JPS6140441Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、例えば工作機械における主軸のよう
な回転軸を定位置に割出す装置に係り、更に詳し
くは、回転軸の回転を停止させた後、迅速に定位
置への割出しを高精度に行なえる装置に関する。

一般に工作機械等では、各種工具を回転軸に着
脱交換する場合、着脱を円滑かつ迅速に行なうた
めに回転軸の定位置割出しが必要とされる。例え
ば、エンジンのシリンダブロツクやシリンダヘツ
ド等のようなワークを上面側を基準にして穴加工
をする場合、ラインボーリング機が用いられる
が、この場合通常サイクルではバイトが取付けら
れるラインバーは常にバイトを下向きにしてライ
ンバーの挿抜動作を行なつており、一方、ライン
バーの抜出時においてバイトをセツトするには、
作業の都合上バイトを上向きにする必要があつ
て、上、下２位置の割出しが必要である。

ところで、従来から採用されている割出し方法
は、回転軸駆動用モータの駆動回路に特別な回路
を組込み、あるいは回転軸駆動用モータとは別個
にステツピングモータ等の駆動手段を設け、これ
らの特別の回路あるいは別個な駆動手段により回
転軸を低速回転させ、回転軸に設けたドツクと回
転軸支持フレームに設けたリミツトスイツチのよ
うな位置検出手段とにより回転軸が所定位置で停
止するように回転軸駆動用モータあるいは別個の
駆動手段を制御して行なつている。

しかし、このような従来の方法では、回転軸の
割出精度を高めようとするときは回転軸を一層低
速に回転させねばならず、迅速な割出しが行なえ
ないという欠点がある。また、特別な回路あるい
は別個な駆動手段が必要となり、製造コストが高
くなるという欠点もある。さらに、前記ラインボ
ーリング機のように２位置への割出しは一層複雑
な制御が必要とされ、より高価となる欠点があ
る。

本考案の目的は、迅速な割出しが可能でかつ構
造簡単で安価な回転軸の定位置割出装置を提供す
るにある。

本考案は、回転軸に係合突部を設け、この係合
突部を、回転軸に向つて進退する位置決め部材に
よつて回転軸への近接方向の移動時に位置決め部
材の凹部と係合させて所定角度位置に割出すよう
にし、さらに、前記回転軸に係脱可能でかつその
係合時に一体回転可能な連結手段を設けるととも
に、この連結手段に係止部材を連結し、この係止
部材を、前記位置決め部材に設けた係止部材駆動
部材により位置決め部材の回転軸からの離隔方向
の移動時に移動させ、係止部材及び連結手段を介
して回転軸を前記と異なる位置に位置決めするよ
うにし、これにより特別な回路あるいは別個な駆
動手段を用いずに回転軸の位置決め、割出しを行
なえるようにし、前記目的を達成しようとするも
のである。

以下、本考案をラインボーリング機に適用した
一実施例を図面に基づいて説明する。

全体の概略構成を示す第１図及び第２図におい
て、ベツド１０上には、その左側に穴加工される
ワーク１００を支持する略門型のワーク支持台１
２が設けられ、右側に加工側ベース２０が設けら
れている。このベース２０上にはサドル２２が第
１図中左右方向に摺動自在に支持され、このサド
ル２２はベース２０の右端に取付けられたシリン
ダ２４のピストンロツドにより前記左右方向に移
動されるようになつている。

前記サドル２２上には受台２６を介して主軸駆
動用モータ２８が固定されるとともに、加工ヘツ
ド３０が立設され、モータ２８の出力軸により加
工ヘツド３０に支持された一対の回転軸としての
ラインバー３２が図示しないギヤ列を介して所定
速度で回転されるようになつている。このライン
バー３２には複数本のバイト３４が固定され、こ
れらのバイト３４はラインバー３２のワーク１０
０からの挿抜時には下向きとされ、一方、バイト
３４の交換時には上向きとされる。また、ヘツド
３０には回転軸としてのラインバー３２を下向き
あるいは上向き等の所定の位置に割出す本考案に
係る定位置割出装置４０が設けられている。

第３図及び第４図には、定位置割出装置４０の
詳細が示されている。これらの図において、加工
ヘツド３０からは、前記ラインバー３２に図示し
ないギヤ連動機構等を介して連動される回転軸と
してのスピンドル３６が突設され、このスピンド
ル３６の端部に形成された小径軸３６Ａにはボス
４２が被嵌固定されている。このボス４２は、段
付き円柱の大径側外面を複数箇所平落しした形状
とされ、この平落し面のうち隣合う二面には、軸
方向位置を異ならして各１枚のローラ支持板４
４，４６が突設されている。これら支持板４４，
４６の先端部にはそれぞれローラ４８，５０が回
転自在に支持され、また、前記ボス４２の小径部
４２Ａの先端部には丸キー５２が半径方向に突設
されている。ここにおいて、支持板４４及びロー
ラ４８により係合用突部が構成されている。

前記スピンドル３６の上方位置において、スラ
イダ５４が回転軸としてのスピンドル３６に向つ
て進退可能に設けられ、このスライダ５４は前記
ヘツド３０の側面に所定間隔で固定された一対の
ガイドレール５６に摺動駒５８を介して摺動自在
に支持されている。また、スライダ５４の上面に
は、取付具６０を介してスライダ進退用シリンダ
６５のピストンロツド６４が連結され、このシリ
ンダ６２の作動によりスライダ５４を上下に進退
できるようになつている。

前記スライダ５４の前面には、板状の位置決め
部材６６が取付けられ、この位置決め部材６６は
前記係合用突部の一部を構成するローラ４８に係
脱可能な角溝状の凹部６６Ａを有している。この
凹部６６Ａはローラ４８の外直径にほぼ等しい巾
に形成されるとともに、その開口側にはローラ４
８の進入を容易にする斜切部６６Ｂが形成されて
いる。また、スライダ５４には前記位置決め部材
６６よりも下方に突出して補助アーム６８が設け
られ、この補助アーム６８は前記ボス４２に取付
けられたもう一方のローラ５０に対向され、スピ
ンドル３６の停止位置によつては位置決め部材６
６がローラ４８に当接するに先立つてこの補助ア
ーム６８がローラ５０に当接され、ローラ４８が
位置決め部材６６の凹部６６Ａにボス４２の上方
で係合することがないようにされている。

前記ヘツド３０の後方において、ヘツド３０か
ら所定位置離れたベツド１０上には、サドル２２
の移動の妨げにならない位置に立設されたブラケ
ツト７０及び中間取付板７２を介して取付板７４
が配置され、この取付板７４には連結軸７６及び
作動軸７８がそれぞれベアリング８０，８２を介
して回転自在に支持されている。これらの軸７６
と７８とは、それぞれに一体に形成され、互いに
噛合されるギヤ８４と８６とを介して連動され、
かつ、これらのギヤ８４と８６とによりギヤ連動
機構が構成されるとともに、その歯数比が１：２
とされ、例えば、ギヤ８４の180度の回転がギヤ
８６の90度の回転となるようにされている。ま
た、取付板７４には、ばねとこのばねに付勢され
る突設可能なピンとからなる節度機構８８が設け
られ、この節度機構８８のピン先端は前記作動軸
７８のギヤ背面部に90度離れて設けられた皿穴７
８Ａに係脱可能にされ、作動軸７８の停止位置が
90度回転位置で保持されるようになつている。

前記連結軸７６の軸心は、前記スピンドル３６
の軸心すなわちスピンドル３６に固定されたボス
４２の小径部４２Ａの軸心と一致する位置に設け
られ、かつ、連結軸７６の小径部４２Ａに対向さ
れた位置には小径部４２Ａと丁度嵌合する連結孔
７６Ａが形成されるとともに、丸キー５２に対向
された位置には丸キー５２に丁度係合するキー溝
７６Ｂが形成されている。これにより、ボス４２
の小径部４２Ａ及び丸キー５２は連結軸７６の連
結孔７６Ａ及びキー溝７６Ｂに係脱可能にされ、
サドル２２の第２図中左方への移動時に脱出し、
サドル２２の右方への移動時に互いに係合して一
体回転が可能となるようにされている。ここにお
いて、小径部４２Ａ及び丸キー５２を有するボス
４２と、連結孔７６Ａ及びキー溝７６Ｂを有する
連結軸７６とにより連結手段が構成されている。

前記作動軸７８のギヤ８６の前面には、ローラ
支持アーム９０が固定され、このアーム９０のギ
ヤ８６から突出した先端部にはローラ９２が回転
自在に支持されている。このローラ９２は、サド
ル２２すなわちヘツド３０のローラ９２側への移
動時において、前記スライダ５４の側面にスペー
サ９４を介して取付けられた正面Ｌ字状のブラケ
ツト９６により、スライダ５４の上昇時に係止さ
れて軸７８の軸心を中心として第３図中時計方向
に90度旋回されるようになつている。ここにおい
て、ローラ支持アーム９０とローラ９２とにより
係止部材が構成されるとともに、ブラケツト９６
によりこの係止部材の駆動部材が構成されてい
る。

次に、本実施例の動作につき、第５図ないし第
７図をも参照して説明する。

第５，６図には位置決め部材６６及び補助アー
ム６８により回転軸としてのラインバー３２及び
このラインバー３２に連結されたスピンドル３６
の位置決め割出し動作が示されている。ワーク１
００の加工が終了してラインバー３２の回転が停
止され、これに伴ないスピンドル３６に固定され
たボス４２が第５図中実線の図示位置で停止され
たとする。この状態からラインバー３２をワーク
１００から抜出すためには、バイト３４を下向き
にする必要があるため、スライダ進退用シリンダ
６２が作動されてスライダ５４とともに位置決め
部材６６が下降される。このとき、補助アーム６
８の下方にはローラ５０が位置しているため、ロ
ーラ５０はスライダ５４の下降に伴ない補助アー
ム６８により押下げられ、ボス４２すなわちスピ
ンドル３６は時計方向に回動される。スライダ５
４の下降が継続されると、やがてローラ５０は補
助アーム６８の下面との当接がはずれ、補助アー
ム６８の左側面に当接されるようになり、それ以
上回転力を付与されなくなるが、スライダ５４が
更に下降してくると、今度は位置決め部材６６の
下面がローラ４８に当接するようになり、ボス４
２は再び時計方向に回転力を付与される。このの
ち、スライダ５４が更に下降して第５図中鎖線で
示される位置になると、ローラ４８が位置決め部
材６６の凹部６６Ａ内に係合され、ボス４２すな
わちスピンドル３６の回転が停止され、以後シリ
ンダ６２のストロークエンドに至るまでのスライ
ダ５４の下降によつてもボス４２の位置は変化せ
ず、定位置への割出しが完了することとなる。こ
の際、ローラ４８と凹部６６Ａとの係合位置が丁
度バイト３４の下向き位置と一致するようスピン
ドル３６に対するボス４２の固定位置が設定され
ているため、このローラ４８と凹部６６Ａとの係
合でバイト３４の下向き位置決めが完了する。

一方、ラインバー３２が停止された際、第６図
に示されるように、ローラ５０が補助アーム６８
に初めから当接しない状態で停止されたとする
と、スライダ５４の下降によりローラ４８が初め
から位置決め部材６６の下面に当接され、この場
合はボス４２は反時計方向に回転され、前述と同
様に凹部６６Ａにローラ４８が係合される状態ま
で回転して位置決めされる。従つて、いずれの場
合にあつてもボス４２すなわちスピンドル３６及
びラインバー３２は常に一定位置に割出されるこ
ととなる。ここにおいて、補助アーム６８とロー
ラ５０とを設けた理由は、スピンドル３６が位置
決めしたい位置と180度異なる位置で位置決めさ
れるのを防止するためであり、図示の実施例では
ローラ４８を支持する支持板４４がスピンドル３
６の軸心の直上位置にある場合（第５図実線位置
に近い状態）にもローラ４８と凹部６６Ａとが係
合される危険性があるからである。

ラインバー３２の位置決めが完了すると、つい
で、第１図に示されるワーク１００が少し下げら
れ、ラインバー３２の抜出しが容易となるように
され、この状態でサドル移動用シリンダ２４が作
動されてヘツド３０はサドル２２とともに第１，
２図中右方に移動される。これにより、ボス４２
の小径部４２Ａは連結軸７６の連結孔７６Ａに嵌
合され、かつ、ブラケツト９６のＬ字の下辺は、
ギヤ８６にローラ支持アーム９０を介して取付け
られたローラ９２の下方に位置することとなる。
この際、連結軸７６のキー溝７６Ｂは丁度連結軸
７６の上部に位置することとなり、第３図の状態
から丁度反転した状態にあるボス４２の丸キー５
２と円滑に係合する。この連結軸７６の位置は後
述する説明で判るように前回の動作により予め設
定されており、このときの位置決め部材６６、ロ
ーラ４８及びローラ支持アーム９０の位置は、第
７図中鎖線で示される位置となつている。

ヘツド３０が後退してラインバー３２がワーク
１００から抜出されるとともに、前記のようにボ
ス４２の小径部４２Ａと連結軸７６の連結孔７６
Ａとが嵌合されると、スライダ進退用のシリンダ
６２が前述とは逆方向に作動され、スライダ５４
が上昇される。これにより、係止部材駆動部材と
してのブラケツト９６も上昇され、この上昇途上
において、ブラケツト９６の下辺がローラ９２に
当接されてローラ９２を引上げ、ギヤ８６が時計
方向に回転される。これに伴ない、ギヤ８６に噛
合されているギヤ８４は反時計方向に回転され、
連結軸７６及びボス４２を介してローラ４８及び
スピンドル３６も反時計方向に回転される。この
際、シリンダ６２の上昇方向のストロークエンド
は、ブラケツト９６によるローラ９２の引上げ、
すなわち、ギヤ８６の初期位置からの回転が丁度
90度となるように設定されているため、ギヤ比
１：２のギヤ８４と８６とを介して連結されてい
る連結軸７６及びボス４２は180度回転すること
となり、スピンドル３６も180度回転する。従つ
て、ラインバー３２も180度回転し、バイト３４
が上向きとされ、バイト３４の点検、交換作業が
容易に行なえる状態となる。

この状態で、バイト３４の交換等が行なわれる
と、再びスライダ進退用シリンダ６２が作動さ
れ、スライダ５４は下降させられる。これによ
り、ローラ４８は、第５図の説明と同様にして再
び下方に移動され、かつ、この移動に伴ないボス
４２と連結軸７６、ギヤ８４，８６を介して連結
されているローラ支持アーム９０も初期位置に移
動される。シリンダ６２がストロークエンドにな
ると、バイト３４は下向きにされたため、ライン
バー３２のワーク１００内への挿入が可能とな
り、この状態でサドル進退用シリンダ２４が前述
とは逆方向に作動されてラインバー３２のワーク
１００への挿入がなされ、かつ、ボス４２と連結
軸７６との連結が解かれる。この際、連結軸７６
の位置は、ギヤ８６の背面に設けられた皿穴７８
Ａと節度機構８８とにより保持され、次回の小径
部４２Ａの挿入時に備えられる。

ついで、ワーク１００の引上げが行なわれると
ともに、シリンダ６２が再びスライダ上昇方向に
作動されてローラ４８と位置決め部材６６との係
合が解かれ、ラインバー３２の回転が自由にさ
れ、モータ２８により駆動が可能とされ、切削加
工がなされることとなる。

以下、前述の動作を繰返すことにより、自動的
に割出し動作を行なえる。この際、各動作は、各
移動部に設けたドツクとリミツトスイツチのよう
な検出手段とにより自動的に行なつてもよいし、
必要に応じて手動で行なつてもよい。

上述のような本実施例によれば、高価な特別な
回路あるいはステツピングモータ等を用いること
なく、回転軸としてのラインバー３２の割出しを
行なうことができる。また、ラインバー３２のバ
イト下向き及び上向きの２位置を１つの駆動源す
なわちシリンダ６２で行なうことができ、この点
からも安価に実施できる。さらに、各部の構成は
比較的簡単な構造の部品の組合せで達成でき、か
つ、機械的な組合であるから、製造が容易で、故
障等の発生がなく、信頼性が高い。また、回転軸
をゆつくり回転させながら位置決めする従来装置
に比較して非常に迅速に割出し動作を行なうこと
ができる。さらに、凹部６６Ａとローラ４８とに
よる位置決めであるから迅速な割出しであつても
十分な割出し精度が得れる。

なお、実施にあたり、各ローラ４８，５０，９
２は丸軸等他の部材でもよく、当該ローラ４８，
５０，９２の機能に応じて他の部品と係合等がで
きる部材であれば足りるが、ローラとすれば円滑
な動作が達成できるという利点がある。また、各
部の回転角度等は前記実施例の数値に限定され
ず、必要に応じて任意に設定できる。さらに、連
結手段は、丸キー５２を有する小径部４２Ａと連
結軸７６とによるものに限らず、噛合いクラツチ
等、他の手段でもよく、また、連結軸７６とロー
ラ支持アーム９０とはギヤ８４，８６を介して連
結されるものに限らず、歯付きベルト等他の連動
手段を介して連結されるものでもよく、さらに設
計条件によつてはアーム９０を直接連結軸７６に
取付けてもよい。また、係止部材の一部を構成す
るローラ９２と係止部材駆動部材としてのブラケ
ツト９６との係止構造も他の構造でもよい。さら
に、ローラ４８と凹部６６Ａとの係合を防止する
手段は、前記実施例のように補助アーム６８を用
いる構造に限らず、他の構造でもよい。例えば、
ローラ４８に代りに、ばねの付勢力により先端側
が拡縮可能とされる先拡がりな略Ｙ字状に形成さ
れた係合用突部を用い、この突部の先端拡大部
は、拡大した常時は凹部６６Ａの巾より大とさ
れ、かつ、縮小時には凹部６６Ａの巾より小さく
なるようにしておけば、この係合用突部がスピン
ドル３６の上方に位置しているときは凹部６６Ａ
と係合し得ず、一方、下方に位置し逆Ｙ字状とな
つているときはＹ字の根本側から凹部６６Ａが係
合されるため、Ｙ字の先端部は係合に伴なつてば
ねに抗して順次縮小されて係合が可能となり、同
様な目的を達成できる。また、本考案は、前記実
施例のように、ラインボーリング機に適用される
ものに限らず、他の一般の回転軸の割出装置とし
て適用できるが、ラインボーリング機のように特
殊な条件を有する機械に用いるとより有効であ
る。

上述のように本考案によれば、迅速な割出しを
行なえるとともに、構造簡単で安価にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案をラインボーリング機に適用し
た一実施例の概略構造を示す正面図、第２図はそ
の平面図、第３図は本実施例の要部を示す分解斜
視図、第４図は同要部の一部を切欠いて示す正面
図、第５図ないし第７図は動作説明図である。 １０……ベツド、２０……ベース、３０……加
工ヘツド、３２，３６……回転軸としてのライン
バー及びスピンドル、４０……定位置割出装置、
４２，７６……連結手段を構成するボス及び連結
軸、４２Ａ……小径部、４４，４８……係合用突
部を構成する支持板及びローラ、５２……丸キ
ー、５４……スライダ、６２……スライダ進退用
シリンダ、６６……位置決め部材、６６Ａ……凹
部、７６Ａ……連結孔、７６Ｂ……キー溝、７８
……作動軸、８４，８６……ギヤ連動機構を構成
するギヤ、９０，９２……係止部材を構成するロ
ーラ支持アーム及びローラ、９６……係止部材駆
動部材を構成するブラケツト、１００……ワー
ク。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 回転軸に突設された係合用突部と、回転軸に
   向つて進退可能とされるとともに前記係合用突
   部に係脱可能な凹部を有し回転軸への近接方向
   の移動時にこの凹部と係合突部とが係合して回
   転軸を所定角度位置に位置決めする位置決め部
   材と、前記回転軸に係脱可能かつその係合時に
   一体回転可能な連結手段と、この連結手段に連
   結され連結手段と連動される係止部材と、前記
   位置決め部材に設けられるとともに位置決め部
   材の回転軸からの離隔方向の移動時に前記係止
   部材と係止してこの係止部材を介して連結手段
   及びこの連結手段に係合された回転軸を前記位
   置決め部材による位置決め位置とは異なる位置
   に向つて所定角度回転させる係止部材駆動部材
   とを具備したことを特徴とする回転軸の定位置
   割出装置。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項において、前
   記連結手段と係止部材との連結は、ギヤ連動機
   構を介して行なわれ、係止部材の回転角度を所
   定の比率で連結手段に伝達することを特徴とす
   る回転軸の定位置割出装置。