JPS60238204A - タレツト形切削加工ユニツトのクラツチ機構 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、タレット形切削加エユニットのクラッチ機
構に関する。

〔従来技術と士の問題点〕

ｆｉｌ＋のように、タレットヘッドに複数の多軸スピン
ドルヘッド（以下、これをギヤングヘッドと称する）を
備えたタレット形の切削加工ユニットにおいては、タレ
ットヘッドの割り出し回転にあたってスピンドルの回転
力伝達系路を一旦切り動す必要があるため、例えば特開
昭５５−９０２１０号公報に示されるよ′うに、スピン
ドル回転力伝達系路にはクラッチ機構が設けられている
。

この特開昭５５−９０２１０号公報のクラッチ機構によ
れば、ギヤングヘッド側の入力軸に設けられたドリブン
ギヤと、タレットヘッド側の出力軸たるドライブ軸に設
けられたドライブギヤとを、前記ドライブ軸の軸方向の
スライドζ作により直接的に噛合もしくけ離脱させるも
のである。

このような構造によれば、割や出し装置（加工位置）以
外のギヤングヘッドの各スピンドルハ自由回転可能な状
態にある几め、例えば手作業による工具交換作業等の外
的硬固によってスピンドルが回転されるようなことかめ
るとスピンドルの回転角位置が変化し、元の回転角位置
を再現できる保証がない。そして、このスピンドルの回
転角位置の変化は前述したドリブンギヤの回転角位置の
変化を意味するものであることから、前記ギヤングヘッ
ドを、再度、割り出し位置に位置決めしてスピンドル回
転力伝達系路を接続するＫあたっては、前記ドライブギ
ヤを低速で回転させながらドリブンギヤと噛み合わせな
ければならず、その結果、タレットヘッドの割り出しに
長時間を要することになる。

〔発明の目的〕

本発明は、上記のようにドライブギヤとドリブンギヤと
を直接的に噛み合わせるという方式を踏襲した上で、ク
ラッチ機構の投入時すなわちドライブギヤをドリブンギ
ヤに噛み合わせるにあたって、ドライブギヤを回転させ
ることなく直ちに噛み合わせることのできるクラッチ機
構を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

本発明においては、弾性部材によりドリブンギヤと噛み
合う方向に付勢されて、ドライブギヤとドリブンギヤと
の噛み合い時にはドライブギヤの押力によりドリブンギ
ヤから離脱される一方、ドライブギヤとドリブンギヤと
の離脱時ＶＣは前記弾性体の力によシ移動してドリブン
ギヤに噛み合うことで各スピンドルの回転を拘束するロ
ックプレートラ、ギヤングヘッド側においてドライブ軸
と同一軸線上に設けたことをその％徴としている。

〔実施例〕

以下、本発明のより具体的に一実施例全横置形のタレッ
ト形切削加工ユニットを例にとって図面に基づき説明す
る。

第１図において、切削加工ユニット１＃−！、図示しな
いスライド案内面に沿ってスライドするスライドテーブ
ル２上に固定されたコラム１０と、コラムＩＯの外周に
配設されて、該コラム１ｏの鉛直中心を回転中心として
割り出し回転可能なタレットヘッド１１と、タレットへ
ラド１１の外＠ｊｆｃ固定された複数の多軸スピンドル
ヘッド（以下、ギヤングヘッドと称する）１２のほか、
コラム１１の上面に固定された補助コラム１３と、補助
コラム１３の側面部に、そのモータ出力軸１４ａがスラ
イドテーブル２と平行となるように固定された駆動源と
しての駆動用モータ１４とを備える。

モータ出力軸１４　ａにはギヤ１５が固定されており、
このギヤ１５は補助コラム１３内に設けた第１の中間軸
１６上のギヤ１７と噛み合っており、これらの歯車列に
よシ駆動用モータ１４の回転出力かコラム１０側に伝達
される。尚、１８はモータ出力軸１４ａによって直接駆
動される同期軸、１９は同期軸１８と同一軸線上に設け
られた潤滑油供給用のポンプである。

２０はコラム１０に設けられて、第１の中間＠１６と平
行な第２の中間軸、２１は第２の中間軸２０と平行に設
けられて、後述するギヤングヘッド１２側のスピンドル
５８′ｆｒ：回転駆動するためのドライブ軸、２２けド
ライブ１ｉｌ１２１と同一軸線上に設けられて、タレッ
トヘッドｌｌｋ割り出し回転させるための割り出しドラ
イブ軸である。そして、第２の中間軸２０には第１の中
間軸１６側のギヤ１７に噛み合うギヤ２３が設けられて
いる一方、ドライブ軸２１にはギヤ２３に噛み合うギヤ
腕のほかドライブギヤ２５が設けられており、４枚のギ
ヤ１５　、１７　、２３　、２４から構成される一連の
歯車列によりドライブ軸２１が回転駆動される。

ドライブ軸２１は、その一端に突起部２６ヲ備えるとと
もに、軸方向にスライド可能なスリーブ２７にベアリン
グ２８ヲ介して回転可能に支持されており、スリーブ２
７をスライドさせることでドライブ軸２１もその軸方向
にスライドする。つまり、このドライブ軸２１のスライ
ド動作によりドライブギヤ２５とギヤングヘッド１２側
のドリブンギヤ５９とを噛み合わせたり、あるいはその
噛み合いを解除できる構成となっている。尚、ドライブ
軸２１とギヤ２４とは、両者の軸方向の相対移動を許容
しつつその相対回転を阻正するためにキー結合されてい
る。また、２９ハペアリングホルダーである。

前記のスリーブ２７には第２図に示すように２ツク３０
が形成されており、このラック３０に対してシャフト３
１に設けたピニオン３２が噛み合っている。

そして、シャフト３１ｕリンク３３　、３４および補助
ロッド３５ヲ介してシリンダ３６のピストンロンド３６
　Ｂに連結されており、シリンダ３６のは友らきにより
シャフト３１が回転することでスリーブ２７ひいてはド
ライブ軸２１がスライドする構成となっている。

割り出しドライブ軸２２の一端には前記突起Ｆａ２６に
保合可能なすり割り溝３７が形成されているほか、該割
り出しドライブ軸四回りには歯車減速機構市販商品名：
ハーモニックドライブ）３８が設けられておシ、この歯
車減速機＠３８の被動側ホイール３９には駆動側のベベ
ルギヤ４０が固定されている。歯車減速機１１１３８は
概略的には、割り出しドライブ軸２２に固定された楕円
形の駆動側ホイール４１と、駆動側ホイール４１の外周
に相対回転可能に設けられた薄肉状のリングギヤ４４と
、これに噛み合う固定側および可動側の２つの内歯ギヤ
４２　、４３との組み合わせからなり、リングギヤ４４
の歯数が内歯ギヤ４２　、４３の歯数より２枚少ない仁
とから、本実施例の場合にはベベルギヤ４０側には割り
出しドライブ軸２２に対して　／７８・程夏の減速比が
得られるものである。尚、４５はサラばね４６によりベ
アリング４７に予圧全付与するためのブツシャ−である
。

一方、タレットへラド１１の内ＲＫ　ｎ　ｆｌｎｌ記ヘ
ヘルギャ４０に噛み合う被１１１ＥＩＩ　１１１１１の
ベベルギヤ４８がベアリング４９會介して配設されてお
り、このベベルギヤ４８Ｆｉ補助プレート５０ヲ介して
タレットへラド１１に一体的に固定されている。したが
って、前記割り出しドライブ軸２２の駆動によりタレッ
トヘッド１１がベアリング４９ヲ介してコラム１０回り
に割り出し回転することになる。

ここで、前記突起ｅ　２６４．すり割り溝３７とはドラ
イブ軸２１のスライド動作により係合離脱可能であり、
第１図に示すよう（突起＠２６とすり割り溝３７とが係
合しているときにはドライブギヤ２５とドリブンギヤ５
９との噛み合いが解除され、駆動用モータ１４の回転出
力が割り出しドライブ軸２２に伝達されることでタレッ
トヘッド１１の割り出し回転が可能となる。一方、ドラ
イブ軸２］ｆ第１図の左方向にスライドさせたときには
、ドライブギヤ２５とドリブンギヤ５９とが噛み合うと
同時に突起部２６とすり割り溝３７との保合が解除され
て、ギヤングヘッド１２側のスピンドル５鈎回転駆動が
可能となる。

このように、７リンダ３６．ビニオン３２．ラック３゜
およびドライブ軸２１等により、ドライブギヤ２５とド
リブンギヤ５９との噛み合いと、ドライブ軸２１と割り
出しドライブ軸ｎとの噛み合いを選択的に切り換える切
換手段ｔ−Ｓ成している。

！几、タレットへラド１１の上部内周にはハウジング５
１とヘッドプレート５２とが一体的に固定されている一
方、それらの内部にはコラム１ｏと一体のピストン５３
が配設されて室Ｒ１＋　Ｒ２に画成しており、これによ
って油圧シリンダ５４ヲ構成している。

したがって、この油圧シリンダ５４のはたらきによりハ
ウジング５１およびヘッドプレート５２と一体のタレッ
トへラド１１が上下動するものである。

５社コラム１０とタレットヘッド１１下面との間に介装
され九割シ出し位置決め手段としての大径のカップリン
グで、このカップリング５社、コラム１０側に固定され
たフェースギヤ状の固定リング５５＆と、タレットヘッ
ド１１＠に固定された同じくフェースギヤ状の可動リン
グ５５ｂとから構成されており、これら固定リング５５
Ｂと可動リング５５ｂとの噛み合いによりタレットヘッ
ド１１が所定の割り出し位置に位置決めされる。

ギヤングヘッド１２け、第３図に示すように、ヘッド本
体５６ａおよびヘッドカバー５６ｂと、ヘット。

本体５６ａ内に回転自在に支持されて、先端に例えばド
リル５７ヲ備えたＦｉ、数のスピンドル５８と、一端に
ドリブンギヤ５９ヲ備えた入力軸６０と、入力！ｌｔｔ
’６００回転を各スピンドル５制伝ｉする変速歯車列６
１゜６２　、６３等からなり、第１図に示すようにドリ
ブンギヤ５９がタレットヘッドｌｌ内に進入してドライ
ブ軸２１側のドライブギヤ２５と噛み合うようになって
いる。すなわち、前述したスライド可能なドライブ軸２
１と、ドライブギヤ２５およびドリブンギヤ５９の王者
により、各スピンドル５８への回転力伝達系路を断接す
るクラッチ機＊’を構成している。

また、ヘッド本体５６ａには第４図および第５図に示す
ように、ドライブギヤ２５と対向するようにして１枚の
ロック爪６７ａ　ｋ有するロックプレート６７が設けら
れている。このロックプレート６７ハ、外周に設けたフ
ランジ部６８がヘッド本体５６ａ側の溝部６９に係合す
るとともに、筒伏の軸承１１ｉｅ７０がホルダー７１１
７ｆ：案内されていることでドライブ軸２１の軸方向に
のみスライド可能に構成されている。そして、さらにロ
ックプレート６７ハ、軸承部７０とホルダー７１との間
に介装されたコイルばね７２によりドライブギヤ２５側
、つまりはロック爪６７１１かト°リブンギャ５９と噛
み合う方向に付勢されている一方、中心部にはドライブ
軸２１側の係合穴７３に対応する円錐状の突起部７４が
形成されている。尚、７社ストッパーである。

次に、以上の：うに開成されたタレット形切削加工ユニ
ットの作用について説明する。

先ず、タレットへラド１１の割り出しにあたっては、シ
リンダ３６のはたらきによりドライブ軸２１が第１図の
右方向にスライドして、突起部２６とすり割り溝３７と
が係合すると同時に、ドライブギヤ２５とドリブンギヤ
５９との噛み合いが解除される。

ここで、タレットへラド１１の割り出しに先立ってモー
タ１４に停止させるときには、その停止位置におけるド
ライブギヤ部の山Ｓ（ドリブンギヤ５９の谷部）とロッ
クプレート６７のロック爪６７ａとが合致するようにモ
ータ制御系側で位相制御される。

したがって、上記のようにドライブギヤ２５とドリブン
ギヤ５９との噛み合いが解除されたとき（は、ドライブ
ギヤ２５に追従するかのごとくロックグレート６７がコ
イルばね７２１７）力により前進し、ロック爪６７ａが
ドリブンギヤ５９の谷部に噛み合う（第５図に仮想線で
示す状態）ことになる。これにより、ドリブンギヤ５９
ひいては各スピンドル５８が拘束（ロック）されてその
自由回転が不能となる。

次に、油圧シリンダ５４０室Ｒ１に作動油が供給され、
タレットへラド１１全体が上昇することでカップリング
５５によるタレットヘッド１１の割り出し位置決めが解
除される。そして、割り出し回転指令が駆動用モータ１
４に与えられると、駆動用モータ１４の回転出力は歯車
列１５　、１７　、２３　、２４からドライブ＋＋Ｉｄ
１２１．割り出しドライブ＋１１１２２　、　ｍ　屯減
速機購゛４８．ベベルギヤ４０　、４８の順に伝達され
てタレットへラド１１が所定の割り出し回転角度だけ回
転する。

タレットヘッド１１の回転が停止すると、油圧シリンダ
５４の室Ｒ２に作動油が供給されてタレットへラド１１
全体が降下し、カップリング５納固定リング５５＆と可
動リング５５ｂとが再び噛み合うことでタレットヘッド
１１が所定の割り出し位置に位置決めされる。同時に油
圧シリンダ５４の出力圧力をタレットへラド１１に作用
させたままとすることで可４Ｍ　１Ｊング５５ｂが固定
リング５５＆に押し付けられ、タレットヘッド１１が所
定の割り出し位置にクランプされる。

こうしてタレットヘッド１１の割シ出しが児了するとシ
リンダ３６のはたらきによりドライブ軸２１が第１図の
左方向にスライドし、突起部２６とすり割り溝３７との
保合が解除されると同時に、ドライブギヤ２５がドリブ
ンギヤ５９と噛み合う。すなわち、上記の割り出し完了
時にもドライブギヤ２５の停と位置（回転角位置）がロ
ックプレート６７と合致するように位相制御されること
から、ドライブ軸２１のスライド動作によりドライブギ
ヤ２５が直ちにドリブンギヤ５９と噛み合う。同時に、
ロックプレート６７は保合穴７３と突起部７４との保合
に基づき、コイルばね７２の力に抗してドライブギヤ２
５により押されるため、第５図の左方向にスライドして
ロック爪６７ａがドリブンギヤ５（社）１ら離脱する（
第５図に実線で示す状態）。

次いで、駆動用モータ１４に回転指令が与えられること
で駆動用モータ１４０回転出力は歯車列１５゜１７　、
２３　、２４からドライブ軸２１へと伝達されて、ドラ
イブギヤ２５とドライブギヤ５９との噛み合いにより第
３図に示したギヤングヘッド１２の各スピンドル５８が
回転駆動される。そして、第１図に示したスライドテー
ブル２に切削送りが与えられることでドリル５７により
所定の切削加工が行なわれる。

〔発明の効果〕

以と、詳細に説明したように本発明によれば、クラッチ
機構たるドライブギヤとドリブンギヤとの噛み合いを外
したときには、ロックプレートがドリブンギヤと噛み合
ってスピンドルを拘束することになるため、スピンドル
の無用な動きが防止され、クラッチ機構の再投入時には
ドライブ軸のスライド動作のみで直ちにドライブギヤと
−ドリブンギヤと噛み合わせることができ、従来に比べ
てタレットヘッドの割り出しに要する時間全短縮できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクラッチ機構を含む切削加工ユニット
の断面南、第２図は第１巾の■−■線に沿う断面矢視図
、第３図は多軸スピンドルヘッドの詳？Ｓを示す断面図
、第４図は第３図のＡ方向矢視図、第５図は第４図の■
−■線に沿う断面矢視図である。 １・・・切削加工ユニット、２・・・スライドテーブル
、ｌｌ・・・タレットヘッド、１２・・・多軸スピンド
ルヘッド（ギヤングヘッド）、１４・・・駆動用モータ
、２１・・・ドライブ軸、２５・・・ドライブギヤ、３
６・・・シリンダ、５６ａ・・・ヘッド本体、５８・・
・スピンドル、５９・・・ドリブンギヤ、６０・・・入
力軸、６７・・・ロックプレート、７２・・・コイルば
ね。 外２名 第４図 第５図 手続補正書（１引 ２、発明の名称 タレット形切削加工二ニントのクラッチ機構３、補正を
する者 事件との関係　出願人 （３９９）日産自動車株式会社 ４、代理人〒１０４ １（＋ｉ＜都中央区明石町１番２９号　抽済会ビル明細
書の発明の詳細な説明の欄 ａ補正の内容 明細書第３頁第５行目から同第９行目にかけて「ギヤン
グヘッド側の入力軸に・・・・・離脱嘔せるものである
ｍｌとめ奔のを［同一軸線上に設けたギヤングヘッド側
の従動軸と、タレントヘッド側の回転軸（出力軸）との
間に係仕手段を設け、Ｐｆｒ定の割り出し位［において
前記回転軸ｔスライドさせることにより直接的に保合も
しくは離脱させるものである−に補正する。 ＩＱ）　明細書第４頁第２行目に「ドリブンギヤ」とあ
るのｔ「従動軸」に補正する。 （６）　明細書第４頁第６行目から同第７行目にかけて
「ドライブギヤを低速で回転させ衣からドリブンギヤと
」とあるのを「回転軸を低速で回転させなから従動軸と
」に補正する。 （４）明細書第４頁第１１行目から同第５頁第１行目に
かけて「上記のようにドライブギヤと・・・・・・噛み
合わせることのできる」とあるの全「クラッチ機構の投
入時、すなわちタレントヘッド側の出力軸（ドライブ軸
）とギヤングヘッド側の入力軸とを接続するにあたって
。 出力軸全低速で回転石せることなく直ちに接続すること
のできる」に補正する。 （５）明細書第５頁第４行目の［おいては―と「弾性部
材」との間に「タレントヘッド側のドライブ軸に設けら
れにドライブギヤと、ギヤングヘッド側の入力４４１に
設けられたスヒ／トル回転駆動用のドリプ／ギヤとｔ、
前記ドライブ軸の軸方向のスライド動作により噛合・離
脱１せる万式七基本とする。そして闇を加入する。 以　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ｖＩ数の多軸スピンドルヘラドラ備えたタレッ
   トヘッド側のドライブ軸に設けられ次ドライブギヤと、
   前記多軸スピンドルヘッド側の入力軸に設けられたスピ
   ンドル回転駆動用のドリブンギヤとを、前記ドライブ軸
   の軸方向のスライド動作により噛合、離脱させるように
   したタレット形切削加工ユニットのクラッチ機構におい
   て、前記ドライブ軸のスライド動作と連動して、ドライ
   ブギヤとドリブンギヤとの噛み合い時には前記ドリブン
   ギヤから離脱する一方、ドライブギヤがドリブンギヤか
   ら離脱した時には該ドリブンギヤに噛み合うスライド可
   能なロックプレートを、前記多軸スピンドルヘッド側に
   おいてドライブ軸と同一軸線上に設けたことを特徴とす
   るタレット形切削加工ユニットのクラッチ機構。