JP2002301607A - タレット工具台 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大がかりなカップリング駆動機構を必要とせ
ずに、高精度の加工が行え、かつ回転工具の高速割出が
行えるものとする。 【解決手段】 固定フレーム２と、先端にタレット３を
有する中空の旋回軸４と、その中に挿通された中空の不
旋回軸６と、この軸６の先端に設けられて工具駆動軸８
を支持する不旋回部材７とを有する。不旋回軸６内に駆
動伝達軸９が挿通され、伝達機構１０を介して駆動伝達
軸９から工具駆動軸８に回転が伝達される。不旋回部材
５の外周に周方向に沿ってガイド１５が設けられる。ガ
イド１５は、タレット３に装着された回転工具１６のタ
レット３の旋回に伴う移動を、回転角度を一定角度に保
持しながら案内する。タレット３と固定フレーム２との
間に噛合カップリング１４を設ける。この噛合カップリ
ング１４は、第１〜第３の継手歯１１〜１３を有する３
ピースカップリングとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、回転工具を備え
たタレット工具台に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、タ
レット旋盤において、図６に示すように、タレット４０
の複数の工具ステーションにミリングヘッド等の回転工
具４１を設置したものがある。これら回転工具４１の回
転駆動は、タレット中心に設けた１本の駆動伝達軸４４
から、加工位置Ｐに割り出された回転工具４１に、タレ
ット半径方向の工具駆動軸４３を介して回転伝達を行う
ようにしている。工具駆動軸４３と回転工具４１の回転
入力部４１ａとの間には、工具駆動軸４３の軸方向移動
で係脱する噛み合い式のクラッチを４２が設けてあり、
加工位置Ｐに割り出された任意の回転工具４１に対して
駆動の入切を行う。工具駆動軸４３は、スプライン軸と
して傘歯車４５から軸方向移動にかかわらずに回転伝達
を可能としてあり、シリンダ４６で進退させる。

【０００３】しかし、上記の構成では、回転工具４１を
加工位置Ｐへ割り出して駆動するためには、タレット４
０の回転後に工具駆動軸４３の移動によるクラッチ４２
の入動作が必要となる。また、加工後にタレット４０を
回転させるときにも、クラッチ４２の切動作が必要とな
る。そのため、これらのクラッチ入切動作分だけタレッ
ト４０の割出し時間が長くなると言う欠点がある。

【０００４】他の従来のタレット旋盤として、図５に示
すものがある。これは、タレット５０が旋回すると、回
転工具５１の回転入力部に形成された一文字状の凸部５
１ａが、不旋回部材５２の外周の溝５４に沿って回転を
阻止されながら滑るようにしたものである。回転工具５
１が割出位置まで移動すると、凸部５１は、不旋回部材
５２に支持される工具駆動軸（図示せず）の先端にその
まま滑り込み、回転工具５１と工具駆動軸とで連結され
る。工具駆動軸は、タレット中心に設けた駆動伝達軸５
３から、傘歯車５５，５６を介して駆動伝達される軸で
ある。この構成の場合、工具駆動軸と回転工具５１との
間に、クラッチが不要なノンクラッチ連結機構となるた
め、工具割出時間が短縮される。

【０００５】また、同従来例の旋盤は、タレット５０
を、旋回割出状態でクランプするための噛合カップリン
グ５７が設けられている。そのため、加工時にタレット
５０が旋回方向に変位を生じなくて、高加工精度が得ら
れる。カップリング５７は、タレット５０に設けられた
第１継手歯５８と、固定フレーム６０に設けられた第２
継手歯５９とでなる２ピースカップリングである。しか
し、タレット５０をクランプするための噛み合いカップ
リング５７が２ピースカップリングであるため、カップ
リング５７の係脱のためにはタレット５０を前後に移動
させる必要がある。このため、クランプのために移動さ
せる部分の重量が重く、カップリング５７の駆動機構が
大がかりなものとなる。

【０００６】この発明の目的は、大がかりなカップリン
グ駆動機構を必要とせずに、高精度の加工が行え、かつ
回転工具の高速割出が行えるタレット刃物台を提供する
ことである。この発明の他の目的は、全体構成のコンパ
クト化を図ることである。この発明のさらに他の目的
は、工具駆動軸を支持する不旋回部材を、より振動等に
耐えられるようにし、より高精度な加工を可能とするこ
とである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明のタレット工具
台は、固定フレームと、この固定フレームに対して旋回
自在に設けられ先端にタレットを有する中空の旋回軸
と、この旋回軸に挿通され、先端に、工具駆動軸を支持
する不旋回部材を有する中空の不旋回軸と、この不旋回
軸内に挿通され、前記工具駆動軸に回転を伝達する駆動
伝達軸と、前記不旋回部材の外周に設けられ、前記タレ
ットに装着された回転工具タレットの旋回に伴う移動
を、回転角度を一定角度に保持しながら案内するガイド
とを備える。前記タレットと固定フレームとの間に噛合
カップリングを設け、この噛合カップリングは、前記タ
レットの後部に設けられた第１継手歯と、前記固定フレ
ームに設けられた第２継手歯と、これら第１，第２継手
歯の両方に係脱自在な第３継手歯とを有するものとす
る。この構成によると、タレットが旋回する間、回転工
具はガイドに案内されて回転角度が一定角度に保持さ
れ、回転工具が割出位置に来ると、回転工具が駆動伝達
軸に連結状態となり、駆動伝達軸の回転を伝達可能にな
る。このように、タレットが旋回することによって回転
工具と駆動伝達軸との連結がなされ、ノンクラッチ形式
で連結されるため、クラッチの係脱動作時間が不要で、
回転工具の高速割出が行える。また、タレットを旋回割
出した後に、噛合カップリングを噛み合い状態とするこ
とにより、タレットが固定フレームにクランプ状態とな
る。そのため、タレットの旋回方向の剛性が確保され
る。噛合カップリングは、タレットに設けられた第１継
手歯と、固定フレームに設けられた第２継手歯と、これ
ら第１，第２継手歯の両方に係脱自在な第３継手歯と備
えた３ピースカップリングであるため、タレットを前後
移動させずに、第３継手歯を進退させるだけで、噛み合
いの係脱が行える。そのため、噛合カップリングの係脱
駆動機構が大がかりとならず、またタレットの前後移動
が不要で、タレットの前後方向に対する剛性も確保し易
い。このため、加工精度がより一層向上する。

【０００８】この発明において、前記第３継手歯は、前
記旋回軸と固定フレームとの間に進退自在に設けられた
ピストンの前方に設けられたものであっても良い。この
ようにピストンの前方に第３継手歯を設けることによ
り、噛合カップリングおよびその係脱機構の構造がコン
パクトなものとなる。

【０００９】この発明において、前記固定フレームと前
記不旋回軸とを連結する連結部材を設けても良い。これ
により、不旋回部材を、より転動等に耐えられるように
固定することができ、より一層加工精度が向上する。

【００１０】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１ない
し図４と共に説明する。このタレット刃物台１は、固定
フレーム２と、固定フレーム２に対して旋回自在に設け
られて先端にタレット３を有する中空の旋回軸４と、こ
の旋回軸４に挿通された中空の不旋回軸６と、この不旋
回軸６の先端に設けられて工具駆動軸８を支持する不旋
回部材７とを有する。不旋回軸６内に駆動伝達軸９が挿
通され、伝達機構１０を介して駆動伝達軸９から工具駆
動軸８に回転が伝達される。タレット３は、正面形状が
多角形のドラム状のものであり、各平面状の周面部分か
らなる工具ステーションにバイト等の各種の工具が装着
される。このうち、幾つかの工具ステーションに、ミリ
ングヘッドまたはドリルヘッド等の回転工具１６が装着
される。

【００１１】不旋回部材５の外周に周方向に沿ってガイ
ド１５が設けられ、ガイド１５は、タレット３に装着さ
れた回転工具１６のタレット３の旋回に伴う移動を、回
転角度を一定角度に保持しながら案内する。タレット３
と固定フレーム２との間には噛合カップリング１４が設
けてある。この噛合カップリング１４は、３ピースカッ
プリングであり、タレット３の後部に設けられた第１継
手歯１１と、固定フレーム２に設けられた第２継手歯１
２と、これら第１，第２継手歯１１，１２の両方に係脱
自在な第３継手歯１３とを有する。第３継手歯１３は、
係脱駆動源２０により前後に進退駆動される。

【００１２】固定フレーム２は、支持台３２に固定状態
に設置されている。不旋回軸６は、後端で固定フレーム
２に対して連結部材１８，１９で連結されている。連結
部材１８，１９は、それぞれボルトおよび位置決めピン
からなる。タレット３は、旋回軸４の部分において、不
旋回軸６の外周に軸受２２を介して回転自在に支持され
ている。タレット３は後部の外周にリング歯車等のギヤ
部２３を有し、タレット割出用モータ（図示せず）によ
り駆動されるタレット駆動軸２４に設けられたギヤ２５
が、タレット３のギヤ部２３に噛み合っている。

【００１３】噛合カップリング１４の第１継手歯１１お
よび第２継手歯１２は、互いに同心のリング状に設けら
れ、同じ軸方向位置で後ろ向きに設けられている。これ
ら継手歯１１，１２は、噛み合い歯が円周方向に並んで
形成されたものであり、各歯の円周方向の断面形状は、
例えば台形状に形成されている。第３継手歯１３は、第
１および第２の継手歯１１，１２の両方に噛み合う径方
向幅を有するリング状の部材である。

【００１４】噛合カップリング１４の係脱駆動源２０
は、固定フレーム２に内蔵された油圧シリンダ等の流体
圧シリンダからなり、前後移動自在なピストン２１を有
している。噛合カップリング１４の第３継手歯１３は、
ピストン２１の前方に設けられている。ピストン２１は
リング状の部材であり、固定フレーム２の段付き円筒面
状の内周面部に進退自在に嵌合している。ピストン２１
に流体圧を作用させる前後の流体圧室３３ａ，３３ｂ
は、ピストン２１の外周側において固定フレーム２に設
けられ、それぞれ流体路３４ａ，３４ｂ（図２参照）に
連通している。

【００１５】図１おいて、駆動伝達軸９は、回転工具１
６を回転駆動する軸であり、後端でモータ等の工具回転
駆動源に伝達機構（図示せず）を介して接続されてい
る。駆動伝達軸９は後部が軸受２６を介して支持台３２
に支持され、前部が軸受２７により不旋回軸６に支持さ
れている。工具駆動軸８は、所定位置で軸受２８，２９
により不旋回部材７に回転自在に支持され、タレット３
の半径方向に沿って延びている。駆動伝達軸９から工具
駆動軸８に回転伝達する伝達機構１０は、両軸９，８に
それぞれ設けられて互いに噛み合う一対の傘歯車３０，
３１からなる。

【００１６】回転工具１６は、図３に示すように、タレ
ット３に取付けられる工具ホルダ１６ａ内に工具内伝達
機構３５を設け、その回転入力部３５ａをタレット３の
駆動伝達孔３６からタレット３内に突出させると共に、
工具内伝達機構３５の出力端に設けたチャック３５ｂに
ドリルぎり等の工具ビット１６ｂを取付けたものであ
る。図示の例では、工具内伝達機構３５は、１本の回転
軸３７からなり、その内端が前記回転入力部３５ａとな
る。工具内伝達機構３５は、工具ビット１６ｂをタレッ
ト軸心と平行に設ける場合は、傘歯車等を内蔵して回転
伝達方向を変えるようにする。

【００１７】図４に示すように、工具駆動軸８の先端面
には、直線溝状の凹部８ａが形成され、この凹部８ａに
噛み合う直線状の凸部３７ａが、回転工具１６の回転入
力部３５に形成されている。これら凹部８ａと凸部３７
ａとで、接続手段３８が構成される。工具駆動軸８は位
置固定であるが、接続手段３８の凹部８ａと凸部３７ａ
とは、その直線状の形状により、タレット３の回転方向
に係脱自在となっている。

【００１８】回転工具１６を案内するガイド１５（図
３）は、タレット３に装着された回転工具１６を、向き
を一定に保持しつつ、タレット３の旋回時に工具駆動軸
８まで案内する部材である。ガイド１５は、工具駆動軸
８に対応する円周方向の位置に、工具駆動軸８が介在す
る途切れ部１５ｂを有している。このガイド１５は、回
転工具１６の凸部３７ａを周方向に移動自在に係合させ
るガイド溝１５ａを外周に有する。詳しくは、ガイド１
５は、凸部３７ａを挟む隙間を開けて対向する２枚の円
板状の案内板３９で形成され、両案内板３９間の外周部
が上記ガイド溝１５ａとなる。案内板３９は、タレット
軸心を中心に配置されて、タレット軸心と垂直に固定さ
れている。これら案内板３９は、不旋回部材７が内部に
入る開口３９ａを中央に有し、上記途切れ部１５ｂが周
方向の１箇所に形成してある。

【００１９】上記構成の動作を説明する。タレット３に
取付けられた各回転工具１６は、工具駆動軸８の位置す
る加工位置Ｑに割り出されたときに、その回転入力部３
５ａの凸部３７ａが工具駆動軸８の凹部８ａと噛み合
い、駆動伝達軸９および工具回転軸８を介して工具回転
駆動源（図示せず）による回転駆動が可能とされる。こ
の場合に、凹部８ａと凸部３７ａとは直線状に形成され
ており、タレット３を回転させるだけで、所定位置に待
機する凹部８ａに回転工具１６の凸部３７ａが噛み合
う。回転工具１６の回転入力部３５ａは、タレット３を
回転させると工具駆動軸８から外れるが、ガイド１５で
凸部３７ａが挟み込み状態に案内されることにより、回
転角度が維持される。そのため、次に回転工具１６の回
転入力部３５ａの凸部３７ａが工具駆動軸８の凹部８ａ
と噛み合うときに、互いの方向が合致しており、噛み合
いが円滑かつ確実に行われる。

【００２０】このように、タレット３を回転させるだけ
で、回転工具１６が工具駆動軸８と連結されて直ちに駆
動可能な状態となる。したがって、タレット回転後のク
ラッチ動作の時間が不要で、タレット３の回転工具割出
時間が短縮される。

【００２１】つぎに、図２と共に、タレット３のカップ
リング１４によるクランプ動作を説明する。タレット３
を旋回させるときは、図２（Ｂ）に示すように、カップ
リング１４の第３継手歯１３は、ピストン３と共に後退
させ、第１および第２継手歯１１，１２から離れた状態
とする。タレット３の旋回が終わると、同図（Ａ）のよ
うに、カップリング１４の第３継手歯１３をピストン３
と共に前進させ、第１および第２継手歯１１，１２に噛
み合わせる。ピストン３は、前方の流体圧室３３ａに作
動流体を供給すると後退し、後方の流体圧室３３ｂに作
動流体を供給すると前進する。

【００２２】このように、噛み合い状態とすると、タレ
ット３に設けられた第１継手歯１１と、固定フレーム２
に設けられた第２継手歯１２とが、第３継手歯１３を介
して相互に固定されることになる。そのため、タレット
３は固定フレーム２に対して回転角度が固定され、加工
時に回転方向の剛性が得られて、高加工精度が得られ
る。カップリング１４は、３ピースカップリングとした
ため、噛み合いの係脱に際して、タレット３を前後移動
させる必要がなく、ピストン２１を進退させるだけで済
む。そのため、カップリング１４の係脱駆動源２０が、
大がかりなものとならず、コンパクトな構成となる。ま
た、タレット３は、前後に移動しないため、前後方向の
剛性が高く、これによっても高精度の加工が可能にな
る。

【００２３】なお、前記実施形態においては、工具駆動
軸８側に凹部８ａを、回転工具１６側に凸部３７ａを設
けたが、これとは逆に工具駆動軸８に凸部を、回転工具
１６の回転入力部に凹部を設けてもよい。この場合、回
転工具１６の凹部を方向維持状態に案内するガイドは、
その凹部に係合する１枚のガイド板で良い。

【００２４】

【発明の効果】この発明のタレット工具台は、回転工具
と工具駆動軸の係脱を、ノンクラッチ形式で行えるよう
にし、かつタレットと固定フレームとの間に設ける噛合
カップリングを３ピースカップリングとしたため、大が
かりなカップリング駆動機構を必要とせずに、高精度の
加工が行え、かつ回転工具の高速割出が行える。噛合カ
ップリングの第３継手歯を、旋回軸と固定フレームとの
間に進退自在に設けられたピストンの前方に設けた場合
は、全体構成のコンパクト化を図ることができる。固定
フレームと前記不旋回軸とを連結する連結部材を設けた
場合は、不旋回部材を、より転動等に耐えられるように
固定することができ、より一層加工精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態にかかるタレット工具台
の断面図である。

【図２】その噛合カップリングの動作説明図である。

【図３】同タレット工具台のタレットの破断正面図であ
る。

【図４】（Ａ）は同タレットの概略斜視図、（Ｂ）はそ
の工具駆動軸と回転工具との連結部の動作説明図であ
る。

【図５】従来例の断面図である。

【図６】（Ａ）は他の従来例の概略斜視図、（Ｂ）はそ
の工具駆動軸と回転工具との連結部の破断側面図であ
る。

【符号の説明】

２…固定フレーム ３…タレット ４…旋回軸 ６…不旋回軸 ７…不旋回部材 ８…工具駆動軸 ８ａ…凹部 ９…駆動伝達軸 １１…第１継手歯 １２…第２継手歯 １３…第３継手歯 １４…噛合カップリング １５…ガイド １５ｂ…途切れ部 １６…回転工具 １８，１９…連結部材 ２０…係脱駆動源 ２１…ピストン ３３ａ，３３ｂ…流体圧室 ３５…工具内伝達機構 ３５ａ…回転入力部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定フレームと、この固定フレームに対
   して旋回自在に設けられ先端にタレットを有する中空の
   旋回軸と、この旋回軸に挿通され、先端に、工具駆動軸
   を支持する不旋回部材を有する中空の不旋回軸と、この
   不旋回軸内に挿通され、前記工具駆動軸に回転を伝達す
   る駆動伝達軸と、前記不旋回部材の外周に設けられ、前
   記タレットに装着された回転工具タレットの旋回に伴う
   移動を、回転角度を一定角度に保持しながら案内するガ
   イドとを備え、前記タレットと固定フレームとの間に噛
   合カップリングを設け、この噛合カップリングは、前記
   タレットの後部に設けられた第１継手歯と、前記固定フ
   レームに設けられた第２継手歯と、これら第１，第２継
   手歯の両方に係脱自在な第３継手歯とを有するものとし
   たタレット工具台。
2. 【請求項２】 前記第３継手歯は、前記旋回軸と固定フ
   レームとの間に進退自在に設けられたピストンの前方に
   設けられる請求項１記載のタレット刃物台。
3. 【請求項３】 前記固定フレームと前記不旋回軸とを連
   結する連結部材を設けた請求項１または請求項２記載の
   タレット工具台。