JP4529699B2 - Rotary drive tool - Google Patents
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Description
本発明は、ボルト、ナットあるいは回転調整部材などの被回転部材を把持して回転する回転駆動工具に関する。 The present invention relates to a rotary drive tool that grips and rotates a member to be rotated such as a bolt, a nut, or a rotation adjusting member.
例えば多気筒エンジンのシリンダブロックのクランクジャーナル軸受孔の加工は、ボーリング用のラインバーの軸受孔加工位置に工具カートリッジを取り付けて行うのが普通である。図6はそのような工具カートリッジ44付近の構造の一例を示すもので、クランクジャーナル軸受孔に同軸的に挿通するラインバー40の軸受孔加工位置には平面部40aを形成して工具カートリッジ44を取り付けるための口元側に段部を有する取付孔40bが形成されている。工具カートリッジ44は、一端側にフランジが形成されたカートリッジ本体45と刃具46cが取り付けられる調整部材46と調整ナット47を主要な構成とするもので、ねじ部46aに調整ナット47をねじ込んだ調整部材46を一端側からカートリッジ本体45の中心孔に軸線方向摺動可能に嵌合挿入し、カートリッジ本体45の他端面に形成した収納孔45a内に突出する調整部材46の先端に取付ねじ49により固定したワッシャ49aと収納孔45aの底面との間に複数の皿ばね48を介装して調整部材46を引き下げ、調整ナット47をカートリッジ本体45の一端面に当接させて、調整部材46の軸線方向位置を決めている。カートリッジ本体45の中心孔の中間部には、調整部材46の中間部に形成された六角軸部46bと摺動可能に係合する六角孔が形成されてカートリッジ本体45に対する調整部材46の回転は阻止され、これにより調整ナット47をカートリッジ本体45に対し回転すれば調整部材46はカートリッジ本体45に対し軸線方向に移動して、カートリッジ本体45の一端面からの刃具46cの突出量は変化する。この工具カートリッジ44は、カートリッジ本体45をラインバー40の取付孔40b内に挿入し、取付板41とねじ42によりカートリッジ本体45のフランジを取付孔40bの口元側段部に締め付けることによりラインバー40に固定されている。
For example, the machining of a crank journal bearing hole of a cylinder block of a multi-cylinder engine is usually performed by attaching a tool cartridge to a bearing hole machining position of a boring line bar. FIG. 6 shows an example of the structure in the vicinity of such a
シリンダブロックに形成されるクランクジャーナル軸受孔の径は、ラインバー40の回転中心から刃具46cの先端部までの回転半径(以下単に刃具46cの回転半径という)により定められが、この回転半径は調整ナット47を回転してカートリッジ本体45の一端面から刃具46cの先端部までの突出量を変化させることにより調整される。この調整は刃具46cの交換時になされ、また刃具46cの先端は加工により少しずつ摩耗してクランクジャーナル軸受孔の径は次第に減少するので、この軸受孔の加工ステーションの後に設ける測定ステーションにより軸受孔径を測定し、測定結果が所定の限度を越えれば調整ナット47を回転駆動工具により回転しカートリッジ本体45の一端面から刃具46cの先端部までの突出量を調整し、これにより刃具46c回転半径を調整して軸受孔の径が所定の公差内に維持されるようにしている。
The diameter of the crank journal bearing hole formed in the cylinder block is determined by the rotation radius from the rotation center of the
この調整ナット47を回転して調整を行うための従来の回転駆動工具は、図6に示すように、ラインバー40の工具カートリッジ44に向かって進退される工具本体に回転自在に支持されてパルスモータにより回転されるメインシャフト(何れも図示省略)の先端部に固定されたチャックホルダ1に複数のチャック21をそれぞれ放射方向に開閉可能に枢支ピン23を介して支持し、アクチュエータ(図示省略)により各チャック21を開閉させて工具カートリッジ44と同軸的に設けられた調整ナット47を把持して回転するものであった。測定ステーションにおける測定結果が所定の限度を越えれば、制御装置は回転駆動工具を工具カートリッジ44に接近させ、各チャック21の先端の爪部21aにより調整ナット47を把持し、測定ステーションにおける軸受孔径の測定結果と軸受孔径の目標値との差に応じた指令値を与えてパルスモータを回転させて調整ナット47を回転し、これにより刃具46cの回転半径を修正して刃具46cにより加工される軸受孔径が所定の目標値となるように調整している。
As shown in FIG. 6, the conventional rotary drive tool for adjusting by rotating the
しかしながらこの種のボーリング用の工具カートリッジ44の刃具46cの回転半径の調整においては、メインシャフトの中心軸線と工具カートリッジ44の中心軸線に芯ずれがあると、調整ナット47を把持する際に各チャック21の先端の爪部21aが同時に被回転部材47の外周面に当たらないので調整ナット47に軸線と直交する方向のスラスト(以下単に横向きスラストという)が加わる。これにより各部のクリアランスなどによりこじれを生じて制御装置からの指令値に対する刃具46cの回転半径の変更の追従性が低下するので、加工される軸受孔径に狂いを生じて加工不良が増大するおそれがある。このような中心軸線の芯ずれは、ラインバー40の停止角度の狂い、カートリッジ44の交換、ラインバー40の交換、各部の径時変化などにより生じる。
However, in adjusting the rotation radius of the cutting tool 46c of this kind of
この種の回転駆動工具においてこのような芯ずれに対応する手段としては、例えば特開平7−107700号公報(特許文献1)に示す技術がある。この回転駆動工具は、モータにより回転されるメインシャフトの先端部に固着したチャック保持部材に1対のチャックを支点ピンにより取り付け、メインシャフトに軸線方向移動可能に設けたスライド部材の前面に玉列を介してアイドル回転部材を回転及び軸線と直角方向の移動可能に設け、アイドル回転部材の前側のテーパ面を各チャックの後部のテーパ面に当接させるようにしたものである。この回転駆動工具では、エアシリンダによりスライド部材及びその前側に玉列を介して設けられたアイドル回転部材を前進させれば、アイドル回転部材の前側のテーパ面が各チャックの後部のテーパ面を押し開き、チャック先端の爪部が閉じて被回転部材であるツマミを把持し、この状態でモータによりメインシャフトを回転して被回転部材を回転する。 As a means for dealing with such misalignment in this type of rotary drive tool, for example, there is a technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-107700 (Patent Document 1). In this rotary drive tool, a pair of chucks are attached to a chuck holding member fixed to a tip end portion of a main shaft rotated by a motor by a fulcrum pin, and a row of balls is arranged on the front surface of a slide member provided on the main shaft so as to be movable in the axial direction. The idle rotation member is provided so as to be able to rotate and move in a direction perpendicular to the axis, and the taper surface on the front side of the idle rotation member is brought into contact with the taper surface on the rear part of each chuck. In this rotary drive tool, when the slide member and the idle rotation member provided on the front side of the slide member are moved forward by the air cylinder, the taper surface on the front side of the idle rotation member pushes the taper surface on the rear part of each chuck. Open, the claw at the tip of the chuck closes and grips the knob which is the rotated member. In this state, the main shaft is rotated by the motor to rotate the rotated member.
この特許文献1の回転駆動工具では、チャック保持部材を固定したメインシャフトと被回転部材であるツマミの間に芯ずれがあると、先ず一方のチャック先端の爪部がツマミに当たるが、その後はアイドル回転部材が軸線と直角方向に移動して他方のチャック先端の爪部がツマミに当たり、両チャックの先端の各爪部がツマミに当たった後に、両爪部は均等な力でツマミを把持するので、被回転部材であるツマミに横向きスラストが加わることはない。従ってこのような技術を前述したボーリング用のラインバー40の工具カートリッジ44の刃具46cの回転半径を調整する調整ナット47を回転させる回転駆動工具に適用すれば、横向きスラストによるこじれにより指令値に対する刃具46cの回転半径の変更の追従性が低下することはないので、そのような原因により加工される軸受孔径に狂いを生じて加工不良が増大するおそれはなくなる。
しかしながら上述した特許文献1の回転駆動工具では、メインシャフトに固定されたチャック保持部材と被回転部材の間に芯ずれがあった場合に被回転部材に横向きスラストが加わないようにするための作用は、アイドル回転部材がチャック保持部材の軸線と直角方向に移動することによりなされるので、チャック保持部材に支点ピンにより支持された複数のチャックは、それらの中心線(チャックが1対の場合はそれらの二等分線)がメインシャフトの中心軸線に対し傾斜した状態で被回転部材を把持する。このため被回転部材を回転させる際にその中心軸線をみそすり運動させようとする力が加わるので、これをボーリング用の工具カートリッジ44の刃具46cの回転半径を調整する調整ナット47の回転に使用すれば、程度の差はあってもやはり工具カートリッジ44にこじれを生じて指令値に対する刃具46cの回転半径の変更の追従性を低下させ、加工される軸受孔径に狂いを生じて加工不良が増大するおそれがある。従って特許文献1の技術では、こじれによる加工不良の増大を防ぐのに充分でない。この種の回転駆動工具による被回転部材のこじれによる問題は、ボーリング用の工具カートリッジの刃具の回転半径を調整する調整ナットを回転する場合に限らず、各種の回転調整部材あるいはボルト、ナットなどの被回転部材を把持して回転する場合にも生じる。
However, in the rotary drive tool disclosed in
本発明はこのような問題を解決して、回転駆動工具のメインシャフトと被回転部材の間に芯ずれがあっても、こじれを生じることなく被回転部材を無理なく回転することができる回転駆動工具を提供することを目的とする。 The present invention solves such problems, and even if there is a misalignment between the main shaft of the rotary drive tool and the rotated member, the rotary drive can rotate the rotated member without causing twisting. The purpose is to provide a tool.
このために、本発明による回転駆動工具は、工具本体に回転自在に支持されてモータにより回転されるメインシャフトの先端部に設けられたチャックホルダに複数のチャックをそれぞれ放射方向に開閉可能に支持し、メインシャフト内に同軸的に設けられてアクチュエータにより往復動される作動ロッドの先端部に取り付けられた作動部材により各チャックを開閉させ、各チャックの爪部により被回転部材を把持して回転させる回転駆動工具において、チャックホルダはメインシャフトの先端部に同メインシャフトの軸線と直交する方向に平行移動可能に支持されて、回転軸線が互いに平行に食い違っている2つの回転部材の間で回転を伝達する芯違いトルク伝達機構を介してメインシャフトに連結され、また作動部材はチャックホルダ内に同軸的に軸線方向摺動自在に嵌合支持されるともに作動ロッドの先端部にその軸線と直交する方向の移動を許容して連結され、芯違いトルク伝達機構は、メインシャフトの先端面とこれと対向するチャックホルダの基部の後端面との間に摺動自在に介装され作動ロッドが隙間をおいて挿通される中心孔及び互いに交差する2つの直径方向に沿って外向きに延びる2対の案内溝が形成されたトルク伝達板と、メインシャフトの先端面から突出されて一方の直径方向に沿って延びる1対の案内溝と摺動自在に係合される1対の第1連結ピンと、チャックホルダの後端面から突出されて他方の直径方向に沿って延びる1対の案内溝と摺動自在に係合される1対の第2連結ピンよりなることを特徴とするものである。 To this end, the rotary drive tool according to the present invention supports a plurality of chucks so that they can be opened and closed in a radial direction, respectively, on a chuck holder provided at the tip of a main shaft that is rotatably supported by a tool body and rotated by a motor. Each chuck is opened and closed by an operating member that is coaxially provided in the main shaft and is reciprocated by an actuator and attached to the tip of the operating rod. In the rotary drive tool to be driven, the chuck holder is supported by the tip of the main shaft so as to be movable in a direction perpendicular to the axis of the main shaft, and rotates between two rotating members whose rotational axes are parallel to each other. It is connected to the main shaft via a misalignment torque transmission mechanism that transmits Is axially coupled to allow movement in a direction perpendicular to its axis at the distal end of the actuating rod together is fitted and supported in a freely axially slidable, core difference torque transmitting mechanism, the distal end surface of the main shaft and which A pair of slidably interposed between the chuck holder and the rear end surface of the base of the chuck holder opposed to each other, and two pairs extending outwardly along two diametrical directions intersecting each other and a central hole through which the operating rod is inserted with a gap And a pair of first connecting pins that are slidably engaged with a pair of guide grooves that protrude from the front end surface of the main shaft and extend along one diametrical direction. And a pair of second connecting pins that are slidably engaged with a pair of guide grooves protruding from the rear end surface of the chuck holder and extending along the other diameter direction .
請求項1に記載の回転駆動工具において、第1及び第2連結ピンは各案内溝と摺動自在に面係合するスライダを介して各案内溝と摺動自在に係合されていることが好ましい。
2. The rotary drive tool according to
請求項1または請求項2に記載の回転駆動工具において、メインシャフトの先端部外周面に固定した保持筒には先端面より軸線方向に突出した先端部に内向きフランジ部を形成し、チャックホルダは、その基部から外向きに突出する外縁部をメインシャフトの先端面と内向きフランジ部の内端面との間に位置させ、互いに対向する外縁部と内向きフランジ部の内端面との間にスラスト軸受を介在させるとともに互いに対向するメインシャフトの先端面と基部の後端面の間にトルク伝達板により保持される複数のボールを介在させて、メインシャフトの先端部に同メインシャフトの軸線と直交する方向に移動可能に支持することが好ましい。 The rotary drive tool according to claim 1 or 2 , wherein the holding cylinder fixed to the outer peripheral surface of the front end portion of the main shaft is formed with an inward flange portion at the front end portion protruding in the axial direction from the front end surface, and the chuck holder The outer edge protruding outward from the base is positioned between the front end surface of the main shaft and the inner end surface of the inward flange portion, and between the outer edge portion facing each other and the inner end surface of the inward flange portion. A plurality of balls held by a torque transmission plate are interposed between the front end surface of the main shaft and the rear end surface of the base that face each other with a thrust bearing interposed therebetween, and the main shaft is orthogonal to the main shaft axis. It is preferable to support it so that it can move in the direction of movement.
請求項1に記載の回転駆動工具の発明によれば、チャックホルダはメインシャフトの先端部にメインシャフトの軸線と直交する方向に平行移動可能に支持されて、回転軸線が互いに平行に食い違っている2つの回転部材の間で回転を伝達する芯違いトルク伝達機構を介してメインシャフトに連結され、また作動部材はチャックホルダ内に同軸的に軸線方向摺動自在に嵌合支持されるともに作動ロッドの先端部にその軸線と直交する方向の移動を許容して連結されているので、メインシャフトの中心軸線と被回転部材の中心軸線に芯ずれがあっても、各チャックの爪部が被回転部材を把持することにより、チャックホルダと被回転部材は自動的に芯合わせがなされ、またチャックホルダはメインシャフトに対し平行移動するので複数のチャックの中心線は傾くことなく、調整ナットの軸線と一致される。従って各爪部は均等な力で被回転部材を把持し、また被回転部材にトルクのみを伝達して回転するので、被回転部材は、制御装置からメインシャフトを駆動するモータに与えられる指令値に応じて、こじれを生じることなく無理なく回転される。さらに、芯違いトルク伝達機構は、メインシャフトの先端面とこれと対向するチャックホルダの基部の後端面との間に摺動自在に介装され作動ロッドが隙間をおいて挿通される中心孔及び互いに交差する2つの直径方向に沿って外向きに延びる2対の案内溝が形成されたトルク伝達板と、メインシャフトの先端面から突出されて一方の直径方向に沿って延びる1対の案内溝と摺動自在に係合される1対の第1連結ピンと、チャックホルダの後端面から突出されて他方の直径方向に沿って延びる1対の案内溝と摺動自在に係合される1対の第2連結ピンよりなるものとしたので、芯違いトルク伝達機構は実質的に一定厚さの構造簡単なものとなり、メインシャフトとチャックホルダの基部の間に隙間なく配置されるので、回転駆動工具を全体としてコンパクトにまとめることができ、また製造コストを低下させることができる。 According to the rotary drive tool of the present invention, the chuck holder is supported at the tip of the main shaft so as to be movable in a direction orthogonal to the axis of the main shaft, and the rotation axes are different from each other in parallel. It is connected to the main shaft through a misalignment torque transmission mechanism that transmits rotation between the two rotating members, and the operating member is coaxially and slidably fitted and supported in the chuck holder while operating rod. Is connected to the front end of the chuck so as to allow movement in a direction perpendicular to the axis thereof, so that even if the center axis of the main shaft and the center axis of the rotated member are misaligned, the claw portion of each chuck is rotated. By gripping the member, the chuck holder and the rotated member are automatically aligned, and the chuck holder moves in parallel with the main shaft. Centerline without tilting, is coincident with the axis of the adjusting nut. Accordingly, each claw portion grips the rotated member with an equal force and transmits only the torque to the rotated member to rotate, so that the rotated member is a command value given to the motor that drives the main shaft from the control device. Depending on the rotation, it can be rotated without any twisting. Further, the misalignment torque transmission mechanism includes a center hole through which an operating rod is inserted with a gap between the front end surface of the main shaft and the rear end surface of the base portion of the chuck holder facing the main shaft. A torque transmission plate formed with two pairs of guide grooves extending outward along two diametrical directions intersecting each other, and a pair of guide grooves protruding from one end surface of the main shaft and extending along one diametrical direction A pair of first coupling pins that are slidably engaged with each other, and a pair of slidably engaged with a pair of guide grooves that protrude from the rear end surface of the chuck holder and extend along the other diameter direction. The center connecting torque transmission mechanism has a substantially constant thickness and is arranged between the main shaft and the base of the chuck holder so that there is no gap between them. The whole tool and Te can be combined into a compact, also can reduce the manufacturing cost.
第1及び第2連結ピンは各案内溝と摺動自在に面係合するスライダを介して各案内溝と摺動自在に係合されている請求項2の発明によれば、芯違いトルク伝達機構の摺動部の面積が増大するので、芯違いトルク伝達機構の耐久性が向上し、ひいては回転駆動工具の耐久性を向上させることができる。 According to the invention of claim 2 , the first and second connecting pins are slidably engaged with the respective guide grooves via sliders that are slidably engaged with the respective guide grooves. Since the area of the sliding portion of the mechanism increases, the durability of the misalignment torque transmission mechanism can be improved, and as a result, the durability of the rotary drive tool can be improved.
メインシャフトの先端部外周面に固定した保持筒には先端面より軸線方向に突出した先端部に内向きフランジ部を形成し、チャックホルダは、その基部から外向きに突出する外縁部をメインシャフトの先端面と内向きフランジ部の内端面との間に位置させ、互いに対向する外縁部と内向きフランジ部の内端面との間にスラスト軸受を介在させるとともに互いに対向するメインシャフトの先端面と基部の後端面の間にトルク伝達板により保持される複数のボールを介在させて、メインシャフトの先端部に同メインシャフトの軸線と直交する方向に移動可能に支持した請求項3の発明によれば、チャックホルダは、メインシャフトの先端面とこれに固定された保持筒の先端部に形成された内向きフランジ部の内端面との間にスラスト軸受とトルク伝達板により保持される複数のボールを介して保持されているので、メインシャフトに対する軸線と直交する方向の移動は軽くなる。従って各チャックの爪部が被回転部材を把持する際のチャックホルダと被回転部材の芯合わせは極めて僅かの力でなされ、これにより各爪部が被回転部材を把持する力も一層均一なものとなる。
The holding cylinder fixed to the outer peripheral surface of the front end portion of the main shaft has an inward flange portion at the front end portion that protrudes in the axial direction from the front end surface, and the chuck holder has an outer edge portion that protrudes outward from the base portion of the main shaft. Between the front end surface of the main shaft and the inner end surface of the inward flange portion, a thrust bearing is interposed between the outer edge portion facing each other and the inner end surface of the inward flange portion, and the front end surface of the main shaft facing each other 4. The invention according to
以下に、図1〜図5により、本発明による回転駆動工具を実施するための最良の形態の説明をする。この実施形態の回転駆動工具は、図6により述べたような、シリンダブロックのクランクジャーナル軸受孔を加工するためのボーリング用のラインバー40に設けた工具カートリッジ44の刃具46cの回転半径を調整する調整ナット47の回転に使用するものであり、工具本体10と、この工具本体10に回転自在に支持されてモータ35により回転されるメインシャフト11と、このメインシャフト11の先端部に軸線と直交する方向に平行移動可能に支持されたチャックホルダ20と、メインシャフト11とチャックホルダ20の間に設けられて前者の回転を後者に伝達する芯違いトルク伝達機構Aと、チャックホルダ20に枢支ピン23を介して放射方向に開閉可能に支持された複数のチャック21と、メインシャフト11内に同軸的に設けられて往復動される作動ロッド30の先端部に取り付けられて各チャック21を開閉させる作動部材32を主要な構成とするものである。
The best mode for carrying out the rotary drive tool according to the present invention will be described below with reference to FIGS. The rotary drive tool of this embodiment adjusts the radius of rotation of the cutting tool 46c of the
図1に示すように、ラインバー40に設けた工具カートリッジ44に接近離隔可能に設けられた工具本体10には、複合軸受12a,12bを介してメインシャフト11が回転自在に軸支されている。メインシャフト11の大径となる先端側から同軸的に形成された有底の円筒孔11aには、フランジを有するスリーブ11bが途中まで挿入されてボルト11cにより固定され、このスリーブ11bはメインシャフト11の一部を構成している。スリーブ11bの内面には作動ロッド30が回転及び軸線方向摺動可能に嵌合支持され、この作動ロッド30と多少小径に形成されたその後半部30aの境界部に固定されたピストン31は、スリーブ11bの先端と円筒孔11aの底面の間に形成されるシリンダ室31aの内面に嵌合されて、作動ロッド30を往復動させるアクチュエータを構成している。
As shown in FIG. 1, a
メインシャフト11の先端部外周面に押しねじ13bにより固定された保持筒13は、メインシャフト11の先端面より軸線方向に突出した先端部に内向きフランジ部13aが形成されている。メインシャフト11は、その後部にキー39a及びリングナット39bにより同軸的に固定された歯車39及び歯車36,37,38よりなる歯車列を介して、工具本体10に設けられたパルスモータ(モータ)35により回転駆動されるようになっている。
The holding
図1〜図3に示すように、チャックホルダ20は、中心部のいんろう継手により心合わせがなされてボルト20eにより同軸的に一体連結されたホルダ本体20aと基部20bにより構成され、この両者には連続する中心孔20dが形成されている。このチャックホルダ20は、その基部20bから外向きに突出する外縁部20fをメインシャフト11の先端面と内向きフランジ部13aの内端面との間に位置させ、互いに対向する外縁部20fと内向きフランジ部13aの内端面との間に多数のボール19bとこれを保持するリテーナ19aよりなるスラスト軸受19を介在させるとともに、互いに対向するメインシャフト11の先端面と基部20bの後端面の間に後述する芯違いトルク伝達機構Aのトルク伝達板15により保持されたボール14を介在させ、また中心孔20dと作動ロッド30の外周面との間及び内向きフランジ部13aの内周面と外縁部20fを除く基部20bの外周面の間にそれぞれ隙間を設けることにより、メインシャフト11の先端部にその軸線と直交する方向に多少距離平行移動可能に支持されている。保持筒13の内向きフランジ部13aの内周面と基部20bの外周面の間には、軸線と直交する方向の相対移動を許容する柔らかいシール13cが設けられている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
図1、図4及び図5に示すように、ホルダ本体20aには、基部20b側となる一部を除き、中心孔20dから120度間隔で放射状に外向きに延びる3つの保持溝20cを形成し、各保持溝20c内には枢支ピン23によりチャック21の中間部を支持してそれぞれ放射方向に開閉可能としている。各チャック21は基部20b側となる端部の内側に、傾斜された先端部の両側に二面取り部22aを形成したスライド部材22を一体的に固着するとともに、これと反対側となる先端部の内側には調整ナット(被回転部材)47を把持する広い角度のV字状(図5参照)に配置された1対の爪部21aが形成されている。3個のチャック21は、枢支ピン23よりも基部20b側となる外面に形成した凹部21bに掛けた細長いコイルスプリングを環状に連結したガータスプリング25により、各スライド部材22を取り付けた部分が内向きに弾性的に付勢されている。爪部21aが形成された先端部を除く各チャック21、及びガータスプリング25は、チャックホルダ20の外周に被せられてねじ24aにより固定された筒状のカバー24により覆われている。
As shown in FIGS. 1, 4 and 5, the
ホルダ本体20a内に位置する中心孔20dに軸線方向摺動自在に嵌合支持された作動部材32には、外周に沿って120度間隔で、各チャック21の端部に固定されたスライド部材22の傾斜した二面取り部22aと傾斜方向に摺動自在に係合される3つの傾斜溝32aが形成され、各二面取り部22aの先端はガータスプリング25により各傾斜溝32aの底面に当接されている。作動部材32から後側に突出する小径部32bには、半円弧状の環状溝32cが形成されており、作動ロッド30の先端部には保持孔30bが同軸的に形成されるとともに、この保持孔30bの両側にかかる互いに平行な1対の係止孔32dが形成されている。作動部材32は、作動ロッド30の先端面に当接されるように小径部32bを保持孔30b内に挿入し、各係止孔32dに嵌合される1対の係合ピン33を環状溝32cに係合することにより、作動ロッド30の先端部に回転自在に連結される。保持孔30bの内面と小径部32bの外面の間、及び両係合ピン33の内法と環状溝32cの谷底部の間には、前述した基部20bの中心孔20dと作動ロッド30の外周面との間の隙間と同程度の隙間が設けられ、これにより作動部材32は作動ロッド30の先端部にその軸線と直交する方向に多少距離移動可能となっている。アクチュエータ31により作動ロッド30が往復動されれば、これとともに往復動される作動部材32はその傾斜溝32aに当接される各スライド部材22を放射方向に往復動させて、各チャック21の先端の爪部21aを開閉させる。
The operating
次に図1及び図2により、メインシャフト11の回転をチャックホルダ20に伝達する芯違いトルク伝達機構Aの説明をする。メインシャフト11の先端面とこれと対向するチャックホルダ20の基部20bの後端面との間に摺動自在に介装されるトルク伝達板15は、作動ロッド30が隙間をおいて挿通される中心孔15cが形成されて、メインシャフト11及び作動ロッド30に対し軸線と直交する方向に多少距離移動であり、また互いに直交する2つの直径方向に沿って外向きに延びる2対の案内溝15aが形成されている。各案内溝15aにはそれぞれスライダ16が半径方向に沿って摺動自在に面係合されており、一方の直径方向に沿って延びる1対の案内溝15aと摺動自在に係合される1対のスライダ16の中心に形成された孔には、回転軸線に対し対称に配置されてメインシャフト11のスリーブ11bの先端面から突出される1対の第1連結ピン17aが回転自在に嵌合挿入され、また他方の直径方向に沿って延びる1対の案内溝15aと摺動自在に係合される1対のスライダ16の中心に形成された孔には、回転軸線に対し対称に配置されてチャックホルダ20の基部20bの後端面から突出される1対の第2連結ピン17bが回転自在に嵌合挿入されている。以上により、回転軸線が互いに平行に食い違っている2つの回転部材の間で回転を伝達する芯違いトルク伝達機構Aが構成される。
Next, the misalignment torque transmission mechanism A that transmits the rotation of the
この芯違いトルク伝達機構Aにより回転が伝達されるメインシャフト11とチャックホルダ20の各回転軸線の間の芯ずれの量及び向きは、前述した中心孔20dと作動ロッド30の外周面との間などの隙間によりチャックホルダ20がメインシャフト11に対し軸線と直交する方向に移動可能な許容範囲において任意である。この芯ずれ量の許容範囲は、予想されるメインシャフト11と工具カートリッジ44の間の芯ずれの最大値よりも大きい値に設定するものとし、この実施形態においては、0.3mmである。
The amount and direction of misalignment between the rotation axis of the
この実施形態の回転駆動工具は、シリンダブロックのクランクジャーナル軸受孔加工ステーションに設けられ、図6により述べたような、ボーリング用のラインバー40に設けた工具カートリッジ44の刃具46cの回転半径を調整するのに使用するものである。不作動状態ではピストン31は作動ロッド30を後退させて、チャック21先端の爪部21aは開かれている。この回転駆動工具の作動を制御する制御装置(図示省略)は、軸受孔加工ステーションの後に設ける測定ステーションにおいて測定された軸受孔径の測定結果が所定の限度を越えれば、工具本体10を移動させて各チャック21先端の爪部21aが工具カートリッジ44の調整ナット47の外側になる位置とし、ピストン31により作動ロッド30を前進させ、各チャック21先端の爪部21aを閉じて工具カートリッジ44と同軸的に設けられた調整ナット47を把持する。この把持に際して、チャックホルダ20と調整ナット47の間に芯ずれがあれば、先ず1つのチャック21先端の爪部21aが調整ナット47の外面に当たるが、メインシャフト11と工具カートリッジ44の間の芯ずれが前述した許容範囲内であれば、チャックホルダ20が軸線と直交する方向に平行移動して残るチャック21先端の爪部21aが調整ナット47の外面に当たり、各チャック21の爪部21aが調整ナット47に当たった後に、各爪部21aは均等な力で調整ナット47を把持する。これによりチャックホルダ20と調整ナット47は自動的に芯合わせがなされ、またチャックホルダ20はメインシャフト11に対し平行移動するので、3個のチャック21の中心線は傾くことなく、調整ナット47の軸線と一致される。
The rotary drive tool of this embodiment is provided in the crank journal bearing hole machining station of the cylinder block, and adjusts the turning radius of the cutting tool 46c of the
このように各チャック21先端の爪部21aにより調整ナット47を把持した後に、制御装置は測定ステーションにおける軸受孔径の測定結果と軸受孔径の目標値との差に応じた指令値をパルスモータ35に与えて、歯車列36〜39を介してメインシャフト11を回転させ、芯違いトルク伝達機構Aを介してチャックホルダ20を回転させて調整ナット47を回転し、これにより刃具46cの回転半径を修正して刃具46cにより加工される軸受孔径が所定の目標値となるように調整される。
After the
上述した実施形態によれば、各爪部21aは均等な力で調整ナット47を把持し、またチャックホルダ20はメインシャフト11に対し平行移動して3個のチャック21の中心線は傾くことなく調整ナット47の軸線と一致された状態で調整ナット47はチャックホルダ20により回転されるので、調整ナット47は各爪部21aによりこじれを生じることなく無理なく回転される。従って制御装置からの指令値に対する刃具46cの回転半径の変更の追従性が低下することはないので、そのような原因により加工される軸受孔径に狂いを生じて加工不良が増大するおそれはない。
According to the above-described embodiment, each
上述した実施形態では、芯違いトルク伝達機構Aは、メインシャフト11の先端面とこれと対向するチャックホルダ20の基部20bの後端面との間に摺動自在に介装され作動ロッド30が隙間をおいて挿通される中心孔15c及び互いに交差する2つの直径方向に沿って外向きに延びる2対の案内溝15aが形成されたトルク伝達板15と、メインシャフト11の先端面から突出されて一方の直径方向に沿って延びる1対の案内溝15aと摺動自在に係合される1対の第1連結ピン17aと、チャックホルダ20の後端面から突出されて他方の直径方向に沿って延びる1対の案内溝15aと摺動自在に係合される1対の第2連結ピン17bよりなるものとしており、このようにすれば芯違いトルク伝達機構Aは実質的に一定厚さの構造簡単なものとなり、メインシャフト11とチャックホルダ20の基部20bの間に隙間なく配置されるので、回転駆動工具を全体としてコンパクトにまとめることができ、また製造コストを低下させることができる。
In the above-described embodiment, the misalignment torque transmission mechanism A is slidably interposed between the front end surface of the
なお上述した実施形態では、トルク伝達板15の案内溝15aは厚さ方向全幅にわたり半径方向外向きに開放されたコ字状としており、このようにすれば厚さ方向全幅においてトルクを伝達できるので、トルク伝達板15の厚さを薄くして芯違いトルク伝達機構Aを小型化することが出来る。しかし本発明はこれに限られるものではなく、メインシャフト11側とチャックホルダ20側に連結される各案内溝15aをトルク伝達板15のメインシャフト11側とチャックホルダ20側にそれぞれ形成するようにして実施することも可能である。また各案内溝15aを半径方向外向きに開放しないようにして実施することも可能である。またこの実施形態では、2対の案内溝15aの方向は互いに直交するものとしたが、この各溝の交差角は必ずしも直角にする必要はない。
In the above-described embodiment, the
また上述した実施形態では、チャックホルダ20に対する各チャック21の支持は枢支ピン23により行っているが、各チャック21は放射方向に摺動可能にチャックホルダ20に支持してもよい。またチャック21は3個に限らず、2個あるいは4個以上としてもよい。
In the embodiment described above, each
また上述した実施形態では、第1及び第2連結ピン17a,17bは各案内溝15aと摺動自在に面係合するスライダ16を介して各案内溝15aと摺動自在に係合されており、このようにすれば芯違いトルク伝達機構Aの摺動部の面積が増大するので、芯違いトルク伝達機構Aの耐久性が向上し、ひいては回転駆動工具の耐久性を向上させることができる。しかし本発明はこれに限られるものではなく、各連結ピン17a,17bは各案内溝15a内に転がり接触するころを介してトルク伝達板15と係合するようにしてもよく、そのようにすれば芯違いトルク伝達機構A及び回転駆動工具の耐久性は比較的高いものとなり、しかも芯違いトルク伝達機構Aの摩擦抵抗による伝達トルクの損失を低下させることもできる。
In the above-described embodiment, the first and second connecting
また上述した実施形態では、チャックホルダ20は、その基部20bから外向きに突出する外縁部20fをメインシャフト11の先端面とメインシャフト11に固定した保持筒13の内向きフランジ部13aの内端面との間に位置させ、互いに対向する外縁部20fと内向きフランジ部13aの内端面との間にスラスト軸受19を介在させるとともに互いに対向するメインシャフト11の先端面と基部20bの後端面の間にトルク伝達板15により保持される複数のボール14を介在させて、メインシャフト11の先端部に同メインシャフト11の軸線と直交する方向に移動可能に支持しており、このようにすれば、チャックホルダ20は、メインシャフト11の先端面とこれに固定された保持筒13の先端部に形成された内向きフランジ部13aの内端面との間にスラスト軸受19のボール19bとトルク伝達板15により保持される複数のボール14を介して保持されているので、メインシャフト11に対する軸線と直交する方向の移動は軽くなる。従って各チャック21の爪部21aが被回転部材47を把持する際のチャックホルダ20と被回転部材47の芯合わせは極めて僅かの力でなされ、これにより各爪部21aが被回転部材47を把持する力も一層均一なものとなる。しかし本発明はこれに限られるものではなく、ボール14を省略してメインシャフト11の先端面とチャックホルダ20の基部20bの間にトルク伝達板15を摺動可能に介装し、スラスト軸受19を省略して基部20bと保持筒13の内向きフランジ部13aとを摺動可能に当接させるようにして実施することも可能である。
Further, in the above-described embodiment, the
また上述した実施形態では、軸受孔を加工するボーリング用のラインバー40に設けた工具カートリッジ44の刃具46cの回転半径を調整する調整ナット47を回転するのに使用する回転駆動工具について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、軸受孔加工用以外のボーリング用クイルに設けた工具カートリッジ44の刃具46cの回転半径を調整する調整ナット47を回転する回転駆動工具に適用することも可能であり、さらには各種の回転調整部材あるいはボルト、ナットなどの被回転部材を把持して回転する回転駆動工具に適用することも可能である。
In the embodiment described above, the rotary drive tool used to rotate the adjusting
10…工具本体、11…メインシャフト、13…保持筒、13a…内向きフランジ部、14…ボール、15…トルク伝達板、15a…案内溝、15c…中心孔、16…スライダ、17a…第1連結ピン、17b…第2連結ピン、19…スラスト軸受、20…チャックホルダ、20b…基部、20f…外縁部、21…チャック、21a…爪部、30…作動ロッド、31…アクチュエータ(ピストン)、32…作動部材、35…モータ(パルスモータ)、47…被回転部材(調整ナット)、A…芯違いトルク伝達機構。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記チャックホルダは前記メインシャフトの先端部に同メインシャフトの軸線と直交する方向に平行移動可能に支持されて、回転軸線が互いに平行に食い違っている2つの回転部材の間で回転を伝達する芯違いトルク伝達機構を介して前記メインシャフトに連結され、また前記作動部材は前記チャックホルダ内に同軸的に軸線方向摺動自在に嵌合支持されるともに前記作動ロッドの先端部にその軸線と直交する方向の移動を許容して連結され、
前記芯違いトルク伝達機構は、前記メインシャフトの先端面とこれと対向する前記チャックホルダの基部の後端面との間に摺動自在に介装され前記作動ロッドが隙間をおいて挿通される中心孔及び互いに交差する2つの直径方向に沿って外向きに延びる2対の案内溝が形成されたトルク伝達板と、前記メインシャフトの先端面から突出されて一方の直径方向に沿って延びる1対の前記案内溝と摺動自在に係合される1対の第1連結ピンと、前記チャックホルダの後端面から突出されて他方の直径方向に沿って延びる1対の前記案内溝と摺動自在に係合される1対の第2連結ピンよりなる
ことを特徴とする回転駆動工具。 A plurality of chucks are supported by a chuck holder provided at the tip of a main shaft that is rotatably supported by a tool body and rotated by a motor so that the chuck can be opened and closed in a radial direction, and is provided coaxially within the main shaft. In the rotary drive tool that opens and closes each chuck by an operating member attached to the tip of an operating rod reciprocated by an actuator, and grips and rotates the rotated member by the claw portion of each chuck,
The chuck holder is supported at the front end of the main shaft so as to be movable in a direction perpendicular to the axis of the main shaft, and a core for transmitting rotation between two rotating members whose rotational axes are parallel to each other. It is connected to the main shaft via a differential torque transmission mechanism, and the operating member is fitted and supported coaxially in the chuck holder so as to be slidable in the axial direction and orthogonal to the axis of the tip of the operating rod. Connected to allow movement in the direction to
The misalignment torque transmission mechanism is slidably interposed between a front end surface of the main shaft and a rear end surface of the base of the chuck holder facing the main shaft, and the operation rod is inserted through a gap. A pair of torque transmission plates formed with holes and two pairs of guide grooves extending outward along two diametrical directions intersecting each other, and a pair extending along one diametrical direction protruding from the front end surface of the main shaft A pair of first connecting pins slidably engaged with the guide grooves, and a pair of guide grooves protruding from the rear end surface of the chuck holder and extending along the other diametrical direction. A rotary drive tool comprising a pair of second connecting pins to be engaged .
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