JP2590260Y2 - スイングアームの倍送り装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、数値制御工作機械等に
使用される自動工具交換装置（以下、ＡＴＣという）の
スイングアームを回動および往復動する装置に係り、特
に、ローラギヤカムの溝カムによるスイングアームの往
復動方向の移動量を倍増して動作の迅速化を図ると共に
コンパクトにまとめられるスイングアームの倍送り装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】数値制御工作機械等のＡＴＣのスイング
アームは工具交換のために回動および往復動される。そ
のため、スイングアームの駆動機構としては各種のもの
が採用されている。図５はその一例を示すものである。
ローラギヤカム１０ａのねじ部（図略）にはタレット３
１のピン部３２が螺合する。タレット３１は凹部３３を
有するタレット軸３４に固定される。タレット軸３４は
ケース本体３５に枢支され、その一端側にはスイングア
ーム２２ａが連結される。一方、ローラギヤカム１０ａ
の一側面にはカム溝１１ａが凹設され、カム溝１１ａに
はケース本体１１ａにその中間部をピン支持される二股
レバ３６の一端側のカムフォロア３７が係合する。二股
レバ３６の他端側にはレバー３８の一端側がピン結合
し、レバー３８の他端側には二股レバ３９の一端側がピ
ン結合する。二股レバ３９はその中間部をケース本体３
５にピン支持され、その他端側に枢支されるカムフォロ
ア４０は凹部３３に係合する。以上の構造により、ロー
ラギヤカム１０ａを図略の駆動手段により回転すること
によりタレット３１を介してタレット軸３４が回動し、
カム溝１１ａとカムフォロア３７との係合による二股レ
バ３６とレバー３８および二股レバ３９の回動によりタ
レット軸３４が往復動する。以上により、スイングアー
ム２２ａは回動および往復動し、工具の自動交換が行わ
れる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】図５に示したスイング
アームの駆動機構はそれ自体として種々の特長を有する
ものであるが次のような問題点がある。すなわち、スイ
ングアームは工具交換のために往復動する必要があり、
また、そのストローク量は決められている。このストロ
ーク量を確保するにはカム溝１１ａの形状とそれに係合
する二股レバ３６等の配置や形状を特定する必要があ
る。カム溝１１ａのみによる偏心量には限界があるため
前記の所望のストローク量を得るためには二股レバ３
６，３９やレバー３８等の多数のレバー機構を用いる必
要がある。そのため、部品点数が増大し、かつ二股レバ
３６等を配置するための空間がケース本体３５内に必要
になり装置全体が大型化される。スイングアームの駆動
機構が大型になると自動工具交換装置の配置スペースが
増大し、機械が大型化するという問題点がある。

【０００４】本考案は、以上の問題点を解決するもの
で、複雑なレバー機構を用いることなく大きなストロー
クが得られると共に、部品点数の低減と装置の小形化が
出来るスイングアームの倍送り装置を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案は、以上の目的を
達成するために、ケース本体内に枢支されて回転駆動さ
れるローラギヤカムと、当該カムに螺合するタレット
と、タレット軸に回動および摺動自在に支持され前記ロ
ーラギヤカムの回転により回動するスイングアームを備
える自動工具交換装置におけるスイングアームの倍送り
装置であって、前記ローラギヤカムの一側面に凹設され
るカム溝に係合するカムフォロアをその中間部に枢支す
ると共に前記ケース本体側にその一端側を枢支されるレ
バー状部材と、該レバー状部材の他端側に枢支されるピ
ニオンギヤと、当該ピニオンギヤを挟持する固定ラック
および移動ラックを備え、前記固定ラックは前記ケース
本体側に固定され、前記移動ラックは前記スイングアー
ムにその一端側を係着するようにしたスイングアームの
倍送り装置を構成するものである。

【０００６】

【作用】ローラギヤカムの回転駆動するとそれに螺合す
るタレットを介してタレット軸が回動しスイングアーム
が回動する。一方、ローラギヤカムの一側面に凹設され
るカム溝に係止するカムフォロアを介してレバー状部材
が回動し、その他端側に枢着されるピニオンギヤが移動
する。ピニオンギヤは固定ラックと移動ラックに挟持さ
れているため、ピニオンギヤの移動によりピニオンギヤ
自体が移動量に相当する分だけ回動する。この回動によ
り移動ラックは前記移動量分だけ移動する。また、移動
ラックはレバー状部材の回動分、すなわち、ピニオンギ
ヤの移動量だけ移動するため結果として移動ラックは前
記移動量の２倍だけ移動する。以上により倍送りが行わ
れる。移動ラックはスイングアームに一端側を係着して
いるため移動ラックの移動量だけスイングアームが移動
する。そのため、スイングアームの移動量を所定の移動
量だけ移動するにはその１／２分だけレバー状部材を移
動すればよい。その結果、ローラギヤカムのカム溝の偏
心量が小さくてもレバー機構を用いることなく所望のス
イングアームの移動量を確保出来る。以上により、装置
の小形化，コンパクト化を得られる。

【０００７】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づき説明
する。図１は本実施例の全体構造を示す断面図、図２は
図１の線Ａ−Ａ断面図、図３は図３のＢ矢視の上面図、
図４は本実施例のスイングアームの倍送りを説明するた
めの説明用側面図である。

【０００８】図１において、ケース本体７内に収納され
るローラギヤカム１０はケース本体７に固着されたブッ
シュ１４に軸受１３を介して回動自在に支持される。ロ
ーラギヤカム１０にはタレット１８が螺合するねじ歯１
０ａが形成されると共に、その一側面にはカム溝１１が
凹設される。また、ローラギヤカム１０の他端面には大
歯車１２が固定される。ケース本体７の外方側にはロー
ラギヤカム１０を回転駆動するための駆動モータ１５が
固定されそのモータ軸１６には大歯車１２に噛合する小
歯車１７が固定される。また、図２に示すようにケース
本体７は機械の不動側８にガイドブロック９を介して摺
動自在に支持される。

【０００９】図２に示すように、タレット１８はタレッ
ト軸１９に固定され、ローラギヤカム１０のねじ歯に螺
合する。タレット軸１９は軸受２０を介してケース本体
７に枢支される。また、タレット軸１９にはその軸線方
向に沿ってキー溝２１が形成される。

【００１０】図３に示すように、スイングアーム２２は
アーム部２３と、その両端に固定されるクランプ爪２
４，２４と、ガイド部２５およびストッパ部材２６等か
らなる。図２に示すように、アーム部２３に固定される
キー部材２７はタレット軸１９のキー溝に嵌合する。ま
た、アーム部２３とガイド部２５はタレット軸１９の外
周に装着される。以上の構造によりスイングアーム２２
はタレット軸１９と共に回動し、かつタレット軸１９の
軸線方向に沿って摺動自在に支持される。また、図３に
示すようにアーム部２３に固定するストッパ部材２６は
機械の不動側３０に当接係合し、スイングアーム２２の
後端位置を規制している。

【００１１】レバー状部材１はケース本体７内に収納さ
れ、その一端側はケース本体７の固定部７ａにピン６に
より片持ピン支持される。レバー状部材１の中間部には
ローラギヤカム１０のカム溝に係着するカムフォロア３
が枢着される。また、レバー状部材１の他端側（先端
側）にはピニオンギヤ２が枢着される。ピニオンギヤ２
は固定ラック４と移動ラック５により挟持される。固定
ラック４は図１に示すように、ケース本体７の固定部７
ｂに固定され、その中間部にはレバー状部材１の摺動を
可能にするスリット状の長孔（図に明示せず）が貫通形
成される。また、図に明示されていないが固定ラック４
はスイングアーム２２と直交する方向に沿って配置され
る。一方、移動ラック５は図３に示すようにスイングア
ーム２２と直交する方向に沿ってケース本体７側に摺動
自在に支持される。また、図３に示すように移動ラック
５のスイングアーム２２側の先端はスイングアーム２２
のアーム部２３に固着する突起部２８にピン２９等によ
り係着される。

【００１２】次に、本実施例の作用を説明する。駆動モ
ータ１５を駆動すると小歯車１７および大歯車１２を介
しローラギヤカム１０が回動し、タレット１８を介しタ
レット軸１９が回動し、スイングアーム２２が所定の回
動角度だけ回動する。一方、ローラギヤカム１０の回転
によりカム溝１１に係合するカムフォロア３の位置が移
動し、図４に示すようにレバー状部材１が所定の角度だ
け摺動する。そのため、レバー状部材１の先端側に枢支
されるピニオンギヤ２がレバー状部材１の回動角度に相
当する分だけ移動する。その移動量を図示のようにａと
する。一方、ピニオンギヤ２は固定ラック４と移動ラッ
ク５間に挟持され、固定ラック４がケース本体７側に固
定されているため、ピニオンギヤ２がａだけ移動すると
移動ラック５もそれにつれてまずａだけ移動する。しか
しながら、ピニオンギヤ２はａだけ移動すると共にａに
相当する分だけ自転しながら移動する。そのため、移動
ラック５はピニオンギヤ２の自転相当量（ａに相当）だ
け更に移動する。その結果、レバー状部材１が図示のよ
うにａだけしか回動しないにも拘らず移動ラック５は２
ａだけ移動する。図３に示すように移動ラック５はスイ
ングアーム２２のアーム部２３に連結されているため、
移動ラック５が２ａだけ移動するとスイングアーム２２
は同じく２ａだけ移動する。

【００１３】スイングアーム２２は工具交換に必要な分
だけ移動し、その移動量は決定されている。そこで、移
動ラック５の移動量２ａをスイングアーム２２の所定の
移動量に一致させることによりスイングアーム２２は所
定の回動角度だけ回動しながら所定の長さだけ往復動す
る。移動ラック５は２ａだけ移動することが必要である
が本実施例ではレバー状部材１をａだけ揺動するだけで
よい。すなわち、レバー状部材１を小さな回動角度だけ
揺動させるだけで所定の移動量を得ることが出来る。そ
のため、ローラギヤカム１０のカム溝１１の形状が単純
化されると共に、ローラギヤカム１０側とスイングアー
ム２２間にレバー比を増大させる複雑なレバー機構部が
不必要となりその分だけコンパクト化される。また、ス
イングアーム２２の移動速度を所定の速度に設定すると
駆動モータ１５の回転速度を１／２にすることが出来、
駆動モータ１５の小形化が図れる。

【００１４】本実施例は、レバー状部材１とピニオンギ
ヤ２およびそれを挟持する固定ラック４および移動ラッ
ク５を採用した点に特徴を有するものであり、その他の
部分の構造は図示のものに限定するものではなく、公知
技術が適用される。また、レバー状部材１をカム溝１１
とそれに係合するカムフォロア３により揺動するように
したが、レバー状部材１の揺動手段は実施例のものに限
定するものではない。

【００１５】

【考案の効果】本考案によれば、次のような顕著な効果
を奏する。 １）ケース本体内にレバー状部材を揺動自在に設け、レ
バー状部材の先端側に枢着したピニオンギヤを固定ラッ
クおよび移動ラックにより挟持し、レバー状部材をロー
ラギヤカムの回動に同期して揺動する構造にすることに
より、レバー状部材の移動量の２倍の移動量を得ること
が出来る。そのため、スイングアーム側の移動量を所定
量におさえるとスイングアームをストロークする駆動側
の移動量を１／２にすることが出来る。そのため、装置
構造が小形になる。 ２）スイングアームの駆動側のストロークが１／２にな
るため速度も１／２となり駆動側の各機構の小形化が図
れ、コストダウンが図れると共に耐久性が向上する。 ３）ローラカムギヤとスイングアーム間にレバー比を増
大させる複雑なレバー機構部を必要としないため部品点
数が低減し、小形化，コンパクト化が図れる。 ４）レバー状部材を採用するため、収納スペースが少な
くてすみ小形化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の全体構造を示す断面図。

【図２】図１の線Ａ−Ａ断面図。

【図３】図２のＢ矢視の上面図。

【図４】本実施例の倍送り作用を説明するための説明用
側面図。

【図５】従来のスイングアームの駆動機構を示す断面
図。

【符号の説明】

１ レバー状部材 ２ ピニオンギヤ ３ カムフォロア ４ 固定ラック ５ 移動ラック ６ ピン ７ ケース本体 ８ 不動側 ９ ガイドブロック １０ ローラギヤカム １１ カム溝 １２ 大歯車 １３ 軸受 １４ ブッシュ １５ 駆動モータ １６ モータ軸 １７ 小歯車 １８ タレット １９ タレット軸 ２０ 軸受 ２１ キー溝 ２２ スイングアーム ２３ アーム部 ２４ クランプ爪 ２５ ガイド部 ２６ ストッパ部材 ２７ キー部材 ２８ 突起部 ２９ ピン ３０ 不動側

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース本体内に枢支されて回転駆動され
   るローラギヤカムと、当該カムに螺合するタレットと、
   タレット軸に回動および摺動自在に支持され前記ローラ
   ギヤカムの回転により回動するスイングアームを備える
   自動工具交換装置におけるスイングアームの倍送り装置
   であって、前記ローラギヤカムの一側面に凹設されるカ
   ム溝に係合するカムフォロアをその中間部に枢支すると
   共に前記ケース本体側にその一端側を枢支されるレバー
   状部材と、該レバー状部材の他端側に枢支されるピニオ
   ンギヤと、当該ピニオンギヤを挟持する固定ラックおよ
   び移動ラックを備え、前記固定ラックは前記ケース本体
   側に固定され、前記移動ラックは前記スイングアームに
   その一端側を係着することを特徴とするスイングアーム
   の倍送り装置。