JPS5828449A - サ−ボ制御式スピンドル駆動装置 - Google Patents

サ−ボ制御式スピンドル駆動装置

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JPS5828449A
JPS5828449A JP57127820A JP12782082A JPS5828449A JP S5828449 A JPS5828449 A JP S5828449A JP 57127820 A JP57127820 A JP 57127820A JP 12782082 A JP12782082 A JP 12782082A JP S5828449 A JPS5828449 A JP S5828449A
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gear
spindle
frame
gears
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ア−ル・ア−ル・ロ−ネイス
リチヤ−ド・イ−・ストブ
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Kearney and Trecker Corp
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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】 本発明は、一般的には回転自在なバイト担持スピンドル
なりする工作機械に関し、籍に、工作機械のバイト担持
スピンドルを回転駆動するためのサーボ制御式駆動装置
に関する。
回転駆動されるバイト相持スピンドル歯有する。
形式の工作機械は、通常、スピンドル駆動モータからの
回転エネルヤなスピンドルに伝達するためのスピンドル
歯車列を含んでいる。従来は、そのようなスピンドル歯
車列は少なくとも２つの両車であって、それぞれの両車
が別々のスピンドル軸と入力軸とにキーで固定されてい
る該２つの歯車を含んでおり、入力獅はスピンドル駆動
モータによって駆動されていた・複合歯車が前記両車対
に平行に且つ軸方向Ｋｆｌｌ動自在動自在様工作機械ン
ドルヘッドに軸受けされていて、複合歯車のそれぞれは
入力軸およびスピンドル軸上のそれぞれの歯車と係合し
たり保合解除したりしてモータ軸の回転とスぎンドル軸
の回転との比を変化させるために、移動しうるようにな
っている。スピンドル軸の角位置の正確な調整は１通常
１つまたはそれ以上のビニオンによって複合歯車に結合
された軸なもったレゾルバの形式の帰還用位置トランス
ジューサによって行なわれる。スピンドル軸の位置な示
すレゾルバからの電気信号は、工作機械制御装置により
、スピンドル駆動モータｔサーボ制御するために利用さ
れる。
上述のような、従来技術のスピンドル駆動装置には次の
ような欠点がある。第１に、帰還式位置駒整ルーゾ１丁
なわちレゾルバおよびレゾルバな複合歯車軸に結合させ
る中間ビニオンが、複合歯車軸とモータ軸との間の遊び
により常に過度なバツクラツシな示し、そのためスピン
ドル駆動モータのサーボ制御がしばしば不十分なものに
なることである。第２に％複合−車と、スピンドル軸お
よび入力軸上にキーで固定されたそれぞれの１ｉｉＩＩ
］ＩＩＬとな確実ｋかみ合わせるためには、遍礼、スピ
ンドルＶ「徐行」させる１丁なわち、スピンドル歯車列
を変位中に＆めて低速で回転させることにより、軸車が
ひっかかって動かなくなるのを防止しなければならない
。これ１行なうのＫは、通常ひじように時間がかかる。
第６Ｋ、このような従来技術の複合歯車かスピンドル速
度を変化させるために軸方向に変位せしめられる時には
、駆動モータ軸とスピンドル軸との間の同期が必ずしも
保たれず、そのためスピンドル駆動数置の位置論〜畝差
が増大する。
これ化対し、本発明は、上述の欠点ケもたない改良され
たサーボ制御式スピンドル駆動ｉｔ＝に関する。
本発明の目的は、＃遠トランスジューサとスピンドル駆
動モータとの関にパックラッシのない、改良されたサー
ボ制御式スピンドル駆動装置Ｙ提供することである。
本発明のもう１つの目的は、スピンドルを−行させずＫ
ｆ位せしめうる歯車列Ｖもった。改良されたサーボ制御
式スピンドル駆動装置を提供することである。
本発明のさらにもう１つの目的は、スピンドル駆動モー
タの軸とスピンドルとの間に常に同期が保たれる、改良
されたサーボ制御式スピンドル駆動装置を提供すること
である。
概略的にいうと、本発明の実施例においては、スピンド
ルヘッドに回転自在に軸受けされたバイト担持スピンド
ルを複数の速度で回転駆動するためのスピンドルヘッド
なもった工作機械用の改良されたスピンドル駆動装置は
、スぎンドルの回転軸と平行に、且つスピンドル駆動モ
ータの入力軸ト［Ｉｌ的に、スピンドルヘッド内に回転
自在に軸受けされた入力軸を有し、スピンドル駆動モー
タの入力軸はフレーム内まで延長して前記入力軸に結合
されている。入力軸上には駆動ビニオンがキーでｌｌｌ
定され、とのビニオンは、スピンドルの回転軸線および
入力軸の回転軸線の双方に平行な軸線の回りに回転し、
またその軸＠に沿って並進移動しうるようにスピンドル
ヘッド内に４４１１受けされた複合ｔｋ］ｊＬを作る６
つの１！！木歯車の１つと、常にかみ合っていられる相
補的大きさＹもっている。
油圧シリンダが複合歯車なその軸に沿って付勢し、複合
歯Ｊａヲ作る３つの要素歯車のそれぞれが、スピンドル
から同軸的に延長する駆動軸上にキー固定された６つの
ビニオンの相補的な１つと保合する、３つの位置の１つ
へ、複合歯車を移動させるようＫなっている。駆動軸上
にキーで固定された３つのビニオンは相互にＦｌｒ定距
離たけ隔たっており、スピンドルが所定の角力向にある
時に、複合歯車が油圧シリンダにより軸方向に付勢され
ると。
複合歯車の１つの要素歯車は駆動軸上の相補関係にある
ビニオンとかみ合うが、複合ｍ車の他の要素歯車は駆動
軸上の相補関係にあるビニオンから係合解除されるよう
に駆動軸上において整りりせしめられていて、そのため
Ｋｍ動軸上の両車の１つが常に相補関係にある複合歯車
の１つの要素歯車に係合しているようになっている。複
合＊単が常に、入力軸と駆動軸との双方とかみ合ったま
まになっているので、スピンドル駆動モータの軸ハ、常
にスピンドルと同期している。入力軸に結合せしめられ
た軸なもつレゾルバの形式の帰還用トランスジューナお
よびレゾルバの出力信号Ｙ処理するだめの処理回路が発
生する電気信号は、スピンドルとモータ軸とが常に同期
しているためにスピンドルの角位置を示すことになり、
工作機械の制御装置はこの信号Ｙ利用してスピンドル駆
動モータｔ′サーボ制御し、正確なスピンドルの位置調
整な確実に行なう。
本発明の新しい特徴は特許請求のＩＭＨに詳細に記載さ
れている。しかし、本発明の装置自体については、その
構造、動作方法、ならびに上述以外の鎖目的および諸利
点Ｙ、添付図面ン参照しつつ行なわれる以下の説明にお
いて明らかにする。
第１ム図およびｇＩＢ図の両図の全体には、本発明のサ
ーボ制御式スピンドル駆動装置の縦断面切′線図が示さ
れており、骸駆動装置は、工作機械（図示されていない
）上において、工作機械チーデル（ｌ！ｌ示されていな
いンの移動径路に対して角角な径路に沿って往復運動し
うるように、摺動自在に工作機械上に取付けられた、工
作機械のスピンドルヘッド１２内に配置されている。モ
ータ１４は、通常１１．１８−１８．６４ＫＷ　（１５
−２５ＭＰ　）のサーボｌｌ１ｌｉｌｌｌされる直流モ
ータであり、モータ１４の軸１６がスピンドルヘッド１
２＃￥：の右端部の通路を通して貫入するように、１組
のボルトなど（図示されていない）によってｂａされて
いる。軸１６は、継手１８によって駆動ビニオン２０に
連結されており、−ニオン２０は、七−タ軸１６と共に
回転しうるように、軸受２２によりスピンドルヘッド１
２内にモータ軸と同軸的に回転自在に軸受けされている
。
複合歯車２４は、主歯車２４１Ｌと、１対の相異なる大
きさの副歯車であってそれぞれが一車２４＆のそれぞれ
の側に存在する該副歯車２４１）および２４０と％を含
んでおり、軸１６の軸＃に平行な軸線の回りに回転し、
且つ腋軸騙に沿って玉進しうるように、スピンドルヘッ
ド１２ＦＩＭｆｆｉ２８によって軸受けされた、軸２６
上に固定され゛〔いる。鵬２６はアクチュエータ３２ｉ
Ｃより、その軸＃に沿って往復運動せしめられるように
なっており、アクチュエータ３２は通常油圧シリンダの
形式のものであって、そのフレーム３１はボルトなどに
よってスピンドルヘッド１２内に固潰せしめられ、シリ
ンダ３２の軸３２１）は複合歯車軸２６と同軸的釦なっ
ていてこれに連結されている。
油圧シリンダ３２は１対の注入口３２０および３２（ｌ
ｔ−有し、これら乞通して加圧油がピストン３２・のＭ
ＩＩＩＫ注入されるようになっており、ピストン３２ｅ
はシリンダ円においてシリンダ軸３２１）の端部に取付
けられている。加圧油が注入口３２０＄ら注入されると
、ピストン３２ｅは左方へ押され、その結果、軸２６は
左方へ移動せしめられる一逆に、加圧油が注入口３２（
Ｌからシリンダ３２内へ注入されると、ピストン３２ｅ
は右方へ押され、その結果、軸２６はる方へ移動せしめ
られる。等しい圧力の加圧油が注入口３２Ｃおよび３２
１１から同時に注入されると、複合歯車２４および軸２
６は右方位置と左方位置との中間へ変位せしめられる。
中空駆動軸３３は、駆動ビニオン２０および複合歯車軸
２６の双方の回転軸＠に平行な軸線の回りに回転しうる
ように、軸受３４によりスピンドルヘッド１２内に軸受
けされている。駆７軸３３上には、６つの歯車３６ａ、
ａｓｂ、３６ｃがキーで固定され、これらの歯車はそれ
ぞれ、ｉ合歯車２４が中央、右端、左端の各位置にある
時、複合歯車の対応する要素歯車２４ａ＋２４ｂ＋２４
ｃとかみ合うような大きさをもつ工いる。この丈−ポ制
御式スピンドル駆動装置の製造の除に、歯車３６ａ１３
６１）、３６０は駆動軸３３上にキーで固定されるので
あるが、その時、これらの歯車は、所定間隔を有するよ
うにされ、かつ、ｌ動軸３３が所定の角位置（後に明ら
か処される理由により。
今後スピンドルのキー固定位置と呼ぶことにする）にあ
るとき、それぞれの歯車の歯が同一平面上にあるように
、ｊなわち、それぞれの歯車の山が他の歯車の歯と１列
をな丁ように、駆動ＩＮ＋３３上で整列せしめられる。
このようＫｖＭ車３６　ａ＋３６ｂｔ３６０が駆動軸３
３上忙固定されると、駆動軸３３が所定の角位置すなわ
ちキー固定位置をとった時、軸２Ｂおよび複合歯車２４
が共通軸線に沿い油圧シリンダによって往復運動せしめ
られると。
歯車３６１ＬＩ３６１）１３６０の１つは複合歯車要素
２４１Ｌｔ２４１）？２４０の対応する１つに係合し、
他の歯車３６ａ、３６１）１３６０は複合歯車要素２４
１Ｌｔ２４１）１２４０の対応するものから係合解除さ
れることになる。これによって、駆動１５＝オン２０と
駆動軸３３との関には常に同期が保証されることｋなる
。
実施例においては、複合歯車要素２４ａと歯車３６１Ｌ
と駆動ビニオン２０とは、複合歯車２４が中央位置にあ
る時、複合歯車要素２４ａと駆動ビニオン２０とがかみ
合い、かつ歯車３６＆と複合−単要素２４ａとがかみ合
って、駆動ピニオン２０が１回転する毎に軸３３がちょ
うど１回転するような大きさに作られている。丁なわち
、複合歯車２４が中央位置にある時には、モータ軸１６
と駆動軸３３との間の歯車比は１：１になる。複合歯車
要素２４１）と歯車３６１）とは、複合歯車軸２６がシ
リンダ３２によって右方へ付勢されて相互和かみ合った
時、駆動ビニオン２０の３回転毎忙駆動軸３３が１回転
するように、丁なわち、モータ軸１６と駆動軸３３との
間の歯車比が３＝１になるように１大きさを与えられて
いる。歯車３６０と複合歯車要素２４Ｃとは、複合歯車
軸２６がシリンダ３２によって左方へ付勢されて相互Ｋ
かみ合った時、駆動ビニオン２０の９回転毎に駆動軸３
３が１回転するように、丁なわち、モータ軸１６と駆動
軸３３との間の歯車比が９＝１になるように、大きさを
与えられている。歯車３６ａないし３６０および、対応
する複合歯車要素２４ａないし２４００それぞれをさま
ざまな大きさに作れば、モータ軸１６と駆動軸３３との
間の歯車比をさまざまな値にすることができる。
駆動軸３３の内孔にはスプラインが形成され、工作機械
のスピンドル４０と一体ケな丁従勢軸３８の外表面上の
相補的スプラインに係合するようになっている・スピン
ドル４０は、スピンドルヘッド１２の左端部すなわち前
端部を通して延長するようにスピンドルヘッド１２Ｐ３
に座着せしめられたタイル４２内に担持されている。ク
イル４２の右端部と左端部との中間部におけるクイル４
２の周には、ポル）４６＆Ｃよってキー４４が固着され
、このキーは、スピンドルヘッド１２の前端部の穴に、
スリーブ５０上に担持された１対の軸受Ｓ２＆および５
２ｂＫよりクイル４２と同軸的に回転自在に軸受けされ
たスリーブ５０の対応するキーみぞに係合する。軸受５
２ａおよび５２１）は、１対の同心的ブシュ５４ａおよ
び５４′ｂによって相互に隔てられており、ブシ：３−
５４１Ｌおよび５４ｂはそれぞれ軸受５２ａおよび５２
１）の上部レースおよび下部レースに当接するような大
きさをもつ【いる。
スピンドル４０ｔｌ−収容しうる大きさの穴をもった１
１１１受８え５５は、スピンドルヘッド１２の前端部に
１５１Ｆされ、スピンドルヘッド１２の前端部のクイル
４２が貫通する穴の周囲に存在する。軸受押え５５から
後方へ突出した突起部は軸受５２ａの上部外側レースＪ
ＩＣｋ接し、軸受５２ａの下部外側レースはスリーブ５
０の前端部近くの肩に当接する。軸受５２）付近のスリ
ーブ５０上に担持されているリング５８は、スリーブ５
０の後端部の近くに螺合したナツト５９により、軸受５
２１）の下部外側レースに押しつけられている。ナツト
５９と軸受押え５５との間の距離ｖｐ＋節すれば。
それによって軸受５２ａおよび５２１）への荷重状態な
変えることができる。ナツト５９を中径方向にスリーブ
５（ｌねじ止めする止ねじによって、ナツト５９はゆる
まないようＫされている。シール６４は、スリーブ５０
の前部の周スロット内に座着せしめられることＫよって
、タイル４２に当接してキーみぞへの開口をシールし、
異物がキーみぞへ入るのを防止する。
クイル４２の後端部すなわち右端部は、タイルの肩ＴＯ
とタイルの後端部の回りに螺合せしめられたナツトＴ２
との関においてクイルの後端部上に担持されている、１
対の軸受６８１および６８１）によってクイル受６６内
に回転自在に軸受けされている。タイル受６６の底面は
ラック７６と一体化されており、ラックＴ６はスピンド
ルヘッド１２０内側に固着されたＪｌｌｌ！２のラック
Ｔ８と平行に間隔ｔおいて対向している。ラック７６お
よびＴ８の間には、両ラックとかみ合う大きさのピニオ
ン８０が配置されている。第１Ｂ図のサーが制御式スピ
ンドル駆動装置の、２−２１！における平面図であるｊ
１！２図に最もよく示されているように、ビニオシ８０
は軸８４によりケージ８２内に、タイルの回転輪１［Ｋ
ＩＥ角な軸線の回りに回転しうるように軸受はされてい
る。ケージ８２は、油圧シリンダ８６のフレームと左端
部な一体化されている長方形の案内路８５内において軸
線方向に摺動自在であり、シリンダ８６の軸８６１Ｌは
ケージ８２の左端ｓＫ固着されている。案内路８５の右
端部は第２シリンダ８８の軸８８＆に固着されており、
第２シリンダ８８の７レーム（図示されていない）は、
タイル受６６（３１１１図）の下方に□おいてスぎンド
ルヘッド１２に固着されている。
機械加工動作な開始する際には、軸８８＆はシリンダ８
８内へ引込められ、軸８６＆は逆にシリン／８６から押
出されて、ケージ８２および案内路８５は８２図に示さ
れているように右端位置をとり、クイル４２は＄Ｉ　Ｂ
Ｈに示されているようにスピンドルヘッド１２内に引込
められる。シリンダ８８が加圧油によって加圧されると
、右側の軸８８＆の端部に取付けられたピストン８８１
）はシリンダ８８内で前方へ押される。ピストン８８ｍ
）がシリンダ８８内において前方へ押されると、案内路
８５は左方へ付勢され、そのためラック７６がケージ８
２内に軸受けされているぎニオン８０と係合しているこ
とによって、タイル受６６は左方へ動かされ、従ってま
たクイル４２はスピンドルヘッドト２から左方へ、すな
わち外方へ、動かされることになる。シリンダ８６が加
圧されると、軸８６＆の左端部のピストン８６１がシリ
ンダ８６内へ引込められるのでケージ８２が左方へ引か
れて、そのためクイル４２は、クイル受６６が、軸受５
２ｂ（第１Ｂ図）の上部レースとスピンドルヘッドの前
端部すなわち左端部付近から突出している肩９２（第１
Ｂ図ンとの間に配置された円形停止部＃８０（第１Ｂ図
）に轟接するまで、スピンドルヘッド１２からさらに外
方へ押出されることになる。
もう−に島１１１８を参照すると、スピンドルヘッドに
固定された別々の油圧シリンダ（図示されていない）に
よってそれぞれが作動せしめられる１対のビン９２＆お
よび９２ＭＥ、クイル受６６の頂部の対応する穴９３＆
および９３１）に係合するように備えられており、クイ
ル４２を、それがシリンダ８８および８６の一方または
双方の加圧によって部分的に、または完全に外方へ押出
された位置に固定しうるようになっている。通常、シリ
ンダ８８の行程は７５ｗ（３インチ）であり、これはス
ピンドルヘッド１２の前端部から外方への、タイル４２
０１５０ｍ（６インチ）の伸び出しに対応している。同
様にして、シリンダ８６の行程も７’５ｗ（５インチ）
であるので、シリンダ８６および８８の双方が加圧され
ると、クイル４２はスピンドルヘッド１２から外方へ約
６００Ｕ（約１２インチ）伸び出丁ことになる。
シリンダ８８および８６の一方または双方を加圧すれは
、クイル４２の回転に悪影響１１！Ｌ’てことなく、ク
イル４２をスピンドルヘッド１２から外方へ部分的に、
または完全に、伸び出させることができる。そのわけは
、従動軸３８と駆動軸３３とのスプラインによる保合が
、これらの軸の間の回転結合を乱丁ことなく、従動軸３
８の駆動軸３３内における軸方向移動を容易にするから
でＴｈル。クイル４２をスピンドルヘッド１２から伸び
出させることができるために、適宜のバイトを担持した
バイトホルダをスピンドルに装着すれば、工作物に対し
て深い中ぐり、穴あけ、またはねじ立てを行ないうる。
実施例においては、通常の構造をもったスピンドル４０
には、ストレートシャンク・バイトホル〆を取付けうる
ようになっている。ストレートシャンク−バイトホルダ
９４をスピンドルに装着する前Ｋ、まずスピンドルはモ
ータ１４を付勢するととによって回転せしめられ、スピ
ンドル４０は所定の角位置（この角位置においては、駆
動軸３３上にキーで固定されたそれぞれの歯車３６ａ。
３６ｂ、３６ｃの歯はそれぞれ同一平面上にある）Ｋｔ
かれる。それによって、スピンドルのキーみぞ（図示さ
れていない）かバイトホルダのキーと正対せしめられる
ので、ストレートシャンク・バイトホルダｓ４がスピン
ドル内にしっかりと係合せしめられるようになる。通常
、ストレートシャンク・バイトホル／９４は、プログラ
ムされた指令に従って、バイト装着機構（図示式れてい
ない）により、工作機械の保管マガジン（図示されてい
ない）から自動的にスピンドル内へ装着される。
スピンドルのキーみぞがバイトホルダのキーと正対する
ようになる、スぎンドルの所定の角位置は、コノ理由で
スぎンドルのキー固定位−と呼ばれる。
次に、第１Ｂ図および１１１１１５図において、バイト
ホルダがスピンドル内に装着されると、スぎンドルのコ
レット（図示されていない）が、コレット引張棒９５に
より後方へバイトホルダに対して押付けられる。このコ
レット引張棒９５は、１組のベレヴイルはね（Ｂｒ１ｌ
ｅｖｉｌｌｓ　ｓｐｒｉｎｇ　）　９　ｇによって後方
へ付勢されているのであるが、このはね９８は、軸３８
とはね９８との間に配置されたスペーサ管１０Ｇと、コ
レット引張棒９５の後端部に螺合した固定用カラー１０
４によってはね９８に押付けられているデシエ１０２と
の間において、コレット引張棒上に担持されている。止
ねじ１０６は、カラー１０４に対して半・径方向に螺合
せしめられ、コレット引張棒に係合して、固定用カラー
がゆるむのを防止する。
実際には、コレット引張棒９５は中空孔を有し、その中
に引込棒１０８が配置されてバイトホルダの後端部に係
合しうるようになっている。引込棒１０８は圧縮はね１
１０によりコレット引張棒９５に対して後方へ付勢され
ているか、このばね１１０は、引込棒の７ランジ付端部
１１２に尚接するように、コレット引張棒９５の後端部
に座着せしめられている。コレット引張棒９５＆ｃ対す
る引込棒１０８の角変位は、コレクト引張棒９５に対し
て半径方向に螺合せしめられ、引込棒１０８に形成され
たキーみぞ１１６に係合せしめられた止ねじ１１４によ
って制限されている・引込棒１０８はバイトホルダｔス
ピンドル内に保持する曽１にある程度もっているが、バ
イトをバイトホルダ内に保持するための主たる装置はコ
レット引張棒である。
スピンドル４θ内に保持てれたバイトホルダを解放する
には、油圧シリンダ１１８を加圧すれはよい、このシリ
ンダ１１８は、その軸１２２が引込棒１０８の７ランジ
付端部１１２と同軸的になるように、ボルト１２０によ
りスピンドルヘッド１２に固定されている。シリンダ１
１８が加圧されると、シリンダ軸１２２が外方（左方）
へ押し出されるので、シリンダ軸１２２の端部に止ねじ
１２６に堆付けられたラム１２４か引込棒１０８のフラ
ンジ付端部１１２に轟たり、引込棒をはね１１０にさか
らって左方へ押して、引込棒なバイトホルダから解放す
る。引込棒１０１（左方へ押されると、引込棒の７ラン
ジ付端部１１２はカラー１０４に接触してカラーおよび
ブシュ１０２ｔベルヴイル・ワッシャ９８にさからって
左方へ押し、それによってコレット引張棒を左方へ押し
てバイトホルダをスピンドルから保合解除する。
シリンダ１１８の行程は比較的短く、クイル４２が完全
に引込んだ位置にある場合にのみ、引込棒１０８の７ラ
ンジ付端部１１２の左面をして引張棒９５の後ｌ１ｌｌ
ｔ左方へ押さしめて引張棒９５を短い距離だけ左方へ変
位させ、スピンドル４０内に保持されているバイトを解
放しうるだけの長さしかもっていない。クイル４２がス
ピンドルヘッド１２から外方へ部分的に、または完全に
押出されている時は、ラム１２４はシリンダ１１８によ
り左方へ押されても７ランジ１１２に接触しないので、
クイル４２がスピンドルヘッドから押出されている間は
、スピンドル４０内のバイトの解放は肪止される。
再び第１ム図および第１Ｂ図を参照すると、前述のよう
に、駆動軸３３上のそれぞれの歯車３６ａ。
ｓｅｔ＋、ｓｅａの膚は、スピンドル４０、従ってまた
駆動軸３３、が所定の角位置（スぎンドルのキー固定位
置〕にある時、駆動軸上の他の歯車３６　ｍｅ　３６　
ｂｅ　３６　ｃ　／）歯と整？’Ｊ　Ｌ　ティ６　＠　
スピンドルがキー固定位置＆Ｃある時は駆動軸上の歯車
の歯が整列しているので、スピンドルがキー固定位置に
ある時に複合歯車２４ｔ−変位させるのが望ましい・そ
うしないと、歯車列が引っかかって動かなくなることか
起こりうる。スピンドル４０、従ってまた駆動軸３３、
の角位置を確かめるために、レゾルバ１３０の形式の帰
還用トランスジューサおよびＩＡＩ現回路１３２（第４
因に示されている））Ｅｌｌ見られ、スピンドル４０、
従ってまた駆動軸３３、の角位置を示す電気信号を発生
するようになっている。
レゾルバ１３θは、その軸か駆動ぎニオン２０と同軸的
になり、駆動ピニオン２０に対して自在継手１３６によ
って連結されうるように、駆動ピニオン２０に対向して
スピンドルヘッド１２内に固着されている。スピンドル
４Ｇ（ｌｉＬＩＢ図）４１、従動軸３８Ｖ介して駆動軸
と常に同期しており、また駆動軸３３自体は複合歯車２
４を介して駆動ピニオン２０と常に同期しているので、
レゾルバ軸は直接スピンドルと共に回転することになり
、従って、レゾルバの出力信号は直接スピンドルの角位
置に従って変化することになる。レゾルバ１３０の軸ラ
スピンドルに対して１つまたはそれ以上の中間歯車を介
して結合せしめずにルゾルバＩＩＩＬ−［接駆動ピニオ
ン２０に連結することにより、帰還用トランスジューサ
ルーゾにおける過度のパツクラツシを消去することがで
きる。
第４図には、レゾルバ１３０および処理回路１３２の詳
細な構造が示されて−る。処理回路１３２は、通常ｙが
１２であるｙ分周カウンタの形式の信号発生巷１３６を
含んでいる。固定周波数の方形波基準信号を供給される
と、カウンタ１３６は舅個の方形波出力信号０１−　ａ
Ｈを発生するのであるが、それぞれの次のカウンタ出力
信号０（ｎ＋１）　（ただし、ｎは１からＮ−１１で変
化する）は、１つ前のカウンタ出力信号Ｏｎの手分の周
波数ｔもっている。通常は、カウンタ１３６に供給され
る方形波基準信号の周波数は１０　ＭＨ２なので、カウ
ンタ出力信号ｏｌ−０１のそれぞれの周波数は次の第１
！ｌに示されているようになる。
第１表 ○黛２．５０００　ＭＨＩ Ｏｓ　　　　　　　　　　　　１　、２５００　ＭＨｚ
０４　　　　　　　　　　６２５．００　　ＫＨｚＯｎ
　　　　　　　　　　　３１２．５００　　ＫＨｚＯｅ
　　　　　　　　　　　１５６．２５０　　ｘＨｚＯ，
７８，１２５０ＫＨｚ Ｏ，３９，０６２５ＫＨｇｌ （）ｅ　　　　　　　　　　　１９．５３１３　ＫＨｚ
Ｏ工。　　　　　　　　　　９．７６５６　ＫＨｓｉ（
ｘｘ　　　　　　　　　　　４．８８２８　ＫＨａＯｚ
ｓ　　　　　　　　　　　２．４４１４　ＫＩｉｇ約Ｉ
　Ｑ　ＸＨｔｘの周波数をもった、カウンタ１３６から
の出力信号０１０は、１対のＪ−にアリツブフロップ１
３８ａおよび１３８ｂのそれぞれのクロック入力に供給
される。フリップフロップ１３８ｂのＪおよびＸ入力は
、それぞれアリツブフロップ１３８１の互およびＱ出力
に接続されている。逆に、アリツブフロップ１３８＆の
Ｊおよびに入力は、それぞれアリツブフロップ１３８ｂ
のＱおよびＱ出力に接続されている。フリップフロップ
１３８ａおよび１３８ｂがこのように相互接続されてい
るため、アリツブフロップのクロック入力に約Ｉ　Ｑ　
ＫＨｙｉの信号か供給されると、それに応答してアリツ
ブフロップ１３８＆はｑ出力に約２５００　Ｈｇの単極
性出力（ａＯＳ）信号を発生する。
フリップフロップ１３８１）は、カウンタ１３６からク
ロック信号を受けると、約２５００　Ｈｚの単極性出力
（Ｓ工Ｎ）信号を発生するが、この信号は、アリツブフ
ロップ１３８ａから発生するＯＯＳ信号から９０°だけ
位相がずれている。
レゾルバ１３０は１対の固定子巻線１３０ａおよび１３
０ｂｖ含んでおり、このそれぞれの巻線は相互に一理的
に９０６変位せしめられている。レゾルバ１３０はまた
、駆動ピニオン２０（ａｔ！１ム図）Ｋよって固定子巻
線１３０＆およびｉ　ｓｏｂに対して回転駆動される回
転予巻１１１３０ｃ″４を含んでいる。フリツゾ７ｏツ
ブ１３８ａのｑ出力はレゾルバ巻線１３０ａの第１端子
に接続されており、同じ巻線の第２端子は、同じアリツ
ブフロップのｑ出力に増幅器１４０ａを介して接続され
ている。同様にして、アリツブフロップ１３８ｂのｑ出
力は、レゾルバ巻１１１３（ｌの＠１端子に接続畜れて
かす、レゾルバ巻線１３０ｂの島２端子は増幅器１４０
１を介してアリツブフロップ１３８ｍのｑ出力Ｋｗｋ続
されている。このようにして、固定予巻＊１ｓｏａおよ
び１３０ｂは、それぞれアリツブフロップ１３８ａおよ
び１３８ｂから００８および８工Ｍ信号によって励振さ
れ、レゾルバの回転予巻ｍ１３００内に交流電圧を誘起
する。
レゾルバの回転子巻線１３０Ｃ内に誘起された、大まか
な正弦波をなす交流電圧は、フィルタ１４２によってフ
ィルタされてほぼ正弦波交流電圧にされ、この技術分野
において公知の方形化回路丁なわちぎ−キング回路１４
４０入力に供給される。
方形化回路１４４は、フィルタ１４２から供給された正
弦波交流電圧札応答して、その正弦波入力電圧と同様の
周波数および振幅の変化を行なう方形波出力電圧を発生
する。この方形波出力電圧は、ゼロ交差検出器１４６の
入力に供給逼れる。ゼロ交差検出器１４６は、供給畜れ
た方形波入力電圧が正のゼ鴛交差な行なう毎に単極性パ
ルスを発生する。
方形化回路１４４の方形波出力信号が正のゼロ交差を行
なう毎にゼロ交差検出器１４６から発生する単極性パル
スは、１２ビツトランチ１４８のクロック入力に供給さ
れる。ラッチ１４８の１２人力”ｌ　　Ｌｌｌｌのそれ
ぞれＫは、カウンタ１３６の出力信号ｏｌＯ１ｇのそれ
ぞれが供給される。
ラッチ１４８の１２出力０１　０ｉｌのそれぞれは、多
心ケーブル１５０のそれぞれの導体Ｖ経て、コンピュー
タにより数値制御される工作機械１５２へ供給される。
コンピュータにより数値制御される工作機械１５２は、
実際には、数値制御式１作機械１５３（前述のスピンド
ル駆動列は、これの１１！素である）、および工作機械
１５３の動作な制御するための工作機械制御装置１５４
を含んでいる。工作機械制御装置１５４は、通常、第１
人出力ボート１６４を介してケーブル１５０に接続され
たデイジタルーンピューメの形式の処理装置１６２ｖ含
んでいる。第２人出力ボート１６６は、コンピュータ１
６２を、通常水平または垂直スピンドル加工センターで
ある数値制御式工作機械１５３に結合せしめる。この工
作機械１５３の動作には、クイル４２（第１Ｂ図）の並
進移動およびモータ１４１Ｌ１ム図）の付勢か含まれ、
工作１１ｍ１５３は、；ンビエータ１６２に接続された
メモリ１７０に記憶されているプログラムの組に従って
、コンビ二一タ１６２により制御される。
動作に際しては、レゾルバの固定子４１！１３０．！Ｌ
および１３０）がそれぞれフリップフロップ１３８＆お
よび１３８Ｎにより、約２５００　ＨｇのＯｏｓおよび
ＢＸＭ信号によって励振されると、ゼロ交差検出部１４
６は、レゾルバの回転子巻線１３０Ｃが静止している期
間中は、＃１は４００ぽり秒毎にパルス（＠５５ムにグ
ラフ表示されている）／に出力する。レゾルバの回転子
巻線１３０Ｃが、駆動ピニオン２０（第１ム図）Ｋより
レゾルバの固定予巻ｉ１１３０　＆および１３０ｂに対
して回転駆動されている期間中にゼロ交差検出器１４６
から発生する出力パルスは、レゾルバの回転子巻線が静
止している期間中にゼロ交差検出器から発生する出力パ
ルス（第５ム図）Ｋ対して、第５Ｂ図に示されているよ
うに移相されている。レゾルバの回転予巻ｉｌが回転し
ている期間中に発生するゼロ交差検出器の出力パルスは
、レゾルバの回転子が時計回りに回転しているか、また
は反時計回りに回転しているかによって、レゾルバの回
に子が静止している期間中に発生するゼロ交差検出器の
出力パルスよりも進むか、または遅れる。レゾルバ軸が
回転している期間中に発生するゼロ交差検出器の出力パ
ルスが、レゾルバ軸が静止している期間中に発生する該
出力パルスから偏移する割合は、レゾルバの回転子の速
度に正比例して変化する。
ラッチ１４８は、ゼロ交差検出器の出力パルスを受ける
と、１２ビツトの２進信号を出力する。
ラッチの出力信号のそれぞれのビットの論理的状１１（
２進法の「１」または「０」）は、カウンタ１３６の出
力信号０ニー０１露のそれぞれの振幅（２進法の「１」
または「０」にある）に応じて変化する。レゾルバの固
定予巻！１１３０ａおよび１３Ｑ’ｂはそれぞれが、カ
ウンタ１３６の出力信号ｏ１０ｉｌと同期しているＯｏ
ｓおよびＳＩＮ信号によって励振されるので、今後カウ
ントと呼ぶ１２ビツトのラッチの２進出力信号は、回転
予巻１１１３００か静止している期間中においては、前
にランチ１４８から約４００ぼり秒早く発生したカウン
トと同じになる。しかし、レゾルバの回転子巻線１３０
０がレゾルバの固定子巻線１３０ａおよび１３０ｍ１Ｋ
対して回転していると、ゼｐ交ｍ検ａｓｓｏ出力パルス
間の時間゛間隔は変化し、レゾルバの回転予巻１１１３
０ｏとレゾルバの固定子巻線１３０ａおよび１３０ｂと
の間の角位置の差に応じて４００ｆり秒より大きくなっ
たり、小さくなったりする。従って、スぎンドルおよび
レゾルバの回転予巻！１１３０ｃが回転している期間中
には、ラッチ１４８がゼロ交差検出器１４６からのクロ
ック信号を受ける毎にラッチから出力されるカウントの
２進値は、レゾルバの固定子巻線に対するレゾルバの回
転子巻線の角位置の差により、前に出力されたランチの
カウントより大きくなったり、小さくなったりする。第
６図および第７図に関連して以下に詳述されるように、
ラッチの出力カウントは、メモリ１７０内に記憶されて
いる１対のプログラムに従って、工作機械制御装置１５
４のコンピュータ１６２によって処理されて、モータ軸
、従ってまたスピンドル、の角位置だけでなく、モータ
の速ＫＶも決定する。
次に％第６図には、タコメータ・サブルーチンと標記さ
れた、プログラムの流れ図が示されているが、これかコ
ンピュータ１６２によって実行される時、コンピュータ
はラッチの出力カウントを処理してモータ速度を決定す
る。タコメータ・すデル−チン・プログラムの実行は、
コンピュータが、通常工作機械１５３　（＃１４図）の
モータ１４（１１１１図）！制御する駆動増幅器（図示
されていない）から発生する割込み（ステップ３００）
を受けた時に開始される。この割込みを受けると、コン
ピュータは次にラッチ１４８（第４図）のラッチ出力カ
ウントを２回読取る（ステップ３０２）のであるが、コ
ンピュータによる２回目のラッチ出力カウントの読堆り
は、１回目のラッチ出力カウントの読散りの４　ｆ　Ｉ
Ｊ秒後に行なわれる。これら１回目と２回目のラッチ出
力カウントは、今後「旧」および「新」ラッチカウント
と呼ぶことにするが、これらのラッチカウントは次にメ
モリに記憶せしめられる（ステップ３０４）。次に、コ
ンピュータ１６２は、旧および新ラッチ出力カウント間
の、カウント差と呼はれる大きさの差を決定する（ステ
ップ３０６）、次に、 モータ速直＝カウント差／、１１り秒 という式によって、七−夕速度が計算される（ステップ
３０８）。次に、そ−タ速度データがモータ１４を制御
する駆動増幅器へ出力され（ステップ３０８）、それＫ
よってモータ１４の励磁が調整される。
次に、第７図には、位置調整サブルーチン・プログラム
の流れ図が示されているが、コンピュータ１６２４’！
これＶ実行することによってモータ軸の位置を制御する
。位置調整サブルーチンの説明を簡単化するために、モ
ータ軸１４（第１ム図）がスピンドル４０（第１Ｂ図）
と１：１の関係で回転するものと仮定する。位置調整サ
ブルーチン・プログラムの実行は、割込み（ステップ４
００）が受信されると開始される。割込みか受信される
と、次に所望のモータ軸の位置、従ってまたスピンドル
の位置を示す位置カウントかコンピュータに入力される
（ステップ４０２）。通常、位置指令入力はメモリ１７
０からコンピュータへ入力すれるのであるか、そのよう
なデータは、テーゾリーダなどの入力装置（図示されて
いない）から工作機械の制御装置へ入力された後にメモ
リ１７０に記憶される。
位置指令入力（通常は８ビツトカウントである）か入力
されると、次に、ラッチ１４８　（第４図〕の出力カウ
ントが、４ミリ秒の時間間隔の始めと終りの２回コンピ
ュータによってサンプリングされ、１回目および２回目
の（それぞれを「旧」および「新」の、と呼ぶことＫす
る）ラッチカウントか得られる（ステップ４０４）。次
に、位置指令カウント入力とラッチカウントの差（これ
は「１日」ラッチカウントと「新」ラッチカウントとの
大きさの差である）との大きさの差か計算されて誤差カ
ウントが得られる（ステップ４０６）。
次に、この誤差カウントが積分されて（ステップ４０Ｂ
）、誤差追従信号が得られ、次にそのスケーリングを行
なうことによって（ステップ４１０）、実際のモータ軸
、従ってまたスピンドルの角位置と、所望のモータ軸、
従ってまたスピンドルの角位置と、の関の差に応じて変
化する速度指令信号が発生せしめられる。次に、この速
度指令信号か出力されて（ステップ４１２）、モータ１
４（第１ム図）七制御する駆動増幅器に供給され、スピ
ンドルを所望の角位置へ回転させる。もし、普合歯車軸
２８（５１！１１図および第１Ｂ図）が中央位置から左
端位置または右端位置へ変位せしめられて、モータ軸と
スピンドルとの回転の間にそれぞれ３：１または９：１
の関係か与えられた場合には、スピンドルの角位置の正
確な指示を得るために、ステップ４０６の前Ｋ「旧」お
よび「新」のラッチ出力カウント′１に３または９でス
ケーリングしなければならないととになる。
複合歯車か左端位置、中央位置、または右端位置に来た
時、それを知るために、３個の近接作動スイッチ（図示
されていない）が用いられ、それぞれの骸スイッチは、
複合歯車が左端位置、中央位置、または右端位置へ来た
時に作動せしめられるように取付けられる。万一、複合
歯車２４および複合歯車軸２６が回転中に誤って変位し
た場合には、近接作動スイッチの１つがその変位を検出
して工作機械がこの状態になったことを警報し、非常停
止を行なわせてスピンドル駆動列に損傷を生ぜしめない
ようにすることかできる。
前述のように、スピンドルがキー固定位置に来た時、そ
れな知ることは重要である。そのわけは、ｘｖ’ンドル
が挿入されたバイトホルダの柄ＫＭ実に保合するために
は、キー固定位置にあることが必要だからである。、ま
た、駆動軸３３（［１ム図〕上にキーで固定された歯車
３６Ｌ、３６１）、３６０のそれぞれのり歯は、駆動軸
、従ってまたスピンドルがキー固定位置に来た時全て整
列し、歯車３６ａ。
３６１）、３６０のそれぞれの＊が整列した時に複合歯
車２４（第１ム図）を変位させることが望ましいので、
そのためにもスピンドルかキー固定位置にあるかどうか
を知ることは重畳である。スピンドルがキー固定位置に
来たことの検出は、位置調整サブルーチン・プログラム
の実行中にコンピュータによって、ラッチの出力カウン
トがゼロになる回数を確かめることにより行なわれる。
このゼロは、レゾルバの回転子巻線の回転期間中に、し
ｔルパの回転予巻Ｉｌがレゾルバの固定子巻線に対し特
定の角位置をとった時の、ラッチの出力カウントである
。実際には、スピンドルが駆動ビニオン２０（第１ム図
）と１＝１の関係で回転する場合は、この特定のレゾル
バ巻線の角位置が正確にスピンドルのキー固定位置に対
応している。モータ軸の回転とスピンドルの回転との比
は、複合歯車軸２６を中央位置から右または左へ変位さ
せると、１：１からそれぞれ６：１または９：１に変化
するので、モータ軸の回転とスピンドル軸の回転との比
が３：１および９：１である期間中においてキー固定位
置を実現するためには、ラッチカウントがゼロの状態か
らスピンドルをそれぞれ、１主および４一回転させなけ
ればならない。スピ２　　　　　　　　２ ンドルがキー固定位置に来たことの確認は、スピンドル
ヘッド１２に歯車３６Ｇ付近において取付けられている
近接作動スイッチ４１５（第１Ａ図）が、スピンドルの
キー（図示されていない）と整列関係にある歯車３ＳＱ
上のドッグによって作動せしめられた時、得られる。
歯車の幾何学的関係から、スピンドルのキー固定位置以
外にも、歯車３６　ａｅ　３６　ｂ、　　３６　ｃ（第
１ム図）のそれぞれの歯が整列する角位置がいくつかあ
り、従って、スピンドルがキー固定位置にない期間中に
おいても、複合歯車２４および軸２６を変位させること
ができるのに注意すべきである。これらの角位置をコン
ピュータ１６２（Ｓｌ！！４図）に対してプログラムし
、位置調整サブルーチン・プログラムの実行中に、スピ
ンドルの特定角位置において前記変位か可能であるかど
うかを遂にコンピュータか判断しうるようにすることが
できる。加工動作中には、意図的にスピンドルをロック
することか所望されることもありうる。
これを行なうのには、モータ１４を消勢して、歯車３６
　ａｅ　３６　ｂｔ　３６　ｃｆ）歯が整列した時、複
合歯車２４および軸２６を意図的に変位させ、スピンド
ルか動けないようにすれはよい。
以上においては、本発明を用いた実際的構造を十分に開
示するために、本発明の実施例についてかなり詳細に説
明してきたが、以上において図示し、かつ説明してきた
特定の装置は単に例示的なものであって、特許請求の範
囲罠定められている本発明の精神および範囲から逸脱す
ることなく、本発明の新しい諸特徴を取入れた別の構造
の装置を形成することも可能であることを理解すべきで
ある。
９以上によって、本発明の原理は十分に説明された。
【図面の簡単な説明】
１１７Ｌ１ム図および第１Ｂ図は、それぞれ本発明のス
ピンドル駆動装置の後部および前部の縦断面図でおる。 第２図は、第１Ｂ図のスピンドル駆動装置の２−２線に
おける平面図である。 第６図は、第１Ａ図のスピンドル駆動装置の部分拡大切
取り図でるる。 第４図は、第１ム図および＄ＩＢ図のスピンドル駆動装
置の一部をなす帰還用トランスジューサを含む処理回路
の概略図である。 第５Ａ図および第５Ｂ図は、帰還用トランスジューサの
軸か静止している場合、および帰還用トランスジューサ
の軸か回転している場合のそれぞれにおいて、第４図の
処理回路から発生する信号を時間の経過に対して示した
グラフである。 第６図は、タコメータ・サブルーチン・プログラムの流
れ図表示であり、これが工作機械の制御装置によって実
行されると、第４図の処理回路からの串力信号を処理す
ることによってスピンドル駆動モータの速度の計算が行
なわれる。 第７図は、位置調整サブルーチン・プログラムの流れ図
表示であり、これが工作機械の制御装置によって実行さ
れると、第４図の処理回路からの出力信号を処理するこ
とによってスピンドルの角位置の決定が行なわれる。 １４・・・モータ、１６・・・モータ軸、２０・・・駆
動ビニオン、２４・・・複合歯車、３２・・・油圧シリ
ンダ、３２ｂ・・・シリンダ軸、３２・・・・ピストン
、３３・・・駆動軸、３６ａ、３６ｂ、３６ａ−・・歯
車、４０　・・・スＣンドル、１３０・・・レゾルバ。 代理人　浅　村　　　皓 外４名 ＦＩＧ、６ ■ Ｌ、−−−−−Ｊ ＦＩＧ、７ ヒーー　−一−−−−Ｊ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　　フレーム内にバイト担持スピンドルを回転自
    在に軸受けしている工作機械に用いられや、バイト担持
    スピンドルを回転駆動するためのサーボ制御式スピンド
    ル駆動装置であって、スピンドルの回転軸と平行な軸の
    回りに回転しうるよう忙前記フレーム内に軸受けされた
    駆動ビニオンと、ｌ！ｌｌＩ記フレームに固定され該駆
    動ビニオンに結合せし乃られた該駆動ビニオンを回転駆
    動する装置と、前記スピンドルに詰合せしめられた前記
    スピンドルに回転エネルイを伝達する駆動装置と、前記
    フレームｐ９に軸受けされた歯車装置であって、前記駆
    動ビニオンおよび前記駆動装置と常ｋかみ合っており、
    前記スピンドルおよび前記駆動ビニオンの軸に平行な軸
    の回りに回転しうるようｋなっていると共に該軸に沿っ
    て並進移動しう、るよ２，５になっており、前記歯車装
    置がその軸に沿って前記駆動ビニオｙおよび前記駆動装
    置との不連続的保合位置のそれぞれまで変位せしめられ
    た時前記歯車装置が前記駆動ビニオンから駆動されて前
    記駆動装置を駆動するようＫなっている前記歯車装置と
    、該歯車装置をその軸に沿って前記駆動装置および前記
    駆動−ニオンとの複数の不連続的保合位置のそれぞれへ
    付勢して変位せしめる装置と、前記フレームに固定され
    前記駆動−ニオンＫＩＮ合せしめられることによって常
    忙前記駆動装置および前記スぎンドルと係合している帰
    還用トランスジューサ装置であって、前記駆動−ニオン
    の角位置を示す電気信号を発生するようになっており、
    前記駆動ビニオンが前記歯車装置を介じて前記駆動装置
    と常にかみ合っていること和より前記信号が前記スピン
    ドルの角位置を示し、従って前記駆動−ニオンを回転駆
    動する前記装置をサーボ制御するのに適している、前記
    帰還用トランスジューサ装置と、を備えたサーボ制御式
    スピンドル駆動装置。
  2. （２）　　特許請求の範囲第１項忙おいて、前記歯車装
    置をその軸に沿って付勢するための前記装置が。 前記フレーム内に固定された油圧シリンダであって軸を
    前記歯車装置に結合せしめられた該油圧シリンダを含ん
    でいる。サーボ制御式スピンドル駆動装置。
  3. （３）特許請求の範囲第１項において、前記歯車装置が
    複数の要素歯車を有する複合歯車であって常に該要素歯
    車の１つが前記駆動ビニオンとかみ合っている該複合歯
    車を含んでおり、前記駆動装置が前記スピンドルに固着
    された駆動軸を含んでおり、該駆動軸が前記複合歯車の
    要素歯車と同数のキーで固定された歯車を有しており、
    それぞれの皺歯車が前記複合歯車の対応する１要素歯車
    と相補的である大きさを有していると共に前記駆動軸上
    において所定の間隔ｔおいてキーで固定されており、該
    駆動軸上にキー固定された前記歯車のそれぞれが整列せ
    しめられていることによって該駆動軸が所定の角位置な
    とった時前記複合歯車が前記歯車装置な付勢する前記装
    置によって軸に沿って付勢されると前記駆動軸上にキー
    固定された該歯車の１つが前記複合貨車の相補的要素歯
    車に係合し、一方該駆動軸上にキー固定された歯車の他
    のものが該複合歯車の相補的要素歯車から保合解除され
    るよう虻なっている、サーボ制御式スピンドル駆動装置
    。
  4. （４）　　４ＩＶ許請求の範囲第３項において、前記複
    合歯車が３つの要素歯車を有していて前記駆動軸上にこ
    れらと相補的な３つの歯車がキー固定されており、該駆
    動軸上にキー固定された該３つの歯車の第１のものと前
    記複合歯車の３つの要素歯車の第１のものとの大きさが
    、骸複金歯車の６つの要素歯車の該第１のものと該駆動
    軸上にキー一定された該３つの歯車の該第１のものとが
    かみ合った時該複合歯車が３回転する毎に該駆動軸が１
    回転するようになっており、腋駆動軸上忙キー固定され
    た該６つの歯車の第２のものと骸複金歯車の３つの要素
    歯車の第２のものとの大きさが、該複合歯車の３つの要
    素歯車の該第２のものと該駆動軸上にキー固定された３
    つの歯車の該第２のものとがかみ合った時該複合歯車が
    １回転する毎に該駆動軸が１回転するよう虻なっており
    、該駆動軸上にキー固定された３つの歯車の第３のもの
    と該複合歯車の３つの要素歯車の第３のものとの大きさ
    が、皺複合歯車の６つの要素歯車の該第３のものと該駆
    動軸上にキー固定された３つの歯車の該第３のものとが
    かみ合った時該複合歯車が９回転する毎に該駆動軸が１
    回転するようＫなっている、サーボ制御式スピンドル駆
    動装置。
  5. （５）特許請求の範囲第１項において、前記帰還用トラ
    ンスシューブ装置が、固定周波数をもつ基準信号の供給
    を受ける信号発生装置であってＮＹある整数とする時順
    次低くなって行く周波数をもったＮ個のタイミング信号
    を発生するようＫなっており、該Ｎ個のタイミング信号
    のそれぞれが順次１つ前の該タイミング信号の半分の周
    波数をもっている前記信号発生装置と、前記駆動ビニオ
    ンと同軸的に前記フレーム内に取付けられたレゾルバで
    あって該レゾルバが相互［９０°だけ物理的に変位せし
    められた１対の第１固定子巻＠＝よび第２固定子巻ｊＩ
    Ｉｖ有していると共ＫｔＩ第１および第２固定子巻線に
    対し前記駆動−ニオンによって回−転駆動される回転予
    巻ＩＩＩを有している前記レゾルバと、前記信号発生装
    置に結合せしめられたフリツプフ四ツブ回路装置であっ
    て前記Ｎ個のタイミング信号の１つを受けるようｋなっ
    ており、該フリップフロップ回路装置が前記レゾルバの
    第１固定子巻線な該Ｎ個のタイミング信号の該１つと同
    期した時間的に周期的に変化する第１信号によって励振
    し、また前記レゾルバの第２固定子巻線を該Ｎ個のタイ
    ミング信号の該１つと同期し且つ該レゾルバの第１固定
    子巻＠に供給される該周期的第１信号から移相されてい
    る時間的に周期的に変化する第２信号によって励振する
    ようになっている前記フリップフロップ回路装置と、前
    記レゾルバの回転予巻＠に接続された信号処理装置であ
    って該レゾルバの回転子巻線Ｋｌｌ起された電圧に応答
    して該レゾルバの回転子巻線に誘起された電圧が一方向
    へのゼロ交差を行なう毎に単極性出力パルスを発生する
    よう虻なっている前記信号処理装置と、前記順次像くな
    って行く周波数をもったＮ個のタイミングｉ号のそれぞ
    れの供給を受けるＮ個の入力Ｙもったラッチ装置であっ
    て前記信号処理装置から単極性パルスの供給を受けるり
    四ツク入力Ｖも有し該信号処理装置が、該ラッチ装置に
    単極性パルスを送った瞬間においてＮビットの２進出力
    信号な発生するようになっており、そのそれぞれのビッ
    トの振幅が前記順次低くなって行く周波数をもったタイ
    ばング信号のそれぞれの該瞬間における振幅に応じて変
    化するようＫなっている前記ラッチ装置と、？備えてい
    る、サーボ制御式スぎンドル駆動装置。
  6. （６）％許請求の範囲第５項において、前記信号処理装
    置が、前記レゾルバの回転予巻ＩＩ誘起された電圧をフ
    ィルタするだめの該レゾルバの回転子巻線に接続された
    フィルタと、骸フィルタに接続された方形化回路であっ
    て該フィルタの出力電圧に応じて周波数および振幅が変
    化する方形波出力な発生するようＫなっている核方形化
    回路と、該方形化回路忙接続されたゼロ交差検出器であ
    って該方形化回路の方形波出力電圧が正のゼロ交差１行
    なう毎に単極性の出力パルスを発生するようになってい
    る該ゼロ交差検出器と、を備えている、サーボ制御式ス
    ピンドル駆動装置。
  7. （７）工作機械に用いられるバイトの回転駆動装置であ
    って、骸工作機械上において摺動自在であるフレームと
    、皺フレームＦＰ３に回転自在に軸受けさ。 れたバイト担持スぎンドルと、スぎンドルの回転軸に平
    行な軸の回りに回転しうるように前記フレーム内に軸受
    けされた駆動ピニオンと、該駆動ピニオンに結合せしめ
    られた該駆動ピニオンを回転駆動する装置と、前記フレ
    ーム内に軸受けされた複合歯車であって該駆動ピニオン
    の回転軸に平行な軸の回りに回転自在であると共に該軸
    に沿って首進移動自在であり、該複合歯車が有する複数
    の要素歯車の１つが常圧前記駆動ピニオンとかみ合って
    いる該複合歯車と、該複合歯車をその軸に沿って付勢す
    る装置と、前記フレーム内に前記スピンドルと同軸的に
    且つ該スぎンドルと一体化されて回転自在に軸受けされ
    た駆動軸であって該スピンドル九回転７７戸エネルギな
    伝達する該駆動軸と、前記複合歯車の要素歯車と同数の
    複数の歯車であってそれぞれの該歯車が紋複金歯車の１
    要素歯車と相補的関係にあり且つ該駆動軸上に所定の間
    隔をおいてキー固定されており、該駆動軸上にキー固定
    された前記歯車のそれぞれが整列せしめられていること
    によって該駆動軸が所定の角位置をとった時前記複合歯
    車が該複合歯車を付勢する前記装置によって軸に沿って
    付勢されると骸駆動軸上にキー固定された前記歯車の１
    つが該複合歯車の相補的要素歯車に係合し、一方該駆動
    軸上にキー固定された歯車の他のものが該複合歯車の相
    補的要素＊車から保合解除されるようになっている前記
    複数の歯車と、前記フレーム内圧固定され且つ前記駆動
    １４＝オンに結合せしめられている帰還用トランスジュ
    ーサ装置であって、該駆動ビニオンを回転駆動する前記
    装置をサーボ制御するのに適した、該駆動ビニオンの角
    位置を示す電気信号な発生するようＫなっている前記＃
    Ｉ還用トランスジューサ装置と、１１：備えている、バ
    イトの回転駆動装置。
  8. （８）工作機械に用いられるバイトの回転駆動装置であ
    って、該工作機械上において摺動自在であるフレームと
    、該フレーム内に配置され該フレーム外まで延長するタ
    イルと、該タイルを該フレーム内に回転自在に軸受けす
    ると共に、該クイルな該フレームから伸び出させたり該
    フレーム内へ引込めたりするための装置と、該タイル内
    に同軸的に収容され該タイルといっしょに回転せしめら
    れるバイト担持スピンドルと、前記フレーム内において
    該スぎンドルに結合せしめられ且つ該スピンドルから同
    軸的に延長している従動軸であって外表面にスプライン
    を形成された皺疵動軸と、前記タイルと平行に前記フレ
    ーム内に回転自在に軸受けされた駆動−ニオンと、該駆
    動ビニオンに結合せしめられた該駆動ビニオンを回転駆
    動する装置と。 前記フレーム内に軸受けされた複合歯車であって該駆動
    １５＝オンの軸に平行な軸の回りに回転自在であると共
    に該軸に沿って蓬進移動自在であり。 該複合歯車が有する複数の相異なる大きさの要素歯車の
    １つが常に前記駆動ビニオンとかみ合っている該複合歯
    車と、該複合歯車と同軸的に且つ駄複合歯車に結合せし
    められて前記フレーム内に配置された該複合歯車をその
    軸に沿って往復運動させる装置と、前記従動軸と同軸的
    に且っ前記複合−歯車と平行忙前記フレーム内に回転自
    在に軸受けされた駆動軸であって該駆動軸の中心部ｙ！
    ′貫通する孔の内表面が前記従動軸の外表面上のスプラ
    インと相補的なスプラインを形成されていて該従動軸と
    係合しうるよう罠なっている該駆動軸と、前記複合歯車
    の要素歯車と同数の複数の歯車であってそれぞれの該歯
    車が該複合歯車の１要素歯車と相補的−係にあり、また
    それぞれの該歯車が相互に所定の間隔をおいて前記駆動
    軸上にキー固定されており、またそれぞれの該歯車が該
    駆動軸上において整列せしめられていることＫよって前
    記スぎンドルが所定の角位置なとった時前記複合歯車が
    該複合歯車をその軸に沿って往復運動させる前記装置に
    よって軸に沿りて付勢されると該駆動軸上にキー固定さ
    れた前記歯車の１つが骸複金歯車の相補的要素歯車に係
    合し、一方該駆動軸上にキー固定された前記歯車の他の
    ものが該複合歯車の相補的要素歯車から保合解除される
    ようになっている前記複数の歯車と、前記駆動−ニオン
    に結合せしめられて前記フレーム内に固定された帰還用
    トランスシューブ装置であって該駆動ビニオン。 従ってまたスピンドルの角位置を示す電気信号を発生す
    るようになっている該帰還用トランスジューサ装置と、
    を備えている、バイトの回転駆動装置。
  9. （９）特許請求の範囲第８項において、ｋ１１記帰還用
    トランスジューサ装置が、固定周波数をもつ基準信号の
    供給な受ける信号発生装置であってＮをある整数とする
    時順次低くなって行く周波数をもったＮ個のタイミング
    信号を発生するようＫなっており、該Ｎ個のタイミング
    信号のそれぞれが順次１つ前の該タイミング信号の半分
    の周波数をもっている前記信号発生装置と、レゾルバで
    あって相互に９０°だけ物理的に変位せしめられた第１
    固定巻線および第２固定子巻線を有していると共に前記
    躯動Ｖニオンといっしょに該第１および第２固定子巻＃
    に対して回転せしめられる回転子巻線な有している前記
    レゾルバと、前記Ｎ個のタイミング信号の１つの供給を
    受けるフリツプフロツプ回路装置であって前記レゾルバ
    の第１固定子巻線な時間的に周期的に変化する信号によ
    って励振し、また前記レゾルバの第２固定子巻線を該レ
    ゾルバの第１固定巻線に供給される前記時間重圧周期的
    に変化する信号から９０°移相された時間的に周期的に
    変化する信号によって励振するようになっている前記フ
    リツゾフロツプ回路装置と、前記レゾルバの回転子巻線
    に接続された信号処理装置であって該レゾルバの回転子
    巻線に誘起された電圧に応答して骸レゾルバの回転子巻
    線に誘起された電圧が一方向へのゼロ交差乞行なう毎に
    単極性出力パルスを発生するようになっている前記信号
    処理装置と、前記順次低くなって行く周波数をもったＮ
    個のタイミング信号のそれぞれの供給を受けるＮ個の入
    力をもったラッチ装置であって前記信号処理装置から単
    極性パルスの供給な受けるクロック入力をも有しており
    、該ラッチ装置がＮビットの２進出力信号な発生するよ
    う忙なっていてそのそれぞれのビットが、該信号処理装
    置が該ラッチ装置のクロック入力に単極性パルスな送っ
    た瞬間における前記順次低くなって行く周波数をもった
    Ｎ個のタイミング信号のそれぞれの振幅に応じて変化す
    るようＫなっている前記ラッチ装置と、を備えている。 バイトの回転駆動装置０ （１Ｇ　　特許請求の範囲第８項において、前記クイル
    な前記フレーム内に軸受はすると共に該クイルな該フレ
    ームから伸び出させたり該フレーム内へ引込めたりする
    ための前記装置が、該タイルの前端部な取巻くスリーブ
    であって該フレームの前端部内に回転目在処軸受けされ
    ておりその内孔に沿って軸方向に延長するキーみぞが形
    成されている該スリーブと、前記クイルの前端部から半
    径方向に突出したキー°であって該スリーブ内に形成さ
    れた該キーみ゛そに係合する該キーと、前記タイルの後
    端部な回転自在に内部に軸受けしたタイル受であって骸
    りイル受が前記フレーム内において指動自在になって−
    ることによつ”Ｃａ１ｆタイル受が皺フレーム内におい
    て前方および後方へ移動せしめられると前記タイルが該
    フレームから伸び出さしめられたり瓢フレーム内へ弓１
    込められたりするようになっている該タイル受と、該タ
    イル受の底部処固着された第１ラツクであって該第１ラ
    ックの歯が前記クイルのｋｋＫ対して直角に延長してい
    る該第１ラツクと、該第１ラックに対し【間隔な１いて
    平行に対向するように前記フレーム内に固着された第２
    ラツクと、該第２ラック上で経方向に延長する径路に沿
    って移動自在である案内路と、第１油圧式アクチュエー
    タであって、加圧油によって加圧されうるシリンダと、
    該シリンダを支持するためのスピンドルヘッドの内部に
    固着されたフレームと、該シリンダ内に往復運動自在に
    配置されたぎストンであって該シリンダから同軸的に延
    長する軸な有し該軸が前記案内路の後端部に係合してい
    ることＫより該ピストンが該シリンダ内において往復運
    動せしめられた特販案内路を前記クイルに平行な径路に
    沿って往復運動せしめるようｋなっている駄ぎストンと
    、を崩している前記第１油圧アクチユエータと、前記案
    内路内に指動自在に取付けられたケージであって該案内
    路の運動径路に千行く該案内路内において往復運動しう
    るようＫなっている該ケージと、第２油圧式アクチュエ
    ータであって、加圧油によって加圧されるシリンダと、
    該シリンダを支持するだめの前記案内路の前端部に固着
    されたフレームと、該シリンダ内に往復運動自在に配置
    されたピストンであって骸シリンダから同軸的に延長す
    る軸な有し該軸が前記ケージに係合していることＫよっ
    て該ぎストンが該シリンダ内において往復運動せしめら
    れた特訓ケージを前記案内路内において往復運動せしめ
    るよう忙なっている該ぎストンと、を有している前記第
    ２油圧アクチユエータと、前記タイルの運動が行なわれ
    る軸線方向に対して直角に前記ケージ内に回転自在に軸
    受けされたぜニオンであって前記第１および第２ラツク
    と共通Ｋかみ合っている該ビニオ・ンと、を備えている
    、バイトの回転駆動装置。 ａυ　工作機械に用いられるバイトの回転駆動装置であ
    って、フレームと、該フレームに回転自在に軸受けされ
    たスピンドルと、該フレームに固着すれたモータであっ
    て該スピンドルに平行に該フレーム内へ延長した軸を有
    し該スピンドルヘッドするためのトルクを発生する該モ
    ータと、該フレーム内に配置された歯車列であって前記
    モータ軸を前記スピンドルにそれらが常に同期Ｙ保つよ
    うに結合せしめるための該歯車列と、ン有しており、前
    記バイトの（ロ）転駆動装置がさらに＠記モータ軸によ
    りＩ［接駆動されるＭ！遠用トランスシューブであって
    皺モータ軸、従ってまた前記スざンドルの角位置を示す
    電気信号音発生するようＫなっている腋帰還用トランス
    ジューｖを備えていることｔ特像とする。バイトの一転
    １１Ａｌｉｈ装置。 ａ７Ｊ４Ｉ許請求の範囲薗１１項において、前記帰還用
    トランスジューサが、同定周波数？もつ基準信号の供給
    を受ける信号発生装置であってＮンある整数とする時順
    次低くなって行く周波数？もったＮ１ａｌのタイミング
    信号を発生するようになっており、線順次低くなって行
    く周波数なもったＮ個のタイミングイー号のそれぞれが
    ｍＪｉｌ１次低くなって行く周波数なもったＮ個のタイ
    ミング信号の１つ前のものの半分の周波数をもつ【いる
    前記イ６号発生装置と、レゾルバであって相互に９０°
    たけ物理的に変位せしめられた第１固定子巻線および第
    ２１ｉ！ｌＩ定子巻線な有していると共に前記モータ軸
    といっしょに該第１および第２１ｉ！、１定子巻縁に対
    して回転せしめられる回転予巻！［１ｉ％：有し【いる
    前記レゾルバと、前記順次低くなって行く周波数をもっ
    たＮ個のタイミング信号の１つの供給′Ｉｋ：受けるア
    リツプフロツ′プ回路装置であって前記レゾルバの第１
    固定子巻１ｉＡＶ時間的に周期的に変化する信号忙よっ
    て励振し、また前記レゾルバの第２固定子巻線を該レゾ
    ルバの第１固定子巻１に＆Ｃ供給される前記時間的ＫＭ
    １期的に変化する信号から９０°移札された時間的に周
    期的に変化する信号によって励振するようＫなつ【いる
    前記フリップフロップ回路装置と、信号処理装置であっ
    て前記レゾルバの回転子巻線に誘起された電圧に応答し
    て該レテル／Ｎ？の回転子巻線に誘起された゛電圧が一
    方向へのゼロ交差ケ行なう毎に単極性出力パルスな発生
    するようになっている前記信号処理装置と％前記順次低
    くなって行く周波数ケもったＮ個のタイミング信号のそ
    れぞれの供給ン受けるＮ個の入力をもったラッチ装置で
    あって前記信号処理装置から単極性パルスの供給な受け
    るクロック入カンも有しており、蚊ラッチ装置がＮビッ
    トの２進出方信号ケ発生するよう罠なっていてそのそれ
    ぞれのビットの振幅が、縦信号処理装置が該ラッチ装置
    に単極性パルスを送った瞬間における前記順次低くなっ
    て行く周波数ｔもったＮ個のタイミング信号のそれぞれ
    の振＠に応じて変化するようになっている前記ラッチ装
    置と、を備えている、バイトの回転駆動装置。 α３　特許請求の範囲第１１項において、前記信号処理
    装置が、前記レゾルバの回転子巻線に銹起された電圧な
    フィルタするための骸レゾルバの回転子巻線に接続され
    たフィルタと、該フィルタに接続された方形化回路であ
    って販フィルタの出力電圧に応じて周波数および振幅が
    変化する方形波出力を発生するようＫなっている該方形
    化回路と、皺方形化回路に接続されたゼロ交差検出器で
    あって該方形化回路の方形波出力電圧が正のゼロ交差を
    行なう毎に単極性の出力パルスを発生するようになって
    −る該ゼロ交差検出器と、を備えている、バイトの回転
    駆動装置。
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