JP2005212003A - 船舶用舵のテーパー穴の中ぐり加工機 - Google Patents

Abstract

【課題】 船舶用舵のテーパー穴の中ぐり加工機として、加工能率及び加工精度が高く、かつ小型で搬送可能なものを提供する。
【解決手段】 機台に脱着自在に据え付け可能なベース１５上に、前後方向にのびる主軸６２及び主軸の軸心部を前後方向にのびる刃具台半径方向送り軸を保持する主軸台６０を、左右、上下及び前後方向の各送りねじ機構を介して、左右、上下及び前後方向に移動可能に設置し、主軸の前端に、刃具台半径方向送り軸に半径方向に移動可能に伝動連結した刃具台７１を有するフェーシングヘッド７０を取付け、かつ前後方向の送りねじ機構の送りねじ２７及び刃具台半径方向送り軸を、中ぐりすべき船舶用舵のテーパー穴の数値情報に基づいた数値制御信号を入力する主軸台前後方向送りサーボモータ２６及び刃具台半径方向送りサーボモータ６３によって駆動する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、船舶用舵、特に大型船舶用の舵におけるテーパー穴（ピントル装着穴、ラダーストック装着穴）の中ぐり加工機に関するものである。

一般に、造船用の構成部材の加工は、加工機が据え付けてある加工場所に、クレーン類を介して加工用構成部材を搬送してセンタリングを目的とした位置決め作業を挟んで行われるが（例えば、非特許文献１参照）、大型船舶用舵のテーパー穴の中ぐり加工も同じ形態で行われている。

すなわち従来における大型船舶用の舵のテーパー穴の中ぐり加工は、加工場所の舵設置台に近接して据え付けた汎用の大型の横中ぐり盤のボーリングバーに、所望のテーパー穴に符合する勾配で軸方向にのびる手動式送りねじを介して軸方向に移動可能な刃具台（刃具ホルダー）を取り付け、クレーンを介して舵設置台上に搬送して設置した船舶用舵の中ぐりすべきテーパー穴と横中ぐり盤の間の位置決めを行った後、手動式送りねじの微小角度の回転を介して刃具台を軸方向に微動させては、ボーリングバーを回転駆動して、刃具台に保持した刃具を軸周りに１回転させるという方式で行っている。

しかしながら上記のような従来の中ぐり加工方式は、手動操作が主体であることから、舵のテーパー穴の中ぐり加工に時間がかかるとともに、テーパー穴の中ぐりが段状になり、この後仕上げ作業場で行うすり合わせ作業を含む手仕上げ作業に、多大の工数を必要としている。

また中ぐりすべきテーパー穴のテーパーや径が変わる毎に、刃具台及びボーリングバーを変える必要があるほか、船舶用舵が大重量であることから、舵設置台まで搬送して適正に設置する作業にも、相当の時間を要している。
下中邦彦編、「世界大百科事典（１３巻）」、平凡社、１９６８年５月、ｐ．６８２

この発明は、従来の舵のテーパー穴の中ぐり加工上の能率、精度の不満足な状況に鑑み、船舶用舵のテーパー穴の中ぐり加工機として、中ぐり加工の能率が高いとともに、手仕上げ作業の時間を大幅に削減又は解消することができるような高精度の中ぐりを行うことができ、かつ小型で搬送可能なものを提供することを課題としている。

この発明によれば、上記の課題は、特許請求の範囲の請求項１に記載のように、舵設置台に近接する機台に脱着可能に据え付け可能なベース上に、前後方向にのびる主軸及び主軸の軸心部を前後方向にのびる刃具台半径方向送り軸を保持する主軸台を、左右方向、上下方向及び前後方向の各送りねじ機構を介して、左右方向、上下方向及び前後方向に移動可能に設置し、主軸の前端に、刃具台半径方向送り軸に半径方向に移動可能に伝動連結した刃具台を有するフェーシングヘッドを取付け、前後方向送りねじ機構の送りねじ及び刃具台半径方向送り軸を、中ぐりすべきテーパー穴に関する数値情報に基づく数値制御信号によって駆動することを特徴とする船舶用舵のテーパー穴の横中ぐり加工機によって解決する。

この発明においては、請求項２に記載のように、主軸台の左右方向移動用の左右方向送りねじ機構には、通常の左右方向の平行移動用送りねじ機構とともに、上下にのびる揺動（旋回）軸の周りにおける左右方向の揺動用送りねじ機構を包含させることが望ましい。

この発明に係る横中ぐり加工機は、一般には、クレーンを介して、加工すべき船舶用舵を設置した舵設置台に近接する機台上に搬送して、ベースを該機台部に固定セットした状態において、送りねじ機構を介して、主軸台を左右や上下の方向に位置決め移動して、フェーシングヘッドを船舶用舵の中ぐりすべきテーパー穴に位置決めした後、中ぐりすべきテーパー穴に基づく数値制御信号によって、前後方向の送りねじ機構の送りねじ及び刃具台半径方向送り軸を駆動し、これにより主軸台、従ってフェーシングヘッドを前後方向に、刃具台を半径方向に移動しながら、すなわち刃具台、従って刃具を中ぐりすべきテーパー穴に対応する前後方向と半径方向の位置を占めるように移動しながら、主軸、従ってフェーシングヘッドを軸線周りに回転駆動することによって、テーパー穴の中ぐり加工を行う。

特許請求の範囲の請求項１に記載したこの発明の横中ぐり加工機によれば、中ぐりすべきテーパー穴に対応して、刃具の前後方向と半径方向の位置を自動的に数値制御するので、中ぐり加工を高能率でかつ精確に行うことができるとともに、一つのフェーシングヘッドでテーパーや径を異にする多種類のテーパー穴を中ぐりすることができるほか、刃具や刃具台或いはフェーシングユニットを交換することにより、広範囲にわたるテーパー穴の中ぐり加工のほか、テーパー穴の座ぐり加工や、Ｏリング嵌合溝加工なども行うことができる。

さらに請求項２に記載の左右方向の送りねじ手段に、左右方向の揺動用ねじ機構を包含する構成によれば、機台に対する固定セットに多少の誤差が生じても、機台に対する固定セット状態を調整することなく、主軸台、従ってフェーシングヘッドの船舶用舵の中ぐりすべきテーパー穴に対する方向決め（方向調整）を行うことができる。

以下図面に基づいて、この発明に係る横中ぐり加工機の好適な実施形態について説明する。

図示した形態においては、図５、図６に示すように舵設置台１３に設置したピントル装着用テーパー穴１１とラダーストック装着用テーパー穴１２を有する典型的な船舶用舵１０の両テーパー穴１１、１２間の凹所の下方部やラダーストック装着用テーパー穴１２の外側隣接部の下方部に設けた機台１４に、クランプボルト６とクランプ板１７を介して固定可能な方形のベース１５上に、方形の前後案内テーブル２１、方形の前後送りテーブル３０、方形の台盤４１付きコラム４０及び方形の主軸台取付け盤５０を介して、主軸台６０が設置してある。

ベース１５は、後端の右端部に固定の揺動用送りねじ受台２０に保持した、上下にのびるヒンジピン周りに回転自在な軸受（図示せず）を介して、左右方向の揺動用送りねじ機構を構成する左右揺動（方向調整）ハンドル１９付き揺動用送りねじ１８を、左右方向にのびる状態で支持している一方、その上に位置する前後案内テーブル２１には、後端部に、揺動用送りねじ１８とともに左右方向の揺動用送りねじ機構を構成する揺動用送りナット（図示せず）を上下にのびるヒンジピン周りに回転自在に保持する揺動用送りナット保持台２２が固定してあるとともに、前端部の左右方向の中央部に、べース１５に立設した揺動軸２３が軸受（図示せず）を介して係合させてあり、左右揺動ハンドル１９による揺動用送りねじ１８の回転を介して、揺動軸２３の周りに数度（例えば±２°）揺動させることにより、方向調整することができるようになっている。また前後案内テーブル２１は、周囲部に配置した複数の揺動ロック用のクランプシリンダ２４を介して、ベース１５に揺動不能に固定するようになっている。

さらに前後案内テーブル２１には、上面の左右の各側部に、前後方向にのびる前後ガイドレール２５が設けてあるとともに、上面の左右方向の中央部の後端に、主軸台６０の前後方向の数値制御駆動をつかさどる主軸台前後方向送りサーボモータ２６が、取付けフレーム（図示せず）を介して固定してあり、この主軸台前後方向送りサーボモータ２６からは、前方の揺動軸２３の係合部近傍まで、前後ガイドレール２５と平行に、前後方向の送りねじ機構を構成する前後送りねじ２７がのびている。

前後案内テーブル２１の上に位置する前後送りテーブル３０は、下面の左右の各側部に、前後案内テーブル２１の各前後ガイドレール２５にスライド係合する前後ガイドシュー３１を備えているとともに、下面の後端部の左右方向の中央部に、前後方向の送りねじ機構を構成する前後送りねじ２７係合の前後送りナット３２を備えており、主軸台前後方向送りサーボモータ２６を介した前後送りねじ２７の回転によって、前後案内テーブル２１上を前後に移動させることができるようになっている。

また前後送りテーブル３０には、上面の前端部と後部に、左右方向にのびる左右ガイドレール３３が設けてあるとともに、左右ガイドレール３３から等距離の中央部に、左右ガイドレール３３と平行に左右方向にのびる左右方向の送りねじ機構の左右調整ハンドル３５付き左右送りねじ３４が支持してある。

コラム４０の台盤４１は、下面の前後の端部に、前後送りテーブル３０の左右ガイドレール３３にスライド係合する左右ガイドシュー４２を備えているとともに、前後方向の中央部の右端部に、左右方向の送りねじ機構を構成する左右送りねじ３４係合の左右送りナット４３を備えており、左右調整ハンドル３５を介した左右送りねじ３４の回転によって、前後送りテーブル３０上を左右に移動させることができるようになっている一方、前端部の左右方向の中間部に、前後送りテーブル３０の前端部に固定したクランプボルト４４が貫通する横長のボルト穴４６を有するクランプ板４５を備えており、このクランプ板４５をクランプボルト４４を介して前後送りテーブル３０の前端部の対向部に固定することにより、前後送りテーブル３０と一体化するようになっている。

コラム４０には、左側面の前後方向の中央部に、上下方向の送りねじ機構を構成する、上端から台盤４１までのびる上下調整ハンドル４８付きの上下送りねじ４７が支持してある一方、左側面の前後の端部に、上下送りねじ４７と平行に上下にのびる上下ガイドレ−ル４９が設けてある。

主軸台取付け盤５０は、コラム４０の左側面隣接部をコラム４０に沿って垂直にのびる板状のブロックで、裏面の前後の端部に、コラム４０に設けた上下ガイドレール４９に係合する上下ガイドシュー５１を、前後方向の中央部に、上下方向の送りねじ機構を構成する上下送りねじ４７係合の上下送りナット５２を備えており、上下調整ハンドル４８による上下送りねじ４７の回転を介して、コラム４０の左側面部を、上下に移動可能になっている。また主軸台取付け盤５０は、前後の端面部の上下方向の中間部に、コラム４０の前後の端面部に固定したクランプボルト５３が貫通する縦長のボルト穴５５を有するクランプ板５４を備えており、このクランプ板５４をクランプボルト５３を介してコラム４０の対向部に固定することにより、コラム４０に上下に移動不能に固定するようにしてある。

主軸台取付け盤５０には、取付けフレーム５６、５７を介して、前後方向に水平にのびる主軸台６０とともに、主軸モータ６１及び刃具台の半径方向の数値制御駆動をつかさどる刃具台半径方向送りサーボモータ６３が取り付けてある。

主軸台６０は、主軸モータ６１からタイミングベルト機構（詳細は図示せず）を介して回転駆動される主軸６２と、主軸６２内を同心的にのびる、刃具台半径方向送りサーボモータ６３からタイミングベルト機構（詳細は図示せず）及び差動歯車装置６４を介して回転駆動される刃具台半径方向送り軸６５を保持しており、主軸６２の前端には、前端部に半径方向に移動可能な刃具台７１を有するフェーシングヘッド７０が一体的に回転可能に固定されている。

他方刃具台送り軸６５の前端は、図４に示すように、該前端に固定した平歯車７３、平歯車７３に係合する平歯車７４付きの傘歯車７５、傘歯車７５に係合する傘歯車７６付き送りねじ７７、送りねじ７７にねじ係合する送りナット７８付きスライダ７９を含む直交伝動機構を介して、刃具台７１に連結されており、刃具台送り軸６５の回転によって、刃具台７１を半径方向に移動させることができるようになっている。

この図示の形態は、舵設置台１３上に設置した船舶用舵１０のピントル装着用テーパー穴１１を中ぐり加工する際には、図５に示すように、両テーパー穴１１、１２間の凹所の下方に設けてある機台１４上に、クレーンを介して搬送して、ベース１５をクランプボルト１６、クランプ板１７を介して固定した後、必要に応じて、左右揺動ハンドル１９による前後案内テーブル２１の左右揺動とその後におけるクランプシリンダ２４による前後案内テーブル２１のベース１５に対する固定、左右調整ハンドル３５による台盤４１付きコラム４０の左右の移動とクランプボルト４４による前後送りテーブル３０に対する固定、上下調整ハンドル４８による主軸台取付け盤５０の上下の移動とクランプボルト５３によるコラム４０に対する固定を介して、主軸台６０、従ってフェーシングヘッド７０を、船舶用舵１０のピントル装着用テーパー穴１１に対して位置決めする。

この後主軸台前後方向送りサーボモータ２６、刃具台半径方向送りサーボモータ６３の数値制御信号による制御駆動を介して、刃具台７１、従って刃具７２を前後方向と半径方向に制御移動させながら、主軸モータ６１の駆動を介して、主軸６２、従って刃具７２を主軸６０の軸線周りに回転する。これによって、ピントル装着用テーパー穴１１は所望通りに中ぐり加工される。

次いでラダーストック装着用テーパー穴１２の中ぐり加工を行う場合には、該テーパー穴１２の外側隣接部の下方に設けた機台１４上に搬送、設置して、上記の同様の操作を行う。

この発明は、このほか、左右方向や上下方向の送りねじ機構の送りねじを、モータ類を介して自動的に駆動するなど、種々の形態で実施することができるもので、図示の形態に限定されるものではない。

この発明に係る中ぐり加工機の一実施形態の略側面図である。 図１に示す実施形態の略平面図である。 図１、図２に示す実施形態の略正面図である。 図１〜図３に示す実施形態を構成するフェーシングヘッドの伝動機構を示す略側断面図である。 典型的な船舶用舵を舵設置台上に設置した状態の略正面図で、図１〜図３に示す実施形態をピントル装着用テーパー穴の中ぐり加工位置に設置した状態が仮想線で略示してある。 図５に示す典型的な船舶用舵の略平面図である。

符号の説明

１０ 船舶用舵
１１ ピントル装着用テーパー穴
１２ ラダーストック装着用テーパー穴
１３ 舵設置台
１４ 機台
１５ ベース
１６ クランプボルト
１７ クランプ板
１８ 揺動用送りねじ
２０ 揺動用送りねじ受台
２１ 前後案内テーブル
２２ 揺動用送りナット保持台
２３ 揺動軸
２４ クランプシリンダ
２５ 前後ガイドレール
２６ 主軸台前後方向送りサーボモータ
２７ 前後送りねじ
３０ 前後送りテーブル
３１ 前後ガイドシュー
３２ 前後送りナット
３３ 左右ガイドレール
３４ 左右送りねじ
４０ コラム
４１ 台盤
４２ 左右ガイドシュー
４３ 左右送りナット
４４ クランプボルト
４５ クランプ板
４７ 上下送りねじ
４９ 上下ガイドレール
５０ 主軸台取付け盤
５１ 上下ガイドシュー
５２ 上下送りナット
５３ クランプボルト
５４ クランプ板
６０ 主軸台
６１ 主軸モータ
６２ 主軸
６３ 刃具台半径方向送りサーボモータ
６５ 刃具台半径方向送り軸
７０ フェーシングユニット
７１ 刃具台
７２ 刃具

Claims (2)

1. 舵設置台に隣接する機台に脱着可能に据え付け可能なベース上に、前後方向にのびる主軸及び主軸の軸心部を前後方向にのびる刃具台半径方向送り軸を保持する主軸台を、左右方向、上下方向及び前後方向の各送りねじ機構を介して、左右方向、上下方向及び前後方向に移動可能に設置し、主軸の前端に、刃具台半径方向送り軸に半径方向に移動可能に伝動連結した刃具台を有するフェーシングヘッドを取付け、前後方向送りねじ機構の送りねじ及び刃具台半径方向送り軸を、中ぐりすべきテーパー穴に関する数値情報に基づいた数値制御信号によって駆動することを特徴とする、船舶用舵のテーパー穴の中ぐり加工機。
2. 主軸台の左右方向移動用の左右方向送りねじ機構が、上下にのびる揺動軸周りにおける左右方向の揺動用送りねじ機構を含んでなる、請求項１記載の船舶用舵のテーパー穴の中ぐり加工機。

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