JPH0730252Y2 - ラック盤 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はラックの歯切り作業に使
用されるラック盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のラック盤は、工作物の表面部を回
転するラック加工カッターで切削して歯切りをするだけ
の機能を持つ単能機であり、それ以外の加工を前記工作
物に対して行うことは不可能であった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところで、ラックはそ
の一面に歯を有するだけではなく、その端部等に、この
ラックが取付けられる取付け部の構成に対応する取付け
用の段付き孔、または段部、あるいはキー溝等を加工す
る必要がある。

【０００４】これらの加工は従来のラック盤では行うこ
とができない。そのため、従来においては、ラック盤で
作られたラックに対してボール盤やフライス盤等を用い
て段付き孔等の加工を行うことを余儀なくされている。
このように従来はラックとなる工作物に必要な加工を施
すのに複数の工作機械が必要であるから、ラックの加工
コストが高いという問題があった。本考案の目的は、ラ
ックに必要な加工を他の工作機械を用いることなく実施
でき、低コストでラックを加工できるラック盤を得るこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本考案のラック盤は、上下方向、前後方向、および
左右方向に夫々移動自在に設けられるとともに、駆動モ
ータが内蔵され、かつ、このモータの動力で回転される
ラック加工カッターが下部に取付けられた主カッターヘ
ッドと、この主カッターヘッドに設けられ前記駆動モー
タから前記カッターに至る主伝動経路から分岐された動
力取出し部と、工具が着脱される垂直な引付け棒を有し
て前記主カッターヘッドに取付けられた補助カッターヘ
ッドと、この補助カッターヘッドの入力軸と前記動力取
出し部とを繋いで設けられた分岐伝動機構とを具備した
ものである。

【０００６】

【作用】上記の構成において、ラック加工カッターは、
駆動モータの動力で回転されて工作物に対する歯切りを
するものであって、その際、主カッターヘッドの下方向
への動きにより工作物に対する切込み深さを与えられ、
同ヘッドの前後方向の動きで工作物に対する歯の切込み
を行い、同ヘッドの左右方向の動きで歯のピッチに応じ
て動かされる。動力取出し部は前記駆動モータの動作に
より主伝動経路の動力を受けて回転する。分岐伝動機構
は動力取出し部の回転を補助カッターヘッドの入力軸に
伝えて、補助カッターヘッドの引き付け棒を回転させ
る。引付け棒には必要に応じてドリルやエンドミルなど
の工具が接続される。したがって、補助カッターヘッド
に接続された工具を、工作物に歯を加工するためのカッ
ターヘッドを利用して回転させることができるため、こ
の工具で歯が加工されたラックに対する孔加工等必要な
加工を施すことができる。

【０００７】

【実施例】以下、図１〜図９を参照して本考案の一実施
例を説明する。

【０００８】図１〜図３はラック盤全体の構成を示して
おり、これらの図中１はベースである。ベース１は、そ
の後部に左右方向に延びるベッド２を有しているととも
に、前部に左右方向に延びるテーブル３が取付けられて
いる。

【０００９】ベッド２にはその長さ方向に沿って摺動可
能な送り台４が支持されている。送り台４はベッド２の
長さ方向に延びて配置された送りねじ５（図３参照）と
螺合されており、このねじ５をベッド２の長さ方向一端
に設けた横送り用モータ６で回転させることにより、左
右方向に移動されるようになっている。なお、図２，図
３中２ａは左右方向に延びる送り台ガイド部を示してい
る。

【００１０】送り台４の上にはその長さ方向（前後方
向）に沿って摺動可能なコラム７が支持されている。コ
ラム７は送り台４の前後方向に延びて配置された送りね
じ８（図３参照）と螺合されており、このねじ５を送り
台４の後端に設けた前後送り用モータ９で回転させるこ
とにより、前後方向に移動されるようになっている。な
お、図１，図３中４ａは前後方向に延びるコラムガイド
部を示している。

【００１１】コラム７の前面部には主カッターヘッド１
０が上下方向に沿って摺動可能に支持されている。主カ
ッターヘッド１０は、コラム７に上下方向に延びて垂直
に配置された送りねじ１１（図２参照）と螺合されてお
り、このねじ１１をコラム７の上端に設けた上下送り用
モータ１２で回転させることにより、上下方向に移動さ
れるようになっている。なお、図１，図２中７ａは上下
方向に延びるヘッドガイド部を示している。

【００１２】前記テーブル３は例えば３本の断面逆Ｔ字
形状をなす溝１３が左右方向に延びて設けられており、
これらの溝１３に挿入された取付けボルト１４を介して
テーブル３上の任意位置にワーククランプ１５（図６，
図７参照）が着脱可能に取付けられるようになってい
る。

【００１３】ワーククランプ１５は、上面および長さ方
向両端に夫々開放するクランプ溝１６を有したクランプ
ベース１７と、ベース１７に締付けボルト１８を介して
取付けられたクランプバー１９とを備えている。クラン
プ溝１６およびクランプバー１９は互いに係合するテー
パ面１６ａ，１９ａを有している。そして、工作物Ａは
クランプ溝１６内に複数本並べて収納され、その状態で
クランプバー１９を締付けボルト１８で締付けることに
より、このクランプバー１９の垂直面とクランプ溝１６
の垂直面との間に、前記工作物Ａが強固に挟持されるよ
うになっている。なお、図６，図７中符号２０は必要に
応じてクランプ溝１６の適当位置に収納される棒状のス
ペーサである。

【００１４】前記主カッターヘッド１０の詳細は図４に
示されている。このヘッド１０のヘッドケース２１内に
は、駆動モータ２２および主伝動経路をなす伝動機構２
３が内蔵されている。さらに、ヘッド１０の下部には多
山ねじフライスからなるラック加工カッター２４が取付
けられている。

【００１５】伝動機構２３が備える第１減速伝動部は、
駆動モータ２２の出力軸２２ａに固定されたタイミング
プーリ２５と、第１減速軸２６に固定されたタイミング
プーリ２７と、これら両プーリ２５，２７にわたって巻
き掛けられたタイミングベルト２８とで形成されてい
る。

【００１６】第１減速軸２６に設けられた歯車２９は、
第２〜第４減速軸３０〜３２にわたって設けられた減速
歯車列３３の入力歯車３３ａに噛み合われている。減速
歯車列３３の出力歯車３３ｂは、ヘッドケース２１の下
端部に回転自在に支持されたアーバ３４に固定された被
動歯車３５に噛み合わされている。アーバ３４は左右方
向に沿って水平に設けられており、そのヘッドケース２
１の外に位置した部分に前記カッター２４が取付けられ
ている。

【００１７】伝動機構２３の例えば第１減速軸２６の一
端部は、動力取出し部２６ａとしてヘッドケース２１の
一側壁２１ａを貫通して延ばされている。この動力取出
し部２６ａにはタイミングプーリ３６が固定されてい
る。

【００１８】主カッターヘッド１０の正面の壁２１ａに
は、図５に示すように左右方向に間隔をおいて前方に突
出する一対の位置決め突部３７が設けられている。前記
正面壁２１ａには補助カッターヘッド４１が複数のボル
ト４２を介して取付けられている。補助カッターヘッド
４１が有するヘッドケース４３のヘッド部４３ａは両位
置決め突部３７間に嵌合されるとともに、このヘッド部
４３ａに連なる肩部４３ｂは両位置決め突部３７の下面
に係合されている。

【００１９】したがって、一対の位置決め突部３７によ
り補助カッターヘッド４１を主カッターヘッド１０の適
正位置に容易に位置決めして取付けることができるとと
もに、補助カッターヘッド４１が上向きの力を受けた際
に、このヘッド４１がずれて加工精度を損なうことを前
記一対の位置決め突部３７で防止できる。

【００２０】図５に示すように補助カッターヘッド４１
は、そのヘッドケース４３に横向きの入力軸４４を回転
自在に取付けるとともに、垂直に設けられる引付け棒４
５を回転自在に取付けて形成されて、これら両軸４４，
４５は傘歯車機構４６を介して連結されている。

【００２１】入力軸４４の入力端部はヘッドケース４３
の外に突出されており、この端部にはタイミングプーリ
４７が固定されている。このプーリ４７と前記タイミン
グプーリ３６との間にタイミングベルト４８が巻き掛け
られている。これら両タイミングプーリ３６，４７およ
びタイミングベルト４８は、前記動力取出し部２６ａと
入力軸４４とを繋ぐ分岐伝動機構４９をなしている。な
お、５０は分岐伝動機構４９を覆ってヘッドケース２１
に取付けられたカバーである。

【００２２】引付け棒４５の下端部はヘッドケース４３
の下面に露出されており、これには図８に示す工具が着
脱自在に取付けられるようになっている。図８（Ａ）に
示す工具５１は孔加工用のドリルであり、図８（Ｂ）に
示す工具５２は段付き部の削り出し加工用の側フライス
であり、図８（Ｃ）の工具５３はフルバック加工用のフ
ライスである。これら工具５１〜５３の引付け棒４５へ
の取付けにおいて、各工具５１〜５３のシャンク部５１
ａ〜５３ａは、引付け棒４５のテーパ穴４５ａに嵌合さ
れるとともに、これらシャンク部５１ａ〜５３ａに設け
られたねじ穴５１ｂ〜５３ｂは、引付け棒４５のねじ棒
４５ｂに螺合されるようになっている。

【００２３】図９は前記構成のラック盤を用いて加工さ
れたラック５５を示し、これは上面に歯５６を有すると
ともに、例えば長さ方向両端部に夫々段付き孔５７を有
している。

【００２４】前記構成のラック盤においてテーブル３上
にワーククランプ１５を介して図６に示すようにセット
された工作物Ａに歯５５を切るには、主カッターヘッド
１０の駆動モータ２２を動作させるとともに、このヘッ
ド１０を３次元的に動かして実施する。

【００２５】すなわち、駆動モータ２２が動作されるこ
とにより、その出力軸２２ａの回転が第１減速部および
減速歯車列３３により順次減速されて、被動歯車３５を
介してアーバ３４に伝達され、このアーバ３４とともに
カッター２４が回転される。この状態で、上下送り用モ
ータ１２が駆動されて主カッターヘッド１０をコラム７
に沿って下降させて、工作物Ａに対する切込み深さｔ
（図６参照）を与える。次に、前後送り用モータ９が駆
動されることによりコラム７とともに主カッターヘッド
１０が前方向に移動される。したがって、複数本の工作
物Ａの幅方向に前記カッター２４が移動して、これら工
作物Ａに対して歯５６を削り出し加工する。

【００２６】この後、主カッターヘッド１０を上昇させ
た後にコラム７と主カッターヘッド１０を後退させ、つ
いで横送り用モータ６が動作されて送り台４を左右方向
に所定ピッチだけ移動させてから、既述の歯切り動作を
繰返す。

【００２７】このようにして実施される工作物Ａに対す
る歯切り動作において、駆動モータ２２の動力は、アー
バ３４よりも高速回転する第１減速軸２６の動力取出し
部２６ａに固定されたタイミングプーリ３６を回転させ
る。そのため、このプーリ３６と、タイミングプーリ４
７と、タイミングベルト４８とからなる分岐伝動機構４
９を介して補助カッターヘッド４１の入力軸４４に、駆
動モータ２２の動力が伝えられる。したがって、補助カ
ッターヘッド４１が備える引付け棒４５は空転する。

【００２８】そして、前記歯切り加工の終了後には、歯
５６が形成された工作物Ａ′は図７に示すように90゜横
転されて再びワーククランプ１５に並べてセットされ
る。この後、工作物Ａ′に対し例えば孔加工が前記ラッ
ク盤を用いて実施される。

【００２９】すなわち、補助カッターヘッド４１の引付
け棒４５には図８（Ａ）に示すドリル５１が取付けられ
る。そして、主カッターヘッド１０の駆動モータ２２を
動作させることにより、分岐伝動機構４９を介して駆動
モータ２２の動力が入力軸４４に伝達されるから、引付
け棒４５は傘歯車機構４６を介して入力軸４４とともに
回転される。したがって、ドリル５１が回転される。な
お、この時において前記カッター２４は空転する。

【００３０】そのため、既述のように主カッターヘッド
１０を３次元的に動かすことにより、前記工作物Ａ′の
端部に孔開け加工を施して段付き孔５７を形成できる。
勿論、段付き孔５７を形成するにあたり、その孔径に適
した大きさのドリル５１に交換されることは言うまでも
ないとともに、前記段付き孔５７は以上のようにして形
成されたラック５５の取付け用として用いられるもので
ある。

【００３１】また、前記工作物Ａ′に対して取付け用と
して段付き孔に代えて段部を加工する必要がある場合に
は、図８（Ｂ）に示すフライス５２が引付け棒４５に取
付けられ、或いは前記工作物Ａ′に対して取付け用とし
てフルバック加工が必要な場合には、図８（Ｃ）に示す
フルバック加工用のフライス５３が引付け棒４５に取付
けられて、夫々の加工がなされるものである。

【００３２】そして、既述のような補助カッターヘッド
４１を用いての加工の際に、その工具を介して前記ヘッ
ド４１は上向きの力を受けるが、この力に拘らず前記一
対の位置決め突部３７により前記ヘッド４１を適正位置
に保持できるので、高精度な加工ができるものである。

【００３３】以上のようにこのラック盤は、ラック５５
の歯５６だけではなく、歯５６を加工するための主カッ
ターヘッド１０を利用して、補助カッターヘッド４１を
駆動してラック５５に取付け用の段付き孔５７等を加工
できる。したがって、ラック５５に対する必要な孔加工
等を他の工作機械を用いて行なう必要がないので、設備
的に有利であり、ラック５５を安価に作ることができ
る。勿論、補助カッターヘッド４１には種々の工具を着
脱できるので、ラック５５の歯５６を加工しない時に
は、接続する工具の選択により種々の目的で加工できる
ことは言うまでもない。

【００３４】なお、本考案は前記一実施例に制約されな
い。例えば、前記実施例のようにヘッドケース２１の外
側に補助カッターヘッド４１を装着する場合には、この
ヘッド４１をヘッドケース２１の側壁に装着して実施し
ても良い。また、補助カッターヘッド４１はヘッドケー
ス２１の内側に設けるようにしても差支えないととも
に、分岐伝動機構４９は歯車列で形成しても良い。

【００３５】

【考案の効果】以上詳記したように本考案によれば、工
作物に歯を加工するためのカッターヘッドを利用して、
動力取出し部および分岐伝動機構を介して補助カッター
ヘッドの引付け棒に接続された工具を回転させ、前記カ
ッターヘッドによるラックの歯の加工の他に前記工具を
用いて、歯が加工されたラックに対して孔加工等必要な
加工を施すことができるので、ラックに必要な加工を他
の工作機械を用いることなく実施でき、低コストでラッ
クを加工できる等、多目的に使用可能なラック盤を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るラック盤の構成を示す
側面図。

【図２】同実施例に係るラック盤を一部切欠して示す正
面図。

【図３】同実施例に係るラック盤の構成を示す平面図。

【図４】同実施例に係る主カッターヘッドの構成を示す
縦断側面図。

【図５】同実施例に係る補助カッターヘッドの構成を図
３のＺ−Ｚ線に沿って示す縦断側面図。

【図６】同実施例に係りテーブルに工作物がセットされ
た状態を示す断面図。

【図７】同実施例に係りテーブルにラックがセットされ
た状態を示す断面図。

【図８】同実施例に係り補助カッターヘッドに取付けら
れる工具を示し、（Ａ）は孔加工用のドリルの構成を一
部断面して示す側面図。（Ｂ）は段付き部の削り出し加
工用の側フライスの構成を一部断面して示す側面図。
（Ｃ）はフルバック加工用のフライスの構成を一部断面
して示す側面図。

【図９】同実施例に係り加工されたラックを示す斜視
図。

【符号の説明】

１０…カッターヘッド、２２…駆動モータ、３４…伝動
機構（主伝動経路）、２４…ラック加工カッター、２６
ａ…動力取出し部、４１…補助カッターヘッド、４４…
入力軸、４５…引付け棒、４９…分岐伝動機構、５０〜
５２…工具。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下方向、前後方向、および左右方向に
   夫々移動自在に設けられるとともに、駆動モータが内蔵
   され、かつ、このモータの動力で回転されるラック加工
   カッターが下部に取付けられた主カッターヘッドと、 この主カッターヘッドに設けられ前記駆動モータから前
   記カッターに至る主伝動経路から分岐された動力取出し
   部と、 工具が着脱される垂直な引付け棒を有して前記主カッタ
   ーヘッドに取付けられた補助カッターヘッドと、 この補助カッターヘッドの入力軸と前記動力取出し部と
   を繋いで設けられた分岐伝動機構とを具備したことを特
   徴とするラック盤。