(57)【要約】【課題】機械スピンドル、締付解除ユニット及び締付ユニットを備える高周波スピンドルにおいて、自動締付・掴み機構及びコレットチャックとともに用いる場合も、工具または工具保持体を取り替える時間や、スピンドル軸受けの耐用寿命への悪影響を低減または解消できるものを提供する。【解決手段】締付ユニット２は、係止ボール１３を締付部材として備える。この係止ボール１３は、工具または工具保持体７における、対応するボール受入部１４と相互作用すべく、ボール保持体１０に保持されている。半径方向への係止ボール１３の位置・姿勢のシフトは、バネ力を受ける牽引ピン６が軸方向へと位置シフトすることにより実現される。この係止ボール１３は、高周波スピンドルに取り付けられる工具または工具保持体７について、噛み合いによる係合、及び、半径方向の押圧力による係合により、位置・姿勢を固定する。【選択図】図１
2013116553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械スピンドル（３）と、締付解除ユニット（２３）と、締付ユニット（２）とを有する高周波スピンドルであって、
締付ユニット（２）は、締付状態と、締付解除状態との間で切替可能であって、少なくとも１つの締付部材を有し、スピンドル長手方向軸（４２）に対する半径方向への、締付部材の位置・姿勢のシフトは、バネ力を受ける牽引ピン（６）または牽引ボルトが軸方向へと位置シフトすることにより実現され、この締付部材は、高周波スピンドルに取り付けられる工具または工具保持体（７）について、噛み合いによる係合、及び、半径方向の押圧力による係合により、位置・姿勢を固定すべく備えられている高周波スピンドルにおいて、
少なくとも１つの前記締付部材は、工具または工具保持体（７）における、対応するボール受入部（１４）と相互作用すべく、ボール保持体（１０）に保持された係止ボール（１３）として具現されていることを特徴とする高周波スピンドル。
【請求項２】
前記の少なくとも１つの係止ボール（１３）が、少なくとも２つ存在していることを特徴とする、請求項１に記載の高周波スピンドル。
【請求項３】
高周波スピンドル外径が、１５ｍｍよりも短いか、または１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の高周波スピンドル。
【請求項４】
機械スピンドル（３）には、ボール保持体（１０）を受け入れるための締付セットハウジング（４）が備え付けられ、ボール保持体（１０）は締付セットハウジング（４）の中で軸方向にズレ動き可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の高周波スピンドル。
【請求項５】
ボール保持体（１０）に備え付けられたバネ（１１）により、工具または工具保持体（７）が積極的に引き込まれるようになっており、このバネ（１１）は、牽引ピン（６）または牽引ボルトの締付バネ（５）とは逆向きに作用を行うものであり、
ボール保持体（１０）が締付セットハウジング（４）に対して相対的に軸方向へとズレ動く範囲は、締付セットハウジング（４）または前記機械スピンドル（３）に設けられたピン（８）と、これに対応するボール保持体（１０）の長孔（９）とによって制限されていることを特徴とする請求項４に記載の高周波スピンドル。
【請求項６】
牽引ピン（６）または牽引ボルトが、工具または工具保持体（７）の側の端部に、締付テーパー部（１２）を備え、この締付テーパ部（１２）は、係止ボール（１３）を半径方向へと位置シフトさせるべく備えられたものであることを特徴とする請求項４または５に記載の高周波スピンドル。
【請求項７】
中空テーパーシャンク（４３）を備える工具または工具保持体（７）が備えられ、この工具または工具保持体（７）についての軸方向の位置を固定すべく、中空テーパ部（４３）の内周面に、係止ボール（１３）と相互作用するための、係止用の溝、またはその他のボール受入部（１４）が備えられることを特徴とする、請求項４から６のいずれか１項に記載の高周波スピンドル。
【請求項８】
機械スピンドル（３）には、中空テーパシャンク（４３）の外周面（１５）との間にて、半径方向の相互の押圧作用による摩擦係合を実現するための、スピンドルテーパーシャンク（４４）が備え付けられたことを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の高周波スピンドル。
【請求項９】
牽引ピン（６）または牽引ボルトに対するボール保持体（１０）及び係止ボール（１３）の軸方向の位置が固定されており、工具シャンク（２０）を受け入れるべく、工具案内スリーブ（１８）が備え付けられ、汚染物が工具案内スリーブ（１８）中への汚染物の侵入するのを防ぐ、シール部材（２１）が工具案内スリーブ（１８）に備え付けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の高周波スピンドル。
【請求項１０】
牽引ピン（６）または牽引ボルトの軸方向位置がシフトされた際に、係止ボール（１３）の位置・姿勢を半径方向へとシフトさせるための切替・調整カム面（２２）が、工具案内スリーブ（１８）に備え付けられたことを特徴とする請求項９に記載の高周波スピンドル。
【請求項１１】
締付解除ユニット（２３）が、多段に配置された複数の単動シリンダーからなり、この多段の単動シリンダーは、締付ユニット（２）及び機械スピンドル（３）とともに回転するものであって、複数のピストンディスク（２４）からなり、各ピストンディスク（２４）には、ピストンハウジング（２９）と、ピストン対向室（２８）とが備えられることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の高周波スピンドル。
【請求項１２】
前記ピストン対向室（２８）からの排気を行うべく、ピストンハウジング（２９）と機械スピンドル（３）の間に間隙が設けられていることを特徴とする、請求項１１に記載の高周波スピンドル。
【請求項１３】
締付解除ユニット（２３）は、複動シリンダー（３５）からなり、この複動型のシリンダ（３５）が力増幅器と一体に構成され、この複動シリンダー（３５）には、少なくとも１つの締付解除ボール（４０）と相互作用するための締付くさび部（３９）が備え付けられたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の高周波スピンドル。
【請求項１４】
締付の位置・姿勢にある際、力増幅のために、締付解除圧力導入配管（３７）へ圧縮空気を印加したならば、牽引ピン（６）または牽引ボルトの側へと複動シリンダ（３５）が軸方向に位置シフトを行い、
この位置シフトは、締付くさび部（３９）を介して少なくとも１つの前記締付解除ボール（４０）の半径方向の位置シフト、及びその結果として生じる牽引ピン（６）または牽引ボルトの軸方向の位置シフトに転換可能であり、
この牽引ピン（６）または牽引ボルトの軸方向の位置シフトは、牽引ピン（６）または牽引ボルトにバネ力を加えている締付バネ（５）の復元力に逆らって行われるものであって、牽引ピン（６）または牽引ボルトの軸方向の位置シフトよりも長い距離だけ行われることを特徴とする請求項１３に記載の高周波スピンドル。
【請求項１５】
請求項９〜１４のいずれかに記載の高周波スピンドルに連結して係止するための工具シャンク（２０）を備えた工具において、工具シャンク（２０）の外径が標準化されており、つかみ込み溝、またはその他のボール受入部（１４）が工具シャンク（２０）の外周面い備えられていることを特徴とする工具。
【請求項１６】
工具シャンク（２０）の外径が３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１５に記載の、工具シャンク（２０）を備える工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械スピンドル、締付解除ユニット及び締付ユニットを備える高周波スピンドルに関する。
【背景技術】
【０００２】
締付ユニットは、構成部材の位置・姿勢（位置及び姿勢の少なくとも一方）のシフトにより、締付状態と、締付解除状態との間でシフト可能であり、少なくとも１つの締付部材を備える。スピンドル長手方向軸に対する半径方向への締付部材の押し・引き動かしは、バネ力を受けている牽引ピンまたは牽引ボルト（軸方向駆動力の伝達のための軸方向に延びるピンまたはボルト）の位置・姿勢の変更により実現される。また、高周波スピンドルに直接または間接に取り付けられる工具または工具保持体は、嵌め合わせによる係合または軸方向の力による係合によって、軸方向での位置・姿勢が固定されるということが想定されている。
【０００３】
高周波スピンドルは、毎分5万回以上の高い回転数により特徴付けられる。工具または工具保持体を交換して締付・掴みを行う種々の方式が知られている。この方式について、手動の締付・掴み機構と、自動の締付・掴み機構とに分類できる。手動の締付・掴み機構では、工具の交換と、工具の掴み及び締付とが、手で行われる。自動の締付・掴み機構では、工具の掴み及び締付が、バネ、及び交換可能なコレットチャックにより行われる。例えば、ドイツ特許19920264B4から知られるような具合に行われる。
【０００４】
しかし、コレットチャックを用いる場合、作動時に、スピンドル長手方向軸に沿って工具がズレ動かされる。このことは、ワークを加工する際の不正確さを引き起こす。また、高周波スピンドルを、自動締付・掴（つか）み機構及びコレットチャックとともに用いることは、次のような問題を伴う。すなわち、工具を取り替える際には、コレットチャックをも取り替えることとなるという問題を伴う。そのため、相当に時間を消費する。HSKシャンク（ISO 12164；DIN69893）などの中空テーパーシャンク、または、その他のテーパーシャンクに基づく自動締付・掴み機構に求められる構造上の要件が、比較的大きいスピンドル径である。自動締付・掴み機構では、締付保持の解除が、さらなる問題となる。この際、しばしば、停止状態の解除スピンドルから、スピンドル軸受けへと圧力が加えられる。特には、高周波スピンドルであると、この軸方向の圧力が、スピンドル軸受けの耐用寿命に悪影響を与える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ドイツ特許19920264B4
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の根底をなす課題は、導入部で述べたような高周波スピンドルについて、上記の短所を軽減または解消できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題は、本発明によると、導入部で述べたような高周波スピンドルにおいて、少なくとも1つの締付部材が、ボール保持体中に保持される係止ボールとして、工具またはワークにおける、対応するボール受入部と相互作用を行うべく具現されていることによって解決される。
【発明の効果】
【０００８】
このようであると、上記の短所を軽減または解消できる。また、構造様式がシンプルとなり、高周波スピンドルについての非常にコンパクトな構造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】高周波スピンドルの締付ユニットについての第1の実施例を示す断面図である。
【図２】高周波スピンドルの締付ユニットについての他の実施例を示す断面図である。
【図３】高周波スピンドルの締付解除ユニットについての第1の実施例を示す断面図である。
【図４】高周波スピンドルの締付解除ユニットについての他のの実施例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
高周波スピンドルに、少なくとも１つの係止ボールが少なくとも二重に存在しているならば好ましい。すなわち、好ましくは、少なくとも２つ、または、少なくとも２対が備えられる。このようであると、高周波スピンドルに取り付けられる工具または工具保持体を締付保持する能力・性能が向上する。また、これにより、ユーザーによる操作性が向上するとともに、高周波スピンドルが、振れなどのない忠実正確な回転を行う上でプラスの影響が与えられる。
【００１１】
高周波スピンドルの使い安さや使用性能の観点から、高周波スピンドルの外径を１５ミリメートルよりも短くできれば、特には１０ミリメートル以下できれば、特に好ましいことが知られた。このようであると、高周波スピンドルの寸法が非常にコンパクトであることも留められる分野においても、本発明による高周波スピンドルを用いることができる。ここでは、一例として、歯科分野を挙げる。
【００１２】
また、本発明による高周波スピンドルは、次のようであるならば好ましい。すなわち、ボール保持体を受け入れるための締付セットハウジング（締付用集合体のためのハウジング）が機械スピンドルに、直接または間接に取り付けられことで備え付けられ、ボール保持体が、締付セットハウジングの中で軸方向にズレ動き可能であるならば好ましい。ボール保持体が軸方向にズレ動き可能であることにより、締付セットハウジングの軸方向の長さについての、他とバランスさせるための調整が実現される。これにより、スピンドルテーパーシャンク内へ工具テーパーシャンクを確実に引込むことにつき保証が与えられる。このことは、一方では構造上の利点を有している。また、さらには、ボール保持体の軸方向のズレ動き可能性によって、高周波スピンドルの機能性が保証される。
【００１３】
さらに、本発明による高周波スピンドルのユーザーフレンドリー性の観点から、次のようであると好ましいことが知られた。すなわち、工具または工具保持体を積極的に引き込むことが、ボール保持体に備え付けられたバネによって実現され、該バネのばね作用が、牽引ピンまたは牽引ボルトの締付ばねとは逆向きとなっている。また、ボール保持体を、締付セットハウジングに対して軸方向へとズレ動かすことができる範囲は、締付セットハウジングまたは機械スピンドルに設けられたピンまたはボルトと、これに対応するボール保持体の長孔によって制限されている。このようであると、実現されているところの、工具または工具保持体に対する積極的、能動的な引込みがは、高周波スピンドルの取扱を容易にするのに実質的に貢献する。また、これにより、牽引ピンまたは牽引ボルトの締付ばねに過負荷が加えられることが防がれる。このことは、高周波スピンドルの耐用寿命にプラスの影響を及ぼす。
【００１４】
また、本発明による高周波スピンドルは、牽引ピンまたは牽引ボルトにおける、工具または工具保持体の側の端部に、係止ボールを半径方向（高周波スピンドルの長手方向軸を中心とした放射方向）へと位置シフトさせるために設けられた締付テーパ部を有しているならば好ましい。このようであると、締付ユニットの動作の安定性が向上する。
【００１５】
また、本発明において、工具または工具保持体に中空テーパーシャンクが備え付けられ、工具または工具保持部の軸方向の位置固定のために中空テーパーシャンクの内面には係止ボールと相互作用するためのボール受入部、特には、ボールが嵌まり込む断面形状を有する溝、またはその他の、ボールが噛み合う係止用の溝が設けられていると好ましい。このようであると、締付ユニットの構成部材が締付の位置・姿勢にある際、工具または工具保持体が軸方向にズレ動くの軸が防止される。
【００１６】
また、本発明による高周波スピンドルにおいて、次のようであると好ましいことが知られた。すなわち、機械スピンドルに、工具または工具保持体における中空テーパーシャンクの外周面との間にて、くさび作用などの、半径方向の押圧作用により摩擦係合を実現するためのスピンドルテーパーシャンクが、備えられるかまたは取り付けられることにより、備え付けられるならば好ましいことが知られた。このようであると、工具を差し込む際に、工具または工具保持体のセンタリングが容易になる。また、このことは、これに伴う、ユーザーフレンドリー性、すなわち使い勝手に対して、プラスの影響を与える。
【００１７】
また、本発明による高周波スピンドルにおいて、次のようであるならば好ましい。すなわち、ボール保持体と係止ボールについての、牽引ピンまたは牽引ボルトに対する軸方向の位置が固定されており、工具案内スリーブが、工具シャンクを受け入れるべく、高周波スピンドル中に取り付けられることで、備え付けられている。また、工具案内スリーブには、異物や油、塵埃などの、粒子状または液状といった汚染物が工具案内スリーブの内部奥側へと侵入するのを防止するための適当なシール部材が備え付けられる。このようであると、高周波スピンドル内への汚染物の侵入が防止されるので、動作の安定性を確実に保つことができる。さらには、一層コンパクトな設計形態を具体化することができる。このことは、高周波スピンドルの使い勝手と耐用寿命をさらに高める。
【００１８】
工具案内スリーブに、次のような切替・調整カム面が、一体または別途の部材により、備えられているならば好ましいことが知られた。すなわち、牽引ピンまたは牽引ボルトの軸方向の位置がシフトされた際に、係止ボールを半径方向へと位置シフトさせる切替・調整カム面が備え付けられているならば好ましいことが知られた。牽引ピンまたは牽引ボルトと係止ボールとが組み合わさって作動（協働作用）を行うことにより、本発明による高周波スピンドルにおいて、工具シャンクの締付保持に関して高い動作安定性が保証される。
【００１９】
また、次のようであると好ましい。締付解除ユニットが、多段に配置された複数の単動シリンダー（単一の向きにのみ駆動可能なシリンダー）によって具現される。そして、この多段単動シリンダーは、締付ユニットおよび機械スピンドルとともに回転するものであり、複数のピストンディスクからなる。ここで、各ピストンディスクには、ピストンハウジングと、ピストン対向室とが備えられる。このように、回転する機械スピンドルに、解除ユニットを組み付けて統合するものであり、この結果として、締付解除ユニットが機械スピンドルと同時に回転するものであることにより、圧力が軸受に及ぼされることがない。単動型シリンダが多段に重ねあわせられることにより、牽引ピンまたは牽引ボルトへの一層高い力伝達が実現される。このことは、個々のピストンへの明らかに低い圧力の適用を可能にする。これにより、取り付けられるシール部材に対する要求が低くなり、既存の設計・構造スペースを最善に活用することができる。
【００２０】
また、本発明による高周波スピンドルの動作安定性と機能性にとって、ピストン対向面を換気するためにピストンハウジングと機械スピンドルの間に、溝などによる間隙、またはその他の間隙が設けられているならば、大きな利点がある。
【００２１】
また、締付解除ユニットは、次のようであると特に好ましいことが知られた。すなわち、複動（双方向駆動）シリンダによって具現され、この複動シリンダが力増幅器と一体的に構成され、この複動シリンダには、少なくとも１つの締付解除ボールと相互作用するための締付くさび(楔)部が備え付けられるならば特に好ましいことが知られた。締付解除ユニットが、牽引ピンまたは牽引ボルトへ直接作用するので、スピンドル軸受に対する負荷が生じることがない。このことは、締付解除ユニットの高い動作安定性を確実に実現するとともに、高周波スピンドルの長い耐用寿命を保証する。
【００２２】
また、本発明による高周波スピンドルの使い勝手と動作安定性のためには、次のことが想定されている。すなわち、締付の位置・姿勢にある際、力増幅のために締付解除圧力導入配管へ圧縮空気を印加することで、複動シリンダーが、牽引ピンまたは牽引ボルトの側へと軸方向にシフトさせる。この位置シフトは、締付くさび部を介して、締付解除ボールの位置を半径方向へとシフトさせ、また、この結果として、牽引ピンまたは牽引ボルトを軸方向に位置シフトさせることがができるものである。すなわち、複動シリンダーの軸方向の位置シフトが、締付解除ボールの半径方向の位置シフト、及び、これによる牽引ピンまたは牽引ボルトの軸方向の位置シフトに転換可能である。ここで、牽引ピンまたは牽引ボルトの軸方向の位置シフトは、牽引ピンまたは牽引ボルトにバネ力を加えているバネの復元力に逆らって行われる。また、牽引ピンまたは牽引ボルトの軸方向の位置シフトの距離は、牽引ピンまたは牽引ボルトの軸方向の位置シフトの距離よりも長い。その結果として生じる力増幅は、供給されるべき圧力媒体の圧力や、ピストン内部のシール部材についての要求性能を低くする。
【００２３】
また、本発明において、工具シャンクの外径が標準化されていて、ボール受入部が、工具シャンクの外周面に備え付けられているならば好ましい。ボール受入部は、特には、締付ボールに噛み合って係合する、掴（つか）み込み溝である。このようであると、さまざまに異なる工具を使用することができる。このことは、本発明による高周波スピンドルについてのユーザーフレンドリー性（使い勝手）の向上と、多様な利用の可能性に寄与する。
【００２４】
例えば歯科分野にて幅広く用いるべく、本発明による高周波スピンドルを一層小型化するためには、工具シャンクの外径が３ミリメートル以下であると特に好ましいことが知られた。
【実施例】
【００２５】
図面に示された、本発明の実施例について詳細に説明する。
【００２６】
図１には、機械スピンドル3中に収納される、第1の実施例の締付ユニット２を備えた高周波スピンドル１を示す。図１中に示されるとおり、機械スピンドル３中に、締付セットハウジング４が備え付けられている。締付セットハウジング４は、機械スピンドル３に、回転不能に接続されている。図１が上下の2部分からなっており、上半部には、締め付けられた状態にある場合の締付ユニット２を示し、下半部には、構成部材が締付解除の位置・姿勢にある場合について示す。締付セットハウジング４は、締付バネ５を備える。この締付バネ５は、牽引ピン６（引き・押し力伝達ピン）に対し、工具またはワークの側へと位置シフトしないようにする力を及ぼす。図から知られるように、締付セットハウジング４中に、次のようなピン８も備えられる。すなわち、このピン８は、ボール保持体１０中にある、対応する長穴９に噛み合う。このことは、ボール保持体１０をこの長穴９に沿って、締付セットハウジング４に対して軸方向に位置シフトさせることを可能にする。この軸方向の位置シフトは、第2のバネ１１に逆らって行われる。この第2のバネ１１は、工具またはワークを引き込むのに役立つ。図には、牽引ピン６における、次のような締付テーパー部１２が現れている。すなわち、係止の位置・姿勢にあっては、少なくとも1つの係止ボール１３を、半径方向外側に、工具またはワーク中のボール受入部１４中へと押し付けて、締付力を加える。少なくとも、係止ボール１３とボール受入部１４との噛み合わせ係合により、半径方向の力による係合が生じる。ここで、ボール受入部１４は、断面が、係止ボール１３の断面の輪郭に沿った形の円弧状または湾曲状である、ボール受入用湾入溝として設けられている。また、半径方向の力による係合は、くさび作用による係合であり、工具またはワーク７が、作動中に、軸方向にズレ動くのを防ぐ。さらに図から知られるように、工具またはワーク７における牽引ピン６の側の端部は、HSKシャンク（ISO 12164；DIN69893）などの中空テーパーシャンク４３として形成されている。工具またはワーク７の中空テーパーシャンク４３の外周面１５は、機械スピンドル３のスピンドルテーパーシャンク４４の内周面１６と同一の傾斜角を有している。この結果、次のとおりとなる。すなわち、工具またはワーク７が引き込まれる際、中空テーパーシャンク４３の外周面１５と、スピンドルテーパーシャンク４４の外周面１６との間に、摩擦係合が、さらに引き起こされる。締付解除の位置・姿勢にあっては、牽引ピン６が、締付バネ５に逆らって位置シフトしており、締付解除の位置・姿勢にある締付テーパー部１２は、もはや係止ボール１３と相互作用していない。このため、係止ボール１３は、ボール保持体１０内に引き戻ることができる。この結果、工具またはワーク７を、高周波スピンドル１から引き離すことができる。さらに気づくように、中空テーパーシャンク４３の外周面１５と、スピンドルテーパーシャンク４４の内周面１６との摩擦係合は、牽引ピン６が中空テーパーシャンク４３の平坦面１７に押圧力を加えることにより、実現されている。
【００２７】
図２は、他の実施例の締付ユニット２を備えた、本発明による高周波スピンドル１を示す。ここでは、機械スピンドル１中に、工具案内スリーブ１８が収納されている。この工具案内スリーブ１８は、工具シャンク２０を差し込むための穴１９を有している。また、適当なシール手段２１により、高周波スピンドル１の内部が汚染されるのを防いでいる。図２の上半部には、締付の位置・姿勢にある場合の、本発明の高周波スピンドル１における他の実施例の締付ユニット２を示す。ここで、ボール保持体１０は、牽引ピン６に、回転不能に接続している。また、牽引ピン６が軸方向に位置シフトを行う際に、少なくとも1つの係止ボール１３が、切替・調整カム面２２により、締付の位置・姿勢と、締付解除の位置・姿勢との間にて、半径方向にシフトを行う。切替・調整カム面２２は、工具案内スリーブ１８の内周面側に設けられている。締付の位置・姿勢にあっては、少なくとも、係止ボール１３が、外周面側へと、工具シャンク２０に設けられたボール受入部１４に押し付けられる。これにより、半径方向の力による係合が生じる。この係合は、作動時における、意図しない、軸方向の位置シフトを防ぐ。図２の下半部には、締付解除の位置・姿勢にある締付解除ユニット２について示す。下半部の図から知られるように、牽引ピン６が、工具シャンク２０の側へと軸方向に、締付バネ５に逆らってズレ動いたことから、係止ボール１３と、ボール受入部１５との間の噛み合わせ係合は、解除されている。また、牽引ピン６が位置シフトした際には、工具シャンク２０を工具案内スリーブ１８から排出する積極的な排出が行われる。というのは、牽引ピン６が、工具シャンク２０の平坦面１７との間で相互作用を行うからである。図２の右側の部分には、締付解除ユニット２３が、一部のみ示されている。締付解除ユニット２３は、図３に、詳細に示されている。
【００２８】
図３には、本発明の高周波スピンドル１における第1の実施例の締付解除ユニット２３を示す。図３の上半部には、締付状態にある締付解除ユニット２３が示されており、下半部には、締付解除状態にある締付解除ユニット２３が示されている。機械スピンドル３の内径寸法が非常に小さいので、シンプルな締付解除ピストンを用いることができない。締付解除ピストンは、締付・掴み機構の締付解除に、非常に高い圧力を必要とするであろうからである。ピストン面の面積を大きくすべく、複数のピストンディスク２４が互いにくっ付け合わされて、直列に相前後するように接続されている。ピストン面の面積を大きくすると、必要な圧力を小さくすることができる。また、図示の実施例において、3個のピストンディスク２４が直列に接続されている。ここで、締付解除ユニット２３は、締付ユニット２及び機械スピンドル３とともに回転する。このように締付解除ユニット２３を、回転する機械スピンドル３中に組み込むことにより、締付解除の工程において、機械スピンドルの軸受けには、何らの圧力も加えられない。締付解除の圧力は、回転体における、スピンドル後方端部２５を通じて、中央の軸線に沿って加えられ、ピストンディスク２４の媒体用の孔２６を通じて、ピストン室２７中に導かれる。ピストン対向室２８中の空気は、ピストンハウジングの外周面２９の孔から排気される。ピストンを作動前の位置に復帰させる際の戻し空気は、複数の負荷解除孔３０を通じて送られる。これらの負荷解除孔３０は、ローターシャフト３２の後側の平坦面における、中間またはセンターの位置に配置されている。ロータシャフト３２と、最後方のピストンディスク２４との間に取り付けられた平面固定用シール材３１は、給気と排気との間での空気交換を防止する。ここで、締付解除ユニット２３は、固定ネジ３３により、機械スピンドル３中にて、軸方向の位置が確実に固定されるように取り付けられている。ここで、締付の位置から締付解除の位置へとピストンディスク２４をシフトさせるのとは逆向きに、リセットバネ３４が作用を行う。
【００２９】
図４には、本発明の高周波スピンドル１における他の実施例の締付解除ユニット２３を示す。ここでも、図４の上半部には、締付状態にある締付解除ユニット２３が示されており、下半部には、締付解除状態にある締付解除ユニット２３が示されている。図示のこの実施例で注目すべきことは、締付解除ユニット２３が、複動（双方向駆動）シリンダー３５によって具現されていることである。図示の実施例において、双方向駆動は、２つの圧力導入配管が設けられていることによって具現されている。締付圧力導入配管３６は締付作動を行うために設けられており、締付解除圧力導入配管３７は締付ユニット２の締付解除を行うために設けられている。この締付解除ユニット２３において、複動シリンダー３５のピストン３８は、締付バネ５の力も加えられる牽引ピン６に直接作用するのではない。ピストン３８には、締付くさび（楔）部３９が備え付けられる。この締付くさび部３９は、牽引ピン６の側へと軸方向に位置シフトした際に、締付解除ボール４０を、牽引ピン６に備え付けられた面取り斜面４１に沿って、半径方向（軸線からの放射方向）へとズレ動かす。ここで、締付くさび部３９及び面取り斜面４１は、ピストン３８が軸方向へと長い距離を動いた際に、牽引ピン６を短い距離だけ動かすように構成されている。
【符号の説明】
【００３０】
１…高周波スピンドル；    ２…締付ユニット；    ３…機械スピンドル；  
４…締付セットハウジング；  ５…締付バネ；      ６…牽引ピン；  
７…工具または工具保持体；  ８…ピン；          ９…長孔；  
１０…ボール保持体；      １１…バネ；          １２…締付テーパ部；  
１３…係止ボール；        １４…ボール受入部；  １５…中空テーパ部の外周面；  
１６…スピンドルテーパ部の内周面；  １７…平坦面；  １８…工具案内スリーブ；  
１９…孔；                ２０…工具シャンク；    ２１…シール部材；  
２２…切替・調整カム面；  ２３…締付解除ユニット；  ２４…ピストンディスク；  
２５…スピンドルの一端；  ２６…媒体用の孔；    ２７…ピストン室；  
２８…ピストン対向室；    ２９…ピストンハウジングの外周面；  
３０…負荷解除孔；      ３１…平面固定用シール材；  ３２…ローターシャフト；  
３３…固定ネジ；        ３４…リセットバネ；    ３５…複動シリンダー；  
３６…締付圧力導入配管；  ３７…解除圧力導入配管；  ３８…ピストン；  
３９…締付くさび部；    ４０…締付解除ボール；  ４１…面取り斜面；  
４２…スピンドル長手方向軸；  ４３…中空テーパーシャンク；  
４４…スピンドルテーパーシャンク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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