JPH038412B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、主軸装置に関し、詳しくは主軸端面
に取付けられた工具を摺動させる主軸装置に関す
る。

［従来の技術］ 従来から、回転する主軸の端面に加工工具を取
付け、棒状材の切断や管端部を種々の形状に加工
するネツキング加工等が行なわれている。こうし
た加工を行なう装置として、例えば主軸の端面に
摺動自在に支持された摺動台を設け、外部に設け
られた油圧シリンダにより主軸に環装されたテー
パスリープを軸方向に摺動させ、テーパスリーブ
のテーパと係合した摺動台を摺動させて、摺動台
に取付けた加工工具により加工を行なう装置が知
られていた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、こうした従来の主軸装置には以
下の如き問題点があつた。即ち、 (1) 外部に設けた油圧シリンダによりテーパース
リーブを摺動させるため、伝達機構が複雑とな
り、伝達機構等にガタが生じやすかつた。

(2) また、加工工具が取付けられた摺動台の移動
速度を変更するためには、油圧シリンダに流入
する油量を調整しなければならず、加工精度の
面から十分にこの油量調整を自動的に行なうこ
とができなかつた。

(3) 油圧を使用しているため、作動油の温度変化
により油量速度が変わり、従つて摺動台の移動
速度が変わるため、その都度油量調整をしなけ
ればならなかつた。

そこで本発明は上記の問題点を解決することを
目的とし、加工工具を回転させながら好適に摺動
させることができる主軸装置を提供することを目
的としてなされた。

発明の構成 ［問題点を解決するための手段］ かかる目的を達成すべく、本発明は問題点を解
決するための手段として次の構成をとつた。即
ち、 回転される主軸の端面に、加工工具を搭載して
摺動する摺動台を備えた主軸装置において、 ２組の遊星歯車機構と、 上記２組の遊星歯車機構の各々の遊星歯車を共
に回動自在に支持する支持部材と、 上記２組の遊星歯車機構の一方の内歯歯車を回
転させ、該２組の遊星歯車機構の太陽歯車間に回
転差を生じさせる駆動機構と、 上記主軸に外装された補助軸と、 該補助軸の端面に形成され、上記摺動台と結合
して摺動台を摺動させるカムと、 を備えると共に、 上記２組の遊星歯車機構の一方の太陽歯車を上
記主軸に一体形成し、 上記２組の遊星歯車機構の他方の太陽歯車を上
記補助軸に一体形成し、 上記２組の遊星歯車機構の他方の内歯歯車を固
定したことを特徴とする主軸装置の構成がそれで
ある。

ここで摺動台は、加工工具を搭載して摺動する
ものであればどのようなものでもよく、例えば、
角スライドでガイドされるものまたはアリ溝でガ
イドされるものでもよい。更に摺動台は１台に限
らず複数台設けても何等差支えない。

２組の遊星歯車機構の一方の内歯歯車を回転さ
せる駆動機構は内歯歯車を回転させることができ
る機構であればどのような機構でもよく、例えば
ウオーム・ホイール歯車を利用して内歯歯車を回
転させてもよく、また、内歯歯車の外周に外歯歯
車を形成し、これとピニオンを噛合させて回転さ
れてもよい。更に駆動機構の動力源としては、例
えば、交流モータ、DCモータ、パルスモータで
もよい。

また、カムは摺動台と係合して摺動台を摺動さ
せることができるものであればどのようなもので
もよく、例えば、溝カムや溝カムとは逆に凸状の
カムでもよい。

［作用］ 上記構成を有する本発明の主軸装置は、主軸に
２組の遊星歯車機構を備え、これにより主軸に外
装された補助軸の回転を変速して補助軸端面に形
成されたカムにより、主軸端面上の摺動台を摺動
させる。ここで、２組の遊星歯車機構に各々の遊
星歯車を共に回転自在に支持する支持部材を設け
更に、内歯歯車の一方を固定し、他方の内歯歯車
を回転自在に支持して、該内歯歯車を駆動機構に
より回転させることにより太陽歯車の回転数を変
え、一方の太陽歯車と一体に形成された主軸の回
転を他方の太陽歯車と一体に形成された補助軸に
変速して伝達する。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図は本発明の一実施例である主軸装置の断
面図、第２図は第１図のＡ矢視図、第３図は第１
図のＢ−Ｂ断面図、第４図は本実施例の主軸装置
を用いた一応用例としてのネツキング装置の正面
図、である。このネツキング装置には、第４図に
示すように本実施例の主軸装置１が向かい合わせ
に２台配設され、さらに被加工物である管Ｗを固
定するための固定台２が中央に配設されている。
これら両主軸装置１の構造は同一であるので、一
方の主軸装置について詳細に説明する。

また、第１図に示すように、この主軸装置１に
は、主駆動モータ３（第４図に示す）により回転
される主軸４、主軸４に外装された補助軸５、主
軸４と係合され主軸４の回転を変速して補助軸に
伝達する差動遊星歯車装置６、補助軸５の端面に
取付けられたカム板１０、主軸４の端面に取付け
られた面板１１上に摺動自在に支持された摺動台
１２等が配設されている。尚、摺動台１２上には
絞り加工を行なう絞り工具１６が固定されてい
る。

ここで、主軸の４の一端は、主駆動モータ３に
カツプリング（図示せず）で結合され、主軸４は
主駆動モータ３により回転される。また主軸４の
他端における面板１１の取付けはボルトにより行
なわれており、加工精度向上のための回動自在に
支持された芯金１８等が配設されている。

主軸４の回転を変速して補助軸５に伝える差動
遊星歯車装置６は、主軸４と係合する第１遊星歯
車装置２０、第１遊星歯車装置２０と同軸上に設
けられ補助軸５と係合する第２遊星歯車装置２２
等より構成されている。

ここで第１遊星歯車装置２０には、主軸４にキ
ー結合された第１太陽歯車２４、第１太陽歯車２
４と噛合し、回動自在に支持された３個の第１遊
星歯車２６、第１遊星歯車２６と噛合し、固定さ
れた第１内歯歯車２８等が配設されている。

また、第２遊星歯車装置２２には補助軸５の一
端に一体に形成された第２太陽歯車３０、第２太
陽歯車３０と噛合し回動自在に支持された３個の
第２遊星歯車３２、第２遊星歯車３２と噛合され
た第２内歯歯車３４等が配設されている。本実施
例では、第１太陽歯車２４と第２太陽歯車３０と
の歯数は同一で36枚、第１遊星歯車２６と第２遊
星歯車３２との歯数は同一で18枚、第１内歯歯車
２８と第２内歯歯車３４との歯数は同一で72枚で
ある。

更に、上記第１遊星歯車２６と上記第２遊星歯
車３２とは支持部材として働く腕３６に各々３本
のピン３８，４０により回動自在に支持されてい
る。

第２内歯歯車３４は、外周にホイール歯車が形
成され回動自在に支持されたリング４２にボルト
結合されている。このリング４２は第４図に示す
補助駆動モータ４４により回転されるウオーム歯
車４６と噛合されている。従つて、第２内歯歯車
３４は補助駆動モータ４４により任意の回転数で
回転させることができる。

本実施例の差動遊星歯車装置６は主軸４が主駆
動モータ３により回転されると、第１太陽歯車２
４を介して第１遊星歯車２６が回転される。ここ
で第１遊星歯車２６は、第１内歯歯車２８が固定
されているから、第１太陽歯車２４の廻りを公転
し、これにより腕３６も回転する。従つて、腕３
６が回転すると、この腕３６に回転自在に支持さ
れた第２遊星歯車３２は、自転しながら第２太陽
歯車３０の廻りを公転する。第２内歯歯車３４の
回転数がOrpmの時、即ち、第２内歯歯車３４が
補助駆動モータ４４により回転されていないと
き、第１太陽歯車２４と第２太陽歯車３０と及び
第１遊星歯車２６と第２遊星歯車３２との歯数は
各々同じであるから、第２太陽歯車３０の回転数
と回転方向とは第１太陽歯車２４と同一となる。
よつて、主軸４と補助軸５との回転数と回転方向
とは、同一となる。

また、第２内歯歯車３４が補助駆動モータ４４
によりウオーム・ホイール歯車４２，４６を介し
て回転され、例えば、主軸４の回転数が1000rpm
で、第２内歯歯車３４の回転数が主軸４と同方向
に1rpmで回転されたとき、補助軸５の回転数は
増速されて1002rpmとなり主軸４と補助軸５との
回転数の差は2rpmとなる。ここで、第２内歯歯
車３４を主軸４と逆方向に1rpmで回転させると
補助軸５の回転数は減速されて998rpmとなり、
回転数の差は2rpmとなる。

次に、補助軸５は中空状の軸で、その内側に主
軸４が嵌挿され、主軸４を回動自在に支持してい
る。また、補助軸の端面にボルト結合されたカム
板１０には、３本の円弧状のカム溝１０ａが形成
されている。第２図に示すように、この円弧状の
カム溝１０ａは、カム溝１０ａに添つて反時計回
りに進むとカム板１０の回転中心に近付くよう形
成されている。

一方、面板１１には径方向に３カ所の角スライ
ド１１ａが形成されており、３台の摺動台１２は
この角スライド１１ａに摺動自在に支持されてい
る。摺動台１２のカム板１０側には、カム板１０
に形成された溝１０ａと係合するローラ４８が設
けられている。これにより、面板１１に対してカ
ム板１０が右回転されるとカム溝１０ａと係合し
たローラ４８により摺動台１２が主軸４の回転中
心に向かつて摺動し、摺動台１２に取付けられた
絞り工具１６も主軸４の回転中心に向かつて摺動
する。次に、面板１１に対してカム板１０が左回
転されると摺動台１２は主軸の４の回転中心から
遠ざかる方向に摺動する。

第４図に示すネツキング装置は、本主軸装置１
を２台配設し、かつ図示しない送り装置により主
軸装置１を管Ｗに向かつて移動させるように構成
されている。また、管Ｗは固定台２により把持さ
れて固定されている。

この固定された管Ｗの加工工程を以下に説明す
る。主軸４が主駆動モータ３により回転され、補
助駆動モータ４４が停止した状態では、差動遊星
歯車装置６により、主軸４と補助軸５とは同方向
に同回転数で回転される。従つて、この時は、カ
ム板１０と面板１１とも同方向に同回転数で回転
されるため、摺動台１２は摺動しない。

次に、主軸４が回転され、しかも補助駆動モー
タ４４も回転されると、上記差遊星歯車装置６に
より主軸４と補助軸５との間に回転差が生じる。
例えば、上記のごとく、共に右回転で、主軸４が
1000rpm、補助軸５が増速され1002rpmであると
き、面板１１とカム板１０との間に相対的な回転
差が生じる。これは、面板１１に対してカム板１
０が右回転で回転数が2rpmの状態と同じである。
従つて、カム板１０のカム溝１０ａにローラ４８
により係合された摺動台１２が主軸４の回転中心
に向かつて摺動され、摺動台１２に取付けられた
絞り工具１６が管Ｗに押し付けられる。

摺動台１２の摺動が終了すると、絞り工具１６
を加工前の位置に戻すため、補助駆動モータ４４
が逆回転される。この時、例えば、上記のごと
く、共に右回転で、主軸４が1000rpm、補助軸５
が減速されて998rpmであるとき、面板１１に対
してカム板１０が左回転で回転数が2rpmの状態
と同じである。従つて、摺動台１２が主軸４の回
転中心から遠ざかる方向に摺動され、摺動台１２
に取付けられた絞り工具１６が被加工物Ｗから離
され、絞り工具１６が元の位置に戻される。

本主軸装置１を第４図に示すように、２台向い
合わせ、かつ主軸装置１を各々図示しない送り装
置により往復動させることにより管Ｗの両端の加
工を同時に行なうことができ、しかも摺動させな
がら絞り工具１６を管Ｗに押し付けることもでき
る。これによりテーパ状の加工も容易に行なうこ
とができる。

以上のように本主軸装置によると、絞り工具１
６を回転させながら主軸４の回転中心に向かつて
摺動させることができ、しかも、補助駆動モータ
４４の回転数を任意の回転数とすることにより、
摺動台１２を任意の速度で好適に摺動させること
ができる。これによりネツキング加工、切削等を
好適に行なうことができる。また、カムにより摺
動台１２を摺動させているのでガタの発生が少な
い。

以上本発明の実施例について説明したが、本発
明はこのような実施例に何等限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において
種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

発明の効果 以上詳述したように本発明の主軸装置によると
ると、加工工具を回転させながら主軸の回転中心
に向かつて摺動させることができ、しかも、一方
の内歯歯車を任意の回転数で回転させることによ
り、摺動台を任意の速度で摺動させることができ
るという効果を奏する。これによりネツキング加
工、切削等を好適に行なうことができるという効
果も奏する。また、伝達機構がカムであるから摺
動台のガタが少ないという効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である主軸装置の断
面図、第２図は第１図のＡ矢視図、第３図は第１
図のＢ−Ｂ断面図、第４図は本主軸装置を用いた
一応用例としてのネツキング装置の正面図、であ
る。 Ｗ……被加工物、１……主軸装置、４……主
軸、５……補助軸、１２……摺動台、２０……第
１遊星歯車装置、２２……第２遊星歯車装置、３
６……腕。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転される主軸の端面に、加工工具を搭載し
   て摺動する摺動台を備えた主軸装置において、 ２組の遊星歯車機構と、 上記２組の遊星歯車機構の各々の遊星歯車を共
   に回動自在に支持する支持部材と、 上記２組の遊星歯車機構の一方の内歯歯車を回
   転させ、該２組の遊星歯車機構の太陽歯車間に回
   転差を生じさせる駆動機構と、 上記主軸に外装された補助軸と、 該補助軸の端面に形成され、上記摺動台と係合
   して該摺動台を摺動させるカムと、 を備えると共に、 上記２組の遊星歯車機構の一方の太陽歯車を上
   記主軸に一体に形成し、 上記２組の遊星歯車機構の他方の太陽歯車を上
   記補助軸に一体に形成し、 上記２組の遊星歯車機構の他方の内歯歯車を固
   定したことを特徴とする主軸装置。