专利名称：用于主轴装置的刀具支架夹紧单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种刀具支架夹紧单元，其用在对各种工件进行加工的机床的主轴装置上。
背景技术：
一般地，机床的主轴装置，在主轴箱的内部可旋转地支撑主轴，并在该主轴的前端部安装夹紧刀具支架的夹紧机构。在主轴的通孔内收容拉杆，该拉杆进行上述夹紧机构的夹紧动作或松开动作，在与上述拉杆的中间部外周面一体形成的弹簧支承部件、和在主轴的通孔的内周面形成的台阶部之间，以层叠状态插入将上述拉杆向夹紧方向预紧的碟形弹簧。并且，利用设置在主轴箱一侧的夹紧解除机构，使上述拉杆抗拒碟形弹簧的预紧力而向轴向前方移动，由此解除由夹紧机构对刀具支架的夹紧状态。(参照专利文献1)专利文献1特开平1-135403号公报发明内容但是，上述现有的机床的主轴装置存在如下问题，由于上述碟形弹簧的前端面被卡止在主轴一侧的台阶部上，所以在进行由夹紧机构和碟形弹簧构成的预紧机构的维护检查或故障修理的情况下，需要将其从主轴后部卸下，操作非常麻烦。
此外，现有的主轴装置，为了防止主轴内的拉杆的相对转动，采用以下结构向主轴插入止转销，并使向主轴的通孔一侧突出的止转销的前端部，与形成于上述拉杆的前端部外周面上的导向槽卡合。因此，其存在如下问题，在将拉杆从主轴的通孔取出的情况下，在将主轴从主轴箱卸下后，必须卸下上述止转销，维护检查和修理作业非常麻烦。
本发明提供一种用于机床的刀具支架夹紧单元，其可消除在上述已知技术中存在的问题点，可将夹紧机构、预紧机构、以及拉杆一起容易地从主轴前方卸下，提高维修的作业性。
为了解决上述问题，技术方案1所述的发明，是一种在主轴装置中使用的刀具支架夹紧单元，其以可以卸下的方式，安装在形成于主轴装置的主轴上的轴孔中，在具有通过螺栓安装在上述主轴前端面上的凸缘部的筒状壳体内部，设置夹紧刀具支架的夹紧机构，相对于所述筒状壳体的后端部，以可以在规定的行程范围内往复运动的方式，连接对所述夹紧机构进行夹紧动作或松开动作的拉杆，在所述筒状壳体和所述拉杆之间，设置阻止两个部件的相对转动的转动阻止部件，在所述筒状壳体的后端面和安装在所述拉杆后端部的弹簧支承部件之间，插入用于将所述拉杆向夹紧方向预紧的预紧部件。
技术方案2所述的发明，是在技术方案1所述的用于主轴装置的刀具支架夹紧单元中，阻止所述筒状壳体和拉杆的相对转动的转动阻止部件是以下构造，即，相对于形成于该筒状壳体的后端部内周面上的转动阻止部中，嵌合形成于所述拉杆的前端部附近的外周面上的转动阻止部。
技术方案3所述的发明，是在技术方案1或2所述的用于主轴装置的刀具支架夹紧单元中，所述筒状壳体在其轴线方向的中间部上，分割为多个筒状壳体片，在各筒状壳体片的接合端面上，设置阻止筒状壳体片之间相对转动的凹凸构造的转动阻止部件。
技术方案4所述的发明，是在技术方案1至3中任意一项所述的用于主轴装置的刀具支架夹紧单元，在所述筒状壳体的内部，以可以在规定的行程范围内往复运动的方式，收容构成所述夹紧机构的滑块，在所述滑块的后端部形成外周具有凸部的轴毂部，在所述拉杆的前端部形成插入所述轴毂部的插入孔、以及对凸部进行导向的导向槽，在所述插入孔的中间部形成可以卡止所述凸部的卡止凹部，通过使拉杆和滑块相对转动，使拉杆和滑块以在轴方向上不能移动的方式连接。
技术方案5所述的发明，能够在所述筒状壳体和滑块间设置阻止两个部件相对转动的转动阻止部件。
发明的效果根据技术方案1至4所述的发明，在筒状壳体的内部，设置具有通过螺栓安装在主轴前端面上的凸缘部的夹紧工具支架的夹紧机构，相对于前述筒状壳体的后端部，以可以在规定的行程范围内往复运动的方式，连接对上述夹紧机构进行夹紧动作或松开动作的拉杆。因此，通过相对于主轴的通孔，从主轴前方装卸刀具支架夹紧单元整体，可以一起取出夹紧机构、拉杆、以及预紧机构。此外，在拔出刀具支架夹紧单元时，可以容易地从外部判断预紧机构的状态或其不正常的状态等。基于这些理由，可以容易地进行维护检查。
此外，技术方案1所述的发明，通过使阻止主轴内的拉杆的相对转动的部件与主轴分离，而设置在上述筒状壳体和拉杆之间，可以相对于主轴的通孔，使刀具支架夹紧单元整体容易地从主轴前方卸下。此外，可以使预紧部件从拉杆的外周面露出，可以容易地进行预紧部件的维护检查或修理。
技术方案2所述的发明，可以通过简单的转动阻止机构，阻止筒状壳体和拉杆之间的相对转动。
技术方案3所述的发明，可以通过简单的转动阻止机构，阻止多个筒状壳体片之间的相对转动。
技术方案4所述的发明，可以利用简单的组装结构，在筒状壳体的内部组装夹紧机构。
图1是表示本发明的机床的主轴装置的中央部纵剖面图。
图2是表示卸下刀具支架夹紧单元的状态的主轴装置的中央部纵剖面图。
图3是表示刀具支架夹紧单元的夹紧状态的中央部纵剖面图。
图4是表示刀具支架夹紧单元的松开状态的中央部纵剖面图。
图5是筒状壳体、滑块、筒状壳体、以及拉杆的分离立体图。
图6(a)、(b)、(c)分别是图3的1-1线、2-2线、3-3线剖面图。
图7是表示本发明另一实施方式的刀具支架夹紧单元的夹紧状态的中央部纵剖面图。
图8是表示图7所示的刀具支架夹紧单元的松开状态的中央部纵剖面图。
图9是表示本发明又一实施方式的刀具支架夹紧单元的夹紧状态的中央部纵剖面图。
图10是表示图9所示的刀具支架夹紧单元的松开状态的中央部纵剖面图。
具体实施例方式
下面，根据图1～图6，说明将本发明具体化的在机床中使用的主轴装置的一个实施方式。
如图1所示，主轴装置11的主轴箱12由外筒13和内筒14构成，在该内筒14的内侧，主轴15通过多个轴承16，以可以旋转的方式支撑在规定位置上。在上述主轴箱12的外筒13的后端部安装电动机18，其旋转轴19通过联轴器20连接上述主轴15的后端部，通过旋转轴19的旋转，经由联轴器20使主轴15旋转。
如图2所示，在主轴15的中心部形成通孔151，其用于以可拆卸的方式嵌入后述的刀具支架夹紧单元22，在主轴15的前端面形成多处螺纹孔152，其用于将刀具支架夹紧单元22固定在主轴上。如图2所示，上述主轴15的嵌入上述刀具支架夹紧单元22的通孔151的直径尺寸的形成方式为，随着从前端(图2的左端)至后端(图2的右端)而逐级变小。
图3所示的刀具支架21是所谓BT支架。在构成该刀具支架夹紧单元22的呈横圆筒状的筒状壳体23的前端部(图3的左端)上，形成嵌入上述刀具支架21的锥柄部211的刀具安装孔231，在前端部外周一体地形成凸缘部232。在该凸缘部232上，在多个部位形成螺栓通孔233，如图1所示，通过将螺栓24从螺栓通孔233螺合在形成于主轴15的前端面上的上述螺纹孔152中，而将筒状壳体23固定在主轴15上。
在上述筒状壳体23的内部收容夹紧机构25，该夹紧机构25通过与在上述刀具支架21的锥柄部211的前端部突出形成的拉钉212卡合而拉向后方，从而将插入筒状壳体23的刀具安装孔231中上述刀具支架21夹紧在规定位置上。对该夹紧机构25说明，在上述筒状壳体23的后端部的内周面234上，以使得其可以在规定行程范围内沿轴向往复运动的方式，插入轴芯具有冷却液通路261的滑块26。在该滑块26的前端部，后面详述的夹紧部件27通过连接弹簧28，以可以在筒状壳体23的半径方向来回倾斜移动的方式互相连接而卡合。
在上述筒状壳体23的后端部上接合呈横圆筒状的筒状壳体31。在上述滑块26的后端部上一体地形成轴毂262，在其外周面上，如图5所示，在圆周方向隔着规定间隔且一体地形成两处凸部263，在从该凸部263向前方间隔规定距离的位置上，一体地形成环状凸条264。上述轴毂部262上连接中心部具有冷却液通路361的拉杆36的前端部。在上述筒状壳体31的前端的接合端面311上形成凹部312，该凹部312用于嵌入在上述筒状壳体23的后端的接合端面238上形成的凸部239，在凹部312中嵌入凸部239的状态下，筒状壳体23和筒状壳体31以不能相对转动的方式接合(参照图6(a))。在本实施方式中，由上述凸部239和凹部312构成转动阻止部件，其阻止筒状壳体23和筒状壳体31的相对转动。
在上述拉杆36的前端部上，如图5所示，一体地形成大直径尺寸的第1卡合部362，该卡合部362嵌入在上述筒状壳体31上形成的大直径尺寸的收容孔313中，在该第1卡合部362的后端面上，一体地形成第2卡合部363，该卡合部363直径尺寸小于该第1卡合部362、且嵌入在上述筒状壳体31上形成的收容孔314中。在该第2卡合部363上形成作为转动阻止部的一对平面364、364，它们与形成在上述筒状壳体31的收容孔314上的作为转动阻止部的一对平面315、315嵌合。并且，如果相对于图5中筒状壳体31，从接合端面311一侧插入拉杆36，则上述第2卡合部363的平面364、364与收容孔314的平面315、315平面配合而嵌合，由此阻止筒状壳体31和拉杆36的相对转动(参照图6(b))。在本实施方式中，利用上述筒状壳体31的收容孔314的平面315、315、和上述第2卡合部363的平面364、364，构成阻止筒状壳体31和拉杆36的相对转动的转动阻止部件。
在上述第1卡合部362和第2卡合部363中，形成可以插入上述轴毂部262的插入孔365，在该插入孔365的内周面上的两个地方形成导向槽366，该导向槽366用于在轴向上导向移动上述轴毂部262的凸部263，在该导向槽366、366的内端部上，形成用于卡止上述凸部263的卡止凹部367。因而，从上述拉杆36的插入孔365和导向槽366插入滑块26的轴毂部262和凸部263、263，使凸部263、263向卡止凸部367的内部移动，并且，在环状凸条264与第1卡合部362的前端面接触的状态下，通过将滑块26转动90°，使滑块26和拉杆36以在轴向上不能相对移动的方式连接(参照图6(c))。
如图3所示，在上述滑块26的外周面上，形成与轴向平行的导向槽265，通过小螺钉33，将嵌入上述导向槽265中的止动块32安装在上述筒状壳体23的内周面234上的规定位置上。通过小螺钉35，将止动块34安装在上述导向槽265的前端部上。并且，在图6(c)的连接状态下，通过上述导向槽265和止动块32，允许滑块26在上述筒状壳体32的内周面234内沿轴向的移动，阻止筒状壳体23和滑块26的相对转动。在本实施方式中，由上述滑块26的导向槽265、和安装在上述筒状壳体23中的止动块32，构成阻止筒状壳体23和滑块26的相对转动的转动阻止部件。
在与上述滑块26的前端部一体形成的小直径的操作筒部266的外周面上，在前后两个部位上，隔着规定间隔一体地形成环状凸部267。另一方面，在上述夹紧部件27的前端部内侧一体形成夹紧爪271，在中央部上，以与上述滑块26的环状凸部267对应的方式，在两个部位上形成凹部272。此外，在上述筒状壳体23的内周面234上，以与在上述夹紧部件27的外侧形成的卡止突起273对应的方式，形成台阶部235，同时，以与在上述夹紧部件27的后端部外侧形成的卡止突起274对应的方式，形成台阶部236。
在形成于上述滑块26的中心部的冷却液通路261中，以可以沿轴向往复运动的方式，插入具有冷却液通路381的冷却液供给喷嘴38，通过在形成于上述滑块26的冷却液通路261的内周面上的台阶部268上，卡止一体地形成于冷却液供给喷嘴38的基端部的外周面上的大直径部382，使得冷却液供给喷嘴38不会向轴向前方拔出。在上述冷却液供给喷嘴38的后端面、和形成于上述滑块26的冷却液通路261的中间的台阶部之间，插入螺旋弹簧39，以保持向前方预紧冷却液供给喷嘴38。由此，冷却液供给喷嘴38的前端面被推压向形成于刀具支架21上的冷却液通路213的后端开口上，从而可以从拉杆36的冷却液通路361、通过冷却液通路261和冷却液通路381等，向刀具支架21的中央部供给冷却液。
在上述拉杆36的后端面外周面上形成外螺纹部368，在该外螺纹部368上螺合弹簧支承部件41，通过定位螺栓42，以不能相对转动的方式连接。在上述筒状壳体31和弹簧支承部件41之间，以在轴方向上层叠的状态，安装多片碟形弹簧43作为预紧部件。在拉杆36的后端部，形成直径大于上述冷却液通路361的连接孔369。
在本实施方式中，通过上述筒状壳体31、拉杆36、弹簧支承部件41和碟形弹簧43等，构成预紧机构44，其用于预紧夹紧机构25的夹紧部件27的滑块26，使其成为夹紧状态。
图3表示夹紧状态，该状态是利用碟形弹簧43使上述滑块26向后方移动，夹紧部件27利用操作筒部266和环形突起部267而向后方移动，通过夹紧部件27，刀具支架21通过拉钉212而被拉向后方。在该状态下，上述滑块26的环形突起部267从上述夹紧部件27的凹部272拔出而越过突部，各夹紧爪271向闭合方向移位，各夹紧爪271被刀具支架21的拉钉212卡止，卡止突起273越过筒状壳体23的台阶部235，进而，成为上述卡止突起274与台阶部236卡止的状态。
在该状态下，如果利用后述的夹紧解除机构50，使上述拉杆36抗拒碟形弹簧43的预紧力而向前方移动，则上述滑块26的环形突起部267嵌入夹紧部件27的凹部272中，同时，利用滑块26的大直径部的前端面推压夹紧部件27的后端面，夹紧部件27如图4所示，在向前方移动的同时张开，移位到解除刀具支架21的夹紧状态的位置。
下面，对夹紧解除机构50进行说明，如图1所示，其被安装在上述主轴箱12一侧，使上述刀具支架夹紧单元22的拉杆36向前方移动，以解除夹紧机构25的夹紧状态。
如图1所示，在上述主轴15的通孔151内，以与上述弹簧支承部件41的后端面接触的方式，可沿轴向往复运动地收容动作部件51，在该动作部件51上，在形成于径向上的通孔511中贯穿固定动作销52。在上述主轴15上，以使上述动作销52的两端部向外部突出，并使得动作销52在轴向上规定的行程范围内往复运动的方式，在两个部位上形成导向通孔154。对应于该动作销52，在上述外筒13的后端部内周面131和上述主轴15的外周面之间，以使其能够在轴向规定行程范围内往复运动的方式收容活塞53。在上述外筒13的后端部上，安装活塞53的位置限制环54。
下面，对用于从上述旋转轴19一侧向拉杆36的冷却液通路361的后端开口供给冷却液的冷却液供给路径进行说明。
具有冷却液通路611的冷却液管61，沿轴向贯通支撑在上述动作部件51和动作销52的中央部。该冷却液供给管61的前端部，通过密封件嵌入结合在上述拉杆36的上述连接孔369中，在其后端部形成直径大于冷却液通路611的导向孔612。在该导向孔612、和在上述旋转轴19的前端部形成的冷却液通路191的前端部之间，通过密封件连接着具有冷却液通路621的冷却液供给管62。
在本实施方式中，由冷却液通路611、621、361以及冷却液通路381等构成冷却液供给路径64，其用于向刀具支架21的冷却液通路213供给冷却液。
另外，如图1所示，顶盖71安装在上述主轴箱12的前端面上。
下面，说明以上述方式构成的主轴装置的动作。
图1表示以下状态，即，在主轴15的通孔151内插入图3所示的一体化的刀具支架夹紧单元22，利用螺栓24，使筒状壳体23的凸缘部232与主轴15的前端面的螺纹孔152螺合而安装固定。此外，安装在该主轴15上的刀具支架21利用刀具支架夹紧单元22内的夹紧机构25被夹紧，冷却液供给管61的前端部嵌入结合在拉杆36的后端部的连接孔369中，同时，成为弹簧支承部件41的后端面与夹紧解除机构50的动作部件51的前端面接触的状态。而且，上述夹紧机构25保持夹紧状态，夹紧解除机构50保持非解除状态。
在该状态下，如果由电动机18的旋转轴19经由联轴器20使主轴15旋转，则刀具支架夹紧单元22和刀具支架21与刀具一起旋转，对支撑在未图示的机床工作台上的工件进行加工作业。
在该工件的加工过程中，经由上述冷却液供给路径64，向刀具支架21的冷却液通路213供给冷却液，进行工件加工部的润滑和冷却。
在工件的加工结束后，解除由刀具支架夹紧单元22的夹紧机构25对刀具支架21的夹紧的情况下，夹紧解除机构50的活塞53向图1的前方移动，由活塞53向该方向移动，利用活塞53使动作部件51和动作销52向前方移动。利用该动作部件51向前方的移动，刀具支架夹紧单元22一侧的弹簧支承部件41向前方移动，拉杆36抗拒碟形弹簧43的预紧力向前方移动，解除上述由夹紧机构25对刀具支架21的夹紧状态。在该状态下，通过未图示的机床刀具自动更换装置，将刀具支架21更换为其它刀具支架21。
另一方面，在进行刀具支架夹紧单元22的维护检查或维修的情况下，从刀具支架夹紧单元22的刀具安装孔231卸下刀具支架21。在该状态下，利用碟形弹簧43，夹紧机构25成为空的夹紧状态。在该状态下，拆下螺栓24。然后，通过从主轴15的通孔151向主轴前方拔出刀具支架夹紧单元22，将图3所示状态下的刀具支架夹紧单元22取出至主轴15通孔151的外部。
根据上述实施方式的主轴装置，可以得到如下的效果。
(1)在上述实施方式中，如图3所示，在刀具支架夹紧单元22的拉杆36的后端部嵌合固定弹簧支承部件41，在筒状壳体31和弹簧支承部件41之间插入用于将上述夹紧机构25预紧为夹紧状态的碟形弹簧43。并且，在刀具支架夹紧单元22一侧安装全部的夹紧机构25和预紧机构44。因此，可以将刀具支架夹紧单元22整体从主轴15的前面一侧嵌入该主轴15的通孔151内，或者将其拆下，夹紧机构25和预紧机构44也被一体地拆下，从而可以容易地进行夹紧机构25、拉杆36以及预紧机构44的维护、检查或修理，提高了维修的作业性。即，对于碟形弹簧43的更换来说，没有了从主轴装置的后方一侧拆下其它部件来进行操作的麻烦，不管在哪里，都可以由从主轴15的前方取出的状态的刀具支架夹紧单元22，简单地卸下或安装碟形弹簧43。
(2)在上述实施方式中，由于在刀具支架夹紧单元22一侧安装夹紧机构25、拉杆36、以及预紧机构44而使之单元化，所以也可以不在主轴15的通孔151的内周面上形成卡止预紧机构44的碟形弹簧43的前端的凸缘状台阶部。因此，可以形成主轴15的通孔151的孔径尺寸随着从前端向后端而逐级变小的结构。因而，仅从主轴15的轴向前方进行加工主轴15的通孔151的加工作业即可，可以提高加工作业的效率。
(3)在上述实施方式中，具有如下结构，即，相对于上述筒状壳体23的后端面，紧挨着另一筒状壳体31的前端面，利用凸部239和凹部312，阻止筒状壳体23和筒状壳体31的相对转动，同时，相对于上述筒状壳体31的收容孔314的平面315，拉杆36的第2卡合部363的平面364与之平面配合而嵌合，由此，阻止筒状壳体31和拉杆36的相对转动。此外，通过将安装在筒状壳体23上的止动块32嵌入形成于上述滑块26上的导向槽265中，阻止了上述筒状壳体23和滑块26的相对转动。因此，由于以不能相对筒状壳体23转动的方式安装滑块26、筒状壳体31、以及拉杆36，所以可以在主轴15的旋转过程中使上述各部件保持稳定，同时在主轴15停止的状态下，可以顺利地进行刀具支架21的夹紧动作或松开动作。
下面，根据图7和图8说明本发明的另一实施方式。
本实施方式中，对应于与上述实施方式所使用的刀具支架21不同的刀具支架21，刀具支架夹紧单元22的刀具安装孔231和夹紧机构25不同于上述实施方式的结构，除此之外的其它结构，由于与上述实施方式相同，所以省略其说明。
本实施方式中使用的刀具支架21是所谓的HSK支架，如图7和图8的双点划线所示，其锥柄部211形成后部开口的空洞，是利用锥柄部211的外周锥度和其前方的支架部的后端面进行位置限制的两面限制型支架。
在上述滑块26的前端部上形成的外螺纹部269，与在呈横圆筒状的操作筒81的内周面上形成的螺纹孔811螺合。多个夹紧部件82与上述操作筒81的外周面接触，各夹紧部件82的前端边缘821，以可以越过形成于上述操作筒81的外周面的台阶部812的方式接近配置。上述操作筒81的后端边缘813，以可以越过突出形成于上述夹紧部件82的后端部内侧的台阶部822的方式接近配置。在上述夹紧部件82的前端外侧边缘上，形成可以与卡止台阶部214卡止的夹紧爪823，该卡止台阶部214是在上述刀具支架21的锥柄部211的内周面上突出形成的。在上述夹紧部件82的后端面上形成倾斜面824，以与该斜面824对应的方式，在上述筒状壳体23的内部，可沿轴向往复运动地收容导向筒83，在该导向筒83的前端面上形成的导向斜面831以可以滑动的方式与上述倾斜面824接触。在弹簧支承部件84和上述导向筒83之间插入弹簧85，该弹簧支承部件84被卡止在形成于筒状壳体23的内周面234上的台阶部237上。在上述夹紧部件82的外侧形成的导向斜面825，以可以滑动的方式，与在上述筒状壳体23的内周面234上形成的导向斜面240接触。
在上述刀具支架21上安装连接筒86，该连接筒86具有与上述冷却液通路213连通的冷却液通路861，在向主轴15安装时，其前端部通过密封件嵌入结合在形成于上述操作筒81的中心部的冷却液通路814中，以可以供给冷却液。
下面，对刀具支架21的夹紧解除动作进行说明。
图7表示的状态如下，利用碟形弹簧43，上述滑块26、拉杆36以及操作筒81向后方(图7的右方)移动，夹紧部件82的前端边缘821越过操作筒81的台阶部812，操作筒81的后端边缘813越过夹紧部件82的台阶部822，上述夹紧部件82向操作筒81的径向外侧移动，夹紧爪824被刀具支架21的卡止台阶部214卡止，拉入刀具支架21，成为使支架部的后端面与筒状壳体23的前端面紧密接触的刀具支架21的夹紧状态。在该状态下，上述导向筒83的导向斜面831通过夹紧部件82的倾斜面824而向后方移动，成为压缩弹簧85的状态。
在该状态下，如果拉杆36和弹簧支承部件41相对于筒状壳体23和筒状壳体31向前方移动，则与滑块26的前端部连接的操作筒81如图8所示向前方移动，操作筒81的台阶部812向与夹紧部件82的前端边缘821分离的方向移动，利用弹簧85，导向筒83向前方移动，利用导向斜面831推压夹紧部件82的倾斜面824，由此，夹紧部件82向操作筒81的半径方向内侧移动。因此，操作筒81的后端边缘813向与台阶部822分离的方向移动，如图8所示，解除由夹紧部件82对刀具支架21的夹紧状态。
另外，夹紧刀具支架21的动作以与夹紧解除动作相反的顺序进行。
上述实施方式也可得到与之前所述的实施方式的效果相同的效果。
下面，根据图9和图10，对本发明的又一实施方式进行说明。
本实施方式对应于与上述两个实施方式所使用的刀具支架21都不同的刀具支架21，刀具支架夹紧单元22的刀具安装孔231和夹紧机构25的实施方式，与上述实施方式的结构不同，由于除此之外的其它结构与上述实施方式相同，所以省略其说明。
本实施方式所使用的刀具支架21是所谓KM支架，如图9和图10的双点划线所示，其锥柄部211上形成后部开口的空洞，是利用锥柄部211的外周锥度和其前方的支架部的后端面进行位置限制的两面限制型支架，但在锥柄部211的内周面上，在其圆周方向上向外周面贯通形成两个位置的卡止孔215。
如图9所示，在上述滑块26的前端面上，一体地形成操作部270，在其外周面上，形成用于卡合球体92的卡合凹部87，同时在卡合凹部87的前方(图9的左方)附近，形成与该卡合凹部87相连的导向斜面88。在上述筒状壳体23的内周面上，具有通孔911的球体固定器91嵌入固定在规定位置上。在靠近该球体固定器91的前端部，在2个部位上形成可以卡止球体92的卡止孔912。在上述刀具支架21的卡止孔215中嵌入上述球体92。
下面，对刀具支架21的夹紧解除动作进行说明。
图9表示的刀具支架21的夹紧状态为，拉杆36和弹簧支承部件41利用碟形弹簧43而向后方移动，滑块26及其操作部270向后方移动，利用操作部270的导向斜面88，球体92在卡止孔912内向球体固定器91的半径方向外侧移动，球体92还嵌入卡止孔215中，通过球体92拉入刀具支架21，从而使支架部的后端面与筒状壳体23的前端面贴紧。在该状态下，如果上述拉杆36和弹簧支承部件41抗拒碟形弹簧43的预紧力，相对于上述筒状壳体23和筒状壳体31向前方移动，则如图10所示，由于滑块26及其操作部270向前方移动，操作部270的导向斜面88向前方移动，所以卡合凹部87与球体92相对应，球体92从卡止孔215导向到卡止孔912，与卡合凹部87卡合。因此，如图10所示，解除刀具支架21的夹紧状态。
另外，以与夹紧接触动作相反的顺序进行夹紧刀具支架21的动作。
上述实施方式的刀具支架夹紧单元22也具有与利用图1说明的实施方式的刀具支架夹紧单元22相同的效果。
但是，在图1所示的主轴装置中，变更为图7或图9所示的夹紧方式的情况下，仅更换刀具支架即可，可以使其它部件通用化。本发明的主轴装置，在制造夹紧方式不同的机床的情况下，因为可以使刀具支架夹紧单元22以外的部件通用化，因此可以削减制造费用。
另外，上述实施方式也可以如下所示进行变更。
○可以取代碟形弹簧43，使用螺旋弹簧或其它预紧部件。
○可以适当地改变夹紧机构25的结构。
○可以适当地改变预紧机构44的结构。
○可以省略上述冷却液供给路径64。
○可以使用上述筒状壳体31的平面315和拉杆36的平面364之外的转动阻止部。
权利要求
1.一种用于主轴装置的刀具支架夹紧单元，其以可以卸下的方式，安装在形成于主轴装置的主轴上的轴孔中，其特征在于，在具有通过螺栓安装在上述主轴前端面上的凸缘部的筒状壳体内部，设置夹紧刀具支架的夹紧机构，相对于所述筒状壳体的后端部，以可以在规定的行程范围内往复运动的方式，连接对所述夹紧机构进行夹紧动作或松开动作的拉杆，在所述筒状壳体和所述拉杆之间，设置阻止两个部件的相对转动的转动阻止部件，在所述筒状壳体的后端面和安装在所述拉杆后端部的弹簧支承部件之间，插入用于将所述拉杆向夹紧方向预紧的预紧部件。
2.如权利要求1所述的用于主轴装置的刀具支架夹紧单元，其特征在于，阻止所述筒状壳体和拉杆的相对转动的转动阻止部件是以下构造，即，相对于形成于该筒状壳体的后端部内周面上的转动阻止部，嵌合形成于所述拉杆的前端部附近的外周面上的转动阻止部。
3.如权利要求2所述的用于主轴装置的刀具支架夹紧单元，其特征在于，所述筒状壳体在其轴线方向的中间部，分割为多个筒状壳体片，在各筒状壳体片的接合端面上，设置阻止筒状壳体片之间相对转动的凹凸构造的转动阻止部件。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的用于主轴装置的刀具支架夹紧单元，其特征在于，在所述筒状壳体的内部，以可以在规定的行程范围内往复运动的方式，收容构成所述夹紧机构的滑块，在所述滑块的后端部形成外周具有凸部的轴毂部，在所述拉杆的前端部形成插入所述轴毂部的插入孔、以及对凸部进行导向的导向槽，在所述插入孔的中间部形成可以卡止所述凸部的卡止凹部，通过使拉杆和滑块相对转动，使拉杆和滑块以在轴方向上不能移动的方式连接，在该连接状态下。
5.如权利要求4所述的用于主轴装置的刀具支架夹紧单元，其特征在于，在所述筒状壳体和滑块间设置阻止两个部件相对转动的转动阻止部件。
全文摘要
本发明提供一种用于机床的刀具支架夹紧单元，其可以容易地从主轴前方卸下。在刀具支架夹紧单元的筒状壳体内部收容夹紧机构，其夹紧在刀具支架的锥柄部上形成的牵引头。使与用于对该夹紧机构的夹紧部件进行开闭操作的滑块相连接的拉杆，从筒状壳体的后端部向外部突出，在该筒状壳体的外周面设置碟形弹簧，其将所述拉杆保持向后方的夹紧方向预紧。以相对于主轴的通孔，可以从主轴前方卸下的方式安装上述刀具支架夹紧单元。设置阻止上述筒状壳体的接合端面之间、以及筒状壳体的收容孔和拉杆的第2卡合部之间的相对转动的机构。
文档编号B23B31/02GK1903488SQ200610099560
公开日2007年1月31日 申请日期2006年7月28日 优先权日2005年7月29日
发明者板桥久希, 长谷川靖夫 申请人:株式会社日平富山