JP3682736B2

JP3682736B2 - 主軸内センタードリルの支持装置

Info

Publication number: JP3682736B2
Application number: JP11011596A
Authority: JP
Inventors: 肇田原
Original assignee: 株式会社プラスエンジニアリング
Priority date: 1996-04-04
Filing date: 1996-04-04
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2016-04-04
Also published as: JPH09272037A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主軸の軸心部にセンタードリルを出没可能に支持し、このセンタードリルにより、主軸側に保持されて回転されるワーク（被加工物）端面の回転中心部にセンター孔を開けるようにしたセンター孔明け機に関し、特にそのセンタードリルを支持する主軸内センタードリルの支持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術として、図３に示すものがあった。図３において、１は主軸であり、この主軸１の右端（前端）部にワーククランプチャック２を同軸に取付ける。上記主軸１及びワーククランプチャック２の軸心部に軸方向に移動されるロッド３を挿通し、このロッド３の右端（前端）部にセンタードリル５を着脱可能に保持するチャック（コレットチャック）４を取付ける。
【０００３】
上記ロッド３は、取付け管７、ころがり軸受（ボールベアリング）８及びすべり軸受（軸受メタル）９を介して上記主軸１及びワーククランプチャック２に対して回転及び軸方向移動可能に、かつ同軸に支持される。即ち、右端部に大径の取付けフランジ７ａを有する円筒状の取付け管７を設け、この取付け管７をワーククランプチャック２の軸心部に挿通するとともに、その取付けフランジ７ａをワーククランプチャック２の右端面にボルト締め固定する。
【０００４】
また、上記取付け管７内の左右両端部にころがり軸受８を嵌合させ、このころがり軸受８のインナレースに円筒状の軸受メタル９を挿通し、該軸受メタル９を上記ころがり軸受８を介して取付け管７及び主軸１に対して回転自在に支持する。そして、上記軸受メタル９に前述したロッド３を左右摺動可能に嵌挿することにより、このロッド３を主軸１及びワーククランプチャック２に対して回転及び軸方向移動可能に、かつ同軸に支持する。なお、図３中、１０は左右のころがり軸受８，８を離間させるスペーサ、１１はころがり軸受８，８の抜け止めをなすナットである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものは、ころがり軸受８の内周（インナレース）に軸受メタル９を挿通し、この軸受メタル９の内周にロッド３を挿通するようにしていたので、ロッド３の径を大きくすることができず、センタードリル５の径、従ってセンター孔の径が限定される欠点があった。また、ころがり軸受８と軸受メタル９とを同心に嵌合させるようにしていたので、構造が複雑になる欠点があった。本発明は、多孔円筒状のケージにより多数のボールを環状に配列保持してなるボールユニットを主軸とロッドとの間に介装することにより、上記欠点を解消した新規な主軸内センタードリルの支持装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために以下の如く構成したものである。即ち、請求項１においては、主軸の軸心部に軸方向に移動されるロッドを挿通し、該ロッドを主軸と同軸に支持するとともにロッドの軸方向移動及びロッドに対する主軸の回転を許容する軸受を設け、主軸の前部側に位置するロッドの前端部に、センタードリルを着脱可能に保持するチャックを設けてなる主軸内センタードリルの支持装置において、前記軸受は、多孔円筒状のケージにより多数のボールを環状に配列保持してなるボールユニットとし、該ボールユニットを前記主軸又はこれに同軸に連結された回転部材とロッドとの間に介装するとともに、該ボールユニットの軸方向への移動量を所定値で規制する規制部を設ける構成にしたものである。
また請求項２においては、前記ボールユニットを円筒状の軸受ケース内に回転及び軸方向に移動可能に嵌合させるとともに、該軸受ケースの軸方向両端部に前記ボールユニットの軸方向への移動量を所定値で規制する規制部を設け、前記軸受ケース及びボールユニットを前記主軸又はこれに同軸に連結された回転部材とロッドとの間に介装するとともに、軸受ケースを主軸側に係止する構成にしたものである。
また、請求項３においては、前記ロッドの軸心部に切削油路を形成するとともに、その吐出口をロッドの前端から前方に向けて開口させる構成にしたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図面において、図１は本発明の実施例を示す部分断面側面図、図２はその要部拡大断面図である。図１において、１５は旋盤、心立て盤等のセンター孔明け機、１６はそのフレームである。上記フレーム１６に筒状の軸受ケース１７を水平配置して取付け、この軸受ケース１７内に中空の主軸１８を挿通するとともに、該主軸１８をころがり軸受（ローラーベアリング）１９により回転自在に支持する。
【０００８】
上記主軸１８は、その左部に取り付けた被動プーリー２０にモーター側の駆動プーリー（図示省略）をベルト連結して回転される。また、上記主軸１８の右端（前端）部にワーククランプチャック（回転部材）２１を同軸に取付け、このワーククランプチャック２１の爪２１ａにより軸状のワーク２２を主軸１８と同軸に挾持する。上記主軸１８及びワーククランプチャック２１の軸心部にロッド２５を挿通し、このロッド２５の右端（前端）部にセンタードリル２７を着脱可能に保持するチャック２６を取付ける。このチャック２６はコレットチャックからなる。即ち、円筒状主体の右部（前部）を多数のスリットにより円周方向に分割し、これをロッド２５の右端部にテーパー嵌合させてその内径を縮小させることにより、上記センタードリル２７を挾持するようになっている。
【０００９】
上記ロッド２５は、図２に示すように、取付け管３０、軸受ケース３１及びボールユニット３２を介して上記主軸１８及びワーククランプチャック２１に対して回転及び軸方向移動可能に、かつ同軸に支持される。即ち、円筒状の胴部３０ａの右端部に大径の取付けフランジ３０ｂを、左端に軸心方向に屈曲するストッパー３０ｃを有する取付け管３０を形成し、この取付け管３０の胴部３０ａを右方からワーククランプチャック２１の軸心部に挿通するとともに、その取付けフランジ３０ｂをワーククランプチャック２１の右端面にボルト３３により締め付け固定する。
【００１０】
上記取付け管３０の胴部３０ａに、円筒状の軸受ケース３１を嵌合させるとともに、その左端を取付け管３０のストッパー３０ｃに当接させ、胴部３０ａの右部にオイルシール３４、次いでフランジ付きの押え管３５を嵌合させ、この押え管３５のフランジ部を小ねじ３６により前述した取付け管３０の取付けフランジ３０ｂに締め付け固定して軸受ケース３１を取付け管３０の胴部３０ａ内に固定する。
【００１１】
上記軸受ケース３１内にこれの軸長よりも短尺にした円筒状のボールユニット３２を円周方向に回転自在にかつ軸方向（図２において左右方向）に移動可能に嵌合させる。このボールユニット３２は、周壁に多数の孔が形成された多孔円筒状のケージ３２ａを形成し、多数のボール３２ｂを上記ケージ３２ａの各孔に自転可能に嵌合させて環状に配列保持する。上記各ボール３２ｂはケージ３２ａの肉厚寸法よりも若干大径にしてその径方向両端をケージ３２ａの内周面及び外周面から外部に露出させる。上記軸受ケース３１内の左右両端に規制部をなすストッパーリング４０を嵌合係止し、このストッパーリング４０により上記ボールユニット３２の軸方向（左右方向）の移動量を所定値で規制する。
【００１２】
上記ボールユニット３２に前述したロッド２５の右端部を嵌合させ、該ボールユニット３２により、上記ロッド２５を主軸１８及びワーククランプチャック２１に対して回転及び軸方向（左右方向）移動可能に、かつ同軸に支持する。このロッド２５は、その左端部を主軸１８から左方に突出させ、該左端部にロッド移動装置４３を連結する。
【００１３】
上記ロッド移動装置４３は、図１に示すようになっている。即ち、センター孔明け機１５のフレーム１６にベース４４を固定し、このベース４４の左端部にブラケット４５を介してモーター（サーボモーター）４６及び主軸１８と平行に延びるボールネジ４７を取付け、モーター４６とボールネジ４７とをタイミングプーリー４７、タイミングベルト４８を介して連結する。
【００１４】
上記ボールネジ４７にナット４９を介して可動ベース５０を連結する。この可動ベース５０は、前述したベース４４の左端部に取り付けたリニアガイド５１に、軸受５２を介して主軸１８と平行に移動可能に載置する。上記可動ベース５０の左端に連結アーム５３を固定し、この連結アーム５３の先端（下端）を前述したロッド２５の左端に連結する。
【００１５】
これにより、モーター４６を正回転又は逆回転させ、タイミングプーリー４７、タイミングベルト４８、ボールネジ４７、ナット４９、可動ベース５０及び連結アーム５３を介して上記ロッド２５を図１において右方又は左方に移動させ、ロッド２５の右端（前端）に取り付けたセンタードリル２７をワーククランプチャック２１から右方に突出又は左方に退避させる。
【００１６】
また、上記ロッド２５の軸心部に切削油路５５を形成する。この切削油路５５は、図１において、左端が切削油の供給ホース５８に接続され、右端の吐出側は、図２に示すように、ロッド２５の外周側、つまりチャック２６の保持孔（保持部）２５ａの外周側に偏倚させるとともに、その吐出口５５ａをロッド２５の右端（前端）からワーク２２のセンター孔形成部に向けて開口させる。なお、図１において、５６は軸（左右）方向に移動してワーククランプチャック２１を開閉作動させるドローパイプ、５７はドローパイプ５６を軸方向に往復動させるチャックシリンダーである。
【００１７】
上記実施例によれば、主軸１８及びワーククランプチャック（回転部材）２１の軸心部にセンタードリル２７を保持するロッド２５を挿通し、ワーククランプチャック２１とロッド２５との間に、ケージ３２ａにより多数のボール３２ｂを環状に配列保持してなるボールユニット３２を介装するようにしたので、上記両者間の間隙量は、ボール３２ｂが嵌合するだけの少ない間隙量ですむ。これにより、ロッド２５の外径を主軸１８及びワーククランプチャック２１の内径に接近させる、つまりロッド２５の外径を大きくすることができる。このため、ロッド２５に取付けるチャック２６を大径（大型）にし、大径のセンタードリル２７を取付けることができる。また、ロッド２５内に切削油路５５を容易に形成することができ、ワーク２２の切削部への切削油の供給が容易となる。
【００１８】
また、主軸１８、従ってワーククランプチャック２１がロッド２５に対して回転すると、ボールユニット３２のボール３２ｂが両者間で円周方向に転動し、上記回転が円滑に行われることになる。また、ロッド２５が主軸１８、従ってワーククランプチャック２１に対して軸（左右）方向に移動すると、ボールユニット３２のボール３２ｂが両者間で軸（左右）方向に転動し、上記移動が円滑に行われることになる。
【００１９】
また、上記ボールユニット３２を円筒状の軸受ケース３１内に収容するようにすると、ボールユニット３２と軸受ケース３１が一組となり、ワーククランプチャック２１内への組み込みが容易となる。なお、本発明は、ボールユニット３２を主軸１８又はワーククランプチャック２１とロッド２５との間に介装し、そのボール３２ｂを上記主軸１８又はワーククランプチャック２１の内周面とロッド２５の外周面とに直接接触させるようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな如く、本発明においては、センタードリルを保持するロッドの外径を大きくすることができ、ロッドに取付けるチャックを大径（大型）にして大径のセンタードリルを取付けることができる。また、ロッドの外径を大きくすることができるので、該ロッド内に切削油路を形成し、ワークの切削部への切削油の供給が容易になる。
また、ボールユニットを円筒状の軸受ケース内に収容し、ボールユニットと軸受ケースとを一組にすると、ボールユニットの主軸（又は回転部材）とロッドとの間への組み込みが容易になる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す部分断面側面図である。
【図２】図３の要部拡大断面図である。
【図３】従来例を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１５センター孔明け機
１６フレーム
１７軸受ケース
１８主軸
１９ころがり軸受
２０被動プーリー
２１ワーククランプチャック（回転部材）
２２ワーク
２５ロッド
２５ａ保持孔（チャック保持部）
２６チャック（コレットチャック）
２７センタードリル
３０取付け管
３０ａ胴部
３０ｂ取付けフランジ
３０ｃストッパー
３１軸受ケース
３２ボールユニット
３２ａケージ
３２ｂボール
３３ボルト
３４オイルシール
３５押え管
３６小ねじ
４０ストッパーリング（規制部）
４３ロッド移動装置
４４ベース
４５ブラケット
４６モーター
４７タイミングプーリー
４８タイミングベルト
４９ナット
５０可動ベース
５１リニアガイド
５２軸受
５３連結アーム
５５切削油路
５６ドローパイプ
５７チャックシリンダー
５８供給ホース

Claims

主軸（１８）の軸心部に軸方向に移動されるロッド（２５）を挿通し、該ロッド（２５）を主軸（１８）と同軸に支持するとともにロッド（２５）の軸方向移動及びロッド（２５）に対する主軸（１８）の回転を許容する軸受を設け、主軸（１８）の前部側に位置するロッド（２５）の前端部に、センタードリル（２７）を着脱可能に保持するチャック（２６）を設けてなる主軸内センタードリルの支持装置において、前記軸受は、多孔円筒状のケージ（３２ａ）により多数のボール（３２ｂ）を環状に配列保持してなるボールユニット（３２）とし、該ボールユニット（３２）を前記主軸（１８）又はこれに同軸に連結された回転部材（２１）とロッド（２５）との間に回転及び軸方向に移動可能に介装するとともに、該ボールユニット（３２）の軸方向への移動量を所定値で規制する規制部（４０）を設けたことを特徴とする主軸内センタードリルの支持装置。
前記ボールユニット（３２）を円筒状の軸受ケース（３１）内に回転及び軸方向に移動可能に嵌合させるとともに、該軸受ケース（３１）の軸方向両端部に前記ボールユニット（３２）の軸方向への移動量を所定値で規制する規制部（４０）を設け、前記軸受ケース（３１）及びボールユニット（３２）を前記主軸（１８）又はこれに同軸に連結された回転部材（２１）とロッド（２５）との間に介装するとともに、軸受ケース（３１）を主軸（１８）側に係止したことを特徴とする請求項１記載の主軸内センタードリルの支持装置。
前記ロッド（２５）の軸心部に切削油路（５５）を形成するとともに、その吐出口（５５ａ）をロッド（２５）の前端から前方に向けて開口させたことを特徴とする請求項１または２記載の主軸内センタードリルの支持装置。