JPH05301101A - Ｕ軸ホルダー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マシニングセンター等の機械主軸に取り付け
て、開き出し加工ができるようにしたＵ軸ホルダーを提
供する。 【構成】 機械の主軸に着脱可能でその主軸と共に軸回
転するシャンク部と、シャンク部に固着されたボディ部
と、ボディ部に取り付けられ主軸の軸線に対して直角方
向に往復動するスライド部と、スライド部を駆動するた
めの遊星歯車機構及び差動歯車機構と、差動歯車機構に
係合する歯車を有する駆動軸連結部とを備え、スライド
部にはバイトを取り付けて開き出し加工を可能とする。
スライド部に原点確認ドッグを取り付け、ボディ部側に
設けたスイッチと電気的に接触させてトランスカップリ
ングを介して原点確認信号を発する。駆動軸連結部に回
り止め機構を係合させ、主軸に挿着した際に回り止めが
外れるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マシニングセンター等
の機械主軸に取り付けて開き出し加工ができるようにし
たＵ軸ホルダーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、マシニングセンターにおいては、
開き出し加工は出来ず他の加工機械により加工してい
た。ここで、開き出し加工とは、次第に径が大きくなる
ような例えばテーパ孔のような形状を加工することをい
う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、マシニング
センターの主軸に対して自動工具交換装置により着脱で
き、マシニングセンターの加工工程中に開き出し加工を
組み込めるようにした開き出し工具（Ｕ軸ホルダー）を
提供することを課題としたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この課題を技術的に解決
するための手段として、本発明は、機械の主軸に着脱可
能でその主軸と共に軸回転するシャンク部と、このシャ
ンク部に固着されたボディ部と、このボディ部に取り付
けられ前記主軸の軸線に対して直角方向に往復動するス
ライド部と、このスライド部を駆動するための遊星歯車
機構及び差動歯車機構と、この差動歯車機構に係合する
歯車を有する駆動軸連結部とを備え、前記スライド部に
はバイトを取り付けて開き出し加工を可能としたことを
要旨とするものである。又、前記スライド部に原点確認
ドッグを取り付け、ボディ部側に前記ドッグと電気的に
接触するスイッチを設けると共にトランスカップリング
を設け、このトランスカップリングを介して原点確認信
号を発するようにしたこと、更に前記駆動軸連結部にフ
ランジを設け、このフランジに回り止め機構をスプリン
グを介して係合し、シャンク部を主軸に挿着する時に回
り止め機構がフランジから外れるようにしたことを要旨
としたものである。

【０００５】

【作 用】自動工具交換装置でシャンク部をマシニング
センターの主軸に挿着すれば簡単に取り付けることがで
き、主軸の回転力を差動歯車機構で変速すると共に駆動
軸連結部に連結した駆動モーターの回転を伝えて適正の
速度に調整し、これを更に遊星歯車機構に伝達してスラ
イド部を進退させることができる。スライド部の原点確
認は、ドッグとスイッチにより容易に行うことができ
る。回り止め機構は、不使用時には駆動軸連結部を非回
転状態に拘束して遊動しないようにし、使用時には係合
が外れて回転状態に保持できるようにして安全性を確保
する。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１、図２に示すように、本発明に係るＵ軸
ホルダーはマシニングセンターの主軸に着脱するシャン
ク部１と、このシャンク部にキーで固着されたボディ部
２と、このボディ部に取り付けられて主軸の軸線に対し
て直角方向に往復動するスライド部３を有し、スライド
部３にはバイト４が固定される。

【０００７】５はケーシングであり、前記ボディ部２を
回転可能に保持すると共に、差動歯車機構６を内蔵して
おり、その差動歯車機構に関連させて駆動軸連結部７が
主軸の軸線と平行となるように立設されている。

【０００８】８はボディ部２の胴部外周にキーで固定さ
れた第１の歯車であり、図３に示すように前記ケーシン
グ５内に設けられた第２の歯車９を介して前記差動歯車
機構６の上部歯車61に噛合している。

【０００９】前記上部歯車61には中央部に上部ベベルギ
ヤ62が軸着されて同時に回転するようになっており、上
部ベベルギヤ62にはアイドラピン63に取り付けられた左
右のベベルギヤ64、65がそれぞれ噛合し、アイドラピン
63の両端部は軸受けを介して中間部歯車66にそれぞれ支
持されている。更に、下部歯車67は中央部に下部ベベル
ギヤ68が軸着されて同時に回転し、その下部ベベルギヤ
68は前記左右のベベルギヤ64、65にそれぞれ噛合してい
る。

【００１０】10は遊星歯車機構であり、図２に示すよう
に前記ボディ部２の外周に回転可能に取り付けられたリ
ング状歯車101 の外歯部に前記下部歯車67が噛合し、内
歯部にはアイドラピンにより軸支された２個の遊星歯車
102 、103 が噛合し、これらの遊星歯車はボディ部２の
下部凹所に設けられた太陽歯車104 にそれぞれ噛合して
いる。前記太陽歯車104 の下部にはベベルギヤ105 が一
体に設けられ、このベベルギヤ105 は図４に示すように
ボディ部２の下部にメネジ受けで回転可能に保持された
駆動用ベベルギヤ11に噛合している。

【００１１】前記スライド部３は、図２のようにボディ
部２に対してアリ溝結合されて摺動可能になっており、
図４のように駆動用ベベルギヤ11に形成されたメネジ部
に螺合するネジ棒31の両端部が固定され、駆動用ベベル
ギヤ11の回転によってネジ棒31がシャンク部１の軸線に
対して直角方向つまり水平方向に移動し、これによりス
ライド部３が進退できるようにしてある。

【００１２】32はスライド部３の端部に取り付けられた
ドッグであり、図４のようにケーシング５に固定された
スイッチ12に接触してスライド部３の原点を検出できる
ようにしてあり、更にスイッチ12は図１に示すトランス
カップリング13に接続して制御装置（図示せず）にその
信号を発信できるようにしてある。

【００１３】一方、前記駆動軸連結部７は駆動軸71を有
し、その駆動軸の下端部には伝達用歯車72がキーで固定
されると共に、前記差動歯車機構６の中間部歯車66と噛
合している。駆動軸連結部７の上端部には駆動源となる
サーボモーター（図示せず）が直結され、その回転力は
伝達用歯車72から差動歯車機構６を経て前記太陽歯車機
構10に伝わり、更に駆動用ベベルギヤ11に到達するとネ
ジ棒31を動かすことによってスライド部３を進退させる
ことができる。スライド部３の進退は、サーボモーター
の正逆回転の制御によって任意に切り替えることができ
る。

【００１４】14は前記駆動軸連結部７の回り止め機構で
あり、図６に示すように駆動軸連結部７に近接させて前
記ケーシング５に立設してあり、スプリング141 により
上方に付勢され、係止片142 の先端部が駆動軸連結部７
の駆動軸71に形成されたフランジ73の溝73ａに係止する
ことにより駆動軸71の回り止め作用をしている。使用時
に前記シャンク部１をマシニングセンターの主軸に挿着
すると、機械本体に設けられたピンにより筒状体143 の
先端部が押されて係止片142 の先端部がフランジ73の溝
73ａから外れて回り止めが解除されるようになってい
る。

【００１５】このように構成された本発明に係るＵ軸ホ
ルダーは、図示されていない自動工具交換装置によりマ
シニングセンターの主軸にシャンク部１を挿着して開き
出し加工に使用される。

【００１６】主軸の回転力は、シャンク部１とボディ部
２とスライド部３とが主軸と一体に回転することから、
スライド部３に取り付けられたバイト４に直接伝達する
ことができ、これにより中ぐり動作を行うことができ
る。

【００１７】前記駆動軸連結部７に図示されない駆動源
のサーボモーターを直結して駆動軸71を回転させると、
その回転力は伝達用歯車72から差動歯車機構６の中間部
歯車66に伝達されてこれを回転させる。この時、主軸の
回転がボディ部２の第１の歯車８から第２の歯車９を経
て差動歯車機構６の上部歯車61に伝達される。この主軸
側の回転と駆動軸側の回転とが同時に差動歯車機構６に
入力され、これらの回転を制御することによって差動歯
車機構６の下部歯車67側に所定の回転力を出力すること
ができる。つまり、駆動源のサーボモーターを制御する
ことにより中間部歯車66の回転速度を変えることによ
り、主軸側の回転を所望に減速して下部歯車67側に伝達
することができる。

【００１８】下部歯車67に出力された回転力は、遊星歯
車機構10のリング状歯車101 に伝達される共に、２つの
遊星歯車102 、103 により減速されて太陽歯車104 に伝
達される。この太陽歯車104 にはベベルギヤ105 が一体
に設けられているので、太陽ギヤ104 の回転と同時に駆
動用ベベルギヤ11が回転し、ネジ棒31が動かされてスラ
イド部３が移動することになる。従って、スライド部３
は回転しながら水平方向に移動することになり、主軸を
その軸線方向に動かすことによって被加工物に開き出し
加工例えばテーパ孔を形成することができる。

【００１９】スライド部３の移動に際して、その原点確
認は前記ドッグ32とスイッチ12との接触により、トラン
スカップリング13からの原点確認信号が制御装置に入力
されることで行われる。

【００２０】スライド部３の移動方向即ち進退は、駆動
源のサーボモーターを電気的に切り替えて正逆回転させ
ることにより容易に行うことができる。

【００２１】駆動源のサーボモーターを駆動しない時に
は、アイドラピン63は停止したまま主軸の回転力は差動
歯車機構６の上部ベベルギヤ62により、左右のベベルギ
ヤ64、65を回転し、下部ベベルギヤ68を反対回転に変え
て、遊星歯車機構10のリング状歯車101 に伝えられるた
め、ボディ部２の回転数と回転方向と全く同じ状態で、
遊星歯車機構10のリング状歯車101 は回転し、ボディ部
２とあたかも一体の如くなり、ケーシング５の中に組み
込まれた歯車機構は、何らベベルギヤ105 に対して回転
を伝えない。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるＵ軸
ホルダーはマシニングセンター等の主軸に自動工具交換
装置により挿着してテーパ孔等の開き出し加工ができる
ように構成したので、従来のように他の工作機械で開き
出し加工をする必要がなく、マシニングセンターの加工
工程中に開き出し加工を加えることが可能となり、工程
の簡易化と能率アップが実現でき、コストダウンに大き
く寄与する等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示すＵ軸ホルダーの側面
図である。

【図２】 図１のII−II線断面図である。

【図３】 動力伝達に係る歯車の組み合わせを示す概略
断面図である。

【図４】 図２のIV−IV線断面図である。

【図５】 シャンク部側から見た側面図である。

【図６】 図５のVI−VI線断面図である。

【図７】 差動歯車機構部分の概略斜視図である。

【符号の説明】

１…シャンク部 ２…ボディ部 ３…スライド部
４…バイト ５…ケーシング ６…差動歯車機構
７…駆動軸連結部 ８…第１の歯車 ９…第２の歯車 10…遊星歯車機構 11…駆動用ベ
ベルギヤ 12…スイッチ 13…トランスカップリン
グ 14…回り止め機構 31…ネジ棒 32…ドッグ
61…上部歯車 62…上部ベベルギヤ 63…アイ
ドラピン 64、65…左右のベベルギヤ 66…中間部
歯車 67…下部歯車 68…下部ベベルギヤ 71…
駆動軸 72…伝達用歯車 73…フランジ 73ａ…
溝 101…リング状歯車 102、103 …遊星歯車 1
05 …ベベルギヤ 141 …スプリング 142 …係止
片 143 …筒状体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅原 雅嗣 福岡県直方市大字植木1249番地の１ 株式 会社九州工具製作所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機械の主軸に着脱可能でその主軸と共に
   軸回転するシャンク部と、このシャンク部に固着された
   ボディ部と、このボディ部に取り付けられ前記主軸の軸
   線に対して直角方向に往復動するスライド部と、このス
   ライド部を駆動するための遊星歯車機構及び差動歯車機
   構と、この差動歯車機構に係合する歯車を有する駆動軸
   連結部とを備え、前記スライド部にはバイトを取り付け
   て開き出し加工を可能としたことを特徴とするＵ軸ホル
   ダー。
2. 【請求項２】 前記スライド部に原点確認ドッグを取り
   付け、ボディ部側に前記ドッグと電気的に接触するスイ
   ッチを設けると共にトランスカップリングを設け、この
   トランスカップリングを介して原点確認信号を発するよ
   うにした請求項１記載のＵ軸ホルダー。
3. 【請求項３】 前記駆動軸連結部にフランジを設け、こ
   のフランジに回り止め機構をスプリングを介して係合
   し、シャンク部を主軸に挿着する時に回り止め機構がフ
   ランジから外れるようにした請求項１記載のＵ軸ホルダ
   ー。