JP2001287138A - 割出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 剛性の高い割出装置を提供する。 【解決手段】 タレット軸２０を第一，第二テーパロー
ラベアリング３４，３６により回転可能に支持し、第二
テーパローラベアリング３６の外輪５６を皿ばね６６に
より付勢してタレット軸２０を引込位置へ移動させ、タ
レットヘッド１０，ハウジング３０の各当接面７６，７
８同士を当接させる。タレット軸２０をローラギヤ８
４，ローラギヤカム９０により回転させ、端面カム１０
０，ローラ１０４により軸方向に移動させる。タレット
軸２０を皿ばね６６の付勢力に抗して突出位置へ移動さ
せ、当接面７６，７８が離間した状態でタレットヘッド
１０をスムーズに回転させ、回転末期にタレット軸２０
を皿ばね６６の付勢により引込位置へ移動させる。加工
時にタレットヘッド１０に作用する負荷を当接面７６，
７８の当接を介してハウジング３０が受け、高い支持剛
性が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は割出装置に関するも
のであり、特に、剛性の向上に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】割出装置には、例えば、タレット装置が
ある。タレット装置は、タレットヘッドと、タレットヘ
ッドと同軸に設けられたタレット軸と、タレット軸を回
転させる回転駆動装置とを有する。タレットヘッドの外
周部には、複数の加工工具が着脱可能に固定され、タレ
ット軸は、ハウジングにより２つのテーパローラベアリ
ングを介して回転可能に支持されている。また、回転駆
動装置は、例えば、ローラギヤおよびローラギヤカムを
含んで構成されている。ローラギヤはタレット軸と同軸
かつ一体的に設けられ、カムフォロワたるローラがロー
ラギヤカムのカムリブに係合させられ、ローラギヤカム
が回転させられることにより、ローラギヤが回転させら
れるとともにタレット軸が所定角度ずつ回転させられ、
タレットヘッドが間欠回転させられて、複数の加工工具
が択一的に使用位置に位置決めされる。タレットヘッド
はハウジングから突出させられるとともに、ハウジング
に対して離間させられており、タレットヘッドとハウジ
ングとの互いに対向する端面同士の間に隙間があり、タ
レットヘッドは、ハウジングとの間に摩擦を生ずること
なく、スムーズに回転させられる。このタレット装置に
おいて加工時には、タレットヘッドに加えられる軸方向
の負荷および半径方向の負荷は２つのテーパローラベア
リングにより受けられ、タレット軸の軸線まわりの負荷
はローラギヤカムによって受けられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効
果】しかしながら、上記タレット装置においては、タレ
ットヘッドがハウジングから離れているため、加工時に
加工工具を介してタレットヘッドの外周部に軸方向の成
分を有する負荷が加えられれば、タレットヘッドに撓み
や変位が生ずることがある。タレットヘッドの剛性を高
くすれば、撓みや変位の発生を防止することが可能であ
るが、タレットヘッドが重くなるため、限度があり、タ
レットヘッドの撓みや変位によって加工精度の低下が生
ずる。この問題は、タレット装置に限らず、割出装置
が、ワークピースを支持して複数の回転位置に選択的に
位置決めするワークテーブル装置である場合にも同様に
生ずる。

【０００４】本発明は、以上の事情を背景とし、剛性の
高い割出装置を提供することを課題としてなされたもの
であり、本発明によって、下記各態様の割出装置が得ら
れる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番
号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で
記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にす
るためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれ
らの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると
解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項
が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に
採用しなければならないわけではない。一部の事項のみ
を選択して採用することも可能なのである。

【０００５】（１）回転ヘッドと、その回転ヘッドから
延び出た回転軸と、その回転軸を軸受装置を介して回転
可能に支持する本体部材と、前記回転軸を所定角度ずつ
回転させ、その回転位置に保持する回転駆動装置と、前
記回転軸を前記本体部材に対して、軸方向に、引込位置
と突出位置とに相対移動させる軸方向移動装置とを含む
割出装置であって、前記回転ヘッドと前記本体部材と
が、前記回転軸の引込位置において、それぞれ回転軸の
軸線に直角な平面である当接面同士で当接する割出装置
（請求項１）。回転軸は、１回転する間に複数の回転位
置に停止させられるが、複数の回転位置間の角度間隔は
等間隔でもよく、不等間隔でもよい。前者であれば、回
転駆動装置が回転軸を回転させる所定角度は一定とな
り、後者であれば、所定角度は複数に異なることとな
る。回転軸は、所定角度の回転に先立って、あるいは所
定角度の回転の初期において、軸方向移動装置によって
引込位置から突出位置へ移動させられ、回転ヘッドと本
体部材との各当接面が離れた状態で回転ヘッドが回転さ
せられる。また、回転軸は、所定角度の回転後、あるい
は所定角度の回転の末期において、軸方向移動装置によ
って突出位置から引込位置へ移動させられ、回転軸が所
定角度回転させられて停止した状態では、回転ヘッドと
本体部材との当接面同士が当接した状態となる。回転ヘ
ッドは、回転の大半において本体部材から離間させられ
るのであり、スムーズに回転させられる。回転ヘッドと
本体部材とは、当接面同士において当接させられるた
め、噛合いクラッチによって噛み合わされる場合に比較
して、回転ヘッドを本体部材から離間させるための回転
軸の軸方向の移動距離は少なくて済み、容易に離間させ
ることができる。そして、回転ヘッドと本体部材とが当
接面同士において当接させられるため、当接させられな
い場合に比較して、静剛性および動剛性が向上する効果
が得られる。回転ヘッドに加えられる軸方向の負荷が、
当接面同士の当接を介して本体部材により剛性高く受け
られるとともに、半径方向の負荷の一部が当接面間の摩
擦力に基づいて本体部材により受けられ、回転ヘッドの
支持剛性が向上するとともに、当接面間の摩擦により振
動が減衰され、びびりが減少させられるのである。ま
た、剛性の向上により、割出装置がワークピースの加工
等に用いられる場合、加工工具の送り速度，ワークピー
スへの切込み量等を増大させることができ、加工能率が
向上する効果が得られる。 （２）前記回転駆動装置が、前記回転軸に同軸かつ一体
的に設けられたローラギヤと、前記本体部材に、前記回
転軸の中心軸線と直角に立体交差する回転軸線のまわり
に回転可能に支持され、前記ローラギヤと係合し、自身
の一定速度の回転を前記ローラギヤの間欠回転に変える
ローラギヤカムと、そのローラギヤカムを回転させる回
転駆動源とを含む (1)項に記載の割出装置（請求項
２）。回転駆動装置をローラギヤおよびローラギヤカム
を含むものとすれば、それらの係合により回転軸の回転
位置が保たれる。 （３）前記回転ヘッドが、外周部に複数の工具保持部を
有するタレットヘッドである (1)項または (2)項に記載
の割出装置（請求項３）。本態様においては、割出装置
が複数の加工工具を保持してそれら加工工具を択一的に
使用位置に位置決めするタレット装置となる。工具保持
部により保持された加工工具による加工は、タレットヘ
ッドと本体部材とが当接面同士において当接した状態で
行われる。そのため、加工工具を介してタレットヘッド
に加えられる負荷が本体部材により剛性高く受けられ、
精度良く加工が行われるとともに、能率良く加工を行う
ことができる。 （４）前記回転ヘッドが、前記回転軸側とは反対側の面
にワークピースを固定するワーク固定部を有するワーク
テーブルである (1)項または (2)項に記載の割出装置。
本態様においては、割出装置が、ワークピースを支持し
て複数の回転位置に選択的に位置決めするワークテーブ
ル装置となる。ワークテーブルは、複数、例えば、３つ
以上のワーク固定部を有するものとし、３つ以上の回転
位置のうちの１つをワークピースの交換を行う交換位
置、残りをワークピースに加工を施す加工位置とし、ワ
ークテーブルの所定角度ずつの回転により、複数のワー
ク固定部にそれぞれ固定されたワークピースの各々が順
次加工位置に位置決めされ、複数のワークピースに並行
して加工が施されるとともに、交換位置において、加工
済みのワークピースと未加工のワークピースとが交換さ
れるようにしてもよく、あるいは、ワークテーブルを２
つのワーク固定部を有するものとし、２つの回転位置の
一方をワークピースに加工を施す加工位置、他方の回転
位置をワークピースの着脱を行うワークピース交換位置
としてもよい。ワーク固定部に固定されたワークピース
への加工は、ワークテーブルと本体部材とが当接面同士
において当接させられた状態において行われ、ワークピ
ースを介してワークテーブルに加えられる負荷が本体部
材により剛性高く受けられ、ワークピースに精度良く加
工が施されるとともに、能率良く加工が行われる。 （５）前記軸受装置が、内輪と外輪と複数のテーパロー
ラとを有して前記回転軸の前記回転ヘッドに近い部分を
支持し、回転ヘッド側が大径側である第一テーパローラ
ベアリングと、内輪と外輪と複数のテーパローラとを有
して前記回転軸の前記回転ヘッドから遠い部分を支持
し、回転ヘッド側とは反対側が大径側であり、かつ、前
記外輪が前記本体部材により軸方向に相対移動可能に支
持された第二テーパローラベアリングと、その第二テー
パローラベリングの前記外輪を前記本体部材に対して前
記回転ヘッドから遠ざかる向きに付勢する付勢装置とを
含む (1)項ないし (4)項のいずれか１つに記載の割出装
置（請求項４）。第一テーパローラベアリングは、内輪
およびテーパローラが外輪に対して移動し、第二テーパ
ローラベアリングは全体が付勢装置の付勢力に抗して移
動させられて回転軸が軸方向移動装置によって引込位置
から突出位置へ移動することを許容する。回転軸は、軸
方向移動装置が回転軸の突出位置から引込位置への移動
を許容する状態において、付勢装置の付勢により突出位
置から引込位置へ移動させられる。回転ヘッドと本体部
材との各当接面は、付勢装置の付勢によって互いに当接
した状態に保たれ、当接面同士が当接しない場合に比較
して回転ヘッドが剛性高く支持される。また、本態様に
よれば、回転軸を軸受装置によって回転可能に支持され
たままの状態で移動させることができる。 （６）前記付勢装置が、前記本体部材と前記第二テーパ
ローラベリングの外輪との間に予荷重を付与されて配設
された皿ばねを含む (5)項に記載の割出装置。付勢装置
を皿ばねにより構成すれば、付勢装置をコンパクトに構
成しつつ、回転ヘッドに負荷が加えられる状態におい
て、回転ヘッドと本体部材との各当接面同士を当接した
状態に保つのに十分な付勢力が容易に得られる。 （７）前記回転軸を、前記第二テーパローラベリングを
介することなく引込方向に付勢する付勢装置を含む (5)
項または (6)項に記載の割出装置。 （８）前記軸方向移動装置が、前記回転軸と一体的に設
けられ、回転軸の軸線に直角な端面がカム面とされた端
面カムと、前記本体部材に固定され、前記端面カムと係
合するカムフォロワとを含み、端面カムの回転軸と一体
的な回転に基づいて回転軸を軸方向に移動させるカム装
置である (1)項ないし (7)項のいずれか１つに記載の割
出装置（請求項５）。軸方向移動装置をカム装置とすれ
ば、カム面の形状の設定により、回転軸の移動距離や回
転に対する移動時期等の設定を容易に行うことができ
る。また、回転軸の回転に伴って端面カムが回転させら
れ、回転駆動装置と軸方向移動装置とが駆動源を共用
し、装置を簡易にかつ安価に構成することができる。 （９）前記カムフォロワが、前記回転軸の中心軸線と直
角に立体交差する回転軸線のまわりに回転可能なローラ
である (8)項に記載の割出装置。 （１０）前記軸方向移動装置が、前記ローラギヤカムと
一体的に設けられ、ローラギヤカムの回転軸線に直角な
端面に形成されたカム溝を備え、そのカム溝が、回転軸
線からの距離が互いに異なる２つの円弧部とそれら円弧
部を滑らかにつなぐ傾斜部とを有する溝カムと、前記本
体部材に、前記回転軸の中心軸線と直角に立体交差する
回動軸線のまわりに回動可能に支持されたレバーと、そ
のレバーの前記回動軸線から離れた部分に設けられ、前
記溝カムと係合するカムフォロワと、前記レバーの前記
回動軸線から離れた部分に設けられ、前記回転軸の中心
軸線と直交する肩面と係合する作用部とを含み、前記溝
カムの回転に伴う前記レバーの回動により、前記作用部
が前記肩面を押して前記回転軸を軸方向に移動させる
(2)項ないし (7)項のいずれか１つに記載の割出装置。
カムフォロワがカム溝の円弧部を移動するときには、レ
バーは回動せず、回転軸は軸方向に移動させられず、傾
斜部を移動するとき、レバーが回動させられて回転軸が
軸方向に移動させられる。カムフォロワが２つの傾斜部
のうちの一方を移動する場合と、他方を移動する場合と
では、レバーの回動方向が互いに逆になり、回転軸の引
込位置から突出位置への移動と、突出位置から引込位置
への移動とが得られる。２つずつの傾斜部と円弧部とが
交互に設けられており、回転軸が引込位置から突出位置
へ移動した後、軸方向において停止した状態が得られ
る。したがって、回転軸が突出位置へ移動し、軸方向に
おいて停止した状態において、回転駆動装置によって回
転させられるように溝カムを設ければ、換言すれば、ロ
ーラギヤカムがローラギヤを回転させることなく、回転
している間に回転軸が軸方向に移動するように溝カムを
設ければ、回転ヘッドを、その当接面が本体部材の当接
面から離れた状態において回転させることができる。回
転ヘッドを、その回転期間の全部において、当接面同士
の当接を生ずることなく、回転させることができるので
ある。 （１１）前記軸方向移動装置が、前記ローラギヤカムと
共に回転し、ローラギヤカムの回転軸線のまわりに形成
されたカム面を備え、そのカム面が、回転軸線を中心と
する円弧部と、その円弧部より回転軸線に近い側と遠い
側とのいずれか一方に外れた部分と、その外れた部分の
両端と前記円弧部の両端とを滑らかにつなぐつなぎ部と
を有する回転カムと、前記本体部材に、前記回転軸の中
心軸線と直角に立体交差する回動軸線のまわりに回動可
能に支持されたレバーと、そのレバーの前記回動軸線か
ら離れた部分に設けられ、前記回転カムと係合するカム
フォロワと、前記レバーの前記回動軸線から離れた部分
に設けられ、前記回転軸の中心軸線と直交する肩面と係
合する作用部とを含み、前記カム面の前記円弧部から外
れた部分が前記カムフォロワに対応する状態では前記回
転軸が前記引込位置へ移動することを許容し、前記回転
カムの回転に伴う前記つなぎ部と前記カムフォロワとの
係合により前記レバーを回動させ、前記作用部と前記肩
面との係合を介して前記回転軸を軸方向に移動させ、前
記円弧部と前記カムフォロワとの係合により回転軸を前
記突出位置に保つ (2)項ないし (7)項のいずれか１つに
記載の割出装置（請求項６）。回転カムを、前記(10)項
におけるようにローラギヤカムと一体的に構成すれば軸
方向移動装置の構成を単純化し得るが、不可欠ではな
い。例えば、回転カムを、ローラギヤカムあるいは回転
駆動源と歯車列等により接続し、ローラギヤカムが回転
する際にはその回転角度に対応した角度回転するように
すればよいのである。回転カムとしては、前記(10)項に
記載の溝カムが代表的なものであるが、例えば、カム溝
の両側面の一方のみをカム面として有するものとするこ
とができる。外周面がカム面とされた板カムとすること
も、内周面がカム面とされた環状カムとすることも可能
なのである。ただし、両者は回転カムの回転軸線の互い
に反対側においてカムフォロワと係合することとなる。
また、「円弧部から外れた部分」は半径を異にする別の
円弧部とすることも可能であるが、円弧であることは不
可欠ではない。「円弧部から外れた部分」はカムフォロ
ワと係合せず、カムフォロワから離間していてもよいか
らである。 （１２）前記カムフォロワが、前記レバーにそのレバー
の回動軸線に平行な回転軸線のまわりに回転可能に取り
付けられたカムローラである(10)項または(11)項に記載
の割出装置。 （１３）前記作用部が、前記レバーにそのレバーの回動
軸線に平行な回転軸線のまわりに回転可能に取り付けら
れた作用回転体である(10)項ないし(12)項のいずれか１
つに記載の割出装置。作用回転体は、ボールあるいはロ
ーラ等により構成される。 （１４）前記レバーの回動軸線から前記カムフォロワま
での距離がレバーの回動軸線から前記作用部までの距離
より大きい(10)項ないし(13)項のいずれか１つに記載の
割出装置。本態様によれば、作用回転体が回転軸の肩面
を押す際に大きい力が得られる。 （１５）前記軸方向移動装置が、前記回転駆動源により
駆動され、前記ローラギヤカムが前記ローラギヤを回転
させることなく回転している間に前記回転軸を前記引込
位置から突出位置へ移動させ、ローラギヤカムがローラ
ギヤを回転させている全ての期間、回転軸を突出位置に
保つものである (2)項ないし (7)項のいずれか１つに記
載の割出装置。本態様によれば、回転ヘッドを、その回
転期間の全部において、当接面同士の当接を生ずること
なく、回転させることができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明をタレット旋盤のタ
レット装置に適用した実施形態を図面に基づいて詳細に
説明する。図１において１０は回転ヘッドたるタレット
ヘッドであり、タレットヘッド１０の外周部には、複数
の工具保持部１２が等角度間隔に設けられ、加工工具１
４が着脱可能に固定されている。加工工具１４には、例
えば、ドリル等の切削工具あるいは研削工具がある。図
１において工具保持部１２および加工工具１４はそれぞ
れ、代表的に１つずつ図示されている。工具保持部１２
は、本実施形態においては、タレットヘッド１０の外周
部に等角度間隔に設けられ、タレットヘッド１０の回転
軸線と直交する直線に対して直角な取付面１６を備え、
その取付面１６に、加工工具１４を保持した工具保持部
材１８が位置決めされて、ボルト等の固定手段により着
脱可能に固定される。

【０００７】タレットヘッド１０には、回転軸たるタレ
ット軸２０が同軸に固定されている。タレットヘッド１
０とタレット軸２０とは、タレットヘッド１０の中心線
上に設けられた円形断面の位置決め凹部２２に、タレッ
ト軸２０の中心軸線上に設けられた円形断面の位置決め
突部２４が嵌合されることにより、軸心が合わされると
ともに、タレットヘッド１０とタレット軸２０との一方
に設けられた図示しない位置決め部材たる位置決めピン
と、他方に設けられた位置決め穴との嵌合により、相対
回転が防止された状態で固定手段の一種である複数本の
ボルト２６によって着脱可能に固定され、タレット軸２
０はタレットヘッド１０から同軸に延び出させられてい
る。

【０００８】タレット軸２０は段付状を為し、本体部材
たるハウジング３０により軸受装置３２を会して、本実
施形態では水平軸線まわりに回転可能に支持されてい
る。ハウジング３０は、製造の都合上、複数の部材が互
いに一体的に組み付けられて成り、それら複数の部材
は、組付け後は一体のハウジングとして機能する。ハウ
ジング３０は、図示しない移動装置を構成する移動部材
上に設けられており、本実施形態においてタレット装置
は、ワークピースを保持して回転する主軸の軸線に平行
な方向と、水平面内において主軸回転軸線と直交する方
向とに移動させられる。

【０００９】本実施形態の軸受装置３２は、第一テーパ
ローラベアリング（以下、第一ベアリングと略称する）
３４および第二テーパローラベアリング（以下、第二ベ
アリングと略称する）３６を含む。第一ベアリング３４
は、内輪３８と外輪４０と複数のテーパローラ４２とを
有し、タレット軸２０のタレットヘッド１０に近い側の
部分を支持しており、タレットヘッド１０側が大径側と
されている。内輪３８の外周面および外輪４０の内周面
はそれぞれテーパ面とされ、タレットヘッド１０側ほ
ど、径が大きくなる向きに設けられているのである。内
輪３８はタレット軸２０に圧入されており、外輪４０
は、ハウジング３０に設けられた環状溝４４に、軸方向
においてスペーサ４６を挟んで圧入されている。外輪４
０は、環状溝４４の軸方向において隔たった２つの溝側
面に挟まれてハウジング３０に対して軸方向に移動不能
であるが、第一ベアリング３４は、タレットヘッド１０
側を大径側とされるとともに、内輪３８はハウジング３
０によって軸方向の移動を規制されていないため、内輪
３８およびテーパローラ４２は、外輪４０に対して、タ
レットヘッド１０側へ移動可能である。

【００１０】第二ベアリング３６は、内輪５４と外輪５
６と複数のテーパローラ５８とを有して、タレット軸２
０のタレットヘッド１０から遠い側の部分であって、第
一ベアリング３４により支持された部分より小径の小径
部６０を回転可能に支持しており、第二ベアリング３６
はタレットヘッド１０側とは反対側が大径側とされてい
る。内輪５４の外周面および外輪５６の内周面はそれぞ
れテーパ面とされ、タレットヘッド１０側とは反対側ほ
ど径が大きくなる向きに設けられているのである。内輪
５４は小径部６０に圧入され、外輪５６はハウジング３
０に軸方向に相対移動可能に嵌合されており、第二ベア
リング３６は、ハウジング３０により軸方向に相対移動
可能に支持されている。第二ベアリング３６は第一ベア
リング３４より小径とされている。第二ベアリング３６
は、第一ベアリング３４に対してタレットヘッド１０と
は反対側に設けられ、第二ベアリング３６と第一ベアリ
ング３４との距離は、タレットヘッド１０と第一ベアリ
ング３４との距離より大きく、第二ベアリング３６に半
径方向において加えられる負荷が第一ベアリング３４の
それより小さいからである。

【００１１】第二ベアリング３６の外輪５６は、ハウジ
ング３０との間に配設された皿ばね６６により、ハウジ
ング３０に対してタレットヘッド１０から遠ざかる向き
に付勢されている。本実施形態においては皿ばね６６が
付勢装置を構成しているのである。皿ばね６６の一端部
はハウジング３０により支持され、他端部は、円環状の
ばね受け６８を介して外輪５６に当接させられている。
タレット軸２０の前記小径部６０に設けられた雄ねじ部
７０には、ナット７２，７４が螺合され、内輪５４の小
径部６０への圧入位置の調節により、皿ばね６６の予荷
重が調整され、その予荷重の大きさによって、内輪５
４，外輪５６，テーパローラ５８間のネガティブクリア
ランスの大きさが決まる。また、タレットヘッド１０
が、第二ベアリング３６，タレット軸２０を介して皿ば
ね６６によりハウジング３０側へ付勢され、タレットヘ
ッド１０とハウジング３０とが、タレット軸２０の中心
軸線に直角な平面である当接面７６，７８同士で当接さ
せられる。皿ばね６６の付勢力はタレット軸２０から第
一ベアリング３４にも作用し、第一ベアリング３４のク
リアランスは０あるいは僅かにネガティブとされてい
る。当接面７６，７８同士が当接した状態におけるタレ
ット軸２０の位置がタレット軸２０の引込位置であり、
当接面７６，７８同士の当接によって皿ばね６６の付勢
によるタレット軸２０の移動限度が規定される。

【００１２】当接面７６，７８同士が当接した状態で
は、前記第一ベアリング３４の内輪３８と、ハウジング
３０に、内輪３８よりタレットヘッド１０側に設けられ
たダストシール８０との間に軸方向において隙間があ
り、内輪３８，テーパローラ４２が外輪４０に対してタ
レットヘッド１０側へ移動することが可能である。

【００１３】タレット軸２０には、ローラギヤ８４が同
軸にかつ一体的に設けられている。ローラギヤ８４は、
タレット軸２０に設けられ、前記小径部６０より径の大
きいローラ保持部８６と、ローラ保持部８６に保持され
た複数のカムフォロワたるローラ８８とを含む。複数の
ローラ８８は、ローラ保持部８６の外周面の、タレット
軸２０の中心軸線を中心として等角度を隔てた位置に、
タレット軸２０の中心軸線と直交する軸線まわりに回転
可能に取り付けられている。複数のローラ８８は、ロー
ラ保持部８６に放射状に取り付けられているのである。
なお、図１には、図の簡略化のために、ローラ８８が代
表的に２つのみ図示されている。

【００１４】ローラギヤ８４は、ローラギヤカム９０と
係合させられる。ローラギヤカム９０には軸９２が一体
的に設けられ、ハウジング３０により、タレット軸２０
の中心軸線と直角に立体交差する回転軸線のまわりに回
転可能に支持され、図示しない回転駆動源たる電動モー
タにより一定速度で回転させられる。ローラギヤカム９
０の外周面には、図示しないカムリブが設けられてい
る。カムリブは、両側のリブ面が、ローラギヤ８４の隣
接する２個のローラ８８の外周面のうち、カムリブに同
時に接触する部分が成すテーパに対応するテーパを成す
テーパリブである。カムリブは、ローラギヤカム９０の
回転軸線に直角な平面に対してリード角を有する傾斜部
と、リード角を有しない直角部とを含む。

【００１５】ローラギヤカム９０がローラギヤ８４と噛
み合わされて回転させられるとき、ローラギヤ８４は、
ローラ８８がカムリブの傾斜部と噛み合う状態では回転
させられ、直角部と噛み合う状態では停止させられる。
ローラギヤカム９０の傾斜部が設けられた部分が割出部
であり、直角部が設けられた部分が停留部である。本実
施形態では、ローラギヤカム９０の１回転により、ロー
ラギヤ８４が１間欠回転角度ないし１割出角度、すなわ
ち３６０度を工具保持部１２の数で除することにより得
られる角度ずつ、間欠回転させられる。本実施形態で
は、ローラギヤ８４，ローラギヤカム９０，電動モータ
を含んで回転駆動装置９４が構成されている。

【００１６】タレット軸２０にはまた、端面カム１００
が一体的に設けられている。前記ローラギヤ８４のロー
ラ保持部８６の、タレット軸２０の前記小径部６０から
半径方向外向きに突出した端面であって、タレットヘッ
ド１０とは反対側の端面がカム面１０２とされている。
タレット軸２０の軸線に直角な端面がカム面１０２とさ
れているのであり、タレット軸２０のカム面１０２が設
けられた部分が端面カム１００を構成し、端面カム１０
０はタレット軸２０の回転により回転させられる。ハウ
ジング３０には、ローラ１０４が、タレット軸２０の中
心軸線と直角に立体交差する回転軸線まわりに回転可能
に設けられ、端面カム１００と係合するカムフォロワを
構成している。ローラ１０４は、ハウジング３０に回転
可能であるが、位置を固定して設けられているのであ
る。

【００１７】カム面１０２には、図２に展開して示すよ
うに、タレットヘッド１０の複数の工具保持部１２と同
じ数の凹部１０６が等角度間隔に設けられており、ロー
ラ１０４は、凹部１０６に嵌入した状態において、皿ば
ね６６の付勢により、当接面７６，７８同士が当接する
ことを許容する。ローラ１０４が凹部１０６に嵌入した
状態において、タレット軸２０は引込位置に位置するの
であり、この際、ローラ１０４は凹部１０６に嵌入する
が、凹部１０６の底面には当たらない。そして、タレッ
ト軸２０の回転により端面カム１００が回転させられ、
ローラ１０４が凹部１０６から抜け出させられて、カム
面１０２の凹部１０６が形成されていない部分である駆
動面１１０に係合すれば、タレット軸２０は、皿ばね６
６の付勢力に抗してタレットヘッド１０側へ移動させら
れ、当接面７６が当接面７８から離間させられる。当接
面７６，７８が離間した状態におけるタレット軸２０の
位置が突出位置である。タレット軸２０の移動距離は、
当接面７６，７８同士を離間させるに足る大きさであれ
ばよく、僅かであり、ローラ１０４の凹部１０６への嵌
入量は僅かである。なお、図２においては、図示および
理解を容易にするために、凹部１０６の深さは実際より
大きく図示されている。また、複数の凹部１０６は、複
数の加工工具１４の一つが使用位置に位置決めされ、タ
レット軸２０の回転が停止させられた状態において、ロ
ーラ１０４が凹部１０６に嵌入し、タレット軸２０を引
込位置に位置させ、当接面７６，７８同士が当接した状
態となる位相で形成されている。本実施形態において
は、端面カム１００，ローラ１０４を含んで軸方向移動
装置たるカム装置１１２が構成されている。

【００１８】次に作動を説明する。加工時には、タレッ
ト装置は図示しない移動装置によって移動させられ、使
用位置に位置決めされた加工工具１４によって図示しな
いワークピースに加工を施す。加工時には、複数の加工
工具１４の一つが使用位置に位置決めされ、タレット軸
２０は引込位置に位置して当接面７６，７８同士が当接
させられるとともに、回転駆動装置９４を構成するロー
ラギヤ８４とローラギヤカム９０との係合により、加工
に使用される加工工具１４が使用位置に位置する回転位
置に保持された状態にある。

【００１９】加工に用いる加工工具１４を別の加工工具
１４に交替させる際には、ローラギヤカム９０が電動モ
ータによって一定速度で回転させられる。それによりロ
ーラギヤ８４が回転させられれば、タレット軸２０が回
転させられるとともに、端面カム１００が回転させら
れ、ローラ１０４が凹部１０６から駆動面１１０に乗り
上げてタレット軸２０を押し、タレット軸２０を皿ばね
６６の付勢力に抗して引込位置から突出位置へ移動させ
る。タレット軸２０の移動は、第一ベアリング３４の内
輪３８およびテーパローラ４２が外輪４０およびハウジ
ング３０に対して、タレットヘッド１０側へ移動させら
れるとともに、第二ベアリング３６全体が皿ばね６６の
付勢力に抗してハウジング３０に対して移動させられる
ことにより許容される。タレット軸２０は軸受装置３２
によって回転可能に支持されたままの状態で移動させら
れ、当接面７６が当接面７８から離間させられる。な
お、このタレット軸２０の移動に伴って、ローラギヤ８
４とローラギヤカム９０との係合位置も変わるため、ロ
ーラギヤカム９０のリブがそのことを考慮した形状とさ
れることが望ましい。ただし、上記係合位置の変化は僅
かであるため上記考慮は省略してもよい。

【００２０】複数の加工工具１４の１つが使用位置に位
置決めされ、タレット軸２０が回転を停止させられた状
態では、タレット軸２０は引込位置にある。そのため、
この状態からローラギヤカム９０が回転させられれば、
図３に示すように、ローラギヤ８４が回転を開始させら
れ、タレット軸２０が回転を開始させられた後、ローラ
１０４がカム面１０２の駆動面１１０に乗り上げてタレ
ット軸２０が引込位置から突出位置へ移動させられ、当
接面７６，７８が離間した状態が得られ、その状態から
更にタレット軸２０が回転させられてタレットヘッド１
０が回転させられる。この間、ローラ１０４は、カム面
１０２の駆動面１１０に係合した状態を保ち、回転しつ
つ駆動面１１０に対して移動する。タレットヘッド１０
の１割出角度の回転の初期においてタレット軸２０が引
込位置から突出位置へ移動させられ、回転の大半におい
て当接面７６，７８が離間した状態とされ、タレットヘ
ッド１０がスムーズに回転させられる。そして、タレッ
トヘッド１０の１割出角度の回転の末期においてローラ
１０４が凹部１０６に嵌入し、タレット軸２０の引込位
置への移動を許容し、タレット軸２０が皿ばね６６の付
勢により引込位置へ移動させられ、当接面７６，７８同
士が当接させられる。タレット軸２０は、タレットヘッ
ド１０が１割出角度、回転させられる毎に突出位置と引
込位置との間を往復移動させられ、タレットヘッド１０
が所定回数、間欠回転させられることにより、次に加工
に使用される加工工具１４が使用位置に位置決めされ
る。位置決め後、ローラギヤカム９０は回転を停止させ
られ、ローラギヤ８４はローラ８８がカムリブの直角部
に係合した状態で停止しており、タレット軸２０の回転
位置は、ローラギヤ８４とローラギヤカム９０との係合
により保持され、加工に使用される加工工具１４が使用
位置に位置する状態に保たれる。加工時にタレットヘッ
ド１０に加えられるタレット軸２０の軸線まわりの負荷
は、ローラギヤカム９０により受けられる。

【００２１】また、タレット軸２０が回転を停止させら
れ、加工工具１４が使用位置に位置決めされた状態で
は、当接面７６，７８同士が当接した状態となる。その
ため、加工時に加工工具１４を介してタレットヘッド１
０に加えられる負荷であって、軸方向の成分を有する負
荷が、当接面７６，７８同士の当接を介してハウジング
３０により剛性高く受けられ、半径方向の負荷は、一部
が第一，第二ベアリング３４，３６によって受けられる
とともに、一部が当接面７６，７８間の摩擦力に基づい
てハウジング３０により受けられ、タレットヘッド１０
はハウジング３０により静剛性および動剛性高く支持さ
れ、ワークピースに精度良く加工が施されるとともに、
能率良く加工が行われる。

【００２２】上記実施形態において第二ベアリング３６
は第一ベアリング３４より小さいものとされていたが、
第一ベアリング３４と同様に大きいものとするととも
に、皿ばね６６のばね力を大きくし、当接面７６，７８
間により大きい摩擦力および当接力が得られるようにし
てもよい。

【００２３】あるいは、第二テーパローラベアリングの
外輪を付勢する付勢装置に加えて別の付勢装置を設け、
当接面７６，７８に作用する力を、第二テーパローラベ
アリングの外輪を付勢する付勢装置のみにより得られる
力より大きくするようにしてもよい。また、上記実施形
態においてタレット軸２０は、１回の間欠回転の回転開
始時と回転終了時とにそれぞれ、軸方向に移動させられ
るようにされていたが、タレット軸２０の回転と軸方向
移動とが全く異なる時期に行われるようにしてもよい。
それらの例を図４および図５に基づいて説明する。その
他の構成は上記実施形態と同じであり、同じ作用を為す
構成要素には同一の符号を付して対応関係を示し、説明
を省略する。

【００２４】タレット軸２０の雄ねじ部７０が設けられ
た端面には、雄ねじ部７０より小径の段付きの突部１４
０が突設され、ばね受け１４２が肩面１４３に当接する
まで嵌合されるとともに、固定手段の一種であるボルト
１４４によってタレット軸２０に固定されている。ばね
受け１４２とハウジング３０の後端面との間に複数の皿
ばね１４６が配設され、タレット軸２０を、第二ベアリ
ング３６を介することなく、引込方向（タレット軸２０
が突出位置から引込位置へ移動する方向）へ付勢する付
勢装置を構成している。皿ばね１４６の付勢力は、皿ば
ね６６より大きく、タレット軸２０には、複数の皿ばね
１４６により、当接面７６が当接面７８に接近する向き
の力が作用し、当接面７６，７８が互いに当接させられ
たとき、より大きい摩擦力が得られるとともに、第一ベ
アリング３４に作用する引込方向の力を大きくすること
ができ、第一ベアリング３４の内輪３８，テーパローラ
４２，外輪４０間のクリアランスがネガティブクリアラ
ンスとされている。本実施形態において、第二ベアリン
グ３６の外輪５８を付勢する皿ばね６６は、主として、
第二ベアリング３６のネガティブクリアランスの大きさ
を決める役割を果たす。

【００２５】ハウジング３０には、レバー１５０の一端
部が、軸１５２により、タレット軸２０の中心軸線と直
角に立体交差する回動軸線のまわりに回動可能に支持さ
れている。レバー１５０の他端部には、カムフォロワた
るカムローラ１５４が、レバー１５０の回動軸線に平行
な回転軸線のまわりに回転可能に取り付けられ、ローラ
ギヤカム９０と一体的に設けられた溝カム１５６のカム
溝１５８に回転可能に、かつカム溝１５８の幅方向にお
いて隙間なく嵌合されている。また、レバー１５０のハ
ウジング３０により支持された部分と、カムローラ１５
４が取り付けられた部分との間であって、軸１５２に近
接した位置に、作用回転体たるボール１６０が軸受１６
２を介して回転可能に保持されており、タレット軸２０
の中心軸線と直交する肩面１６４と係合する。ボール１
６０は、レバー１５０の回動軸線に平行な回転軸線のま
わりに回転可能であることは勿論、あらゆる回転軸線の
まわりに回転可能である。本実施形態においては、これ
らレバー１５０，カムローラ１５４，溝カム１５６，ボ
ール１６０を含んで軸方向移動装置１６６が構成されて
いる。

【００２６】カム溝１５８は、ローラギヤカム９０の回
転軸線に直角な端面に形成されている。カム溝１５８
は、ローラギヤカム９０の回転軸線からの距離が互いに
異なる２つの円弧部１７０，１７２と、それら円弧部１
７０，１７２を滑らかにつなぐ傾斜部１７４，１７６と
を有し、カムローラ１５４が円弧部１７０，１７２に係
合する状態では、レバー１５０が停止させられ、傾斜部
１７４，１７６に係合する状態では、レバー１５０が回
動させられる。

【００２７】溝カム１５６は、本実施形態では、ローラ
ギヤカム９０の回転により、図４において矢印で示す方
向に回転させられ、レバー１５０を回動，停止させ、タ
レット軸２０を軸方向に移動，停止させる。カムローラ
１５４が、ローラギヤカム９０の回転軸線からの距離が
大きい円弧部１７０に係合する状態では、タレット軸２
０は引込位置に位置し、レバー１５０は非作用位置にあ
って、ボール１６０は肩面１６４から極く僅かに離れて
いる。その状態からカムローラ１５４が傾斜部１７４に
係合し、ローラギヤカム９０の回転軸線からの距離が小
さい円弧部１７２に向かってカム溝１５８内を相対的に
移動するとき、レバー１５０が図４においては時計方向
へ回動させられ、ボール１６０が肩面１６４に係合して
タレット軸２０を押し、皿ばね６６，１４６の付勢力に
抗して突出位置へ移動させる。そして、カムローラ１５
４が円弧部１７２に係合する状態では、レバー１５０
は、ボール１６０がタレット軸２０を押す作用位置へ回
動した状態に保たれ、タレット軸２０は突出位置に位置
する状態に保たれる。その後、カムローラ１５４が傾斜
部１７６に係合し、円弧部１７０に向かって相対的に移
動させられるとき、レバー１５０が図４においては反時
計方向へ非作用位置に向かって回動させられ、ボール１
６０が肩面１６４から離れる向きに移動させられてタレ
ット２０の引込位置への移動を許容し、タレット軸２０
は皿ばね６６，１４６の付勢によって突出位置から引込
位置へ移動させられる。円弧部１７０，傾斜部１７４，
１７６は短く、カム溝１５８は、ローラギヤカム９０が
ローラギヤ８４を回転させることなく回転している間
に、カムローラ１５４が傾斜部１７６，円弧部１７０，
傾斜部１７４を移動し、タレット軸２０を引込位置と突
出位置との間で移動させる長さおよび位相で形成されて
おり、ローラギヤカム９０がローラギヤ８４を回転させ
ているすべての期間、カムローラ１５４は円弧部１７２
に係合し、タレット軸２０は突出位置に保たれる。本実
施形態では、溝カム１５６は、タレット軸２０とは別体
に設けられており、タレット軸２０の回転によらずに回
転させられ、タレット軸２０が回転していない状態にお
いて軸方向に移動させるようにすることができる。ま
た、本実施形態では、円弧部１７０が、円弧部１７２よ
り、ローラギヤカム９０の回転軸線に遠い側に外れた部
分を構成し、傾斜部１７４，１７６が円弧部１７０，１
７２の各両端を滑らかにつなぐつなぎ部を構成してい
る。

【００２８】加工に使用する加工工具１４の交替時に
は、ローラギヤカム９０が電動モータによって一定速度
で回転させられる。そして、図５に示すように、まず、
ローラギヤ８４がローラギヤカム９０によって回転させ
られていない状態において、カムローラ１５４と傾斜部
１７４との係合によりタレット軸２０が皿ばね６６，１
４６の付勢力に抗して引込位置から突出位置へ移動させ
られ、移動後、ローラギヤ８４が回転させられてタレッ
ト軸２０が回転させられる。この回転時には、カムロー
ラ１５４は円弧部１７２に係合しており、タレット軸２
０は突出位置に保たれて当接面７６，７８同士は離れて
おり、タレットヘッド１０はスムーズに回転させられ
る。タレット軸２０の１割出角度の回転後、カムローラ
１５４が傾斜部１７６に係合する状態となり、タレット
軸２０が皿ばね６６，１４６の付勢により、突出位置か
ら引込位置へ移動させられ、当接面７６，７８同士が当
接させられる。タレットヘッド１０が回転しているすべ
ての期間、当接面７６，７８は離間させられているので
ある。

【００２９】皿ばね１４６を設けることにより当接面７
６，７８間の当接力および摩擦力が増大させられ、タレ
ットヘッド１０に加えられる軸方向の成分を有する負荷
がハウジング３０によって一層強固に受けられるととも
に、クリアランスがネガティブに調節された第一ベアリ
ング３４により、半径方向の負荷がより強固に受けら
れ、剛性の高いタレット装置が得られる。当接面７６，
７８間の摩擦力が大きくされても、タレット軸２０は当
接面７６，７８が離間した状態で回転させられるため、
タレットヘッド１０の回転が妨げられることがなく、ロ
ーラギヤカム９０が１回転させられる毎に、タレットヘ
ッド１０が精度良く、１割出角度回転させられる。ま
た、レバー１５０の回動軸線からカムローラ１５４の回
転軸線までの距離が、レバー１５０の回動軸線からボー
ル１６０の球心までの距離より大きくされており、ボー
ル１６０がタレット軸２０を押すのに十分な大きさの力
が得られ、タレット軸２０を皿ばね６６，１４６の付勢
力に抗して移動させることが容易である。

【００３０】なお、図４および図５に示す実施形態にお
いて、作用回転体としてボール１６０に代えてローラを
用いてもよい。その場合、ローラは、レバーに、レバー
の回動軸線に平行な回転軸線のまわりに回転可能に取り
付ける。

【００３１】また、上記実施形態において、タレットヘ
ッド１０に複数の工具保持部１２が等角度間隔に設けら
れていたが、不等角度間隔に設けてもよい。

【００３２】さらに、付勢装置に代えて、タレット軸を
突出位置から引込位置へ機械的に引き込む引込装置を設
け、回転ヘッドと本体部材との各当接面同士を互いに当
接した状態に保つようにしてもよい。これら付勢装置お
よび引込装置は、当接状態維持装置を構成していると考
えることができる。

【００３３】また、本発明は、ワークテーブル装置にも
適用することができる。ワークテーブル装置は、例え
ば、上記各実施形態において、タレットヘッド１０に代
えて回転ヘッドを設け、回転ヘッドの、タレット軸２０
に代えて設けられる回転軸とは反対側の面にワークピー
スを固定するワーク固定部を設けることにより得られ、
図示および説明は省略する。

【００３４】以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細
に説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は、前記
〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効
果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識
に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態であるタレット装置を示す正
面断面図である。

【図２】上記タレット装置を構成する端面カムのカム面
を示す展開図である。

【図３】上記タレット装置のタレット軸の回転と軸方向
移動とのタイミングを説明する図である。

【図４】本発明の別の実施形態であるタレット装置を示
す正面断面図である。

【図５】図４に示すタレット装置のタレット軸の回転と
軸方向移動とのタイミングを説明する図である。

【符号の説明】

１０：タレットヘッド １２：工具保持部 １４：
加工工具 ２０：タレット軸 ３０：ハウジング
３２：軸受装置 ３４：第一テーパローラベアリン
グ ３６：第二テーパローラベアリング ３８：内
輪 ４０：外輪 ４２：テーパローラ ５４：内
輪 ５６：外輪 ５８：テーパローラ ６６：皿
ばね ７６，７８：当接面 ８４：ローラギヤ
８８：ローラ ９０：ローラギヤカム ９２：電動
モータ ９４：回転駆動装置 １００：端面カム １０２：カム面 １０４：ロー
ラ １１２：カム装置 １５０：レバー １５
４：カムローラ １５６：溝カム １５８：カム溝
１６０：ボール １６４：肩面 １６６：軸方
向移動装置 １７０，１７２：円弧部 １７４，１
７６：傾斜部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩谷 康元 愛知県知立市山町茶碓山19番地 富士機械 製造株式会社内 (72)発明者 勅使 延幸 愛知県知立市山町茶碓山19番地 富士機械 製造株式会社内 Ｆターム(参考） 3C028 DD01 EE01 3C046 NN13 NN15

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転ヘッドと、 その回転ヘッドから延び出た回転軸と、 その回転軸を軸受装置を介して回転可能に支持する本体
   部材と、 前記回転軸を所定角度ずつ回転させ、その回転位置に保
   持する回転駆動装置と、 前記回転軸を前記本体部材に対して、軸方向に、引込位
   置と突出位置とに相対移動させる軸方向移動装置とを含
   む割出装置であって、 前記回転ヘッドと前記本体部材とが、前記回転軸の引込
   位置において、それぞれ回転軸の軸線に直角な平面であ
   る当接面同士で当接することを特徴とする割出装置。
2. 【請求項２】 前記回転駆動装置が、 前記回転軸に同軸かつ一体的に設けられたローラギヤ
   と、 前記本体部材に、前記回転軸の中心軸線と直角に立体交
   差する回転軸線のまわりに回転可能に支持され、前記ロ
   ーラギヤと係合し、自身の一定速度の回転を前記ローラ
   ギヤの間欠回転に変えるローラギヤカムと、 そのローラギヤカムを回転させる回転駆動源とを含むこ
   とを特徴とする請求項１に記載の割出装置。
3. 【請求項３】 前記回転ヘッドが、外周部に複数の工具
   保持部を有するタレットヘッドであることを特徴とする
   請求項１または２に記載の割出装置。
4. 【請求項４】 前記軸受装置が、 内輪と外輪と複数のテーパローラとを有して前記回転軸
   の前記回転ヘッドに近い部分を支持し、回転ヘッド側が
   大径側である第一テーパローラベアリングと、 内輪と外輪と複数のテーパローラとを有して前記回転軸
   の前記回転ヘッドから遠い部分を支持し、回転ヘッド側
   とは反対側が大径側であり、かつ、前記外輪が前記本体
   部材により軸方向に相対移動可能に支持された第二テー
   パローラベアリングと、 その第二テーパローラベリングの前記外輪を前記本体部
   材に対して前記回転ヘッドから遠ざかる向きに付勢する
   付勢装置とを含むことを特徴とする請求項１ないし３の
   いずれか１つに記載の割出装置。
5. 【請求項５】 前記軸方向移動装置が、 前記回転軸と一体的に設けられ、回転軸の軸線に直角な
   端面がカム面とされた端面カムと、 前記本体部材に固定され、前記端面カムと係合するカム
   フォロワとを含み、端面カムの回転軸と一体的な回転に
   基づいて回転軸を軸方向に移動させるカム装置であるこ
   とを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載
   の割出装置。
6. 【請求項６】 前記軸方向移動装置が、 前記ローラギヤカムと共に回転し、ローラギヤカムの回
   転軸線のまわりに形成されたカム面を備え、そのカム面
   が、回転軸線を中心とする円弧部と、その円弧部より回
   転軸線に近い側と遠い側とのいずれか一方に外れた部分
   と、その外れた部分の両端と前記円弧部の両端とを滑ら
   かにつなぐつなぎ部とを有する回転カムと、 前記本体部材に、前記回転軸の中心軸線と直角に立体交
   差する回動軸線のまわりに回動可能に支持されたレバー
   と、 そのレバーの前記回動軸線から離れた部分に設けられ、
   前記回転カムと係合するカムフォロワと、 前記レバーの前記回動軸線から離れた部分に設けられ、
   前記回転軸の中心軸線と直交する肩面と係合する作用部
   とを含み、前記カム面の前記円弧部から外れた部分が前
   記カムフォロワに対応する状態では前記回転軸が前記引
   込位置へ移動することを許容し、前記回転カムの回転に
   伴う前記つなぎ部と前記カムフォロワとの係合により前
   記レバーを回動させ、前記作用部と前記肩面との係合を
   介して前記回転軸を軸方向に移動させ、前記円弧部と前
   記カムフォロワとの係合により回転軸を前記突出位置に
   保つことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つ
   に記載の割出装置。