JP2587319B2 - 多様切削用ヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、切削用ヘッドに関する。

従来の技術 狭い間隔をおいて３つの孔をあけたいようなさいに、
３軸穿孔機を使用しようとしてもドリル・ホルダー同士
が干渉するため、３軸穿孔機を使用することが不可能で
あった。このような場合、従来では、やむなく単軸穿孔
機を使用していちいち３つの孔をあけていた。

発明が解決しようとする課題 上記従来の孔あけ作業は、面倒であるばかりか、非能
率的であり、連続孔あけ工程上きわめて不利であった。

この発明は、相互に狭い間隔の３つの位置に孔あけの
ような切削加工を簡単かつ精度よく能率的に行ない得、
しかもコンパクトな構造でスピンドルの進退操作をなし
うる切削用ヘッドを提供することにある。

課題を解決するための手段 この発明による切削用ヘッドは、上記の目的を達成す
るために、旋回中心から半径方向に所定距離をおいた第
１位置を挾んで半径方向と直交する方向両側に設けられ
ている一対の第１回転切削具と、旋回中心から半径方向
に前記所定距離と等しい距離をおきかつ第１位置から所
定角度離れた第２位置に設けられている第２回転切削具
を有しかつケーシングに対して旋回自在なヘッド本体
と、ケーシングに具備せられかつヘッド本体を所要角度
旋回させる旋回手段と、ヘッド本体の固定手段と、旋回
中心と軸心が一致するように配置せられかつ伝動手段を
介して第１切削具および第２切削具を回転させるスピン
ドルとを備えており、スピンドルが回転自在に収められ
て取り付けられかつケーシングの後に接続せられたスピ
ンドル・スリーブにピストンが一体的に設けられてお
り、このピストンが所定距離前後動するスライド・ユニ
ット上に設けられた流体圧シリンダのピストンとなされ
ているものである。

第１回転切削具および第２回転切削具は、ドリル同士
でもよいが、その他の回転切削具でもよい。

作用 この発明による切削用ヘッドは、旋回中心から半径方
向に所定距離をおいた第１位置を挾んで半径方向と直交
する方向両側に設けられている一対の第１回転切削具
と、旋回中心から半径方向に前記所定距離と等しい距離
をおきかつ第１位置から所定角度離れた第２位置に設け
られている第２回転切削具を有しかつケーシングに対し
て旋回自在なヘッド本体と、ケーシングに具備せられか
つヘッド本体を所要角度旋回させる旋回手段と、ヘッド
本体の固定手段とを備えているから、狭き間隔をおいた
３つの位置に切削加工を施す場合、まず、一対の第１回
転切削具で２つの位置に切削加工を施した後、固定手段
を解除し、旋回手段により、第２位置が第１位置にくる
ようにヘッド本体を所定角度旋回し、ヘッド本体を固定
手段により固定する。すると、一対の第１回転切削具が
元存在していた２つの位置を結ぶ線上の中心位置に１つ
の第２回転切削具がちょうど位置することになるので、
第２回転切削具により、先に切削加工の施された２つの
位置の真中に３つ目の切削加工を施すことができる。

また、旋回中心と軸心が一致するように配置せられか
つ伝動手段を介して第１回転切削具および第２回転切削
具を回転させるスピンドルを備えているから、被加工品
を第１位置の両側にその切削すべき箇所を合わせるとと
もに、第２回転切削具には触れないように、第２位置か
ら外さなければならないものの、第１回転切削具に対す
るスピンドルの回転動力伝達を第２回転切削具に切換
え、逆に第２回転切削具に対する回転動力伝達を第１回
転切削具に切換えるためのクラッチおよびこれの作動装
置等が不必要である。

さらに、スピンドルが回転自在に収められて取り付け
られかつケーシングの後に接続せられたスピンドル・ス
リーブにピストンが一体的に設けられており、このピス
トンが所定距離前後動するスライド・ユニット上に設け
られた流体圧シリンダのピストンとなされているから、
切削加工を施す場合、スピンドルを回転するとともに、
スピンドル・スリーブに一体的に設けられたピストンの
後方より流体圧を加えれば、スピンドル・スリーブは前
進するので、切削具は回転しながら前進し、被加工品の
所定位置に切削加工を施すことができる。同切削具を後
退させる場合は、スピンドルの回転を止めて逆の操作を
すればよい。

実施例 この発明の実施例を、以下図面を参照して説明する。

図示の切削用ヘッドは、旋回中心（Ｏ）から半径方向
に所定距離をおいた第１位置（Ａ）を挾んで半径方向と
直交する方向両側に設けられている一対の第１ドリル
（59）（60）と、旋回中心（Ｏ）から半径方向に前記所
定距離と等しい距離をおきかつ第１位置（Ａ）から90°
離れた第２位置（Ｂ）に設けられている第２ドリル（6
1）を有しかつケーシングに対して旋回自在なヘッド本
体（３）と、ヘッド本体（３）を所要角度旋回させる旋
回手段（４）と、ヘッド本体（３）の固定手段（５）
と、旋回中心（Ｏ）と軸心が一致するように配置せられ
たスピンドル（６）とを備えている。

スピンドル（６）の先端部に設けられた第１駆動歯車
（７）の回転動力は、図示を略した一対の第１ドリル・
ホルダ軸の基部に設けられた従動歯車に伝達せられ、ま
た、第１駆動歯車（７）の前方において同じスピンドル
（６）に設けられた第２駆動歯車（14）の回転動力は、
図示を略した第２ドリル・ホルダ軸の基部に設けられた
従動歯車に伝達せられるようになっており、その結果、
スピンドル（６）の回転動力は同時に第１ドリル（59）
（60）および第２ドリル（61）に伝達せられる。

ケーシング（45）に具備せられた旋回手段（４）は、
第３図および第４図に示されているように、ヘッド本体
（３）の後部中央に後方突出状に設けられかつ軸受を介
してスピンドル（６）にはめ被せられた円筒（17）に取
付けられている歯車（18）と、歯車（18）に噛合わされ
た垂直ラック（19）と、ラック（19）に連結せられたピ
ストン・ロッド（20）を有する下向き流体圧シリンダ
（21）とよりなる。歯車（18）およびこれと一体化して
いるヘッド本体（３）は、流体圧シリンダ（21）の作動
によるラック（19）の上下動により、90°回転するよう
になされている。流体圧シリンダ（21）の上部には、こ
れのピストン（22）の上昇端を検出する上部近接スイッ
チ（23）が、同下部にはピストン（22）の下降端を検出
する下部近接スイッチ（24）が配置せられている。

ヘッド本体（３）の固定手段（５）は、水平両ロッド
・シリンダ（25）と、ヘッド本体（３）の背面において
旋回中心（Ｏ）を通る水平線上に左右対称にあけられか
つ前ロッド（26）が交互にはまり込む第１凹所（27）お
よび第２凹所（28）と、後ロッド（29）の後端部にこれ
と直交状でかつ水平に取付けられたスイッチ作動片（3
0）とを備えている。両ロッド・シリンダ（25）の一側
には、後方にのびた水平バー（31）が固着されており、
これの後部に前後してスイッチ作動片（30）の前進端を
検出する前部近接スイッチ（32）および同後進端を検出
する後部近接スイッチ（33）が配置せられている。

スピンドル（６）の後半部には、スプライン（54）が
設けられており、これと噛合う溝付ボス（55）を備えた
回転筒（56）がスプライン（54）にはめられている。回
転筒（56）の後端部にフランジ（57）が設けられてお
り、これが従動プーリ（58）の後端面に一体的に固着さ
れている。従動プーリ（58）の上方には、第１図に示さ
れているように、モータ（41）の駆動軸に取付けられた
駆動プーリ（42）があり、両プーリ（42）（58）にエン
ドレス・ベルト（43）が掛けわたされている。したがっ
て、モータ（41）の回転が従動プーリ（58）に伝えられ
ると、スピンドル（６）は回転する。スピンドル（６）
が回転自在に収められて取り付けられかつケーシング
（45）の後に接続せられたスピンドル・スリーブ（51）
にピストン（52）が一体的に設けられており、このピス
トン（52）が流体圧シリンダ（53）のピストンとなされ
ている。

上記流体圧シリンダ（53）を含み上記各部材は、図示
しない流体圧シリンダにより所定距離前後動するスライ
ド・ユニット（44）上に設けられており、スライド・ユ
ニット（44）とともに、往復動するものである。

ヘッド本体（３）の後に接続され、かつ内部に歯車
（18）を内蔵するとともに一側に両ロッド・シリンダ
（25）を備えているケーシング（45）の背面には、後方
に突出した水平棒（46）が設けられている。水平棒（4
6）の後部には、前後して前部スイッチ作動体（47）お
よび後部スイッチ作動体（48）が取付けられている。ス
ライド・ユニット（44）の一側には、両スイッチ作動体
（47）（48）より広い間隔をおいて、前部スイッチ作動
体（47）と接触してヘッド本体（３）の前進端を検出す
る前部リミット・スイッチ（49）および後部スイッチ作
動体（48）と接触してヘッド本体（３）の後退端を検出
する後部リミット・スイッチ（50）が配置されている。

図面は全体が後退位置にある状態を示している。つぎ
に、ドリル作業を説明する。

最初、被加工品に対して第１ドリル（59）（60）を接
近させるため、スライド・ユニット（44）を前進させ
る。後述するところから明らかなように、前ロッド（2
6）は第１凹所（27）にはまり込んでいる（第３図に鎖
線で図示）。そこでモータ（41）を回転すると、駆動プ
ーリ（42）、エンドレス・ベルト（43）、従動プーリ
（58）、回転筒（56）、溝付きボス（55）およびスプラ
イン（54）を介してスピンドル（６）が回転し、第１ド
リル（59）（60）が回転する。同時に、流体圧シリンダ
（53）を作動せしめてスピンドル・スリーブ（51）を前
進せしめると、ヘッド本体（３）およびその後方のケー
シング（45）が前進する。そして前部スイッチ作動体
（47）が前部リミット・スイッチ（49）に接触すると、
モータ（41）は逆転してヘッド本体（３）等は後退す
る。後部スイッチ作動体（48）が後部リミット・スイッ
チ（50）に接触すると、モータ（41）は停止し、ここで
２つの孔をあける第１ドリル作業は完了する。

前記後部リミット・スイッチ（50）の接触信号は同時
に流体圧シリンダ（31）を作動せしめ、前ロッド（26）
をヘッド本体（３）の第１凹所（27）から脱出するよう
に後退せしめる。前ロッド（26）とともに後退する後ロ
ッド（29）のスイッチ作動片（30）が、後部近接スイッ
チ（33）に近接すると、流体圧シリンダ（21）を作動せ
しめ、ピストン・ロッド（20）を降下させる。その結
果、ラック（19）が降下し、歯車（18）を回転させてヘ
ッド本体（３）が90°旋回し、一対の第１ドリル（59）
（60）が元存在していた位置を結ぶ線上の中心位置に第
２ドリル（61）が移動する。ピストン・ロッド（21）の
降下によりピストン（22）が下部近接スイッチ（24）に
近接すると、流体圧シリンダ（25）が作動し、前ロッド
（26）が第２凹所（28）にはまり込む。なんらかの事情
ではまり込まない場合は、第２ドリル（61）が第１ドリ
ル（59）（60）が元存在していた位置を結ぶ線上の中心
位置からずれていることを示すものである。前ロッド
（26）とともに前進する後ロッド（29）の前進により、
スイッチ作動片（30）が前部近接スイッチ（32）に近接
すると、モータ（41）が正転し、第１ドリル（59）（6
0）の場合と同様第２ドリル（61）が回転・前進し、つ
いで後退してモータ（41）は停止し、２つの孔の中間真
中に１つの孔をあける第２ドリル作業が完了する。

第２凹所（28）から前ロッド（26）が脱出し、ヘッド
本体（３）が90°旋回して元へ戻り、再び前ロッド（2
6）が第１凹所（27）にはまり込むことにより１サイク
ルが終了する。

上記実施例では、スライド・ユニットが前進した状態
で第１ドリルと第２ドリルの切換を行なう動作を説明し
たが、スライド・ユニットを後退させた状態において上
記切換を行なうようにしてもよい。

上記実施例では、まず、一対の第１ドリルにより２つ
の孔をあけた後、ヘッド本体を90°旋回し、先にあけら
れた２つの孔の中間に第２ドリルにより３つ目の孔をあ
けたが、他の種類の回転切削具を用い、上記同様にして
相互に狭い間隔をおいた３つの位置に切削加工を施すこ
ともできる。

発明の効果 この発明の切削用ヘッドによれば、相互に狭い間隔を
おいた３つの位置に簡単かつ能率的に切削加工を施すこ
とができる。

また、第１回転切削具に対するスピンドルの回転動力
伝達を第２回転切削具に切換え、逆に第２回転切削具に
対する回転動力伝達を第１回転切削具に切換えるための
クラッチおよびこれの作動装置等が不必要であるから、
コスト的に有利であるし、上記切換操作を要しない。

さらに、スピンドル・スリーブにピストンが一体的に
設けられており、このピストンが流体圧シリンダのピス
トンとなされているので、スピンドルを進退させるため
の構造がコンパクト化する利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図は側面
図、第２図は正面図、第３図は第１図のIII−III線にそ
う断面図、第４図は第１図のIV−IV線にそう断面図であ
る。 （３）……ヘッド本体、（４）……旋回手段、（５）…
…固定手段、（６）……スピンドル、（51）……スピン
ドル・スリーブ、（52）……ピストン、（53）……流体
圧シリンダ、（59）（60）……第１回転切削具（第１ド
リル）、（61）……第２回転切削具（第２ドリル）、
（Ｏ）……旋回中心、（Ａ）……第１位置、（Ｂ）……
第２位置。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】旋回中心（Ｏ）から半径方向に所定距離を
   おいた第１位置（Ａ）を挾んで半径方向と直交する方向
   両側に設けられている一対の第１回転切削具（59）（6
   0）と、旋回中心（Ｏ）から半径方向に前記所定距離と
   等しい距離をおきかつ第１位置（Ａ）から所定角度離れ
   た第２位置（Ｂ）に設けられている第２回転切削具（6
   1）を有しかつケーシング（45）に対して旋回自在なヘ
   ッド本体（３）と、ケーシング（45）に具備せられかつ
   ヘッド本体（３）を所要角度旋回させる旋回手段（４）
   と、ヘッド本体（３）の固定手段（５）と、旋回中心
   （Ｏ）と軸心が一致するように配置せられかつ伝動手段
   を介して第１切削具（59）（60）および第２切削具（6
   1）を回転させるスピンドル（６）とを備えており、ス
   ピンドル（６）が回転自在に収められて取り付けられか
   つケーシング（45）の後に接続せられたスピンドル・ス
   リーブ（51）にピストン（52）が一体的に設けられてお
   り、このピストン（52）が所定距離前後動するスライド
   ・ユニット（44）上に設けられた流体圧シリンダ（53）
   のピストンとなされている切削用ヘッド。