JP4201888B2 - 回転構造体に取り付けられた流体駆動式アクチュエータに供給するための流体継手 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は流体駆動式アクチュエータに供給するための流体継手（hydraulic coupling）に係り、とりわけ回転構造体に取り付けられた複数の液圧モータ間に加圧オイルを分配するための流体継手に関する。本発明は特に、棒材を多軸自動旋盤に送るためのドラムフィーダにおいて用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、多軸自動旋盤は、水平軸線を中心として配置された複数の機械加工ステーションを有する機械加工工具であり、フィーダによって送られた棒材に対して特定の機械加工を行う。これらの機械加工は例えば、ねじ切り、旋削、端面加工および分断等である。
【０００３】
棒材のフィーダは実質的に、旋盤が水平軸線を中心として回転させるドラムによって構成される。このドラムは、回転軸線を中心として角度をなして配置された複数の同心の管状案内体を含み、前進装置が各案内体と関連しており、マガジンから取り出されて案内体に挿入された棒材を旋盤に向かって前進させる。各機械加工の終了時には、ドラムが各ステーション間の角度と同じ角度だけ回転し、これにより前端に機械加工が連続して加えられる。
【０００４】
ドラムが３６０°にわたる回転を完了した後、機械加工のサイクルが完了し、機械加工が施された部材が取り出され、新たな棒材のセグメントが旋盤に向かって前進し、所期の機械加工が加えられる。
【０００５】
各棒材を対応する案内体内で前進させるための装置として、案内体内で摺動するとともに流体駆動式モータによって駆動される棒材プッシャを有するチェーンまたは他の同様の要素を用いることが広く知られている。加圧流体は、ドラムの回転軸線上に取り付けられた回転式ディストリビュータを用いることにより各モータに分配される。回転式ディストリビュータには、モータに供給されるオイルの送出および戻しを制御するための機械的装置が設けられている。従来の回転式ディストリビュータには、部品の非常に簡単な機械加工を行う場合において旋盤の機械加工ステーションを最適に使用することができないという欠点があった。例えば、棒材の一部を分断し、一端にボアを形成するという簡単な機械加工を行う必要がある場合、大部分の機械加工ステーションが使用されず、単なる通過ステーションとして動作してしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、機械加工が行われるステーションの数を増大して旋盤の製造能力を完全に使用できるようにするため、機械加工が施される棒材を前進させるステーションの数を所望に応じて変えることができる流体駆動式アクチュエータのための流体継手を提供することにある。なお、この目的の範囲内において本発明は、従来の回転継手よりも構造が簡単で、かつ安価で、かつ作動が安全な流体継手を提供することをも目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的は、流体アクチュエータに供給するための流体継手、とりわけ棒材を多軸自動旋盤に送るためのドラムフィーダ等の回転構造体に取り付けられるとともに前記回転構造体の回転軸線を中心として角度をなして配置された複数の液圧モータに加圧オイルを分配するための流体継手において、前記回転構造体から軸線方向に突出するとともに前記回転軸線に関して角度をなして配置された複数のダクトを有し、これらのダクトはその一端が前記液圧モータの送出部および戻し部に連結されるととともに他端がそれぞれの可撓性ホースを介して前記液圧モータを加圧オイル源およびオイル排出部に連結するための定置ディストリビュータに連結され、前記可撓性ホースは前記回転軸線を中心として螺旋状に配置され、前記回転構造体は前記定置ディストリビュータに関して所定の角度にわたって回転できるよう所定の長さを有し、前記定置ディストリビュータは前記可撓性ホースを制御するための弁を有し、この弁は前記液圧モータへのオイルの送出および前記液圧モータからのオイルの排出をプログラムされたシーケンスに従って行うよう作動することを特徴とする流体継手によって達成される。
【０００８】
本発明のさらなる特徴および利点は、図面に単なる非限定的な一例として示した好ましい実施の形態についての以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ここで、図１は棒材を多軸自動旋盤に送るためのドラムフィーダに取り付けられた複数の液圧モータに加圧オイルを供給するための流体継手を示す縦断面図、図２は図１のII−II平面に沿った図、図３および図４は流体継手を示す斜視図である。
【００１０】
図１乃至図４において、符号１は収容マガジンから取り出した棒材が供給されるべき多軸自動旋盤に対応した端部とは反対側のドラムフィーダの端部を示している。
【００１１】
符号２はフレームの両端を限定するとともにフィーダの回転部分すなわちドラムを支持する２つの垂直側部のうちの１つを示している。
【００１２】
このドラムは管状ビーム３を有し、この管状ビーム３の両端には円形のセンタベアリングがそれぞれ心出しされて取り付けられている。なおここでは、これらのセンタベアリングのうちの１つにのみ符号４が付されて図示されている。
【００１３】
センタベアリング４は垂直側部２から片持ち梁式に突出した３つのローラ５の組上で転動し、このためドラムは水平軸線（回転軸線）Ａを中心として回転することができる。
【００１４】
多軸自動旋盤に送られるべき棒材の案内体６は、センタベアリング４の間に軸線Ａと平行に設けられるとともに軸線Ａを中心として角度をなして配置されている。これらの案内体６は全体として、機械加工が施される棒材を送ることができるよう互いに離間した２つの半シェルからなっている。
【００１５】
それぞれの案内体６内における各棒材の前進は、案内体６の側方に案内体６と平行に設けられた可撓性けん引要素７に連結された棒材プッシャによって行われる。
【００１６】
本実施の形態において、歯付きベルトにより構成される可撓性けん引要素７は、センタベアリング４に片持ち梁式に固定されたＬ字形状ブラケット９に取り付けられたそれぞれの液圧モータ８によって駆動される。
【００１７】
符号１０および１１は各液圧モータ８用のプーリを示している。これらのプーリはそれぞれ、歯付きベルト７に張力を与え、液圧モータ８の出力シャフトに止めピンで固定された駆動プーリ１２に歯付きベルト７をかけられる。
【００１８】
液圧モータ８を加圧オイル源およびオイル排出部に連結するため、本発明による流体継手が設けられている。図１乃至図４において、流体継手には概略的に符号１３が付されている。
【００１９】
流体継手１３は軸線Ａと同軸のフランジによりセンタベアリング４に対して連結されたスリーブ１４を有している。このスリーブ１４には拡張部分１５が設けられ、この部分には複数の軸線方向のダクト１６が設けられている。これらのダクトの数は液圧モータ８の２倍となっている。軸線方向のダクト１６は軸線Ａを中心として角度をなして配置されており、その一端は拡張部分１５の前縁部のねじ付きの孔１７で終端し、他端は半径方向のねじ付きの孔１８で終端している。ねじ付きの孔１７には軸線方向のパイプ１９がねじ込まれている。このため、これらのパイプ１９は軸線Ａと平行であり、またこれらのパイプ１９の端部は軸線Ａを中心とした円筒形の螺旋を構成する線上に位置している。
【００２０】
液圧モータ８は孔１８に連結されている。具体的には、２つの孔１８が連結ホース２０を介して各液圧モータ８の入口孔および出口孔に連結されている。これらの連結ホース２０は、組立上の理由から、液圧モータ８の外側に配置されていることが好ましい。
【００２１】
軸線方向のパイプ１９はフィーダのフレームに固定された定置ディストリビュータ２２に対して可撓性ホース２１を介して連結されている。パイプ１９は、パイプ１９が絡まないようにするため、軸線方向のパイプ１９とともに回転する案内ブラケット２２ａを通して案内されている。可撓性ホース２１は、この可撓性ホース２１が軸線Ａに対して実質的に垂直であるとともにパイプ１９が形成する仮想的な円筒体に対して接線をなすよう配向されたＬ字形状ユニオン２３によって軸線方向のパイプ１９に連結されている。
【００２２】
可撓性ホース２１は、この可撓性ホース２１の弾性を用いてスリーブ１４すなわちフィーダのドラムを定置ディストリビュータ２２に関して完全に回転できるよう軸線Ａを中心とした螺旋を辿るような長さを有している。可撓性ホース２１の螺旋は軸線Ａに対して垂直な平面上に位置していることが好ましい。
【００２３】
定置ディストリビュータ２２は加圧オイル源に連結されており、液圧モータ８へのオイルの送出および液圧モータ８からのオイルの排出を予め設定されたプログラムに従って行うよう制御される複数の電気弁を有している。ここでは例えば、加圧オイルの分配がドラムの回転中に周期的に行われる。
【００２４】
なお、上述した流体継手の作動原理は、棒材を前進させるための液圧モータ８の連結が、ドラムの回転によることなく、ディストリビュータ２２の電気弁の開閉をプログラムすることによって設定できることによる。
【００２５】
このようなフィーダの高い柔軟性により、いずれのステーションでも棒材を前進でき、かつ前進ステーションの数を変化させることができる。例えば、６つのステーションを有する多軸自動旋盤において３つのステーションだけで行うことができる機械加工を行う必要がある場合、２つの棒材を同時に前進させることができる。このとき、一方の棒材には最初の３つのステーションで機械加工が施され、他方の棒材には続く３つのステーションで同数の機械加工が施される。
【００２６】
多軸自動旋盤が機械加工サイクルを終了し、これにより最大でも３６０°よりも僅かに大きい角度にわたって機械加工が行われたときには、反対方向に同じだけ回転することにより機械加工の開始位置に戻る。
【００２７】
上述した流体継手により、棒材の前進について特別の作用を与えながら従来のサイクルに従って機械加工を行うことができるということがわかるであろう。
【００２８】
例えば、ドラムの回転期間中は全ての液圧モータが低圧オイル源に連結されたままであるので、液圧モータが一方向に回転することにより、ドラムの案内体内に収容された棒材に加わる僅かなスラストを決定することができる。
【００２９】
なお、本実施の形態においては、実際の適用にあたって多くの変形および変更が可能である。
【００３０】
これらの変形例の１つにおいては、管状ビーム３の内側に同軸の管状要素２４を設けることができる。この管状要素２４はスリーブ１４内に配置され、案内体６内の回転棒材用の潤滑オイルを集めるための管状チャンバ２５を形成する。
【００３１】
管状チャンバ２５は、軸線方向のダクト１６の間の拡張部分１５に形成された開口部２６を介して、ブッシュ２８が形成する環状キャビティ２７に連結されている。ブッシュ２８は、拡張部分１５の外座に密封をなして嵌着されている。
【００３２】
ブッシュ２８はフィーダのフレームに堅堅に連結されており、棒材用の潤滑オイルを再循環するための出口２９が設けられている。
【００３３】
流体継手１３の管状構造により、管状要素２４の内側に電気ケーブルをパイプ１９と干渉しないよう通すことができる。これらのケーブルは、フィーダのフレームに固定されたブラケット３１によって支持された管状延長部３０を通して案内できるということが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】棒材を多軸自動旋盤に送るためのドラムフィーダに取り付けられた複数の液圧モータに加圧オイルを供給するための流体継手を示す縦断面図。
【図２】図１のII−II平面に沿った図。
【図３】流体継手を示す斜視図。
【図４】流体継手を示す斜視図。
【符号の説明】
３ 管状ビーム
４ センタベアリング
５ ローラ
６ 案内体
７ 可撓性けん引要素
８ 液圧モータ
９ Ｌ字形状ブラケット
１０，１１ プーリ
１２ 駆動プーリ
１３ 流体継手
１４ スリーブ
１５ 拡張部分
１６ 軸線方向のダクト
１７，１８ ねじ付きの孔
１９ 軸線方向のパイプ
２０ 連結ホース
２１ 可撓性ホース
２２ 定置ディストリビュータ
２２ａ 案内ブラケット
２３ Ｌ字形状ユニオン
２４ 管状要素

Claims (5)

1. 棒材を多軸自動旋盤に送るためのドラムフィーダ（１）の回転構造体（２）に取り付けられるとともに前記回転構造体の回転軸線（Ａ）を中心として角度をなして配置された複数の液圧モータ（８）に加圧オイルを分配するための流体継手において、
   前記回転構造体から軸線方向に突出するとともに前記回転軸線（Ａ）に関して角度をなして配置された複数のダクト（１６，１７）を有し、
   これらのダクト（１６，１９）は、その一端が前記液圧モータ（８）の送出部および戻し部に連結されるととともに、他端がそれぞれの可撓性ホース（２１）を介して前記液圧モータ（８）を加圧オイル源およびオイル排出部に連結するための定置ディストリビュータ（２２）に連結され、
   前記可撓性ホース（２１）は、前記回転軸線（Ａ）を中心として螺旋状に配置されるとともに、前記回転構造体（２）が前記定置ディストリビュータ（２２）に対して所定の角度にわたって回転できるよう所定の長さを有し、
   前記定置ディストリビュータ（２２）は、前記可撓性ホース（２１）を制御するための弁を有し、
   この弁は、前記液圧モータ（８）へのオイルの送出および前記液圧モータ（８）からのオイルの排出をプログラムされたシーケンスに従って行うよう作動することを特徴とする流体継手。
2. 前記フィーダ（１）のドラムに対して前記回転軸線（Ａ）と同軸のフランジにより連結されたスリーブ（１４）と、前記液圧モータ（８）の２倍の数からなる複数の軸線方向のダクト（１６）とを有し、
   これらのダクト（１６）は、前記スリーブ（１４）内に形成されるとともに前記ドラムの前記回転軸線（Ａ）を中心として角度をなして配置され、
   前記ダクト（１６）は、軸線方向のパイプ（１９）がねじ込まれたねじ付きの孔（１７）を有する前記スリーブ（１４）の前縁部で一端が終端するとともに、半径方向のねじ付きの孔（１８）で他端が終端し、
   前記半径方向の孔（１８）の２つは、連結ホース（２０）を介して各液圧モータ（８）の入口および出口に連結され、
   前記軸線方向のパイプ（１９）は、前記ドラムのフレームに固定された定置ディストリビュータ（２２）に対して可撓性ホース（２１）を介して連結され、
   前記可撓性ホース（２１）の前記軸線方向のパイプ（１９）への連結は、前記可撓性ホース（２１）が、前記ドラムの前記回転軸線（Ａ）に対して直交する方向であって、回転軸線（Ａ）を中心として配置された複数の前記軸線方向のパイプ（１９）によって形成される仮想的な円筒体に対して接するよう、継手（２３）によって行われ、
   前記可撓性ホース（２１）の長さは、前記可撓性ホースの弾性を用いて前記スリーブ（１４）すなわち前記フィーダ（１）の前記ドラムを前記定置ディストリビュータ（２２）に関して完全に回転できるよう前記回転軸線（Ａ）を中心とした螺旋を辿るような長さであることを特徴とする請求項１記載の流体継手。
3. 前記定置ディストリビュータ（２２）は加圧オイル源に連結され、前記液圧モータ（８）へのオイルの送出および前記液圧モータ（８）からのオイルの排出を所定のプログラムに従って行うよう制御される複数の電気弁を有することを特徴とする請求項１または２記載の流体継手。
4. 前記フィーダ（１）は管状ビーム（３）を有し、この管状ビーム（３）の内側には同軸の管状要素（２４）が設けられ、この管状要素（２４）は前記スリーブ（１４）の内側に配置され、前記フィーダ（１）の案内体（６）内で回転する棒材用の潤滑オイルを集めるための管状チャンバ（２５）を形成し、この管状チャンバ（２５）は前記スリーブ（１４）にて前記軸線方向のダクト（１６）間に形成された開口部（２６）を介して、前記スリーブ（１４）の外座に気密をなして嵌着したブッシュ（２８）が形成する環状キャビティ（２７）に連結され、前記ブッシュ（２８）は前記ドラムのフレームに堅固に連結され、棒材用の潤滑オイルを再循環するための出口を有することを特徴とする請求項２または３記載の流体継手。
5. 前記管状ビーム（３）および前記管状要素（２４）に沿って案内される電気ケーブルを外部から通すことができるようにするため、前記軸線方向のパイプ（１９）の間を同軸に延びる、前記管状要素（２４）の管状延長部（３０）を有することを特徴とする請求項４記載の流体継手。

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