JPH0418733Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、半径方向に突出する刃具を有するク
イルを、主軸頭に軸承された主軸の軸心に対し偏
心して設け、このクイルを主軸に対して回動して
刃具の刃先の回転半径を可変とした中ぐり加工装
置に関する。

〔従来技術〕

この種の偏心したクイルを有する中ぐり加工装
置としては例えば実公昭51−18548号に示すもの
があり、これによれば加工孔の径が口元部よりも
大なる場合であつても加工が可能であり、また異
なる径の孔を同一の刃具により加工することもで
きる。一方、中ぐり加工装置においてクイルの支
持剛性を高めて加工精度を向上させるために、ク
イルの先端をベツド上に設けた支持台の支持孔に
係脱可能に嵌合させて支持することが行なわれて
おり、工作物の形状によりクイルの根本から離れ
た部分に刃具を設ける場合等には特にその必要が
ある。しかしながら、前述の偏心したクイル有す
る中ぐり加工装置においては、クイルの先端を支
持することは困難とされ、出願人が知る限りで
は、クイルの先端部を支持台等により支持したも
のを示す公知文献はなかつた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

偏心したクイルを有する中ぐり加工装置におい
てクイルの先端部を支持するためには、支持軸
を、ベツド上に支持させた支持軸台に主軸と同軸
に軸承すると共に主軸に連動させて同一方向に同
一速度で回転させ、この支持軸にクイルと同軸に
偏心支持孔を設けて、これにクイル先端の軸部を
嵌合支持させることが考えられえる。しかしなが
ら、中ぐり加工装置の加工サイクルに際しては、
工作物の交換の都度クイルを工作物から抜き差し
するので主軸頭と支持軸台とは長手方向に大きく
相対的に移動させる必要があり、このため主軸と
支持軸の間の連動装置が長大なスプライン軸等を
使用した複雑で大型なものになるという問題があ
る。本考案は偏心したクイルを有する中ぐり加工
装置において、クイルの先端部を支持して支持剛
性を高める共に前述の連動装置を簡略化して前述
の問題点を解決したものである。

（問題点を解決するための手段） このため、本考案による中ぐり加工装置は、添
付図面に例示する如く、ベツド１０上に支持され
た主軸頭１４に軸承されて回転駆動される主軸２
０と、この主軸にその軸心Ｏ１に対し偏心して回
動可能に支持された偏心軸２７と、この偏心軸を
前記主軸に対し回動して複数の位相に位置決めす
る位相決め装置３０と、前記偏心軸２７に同軸に
一体的に固定されると共に半径方向に突出する刃
具Ｔ１，Ｔ２を有するクイル２８を備えてなる中
ぐり加工装置において、支持軸２１を前記主軸２
０と同心に軸承すると共に前記主軸頭１４に対し
相対的に接離可能に前記ベツド１０上に支持され
た支持軸台１６と、前記主軸頭１４に前記主軸２
０と平行に軸承されて同主軸と連動して回転する
同期軸２２と、前記支持軸台１６に前記同期軸２
２と同心に軸承され前記支持軸２１と連動して回
転すると共に前記同期軸２２先端の係合軸部２２
ａと係脱可能に嵌合する係合孔２３ａを有する被
同期軸２３と、前記係合軸部２２ａと係合孔２３
ａの何れか一方に設けられたキー４１及び他方に
形成され先端側にテーパ状に広がつた案内部４２
ａを有して前記キー４１と係合するキー溝４２よ
りなる結合機構４０を備えて、この結合機構が係
合された状態においては前記支持軸２１と前記主
軸２０と同一回転速度にて同一方向に回転せしめ
ると共に同支持軸の先端部２１ａには前記クイル
２８先端の軸部２８ａと係脱可能に嵌合する偏心
支持孔２１ｂ……を設け、更に前記同期軸２２に
はこの同期軸２２の位相を検出する第１位相検出
装置５１を設けると共に、前記被同期軸２３には
この被同期軸２３の位相を検出する第２位相検出
装置５５を設け、この第１位相検出装置５１及び
第２位相検出装置５５から検出される位相位置よ
り前記キー４１及びキー溝４２の位置を検出して
両者間の位置ずれが許容範囲内にない場合に異常
信号を発生する位相異常検出装置５０を備えたこ
とを特徴とするものである。

〔作用〕

主軸頭１４と支持軸台１６を接近させ、結合機
構４０により同期軸２２と被同期軸２３を結合す
ると共にクイル２８先端の軸部２８ａを支持軸２
１先端部の偏心支持孔２１ｂに嵌合支持させた
後、主軸２０を回転駆動すればクイル２８に設け
た刃具Ｔ１，Ｔ２により工作物の中ぐり加工を行
うことができる。この状態において位相決め装置
３０によりクイル２８を主軸２０に対し相対的に
回動すればクイル２８先端の軸部２８ａも支持軸
２１に対し無理なく回動して、主軸２０の軸心Ｏ
１に対する刃具Ｔ１，Ｔ２の刃先の回転半径が変
化する。

工作物の交換の際のクイル２８の抜き差しは主
軸２０を任意の位相で停止して行う。主軸２０を
停止し主軸頭１４と支持軸台１６を相対的に離隔
させてクイル２８を支持軸２１及び工作物から抜
き出せば、同期軸２２先端の係合軸部２２ａも被
同期軸２３の係合孔２３ａから抜き出され、この
状態において工作物の交換を行う。工作物の交換
後に主軸頭１４と支持軸台１６を互いに接近させ
れば、同期軸２２と被同期軸２３とは係合軸部２
２ａと係合２２ａが互に嵌合されて結合機構４０
により結合されると共にクイル２８は工作物に挿
入されてその先端部２８ａは支持軸２１の偏心支
持孔２１ｂに嵌合支持され、再び主軸２０を回転
駆動して工作物の中ぐり加工を行う。同期軸２２
が被同期軸２３から抜き出された状態においては
主軸２０は停止されているので両軸２２，２３が
相対的に回動することは少ないが、かりに重量の
不釣合，振動，何等かの外力等により被同期軸２
３が回動して両軸２２，２３の間に位相差が生じ
てもテーパ状に広がつた案内部４２ａを有するキ
ー溝４２を備えた結合機構４０により、両軸２
２，２３は係合軸部２２ａを係合孔２３ａに挿入
する際に自動的に位相合せがなされる。また、何
等かの理由により両軸２２，２３の位相差が特に
大になつた場合には第１位相検出装置５１と第２
位相検出装置５５が同期軸２２と被同期軸２３の
位相を検出し、キー４１とキー溝４２の間の位置
ずれ量が許容範囲から外れれば異常信号を発生す
る。この場合は手動等により両軸２２，２３の位
相を概略一致させた後、主軸頭１４と支持軸台１
６を互いに接近させれば、両軸２２，２３は互い
に嵌合されて結合機構４０により結合される。

〔考案の効果〕

上述の如く、本考案によれば、クイルの先端が
支持軸により支持されているのでクイルの支持剛
性を高めて加工精度を向上させることができるの
みならず、同期軸の先端の係合軸部は結合機構を
設けるための比較的短いもので足りるので長大な
スプライン軸等を必要とせず、また同期軸と被同
期軸を係脱可能に結合するのに先端側がテーパ状
に広がつた案内部を有するキー溝を備えた結合機
構を用いたので同期軸と被同期軸は、通常は特別
な位相合わせを行わなくても確実に連結されて回
転を伝達することができ、此等により主軸と支持
軸との間の連動装置を簡略化することができる。
また、同期軸と被同期軸の間の位相差が特に大と
なつた場合にこの両軸の位相を検出して異常信号
を発生する位相異常検出装置を設けたので、主軸
を任意の位相で停止して同期軸と被同期軸を抜き
差しても、結合機構のキーがキー溝の案内部以外
の部分に当接して装置に損傷を生ずることもな
い。

〔実施例〕

以下に添付図面に示す実施例の説明をする。第
３図に示す如く、ベツド１０上に固定されたベー
ス１１上にはＸ方向に移動可能に進退台１２が案
内支持されて往復駆動され、この進退台１２上に
は主軸台１３及び主軸頭１４が固定されている。
ベツド１０上には進退台１２の前進方向に位置し
て、工作物Ｗを支持する工作物支持台１５が固定
され、この工作物支持台１５上には支持軸台１６
が固定されている。

第１図に示す如く、主軸頭１４には主軸２０が
Ｘ方向と平行な軸心Ｏ１回りに回動可能に軸承さ
れて、シリンダ３１を介して主軸２０の後端部に
固定されたプーリ２４及びＶベルト２４ａを経て
主軸駆動モータ１５により回転駆動される。支持
軸台１６には支持軸２１が、主軸２０の軸心Ｏ１
の延長線と一致する軸心Ｏ３回りに回動可能に軸
承されている。

主軸２０には、第１図及び第６図に示す如く、
偏心軸２７が軸心Ｏ１から距離ε偏心した軸心Ｏ
２回りに回動可能に軸承され、位相決め装置３０
により回動されて主軸２０に対し複数の位相に位
置決めされるようになつている。位相決め装置３
０は、主軸２０内に同軸に往復摺動のみ可能に設
けられて先端部にヘリカルスプライン孔３３ａを
形成した摺動部材３３を有し、このヘリカルスプ
ライン孔３３ａは偏心軸２７の後端より軸心Ｏ２
と同心に突出するヘリカルスプライン２７ａと係
合している。主軸２０の後端には、第２図に示す
如く、シリンダ３１が固定されて主軸台１３の支
持ブロツク１３ａに軸承され、シリンダ３１に嵌
挿されたピストン３２は、デイストリビユータ及
び後部ロツド３２ｂ内に形成された２本の油路を
介して前後室に給排される作動油により進退動さ
れる。摺動部材３３は前部ロツド３２ａを介して
ピストン３２により進退駆動されて、偏心軸２７
を中立位相及びこの中立位相から左右方向にそれ
ぞれ所定角度回動した位相に位置決めする。すな
わち、第６図に示す如く、偏心軸２７の係合突起
３４は中立位相においては実線に示す位置にある
が、摺動部材３３が前進すれば偏心軸２７は反時
計回転方向に回動して係合突起３４が一点鎖線に
示す如く主軸２０のストツパ３５ａに当接する第
１の位相に位置決めされ、また摺動部材３３が後
退すれば偏心軸２７は時計回転方向に回動して係
合突起３４は二点鎖線に示す如くストツパ３５ｂ
に当接する第２の位相に位置決めされる。後部ロ
ツド３２ｂに軸支された操作腕３６及び操作ロツ
ド３６ａは摺動部材３３と共に進退動し、操作ロ
ツド３６ａに設けたドツグ３８ａ〜３８ｄが、ブ
ラケツト３７を介して主軸台１３に支持されたリ
ミツトスイツチ３９ａ〜３９ｄを作動させ、これ
により主軸２０に対する偏心軸２７の位相の位置
を検出している。

第１図に示す如く、偏心軸２７にはその先端か
ら突出するクイル２８が同心に固定され、クイル
２８には半径方向に突出する２個の刃具Ｔ１，Ｔ
２が設けられている。また支持軸２１の先端部２
１ａには、後述する第１及び第２連動機構２５，
２６及び結合機構４０により主軸２０と連動され
た状態において偏心軸２７の軸心Ｏ２と同心とな
る偏心支持孔２１ｂが形成され、この偏心支持孔
２１ｂにクイル２８先端の軸部２８ａが係脱可能
に嵌合される。クイル２８は軸部２８ａが偏心支
持孔２１ｂに嵌合された状態において偏心軸２７
と共に回動可能であり、中立位相に位置決めされ
た状態においては第６図の破線に示す如く、主軸
２０の軸心Ｏ１に対する刃具Ｔ１，Ｔ２の刃先の
回転半径は最小であり、第１の位相に位置決めさ
れた状態では各刃先の回転半径は最大となり、第
２の位相に位置決めされた状態では各刃先の回転
半径は第１の位相の場合よりもやや小となる。

第１図に示す如く、主軸頭１４には同期軸２２
が、その根本部２２ｂにおいて、主軸２０と平行
に軸承され、中間軸２５ａ及び歯車２５ｂ〜２５
ｅよりなる第１連動機構２５により、主軸２０と
同一速度で同一方向に回転するよう連動されてい
る。また、支持軸台１６には被同期軸２３が、同
期軸２２と同軸に軸承され、中間軸２６ａ及び歯
車２６ｂ〜２６ｄよりなる第２連動機構２６によ
り、支持軸２１と同一速度で同一方向に回転する
よう連動されている。同期軸２２先端の係合軸部
２２ａは被同期軸２３先端の係合孔２３ａと係脱
可能に嵌合され、係合軸部２２ａと係合孔２３ａ
の間に結合機構４０が設けられている。結合機構
４０は、第１図及び第４図に示す如く、係合孔２
３ａの内面に固定されたキー４１と、係合軸部２
２ａに形成されてキー４１と係合するキー溝４２
よりなり、キー溝４２の先端側の半部は図示の如
く湾曲してテーパ状に広がる案内部４２ａに形成
されている。任意の位置に停止した主軸頭１４が
後退した状態において偏心軸２７を中立位相に位
置決めして刃具Ｔ１，Ｔ２の刃先の回転半径を減
少させた後、主軸頭１４をＸ方向に前進して支持
軸台１６に接近させれば、先ず係合軸部２２ａの
先端が係合孔２３ａに挿入され、この状態におい
てキー４１とキー溝４２の間に相当な位相差があ
つてもキー４１は案内部４２ａにより案内されて
係合軸部２２ａが挿入されるにつれて同期軸２２
と被同期軸２３は互に回動し、キー４１とキー溝
４２の位相差はなくなり、同期軸２２と被同期軸
２３は確実に連結される。この位相差がなくなる
のと前後してクイル２８先端の軸部２８ａは偏心
支持孔２１ｂへの挿入が開始されて支持される。
軸部２８ａが第１図に示した位置まで挿入された
状態において偏心軸２７を第１の位相に位置決め
して刃具Ｔ１の刃先の回転半径を増大させ、更に
主軸頭１４を前進させて刃具Ｔ１により工作物Ｗ
の前側部分の中ぐり加工を行う。次いで主軸頭１
４を後退させると共に偏心軸２７を第２の位相に
位置決めして、刃具Ｔ２により工作物の後側部分
の中ぐり加工を行う。

同期軸２２及び被同期軸２３に関連しては、同
両軸２２，２３の位相差を検出してその位相差が
大となつた場合に異常信号を発生する位相異常検
出装置５０が設けられている。この位相異常検出
装置５０は、第１図及び第５図に示す如く、同期
軸２２及び被同期軸２３に設けられた第１及び第
２位相検出装置５１，５５並びに制御装置５９に
より構成されている。第１位相検出装置５１は、
同期軸２２の後端に固定された作動円板５２と、
この作動円板５２の外周と対向するようブラケツ
ト５３ａ，５４ａを介して主軸頭１４に固定され
た第１及び第２近接スイツチ５３，５４により構
成されている。第５図ａに示す如く、作動円板５
２の外周にはキー溝４２と関連して約半円周にわ
たる突出部５２ａが設けられている。キー溝４２
が第５図ａに示す位相範囲ＡからＤに移動するに
つれて各近接スイツチ５３，５４の作動状態は次
のように変化し、その状態を示す信号を制御装置
５９に送る。

位相範囲 53 54 Ａ オン オフ Ｂ オフ オフ Ｃ オフ オン Ｄ オン オン 制御装置５９は各近接スイツチ５３，５４から
の信号を入力して、その状態により、キー溝４２
が４つの位相範囲Ａ〜Ｄのうち何れにあるかを検
出する。第２位相検出装置５５は第１位相検出装
置５１とほぼ同一構成であり、被同期軸２３の後
端に固定された作動円板５６とブラケツト５７
ａ，５８ａを介して支持軸台１６に固定された第
３及び第４近接スイツチ５７，５８よりなり、同
様に作動して信号を制御装置５９に送り制御装置
５９はキー４１が４つの位相範囲Ａ〜Ｄのうち何
れかにあるかを検出する。制御装置５９は更にキ
ー４１及びキー溝４２の位相範囲を対比して、こ
の両者が同一または隣接する位相範囲内の何れに
もない場合、すなわち両者４１，４２が互に反対
側に位置する位相範囲内にある場合、に異常信号
を発生してランプ，ブザー等の警報装置を作動さ
せると共に後退状態にある主軸頭１４の前進を一
時停止させる。このような場合は手動等により同
期軸２２と被同期軸２３を回動して両軸２２，２
３の位相を概略一致させれば主軸頭１４は再び前
進可能となる。

上記実施例によれば、同期軸２２と被同期軸２
３の位相差が90度以下の場合は異常信号が発生さ
れることはないので、両軸の間の多少の位相の喰
い違いにより頻繁に異常信号が発生されて中ぐり
加工装置の作動が一時停止されることはなくな
り、また両者の位相差が90度よりも大になれば異
常信号が発生されることが多くなるのでキー４１
が溝４２以外の部分において係合軸部２２ａに当
接して装置に損傷を生ずることがなくなる。な
お、本実施例においては第１及び第２位相検出装
置５１，５５として作動円板５２，５６及び近接
スイツチ５３，５４，５７，５８よりなるものを
使用したのでその構造は簡単となり、位相異常検
出装置５０の追加によるコスト上昇を最低限に押
えることができる。

なお、上記実施例においてはキー４１及びキー
溝４２の位相範囲を４つに分割したが、近接スイ
ツチの増加により位相範囲の分割数を増加させて
もよい。また、キー及びキー溝の取付位置につい
ては、本実施例とは逆に、キーを係合軸部２２ａ
に設け、案内部を有するキー溝を係合孔２３ａ内
面に形成するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本考案による中ぐり加工装置の一実
施例を示し、第１図は主要部の水平断面図で第３
図の−断面図に相当し、第２図は第１図の後
方に続く部分の水平断面図で第３図の−断面
図に相当し、第３図は全体側面図、第４図は同期
軸先端の係合軸部の展開図、第５図はそのａ部及
びｂ部にそれぞれ第１図のａ−ａ及びｂ−
ｂ断面を示した位相異常検出装置の全体構成
図、第６図は第１図の−断面図である。 符号の説明、１０……ベツド、１４……主軸
頭、１６……支持軸台、２０……主軸、２１……
支持軸、２１ａ……先端部、２１ｂ……偏心支持
孔、２２……同期軸、２２ａ……係合軸部、２３
……被同期軸、２３ａ……係合孔、２７……偏心
軸、２８……クイル、２８ａ……軸部、３０……
位相決め装置、４０……結合機構、４１……キ
ー、４２……キー溝、４２ａ……案内部、５０…
…位相異常検出装置、５１……第１位相検出装
置、５５……第２位相検出装置、Ｏ１……主軸の
軸心、Ｏ２……偏心軸の軸心、Ｔ１，Ｔ２……刃
具。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ベツド上に支持された主軸頭に軸承されて回転
   駆動される主軸と、この主軸にその軸心に対し偏
   心して回動可能に支持された偏心軸と、この偏心
   軸を前記主軸に対し回動して複数の位相に位置決
   めする位相決め装置と、前記偏心軸に同軸に一体
   的に固定されると共に半径方向に突出する刃具を
   有するクイルを備えてなる中ぐり加工装置におい
   て、支持軸を前記主軸と同心に軸承すると共に前
   記主軸頭に対し相対的に接離可能に前記ベツド上
   に支持された支持軸台と、前記主軸頭に前記主軸
   と平行に軸承されて同主軸と連動して回転する同
   期軸と、前記支持軸台に前記同期軸と同心に軸承
   され前記支持軸と連動して回転すると共に前記同
   期軸先端の係合軸部と係脱可能に嵌合する係合孔
   を有する被同期軸と、前記係合軸部と係合孔の何
   れか一方に設けられたキー及び他方に形成され先
   端側にテーパ状に広がつた案内部を有して前記キ
   ーと係合するキー溝よりなる結合機構を備えて、
   この結合機構が係合された状態においては前記支
   持軸と前記主軸と同一回転速度にて同一方向に回
   転せしめると共に同支持軸の先端部には前記クイ
   ル先端の軸部と係脱可能に嵌合する偏心支持孔を
   設け、更に前記同期軸にはこの同期軸の位相を検
   出する第１位相検出装置を設けると共に、前記被
   同期軸にはこの被同期軸の位相を検出する第２位
   相検出装置を設け、この第１位相検出装置及び第
   ２位相検出装置から検出される位相位置より前記
   キー及びキー溝の位置を検出して両者間の位置ず
   れ量が許容範囲内にない場合に異常信号を発生す
   る位相異常検出装置を備えたことを特徴とする中
   ぐり加工装置。