JP6400499B2 - 工作機械におけるタレット装置の工具固定構造 - Google Patents

Description

本発明は、複数の工具が装着されるタレット本体を刃物台に支持されたタレットベースにより旋回割り出し可能に支持してなる工作機機械のタレット装置において、カムにより前記工具をクランプ，アンクランプしたままの状態で、タレット本体を支障なく旋回割り出しできるようにした工具固定構造に関する。

この種のタレット装置として、従来、例えば特許文献１に開示されたものがある。この従来のタレット装置は、複数の工具が装着されるタレット本体４をタレットベース２により旋回割り出し可能に支持し、タレット本体４の工具保持具５Ａ内にカム式クランピングユニット６Ａを設け、該カムを回転させる共通の１つのカム駆動源２１を前記タレットベース２内に設け、該タレットベース２側に設けられた駆動軸３２の凹部を前記工具保持具５Ａ側に設けられた何れかのカムの被動軸６１Ａの凸部に選択的に係合させ、この状態でカム駆動源２１からの駆動力を前記凹部から凸部に伝達することでカムを所定角度だけ回転させ、もって前記工具をクランプ，アンクランプするように構成されている。

特開２０１４−１４４４８８号公報

前記タレット装置では、タレット本体４を旋回割り出しする場合には、前記駆動軸３２の凹部と被動軸６１Ａの凸部を、タレット本体４の旋回に支障をきたさない角度位置に位置させる必要がある。しかし前記従来装置では、前記凹部と凸部との係脱構造の如何によっては、カムをクランプ位置に回転させたままの状態で、前記凹部と凸部とを前記タレット本体の旋回可能な角度位置に位置させる場合に、前記クランプが緩む可能性がある。

本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、カムをクランプ位置に回転させたままの状態で、前記駆動源側の駆動片とカム側の被動片とを前記旋回可能な角度位置に位置させる場合に、前記クランプが緩むことのない工作機械におけるタレット装置の工具固定構造を提供することを課題としている。

請求項１の発明は、工具が装着される複数の装着口が旋回軸回りに形成されたタレット本体をタレットベースにより旋回割り出し可能に支持してなる工作機械のタレット装置において、前記装着口内に工具をクランプするクランピングロッド及び該クランピングロッドをクランプ位置とアンクランプ位置との間で移動させるカムを設け、前記タレットベースに前記カムを回転させるカム駆動源を設けた工具固定構造であって、
前記駆動源と前記カムとの間に動力伝達機構が介設され、
該動力伝達機構は、前記駆動源の出力部に固定された駆動片と、前記カムの入力部に固定された被動片と、前記駆動片と被動片との間に位置するように配置され、前記駆動片，被動片のそれぞれに係止する駆動側係止部，被動側係止部を有する伝達部材とを備え、
前記駆動片をクランプ方向又はアンクランプ方向に回転させることで前記カムが前記クランピングロッドをクランプ位置またはアンクランプ位置に移動させ、
前記駆動片と前記伝達部材の駆動側係止部との間及び／又は該伝達部材の被動側係止部と前記被動片との間には、前記カムが前記クランピングロッドをクランプ位置又はアンクランプ位置に移動させたままの状態で、前記タレット本体が旋回可能となる旋回可能角度位置まで前記駆動片が前記伝達部材を回転させるための空転角度領域が形成されていることを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１に記載の工作機械におけるタレット装置の工具固定構造において、
前記伝達部材は、前記タレット本体側に、前記カム毎に設けられていることを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項１に記載の工作機械におけるタレット装置の工具固定構造において、
前記伝達部材は、前記タレットベース側に、前記複数のカムに共通に設けられていることを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項１ないし３の何れか１項に記載の工作機械におけるタレット装置の工具固定構造において、
前記伝達部材は、複数の中間伝達部材で構成され、該各中間伝達部材の係止部間には、前記空転角度領域を拡大する中間空転角度領域が形成されていることを特徴としている。

請求項１の発明では、前記駆動源の出力部に固定された駆動片と、前記カムの入力部に固定された被動片との間に、該駆動片，被動片のそれぞれに係止する駆動側係止部，被動側係止部を有する伝達部材を配設し、前記駆動片と前記伝達部材の駆動側係止部との間及び／又は前記被動片と前記被動側係止部との間に空転角度領域を形成したので、前記カムが前記クランピングロッドをクランプ位置又はアンクランプ位置に移動させたままの状態で、つまりカムを逆方向に回転させることなく、前記タレット本体が旋回可能となる旋回可能角度位置まで前記駆動片により前記伝達部材を回転させることができ、旋回割り出しを支障なく実行できる。

前記伝達部材は、請求項２の発明のように、前記タレット本体側に、前記カム毎に設けることも、あるいは請求項３の発明のように、前記タレットベース側に、前記複数のカムに共通に設けることもでき、タレットベース側に伝達部材を設けた場合は部品点数を削減でき、コストを低減できる。

請求項４の発明では、前記伝達部材を、複数の中間伝達部材で構成し、該各中間伝達部材の係止部間に中間空転角度領域を形成したので、前記空転角度領域を拡大することができ、駆動片の、クランプ，アンクランプ時の回転角度を大きくでき、設計上の自由度を拡大できる。

本発明の実施例１に係る工具固定構造が採用された工作機械のタレット装置の正面斜視図である。 前記工具固定構造の断面平面図である。 前記工具固定構造のクランピングユニット部分の断面側面図（図２のIII-III線断面図）である。 前記工具固定構造の動力伝達機構部分のカム側から見た斜視図である。 前記動力伝達機構部分のカム側から見た分解斜視図である。 前記動力伝達機構部分の駆動源側から見た分解斜視図である。 前記工具固定構造におけるタレット本体の旋回可能時の駆動片と伝達部材との係止関係を示す駆動源側から見た一部断面正面図（図２のVII-VII線断面図）である。 前記工具固定構造におけるタレット本体に対して着脱可能に構成されたクランプ装置の斜視図である。 前記工具固定構造におけるクランプ動作及び旋回可能状態への移行を説明するための模式図である。 本発明の実施例２に係る工具固定構造の動力伝達機構部分の駆動源側から見た斜視図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１〜図９は、本発明の一実施形態に係る工作機械におけるタレット装置の工具固定構造を説明するための図である。

図において、１は図示しない刃物台に搭載されるタレット装置である。このタレット装置１は、外周面が多角形（本実施例では１２角形）に形成された環状のタレット本体２と、該タレット本体２を旋回軸Ａ回りに旋回可能に支持するタレットベース３とを有する。このタレットベース３は、前記刃物台に支持されており、タレット本体２を旋回駆動する割り出しモータを内蔵している。

前記タレット本体２の多角形をなす外周面の各辺部２ａには、それぞれ工具保持部４がボルト締め固定されている。該各工具保持部４は直方体状をなしており、その前壁面４ａにはテーパ形状をなす工具装着口５ａを有する工具保持筒５が、該工具装着穴５ａの軸線Ｂが前記旋回軸Ａと平行となるように挿入配置され、ボルト締め固定されている。前記工具保持部４内の前記工具保持筒５より奥側にはカム式のクランピングユニット６が配設されている。

前記クランピングユニット６は、前記工具装着口５ａ内に配置されたクランピングロッド７と、該クランピングロッド７をクランプ位置とアンクランプ位置との間で進退駆動するカム軸８とを有する。

前記クランピングロッド７は、工具に係合するクランプ部７ａの基部に連結部７ｂを一体形成したものである。前記クランプ部７ａは前記工具装着口５ａ内に位置し、前記連結部７ｂは前記工具保持部４に形成されたガイド穴４ｂ内に前記軸線Ｂ方向にスライド可能に配設されている。

前記連結部７ｂには連結穴７ｃが貫通形成されており、該連結穴７ｃ内に前記カム軸８のカムノーズ８ａが回転可能に配設されている。前記連結穴７ｃは、前記軸線Ｂ上に並列配置されたアンクランプ面７ｅとクランプ面７ｄとを有する。前記カムノーズ８ａは、例えば９０度程度の角度間隔を開けて形成されたクランプノーズ部８ｂとアンクランプノーズ部８ｃとを有する。

ここで図２に示すように、前記カム軸８を、前記クランプノーズ部８ｂが前記連結穴７ｃの前記クランプ面７ｄに摺接する角度位置に回転させると、前記クランピングロッド７がクランプ位置に移動し、工具は工具装着口５ａにクランプされる。一方、図３に示すように、前記カム軸８を、アンクランプノーズ部８ｃが前記連結穴７ｃの前記アンクランプ面７ｅに摺接する角度位置に回転させると、前記クランピングロッド７がアンクランプ位置に移動し、前記工具のクランプ状態が解除される。

前記カム軸８の軸方向先端部８ｄは前記工具保持部４の支持穴４ｃに軸支されており、軸方向基端部（入力部）８ｅは、動力伝達機構９を介して駆動源１０に連結されている。この駆動源１０は、駆動モータ１１と、該モータの出力軸に連結された減速機１２とを有する。

前記動力伝達機構９は、前記減速機１２の出力部１２ａにボルト締め固定された駆動部材１３と、前記カム軸８の前記基端部８ｅに固定された被動部材１４と、該被動部材１４と前記駆動部材１３との間に位置するように前記タレット本体２内に配置された中間伝達部材１５とを有する。この中間伝達部材１５は、駆動側中間部材１６と被動側中間部材１７とで構成されている。

前記駆動部材１３は円盤部１３ａのカム側面に駆動片１３ｂを、軸心Ｃを通って径方向に延びるように一体形成したものであり、前記円盤部１３ａが前記減速機１２の出力部１２ａにボルト締め固定されている。

また前被動部材１４は円盤部１４ａの駆動源側面に被動片１４ｂを、軸心Ｃを通って径方向に延びるように一体形成したものであり、前記円盤部１４ａの軸心Ｃに形成された係合穴１４ｃに前記カム軸８の棒状をなす前記基端部８ｅが挿入されている。

前記駆動側中間部材１６は、円盤部１６ａの、駆動源側面に扇形状をなす一対の係止凸部１６ｂ，１６ｂを、点対称をなすように、かつ該両係止凸部１６ｂ，１６ｂ間に前記駆動片１３ｂが挿入されるように一体形成し、カム側面に係止片１６ｃを、軸心Ｃを通って径方向に延びるように一体形成したものである。

また、前記被動側中間部材１７は、円盤部１７ａの、駆動源側面に扇形状をなす一対の係止凸部１７ｂ，１７ｂを、点対称をなすように、かつ該両係止凸部１７ｂ，１７ｂ間に前記係止片１６ｃが挿入されるように一体形成し、カム側面に扇形状をなす一対の係止凸部１７ｃ，１７ｃを、点対称をなすように、かつ前記被動片１４ｂが挿入されるように一体形成したものである。

ここで、前記駆動部材１３の駆動片１３ｂと駆動側中間部材１６の係止凸部１６ｂ，１６ｂ′との間には、所定角度、本実施例の場合は６２度だけ相対回転可能とする空転角度領域Ｄ１が形成されている。同様に駆動側中間部材１６の係止片１６ｃと被動側中間部材１７の係止凸部１７ｂ，１７ｂ′との間、及び該被動側中間部材１７の係止凸部１７ｃ，１７ｃ′と被動部材１４の係止片１４ｂとの間には、それぞれ所定角度、本実施例の場合は６２度だけ相対回転可能とする中間空転角度領域Ｄ２，空転角度領域Ｄ３が形成されている。

ここで前記工具保持部４内に前記クランピングユニット６及び前記動力伝達機構９の駆動部材１３を除く部分を一体的に組み込むことによりクランプ装置２０が構成されており、このクランプ装置２０は前記タレット本体２に対して着脱可能となっている（図８参照）。

本実施例のタレット装置１において、タレット本体２を旋回させる場合、駆動部材１３の駆動片１３ｂと駆動側中間部材１６の係止凸部１６ｂ，１６ｂ′とが図７及び図９(a)-(1)に示す旋回可能の相対的位置関係、つまり駆動片１３ｂが旋回軌跡Ｅに沿うように位置し、これに係止凸部１６ｂ，１６ｂ′が接する関係になっている必要がある。

図９(a)-(1)〜(3)に示す旋回可能の相対的位置関係にある状態において、前記工具保持部４の工具装着口５ａにホルダに固定された工具をクランプする場合、工具装着口５ａにホルダの係止部を挿入し、前記駆動源１０により前記駆動部材１３をクランプ方向に回転させる。すると、前記駆動源１０からの回転力が前記動力伝達機構９を介してカム軸８に伝達され、該カム軸８のクランプノーズ部８ｂがクランプ面７ｄに摺接してクランピングロッド７をクランプ位置に移動させ（図２参照）、前記駆動源１０からのトルクが所定値に達した時点でクランプ動作が完了する。このクランプ動作において、前記駆動片１３ｂが駆動側中間部材１６の係止凸部１６ｂ，１６ｂ′を例えば９０度程度回転させ、駆動側中間部材１６の係止凸片１６ｃが被動側中間部材１７の係止凸部１７ｂ，１７ｂ′を９０度程度回転させ、該被動側中間部材１７の係止凸部１７ｃ，１７ｃ′が被動片１４ｂを９０度程度回転させることとなる（図９(b)-(1)〜(3)参照）。

前記クランプ動作に続いて例えば隣接する工具保持部４に工具をクランプする場合、タレット本体２は前記隣接する工具保持部４が前記駆動源１０に連結される角度位置に旋回割り出しされることとなる。この場合、前記駆動片１３ｂ及び駆動側中間部材１６の係止凸部１６ｂ，１６ｂを、前記駆動部材１３を反対方向に回転させることにより、前記図７及び図９(a)-(1)に示すクランプ開始時の相対角度位置に戻す必要がある。

本実施例では、前記駆動片１３ｂは、反対方向に前記空転角度領域Ｄ１分だけ空転し（図９(ｃ)-(1)参照）、該駆動片１３ｂの戻り回転角度が６２度を越えると駆動側中間部材１６が空転開始し、被動側中間部材１７及び被動片１４ｂは回転しない（図９(ｃ)-(2),(3)参照）。そしてさらに２８度戻し、前記駆動片１３ｂの戻り角度が前記空転角度＋９０度に達すると、前記駆動片１３ｂは前記クランプ開始時の状態に戻る（図９(d)-(1)参照）。つまり前記駆動片１３ｂが駆動側中間部材１６の係止凸部１６ｂ，１６ｂ′に接する角度位置に回転させることにより、前記タレット本体４の旋回割り出しが可能となる。

なお、前記クランプされている工具をアンクランプする場合は、前記駆動部材１３を前記クランプ時と逆方向に回転させる。すると前記カム軸８のアンクランプノーズ部８ｃがアンクランプ面７ｅに摺接してクランピングロッド７をアンクランプ位置に移動させ（図３参照）、これにより工具はアンクランプされる。

本実施例では、前記駆動源１０の出力部１２ａに固定された駆動部材１３と、前記カム軸８の入力部８ｅに固定された被動部材１４との間に、駆動側中間部材１６及び被動側中間部材１７からなる伝達部材１５を配置し、前記駆動部材１３と駆動側中間部材１６との間に空転角度領域Ｄ１を、該駆動側中間部材１６と被動側中間部材１７との間に中間空転角度領域Ｄ２を、さらに被動側中間部材１７と被動部材１４との間に空転角度領域Ｄ３を形成したので、前記カム軸８のカムノーズ８ａをクランプ位置又はアンクランプ位置に移動させたままの状態で、つまりカムノーズ８ａを逆方向に回転させることなく、前記駆動片１３ｂを、前記タレット本体４が旋回可能となる旋回可能角度位置に回転させることができ、旋回割り出しを支障なく実行できる。

なお、前記実施例では、伝達部材１５が駆動動側中間部材１６と被動側中間部材１７からなる場合を説明したが、本発明の伝達部材は、１又は３以上の中間部材で構成しても良い。また、前記実施例では、空転角度領域が６２度である場合を説明したが、本発明の空転角度領域は６２度に限らないのは勿論であり、これにより大きくても，小さくても構わない。さらにまた前記空転角度領域Ｄ１〜Ｄ３を設けたが、この空転角度領域は１つだけ又は２つ設けても良い。

図１０は本発明の実施例２に係る工具固定構造の動力伝達機構部分を説明するための図である。

本実施例２に係る工具固定構造の動力伝達機構２１は、前記減速機１２の出力部１２ａに結合される棒状の駆動部材２２と、該駆動部材２２が回転可能に挿入され、前記カム軸８の前記基端部８ｅに固定される円筒状の被動部材２３とを有する。前記駆動部材２２に駆動ピン２２ａが径方向外方に突出するように植設されており、該駆動ピン２２ａは前記被動部材２３に形成されたスリット２３ａ内に挿入されている。

前記駆動部材２２をクランプ方向又はアンクランプ方向に回転させることで前記被動部材２３を介して前記カム軸８が前記クランピングロッド７をクランプ位置またはアンクランプ位置に移動させる。そして、前記駆動ピン２２ａとスリット２３ａとの間の空間は、前記カム軸８が前記クランピングロッド７をクランプ位置又はアンクランプ位置に移動させたままの状態で、前記駆動部材２２を、タレット本体２が旋回可能となる旋回可能角度位置に回転させるための９０度程度の空転角度領域Ｄとなっている。

本実施例２においても前記実施例１と同様の作用効果が得られる。また本実施例２では、動力伝達機構２１の構造が極めて簡単であるという効果がある。

１ タレット装置
２ タレット本体
３ タレットベース
４ 工具保持部
５ａ 装着口
７ クランピングロッド
８ カム軸
８ｅ 入力部
９ 動力伝達機構
１０ カム駆動源
１２ａ 出力部
１３ 駆動片
１４ 被動片
１５ 伝達部材
１６，１７ 中間伝達部材
２０ クランプ装置
Ｄ１，Ｄ３ 空転角度領域
Ｄ２ 中間空転角度領域

Claims (4)

1. 工具が装着される複数の装着口が旋回軸回りに形成された工具保持部を有するタレット本体をタレットベースにより旋回割り出し可能に支持してなる工作機械のタレット装置において、前記装着口内に工具をクランプするクランピングロッド及び該クランピングロッドをクランプ位置とアンクランプ位置との間で移動させるカムを設け、前記タレットベースに前記カムを回転させるカム駆動源を設けた工具固定構造であって、
   前記駆動源と前記カムとの間に動力伝達機構が介設され、
   該動力伝達機構は、前記駆動源の出力部に固定された駆動片と、前記カムの入力部に固定された被動片と、前記駆動片と被動片との間に位置するように配置され、前記駆動片，被動片のそれぞれに係止する駆動側係止部，被動側係止部を有する伝達部材とを備え、
   前記駆動片をクランプ方向又はアンクランプ方向に回転させることで前記カムが前記クランピングロッドをクランプ位置またはアンクランプ位置に移動させ、
   前記駆動片と前記伝達部材の駆動側係止部との間及び／又は該伝達部材の被動側係止部と前記被動片との間には、前記カムが前記クランピングロッドをクランプ位置又はアンクランプ位置に移動させたままの状態で、前記タレット本体が旋回可能となる旋回可能角度位置まで前記駆動片が前記伝達部材を回転させるための空転角度領域が形成されている
   ことを特徴とする工作機械におけるタレット装置の工具固定構造。
2. 請求項１に記載の工作機械におけるタレット装置の工具固定構造において、
   前記工具保持部と前記伝達部材とを一体化してなるクランプ装置を前記タレット本体に対して着脱可能に構成した
   ことを特徴とする工作機械におけるタレット装置の工具固定構造。
3. 請求項１に記載の工作機械におけるタレット装置の工具固定構造において、
   前記伝達部材は、前記タレット本体側に、前記カム毎に設けられている
   ことを特徴とする工作機械におけるタレット装置の工具固定構造。
4. 請求項１ないし３の何れか１項に記載の工作機械におけるタレット装置の工具固定構造において、
   前記伝達部材は、複数の中間伝達部材で構成され、該各中間伝達部材の係止部間には、前記空転角度領域を拡大する中間空転角度領域が形成されている
   ことを特徴とする工作機械におけるタレット装置の工具固定構造。

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