と、ピストン２２のロッド部２４における押圧部２８および小円筒部２７の後面との間に形成される空間５７を介して通じるとともに、第２エア流路５２と第３エア流路５３とが通じて、エアが洗浄エア経路５０を通ってテーパ穴８内に供給される。

【0036】

パージエア経路６０は、洗浄エア経路５０の第１エア流路５１と、ピストン２２のロッド部２４の小円筒部２７に周方向に間隔をおいて前後方向貫通状に形成された複数のパージ用エア流路６１とを備えている。パージ用エア流路６１と第１エア流路５１の前端開口とは周方向の同一位置にある。

【0037】

ピストン２２が前記第１位置に移動してドローバー１２が後退位置にあるときに、パージ用エア流路６１が洗浄エア経路５０の第１エア流路５１に通じるとともに、ハウジング２の円筒部２ａよりも径方向外側部分の前面と、ピストン２２のロッド部２４における押圧部２８および小円筒部２７の後面とが密着して第２エア流路５２の後端開口が塞がれる。さらに、パージ用エア流路６１が、上述のようにして形成されたラビリンス部３５を介してドレン室３４内に通じる。これによりパージエア経路６０が開放され、エアがドレン室３４に送られ、エアの圧力によってスルークーラント経路４０から漏れ出したクーラントがドレン穴２ｂに誘導され、ハウジング２の外部に排出される。

【0038】

上述したように、主軸装置１によれば、ドローバー１２がクランプ方向に移動している加工時に、パージエア経路６０が開放されるとともに洗浄用エア流路５２が閉じられることにより、パージエア経路６０にエアが流れるとともに洗浄エア経路５０へのエアの流れが遮断され、エアの圧力によってスルークーラント経路４０から漏れ出してドレン室３４に収容されたクーラントがドレン穴２ｂに誘導され、クーラント排出路２ｃを通ってハウジング２の外部に排出される。したがって、加工時にスルークーラント経路４０から漏れ出したクーラントを、加工を継続している間にハウジング２の外部に排出することができる。その結果、加工時にスルークーラント経路４０から漏れ出したクーラントが、加工を継続している間に主軸３を支持する軸受や主軸駆動用のモータ６に浸入することによって主軸装置１の故障の原因となることが防止される。

【0039】

なお、ドローバー１２がアンクランプ方向に移動しているアンクランプ時にスルークーラント経路４０から漏れ出したクーラントは、その後の加工時に、上記と同様にハウジング２の外部に排出される。

【0040】

図４および図５は工作機械の主軸装置の変形例を示す。

【0041】

図４および図５において、主軸装置１００には、ピストン２２が前記第１位置にあるときに塞がれるとともに、前記第２位置にあるときに洗浄エア経路５０をドレン室３４に通じさせる分岐エア経路１１０が設けられている。分岐エア経路１１０は、パージエア経路６０のパージ用エア流路６１と周方向にずれた位置に形成され、かつ一端がピストン２２の洗浄用エア流路である第２エア流路５２に開口するとともに他端部がロッド部２４の小円筒部２７の内周面に開口した貫通穴１１１からなる。

【0042】

主軸装置１００のその他の構成は、図１～図３に示す主軸装置１と同一であり、同一符号を付す。

【0043】

図４および図５に示す工作機械の主軸装置１００によれば、ピストン２２が前記第２位置にあり、ドローバー１２がアンクランプ方向に移動している場合にも、洗浄エア経路５０を流れるエアの一部が分岐エア経路１１０を通ってドレン室３４に流れ、エアの圧力によってスルークーラント経路４０から漏れ出してドレン室３４に収容されたクーラントがドレン穴２ｂに誘導され、クーラント排出路２ｃを通ってハウジング２の外部に排出される。

【産業上の利用可能性】

【0044】

この発明による主軸装置は、金属からなる被削材に切削加工を施す工作機械に好適に用いられる。

【符号の説明】

【0045】

１、１００：主軸装置、２：ハウジング、２ｂ：ドレン穴、３：主軸、８：テーパ穴（工具取付部）、１２：ドローバー、１５：皿ばね（第１移動手段、付勢手段）、１６：アクチュエータ、１７：プレート、１８：環状壁、１９：凹所、２２：ピストン、２３：受圧部、２４：ロッド部、２８：押圧部、２９：嵌入部、３１：内向きフランジ部、３３：回転継手、３４：ドレン室、３５：ラビリンス部、４０：スルークーラント経路、４２：第２クーラント流路、４３：第３クーラント流路、５０：洗浄エア経路、５１：第１エア流路、５２：第２エア流路（洗浄用エア流路）、５３：第３エア流路、６０：パージエア経路、６１：パージ用エア流路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】