(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸ハウジングに回転可能に支持された主軸の先端部に工具のテーパシャンクを装着するテーパ穴を形成し、前記主軸ハウジングに形成された第１エア供給通路と主軸に形成された第２エア供給通路により前記テーパ穴の内周面側に清掃用のエアを供給するエア供給機構を設けた工作機械の主軸装置において、
前記主軸ハウジングの内周面及び主軸の外周面の少なくとも一方に前記第２エア供給通路に侵入したクーラントを回収するクーラント回収溝を形成し、前記主軸ハウジングに対し前記クーラント回収溝内のクーラントを外部に排出するドレン通路を形成し、
前記クーラント回収溝は主軸の外周面に形成された螺旋溝であり、該螺旋溝の一端部には、主軸の先端側に前記ドレン通路として開口されたドレン開口が形成され、前記螺旋溝の他端部には袋小路状の封止部が形成され、前記螺旋溝は主軸の通常回転によってクーラントがドレン開口側に押し出されるように螺旋方向が設定されていることを特徴とする工作機械の主軸装置。
【請求項２】
請求項１において、前記エア供給機構は、前記主軸が逆回転される場合に、第１エア供給通路から前記螺旋溝にエアを供給するように構成されていることを特徴とする工作機械の主軸装置。
【請求項３】
請求項１において、前記主軸ハウジングの内周面には前記封止部と連通する環状溝が形成され、該環状溝はドレン通路により主軸ハウジングの外部に連通されていることを特徴とする工作機械の主軸装置。
【請求項４】
請求項１において、前記主軸ハウジングには前記第１エア供給通路の形成位置から主軸ハウジングの周方向に所定の位相差をもった位置にドレン通路が設けられ、該ドレン通路は主軸ハウジングの外部に連通されていることを特徴とする工作機械の主軸装置。
【請求項５】
請求項１において、前記第１エア供給通路には切換弁が設けられ、該切換弁にはエア供給時に前記第２エア供給通路にエアを供給するエア供給ポートと、エアの非供給時には前記螺旋溝を前記ドレン開口とは別のドレン通路に連通するドレンポートが設けられていることを特徴とする工作機械の主軸装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項において、前記主軸の外周面には、前記第１エア供給通路の出口と連通するように環状溝が形成され、該環状溝によって前記螺旋溝が主軸先端側の第１螺旋溝と主軸後端側の第２螺旋溝に分割され、前記第１螺旋溝は、前記主軸が通常回転されるときには、該第１螺旋溝内のクーラントが前記ドレン開口へ向かう方向に移動されるように螺旋方向が設定され、前記第２螺旋溝は、前記主軸が通常回転されるときには、該第２螺旋溝内のクーラントが前記封止部へ向かう方向に移動されるように螺旋方向が設定されていることを特徴とする工作機械の主軸装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか一項において、前記主軸の外周面には、前記第１エア供給通路の出口と連通するように環状溝が形成され、該環状溝によって前記螺旋溝が主軸先端側の第１螺旋溝と主軸後端側の第２螺旋溝に分割され、前記第１螺旋溝及び第２螺旋溝は、前記主軸が通常回転されるときには、両螺旋溝内のクーラントが前記環状溝へそれぞれ向かう方向に移動されるように螺旋方向が設定されていることを特徴とする工作機械の主軸装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項において、前記第１エア供給通路及び第２エア供給通路は、主軸の周方向に所定の位相差をもって二箇所に設けられ、両第１エア供給通路は、主軸ハウジングの周方向の底部から上方に変位した位置に形成され、ドレン通路は前記底部に形成されていることを特徴とする工作機械の主軸装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか一項において、前記第１エア供給通路及び第２エア供給通路は、一箇所に設けられ、前記第１エア供給通路は、主軸ハウジングの周方向の頂部に形成され、ドレン通路は前記主軸ハウジングの底部に形成されていることを特徴とする工作機械の主軸装置。
【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においては、図１５に示すように、ハウジング本体１３と蓋体１４よりなる主軸ハウジング１２に主軸１６が回転可能に装着され、該主軸１６の先端部には工具１７のテーパシャンク１７ａを装着するテーパ穴１６ｄが形成され、主軸１６に設けたクランプ機構１８により工具１７を主軸１６にクランプするようになっている。又、前記主軸１６の中心部には前記工具１７にクーラントを供給するクーラント供給機構２１が設けられている。さらに、前記主軸ハウジング１２及び主軸１６には、エア供給源３３から前記テーパ穴１６ｄの内周面側にエアを噴射して、該テーパ穴１６ｄ及びテーパシャンク１７ａの表面に付着した切屑の清掃を行うためのエア供給機構が形成されている。このエア供給機構は前記主軸ハウジング１２に形成した第１エア供給通路３２と、主軸１６に形成した第２エア供給通路３４と、前記主軸ハウジング１２の内周面に図１６に示すように前記第１エア供給通路３２の出口３２ａと対応するように形成された環状溝５１とにより構成されている。そして、クランプ機構１８をアンクランプ状態にして、前記主軸１６のテーパ穴１６ｄと工具１７のテーパシャンク１７ａとの間に隙間を形成した状態で、エア供給源３３から第１エア供給通路３２及び第２エア供給通路３４を介して前記隙間にエアを噴射し、清掃を行うようになっている。（特許文献１には類似する構成が開示されている。）
【特許文献１】実開平７−４００５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記従来の主軸装置は、クーラント供給機構２１の供給通路のシール不良によって漏洩したクーラントが第２エア供給通路３４に侵入した場合に、環状溝５１から主軸１６の外周面と主軸ハウジング１２の内周面との間の回転を許容する細隙を介して主軸１６を支持する軸受１５側にクーラントが侵入する。このため、該軸受を早期に劣化させたり、その他の関連部品を劣化させたりして、主軸装置の耐久性を低下させるという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記従来の問題点を解消して、クーラント供給機構から漏出して主軸に形成したエア供給通路に侵入したクーラントを、主軸外部に排出して主軸装置の耐久性を向上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】
【０００５】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、主軸ハウジングに回転可能に支持された主軸の先端部に工具のテーパシャンクを装着するテーパ穴を形成し、前記主軸ハウジングに形成された第１エア供給通路と主軸に形成された第２エア供給通路により前記テーパ穴の内周面側に清掃用のエアを供給するエア供給機構を設けた工作機械の主軸装置において、前記主軸ハウジングの内周面及び主軸の外周面の少なくとも一方に前記第２エア供給通路に侵入したクーラントを回収するクーラント回収溝を形成し、前記主軸ハウジングに対し前記クーラント回収溝内のクーラントを外部に排出するドレン通路を形成し、前記クーラント回収溝は主軸の外周面に形成された螺旋溝であり、該螺旋溝の一端部には、主軸の先端側に前記ドレン通路として開口されたドレン開口が形成され、前記螺旋溝の他端部には袋小路状の封止部が形成され、前記螺旋溝は主軸の通常回転によってクーラントがドレン開口側に押し出されるように螺旋方向が設定されていることを要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記エア供給機構は、前記主軸が逆回転される場合に、第１エア供給通路から前記螺旋溝にエアを供給するように構成されていることを要旨とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１において、前記主軸ハウジングの内周面には前記封止部と連通する環状溝が形成され、該環状溝はドレン通路により主軸ハウジングの外部に連通されていることを要旨とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１において、前記主軸ハウジングには前記第１エア供給通路の形成位置から主軸ハウジングの周方向に所定の位相差をもった位置にドレン通路が設けられ、該ドレン通路は主軸ハウジングの外部に連通されていることを要旨とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１において、前記第１エア供給通路には切換弁が設けられ、該切換弁にはエア供給時に前記第２エア供給通路にエアを供給するエア供給ポートと、エアの非供給時には前記螺旋溝を前記ドレン開口とは別のドレン通路に連通するドレンポートが設けられていることを要旨とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項において、前記主軸の外周面には、前記第１エア供給通路の出口と連通するように環状溝が形成され、該環状溝によって前記螺旋溝が主軸先端側の第１螺旋溝と主軸後端側の第２螺旋溝に分割され、前記第１螺旋溝は、前記主軸が通常回転されるときには、該第１螺旋溝内のクーラントが前記ドレン開口へ向かう方向に移動されるように螺旋方向が設定され、前記第２螺旋溝は、前記主軸が通常回転されるときには、該第２螺旋溝内のクーラントが前記封止部へ向かう方向に移動されるように螺旋方向が設定されていることを要旨とする。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項において、前記主軸の外周面には、前記第１エア供給通路の出口と連通するように環状溝が形成され、該環状溝によって前記螺旋溝が主軸先端側の第１螺旋溝と主軸後端側の第２螺旋溝に分割され、前記第１螺旋溝及び第２螺旋溝は、前記主軸が通常回転されるときには、両螺旋溝内のクーラントが前記環状溝へそれぞれ向かう方向に移動されるように螺旋方向が設定されていることを要旨とする。
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項において、前記第１エア供給通路及び第２エア供給通路は、主軸の周方向に所定の位相差をもって二箇所に設けられ、両第１エア供給通路は、主軸ハウジングの周方向の底部から上方に変位した位置に形成され、ドレン通路は前記底部に形成されていることを要旨とする。
請求項９に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項において、前記第１エア供給通路及び第２エア供給通路は、一箇所に設けられ、前記第１エア供給通路は、主軸ハウジングの周方向の頂部に形成され、ドレン通路は前記主軸ハウジングの底部に形成されていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、クーラント供給機構から漏出してエア供給通路に侵入したクーラントをクーラント回収溝により回収するとともに、クーラント回収溝内のクーラントをドレン通路により外部に排出することができる。このため、クーラントが主軸と主軸ハウジングの間に侵入するのを阻止することができるとともに、第１エア供給通路に侵入するのも阻止することができ、主軸装置の耐久性を向上することができる。また、主軸の通常回転時に螺旋溝によるクーラントの主軸外側への押し出し作用により主軸内部へのクーラントの侵入を防止することができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、主軸が逆回転される場合に、第１エア供給通路から前記螺旋溝にエアが供給され、ドレン開口からエアが噴射されるので、螺旋溝には主軸内部側へのエアの流れが阻止され、主軸内部へのクーラントの侵入を防止することができる。
【００２１】
請求項３記載の発明は、前記主軸ハウジングの内周面に前記封止部と連通する環状溝を形成され、該環状溝をドレン通路により主軸ハウジングの外部に連通したので、主軸が逆回転された場合に、封止部に移動したクーラントを前記環状溝及びドレン通路から外部に排出することができる。
【００２２】
請求項４記載の発明は、主軸の外周面と主軸ハウジングの内周面との隙間に侵入したクーラントをドレン開口とは別のドレン通路により効率的に排出することができる。
請求項５に記載の発明は、エアの非供給時には切換弁のドレンポートにより前記螺旋溝がドレン通路に連通されるので、螺旋溝内のクーラントがドレン通路から主軸ハウジングの外部に排出され、主軸内部へのクーラントの侵入を効率的に防止することができる。
【００２３】
請求項６記載の発明は、主軸の通常回転時には、第１螺旋溝によってクーラントがドレン開口に移動されるので、第２螺旋溝内のクーラントも前記環状溝側に引き寄せられ、主軸内部へのクーラントの侵入を防止することができる。又、主軸の逆回転時には、第１螺旋溝及び第２螺旋溝内のクーラントが前記環状溝に合流する方向に移動され、切換弁のドレンポートを通してドレン通路から外部へ排出されるので、主軸内部へのクーラントの侵入を防止することができる。
【００２４】
請求項７記載の発明は、主軸の通常回転時には、第１螺旋溝及び第２螺旋溝によってクーラントが環状溝に移動されるので、主軸内部へのクーラントの侵入を防止することができる。又、主軸の逆回転時には、第１螺旋溝のクーラントがドレン開口に移動されるので、第２螺旋溝内のクーラントも前記環状溝側に引き寄せられ、主軸内部へのクーラントの侵入を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を具体化した工作機械の主軸装置の一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
図１に示すように、この実施形態の主軸装置１１の主軸ハウジング１２は、横円筒状をなすハウジング本体１３と、そのハウジング本体１３の前端面に接合固定されたリング状の中心穴１４ａを有する蓋体１４とにより構成されている。前記ハウジング本体１３に形成された貫通穴１３ａには、軸受１５を介して主軸１６が図示しないサーボモータ及び連動機構により回転可能に支持されている。前記主軸１６の先端部には、大径部１６ａが一体に形成され、この大径部１６ａの外周面１６ｂは前記蓋体１４の中心穴１４ａの内周面１４ｂに対し回転が許容されるように僅かな細隙（例えば０．１ｍｍ）をもって嵌入されている。
【００２６】
前記主軸１６の中心部には軸線方向に貫通穴１６ｃが形成され、その先端部には、工具１７のテーパシャンク１７ａを装着するテーパ穴１６ｄが形成されている。前記工具１７のテーパシャンク１７ａの先端部には、球状部を有する被クランプ部１７ｂが一体に形成されている。前記貫通穴１６ｃには前記被クランプ部１７ｂをクランプするためのクランプ機構１８が装着されている。このクランプ機構１８は、主軸１６の貫通穴１６ｃに対し図示しない作動機構により軸方向の往復動可能に挿入されたクランプ用ロッド１９を備えている。このクランプ用ロッド１９の先端部には、小径部１９ａが形成され、該小径部１９ａの先端部には、前記被クランプ部１７ｂを挿入する挿入穴１９ｂが形成され、この挿入穴１９ｂと連通するように前記小径部１９ａには、二個のクランプ用ボール２０を保持するための保持孔１９ｃが径方向に貫通形成されている。前記主軸１６の貫通穴１６ｃの内周面には、前記クランプ用ロッド１９の小径部１９ａを案内移動する小径の案内部１６ｅが形成されている。
【００２７】
図１は前記クランプ用ロッド１９が付勢機構（図示略）により後方に移動され、ボール２０が案内部１６ｅの前側の段差部１６ｆによって前記案内部１６ｅの内周面に乗り上げて、被クランプ部１７ｂの球状部に係合され、クランプ用ロッド１９によって工具１７が後方に引っ張られて工具１７が所定の位置にクランプされた状態を示す。この状態において、前記クランプ用ロッド１９が図示しない作動機構により付勢機構（図示略）の付勢力に抗して前方に移動され、図２に示すようにクランプ用ロッド１９が案内部１６ｅの後端の段差部１６ｇによって位置規制されると、ボール２０によるクランプが解除されるとともに、前記クランプ用ロッド１９の先端面によってテーパシャンク１７ａの先端面が前方に押圧されて、工具１７が僅かに前方に移動される。この状態では、テーパシャンク１７ａの外周面１７ｃとテーパ穴１６ｄの内周面１６ｈとの間に僅かな隙間Ｇが形成される。
【００２８】
前記クランプ用ロッド１９と工具１７には、ワークの加工中にクーラントを供給するためのクーラント供給機構２１が形成されている。このクーラント供給機構２１について説明すると、前記クランプ用ロッド１９の中心部には、クーラント通路１９ｄが形成され、該クーラント通路１９ｄには、クーラントノズル２２が軸方向に所定のストローク範囲内で往復動可能に収容され、バネ２３によって常には前方に付勢されている。前記クーラントノズル２２の先端部は、前記工具１７の軸心に形成されたクーラント通路１７ｄの被クランプ部１７ｂ側の開口部に接触可能に形成されている。クーラントノズル２２の先端面にはシールリング（図示略）が装着されている。前記クランプ用ロッド１９のクーラント通路１９ｄには、クーラント供給源２４によってクーラントが供給され、クーラントノズル２２の通路２２ａ、工具１７のクーラント通路１７ｄを通してクーラントが加工中のワークに供給されるようになっている。
【００２９】
前記主軸ハウジング１２及び主軸１６には、図２に示すテーパシャンク１７ａの外周面１７ｃと主軸１６のテーパ穴１６ｄの内周面１６ｈとの間の前記隙間Ｇにエアを供給して切屑等の清掃を行うためのエア供給機構３１が形成されている。このエア供給機構３１について説明すると、主軸ハウジング１２には、第１エア供給通路３２が二箇所に形成され、それらの基端部は共通のエア供給源３３に接続されている。前記両第１エア供給通路３２の出口３２ａは、前記蓋体１４の中心穴１４ａの内周面１４ｂに開口するように形成されている。前記第１エア供給通路３２，３２は蓋体１４の下端部から周方向に変位した位置に形成されている。
【００３０】
一方、前記主軸１６の大径部１６ａには、前記第１エア供給通路３２からエアを取り入れて前記隙間Ｇに噴射するための第２エア供給通路３４が二箇所に形成されている。両第２エア供給通路３４の入口３４ａは、大径部１６ａの外周面１６ｂに開口するように形成され、前記隙間Ｇへのエアの供給時に主軸１６の割り出し回転によって、前記第１エア供給通路３２の出口３２ａに前記入口３４ａを対向するようにしている。
【００３１】
前記蓋体１４の内周面１４ｂには、クーラント供給機構２１から何らかの要因によつて前記第２エア供給通路３４に侵入したクーラントを回収するためのクーラント回収溝３５が前記第１エア供給通路３２の出口３２ａと対応するように、かつ図３に示すように円周方向全域に形成されている。前記蓋体１４の下部には、前記クーラント回収溝３５内のクーラントを外部に排出するためのドレン通路３６が形成されている。前記クーラント回収溝３５の内部には、クーラント回収溝３５内のクーラントが第１エア供給通路３２に侵入するのを阻止するクーラント侵入阻止手段としてのクーラント侵入阻止壁３７が一体に形成されている。このクーラント侵入阻止壁３７は第１エア供給通路３２の出口３２ａを囲繞するように、かつ前記主軸１６の大径部１６ａの外周面１６ｂに僅かな隙間（例えば０．１ｍｍ）をもって近接するように形成されている。さらに、前記クーラント侵入阻止壁３７は、図４に示すように、クーラント回収溝３５の左右両側面との間にクーラントを下方に移動させるクーラント通路３８が形成されている。
【００３２】
前記主軸１６の割り出し回転により、第２エア供給通路３４の入口３４ａが前記クーラント侵入阻止壁３７と対応する位置に移動された状態で、清掃用のエアの供給が可能となる。
【００３３】
次に、前記のように構成した工作機械の主軸装置１１の動作について説明する。
図１に示すように主軸１６に工具１７が装着され、クランプ機構１８によって工具１７が正規位置にクランプされた状態で、主軸１６及び工具１７が回転されるとともに、クーラント供給機構２１によってクーラントが工具１７のクーラント通路１７ｄに供給される。この状態で主軸装置１１を例えば３軸移動制御機構（図示略）によって数値制御移動し、図示しないワークの加工を行う。
【００３４】
ワークの加工終了後に、工具１７の交換を行う場合には、主軸１６を図示しないサーボモータ及び連動機構により割り出し回転し、図３に示すように第１エア供給通路３２，３２の出口３２ａ，３２ａに対し、主軸１６の第２エア供給通路３４，３４の入口３４ａ，３４ａを対向させて停止する。次に、工具交換装置の図示しない交換アームに装着した工具把持具によって工具１７が把持される。その後、クランプ機構１８のクランプ用ロッド１９を図１において図示しない作動機構により前方のアンクランプ位置に移動して、図２に示すように工具１７をアンクランプ状態にする。この状態において、エア供給源３３から第１エア供給通路３２及び第２エア供給通路３４にエアを供給し、前記隙間Ｇ内にエアを噴射する。このエアの噴射によってテーパ穴１６ｄの内周面１６ｈ及びテーパシャンク１７ａの外周面１７ｃに付着した切屑等の異物が除去される。なお、使用済みの工具１７を取り外した後に、新工具を主軸１６に装着する場合にも上述のエアによる異物の除去作業が行われる。
【００３５】
上記実施形態の工作機械の主軸装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、前記蓋体１４の内周面１４ｂに第１エア供給通路３２の出口３２ａと対応する位置にクーラント回収溝３５を形成し、蓋体１４の下部にクーラント回収溝３５内のクーラントを外部に排出するドレン通路３６を形成した。このため、クーラント供給機構２１のクーラント供給経路から漏洩したクーラントが第２エア供給通路３４に侵入しても前記クーラント回収溝３５及びドレン通路３６によって外部に排出することができる。この結果、クーラントが軸受１５側に侵入して、軸受１５を劣化させたり、その他の関連部品を劣化させたりするのを防止することができ、主軸装置１１の耐久信頼性を向上することができる。
【００３６】
（２）上記実施形態では、前記第１エア供給通路３２の出口３２ａを囲繞するようにクーラント侵入阻止壁３７を形成し、その頂面を主軸１６の大径部１６ａの外周面１６ｂに接近するようにした。このため、クーラント回収溝３５内のクーラントがクーラント侵入阻止壁３７の左右両側の通路３８を通してドレン通路３６に導かれ、このため、クーラントが出口３２ａから第１エア供給通路３２内に侵入するのを防止することができる。この結果、クーラントが第１エア供給通路３２に配設した図示しない電磁開閉弁やエアポンプ等に侵入するのをなくして、エア供給機構３１の耐久信頼性を向上することができる。
【００３７】
（３）上記実施形態では、第１エア供給通路３２を二箇所に形成し、両出口３２ａにクーラント侵入阻止壁３７をそれぞれ一体に形成したので、部品点数を増加しなくても済み、製造コストを低減することができる。
【００３８】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・図５に示すように、前記第１エア供給通路３２及び第２エア供給通路３４を一箇所に形成し、第１エア供給通路３２を蓋体１４の頂部に設定し、ドレン通路３６を底部に設定してもよい。この場合には、第１エア供給通路３２の出口３２ａへのクーラントの侵入をより確実に阻止することができる。
【００３９】
・図６に示すように、前記クーラント侵入阻止壁３７に代えて、クーラント侵入阻止筒４１を取り付けてもよい。
・図７に示すように、主軸１６の大径部１６ａの外周面１６ｂにクーラント回収溝４２を形成し、クーラント侵入阻止筒４１をクーラント回収溝４２に進入させてもよい。
【００４０】
・図８に示すように、第１エア供給通路３２の出口３２ａにクーラント侵入阻止手段としての逆止弁４３を取り付け、第１エア供給通路３２にクーラントが侵入するのを阻止するようにしてもよい。
【００４１】
・図３に示す第１エア供給通路３２，３２の形成位置を、蓋体１４の左右両側に形成したり、一方の第１エア供給通路３２を蓋体１４の頂部に形成したりしてもよい。
次に、前記実施形態と異なるタイプの別の実施形態を以下に順次説明する。
【００４２】
図９及び図１０に示す実施形態の主軸装置は、前記主軸１６の外周面１６ｂに対し、クーラント回収溝としての機能を有する螺旋溝４４を形成したものである。この螺旋溝４４の一端部には、主軸１６の先端側に前記ドレン通路として開口されたドレン開口４４ａが形成され、前記螺旋溝４４の他端部には袋小路状の封止部４４ｂが形成されている。前記螺旋溝４４は主軸１６の通常回転（図１０の矢印参照）によって螺旋溝４４内のクーラントがドレン開口４４ａ側に押し出されるように螺旋方向が設定されている。前記主軸ハウジング１２を構成する蓋体１４の内周面には、前記螺旋溝４４の封止部４４ｂの旋回軌跡と対応するように環状溝４５ａが形成され、該環状溝４５ａにはドレン通路４５ｂが接続され、該通路４５ｂは蓋体１４の外部に連通されている。
【００４３】
図９においては、前記主軸１６の第２エア供給通路３４の二つの入口３４ａ，３４ａのうち一方は、螺旋溝４４に連通し、他方は非連通状態（図１０参照）となっているが、共に連通しても、共に非連通としてもよい。又、主軸１６が通常回転或いは逆回転されるとき、第１エア供給通路３２の出口３２ａが旋回される螺旋溝４４と一時的に連通して第１エア供給通路３２から螺旋溝４４内にエアを供給することができるようになっている。
【００４４】
この実施形態においては、主軸１６の通常回転時に螺旋溝４４によるクーラントの主軸１６外側への押し出し作用により主軸１６内部へのクーラントの侵入を防止することができる。又、主軸１６の逆回転時には、螺旋溝４４内のクーラントがドレン開口４４ａ側から封止部４４ｂ側に移動した後に、環状溝４５ａを経てドレン通路４５ｂから主軸ハウジング１２外部に排出され、主軸１６内部へのクーラントの侵入を防止することができる。
【００４５】
上記実施形態において、環状溝４５ａ及びドレン通路４５ｂを省略してもよい。
上記実施形態において、前記エア供給機構の図示しない制御装置に対し、前記主軸１６が逆回転される場合に、第１エア供給通路３２から前記螺旋溝４４にエアを供給するように構成してもよい。この別例では、主軸１６が逆回転される場合に、第１エア供給通路３２から前記螺旋溝４４にエアが供給され、ドレン開口４４ａからエアが外部に噴射されるので、螺旋溝４４には主軸１６内部側へのエアの流れが阻止され、主軸１６内部へのクーラントの侵入を防止することができる。
【００４６】
図１１に示す別の実施形態は、図９に示す実施形態の主軸装置において、前記主軸ハウジング１２の下部に対し、前記第１エア供給通路３２の形成位置から主軸ハウジング１２の周方向に所定の位相差をもった位置にドレン通路４９を形成し、該ドレン通路４９を主軸ハウジング１２の外部に連通している。
【００４７】
この実施形態では、主軸１６が通常回転されている時には、螺旋溝４４内のクーラントがドレン開口４４ａ及びドレン通路４９から主軸ハウジング１２の外部に排出され、主軸ハウジング１２内部へのクーラントの侵入を効率的に防止することができる。又、主軸１６が逆回転される場合においても、螺旋溝４４の回転が吸い込む方向となるが、第１エア供給通路３２より螺旋溝４４に向けてエアが吹き込まれ、ドレン通路４９よりクーラントが排出されるため、クーラントの侵入を防止可能である。    図１２に示す別の実施形態は、図９に示す実施形態の主軸装置において、前記環状溝４５ａ及びドレン通路４５ｂを省略するとともに、前記第１エア供給通路３２の途中に切換弁４６を設けたものである。該切換弁４６にはエア供給時に前記第２エア供給通路３４にエアを供給するエア供給ポート４６ａと、エアの非供給時に前記螺旋溝４４を前記ドレン開口４４ａとは別のドレン通路４７に連通するドレンポート４６ｂが設けられている。  
【００４８】
この実施形態では、主軸１６が通常回転され、エアの非供給時には図示しない制御装置からの切り換え信号により切換弁４６がドレンポート４６ｂに切り換えられて、前記螺旋溝４４がドレン通路４７に連通される。このため、螺旋溝４４内のクーラントがドレン通路４７から主軸ハウジング１２の外部に排出され、主軸１６内部へのクーラントの侵入を効率的に防止することができる。又、主軸１６が逆回転される場合には、図示しない制御装置からの切り換え信号により切換弁４６がエア供給ポート４６ａに切り換えられて、第１エア供給通路３２から前記螺旋溝４４にエアが供給される。このため、螺旋溝４４内のクーラントがドレン開口４４ａから主軸ハウジング１２の外部に排出され、主軸１６内部へのクーラントの侵入を効率的に防止することができる。
【００４９】
図１３に示す実施形態は、図１２に示す実施形態において、前記主軸１６の外周面に、前記第１エア供給通路３２の出口３２ａと連通するように環状溝４８が周方向全体に形成され、該環状溝４８によって前記螺旋溝４４が主軸１６先端側の第１螺旋溝４４Ａと主軸１６後端側の第２螺旋溝４４Ｂに分割されている。前記第１螺旋溝４４Ａは、前記主軸１６が通常回転されるときには、該第１螺旋溝４４Ａ内のクーラントが前記ドレン開口４４ａへ向かう方向に移動されるように螺旋方向が設定されている。又、前記第２螺旋溝４４Ｂは、前記主軸１６が通常回転されるときには、該第２螺旋溝４４Ｂ内のクーラントが前記封止部４４ｂへ向かう方向に移動されるように螺旋方向が設定されている。
【００５０】
上記の実施形態の主軸装置は、主軸１６の通常回転時には、第１螺旋溝４４Ａによってクーラントがドレン開口４４ａに移動されるので、第２螺旋溝４４Ｂ内のクーラントも前記環状溝４８側に引き寄せられ、主軸１６内部へのクーラントの侵入を防止することができる。又、主軸１６の逆回転時には、第１螺旋溝４４Ａ及び第２螺旋溝４４Ｂ内のクーラントが前記環状溝４８に合流する方向に移動され、切換弁４６のドレンポート４６ｂを通してドレン通路４７から外部へ排出されるので、主軸１６内部へのクーラントの侵入を防止することができる。
【００５１】
図１４に示す実施形態の主軸装置は、図１３に示す実施形態において、前記第１螺旋溝４４Ａ及び第２螺旋溝４４Ｂの螺旋方向がそれぞれ逆に設定されている。即ち、第１及び第２螺旋溝４４Ａ，４４Ｂは、前記主軸１６が通常回転されるときには、両螺旋溝４４Ａ，４４Ｂ内のクーラントが前記環状溝４８へそれぞれ向かう方向に移動されるように螺旋方向が設定されている。
【００５２】
上記の実施形態では、主軸１６の通常回転時には、第１螺旋溝４４Ａ及び第２螺旋溝４４Ｂによってクーラントが環状溝４８に移動されるので、主軸１６内部へのクーラントの侵入を防止することができる。又、主軸１６の逆回転時には、第１螺旋溝４４Ａのクーラントがドレン開口４４ａに移動されるので、第２螺旋溝４４Ｂ内のクーラントも前記環状溝４８側に引き寄せられ、主軸１６内部へのクーラントの侵入を防止することができる。
【００５３】
なお、前記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記主軸ハウジング１２の内周面及び主軸１６の外周面の少なくとも一方に前記第２エア供給通路３４に侵入したクーラントを回収するクーラント回収溝３５，４２を形成し、前記主軸ハウジング１２に対し前記クーラント回収溝３５，４２内のクーラントを外部に排出するドレン通路を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】この発明の主軸装置を具体化した一実施形態を示す工具のクランプ状態の縦断面図。
【図２】主軸装置の工具のアンクランプ状態を示す縦断面図。
【図３】図１の１−１線断面図。
【図４】蓋体のクーラント回収溝及びクーラント侵入阻止壁の構造を示す部分斜視図。
【図５】この発明の別例を示す蓋体の横断面図。
【図６】この発明の別例を示すクーラント侵入阻止筒付近の部分断面図。
【図７】この発明の別例を示すクーラント侵入阻止筒付近の部分断面図。
【図８】この発明の別例を示す逆止弁付近の部分断面図。
【図９】この発明の別例を示す主軸装置の工具のクランプ状態を示す断面図。
【図１０】図９の主軸装置に用いられる主軸の斜視図。
【図１１】この発明の別例を示す主軸装置の断面図。
【図１２】この発明の別例を示す主軸装置の断面図。
【図１３】この発明の別例を示す主軸の正面図。
【図１４】この発明の別例を示す主軸の正面図。
【図１５】従来の主軸装置の縦断面図。
【図１６】図１５の２−２線断面図。
【符号の説明】
【００５５】
１１…主軸装置、１２…主軸ハウジング、１４ｂ，１６ｈ…内周面、１６…主軸、１６ｂ，１７ｃ…外周面、１６ｄ…テーパ穴、１７…工具、１７ａ…テーパシャンク、３１…エア供給機構、３２…第１エア供給通路、３２ａ…出口、３４…第２エア供給通路、３４ａ，３６ａ…入口、３５，４２…クーラント回収溝、３６，４５ｂ，４７…ドレン通路、３７…クーラント侵入阻止壁、４３…逆止弁、４４…螺旋溝、４４Ａ…第１螺旋溝、４４ａ…ドレン開口、４４Ｂ…第２螺旋溝、４４ｂ…封止部、４５ａ，４８…環状溝、４６…切換弁、４６ａ…エア供給ポート、４６ｂ…ドレンポート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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