JPH0364242B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数のスピンドルを有するスピンド
ル回転部を円周上に等間隔に配設して成るタレツ
トヘツドの割出し装置に関するもので、特に、複
数のスピンドルと、上記スピンドル回転部を嵌装
支持する支持ベースに設けられ、駆動モータの回
転を該スピンドルに伝達する伝達軸との間に設け
られたクラツチ機構を改良したタレツトヘツド割
出し装置に関する。

従来、タレツトヘツド形工作機械には、複数の
スピンドルを有して、該スピンドルを回転自在に
軸支したスピンドル回転部を同一円周上に等間隔
に設けたタレツトヘツドと、該タレツトヘツドを
回転可能に支持する支持ベースと、伝達要素を介
して上記スピンドルを駆動する駆動モータとを備
えて構成されるものがある。この種の工作機械
は、上記支持ベース側に設けた駆動モータの回転
をタレツトヘツドのスピンドルに伝達するほか、
クラツチ機構等のシフト動作や、タレツトヘツド
の回転割出し動作、ノツクピン等によるタレツト
ヘツドの位置決め動作、およびベースへのタレツ
トヘツドの固定動作等の機能を有し、これによつ
て工作物を複数のスピンドルに嵌着された工具の
回転により所望の加工をするようになつている。

このうち、上述したクラツチ機構は、スピンド
ルと伝達軸との間で爪の掛外しを行なうために、
緩動装置等を使用してシフト動作を行なつていた
が、シフト動作を行なう機構がある為クラツチの
構造が複雑になると共に、故障を起こしやすいと
いう欠点があつた。また、従来のタレツトヘツド
割出し装置においては、上述したシフト機構のほ
かに割出しにおける他の機構も備えていなければ
ならず、おのおのの機構との連係が容易でなく、
しかも駆動源も別系統であるため、動作する時間
を要し、全体として加工時間が長くなるという欠
点があつた。

本発明は、上記欠点を解決すべくなされたもの
で、その目的は、クラツチの構造を簡素化してコ
ンパクト構造にすると共に、そのシフト動作を機
構的に容易に連動させた構成により故障をなく
し、はやいタクトの要求される量産形の工作機械
等に利用されても確実で迅速なタレツトヘツドの
割出し動作を実行し得るタレツトヘツドの割出し
機構を提供することにある。

本発明は、複数のスピンドルを回転自在に軸支
したスピンドル回転部を有するタレツトヘツド
と、該タレツトヘツドを回転割出し可能に且つ軸
方向移動自在に支持する支持ベースと、上記スピ
ンドルを伝達要素を介して駆動する駆動モータと
を備えたタレツトヘツド形の工作機械におけるタ
レツトヘツド割出し装置に適用され、次の特徴を
有する。

(a) 上記支持ベースを中心として、その外周部
に、上記タレツトヘツドを回転可能かつ軸方向
に移動可能に装着して成ること。

(b) 上記伝達要素として、上記駆動モータからの
回転力をスピンドルに伝達する伝達軸を、該ス
ピンドルと連結自在に設けて成ること。

(c) 上記スピンドルと伝達軸の連結部に、両者を
着脱自在に連結して回転を伝達せしめるクラツ
チ機構を設けて成り、該クラツチ機構は、上記
スピンドルと伝達軸の対向面の一方に突起部材
を有し、他方に、該突起部材と上記支持ベース
の軸方向に着脱自在に係合する案内溝を設けて
構成されること。

(d) 上記支持ベースの外周とタレツトヘツドの内
周のうち、上記案内溝を設ける側の周側面に、
上記タレツトヘツドの軸方向の移動に伴なつて
上記クラツチ機構の係合が外れた時、上記突起
部材と係合し、該タレツトヘツドの回転に伴な
つて該突起部材を案内する案内溝を設けて成る
こと。

以下、本発明の実施例について図面を参照して
説明する。

第１図は本発明タレツトヘツド割出し機構の一
実施例を示す横断面図、第２図及び第３図はその
縦断面図である。

これらの図において本発明はタレツトヘツド割
出し機構は、円周等間隔に複数個設けられたスピ
ンドル回転部２を有するタレツトヘツド１と、該
タレツトヘツド１を回転可能に支持する支持ベー
ス３と、上記スピンドル回転部２のスピンドルを
伝達要素を介して駆動する駆動機構６とを備えた
タレツトヘツド形の工作機械に適用されるもので
ある。

上記タレツトヘツド１は、略六角形状をなし、
６個のスピンドル回転部２を60度等間隔で配設し
てある。また、該タレツトヘツド１は、支持ベー
ス３の外周を中心として回転自在に、かつ、該支
持ベース３の軸方向移動可能に装着してある。

このタレツトヘツド１の回転は、第２図に示す
ように、油圧モータ４１に連結された回転軸４２
と、該回転軸４２の先端に連結した傘歯車４３
と、該傘歯車４３と噛合う傘歯車４４と、該傘歯
車４４と同軸に設けられた小歯車４５と、タレツ
トヘツド１下部に設けられて上記小歯車４５と噛
合う大歯車４６とから成る回転機構により行なわ
れる。傘歯車４３，４４、小歯車４５および大歯
車４６は、油圧モータ４１の１回転に対し、タレ
ツトヘツド１が１／ｎ回転するように歯数比が設
定されている。ここで、ｎは、タレツトヘツド１
に配設されているスピンドル回転部２の個数であ
つて、本実施例では６である。

また、タレツトヘツド１の軸方向の移動は、図
示しない油圧ポンプから圧送される油を流路５を
介して導き、該タレツトヘツド１内のピストン１
１を作動させることによつて行なう。

上記支持ベース３は、上記タレツトヘツド１を
取付ける部分が円筒状に形成され、内部には、そ
の直径方向に伝達軸６２，６４，６６を有する駆
動機構６が設けられている。また、外周には、後
述する案内溝３１，３２，３３が設けてある。

上記駆動機構６は、駆動モータ６１と、該駆動
モータ６１に連結されて駆動される伝達軸６２
と、歯車６３及び６５を介して該伝達軸６２によ
り回転駆動される中間軸６４と、歯車６５及び６
７を介して該中間軸６４により回転駆動されて、
上記スピンドル回転部２に設けられたスピンドル
２１を回転駆動させる伝達軸６６とから構成され
る。この伝達軸６６は、後述する如く上記スピン
ドル２１と連結自在に設けられる。

上記スピンドル２１は、上述したように各スピ
ンドル回転部２内にて、軸心を放射状に向けて設
けられ、複数のベアリンング２２にて回転自在に
支持されている。スピンドル２１の外方側端部に
切削工具、例えばドリル等が取付けられる。ま
た、その内方側端部と上記伝達軸６６との間に
は、両者を連結するクラツチ機構７が設けられて
いる。

上記クラツチ機構７は、第４図乃至第６図に示
すようにスピンドル２１の伝達軸６６の対向面の
周縁部にキー７１を２個突設すると共に、伝達軸
６６のスピンドル２１対向面の上記キー７１に対
応する部分に、支持ベース３の軸方向に該キー７
１と着脱自在に係合するキー溝７２を設けて構成
される。このクラツチ機構７は、タレツトヘツド
１の軸方向の移動により着脱し、本実施例第４図
は、キー７１及びキー溝７２が係合してクラツチ
連結状態を示しており、第５図ではタレツトヘツ
ド１の上方移動によりキー７１及びキー溝７２の
係合が外れ、クラツチが切れた状態を示す。な
お、第４図及び第５図において、想像線で示す円
及び円内部分はスピンドル２１側であることを示
し、実線で示す円及び円内部分は伝達軸６６側端
部であることを示す。また、円外の実線は、支持
ベース３の案内溝３１，３２，３３である。

この案内溝３１，３２，３３は、上述したよう
に支持ベース３の外周に設けられており、その位
置は、上記クラツチ機構７の係合が外れたとき、
上記キー２１と係合して、タレツトヘツド１の回
転に伴なつて該キー２１を案内し得るように設け
られている。これらの案内溝３１，３２，３３
は、支持ベース３の全周に連続して設けられ、か
つ、第７図に示すように、1/6周毎に上記キー２
１と係合するキー溝３４が設けてある。そして、
このキー溝３４のうち１個は、伝達軸６６の側端
部に存在し、これが上記クラツチ機構７を構成す
るキー溝７２となつている。これらのキー溝３４
は、伝達軸６６と連結されていないスピンドル２
１のキー７１と係合するようになつている。

案内溝３１，３３は、上記２個のキー７１，７
１に対応して設けられ、一方、案内溝３２は、ス
ピンドル２１の端面に、上記キー７１，７１と直
交して突設された係止突起７３を案内すべく設け
られている。この係止突起７３を設けることによ
り、タレツトヘツド１の割出し中におけるスピン
ドル２１の回動を阻止して、スピンドル回転部２
のフラツキを防止し、スムーズに割出しが行なえ
るように構成されている。

次に、上述したように構成される本考案タレツ
トヘツド割出し装置の動作について上記各図を参
照して説明する。

先づ、スピンドル回転部２には、図示しない切
削工具が取付けられているものとし、今、そのう
ちの１個が加工作業を実行しているものとする。
この時、駆動モータ６１の回転は、伝達軸６２→
中間軸６４→伝達軸６５→クラツチ機構７→スピ
ンドル２１の順に伝達され、切削工具を回転させ
る。

次に、上記切削工具による加工作業が終了し、
切削工具の交換を行なう。先づ、駆動モータ６１
を停止させこの時、クラツチ機構７を作動可能と
すべく、伝達軸６６を特定の位相で停止させる。
このため、本実施例では、第３図で示す如く主軸
６２に位相検出装置８を備え、その信号により最
適位相の状態で駆動モータ６１を停止させる。こ
の停止に際しては、ブレーキを用いることもでき
る。

上記位相検出装置８は、適当なマーカー８２
と、これを検出する検出素子８１とで構成され、
例えば、磁石とリードスイツチ、反射板と光電検
出素子等がある。

駆動モータ６１が停止し、伝達軸６６が所定位
相（第４図に示す状態）で停止すると、図示しな
い油圧装置の操作弁を操作して、流路５内に加圧
油を導入し、ピストン１１の移動でタレツトヘツ
ド１を軸方向（上方）に押圧変位させる。これに
より、クラツチ機構７では、キー７１がキー溝７
２から外れ、支持ベース３の案内溝３１，３３と
一致した位置で停止する。（第５図に示す状態）。

ついで、上記操作弁を操作して油圧モータ４１
を駆動させ、該油圧モータ４１の回転をギヤ伝達
して割出し検知装置４１ａにより１対1/6の比で
タレツトヘツド１を回転させる。この時、上記キ
ー７１は、案内溝３１，３３に沿つて案内され、
また、キー７３が案内溝３２の上部内壁に沿つて
案内される。そして、油圧モータ４１が１回転し
た時、その回転を停止させれば、伝達軸６６は、
直前に作業をしていた加工モジユールの次の加工
モジユールが対応することになる。もつとも、油
圧モータ４１の回転数を予め設定しておけば、任
意の切削工具を選定できる。

タレツトヘツド１が所定角度回転したところで
割出し検知装置４１ａの検知により上記油圧モー
タ４１を停止させ、上記図示しない操作弁により
上記タレツトヘツド１を上方に押圧している加圧
油を元の状態に戻すと、該タレツトヘツド１は自
重により下降する。これによつて、伝達軸６６と
対応しているスピンドル回転部２のスピンドル２
１のキー７１がキー溝７２と係合し、該スピンド
ル２１と伝達軸６６とが連結される。この時、タ
レツトヘツド１下部にリング状に設けられ固定さ
れたカービツクカツプリング１２により正確に割
出し位置決めされる。また、タレツトヘツド１上
昇時には、小歯車４５に対し大歯車４６はスライ
ドするが噛合がはずれることはない。

この後、当該切削工具により加工作業を行な
い、再び上記動作により切削工具の交換を行な
う。従つてこれらの動作はすべて自動的に行なう
ことができる。本発明の場合、クラツチ機構７の
シフト動作とタレツトヘツド１の回転割出し動作
とを連動させて行なうことができるので、簡素な
構成でコンパクトであり制御が容易となると共
に、短時間で切削工具の交換が可能となる。

上記実施例では、タレツトヘツド１を上昇させ
た時にクラツチ機構７の係合が外れる構成とした
が、タレツトヘツド１を下降させて係合が外れる
構成とすることもできる。また、上記実施例で
は、スピンドル２１側にキー７１を設け、伝達軸
６６及び支持ベース３側にキー溝７２及び案内溝
３１，３２，３３を設けているが、逆に、伝達軸
６６側にキー７１を設け、スピンドル２１及びス
ピンドルヘツド１側にキー溝７２及び案内溝３
１，３２，３３を設けてもよい。さらに本実施例
では６角形タレツトヘツド内に６コのスピンドル
回転部を有する割出し装置を示したが、例えば複
合加工旋盤等に使用される場合のスピンドル回転
部が単数とする使用方法もある。

以上説明したように本考案は、タレツトヘツド
を支持ベースに回転自在かつ軸方向に移動可能に
取付けると共に、該タレツトヘツドの軸方向移動
により、伝達軸とスピンドルのクラツチ機構を着
脱できる構成としたことにより、構造を簡素化す
ると共にシフト動作を容易にして、切削工具の変
更に際し、クラツチのシフト動作と、タレツトヘ
ツドの回転割出し、位置決め及び固定の各動作と
の連係を容易にでき、加工切削工具変更動作を連
続的に短時間で実行でき、しかも、故障が少なく
確実である効果を有する。また、はやいタクトの
要求される量産形の工作機械等に利用されても確
実で迅速なタレツトヘツドの割出し動作を実行す
ることができる。更に、第８図は本発明の他の実
施例を示す縦断面正面図である。前述の本発明一
実施例と基本的に同一構成である部分については
同一符号で付してある。タレツトヘツド１を回転
自在に円周支持する支持ベース３内にスナツプリ
ング９１で回動自在に取付けられたリング部材９
２をクラツチ機構７に近接して設けている。タレ
ツトヘツド１の回転割出し時では、スピンドル２
１がピストン１１により上昇しふらつきのない状
態でスムーズな割出し動作を得る。位相検出装置
８によるスピンドル２１の定位相検知を行なつた
後、第９図で示される如くスピンドル２１の側端
部に設けられたキー７１，７１はリング部材９２
に割出し位置と同一箇所に削設された複数の溝９
３に係合し得る位置に係止される。続いて前記し
た油圧モータ４１の回転駆動と割出し検知装置に
よる割出し検知等割出し時には第１０図で示され
る如くスピンドル２１のキー７１，７１の一方が
溝の３に係合し、他方のキー７１は伝達軸６６の
側端部に設けられたキー溝７２から離れる。従つ
て、スピンドル２１はふらつきのない状態で割出
し可能にリング部材９２へ受渡しが完了される。
割出し動作時では、リング部材９２はスピンドル
２１に追従して定角度回動するので、スピンドル
２１は定位置を保持したままである。従つて、本
実施例のクラツチ機構を用いても同様の効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明タレツトヘツド割出し機構の一
実施例を示す横断面図、第２図及び第３図はその
縦断面図、第４図及び第５図は本発明の構成に使
用するクラツチ機構の構造及び動作を示す説明
図、第６図はその要部平面図、第７図は支持ベー
スに設けられる案内溝の構造を示す要部展開図、
第８図は本発明の他の実施例の縦断正面図、第９
図及び第１０図は本発明の他の実施例の構成に使
用するクラツチ機構の構造及び動作を示す説明図
である。 １……スピンドルヘツド、２……スピンドル取
付部、２１……スピンドル、２２……ベアリン
グ、３……支持ベース、３１，３２，３３……案
内溝、４１……油圧モータ、４３，４４……傘歯
車、４５……小歯車、４６……大歯車、５……流
路、６……駆動機構、６１……主軸モータ、６２
……主軸、６６……伝達軸、７……クラツチ機
構、７１……キー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スピンドルを回転自在に軸支したスピンドル
   回転部を設けたスピンドルヘツドと、該スピンド
   ルヘツドを回転可能に支持する支持ベースと、伝
   達要素を介して上記スピンドル回転部のスピンド
   ルを駆動する駆動モータとを備えた工作機械にお
   いて、下記要件を備えて成ることを特徴とするス
   ピンドルヘツド割出し装置。 (a) 上記支持ベースを中心として、その外周案内
   部に、上記スピンドルヘツドを回転可能かつ軸
   方向に移動可能に装着して成ること。 (b) 上記支持ベースに、上記伝達要素として、上
   記駆動モータからの回転力を上記スピンドルに
   伝達する伝達軸を、該スピンドルと連結自在に
   設けて成ること。 (c) 上記スピンドルと伝達軸の連結部に、両者を
   着脱自在に連結して回転を伝達せしめるクラツ
   チ機構を設けて成り、該クラツチ機構は、上記
   スピンドルと伝達軸の対向面の一方にスピンド
   ル駆動伝達用突起部材とスピンドルヘツド旋回
   案内用突起部材を設け、他方に、おのおのの突
   起部材と、上記スピンドルヘツドの中心軸方向
   に着脱自在に係合する係合溝を設けて構成され
   ること。 (d) 上記スピンドルヘツドの旋回面に対向した支
   持ベースの外周に、上記スピンドルヘツドの中
   心軸方向の移動に伴なつて上記クラツチ機構の
   係合を外すスピンドル駆動伝達用の溝と、該ス
   ピンドルヘツドの旋回に伴なつて該突起部材を
   案内する案内部材を設けて成ること。