JPH0225737B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、回転砥石等の切削工具を工作機械側
の工具駆動用スピンドルによつて公転させながら
エアーモーターにより高速自転させてワークの加
工孔内周面を所定の内径に仕上げ研削するような
用途に活用される切削工具駆動装置に関するもの
である。

（従来の技術及びその問題点） 上記のような切削工具駆動装置は、工作機械側
の工具駆動用スピンドルに結合される回転体に、
当該回転体の回転中心に対する偏心量調整可能に
切削工具回転駆動用エアーモーターが連結された
ものであつて、前記エアーモーターの回転軸にチ
ヤツクを介して装着された切削工具、例えば回転
砥石は、前記エアーモーターによつて高速回転
（自転）せしめられると同時に前記工具駆動用ス
ピンドルの回転に伴う前記エアーモーターの公転
により所定の偏心量に於いて偏心回転（公転）す
ることになる。

従来のこの種の切削工具駆動装置では、回転砥
石等の切削工具の偏心公転半径の調整は前記回転
体とエアーモーターとの間に介在されているエア
ーモーター偏心量調整手段を手動で調整すること
によつてのみ可能なものであつたため、1/1000mm
オーダーの微調整には非常に手間が掛り、しかも
十分な精度を得ることは非常に困難であつた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記のような従来の問題点を解決し得
る切削工具駆動装置を提案するものであつて、そ
の特徴は、工作機械側の工具駆動用スピンドルに
結合される回転体、この回転体の先端に直径方向
横動可能に連結された横動部材、及びこの横動部
材に前記回転体の回転中心に対する偏心量調整可
能に連結された切削工具回転駆動用エアーモータ
ーを備え、前記回転体には、この回転体の回転力
を利用して前記横動部材を微動させる偏心量微調
整手段を併設し、前記回転体を回転可能に支持す
る支持部材には、前記偏心量微調整手段を作動状
態と休止状態とに切り換える切り換え用ビストン
と当該ピストンを前記偏心量微調整手段を作動さ
せる位置に切り換えるスプリングを併設し、前記
エアーモーターに供給されるエアーの一部によつ
て前記ピストンが前記偏心量微調整手段を休止さ
せる位置に前記スプリングに抗して切り換えられ
るように構成した点にある。

（発明の作用） 上記の本発明の構成によれば、前記横動部材に
対するエアーモーターの取り付け位置を予め調整
して回転体の回転中心に対するエアーモーターの
偏心量を、切削工具に最終的に要求される偏心公
転半径より若干小さい偏心量に設定しておき、係
る状態で前記エアーモーターにエアーを供給し、
その回転軸に装着されている切削工具を当該エア
ーモーターで高速回転させると同時に、前記回転
体を工作機械側の工具駆動用スピンドルにより所
定速度で回転駆動させることにより、前記切削工
具を前記エアーモーターと共に設定された偏心量
で公転運動させることが出来る。

この切削工具の高速自転運動と公転運動とによ
りワークの加工孔内周面の仕上げ研削加工等を行
うのであるが、前記のようにエアーモーターにエ
アーが供給されているとき、即ち切削工具による
研削加工が行われているときは、当該エアーモー
ターに供給されるエアーの一部によつて前記ピス
トンが前記偏心量微調整手段を作動させない位置
にスプリングに抗して切り換えられており、従つ
てエアーモーター（切削工具）は予め設定された
偏心量で公転運動を行う。

予め設定された偏心量による研削加工が完了し
て切削工具の偏心公転半径を最終目標値に微調整
する必要が生じたときには、ワークと切削工具と
を離間させ、そしてエアーモーターにエアーを供
給しない状態（切削工具を高速自転駆動させない
状態）で回転体のみを工作機械側の工具駆動用ス
ピンドルにより回転駆動させる。

エアーモーターへのエアーの供給が断たれる
と、前記ピストンはスプリングによつて前記偏心
量微調整手段を作動させる位置に切り換えられて
いるので、前記回転体の回転に伴つて前記偏心量
微調整手段が作動し、この回転体に対してエアー
モーターを支持する横動部材が直径方向に微動せ
しめられる。このときの横動部材（エアーモータ
ー）の微動量は、前記偏心量微調整手段の構成に
より回転体の１回転当たり例えば何μmと機械的
に決まるので、回転体の回転数さえ正確に制御す
れば回転体の回転中心に対するエアーモーター
（切削工具）の偏心公転半径を精度良く調整する
ことが出来る。

切削工具の偏心公転半径を微調整した後は、再
び工作機械側の工具駆動用スピンドルとエアーモ
ーターの両者で切削工具を回転駆動させ、所期の
切削加工を行わせることが出来る。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を添付の例示図に基づ
いて説明する。

第１図に於いて、１は一端側にマニピユレータ
ー用把持部２ａとテーパー状シヤンク部２ｂとを
有する駆動部３が同心状に連設された回転体であ
つて、支持部材４に回転可能に支持されている。
５は前記回転体１の他端側に連結された横動部材
であり、この横動部材５の先端にエアーモーター
６が取り付けられている。７は前記横動部材５の
横動方向と同一方向にエアーモーター６の取り付
け位置を調整する従来周知の取り付け位置調整手
段である。８は前記エアーモーター６の回転軸に
回転砥石等の切削工具９を取り付けるチヤツクで
ある。前記エアーモーター６には、前記支持部材
４の側部に取り付けられた給気管１０から可撓給
気パイプ１１及び回転給気リング（回転流体継
手）１２を介してエアーが供給される。

第２図に示すように前記回転体１と駆動部３と
は、両者間の位置決め用ピン１３と結合用ボルト
１４とを介して結合し、横動部材５とエアーモー
ター６の手り付け位置調整手段７とは、当該手段
７から突設された軸部１５を前記横動部材５に設
けられた取付孔１６に嵌合した状態で当該軸部１
５を固定用捻子１７で固定することにより連結し
ている。

前記横動部材５は、第３図に示すように回転体
１側の突条部１８と横動部材５側の凹溝部１９と
が互いに摺動可能に嵌合する蟻溝嵌合部２０によ
つて前記回転体１に直径方向横動可能に結合され
ており、前記蟻溝嵌合部２０にはスライドベアリ
ング２１が介装されている。２２は前記蟻溝嵌合
部２０の周囲を囲む防塵用弾性環状体であり、２
３は当該防塵用弾性環状体２２を保護するリング
であつて、前記横動部材５に取付られている。

又、第２図に示すように前記横動部材５にはそ
の軸心と同心状態で回転体１側に向かつて受動カ
ム２４が突設され、この受動カム２４と回転体１
との間に介装されたスプリング２５により横動部
材５は回転体１に対し横動方向の一方（第２図の
矢印２６方向）に付勢されている。前記受動カム
２４は、前記横動部材５に設けられた取付孔２７
に嵌合すると共に当該取付孔２７の底部に配置さ
れた出し入れ調整用螺軸２８によつて支持され、
更に一側面に形成された斜面２４ａに横方向から
固定用捻子２９が圧接することにより、軸心方向
位置調整可能に取り付けられている。尚、第２
図、第５図及び第７図に於いて、３０は前記スプ
リング２５が遊嵌するガイドロツドであつて、一
端頭部３０ａは前記受動カム２４の側面に当接
し、他端軸部は前記スプリング２５の押圧力調整
用捻子３１に出退自在に嵌合している。

第２図、第３図及び第７図に示すように前記回
転体１には、この回転体１の回転力を利用して前
記横動部材５を微動させる偏心量微調整手段３２
が併設されている。この手段３２は、前記回転体
１内で軸受３３を介して直径方向に支承された回
転螺軸３４、当該回転螺軸３４に螺嵌された横動
カム３５、回転体１の軸心と同心状で当該軸心方
向に移動可能にスライドベアリング３６を介して
支承された前後動カム３７、及び回転体１に相対
回転可能に外嵌された制御用リング３８から構成
されている。

前記前後動カム３７は、前記横動カム３５の斜
面３５ａに当接する斜面３７ａと、前記斜面３５
ａに形成されたキー溝３５ｂに嵌合するキー３９
とを一端に備え、他端には前記受動カム２４の先
端部側面に形成された斜面２４ｂにスライドベア
リング４０を介して当接する斜面３７ｂが設けら
れ、前記斜面３５ａ，３７ａが互いに当接するよ
うにスプリング４１により横動カム３５のある側
に付勢されている。尚、第２図〜第４図、及び第
７図に示すように前記スプリング４１は前後動カ
ム３７の軸心部に配置され、回転体１側に固定用
捻子４２で固定されたスプリング受け４１ａとの
間に介装されている。

前記制御リング３８には、第６図にも示すよう
に回転螺軸３４の一端に装着された歯輪４３と係
合可能な凸部３８ａと、固定用凹部３８ｂとが設
けられ、この制御リング３８の環状内周面に当接
するように回転体１の外周面には制動用弾性リン
グ４４が嵌装されている。尚、前記歯輪４３は、
第７図に示すように過負荷時滑りクラツチ４５を
介して回転螺軸３４に取り付けられている。

前記支持部材４には、前記偏心量微調整手段３
２を作動状態と休止状態とに切り換える切り換え
用ピストン４６と、当該ピストン４６を前記偏心
量微調整手段３２を作動させる位置に切り換える
スプリング４７とを内装するシリンダー４８が形
成されている。このピストン４６は、前記スプリ
ング４７によつて制御リング３８の側へ突出する
ことにより当該制御リング３８の固定用凹部３８
ｂに嵌合し、当該制御リング３８を固定すること
が出来る。

第１図及び第２図に示すように前記支持部材４
の側方突出部には、回転体１の軸心と平行に出退
自在で且つスプリング４９により突出方向に付勢
された筒状体５０が設けられ、この筒状体５０に
位置調整可能に内装固定された位置決めピン５１
にはその先端に開口する給気通路５２が設けら
れ、先に説明した給気管１０は前記筒状体５０の
内部を介して前記給気通路５２と連通している。
前記筒状体５０には、スプリング４９によつて突
出移動することにより前記駆動部３のマニピユレ
ーター用把持部２ａに形成された位置決め用凹部
５３に嵌合して回転体１を一定位置で固定する回
転体廻り止め用レバー５４が取り付けられてい
る。

前記位置決めピン５１内の給気通路５２は、前
記筒状体５０の周部に形成された連通孔５５及び
支持部材４内に形成された給気通路５６を介して
前記シリンダー４８に連通している。

以上のように構成された本発明の切削工具駆動
装置の使用方法を説明すると、第１図に示すよう
にテーパー状シヤンク部２ｂを介して回転体１を
工作機械側の工具駆動用スピンドル５７に結合す
ると、前記スピンドル５７に隣接して固設されて
いる廻り止め解除用ブロツク５８に位置決めピン
５１が嵌合すると共に当該ブロツク５８によつて
軸方向に押圧され、第２図に示すように筒状体５
０及び回転体廻り止め用レバー５４と共にスプリ
ング４９に抗して後退移動する。この結果、前記
レバー５４にマニピユレーター用把持部２ａの位
置決め用凹部５３から離脱し、回転体１が支持部
材４に対して回転可能な状態となる。

一方、エアーモーター６の回転軸にはチヤツク
８を介して切削工具９が取り付けられるが、第１
図に示すように切削工具９の回転中心９ａ（エア
ーモーター６の回転軸中心）と回転体１の回転中
心１ａ（工具駆動用スピンドル５７の回転中心）
との間の偏心量ｌが、最終的に要求される切削工
具９の偏心公転半径よりも若干小さくなるように
前記取り付け位置調整手段７の捻子送り機構を手
動操作しておく。

係る状態で前記廻り止め解除用ブロツク５８に
設けられている給気通路５９から前記位置決めピ
ン５１の給気通路５２にエアーを供給すれば、当
該エアーは給気管１０、可撓給気パイプ１１、及
び回転給気リング（回転体流体継手）１２を介し
てエアーモーター６に供給され、その回転軸にチ
ヤツク８を介して取り付けられている切削工具９
がエアーモーター６により高速で回転駆動され
る。一方、位置決めピン５１の給気通路５２に供
給されるエアーの一部は、筒状体５０の連通孔５
５から支持部材４の給気通路５６を経由してシリ
ンダー４８内に供給され、ピストン４６がスプリ
ング４７に抗して後退移動せしめられ、制御リン
グ３８の固定用凹部３８ｂからピストン４６が離
脱する。この結果、制御リング３８が回転体１と
一体に回転し得る状態に切り替わり、偏心量微調
整手段３２が休止状態となる。

従つて工具駆動用スピンドル５７により回転体
１を回転駆動させると、横動部材５及びエアーモ
ーター６が当該回転体１と一体に回転し、回転体
１の回転中心に対して偏心量ｌだけ偏心している
前記切削工具９はエアーモーター６で高速回転駆
動されながら前記回転体１の回転中心の周りで公
転運動することになる。この切削工具９の公転運
動を伴う高速回転（自転）により、第１図に示す
ようにワークＷの加工孔内周面を研削するが、前
記偏心量ｌによる研削が完了した後、更に補正研
削が必要な場合には次の要領で前記偏心量ｌを補
正する。

即ち、工具駆動用スピンドル５７の駆動を停止
すると共にエアーモーター６へのエアーの供給を
断ち、切削工具９とワークＷとを何れか一方の移
動により離間させる。エアーモーター６へのエア
ーの供給が断たれると、シリンダー４８へのエア
ーの供給も断たれるのでピストン４６がスプリン
グ４７の付勢力で内方に突出移動し、制御リング
３８の外周面に当接している。係る状態で工具駆
動用スピンドル５７を回転させて回転体１を回転
駆動させると、制動用Ｏリング４４との間の摩擦
によつて制御リング３８が回転体１と一体に回転
する結果、第７図に示すように当該制御リング３
８の固定用凹部３８ｂに前記ピストン４６が自動
的に嵌合し、制御リング３８を回転不能に係止
し、回転体１のみが回転する。一方、回転螺軸３
４は回転体１の軸心の周りで当該回転体１と一体
に回転するので、回転体１が１回転する度に回転
螺軸３４の一端に装着されている歯輪４３が前記
制御リング３８の凸部３８ａと係合し、歯輪４３
を介して回転螺軸３４が一定角度だけ自転するこ
とになる。

回転螺軸３４の自転により横動カム３５が回転
螺軸３４の軸心方向（回転体１の直径方向）に横
動する結果、当該横動カム３５の斜面３５ａによ
り前後動カム３７がスプリング４１に抗して回転
体１の軸心方向に横動部材５のある側へ押し出さ
れる。従つて前後動カム３７の斜面３７ｂがスラ
イドベアリング４０を介して当接する受動カム２
４を介して横動部材５をスプリング２５の付勢方
向（矢印２６方向）とは逆方向に横動させること
になる。回転体１の回転方向を逆転させると回転
螺軸３４が逆転駆動されるので、横動カム３５が
逆方向に横動し、前後動カム３７がスプリング４
１の付勢力で横動部材５のある側とは反対方向へ
移動するので、横動部材５がスプリング２５の付
勢方向２６に横動することになる。

上記のようにエアーモーター６へのエアーの供
給を断つて工具駆動用スピンドル５７により回転
体１のみを回転駆動させることにより、回転体１
と一体に回転する横動部材５を回転体１の直径方
向に横動させ、以てこの横動部材５に支持されて
いるエアーモーター６の回転体１の回転中心に対
する偏心量ｌを微調整することが出来る。このと
きの回転体１の１回転当たりの横動部材５の横動
量は、歯輪４３の歯数、回転螺軸３４の捻子ピツ
チ、横動カム斜面３５ａ（前後動カム斜面３７ａ）
の勾配、及び前後動カム斜面３７ｂ（受動カム斜
面２４ｂ）の勾配によつて機械的に決まり、例え
ば回転体１の１回転当たり横動部材５が1μmだけ
横動するように構成することが出来るので、回転
体１の回転数を制御することによりエアーモータ
ー６（切削工具９）の偏心量ｌを正確に微調整す
ることが出来る。

上記のようにエアーモーター６（切削工具９）
の偏心量ｌを所定通り微調整したならば、再び前
記のようにエアーモーター６にもエアーを供給し
て切削工具９を高速回転させながら補正された公
転半径で公転させ、ワークＷの加工孔内周面の仕
上げ研削加工を行わせることが出来る。

尚、実施例では制御リング３８を使用したが、
ピストン４６がスプリング４７で内方に突出移動
したとき、その先端が回転体１の回転中心周りの
歯輪４３の回転軌跡内に突出するように構成し、
以てピストン４６の先端が歯輪４３に直接係合し
て回転螺軸３４を自転駆動させることも可能であ
る。又、回転体１の回転力を利用して前記横動部
材５を微動させる偏心量微調整手段３２の構成は
上記実施例の構成に限定されない。

（発明の効果） 以上のように本発明の切削工具駆動装置は、エ
アーモーターの回転軸に取り付けられる切削工具
を当該エアーモーターにより高速回転（自転）さ
せながら、工作機械の工具駆動用スピンドルに結
合される回転体の回転中心に対する前記エアーモ
ーターの偏心により公転運動させ、ワークの加工
孔内周面の研削加工等を行うことが出来るもので
あるが、前記切削工具の偏心公転半径の微調整
を、前記回転体の回転力により作動する偏心量微
調整手段により機械的に行うことが出来、手動で
行う従来のものと比較して当該偏心量の微調整を
能率良くしかも精度良く行うことが出来る。

更に前記偏心量の微調整時にはエアーモーター
による切削工具の高速回転駆動は当然休止するこ
とになるが、このようにエアーモーターへのエア
ーの供給を断つことにより前記偏心量微調整手段
が自動的に作動状態に切り換えられ、単に回転体
を回転駆動させるだけで前記偏心量微調整手段が
作動して所期の偏心量微調整作用が行われるの
で、作業者が人為的に切り換え操作を行う必要が
全くなく、しかもエアーモーターにより切削工具
を高速回転させて研削作業を行つているとき誤つ
て偏心量微調整手段が作動する恐れもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は使用状態での一部縦断側面図、第２図
は第１図の要部の拡大縦断側面図、第３図は第１
図の要部の横断平面図、第４図は前後動カム部分
の正面図、第５図は受動カム部分の背面図、第６
図は制御リング部分の分解斜視図、第７図は偏心
量微調整作用時の要部の縦断側面図である。 １…回転体、４…支持部材、５…横動部材、６
…エアーモーター、７…エアーモーター取り付け
位置調整手段、８…チヤツク、９…切削工具、１
２…回転給気リング（回転流体継手）、２０…蟻
溝嵌合部、２１，３６，４０…スライドベアリン
グ、２４…受動カム、２５，４１，４７，４９…
スプリング、３２…偏心量微調整手段、３４…回
転螺軸、３５…横動カム、３７…前後動カム、３
８…制御リング、３８ａ…凸部、３８ｂ…固定用
凹部、４３…歯輪、４５…過負荷時滑りクラツ
チ、４６…ピストン、５１…位置決めピン、５
２，５６…通気通路、５５…連通孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 工作機械側の工具駆動用スピンドルに結合さ
   れる回転体、この回転体の先端に直径方向横動可
   能に連結された横動部材、及びこの横動部材に前
   記回転体の回転中心に対する偏心量調整可能に連
   結された切削工具回転駆動用エアーモーターを備
   え、前記回転体には、この回転体の回転力を利用
   して前記横動部材を微動させる偏心量微調整手段
   を併設し、前記回転体を回転可能に支持する支持
   部材には、前記偏心量微調整手段を作動状態と休
   止状態とに切り換える切り換え用ピストンと当該
   ピストンを前記偏心量微調整手段を作動させる位
   置に切り換えるスプリングとを併設し、前記エア
   ーモーターに供給されるエアーの一部によつて前
   記ピストンが前記偏心量微調整手段を休止させる
   位置に前記スプリングに抗して切り換えられるよ
   うに構成した切削工具駆動装置。