以下、本発明の実施の形態を図面に基づ� ��て説明する。図1から図7に、本発明の実施� �の主軸ヘッド50を示す。図1は、ヘッドモー� �2を介して工作機械のラム1に搭載されている 状態の主軸ヘッド50の全体図であり、一部、� ��面図で示される。図2、図3は、図1の右側面� ��、左側面図をそれぞれ示し、共にフタ24を� �り外した状態を示す。図4は、図1においてP� �方向から見た平面図を示す。図5は図1の要部 拡大図である。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� ��4と支持スタッド6とのそれぞれの位置決め� �定のために、図2において、主軸ヘッド50を� �ッドモータ2から取り外した状態を示し、フ� ��ーム4と支持スタッド5との位置決め固定の� �業中の状態を示す。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� �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。

 本実施例の主軸ヘッド50は、ワークが載� �される図示しない加工テーブルに対向して� �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� ��り、主軸ヘッド50は、3軸方向に移動可能な� ��か、ヘッドモータにより旋回可能に設けら� ��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� �転軸と連結されるヘッドホルダ3に、ボルト3 4を介してフレーム4が固定されている。

 主軸ヘッド50は、ヘッドホルダ3に固定さ� ��る前記フレーム4と、フレーム4の下面の一� �の側と他方の側に、即ち、図1においては右� ��と左側に、ボルト44を介してそれぞれ固定� �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� ��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� �タッド6とによって回転可能に支持されてい� ��。スピンドルユニット55は、工具が装着さ� �るスピンドル10と、該スピンドル10を回転可� ��に支持する主軸9と、スピンドル10を回転軸� ��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� ��ッド5側と支持スタッド6側に、互いに平行� �平坦面9c、9dが形成される。該平坦面9c、9dに は、嵌合穴9a、9bが、主軸9と交差する、本実� ��例では直交すると共に互いに同軸な軸線を� ��してそれぞれ形成されている。嵌合穴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� �合穴9a、9bにそれぞれ嵌合される駆動側嵌合� ��7と従動側嵌合軸8とが、それぞれ嵌合され� �。駆動側嵌合軸7、従動側嵌合軸8の反主軸9� �端部には、それぞれベアリングホルダ14、23� ��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� ��8とベアリングホルダ23とは、支持軸59を形� �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穴9a、9bに� �れぞれ嵌合されているので、主軸9と交差す� ��と共に互いに同軸な軸線を有して主軸9を挟 んで設けられる本発明の一対の支持軸58、59� �構成する。

 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� �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。

 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� ��ング16は内輪に複数のボルト挿通孔を有す� �。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� �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� �の各平坦面9c、9dに設けられている複数の雌� ��ジ9e、9fと対応している。

 図1において主軸9の右側に位置する支持� �タッド5側は、複数のボルト30がボルト群301� �構成して、各ボルト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� ��通孔に挿通されて主軸9の雌ネジ9eに螺合さ� ��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 、ボルト群301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� ��ボルト31がボルト群311を構成して、各ボル� �31が、ベアリングホルダ23、ベアリング16、� �動側嵌合軸8の各ボルト挿通孔に挿通されて� ��軸9の雌ネジ9fに螺合されている。これによ� ��、従動側嵌合軸8、ベアリングホルダ23と主� ��9、即ち、支持軸59と主軸9とは、ボルト群311 によって互いに締結されている。

 本実施例では、ベアリング16はクロスロ� �ラベアリングが用いられており、製作上、� �輪が、軸線方向に2つの分割外輪に分割され� ��と共に該2つの分割外輪はボルトにより互い に締結されている。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� �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� �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� �15とによって挟持されて、支持スタッド5に� �定される。

 また、内輪がベアリングホルダ23に嵌合� �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� ��は、端部フランジの外周面の一部が支持ス� ��ッド6に嵌合されると共にボルト42を介して� ��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� �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� ��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。

 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� �周面に、図示しない複数の磁石を有するロ� �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� ��軸9側端部と駆動側嵌合軸の反主軸9側面と� �、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。

 支持スタッド5は、ベアリング16の外輪の� ��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� �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� �る。支持スタッド5は、前記凹部の半径方向� ��ついて外側部分に、ベアリング16の外輪の� �合面と同軸な内周面を有しており、該内周� �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� ��有するステータ12が嵌合されており、該ス� �ータ12がロータ13と対向すると共に、ステー� ��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� ��18は、ボルト36によって支持スタッド5に締� �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� �に、ステータ12とロータ13とを有する支持軸� ��ータ56が形成される。

 図1において主軸9の左側に位置する支持� �タッド6側は、スリーブの内周面が従動側嵌� ��軸8の外周面に嵌合されるクランプリング21� ��設けられ、クランプリング21と従動側嵌合� �8とは、ボルト31よりも半径方向について外� �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� ��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� ��嵌合され、嵌合面の他方にクランプスリー� ��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� �スタッド6に固定されている。

 クランプスリーブ20は、前記取付フラン� �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� �端部分を除いて薄肉となっており、クラン� �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� ��れており、ワーク加工時、流体路28を介し� �圧力流体、例えば高圧作動油が供給される� �とにより、環状スリーブ20aの薄肉部分は縮� �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� �。即ち、クランプリング21を支持スタッド6� �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� ��59と、支持軸59にボルト31を介して締結され� ��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� ��、相対回転不能にクランプされて、スピン� ��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� �よって、主軸9が旋回するのを阻止し、加工� ��度を維持する。このように、クランプリン� ��21は環状の被制動部材として設けられ、ク� �ンプスリーブ20、クランプシリンダ19は押圧� ��材として設けられ、流体路28、圧力流体の� �給装置と共に本発明のクランプ装置57を構成 する。

 工作機械の制御装置は、スピンドル10に� �着されている図示しない工具を、加工テー� �ル上のワークに対して所定の回転角度にす� �ため、本発明の回転駆動装置を構成する支� �軸モータ56を駆動させて、ロータ13を回転さ� ��、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、� �数のボルト30を介して主軸9と締結されてお� �、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。このように、ロータ13と支� ��軸58、および支持軸58と主軸9とは、それぞ� �本発明の2つの回転部材に対応しており、ロ� ��タ13、支持軸58、主軸9は、本発明のスピン� �ル10を旋回させるための回転伝達機構を構成 して、回転駆動装置である支持軸モータ56の� ��動力を伝達しスピンドル10を旋回させる。

 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� ��した場合、主軸9と支持軸58との相対回転、� ��ち滑りが生じ、工作機械の制御装置は、主� ��9のと支持軸58との相対回転を検出して支持� ��モータ56を緊急制動する。

 図2に示すように、主軸9と駆動側嵌合軸7� ��を締結するボルト30は、支持軸58の軸心を中 心として円周方向に沿って等間隔に複数設け られて、ボルト群301を構成しており、また、 駆動側嵌合軸とロータ13とを締結するボルト3 2は、支持軸58の軸心を中心として円周方向に 沿って等間隔に複数設けられて、別のボルト 群321を構成する。ボルト群301を構成する各ボ ルト30は、トルクレンチ等を用いて所定の締� ��付けトルク値で締結されており、主軸9と駆 動側嵌合軸7とは、連結部において複数のボ� �ト30によって互いに締結されると共に、主軸 9の平坦面9cと駆動側嵌合軸7の平坦面7bとにお ける互いの押圧力は、所定値となって、連結 部において所定の締結力で締結されている。 平坦面9cと平坦面7bとの接触面における摩擦� �は、締結力に平坦面9cと平坦面7bとの摩擦係� ��を乗算した値となる。平坦面9cと平坦面7bと の微小接触面における主軸9と支持軸58のとの 相対回転を阻止する力、即ち回転阻止トルク は、微小接触面毎の摩擦力に、微小接触面と 支持軸58の軸心との距離を乗算した値となる� ��平坦面9cと平坦面7bとの接触面全体における 回転阻止トルクは、微小接触面毎の回転阻止 トルクを合計したものである。押圧力はボル ト30の近傍の周辺部が最も大きいため、摩擦� ��はボルト30の近傍の周辺部が最も大きく、� �って、ボルト30の近傍の周辺部おける回転阻 止トルクが、連結部全体における回転阻止ト ルクの多くを占めると考えられる。よって、 連結部における回転阻止トルクは、ボルト30� ��締結力にボルト30の本数を乗算したもの、� �ち、ボルト群301の締結力と、平坦面9cと平坦 面7bとの間の摩擦係数と、支持軸58の軸心と� �ルト30との距離とを乗算することにより、近 似的に求めることができる。

 このボルト群301の締結力による摩擦力に� ��づく回転阻止トルクが、ワークからの反力� ��しての加工力によって主軸9から支持軸58に� ��わるトルクより大きく、かつ、スピンドル1 0に許容範囲を超える変形を生じさせる外力� �スピンドル10に加わった際に、主軸9から支� �軸58に加わるトルク、即ち、スピンドル10に� ��容範囲を超える変形を生じさせる外力がス� ��ンドル10に加わることを想定したときに、� �軸9と駆動側嵌合軸7との連結部に生じるトル クよりも小さい値となるように、各ボルト30� ��所定の締め付けトルク値に設定されている� ��ボルト30の所定の締め付けトルク値、即ち� �正な締め付けトルク値は、計算に基づいて� �または実際にスピンドル10を所定速度で旋回 させて試料に衝突させ、スピンドル10の変形� ��度を調査することにより、実験に基づいて� ��定される。

 スピンドル10の旋回中に、スピンドル10ま たは工具が加工治具等に衝突した場合、支持 軸モータ56は緊急制動されるが、衝撃による� ��、即ち外力によって、2つの回転部材として の主軸9と駆動側嵌合軸7との連結部に、ボル� ��群301の締結力による摩擦力に基づく回転阻� ��トルクよりも大きなトルクが加わる場合、� ��転伝達が不能となり、主軸9と駆動側嵌合軸 7との間で相対回転が生ずる。その際、主軸9� ��駆動側嵌合軸7との間で動摩擦力が作用して 衝突エネルギーが吸収される。相対回転が支 持軸58のボルト挿通孔、即ち駆動側嵌合軸7お よびベアリングホルダ14のボルト挿通孔と、� ��ルト30との隙間の範囲内で発生する間に、� �突エネルギーが主軸9と駆動側嵌合軸7との間 に作用する摩擦力によって吸収され、外力に 基づくトルクが、主軸9と駆動側嵌合軸7との� ��の動摩擦力に基づく回転阻止トルクを下回� ��た場合、相対回転は上記隙間内で収まるこ� ��になる。また、衝突エネルギーがより大き� ��、上記隙間の範囲内での相対回転において� ��力に基づくトルクが、動摩擦力に基づく回� ��阻止トルクを下回らなかったときは、駆動� ��嵌合軸7およびベアリングホルダ14のボルト� ��通孔の内面がボルト30に当接し、ボルト30に 剪断力を生じさせることで、ボルト30が弾性� ��形したり、場合によっては塑性変形したり� ��る。しかし、このときボルト30から受ける� �力としてスピンドル10に加わる力が、結果的 に許容範囲を超える変形を生じさせる力に達 しない場合には、スピンドル10の許容範囲を� ��える変形が回避される。なお、衝突エネル� ��ーが一層大きく、結果的にボルト30から受� �る反力としてスピンドル10に加わる力が、許 容範囲を超える変形を生じさせる力となる場 合には、スピンドル10を変形することになる� ��、本発明の採用により許容範囲を超えて変� ��する頻度は、著しく抑えられる。

 駆動側嵌合軸7とロータ13とを締結するボ� ��ト群321は、主軸9と駆動側嵌合軸7とを締結� �るボルト群301よりも、駆動側嵌合軸7の半径� ��向について外側に位置すると共に、構成す� ��ボルト数が、ボルト群301よりも多い。ボル� ��32は、ボルト30と同一称呼径であり、ボルト 30とネジ径、ねじ山ピッチが同一であり、ト� ��クレンチ等を用いてボルト30と同一の締め� �けトルク値で締結されている。従って、締� �による駆動側嵌合軸7とロータ13との間にお� �る摩擦力に基づく回転阻止トルクは、締結� �よる主軸9と駆動側嵌合軸7との間における摩 擦力に基づく回転阻止トルクよりも大きくな り、スピンドル10の旋回中に、スピンドル10� �たは工具が加工治具等に衝突した場合、主� �9と駆動側嵌合軸7との間で相対回転が生じる ことがあっても、駆動側嵌合軸7とロータ13と の間で相対回転が生じることは、確実に回避 される。このように衝突事故の際に相対回転 が生じる2つの回転部材を、主軸9と駆動側嵌� ��軸7とに特定できるので、衝突事故の復旧作 業を容易としている。本実施例では、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� ��イントボディ17の外周面がベアリングホル� �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� �ジョイントが形成されている。該ロータリ� �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。本実施例のロー タリジョイントボディ17は、支持スタッド5へ の取り付けフランジに、ボルト30の着脱を可� ��とする貫通孔が、図2、図5に示すように、� �ルト群301に対応して複数設けられており、� �ータリジョイントを分解することなく、衝� �事故の復旧作業を可能とし、その際、場合� �よっては変形したボルト30が交換される。

 本実施例では、スピンドル10の旋回中に� �スピンドル10または工具が加工治具等に衝突 した場合、主軸9と駆動側嵌合軸7との間で相� ��回転が生じるようにしているが、駆動側嵌� ��軸7とロータ13との間で相対回転が生じるよ� ��にしてもよく、駆動側嵌合軸7とロータ13と� ��の相対回転の復旧作業が容易である場合に� ��有利である。その場合、駆動側嵌合軸7とロ ータ13との締結による摩擦力に基づく回転阻� ��トルクを、スピンドル10に許容範囲を超え� �変形を生じさせる外力がスピンドル10に加わ った際に、駆動側嵌合軸7とロータ13との連結 部に加わるトルクよりも小さい値に設定する 。

 本実施例では、主軸9と支持軸58とは、本� ��明における2つの回転部材としてボルト群301 を介して締結され、また、支持軸58と支持軸� ��ータ56のロータ13とは、別の2つの回転部材� �してボルト群321を介して締結されて、支持� �58は、自身を回転軸とする内部モータによっ て駆動される。しかし、支持軸58は、歯車、� ��ーリとベルト、カップリング等の回転伝達� ��構を介して、支持軸58の軸線に対し、平行� �回転軸、延長線上に位置する回転軸等を有� �るモータの回転軸と連結されて駆動されて� �よい。そのようなモータの回転軸と支持軸58 との間に、回転伝達機構を構成する2つの回� �部材を設け、複数のボルトからなるボルト� �を介して締結する。このボルト群の締結に� �る摩擦力に基づく回転阻止トルクが、ボル� �群301の締結による摩擦力に基づく回転阻止� �ルクよりも大きくなるように、前記2つの回� ��部材を締結すれば、スピンドル10の旋回時� �おける衝突事故の際に、本実施例のように� �主軸9と支持軸58との間で相対回転が生じる� �また、小さくなるように、前記2つの回転部� ��を締結すれば、2つの回転部材が相対回転す る。また、支持軸58は、主軸9とボルト群301を 介して締結されているが、溶接等によってボ ルト締結によらずに、主軸9に接合されても� �い、その場合、支持軸58とモータの回転軸と は、ボルト群によって所定の締結力で締結さ れる2つの回転部材を介して連結される。

 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� �を移動中に、プログラミングミス等によっ� �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、工作機械の制御装置 は、主軸9のと支持軸59との相対回転を検出し て、ラム1やヘッドモータ2、または加工テー� ��ルを緊急制動する。

 図3に示すように、主軸9と従動側嵌合軸8� ��を締結するボルト31は、従動側嵌合軸8の軸� ��を中心として円周方向に沿って等間隔に複� ��設けられて、ボルト群311を構成しており、� ��た、従動側嵌合軸8とクランプリング21とを� ��結するボルト33は、従動側嵌合軸8の軸心を� ��心として円周方向に沿って等間隔に複数設� ��られて、別のボルト群331を構成する。ボル� ��群311を構成する各ボルト31は、トルクレン� �等を用いて所定の締め付けトルク値で締結� �れており、主軸9と従動側嵌合軸8とは、連結 部において複数のボルト31によって互いに締� ��されると共に、主軸9の平坦面9dと従動側嵌� ��軸8の平坦面8bとにおけるボルト31の周辺部� �の互いの押圧力は、所定値となって、連結� �において所定の締結力で締結されている。� �坦面9dと平坦面8bとの接触面における摩擦力� ��、締結力に平坦面9dと平坦面8bとの摩擦係数 を乗算した値となる。平坦面9dと平坦面8bと� �微小接触面における主軸9と支持軸59のとの� �対回転を阻止する力、即ち回転阻止トルク� �、微小接触面毎の摩擦力に、微小接触面と� �持軸59の軸心との距離を乗算した値となる。 平坦面9cと平坦面8bとの接触面全体における� �転阻止トルクは、微小接触面毎の回転阻止� �ルクを合計したものである。押圧力はボル� �31の近傍の周辺部が最も大きいため、摩擦力 はボルト31の近傍の周辺部が最も大きく、従� ��て、ボルト31の近傍の周辺部おける回転阻� �トルクが、連結部全体における回転阻止ト� �クの多くを占めると考えられる。よって、� �結部における回転阻止トルクは、ボルト31の 締結力にボルト31の本数を乗算したもの、即� ��、ボルト群311の締結力と、平坦面9dと平坦� �8bとの間の摩擦係数と、支持軸59の軸心とボ� ��ト31との距離とを乗算することにより、近� �的に求めることができる。

 このボルト群311の締結力による摩擦力に� ��づく回転阻止トルクが、ワークからの反力� ��しての加工力によって主軸9から支持軸58に� ��わるトルクより大きく、かつ、クランプ装� ��57の作動中に、スピンドル10に許容範囲を超 える変形を生じさせる外力がスピンドル10に� ��わった際に、主軸9から支持軸59に加わるト� ��ク、即ち、スピンドル10に許容範囲を超え� �変形を生じさせる外力がスピンドル10に加わ ることを想定したときに、主軸9と従動側嵌� �軸8とに生じるトルクよりも小さい値となる� ��うに、各ボルト31は所定の締め付けトルク� �に設定されている。ボルト31の所定の締め付 けトルク値、即ち適正な締め付けトルク値は 、計算に基づいて、または実際にラム1を所� �速度で移動してスピンドル10を試料に衝突さ せ、スピンドル10の変形程度を調査すること� ��より、実験に基づいて決定される。

 クランプ装置57の作動中に、スピンドル10 または工具が加工治具等に衝突した場合、ラ ム1またはヘッドモータ2は緊急制動されるが� ��衝撃による力、即ち外力によって、連結部� ��構成する主軸9と従動側嵌合軸8とに、ボル� �群311の締結力による摩擦力に基づく回転阻� �トルクよりも大きなトルクが加わる場合、� �軸9と従動側嵌合軸8との間で相対回転が生ず る。その際、主軸9と従動側嵌合軸8との間で� ��摩擦力が作用して衝突エネルギーが吸収さ� ��る。相対回転が支持軸59のボルト挿通孔、� �ち従動側嵌合軸8およびベアリングホルダ23� �ボルト挿通孔と、ボルト31との隙間の範囲内 で発生する間に、衝突エネルギーが主軸9と� �動側嵌合軸8との間に作用する摩擦力によっ� ��吸収され、外力に基づくトルクが、主軸9と 従動側嵌合軸8との間の動摩擦力に基づく回� �阻止トルクを下回った場合、相対回転は上� �隙間内で収まることになる。また、衝突エ� �ルギーがより大きく、上記隙間の範囲内で� �相対回転において外力に基づくトルクが、� �摩擦力に基づく回転阻止トルクを下回らな� �ったときは、従動側嵌合軸8およびベアリン� ��ホルダ23のボルト挿通孔の内面がボルト31に 当接し、ボルト31に剪断力を生じさせること� ��、ボルト31が弾性変形したり、場合によっ� �は塑性変形したりする。しかし、このとき� �ルト31から受ける反力としてスピンドル10に� ��わる力が、結果的に許容範囲を超える変形� ��生じさせる力に達しない場合には、スピン� ��ル10の許容範囲を超える変形が回避される� �なお、衝突エネルギーが一層大きく、結果� �にボルト31から受ける反力としてスピンドル 10に加わる力が、許容範囲を超える変形を生� ��させる力となる場合には、スピンドル10を� �形することになるが、本発明の採用により� �容範囲を超えて変形する頻度は、著しく抑� �られる。

 従動側嵌合軸8とクランプリング21とを締� ��するボルト群331は、主軸9と従動側嵌合軸8� �を締結するボルト群311よりも、従動側嵌合� �8の半径方向について外側に位置すると共に� ��構成するボルト数が、ボルト群311よりも多� ��。ボルト33は、ボルト31と同一称呼径であり 、ボルト31とネジ径、ねじ山ピッチが同一で� ��り、トルクレンチ等を用いてボルト31と同� �の締め付けトルク値で締結されている。従� �て、締結による従動側嵌合軸8とクランプリ� ��グ21との間における摩擦力に基づく回転阻� �トルクは、締結による主軸9と従動側嵌合軸8 との間における摩擦力に基づく回転阻止トル クよりも大きくなり、クランプ装置57の作動� ��に、スピンドル10または工具が加工治具等� �衝突した場合、主軸9と従動側嵌合軸8との間 で相対回転が生じることがあっても、従動側 嵌合軸8とクランプリング21との間で相対回転 が生じることは、確実に回避される。このよ うに衝突事故の際に相対回転が生じる2つの� �転部材を、主軸9と従動側嵌合軸8とに特定で きるので、衝突事故の復旧作業を容易として いる。

 本実施例では、クランプ装置57の作動中� �、スピンドル10または工具が加工治具等に衝 突した場合、主軸9と従動側嵌合軸8との間で� ��対回転が生じるようにしているが、従動側� ��合軸8とクランプリング21との間で相対回転� ��生じるようにしてもよく、従動側嵌合軸8と クランプリング21とでの相対回転の復旧作業� ��容易である場合に、有利である。その場合� ��従動側嵌合軸8とクランプリング21の締結に� ��る摩擦力に基づく回転阻止トルクを、スピ� ��ドル10に許容範囲を超える変形を生じさせ� �外力がスピンドル10に加わった際に、従動側 嵌合軸8とクランプリング21との連結部に加わ るトルクよりも小さい値に設定する。

 本実施例では、主軸9と支持軸59とは、本� ��明における2つの回転部材としてボルト群311 を介して締結され、また、支持軸59とクラン� ��装置37のクランプリング21とは、別の2つの� �転部材としてボルト群331を介して締結され� �いる。しかし、支持軸59の延長線上、または 支持軸59の外側に配置される中間部材であっ� ��、従動側嵌合軸8と同軸の中間部材を介して 、支持軸59とクランプリング21とは連結され� �もよい。その場合、中間部材と支持軸59とは 、ボルトを介して締結、または溶接等によっ て接合され、ボルトを介して締結される場合 は、本発明における2つの回転部材を構成す� �。中間部材と支持軸59とは、締結による摩擦 力に基づく回転阻止トルクが、ボルト群331に よる中間部材とクランプリング21との締結の� ��うに、ボルト群311の締結による摩擦力に基� ��く回転阻止トルクよりも大きくなるように� ��締結されれば、衝突事故の際に、本実施例� ��ように、主軸9と支持軸59との間で相対回転� ��生じる。また、小さくなるように、中間部� ��と支持軸59とを締結すれば、中間部材と支� �軸59とが相対回転する。また、支持軸59は、� ��軸9とボルト群311を介して締結されているが 、溶接等によってボルト締結によらずに、主 軸9に接合されてもよい、その場合、支持軸59 とクランプリング21とは、中間部材が設けら� ��る場合には、支持軸59と中間部材または中� �部材と支持軸59とは、ボルト群によって所定 の締結力で締結され、衝突事故の際、相対回 転する。

 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� �治具やワーク等と衝突した場合、フレーム4� ��支持スタッド5との間、またはフレーム4と� �持スタッド6との間で、相対移動が生じる。� ��実施例では、そのような衝突事故の復旧作� ��の際、主軸ヘッド50におけるフレーム4と支� ��スタッド5との位置決め、およびフレーム4� �支持スタッド6との位置決めは、テーパピン2 6を用いて行われる。

 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� ��ータ2から取り外された状態の主軸ヘッド50� ��うち、上部分を示している。

 ボルト44を弛めた状態、または取り外し� �状態とし、図6において左側に示されるよう� ��、テーパピン26を、フレーム4のテーパ孔4a� �および該テーパ孔4aに接続され支持スタッド 5に設けられるテーパ孔5aに挿入する。テーパ 孔5aの底部には雌ネジ5b(本実施例では称呼径8 mm)が設けられており、またテーパピン26には� ��心を貫通すると共に雌ネジ5bよりも大きな� �呼径の雌ネジ26a(本実施例では称呼径10mm)が� �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� �では称呼径8mm)を、テーパピン26の雌ネジ26a� �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� ��ン26の端部を押圧して、テーパピン26がテー パ孔4a、テーパ孔5aに圧入され、フレーム4と� ��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� �ン26が圧入された後、ボルト44が取り付けら� ��て、フレーム4と支持スタッド5とは締結さ� �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、支持スタッド6 に設けられるテーパ孔6aにテーパピン26が挿� �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� �ピン26が圧入される。

 テーパピン26はテーパ孔4a、5a、6aに装着� �れたままでもよい。しかし、テーパピン26は 装着されたままの状態であると、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� ��との前述の衝突事故によって、テーパピン2 6、テーパ孔4a、5a、6aが、損傷する場合があ� �、特にテーパ孔4a、5a、6aが損傷すると、衝� �事故の復旧作業における前述の位置決め作� �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� �動装置、ヘッドモータ2に加わる衝撃力が大� ��くなり、それらをより損傷することになる� ��そのため、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� ��スタッド6との締結後、テーパピン26を取り� ��す。図6において右側に示されるように、テ ーパピン26を貫通する雌ネジ26aに、取り外し� ��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、6 a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� ��線方向の力が作用する。そのため、テーパ� ��ン26は、軸線方向に移動し、ネジ力で圧入� �態が解除されるのに伴い、取り外し可能と� �る。

 本実施例では、テーパピン26は、主軸9と� ��動側嵌合軸7との位置決め、および主軸9と� �動側嵌合軸8との位置決めにも用いられる。

 図5に示すように、駆動側嵌合軸7にテー� �孔7dが設けられ、該テーパ孔7dに接続して主� ��9にテーパ孔9gが設けられる。テーパ孔9の底 部には雌ネジ9h(本実施例では称呼径8mm)が設� �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� ��ン26の着脱用の貫通孔が設けられている。� �置決めの際には、テーパピン26がテーパ孔7d� ��9gに挿入され、六角穴付きボルトが、テー� �ピン26の雌ネジ26aを貫通して雌ネジ9hにねじ� ��まれて、テーパピン26が圧入される。位置� �め終了後、ボルト群301によって主軸9と駆動� ��嵌合軸7とは締結される。テーパピン26は、� ��ルト群301による主軸9と駆動側嵌合軸7との� �結後も、装着されたままでもよい。しかし� �本実施例では、ボルト群301による締結終了� �、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。主軸9と 従動側嵌合軸8との位置決めも、テーパピン26 を用いて同様に行われ、テーパピン26が従動� ��嵌合軸8のテーパ孔8c、主軸9のテーパ孔9gに� ��入される。六角穴付きボルトが、テーパピ� ��26の雌ネジ26aを貫通して雌ネジ9hにねじ込ま れることにより、テーパピン26が圧入される� ��ボルト群311による締結終了後、テーパピン2 6が取り外される。本実施例では、締結終了� �、このようにテーパピン26が取り外されるの で、スピンドル10および工具が、加工治具、� ��ーク等と衝突する干渉事故が生じても、テ� ��パ孔7d、8c、9gの破損が避けられ、復旧作業� ��おいて、正確な位置決めが可能となる。

 本実施例では、スピンドル10の旋回中の� �突事故、およびクランプ装置57の作動中の衝 突事故の両方に対応可能であり、主軸9と支� �軸58とは、および主軸9と支持軸58とは、締結 による摩擦力に基づく回転阻止トルクが、対 応する衝突事故の際の外力によって連結部に 加わるトルクよりも小さくなるように、所定 の締結力で締結されており、スピンドル10の� ��回中の衝突事故の際は、主軸9と支持軸58と� ��相対回転を許容し、また、クランプ装置57� �作動中の衝突事故の際は、主軸9と支持軸59� �の相対回転を許容する。しかし、クランプ� �置57の作動中の衝突事故が生ずる恐れがない 場合は、スピンドル10の旋回中の衝突事故の� ��に対応可能でもよく、また、スピンドル10� �旋回中の衝突事が生ずる恐れがない場合は� �クランプ装置57の作動中の衝突事故のみに対 応可能としてもよい。前者の場合は、主軸9� �支持軸58とが、後者の場合は、主軸9と支持� �59とが、締結による摩擦力に基づく回転阻止 トルクが、加工時に前記連結部に加わるトル クより、最低限大きくなるように締結される 。

 また、本実施例では、主軸9を挟んで設け られる一対の支持軸58、59には、支持軸モー� �56またはクランプ装置57が連結されている。� ��かし、一対の支持軸58、59のうち一方のみ、 または両方共に、支持軸モータ56とクランプ� ��置57とが連結されてもよい。また、一対の� �持軸58、59のうち両方共に支持軸モータ56が� �結され、かつ、一方のみにクランプ装置57が 連結されてもよい。支持軸モータ56とクラン� ��装置57とに連結される支持軸が、衝突事故� �際に主軸9と相対回転してスピンドル10の変� �を許容範囲に抑えるためには、主軸9と支持� ��とは、締結による摩擦力に基づく回転阻止� ��ルクが、スピンドル10の旋回中の衝突事故� �際の外力によるトルクと、クランプ装置57の 作動中の衝突事故の際の外力によるトルクと のうち、小さい方のトルクよりも小さくなる ように、ボルト群の締結力が設定される。

 本発明は上記のいずれの実施例に限定さ� ��るものではなく、本発明の請求範囲を逸脱� ��ない限りにおいて種々に変更することが可� ��である。