JPH05212646A - ユニバーサルヘッドの旋回軸受装置 - Google Patents
ユニバーサルヘッドの旋回軸受装置Info
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- JPH05212646A JPH05212646A JP5605291A JP5605291A JPH05212646A JP H05212646 A JPH05212646 A JP H05212646A JP 5605291 A JP5605291 A JP 5605291A JP 5605291 A JP5605291 A JP 5605291A JP H05212646 A JPH05212646 A JP H05212646A
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- Japan
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- head
- universal head
- bearing
- bearing device
- universal
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ユニバーサルヘッド等の如く首振り旋回する
主軸頭を高剛性に軸受支持する旋回軸受装置を提供す
る。 【構成】 ユニバーサルヘッド１５等を旋回駆動機構１
４で首振り旋回する主軸頭３において、ユニバーサルヘ
ッド１５の支持軸１０，１０′前後端を２組の軸受部材
１１，１２、１１′，１２′で承持し、上記軸受部材の
前端側にはクランプ用係合環１３ａ，１３ｂを備え、後
端側の軸受部材１１，１１′内にはクランプシリンダＣ
を備え、前記両軸受部材間に旋回駆動源に噛合する大径
な旋回歯車２４，２４′を備えて構成したユニバーサル
ヘッド１５の旋回軸受装置である。
主軸頭を高剛性に軸受支持する旋回軸受装置を提供す
る。 【構成】 ユニバーサルヘッド１５等を旋回駆動機構１
４で首振り旋回する主軸頭３において、ユニバーサルヘ
ッド１５の支持軸１０，１０′前後端を２組の軸受部材
１１，１２、１１′，１２′で承持し、上記軸受部材の
前端側にはクランプ用係合環１３ａ，１３ｂを備え、後
端側の軸受部材１１，１１′内にはクランプシリンダＣ
を備え、前記両軸受部材間に旋回駆動源に噛合する大径
な旋回歯車２４，２４′を備えて構成したユニバーサル
ヘッド１５の旋回軸受装置である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ユニバーサルヘッドの
如く首振り旋回する主軸頭を高剛性に支持する旋回軸受
装置に関する。
如く首振り旋回する主軸頭を高剛性に支持する旋回軸受
装置に関する。
【０００２】
【従来技術と問題点】従来の五面加工機に見られる主軸
台は、旋回軸を４５°に傾けて主軸を水平姿勢と垂直姿
勢に旋回割出しする構成になっている。その代表的な公
知例として、特開平２−７６６０３号が提案されてい
る。
台は、旋回軸を４５°に傾けて主軸を水平姿勢と垂直姿
勢に旋回割出しする構成になっている。その代表的な公
知例として、特開平２−７６６０３号が提案されてい
る。
【０００３】上記特開平２−７６６０３号に見るよう主
軸台構成は、第１図に示す本体６のヘッド支持部９に
は、支持面６ａ，第１及び第２支持部材１０Ａ，１０
Ｂ、係合軸１２及び連結シリンダ１６等を設け、上記第
１，２支持部材が係合時１２を支持している。そして、
この係合軸の先端（下端）面にヘッド（主軸）１９を取
付けた装着部２１を付設している。しかして、係合軸１
２の後端歯車１３を駆動機構１５で回転させると、これ
と一体のヘッド１９を垂直姿勢から水平姿勢へ旋回動す
る。上記ヘッド１９及び装着部２１は大型で大重量であ
るから、下方への大きな曲げモーメントが作用し、係合
軸１２の軸受構成部にたわみを生じる。更に、旋回駆動
機構１５の歯車１３が小径であり、重量物のユニバーサ
ルヘッドを旋回駆動するための駆動系として十分なトル
クが発生しないとか、十分な剛性が得られない等、剛性
に対する問題がある。
軸台構成は、第１図に示す本体６のヘッド支持部９に
は、支持面６ａ，第１及び第２支持部材１０Ａ，１０
Ｂ、係合軸１２及び連結シリンダ１６等を設け、上記第
１，２支持部材が係合時１２を支持している。そして、
この係合軸の先端（下端）面にヘッド（主軸）１９を取
付けた装着部２１を付設している。しかして、係合軸１
２の後端歯車１３を駆動機構１５で回転させると、これ
と一体のヘッド１９を垂直姿勢から水平姿勢へ旋回動す
る。上記ヘッド１９及び装着部２１は大型で大重量であ
るから、下方への大きな曲げモーメントが作用し、係合
軸１２の軸受構成部にたわみを生じる。更に、旋回駆動
機構１５の歯車１３が小径であり、重量物のユニバーサ
ルヘッドを旋回駆動するための駆動系として十分なトル
クが発生しないとか、十分な剛性が得られない等、剛性
に対する問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされてもので、ユニバーサルヘッドの如く首
振り旋回する主軸頭を高剛性に軸受支持する旋回軸受装
置を提供するものである。
に鑑みてなされてもので、ユニバーサルヘッドの如く首
振り旋回する主軸頭を高剛性に軸受支持する旋回軸受装
置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、ユニバーサル
ヘッド等を旋回駆動機構で首振り旋回する主軸頭におい
て、ユニバーサルヘッドの支持軸前後端を２組の軸受部
材で承持し、上記軸受部材の前端側にはクランプ用係合
環を備え、後端側の軸受部材内には前記両軸受部材間に
旋回駆動機構に噛合する大径旋回歯車を備えて構成して
なるユニバーサルヘッドの旋回軸受装置としたものであ
る。
ヘッド等を旋回駆動機構で首振り旋回する主軸頭におい
て、ユニバーサルヘッドの支持軸前後端を２組の軸受部
材で承持し、上記軸受部材の前端側にはクランプ用係合
環を備え、後端側の軸受部材内には前記両軸受部材間に
旋回駆動機構に噛合する大径旋回歯車を備えて構成して
なるユニバーサルヘッドの旋回軸受装置としたものであ
る。
【０００６】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例で説明す
る。図１は本発明の旋回軸受装置を示す断面図、図２は
本発明の他の旋回軸受装置を示す断面図である。
る。図１は本発明の旋回軸受装置を示す断面図、図２は
本発明の他の旋回軸受装置を示す断面図である。
【０００７】図１において、１は機体のコラムで、この
摺動面２に昇降動する主軸頭（主軸台）３が係合してい
る。上記主軸頭３のヘッド支持部４には、支持軸１０に
対する旋回及び摺動可能な軸受部材１１，１２と、旋回
を拘束するクランプ機構１３及びクランプシリンダＣ
と、旋回駆動機構１４とを含んでいる。上記支持軸１０
の先端フランジ１０ａには、ユニバーサルヘッド１５の
装着部１６が取付けられ、クランプ機構１３が解除時に
４５°の傾斜線Ｌを軸芯として、旋回駆動機構１４はユ
ニバーサルヘッドを実線の垂直姿勢と二点鎖線１５′の
水平姿勢に旋回割出しする。
摺動面２に昇降動する主軸頭（主軸台）３が係合してい
る。上記主軸頭３のヘッド支持部４には、支持軸１０に
対する旋回及び摺動可能な軸受部材１１，１２と、旋回
を拘束するクランプ機構１３及びクランプシリンダＣ
と、旋回駆動機構１４とを含んでいる。上記支持軸１０
の先端フランジ１０ａには、ユニバーサルヘッド１５の
装着部１６が取付けられ、クランプ機構１３が解除時に
４５°の傾斜線Ｌを軸芯として、旋回駆動機構１４はユ
ニバーサルヘッドを実線の垂直姿勢と二点鎖線１５′の
水平姿勢に旋回割出しする。
【０００８】続いて、各機構１１，１２，１３，１４の
詳細構成を説明する。先ず、軸受部材１１，１２は、支
持軸１０の前端側と後端側の２ケ所をスラスト及びラジ
アルの各軸受１７，１８，１９及びスプライン１９ａを
介してスリーブ体２０及び２０ａに回動可能及び摺動可
能に承持され、このスリーブ体２０の外周が外筒体２
２，２３に、又２０ａが外環体２２に摺動及び回転可能
に保持されている。上記スリーブ体２０は外筒体２３に
嵌合し、この環状空間（クランプシリンダ）Ｃに前記ス
リーブ体２０の中央外周に突設したピストン部２０ｂを
嵌合している。上記ピストン部２０ｂは、スリーブ体２
０及び支持軸１０とこれに一体のユニバーサルヘッド１
５とを軸線Ｌ方向に進退動させ、クランプ機構１３の係
脱を支配する。即ち、ヘッド支持部４と装着部１６の外
周辺に取付けた噛合リング１３ａ，１３ｂの係脱を前記
ピストン部２０ｂの油圧作動で行い、ユニバーサルヘッ
ド１５をクランプ，アンクランプする。ＬＳは、クラン
プ，アンクランプの検出用リミットスイッチである。
詳細構成を説明する。先ず、軸受部材１１，１２は、支
持軸１０の前端側と後端側の２ケ所をスラスト及びラジ
アルの各軸受１７，１８，１９及びスプライン１９ａを
介してスリーブ体２０及び２０ａに回動可能及び摺動可
能に承持され、このスリーブ体２０の外周が外筒体２
２，２３に、又２０ａが外環体２２に摺動及び回転可能
に保持されている。上記スリーブ体２０は外筒体２３に
嵌合し、この環状空間（クランプシリンダ）Ｃに前記ス
リーブ体２０の中央外周に突設したピストン部２０ｂを
嵌合している。上記ピストン部２０ｂは、スリーブ体２
０及び支持軸１０とこれに一体のユニバーサルヘッド１
５とを軸線Ｌ方向に進退動させ、クランプ機構１３の係
脱を支配する。即ち、ヘッド支持部４と装着部１６の外
周辺に取付けた噛合リング１３ａ，１３ｂの係脱を前記
ピストン部２０ｂの油圧作動で行い、ユニバーサルヘッ
ド１５をクランプ，アンクランプする。ＬＳは、クラン
プ，アンクランプの検出用リミットスイッチである。
【０００９】次に、ユニバーサルヘッド１５の旋回駆動
機構１４は、支持軸１０の中腹であるスリーブ体２０ａ
の後端側（１１と１２の中間位置）に大径歯車２４を嵌
着し、駆動モーターＤＭの小径ピニオン２５と噛合する
構成となっている。上記機構１４の実際の駆動タイミン
グは、クランプ機構１３をアンクランプ時において行わ
れ、ユニバーサルヘッド１５を実線，二点鎖線１５′の
２位置に旋回駆動する。
機構１４は、支持軸１０の中腹であるスリーブ体２０ａ
の後端側（１１と１２の中間位置）に大径歯車２４を嵌
着し、駆動モーターＤＭの小径ピニオン２５と噛合する
構成となっている。上記機構１４の実際の駆動タイミン
グは、クランプ機構１３をアンクランプ時において行わ
れ、ユニバーサルヘッド１５を実線，二点鎖線１５′の
２位置に旋回駆動する。
【００１０】次に、図２に示す、本発明の第２実施例を
説明する。基本的構成は第１実施例と同一であるため、
同一符号を記入して説明を省略する。支持軸１０′は、
先端フランジ部１０ａ′の側から大径部（イ），中径部
（ロ），小径部（ハ）かな成り、大径部（イ）と小径部
（ハ）には２組の軸受部材１１′，１２′を備え、中径
部（ロ）には駆動モーターＤＭの小径ピニオン２５と噛
合する大径歯車２４′を備えている。上記軸受部材１
１′は、第１実施例と同一構成であるから、同一符号を
記入して説明を省略する。フランジ１０ａ′側軸受部材
１２′は、大径部（イ）に旋回及び摺動可能な複合軸受
３１を介在して嵌合する支持環３０を主体とし、この外
周側をボルトでヘッド支持部４に取付けている。これら
２組の高剛性な軸受部材１１′，１２′が支持軸１０′
の前後端側を長いスパンで承持する構成を採り、ヘッド
支持部４の外周側にクランプ機構１３の一対の噛合リン
グ１３ａ，１３ｂを装備している。
説明する。基本的構成は第１実施例と同一であるため、
同一符号を記入して説明を省略する。支持軸１０′は、
先端フランジ部１０ａ′の側から大径部（イ），中径部
（ロ），小径部（ハ）かな成り、大径部（イ）と小径部
（ハ）には２組の軸受部材１１′，１２′を備え、中径
部（ロ）には駆動モーターＤＭの小径ピニオン２５と噛
合する大径歯車２４′を備えている。上記軸受部材１
１′は、第１実施例と同一構成であるから、同一符号を
記入して説明を省略する。フランジ１０ａ′側軸受部材
１２′は、大径部（イ）に旋回及び摺動可能な複合軸受
３１を介在して嵌合する支持環３０を主体とし、この外
周側をボルトでヘッド支持部４に取付けている。これら
２組の高剛性な軸受部材１１′，１２′が支持軸１０′
の前後端側を長いスパンで承持する構成を採り、ヘッド
支持部４の外周側にクランプ機構１３の一対の噛合リン
グ１３ａ，１３ｂを装備している。
【００１１】本発明のユニバーサルヘッドの旋回軸受装
置は、上述のように構成されており、以下のように作用
する。
置は、上述のように構成されており、以下のように作用
する。
【００１２】ユニバーサルヘッド１５を承持する支持軸
１０，１０′は、この軸１０，１０′の前後両端部を長
いスパンのもとに、軸受部材１１，１２又は１１′，１
２′により承持されている。今、クランプシリンダＣが
作動して支持軸１０，１０′を引き込んでいると、クラ
ンプ機構１３の噛合リング１３ａ，１３ｂが噛み合い、
ヘッド支持部１６は主軸頭３に強固なクランプ状態とな
っている。この状態で、ユニバーサルヘッド１５の支持
軸１０，１０′は、２組の軸受部材１１，１２（又は１
１′，１２′）により高剛性に承持され、ワーク加工時
においてもたわみを抑えた加工を保証する。
１０，１０′は、この軸１０，１０′の前後両端部を長
いスパンのもとに、軸受部材１１，１２又は１１′，１
２′により承持されている。今、クランプシリンダＣが
作動して支持軸１０，１０′を引き込んでいると、クラ
ンプ機構１３の噛合リング１３ａ，１３ｂが噛み合い、
ヘッド支持部１６は主軸頭３に強固なクランプ状態とな
っている。この状態で、ユニバーサルヘッド１５の支持
軸１０，１０′は、２組の軸受部材１１，１２（又は１
１′，１２′）により高剛性に承持され、ワーク加工時
においてもたわみを抑えた加工を保証する。
【００１３】次に、ユニバーサルヘッド１５を水平姿勢
へ変換するには、クランプシリンダＣの作動で支持軸１
０，１０′を突出させて噛合リング１３ａ，１３ｂの噛
み合いクランプを解除する。この状態にて旋回駆動モー
ターＤＭを起動し、ピニオン２５から大径歯車２４を介
して支持軸１０，１０′をゆっくり旋回駆動する。この
後、再びクランプシリンダＣを作動して、クランプ状態
にする。上述のように、ユニバーサルヘッド１５の旋回
時においても、前後２組の軸受部材１１，１２（又は１
１′，１２′）により、たわみを生じることなく高剛性
を維持する。
へ変換するには、クランプシリンダＣの作動で支持軸１
０，１０′を突出させて噛合リング１３ａ，１３ｂの噛
み合いクランプを解除する。この状態にて旋回駆動モー
ターＤＭを起動し、ピニオン２５から大径歯車２４を介
して支持軸１０，１０′をゆっくり旋回駆動する。この
後、再びクランプシリンダＣを作動して、クランプ状態
にする。上述のように、ユニバーサルヘッド１５の旋回
時においても、前後２組の軸受部材１１，１２（又は１
１′，１２′）により、たわみを生じることなく高剛性
を維持する。
【００１４】本発明は、上記一実施例に限定されること
なく発明の要旨内での設計変更が自由に出来ること勿論
である。例えば、本発明と直接，間接に関係する他の機
構１１，１３，１４他を設計変更しうる。
なく発明の要旨内での設計変更が自由に出来ること勿論
である。例えば、本発明と直接，間接に関係する他の機
構１１，１３，１４他を設計変更しうる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によるときは、上述の如く２組の
軸受部材を構成したから、従来のユニバーサルヘッドに
見られるような主軸頭のたわみが解消されるのは勿論の
こと、旋回駆動系の高剛性，高トルク性の発揮や支持軸
の長手方向に離れた２ケ所に静圧軸受を配設しているた
めに、高剛性な旋回軸受装置を提供できる。
軸受部材を構成したから、従来のユニバーサルヘッドに
見られるような主軸頭のたわみが解消されるのは勿論の
こと、旋回駆動系の高剛性，高トルク性の発揮や支持軸
の長手方向に離れた２ケ所に静圧軸受を配設しているた
めに、高剛性な旋回軸受装置を提供できる。
【図１】本発明の旋回軸受装置を示す主軸台の断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の他の旋回軸受装置の断面図である。
【 コラム ３ 主軸頭（主軸台） ４ ヘッド支持部 １０，１０′ 支持軸 １１，１２、１１′，１２′ 軸受部材 １３ クランプ機構 １４ 旋回駆動機構 １５ ユニバーサルヘッド １６ 装着部 ２０ スリーブ体 ２３ 外筒体 ２５ ピニオン ２４，２４′ 大径歯車 １７，１８，１９，３１ 軸受
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年２月１８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
Claims (1)
- 【請求項１】 ユニバーサルヘッド等を旋回駆動機構で
首振り旋回する主軸頭において、ユニバーサルヘッドの
支持軸前後端を２組の軸受部材で承持し、上記軸受部材
の前端側にはクランプ用係合環を備え、後端側の軸受部
材内にはクランプシリンダを備え、前記両軸部材間に旋
回駆動源に噛合する大径な旋回歯車を備えたことを特徴
とするユニバーサルヘッドの旋回軸受装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5605291A JPH05212646A (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | ユニバーサルヘッドの旋回軸受装置 |
| PCT/JP1992/000220 WO1992015416A1 (en) | 1991-02-27 | 1992-02-27 | Turning bearing mechanism for universal head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5605291A JPH05212646A (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | ユニバーサルヘッドの旋回軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05212646A true JPH05212646A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=13016313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5605291A Pending JPH05212646A (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | ユニバーサルヘッドの旋回軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05212646A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100454184B1 (ko) * | 2001-07-02 | 2004-10-26 | 도시바 기카이 가부시키가이샤 | 선회가능한 스핀들 유니트를 갖춘 ｎｃ 공작기계 |
| US8448543B2 (en) | 2007-07-12 | 2013-05-28 | Tsudakoma Kogyo Kabushiki Kaisha | Clamping device for rotary index device for machine tool |
-
1991
- 1991-02-27 JP JP5605291A patent/JPH05212646A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100454184B1 (ko) * | 2001-07-02 | 2004-10-26 | 도시바 기카이 가부시키가이샤 | 선회가능한 스핀들 유니트를 갖춘 ｎｃ 공작기계 |
| US8448543B2 (en) | 2007-07-12 | 2013-05-28 | Tsudakoma Kogyo Kabushiki Kaisha | Clamping device for rotary index device for machine tool |
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