JPH05507338A - 表面仕上げ用スピンドルドライブ装置 - 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】 スピンドルドライブ 本発明は複数のスピンドルを有するスピンドルドライブに関連し、ここでこのス ピンドルはドライブから半径方向に延びており、ドライブには回転軸の周りに回 転させるための回転装置（ｔｕｒｎｉｎｇ　ａｒｒａｎｇｅ■ｅｎ　ｔ）及びス ピンドルが軸の周りに同時に回転するための駆動装置（ｄｒｉｖｉｎｇ　ａｒｒ ａｎｇｅｍｅｎｔ）が設けられており、そしてこれらすべてのスピンドルは回転 軸と直角に交差している。

この種のドライブは、特に、物品の表面処理を行うための工具などに使用され、 前記工具としては、たとえば固定された、もしくは柔軟性のあるサンディング要 素（ｓａｎｄｉｎｇ　ｅｌｅｍｅｎｔ）を有する種類のサンディング用の工具な どである。

木材の表面仕上げなどのような木材加工においては、サンディング作業用ローラ ーなどからなる柔軟性のある工具が使用され、このような場合、サンド作業用の 材料としてはサンディング用ブラシ（ｓａｎｄｉｎｇ　ｂｒｕｓｈｅｓ）または サンディング用の刃（ｓａｎｄｉｒ＋ｇ　ｂｌａｄｅｓ）などが用いられ、これ らが望ましくは中心から半径方向に同じ長さで延びている。

このような工具をドライブに取り付ける場合、スピンドル上に取り付けられた適 当な数の工具は自転するだけでなく、物品の上で回転もする。これによって、相 対的に数多くのサンディング用要素により、物品に対して複数の異なる方向から 均等にサンド作業を行うことにより、効率的で一様な表面仕上げが達成される。

このような目的のために従来から知られているスピンドルドライブには、それぞ れのスピンドルに対して電動モーターによる摩擦ドライブあるいはダイレクトド ライブが設けられている。

摩擦ドライブは、同じスピンドル上に平行に取り付けられた二つの摩擦ディスク を備えており、そして各スピンドルの端部における摩擦ホイールは、一方の摩擦 ディスクまたは他方の摩擦ディスクと不規則的にまたは永久的に連動状態（噛み 合った状Ｍ）となることができる。これによってスピンドルの回転方向は、一方 の摩擦連動が一方の回転方向を与え、他方が逆回転の回転方向を与えるというふ うに決定される。

このようなドライブをひとつのユニットに作り上げることができるようにするた めには、摩擦ホイールに対してこれら摩擦ディスクを持ち上げたりまたは下降さ せるための巧みな実現可能な方法が要求される。このことは相対的に複雑な巧み な構成を必要とするだけでなく、スピンドルが連動するのが上側の摩擦ディスク なのか下側の摩擦ディスクなのかによってスピンドルを異なる高さとしなければ ならない。

各スピンドルが回転するための電動モーターを取り付ける場合、各モーターを作 業期間中において自転させなければならない。このためかかる目的のために必要 とされるモーター及びベルトドライブが大きく重いことにより、ドライブも相対 的に大きく重いものとなる。更に電気的な接続が必要となり、このため電流を通 すスライド及びスイッチが必要となるが、このことは木工加工やラッカー塗りの 作業中にスパークの発生によって出火や爆発を生じるという危険を伴うため、き わめて不適当である。

このような周知のスピンドルドライブの欠点や不都合を解決することが本発明の 目的であり、この目的は、前記ドライブの駆動装置が、いくつかのスピンドル心 棒上のベベルギアと噛み合っている第一のベベルギアと、第一のベベルギアから ある距離だけ離れて心棒上に配置され第一のギア上の歯の方向を向いた歯を有す る第二のベベルギアとを有するシャフトを備え、これにより前記第二のギアが残 りのスピンドル心棒上のベベルギアと噛み合っている、本発明によって達成され る。

これによってまず、ドライブを閉じたコンパクトなユニットとして構成すること かでき、摩擦が少なく、したがって必要なエネルギーも少なく、そして同時に完 全にスムースな駆動、すなわち完全に振動のない駆動が可能となる。

このことに加えて更に、すべての部品をひとつのハウジング内に収容でき、した がって閉じた構成が可能となり、このためドライブは常に必要な潤滑剤が存在す る状態ですべての作業位置で機能することができる。

その結果このドライブはほとんどメンテナンスが不要であり、また可動部品に異 常が生ずることもないので、加工の結果はこれまでに知られていない程の品質と なる。更にスパークの発生を生ずるような電気的な接続はなく、このことはこの ドライブを感電が生ずるような環境のもとでも機能させることができることを特 徴する 請求の範囲２において開示されているように二つの駆動用ベベルギアに対応して 異なる直径の二つのベベルギアを有するスピンドルとしたことにより、大きいピ ッチ円直径（ｐｉｔｃｈ　ｄｉａｍｅｔｅｒ）を有する二つのギアの間に小さい ピッチ円直径を有するギアを挿入することができ、これによって非常にコンパク トなユニットとなる。またドライブの半径方向の長さ相対的に小さいので、ドラ イブ自身に非常に近いところでの加工が可能となる。

請求の範囲３に開示されているように、大きなピッチ円直径のギアと小さなピッ チ円直径のギアが交互になるようスピンドルを取り付けることによって、これら のスピンドルは互いに隣り合うスピンドルとは反対の方向に回転し、これによっ て効率的かつ一様な加工が可能となる。

最後に請求の範囲４で開示されているように、駆動モーターと回転モーターの両 方を固定部品の上に取り付けたことにより、これらのモーターに使用するための 電気的な接続が可動部品の一部としてではなく永久的な電気接続となるという点 で都合が良い。

ここで本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。

第１図は、６つのスピンドルを有する本発明になるスピンドルドライブを示し、 第２図における線１−１に添った断面図である。

第２図は、第１図に示す線■−■に添った断面によってスピンドルドライブを示 す図である。

第１図及び第２図は、ドライブに実際のドライブハウジング１から半径方向外側 へ延びて６つのスピンドルが設けられた具体例を示している。これによりそれぞ れのスピンドルの心棒１７の回転軸１８は、隣り合う軸１８に対して６０度の角 度をなしている。

ハウジング１自体は円筒形であり、ドライブシャフト１０のための下部ベアリン グ７を有するベース部と、スピンドル心棒１５．１７のための６つのベアリング 用ハウジング１６のための貫通穴を有する中央部分とを備えている。

このハウジングはまた、ドライブシャフト１０のための上部ベアリング７を有す る上側部分を備えている。

この上側部分にはリングギア２が取り付けられており、これはハウジングの周囲 に添って延びてお、す、そしてその内側には外側ベアリングリング４を有してい る。

リングギア２及びベアリングリング４はともに、図面に示すようにボルト５によ ってその下部が一緒にポル　゛ト止めされている。

外側ベアリングリング４と共に動作する内側ベアリングリング３が固定取り付は 部６の上に取りつけられており、これによってハウジング１は固定部分６に対し て回転させることができる。

実際のギア交換機（ｇｅａｒｉｎｇ　ｅｘｃｈａｎｇｅ）はハウジングの内側に 取り付けられている。これは、ベアリング７の中に延びているシャフト１０を備 えており、またこのシャフトには２つのベベルギアが取り付けられている。

第１のギア１１は図に示した例ではもっとも上に取り付けられており、これは下 側のギア１２よりも大きなピッチ円直径を有している。上側のギア１１と噛み合 わせるために３つのベベルギア１３が設けられている。これらは３つのスピンド ル心棒１５の端部に取り付けられており、前記心棒は第１図に示すように互いに １２０度の角度をなしている。

同様の方法で、下側ギア１２と噛み合わせるために３つの対応するギア１４が残 りの３つのスピンドル心棒１５の上に取り付けられている。そしてこの構成によ ってこれら３つの小さなギア１４が大きなギア１３の間に位置することが可能と なる。

共に動作するギア１１と１３及び１２と１４を同じピッチ円直径とし、同じ数の 歯とすることによって、すべてのスピンドル１７は同じ回転速度となり、更にこ れらの回転方向は隣り合うスピンドルと反対向きとなる。そしてまたすべてのス ピンドル１７の回転が確保され、更に同一平面内で回転する。このことは最も有 効な作業結果に寄与する。

ドライブシャフト１０は電動モーター８に接続されており、このモーター８はド ライブの中心軸９と同軸とされた固定部分１の上に取り付けられている。

ドライブを回転させるために、固定部分６の上に更にギア１９を有する電動モー ター２１が取り付けられており、このギア１９はリングギア２の歯と噛み合って いる。

サンド作業用のローラーもしくはディスク　（図示せず）は、周知の方法でスピ ンドル１７の上に取り付けることができる。作業中においては、前記ローラーも しくはディスクはギア１２と１４または１１と１３のうちいずれの組が関連する かによって決まる方向に交互に回転する。同時にドライブは回転し、これにより 最終的な機械加工の動きは同じ面もしくは高さに含まれるいくつかのスピンドル の回転からなる複合された動きとなり、この場合側々のスピンドルは一方の方向 もしくは多方の方向に一定速度で回転する。

このドライブは、永久的に潤滑されるように完全に封じることができ、これによ ってほとんどメンテナンスが不要となりこまだ汚れる心配もない。更に、非常に 信顛性が高く、振動や雑音がなく、そしてこのようにコンパクトな構成のために 高い仕上げ精度を達成しながら始動のため及び作業のために必要とされるエネル ギーは小さい。

国際調査報告 要　約　書 軽量で、かつ少ない部品から構成されるコンパクトなスピンドルドライブを達成 するために、そして駆動モーター（８）をスピンドルドライブに対して静止した 方法で取り付けるために、本発明によるスピンドルドライブは二組のベベルギア から構成され、この二組のベベルギアは第一の大きなギア（１１，１３）の組み と第二の小さなギアの組み（１２，１４）からなっている。

これによってスピンドル（１５，１７）は星形の形状でハウジング内に交互に第 一のギア（１１）及び第二のギア（１２）と噛み合うように取り付けることがで き、したがって交互に一方または他方に回転する。

同時にすべてのスピンドル（１５，１７）は同一面内に支持され、これによって きわめて一様な加工動作が達成される。

最後にハウジングには回転モーター（２１）を取り付けることができ、ピニオン （２，１９）によってスピンドルの回転と同時にハウジング（１）を自転させる ことができる。

（第１図） ：：；ＭｆｆｉｌｓＭ：ｔ’ｕ”ｅｅｍａ、二”Ｑ’１ＭＩＭ？’：；ＩＩ；： ：：ｌ”０’ｌＬｓ’；；’ｌ言；ｍｉｅｎｅｌ１ｍ＋ａＩ刀狽≠ｂ翌＝gｅｐ 、＋％ｅ２Ｔ、：二＋Ｕｅｌｌａｎｍｌｈｅａｒｔｈｎ２ＴｈｅＩｗｅｄｎｈＰ ａｌｅｓｔＯＩＩｉ＋ｓ＋＋＋ｎｈａＩＩ−１１−＋＊Ｉｅ＋Ｉｈ菅１彎Ｈｎ＋ 帽ｕｌｌｎｗｈｌｅＮａｒｅｓｅａｍ凾撃Pｍｓ１ｍｌｋｌ＃ｗＮ４＠ｍ１Ｍ１ ６Ｎｌ＆

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ドライブに対して半径方向に延びる複数のスピンドルを有し、回転軸の周り に回転するための回転装置が設けられ、また複数の軸の回りで複数のスピンドル が同時に回転するための駆動装置が設けられ、これら複数の軸のすべてが前記回 転軸と直角に交差するスピンドルドライブであって、前記駆動装置は、いくつか のスピンドル心棒（１５、１７）上のベベルギア（１３）と噛み合っている第一 のベベルギア（１１）と、第一のベベルギア（１１）からシャフト（１０）上で ある距離だけ離れて配置された第一のギア（１１）上の歯の方向を向いた歯を有 する第二のベベルギア（１２）とを有するシャフト（１０）を備え、前記第二の ギア（１２）が残りのスピンドル心棒（１５、１７）上のベベルギア（１４）と 噛み合っていることを特徴とするスピンドルドライブ。 ２．前記第一及び第二のベベルギア（１１及び１２）は異なるピッチの直径を有 し、駆動されるギア（１３、１４）は駆動するギア（１１、１２）と同じピッチ 円直径を有し、これらと噛み合っていることを特徴とする請求の範囲１記載のス ピンドルドライブ。 ３．スピンドル（１５、１７）上のギア（１３及び１４）は第一及び第二のベベ ルギア（１１及び１２）それぞれと交互に噛み合っていることを特徴とする請求 の範囲１及び２記載のスピンドルドライブ。 ４．前記スピンドル（１５、１７）はハウジング（１）の中のベアリングに支持 され、ハウジングの外側にはリングギア（２）が設けられ、前記ハウジング（１ ）は固定部分（６）上のベアリング（３、４）上に取りつけられ、この固定部分 （６）にはシャフト（１０）が支持され（７）、そしてここに駆動モーター（８ ）及び回転モーター（２１）が取りつけられ、回転モーター（２１）はハウジン グ（１）を回転軸（９）の周りに回転させるためにリングギア（２）と噛み合っ た駆動ギア（１９）を有していることを特徴とする、請求の範囲１ないし３記載 のスピンドルドライブ。