JPH0441149A - 刃物台装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、刃物台装置に関し、詳しくは装置を大型にす
ることなく切削油等の油を刃物側に供給する手段を付加
することのできる刃物台装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の刃物台装置として、例えばＮＣ旋盤の回
転刃物台装置が知られている。この装置においては、回
転刃物台および工具駆動軸を駆動する第１、第２の原動
機を含む駆動手段とその支持体が備えられており、複数
の工具を支持した回転刃物台を第１の原動機により所定
角度ずつ回転させて回転割り出しする。また、回転刃物
台内に設けられた回転工具駆動軸を第２の原動機により
駆動するようになっている。

一方、ＮＣ旋盤のような工作機械には、切削部位に切削
油を供給する切削油供給装置が装備されており、この切
削油を供給源から切削部位まで送るパイプ等は、刃物台
装置に近接して配置されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の刃物台装置にあっては
、刃物台装置の外表部に近接して切削油の供給パイプ等
が配置される構成となっていたため、これらの配置スペ
ースを含めると結果的に大型の装置になってしまい、し
かも、その装置の外形に沿わせるために切削油パイプの
配管構造等が複雑になってコスト高をも招いていた。

そこで、本発明は、刃物台装置内に配管構造の簡単な油
供給通路を設けるようにして、小型で低コストの刃物台
装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的達成のため、中空の出力軸を有する
原動機と、放射方向に延在する複数の油通路が形成され
て原動機と同軸に配置され、原動機からの動力により回
転する回転刃物台と、原動機の外部で固定された一端部
、原動機の出力軸を貫通する中間部および回転刃物台内
に挿入された他端部からなる固定パイプと、回転刃物台
に収納されて固定パイプの他端部に連結され、回転刃物
台との相対回転により前記複数の油通路のうち回転刃物
台の回動位置に応じた所定の通路を前記固定パイプ内に
連通させるバルブと、を備え、前記固定パイプを通して
回転刃物台に支持された工具側に油を供給するようにし
たことを特徴とする。

〔作用〕

本発明では、原動機の出力軸を貫通する固定パイプを通
して回転刃物台側に切削油が供給されると、この油が固
定パイプに連結するバルブにより、この回転刃物台に形
成された複数の油通路のうち回転刃物台の回動位置に応
じた所定の通路に分配される。

したがって、刃物台装置内に簡単な油供給通路が形成さ
れ、この油供給通路を含む小型で低コストの刃物台装置
が提供される。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１．２図は、本発明に係る刃物台装置の一実施例を示
す図である。

まず、構成を説明する。

第１．２図において、１は支持体、２は中空の出力軸３
及びケース４を有するサーボモータ（原動機）であり、
サーボモータ２のケース４は支持体１の固定ブロック５
に固定されている。この固定プロ・ツク５は、複数のボ
ルト７Ａ及びビン７Ｂ等によって遊星歯車減速機６を取
付けた後述の固定ブロック１３と一体的に連結され、支
持体１を構成している。遊星歯車減速機６は、サーボモ
ータ２からの動力をその出力軸３と同軸に設けられた筒
状の刃物台駆動入力軸８によって入力し、これを減速し
て刃物台駆動入力軸８と同軸な環状体９から外部へ出力
するようになっており、前段減速部６Ｆおよび後段減速
部６Ｒからなる。この前段減速部６Ｆは、刃物台駆動入
力軸８の基端側に形成されたインプットギヤ１１と、イ
ンプットギヤ１１より歯数の多いギヤ１２とによって構
成されている。また、後段減速部６Ｒは、軸受１０Ａ、
ＩＯＢを介して環状体９を回転自在に支持する固定ブロ
ック１３と、一対の逆位相の円形偏心部１５ａ、１５ｂ
を有しそれぞれ一対の軸受１４Ａ、１４Ｂを介して出力
軸３の軸線の周りで固定ブロック１３に等間隔に軸支さ
れた３本のクランク軸１５と、軸受１６Ａ、１６Ｂを介
してクランク軸ＩＳの円形偏心部１５ａ、１５ｂに支持
され、クランク軸１５の回転に伴って１８０度異なる位
相で出力軸３の軸線周りを公転する一対の外歯歯車１７
Ａ、１７Ｂと、環状体９内に外歯歯車１７Ａ、１７Ｂの
歯数よりわずかに多い内歯１８ａ（ビン）を有し両性歯
歯車１７Ａ、１７Ｂに噛合する内歯歯車１８等がら構成
されている。そして、刃物台駆動入力軸８への入力によ
り外歯歯車１７Ａ、１７Ｂが出力軸３の軸線周りを公転
するとき、外歯歯車１７Ａ、１７Ｂと内歯歯車１８の歯
数差に応じて環状体９が回動する。

２１は、複数のポル）２０によって環状体９に締結され
、出力軸３の軸線を中心にして環状体９と一体回転する
回転刃物台である。この回転刃物台２１の外周部にはバ
イトやドリル等の複数の工具（詳細は図示していない）
が等角度間隔に取付けられており、これらの工具のうち
複数の回転工具Ｔは回転刃物台２１に回転自在に支持さ
れている。また、回転刃物台２１内には、その回転工具
Ｔの装着数に対応する複数の工具駆動機構２２と、これ
らの工具駆動機構２２に係合する一つの工具駆動軸２４
とが設けられており、複数のうち所定割り出し位置に位
置する一つの工具駆動機構２２が、工具駆動軸２４から
の動力により一つの回転工具Ｔを駆動するようになって
いる。具体的には、工具駆動軸２４は外周部に歯部２４
ａを有するスパーギヤとして形成されて回転刃物台２１
の中心部に軸支され、出力軸３と同軸に配置されて遊星
歯車減速機６の中心部を貫通した貫通軸３４にキー結合
されている。それぞれの工具駆動機構２２は、工具駆動
軸２４の歯部２４ａと噛合うスパーギヤ２５と、一端で
スパーギヤ２５内にスプライン結合可能に挿入され、他
端で回転工具Ｔに係合するスプラインシャフト２６と、
スプラインシャフト２６に嵌着されたスナップリング２
６ａとスパーギヤ２５との間に縮設され、スプラインシ
ャフト２６を一端側（図中左側）に付勢してスパーギヤ
２５とスプラインシャフト２６とのスプライン結合を解
くスプリング２９と、を有している。スプラインシャフ
ト２６は回転刃物台２１の軸線の周りで固定ブロック１
３の支柱部１３ａに軸方向移動可能に挿入されたシャフ
ト２８と同一半径の位置に配置されており、回転刃物台
２１の所定割り出し位置において何れか一つの工具駆動
機構２２のスプラインシャフト２６がその一端に遊嵌さ
れたボール２７を介してシャフト２８に衝合する。また
、シャフト２８は固定ブロック５との間に縮設されたス
プリング３１によって軸方向−左側（図中左側）に付勢
され、ピストン３３に衝合している。このピストン３３
は、固定ブロック５との間に流体圧通路３０に連通する
流体圧室３２を画成しており、流体圧室３２に流体圧が
供給されるとき、このピストン３３によってシャフト２
８およびスプラインシャフト２６が図中右側へ移動され
、工具駆動軸２４から回転工具Ｔまで動力伝達が可能と
なる。

貫通軸３４は、図中右端部で一対の軸受３５Ａ、３５Ｂ
を介して回転刃物台２１に同軸に支持され、図中左端部
でクラッチ機構３６によって出力軸３と接続、遮断され
る。このクラッチ機構３６は、固定ブロック５内に設け
られ、サーボモータ２を遊星歯車減速機６の入力軸であ
る刃物台駆動入力軸８又は貫通軸３４のうち一方に連結
して動力伝達経路を切り替えることができ、具体的には
、刃物台駆動入力軸８のサーボモータ２側の端部外周に
形成された歯部８ａと、固定ブロック５に形成されたク
ラッチ作動室３７と、クラッチ作動室３７内に摺動自在
に収納されたピストン３８と、出力軸３にスプライン結
合した第１カップリング部材４２と、第１カップリング
部材４２にスプライン結合するよう一端内周部に形成さ
れた歯部４３ａ及び刃物台駆動入力軸８の歯部８ａと噛
み合うよう他端内周部に形成された歯部４３ｂを有し、
外周部で一対のスラスト軸受３９Ａ、３９Ｂおよびスナ
ップリング４１を介してピストン３８に回転自在に保持
された第２カップリング部材４３と、外周の歯部４５ａ
を第２カップリング部材４２の歯部４３ａと噛合できる
よう一対のストッパ部材４４を介して貫通軸３４に固定
された第３カップリング部材４５と、第２カップリング
部材４３を図中左側へ移動させるよう固定ブロック５と
ピストン３８の間に縮設された複数の皿バネ４６と、ピ
ストン３８と固定ブロック５の間に画成された圧力室４
７等からなる。

また、固定ブロック５内には刃物台駆動入力軸８の回転
をロック可能なツースクラッチ５１が設けられており、
ツースクラッチ５１は、−面側に形成された歯部５２ａ
をクラッチ作動室３７内に突出するよう固定ブロック５
に固定された固定歯部材５２と、ピストン３８の移動に
より固定歯部材５２の歯部５２ａに噛合可能な歯部５３
ａ及び刃物台駆動入力軸８にスプライン結合するスプラ
イン部５３ｂが形成され、一対のスラスト軸受５４及び
スナップリング５５を介してピストン３８に回転自在に
保持された環状の噛合い部材５３等からなる。そして、
固定ブロック５に形成された流体圧通路３０を通して圧
力室ｊ７に流体圧が導入されるとき、第２カップリング
部材４３の歯部４３ａが第３カップリング部材４５の歯
部４５ａと噛合して出力軸３から工具駆動軸２４への動
力伝達経路が接続されるとともに、流体圧室３２内の流
体圧を受圧したピストン３３によりシャフト２８がスパ
ーギヤ２５と噛み合うよう移動され、工具駆動軸２４か
ら回転工具Ｔへの動力伝達経路が接続される。

また、このとき、ピストン３８の移動により固定歯部材
５２と噛合い部材５３が噛み合って刃物台駆動入力軸８
０回転が機械的にロックされる。一方、圧力室４７及び
３２内の流体圧が解放されるとき、第２カップリング部
材４３の歯部４３ｂが刃物台駆動入力軸８の歯部８ａと
噛合して出力軸３から遊星歯車減速機６への動力伝達経
路が接続されるとともに、スプリング３１によりシャフ
ト２８がスパーギヤ２５とのスプライン結合を解くよう
移動され、工具駆動軸２４から回転工具Ｔへの動力伝達
経路が遮断される。また、このとき、固定歯部材５１と
噛合い部材５３が離間して刃物台駆動入力軸８０ロツク
が解除される。

一方、本実施例においては、回転刃物台２１の軸線に沿
って切削油供給機構６０が設けられている。

この切削油供給機ｌｌ６０は、サーボモータ２のケース
４に固定されて出力軸３および刃物台駆動入力軸８と同
軸に配設された切削油供給バイブロ１（固定パイプ）と
、回転刃物台２１の中心部から各工具駆動機構２２に向
かって放射方向に延在する複数の切削油通路６２と、回
転刃物台２１が任意の割り出し位置に回動したときこの
割り出し位置に対応する所定の切削油通路６２に連通ず
る（切削油通路６２と回転方向の位置が合致する）供給
ボート６３を有し、廻り止め部材６４により供給バイブ
ロ１との間で廻り止めされた分配バルブ６５（バルブ）
と、分配バルブ６５の外周部に切削油通路６２を挟むよ
うに装着された一対のシールリング６６．６７とを有し
ている。

ここで、供給バイブロ１は、サーボモータ２の後端から
外部に突出した一端部６１ａ、サーボモータ２の出力軸
３を貫通する中間部６１ｂ及び回転刃物台２１内に挿入
された他端部６１ｃからなり、分配バルブ６５は供給バ
イブロ１の他端部６１ｃに連結されている。そして、回
転刃物台２１が回転割出しされ、回転刃物台２１と分配
バルブ６５の相対回転により一定位置の供給ボート６３
とこれに回転位置が合致した切削油通路６２とが連通ず
るとき、図外の切削油供給源から供給バイブロ１を通し
て供給された切削油がこの切削油通路６２を通して切削
加工側（例えば、工具駆動軸２４から動力伝達される一
つの回転工具Ｔの近傍）へ供給される。

なお、第１図において、７１．７２は固定ブロック５．
１３に装着されて刃物台駆動入力軸８を軸支する２種類
の軸受、７３は出力軸３に近接して設けられサーボモー
タ２の回転位置及び回転数を検出するエンコーダである
。また、サーボモータ２は図外の制御回路によって所定
の加ニブログラムに従いエンコーダ７３の検出信号等に
基づいて制御され、この制御回路によって制御される流
体圧供給手段（図示せず）によって流体圧通路３０に圧
空または圧油が適宜供給されるようになっている。

次に、作用を説明する。

所定の加ニブログラムに従い、前記制御回路によってサ
ーボモータ２および前言己液圧供給手段等が制御される
と、クラッチ機構３６によって出力軸３と刃物台駆動入
力軸８または貫通軸３４の何れか一方とが結合され、サ
ーボモータ２から刃物台駆動入力軸８または工具駆動軸
２４に選択的に動力が伝達される。

いま、例えば、流体圧通路３ｏに流体圧が供給されてい
ないとすると、ピストン３８が皿バネ４６のバネ力によ
って第１図左方向に変位し、第２カップリング部材４３
を介して出力軸３と刃物台駆動入力軸８とが回転方向一
体となってサーボモータ２がら遊星歯車減速機６への動
力伝達経路が接続されるとともに、出力軸３から貫通軸
３４及び工具駆動軸２４への動力伝達経路が遮断されて
いる。したがって、出力軸３と共に刃物台駆動入力軸８
が所定回転数で回転し、この刃物台駆動入力軸８０回転
入力が遊星歯車減速機６によって減速され、遊星歯車減
速機６の減速出力により環状体９および回転刃物台２１
が一体回転する。そして、所定の回転工具Ｔ（例えば、
ドリル）が工具駆動機構２２のスプラインシャフト２６
と同軸になると、サーボモータ２の回転が停止されて回
転刃物台２１が停止する。

なお、回転工具でなくバイト等で旋削する場合には、該
バイトが所定の割り出し位置に達した時点でサーボモー
タ２をサーボロックし、刃先に受ける回転方向の荷重を
サーボモータ２が受は持つようにする。

上述した回転工具Ｔの選択状態で、流体圧通路３０に流
体圧が供給されると、ピストン３８が図中右側に移動し
、第２カップリング部材４３の歯部４３ａと第３カップ
リング部材４５のスプライン歯４５ａが結合して出力軸
３から貫通軸３４及び工具駆動軸２４への動力伝達経路
が接続される。このとき、圧力室３２内の流体圧を受圧
したピストン３２により、スプリング３１のバネ力に抗
してシャフト２８が図中右側へ押し出され、スプライン
シャフト２６が回転工具Ｔと係合する。さらに、このと
き、ツースクラッチ５１によって刃物台駆動入力軸８が
固定ブロック１３に機械的にロックされる。

この状態において、サーボモータ２が駆動されると、貫
通軸３４及び工具駆動軸２４を介して一つの工具駆動機
構２２に動力が伝達され、スプラインシャフト２６に係
合した回転工具Ｔが回転駆動される。

ここで、本実施例においては、支持体１によって回転刃
物台２１がサーボモータ２と同軸に支持されるとともに
、切削油供給バイブロ１がサーボモータ２の中心部を貫
通して回転刃物台２１内の分配バルブ６５に連結され、
この分配バルブによって供給バイブロ１を通して供給さ
れる油が複数の切削油通路６２のうち任意の、例えば切
削部位に近接する所定位置の切削油通路６２に分配され
る。したがって、刃物台装置内に形成された油通路を通
すことにより、従来のように刃物台装置の外表部近傍に
配管等を設ける必要がなくなり、しかも、刃物台装置を
大型にすることなく切削油供給手段を付加することがで
きる。

さらに、工具駆動軸２４が出力軸３及び回転刃物台２１
と同軸配置されて遊星歯車減速機６の中心部を貫通した
貫通軸３４に結合され、遊星歯車減速機６の入出力軸で
あ石刃物台駆動入力軸８および環状体９も回転刃物台２
１と同軸であるから、遊星歯車減速機６及びクラッチ機
構３６を回転刃物台２１の軸線の周りにコンパクトに配
置できるようになり、支持体１の構造および回転工具駆
動系の簡素化により刃物台装置が小型化されるとともに
、コスト低減される。

〔効果］ 本発明によれば、回転刃物台を原動機と同軸に配置する
とともに、固定パイプを原動機の中心部を貫通させて回
転刃物台内のバルブに連結し、該バルブにより、固定パ
イプを通して供給される油を回転刃物台に形成された複
数の油通路のうち回転刃物台の回動位置に応じた所定の
切削油通路に分配するようにしているので、内部に簡単
な油供給通路を形成して装置の外表部近傍に設けられて
いた複雑な配管等をなくすことができ、切削油供給手段
を付加した小型で低コストの刃物台装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１．２図は本発明に係る刃物台装置の一実施例を示す
図であり、第１図はその平面断面図、第２図は第１図の
Ａ−Ａ矢視断面図である。 ２・・・・・・サーボモータ（原動機）、５．１３・・
・・・・固定ブロック、 ６・・・・・・遊星歯車減速機、 ２１・・・・・・回転刃物台、 ２４・・・・・・工具駆動軸、 ３４・・・・・・貫通軸、 ３６・・・・・・クラッチ機構、 ６０・・・・・・切削油供給機構、 ６１・・・・・・切削油供給パイプ（固定パイプ）、６
１ａ・・・・・・一端部、 ６１ｂ・・・・・・中間部、 ６１ｃ・・・・・・他端部、 ６２・・・・・・切削油通路、 ６５・・・・・・分配バルブ（バルブ）、Ｔ・・・・・
・回転工具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中空の出力軸を有する原動機と、放射方向に延在する複
   数の油通路が形成されて原動機と同軸に配置され、原動
   機からの動力により回転する回転刃物台と、原動機の外
   部に突出した一端部、原動機の出力軸を貫通する中間部
   および回転刃物台内に挿入された他端部からなる固定パ
   イプと、回転刃物台に収納されて固定パイプの他端部に
   連結され、回転刃物台との相対回転により前記複数の油
   通路のうち回転刃物台の回動位置に応じた所定の通路を
   前記固定パイプ内に連通させるバルブと、を備え、前記
   固定パイプを通して回転刃物台に支持された工具側に切
   削油等の流体を供給するようにしたことを特徴とする刃
   物台装置。