JP3535291B2 - 大入れ加工機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、本体に並設した複
数のスピンドルの下端に夫々種類の異なるビットを装着
してワークに二段溝を切削する大入れ加工機に関する。

【０００２】

【従来の技術】大入れ加工機は、本体のハウジング内
に、ビットが夫々下端に装着された２つのスピンドルを
夫々単独で上下動且つ回転可能に併設しており、前記ス
ピンドルを軸支してスピンドルと一体に上下動するスリ
ーブを、レバー等で手動操作することで夫々ビットを単
独で上下動可能となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記スピンドルは、夫
々単独で上下動可能であっても、回転伝達は、モータ駆
動で回転する駆動プーリと、２つのスピンドルへ一体回
転可能に外嵌した従動プーリとの間にベルトを巻回して
行われる構造となっているため、２つのスピンドルは同
時に回転することになる。従って一方のビットを下降さ
せてモータ駆動させると、使用しない（下降させていな
い）他方のビットも同時に回転することになり、一方の
ビットによる切削で生じた切削屑を巻き込み、これを除
去するための余計な手間が生じていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、上記切
削屑の巻き込みをなくして使い勝手の向上を図る大入れ
加工機を提供するもので、その構成は、前記モータ駆動
により回転し、前記各スピンドルへ遊嵌される従動プー
リに形成される係合爪と、スピンドル側に形成され、ス
ピンドルの前記所定の下降位置で前記係合爪と噛合し、
前記従動プーリの回転をスピンドル側へ伝達するクラッ
チ爪とからなるクラッチ機構を備えるとともに、該クラ
ッチ機構に、前記従動プーリの係合爪とスピンドル側の
クラッチ爪との噛合時に、従動プーリ又はスピンドルの
どちらか一方を回転させて、前記係合爪とクラッチ爪と
の適正な噛合位置へ修正する位置決め手段を備えたこと
を特徴とするものである。又前記位置決め手段を、前記
係合爪とクラッチ爪との適正な噛合位置で嵌り合い、前
記スピンドルに形成される突部と、前記従動プーリ側に
形成され、スピンドルの下降に従って前記突部を案内す
るガイド部を備えた通過溝とで構成することができる。
又前記クラッチ機構に、前記係合爪とクラッチ爪とが噛
合する前記スピンドルの下降位置を検知する電気的検知
手段を設け、前記電気的検知手段により前記下降位置を
検知したときにのみ前記モータ駆動を可能とするのが望
ましい。又前記クラッチ機構に、前記従動プーリの係合
爪と離反したスピンドル側と当接してその回転を停止さ
せるブレーキ手段を設けるのが望ましい。又前記スピン
ドルの下方を、スピンドルと一体に上下動するスリーブ
で軸支し、両スリーブの間に、各スリーブとの対応面に
係止部を有し、一方のスリーブが下降した状態では他方
のスリーブ側の係止部がそのスリーブの下降を阻止する
ストッパ部材を設けるのが望ましい。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図１は大入れ加工機１の説明図で、
２は図示しない支持台に対して前後左右へ水平移動自在
にセットされる加工機本体で、カバー３が披着されるハ
ウジング４の中央後方には、図２の如くモータ２ａが垂
直に配置され、モータ軸に直結される駆動プーリ２ｂ
と、ハウジング４の前面へ並設されるビットの回転機構
５，５の上方に夫々設けられる従動プーリ６，６との間
には、ベルト７が巻回されており、よってモータ２ａの
回転は、ベルト７を介して従動プーリ６，６へ伝わり、
従動プーリ６，６を同時に回転させることになる。次に
ビットの回転機構５を、左右対称であるため主に左側に
ついて説明する。前記従動プーリ６は、ボールベアリン
グ８，８によって軸支される筒状体で、上方外周にはベ
ルト７の巻回部が形成される一方、その下端には、後に
詳述する回転伝達用のクラッチカム９が圧入されてい
る。又この従動プーリ６には、同軸で、スピンドルとし
てのドリブンシャフト１０とカムスリーブ１２とが夫々
遊挿されており、ドリブンシャフト１０の上方へ軸方向
に固着されるキー１１と、カムスリーブ１２の内周へ軸
方向に形成されたキー溝１３との嵌合により、ドリブン
シャフト１０はカムスリーブ１２に対して一体回転且つ
上下に摺動自在となっている。更にカムスリーブ１２
は、カバー３の上部に設けられるブレーキ機構３０の圧
縮スプリング１４によって下方へ付勢され、上方の開孔
には、Ｃリング１５を固着してドリブンシャフト１０上
端の抜け止めをさせる一方、下端には、３つのクラッチ
爪１６，１６・・が下方へ向けて突設され、前記従動プ
ーリ６のクラッチカム９との係脱により、従動プーリ６
の回転をカムスリーブ１２からドリブンシャフト１０に
伝達するクラッチ機構を構成している。

【０００６】又前記ドリブンシャフト１０の下方は、ハ
ウジング４内に遊挿される円筒状のスリーブ２１内にあ
って、上下のボールベアリング２２，２２と係止リング
２３とによって上下動及び回転可能に軸支されており、
その下端のホルダ部２４に、ビットが着脱可能に装着さ
れている。尚ここでは図１の左側が平溝用のストレート
ビット２５、右側がアリ溝用のアリビット２６となって
いる。更に前記スリーブ２１には、ハウジング４の通し
孔４ａを挿通して連結ボルト２７が固着され、この連結
ボルト２７は、支持ピン２８によってハウジング４の側
方に枢支されるレバー２９の中央部を貫通しており、よ
ってレバー２９の先端を上下に操作することで、連結ボ
ルト２７を介してスリーブ２１とドリブンシャフト１０
とを一体に上下動させ、ハウジング４から各ビットを出
没操作可能となっている。

【０００７】次に従動プーリ６のクラッチカム９と、カ
ムスリーブ１２とによるクラッチ機構の詳細について以
下に説明する。図３はクラッチ機構の、図４はクラッチ
カム９の夫々説明図で、クラッチカム９はリング状を呈
し、その上端に、均等に（１２０°ごとに）配置された
３つの係合爪１７，１７・・と、内面に同じく均等に
（１２０°ごとに）配置された３つのガイド部１８，１
８・・とを有し、前記ガイド部１８は、ドリブンシャフ
ト１０の挿通孔１９と、キー１１が通過可能な３つの通
過溝２０，２０・・の形成によって突設され、上部はク
ラッチカム９の上端に向けて先細り形状に形成されてい
る。又各係合爪１７は、図４（Ａ）のように、夫々通過
溝２０の片側付近から軸方向と平行に立上がる当接面１
７ａと、当接面１７ａに連なる周方向の対向面１７ｂ
と、対向面１７ｂに連なって傾斜する傾斜面１７ｃとで
構成される台形状となっている。又カムスリーブ１２側
のクラッチ爪１６は、前記キー溝１３の外方に１つのク
ラッチ爪１６を位置させて、これも１２０°ごとに均等
に配置され、軸方向と平行に立上がる当接面１６ａと、
当接面１６ａに連なる周方向の対向面１６ｂと、そして
対向面１６ｂに連なる傾斜面１６ｃとからなる台形状は
クラッチ爪と同様である。更にドリブンシャフト１０に
固着されるキー１１の下端部１１ａは、下方へ向けた先
細り形状となっており、この下端部１１ａと同じく先細
りのガイド部１８との当接により、クラッチカム９へ向
かうキー１１はスムーズに通過溝２０の何れかへ案内さ
れることになる。よってここでは、キー１１がクラッチ
カム９の通過溝２０の何れかに嵌っている場合は、常に
係合爪１７の当接面１７ａとクラッチ爪１６の当接面１
６ａとは、図３のように、各クラッチ爪１６と係合爪１
７とが丁度噛み合う位置となるように設定されている。

【０００８】一方カムスリーブ１２を下方へ付勢する圧
縮スプリング１４の上端は、図５のように、カバー３内
に構成されるブレーキ機構３０において、ボルト３１で
固着され、ピン３３で回転止めされる皿状のブレーキホ
ルダ３２に保持されており、このブレーキホルダ３２の
下面には、リング状のブレーキシュー３４が取着されて
いる。又ブレーキホルダ３２自体も圧縮スプリング３５
で下方へ付勢され、ボルト３１の頭部に当接するまで下
降可能となっている。尚３６は圧縮スプリング１４の下
端が当接するワッシャー、３７はカムスリーブ１２の上
端に圧入されるホルダである。よって前記レバー２９の
操作でスリーブ２１と共にドリブンシャフト１０を上昇
させると、抜け止めされるＣリング１５によってカムス
リーブ１２も圧縮スプリング１４の付勢に抗して上昇
し、図６のようにホルダ３７を介してブレーキシュー３
４へ当接する構成となっている。

【０００９】このように構成された大入れ加工機１の回
転機構５の作動状態を、主に図７〜９において説明す
る。尚説明は主にアリビット２６側で行い、各図におい
てその側方には、クラッチ機構部分の作動を拡大して示
している。ここでは、スリーブ２１の外周上端に当接片
３８が固着されており、これがスリーブ２１の下降に従
って下降して、ハウジング４内部に設けられたリミット
スイッチ３９をＯＮさせて、この検知信号でモータ回路
の電磁式のメインスイッチをＯＮさせる構成が採用され
ている。このリミットスイッチ３９をＯＮさせるタイミ
ングは、カムスリーブ１２のクラッチ爪１６がクラッチ
カム９の係合爪１７と完全に係合するスリーブ２１の下
降位置に設定されているため、図７の位置でモータの駆
動スイッチをＯＮ操作しても従動プーリ６は回転しな
い。そこで図８のように、スリーブ２１をレバー２９に
よって下降させると、ドリブンシャフト１０の下降によ
って圧縮スプリング１４に付勢されるカムスリーブ１２
も同時に下降する。ここで各クラッチ爪１６の当接面１
６ａが夫々丁度クラッチカム９側の係合爪１７の当接面
１７ａに当接する適正な噛合位置にある場合は問題ない
が、その他の場合、例えばクラッチ爪１６と係合爪１７
との対向面１６ｂ，１７ｂ同士が当接する位置にあって
も、ドリブンシャフト１０の下降に伴って下降したキー
１１の下端部１１ａが、前記ガイド部１８によって通過
溝２０へ案内されることで、ドリブンシャフト１０とカ
ムスリーブ１２とをその案内方向へ僅かに回転させ、カ
ムスリーブ１２のクラッチ爪１６とクラッチカム９の係
合爪１７とが噛合する適性位置へ修正するため、図９の
ように、キー１１が通過溝２０を通過すると同時に、ク
ラッチ爪１６の当接面１６ａと、係合爪１７の当接面１
７ａとが丁度接触して噛合し、従動プーリ６とカムスリ
ーブ１２とが一体回転可能に連結されることになる。又
この位置で当接片３８はリミットスイッチ３９をＯＮさ
せているので、ここでメインスイッチもＯＮし、モータ
の駆動スイッチのＯＮ操作でモータの回転は可能とな
る。このままスリーブ２１を下限位置まで下降させて
も、カムスリーブ１２のキー溝１３にドリブンシャフト
１０のキー１１が案内されてドリブンシャフト１０とア
リビット２６のみが下降し、カムスリーブ１２とクラッ
チカム９との連結は変わらない。

【００１０】そしてモータの回転により左右の従動プー
リ６が回転するが、上記アリビット側２６のカムスリー
ブ１２のみが従動プーリ６と連結されているため、スト
レートビット２５は回転せず、アリビット２６側の従動
プーリ６の回転がクラッチカム９からカムスリーブ１
２、そしてドリブンシャフト１０へ伝達され、アリビッ
ト２６のみが回転することになる。更に上記のように一
方のビットを回転させて切削後、モータの駆動スイッチ
をＯＦＦ操作すれば、電気ブレーキによりベルト７を介
して従動プーリ６にブレーキがかかり、連結状態のドリ
ブンシャフト１０も直ちに停止するが、駆動スイッチの
ＯＮ状態で、レバー操作でスリーブ２１を上昇させ、リ
ミットスイッチ３９をＯＦＦさせた場合には、同時に上
昇するドリブンシャフト１０がＣリング１５によってカ
ムスリーブ１２を押し上げるため、カムスリーブ１２は
従動プーリ６と離反して電気ブレーキの作用は伝わら
ず、ドリブンシャフト１０はそのまま慣性により回転し
続けることになる。そこでレバー２９を更に上方へ操作
して、先に示した図６のように、圧縮スプリング１４の
付勢に抗してカムスリーブ１２をブレーキ機構３０のブ
レーキシュー３４へ押し付ければ、ブレーキシュー３４
との摩擦によってカムスリーブ１２にブレーキがかかっ
て直ちに回転は停止し、これと一体のドリブンシャフト
１０とアリビット２６も同時に停止する。又スリーブ２
１を上昇させる際、前記カムスリーブ１２とクラッチカ
ム９との離反と同時に、当接片３８がリミットスイッチ
３９をＯＦＦさせているため、電磁式のメインスイッチ
もＯＦＦされ、再度レバー操作でスリーブ２１を下降さ
せてリミットスイッチ３９をＯＮさせてもモータは回転
しない。

【００１１】このように本実施の形態によれば、クラッ
チ機構により、片側のビットを下降させて初めてビット
が回転可能となる構造であるため、切削中に切削屑を他
側のビットが回転して巻き込んだりする不具合がなく、
大入れ加工機の取扱も安心して行うことができる。又従
動プーリ６とカムスリーブ１２とを連結するクラッチ機
構が、キー１１によって常に適性な連結位置に修正され
てスムーズに連結する構造である上、リミットスイッチ
３９との連係によって完全に連結されないとモータを駆
動できない構造ともなっているから、従動プーリ６を回
転させながら連結させることで爪同士が衝突して音を発
生したり、爪の摩耗を速めたりすることはなく、スムー
ズ且つ確実に連結は行われ、下降〜連結〜回転の手順が
確立される。更に上方へブレーキシュー３４等のブレー
キ機構３０を設けたことで、クラッチ機構の連結が外れ
た後もカムスリーブ１２とドリブンシャフト１０とを確
実に停止させることができ、慣性の回転による次の作業
への遅れ等を生じさせないのである。

【００１２】尚クラッチ機構でのクラッチ爪や係合爪の
数や形状、クラッチ機構の配置位置等は上記実施の形態
に限定せず適宜増減や設計変更可能で、例えばカムスリ
ーブをなくしてドリブンシャフト側に直接クラッチ爪を
形成したり、ガイド部や通過溝を用いない単純な噛み合
いクラッチとしたりできる他、このような噛み合いクラ
ッチの他、板クラッチ等の他のクラッチ機構を採用した
りしても差し支えない。又上記のようにクラッチ機構等
で機械的に下降側を単独回転させる構成を得るものに限
らず、先に示した当接片３８とリミットスイッチ３９の
構成を上記クラッチ機構を用いない大入れ加工機に単独
で採用して、所定の下降位置の検知によりモータ回転を
可能とし、電気的に下降側を単独回転させる構成とする
等、他の手段によって実現しても良い。更に今まで説明
した実施の形態では、ビットを下降させないと回転でき
ない構成ではあるが、両方のビットを下降しても夫々従
動プーリ側と連結されてドリブンシャフトの回転は許容
される為、ビットの収納忘れやレバー操作の面倒さか
ら、一方のビットを下降させたまま他方のビットを下降
して使用することがあると、使用しないビットによって
ワークを傷つける虞れがある。そこで既に本件出願人が
特願平５−２７４３１７号において開示のように、ここ
に一方のビットが下降した状態では他方のビットを下降
させることができないストッパ機構を設ければ、ビット
のしまい忘れもなくなり、使用しないビットはハウジン
グ側へ収納して必要なビットのみを下降して回転させる
操作手順が確立される。即ち図１０に示すように、スト
ッパ機構４０は、左右のスリーブ２１，２１間の中央奥
のピン４１を支点として水平回動可能に枢支される略扇
状のストッパ４２を、トーションスプリング４３によっ
てアリビット２６のスリーブ２１側へ付勢し、ストッパ
４２の側面の彎曲面には、ストレートビット２５側を断
面直角とした段部４４を、アリビット２６側をテーパ状
とした段部４５を夫々形成したものである。又４６は、
ストッパ４２の長孔４２ａ内にあってストッパ４２の回
動範囲を規制するボルトである。よってアリビット２６
をレバー操作で下降させると、スリーブ２１の下端がテ
ーパ状の段部４５に当接して、ストッパ４２を二点鎖線
で示すようにストレートビット２５側へ回転させ、移動
したストッパ４２の段部４４は、ストレートビット２５
側のスリーブ２１の下降を阻止する位置にくることにな
り、アリビット２６の下降時にはストレートビット２５
は下降できない構造となる。逆にストレートビット２５
を下降させると、アリビット２６側へ付勢されるストッ
パ４２の回転を規制し、テーパ状の段部４５がアリビッ
ト２６のスリーブ２１の下降を阻止する位置を維持させ
ることになる。

【００１３】

【発明の効果】以上本発明によれば、スピンドルの所定
の下降位置で作動してスピンドルの回転を許容するクラ
ッチ機構を設けたことで、ビットを下降させてから回転
させる操作手順が確立され、下降させていないビットが
回転して切削屑を巻き込む不具合が解消される。又前記
従動プーリに形成される係合爪と、スピンドル側に形成
されるクラッチ爪とからなるクラッチ機構とすること
で、該クラッチ機構を簡単に構成できる。又前記クラッ
チ機構に、前記係合爪とクラッチ爪との適正な噛合位置
へ修正する位置決め手段を備えているため、爪同士の噛
合がスムーズに行われる。又前記位置決め手段を、前記
スピンドルに形成される突部と、前記従動プーリ側に形
成されて前記突部を案内するガイド部を備えた通過溝と
で構成すれば、噛合位置の修正が合理的に無理なく行わ
れる。又前記クラッチ機構に前記電気的検知手段を設
け、爪同士が噛合するスピンドルの下降位置を検知した
ときにのみモータ駆動を可能とすれば、従動プーリを回
転させながらスピンドル側と連結させることはなくな
り、これに起因する音の発生や部品の摩耗増加等の不具
合を防止できる。又前記クラッチ機構に前記ブレーキ手
段を設ければ、連結が離れたスピンドルを直ちに停止さ
せることができ、慣性による回転は生じない。又前記ス
ピンドルの下方を、スピンドルと一体に上下動するスリ
ーブで軸支し、両スリーブの間に前記ストッパ部材を設
ければ、一方のスピンドルの下降状態では他方のスリー
ブの下降ができない構成となり、ビットの収納忘れやそ
れに伴うワークの損傷を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】大入れ加工機の説明図である。

【図２】モータからの回転伝達機構のみを上方から見た
説明図である。

【図３】クラッチ機構の説明図である。

【図４】（Ａ）クラッチカムを上方から見た説明図であ
る。 （Ｂ）Ａ−Ａ線断面図である。 （Ｃ）クラッチカムの底面図である。

【図５】ブレーキ機構の説明図である。

【図６】ブレーキ機構の説明図である。

【図７】回転機構の作動説明図である。

【図８】回転機構の作動説明図である。

【図９】回転機構の作動説明図である。

【図１０】ストッパ機構の説明図である。

【符号の説明】

１・・大入れ加工機、２・・加工機本体、５・・回転機
構、６・・従動プーリ、７・・ベルト、９・・クラッチ
カム、１０・・ドリブンシャフト、１１・・キー、１２
・・カムスリーブ、１３・・キー溝、１６・・クラッチ
爪、１７・・係合爪、１８・・ガイド部、２１・・スリ
ーブ、２５・・ストレートビット、２６・・アリビッ
ト、２９・・レバー、３０・・ブレーキ機構、３２・・
ブレーキホルダ、３４・・ブレーキシュー、３９・・リ
ミットスイッチ、４０・・ストッパ機構、４２・・スト
ッパ。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工機本体に、モータ駆動によって夫々
   回転し、下端にビットを装着した複数のスピンドルを上
   下動可能に並設した大入れ加工機であって、前記モータ駆動により回転し、前記各スピンドルへ遊嵌
   される従動プーリに形成される係合爪と、スピンドル側
   に形成され、スピンドルの前記所定の下降位置で前記係
   合爪と噛合し、前記従動プーリの回転をスピンドル側へ
   伝達するクラッチ爪とからなるクラッチ機構を備えると
   ともに、 該クラッチ機構に、前記従動プーリの係合爪とスピンド
   ル側のクラッチ爪との噛合時に、従動プーリ又はスピン
   ドルのどちらか一方を回転させて、前記係合爪とクラッ
   チ爪との適正な噛合位置へ修正する位置決め手段 を備え
   たことを特徴とする大入れ加工機。
2. 【請求項２】 前記位置決め手段を、前記係合爪とクラ
   ッチ爪との適正な噛合位置で嵌り合い、前記スピンドル
   に形成される突部と、前記従動プーリ側に形成され、ス
   ピンドルの下降に従って前記突部を案内するガイド部を
   備えた通過溝とで構成した請求項１に記載の大入れ加工
   機。
3. 【請求項３】 前記クラッチ機構に、前記係合爪とクラ
   ッチ爪とが噛合する前記スピンドルの下降位置を検知す
   る電気的検知手段を設け、前記電気的検知手段により前
   記下降位置を検知したときにのみ前記モータ駆動を可能
   とした請求項１または２に記載の大入れ加工機。
4. 【請求項４】 前記クラッチ機構に、前記従動プーリの
   係合爪と離反したスピンドル側と当接してその回転を停
   止させるブレーキ手段を設けた請求項１乃至３の何れか
   に記載の大入れ加工機。
5. 【請求項５】 前記スピンドルの下方を、スピンドルと
   一体に上下動するスリーブで軸支し、両スリーブの間
   に、各スリーブとの対応面に係止部を有し、一方のスリ
   ーブが下降した状態では他方のスリーブ側の係止部がそ
   のスリーブの下降を阻止するストッパ機構を設けた請求
   項１乃至４の何れかに記載の大入れ加工機。