(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部の第１回転軸を挿脱可能な第１貫通孔が形成された駆動側ハブと、前記第１回転軸よりも径が大きい従動部の第２回転軸を挿脱可能な第２貫通孔が形成された従動側ハブとを備えたカップリングを用いて、前記駆動部の第１回転軸と前記従動部の第２回転軸とを同芯となるように連結するための軸心合わせ方法であって、
前記カップリングは、
前記駆動側ハブと前記従動側ハブとの間隙に設けられ、前記駆動側ハブおよび前記従動側ハブを連結するとともに、少なくとも前記第２回転軸を挿脱可能な第３貫通孔が中心部に形成された板バネを備え、
前記駆動側ハブにおける前記従動側ハブと対向する面には、前記第１貫通孔において前記第１回転軸が挿脱される一端側の開口部とは異なる他端側の開口部が形成されるとともに、前記他端側の開口部は前記第２貫通孔と同径となるように拡径した穴部であり、
前記第１貫通孔に挿入された前記第１回転軸と前記第２貫通孔に挿入された前記第２回転軸とが同芯となると、前記第２回転軸は前記第２貫通孔及び前記第３貫通孔を介して前記穴部に嵌合可能となり、
前記軸心合わせ方法は、
前記駆動部と前記従動部とを前記カップリングを介して互いに取り付けて、前記第１回転軸を前記第１貫通孔に挿入させる一方、前記第２回転軸を前記第２貫通孔に挿入させる回転軸挿入工程と、
前記カップリングを前記第１回転軸及び前記第２回転軸の軸線方向に移動させる一方、前記駆動部及び前記従動部の少なくとも一方を該軸線方向と直交する方向に移動させて、前記第２回転軸を前記第２貫通孔及び前記第３貫通孔を介して前記穴部に嵌合させる穴部嵌合工程と、
前記駆動部及び前記従動部を固定する動部固定工程と、
前記カップリングを前記第１回転軸及び前記第２回転軸の軸線方向に移動させて、前記第１回転軸を前記駆動側ハブに位置決めする一方、第２回転軸を前記従動側ハブに位置決めする回転軸位置決め工程と、
前記第１回転軸を前記駆動側ハブに固定する一方、前記第２回転軸を前記従動側ハブに固定するカップリング固定工程とを備えたことを特徴とする軸心合わせ方法。
【請求項２】
主軸モータのモータ軸と、主軸内部に設けられて前記モータ軸よりも径が大きいスピンドル軸と、前記モータ軸および前記スピンドル軸を連結するカップリングとを備えた工作機械において、前記カップリングを用いて前記モータ軸と前記スピンドル軸とを同芯となるように連結するための軸心合わせ方法であって、
前記カップリングは、
前記モータ軸を挿脱可能な第１貫通孔が形成された駆動側ハブと、
前記スピンドル軸を挿脱可能な第２貫通孔が形成された従動側ハブと、
前記駆動側ハブと前記従動側ハブとの間隙に設けられ、前記駆動側ハブおよび前記従動側ハブを連結するとともに、少なくとも前記スピンドル軸を挿脱可能な第３貫通孔が中心部に形成された板バネとを備え、
前記駆動側ハブにおける前記従動側ハブと対向する面には、前記第１貫通孔において前記モータ軸が挿脱される一端側の開口部とは異なる他端側の開口部が形成されるとともに、前記他端側の開口部は前記第２貫通孔と同径となるように拡径した穴部であり、
前記第１貫通孔に挿入された前記モータ軸と前記第２貫通孔に挿入された前記スピンドル軸とが同芯となると、前記スピンドル軸は前記第２貫通孔及び前記第３貫通孔を介して前記穴部に嵌合可能となり、
前記軸心合わせ方法は、
前記主軸モータを前記主軸に前記カップリングを介して取り付けて、前記モータ軸を前記第１貫通孔に挿入させる一方、前記スピンドル軸を前記第２貫通孔に挿入させる回転軸挿入工程と、
前記カップリングを前記モータ軸及び前記スピンドル軸の軸線方向に移動させる一方、前記主軸モータを該軸線方向と直交する方向に移動させて、前記スピンドル軸を前記第２貫通孔及び前記第３貫通孔を介して前記穴部に嵌合させる穴部嵌合工程と、
前記主軸モータを固定するモータ固定工程と、
前記カップリングを前記モータ軸及び前記スピンドル軸の軸線方向に移動させて、前記モータ軸を前記駆動側ハブに位置決めする一方、前記スピンドル軸を前記従動側ハブに位置決めする回転軸位置決め工程と、
前記モータ軸を前記駆動側ハブに固定する一方、前記スピンドル軸を前記従動側ハブに固定するカップリング固定工程とを備えたことを特徴とする軸心合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動部の回転軸と従動部の回転軸とが同芯となるように各々を連結する軸心合わせ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工作機械の一例であるマシニングセンタでは、主軸に取り付けられた工具によって被加工物（ワーク）に機械加工（例えば、「中ぐり」、「フライス削り」、「穴空け」、「切削」等）を施している。そして、主軸に取り付けられた工具を主軸モータの動力によって回転させるために、主軸内部に設けられたスピンドル軸と主軸モータのモータ軸とを連結して回転させる駆動方式が用いられている。
【０００３】
ここで、スピンドル軸とモータ軸とを連結した場合に、両軸の軸線が一致していない軸ズレの状態で機械加工を実行すると、両軸の偏心に起因して振動が発生してしまい、加工精度の劣化や騒音の発生などの悪影響を及ぼす。そこで、従来では、スピンドル軸とモータ軸とをカップリングを介して連結することで、両軸の偏心をカップリングで吸収して上記の悪影響が発生しないようにすることが知られている。
【０００４】
ところが、近年では工作機械の加工効率を向上させるために、スピンドルの回転速度の高速化が進んでいる。そのため、カップリングのみでは両軸の偏心を完全に吸収することができず、ごくわずかの軸ズレであっても機械加工時に振動が発生してしまう。そのため、従来では、スピンドル軸とモータ軸との軸心合わせを行って、両軸が同芯となるように各々を連結する各種手法が提案されている。
【０００５】
具体的には、主軸に対して主軸モータを固定せずに仮置きして、スピンドル軸とモータ軸とをカップリングで連結する。この仮置き状態で主軸モータを駆動させると、その回転の振動によってスピンドルの中心と主軸モータの中心とが徐々に近づいてくる。そして、回転中のスピンドル軸及びモータ軸に軸ズレがなくなったら、その位置で主軸モータを固定する。これにより、スピンドル軸とモータ軸との軸心合わせを行いつつ、各々を連結できることが知られている。
【０００６】
また、主軸に対して主軸モータを取り付けるための別体のモータ取付プレートを用意しておく。そして、主軸に取り付けたスモールによって、主軸とモータ取付プレートの中心を合わせて、モータ取付プレートを主軸ヘッドに取り付ける。その後、モータ取付プレートに対して主軸モータを取り付けることで、主軸モータとスピンドルの中心を合わせることが知られている。
【０００７】
さらに、第１の取付け板における貫通孔のセンタにモータシャフトのセンタを一致させる一方、第２の取付け板の貫通孔のセンタに主軸のセンタを一致させ、第１の取付け板と主軸モータおよび第２の取付け板とハウジングを固着する。そして、周壁と貫通孔とを嵌合して第１の取付け板と第２の取付け板とを固着して、モータシャフトのセンタと主軸のセンタとを一致させることができるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３３３５５５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のように、主軸に対して仮置きした主軸モータを駆動させて軸心を合わせる方法は、他の取付け部品や計測器などを必要としない簡易な手法ではあるが、スピンドル軸及びモータ軸の軸心合わせを正確に行うには製造者の熟練や経験を要し、両軸を同芯とするための位置調整に多大な手間と労力を要していた。また、製造者がスピンドル軸及びモータ軸を同芯にして連結したつもりであっても、両軸が同芯であるか否かは保証することはできず、実際には軸ズレが生じていることがあった。
【０００９】
また、従来のモータ取付プレートなどのように、スピンドル軸及びモータ軸を同芯にして連結するための別部品を用いると、両軸を確実に一致させることはできるものの、別部品の追加により主軸の構造が複雑となったり、工作機械の製造コストが増大したりするという問題があった。特許文献１に記載の発明も、モータ側が固着される専用の取付け板や、機械側が固着される専用の取付け板などを別途設ける必要があり、上記と同様の問題を有していた。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、軸心合わせのための専用の部品を用いることなく、駆動部の回転軸と従動部の回転軸とが同芯となるように、各々を簡易かつ正確に連結することができる軸心合わせ方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明の軸心合わせ方法は、駆動部の第１回転軸を挿脱可能な第１貫通孔が形成された駆動側ハブと、前記第１回転軸よりも径が大きい従動部の第２回転軸を挿脱可能な第２貫通孔が形成された従動側ハブとを備えたカップリングを用いて、前記駆動部の第１回転軸と前記従動部の第２回転軸とを同芯となるように連結するための軸心合わせ方法であって、前記カップリングは、前記駆動側ハブと前記従動側ハブとの間隙に設けられ、前記駆動側ハブおよび前記従動側ハブを連結するとともに、少なくとも前記第２回転軸を挿脱可能な第３貫通孔が中心部に形成された板バネを備え、前記駆動側ハブにおける前記従動側ハブと対向する面には、前記第１貫通孔において前記第１回転軸が挿脱される一端側の開口部とは異なる他端側の開口部が形成されるとともに、前記他端側の開口部は前記第２貫通孔と同径となるように拡径した穴部であり、前記第１貫通孔に挿入された前記第１回転軸と前記第２貫通孔に挿入された前記第２回転軸とが同芯となると、前記第２回転軸は前記第２貫通孔及び前記第３貫通孔を介して前記穴部に嵌合可能となり、前記軸心合わせ方法は、前記駆動部と前記従動部とを前記カップリングを介して互いに取り付けて、前記第１回転軸を前記第１貫通孔に挿入させる一方、前記第２回転軸を前記第２貫通孔に挿入させる回転軸挿入工程と、前記カップリングを前記第１回転軸及び前記第２回転軸の軸線方向に移動させる一方、前記駆動部及び前記従動部の少なくとも一方を該軸線方向と直交する方向に移動させて、前記第２回転軸を前記第２貫通孔及び前記第３貫通孔を介して前記穴部に嵌合させる穴部嵌合工程と、前記駆動部及び前記従動部を固定する動部固定工程と、前記カップリングを前記第１回転軸及び前記第２回転軸の軸線方向に移動させて、前記第１回転軸を前記駆動側ハブに位置決めする一方、第２回転軸を前記従動側ハブに位置決めする回転軸位置決め工程と、前記第１回転軸を前記駆動側ハブに固定する一方、前記第２回転軸を前記従動側ハブに固定するカップリング固定工程とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２に係る発明の軸心合わせ方法は、主軸モータのモータ軸と、主軸内部に設けられて前記モータ軸よりも径が大きいスピンドル軸と、前記モータ軸および前記スピンドル軸を連結するカップリングとを備えた工作機械において、前記カップリングを用いて前記モータ軸と前記スピンドル軸とを同芯となるように連結するための軸心合わせ方法であって、前記カップリングは、前記モータ軸を挿脱可能な第１貫通孔が形成された駆動側ハブと、前記スピンドル軸を挿脱可能な第２貫通孔が形成された従動側ハブと、前記駆動側ハブと前記従動側ハブとの間隙に設けられ、前記駆動側ハブおよび前記従動側ハブを連結するとともに、少なくとも前記スピンドル軸を挿脱可能な第３貫通孔が中心部に形成された板バネとを備え、前記駆動側ハブにおける前記従動側ハブと対向する面には、前記第１貫通孔において前記モータ軸が挿脱される一端側の開口部とは異なる他端側の開口部が形成されるとともに、前記他端側の開口部は前記第２貫通孔と同径となるように拡径した穴部であり、前記第１貫通孔に挿入された前記モータ軸と前記第２貫通孔に挿入された前記スピンドル軸とが同芯となると、前記スピンドル軸は前記第２貫通孔及び前記第３貫通孔を介して前記穴部に嵌合可能となり、前記軸心合わせ方法は、前記主軸モータを前記主軸に前記カップリングを介して取り付けて、前記モータ軸を前記第１貫通孔に挿入させる一方、前記スピンドル軸を前記第２貫通孔に挿入させる回転軸挿入工程と、前記カップリングを前記モータ軸及び前記スピンドル軸の軸線方向に移動させる一方、前記主軸モータを該軸線方向と直交する方向に移動させて、前記スピンドル軸を前記第２貫通孔及び前記第３貫通孔を介して前記穴部に嵌合させる穴部嵌合工程と、前記主軸モータを固定するモータ固定工程と、前記カップリングを前記モータ軸及び前記スピンドル軸の軸線方向に移動させて、前記モータ軸を前記駆動側ハブに位置決めする一方、前記スピンドル軸を前記従動側ハブに位置決めする回転軸位置決め工程と、前記モータ軸を前記駆動側ハブに固定する一方、前記スピンドル軸を前記従動側ハブに固定するカップリング固定工程とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【発明の効果】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
請求項１に係る発明の軸心合わせ方法では、駆動部と従動部とをカップリングで取り付けて各回転軸を各貫通孔に挿入させる回転軸挿入工程と、第２回転軸を第２貫通孔から貫通させて穴部に嵌合させる穴部嵌合工程と、駆動部及び従動部を固定する動部固定工程と、各回転軸を各ハブに各々位置決めする回転軸位置決め工程と、各回転軸を各ハブに各々固定するカップリング固定工程とを備えた。よって、軸心合わせのための専用の部品を用いることなく、駆動部の第１回転軸と従動部の第２回転軸とが同芯となるように、各々を簡易かつ正確に連結することができる。
また、駆動側ハブと従動側ハブとの間隙に設けられて各々を連結する板バネを備え、第１回転軸と第２回転軸とが同芯となると、第２回転軸は第２貫通孔及び第３貫通孔を貫通して穴部に嵌合可能となる。よって、駆動側ハブ及び従動側ハブを連結する板バネが、回転駆動時における回転軸の軸ズレを吸収するとともに、駆動部側から従動部側に伝達する熱を遮断するため、回転駆動時における性能劣化を防止することができる。
【００２２】
また、請求項２に係る発明の軸心合わせ方法では、主軸モータを主軸にカップリングで取り付けて各回転軸を各貫通孔に挿入させる回転軸挿入工程と、スピンドル軸を第２貫通孔から貫通させて穴部に嵌合させる穴部嵌合工程と、主軸モータを固定するモータ固定工程と、各回転軸を各ハブに位置決めする回転軸位置決め工程と、各回転軸を各ハブに固定するカップリング固定工程とを備えた。よって、工作機械において、軸心合わせのための専用の部品を用いることなく、主軸モータのモータ軸と主軸内部に設けられたスピンドル軸とが同芯となるように、各々を簡易かつ正確に連結することができる。
また、駆動側ハブと従動側ハブとの間隙に設けられて各々を連結する板バネを備え、モータ軸とスピンドル軸とが同芯となると、スピンドル軸は第２貫通孔及び第３貫通孔を貫通して穴部に嵌合可能となる。よって、駆動側ハブ及び従動側ハブを連結する板バネが、回転駆動時における回転軸の軸ズレを吸収するとともに、主軸モータ側から主軸側に伝達する熱を遮断するため、回転駆動時における性能劣化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】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態であるマシニングセンタ１について、図面に基づいて説明する。図１は、マシニングセンタ１の正面図である。図２は、スプラッシュカバー３を除いた、マシニングセンタ１の全体斜視図である。図３は、マシニングセンタ１における、工具交換機構２０及び主軸ヘッド７を中心とした正面図である。
【００２４】
はじめに、マシニングセンタ１の全体構成について説明する。図１に示すように、マシニングセンタ１は、図示外のワーク（図示外）と工具６（図３参照）とを相対移動させて、ワークに所望の機械加工（例えば、「中ぐり」、「フライス削り」、「穴空け」、「切削」等）を施すことができる工作機械である。そして、マシニングセンタ１は、ワークを加工する機械本体と、機械本体の土台となるベッド２と、ベッド２の上部に設けられて機械本体の周囲を囲繞する略直方体状のボックス型のスプラッシュカバー３とを主体に構成されている。
【００２５】
図２に示すように、ベッド２は、鉄製の土台であり、その下部の四隅には、脚部２ａが各々設けられ、これら４本の脚部２ａが工場などの床面に設置されることにより、マシニングセンタ１が所定場所に設置される。さらに、ベッド２の芯部は、軽量化および高強度化のため、いわゆる肉抜き成形（リブによる骨組構造）されている。
【００２６】
また、図１に示すように、スプラッシュカバー３は、略直方体状のボックス型に形成され、その内側には機械本体によりワーク加工がおこなわれる加工領域が設けられている。スプラッシュカバー３の前面には、開口部を開閉するスライド式の開閉扉４，５が各々設けられている。そして、この開閉扉４，５の略中央には、ガラス窓部４ａ，５ａが各々設けられ、開閉扉４の右側端部近傍には取っ手部４ｂが設けられ、開閉扉５の左側端部近傍には取っ手部５ｂが設けられている。よって、これら取っ手部４ｂ，５ｂを互いに離れる方向に開くことにより開口部が開口される。そして、作業者はこの開口部を介して、スプラッシュカバー３の内側に配設されたテーブル１０に対して、ワークの着脱を行う。
【００２７】
なお、図示しないが、スプラッシュカバー３の左右の各側壁部には、メンテナンス用の点検ハッチが着脱可能に各々設けられている。そして、上記構成からなるスプラッシュカバー３は、機械本体の周囲を囲繞して外部より保護するとともに、機械本体から排出される切り屑及び切削液の飛沫等が外部へ飛散するのを遮断して、外部環境が汚染されるのを防止している。
【００２８】
一方、スプラッシュカバー３の正面右側には、マシニングセンタ１の操作をおこなう正面視略長方形状の操作パネル８０が設けられている。この操作パネル８０の前面には、各種キーを備えたキーボード８１が設けられ、その上部には設定画面又は実行動作を表示するためのＣＲＴ（ディスプレイ）８９が設けられている。
【００２９】
次に、マシニングセンタ１の機械本体について説明する。図２に示すように、マシニングセンタ１の機械本体は、スプラッシュカバー３の内側に収納されており、ベッド２のコラム座部１７ａの上面に載置して固定され、垂直上方に延設された略角柱状のコラム１７ｂと、コラム１７ｂの前面に沿って昇降可能に設けられた主軸ヘッド７と、主軸ヘッド７の下部前側から鉛直下方に突出する主軸９と、主軸ヘッド７の右側に設けられ、主軸９の先端に装着された後述の工具６を、他の工具６に交換する工具交換機構（ＡＴＣ）２０と、ベッド２の上部に設けられてワークを着脱可能に保持するテーブル１０と、コラム１７ｂの背面側に設けられ、電源装置や制御基板などの各装置を内蔵する制御盤１９とを主体に構成されている。なお、制御盤１９の内部には、マシニングセンタ１の制御を司る制御装置（図示外）が配設されている。
【００３０】
そして、コラム１７ｂの前面には、上下方向に延設され、主軸ヘッド７を案内する一対のガイドレール（図示外）が上下方向に固定されている。コラム１７ｂの上面には、サーボモータであるＺモータ（図示外）が設けられており、このＺモータによりその下方に延設された送りねじ（図示外）が正逆方向へ選択的に回転駆動されて、主軸ヘッド７が上下方向に移動するようになっている。
【００３１】
また、主軸ヘッド７には、加工軸に相当する主軸９が回転可能に装着され、主軸９を回転駆動させるための主軸モータ８を上部に備える。そして、主軸９の先端には後述の工具６が着脱可能に装着され、主軸９が主軸モータ８により回転駆動されることによって工具６が回転され、テーブル１０上に固定されたワークを加工するようになっている。
【００３２】
一方、主軸９の下方には、テーブル１０が配設されている。テーブル１０は、ワークが着脱自在に固定され、サーボモータからなるＸモータ及びＹモータ（図示外）により、Ｘ軸方向（左右方向）及びＹ軸方向（奥行き方向）へ移動制御されるものである。テーブル１０の下側には略直方体状の支持台１２が設けられており、支持台１２の上部にはＸ軸方向に沿って延設された一対のＸ軸送りガイド（図示外）が設けられて、Ｘ軸送りガイド上にテーブル１０が移動可能に支持されている。さらに、支持台１２は、ベッド２の長手方向に沿って延設された一対のＹ軸送りガイド上に移動可能に支持されている。このような状態で、テーブル１０は、ベッド２上に設けられたＸモータにより、Ｘ軸送りガイドに沿ってＸ軸方向に移動し、同じくベッド２上に設けられたＹモータにより、Ｙ軸送りガイドに沿ってＹ軸方向に移動するようになっている。
【００３３】
そして、図３に示すように、工具交換機構２０は、工具６が取り付けられた工具ホルダ６０を複数格納する側面視略小判型状の工具マガジン３０と、主軸９に装着されている工具ホルダ６０と他の工具ホルダ６０とを把持及び搬送するための工具交換アーム４０とを備えている。
【００３４】
工具交換アーム４０は、回転可能および上下動可能に装着された円筒状のアーム旋回軸４３の下端部において、その両端部に工具ホルダ６０を各々把持可能な把持部４１，４１が設けられたアーム部４２が固定されて構成されている。そして、アーム旋回軸４３はＺ軸方向と平行をなし、アーム部４２はアーム旋回軸４３を軸として回動可能である。なお、工具交換アーム４０の上部には工具交換モータ２４が設けられており、この工具交換モータ２４の回転駆動によって、工具交換アーム４０の旋回及び上下動が行われる。
【００３５】
また、工具マガジン３０は、その内側に複数の工具６を各々収納可能な複数の工具ポット３１が配設された移送機構（図示外）が装着されており、各工具ポット３１では工具ホルダ６０に取り付けられた工具６が横方向に向けた状態（格納状態）に維持されている。なお、工具マガジン３０の上部にはマガジンモータ２６が設けられており、このマガジンモータ２６の回転駆動によって、複数の工具ポット３１が移送機構により搬送される。
【００３６】
さらに、工具マガジン３０の下端側には割出口３２が形成され、この割出口３２が形成された位置に限り、工具ポット３１が格納状態から工具６を下方に向けた状態（交換可能状態）まで回動可能となっている。この工具交換位置には、エアシリンダ（図示外）により駆動されて、工具ポット３１を格納状態又は交換可能状態へと回動させるポット昇降機構（図示外）が配設されている。
【００３７】
そして、主軸９に装着される工具６の交換時には、工具交換アーム４０が原点に上昇されている状態において、まず、工具交換アーム４０が旋回し、工具マガジン３０側の工具ホルダ６０と主軸９に装着された工具ホルダ６０とが、把持部４１，４１でそれぞれ把持される。次いで、工具交換アーム４０が下降して、工具抜脱動作が行われる。その後、工具交換アーム４０が旋回して主軸９側の工具ホルダ６０と工具マガジン３０側の工具ホルダ６０とが入れ替わる。このとき、工具交換アーム４０は１８０度回転することになる。その後、工具交換アーム４０が上昇し、工具交換アーム４０に把持された工具６は、工具マガジン３０側の工具ポット３１あるいは主軸９に装着される。そして、工具交換アーム４０が所定角度旋回して、把持部４１，４１から工具ホルダ６０がそれぞれ開放されて、工具交換アーム４０のアーム旋回動作の１サイクルが終了する。
【００３８】
次に、主軸ヘッド７の構成について説明する。図４及び図５は、主軸ヘッド７の右方向から見た側面断面拡大図である。なお、図４及び図５は、理解を容易にするために、主軸ヘッド７において主軸９の軸線上に配置された各部材を中心に表しており、説明に不要な構成は省略している。また、図５は、主軸９の軸線上に配置された各部材の外観を明らかにするために、主軸ヘッド７の筐体カバーと主軸９のハウジング２５及び蓋体３９とを断面図として表している。
【００３９】
図４及び図５に示すように、主軸ヘッド７の上部には、主軸９が備えるスピンドル２７を回転駆動させるための主軸モータ８を備えている。主軸モータ８の下面から下方向に突出する出力軸であるモータ軸８ａは、主軸９の内部に設けられたスピンドル２７から上方向に突出する入力軸であるスピンドル軸２７ａに、カップリング５０を介して連結されている。かかる構成により、主軸モータ８の駆動によりモータ軸８ａが軸線回りに回転すると、カップリング５０を介してスピンドル軸２７ａも回転するため、主軸９のスピンドル２７は軸線回りに回転駆動する。なお、本実施の形態では、スピンドル軸２７ａはモータ軸８ａよりも径が大きい。カップリング５０を中心とした構成については、詳細は後述する。
【００４０】
この主軸モータ８は、図示しないが、円筒状のモータフレーム内に制動部と駆動部を収納した構成をなす。主軸モータ８の駆動部は、インナーロータ形の誘導モータであり、モータ軸８ａはロータの内周面に固定されている。また、主軸モータ８の制動部は、モータ軸８ａに制動力を加える機械式のディスクブレーキである。
【００４１】
また、主軸ヘッド７の下部には、先述の主軸９が設けられている。主軸９は、上下方向に長い略円筒状のハウジング２５を備えている。そして、そのハウジング２５の内側に、スピンドル２７が回転自在に設けられている。さらに、ハウジング２５の軸線方向先端側（下端側）の内周面には、スピンドル２７を回転自在に支持するベアリング軸受け３０，３１が各々設けられている。同様に、ハウジング２５の軸線方向後端側（上端側）の内周面には、スピンドル２７を回転自在に支持するベアリング軸受け３２，３３が各々設けられている。また、スピンドル２７の先端部の中心には、テーパ状の内周面を有するホルダ取付穴２９が、スピンドル２７の軸線に沿って穿設されている。そして、このホルダ取付穴２９の内周面に対し、工具ホルダ６０のシャンク部６１のテーパ状の外周面が密着して嵌まるようになっている。
【００４２】
さらに、このホルダ取付穴２９の縮径する上部には、このホルダ取付穴２９の内周面に連続するとともに、径がやや広くなった広径部３４が設けられている。そして、その広径部３４の上部には、その広径部３４の内周面に連続するとともに、工具ホルダ６０側に向かってオイルミスト（高圧空気に微少量のクーラントを混入して霧状にしたもの）を供給するための流路３５が設けられている。さらに、この流路３５の下部内周面には、複数の鋼球３８を介して工具ホルダ６０の上端部に形成されたプルスタッド６２を把持するチャック機構部３７が配置されている。また、ハウジング２５の先端部（下端部）には、スピンドル２７とベアリング軸受け３０，３１を保持するとともに、切削時の切粉等がベアリング軸受け３０，３１に侵入するのを防止する平面視略リング状の蓋体３９がボルト３６により固定されている。
【００４３】
次に、カップリング５０について詳細に説明する。図６及び図７は、カップリング５０の外観斜視図である。図８は、カップリング５０の平面図である。図９は、カップリング５０の左側面図である。図１０は、カップリング５０の正面図である。図１１は、カップリング５０の背面図である。図１２は、カップリング５０の部品展開図である。図１３は、Ａ−Ａ線（図８参照）における、カップリング５０の矢視方向断面図である。図１４は、Ｂ−Ｂ線（図９参照）における、カップリング５０の矢視方向断面図である。
【００４４】
なお、図８乃至図１４は、図６に示す状態におけるカップリング５０を各方向から見た図である。そして、図６，図７，図１２における右上方向と、図８，図９，図１３，図１４における右方向と、図１０における手前方向と、図１１における奥行き方向とが、カップリング５０が主軸モータ８に対向する前方（正面方向）である。また、図８に示すＡ−Ａ線及び図９に示すＢ−Ｂ線は、カップリング５０の中心を通る軸線である。また、図７に示すカップリング５０は、正面視、図６に示すカップリング５０を軸線中心に時計回りに９０度回転させた状態を表しているが、以下では図６に示す状態に基づいてカップリング５０を説明するため、図７の説明は省略する。
【００４５】
まず、カップリング５０の全体構成について説明する。図６、図８乃至図１１に示すように、カップリング５０は、モータ側ハブ５１とスピンドル側ハブ５２とが板バネ５３を介して一体に連結された構成をなす。モータ側ハブ５１は、円筒状の本体を有するとともに、その中心を軸線方向にモータ軸８ａを嵌挿可能な円形断面の軸穴（モータ軸穴５１ｆ）が貫穿された中空円筒をなす。同様に、スピンドル側ハブ５２は、円筒状の本体を有するとともに、その中心を軸線方向にスピンドル軸２７ａを嵌挿可能な円形断面の軸穴（スピンドル軸穴５２ｆ）が貫穿された中空円筒をなす。板バネ５３は、正面視、略正方形の薄板状をなし、その中心にも円形の貫通穴（軸挿脱穴５３ｃ）が形成されている。モータ側ハブ５１及びスピンドル側ハブ５２は略同一の形状及び大きさをなし、各々の軸線が一致するように板バネ５３を介して取り付けられて、全体として一体の中空円筒部材をなすカップリング５０が形成されている。なお、カップリング５０を構成する各部材（モータ側ハブ５１，スピンドル側ハブ５２，板バネ５３）は、アルミやチタンなどの金属製である。
【００４６】
モータ側ハブ５１には、曲げ方向に弾力性を有するように、その前後方向の略中間位置に軸線方向に対して垂直に円筒本体がその側面から切削された切り込み５１ｃが形成されている。詳細には、この切り込み５１ｃはモータ側ハブ５１の円筒本体の所定範囲に渡って形成されており、図６の場合は、正面視、モータ側ハブ５１の左側２／３の範囲に渡って形成されている。また、切り込み５１ｃからみた前方（図６では右上方向）には、モータ軸穴５１ｆの内径を縮径させるためのスリ割り５１ｄが、正面視、モータ側ハブ５１の円筒本体の外周面右端から内周面右端にかけて切削され、切り込み５１ｃと連通するように周方向に形成されている。また、正面視、円筒本体の上側面からスリ割り５１ｄに連通するように、軸線方向と垂直にボルト孔５１ａが穿設されている一方、円筒本体の下側面からスリ割り５１ｄに連通するように、軸線方向と垂直にネジ孔５１ｂが穿設されている。ボルト孔５１ａは、後述の縮径ボルト８０ａが挿入される孔であり、ネジ孔５１ｂは縮径ボルト８０ａの軸部（雄ネジ）が螺合される雌ネジである。
【００４７】
同様に、スピンドル側ハブ５２には、曲げ方向に弾力性を有するように、その前後方向の略中間位置に軸線方向に対して垂直に円筒本体がその側面から切削された切り込み５２ｃが形成されている。詳細には、この切り込み５２ｃはスピンドル側ハブ５２の円筒本体の所定範囲に渡って形成されており、図６の場合は、背面視、モータ側ハブ５１の下側２／３の範囲に渡って形成されている。また、切り込み５２ｃからみた後方（図６では左下方向）には、スピンドル軸穴５２ｆの内径を縮径させるためのスリ割り５２ｄが、背面視、スピンドル側ハブ５２の円筒本体の外周面下端から内周面下端にかけて切削され、切り込み５２ｃと連通するように周方向に形成されている。また、背面視、円筒本体の左側面からスリ割り５２ｄに連通するように、軸線方向と垂直にボルト孔５２ａ（図７参照）が穿設されている一方、円筒本体の右側面からスリ割り５２ｄに連通するように、軸線方向と垂直にネジ孔５２ｂが穿設されている。ボルト孔５２ａは、後述の縮径ボルト８０ｂが挿入される孔であり、ネジ孔５２ｂは縮径ボルト８０ｂの軸部（雄ネジ）が螺合される雌ネジである。
【００４８】
さらに、スピンドル側ハブ５２には、切り込み５２ｃからみた前方（図６では右上方向）に、その円筒本体において等間隔で周方向に穿設された複数の調整ネジ孔５２ｅが形成されている。本実施の形態では、６０度間隔で６つの調整ネジ孔５２ｅが、円筒本体の外周面から内周面に貫穿されている。これらの調整ネジ孔５２ｅには、その内部に外周方向から図示外の調整ボルトを挿脱可能であり、各調整ネジ孔５２ｅに螺合された調整ボルトが、カップリング５０の回転バランスを調整するための重りとして機能する。そのため、これらの調整ネジ孔５２ｅにおける各調整ボルトの質量を変化させることで、任意にカップリング５０の回転バランスを調整することができる。
【００４９】
また、図１０に示すように、図６に示す状態のカップリング５０を正面から見ると、モータ側ハブ５１の円筒本体には、その円形断面の上端縁部及び下端縁部にボルト孔５１ｈ，５１ｈが軸線方向と平行に各々貫穿されている一方、その円形断面の右端縁部及び左端縁部にナット孔５１ｇ，５１ｇが軸線方向と平行に各々貫穿されている。同様に、図１１に示すように、図６に示す状態のカップリング５０を背面から見ると、スピンドル側ハブ５２の円筒本体には、その円形断面の右端縁部及び左端縁部にボルト孔５２ｈ，５２ｈが軸線方向と平行に各々貫穿されている一方、その円形断面の上端縁部及び下端縁部にナット孔５２ｇ，５２ｇが軸線方向と平行に各々貫穿されている。
【００５０】
すなわち、モータ側ハブ５１の上下のボルト孔５１ｈ，５１ｈとスピンドル側ハブ５２の上下のナット孔５２ｇ，５２ｇとは各々対応した位置に形成されており、モータ側ハブ５１の左右のナット孔５１ｇ，５１ｇとスピンドル側ハブ５２の左右のボルト孔５２ｈ，５２ｈとは各々対応した位置に形成されている。なお、各ボルト孔５１ｈ，５２ｈは後述する連結ボルト７０ａ，７０ｂがそれぞれ挿入される孔であり、各ナット孔５１ｇ，５２ｇは後述する連結ナット７３ｂ，７３ａがそれぞれ収容される孔である
【００５１】
ここで、カップリング５０の組み立て構造について説明する。図１２乃至図１４に示すように、カップリング５０は、モータ側ハブ５１と板バネ５３とが２本の連結ボルト７０ａ，７０ａにより連結される一方、スピンドル側ハブ５２と板バネ５３とが２本の連結ボルト７０ｂ，７０ｂに連結される。すなわち、モータ側ハブ５１とスピンドル側ハブ５２とは板バネ５３を介して間接的に連結される構造を有している。
【００５２】
まず、図１２及び図１３に示すように、カップリング５０の前方からは、モータ側ハブ５１のボルト孔５１ｈ，５１ｈに２本の連結ボルト７０ａ，７０ａが各々挿入される。各ボルト孔５１ｈはその内部で縮径して段差部が形成されており、各連結ボルト７０ａの頭部がこの段差部で係止される。そして、各ボルト孔５１ｈを貫通してモータ側ハブ５１の背面から突出する各連結ボルト７０ａの軸部には、ワッシャ７１ａ，板バネ５３，ワッシャ７２ａが順に挿嵌され、最後に軸部先端に連結ナット７３ａが締結される。なお、連結ボルト７０ａの軸部に締結された連結ナット７３ａは、スピンドル側ハブ５２のナット孔５２ｇに若干の遊びを持って収容される。
【００５３】
一方、図１２及び図１４に示すように、カップリング５０の後方からは、スピンドル側ハブ５２のボルト孔５２ｈ，５２ｈに２本の連結ボルト７０ｂ，７０ｂが各々挿入される。各ボルト孔５２ｈはその内部で縮径して段差部が形成されており、各連結ボルト７０ｂの頭部がこの段差部で係止される。そして、各ボルト孔５２ｈを貫通してスピンドル側ハブ５２の正面から突出する各連結ボルト７０ｂの軸部には、ワッシャ７１ｂ，板バネ５３，ワッシャ７２ｂが順に挿嵌され、最後に軸部先端に連結ナット７３ｂが締結される。なお、連結ボルト７０ｂの軸部に締結された連結ナット７３ｂは、モータ側ハブ５１のナット孔５１ｇに若干の遊びを持って収容される。
【００５４】
ここで、連結ボルト７０ａ，７０ｂは、丸皿形状の頭部に六角レンチを用いて締め付けるための六角穴が形成された六角穴付きボルトであり、連結ナット７３ａ，７３ｂは連結ボルト７０ａ，７０ｂの軸部先端に締結される六角ナットである。また、板バネ５３は、正面視、略正方形状の板状弾性部材である。板バネ５３の板状本体には、その四隅に連結ボルト７０ａ，７０ｂの軸部が挿通される円形断面孔（ボルト挿通孔５３ａ，５３ｂ）と、その中央に少なくとも垂直方向にスピンドル軸２７ａを挿脱可能な円形断面の軸穴（軸挿脱穴５３ｃ）とが貫穿されている。また、ワッシャ７１ａ，７２ｂは、板バネ５３をその正面側から安定させるとともに、モータ側ハブ５１と板バネ５３との間隙を保持するスペーサとして機能する。一方、ワッシャ７１ｂ，７２ａは、板バネ５３をその背面側から安定させるとともに、スピンドル側ハブ５２と板バネ５３との間隙を保持するスペーサとして機能する。
【００５５】
上記の構成によるカップリング５０では、モータ側ハブ５１を軸線方向に対して上下方向に対向する２つの連結ボルト７０ａ，７０ａを用いて、板バネ５３の上下方向に対向する連結位置（上下方向のボルト挿通孔５３ａ，５３ａ）に連結している。一方、スピンドル側ハブ５２を軸線方向に対して左右方向に対向する２つの連結ボルト７０ｂ，７０ｂを用いて、板バネ５３の左右方向に対向する連結位置（左右方向のボルト挿通孔５３ｂ，５３ｂ）に連結している。すなわち、モータ側ハブ５１及びスピンドル側ハブ５２は、カップリング５０の軸線方向を中心に対向し、かつ各々位相が９０度異なるような連結位置で板バネ５３の正面側及び背面側で間接的に連結されている。
【００５６】
かかる構造により、マシニングセンタ１にカップリング５０を実装させた場合、機械加工時（主軸モータ８及び主軸９の回転時）などにカップリング５０に曲げや偏心が生じると、その応力によって板バネ５３が変形する。すなわち、カップリング５０の曲げや偏心は板バネ５３に吸収されて、他の部材（モータ側ハブ５１及びスピンドル側ハブ５２）に影響を与えない。また、主軸モータ８の回転駆動により熱が発生しても、板バネ５３はモータ側ハブ５１からスピンドル側ハブ５２に伝導する熱を遮断して、主軸モータ８の回転のみを伝達する。そのため、カップリング５０の回転時における性能劣化を防止することができる。
【００５７】
次に、カップリング５０へのモータ軸８ａ及びスピンドル軸２７ａの取付け構造について説明する。図９に示すように、モータ側ハブ５１に形成されたボルト孔５１ａ及びネジ孔５１ｂは、先述したように、スリ割り５１ｄを挟んで上下方向（図９では上下方向）に連通している。このボルト孔５１ａに上方向（図９では上方向）から縮径ボルト８０ａが挿入されると、縮径ボルト８０ａの頭部はボルト孔５１ａの内部で縮径した段差部で係止される一方、縮径ボルト８０ａの軸部はスリ割り５１ｄを介してネジ孔５１ｂに螺合可能である。なお、縮径ボルト８０ａは、丸皿形状の頭部に六角レンチを用いて締め付けるための六角穴が形成された六角穴付きボルトである。
【００５８】
そして、カップリング５０の前方からモータ軸８ａをモータ軸穴５１ｆに挿入し、その挿入状態で縮径ボルト８０ａを締め付けると、モータ側ハブ５１ではスリ割り５１ｄが狭くなってモータ軸穴５１ｆの内径（図１３及び図１４に示す内径Ｌ１）が縮径する。そして、モータ軸穴５１ｆの内周面によってモータ軸８ａの外周面が締め付けられ、モータ側ハブ５１にモータ軸８ａが固定される。
【００５９】
また、図８に示すように、スピンドル側ハブ５２に形成されたボルト孔５２ａ及びネジ孔５２ｂは、先述したように、スリ割り５２ｄを挟んで左右方向（図８では上下方向）に連通している。このボルト孔５２ａに右方向（図８では上方向）から縮径ボルト８０ｂが挿入されると、縮径ボルト８０ｂの頭部はボルト孔５２ａの内部で縮径した段差部で係止される一方、縮径ボルト８０ｂの軸部はスリ割り５２ｄを介してネジ孔５２ｂに螺合可能である。なお、縮径ボルト８０ｂは、丸皿形状の頭部に六角レンチを用いて締め付けるための六角穴が形成された六角穴付きボルトである。
【００６０】
そして、カップリング５０の後方からスピンドル軸２７ａをスピンドル軸穴５２ｆに挿入し、その挿入状態で縮径ボルト８０ｂを締め付けると、スピンドル側ハブ５２ではスリ割り５２ｄが狭くなってスピンドル軸穴５２ｆの内径（図１３及び図１４に示す内径Ｌ２）が縮径する。そして、スピンドル軸穴５２ｆの内周面によってスピンドル軸２７ａの外周面が締め付けられ、スピンドル側ハブ５２にスピンドル軸２７ａが固定される。
【００６１】
なお、図１３及び図１４に示すように、カップリング５０では、スピンドル軸２７ａがモータ軸８ａよりも径が大きいのに対応して、スピンドル軸穴５２ｆの内径Ｌ２はモータ軸穴５１ｆの内径Ｌ１よりも大きく形成されている。そして、モータ側ハブ５１では、モータ軸穴５１ｆが背面近傍で拡径しており、当該モータ軸穴５１ｆと連通する円形断面の貫通穴（軸心合わせ穴５１ｉ）が形成されており、この軸心合わせ穴５１ｉの内径はスピンドル軸穴５２ｆの内径Ｌ２と等しい。そのため、モータ側ハブ５１の軸線とスピンドル側ハブ５２の軸線とが同一直線状に位置すると（すなわち、同芯状態となると）、スピンドル軸穴５２ｆに挿入されたスピンドル軸２７ａの先端部を、板バネ５３に形成された軸挿脱穴５３ｃを経由して軸心合わせ穴５１ｉに後方から嵌着させることが可能となる。
【００６２】
最後に、マシニングセンタ１へのカップリング５０の取り付け方法について説明する。図１５乃至図１７は、主軸ヘッド７内においてモータ軸８ａ及びスピンドル軸２７ａが取り付けられるカップリング５０を中心とした拡大図である。なお、理解を容易にするために、カップリング５０のみを断面図として表している。
【００６３】
本実施の形態のマシニングセンタ１においては、主軸モータ８を主軸９と連通する主軸ヘッド７内に配置して、モータ軸８ａとスピンドル軸２７ａとが同芯となるように各々を連結するために、マシニングセンタ１の製造者や設計者など（以下、製造者等）は以下の手順でカップリング５０を用いて軸心合わせを行っている。
【００６４】
まず、「回転軸挿入工程」では、製造者等は主軸ヘッド７内の所定のモータ取付け位置に、モータ軸８ａを下に向けた状態で主軸モータ８を載置する。そして、主軸モータ８が垂直方向に移動しないように、かつ水平方向にスライドさせることができるように、図示外の固定ネジで仮止めする。一方、この主軸モータ８の取付け時に、製造者等はカップリング５０のモータ軸穴５１ｆに上方向からモータ軸８ａを挿入する一方、スピンドル軸穴５２ｆに下方向からスピンドル軸２７ａを挿入する。そして、カップリング５０から手を離しても落下しないように、かつ、カップリング５０を垂直方向に摺動可能な程度で、縮径ボルト８０ａ，８０ｂを用いてモータ軸８ａ及びスピンドル軸２７ａをカップリング５０に仮止めする。なお、本実施の形態では、スピンドル軸２７ａを挿入しやすいように、スピンドル軸穴５２ｆの内径Ｌ２はスピンドル軸２７ａの直径よりも若干大きくなっており、スピンドル軸穴５２ｆにスピンドル軸２７ａを挿入すると若干の遊びが形成される。
【００６５】
次に、「穴部嵌合工程」では、製造者等は主軸モータ８を水平方向にスライド移動させつつ、カップリング５０をモータ軸８ａ及びスピンドル軸２７ａに沿って垂直方向に摺動させる（図１５参照）。そして、スピンドル軸２７ａをスピンドル軸穴５２ｆから貫通させ、モータ軸穴５１ｆの下端側に形成された軸心合わせ穴５１ｉに嵌合させる（図１６参照）。詳細には、モータ側ハブ５１のモータ軸８ａの軸線と、スピンドル側ハブ５２のスピンドル軸２７ａの軸線とを同一直線状に位置決めするために（すなわち、同芯状態となるように）、製造者等は仮止めされた主軸モータ８を水平方向にスライド移動させる。そして、モータ軸８ａとスピンドル軸２７ａとが同芯状態となっていれば、カップリング５０を下方向に摺動させると、スピンドル軸２７ａの先端はモータ側ハブ５１の軸心合わせ穴５１ｉに下方向から嵌合する。一方、同軸状態となっていなければ、カップリング５０を下方向に摺動させても、スピンドル軸２７ａの先端はモータ側ハブ５１の背面（下面）に引っ掛かるので軸心合わせ穴５１ｉに嵌合しない。逆に言えば、カップリング５０を垂直方向に摺動させた場合に、スピンドル軸２７ａの先端が軸心合わせ穴５１ｉに嵌合すれば、モータ軸８ａとスピンドル軸２７ａは同芯状態となっている。そのため、従来のように軸心合わせのための専用の部品を用いることなく、モータ軸８ａとスピンドル軸２７ａとを簡易かつ確実に同芯状態とすることができる。
【００６６】
次に、「モータ固定工程」では、モータ軸８ａとスピンドル軸２７ａとが同芯となった状態を保持するために、製造者等は仮止めしていた主軸モータ８を水平方向にも移動できないように完全に固定する。これにより、主軸ヘッド７内に位置決めした主軸モータ８を固定するとともに、カップリング５０の水平方向における位置を固定することができる。
【００６７】
次に、「回転軸位置決め工程」では、製造者等はカップリング５０をモータ軸８ａ及びスピンドル軸２７ａに沿って垂直方向に摺動させて、モータ軸８ａをモータ側ハブ５１に位置決めする一方、スピンドル軸２７ａをスピンドル側ハブ５２に位置決めする（図１７参照）。つまり、カップリング５０を上方向に戻して、モータ軸８ａ及びスピンドル軸２７ａをモータ側ハブ５１及びスピンドル側ハブ５２における適正な取付け部位にそれぞれ位置決めする。
【００６８】
最後に、「カップリング固定工程」では、カップリング５０の適正な取付け部位に位置決めされた状態を保持するために、製造者等は仮止めしていたカップリング５０を垂直方向にも移動できないように完全に固定する。これにより、カップリング５０をモータ軸８ａ及びスピンドル軸２７ａに対して一体に連結するとともに、カップリング５０の垂直方向における位置を固定することができる。
【００６９】
以上の手順により、マシニングセンタ１において主軸モータ８を主軸９と連通する主軸ヘッド７内に配置し、カップリング５０を用いてモータ軸８ａとスピンドル軸２７ａとが同芯となるように各々を連結することができる。そして、主軸モータ８の回転駆動がカップリング５０を介してスピンドル２７に伝達され、主軸９を回転させて工具６により機械加工を行うことができる。また、モータ軸８ａとスピンドル軸２７ａとが同芯となっているため、軸ズレによる機械加工時の振動発生が抑制され、かつ機械加工時に両軸の偏心が発生してもカップリング５０で吸収されるため、より正確なワーク加工を実現することができる。
【００７０】
以上、本発明に係るカップリング５０及びマシニングセンタ１によれば、モータ側ハブ５１にはモータ軸穴５１ｆの先端側に軸心合わせ穴５１ｉが形成されており、モータ軸８ａとスピンドル軸２７ａとが同芯となると、スピンドル軸２７ａはスピンドル軸穴５２ｆを貫通して軸心合わせ穴５１ｉに嵌合可能となる。そして、マシニングセンタ１にカップリング５０を取り付ける場合は、モータ軸８ａ及びスピンドル軸２７ａをカップリング５０に挿入する「回転軸挿入工程」と、スピンドル軸２７ａをスピンドル軸穴５２ｆから貫通させて軸心合わせ穴５１ｉに嵌合させる「穴部嵌合工程」と、主軸モータ８を主軸ヘッド７内に固定する「モータ固定工程」と、モータ軸８ａ及びスピンドル軸穴５２ｆをカップリング５０に位置決めする「回転軸位置決め工程」と、モータ軸８ａ及びスピンドル軸穴５２ｆをカップリング５０に固定する「カップリング固定工程」とにより行う。よって、軸心合わせのための専用の部品を用いることなく、モータ軸８ａとスピンドル軸２７ａとが同芯となるように、各々を簡易かつ正確に連結することができる。
【００７１】
ところで、上記実施の形態において、主軸モータ８及びモータ軸８ａが本発明の「駆動部」及び「第１回転軸」に相当し、モータ側ハブ５１及びモータ軸穴５１ｆが本発明の「駆動側ハブ」及び「第１貫通孔」に相当する。また、スピンドル２７及びスピンドル軸２７ａが本発明の「従動部」及び「第２回転軸」に相当し、スピンドル側ハブ５２及びスピンドル軸穴５２ｆが本発明の「従動側ハブ」及び「第２貫通孔」に相当する。そして、モータ側ハブ５１の軸心合わせ穴５１ｉが本発明の「穴部」に相当し、板バネ５３及び軸挿脱穴５３ｃが本発明の「弾性部材」及び「第３貫通孔」に相当する。
【００７２】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
【００７３】
例えば、上記実施の形態では、モータ軸穴５１ｆの先端側に拡径した軸心合わせ穴５１ｉを設けて、この軸心合わせ穴５１ｉにスピンドル軸２７ａを嵌合させることで軸心合わせを行っている。しかし、適切に軸心合わせを行うことができるのであれば、軸心合わせ穴５１ｉやスピンドル軸２７ａの形態は任意に変更可能である。図１８及び図１９は、主軸ヘッド７内においてモータ軸８ａ及びスピンドル軸２７ａが取り付けられるカップリング５０を中心とした他の拡大図である。
【００７４】
図１８に示す例では、モータ側ハブ５１において、モータ軸穴５１ｆがモータ側ハブ５１の上端面から下端面まで貫通している。そして、モータ側ハブ５１の下端面に形成されたモータ軸穴５１ｆの開口部の外周に、軸心合わせ穴５１ｉとして略円形に切削されたリング状溝部が形成されている。一方、スピンドル軸２７ａにおいては、その先端縁部が上方に突出したリング状突起部が形成されている。かかる構成のもと、スピンドル軸２７ａを軸心合わせ穴５１ｉに嵌合させることで、上記実施の形態と同様に軸心合わせを行ってもよい。
【００７５】
図１９に示す例では、モータ側ハブ５１において、モータ軸穴５１ｆがモータ側ハブ５１の上端面から下端面まで貫通している。そして、モータ軸穴５１ｆにおける先端側（モータ側ハブ５１の下端面近傍）が、モータ軸穴５１ｆと同径をなす軸心合わせ穴５１ｉとして機能する。一方、スピンドル軸２７ａにおいては、その先端縁部が縮径して上方に突出した円柱状突起部が形成されている。かかる構成のもと、スピンドル軸２７ａを軸心合わせ穴５１ｉに嵌合させることで、上記実施の形態と同様に軸心合わせを行ってもよい。
【００７６】
また、上記実施の形態では、カップリング５０をマシニングセンタ１（本発明の「工作機械」に相当）に実装させた場合を例示したが、「駆動部の第１回転軸」は主軸モータ８のモータ軸８ａに限定されず、「従動部の第２回転軸」はスピンドル２７のスピンドル軸２７ａに限定されない。そのため、本発明に係る「カップリング」や「軸線合わせ方法」をマシニングセンタ１以外に適用して、各種駆動機構の回転軸と各種従動機構の回転軸とを同芯となるように連結することができる。
【００７７】
また、本発明の「カップリング（駆動側ハブ，従動側ハブ）」の形状や大きさなどは、本発明の趣旨の範囲内で任意に変更可能である。例えば、モータ軸８ａに応じてモータ軸穴５１ｆの内径Ｌ１を変更したり、スピンドル軸２７ａに応じてスピンドル軸穴５２ｆの内径Ｌ２を変更したりすることができる。同様に、スピンドル軸２７ａに応じてモータ側ハブ５１の軸心合わせ穴５１ｉの内径を変更すればよい。
【００７８】
また、本発明の「弾性部材」は、カップリング５０における偏心などを吸収することができれば、板バネ５３の形状や大きさなどは任意に変更可能である。例えば、上記実施の形態では、１枚の板バネ５３を用いているが、複数の板バネ５３を重ね合わせて実装させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明の軸心合わせ方法は、駆動部の回転軸と従動部の回転軸とが同芯となるように各々を連結するために利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】マシニングセンタ１の正面図である。
【図２】スプラッシュカバー３を除いた、マシニングセンタ１の全体斜視図である。
【図３】マシニングセンタ１における、工具交換機構２０及び主軸ヘッド７を中心とした正面図である。
【図４】主軸ヘッド７の右方向から見た側面断面拡大図である。
【図５】主軸ヘッド７の右方向から見た側面断面拡大図である。
【図６】カップリング５０の外観斜視図である。
【図７】カップリング５０の外観斜視図である。
【図８】カップリング５０の平面図である。
【図９】カップリング５０の左側面図である。
【図１０】カップリング５０の正面図である。
【図１１】カップリング５０の背面図である。
【図１２】カップリング５０の部品展開図である。
【図１３】Ａ−Ａ線（図８参照）における、カップリング５０の矢視方向断面図である。
【図１４】Ｂ−Ｂ線（図９参照）における、カップリング５０の矢視方向断面図である。
【図１５】主軸ヘッド７内においてモータ軸８ａ及びスピンドル軸２７ａが取り付けられるカップリング５０を中心とした拡大図である。
【図１６】主軸ヘッド７内においてモータ軸８ａ及びスピンドル軸２７ａが取り付けられるカップリング５０を中心とした拡大図である。
【図１７】主軸ヘッド７内においてモータ軸８ａ及びスピンドル軸２７ａが取り付けられるカップリング５０を中心とした拡大図である。
【図１８】主軸ヘッド７内においてモータ軸８ａ及びスピンドル軸２７ａが取り付けられるカップリング５０を中心とした他の拡大図である。
【図１９】主軸ヘッド７内においてモータ軸８ａ及びスピンドル軸２７ａが取り付けられるカップリング５０を中心とした他の拡大図である。
【符号の説明】
【００８１】
１    マシニングセンタ
６    工具
７    主軸ヘッド
８    主軸モータ
８ａ    モータ軸
９    主軸
２７    スピンドル
２７ａ    スピンドル軸
５０    カップリング
５１    モータ側ハブ
５１ｆ    モータ軸穴
５１ｉ    軸心合わせ穴
５２    スピンドル側ハブ
５２ｆ    スピンドル軸穴
５３    板バネ
５３ｃ    軸挿脱穴
７０ａ    連結ボルト
７０ｂ    連結ボルト
７１ａ    ワッシャ
７１ｂ    ワッシャ
７２ａ    ワッシャ
７２ｂ    ワッシャ
７３ａ    連結ナット
７３ｂ    連結ナット
【図１】
0004582001.tif 000002
【図２】
0004582001.tif 000003
【図３】
0004582001.tif 000004
【図４】
0004582001.tif 000005
【図５】
0004582001.tif 000006
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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