JPS62213908A - 多軸穴加工ヘツド - 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】 主ｌ上夏■且光丘 この発明は、複数の工具軸（ドリル軸、タップ軸、ポー
リング軸等）を共通の駆動源で一斉に回転駆動して多数
の穴加工を行う場合に利用される多軸穴如工ヘッドに関
するものである。

ｌ米■及血 一般に多軸穴如工ヘッドは、パワーユニットの前面に結
合可能とされ、パワーユニットの出力軸から駆動力の伝
達を受けて各スピンドルを回転駆動する構成からなり、
従来の代表的な構成は第５図に示す様に、ハウジング本
体（１）の内部の前後に一対の仕切壁（ｌａ）　　（ｌ
ｂ）を一体に対向して設置し、この仕切壁（ｌａ）　　
（ｌｂ）にスピンドル（２）及びアイドル軸（３）を所
要本数夫々軸受を介して回転自在に支持させている。

上記スピンドル（２）には、スピンドル歯車（４）が固
着され、また、アイドル軸（３）にはアイドル歯車（５
）が固着されており、これらの歯車（４）（５）は、対
向子る仕切壁（１ａ）（１ｂ）の間に、相互に干渉しな
いように位置決め配置され、かつ、噛合せしめられてい
る。

上記アイドル軸（３）の１つにはカウンター歯車（６）
が固着され、これがパーワユニット（図示省略）の出力
軸（７）に設けられた駆動歯車（８）と噛合しており、
これによって、各スピンドル（２）はパワーユニットの
共通の駆動源から一斉に駆動されるように構成されてい
る。

ハウジング本体（１）の前後には開口部があり、スピン
ドル（２）及びアイドル軸（３）の組付後、前蓋部材（
９）及び後蓋部材（１ｏ）で閉鎖され、各スピンドル（
２）は前蓋部材（９）の挿通孔より前方に突出せしめら
れ、該挿通孔にはオイルシールが装着されている。

スピンドル（２）とスピンドル歯車（４）との固着構造
は、第６図に拡大して示しているように、スピンドル（
２）の所定位置に、キー溝（２ａ）　、止め軸装着用環
状溝（２ｂ）及び止めねじ用テーバ溝（２ｃ）を形成し
、これに対応してスピンドル歯車（４）の内径面にキー
溝（４ａ）を形成し、ボス部にねし孔（４ｂ）を形成す
ると共に、ボス部外径面に環状溝（４ｃ）を形成し、先
ず、キー（１１）をキー溝（２ａ）に装着してスピンド
ル歯車（４）をスピンドル（２）に挿通し、Ｃ形止め輸
（１２）を環状溝（２ｂ）に嵌合して、スピンドル歯車
（４）の一端をＣ形止め輪（１２）に当接し、止めねし
く１３）をねし孔（４ｂ）に螺合締結して止めねじ（１
３）の先端をテーパ溝（２ｃ）に当接させ、これによっ
てスピンドル歯車（４）をＣ形止め輪（１２）に圧接す
る分力を発生させて軸方向の位置決めをなし、かつ、こ
の止めねじ（１３）の緩み止め用としてピアノ線をＣ形
とし、その端部を内側に折曲した止め輪（１４）をボス
部外径面の環状ｌ６（４ｃ）に装着し、この止め輪（１
４）の折曲端部を環状溝（４ｃ）の一部に形成した小孔
（図示省略）に挿入して固定し、この止め輪（１４）の
一部を止めねじ（１３）の頭部溝に嵌合して該止めねじ
（１３）の緩み止めを行わせている。

アイドル軸（３）とアイドル歯車（５）との固着構造も
上記と同様であるのでその説明は省略する。

■　り°シ゛と　る口 従来の多軸穴如工ヘッドは、ハウジング本体（１）に一
体に設置した一対の仕切壁（１ａ）（１ｂ）間にスピン
ドル（２）及びアイドル軸（３）を組付け、しかも、両
仕切壁（ｌａ）　　（ｌｂ）間にスピンドル歯車（４）
及びアイドル歯車（５）を配置しているため、これら各
歯車の組付は作業は、スピンドル（２）及びアイドル軸
（３）を一定の順序で一方の仕切壁（ｌａ）に挿通し、
その都度他方の仕切壁（１ｂ）に挿通する前に夫々の歯
車の挿通及び止め輪や軸受類の挿通をなした上で他方の
仕切壁（１ｂ）に挿通して組立てなければならず、特に
歯車類の挿入及び゛位置決め固定作業は、仕切壁（ｌａ
）　　（ｌｂ）で挟まれた空間内の周囲を覆う周壁（１
ｃ）に形成された作業用窓孔（図示省略）から行わねば
ならず、組付作業性が悪いと共に、ハウジング本体の剛
性が、低下するという問題点があった。

また、歯車の固着構造が複雑で部品点数及び加工工数も
多いと共に、スピンドルにキー溝や環状溝を設けている
ため、軸剛性°が低下し、その分、軸径を太くすると軸
間距離が増大して各スピンドルを所定配置することが困
難となり、さらに、スピンドルを小径部で軸受させてい
るため、軸受の堆力負荷能力も小さくなり、また、スピ
ンドルのみならず、アイドル軸まで仕切壁（Ｉａ）　　
（ｌｂ）に軸受を介して支持させているため、各軸の軸
間距離の縮小に支障となり、軸径を細くすると推力負荷
に対する剛性が低下する等の問題点があった。

寡　占　”°　るための　。

この発明は閉鎖構造の周壁を備え、単一の中仕切壁を有
し、前後の開口部を前後蓋部材で閉鎖可能としたハウジ
ング本体と、該ハウジング本体の中仕切壁と前蓋部材と
に軸受を介して回転自在に支持され、該前蓋部材に支持
される大径軸部と上記中仕切壁に支持される小径軸部と
の境界部の大径軸部側端部に係合部を有し、該係合部に
係合して一体回転するスピンドル歯車を上記小径軸部に
装着した複数本のスピンドルと、上記ハウジング本体の
中仕切壁を貫通して前後蓋部材に固定支持され、上記各
スピンドル歯車に噛合するアイドル歯車、ならびに、上
記アイドル歯車と一体に組付けられ、かつ、上記ハウジ
ング本体の中仕切壁と後蓋部材との間でパワーユニット
の出力軸上の駆動歯車と噛合するカウンター歯車を回転
自在に支持するアイドル軸とからなり、上記前蓋部材に
各スピンドル、スピンドル歯車、アイドル軸及びアイド
ル歯車を組付けた状態でハウジング本体に挿入結合した
ものである。

皿 前蓋部材に、スピンドル、アイドル軸を組付け、前蓋部
材の裏面から突出するスピンドル、アイドル軸にスピン
ドル歯車およびアイドル歯車を組付けたのち、上記前蓋
部材をハウジング本体に周壁の前部開口部側から組付け
、ハウジング本体の単一の中仕切壁から後方に突出する
スピンドルには軸受を装着して中仕切壁に支持させ、ま
た、アイドル軸にはパワーユニットの出力軸上の駆動歯
車と噛合うカウンター歯車を組付け、最後に後蓋部材を
ハウジング本体の他方の周壁に組付けて多軸穴如工ヘッ
ドの組付けを完了する。

１１透 第１図は本発明の一実施例を示す多軸穴如工ヘッドの組
付完了状態の要部縦断側面図、第２図は組立順序説明図
、第３図は第１図のｍ−ｍ線断面図、第４図はアイドル
軸を前蓋部材に固定させる手段の正面図である。

第１図において、（２０）はハウジング本体、（２１）
は前蓋部材、（２２）は後蓋部材、（２３）はスピンド
ル、（２４）はアイドル軸、（２５）はスピンドル歯車
、（２６）はアイドル歯車、（２７）はカウンター歯車
、（２８）は駆動歯車、（２９）はパワーユニットの出
力軸、（３０）はドリル工具を示しており、但し、パワ
ーユニットは省略して示している。

上記ハウジング本体（２０）は、前後両端に開口部（２
０ａ）（２０ｂ）をもち、かつ、閉鎖構造の周壁（２０
ｃ　）を有すると共に、中央部に単一の中仕切壁（２０
ｄ）を一体に有し、該中仕切壁（２０ｄ）には、スピン
ドル軸受孔（２０ｅ　）及びアイドル歯車ボス部挿通孔
（２０ｆ　）が所定配置で形成しであると共に、潤滑油
流通穴（２０ｇ）も形成してあり、また、前部開口部（
２０ａ）の内周縁には補強フランジ（２０ｈ）が形成し
てあり、全体は横型多軸穴如工ヘッドとして用いる場合
を示しており、潤滑油が第１図の油面（Ｌ）まで収容さ
れる場合を示しているが、基本的構成は縦型多軸穴如工
ヘッドにそのまま通用できる。

スピンドル（２３）は、前半に大径軸部（２３ａ　）を
もち、後半に小径軸部（２３ｂ　）をもつもので、これ
らの境界部の大径軸部側端部に係合部（２３Ｃ）を形成
してあり、大径軸部（２３ａ）の先端には、ドリル工具
（３０）を適宜のアダプタを介して装着するための装着
孔（２３ｄ）を有する。

前蓋部材（２１）には、スピンドル軸受孔（２１ａ　）
及びアイドル軸装着孔（２１ｂ　）が所定配置で形成し
てあり、各スピンドル（２３）はスピンドル軸受孔（２
１ａ　）にラジアル軸受（３１）を介してその大径軸部
（２３ａ）で回転自在に支持され、かつ、前蓋部材（２
１）の前面と大径軸部（２３ａ）上の軸層部（２３ｅ）
との間に加工推力を受けさせるためのスラスト軸受（３
２）を装着しており、また、前蓋部材（２１）の前面に
は上記スラスト軸受（３２）を被覆すると共に、スピン
ドル軸受孔（２１ａ　）を密封するオイルシール（３３
）及びバッキング（３４）を装着したオイルシールケー
ス（３５）がボルト付は固定しである。このオイルシー
ルケース（３５）は、各スピンドル（２３）毎に単独に
設けてもよく、また、各スピンドル（２３）に共通のも
のを使用するようにしてもよい。

スピンドル歯車（２５）のスピンドル（２３）への組付
けは、前蓋部材（２１）への組付前或いは組付後のいず
れでもよく、スピンドル（２３）の小径軸部（２３ｂ　
）に嵌合する円筒ボス部（２５ａ）を有し、この円筒ボ
ス部（２５ａ）の前端側に、前記スピンドル（２３）の
係合部（２３Ｃ’）に係合する係合部（２５ｂ　）を有
しており、上記小径軸部（２３ｂ　’）の所定位置外周
面に刻設した螺子部（２３ｆ）に螺合させたナツト（３
６）により回り止め座金（３７）を介して後端が前方に
向けて押動され、前端面がスピンドル（２３）の小径軸
部（２３ｂ　）と大径軸部（２３ａ）の境界部、即ち、
大径軸部（２３ａ）の後端面に当接して軸方向の位置決
めがなされ、上記係合部（２３ｃ　）　　（２５ｂ　）
の係合によって、スピンドル（２３）と一体向に回転す
るようになされている。

上記係合部（２３ｃ　）は、第３図に示す様に、スピン
ドル（２３）の大径軸部（２３ａ　）の後端一部を、小
径軸部（２３ｂ）の外径面に接線状となる位置で平行に
削除してトルク伝達面を形成し、これと対応して、スピ
ンドル歯車（２５）の前端部には、円筒ボス部（２５ａ
）の前端中央部を小径軸部（２３ｂ）の外径寸法幅で削
除して係合部（２５ｂ　）を形成している。尚、係合部
（２３Ｃ）（２５ｂ　）は、角軸と角孔との嵌合方式或
いは、軸方向端面の凹凸噛合方式等とすることができる
。

アイドル軸（２４）は、前蓋部材（２１）のアイドル軸
装着孔（２１ｂ　）内にバッキング（３８）を介して挿
入され、かつ、前端に、軸方向に直交するキー溝（２４
ａ　）を有し、このキー溝（２４ａ　）にキー板（３９
）を嵌合し、このキー板（３９）を前蓋部材（２１）の
前面で第４図に示す様に雌ねじ付テーパピン（４０）及
び六角穴付ポル）　（４１）で前蓋部材（２１）に固定
支持される。

アイドル歯車（２６）は、アイドル軸（２４）上にアン
ギュラ玉軸受付針状ころ軸受等の複合型軸受（４２）を
介して回転自在に装着されている、尚、（２６ａ）はア
イドル歯車（２６）の途中に形成した潤滑油流通孔であ
る。

この発明の多軸穴如工ヘッドの組付作業は、第２図に示
す様に、前蓋部材（２１）に、スピンドル（２３）、ア
イドル軸（２４）　、スピンドル歯車（２５）及びアイ
ドル歯車（２６）を組付けておき、この状態でハウジン
グ本体（２０）に前部開口部（２０ａ）側から挿入し、
スピンドル（２３）の後端を、ハウジング本体（２０）
の中仕切壁（２０ｄ　）に形成したスピンドル軸受孔（
２０ｅ）に、ラジアル・スラスト複合型軸受（４３）を
介して回転自在に支持させ、該軸受（４３）をスピンド
ル（２３）の後端外周面に刻設した螺子部（２３ｇ　）
に螺合したナンド（４４）　　（４５）により回り止め
座金（４６）を介して締結する。

また、アイドル歯車（２６）の円筒ボス部（２６ｂ　）
の後端には小径部（２６ｃ　）が形成してあり、この小
径部（２６ｃ）にはカウンター歯車（２７）がキー（４
７）を介して嵌合してあり、該小径部（２６Ｃ）の後端
外周面に刻設した螺子部（２６４）に螺合したナツト（
４８）により回り止め座金（４９）を介してカウンター
歯車（２７）を上記小径部（２６ｃ　）の前端の肩部（
２６ｅ）に当接して締結しである。

このカウンター歯車（２７）の締結作業は、前蓋部材（
２１）を前述の如くハウジング本体（２０）に挿入した
後に行うものである。また、カウンター歯車（２７）は
、すべてのアイドル歯車（２６）に取付ける場合もある
が、要求されるワークの加工穴のピッチ及び配置等によ
って決定される所要のもののみに取付けられる。

組付作業の最後は、後蓋部材（２２）をハウジング本体
（２０）の後面にボルト締結することによって終了する
。

上記後蓋部材（２２）には、アイドル軸挿入孔（２２ａ
）及び駆動歯車（２８）の挿入孔（２２ｂ　）が設けら
れ、アイドル軸（２４）の後端が上記挿入孔（２２ａ）
に挿入支持され、また、アイドル歯車（２６）の軸方向
の位置決めは、複合型軸受（４２）と後蓋部材（２２）
との間に介在させた調整間座（５０）によって行われる
。

上記後蓋部材（２２）は、パワーユニット（図示省略）
の前面に結合されるもので、このパワーユニットは、出
力軸（２９）に回転を付与する駆動手段及び、早送り・
早戻り及び切削送り手段を具備しているものである。

上記出力軸（２９）の先端には駆動歯車（２８）が固着
してあり、この駆動歯車（２日）はカウンター歯車（２
７）と噛合せしめられ、アイドル歯車（２６）とスピン
ドル歯車（２５）の噛合を介して各スピンドル（２３）
がパワーユニットの出力軸（２９）から−斉に回転駆動
されるものである。

各スピンドル（２３）の先端には、ドリル工具（３０）
のみならず、リーマやポーリング工具が装着可能である
。

発凱皇立来 この発明によれば、スピンドル及びアイドル軸を前蓋部
材に予め位置決めして組付けておくことができ、従って
、スピンドル歯車及びアイドル歯車も前蓋部材側に組付
けておくことができ、これによってハウジング本体の周
壁には全く妨げられないで組付作業が実施でき、ハウジ
ング本体周壁に作業用窓孔を形成する必要がなく、閉鎖
構造となし得て、剛性を向上させ得る、そして、スピン
ドル歯車をスピンドル上に固着するに際し、スピンドル
の大径軸部と小径軸部の境界部の大径軸部側端部に係合
部を形成したことによって、小径軸部にキー溝や止め輪
装着用環状溝等を設けることが不要となり、軸剛性の向
上が図れると共に、上記境界部をスピンドル歯車の軸方
向位置決め手段に利用でき、部品点数削減並びに組付作
業工数の削減が図れる、さらに、スピンドルの大径軸部
を前蓋部材に軸受を介して支持させているため、推力負
荷容量の大きい軸受を適用できる。また、アイドル歯車
をアイドル軸上に軸受を介して回転自在に支持させたこ
とにより、アイドル軸を前蓋部材に軸受を介さないで軸
孔のみ形成して固定することができ、軸間距離の短縮が
可能となる。従って、この発明によればこの種、多軸穴
如工ヘッドの組付作業性の向上が図れると共に、ハウジ
ング本体の剛性及びスピンドルの軸剛性も向上させるこ
とができ、スラスト負荷能力を増大させ得ると共に、部
品点数及び組付工数の削減が図れ、しかも、軸間距離の
縮小と加工ヘッド全体のコンパクト化を可能とし得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す多軸穴如工ヘッドの組
立完了状態の要部縦断側面図、第２図は組立順序説明図
、第３図は第１図の■−■線断面図、第４図はアイドル
軸を前蓋部材に固定させる手段の正面図、第５図は従来
の多軸穴如工ヘッドの要部縦断側面図、第６図は従来の
軸と歯車の固着構造の拡大説明図である。 （２０）・−・ハウジング本体、 （２１）・−前蓋部材、　　　（２２）・−・後蓋部材
、（２３）・−・−・スピンドル、　　（２４）　−・
アイドル軸、（２５）・−・スピンドル歯車、 （２Ｂ）　−・アイドル歯車、 （２７）　−・カウンター歯車、 （２８）−・駆動歯車、 （２９）　−・パワーユニットの出力軸、（３０）・−
・ドリル工具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）パワーユニットの前面に結合可能とし、パワーユ
   ニットの出力軸から駆動力の伝達を受けて各スピンドル
   を回転駆動する構成の多軸穴加工ヘッドであって、閉鎖
   構造の周壁を備え、単一の中仕切壁を有し、前後の開口
   部を前後蓋部材で閉鎖可能としたハウジング本体と、該
   ハウジング本体の中仕切壁と前蓋部材とに軸受を介して
   回転自在に支持され、該前蓋部材に支持される大径軸部
   と上記中仕切壁に支持される小径軸部との境界部の大径
   軸部側端部に係合部を有し、該係合部に係合して一体回
   転するスピンドル歯車を上記小径軸部に装着した複数本
   のスピンドルと、上記ハウジング本体の中仕切壁を貫通
   して前後蓋部材に固定支持され、上記各スピンドル歯車
   に噛合するアイドル歯車、ならびに、上記アイドル歯車
   と一体に組付けられ、かつ、上記ハウジング本体の中仕
   切壁と後蓋部材との間でパワーユニットの出力軸上の駆
   動歯車と噛合するカウンター歯車を回転自在に支持する
   アイドル軸とからなり、上記前蓋部材に各スピンドル、
   スピンドル歯車、アイドル軸及びアイドル歯車を組付け
   た状態でハウジング本体に挿入結合したことを特徴とす
   る多軸穴如工ヘッド。