JPH02212035A

JPH02212035A - 遊星増速機構内蔵工具アダプタ

Info

Publication number: JPH02212035A
Application number: JP1029600A
Authority: JP
Inventors: Shinji Yasuhara; 伸二安原; Koichi Ueda; 浩一上田; Toshiaki Oku; 奥　利昭; Hidekazu Katayama; 片山　英一
Original assignee: SEIWA SEIKI KK; Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: SEIWA SEIKI KK; Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1989-02-10
Filing date: 1989-02-10
Publication date: 1990-08-23
Anticipated expiration: 2014-02-10
Also published as: JP2855437B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、遊星増速機構内蔵工具アダプタに関する。

〔従来の技術〕

従来の技術による工作機械の主軸に挿着される回転部と
例えば主軸頭のような固定側に係合離脱自在に結合され
る固定部と工具を取付ける工具取付部とから構成されて
いる遊星増速機構内蔵工具アダプタ、例えば遊星ローラ
増速機構内蔵工具アダプタにおいては、第８図に示すよ
うに、回転部は、先端の中空軸部１と中間の溝付き鍔部
２を具備した後端のテーパシャンク３とが別体であり、
弁軸線関係にボルト６０をもってテーパ面６１接合で一
体的に組立てられている。

それは、遊星ローラフの駆動ピン８が中空軸部１の円筒
状周壁部に軸線方向に穿設された取付孔６２に対し軸線
方向からの圧入により嵌着されて組立てられねばならな
いことによる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の技術による上記のような遊星ローラ増速機構内蔵
工具アダプタにおいては、回転部が、先端の中空軸部１
と中間の溝付き鍔部２を具備した後端のテーパシャンク
３とが別体であり、共軸線関係にボルト６０をもってテ
ーバ面６１接合で一体的に組立てられているので、両者
の間の接続剛性が低い上、回転時の振れ発生の原因とも
なるテーパ面６１接合の面接触の不具合が生じる可能性
も避けられない。

しかも、取付孔６２の位置精度が遊星ローラフの輪状固
定軌道面３２乃至太陽ローラ部５２の外周面に対する接
触圧に影響を与える。

【課題を解決するための手段〕

この発明による遊星増速機構内蔵工具アダプタは、工作
機械の固定側に係合離脱自在に結合される中空ハウジン
グである固定部と、中心穴が形成された前半部分が中空
ハウジング内に回転自在に挿通支承され、後半部分が工
作機械の主軸に装着される回転部と５回転部の中心穴内
に挿通され、固定部及び回転部に対し回転自在であり、
回転部に遊星増速機構を介して接続され、且つ先端部分
に工具を取付ける工具取付部とから構成されている遊星
増速機構内蔵工具アダプタであって、回転部前半部分に
は、外周面から中心穴に貫通して放射状に遊星転動体挿
着用の挿着孔が穿設され、更に、挿着孔の中心穴軸線方
向両端に続いて、遊星転動体駆動軸部材用の取付溝が形
成されており。

遊星転動体を支承した駆動軸部材は、回転部前半部分の
外周面側から半径方向に遊星転動体を挿着孔に、軸端を
取付溝に夫々挿入するように回転部の前半部分に取付け
られ、遊星転動体の外周部分は、固定部内の輪状固定軌
道部分及び工具取付部の太陽部分の外周部分に夫々係合
されている。

〔作　　用〕

遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタを装着した工作機
械の主軸が回転駆動されると１回転部は。

工作機械の固定側に結合された中空ハウジングに対して
回転する。すると、回転部前半部分に駆動軸部材により
回転自在に支承された遊星転動体は。

中空ハウジング輪状固定軌道面及び工具取付部の太陽部
分の外周に接触しながら駆動軸部甘口りに自転すると共
に、主軸軸線回りに公転する。すると、太陽部分、即ち
工具取付部に装着された工具は、回転部、即ち主軸の回
転より増速されて回転する。

〔実　施　例〕

この発明の実施例を図面に従って説明する。

第１図において、遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタ
は、マシニングセンタのような工作機械の主軸に挿着さ
れる回転部Ａと例えば主軸頭のような固定側に係合離脱
自在に結合される固定部Ｂと工具を取付ける工具取付部
Ｃとから構成されている。

回転部Ａは、先端の中空軸部１．中間の溝付き鍔部２及
び後端のテーパシャンク３が共軸線関係に一体となって
形成されている。

第１図乃至第４図に示すように中空軸部１の中間部には
、外周面から中心穴４に貫通して放射状に断面長方形の
遊星ローラ挿着用の挿着孔５，５°。

５（図示の例では中心角１２０度間隔で３個）が穿設さ
れ、更に、挿着孔５の中空軸部１の軸線方向の両端に続
いて、遊星ローラ駆動ピン用の断面四辺形の取付溝６ａ
、６ｂが形成されている。

遊星ローラ７は、断面略四辺形の軸貫８ａ、８ｂが形成
された駆動ピン８に針状ころ軸受９を介して回転自在に
取付けられている。遊星ローラ７を取付けた駆動ピン８
を中空軸部１に取付けるのに際しては、中空軸部１の外
径側から半径方向に遊星ローラ７を挿着孔５に、軸貫８
ａ、８ｂを取付溝６ａ、６ｂに夫々挿入する。かくして
、各遊星ローラ７は、挿着孔５において回転自在に中空
軸部１に取付けられる。

後述するように回転部Ｂは固定部Ａに転がり軸受１０：
１１，１１により回転自在に支承されているのであるが
、挿着孔５，５．５の両端側で転がり軸受（例えばセラ
ミックボールをもったアンギュラ玉軸受）１０の内輪と
同じく転がり軸受１１．１１の内輪とは、遊星ローラ７
に干渉しないように形成された第５図に示すような櫛形
スペーサ１２を間にして嵌着されている。櫛形スペーサ
１２は、スリーブの一端部の環状部１２ａを残して櫛目
間隙１２ｂが押付孔５と同数、同位相、同幅に形成され
た形状のものである。

従って、遊星ローラ７は、挿着孔５へ挿入取付けられて
いると共に櫛形スペーサ１２の櫛目間隙１２ｂにも挿入
されていることにもなる。

櫛形スペーサ１２は、その機先端部１２ｃの内周面に形
成された凹部１２ｄと中空軸部１の外周面の穴に嵌入さ
れた鋼球１３との係合により位置決めされており、遊星
ローラ７との干渉が防止されている。

そこで、遊星ローラ７を取付けた駆動ピン８を挿入組込
は、転がり軸受１０及び鍔輪６３ａが取付溝６ｂを覆？
ているので、取付溝６ａの方に軸線方向の多少の余裕を
与えておき、先ず駆動ピン８の一端を遊星ローラフの一
端面と面一の状態（駆動ピン８が取付溝６ａの方に突出
している状態）で挿入組込み、その後で駆動ピン８が取
付溝６ｂの方へ変位される。

かくして、遊星ローラ７が挿着孔５の中心位置に位置決
めされて、遊星ローラ７は、挿着孔５において回転自在
に中空軸部１に取付けられる。

更にその後、駆動ピン８が取付溝６ａの方に偏位しない
ための第６図（、）（ｂ）に示すような手段が設けられ
ている。第６図（、）のものは、中空軸部１の中間部の
外周面に形成された円周溝に嵌着されたＯリング１４ａ
であり、Ｏリング１４ａに頓首８ａの端面が係合するよ
うになっている。第６図（ｂ）のものは、取付溝６ａに
おける遊隙に挿着されたゴム球１４ｂのような充填材で
あり、ゴム球１４ｂに頓首８ａの端面が係合するように
なっている。

駆動ピン８の頓首８ａ、８ｂと取付溝６ａ、６ｂとの接
触面において発生するフレッティング摩耗に対する対策
として次のような手段を講じてもよい。

例えば、頓首８ａ、８ｂに同形のポリウレタンの薄肉キ
ャップを被せるか、又は駆動ピン８の頓首８ａ、８ｂと
取付溝６ａ、６ｂとの夫々の接触面にテフロン粒等の固
体潤滑剤を浸透定着し、グリースを塗布するのである。

頓首８ａの外側周面には、分解用の係合溝８Ｃを刻設す
ると便利である。

第７図に示すように櫛形スペーサ１２を用いないで、駆
動ピン８自体をスペーサとして機能させてもよい。この
場合、転がり軸受１０；１１，１１の内輪の内端面と駆
動ピン８の両端面との間にリング１５゜１６を挾み込む
ように構成される。

櫛形スペーサ１２．又は、駆動ピン８自体の利用によっ
て転がり軸受１０：１１，１１に予圧を与えることがで
きる。

更に、溝付き鍔部２と転がり軸受１０との間及び転がり
軸受１１．１１の先端面と中空軸部１の先端に嵌着され
たキャップ状部材１７の後端に鍔状に形成されたラビリ
ンスシール部１８の後端面との間において、中空軸部１
の外周面にはリップ１９ａ、２０ａを備えた７字型シー
ル１９．２０が夫々嵌着されている。

更にキャップ状部材１７の先端孔１７ａに臨んで中空軸
部１の先端面にはリップ２１ａを備えた７字型シール２
１が取付けられている。

溝付き鍔部２には環状溝２２及びキー溝２３が形成され
、前者には、自動工具交換装置の交換ハンドが係合し、
後者には主軸のキーが係合するのである。テーパシャン
ク３の後端面に穿設されたねじ穴２４にはマシニングセ
ンタの主軸の引張棒が螺合し、テーパシャンク３は主軸
のテーパ孔に挿着される。

固定部Ｂは、中間部外周面にジャケット溝３１が、中間
部内周面に遊星ローラ用の輪状固定軌道面３２が、更に
両端部内周面に７字型シール１９．２０のリップ１９ａ
、２０ａに密接する突縁部３３　、３４が夫々形成され
ると共に、後端面と溝付き鍔部２との間にラビリンスシ
ール部３５が形成され、更にジャケット溝３１から先端
面の切削（研削）冷却剤噴出口３６に向って貫通した通
孔３７が穿設されている略円筒状の中空ハウジング３０
で構成され、その外周面にジャケット溝３１を覆うジャ
ケットカバー３８が嵌着されている。

このジャケットカバー３８の嵌着に際しては、中空ハウ
ジング３０の内外径を旋削してジャケットカバー３８を
締嵌めて嵌着した後１輪状固定軌道面３２等の中空ハウ
ジング３０の内周面を研削仕上げする。

こうすることにより、ジャケットカバー３８の締嵌めに
よる歪を除去し、中空ハウジング３０の精度が維持され
る。

更に中空ハウジング３０の外周面には回り止め装置４０
が設けられている１回り止め装［４０は、中空ハウジン
グ３０の外周面から半径方向へ突設されたブラケット４
１と、それに固着された主軸軸方向の案内スリーブ４２
と、案内スリーブ４２内に滑動自在に嵌合され、圧縮ば
し４３により主軸軸線方向に後方向きに付勢されている
回止めピン４４と、溝付き鍔部２の前端面に形成された
位置決め穴に係合離脱自在の係合爪腕４５が半径方向へ
突設され、案内スリーブ４２及び回止めピン４４に滑動
自在に外嵌され、圧縮ばね４６により主軸軸線方向に後
方向きに付勢されている調整スリーブ４７とから構成さ
れている。そうして、回止めどン４４の先端は、テーパ
シャンク３の主軸挿着時に、マシニングセンタの固定部
、例えば主軸頭の先端面の回止め部材の係合凹部に係合
されるようになっている。

中空軸部１の外周に取付けられた中空ハウジング３０に
おいては、その内周面には、輪状固定軌道面３２の前後
側において転がり軸受１０，１１．１１の外輪が固着さ
れると共に、突縁部３３．３４に７字型シール１９．２
０のリップ１９ａ、２０ａが密接し、輪状固定軌道面３
２には遊星ローラ７．７．７の外周面が係合し、先端部
内周面は、ラビリンスシール部１８と対向する。　工具
取付部Ｃは、転がり軸受（例えばセラミックボールをも
ったアンギュラ玉軸受）５１．５１を介して中空軸部１
の中心穴４に回転自在に挿着された回転軸５０であり、
その後端部は、太陽ローラ部５２となって遊星ローラ７
．７．７と外接よ、先端部は、回転部Ａのキャップ状部
材１７の先端孔１７ａから突出し、工具Ｔのテーパシャ
ンクが挿着されるテーパ孔が形成されている。そうして
５回転軸５０におけるキャップ状部材１７の先端孔１７
ａとの係合部には、鍔状のラビリンスシール部５３が形
成され、ラビリンスシール部５３には、Ｖ字型シール２
１のリップ２１ａが密接している。

結局１輪状固定軌道面３２、遊星ローラ７．７．７及び
太陽ローラ部５２によって遊星ローラ増速機構が構成さ
れているのである。

上記の遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタの作用につ
いて説明する。

回転軸５０の先端のテーパ孔に所定の工具Ｔのシャンク
が挿着されることにより、工具Ｔは、遊星ローラ増速機
構内蔵工具アダプタに把持されている。その際、溝付き
鍔部２の前端面に形成された位置決め穴に係合爪腕４５
が圧縮ばね４６のばね力により係合され、回転部Ａと固
定部Ｂとは固定関係にあり、キー溝２３と工具Ｔとは所
定の回転方向相対位置関係に維持されている。

この工具装着済の遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタ
は、例えばマシニングセンタの工具マガジンに貯蔵され
ており、交換ハンドにより溝付き鍔部２の環状溝を把持
されて、マシニングセンタの主軸に所定角度位置関係で
装着される。即ち、キー溝２３に主軸のキーが係合され
て、テーパシャンク３が主軸のテーパ孔に挿入され、ね
じ穴２４に主軸の引張棒が螺合し、テーパシャンク３を
引込むことにより、遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプ
タは主軸に固着される。その際、主軸頭の先端面の回止
め部材の係合凹部に回止めピン４４の先端が係合し１回
止めピン４４は、圧縮ばね４３のばね力に抗して退縮す
ると共に、調整スリーブ４７は、回止め部材の先端面に
当接し、圧縮ばね４６のばね力に抗して退縮して、係合
爪腕４５は位置決め穴から離脱する。その結果、固定部
Ｂ、即ち中空ハウジング３０は固定され、回転部Ａは主
軸と共に固定部Ｂに対し回転自在となる。

かくして、遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタを装着
した主軸が回転駆動されると、中空軸部１は、中空ハウ
ジング３０に対して回転する。従って１輪状固定軌道面
３２に接触する各遊星ローラ７は、駆動ピン８回りに自
転すると共に、主軸軸線回りに公転する。すると、遊星
ローラ７に接触する太陽ローラ部５２、即ち回転軸５０
に装着された工具Ｔは、回転部Ａ、即ち主軸の回転より
増速されて回転する。

工具Ｔに対するスラスト荷重は、回転軸５０．転がり軸
受５１．５１及び回転部Ａを介して主軸によって支承さ
れる。

高速回転する工具Ｔにより切削（研削）加工が行われる
のであるが、その際、切削（研削）冷却剤がジャケット
溝３１から通孔３７を通して噴出口３６に向って送られ
、そこから加工箇所に噴射される。

そうして、加工中の切削（研削）冷却剤飛沫の遊星増速
機構内蔵工具アダプタ内部への浸入は、低速回転中には
、７字型シール１９．２０及びＶ字型シール２１により
阻止され、高速回転中には、摩擦熱を防止するべく各Ｖ
字型シールのリップ１９ａ、２０ａ。

２１ａが遠心力で撓み、密接点から離れるが、ラビリン
スシール部３５，１８．５３により阻止される。

〔発明の効果〕

この発明の遊星増速機構内蔵工具アダプタによれば、工
作機械の主軸に挿着される回転部と例えば主軸頭のよう
な固定側に係合離脱自在に結合される固定部と工具を取
付ける工具取付部とから構成されている遊星増速機構内
蔵工具アダプタ、例えば遊星ローラ増速機構内蔵工具ア
ダプタにおいて、回転部前半部分には、外周面から中心
穴に貫通して放射状に遊星転動体挿着用の挿着孔が穿設
され、更に、挿着孔の中心穴軸線方向両端に続いて、遊
星転動体駆動軸部材用の取付溝が形成されており、遊星
転動体を支承した駆動軸部材は、回転部前半部分の外周
面側から半径方向に遊星転動体を挿着孔に、軸端を取付
溝に夫々挿入するように回転部の前半部分に取付けられ
ている。

従って、従来の技術による遊星増速機構内蔵工具アダプ
タのように、遊星転動体の駆動軸部材を中空軸部の円筒
状周壁部に軸線方向に穿設された取付孔に対し軸線方向
からの圧入により嵌着されて組立てる必要がなく、その
ために回転部を先端の中空軸部と後端のテーバシャンク
部とを別体にし、共軸縁関係にボルトをもってテーパ面
接合で一体的に組立てることもない。

その結果、両者の間の接続剛性の低下を来すこともない
上、回転時の振れ発生の原因ともなるテーパ面接合の面
接触の不具合が生じる可能性も避けられる。

しかも、転動体は半径方向に変位自在であるので、転動
体の輪状固定軌道面乃至太陽ローラ部の外周面及び駆動
軸部材に対する接触圧に悪影響を与えない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例における遊星増速機構内蔵
工具アダプタの部分断面正面図、第２図は、第１図の■
−■線における断面概略図、第３図は、この発明の実施例における遊星増速機構内蔵
工具の駆動ピン及び遊星ローラ挿着孔の斜視図、第４図は、この発明の実施例における遊星増速機構内蔵
工具アダプタの駆動ピン及び遊星ローラの挿着状態の説
明図、第５図は、この発明の実施例における遊星増速機構内蔵
工具アダプタの櫛形スペーサの斜視図、第６図は、この
発明の実施例における遊星増速機構内蔵工具アダプタの
駆動ピン及び遊星ローラの挿着位置決め手段の説明図、第７図は、この発明の実施例における遊星増速機構内蔵
工具アダプタの櫛形スペーサ代用手段の断面部分図、第８図は、従来の技術における遊星増速機構内蔵工具ア
ダプタの断面部分図である。１：中空軸部２：溝付き鍔部３：テーパシャンク４：中
心穴　　　５：挿着孔　　６　ａ、　６　ｂ：取付溝７
：遊星ローラ　８：駆動ピ’、／　　８ａ、８ｂ：頓首
８ｃ：係合溝　　９：針状ころ軸受

Claims

【特許請求の範囲】

工作機械の固定側に係合離脱自在に結合される中空ハウ
ジングである固定部と、中心穴が形成された前半部分が
中空ハウジング内に回転自在に挿通支承され、後半部分
が工作機械の主軸に装着される回転部と、回転部の中心
穴内に挿通され、固定部及び回転部に対し回転自在であ
り、回転部に遊星増速機構を介して接続され、且つ先端
部分に工具を取付ける工具取付部とから構成されている
遊星増速機構内蔵工具アダプタにおいて、回転部前半部
分には、外周面から中心穴に貫通して放射状に遊星転動
体挿着用の挿着孔が穿設され、更に、挿着孔の中心穴軸
線方向両端に続いて、遊星転動体駆動軸部材用の取付溝
が形成されており、遊星転動体を支承した駆動軸部材は
、回転部前半部分の外周面側から半径方向に遊星転動体
を挿着孔に、軸端を取付溝に夫々挿入するように回転部
の前半部分に取付けられ、遊星転動体の外周部分は、固
定部内の輪状固定軌道部分及び工具取付部の太陽部分の
外周部分に夫々係合されている遊星増速機構内蔵工具ア
ダプタ