JP3130456U - 穴開け加工ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも部品点数が少なく、装置の製造工程の効率を低下させることなく構成の簡略化とコストダウンが図れる穴開け加工ユニットの提供。
【解決手段】流体圧シリンダピストン装置のピストンによって軸方向にスピンドルが前後進駆動される穴開け加工ユニットにおいて、前記ピストン装置の前方部外周に、後退用流体通路と連通して周方向に延在する凹溝通路を形成する環状部材を設け、該環状部材を、前記ピストン装置に固定された内側環状部材と、該内側環状部材に相対回転可能に嵌められ、外部配管具と連結されて凹溝通路及び後退用流体通路を介して前側シリンダ室へピストン後退用流体を導く後退用流体供給口が設けられた外側環状部材とを含むものとした。
【選択図】 図１

Description

本考案は、例えば電動ドリルユニット等の穴開け加工ユニットに関するものであり、詳しくは、スピンドルの前後進駆動のための流体供給機構に関するものである。

電動ドリルユニットなどの穴開け加工に用いられる加工ユニットとして、先端にドリルヘッドが取り付けられたスピンドルを加工のための駆動位置へ前進させ且つ待避位置へ後退させる流体圧シリンダピストン装置から構成されたものがある。このような加工ユニットの具体的な構成としては、図４に示すように、例えば流体圧シリンダピストン装置２１の本体を貫通し外部電動機の回転運動が伝達される回転軸２５によってシリンダボディ２３内で回転駆動されるスピンドル部２６が、これを覆う円筒状のラム２７を介してシリンダ内を往復動するピストン２４に連結されたものであり、ピストン２４の前側シリンダ室２９と後側のシリンダ室２８への流体の切換供給を行うことによってスピンドル部２６とラム２７がピストン２４と共に前後進駆動されるものである。

流体を各シリンダ室へ供給するための流体供給機構としては、シリンダボディ２３を二重構造とすることによって、この二重構造部で前側シリンダ室内へ後退用エアを導入するための後退用エア供給通路３０が形成されており、この後退用エア供給通路３０と、後側シリンダ室２８へ前進用エアを導入するためのシリンダ装置後方部に設けられた前進用エア供給通路へのエア供給を切り換えるための電磁切換弁を備えたバルブブロック２２が設けられているものがある（例えば、特許文献１参照。）。

このようなバルブブロックを備えた流体供給機構では、バルブブロック内で供給源からの流体導入路および流路排出路とが、切換弁を介して、前記前進用エア供給通路と後退用エア供給通路とにそれぞれ切換可能に接続されている。従って、エアをバルブブロックのみに供給し、切換弁の切換を行うだけでスピンドルの前進、後退が切り換えられる。

実公平７−１３９４４号公報

上記のような流体圧シリンダピストン装置からなる加工ユニットにおいて、構造を簡略化し、部品点数を少なくして装置の小型化、コストダウンを図ろうとした場合、まず、バルブブロックを省く構成が考えられる。

この場合、バルブブロックを介さないで直接各シリンダ室へエア等の流体を供給する必要があり、特にシリンダボディを二重構造とすることなく前側シリンダ室内へ後退用エアを導入するための供給口をシリンダボディの前方部に設けなくてはならない。

しかしながら、シリンダボディは装置本体にねじ込み固定されるものであるため、予めシリンダボディに後退用エア供給口を設けておいても、固定後に後退用エア供給口がエア供給源からの外部配管具との連結が可能なシリンダ周上の所定位置に位置決めできない。後退用エア供給口を前記連結位置となるシリンダ周上の所定位置に配置するには、シリンダボディを装置本体にねじ込み固定した後に位置を確認した上でエア供給口を加工するという煩雑な方法を採るしかなく、装置の製造効率を低下せしめる問題があった。

本考案の目的は、上記問題点に鑑み、従来よりも部品点数が少なく、装置の製造工程の効率を低下させることなく構成の簡略化とコストダウンが図れる穴開け加工ユニットを提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の考案に係る穴開け加工ユニットは、流体圧シリンダピストン装置のピストンによって軸方向に前後進駆動されると共に前記流体圧シリンダピストン装置を貫通する回転軸を介して回転駆動されるスピンドルの先端に工具装着ヘッドを取り付けた穴開け加工ユニットにおいて、前記流体圧シリンダピストン装置の後方部にはピストン後退用流体を前記ピストンの後側のシリンダ室へ導くための前進用流体通路が設けられ、前記流体圧シリンダピストン装置の前方部にはピストン前進用流体を前記ピストンの前側のシリンダ室へ導くための後退用流体通路が設けられ、前記流体圧シリンダピストン装置の前方部の外周には前記後退用流体通路と連通して周方向に延在する凹溝通路を形成する環状部材が設けられ、前記環状部材が、前記流体圧シリンダピストン装置に固定された内側環状部材と、該内側環状部材に相対回転可能に嵌められた外側環状部材とを含み、前記外側環状部材には、外部配管具と連結されて前記凹溝通路及び後退用流体通路を介して前記前側シリンダ室へピストン後退用流体を導くための後退用流体供給口が設けられているものである。

本考案の穴開け加工ユニットにおいては、流体圧シリンダピストン装置の前方部の外周に固定された内側環状部材と、該内側環状部材に相対回転可能に嵌められた外側環状部材とによって、流体圧シリンダピストン装置の前方部に設けられたピストン後退用流体をピストン前側シリンダ室へ導くための後退用流体通路と連通して周方向に延在する凹溝通路を形成する環状部材を構成することによって、従来のようにシリンダ装置組立後に後退用流体供給口を加工することなく外側環状部材を内側環状部材に対して回転させるだけで外側環状部材に設けられた後退用流体供給口を所定位置に位置決めして外部配管具と連結させ、前記凹溝通路及び後退用流体通路を介して前側シリンダ室へピストン後退用流体を導くことができるため、従来の穴開けユニットにおけるバルブブロックを省いて直接的に後退用流体供給口に流体を供給する簡略化した構成を、装置製造工程の効率に悪影響を及ぼすことなく実現でき、部品点数の低下によるコストダウンを図ることができるという効果がある。

本考案による穴開け加工ユニットは、流体圧シリンダピストン装置のピストンによって軸方向に前後進駆動されると共に流体圧シリンダピストン装置を貫通する回転軸を介して先端に工具装着ヘッドを取り付けたスピンドルが回転駆動されるものであり、流体圧シリンダピストン装置の後方部に設けられた前進用流体通路によってピストン前進用流体がピストンの後側シリンダ室へ導かれ、流体圧シリンダピストン装置の前方部に設けられた後退用流体通路によってピストン後退用流体がピストンの前側シリンダ室へ導かれる。

さらに本考案においては、流体圧シリンダピストン装置の前方部の外周に固定された内側環状部材と、該内側環状部材に相対回転可能に嵌められた外側環状部材とによって、前記後退用流体通路と連通して周方向に延在する凹溝通路を形成する環状部材が構成されるものであるため、外側環状部材を内側環状部材に対して回転させるだけで外側環状部材に設けられた後退用流体供給口を任意の位置に位置決めすることができる。

従って、従来のようにシリンダボディを装置本体にねじ込んだ後に位置を確認してから後退用流体供給口を加工するという煩雑な工程を必要とせず、外側環状部材を回転させるだけで後退用流体供給口を外部配管具と連結できる位置に位置決めすることができるため、容易に後退用流体供給口を外部配管具に連結して凹溝通路及び後退用流体通路を介して前側シリンダ室へピストン後退用流体を導くことができ、従来の穴開けユニットにおけるバルブブロックを省いて直接的に後退用流体供給口に流体を供給するための簡略化した装置構成および部品数低下によるコストダウンも、装置製造工程の効率に悪影響を及ぼすことなく実現可能となる。

本発明の一実施例として、エアによる流体供給機構を備えた穴開け加工ユニットを図１および図２の概略構成図に示す。図１（ａ）は、シリンダピストン装置部分の側断面図であり、図１（ｂ）は（ａ）の円Ａで囲んだ環状部材の構成を示す部分拡大断面図である。図２は、環状部材の構成を示す斜視図であり（ａ）は外側環状部材装着前の状態図、（ｂ）は外側環状部材装着後の状態図である。

本実施例による穴開け加工ユニットは、装置本体２と、該装置本体２にねじ込み固定されたシリンダボディ３と、シリンダボディ３内を往復移動するピストン４とを備え、装置本体２を貫通し外部電動機（不図示）の回転運動が伝達される回転軸５によってシリンダボディ３内で回転駆動されるスピンドル部６が、これを覆う円筒状のラム７を介してピストン４に連結され、ピストン４の前側のシリンダ室１１と後側のシリンダ室８へのエアの切換供給を行うことによってスピンドル部６とラム７がピストン４と共に前後進駆動されるシリンダピストン装置１によって主に構成されるものである。

この流体圧シリンダピストン装置１において、後側シリンダ室８へエアが供給されることによって先端にドリルヘッド２０等の工具装着ヘッドが取り付けられたスピンドル部６が前進して穴開け加工開始位置へ移動し、前側シリンダ室１１へエアを供給することによってスピンドル部６が後退して待機位置へもどる。

このように後側シリンダ室８および前側シリンダ室１１へエアを供給するための本実施例における流体供給機構は、流体圧シリンダピストン装置１の後方部に設けられた前進用流体供給口１０と前方部に設けられた後退用流体供給口１８に、外部のエア供給源（不図示）からのエアホース等の外部配管具（不図示）が連結されて直接的にエアが供給されるものである。前進用流体供給口１０から供給されるピストン前進用エアは、前進用流体通路９を介して後側シリンダ室８へ導かれ、後退用流体供給口１８から供給されるピストン後退用エアは、流体圧シリンダピストン装置１の前方部に設けられた後退用流体通路１４によってピストンの前側シリンダ室１１へ導かれる。

さらに本実施例においては、流体圧シリンダピストン装置１の前方部の外周には後退用流体通路１４と連通して周方向に延在する凹溝通路１６を形成する環状部材１２が設けられ、この環状部材１２に後退用流体供給口１８が形成されている。環状部材１２は、シリンダボディ３の前端部に固定された内側環状部材としてのスライドベアリング環１３と、このスライドベアリング環１３に相対回転可能に嵌められた外側環状部材としてのコネクタリング１７とから構成されており、コネクタリング１７に後退用流体供給口１８を形成することによって、コネクタリング１７を回転させてシリンダピストン装置１の周上の任意の位置に後退用流体供給口１８を位置決めすることができる構成とした。

本実施例においては、スライドベアリング環１３の周上に後退用流体通路１４に連通する凹溝通路１６が形成されているため、この凹溝通路１６を覆うようにコネクタリング１７が嵌められることによって、コネクタリング１７が回転してシリンダピストン装置１の周上のどの位置に後退用流体供給口１８が来ても常に凹溝通路１６を介して後退用流体通路１４の外側開口１５に連通し、ピストン後退用エアは後退用流体供給口１８から凹溝通路１６と後退用流体通路１４を介して前側シリンダ室１１へ導入される。なお、本実施例においては後退用流体通路１４はスライドベアリング環１３の凹溝通路１６からシリンダボディ３との嵌合部分に亘って形成されている。

従って、本実施例による穴開け加工ユニットにおいては、コネクタリング１７を回転させるだけで後退用流体供給口１８を外部配管具と連結できる位置に位置決めすることができるため、容易に後退用流体供給口１８を外部配管具に連結して凹溝通路１６及び後退用流体通路１４を介して前側シリンダ室１１へピストン後退用エア流体を導くことができ、従来の穴開けユニットにおけるバルブブロックを省いて簡略化した装置構成および部品数低下によるコストダウンも、シリンダボディを装置本体にねじ込んだ後に位置を確認してから後退用流体供給口を加工するという装置製造工程の効率低下を招く煩雑な工程を必要とせずに実現することができる。

上記の如き構成を備えた本実施例による穴開け加工ユニットのスピンドル部６の前後進駆動の動作は以下の通りである。例えば、本穴開け加工ユニットの制御部は、電動機の駆動制御によって回転軸５を介したスピンドル部６の回転駆動を制御すると共に、前進用流体供給口１０に一端が連結されたエアホース（外部配管具）と後退用流体供給口１８に一端が連結されたエアホースの各他端部をエア供給源と外部排気路とに切換可能に接続する切換弁を有する流体圧回路を備え、この流体圧回路においてエアの供給・排気の切換制御が行われるものとする。

まず、図３（ａ）に示すように、加工ユニット起動時には、流体圧回路側で前進用流体供給口１０に連結されたエアホースに対してはエア供給源と接続すると共に後退用流体供給口１８に連結されたエアホースに対しては外部排気路と接続する回路切換が行われ、流体圧シリンダピストン装置１への前進用エアの供給が開始され、また電動機の駆動開始による回転軸５を介したスピンドル部６の回転駆動も開始される。

前進用流体供給口１０へ供給される前進用エアは前進用流体通路９を介して後側シリンダ室８へ導入され、ピストン４を前方へ押し出し、これに伴ってスピンドル部６が回転しながらラム７と前進移動する。このとき前側シリンダ室１１内のエアは後退用流体通路１４を介して後退用流体供給口１８から排気されていく（図３（ｂ））。

スピンドル部６が所定距離前進した時点、例えば制御部においてピストン４の所定前進端位置検出信号発生時に流体圧回路を前進用エア供給および排気の停止状態とすることによってスピンドル部６は前進端位置で留められる。

また後退駆動開始時には、制御部からの指令によって電動機の駆動停止によりスピンドル部６の回転駆動が停止されると共に流体圧回路は後退用の回路接続に切り換えられる。即ち、切換弁によって前進用流体供給口１０に連結されたエアホースに対しては外部排気路と接続すると共に後退用流体供給口１８に連結されたエアホースに対してはエア供給源と接続する回路切換が行われ、流体圧シリンダピストン装置１への後退用エアの供給が開始される（図３（ｃ））。

コネクタリング１７の後退用流体供給口１８へ供給される後退用エアは、スライドベアリング環１３の開口１５から凹溝通路１６および後退用流体通路１４を介して前側シリンダ室１１へ導入され、ピストン４を後方へ押し戻し、これに伴ってスピンドル部６はラム７と後退移動する。このとき後側シリンダ室８内のエアは前進用流体通路９を介して前進用流体供給口１０から排気されていく（図３（ｄ））。このスピンドル部６の後退駆動は、ピストン４が初期位置、例えば所定の後退端位置検出信号が発生した時点でエア供給の停止により終了することができる。

なお、以上の実施例において、流体としてエアを用いた場合を示したが、本考案における流体としては、気体に限らず、作動油や各種液体も採用可能であり、得られる効果は実施例で示したエアの場合と同様である。

本考案の一実施例による穴開け加工ユニットの概略構成図であり、（ａ）は流体圧シリンダピストン装置部分の概略側断面図であり、（ｂ）は環状部材装着部分の構成を説明する（ａ）の円Ａで囲んだ部分の拡大図である。 本実施例の環状部材の構成を説明する概略斜視図であり、（ａ）はコネクタリング装着前の状態図、（ｂ）はコネクタリング装着後の状態図である。 本実施例による穴開け加工ユニットの流体圧シリンダピストン装置におけるスピンドル部の前後進駆動の作動状態を各過程を（ａ）〜（ｄ）に亘って順次示した概略部分断面図である。 従来の穴開け加工ユニットの流体圧シリンダピストン装置の一例を示す概略側断面図であり、（ａ）はスピンドル部前進時の状態図、（ｂ）はスピンドル部後退時の状態図である。

符号の説明

１，２１：流体圧シリンダピストン装置
２：装置本体
３，２３：シリンダボディ
４，２４：ピストン
５，２５：回転軸
６，２６：スピンドル部
７，２７：ラム
８，２８：後側シリンダ室
９：前進用流体通路
１０：前進用流体供給口
１１，２９：前側シリンダ室
１２：環状部材
１３：スライドベアリング環（内側環状部材）
１４：後退用流体通路
１５：外側開口
１６：凹溝通路
１７：コネクタリング（外側環状部材）
１８：後退用流体供給口
２０：ドリルヘッド
２２：バルブブロック

Claims (1)

1. 流体圧シリンダピストン装置のピストンによって軸方向に前後進駆動されると共に前記流体圧シリンダピストン装置を貫通する回転軸を介して回転駆動されるスピンドルの先端に工具装着ヘッドを取り付けた穴開け加工ユニットにおいて、
   前記流体圧シリンダピストン装置の後方部にはピストン前進用流体を前記ピストンの後側のシリンダ室へ導くための前進用流体通路が設けられ、
   前記流体圧シリンダピストン装置の前方部にはピストン後退用流体を前記ピストンの前側のシリンダ室へ導くための後退用流体通路が設けられ、
   前記流体圧シリンダピストン装置の前方部の外周には前記後退用流体通路と連通して周方向に延在する凹溝通路を形成する環状部材が設けられ、
   前記環状部材が、前記流体圧シリンダピストン装置に固定された内側環状部材と、該内側環状部材に相対回転可能に嵌められた外側環状部材とを含み、
   前記外側環状部材には、外部配管具と連結されて前記凹溝通路及び後退用流体通路を介して前記前側シリンダ室へピストン後退用流体を導くための後退用流体供給口が設けられていることを特徴とする穴開け加工ユニット。

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