JPH0641773Y2 - 工作機械用のワーク回転駆動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は工作機械用のワーク回転駆動装置に係り、詳し
くは、スピンドルモータのハブ等の円筒型ワークを切削
又は研削する場合に、これを間に配置して工作機械本体
と反対の側、つまり前方からワークを回転駆動するよう
にした工作機械用のワーク回転駆動装置に関する。

〔従来の技術と考案が解決しようとする課題〕

従来、スピンドルモータのハブ等の円筒型ワークの切削
や研削に於いては、専用の工作機械にて行っていた。し
かも、ワンチャッキングでは加工を終了できずに、加工
途中に掴みかえていた。

そのため、同心度や円筒度の点で加工精度にばらつきが
生じやすいという問題があり、かつ、作業能率も良くな
かった。

さらに、小型薄肉のワークでは、チャッキング部に変形
が生じて、上記加工精度を一層悪くしていた。

本考案は、上記問題点を解決すると共に、チャッキング
部の形状・構造の簡素化が図れて、汎用の工作機械自体
の改造が全く不要又は極めて少なく、これに取付けるこ
とが可能であり、さらに、スピンドルモータ等の円筒型
ワークを簡単かつ迅速に取付保持・取外しすることが出
来、さらに、該ワークの加工時に変形を生ずることがな
く、高精度の加工をワンチャッキングにて、しかも高能
率の切削（研削）を可能とする工作機械用のワーク回転
駆動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〕

上記目的を達成するために、本考案は、工作機械本体に
固着された該工作機械本体の駆動シャフトが遊挿する貫
孔を有する取付ベースと、該取付ベースに上記駆動シャ
フトと平行状態で支持され該駆動シャフトにより回転さ
れる動力伝達回転軸と、上記取付ベースに保持枠部材を
介して回転自在に支持され上記動力伝達回転軸により回
転される回転プーリーと、上記保持枠部材の該回転プー
リーと同一軸心位置に支持されワークの一端を回転保持
するセンターピンと、該回転プーリーと同一軸心の円周
上に配置されると共に上記軸心と平行な軸心廻りに揺動
可能として上記回転プーリーに枢着された３個以上の内
張りアームと、該各内張りアームの外周部に掛け渡され
て巻回され該各内張りアームの揺動時に上記ワークの他
端内周面に圧接する弾性リングと、を備え、上記内張り
アームを円弧状に形成すると共に、該内張りアームの周
方向の一端部を上記回転プーリーに枢着して、遠心力に
より該内張りアームの周方向の他端部が外径方向へ揺動
するように構成したものである。

〔作用〕

回転プーリーを回転駆動すると、複数の内張りアーム
が、該回転プーリーと同一軸心廻りに回転し、遠心力を
受けて、該内張りアームは、相互に径方向に拡開すると
共に弾性リングを介してワーク円筒部の内周面に圧接
し、このときワークは、内張りアームとの接触摩擦力に
より確実に保持され、内張りアームと共に回転する。こ
の内張りアームは、シンプルな形状であって、回転プー
リーに枢着するだけでよいから、ワークのチャッキング
部の形状・構造が簡素化される。

〔実施例〕

実施例について図面を参照して説明すると、第２図にお
いて、１はNC旋盤等の工作機械本体であり、２はその駆
動シャフトである。該駆動シャフト２は、上記旋盤に具
備された本来の駆動源としてのモータ（図示せず）によ
って回転駆動される。10は工作機械本体のチャック部を
示す。一般に主軸と呼ばれる上記駆動シャフト２と、該
チャック部10とは、通常は連結されて一体回転するので
あるが、本考案のワーク回転駆動装置Ａを取付けて使用
する場合には、分離して、駆動シャフト２のみを回転可
能とし、チャック部10は回転せずに、単にチャック用爪
11…のみが径方向に進退する。

しかして、本考案のワーク回転駆動装置Ａは、工作機械
本体１の駆動シャフト２から動力を取出す動力取出伝達
機構３と、該伝達機構３によって回転駆動される回転プ
ーリー４を備え、さらに、第１図に示すように、該回転
プーリー４に揺動可能に枢着された３個以上の内張りア
ーム５…と、該各内張りアーム５の外周部６に掛け渡さ
れて巻回されたＯリング等からなる弾性リング９と、を
備えている。Ｗはスピンドルモータのハブ等の円筒型ワ
ークであって、該ワークＷは上記内張りアーム５…を介
して回転プーリー４に取付けられている。

さらに、第２図に於いて具体的に説明すると、工作機械
本体１の静止のチャック部10又はその近傍の固定部に、
取付ベース12を固着する。この取付ベース12には、爪11
…が径方向に進退可能なよう取付けられた切欠溝又は貫
孔を有し、かつ当然ながら中心部に駆動シャフト２が遊
挿される貫孔を有する。

この取付ベース12の上端から前方へオーバーハング状に
保持部材13を延設する。この保持部材13は図例では、固
定杆14と、その前端に固着した前支持部材15と、からな
る。

16は、取付ベース12に駆動シャフト２と平行状態で支持
され該駆動シャフト２により回転される動力伝達回転軸
であり、この回転軸16はキー溝17を有すると共に、後端
と前端を夫々回転可能に上記取付ベース12と前支持部材
15に枢支されている。

前記チャック部10の中央の駆動シャフト２の端部と、こ
の回転軸16との間に動力取出部18を介装して、連動連結
して、駆動シャフト２の回転を回転軸16に伝達する。図
例では、この動力取出部18は、駆動シャフト２の端部に
固着のプーリー19と、回転軸16の後端に固着のプーリー
20と、両プーリー19,20に懸架した無端ベルト21と、か
ら構成されている。

しかして、第１図と第２図に示すように、回転軸16の下
方には、該回転軸16により回転される回転プーリー４
が、取付ベース12に、保持枠部材22を介して回転自在に
支持される。該保持枠部材22の後端部23、つまり機械本
体１側には、センターピン25が、前端部24には、回転プ
ーリー４を回転可能に枢着してなる枢支ピン26が、夫々
設けられている。後端部23には短円柱状の掴持部27が形
成されており、該掴持部27を爪11…にて掴持保持する。
ことにより、保持枠部材22に支持された回転プーリー４
の軸心Ｃを駆動シャフト２の軸心と一致させた状態に
て、工作機械本体１の前面側所定位置にワークＷが配設
され切削や研削等の機械加工を行うことが出来る。回転
プーリー４の上方には、これを回転駆動するための上プ
ーリー28が設けられ、29は両プーリー4,28間に懸架され
る無端ベルトである。なお、上プーリー28は、回転軸16
に外嵌状に取付けられるが、回転軸16と一体回転せねば
ならないから、（図示省略の）キーが該上プーリー28の
ボス部に設けられていて、キー溝17内を該キーが前後方
向に摺動する。

なお、上記動力取出伝達機構３は、動力取出部18と、動
力伝達回転軸16と、上プーリー28と、無端ベルト29と、
から構成されている。

しかして、第１図と第４図に示すように、回転プーリー
4,枢支ピン26,センターピン25は何れもその軸心を一致
させて配設されている。枢支ピン26の軸部44には雄ネジ
部45が形成されており、該雄ネジ部45と螺合する雌ネジ
部を有する摺動孔30内に挿通されていて、基端側の摘み
31を回動することにより、前後方向位置を調整すること
が出来る。回転プーリー４は、枢支ピン26先端の小径部
33にベアリング32,32を介して支持されている。

内張りアーム５…は、回転プーリー４と同一軸心Ｃの円
周上に配設され、該軸心Ｃと平行な軸心Ｏ廻りに揺動可
能に設けられている。具体的には、該内張りアーム５の
周方向の一端部を回転プーリー４に枢着して、遠心力に
より該内張りアーム５の周方向の他端部が外径方向へ揺
動するように構成する。図例では、該内張りアーム５…
は、取付ネジからなる枢支具34にて回転プーリー４の後
端面に取付けられ、つまり内張りアーム５…は、該枢支
具34廻りに揺動する。第１図のように取付けた状態に於
いて、各内張りアーム５…の外周部６に形成された円周
方向溝35には、該溝35…内に連通するように弾性リング
９が嵌着される（第４図を参照）。第５図と第６図に示
すように、内張りアーム５…は、正面から見て円弧状に
形成されており、また、該円弧状の半径Ｒは、ワーク円
筒部７の内周面８の半径と同一乃至これより若干小さく
設定する（第１図を参照）。第５図中、47は枢支具用枢
支孔である。

第１図に於いて、回転プーリー４は、ワークＷを間に、
該工作機械本体１と反対側に配設されるが、ワークＷに
対して工作機本体１側にはセンターピン25が配設されて
おり、従って、図例では、ワークＷの円筒部７の一端を
センターピン25にて当接支持すると共に、他端である開
口部37には、内張りアーム５…が嵌挿され、ワークＷが
水平状に保持される。

センターピン25は、保持枠部材22の貫孔39内に摺動可能
に支持されており、また、センターピン25の基端側の筒
状部には、スプリング38が内蔵され、センターピン25を
常時前方側へと弾発付勢している。

このように保持された状態のワークＷに対して、仮想線
で示す切削（研削）工具40が軸心Ｃと直交方向に進退出
来るように、保持枠部材22の側方は開口状とされてい
る。なお、ベルト29との接触を回避するため、保持枠部
材22の上下部である前後連結部41,41の一部を切欠いて
いる。

しかして、第１図と第２図に於いて、ワークＷの切削
（研削）加工を行うには、伝達機構３を介して回転プー
リー４を矢印の如く回転させることにより、内張りアー
ム５…は遠心力にて揺動し、弾性リング９がワークＷの
内周面を押圧する。回転力がこの両者の間の摩擦により
伝達され、ワークＷは回転プーリー４と共に回転する。
このように、ワークＷの円筒部７の後端面42をセンタピ
ン25で支えると共に、反対側である開口部37側の円筒部
内周面８を介して支持する構成であるから、一旦図示の
ように保持すれば、その後はそのままの状態にて、円筒
部外周面43,フランジ部46の両面等を切削（研削）する
ことが可能となる（ワンチャッキングとなる）ので、仕
上面の平行度や直角度を高精度のものとすることが出
来、同時に、参照能率を向上させることが出来る。

図示省略するが、枢支ピン26の前後方向の位置調整につ
いては、油圧等の流体圧シリンダ、その他モータ等によ
り回転駆動されるスクリューシャフト等を設けて行うよ
うにしても差し支えない。また、枢支ピン26と共に上プ
ーリー28を連動移動させるために、両者を連結するも好
ましい（何れも図示省略する）。

〔考案の効果〕

本考案は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。

工作機械本体に改造をほとんど又は全く要しないて、
アタッチメントとして簡単に取付けることが出来る。

円滑に回転トルクを前面駆動方式でワークＷに与える
ことが出来ると共に、ワークＷを簡単且つ迅速に取付保
持・取外しすることが出来、高能率の切削・研削・研磨
等の機械加工を行うことが出来る。

ワークＷ自体に無理な外力を加えることなく確実に保
持することが出来る。従って、円筒部７を有するワーク
Ｗであって該円筒部７が薄肉のもの、例えば、精密小型
モータ等のハブの加工時の損傷を防止し得ると共に寸法
精度も向上する。

ワークＷ自体に無理な外力が作用しないことに伴っ
て、精度の高い切削等の機械加工を可能とした。特に、
精密小型モータ等のハブの真円度・円筒度が十分に高精
度となる。

内張りアーム５そのものが遠心力を受けて、外径方向
へ揺動する構造となっているから、内張りアーム５を直
接強制的に揺動させる駆動機等を必要としない。

しかも、内張りアーム５は、シンプルな円弧形状であ
って、回転プーリー４に枢着するだけの簡単な構造であ
るから、製作が容易で部品点数が少なくて済む。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す拡大要部断面側面図、
第２図はワーク回転作動状態の側面図、第３図は第１図
のIII-III矢視図、第４図は要部の分解斜視図、第５図
は内張りアームの正面図、第６図は側面図である。 １…工作機械本体、２…駆動シャフト、３…動力取出伝
達機構、４…回転プーリー、５…内張アーム、６…外周
部、７…円筒部、８…内周面、９…弾性リング、Ｗ…ワ
ーク、Ｃ…軸心、Ｏ…軸心。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】工作機械本体１に固着され該工作機械本体
   １の駆動シャフト２が遊挿する貫孔を有する取付ベース
   12と、 該取付ベース12に上記駆動シャフト２と平行状態で支持
   され該駆動シャフト２により回転される動力伝達回転軸
   16と、 上記取付ベース12に保持枠部材22を介して回転自在に支
   持され上記動力伝達回転軸16により回転される回転プー
   リー４と、 上記保持枠部材22の該回転プーリー４と同一軸心Ｃ位置
   に支持されワークＷの一端を回転保持するセンターピン
   25と、 該回転プーリー４と同一軸心Ｃの円周上に配置されると
   共に上記軸心Ｃと平行な軸心Ｏ廻りに揺動可能として上
   記回転プーリー４に枢着された３個以上の内張りアーム
   ５…と、 該各内張りアーム５の外周部６に掛け渡されて巻回され
   該各内張りアーム５の揺動時に上記ワークＷの他端内周
   面８に圧接する弾性リング９と、を備え、 上記内張りアーム５を円弧状に形成すると共に、該内張
   りアーム５の周方向の一端部を上記回転プーリー４に枢
   着して、遠心力により該内張りアーム５の周方向の他端
   部が外径方向へ揺動するように構成したことを特徴とす
   る工作機械用のワーク回転駆動装置。