JP4379877B2 - 工作機械のタレット - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも１本の回転工具をタレットに取付け、この回転工具を回転させて工作物を加工することができる工作機械のタレットに関する。

工作機械のうちたとえば旋盤には、１本または複数本の回転工具をタレットに取付け、この回転工具を回転駆動用モータで回転させて工作物を加工することができるものがある。このような旋盤は、タレットのヘッド部に旋回部が設けられている。この旋回部には、回転工具や他の工具など複数本の工具が放射状に取付けられている。
そして、旋回部が旋回動作することにより、所望の回転工具や他の工具が割出し位置に割出される。回転工具が割出された状態で、回転駆動用モータにより回転工具を回転させる。回転駆動用モータの駆動力（回転トルク）は、ベルト、ベベルギヤ，ベアリングなどを有する動力伝達機構で回転工具に伝達される。

たとえば特許文献１（特開２００３−２５１５０５号公報）には、モータの駆動力をベベルギヤなどで回転工具に伝達する構成の、旋盤の回転工具タレットが記載されている。この回転工具タレットの旋回部の内方は中空になっている。この中空部には、動力伝達機構のベベルギヤやベアリングなどが収納されている。
一方、特許文献２（米国公開特許公報：ＵＳ２００４／０１０３５１０Ａ１）には、旋回ドラムの内部に回転駆動用モータを内蔵したタレットが記載されている。このタレットでは、回転駆動用モータと回転工具とが、カップリング機構（動力伝達機構）を介して間接的に連結されている。そして、回転駆動用モータが回転工具を回転させている。

特開２００３−２５１５０５号公報 米国公開特許公報：ＵＳ２００４／０１０３５１０Ａ１

上述の従来の旋盤や特許文献１に記載の旋盤における各タレットでは、回転工具から遠く離れた位置に回転駆動用モータが配置されている。
そのため、回転駆動用の動力伝達機構が複雑な構成になっていた。また、動力伝達機構のベルト，ベベルギヤ，ベアリングなどから熱や振動が発生していた。その結果、エネルギ損失が生じて動力伝達効率が低下し、騒音も発生していた。

一方、特許文献２に記載のタレットでは、カップリング機構が、カップリングをスライドさせるための機構や、回転駆動用モータと回転工具との連結状態を検出するためのセンサなどを有している。
その結果、カップリング機構の構造が複雑であった。また、回転駆動用モータと回転工具との連結，連結解除の動作に時間がかかるとともに、この動作の確実性を向上させる必要もあった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、簡素な構成のジョイント部により、回転工具と回転駆動用モータとを高速で且つ確実に連結，連結解除することができる工作機械のタレットを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明にかかる工作機械のタレットは、少なくとも１本の回転工具をタレットに取付け、この回転工具を回転させて工作物を加工することができる工作機械において、前記タレットは、前記工作機械の基体に支持されたタレット本体と、少なくとも前記回転工具を保持する工具ホルダを取付け可能で、前記タレット本体に支持された旋回ドラムと、旋回割出し用モータで前記旋回ドラムを旋回させて、所望の前記回転工具を割出し位置に割出すことができる旋回割出し駆動部と、回転軸が前記割出し位置の方向を向き、前記旋回ドラムに内蔵されて前記タレット本体に支持された回転駆動用モータと、前記回転工具が前記割出し位置に割出された状態で、この回転工具の前記工具ホルダのホルダ軸と前記回転駆動用モータの前記回転軸とを直接連結して前記回転駆動用モータで前記回転工具を回転させるジョイント部とを備え、前記回転駆動用モータは、前記タレット本体に支持されているハウジングを有し、前記回転駆動用モータの前記ハウジングのすぐ裏側にはライナーが配置され、このライナーは、前記タレット本体に対する前記回転駆動用モータの位置を調整するための厚みを有しており、前記ジョイント部は、前記回転工具の前記ホルダ軸に形成された凸部と、前記回転軸に形成された凹溝とを有し、前記旋回ドラムが旋回して前記回転工具が割出される動作により、前記凸部と前記凹溝とが直接的に係合状態または離脱状態になるようにし、前記回転駆動用モータの前記回転軸は、支持体に回転可能に軸支されており、この支持体は、回転中心軸線方向に移動動作できるように前記回転駆動用モータの前記ハウジングに嵌合しており、前記ジョイント部において、前記割出し位置に割出された前記回転工具の前記凸部に対して、前記回転軸の前記凹溝が、前記回転中心軸線方向に前進，後退動作可能である。
好ましくは、前記ライナーは、前記ハウジングと、前記タレット本体の先端部に固定された支持部材との間に装着されており、前記ハウジングに直接接触する前記ライナーで、旋回中心軸線方向に関する前記ハウジングの位置を調整する。
前記ジョイント部を構成する前記凹溝は、前記回転軸の一端部に溝状に形成され、この凹溝は、前記回転工具の割出し時に前記旋回ドラムの旋回方向を向いて前記回転軸の直径方向と回転軸端面の両方に開口するように形成されており、前記凸部は前記ホルダ軸に形成され、この凸部は、前記凹溝に摺接可能で対向する二つの摺接面を有し、前記ホルダ軸の先端部からその軸線方向外方に突出しているのが好ましい。
好ましくは、前記回転工具の割出し時には、これから使用する前記回転工具は、前記ジョイント部で前記回転駆動用モータと連結され、これと同時に、使用済みの前記回転工具は、前記ジョイント部から離脱して前記回転駆動用モータとの連結が解除される。
前記回転駆動用モータの前記回転軸と、前記工具ホルダの前記ホルダ軸とは、前記ジョイント部により同軸で直結されているのが好ましい。
前記旋回ドラムが旋回して前記回転工具が前記割出し位置に割出し完了になれば、これと同時に前記凸部が前記凹溝に係合しており、その結果、前記ジョイント部を介して前記ホルダ軸と前記回転軸との連結動作も完了しているのが好ましい。
前記二つの摺接面は、前記凸部の先端側が細くなるように傾斜させることにより、前記凸部にテーパを形成しており、前記凹溝にも、前記凸部に対応させてテーパを形成しているのが好ましい。
好ましくは、前記回転工具を前記割出し位置に割出すと、これと同時に、その回転工具の前記凸部が前記凹溝に係合し、前記回転工具を前記割出し位置から他の位置に移動させると、これと同時に、その回転工具の前記凸部は前記凹溝から離脱する。
前記旋回ドラムの内部には、この旋回ドラムと同心の円環状溝を有し且つ前記割出し位置以外の周方向範囲に配置された回り止め部材が非回転状態で設けられ、前記割出し位置以外のところで待機している非使用状態の前記回転工具の前記凸部が前記円環状溝に係合することにより、前記非使用状態の回転工具は回り止めされているのが好ましい。
前記回転駆動用モータは、直径の比較的大きな前記支持部材を介して、広い取付け面で前記タレット本体に取付けられているのが好ましい。

本発明の工作機械のタレットは、上述のように構成したので、作業の容易なタレット本体の開口部側から、ライナーの厚みを調整しながら回転駆動用モータを高精度に組み込むことができることになり、ライナーを用いた簡単な調整作業で、回転駆動用モータの回転軸の中心軸線と、旋回ドラムを構成するドラム本体の複数の貫通孔の中心位置（すなわち、この貫通孔に嵌合する工具ホルダのホルダ軸の中心位置）とを、高精度に一致させることができる。また、ジョイント部において、割出し位置に割出された回転工具の凸部に対して、回転軸の凹溝が、回転中心軸線方向に前進，後退動作可能なので、凸部に凹溝を密着させたり、完全に分離させたりすることができる。

下記の実施例にかかるタレットは、回転工具が割出し位置に割出された状態で、この回転工具と回転駆動用モータとをジョイント部で直接連結して、回転駆動用モータで回転工具を回転させている。
ジョイント部は、回転工具のホルダ軸と回転駆動用モータの回転軸のいずれか一方に形成された凸部と、いずれか他方に形成された凹溝とを有している。そして、旋回ドラムが旋回して回転工具が割出される動作自体により、凸部と凹溝とが直接的に係合状態または離脱状態になる。したがって、ジョイント部を簡素な構成にすることができる。また、回転工具と回転駆動用モータとを、高速で且つ確実に連結，連結解除することができる。

回転駆動用モータが、回転工具から最も近い位置である旋回ドラム内に配置されている。したがって、回転工具を保持する工具ホルダのホルダ軸と、回転駆動用モータの回転軸とを、ジョイント部で直接連結することが可能になる。
その結果、ジョイント部は、エネルギ損失が生じないので動力伝達効率が向上し、発熱，振動および騒音が低減し、タレットが簡素な構成になる。

以下、本発明にかかる一実施例を、図１ないし図３を参照して説明する。
図１ないし図３は本発明の一実施例を示す図で、図１はタレットの正面図、図２は図１のII−II線断面図、図３は図２の部分拡大断面図である。
図１ないし図３に示すように、工作機械たとえば旋盤は、少なくとも１本（ここでは、６本）の回転工具２をタレット１に取付け、回転工具２を回転させて工作物１３を加工することができる。なお、タレット１を有する工作機械としては、本実施例の旋盤の他に、タレット型マシニングセンタなどの工作機械であってもよい。

タレット１は、タレット本体３，旋回ドラム４，旋回割出し駆動部５，回転駆動用モータ６（以下、回転モータ６と記載）およびジョイント部１５を備えている。ジョイント部１５は、回転工具２を回転モータ６で回転駆動するための動力伝達機構を構成している。
タレット本体３は、床面に設置された旋盤の基体（たとえば、ベッド１４）に、移動可能に支持されている。すなわち、タレット本体３は、旋盤のベッド１４に支持された状態で、工作物１３に対して直交２軸方向に相対的に移動動作可能である。なお、タレット本体３がベッド１４に固定され、工作物１３が、タレット本体３に対して相対的に直交２軸方向に移動動作可能な場合であってもよい。
旋回ドラム４はタレット本体３に支持されている。旋回ドラム４には、少なくとも回転工具２を保持する工具ホルダ７を取付け可能になっている。図示するタレット１では、旋回ドラム４には、工具ホルダ７と、他の工具２ａを保持する他の１本または複数本の工具ホルダ８とを、放射状に取付け可能である。なお、タレットに取付けられる工具全部が、回転工具（すなわち、回転工具を保持する工具ホルダ）であってもよい。

旋回割出し駆動部５は、タレット本体３（または、旋盤の基体）に取付けられた旋回割出し用モータ９（以下、割出しモータ９と記載）を有している。旋回割出し駆動部５は、割出しモータ９で旋回ドラム４を旋回させ、所望の回転工具２（または、他の工具２ａ）を割出し位置Ｓに割出すことができる機能を有している。
回転モータ６は、回転工具２を回転させるためのモータであり、旋回ドラム４に内蔵されてタレット本体３に支持されている。回転モータ６の回転軸１０は、常に割出し位置Ｓの方向を向いており、回転中心軸線ＣＬを中心に回転する。

ジョイント部１５は、回転工具２が割出し位置Ｓに割出された状態で、この回転工具２の工具ホルダ７のホルダ軸１１と、回転モータ６の回転軸１０とを直接的に連結することができる。これにより、回転モータ６は、ジョイント部１５を介して回転工具２を回転させている。
ジョイント部１５は、凹溝１７と、この凹溝１７に係合離脱可能な凸部１６とを有している。凸部１６は、ホルダ軸１１と回転軸１０のいずれか一方に形成されている。凹溝１７は、ホルダ軸１１と回転軸１０のいずれか他方に形成されている。
旋回ドラム４が旋回して回転工具２が割出される動作により、凸部１６と凹溝１７とが、直接的に係合状態または離脱状態になる。すなわち、これから使用する回転工具２の凸部１６は凹溝１７に係合し、使用済みの回転工具２の凸部１６は移動して凹溝１７から離脱する。
回転工具２の割出し時には、回転モータ６の回転軸１０を停止して、凹溝１７を、旋回ドラム４の旋回方向に向けて位置決めしておく。これにより、旋回ドラム４が旋回動作しても、割出し位置Ｓにある回転工具２の凸部１６は、回転モータ６の凹溝１７に規制されずに、旋回中心軸線ＣＬ1を中心として旋回可能である。
タレット１は、ジョイント部１５により、回転工具２と回転モータ６とを高速で且つ確実に連結，連結解除することができる。また、ジョイント部１５を簡素な構成にすることができる。
すなわち、これから使用する回転工具２は、ジョイント部１５で回転モータ６と連結される。これと同時に、使用済みの回転工具２は、ジョイント部１５から離脱して回転モータ６との連結が解除される。

ホルダ軸１１と回転軸１０は、ジョイント部１５で直接的に連結，連結解除されている。このように、ジョイント部１５は直結型なので、動力伝達機構における発熱，振動および騒音を低減することができる。
すなわち、ジョイント部１５には、従来のベルト，ベベルギヤ，ベアリング，カップリング機構などを使用していないので、動力伝達時の発熱と振動を低減することができる。その結果、タレット１は、回転駆動用の動力伝達効率がよくて、回転工具２による高精度な加工が可能になる。振動が少なくなることにより騒音も低減する。
ジョイント部１５で構成される動力伝達機構の部品点数が少ないので、タレット１が簡素な構成になり、タレット１の保守作業（メンテナンス）も容易になる。

本実施例のタレット１では、従来、動力伝達機構のベベルギヤやベアリングなどを収納していた内部スペースＳＰに、ベベルギヤなどに代えて回転モータ６を収納している。すなわち、旋回ドラム４の内部スペースＳＰを有効利用して、ここに回転モータ６を配置している。その結果、回転モータ６を設置するためのスペースを別途設けなくてよいので、タレット１全体がコンパクトになる。
回転モータ６の回転軸１０と、工具ホルダ７のホルダ軸１１とが、ジョイント部１５により同軸で直結されるので、回転工具２を高速で回転させることができる。

本実施例では、ジョイント部１５を構成する凹溝１７は、回転軸１０の一端部７２（一端部７２は、回転軸１０の端面とその近傍を含む）に溝状に形成されている。凹溝１７は、回転工具２の割出し時に、旋回ドラム４の旋回方向を向いて、回転軸１０の直径方向（図２，図３の紙面垂直方向）と回転軸端面７２ａの両方に開口するように形成されている。
ジョイント部１５を構成する凸部１６は、ホルダ軸１１に形成されている。凸部１６は、凹溝１７に摺接可能で対向する二つの摺接面（本実施例では、互いに平行な二つの平面）１６ａを有している。凸部１６は、ホルダ軸１１の先端部１１ａからその軸線方向外方に突出している。
なお、二つの摺接面１６ａは、凸部１６の先端側が細くなるように傾斜させることにより、凸部１６にテーパを形成した場合でもよい。この場合には、凹溝１７にも、凸部１６に対応させてテーパを形成する必要がある。
また、ジョイント部１５は、凹溝１７を回転工具２のホルダ軸１１に形成し、凸部１６を回転軸１０に形成した構成であってもよい。

本実施例では、旋回ドラム４が旋回して回転工具２が割出される動作自体を、ジョイント部１５の連結動作に直接利用している。すなわち、旋回ドラム４が旋回して回転工具２が割出し位置Ｓに割出し完了になれば、これと同時に凸部１６が凹溝１７に係合している。その結果、ジョイント部１５を介してホルダ軸１１と回転軸１０との連結動作も、必然的に完了していることになる。
このように、回転工具２を割出し位置Ｓに割出すと、これと同時に、その回転工具２の凸部１６が凹溝１７に係合する。回転工具２を割出し位置Ｓから他の位置に移動させると、これと同時に、その回転工具２の凸部１６は凹溝１７から離脱する。
したがって、割出し位置Ｓに対する回転工具２の割出し，割出し解除動作自体が、回転工具２と回転モータ６との連結，連結解除動作に直接的につながっている。よって、回転モータ６と回転工具２との連結のために、従来のようにカップリングをスライドさせたり、連結状態をセンサなどで検出する必要性がない。
その結果、回転工具２と回転モータ６との連結動作を高速で且つ確実に行うことができる。また、回転工具２と回転モータ６とを連結，連結解除するための複雑な機構を、別途設ける必要はない。

旋回ドラム４の内部には、回り止め部材１８が非回転状態で設けられている。回り止め部材１８は、旋回ドラム４と同心の円環状溝１９を有し、割出し位置Ｓ以外の周方向範囲（たとえば、３６０度未満で３６０度に近い角度範囲）に配置されている。これは、回り止め部材１８が割出し位置Ｓにあると、回転工具２と回転モータ６との連結の邪魔になるからである。
そして、割出し位置Ｓ以外のところで待機している非使用状態の回転工具２の凸部１６と、円環状溝１９とが係合することにより、回転工具２は回り止めされている。
すなわち、割出し位置Ｓ以外のところでは、非使用状態の１本または複数本の回転工具２が待機している。これら待機中の全ての回転工具２の凸部１６は、円環状溝１９の形成する平面と平行な方向（すなわち、旋回ドラム４の旋回方向）を向いて、これら待機中の回転工具２の回り止めがなされている。
回り止め部材１８は、旋回ドラム４の内部スペースＳＰに配置され、回転モータ６のハウジング６０に支持されている。なお、回り止め部材１８は、タレット本体３に直接支持される場合、またはタレット本体３とハウジング６０の両方に支持される場合であってもよい。

回り止め部材１８を設けたので、待機中の全ての回転工具２を、非回転状態で安定して旋回ドラム４に保持することができる。
割出し位置Ｓ以外のところで待機中の全ての回転工具２は、円環状溝１９で回り止めがなされているので、各回転工具２の凸部１６は旋回ドラム４の旋回方向を向いている。そして、割出し時には、回転モータ６の回転軸１０を停止して、その凹溝１７を、旋回ドラム４の旋回方向に向けて位置決めするようになっている。
したがって、割出し時に旋回ドラム４が旋回動作すると、待機中の全ての回転工具２は、旋回中心軸線ＣＬ1を中心として自在に旋回動作することができる。すなわち、全ての回転工具２の凸部１６は、回転モータ６の凹溝１７に規制されずに、自在に凹溝１７内を移動することができる。

次に、タレット１の構成についてさらに詳細に説明する。
タレット本体３は、旋盤の基体としてのベッド１４に、直交２軸方向に移動可能に支持されている。タレット本体３は、内部が中空の所定形状に形成されている。タレット本体３の外部の所定位置には、割出しモータ９が取付けられている。
旋回ドラム４は、タレット本体３の先端部に支持され、旋回中心軸線ＣＬ1を中心として旋回動作可能である。なお、旋回中心軸線ＣＬ1が水平方向を向いている場合を示しているが、旋回中心軸線ＣＬ1は、床面に対して垂直方向または斜め方向を向く場合であってもよい。

旋回ドラム４は中空円環状をなしている。旋回ドラム４を構成するドラム本体２１の外周面は、多角形（ここでは、１２角形）に形成されている。この外周面には、平面状の複数（ここでは、１２個）の支持面２０，２０ａが形成されている。
支持面２０には、回転工具２を保持する工具ホルダ７が着脱可能に取付けられている。回転工具２としては、たとえばドリル，エンドミルなどである。ドラム本体２１には、これを貫通して支持面２０に開口する放射状の複数の貫通孔２２が形成されている。貫通孔２２内には、工具ホルダ７のホルダ軸１１が嵌合するようになっている。
他の支持面２０ａには、旋削加工を行うための他の工具（たとえば、バイト）２ａを保持する他の工具ホルダ８が取付けられている。なお、他の工具が工具ホルダを必要としない場合には、この工具を支持面２０ａに直接取付けた場合であってもよい。
こうして、ドラム本体２１には、１本または複数本の工具ホルダ７，他の工具ホルダ８，工具ホルダの不要な他の工具などが、旋回中心軸線ＣＬ1を中心として放射状に取付け可能である。

旋回ドラム４は、タレット本体３に旋回可能に支持されたドラム本体２１と、カバー部材２３とを有している。カバー部材２３は、ドラム本体２１の開口部側（図２，図３の左側）を覆って固定されている。
ドラム本体２１は、旋回中心軸線ＣＬ1方向と半径方向の両方向に移動せず拘束された状態で旋回動作のみを行うように、タレット本体３に支持されている。カバー部材２３は、有底中空円筒状に形成され、旋回ドラム４の内部スペースＳＰを覆ってドラム本体２１に固定されている。

旋回割出し駆動部５は、タレット本体３に固定された割出しモータ９と、ドラム本体２１に固定されたギヤ４０と、クランプ機構４１とを有している。割出しモータ９の出力軸４２には、ピニオン４３が取付けられている。ピニオン４３はギヤ４０と噛み合っている。
割出しモータ９の駆動力（旋回トルク）は、出力軸４２，ピニオン４３，ギヤ４０を介して旋回ドラム４に伝達される。割出しモータ９を制御して旋回ドラム４を旋回させることにより、所望の回転工具２または他の工具２ａを、割出し位置Ｓに割出すことができる。

旋回動作しないタレット本体３側と、旋回動作する旋回ドラム４側との間には、クランプ機構４１が設けられている。
タレット本体３の先端部には、旋回ドラム４と回転モータ６とを支持するための支持部材４４が固定されている。支持部材４４は、ドラム本体２１の内方に位置して円環状の所定形状をなしている。ドラム本体２１は、ベアリング６６を介して旋回可能に支持部材４４に支持されている。ギヤ４０の内側には、円環状の所定形状をなすシリンダ用部材４５が固定されている。
タレット本体３，シリンダ用部材４５，支持部材４４およびドラム本体２１により、シリンダ部４６が構成されている。このシリンダ部４６は、シリンダ室５２，５３を有している。
シリンダ部４６は、クランプ動作，アンクランプ動作を行なう。図２の上半分では、シリンダ部４６がクランプ動作中の状態であることが図示されている。図２の下半分では、シリンダ部４６がアンクランプ動作中の状態であることが図示されている。
シリンダ部４６には、ピストン４７が、矢印Ｅに示すように、旋回中心軸線ＣＬ1方向に往復移動動作可能に嵌合している。ピストン４７は、旋回中心軸線ＣＬ1方向にのみ往復移動動作可能で旋回動作は行わないように、タレット本体３により規制されている。
ピストン４７は、第１のピストン部材４８と第２のピストン部材４９とにより構成されている。第１のピストン部材４８は、ドラム本体２１と支持部材４４との間に嵌合している。第２のピストン部材４９は、シリンダ用部材４５とタレット本体との間に嵌合し、また、シリンダ用部材４５と支持部材４４との間にも嵌合している。

第１のピストン部材４８とシリンダ用部材４５との間に、連結部５０が設けられている。ピストン４７と旋回ドラム４との間が、連結部５０により連結，連結解除可能になっている。
連結部５０には、旋回中心軸線ＣＬ1を中心として放射状に歯車が刻設されている。連結部５０が連結されると、旋回ドラム４は、位置決め保持されて旋回動作不可能の状態になる。連結部５０が連結解除されると、旋回ドラム４は旋回動作可能になる。
シリンダ部材４５には、圧縮ばね５１と回り止めピン５４が設けられている。圧縮ばね５１は、シリンダ部材４５に形成された係合孔に係合している。回り止めピン５４も、この係合孔にその軸線方向に移動可能に係合している。回り止めピン５４の先端部は、第１のピストン部材４８に形成された凹部に係合している。
圧縮ばね５１は、回り止めピン５４を第１のピストン部材４８に常時押付けて、第１のピストン部材４８の回り止めをしている。したがって、連結部５０が連結解除状態になっても、第１のピストン部材４８は回転動作しないように規制されている。

シリンダ部４６の一方のシリンダ室５２と他方のシリンダ室５３には、圧力流体（たとえば、圧力油または圧縮空気）を切り換えてそれぞれ供給可能になっている。
たとえば、一方のシリンダ室５２に圧力流体を供給し、他のシリンダ室５３を大気圧に開放する。すると、ピストン４７はシリンダ部材４５側（図２の右方向）に移動する（図２の上半分で図示するシリンダ部４６のクランプ状態）。これにより、連結部５０が連結されて、旋回ドラム４は旋回せずに位置決め保持された状態になる。
こうして、連結部５０を連結状態にすることにより、所望の回転工具２または他の工具２ａを割出し位置Ｓに位置決め保持することができる。この状態で、回転工具２または他の工具２ａで工作物１３を加工することになる。

これとは逆に、他方のシリンダ室５３に圧力流体を供給し、一方のシリンダ室５２を大気圧に開放する。すると、ピストン４７は、シリンダ用部材４５から離れる方向（図２の左方向）に移動する（図２の下半分で図示するシリンダ部４６のアンクランプ状態）。
これにより、連結部５０は連結解除されるので、旋回ドラム４は旋回動作可能になる。こうして、連結部５０を連結解除状態にすれば、旋回ドラム４を旋回させて、所望の回転工具２または他の工具２ａを割出し位置Ｓに割出すことができる。

回転工具２が割出し位置Ｓに割出されると、割出された回転工具２の凸部１６が、回転モータ６の凹溝１７に侵入してこの凹溝１７と係合する。これと同時に、使用済みの回転工具２の凸部１６は凹溝１７から離脱する。
これにより、割出された回転工具２と回転モータ６とが、ジョイント部１５を介して直接連結される。その結果、回転モータ６で回転工具２を回転させることができる。

回転モータ６は、支持部材４４に固定されて内部スペースＳＰに配置されている。回転モータ６は、直径の比較的大きな支持部材４４を介してタレット本体３に固定されている。したがって、回転モータ６を、広い取付け面でタレット本体３に取付けることができる。
たとえば、前記特許文献２に記載のモータはその中心部分のみがサポート材により支持されているので支持状態が不安定になりがちであった。これに対して、本実施例では、回転モータ６を、タレット本体３に、広い取付け面で強固に且つ安定した支持状態で固定することができる。

回転モータ６は、タレット本体３側に支持されたハウジング６０と、ハウジング６０に支持され、回転中心軸線ＣＬ回りに回転可能な回転軸１０とを有している。さらに、回転モータ６は、回転軸１０に取付けられたロータ６１と、ロータ６１との間に間隙を保持してその外方側に位置し、ハウジング６０に取付けられたステータ６２と、回転軸１０を回転可能に支持する支持体６４とを有している。
ハウジング６０は、支持部材４４に固定された外側ハウジング７０と、外側ハウジング７０の内方に位置して外側ハウジング７０に固定された内側ハウジング７１とを有している。
内側ハウジング７１は、回転軸１０の一端部７２側を回転可能に支持している。内側ハウジング７１の内周面には、ステータ６２が取付けられている。ハウジング６０の内部には、流路７３，７４が互いに連通して形成されている。流路７３，７４に冷却用流体（たとえば、冷却水，冷却油）Ｌを供給することにより、回転モータ６を冷却して、熱変位による加工誤差を低減している。

回転モータ６のハウジング６０のすぐ裏側（図２の右側）には、厚み調整可能なライナー６７が配置されている。このライナー６７の厚みを調整することにより、タレット本体３に対する回転モータ６の位置を調整することができる。
ライナー６７は、ハウジング６０と支持部材４４との間に装着されている。ハウジング６０に直接接触するライナー６７で、旋回中心軸線ＣＬ1方向に関するハウジング６０の位置を、精度よく且つ安定的に調整することができる。

回転モータ６はタレット本体３に組み込まれている。この組み込み作業のときには、旋回中心軸線ＣＬ1方向における、回転軸１０の中心軸線ＣＬの位置を、ドラム本体２１の複数の貫通孔２２の中心位置に一致させる必要がある。回転モータ６の組み込み作業は通常は煩雑である。
そこで、本発明では、作業の容易なタレット本体３の開口部側（図２，図３の左側）から、ライナー６７の厚みを調整しながら回転モータ６を高精度に組み込むことができる。このように、ライナー６７を用いた簡単な調整作業で、回転軸１０の中心軸線ＣＬと、貫通孔２２の中心位置（すなわち、貫通孔２２に嵌合する工具ホルダ７のホルダ軸１１の中心位置）とを、高精度に一致させることができる。

回転軸１０の一端部７２は、ベアリング７５とスリーブ７６を介して内側ハウジング７１に回転可能に軸支されている。内側ハウジング７１に形成された円筒状孔の内周面７７に、スリーブ７６が嵌合している。スリーブ７６の内周面と回転軸１０との間に、ベアリング７５が装着されている。
回転軸１０の他端部６３は、ベアリング８０を介して支持体６４に回転可能に軸支されている。支持体６４は、円環状の所定形状を有してハウジング６０に取付けられている。支持体６４はハウジング６０に位置決め固定されているので、回転軸１０は回転中心軸線ＣＬ方向には移動しない。
なお、支持体６４を、回転中心軸線ＣＬ方向に移動動作できるようにハウジング６０に嵌合させてもよい。このようにすれば、ジョイント部１５において、割出し位置Ｓに割出された回転工具２の凸部１６に対して、回転軸１０の凹溝１７が、回転中心軸線ＣＬ方向に前進，後退動作可能になる。その結果、凸部１６に凹溝１７を密着させたり、完全に分離させたりできるので好ましい。

回転モータ６は、回転軸１０が停止しているときは、回転軸１０の凹溝１７が旋回ドラム４の旋回方向を向くように制御されている。これにより、旋回ドラム４と回転工具２が旋回動作するとき、ジョイント部１５で、回転工具２の凸部１６が凹溝１７内を移動，通過することができる。
回転工具２が割出し位置Ｓに割出された状態で、凸部１６は凹溝１７に係合可能である。凸部１６が凹溝１７に係合した状態で回転軸１０が回転すると、回転軸１０の回転トルクがジョイント部１５でホルダ軸１１に伝達されて、回転工具２が回転する。
すなわち、回転モータ６に電流を流して回転軸１０を回転させれば、その駆動力は、ジョイント部１５を介してホルダ軸１１から回転工具２に伝達され、回転工具２が所定の回転速度で回転する。

次に、タレット１の動作について説明する。
所望の回転工具２を割出すためには、事前に、回転モータ６の回転軸１０を停止して、凹溝１７を、旋回ドラム４の旋回方向に向けて位置決めしておく。こうしておくと、旋回ドラム４が旋回動作しても、割出し位置Ｓにある回転工具２の凸部１６は、回転モータ６の凹溝１７に規制されずに、旋回中心軸線ＣＬ1を中心として旋回可能である。
割出し位置Ｓ以外のところで待機中の全ての回転工具２の凸部１６は、円環状溝１９で回り止めがなされて、旋回ドラム４の旋回方向を向いている。したがって、待機中の全ての回転工具２も、回転モータ６の凹溝１７に規制されずに、旋回中心軸線ＣＬ1を中心として自在に旋回動作可能になる。

一方、クランプ機構４１では、他方のシリンダ室５３に圧力流体を供給し、ピストン４７をシリンダ用部材４５から離れる方向（図２の左方向）に移動させて、連結部５０の連結を解除しておく。
そして、割出しモータ９を制御すると、割出しモータ９の駆動力は、ピニオン４３，ギヤ４０を介して旋回ドラム４に伝達される。旋回ドラム４はベアリング６６に支持されて旋回動作し、所望の回転工具２が割出し位置Ｓに割出される。
こうして、割出し位置Ｓに割出された回転工具２の凸部１６が、ジョイント部１５で回転軸１０の凹溝１７に係合する。その結果、回転工具２が、ホルダ軸１１とジョイント部１５とを介して回転軸１０に直接的に連結される。

クランプ機構４１では、一方のシリンダ室５２に圧力流体を供給してピストン４７をシリンダ用部材４５の方向（図２の右方向）に移動させる。これにより、連結部５０が連結されるので、旋回ドラム４は、旋回することなく所定位置に位置決め保持される。
この状態で、回転モータ６に電流を流して回転軸１０を回転させる。すると、ジョイント部１5を介して回転工具２が所定の回転速度で回転し、工作物１３が加工される。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲で種々の変形，付加などが可能である。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

本発明は、タレットに回転工具を取付けて工作物を加工することができる旋盤やタレット型マシニングセンタなどの工作機械に適用可能である。

図１ないし図３は本発明の一実施例を示す図で、図１はタレットの正面図である。 図１のII−II線断面図である。 図２の部分拡大断面図である。

符号の説明

１ タレット
２ 回転工具
３ タレット本体
４ 旋回ドラム
５ 旋回割出し駆動部
６ 回転駆動用モータ
７ 工具ホルダ
９ 旋回割出し用モータ
１０ 回転軸
１１ ホルダ軸
１１ａ 先端部
１３ 工作物
１４ ベッド（基体）
１５ ジョイント部
１６ 凸部
１６ａ 摺接面
１７ 凹溝
１８ 回り止め部材
１９ 円環状溝
４４ 支持部材
６０ ハウジング
６４ 支持体
６７ ライナー
７２ 一端部
７２ａ 回転軸端面
７３，７４ 流路
ＣＬ 回転中心軸線
ＣＬ1 旋回中心軸線
Ｌ 冷却用流体
Ｓ 割出し位置

Claims (10)

1. 少なくとも１本の回転工具をタレットに取付け、この回転工具を回転させて工作物を加工することができる工作機械において、
   前記タレットは、
   前記工作機械の基体に支持されたタレット本体と、
   少なくとも前記回転工具を保持する工具ホルダを取付け可能で、前記タレット本体に支持された旋回ドラムと、
   旋回割出し用モータで前記旋回ドラムを旋回させて、所望の前記回転工具を割出し位置に割出すことができる旋回割出し駆動部と、
   回転軸が前記割出し位置の方向を向き、前記旋回ドラムに内蔵されて前記タレット本体に支持された回転駆動用モータと、
   前記回転工具が前記割出し位置に割出された状態で、この回転工具の前記工具ホルダのホルダ軸と前記回転駆動用モータの前記回転軸とを直接連結して前記回転駆動用モータで前記回転工具を回転させるジョイント部とを備え、
   前記回転駆動用モータは、前記タレット本体に支持されているハウジングを有し、
   前記回転駆動用モータの前記ハウジングのすぐ裏側にはライナーが配置され、このライナーは、前記タレット本体に対する前記回転駆動用モータの位置を調整するための厚みを有しており、
   前記ジョイント部は、前記回転工具の前記ホルダ軸に形成された凸部と、前記回転軸に形成された凹溝とを有し、
   前記旋回ドラムが旋回して前記回転工具が割出される動作により、前記凸部と前記凹溝とが直接的に係合状態または離脱状態になるようにし、
   前記回転駆動用モータの前記回転軸は、支持体に回転可能に軸支されており、この支持体は、回転中心軸線方向に移動動作できるように前記回転駆動用モータの前記ハウジングに嵌合しており、
   前記ジョイント部において、前記割出し位置に割出された前記回転工具の前記凸部に対して、前記回転軸の前記凹溝が、前記回転中心軸線方向に前進，後退動作可能であることを特徴とする工作機械のタレット。
2. 前記ライナーは、前記ハウジングと、前記タレット本体の先端部に固定された支持部材との間に装着されており、
   前記ハウジングに直接接触する前記ライナーで、旋回中心軸線方向に関する前記ハウジングの位置を調整するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の工作機械のタレット。
3. 前記ジョイント部を構成する前記凹溝は、前記回転軸の一端部に溝状に形成され、
   この凹溝は、前記回転工具の割出し時に前記旋回ドラムの旋回方向を向いて前記回転軸の直径方向と回転軸端面の両方に開口するように形成されており、
   前記凸部は前記ホルダ軸に形成され、
   この凸部は、前記凹溝に摺接可能で対向する二つの摺接面を有し、前記ホルダ軸の先端部からその軸線方向外方に突出していることを特徴とする請求項１または２に記載の工作機械のタレット。
4. 前記回転工具の割出し時には、これから使用する前記回転工具は、前記ジョイント部で前記回転駆動用モータと連結され、これと同時に、使用済みの前記回転工具は、前記ジョイント部から離脱して前記回転駆動用モータとの連結が解除されることを特徴とする請求項１，２または３に記載の工作機械のタレット。
5. 前記回転駆動用モータの前記回転軸と、前記工具ホルダの前記ホルダ軸とは、前記ジョイント部により同軸で直結されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの項に記載の工作機械のタレット。
6. 前記旋回ドラムが旋回して前記回転工具が前記割出し位置に割出し完了になれば、これと同時に前記凸部が前記凹溝に係合しており、その結果、前記ジョイント部を介して前記ホルダ軸と前記回転軸との連結動作も完了していることを特徴とする請求項１，２または３に記載の工作機械のタレット。
7. 前記二つの摺接面は、前記凸部の先端側が細くなるように傾斜させることにより、前記凸部にテーパを形成しており、前記凹溝にも、前記凸部に対応させてテーパを形成していることを特徴とする請求項３に記載の工作機械のタレット。
8. 前記回転工具を前記割出し位置に割出すと、これと同時に、その回転工具の前記凸部が前記凹溝に係合し、
   前記回転工具を前記割出し位置から他の位置に移動させると、これと同時に、その回転工具の前記凸部は前記凹溝から離脱することを特徴とする請求項３または７に記載の工作機械のタレット。
9. 前記旋回ドラムの内部には、この旋回ドラムと同心の円環状溝を有し且つ前記割出し位置以外の周方向範囲に配置された回り止め部材が非回転状態で設けられ、
   前記割出し位置以外のところで待機している非使用状態の前記回転工具の前記凸部が前記円環状溝に係合することにより、前記非使用状態の回転工具は回り止めされていることを特徴とする請求項３に記載の工作機械のタレット。
10. 前記回転駆動用モータは、直径の比較的大きな前記支持部材を介して、広い取付け面で前記タレット本体に取付けられていることを特徴とする請求項２に記載の工作機械のタレット。

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