JPH0349683B2 - - Google Patents

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JPH0349683B2
JPH0349683B2 JP61310856A JP31085686A JPH0349683B2 JP H0349683 B2 JPH0349683 B2 JP H0349683B2 JP 61310856 A JP61310856 A JP 61310856A JP 31085686 A JP31085686 A JP 31085686A JP H0349683 B2 JPH0349683 B2 JP H0349683B2
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clutch
tool
rotation
head
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Tsutomu Fujita
Eiji Tatsukawa
Hideo Kodachi
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Honda Motor Co Ltd
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Priority to GB8713940A priority patent/GB2199273B/en
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Publication of JPH0349683B2 publication Critical patent/JPH0349683B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 発明の目的 (1) 産業上の利用分野 本発明は、工作機械、特に枠体に旋回可能に支
持したタレツトヘツドに少なくとも２個の工具回
転用スピンドルを、該ヘツドの旋回によつて各ス
ピンドルが加工位置と工具交換位置との間を移動
できるように取付け、前記枠体に設けたスピンド
ルモータと各スピンドルとの間の動力伝達経路に
クラツチを介装し、このクラツチに、それを断接
切換操作するためのクラツチ操作装置を連動させ
てなる形式の工作機械における、スピンドルの回
転規制装置に関する。
(2) 従来の技術 上記形式の工作機械において、スピンドルは、
その工具交換位置で工具交換装置に対し回転方向
にも正しく位置決めされて、該交換装置との間で
工具の受渡しが的確に行われるように、スピンド
ルのタレツトヘツドに対する回転方向の停止位置
を正確に位置決めする必要があり、従来より、そ
の位置決めは、スピンドルが未だ加工位置にある
状態でスピンドルモータを回転制御することによ
つて行うようにしている。
(3) 発明が解決しようとする問題点 上記従来装置では、上記スピンドルを加工位置
より工具交換位置まで移動すべくタレツトヘツド
を旋回させる間に、工具の、ヘツド旋回中心線に
近い部分と遠い部分とにそれぞれ作用する慣性力
に差（この差は工具の外径が大きく且つヘツドの
旋回速度が速い程大きい）を生じ、この差に起因
してスピンドルにそれの縦軸線回りの偶力が作用
するので、前述のようにスピンドルの加工位置で
スピンドルのタレツトヘツドに対する回転方向の
停止位置を正確に位置決めしても、その停止位置
がタレツトヘツドの旋回によつて狂う惧れがあ
り、その狂いによれば工具交換位置においてスピ
ンドルを工具交換装置に対し回転方向に正しく位
置決めできなくなり、工具交換が困難となる。
本発明は上記に鑑み提案されたもので、上記従
来装置の不具合を解消して工具交換を常に的確に
行うことができるようにした、工作機械における
スピンドルの回転規制装置を提供することを目的
とする。
Ｂ 発明の構成 (1) 問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、スピンド
ルとタレツトヘツド間に、該スピンドルの回転を
規制するストツパ装置を設け、このストツパ装置
が、クラツチの接続時にクラツチ操作装置に連動
して作動解除されるよう構成されることを特徴と
する。
(2) 作用 上記構成によれば、タレツトヘツドの旋回中
に、工具各部に作用する慣性力の差に起因してス
ピンドル自身に偶力が働いても、ストツパ装置に
よつてスピンドルの回転を確実に規制できるの
で、スピンドルのタレツトヘツドに対する回転方
向の停止位置は、該スピンドルが加工位置より工
具交換位置まで移動する間、終始変化せず、従つ
て、工具交換装置に対しスピンドルをその回転方
向に常に正しく位置決めすることができる。
またクラツチの接続時には、ストツパ装置はク
ラツチ操作装置に連動して自動的に作動解除され
るので、スピンドルはストツパ装置に邪魔されず
にスムーズに回転する。
(3) 実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説
明する。まず第１図及び第２図において、工作機
械のベツド１上には、送りモータ２により左右方
向に移動される左右方向移動台３が搭載されてい
ると共に、左右方向移動台３上には送りモータ４
により一対の案内レール５，６に沿つて前後方向
に移動される前後方向移動台７が搭載されてい
る。この前後方向移動台７上にはコラム８が立設
されており、送りモータ９により回転駆動される
送りねじ１０により昇降する工具駆動ユニツトＡ
の昇降枠体１１は、コラムの前面側において上下
方向に延設された左右一対の案内レール１２，１
３に沿つてコラム８に対して相対的に昇降する。
昇降枠体１１の前面側には、水平面内において前
後方向に対して傾斜した方向の軸線ｌ周りに旋回
される斜塔式タレツトヘツド１７が支持されてお
り、このタレツトヘツド１７には一対のスピンド
ルヘツド１６，６６が形成されている。各スピン
ドルヘツド１６，６６の中心軸線は、工具駆動ユ
ニツトＡの内部機構の相互干渉を避けるため第１
図に示されるように互いにねじれた関係にあり、
第２図に示されるように、工具による切削作動時
においてはスピンドルヘツドの中心軸線はコラム
８に対し前後方向に向かい、また工具交換時にお
いてはタレツトヘツド１７の旋回に伴つてスピン
ドルヘツドの中心軸線はコラム８に対し左右方向
に向かう。第２図においては、スピンドルヘツド
１６が切削加工位置にあり、スピンドルヘツド６
６は工具交換位置にある。また第２図に示される
ように、案内レール１３は案内レール１２よりも
前方に配設されており、各案内レール１２，１３
からタレツトヘツド１７までの距離は共に短い。
第３図において、昇降枠体１１の筒状支持部１
４の内周面側には、タレツトヘツド１７の筒状連
結部１８の外周面側が軸受１５を介して回転自在
に支持されていると共に、昇降枠体１１の外周フ
ランジ１１ｆとタレツトヘツド１７の外周フラン
ジ１７ｆの各対向面は相互に滑接自在となるよう
に構成されている。そして各外周フランジ１１
ｆ，１７ｆの背面側はそれぞれテーパ面１１ｔ，
１７ｔとして形成されており、これら一対の外周
フランジ１１ｆ，１７ｆの外面部は、タレツトヘ
ツド１７の旋回を必要に応じて抑止するための環
状クランプ１９により包囲されている。
筒状連結部１８の端面側には歯車２０が一体的
に固着されており、この歯車２０は、昇降枠体１
１上に搭載されたタレツト旋回用モータ２１によ
り、モータ２１の出力軸上の傘歯車２３、筒状支
持部１４上に軸受２４，２５により軸受された歯
車軸２６の一端側の傘歯車２７を介して回転駆動
される歯車軸２６の他端側の歯車２８がかみ合つ
ている。
昇降枠体１１上に搭載されたスピンドルモータ
２９の回転駆動力は、出力軸３０、昇降枠体１１
により軸受３１，３２を介して回転自在に支持さ
れた歯車軸３３上の歯車３４、昇降枠体１１によ
り軸受３５，３６を介して回転自在に支持された
歯車軸３７上の歯車３８、及び昇降枠体１１によ
り軸受３９，４０を介して回転自在に支持された
歯車軸４１条の歯車４２を介して、歯車軸４１の
前方突出部の外周面上のスプライン４３へ伝達さ
れる。
スプライン４３には、クラツチ４４の駆動側係
合部材４４ａの内周面上のスプラインが摺動可能
に係合している。駆動側係合部材４４ａは、全体
として筒状形をなしており、その後端寄りの外周
面上には外周面側に環状溝４６が形成されたクラ
ツチ操作輪４５が固定されている。また駆動側係
合部材４４ａの前端部内周面には、クラツチ４４
の被動側係合部材４４ｂの後端部外周面が抜差可
能にスプライン嵌合しており、その嵌合状態で駆
動側係合部材４４ａの前端縁は被動側係合部材４
４ｂの外周フランジ部ｆに衝合する。
前記被動側係合部材４４ｂは、スピンドルヘツ
ド１６の内周に軸受５３及び軸受群５４を介して
回転自在に支承される中空スピンドル５５の後端
部に一体に連設されており、従つてクラツチ４４
は、第３図のように接続状態にあるときにはスピ
ンドルモータ２９の出力がクラツチ４４を介して
スピンドルヘツド５５に伝達される。
昇降枠体１１には前記スプライン４３と平行に
前方へ向けて突出するロツド４７の基端部が固定
されており、このロツド４７の中央部に形成され
た固定ピストン４８には、クラツチ操作シリンダ
４９が嵌合している。クラツチ操作シリンダ４９
の両端壁はロツド４７の外周面に沿つて滑接自在
であり、クラツチ操作シリンダ４９の後端寄りの
外周面上に固定されたクラツチ操作爪５０はクラ
ツチ操作輪４５の環状溝４６に係合している。そ
してクラツチ操作爪５０及びクラツチ操作シリン
ダ４９は互いに協働してクラツチ操作装置Ｃを構
成する。尚、クラツチ操作シリンダ４９と昇降枠
体１１との間には、該シリンダ４９のロツド４７
に対する軸方向摺動は許容するが回転は規制する
回転規制手段（図示せず）が設けられている。
而してロツド４７内の圧力流体路５１に圧力流
体が導通されると、クラツチ操作シリンダ４９が
後退してクラツチ４４が切断状態（第４図実線参
照）となり、またロツド４７内の圧力流体路５２
に圧力流体が導通されると、クラツチ操作シリン
ダ４９が前進してクラツチ４４が接続状態（第４
図鎖線参照）となる。
タレツトヘツド１７とスピンドル５５間には、
スピンドル５５の回転を規制するストツパ装置Ｓ
が設けられる。このストツパ装置Ｓは、第４，５
図に示すように、タレツトヘツド１７に固着した
ブラケツト７０に回転可能に枢支７１されるスト
ツパアーム７２と、このアーム７２先端の摩擦材
７３を被着したストツパ面をスピンドル５５に一
体のリング状ナツト７４に圧接すべく該アーム７
２を第４図反時計方向に付勢するばね７５とより
構成される。前記アーム７２の基端はクラツチ操
作シリンダ４９の先端に突設した押圧片７６に対
向しており、この押圧片７６は該シリンダ４９が
クラツチ４４を接続すべく前進限に達した時にア
ーム７２基端に係合して同アーム７２を第４図鎖
線に示すように時計方向に強制回動し得るように
なつている。
前記スピンドル５５の前端部内周面側には、前
方へ向けて拡開するテーパ面５５ｔが形成されて
おり、このテーパ面５５ｔには、工具ホルダ５７
の外周部に形成されたテーパ面５７ｔが密着する
ようになつている。工具ホルダ５７がテーパ面５
５ｔ部に嵌入された状態においては、スピンドル
５５の回転駆動力は、スピンドル５５の前端面側
に固定された係合ピン５６が工具ホルダ５７の前
端部外周面側に形成された係合凹部と係合してい
ることにより、係合ピン５６を介して工具ホルダ
５７へ伝達される。
工具ホルダ５７の後端面から後方へ向けて、後
端部に拡大部を有する工具ホルダ軸５８が突出し
ており、この工具ホルダ軸５８は、スピンドル５
５の中空部内で軸方向に延設されたドローバー５
９の前端部に形成された筒状部６０内に嵌入する
ようになつている。筒状部６０には周方向に間隔
を置いて複数個、例えば３個の半径方向に貫通す
るボール保持孔が形成されており、各ボール保持
孔内にはボール６１が離脱しないようにして保持
されている。またスピンドル５５の中空部内にお
いて筒状部６０に対応した位置には、前端側の内
周部に前方へ拡開するテーパ面が形成された筒状
部材６２が保持されている。ドローバー５９の後
端部にはナツト６３が累計されており、このナツ
ト６３とスピンドル５５の内周側の肩部との間に
介装された多数の環状板ばね６４のばね偏位力に
より、ドローバー５９は常に後方へ引張り力を受
けており、このばね偏位力により各ボール６１は
筒状部材６２の内周面側のテーパ面に沿つて移動
して工具ホルダ軸５８を締め付け、工具ホルダ５
７を確実にテーパ面５５ｔ部内に保持する。工具
ホルダ５７の外端には工具としてのスライスカツ
タ７７が一体に保持されている。
工具ホルダ５７をスピンドル５５から取り外す
ときは、タレツトヘツド１７を旋回してスピンド
ルヘツド１６を工具交換位置に位置決めしてか
ら、ドローバー５９の基端面を、昇降枠体１１に
設けたプツシユロツド（図示せず）によりばね偏
位力に抗して押圧すると共に、工具ホルダ５７の
先端部外周面上に形成された環状係合溝６５に、
図示しない工具交換装置の把持爪を係合させて工
具ホルダ５７をスピンドル５５の外方へ引抜くこ
とにより、工具ホルダ５７を中空スピンドル５５
から取り外すことができる。
ドローバー５９内には軸方向に貫通して圧力空
気導入孔５９ｃが形成されており、工具交換時に
おいて工具ホルダ５７を中空スピンドル５５から
取り外す際に、圧力空気導入孔５９ｃに圧力空気
を導入することにより、圧力空気をテーパ面５５
ｔ側へ吹き付けてテーパ面５５ｔを清浄すること
ができる。
またスピンドルヘツド６６の内周には、他の工
具７８を回転作動させるための中空スピンドル６
９が支承されているが、その構造は先のスピンド
ル５５と同様であるので説明を省略する。
次に前記実施例の作用を説明する。第１〜３図
においてスピンドル５５は加工位置にあるが、こ
のときクラツチ操作シリンダ４９は前進限にあつ
てクラツチ４４を接続状態に保持するので、スピ
ンドルモータ２９の出力トルクは歯車群３４，３
８，４２、歯車軸４１及びクラツチ４４を介して
スピンドル５５に伝達され、スライスカツタ７７
を回転作動させる。尚、この状態で、クラツチ操
作シリンダ４９前端の押圧片７６は、ストツパア
ーム７２基端を第４図鎖線のようにばね７５の付
勢力に抗して時計方向に強制回動させてスピンド
ル５５のリング状ナツト７４より離間させるの
で、スピンドル５５はストツパアーム７２より制
動力を全く受けない。
スライスカツタ７７による切削加工が完了する
と、スピンドルモータ２９の回転を所定位置で停
止させることにより、スピンドル５５のタレツト
ヘツド１７に対する回転方向の停止位置が正確に
位置決めされる。しかる後、クラツチ操作シリン
ダ４９を後退させると、クラツチ４４が第４図実
線に示すように切断状態に切換えられると共に、
ストツパアーム７２が押圧片７６より解放される
ので、ばね７５の付勢力によつて該アーム７２先
端のストツパ面がスピンドル５５のリング状ナツ
ト７４に圧接され、スピンドル５５はアーム７２
を介してタレツトヘツド１７に摩擦結合されてそ
の回転が規制されるようになる。
次いでタレツト旋回用モータ２１を起動してタ
レツトヘツド１７を180°旋回させ、スピンドル５
５を前記加工位置より工具交換位置まで移動させ
る。この間、大径のスライスカツタ７７の、ヘツ
ド旋回中心線ｌに近い部分と遠い部分とにそれぞ
れ作用する慣性力に差を生じ、この差に起因して
スピンドル５５にそれの縦軸線回りの偶力が働く
が、前述のようにストツパアーム７２のストツパ
作用によりスピンドル５５の回転が確実に規制さ
れ、従つて前記加工位置で位置決めたれた該スピ
ンドル５５の回転方向停止位置を狂わせる惧れは
ない。
而してスピンドル５５が工具交換位置に達する
と、図示しない工具交換装置の位置決め部材をス
ピンドル５５の図示しない被係合部に係合させる
ことによつて、工具交換装置とスピンドル５５と
の位置合せが完了し、その後、その両者間で工具
受け渡しが行われる。
第６，７図にはストツパ装置Ｓの変形例が示さ
れている。この変形例では、ストツパアーム７２
の先端を、スピンドル５５の外周段部に形成した
位置決め溝７９に機械的に係合させるようにして
おり、その係合によれば、ストツパアーム７２の
先端に先の実施例のように摩擦材７３を設けずと
も、スピンドル５５の回転を確実に規制すること
ができる。
Ｃ 発明の効果 以上のように本発明によれば、スピンドルとタ
レツトヘツド間に、該スピンドルの回転を規制す
るストツパ装置を設け、このストツパ装置は、ク
ラツチの接続時にクラツチ操作装置に連動して作
動解除されるよう構成されるので、工具交換をす
べきスピンドルを加工位置より工具交換位置まで
移動させるべくタレツトヘツドを旋回させる間
に、工具各部に作用する慣性力の差に起因してス
ピンドル自身に偶力が働いても、ストツパ装置に
よつてスピンドルの回転を確実に規制することが
できて、上記加工位置において位置決めされた該
スピンドルの回転方向停止位置を狂わせる惧れが
なくなり、従つて工具交換装置に対しスピンドル
をその回転方向にも常に正しく位置決めすること
ができるから、工具交換作業を常に迅速的確に行
わせることができる。またクラツチの接続時に
は、ストツパ装置はクラツチ操作装置に連動して
自動的に作動解除されるので、スピンドルの円滑
な作動がストツパ装置によつて防げられる心配は
ない。さらにクラツチ操作装置を、ストツパ装置
に対する作動解除手段に兼用できるから、それだ
け構造の簡素化を達成でき、コストダウンに寄与
し得る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例に基づく工作機械の
一例を示す前面図、第２図は第１図の工作機械の
平面図、第３図は第１図の−線に沿つて見た
要部平断面図、第４図はクラツチの断接状態を示
す要部拡大平面図、第５図は第４図の−線に
沿つて見た断面図、第６，７図は本発明の変形例
を示すもので、第６図は第４図と同様図、第７図
は第６図の−線に沿つて見た断面図である。 Ｃ……クラツチ操作装置、Ｓ……ストツパ装
置、１１……枠体、１７……タレツトヘツド、２
９……スピンドルモータ、４４……クラツチ、５
５，６９……スピンドル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 枠体に旋回可能に支持したタレツトヘツドに
    少なくとも２個の工具回転用スピンドルを、該ヘ
    ツドの旋回によつて各スピンドルが加工位置と工
    具交換位置との間を移動できるように取付け、前
    記枠体に設けたスピンドルモータと各スピンドル
    との間の動力伝達経路にクラツチを介装し、この
    クラツチに、それを断接切換操作するためのクラ
    ツチ操作装置を連動させた工作機械において、前
    記スピンドルとタレツトヘツド間に、該スピンド
    ルの回転を規制するストツパ装置を設け、このス
    トツパ装置は、前記クラツチの接続時に前記クラ
    ツチ操作装置に連動して作動解除されるよう構成
    されることを特徴とする、工作機械におけるスピ
    ンドルの回転規制装置。
JP61310856A 1986-12-26 1986-12-26 工作機械におけるスピンドルの回転規制装置 Granted JPS63162108A (ja)

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