JPS6026660B2 - 工作機械の主軸駆動機構 - Google Patents

工作機械の主軸駆動機構

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Publication number
JPS6026660B2
JPS6026660B2 JP2785181A JP2785181A JPS6026660B2 JP S6026660 B2 JPS6026660 B2 JP S6026660B2 JP 2785181 A JP2785181 A JP 2785181A JP 2785181 A JP2785181 A JP 2785181A JP S6026660 B2 JPS6026660 B2 JP S6026660B2
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JP
Japan
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main shaft
bevel gear
casing
drive
shaft
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Expired
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JP2785181A
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English (en)
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JPS57144644A (en
Inventor
明彦 湯浅
貴雄 新井
公則 安部
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Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
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Publication date
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Expired legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/50Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/54Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only
    • B23Q1/5406Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only a single rotating pair followed perpendicularly by a single rotating pair

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工作機械の主軸駆動機構に係り、とりわけ主軸
が回転駆動されるとともにこの回転軸と直交する揺動中
心軸を中心に揺動する主軸駆動機構の改良に関する。
ガントリータィプのミーリングマシン等においては、カ
ッターの装着される主軸を、駆動機構により回転駆動す
るとともに、この主軸をさらに回転軸と直交する軸を中
心に揺動運動させ、曲面切削可能としたものが開発され
ている。
従来、このような作動を行う主軸の駆動機構としては、
第1図に示すような4つのかさ歯車11a,11b,1
1c,11dをそれぞれ組合わせた差動歯車機構が用い
られている。
すなわち、回転駆動軸12に鼓着された駆動かさ歯車1
1aを、揺動中心軸13に鉄着された2つのかさ歯車1
1b,11cに噛合わせ、さらにこのか士歯車11b,
11cに主軸14に鉄着された主軸かさ歯車11dを噛
合わせ、駆動軸12からの回転駆動力をかさ歯車11b
,11cを介して主軸14に伝えるとともに、揺動中心
軸13を中心に主軸14を揺動させうるようにしてある
。差動歯車機構は本体ケーシング15内に配設され、揺
動中心軸13は本体ケーシング15に回転可能に支持さ
れているが、本体ケーシング15の主軸14が挿適する
箇所は、その揺動運動を可能とするためその揺動角度に
応じて関口され、この本体ケーシング15の閉口箇所に
主藤ケーシング16が揺動可能に配設されている。
そしてこの主軸ケーシング16により、カッター17を
装着した主軸14が軸受を介して回転支持されている。
このような差動歯車機構を用いた従来の主軸駆動機構に
おいては、主軸ケーシング16は、揺動運動を行うため
駆動かさ歯車11aの挿適する溝部分16aを有してお
り、この溝部分16aが常に関口これた状態にある。し
たがって本体ケーシング15と主軸ケーシング16とに
よりカバーされた差動歯車機構は、これらのケーシング
により完全に密閉されず、ケーシング内に貯留された潤
滑油も完全にシールされない。このため潤滑油中に外部
から塵挨が入りやすく、潤滑油の劣化、歯面の損傷等の
問題を生じやすい。また油浴潤滑を行う場合、主軸駆動
機構の上方に位置する駆動かさ歯車11aの歯面潤滑を
行いにくいという欠点もある。第2図はこのような問題
点を解決するためになされた改良例である。
この改良例においては、駆動軸21に鉄着された駆動か
さ歯車22およびこの駆動かさ歯車22と噛合う第1の
かさ歯車23の組合せと、主軸24に嫁着された主軸か
さ歯車25およびこの主軸かさ歯車25と噛合う第2の
かさ歯車26の組合せとは、第1のかさ歯車23および
第2のかさ歯車26の鉄着された回転軸23a,26a
に装着された歯車列27を介してそれぞれ連結されてい
る。したがって駆動かさ歯車22と第1のかさ歯車23
との組合せと、主軸かさ歯車25と第2のかさ歯車26
との組合せとは、それぞれ別個独立したケーシング中に
配設することができる。すなわち、駆動かさ歯車22と
第1のかさ歯車23との組合せは本体ケーシング28内
に歯車列27とともに密閉状態でカバーされて配設され
、主軸かご歯車25と第2のかさ歯車26との組合せは
同機に密閉状態で主軸ケーシング29内に配設され、主
軸ケーシング29は本体ケーシング28に揺動可能に保
持されることができる。このように、この改良例におい
ては歯車列27を介在させることにより、駆動側のかご
歯車と主鞠側のかさ歯車とを、それぞれ別個独立したケ
ーシング内に密閉状態で配設することができ、それぞれ
のケーシング内に貯留された潤滑油のシールを完全に行
うことができる。
しかしながらこの改良例においては、歯車列27を介在
させてあるので、必然的に使用歯車数が多くなり、主軸
駆動機構の大型化、コスト上昇さらには重量の増大とい
う欠点を生じ、また駆動軸21と主軸24との距離も大
きくなって剛性が低下するという欠点がある。
本発明はこのような従釆の欠点を考慮してなされたもの
であり、駆動側かご歯車と主軸側かさ歯車の配設空間を
それぞれ密閉状態を有しつつ別個独立させ、それぞれの
潤滑油のシールを完全に行うことができるとともに、小
型で剛性の優れた工作機械の主軸駆動機構を提供するこ
とを目的とする。
本発明は駆動かさ歯車と噛合う第1のかさ歯車と、主軸
かさ歯車と噛合う第2のかさ歯車とを同一回転軸上で回
転可能にかつ所定の距離を隔てて、第2のかさ歯車と主
軸かご歯車とを密閉ケーシングによりカバーしたもので
ある。
以下、第3図を用いて本発明の一実施例について説明す
る。
第3図は本発明による工作機械の主軸駆動機礎を示す断
面図である。
図において符号31は本体ケーシングであり、この本体
ケーシング31は内部に歯車機構が配設される空間を有
するとともに、中央下方部(あるいは上方部)に、主軸
32の揺動運動を可能とするための凹部空間33が形成
されている。本体ケーシング31には一方向から駆動軸
34が挿入され、この駆動軸34に駆動かさ歯車35が
接着されて本体ケーシング31内に配設されている。こ
の駆動かさ歯車35の回転軸(駆動軸34)と直交する
方向に揺動中心髄36が設けられ、両端が本体ケーシン
グ31に回転支持されている。揺動中心軸36の一端側
には、駆動かさ歯車36と噛合う第1のかさ歯車37お
よびこの第1のかさ歯車37よりピッチ円直径の小さい
第2のかさ歯車38が軸受を介して回動可能に取付けら
れている。第2のかさ歯車38は所定の間隔をおいて第
1のかさ歯車37と連結されて主軸32に近い側(本体
ケーシング31の中央に近い側)に配設され、この第2
のかさ歯車38に主軸かさ歯車39が噛合っている。主
軸かさ歯車39は、揺動中心軸36と直交する方向に配
設された主軸32に磯着されている。第2のかご歯車3
8、主軸かさ歯車39および主軸32は、主軸ケーシン
グ40内に配設されており、主軸32は揺動中心軸36
に穿設された関口41を貫通して延び、その両端が主軸
ケーシング4川こより回転支持されている。主軸32と
揺動中心軸36の開口41との鉄合は、主軸32が回転
しうるよう隙間を有しており、必要に応じ、主軸32と
関口部41との間に軸受を介在させてもよい。主軸32
の下端(駆動軸34と反対方向の端)は、主軸ケーシン
グ40から突出しており、適宜なカッター42が装着し
うるようになっている。主軸ケーシング40は、本体ケ
ーシング31の凹部空間33内に配設され、揺動中心軸
36を中心として図面垂直方向に揺動しうるよう本体ケ
ーシング31に回転支持されている。また主軸ケーシン
グ40の端部は第1のかさ歯車37と第2のかさ歯車3
8との間に配設され、その端部には第1のかさ歯車37
の満面37aに摺接するオイルシール43が取付けられ
、主軸ケーシング40と本体ケーシング31とを密閉状
態で摺動可能とするとともに、主軸ケーシング40内の
潤滑油のシールを行っている。符号43a,43b,4
3cはその他の潤滑油シールを示している。本実施例に
おいては、主軸ケーシング40は揺動中心軸36に結合
されているが、それぞれ別個に本体ケーシング31に回
転支持されてもよい。また揺動中○軸36の他端にはウ
オームホィール44が鉄着され、これと噛合うウオーム
45を本体ケーシングに取付けられたモータ(図示省略
)によって駆動することにより、揺動中心軸36、主軸
ケーシング40に揺動運動を与え、主軸32の揺動を行
うようにしてある。次にこのような構成からなる本実施
例の作用ならびに効果について説明する。
主軸32を回動させる場合には、駆動軸34を適宜な駆
動源、例えばモー外こより回転駆動し、この回転力を駆
動かさ歯車35、第1のかさ歯車37、第2のかさ歯車
38、主軸かさ歯車39の噛合いにより主軸32に伝達
する。
次に主軸32を揺動させる場合には、ウオーム45を回
転駆動して揺動中心軸36を回転させ、主軸ケーシング
40を揺動させる。この主藤32の回動と揺動とは同時
に行うことができ、これにより曲面の切削が可能である
。また本体ケーシング31を適宜な手段により回動させ
れば、カッター42による切削可能範囲を一段と拡大す
ることができる。本発明による主軸駆動機構においては
、主軸側歯車(主軸かさ歯車39aおよび第2のかご歯
車38)と主軸32の支持軸受とをカバーする主軸ケー
シング40が、密閉状態で本体ケーシング31と別個独
立に配穀されているので、主軸ケーシング40内の潤滑
油のシールが完全に行われる。したがって主軸ケーシン
グ40内に塵挨などが入ることがなく、潤滑油の汚れ、
劣化が防止されるとともに、歯車の寿命の向上を図るこ
とができる。また、第1のかさ歯車37と第2のかご歯
車38とが同一回転軸上に配設され、途中に歯車列など
が配設されていないので、歯車数が少なくてすむととも
に、駆動かご歯車35と主軸かさ歯車39の距離を小さ
くすることができる。したがって主軸駆動機構の小型化
、軽量化、低価格化が図れるとともに剛性の向上を図る
ことができる。なお、本実施例においては、第1のかさ
歯車37のピッチ円直径を第2のかさ歯車38のピッチ
円直径より大きくした例を示したが、駆動かさ歯車35
の歯部のみを端面35aから突出させれば、第2のかさ
歯車38のピッチ円直径と同じあるいはそれ以下にする
ことも可能である。第4図は本発明による主軸駆動機構
を、ガントリータィプのミーリングマシンに応用した場
合の主軸ヘッドの外観を示す実施例である。
主軸ケーシング40aは、本体ケーシング31dの中央
下方部に形成された凹部空間33a内を、モータM,の
駆動により揺動中心軸36aを中心に図面垂直方向に揺
動可能とされ、本体ケーシング31aはさらに、モータ
M2の駆動により固定台46に対し自転しうるようにさ
れている。これにより、カッター42の切削可能範囲は
拡大され、任意形状の曲面の切削が可能となる。また、
本体ケーシング31aおよび主軸ケーシング40aを4
・型、軽量化することができるので、主軸ヘッドを挿入
して切削加工を行う必要のある被加工品の内面切削にお
いて特に大きな効果を奏することができる。このように
本発明によれば、主軸駆動機構の剛性を高めると共に、
主軸ケーシング内の潤滑油のシールを完全に行うことが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の主軸駆動機構を示す断面図、第2図は従
来の主軸駆動機構の改良例を示す断面図、第3図は本発
明による主軸駆動機構を示す断面図、第4図は本発明を
主軸へッド‘こ応用した例を示す外観図である。 31・・・本体ケーシング、32・・・主軸、34・・
・駆動軸、35・・・駆動かさ歯車、36・・・揺動中
心軸、37・・・第1のかさ歯車、37a・・・第1の
かさ歯車の端面、38・・・第2のかさ歯車、39・・
・主軸かさ歯車、40・・・主軸ケーシング、43・・
・オイルシー′レ。 弟Z図 豹2図 第4鰯 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 駆動軸と歯車機構を介して連結されて回転駆動され
    るとともに揺動中心軸を中心に揺動する主軸を備えた工
    作機械の主軸駆動機構において、前記歯車機構は、前記
    駆動軸に取付けられた駆動かさ歯車と前記主軸に取付け
    られた主軸かさ歯車と前記駆動かさ歯車と噛合う第1の
    かさ歯車と前記主軸かさ歯車と噛合う第2のかさ歯車と
    から構成されており、前記第1のかさ歯車と第2のかさ
    歯車は、互いに連結されて前記揺動中心軸に回転可能に
    取付けられているとともに、第1のかさ歯車が第2のか
    さ歯車より所定の距離だけ主軸側から離れた位置に配設
    され、主軸かさ歯車と第2のかさ歯車との配設空間が密
    閉状態で形成されていることを特徴とする工作機械の主
    軸駆動機構。 2 主軸かさ歯車と第2のかさ歯車とは本体ケーシング
    に揺動可能に取付けられた主軸ケーシング内に配設され
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の工
    作機械の主軸駆動機構。 3 主軸ケーシングは揺動中心軸に連結されていること
    を特徴とする特許請求の範囲第2項記載の工作機械の主
    軸駆動機構。 4 主軸ケーシングはその一端部が第1のかさ歯車と第
    2のかさ歯車との間に配設されていることを特徴とする
    特許請求の範囲第2項記載の工作機械の主軸駆動機構。 5 主軸ケーシングの端部と第1のかさ歯車の端部との
    間にはオイルシールが摺接可能に配設されていることを
    特徴とする特許請求の範囲第4項記載の工作機械の主軸
    駆動機構。
JP2785181A 1981-02-27 1981-02-27 工作機械の主軸駆動機構 Expired JPS6026660B2 (ja)

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JPS57144644A JPS57144644A (en) 1982-09-07
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