(57)【要約】【課題】  位置決め用テーパピンの圧入作業および圧入解除作業を、２つの機械部品の一方側からのみで実行可能にすると共に、テーパピンが必ずしも機械部品の外側に突出しなくてもよくすること、ナットのねじ込みを必要としないことにある。【解決手段】  貫通したテーパ孔を有する第１の機械部品と、有底状のテーパ孔を有する第２の機械部品と、前記２つの機械部品の位置決め時に使用され前記テーパ孔に跨って挿入される位置決め用テーパピンとを含む機械構成要素において、前記テーパピンはその軸線方向に貫通孔を有すると共に、貫通孔の少なくとも一部に軸線方向に延びる雌ネジを形成し、前記第２の機械部品のテーパ孔の底部には前記雌ネジよりも小径の雌ネジが形成されている。【選択図】図６
2009019699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通したテーパ孔を有する第１の機械部品と、有底状のテーパ孔を有する第２の機械部品と、前記２つの機械部品の位置決め時に使用され前記テーパ孔に跨って挿入される位置決め用テーパピンとを含む機械構成要素において、
前記テーパピンはその軸線方向に貫通孔を有すると共に、貫通孔の少なくとも一部に軸線方向に延びる雌ネジを形成し、前記第２の機械部品のテーパ孔の底部には前記雌ネジよりも小径の雌ネジが形成されていることを特徴とする機械構成要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
２つの機械部品における互いの位置決めに関する技術であり、テーパピンを用いての位置決めに関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの機械部品を互い位置決めするために、テーパピンが用いられており、２つの機械部品のテーパ孔に跨って挿入されるテーパピンが、テーパ孔に倣って挿入されることにより、正確に、かつ、再現性良く位置決めすることができる。特許文献１の公報では、２つの機械部品は貫通したテーパ孔がそれぞれ形成されて、２つの機械部品に跨るテーパ孔が形成され、該跨るテーパ孔にテーパピンは挿入される。テーパピンは、その軸線方向にテーパ部と、該テーパ部の両端部に接続される一対の雄ネジ部であってテーパ部の各端部よりもそれぞれ小径の一対の雄ネジ部とを有している。テーパピンは、前記跨るテーパ孔に挿入された状態で、テーパ部が前記跨るテーパ孔の内部に在って、前記一対の雄ネジ部が前記跨るテーパ孔から共に突出している。２つの機械部品の位置決めの際、テーパピンは、前記跨るテーパ孔に挿入された後、一対の雄ネジ部の一方にナットが螺合され、該ナットが締め上げられることにより、前記跨るテーパ孔に圧入される。２つの機械部品は、テーパピンがテーパ孔に圧入されて２つの機械部品に固定されるのに伴って、それぞれのテーパ孔がテーパピンに倣い、以て、２つの機械部品はテーパピンを介して正確に互いに位置決めされる。また、テーパピンのテーパ孔に対する圧入を解除する際は、前記ナットを弛め、または取り外し、一対の雄ネジ部の他方にナットを螺合して該ナットを締め上げることにより、テーパピンの圧入を解除する。このように、テーパピンの圧入作業および圧入解除作業は、スパナ等の工具を用いて、２つの機械部品の一方側および他方側からそれぞれ実行され、ネジ力を利用して、即ち、ナットの回転力を、軸線方向の力に変換すると共に増力して実行される。
【特許文献１】特開平８−２００３８１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、ネジ力を利用したテーパピンの圧入作業および圧入解除作業は、機械の構造上、共に２つの機械部品の一方側からのみ実行可能であり、他方側からは実行できない場合には、用いることができない。また、テーパピンは、跨るテーパ孔に圧入されて位置決めを行うテーパ部のほか、テーパ孔から突出する一対の雄ネジ部を有しており、機械の構造上、テーパピンを機械部品の外側に突出させることが困難な場合や、工具を用いてのナットのねじ込みが困難な場合には、用いることができない。
【０００４】
以上の従来技術の問題点を鑑み、本発明の目的は、２つの機械部品と位置決め用テーパピンとを含む機械要素において、テーパピンの圧入作業および圧入解除作業を、２つの機械部品の一方側からのみで実行可能にすると共に、テーパピンが必ずしも機械部品の外側に突出しなくてもよくすること、ナットのねじ込みを必要としないことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記目的を達成するためになされたものであって、貫通したテーパ孔を有する第１の機械部品と、有底状のテーパ孔を有する第２の機械部品と、前記２つの機械部品の位置決め時に使用され前記テーパ孔に跨って挿入される位置決め用テーパピンとを含む機械構成要素において、前記テーパピンはその軸線方向に貫通孔を有すると共に、該貫通孔の少なくとも一部に軸線方向に延びる雌ネジを形成し、前記第２の機械部品のテーパ孔の底部には前記雌ネジよりも小径の雌ネジが形成されている（請求項１）。
【発明の効果】
【０００６】
第２の機械部品のテーパ孔の底部に形成される雌ネジは、テーパピンの貫通孔に形成される雌ネジよりも小径なので、テーパ孔に挿入されたテーパピンは、圧入用のボルトがテーパピンを貫通して第２の機械部品のテーパ孔の底部に形成される雌ネジにネジ込まれることを可能としている。第１の機械部品と第２の機械部品との位置決め作業は、テーパピンが第１の機械部品側からテーパ孔に挿入され、圧入用のボルトが前記底部に形成される雌ネジにネジ込まれることにより、ボルトの頭部分がテーパピンの第１の機械部品側端面を押圧し、テーパピンはテーパ孔に圧入される。以て、第１の機械部品と第２の機械部品とは、テーパピンを介して正確に位置決めされる。第１の機械部品と第２の機械部品との位置決め解除作業は、圧入用のボルトをテーパ孔から取り外した後、テーパピンの雌ネジに位置決め解除用のボルトをネジ込み、該ボルトの先端で第２の機械部品のテーパ孔の底部を押圧する。この押圧の反力が。第２の機械部品のテーパ孔の底部からボルトを介してテーパピンに加わり、テーパピンは軸線方向に第１の機械部品側に移動して、テーパピンとテーパ孔との圧入状態が解消され、第１の機械部品と第２の機械部品との位置決めが解除される。
【０００７】
このように、２つの機械部品の位置決め作業、および位置決め解除作業は、ネジ力を利用して、即ち、ボルトの回転力を軸線方向の力に変換し、かつ、増力して、共に、２つの機械部品の一方側からのみ実行可能である。従って、２つの機械部品の位置決め作業、および位置決め解除作業を、機械の構造上、２つの機械部品の両側からそれぞれ実行できない場合において適用でき、ネジ力を利用して実行可能とする。また、ネジが雌ネジであってテーパピンの内部に形成され、テーパピンは、必ずしも外側に、詳細には第１の機械部品の外側に突出させる必要がないので、機械の構造上、テーパピンを機械部品の外側に突出させることが困難な場合、および工具を用いてのナットのねじ込みが困難な場合において適用でき、２つの機械部品の位置決め作業、および位置決め解除作業を、ネジ力を利用して実行可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１から図７に、本発明の実施例の機械構成要素を備える工作機械の主軸ヘッド５０を示す。図１は、一部、断面図で示される主軸ヘッド５０の全体図であり、主軸ヘッド５０は、ヘッドモータ２を介して工作機械のラム１に搭載されている。図２、図３は、図１の右側面図、左側面図をそれぞれ示し、共に、フタ２４を取り外した状態を示す。図４は、図１においてＰ視方向から見た平面図を示す。図５は、図１の一部拡大図であり、主軸ヘッド５０の主軸９の周辺を示す。図６は、主軸ヘッド５０を構成するフレーム４と支持スタッド５、およびフレーム４と支持スタッド６とのそれぞれの位置決めのために、図２において、主軸ヘッド５０をヘッドモータ２から取り外した状態を示し、フレーム４と支持スタッド５との位置決め作業、および位置決め解除作業を示す。図７は、支持スタッド５、支持スタッド６が配置された状態でのフレーム４の上面図を示し、フレーム４と支持スタッド５、およびフレーム４と支持スタッド６との各位置決めのためのテーパピン孔４ａ、５ａ、６ａ、およびその配置を示す。
【０００９】
主軸ヘッド５０は、ワークが載置される図示しない加工テーブルに対向して設けられる工作機械のラム１に、ヘッドモータ２を介して搭載されている。ラム１はＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の３軸方向に移動可能であり、主軸ヘッド５０は、３軸方向に移動可能なほか、ヘッドモータ２により旋回可能に設けられている。詳説すれば、ラム１の下面にヘッドモータ２が搭載されており、ヘッドモータの回転軸と連結されるヘッドホルダ３に、ボルト３４を介してフレーム４が固定されている。
【００１０】
主軸ヘッド５０は、ヘッドホルダ３に固定される前記フレーム４と、フレーム４の下面の一方の側と他方の側に、即ち、図１においては右側と左側に、ボルト４４を介してそれぞれ固定される支持スタッド５、支持スタッド６とを備え、フレーム４、支持スタッド５、支持スタッド６からなるフレーム部分が、図１においては逆Ｕ字状に形成される。支持スタッド５と支持スタッド６との間にスピンドルユニット５５が配置されて、後述のように、支持スタッド５と支持スタッド６とによって回転可能に支持されている。スピンドルユニット５５は、工具が装着されるスピンドル１０と、該スピンドル１０を回転可能に支持する主軸９と、スピンドル１０を回転軸とする図示しない内部モータとを有しており、図４および図５に示すように、主軸９の支持スタッド５側と支持スタッド６側に、互いに平行な平坦面９ｃ、９ｄが形成される。該平坦面９ｃ、９ｄには、嵌合孔９ａ、９ｂが、主軸９の軸線、即ち、スピンドル１０の軸線と交差する、本実施例では直交すると共に互いに同軸な軸線を有してそれぞれ形成されている。嵌合孔９ａ、９ｂには、平坦面７ｂ、８ｂを有して主軸９の平坦面９ｃ、９ｄと接すると共に、嵌合軸部７ａ、８ａを有して嵌合孔９ａ、９ｂにそれぞれ嵌合される駆動側嵌合軸７と従動側嵌合軸８とが、それぞれ嵌合される。駆動側嵌合軸７、従動側嵌合軸８の反主軸９側端部には、それぞれベアリングホルダ１４、２３が嵌合され、該ベアリングホルダ１４、２３は、それぞれ駆動側嵌合軸７、従動側嵌合軸８に対し、同軸に形成されると共に、ボルト３７、３８を介して締結されて一体物となっている。従って、駆動側嵌合軸７とベアリングホルダ１４とは、支持軸５８を形成しており、また、従動側嵌合軸８とベアリングホルダ２３とは、支持軸５９を形成している。支持軸５８と支持軸５９とは、主軸９と直交すると共に互いに同軸な嵌合孔９ａ、９ｂにそれぞれ嵌合されているので、主軸９と交差すると共に互いに同軸な軸線を有して主軸９を挟んで設けられ一対の支持軸５８、５９を構成する。
【００１１】
支持軸５８、５９は中空に形成されており、支持軸５８、５９の軸心部分を通って、外部からスピンドル１０に、工具チャッキング用の圧力流体、加工液、冷却洗浄液等を供給する図示しないパイプを通すことを可能としている。
【００１２】
ベアリングホルダ１４、２３の外周面にはベアリング１６がそれぞれ嵌合されており、該ベアリング１６は内輪に複数のボルト挿通孔を有する。図２、図３に示すように、該ボルト挿通孔は、ベアリングホルダ１４、２３のフランジ、駆動側嵌合軸７、従動側嵌合軸８にそれぞれ設けられている複数のボルト挿通孔と対応しており、これらの複数のボルト挿通孔は、主軸９の前記の各平坦面９ｃ、９ｄに設けられている複数の雌ネジ９ｅ、９ｆと対応している。
【００１３】
図１において主軸９の右側に位置する支持スタッド５側は、複数のボルト３０が、ベアリングホルダ１４、ベアリング１６、駆動側嵌合軸７の各ボルト挿通孔に挿通されて主軸９の雌ネジ９ｅに螺合されている。これにより、駆動側嵌合軸７、ベアリング１６と主軸９、即ち、支持軸５８と主軸９とは、複数のボルト３０によって互いに締結されている。同様に、主軸９の支持スタッド６側は、複数のボルト３１が、ベアリングホルダ２３、ベアリング１６、従動側嵌合軸８の各ボルト挿通孔に挿通されて主軸９の雌ネジ９ｆに螺合されている。これにより、従動側嵌合軸８、ベアリングホルダ２３と主軸９、即ち、支持軸５９と主軸９とは、複数のボルト３１によって互いに締結されている。
【００１４】
内輪がベアリングホルダ１４に嵌合されるベアリング１６は、外輪が支持スタッド５に嵌合されており、該支持スタッド５にボルト３９を介してベアリングプレート１５が締結されている。これにより、ベアリング１６の外輪は、支持スタッド５とベアリングプレート１５とによって挟持されて、支持スタッド５に固定される。
【００１５】
また、内輪がベアリングホルダ２３に嵌合されるベアリング１６は、外輪が、ベアリングホルダ２２に嵌合されており、該ベアリングホルダは、端部フランジの外周面の一部が支持スタッド６に嵌合されると共にボルト４２を介して支持スタッド６に締結される。また、ベアリングプレート２９が、ベアリングホルダ２２の端部にボルト４１を介して締結されている。これにより、ベアリング１６の外輪は、ベアリングホルダ２２とベアリングプレート２９とによって挟持されて、支持スタッド６に固定される。
【００１６】
駆動側嵌合軸７は、半径方向について外側部分に、軸線方向に延在すると共に、支持スタッド５のベアリング１６の外輪嵌合部を囲繞するスリーブ７ｃを有している。該スリーブ７ｃの外周面に、図示しない複数の磁石を有するロータ１３が嵌合されている。ロータ１３の主軸９側端部には雌ネジが設けられており、ロータ１３の主軸９側端部と駆動側嵌合軸の反主軸９側面とは、ボルト３０よりも半径方向について外側に位置する複数のボルト３２を介して締結される。
【００１７】
支持スタッド５は、ベアリング１６の外輪の嵌合面よりも半径方向について外側に、主軸９側が開口する凹部を、駆動側嵌合軸７の軸線周りに有しており、前記凹部は、ロータ１３、駆動側嵌合軸７のスリーブ７ｃを収容すると共に次記するステータホルダ１１、ステータ１２を収容する。支持スタッド５は、前記凹部の半径方向について外側部分に、ベアリング１６の外輪の嵌合面と同軸な内周面を有しており、該内周面にステータホルダ１１が嵌合される。該ステータホルダ１１は、図示しない複数の巻線コイルを有するステータ１２が嵌合されており、該ステータ１２がロータ１３と対向すると共に、ステータホルダ１１は、ボルト４９によってモータプレート１８に締結されており、また、モータプレート１８は、ボルト３６によって支持スタッド５に締結される。従って、ステータホルダ１１は、モータプレート１８を介して支持スタッド５に固定される。これにより、支持スタッド５の前記凹部に、ステータ１２とロータ１３とを有する支持軸モータ５６が形成される。
【００１８】
図１において主軸９の左側に位置する支持スタッド６側は、スリーブの内周面が従動側嵌合軸８の外周面に嵌合されるクランプリング２１が設けられ、クランプリング２１と従動側嵌合軸８とは、ボルト３１よりも半径方向について外側に位置する複数のボルト３３を介して締結される。支持スタッド６には、ベアリングホルダ２２におけるベアリング１６の外輪嵌合面と同軸な嵌合面が、軸線方向に異なって２つ形成されており、該嵌合面の一方にクランプシリンダ１９が嵌合され、嵌合面の他方にクランプスリーブ２０が嵌合される。クランプスリーブ２０は、取付フランジがボルト３５によって支持スタッド６に締結される。また、クランプシリンダ１９は、ボルト４８によってクランプスリーブ２０の取付フランジに締結される。従って、クランプシリンダ１９は、クランプスリーブ２０を介して支持スタッド６に固定されている。
【００１９】
クランプスリーブ２０は、前記取付フランジから軸線方向に延在してクランプシリンダ１９と対向する環状スリーブ２０ａを有しており、該環状スリーブ２０ａは、Ｕ字状断面に形成されて両端部分を除いて薄肉となっており、クランプシリンダ１９との間に環状の圧力流体室が形成される。該圧力流体室には、外部に設けられる圧力流体の供給装置からの流体路２８が連通されており、ワーク加工時、流体路２８を介して圧力流体、例えば高圧作動油が供給されることにより、環状スリーブ２０ａの薄肉部分は縮径してクランプリング２１を押圧し、クランプリング２１とクランプスリーブ２０とを一体化させる。即ち、クランプリング２１を支持スタッド６に固定する。これにより、クランプリング２１と複数のボルト３３を介して締結されている支持軸５９と、支持軸５９にボルト３１を介して締結される主軸９とは、支持スタッド５、６、フレーム４で構成される主軸ヘッド５０のフレーム部分に対し、相対回転不能にクランプされて、スピンドル１０は旋回位置が保持され、加工中の外力、即ち工具を介して加わるワークからの反力によって、主軸９が旋回するのを阻止し、加工精度を維持する。このように、クランプリング２１は環状の被制動部材として設けられ、クランプスリーブ２０、クランプシリンダ１９は押圧部材として設けられ、流体路２８、圧力流体の供給装置と共にクランプ装置５７を構成する。
【００２０】
工作機械の制御装置は、スピンドル１０に装着されている図示しない工具を、加工テーブル上のワークに対して所定の回転角度にするため、支持軸モータ５６を駆動させて、ロータ１３を回転させ、複数のボルト３２を介してロータ１３と締結されている駆動側嵌合軸７とベアリングホルダ１４、即ち支持軸５８を回転させる。支持軸５８は、複数のボルト３０を介して主軸９と締結されており、回転して主軸９を旋回させ、主軸９に設けられているスピンドル１０を支持軸５８、５９の軸線周りに旋回させる。
【００２１】
ロータリジョイントボディ１７が、支持スタッド５にボルト４５によって固定されており、ロータリジョイントボディ１７の外周面がベアリングホルダ１４の内周面と対向して、ロータリジョイントボディ１７とベアリングホルダ１４とで、ロータリジョイントが形成されている。該ロータリジョイントを介して、外部からスピンドル１０に、工具チャッキング用の圧力流体、加工液、冷却洗浄液等が供給される。
【００２２】
主軸ヘッド５０は、ラム１によって移動中に、支持スタッド５または支持スタッド６が、加工治具やワーク等と衝突した場合、フレーム４と支持スタッド５との間、またはフレーム４と支持スタッド６との間で、相対移動が生じる。そのような衝突事故の復旧作業の際、主軸ヘッド５０におけるフレーム４と支持スタッド５との位置決め、およびフレーム４と支持スタッド６との位置決めのために、図２、図６に示すように、フレーム４は、本発明の機械構成要素の第１の機械部品として設けられて、４つの貫通するテーパ孔４ａを有し、また、支持スタッド５および支持スタッド６は、それぞれ本発明の機械構成要素の第２の機械部品として設けられ、２つの有底状のテーパ孔５ａおよびテーパ孔６ａをそれぞれ有している。また、本発明の機械構成要素のテーパピンとして、テーパピン２６が位置決め時に使用され、テーパ孔４ａとテーパ孔５ａとに跨って、およびテーパ孔４ａとテーパ孔６ａとに跨って、それぞれ挿入される。
【００２３】
復旧作業では、ヘッドホルダ３とフレーム４とを締結するボルト３４が取り外され、主軸ヘッド５０は、ヘッドモータ２から取り外される。図６は、図２に対応して示されており、ヘッドモータ２から取り外された状態の主軸ヘッド５０のうち、上部分を示している。
【００２４】
ボルト４４を弛めた状態、または取り外した状態とし、図６において左側に示されるように、テーパピン２６を、フレーム４のテーパ孔４ａと、該テーパ孔４ａに対応して支持スタッド５に設けられるテーパ孔５ａとに跨って挿入する。テーパ孔５ａの底部には雌ネジ５ｂ（本実施例では称呼径８ｍｍ）が設けられており、またテーパピン２６の軸心には、貫通孔として雌ネジ５ｂよりも大きな称呼径の雌ネジ２６ａ（本実施例では称呼径１０ｍｍ）が設けられる。断面六角の棒状スパナを用いて、六角穴付ボルトである圧入ボルト４６（本実施例では称呼径８ｍｍ）を、テーパピン２６の雌ネジ２６ａを貫通させて雌ネジ５ｂにねじ込む。このねじ込み作業により、圧入ボルト４６の頭部がテーパピン２６の端面を押圧して、テーパピン２６がテーパ孔４ａ、テーパ孔５ａにネジ力で圧入され、フレーム４と支持スタッド５とは、相対移動が生じる前の状態に、正確に位置決めされる。２つのテーパピン２６が圧入された後、ボルト４４が取り付けられて、フレーム４と支持スタッド５とは締結される。フレーム４と支持スタッド６との位置決めも同様に行われ、テーパ孔４ａと、支持スタッド６に設けられるテーパ孔６ａとに跨ってテーパピン２６が挿入された後、テーパ孔６ａの底部に設けられる雌ネジ６ｂに、圧入ボルト４６がねじ込まれて、テーパピン２６がテーパ孔４ａ、テーパ孔６ａにネジ力で圧入される。テーパピン２６は、テーパピン２６がフレーム４から突出しないよう短く設けられており、ヘッドホルダ３は、テーパピン２６用の空間、即ち、座ぐりが殊更設けられなくてもよい。
【００２５】
支持スタッド５または支持スタッド６と加工治具やワーク等との前述の衝突事故によって、テーパピン２６が変形、破損した場合や、主軸ヘッド５０の分解修理のために、支持スタッド５または支持スタッド６をフレーム４から取り外す場合、テーパピン２６は取り外される。圧入ボルト４６を取り外した後、図６において右側に示されるように、テーパピン２６の雌ネジ２６ａに、取り外しボルト４７をねじ込み、該取り外しボルト４７の先端をテーパ孔５ａ、６ａの底部に到達させ、更に、取り外しボルト４７をねじ込んでテーパ孔５ａ、６ａの底部を押圧する。テーパピン２６には、取り外しボルト４７を介し、底部押圧の反力として軸線方向の力が作用する。そのため、テーパピン２６は、軸線方向に移動し、ネジ力で圧入状態が解除されるのに伴い、取り外し可能となる。
【００２６】
このように、テーパピン２６は、テーパ孔４ａ、５ａ、６ａに装着されたままとし、必要に必要に応じて取り外され、その際、取り外しボルト４７を介しネジ力で圧入状態が解除される。しかし、テーパピン２６は装着されたままであると、支持スタッド５または支持スタッド６と加工治具やワーク等との前述の衝突事故によって、テーパピン２６、テーパ孔４ａ、５ａ、６ａが、損傷する場合があり、特にテーパ孔４ａ、５ａ、６ａが損傷すると、衝突事故の復旧作業における前述の位置決め作業が困難となる。また、テーパピン２６が装着されている分、主軸ヘッド５０、ラム１、ラム１の駆動装置、ヘッドモータ２に加わる衝撃力が大きくなり、それらをより損傷することになる。そのため、図２に示すように、本実施例では、フレーム４と支持スタッド５との締結後、およびフレーム４と支持スタッド６との締結後、テーパピン２６を取り外しており、前述のように、テーパピン２６は、取り外しボルト４７を介しネジ力で圧入状態が解除されて取り外される。主軸ヘッド５０はテーパピン２６が装着されていない状態で運転され、前述の衝突事故の際にテーパ孔４ａ、５ａ、６ａが損傷することを回避している。
【００２７】
本実施例では、テーパピン２６は、貫通孔として雌ネジ２６ａのみが設けられている。しかし、貫通孔として、ねじ山が形成されていない円孔と雌ネジ２６ａとを同軸に設けてもよい。その場合、円孔は、雌ネジ２６ａの谷径以上の径に形成されており、取り外しボルト４７が、テーパピン２６の円孔と雌ネジ２６ａとを貫通して、テーパ孔５ａ、６ａの底部に達し、底部を押圧することを可能とする。なお、円孔と雌ネジ２６ａとの配置は、テーパピン２６の先端側に雌ネジ２６ａを設け、後端側に円孔を設けるほか、先端側に円孔を設け、後端側に雌ネジ２６ａを設けてもよい。また、雌ネジ２６ａまたは円孔を挟んで、両側に円孔または雌ネジ２６ａを設けてもよい。
【００２８】
支持軸モータ５６によってスピンドル１０を旋回中、プログラミングミス等によってスピンドル１０または工具が加工治具、ワーク等と衝突した場合、主軸９と支持軸５８との相対回転、即ち滑りが生じ、主軸９と駆動側嵌合軸７との位置決め作業を必要とする。また、クランプ装置５７を作動させてスピンドル１０の旋回位置を保持しながら、工具を加工位置、待機位置等に移動させるため、主軸ヘッド５０をラム１やヘッドモータ２によって移動中に、またはワークが載置されている加工テーブルを移動中に、プログラミングミス等によってスピンドル１０または工具が加工治具、ワーク等と衝突した場合、主軸９と支持軸５９との相対回転、即ち滑りが生じ、主軸９と従動側嵌合軸８との位置決め作業を必要とする。本実施例では、テーパピン２６は、前述のフレーム４と支持スタッド５との位置決め、およびフレーム４と支持スタッド６との位置決めのほか、主軸９と駆動側嵌合軸７との位置合決め、および主軸９と従動側嵌合軸８との位置決めにも用いられる。
【００２９】
図５に示すように、駆動側嵌合軸７は、本発明の機械構成要素の第１の機械部品として設けられてテーパ孔７ｄを有し、主軸９は、本発明の機械構成要素の第２の機械部品として設けられており、テーパ孔７ｄに対応して有底状のテーパ孔９ｇを有している。テーパ孔９ｇの底部には雌ネジ９ｈ（本実施例では称呼径８ｍｍ）が設けられている。図２および図５に示すように、テーパ孔９ｇ、７ｄに対応して、ベアリングホルダ１４、ロータリージョイントボディ１７に、テーパピン２６の着脱用の貫通孔が設けられている。位置決め時には、本発明の機械構成要素のテーパピンとして、テーパピン２６が使用され、テーパピン２６がテーパ孔７ｄ、９ｇに跨って挿入され、六角穴付きボルトが、テーパピン２６の雌ネジ２６ａ（本実施例では称呼径１０ｍｍ）を貫通して雌ネジ９ｈにねじ込まれて、テーパピン２６が圧入される。位置決め後、ボルト３０によって主軸９と駆動側嵌合軸７とは締結される。テーパピン２６は、ボルト３０による主軸９と駆動側嵌合軸７との締結後も、装着されたままでもよい。しかし、本実施例では、ボルト３０による締結後、テーパピン２６の雌ネジ２６ａにボルトがねじ込まれ、テーパピン２６が取り外される。駆動側嵌合軸７と同様、従動側嵌合軸８は、本発明の機械構成要素の第１の機械部品として設けられてテーパ孔８ｃを有し、主軸９は、本発明の機械構成要素の第２の機械部品として設けられており、テーパ孔テーパ孔８ｃに対応して有底状のテーパ孔９ｇを有している。テーパ孔９ｇの底部には雌ネジ９ｈが設けられている。位置決め時には、本発明の機械構成要素のテーパピンとして、テーパピン２６が使用され、テーパピン２６がテーパ孔８ｃ、９ｇに跨って挿入され、六角穴付きボルトが、テーパピン２６の雌ネジ２６ａを貫通して雌ネジ９ｈにねじ込まれて、テーパピン２６が圧入される。位置決め後、ボルト３１によって主軸９と従動側嵌合軸８とは締結される。ボルト３１による締結後、テーパピン２６が取り外される。本実施例では、締結後、このようにテーパピン２６が取り外され、主軸ヘッド５０はテーパピン２６が装着されていない状態で運転されるので、スピンドル１０および工具が、加工治具、ワーク等と衝突する干渉事故が生じても、テーパ孔７ｄ、８ｃ、９ｇの破損が避けられ、復旧作業において、正確な位置決めが可能となる。
【００３０】
本実施例では、機械構成要素は、工作機械の主軸ヘッド５０に適用され、また、ボルトを介して互いに締結接合される２つの機械部品に適用されている。しかし、本発明の機械構成要素は、主軸ヘッド５０以外の機械に適用されてもよく、また、位置決め後に溶接や接着等によって互いに接合されたり、位置決め用テーパピンのテーパ孔に跨る圧入と、即ち、圧入ボルトのネジ力に基づく圧入力と、該圧入ボルトの締結力とのみによって接合される２つの機械部品等に適用してもよい。
【００３１】
本発明は上記のいずれの実施例に限定されるものではなく、本発明の請求範囲を逸脱しない限りにおいて種々に変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の機械構成要素を備える工作機械の主軸ヘッド５０の全体図であり、            一部、断面図で示される。
【図２】図１の右側面図を示し、フタ２４を取り外した状態を示す。
【図３】図１の左側面図を示し、フタ２４を取り外した状態を示す。
【図４】図１においてＰ視方向から見た平面図を示す。
【図５】図１の一部拡大図である。
【図６】図２において、主軸ヘッド５０をヘッドモータ２から取り外した状態を示し            、フレーム４と支持スタッド５との位置決め作業、および位置決め解除作業            を示す。
【図７】支持スタッド５、支持スタッド６が配置された状態でのフレーム４の上面図            を示す。
【符号の説明】
【００３３】
１        ラム
２        ヘッドモータ
３        ヘッドホルダ
４        フレーム
４ａ      テーパ孔
５        支持スタッド
５ａ      テーパ孔
５ｂ      雌ネジ
６        支持スタッド
６ａ      テーパ孔
６ｂ      雌ネジ
７        駆動側嵌合軸
７ａ      嵌合軸部
７ｂ      平坦面
７ｃ      スリーブ
７ｄ      テーパ孔
８        従動側嵌合軸
８ａ      嵌合軸部
８ｂ      平坦面
８ｃ      テーパ孔
９        主軸
９ａ      支持軸嵌合孔
９ｂ      支持軸嵌合孔
９ｃ      平坦面
９ｄ      平坦面
９ｅ      雌ネジ
９ｆ      雌ネジ
９ｇ      テーパ孔
９ｈ      雌ネジ
１０      スピンドル
１１      ステータホルダ
１２      ステータ
１３      ロータ
１４      ベアリングホルダ
１５      ベアリングプレート
１６      ベアリング
１７      ロータリジョイントボディ
１８      モータプレート
１９      クランプシリンダ
２０      クランプスリーブ
２０ａ    環状スリーブ
２１      クランプリング
２２      ベアリングホルダ
２３      ベアリングホルダ
２４      フタ
２６      テーパピン
２６ａ    雌ネジ
２８      流体路
２９      ベアリングプレート
３０      ボルト
３１      ボルト
３２      ボルト
３４      ボルト
３５      ボルト
３６      ボルト
３７      ボルト
３８      ボルト
３９      ボルト
４１      ボルト
４２      ボルト
４４      ボルト
４５      ボルト
４６      圧入ボルト
４７      取り外しボルト
４８      ボルト
４９      ボルト
５０      主軸ヘッド
５５      スピンドルユニット
５６      支持軸モータ
５７      クランプ装置
５８      支持軸
５９      支持軸
【図１】
2009019699.tif 000003
【図２】
2009019699.tif 000004
【図３】
2009019699.tif 000005
【図４】
2009019699.tif 000006
【図５】
2009019699.tif 000007
【図６】
2009019699.tif 000008
【図７】
2009019699.tif 000009