JP2945788B2 - 工作機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、タレットヘッドの割
出し回転により、複数の回転工具を選択的に使用する工
作機械に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の工作機械は、例えば、加工位置
に向けて進退駆動されるサドルに、割出し回転可能なタ
レットヘッドを設けると共に、このタレットヘッドに、
各種の回転工具を取付けた複数の主軸ヘッドを備えてい
る。また、前記サドルには、主軸駆動用のモータが備え
てあると共に、歯車やベルト等で構成された回転伝達機
構、この回転伝達機構と割出し位置の主軸ヘッドとの間
を断続させるクラッチ機構、あるいは、タレットヘッド
の割出し回転機構などが内臓してある。

【０００３】このようなタレットヘッドを備えた工作機
械は、一連の加工工程中において、各回転工具を強固に
取付けたままの状態で用いられるため、回転工具を頻繁
に交換するマシニングセンタなどに比べて、その工具取
付け部分の構造上、高速回転での加工に有利なものにな
っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
工作機械では、歯車やベルト等の回転伝達機構を介し
て、主軸駆動用のモータの回転を主軸ヘッドに伝達する
ようにしていたため、それ以上の回転数の増大を図るに
は限度がある。また、上記の回転伝達機構を用いた場
合、高速回転になると振動や騒音が生じ易くなるほか、
保守管理が煩雑であるなどの問題点があり、これらの問
題点を解決することが課題になっていた。

【０００５】なお回転伝達機構を廃止して、ビルトイン
モータ方式とすることも考えられるが、この場合、主軸
の数だけモータが必要となり、機械全体が複雑化し、且
つ大型化するという不具合がある。

【０００６】

【発明の目的】この発明は、上記したような従来の課題
に着目して成されたもので、タレットヘッドを備えた工
作機械において、高速回転が可能であるうえに振動や騒
音が小さく、しかも保守管理などの面で優れた工作機械
を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明による工作機械
は、割出し回転可能なタレットヘッドを備えた工作機械
であって、前記タレットヘッドに、その回転方向に所定
間隔で複数の主軸ホルダを設けると共に、前記各主軸ホ
ルダに、一端に回転工具が取付けられる主軸を回転自在
に設け、前記各主軸の他端に、主軸駆動用のモータを構
成するロータをそれぞれ同軸状態に設けると共に、割出
し位置における主軸の他端側に対向する位置に、前記ロ
ータとともに主軸駆動用のモータを構成し且つ主軸の軸
線上で往復動可能なステータを備えた構成としており、
上記構成をもって課題を解決するための手段としてい
る。

【０００８】

【発明の作用】この発明による工作機械では、タレット
ヘッドの回転により割出し位置に停止した主軸に対し
て、ステータを前進させることにより、このステータと
主軸の他端のロータとで主軸駆動用のモータを構成し、
前記モータで主軸を直接回転させる。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１に基づいて
説明する。

【００１０】すなわち、図中の工作機械は、ベース１上
に、ガイド２により水平なＸ方向（図の左右方向）に摺
動自在なスライダ３を備えると共に、このスライダ３
に、Ｘ方向と水平に直交するＹ方向に摺動自在なワーク
支持台４を備えている。これにより、前記ワーク支持台
４は、水平に直交する２方向に移動可能である。また、
前記ベース１の片側には、コラム５が立設してあって、
このコラム５には、昇降用モータ６を駆動源とし且つガ
イド７によりＺ方向すなわち上下に案内される昇降体８
が備えてある。

【００１１】前記昇降体８には、円錐台形状のタレット
ヘッド９が、その回転中心軸Ａを約４５度傾斜させた状
態で取付けてあると共に、タレットヘッド９を割出し回
転させるための割出し用モータ１０が設けてある。前記
タレットヘッド９は、内側全周にわたって内歯２０を有
しており、この内歯２０に、前記割出し用モータ１０の
出力軸に軸着した小歯車１１が係合している。

【００１２】また、この実施例のタレットヘッド９に
は、回転方向に９０度間隔で主軸ホルダ（図上では２つ
のみ示す）１２が設けてある。各主軸ホルダ１２は、筒
状を成すと共に、その中心軸Ｂがタレットヘッド９の傾
斜面９ａと平行になる状態で設けてあって、内側に各種
の軸受け等を介して主軸１３がそれぞれ回転自在に装着
してある。なお、当該工作機械は、主軸１３の中心軸Ｂ
が垂直となる位置を割出し位置Ｃとする。

【００１３】前記各主軸１３は、割出し位置Ｃにおいて
下側となる一端に、所定の回転工具１４が取付けられる
と共に、上側となる他端に、主軸駆動用のモータを構成
するロータ１５が同軸状態に設けてある。

【００１４】さらに、割出し位置Ｃにおける主軸１３の
他端側（上側）に対向する位置には、前記ロータ１５と
ともに主軸駆動用のモータを構成するステータ１６が、
主軸１３の軸線上で往復動可能に設けてある。前記ステ
ータ１６は、前記昇降体８に固定したアーム１７に、上
下動自在に取付けられており、アーム１７の上部に設け
たステータ駆動用のモータ１８によって上下駆動され
る。また、前記アーム１７には、各主軸１３のロータ１
５の部分およびステータ１６を覆うカバー１９が取付け
てある。

【００１５】ここで、前記ロータ１５およびステータ１
６で構成される主軸駆動用のモータとしては、例えば、
ブラシレスモータを適用することができる。つまり、ロ
ータ１５を永久磁石で構成すると共に、ステータ１６
を、異なる位相に複数の巻線を備えた構成とする。そし
て、ステータ１６への通電を制御することにより、回転
速度を増減させることが可能となる。

【００１６】上記の構成を備えた工作機械は、ワーク支
持台４上のワーク（図示せず）の加工工程において、ス
テータ１６を図中の仮想線で示す上昇位置にした状態
で、割出し用モータ１０によりタレットヘッド９を回転
させ、選択された回転工具１４を割出し位置Ｃに停止さ
せたのち、その主軸１３のロータ１５の外周位置までス
テータ１６を下降させる。これにより、ステータ１６と
主軸１３のロータ１５により、主軸駆動用のモータが構
成される。

【００１７】そして、ステータ１６への通電によって主
軸１３を直接回転させると共に、昇降用モータ６の作動
で昇降体８を下降させ、さらにワーク支持台４を動かす
ことによってワークを加工する。また、他の回転工具１
４を用いる場合には、ステータ１６を上昇させて、タレ
ットヘッド９の割出し回転を行う。

【００１８】このように、上記工作機械は、歯車やベル
ト等から成る回転伝達機構を全く用いず、主軸をモータ
で直接駆動するので、構造が極めて簡単であると共に、
高速回転をさせても振動や騒音が生じ難いものとなる。
また、割出し位置Ｃの主軸１３のみに対して、そのロー
タ１５とステータ１６とで主軸駆動用のモータを構成す
るので、当然各主軸毎にモータを設ける必要がなく、主
軸の数が上記実施例に示した４つを越える場合であって
も容易に対応し得る。

【００１９】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明の工
作機械によれば、複数の主軸を保持したタレットヘッド
を備えた工作機械において、従来の歯車やベルト等から
成る回転伝達機構を用いず、一つのステータと割出し位
置における主軸のロータとで構成したモータにより、該
主軸を直接駆動するので、高速回転による作動および回
転速度の増大に容易に対処することができると共に、振
動や騒音を小さく抑えることができ、さらには、複数の
主軸のロータに対してそれぞれ割出し位置でステータを
共通にするので、構造が極めて簡単なものとなり、保守
管理を容易に行うことができると共に、機械全体の小型
化を図ることができるなどの優れた効果がもたらされ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による工作機械を説明する
側面図である。

【符号の説明】

９ タレットヘッド １２ 主軸ホルダ １３ 主軸 １４ 回転工具 １５ ロータ １６ ステータ Ｃ 割出し位置

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】割出し回転可能なタレットヘッドを備えた
   工作機械であって、前記タレットヘッドに、その回転方
   向に所定間隔で複数の主軸ホルダを設けると共に、前記
   各主軸ホルダに、一端に回転工具が取付けられる主軸を
   回転自在に設け、前記各主軸の他端に、主軸駆動用のモ
   ータを構成するロータをそれぞれ同軸状態に設けると共
   に、割出し位置における主軸の他端側に対向する位置
   に、前記ロータとともに主軸駆動用のモータを構成し且
   つ主軸の軸線上で往復動可能なステータを備えたことを
   特徴とする工作機械。