JPS61244436A

JPS61244436A - スピンドルユニツト

Info

Publication number: JPS61244436A
Application number: JP8429285A
Authority: JP
Inventors: Kotaro Kanetani; 金谷　光太郎; Hirozo Takano; 高野　浩造; Masao Hiuga; 日向　政夫
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1985-04-19
Filing date: 1985-04-19
Publication date: 1986-10-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明はスピンドルユニットに関し、一層詳細には駆動
機構を介して回転するスピンドル部材に工具を着脱自在
に装着するように構成したスピンドルユニットにおいて
、前記工具をスピンドル部材に固定するクランプ力、例
えば、ばね部材の弾発力による前記スピンドル部材への
押圧力の影響を可及的に回避することにより、極めて円
滑に加工工程を達成すると共に長期間に亘り高精度に使
用することを可能にしたスピンドルユニットに関する。

近年、工場内において製品の加工成形作業を行う際、極
めて自動化されたライン生産システムが採用されている
。蓋し、種々の製品を効率よく大量生産出来るからであ
る。このようなライン生産は、種々の工作機械を、例え
ば、並列して配置し、搬送装置により夫々の工作機械の
所定の位置にワークを移送して゛順次所定の加工を施し
、最終的に、所望の形状を有する製品を得るものである
。

ところで、ワークによっては、少種類大量生産、あるい
は、多種類少量生産を行う場合がある。然しなから、こ
の場合、ワークの種類に対応して種々の工作機械を配置
することは、実際上、経済的ではないし、また、工場内
において狭少な空間を有効に活用しようとする要請には
到底応えられるものではない。従来、このような欠点を
解決し、単一の工作機械により種々の加工を行うために
、多種類工具をスピンドル部材に対し着脱自在に装着し
て択一的に使用する装置、所謂、スピンドルユニットが
用いられている。そして、夫々の工具の交換も工具交換
装置により行われ、極めて自動化された加工作業が施工
されている。

そこで、このような従来技術に係るスピンドルユニット
を概略的に第１図に示す。

図において、参照符号２はユニット本体部を示し、前記
本体部２内にはベアリング４ａ、　４ｂおよび６ａ、６
ｂを介してスピンドル部材８が回転自在に嵌合されてい
る。また、前記スピンドル部材８の一端部側には所定の
テーパ部１０を有する工具ホルダ１２が嵌合装着されて
おり、このテーバ部１０の一端部から延在するロッド部
１４は前記スピンドル部材８内の孔部１５から１６に貫
通遊嵌されている。一方、前記工具ホルダ１２の他端部
には工具、例えば、ドリル１７が固着されている。

ところで、スピンドル部材８の中央部にはロッド部材１
８が嵌合されており、このロッド部材１日は工具ホルダ
１２のロッド部１４と同軸的に配設され、保合部材１９
により前記ロッド部材１８とロフト部１４とが連結され
ている。この場合、前記係合部材１９の一端部側はロッ
ド部材１８に固着されており、この係合部材１９の他端
部側は半径方向に揺動可能に構成さている。

また、ロッド部材１８の一端部側には摺動部材２０が螺
着されており、この摺動部材２０の一端部は前記スピン
ドル部材８内に介設されたばね部材２２に当接している
。さらに、摺動部材２０にはスラストベアリング２４を
介してガイド部材２６が装着されており、このガイド部
材２６の中央部にはシリンダ２８から延在するピストン
ロッド３０が嵌合されている。なお、スピンドル部材８
にはギヤ３２が固着されており、このギヤ３２には駆動
機構３４が噛合されている。

このような構成において、駆動機構３４を駆動してこれ
に噛合するギヤ３２を回転させれば、スピンドル部材８
が前記ギヤ３２と一体的に回転し、さらに、スピンドル
部材８に嵌合装着される工具ホルダ１２と、この工具ホ
ルダ１２に係合するドリル１７が回転する。

従って、図示しないワークを所定の位置に固定して本体
部２を前記図示しないワークに近接変位させれば、回転
するドリル１７により前記ワークに対し所定の加工が行
われる。このようにして、同一種類のワークに対しては
、前述した工程を繰り返すことにより連続して所定の加
工を行うことが出来る。

ところで、加工されるワークの種類が異なる場合には、
以下に示す手順により新たなワークに対応する工具ホル
ダ１２を本体部２に装着する。

すなわち、スピンドル部材８の回転を停止させた後、シ
リンダ２８を駆動してこれから延在するピストンロッド
３０を矢印Ｂ方向に変位させると、このピストンロッド
３０の先端部はロッド部材１８を矢印Ｂ方向に押圧する
。従って、ロッド部材１８はばね部材２２の弾発力に抗
して矢印Ｂ方向に変位し、このロッド部材１８の先端部
はロッド部１４を押圧する。そして、係合部材１９の先
端部が孔部１５内に臨入する際に、この保合部材１９の
先端部が半径方向外方に拡開揺動してロッド部１４との
係合が解除され、工具ホルダ１２はスピンドル部材８か
ら離脱する。この場合、予め、図示しない工具交換装置
のアーム部を工具ホルダ１２に係合しておけば、自動的
に前記工具ホルダ１２を取り外すことが出来る。

次いで、新たな工具ホルダ１２をピストン部材８内に嵌
合して後、シリンダ２８を駆動してピストンロッド３０
を矢印Ａ方向に変位させれば、ロッド部材１８はばね部
材２２の弾発力により矢印Ａ方向に変位する。結果的に
、このロッド部材１８に装着された保合部材１９が新た
な工具ホルダ１２のロッド部１４に係合し、前記工具ホ
ルダ１２はスピンドル部材８に装着される。ここで、前
述した工程により新たなワークに対し新たな工具を用い
て所定の加工作業を行うものである。

然しなから、前記の従来技術では、工具ホルダ１２を交
換する際にスピンドル部材８には極めて多大な外力が作
用する。すなわち、シリンダ２８の駆動作用下にロッド
部材１８を矢印Ｂ方向に変位させると、ばね部材２２は
摺動部材２０により押圧されるため、前記ばね部材２２
の一端部に当接するスピンドル部材８には矢印Ｂ方向に
極めて大きな弾発力が作用する。従って、このスピンド
ル部材８並びに本体部２により支持されたベアリング４
ａ、　４ｂおよび６ａ、６ｂには歪み、あるいは、変形
等を惹起する場合がある。このように、ベアリング４ａ
、　４ｂ並びに６８．６ｂに歪み、変形等が生ずれば、
その影響が加工の際に顕れ、スピンドルユニットとして
の加工精度が低下するため、夫々のベアリング４ａ、　
４ｂ並びに６８．６ｂを速やかに交換する必要が要請さ
れることになる。ところが、前記ベアリング４ａ、４ｂ
並びに６ａ、６ｂを交換するためにはスピンドルユニッ
トの作業を停止させなければならない。また、このよう
な作業の一時的停止によって生産効率が低下すると共に
その工具取り替え作業が極めて煩雑となっている。しか
も、このようにスピンドル部材の円滑な回転を確保する
ために当該ベアリングは、通常、精度の高いものを用い
るため比較的高価なものとなり、頻繁に交換すれば極め
て不経済となる欠点が生ずる。

さらにまた、前述した従来のスピンドルユニットでは、
スピンドル部材８の回転時においてもこのスピンドル部
材８にはばね部材２２の弾発力が作用している。このた
め、夫々のベアリング４ａ、４ｂおよび６ａ、　６ｂに
は、常時、矢印Ｂ方向に外力が作用し、スピンドル部材
８が回転する際にこれらのベアリングに摩擦を生起して
、例えば、本体部２が加熱変形する場合がある。

しかも、従来のスピンドルユニットでは、スピンドル部
材８の内部にばね部材２２を介装して構成するため、前
記スピンドル部材８の外径が極めて大きくなる。従って
、例えば、スピンドルユニットを複数並列して配設し、
同時に多数のワークを加工する場合、夫々のスピンドル
部材８に装着する工具の刃先間隔が大きいため、工場内
における装置の占有面積が極めて多大となるという不都
合が生ずる。

本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、工具ホルダクランプ用のばね部材をスピンドル
部材の外部に設けると共にこのスピンドル部材に作用す
る前記ばね部材の弾発力を好適に緩和することにより、
ベアリングに惹起される歪み、発熱等を回避して長期間
に亘り利用出来、また、極めて好適に精度を確保するこ
とが可能なスピンドルユニットを提供することを目的と
する。

前記の目的を達成するために、本発明は回転駆動源の作
用下に回転するスピンドル部材と、前記スピンドル部材
の一方の端部に当接して回転工具を保持する工具ホルダ
と、前記スピンドル部材に画成された軸方向に延在する
孔部に嵌合するロッド部材と、前記ロッド部材に係合し
少なくとも回転時に前記ロッド部材を引張して前記工具
ホルダを前記スピンドル部材の一端部に押圧係着し、工
具交換時に前記押圧力を開放するクランプ機構とからな
り、前記クランプ機構はロッド部材を押圧するシリンダ
装置と、ばね部材と、中孔状のスピンドル部材の周方向
に形成された孔部に嵌合すると共にアンクランプ時にそ
の一部がロッド部材に形成されたテーバ面に当接し、一
方、クランプ時には前記テーパ面に隣接形成された周面
に当接する球体を含むことを特徴とする。

次に、本発明に係るスピンドルユニットについて好適な
実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説
明する。

第２図および第３図において、参照符号４０は基台を示
す。前記基台４０の上端部には略中央部に支柱４２ａを
立設し、この支柱４２ａには第１の保持部４４ａを水平
方向に膨出形成する。一方、図において、基台４０の左
端縁部に上方に指向して支柱４２ｂを立設し、前記支柱
４２ｂには第２の保持部４４ｂを同様に膨出形成する。

この場合、夫々の保持部４４ａ、４４ｂには水平方向に
同軸的に孔部４６ａと４６ｂを穿設する。そして、第１
保持部４４ａに水平方向に膨出する外枠部材４８を装着
し、前記外枠部材４８の一端部にはシリンダ５０を固着
する。前記外枠部材４８内にはシリンダ５０と関連的に
クランプ機構５２を設け、前記クランプ機構５２に係合
するスピンドル部材５４を夫々の保持部４４ａ、４４ｂ
内において回転自在に支持すると共にこのスピンドル部
材５４の先端部に工具ホルダ５６を着脱自在に装着する
。この際、第２保持部４４ｂの先端部に押え部材５８並
びにヘッドカバ−６０を装着し、このヘッドカバー６０
に設けた給油ポート６２を介して前記工具ホルダ５６に
切削油を供給する。なお、この保持部４４ｂにはストッ
パ部材６３を設けておく。さらにまた、スピンドル部材
５４内にはクランプロッド６４を嵌合し、前記クランプ
ロッド６４の一端部を工具ホルダ５６に係合すると共に
このクランプロッド６４の他端部をクランプ機構５２に
係合する。また、クランプ機構５２の上方部には駆動機
構６６を設け、前記駆動機構６６の駆動作用下にスピン
ドル部材５４を回転させる。

以上、本発明に係るスピンドルユニットの構成を概略的
に示したが、次にその詳細について説明する。

先ず、クランプ機構５２について説明する。すなわち、
外枠部材４８の内壁面部６７にベアリング６８を当接し
て配設し、前記ベアリング６８の他端部にばね部材用セ
ットスリーブ７０を当接する。

第５図ａに示すように、前記セットスリーブ７０の外周
端縁部にはフランジ部７２を形成し、前記フランジ部７
２の他端部側に段部を介して僅かに突出する突出部７４
を形成する。この突出部７４の一端部には円、筒部７６
を形成し、前記円筒部７６には内方に指向して半径内方
向に傾斜するテーパ孔７８を穿設する。そこで、円筒部
７６と突出部７４とにベアリング６８を当接する。また
、セットスリーブ７０の外周部には皿形状の複数の板ば
ねからなるばね部材８０を配設し、前記ばね部材８０の
一端部側をフランジ部７２に当接すると共にこのばね部
材８０の他端部側を押圧部材８２に当接する。

押圧部材８２の中央部にはその両端部から夫々所定深さ
に孔部８４．８６を穿設し、前記孔部８４にはセットス
リーブ７０を遊嵌し、一方、前記孔部８６内にはスラス
トベアリング９０とガイド部材９２を装着する。この場
合、ガイド部材９２はシリンダ５０から延在するピスト
ンロッド９４を嵌合してこれを好適に案内するものであ
る。この場合、前記セットスリーブ７０はスピンドル部
材５４に外嵌し、押圧部材８２はクランプロッド６４に
螺着する。

そこで、次に、スピンドル部材５４について説明する。

スピンドル部材５４の中央部には軸線方向に孔部９６を
穿設し、前記孔部９６の一端部側は段部を介してこれよ
り小径な孔部９８に連通ずる。

一方、孔部９６の他端部側には所定の長さに溝部９９を
形成し、前記溝部９９の他端部側は段部を介して大径な
孔部１００に連通ずる。また、スピンドル部材５４の外
筒部１０２には、夫々等間隔に半径方向に指向して孔部
１０４ａ乃至１０４ｃを穿設する。

さらに、前記外筒部１０２には孔部１０４ａ乃至１０４
ｃに近接してねじ溝１０６を形成し、前記ねじ溝１０６
の他端部側にキー溝１０８を刻設しておく。このキー溝
１０８の他端部側にはさらにねじ溝１１０を刻設する。

一方、段部を介して大径となる外筒部１１１にねじ溝１
１２を刻設すると共にこのねじ溝１１２から所定間隔離
間して所定の角度を有するテーパ部１１４を形成する。

そして、テーパ部１１４の他端部側は段部を介してさら
に大径な外筒部を形成する。

このように構成するスピンドル部材５４において、キー
溝１０８にキー１１６を嵌合してギヤ１１Ｂを装着し、
押え部材１２０をねじ溝１０６に螺着してこのギヤ１１
Ｂを前記スピンドル部材５４に固定する。さらに、スピ
ンドル部材５４を夫々の保持部４４ａ、４４ｂの孔部４
６ａ、４６ｂ内に遊嵌し、このスピンドル部材５４と孔
部４６ａとの間にベアリング１２２ａ、　１２２ｂを介
装し、押え部材１２４をねじ溝１１０に螺着して夫々の
ベアリング１２２ａ、１２２ｂを支持する。この際、夫
々のベアリング１２２ａ。

１２２ｂの間に一対のスリーブ１２６を装着する。一方
、スピンドル部材５４と孔部４６ｂとの間にも、同様に
して、ベアリング１２８ａ、１２８ｂをスリーブ１３０
を介在して装着し、テーパ部１１４にはこれに対応する
テーパ面を有するベアリング１３２を装着する。さらに
、押え部材１３４をねじ溝１１２に螺着して夫々のベア
リング１２８ａ、　１２８ｂおよび１３２を保持する。

従って、スピンドル部材５４は夫々の保持部４４ａ、４
４ｂ内において極めて好適且つ正確に回転することが可
能となる。

そこで、スピンドル部材５４の孔部１００に第１のカッ
プリング１３６を装着する。前記第１カツプリング１３
６の一端面にはその外周端縁部に等間隔に所定形状の歯
部１３７ａ乃至１３７ｆを設けており、図示しない孔部
、図示しないボルトを介してこの第１カンプリング１３
６をスピンドル部材５４に固着する。

ところで、スピンドル部材５４の孔部９６にクランプロ
ッド６４を変位可能に嵌合する。すなわち、前記クラン
プロッド６４を構成するロッド部１３８を孔部９６に遊
嵌し、このロッド部１３８の一端部側に前記孔部９６に
嵌合する大径部１４０を形成する。この大径部１４０の
外周部には保合部材１４２を固着し、この係合部材１４
２をスピンドル部材５４の溝部９９に嵌合して前記スピ
ンドル部材５４とクランプロッド６４とを一体的に回転
可能に構成しておく。さらに、前記大径部１４０の他端
部側には所定幅の周回する溝部１４４を刻設して前記周
回する溝部１４４の終端部分に膨径して先端部１４６を
形成する。前記先端部１４６にはその外周方向から大き
く切り欠いて夫々同一の幅を有すると共に等間隔に係止
部】４８ａ乃至１４８ｃを形成する（第４図参照）。

一方、ロッド部１３Ｂの他端部側には段部を介してこれ
より小径な円筒部１５０を形成し、前記円筒部１５０の
一端部側には所定の傾斜を有するテーバ部１５２を形成
する。また、このロッド部１３Ｂの一端部にはねじ溝１
５４を刻設し、このねじ溝１５４側から軸方向に延在す
るようにクランプロッド６４の中央部に所定深さに孔部
１５６を穿設する。そこで、ねじ溝１５４に押圧部材８
２を螺着し、ばね部材８０を介してクランプロッド６４
を矢印Ｂ方向に押圧する。さらにまた、スピンドル部材
５４の孔部１０４ａ乃至１０４ｃにボール１５８ａ乃至
１５８ｃを嵌合する。この場合、前記ボール１５８ａ乃
至１５８ｃはセントスリーブ７０のテーパ孔７８内壁面
に近接している。

このように構成するスピンドル部材５４並びにクランプ
ロフト６４により工具ホルダ５６が着脱自在に装着され
る。すなわち、工具ホルダ５６に第１カツプリング１３
６に噛合する第２のカップリング１６０を装着する。こ
の場合、第４図に示すように、前記第２カツプリング１
６０の一端面には、その外周端縁部に前記第１カツプリ
ング１３６の歯部１３７ａ乃至１３７ｆを嵌合する隙間
を画成した夫々一対の歯部１６２ａ乃至１６２ｆを設け
ておく。そこで、ボルト１６４ａ乃至１６４ｆを介して
この第２カツプリング１６０を工具ホルダ５６に固着し
、また工具ホルダ５６の中央部には開口部１６６を画成
し、前記開口部１６６の一端部側は段部１６７を介して
拡開する孔部１６８に連通ずる。この場合、前記開口部
１６６の形状はクランプロッド６４の先端部１４６に対
応させ、夫々の係止部１４８ａ乃至１４８ｃより僅かに
大きな形状を有する開口部１７０ａ乃至１７０ｃを画成
しておく。一方、工具ホルダ５Ｇの外周端縁部には所定
の幅を有する溝部１７２を刻設し、前記溝部１７２の一
端部側はへソドカバー６０の給油ポート６２に連通ずる
。さらに、その溝部１７２の他端部側は工具ホルダ５６
内に屈折成形される通路１７４と連通し、最終的に、前
記工具ホルダ５６の先端部から外部に連通ずる。また、
工具ホルダ５６の外周部には所定の間隔を有して溝部１
７５ａ、１７５ｂを刻設し把持部１７６を形成する。

なお、前記把持部１７６から延在する先端部には所定の
工具、例えば、ドリル１７８を装着しておく。

次いで、駆動機構６６について説明する。前記駆動機構
６６を構成するサーボモータ１８０からは回転駆動軸１
８２が延在する。前記回転駆動軸１８２には第１のギヤ
１８４を設けると共に、この第１ギヤ１８４の他端部側
をベアリング１８６により軸支する。さらに、前記第１
ギヤ１８４は第２のギヤ１８Ｂと噛合し、この第２ギヤ
１８８はその両端部を夫々ベアリング１９０ａ、　１９
０ｂにより軸支される。そこで、前記第２ギヤ１８８を
スピンドル部材５４に装着したギヤ１１８に噛合させ、
一方、このギヤ１１８を第３のギヤ１９２に噛合すると
共に前記第３ギヤ１９２の両端部を夫々ベアリング１９
４ａ、　１９４ｂにより軸支する。

本発明に係るスピンドルユニットは基本的には以上のよ
うに構成されるものであり、次にその作用並びに効果に
ついて説明する。

先ず、サーボモータ１８０を駆動してこれから延在する
回転駆動軸１８２を回転すると、この回転駆動軸１８２
に固着された第１ギヤ１８４が回転し、さらに前記第１
ギヤ１８４噛合する第２ギヤ１８８も回転するに至る。

そして、前記第２ギヤ１８８の回転はこれに噛合するギ
ヤ１１８を介してスピンドル部材５４に伝えられる。こ
の場合、ギヤ１１８はその他端部側に、さらに、第３ギ
ヤ１９２に噛合して支持されている。夫々のギヤ１８４
．１８８および１９２は夫々ベアリング１８６．１９０
ａ、１９０ｂおよび１９４ａ、　１９４ｂにより軸支さ
れるため、スピンドル部材５４の回転は円滑に行われる
。しかも、前記スピンドル部材５４は夫々の保持部４４
ａ、４４ｂ内においてベアリング１２２ａ、　１２２ｂ
、１２８ａ。

１２８ｂおよび１３２を介して回転自在に支持されてお
り、従って、このスピンドル部材５４の回転はその長手
方向においても十分に支承されるため、円滑且つ正確に
行われる。このため、スピンドル部材５４に夫々のカッ
プリング１３６．１６０を介して係合する工具ホルダ５
６もまた良好に回転される。

そこで、図示しない搬送装置により基台４ｏを矢印Ａ方
向に移送すれば、ドリル１７８により図示しないワーク
に対し孔明は加工が行われる。

なお、この際、本発明ではストッパ部材６３を設けるこ
とにより、ドリル１７８が必要以上にワーク内に変位す
ることを防止している。切削加工中、ヘッドカバー６０
の給油ポート６２から切削油を供給すれば、この切削油
は工具ホルダ５６内の通路１７４を通過して後、ドリル
１７８の先端部に導出される。

このようにして、ドリル１７８により図示しないワーク
に対し所定の孔明は加工を完了した後、このスピンドル
ユニットを矢印Ｂ方向に移送する０次いで、加工終了後
のワークを取り外し、新たなワークを所定の位置に固定
して同様に所定の加工作業を行う。

ところで、種類の異なるワークを加工する場合には、以
下に示す手順により別異のワークに対応する工具ホルダ
５６をスピンドル部材５４に装着すればよい。

すなわち、サーボモータ１８０の駆動を停止して工具ホ
ルダ５６を所定の角度位置に停止する。

そこで、図示しない工具交換装置により把持部１７６を
保持した状態で、シリンダ５０を駆動してピストンロッ
ド９４を、図中、矢印Ａ方向に変位させると、このピス
トンロッド９４の先端部はクランプロッド６４の孔部１
５６に嵌合して押圧する。

従って、このクランプロッド６４はばね部材８０の弾発
力に抗して矢印Ａ方向に変位する。このため、前記クラ
ンプロッド６４の先端部１４６は工具ホルダ５６の段部
１６７から離間して孔部１６８内に遊嵌する。次いで、
工具ホルダ５６を矢印Ａ方向に所定量変位させて夫々の
カップリング１３６と１６０との噛合を解除する。さら
に、サーボモータ１８０を駆動してスピンドル部材５４
を６０度回転すると、工具ホルダ５６の開口部１７０ａ
乃至１７０ｃとクランプロッド６４の係止部１４８ａ乃
至１４８ｃとが水平方向に対し夫々同位相となる。そこ
で、図示しない工具交換装置により工具ホルダ５６を矢
印Ａ方向に変位させると、この工具ホルダ５６を当該装
置から取り出すことが出来る。

次に、図示、しない工具交換装置により新たなワークに
対応する工具ホルダ５６を移送してその孔部１６８内に
クランプロフト６４の先端部１４６を所定量遊嵌する。

そして、サーボモータ１８０を駆動してスピンドル部材
５４並びにクランプロッド６４を６０度回転すると共に
、工具ホルダ５６をさらに矢印Ｂ方向に変位させて夫々
のカップリング１３６と１６０とを噛合させる。その後
、シリンダ５０を駆動し、ピストンロッド９４を矢印Ｂ
方向に退勤動作させると、クランプロッド６４に作用す
る前記シリンダ５０の押圧力が解除される。従って、ク
ランプロッド６４には押圧部材８２を介してばね部材８
０の弾発力が作用し、前記クランプロッド６４は矢印Ｂ
方向に変位してその先端部１４６が新たな工具ホルダ５
６の段部１６７に当接してこれを矢印Ｂ方向に押圧する
。このため、工具ホルダ５６とスピンドル部材５４とが
しっかりと係合する。次に、図示しない工具交換装置を
工具ホルダ５６から離脱させた後、サーボモータ１８０
の駆動作用下に新たな工具ホルダ５６を回転して、前述
した手順により図示しない別異のワークの加工作業を行
う。

ところで、本発明に係るスピンドルユニットでは、前述
した工具ホルダ５６の着脱作業時において、スピンドル
部材５４にばね部材８０の弾発力が作用することはなく
、従って、特に、ベアリング１２２ａ、　１２２ｂおよ
び１２８ａ、　１２８ｂに摩擦、変形等を惹起すること
はない。

すなわち、工具ホルダ５６をスピンドル部材５４から離
脱する場合、シリンダ５０の駆動作用下にクランブロン
ド６４と共に押圧部材８２を矢印Ａ方向に変位させる。

従って、ばね部材８０はさらに押圧縮小され、その弾発
力はセントスリーブ７゜に作用する。このため、前記セ
ットスリーブ７０は矢印Ａ方向に変位し、その突出部７
４をペアリンク６８の一端部に当接押圧する。一方、ク
ランプロッド６４が矢印Ａ方向に変位すると、スピンド
ル部材５４の孔部１０４ａ乃至１０４ｃに嵌合するボー
ル１５８ａ乃至１５８ｃと前記クランプロッド６４との
当接部位は円筒部１５０からテーパ部１５２に移行する
。この結果、夫々のボール１５８ａ乃至１５８ｃは前記
テーパ部１５２の傾斜に沿ってスピンドル部材５４の半
径内方向に変位し、夫々のボール１５８ａ乃至１５８ｃ
とセットスリーブ７０のテーパ孔７８内壁面との間には
隙間Ｈ１が画成される（第５図ａ参照）。結局、ばね部
材８０の弾発力はセットスリーブ７０およびベアリング
６８を介して外枠部材４８に吸収されるため、スピンド
ル部材５４には前記ばね部材８０の弾発力が作用するこ
とはない。従って、特に、スピンドル回転用のベアリン
グ１２２ａ、１２２ｂおよび１２８ａ、　１２８ｂには
ばね部材８ｏの弾発力による変形等が惹起することはな
い。

一方、工具ホルダ５６をスピンドル部材５４に係合する
場合、ばね部材８０の弾発力を好適に緩和することが出
来る。すなわち、前記ばね部材８゜の弾発力によりクラ
ンプロッド６４を矢印Ｂ方向に変位させると、ボール１
５８ａ乃至１５８ｃとこのクランプロッド６４との当接
部位はテーパ部１５２から円筒部１５０に移行する。従
って、夫々のボール１５８ａ乃至１５８ｃはテーパ部１
５２の傾斜に沿ってスピンドル部材５４の半径外方向に
変位し、夫々の一端部をセントスリーブ７０のテーパ孔
７８内壁面に当接する。このため、前記セットスリーブ
７０はボール１５８ａ乃至１５８ｃに押圧されて僅かに
矢印Ｂ方向に変位し、突出部７４とベアリング６８との
間には隙間Ｈ２が画成される（第５図す参照）。

このように、ばね部材８０の弾発力は、図中、破線の矢
印に示すように、セットスリーブ７０に作用して後、夫
々のボール１５８ａ乃至１５８ｃを介してスピンドル部
材５４とクランプロッド６４とに分割される。結局、ス
ピンドル部材５４には減圧された押圧力がかかるため、
特に、スピンドル回転用のベアリング１２２ａ、　１２
２ｂおよび１２８ａ、１２８ｂには些程大きな外力は作
用しない。従って、駆動機構６６の駆動作用下にスピン
ドル部材５４を回転させる際に、夫々のベアリング１２
２ａ、　１２２ｂおよび１２８ａ、　１２８ｂには摩擦
により発熱、変形等を惹起することはない。また、ベア
リング６８は工具ホルダ５６の着脱作業時にばね部材８
０の弾発力を受けるが、この工具ホルダ５６をスピンド
ル部材５４に装着した際には、第５図すから諒解される
ように、前記ベアリング６８とセットスリーブ７０との
間には隙間Ｈ２が画成される。このため、スピンドル部
材５４の回転時に前記ベアリング６８は極めて円滑に回
転することが可能となる。

以上のように本発明によれば、工具ホルダをクランプす
るためのばね部材をスピンドル部材の外部に配設すると
共に、前記工具ホルダ交換時に前記ばね部材の弾発力が
このスピンドル部材に作用することを効果的に回避する
。しかも、スピンドル部材回転時において、前記スピン
ドル部材にかかる外力を好適に分散緩和している。

従って、特に、スピンドル部材の回転を精度よく支持す
るためのベアリングに、歪み、あるいは、発熱等を惹起
することがなく、長期間の使用に耐えることが可能なス
ピンドルユニットが得られる。さらにまた、スピンドル
部材をより一層小径にすることが出来るため、例えば、
装置を並設する場合に装置の占有面積を縮小することが
可能となり、実際上、工場内において極めて良好な装置
となる。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設
計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に係るスピンドルユニットの概略説明
図、第２図は本発明に係るスピンドルユニットの一部省
略正面縦断面図、第３図は本発明に係るスピンドルユニ
ットの主要部斜視図、第４図は第２図のＩＶ−ＩＶ線断
面図、第５図ａおよび第５図すは工具ホルダ作業の際の
説明図である。４０・・基台　　　　　　４４ａ、４４ｂ・・保持部４
８・・外枠部材　　　　５０・・シリンダ５２・・クラ
ンプ機構　　５４・・スピンドル部材５６・・工具ホル
ダ　　　６４・・クランプロッド６６・・駆動機構　　
　　６８・・ベアリング７０・・セントスリーブ　８０
・・ばね部材８２・・押圧部材　　　　９２・・ガイド
部材１０４ａ〜１０４ｃ・・孔部１２２ａ、、１２２ｂ、　１２８ａ、　１２Ｂｂ　−−
ベアリング１３６　　・・カップリング　１３Ｂ　・・
ロッド部１４０　・・大径部　　　　１５０　　・・円
筒部１５２　・・テーパ部　　　１５８ａ　〜１５８ｃ
　−・ボール１６０　・・カップリング　１７６　・・
把持部１７８　　・・ドリル　　　　１８０　　・・サ
ーボモータ特許出願人　本田技研工業株式会社Ｆｉｇ、５ａＡ−ＢＦｉｇ、５ｂＡ彎−一伽Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転駆動源の作用下に回転するスピンドル部材と
、前記スピンドル部材の一方の端部に当接して回転工具
を保持する工具ホルダと、前記スピンドル部材に画成さ
れた軸方向に延在する孔部に嵌合するロッド部材と、前
記ロッド部材に係合し少なくとも回転時に前記ロッド部
材を引張して前記工具ホルダを前記スピンドル部材の一
端部に押圧係着し、工具交換時に前記押圧力を開放する
クランプ機構とからなり、前記クランプ機構はロッド部
材を押圧するシリンダ装置と、ばね部材と、中孔状のス
ピンドル部材の周方向に形成された孔部に嵌合すると共
にアンクランプ時にその一部がロッド部材に形成された
テーパ面に当接し、一方、クランプ時には前記テーパ面
に隣接形成された周面に当接する球体を含むことを特徴
とするスピンドルユニット。
（２）特許請求の範囲第１項記載のユニットにおいて、
球体はスピンドル部材に外嵌すると共にばね部材に当接
してスピンドルの軸方向に変位するスリーブ部材に形成
された面により保持されることからなるスピンドルユニ
ット。