JPS61121901A - 木工用ボ−リングマシンの多軸ドリルヘツド - 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】 （技術分野） この発明は、木工用ボーリングマシンの多軸トリルヘッ
ドに関するものである。

（従来技術） 従来、木工用のボーリングマシンにおける多軸ドリルヘ
ッドは、ｆａ）互いに平行に且つ回転可能な状態でドリ
ルヘッド本体に一列に設けられた複数のドリルスピンド
ルと、ｆｂ）各ドリルスピンドルに同心的に固設されて
互いに噛み合い、それら複数のドリルスピンドルを連動
して回転せしめる複数のギヤとを含み、それら複数のド
リルスピンドルが所定の回転駆動装置により同時に回転
させられた状態において、ドリルヘッド全体が前進駆動
装置により木工材料に接近させられ、そしてその過程で
各ドリルスピンドルの先端部に取り付けられたドリルが
木工材料に穴あけ加工を行うようにされている。

ところで、この多軸ドリルヘッドにおいては、−列に並
べられた多数（通常は２１本）のドリルスピンドルの内
、木工材料における穴あけ部位に対向して位置するｌ乃
至は複数（通常は３〜５）のドリルスピンドルにのみド
リルを取り付け、以て木工材料の必要位置に必要個数の
穴あけ加工をなずようにされている。

したがって、このような多軸ドリルヘッドにおいては、
木工材料の穴あけ位置が異なる毎に、ドリルを着脱する
ことが必要となる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、かかる多軸ドリルヘッドにおいては、木
工材料に形成すべき穴の間隔が狭い場合にも十分対応で
きるように各ドリルスピンドルが非常に狭い間隔で並べ
られており（通常は３０１１ｉ間隔）、シかも各ドリル
はねじ込みによって各ドリルスピンドルに取り付けられ
るようにされているため、ドリルの着脱に多くの手間と
時間とがかかり、″これが穴あけ加工の能率化を阻む大
きな要因となっていた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、このような問題点を解決するために為された
ものであり、その要旨とするところは、前記ドリルスピ
ンドルの各々を、予め定めた一定量軸方向に独立して移
動可能に設けるとともに、前記ギヤの長さを、隣り合う
ドリルスピンドルがその移動ストロークの両端に至った
状態でもギヤ相互の噛み合い状態を保持し得る長さとし
、且つそれらドリルスピンドルをそれぞれ軸方向に独立
に移動せしめて、該ドリルスピンドルに取り付けられた
前記ドリルを前記木工材料の側にそれぞれ独立して突出
せしめる突出手段を設けることにより、前記木工材料に
穿設すべき穴の位置に対向するドリルを該突出手段にて
選択的に突出せしめ、ドリルヘッドの前記ワークへの接
近時に該突出したドリルのみが穴あけ加工をなすように
したことにある。

（作用および効果） このような多軸ドリルヘッドにおいては、突出手段にて
突出させられたドリルのみが穴あけ加工を行い、他のド
リルは、各ドリルスピンドルに取り付けられた状態にあ
っても、穴あけ加工を行わない。突出していないドリル
、つまり引込み状態にあるドリルがワークに接触する前
に、ドリルヘッドの前進が止められ、突出状態にあるド
リルのみが木工材料内部に突き進んで穴あけ加工を行う
のである。そして、木工材料の穴あり位置１個数を変え
たい場合には、その木工材料の穴あけ部位に対向して位
置するドリルを突出手段にて突出させ、その状態でドリ
ルヘッドを木工材料に向って前進させればよいのである
。

このように、本発明の多軸ドリルヘッドにおいては、全
てのドリルスピンドルにドリルを取り付けたままで穴あ
け加工を為すことが可能であるため、木工材料の穴あけ
位置３個数が異なる毎にドリルを着脱する必要がない。

これによって、ボーリングマシンにおける穴あけ加工が
大幅に能率化され得るのである。

（実　施　例） 次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する
。

第１図は、多軸ドリルヘッド全体の正面図であり、また
第２図はドリルヘッドの側面断面をそのドリルヘッドを
支持するフレームとともに示したものである。

これらの図において、１０は、ドリルヘッドを支持する
矩形枠状のフレームで、ベース１２上を第２図中左右方
向に移動可能とされている。フレーム１０の内部には、
断面形状がコ字状を成し、且つ開口を上方に向けて配設
された第一部材１４とその開口を寒くプレート状の第二
部材１６とから成るドリルヘッド本体１８が配設されて
いる。

このドリルヘッド本体１８は、第１図から明らかなよう
に、両端の耳部２０において昇降部材２２に固定され、
この昇降部材２２がフレーム１０の側壁に沿って昇降す
るとき上下動させられて木工材料に対し接近あるいは離
間するようにされている。

一方、ドリルヘッド本体１８の内部には、上下方向に所
定の深さを有する凹所１５が形成されており、この凹所
１５の内部に、合計２１本のドリルスピンドル４６が互
いに平行に且つほぼ３０ＩＩ１１の間隔毎に一列に配設
されている。これら複数のドリルスピンドル４６の上端
部は、ドリルヘッド本体１８の貫通孔を通り抜けて上方
に突出しており、その突出端部に一本ずつのドリル４８
が取り付けられている。

また、それらドリルスピンドル４６の下端部は、ドリル
ヘッド本体１８０下壁に形成された貫通孔を通り抜けて
その下方に突出させられ、その突出した端部において、
後述のエアシリンダ２４から延び出すピストンロッド５
８　（第４図参照）に連結されている。これらドリルス
ピンドル４６は、ラジアルベアリング８２を介してドリ
ルへ・ノド本体１８の貫通孔に嵌合されており、ドリル
へ・ノド本体１８に対して相対回転可能とされるととも
に、軸方向（上下方向）に相対移動可能とされている。

さらに、これらドリルスピンドル４６の中間部には、上
下方向に一定の長さを有するギヤ６４が同心的に固設さ
れている。これらギヤ６４は互いに噛み合った状態とさ
れており、複数のドリルスピンドル４６が互いに連動し
て回転するようにされている。各ギヤ６４の上下方向の
長さは、第１図に明瞭に示されているように、ドリルス
ピンドル４６が上下方向に移動して隣接する一対のドリ
ルスピンドル４６がその移動ストロークの両端に位置し
た場合にも互いに噛み合い状態を保持し得る長さとされ
ている。

そして、ドリルヘッド本体１８の左右両端の下部には、
二つの回転駆動モータ７４が配設され、それぞれの回転
軸７２がドリルヘッド本体１８の凹所１５の内部に延び
出している。また、それらの回転軸７２には、駆動ギヤ
７０が固設されており、その駆動ギヤ７０がアイドルギ
ヤ６８，６６を介して前記複数のギヤ６４の内、左右両
端に位置するギヤ６４に噛み合わされて、モータ７４の
駆動力が複数のドリルスピンドル４６に伝達されるよう
になっている。

なお、複数のギヤ６４の内、中間部に位置する二つのギ
ヤ７８．８０は、上下方向（軸方向）の長さが短くされ
て互いに噛み合わないようにされており、そこにおいて
、複数のギヤの連結が遮断されるようになっている。す
なわち、ギヤ７８より右側のギヤ６４は、右側のモータ
７４によって駆動され、またギヤ８０より左側、のギヤ
６４は左側のモータ７４によりそれぞれ駆動されるよう
になっているのである。

また、前記ドリルヘッド本体１８の下部には、複数のド
リルスピンドル４６に対応する各二つずつのエアシリン
ダ２４．２６が互いに直列に連結された状態で配設され
ており、かつ連結プレート２７．３０によってドリルヘ
ッド本体１８の下面側に固定されている。また、これら
エアシリンダ２４．２６の更に下側には、同じ数のバル
ブ２８が取付プレート３０を介して固定されており、図
示しないエア源から供給されたエアが小タンク３２を経
てバルブ２８に導かれ、更にエアシリンダ２６．２４へ
と供給されるようになっている。

この二つのエアシリンダ２４．２６は、第３図に示され
るように、各一つずつのピストン３４゜３６およびピス
トンロッド５６．５８を備えるとともに、連通孔３８に
おいて互いに連通させられており、この連通孔３８に、
下側のエアシリンダ２６のピストンロッド５６が気密か
つ摺動可能に嵌合されている。また、これら二つのエア
シリンダ２４，２．６は、各一つずつのボート４０．４
４と共通のボート４２とを有し、このうちボート４０が
ボース９１を介してバルブ２８のボート８８に、また中
間部のボート４２がホース９２及びホース９１を介して
バルブ２８のボート８８に接続され、更に上側のボート
４４がポース９０を介してバルブ２８のボート８６にそ
れぞれ接続されている。

一方、各バルブ２８は、一つずつのホース９３を介して
小タンク３２の各ボート９５に接続されており、これら
複数のバルブ２８によって各エアシリンダ２４．２６が
その作動方向をそれぞれ独立に制御されるようになって
いる。すなわち、各一つずつのバルブ２８がボート８８
からエアを排出する状態にあるときには、二つのエアシ
リンダ２６．２４の各ボート４０及び４２からそれらの
内部にエア圧が導入されて、一対のピストン３４゜３６
及びピストンロッド５６，５８がそのエア圧に基づいて
上昇させられる一方、逆にボート８６からエアを排出す
る状態にあるときには、エアシリンダ２４のボート４４
からエアが内部に導入されて、各ピストン３４．３６及
びピストンロッド５６．５８が押し下げられるようにな
っているのである。

そして、各ピストンロッド５６．’５８の上昇行程にお
いては、上側のピストンロッド５８にはピストン３６に
対して独立に作用する推力と下側のピストン３４に作用
する推力とが合計されて加えられ、ピストンロッド５８
は強い駆動力を発揮するのである。

ピストンロッド５８は、第２図及び第４図に示されるよ
うに、先端が連結プレー１−２７．３０の間においてド
リルスピンドル４６と対向させられており、かつ段付形
状とされたドリルスピンドル４６の下端部の小径部４９
に、スリーブ５０．ナツト５２及びピストンロッド５８
の雄ねじ部５４を介して相対回転可能に接続されている
。すなわち、ドリルスピンドル４６の小径部４９は、ス
リーブ５０の段イ」穴の小径穴部に嵌合された状態で、
止め輪９８によりスラストベアリング８４を介してスリ
ーブ５０に結合され、またスリーブ５０はその下端ねし
部に螺合されたナツト５２を介してピストンロッド５８
の先端雄ねじ部５４に結合されているのであり、これら
スリーブ５０等によりドリルスピンドル４６とピストン
ロッド５８とが相対回転可能な状態で軸方向（上下方向
）に一体に移動させられるようになっているのである。

なお、スリーブ５０には、側方に突出するストッパ６２
が設けられる一方、連結プレート３０には、このストッ
パ６２を挿通させるスリット６０が上下方向に一定の長
さで形成され、このストッパ６２とスリーブ６０の内壁
面との当接によって各ドリルスピンドル４６の上昇端、
つまりドリル４８の突出し端が規定されるようになって
いる。

このような多軸ドリルヘッド構造において、フレーム１
０をベース１２に沿って所定の位置まで移動させ、更に
テーブル７６上に加工すべき木工材料を載せて二つのエ
アシリンダ２４’、２６の各ボート４０．４２にエアを
供給すると、ドリルスピンドル４６が二つのエアシリン
ダ２４．’２’６の推力を合わせた力で上昇駆動されて
、ストッパ６２がスリット６０の土壁面に当接する位置
まで木工材料の側に突出させられる。このとき、木工材
料の穴あけ加工を施すべき部位に対向して位置するドリ
ルスピンドル４６だけ突出させておき、他のドリルスピ
ンドル４６は引込み状態としておく。

この状態でドリルヘッド本体１８を所定の駆動装置にて
上昇させると、一定量突出した状態にあるドリル４８が
先ず木工材料に接触し、更にドリルヘッド本体１８が上
昇させられるのに伴って、それらのドリル４８が穴あけ
加工を開始し、ドリルヘッド本体１８が上昇端に到達し
た時点で穴あけ加工を終了する。このとき、引込み状態
にあるドリル４８は木工材料に接触するには至っていな
い。

ドリルヘッド本体１８に対する各ドリル４８の突出スト
ロークおよびドリルヘッド本体１８の上昇ストロークが
予めそのように定められているからである。

木工材料に対する穴あけが終了したところで、ドリルヘ
ッド本体１８を下降させると、木工材料に対する穴あけ
加工の一サイクルが終了し、木工材料には所定個数の穴
が予め定められた位置に形成される。

加工の終了した木工材料はテーブル７６上から取り出さ
れ、次いで別の木工材料がテーブル７６上に新たに供給
される。そして、新たな木工材料に形成すべき穴の個数
１位置が前の木工材料と同様であればドリルヘッド本体
１８が再びそのまま」二昇させられて、穴あけ加工が行
われる。他方、穴の個数１位置が異なる場合にはその穴
位置に対応して位置するドリル４８が突出させられ、他
は引き込んだ状態とされる。そして、その状態でドリル
ヘッド本体１８を上昇させれば、新たに突出させられた
ドリル４８のみが穴あけ加工を行って木工材料に所望の
穴があけられる。

このように本例の多軸ドリルヘッドにおいては、２１本
のドリルスピンドル４６の全てにドリル４８を取り付け
た状態で、木工材料の必要箇所に必要個数の穴をあける
ことができ、ドリル４８の脱着は何等必要とされない。

このため、ドリル４８の脱着に要する時間が削減され、
穴あけ加工の能率が大幅に高められるのである。

なお、穴あけ加工を行う各ドリル４８に対する支持力が
不足すると加工が円滑に為されなくなるおそれが生ずる
が、本例においてはドリル４８が二つのエアシリンダ２
４．２６の推力を合わせた力で支持されるようになって
いるため、このような問題を生じることはない。

前述したように、木工用のボーリングマシンにおいては
、木工材料に形成すべき穴の位置、　（Ｉｌｉｌ数が変
化した場合にも十分対応できるように多数のドリルスピ
ンドルが僅かな間隔（３０１程度）で配設されている。

このため、各ドリルスピンドルに対してエアシリンダを
接続しようとすると、径の小さいエアシリンダを用いざ
るを得なくなる。

例えば、各ドリルスピンドルの間隔が３Ｑｕ＋程度であ
る場合には、使用可能なエアシリンダは内径が２５１程
度のものであり、この場合にはエア圧７　ｋｇ　／　ｃ
ｌ＝とじてその推力は３４ｋｇ程度となる。穴あけ加工
においてドリル４８を支持するために必要な力は５０ｋ
ｇ程度であり、従って前記エアシリンダを単独で用いた
場合には支持力が不足することとなる。これに対し、本
例のドリルヘッドにおいては、エアシリンダ２４．２６
が直列に連結されて、それら二つのエアシリンダ２４．
２６の推力を合わせた力でドリル４８が支持されるよう
になっているため、十分な支持力が得られて上記穴あけ
加工が円滑に行われ得るのである。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその他の
態様で実施することも可能である。

例えば、エアシリンダを３個以上直列に連結することも
可能であるし、これらエアシリンダを制御するバルブを
遠隔操作し、或いはこのバルブの操作を制御装置にて制
御するようにすることも可能である。また、上記の実施
例では全てのドリルスピンドルにドリルが取り付けられ
ているが、穴あけ加工に用いられないことが予め明らか
であるようなものについてはドリルスピンドルから取り
外しておくことも可能である。

この他、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において
、当業者の知識に基づき様々な変形を加えた形態で実施
することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である多軸ドリルヘッドの
正面図である。第２図は同じドリルヘッドをその支持フ
レームとともに示す要部断面図であり、第３図ば第１図
１第２図におけるエアシリンダの一部切欠正面図である
。第４図は、そのエアシリンダと第１図、第２１！ｌに
おけるドリルスピンドルとの接続部を拡大して示す要部
断面図である。 １８ニトリルヘッド本体 ２４．２６：エアシリンダ ４６：ドリルスピンドル ４８ニトリル ６４．７８．ｌ１ｔＯ：ギヤ 特開ｎｒ？Ｇ１−１２１９０１（７） 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ドリルヘッド本体と、互いに平行に且つ回転可能
   な状態で該ドリルヘッド本体に一列に設けられた複数の
   ドリルスピンドルと、各ドリルスピンドルに同心的に固
   設されて互いに噛み合い、それら複数のドリルスピンド
   ルを連動して回転させる複数のギヤとを含んで、加工す
   べき木工材料に接近させられ、前記複数のドリルスピン
   ドルの先端部に同心的に取り付けられたドリルによって
   該木工材料に穴あけ加工を行う木工用ボーリングマシン
   の多軸ドリルヘッドにおいて、前記ドリルスピンドルの
   各々を、予め定めた一定量軸方向に独立して移動可能に
   設けるとともに、前記ギヤの長さを、隣り合うドリルス
   ピンドルがその移動ストロークの両端に至った状態でも
   ギヤ相互の噛合状態を保持し得る長さとし、且つそれら
   ドリルスピンドルをそれぞれ軸方向に独立に移動せしめ
   、該ドリルスピンドルに取り付けられた前記ドリルを前
   記木工材料の側にそれぞれ独立して突出せしめる突出手
   段を設けることにより、前記木工材料における穿設すべ
   き穴の位置に対向するドリルを該突出手段にて選択的に
   突出せしめ、ドリルヘッドの前記ワークへの接近時に該
   突出したドリルのみが穴あけ加工をなすようにしたこと
   を特徴とする木工用ボーリングマシンの多軸ドリルヘッ
   ド。
2. （２）前記突出手段が、前記ドリルスピンドルの各々に
   相対回転可能に接続され、且つ互いに直列に連結された
   少なくとも２つずつのシリンダを含み、それら２つのシ
   リンダの推力を合わせた力で前記各スピンドルを移動せ
   しめるものである特許請求の範囲第１項記載の多軸ドリ
   ルヘッド。