JP2000094207A - ボール盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドリルの回転数の変更が容易であり、かつド
リルの種類等に応じて回転数をきめ細かく調節すること
のできるボール盤を提供する。 【解決手段】 モータ61の回転軸65の回転力を主軸57に
伝達する伝動装置として、入力側及び出力側プーリ3,6
の各ピッチ径が互いに逆方向に変化することで入出力軸
1,2間の回転数比を可変とするベルト式無段変速装置70
を設けた。入力軸1はモータ61の回転軸65に連結され、
出力軸2は主軸57に連結されている。Ｖベルト9が巻き掛
けられた入力側プーリ3及び出力側プーリ6は、それぞれ
一対の可動シーブ5,8及び固定シーブ4,7を備えている。
変速レバー63を移動させることにより、可動シーブ5,8
が固定シーブ4,7に対して接離し、各プーリ3,6のピッチ
径が互いに逆方向に変化して回転数比が変化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボール盤に係り、
特に、動力伝達機構を備えたボール盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、穴あけ加工等に用いられる加
工装置として、ボール盤が知られている。図８に示すよ
うに、従来のボール盤には、モータ201の回転駆動力を
スライドヘッド206の主軸202に伝達する伝動装置とし
て、Ｖベルト207を備えたベルト式伝動装置200が利用さ
れていた。主軸202に取り付けられたドリル203は、伝動
装置200を介してモータ201の回転駆動力が伝達され、高
速回転して被加工品204に貫通孔を形成する。

【０００３】主軸202に取り付けられるドリル203には、
被加工品204の材質や形成すべき穴の径等に応じて、様
々な種類のものが使用される。そのため、主軸202にと
って望ましい回転数やトルクは、ドリル203や被加工品2
04の種類に応じて異なる。例えば、直径の小さなドリル
を使用する場合は、主軸202に必要とされるトルクは比
較的小さい。これに対し、直径の大きなドリルを使用す
る場合は、主軸202に必要とされるトルクは比較的大き
い。

【０００４】そこで、従来のベルト式伝動装置200は、
複数組のプーリ211,212,213,214を備え、ドリルの種類
等に応じて、Ｖベルト207を巻き掛ける一対のプーリを
作業者が適宜選択することにより、ドリルの回転数やト
ルクを変更できるように構成されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のボール
盤は、ドリルの回転数を変更する度ごとに、作業者が伝
動装置200のカバー205を外し、Ｖベルト207を掛け直さ
なければならなかった。そのため、ドリル203を変更す
る場合や被加工品204の種類が変更された場合毎に、カ
バー205の脱着及びＶベルト207の脱着を行わなければな
らず、多くの手間と時間がかかっていた。

【０００６】また、従来のボール盤は、予め設定された
いくつかの回転数のうちの一つを選択できるのみであ
り、ドリルの回転数の変更を段階的にしか行うことがで
きなかった。そのため、ドリル203及び被加工品204の種
類に応じて回転数をきめ細かく変更することは不可能で
あり、加工作業を常に適切な回転数で行える訳ではなか
った。本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、回転数の変更が容易であ
り、かつドリルの種類等に応じて回転数をきめ細かく調
節することのできるボール盤を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、モータの回転駆動力を主軸に伝達する伝
動装置として、入力側及び出力側のプーリの開閉を連動
させることによって変速操作時の操作荷重を低減させた
ベルト式無段変速機を用いることとした。

【０００８】具体的には、第１の発明は、モータの回転
駆動力を主軸に伝達し、該主軸に取り付けられた工具を
回転させることにより被加工品を加工するボール盤にお
いて、上記モータの回転軸に回転一体に支持された入力
軸と、上記主軸に回転一体に支持された出力軸と、上記
入力軸に回転一体にかつ該入力軸の軸方向に移動不能に
支持された入力側固定シーブと、該入力側固定シーブに
対し接離するように該入力軸に回転一体にかつ該軸方向
に移動自在に支持された入力側可動シーブとから成るプ
ーリ径の可変な入力側プーリと、上記出力軸に回転一体
にかつ該出力軸の軸方向に移動不能に設けられた出力側
固定シーブと、該出力側固定シーブに対し接離するよう
に該出力軸に回転一体にかつ該軸方向に移動自在に支持
された出力側可動シーブとから成るプーリ径の可変な出
力側プーリと、上記入力側プーリと上記出力側プーリと
に巻き掛けられた伝動ベルトと、上記入力側プーリ及び
上記出力側プーリのうち一方のプーリ径が増加すると他
方のプーリ径が減少して上記入力軸と上記出力軸との間
の回転数比が変化するように、上記入力側可動シーブ及
び上記出力側可動シーブを連動させて移動させる連動移
動機構とを備えていることとしたものである。

【０００９】上記事項により、モータの回転駆動力が入
力軸、入力側プーリ、伝動ベルト、出力側プーリ及び出
力軸を介して主軸に伝達され、主軸に取り付けられた工
具が回転することによって被加工品が加工される。この
際、連動移動機構の作用により、入力側プーリ及び出力
側プーリのいずれか一方のプーリ径が増加すると他方の
プーリ径が減少するように、両プーリの可動プーリが連
動して移動するので、入力軸と出力軸との間の回転数比
が連続的に変化する。従って、伝動ベルトを掛け直すこ
となく回転数比が変更され、また、工具の種類等に応じ
て回転数をきめ細かく調節することが可能になる。

【００１０】第２の発明は、上記第１の発明において、
連動移動機構は、入力側及び出力側プーリの各可動シー
ブの背面側にそれぞれ配置されて、各々、互いにカム接
触する第１及び第２カムを有し、該第１及び第２カムの
一方が可動シーブ上に軸方向に移動一体にかつ相対回転
自在に支持され、他方が回転軸に軸方向に移動不能にか
つ相対回転自在に設けられ、両カムの一方は回転軸回り
に回動自在な回動カムとされる一方、他方は回動不能な
固定カムとされ、上記回動カムと固定カムとの相対回転
により可動シーブを固定シーブに対して接離させるよう
に軸方向に移動させて上記各プーリのプーリ径を変化さ
せる入力側カム機構及び出力側カム機構と、上記入力側
カム機構の回動カムと上記出力側カム機構の回動カムと
を連結するリンクバーとを備えていることとしたもので
ある。

【００１１】上記事項により、入力側カム機構または出
力側カム機構の一方の回動カム（第１または第２カムの
一方）が固定カム（第１または第２カムの他方）に対し
相対回転すると、該カム機構側のプーリの可動シーブが
軸方向に移動して固定シーブに接近し、該プーリが閉じ
る。これに対し、上記入力側及び出力側カム機構におけ
る回動カム同士はリンクバーを介して互いに連動するよ
うに連結されているので、入力側または出力側カム機構
の他方の回動カムも固定カムに対し相対回転し、該カム
機構側のプーリの可動シーブが軸方向に移動して固定シ
ーブから離れ、該プーリが開く。こうして、両プーリ
は、各々の可動シーブの固定シーブに対する接離動作が
逆方向となり、この両可動シーブの逆方向の移動によっ
て入出力軸間の回転数比が変更されることになる。

【００１２】第３の発明は、上記第２の発明において、
入力側カム機構及び出力側カム機構の両可動シーブを入
力軸と出力軸との間の回転数比を大きくする方向に回動
させる付勢力を常時発生させる付勢手段を備えているこ
ととしたものである。

【００１３】上記事項により、入力側カム機構及び出力
側カム機構の両回動カムは、付勢手段により回転数比を
大きくする方向に常時付勢されているため、入力側可動
シーブ及び出力側可動シーブには、出力軸の回転数を大
きくする方向に移動しようとする力が常に付与されてい
る。一方、出力軸に負荷が加わると、当該負荷により、
入力側可動シーブ及び出力側可動シーブには、付勢手段
の付勢力に抗して、出力軸の回転数を小さくしようとす
る力が働き、入出力軸間の回転数比は減少する。その結
果、両回動カムは、付勢手段の付勢力と出力軸に加わる
負荷とがバランスした位置に自動的に設定されることに
なる。従って、出力軸の負荷に応じて、両可動カムの回
動量が調節され、回転数比が自動的に調節されることに
なる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１５】＜第１実施形態＞ −ボール盤50の全体構成− 図１に、第１実施形態に係るボール盤50の模式的な全体
構成図を示す。ボール盤50は、モータ61の回転駆動力を
伝動装置70を介してスライドヘッド56の主軸57に伝達
し、この主軸57に取り付けられたドリル59を回転させる
ことにより、被加工品54に穴開け加工を行うように構成
されている。

【００１６】ベース51上には、鉛直方向に延びる支柱52
が立設されている。支柱52の上下方向の中央部分には、
被加工品54を載置するテーブル53が水平方向前方（図１
に示す左側方向）に向かって設けられている。

【００１７】支柱52におけるテーブル53よりも上側に位
置する部分には、スライダ55が上下動自在に支持されて
いる。スライダ55には、スライドヘッド56がテーブル53
の上方に位置するように固定されている。従って、スラ
イドヘッド56は、スライダ55の上下動に従って、鉛直方
向に上下動自在に設けられている。スライドヘッド56の
前面には移動レバー60が固定されており、作業者がこの
移動レバー60を上下動させることにより、スライドヘッ
ド56自体も上下動を行う。

【００１８】スライドヘッド56には、伝動装置70の出力
軸2に回転一体に連結された主軸57が設けられている。
この主軸57は、複数種類の工具（ドリル、きり等）が選
択的に取り付けられるように構成されており、本実施形
態では、所定径を有するドリル59が取付固定されてい
る。

【００１９】支柱52の上端には、伝動装置70を覆うケー
シング62が設けられている。ケーシング62の上面の後側
には、モータ61が固定されている。モータ61の回転軸65
は、ケーシング62の内部に向かって下方に延びている。

【００２０】ケーシング62の前面（図１の左側の面）に
は、横方向に細長い開口64が形成されている。この開口
64には、伝動装置70の変速比を変更する変速レバー63が
貫通しており、変速レバー63が開口64に沿って左右方向
に移動自在になっている。なお、「変速比」とは、出力
軸2の角速度に対する入力軸1の角速度の割合をいうもの
とする。

【００２１】−伝動装置70の構成− 次に、図２及び図３を参照しながら、ケーシング62の内
部に収容された伝動装置70の構成を説明する。本伝動装
置70は、モータ61の回転駆動力を主軸57に伝達するため
の装置であり、以下に説明するベルト式の無段変速ユニ
ットで構成されている。

【００２２】図２に示すように、伝動装置70は、鉛直面
内に互いに平行に配置された入力軸1及び出力軸2と、こ
れら入出力軸1,2にそれぞれ回転一体に設けられたピッ
チ径（プーリ径）の可変な入力側プーリ3及び出力側プ
ーリ6と、これら入力側及び出力側プーリ3,6間に巻き掛
けられた伝動ベルトとしてのＶベルト9と、上記入力側
及び出力側プーリ3,6の各ピッチ径が互いに逆方向に変
化するように（つまり、一方が増加すると他方が減少
し、一方が減少すると他方が増加するように）両プーリ
3,6を連動させることにより上記入出力軸1,2間の変速比
を可変とし、これにより入出力軸1,2間の回転数比を可
変とする連動移動機構10とを備えている。

【００２３】上記入力軸1は、その下端において、支持
台33の上に設けた軸受部材34に回転自在に支持されてい
るとともに、その上端側が支持部材32に回転自在に支持
されており、その上端にはモータ61の回転軸65が回転一
体に連結されている。そして、この回転軸65を介して、
モータ61の回転力が入力されるようになっている。

【００２４】一方、出力軸2は、その上端において、支
持台33の上に設けた軸受部材34に回転自在に支持されて
いるとともに、その下端側が支持部材32に回転自在に支
持されている。

【００２５】入力側プーリ3は、入力軸1にボス部4aにお
いて回転一体にかつ軸方向に摺動不能に支持されたフラ
ンジ状の固定シーブ4と、この固定シーブ4に対向するよ
うに配置されていて、入力軸1にボス部5aにおいて回転
一体にかつ軸方向に摺動自在に支持されたフランジ状の
可動シーブ5とから成っており、これら両シーブ4,5間に
はピッチ径が可変である断面Ｖ字状のプーリ溝が形成さ
れている。

【００２６】一方、出力側プーリ6は、入力側プーリ3と
ほぼ同様の構成であって、出力軸2にボス部7aにおいて
回転一体にかつ軸方向に摺動不能に支持されたフランジ
状の固定シーブ7と、この固定シーブ7に対応するように
配置されていて、出力軸2にボス部8aにおいて回転一体
にかつ軸方向に摺動自在に支持されたフランジ状の可動
シーブ8とから成っており、これら両シーブ7,8間にはピ
ッチ径が可変である断面Ｖ字状のプーリ溝が形成されて
いる。ただし、入力側プーリ3では可動シーブ5が固定シ
ーブ4の上方に配置されていたのに対し、出力側プーリ6
では、可動シーブ8は固定シーブ7の下方に配置されてい
る。つまり、入力側プーリ3と出力側プーリ6とでは、固
定シーブ4,7及び可動シーブ5,8の軸方向の配置は互いに
逆になっている。

【００２７】連動移動機構10は、入力側及び出力側プー
リ3,6にそれぞれ設けられていて対応する可動シーブ5,8
を相対向する固定シーブ4,7に対し接離させるように作
動してこれらプーリ3,6のピッチ径を変化させる入力側
カム機構21及び出力側カム機構22と、これらカム機構2
1,22を入力側及び出力側プーリ3,6の各ピッチ径が互い
に逆方向に変化するように連動させる連動機構25とから
成っている。

【００２８】先ず、入力側及び出力側カム機構21,22に
ついて説明すると、これらカム機構21,22は、各々、対
応する軸1,2に対し同心状に配置されていて該軸1,2の回
りに回動不能でかつ軸方向に移動不能に設けられた固定
カム部材23と、この固定カム部材23に対しカム接触しつ
つ対応する軸1,2の回りに回動自在に設けられていると
ともに、対応するプーリ3,6の可動シーブ5,8に対し相対
回動自在にかつ軸方向に移動一体に設けられていて、上
記固定カム部材23との相対回動によりプーリ3,6のピッ
チ径を変化させるように作動する回動カム部材24とから
成っている。

【００２９】具体的には、上記固定カム部材23は、対応
する軸1,2に対し同心状にかつ該軸1,2との間に径方向の
隙間をあけるように配置されて支持部材32に固定された
円筒状の支持部23aと、この支持部23aの可動シーブ5,8
の側の開口外周に配置されていて、支持部23aの径方向
に延びる軸心の回りに回転自在に設けられた一対のロー
ラ23b,23bとから成っている。各固定カム部材23は、図
３に模式的に示すように、上下方向に対向配置されてい
て、支持部23aの外周に螺設されたボルト23c,23cにより
軸支されている。なお、図２では、上記一対のローラ23
b,23bは左右方向に並ぶように展開した状態で示してい
る。

【００３０】一方、回動カム部材24は、各可動シーブ5,
8のボス部5a,8aに軸受35を介して相対回転自在にかつ軸
方向に移動一体に外嵌合状態で支持されている。この回
動カム部材24の固定カム部材23と対向する側の端面に
は、周方向に延びるように設けられていて、図３にも示
すように、上記固定カム部材23のローラ23b,23bに当接
する左右一対の傾斜カム面24a,24aが径方向に対向する
ように配置されている。各傾斜カム面24aは、相対向す
る固定カム部材23の側からみて反時計回り方向に固定カ
ム部材23に向かって漸次突出するように傾斜している。
つまり、傾斜カム面24aの突出量は、反時計回り方向の
終端Ｈにおいて最大であり、逆に時計回り方向の終端Ｌ
において最小となっている。また、各傾斜カム面24aの
傾斜度及び周方向長さは、両回動カム部材24,24を通じ
て共通である。

【００３１】上記各カム機構21,22では、固定カム部材2
3に対し回動カム部材24が時計回り方向（固定カム部材2
3の側から見て）に回動することにより、固定カム部材2
3の各ローラ23bが回動カム部材24の傾斜カム面24aの上
を転動しつつ突出量の大きい側Ｈに移動する状態にな
る。そうすると、その突出量が大きくなった分だけ、回
動カム部材24は、固定カム部材23から軸方向に離間する
ように強く押圧されるので、各可動シーブ5,8と共に相
対向する固定シーブ4,7に接近する方向に移動すること
になり、よってプーリ3,6のピッチ径は大きくなる。逆
に、回動カム部材24が反時計回り方向（固定カム部材23
の側から見て）に回動すると、固定カム部材23の各ロー
ラ23bは回動カム部材24の傾斜カム面24aを突出量の小さ
い側Ｌに移動する状態になる。そうすると、可動シーブ
5,8が固定シーブ4,7から離間する方向への回動カム部材
24の移動が許容されることになるので、この回動カム部
材24は、後述するベルト推力の増大を受けて可動シーブ
5,8と共に固定シーブ4,7から離間する方向に移動するこ
とになり、このことで、プーリ3,6のピッチ径は小さく
なる。

【００３２】つまり、入力側プーリ3では、入力側カム
機構21の回動カム部材24が図３の時計回り方向（固定カ
ム部材23から見て時計回り方向）に回動すると、ピッチ
径が大きくなる方向に変化し、逆に、同図の反時計回り
方向（固定カム部材23から見て反時計回り方向）に回動
すると、ピッチ径は小さくなる方向に変化する。一方、
出力側プーリ6では、出力側カム機構22の回動カム部材2
4が図３の時計回り方向（固定カム部材23から見て反時
計回り方向）に回動すると、ピッチ径が小さくなる方向
に変化し、逆に、同図の反時計回り方向（固定カム部材
23から見て時計回り方向）に回動すると、ピッチ径は大
きくなる方向に変化する。

【００３３】次に、連動機構25について説明する。この
連動機構25は、入力側及び出力側カム機構21,22の各回
動カム部材24の外周に側方に向かって突出するように設
けられた回動レバー26,26と、これら回動レバー26,26を
互いに同じ方向に回動させるように連結するリンクバー
27とから成っている。リンクバー27の両端部は、対応す
る回動レバー26,26の先端に枢着されている。リンクバ
ー27の各回動レバー26との枢着点は、共に各軸心から同
じ寸法位置に設定されている。つまり、上記各カム機構
21,22における回動カム部材24は、この連動機構25によ
り互いに連係して可動シーブ5,8のボス部5a,8aの周りに
同方向に同じ角度だけ回動するようになっており、その
各傾斜カム面24aに対し固定カム部材23のローラ23bが転
動することで、可動シーブ5,8を固定シーブ4,7に対し互
いに逆向きに移動させて両プーリ3,6間の変速比を変化
させるようになっている。

【００３４】図３に示すように、出力側カム機構22の回
動カム部材24には、変速レバー63の一端が固定されてい
る。なお、図２においては、変速レバー63の図示は省略
している。変速レバー63は、左右方向（図３における上
下方向）に移動することにより、出力側カム機構22の回
動カム部材24を回動させ、これに伴ってリンクバー27を
前後方向に移動させるように構成されている。つまり、
変速レバー63を移動させることにより、両回動レバー2
6,26が連係して回動し、変速比が変化する。また、変速
レバー63には、作業者がドリル59の回転数を一定に保持
した状態で加工作業を行うことができるように、変速レ
バー63の位置を固定する図示しないストッパーが設けら
れている。

【００３５】ここで、上記入力側及び出力側カム機構2
1,22と連動機構25との関係についての具体的な説明を加
えておく。連動機構25のリンクバー27が図２に実線で示
す位置から仮想線で示す位置に移動したとき、つまり図
３の左方向に移動したときには、両カム機構21,22の各
回動カム部材24が共に図３の反時計回り方向に回動する
ので、図４に示すように、入力側プーリ3のピッチ径が
小さくなる方向に変化するとともに、出力側プーリ6の
ピッチ径が大きくなる方向に変化し、その結果、入出力
軸1,2間の変速比が大きくなって（回転数比が小さくな
って）、出力軸2の回転数は低下することになる。一
方、リンクバー27が、図２に仮想線で示す位置から実線
で示す位置に移動したとき、つまり図３の右方向に移動
したときには、両カム機構21,22の各回動カム部材24が
共に図３の時計回り方向に回動するので、図５に示すよ
うに、入力側プーリ3のピッチ径が大きくなる方向に変
化するとともに、出力側プーリ6のピッチ径が小さくな
る方向に変化し、その結果、入出力軸1,2間の変速比が
小さくなって（回転数比が大きくなって）、出力軸2の
回転数は増加することになる。

【００３６】その際に、本実施形態では、入力側プーリ
3と出力側プーリ6とで固定シーブ4,7及び可動シーブ5,8
の軸方向の配置が逆にされており、かつ各傾斜カム面24
aの傾斜度及び周方向長さが両回動カム部材24,24を通じ
て共通にされていることから、連動機構25により各プー
リ3,6のピッチ径を互いに逆の方向に変化させたときに
各可動シーブ5,8は軸方向の同じ向きに同じ量だけ移動
することになるので、各プーリ3,6におけるＶベルト9の
中心も軸方向の同じ向きに同じ量だけ変位することにな
る。よって、入出力軸1,2間の変速比の変化に起因する
各プーリ3,6のアライメントの変化は生じない。

【００３７】さらに、入力側プーリ3と出力側プーリ6と
の間には、それら両プーリ3,6間のＶベルト9の一対のス
パンのうちの緩み側スパン9aの張力が一定に保持される
ように該緩み側スパン9aを押圧するテンション機構28が
設けられている。このテンション機構28は、図示は省略
するが、出力軸2の回りに回動自在に支持されたテンシ
ョンアームを有していて、このテンションアームの先端
に入出力軸1,2と平行に延びるように突設されたテンシ
ョン軸においてテンションプーリ29を回転自在に支持し
ている。このテンションプーリ29は、図外の引張コイル
ばねによりＶベルト9の緩み側スパン9aを外面から押圧
する方向に常時付勢されていて、変速比の変化に伴うＶ
ベルト9の軸方向の移動に拘わらず、常にベルト外面の
一部に接触してそれを押圧するように設けられている。
また、上記引張コイルばねのテンションプーリ29に対す
る回動付勢力は、本テンション機構28を用いない状態で
Ｖベルト9の緩み側スパン9aに発生する最大張力よりも
大きい張力を該緩み側スパン9aに付与できるように設定
されている。

【００３８】−ボール盤50の動作− 次に、本ボール盤50の動作を説明する。まず、穴開け加
工の対象となる被加工品54をテーブル53に載置する。次
に、ボール盤50の電源を入れ、モータ61を起動する。モ
ータ61が起動すると、その回転力が伝動装置70を介して
スライドヘッド56の主軸57に伝達され、主軸57に取付固
定されたドリル59が回転する。そして、作業者は移動レ
バー60を押し下げ、スライドヘッド56を下方に向かって
ゆっくりと移動させて、ドリル59を被加工品54に押し当
てる。ドリル59は回転しながら被加工品54に埋入し、被
加工品54に所定径の穴が形成される。この際、ドリル59
の種類や被加工品54の種類に応じて適切な回転数で加工
が行われるように、変速レバー63の位置を適宜変更させ
てドリル59の回転数（あるいはトルク）を調節する。穴
開け加工が終了すると、移動レバー60を押し上げてスラ
イドヘッド56を上方に移動させ、ドリル59を被加工品54
から抜き取る。そして、スライドヘッド56を所定の待機
位置にまで移動させてから、変速レバー63をロー位置に
まで移動させ、電源をＯＦＦにしてモータ61の駆動を停
止する。

【００３９】−第１実施形態の効果− このように、本ボール盤50によれば、変速レバー63の位
置を変更することにより、入力軸1と出力軸2との間の変
速比、つまりモータ61の回転軸65と主軸57との間の回転
数比を容易に調節することができる。従って、回転数比
を変更するためにケーシング62を外す必要がなくなり、
回転数比の変更を迅速かつ簡易に実行することができ
る。

【００４０】また、入力軸1と出力軸2との間の変速比を
連続的に変更することができるので、モータ61の回転軸
65と主軸57との間の回転数比を、ドリル59や被加工品54
の種類等に応じて、きめ細かく調節することが可能とな
る。従って、ドリル59を常に最適な回転数で使用するこ
とができるので、加工作業を容易かつ正確に実行するこ
とができる。

【００４１】＜第２実施形態＞第２実施形態は、第１実
施形態の伝動装置70に変更を加えて、作業者が変速レバ
ー63を操作しなくても、伝動装置70の回転数が自動的に
調節されるようにしたものである。つまり、ドリル59の
回転数に応じて伝動装置70が回転数比を自動的に変更
し、ドリル59に作用するトルクを自動的に調節するよう
にしたものである。

【００４２】図６及び図７に示すように、第２実施形態
では、リンクバー27の入力側カム機構21側（図７の右
側）の先端部には、付勢手段として引張コイルばね12が
取り付けられている。引張コイルばね12はリンクバー27
を入力側カム機構21側の方向、つまり変速比の小さな方
向（主軸57の回転数が大きくなる方向）に常時付勢して
いる。

【００４３】ボール盤50の電源を入力してモータ61を起
動させた直後は、ドリル59に負荷が加わらない無負荷状
態となる。この無負荷状態では、リンクバー27が引張コ
イルばね12によって入力側カム機構21側に引き寄せら
れ、回動レバー26は回転数比の大きなハイ位置に自動的
に設定されている。つまり、リンクバー27が入力側カム
機構21側に引き寄せられ、入力側カム機構21の回動レバ
ー26と出力側カム機構22の回動レバー26とが同期して、
図７の時計回り方向に回動されている。この固定カム部
材23の回動に従ってローラ23bが傾斜カム面24aを転動
し、入力側プーリ3の固定シーブ4と可動シーブ5は互い
に接近する方向に移動し、出力側プーリ6の固定シーブ7
と可動シーブ8は互いに離間する方向に移動する。する
と、入力側プーリ3のベルト巻き付け径は増加する一
方、出力側プーリ6のベルト巻き付け径は減少する。こ
の結果、出力軸2の回転数は増加し、ドリル59の回転数
も増加することになる。

【００４４】そして、スライドヘッド56を降下させ、ド
リル59を被加工品54に押し当てると、ドリル59に負荷が
加わり、出力軸2の回転数が低下する。出力軸2の回転数
が低下すると、出力側プーリ6の可動シーブ8が固定シー
ブ7に接近する方向に移動し、これに従って、入力側プ
ーリ3の可動シーブ5が固定シーブ4から離間する方向に
移動する。その結果、変速比が大きくなって（回転数比
が小さくなって）、出力軸2のトルクが増大し、ドリル5
9のトルクも増大する。

【００４５】加工作業が終了し、スライドヘッド56を上
昇させてドリル59を被加工品54から引き抜くと、ドリル
59の負荷が減少する。すると、引張コイルばね12がリン
クバー27を入力側カム機構21側に引き寄せ、入力側プー
リ3の可動シーブ5が固定シーブ4に接近する方向に移動
し、これに従って、出力側プーリ6の可動シーブ8が固定
シーブ7から離間する方向に移動する。その結果、変速
比が小さくなって（回転数比が大きくなって）、出力軸
2の回転数は増加する。

【００４６】以上のように、第２実施形態によれば、伝
動装置70がドリル59に加わる負荷に応じて回転数比を自
動的に調節するので、作業者が手動で操作しなくても、
ドリル59に対して常に好適なトルクを与えることができ
る。そのため、加工作業をより簡易かつ正確に実行する
ことが可能となる。本実施形態により、いわばトルク感
応型のボール盤を実現することができる。

【００４７】なお、本実施形態においても、作業者が変
速レバー63を操作することにより、手動で変速比（また
は回転数比）を変更することが可能である。つまり、自
動で変速するだけでなく、自動変速と手動変速とを併用
することも可能である。

【００４８】また、変速レバー63を図示しないストッパ
ーにより任意の位置に固定し、一定の変速比（つまり一
定の回転数）で加工作業を行うこともできる。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、連動移
動機構を移動させることにより入力軸と出力軸との間の
回転数比を容易に変更することができるので、ケーシン
グを外すことなく、主軸に取り付けられたドリル等の工
具の回転数を容易かつ迅速に変更することができる。ま
た、入力軸と出力軸との間の回転数比、すなわちモータ
の回転軸と主軸との間の回転数比を連続的に変化させる
ことができるので、工具の回転数をきめ細かく調節する
ことが可能となる。従って、工具や被加工品の種類及び
特性に応じて回転数やトルクを調節することができ、加
工作業を容易かつ正確に行うことが可能になる。

【００５０】また、入力側及び出力側の両カム機構の可
動シーブを入出力軸間の回転数比を大きくする方向に回
動させる付勢力を常時発生させる付勢手段を備えること
により、負荷の小さな場合には自動的に回転数比を大き
くすることができ、逆に負荷の大きな場合には、自動的
に回転数比を小さくして大きなトルクを確保することが
できる。従って、回転数比の調節を自動的に行うことが
可能になり、加工作業を一層容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ボール盤の全体構成図である。

【図２】第１実施形態に係る伝動装置の構成を示す縦断
側面図である。

【図３】連動移動機構を模式的に示す平面図である。

【図４】入出力軸間の回転数比が最大であるときの両プ
ーリのピッチ径を模式的に示す平面図である。

【図５】入出力軸間の回転数比が最小であるときの両プ
ーリのピッチ径を模式的に示す平面図である。

【図６】第２実施形態に係る伝動装置の構成を示す縦断
側面図である。

【図７】連動移動機構を模式的に示す平面図である。

【図８】従来のボール盤の全体構成図である。

【符号の説明】

1 入力軸 2 出力軸 3 入力側プーリ 6 出力側プーリ 9 Ｖベルト 50 ボール盤 56 スライドヘッド 57 主軸 59 ドリル 61 モータ 63 変速レバー 70 伝動装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータの回転駆動力を主軸に伝達し、該
   主軸に取り付けられた工具を回転させることにより被加
   工品を加工するボール盤において、 上記モータの回転軸に回転一体に支持された入力軸と、 上記主軸に回転一体に支持された出力軸と、 上記入力軸に回転一体にかつ該入力軸の軸方向に移動不
   能に支持された入力側固定シーブと、該入力側固定シー
   ブに対し接離するように該入力軸に回転一体にかつ該軸
   方向に移動自在に支持された入力側可動シーブとから成
   るプーリ径の可変な入力側プーリと、 上記出力軸に回転一体にかつ該出力軸の軸方向に移動不
   能に設けられた出力側固定シーブと、該出力側固定シー
   ブに対し接離するように該出力軸に回転一体にかつ該軸
   方向に移動自在に支持された出力側可動シーブとから成
   るプーリ径の可変な出力側プーリと、 上記入力側プーリと上記出力側プーリとに巻き掛けられ
   た伝動ベルトと、 上記入力側プーリ及び上記出力側プーリのうち一方のプ
   ーリ径が増加すると他方のプーリ径が減少して上記入力
   軸と上記出力軸との間の回転数比が変化するように、上
   記入力側可動シーブ及び上記出力側可動シーブを連動さ
   せて移動させる連動移動機構とを備えていることを特徴
   とするボール盤。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のボール盤において、 連動移動機構は、 入力側及び出力側プーリの各可動シーブの背面側にそれ
   ぞれ配置されて、各々、互いにカム接触する第１及び第
   ２カムを有し、該第１及び第２カムの一方が可動シーブ
   上に軸方向に移動一体にかつ相対回転自在に支持され、
   他方が回転軸に軸方向に移動不能にかつ相対回転自在に
   設けられ、両カムの一方は回転軸回りに回動自在な回動
   カムとされる一方、他方は回動不能な固定カムとされ、
   上記回動カムと固定カムとの相対回転により可動シーブ
   を固定シーブに対して接離させるように軸方向に移動さ
   せて上記各プーリのプーリ径を変化させる入力側カム機
   構及び出力側カム機構と、 上記入力側カム機構の回動カムと上記出力側カム機構の
   回動カムとを連結するリンクバーとを備えていることを
   特徴とするボール盤。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のボール盤において、 入力側カム機構及び出力側カム機構の両可動シーブを入
   力軸と出力軸との間の回転数比を大きくする方向に回動
   させる付勢力を常時発生させる付勢手段を備えているこ
   とを特徴とするボール盤。