JP2995305B2 - ガンドリルマシン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、中間振止め装置を有する自動工具交換型の
ガンドリルマシンに関する。

従来の技術及びその問題点 深孔明け加工を長尺ドリルにより行なうガンドリルマ
シンにおいては、加工時に長尺のドリルが撓むのを防止
する必要がある。単一のドリルタイプのガンドリルマシ
ンについては、ドリルの適当な位置での振止めをなす装
置（実公昭45−16861号）が提案されている。このガン
ドリルマシンは、振れ止めブッシュが主軸台とチップシ
ューターとの間に摺動可能に設置され主軸台の前進時に
該主軸台に押されて共に移動し、主軸台の後退時には、
振れ止めブッシュから主軸台に延びる牽引用ロッド及び
ストッパの働きにより、振れ止めブッシュは当初の振止
め用位置に停止するという構造を有している。しかしな
がらこのガンドリルマシンは、単一のガンドリルしか装
置できないので、複数の異なる径の深孔加工をする場合
には、ドリルの径を変える毎に、振れ止めブッシュを手
操作により取り替えねばならず、これに多大の手間と時
間とを要していた。

ガンドリルマシンに振止め装置を装着する場合は、振
止め装置の貫通孔内にドリルを密に通す必要があるの
で、自動工具交換用のターレットに単にドリルを装着し
ただけでは、振止め装置の貫通孔への正確な挿通をする
ことが困難である。

このようなことから自動交換型のガンドリルマシンは
実現し難く、その実現が待たれていた。

本発明は、この要請に答えるべく、ドリルの自動交換
が可能なガンドリルマシンを提供することを目的とす
る。

課題を解決するための手段 本発明の前記目的は、複数本のドリルと、各ドリルの
先端寄りにおいて該ドリルに対し摺動可能に嵌装され相
互に係脱可能とされた被把持部付き及び被把持部なし複
数の振れ止めブッシュと、各ドリルの基端寄りの位置及
び１つの前記振れ止めブッシュの位置に各々結合されて
いる被把持部と、基台に対し昇降可能に且つ相互に同期
して回転し得るように装着され、前記各ドリルの被把持
部を把持し得る第１のターレット及び第２のターレット
と、これらのターレットの下方において軸線を前記ター
レット上のドリルと平行にして前記基台に支持され１本
のドリルの基端部を掴んで回転駆動する主軸台と、前記
基台上で該主軸台の軸線に平行に摺動自在とされ、該主
軸台に掴まれたドリルが該主軸台の軸線上に延びた作動
位置をとるように前記振れ止めブッシュを各々保持し得
る複数の支持台と、前記被把持部なしの振れ止めブッシ
ュの支持台を前記主軸台の軸線に平行に移動する移動装
置とを備え、該移動装置は、前記支持台の移動範囲にお
ける一端部において前記被把持部なしの振れ止めブッシ
ュを前記被把持部付き振れ止めブッシュと係合する位置
とし、他端部において前記被把持部なしの振れ止めブッ
シュが前記被把持部付きの振れ止めブッシュと協働して
ドリルを振止めさせる位置とすることを特徴とするガン
ドリルマシンにより達成される。

実 施 例 以下、本発明の実施例につき添附図面を参照しつつ説
明する。

第１図は、ガンドリルマシンにおける加工部分を示し
ている。図に於て、（10）は、ガンドリルマシンの機台
上に設けられたベッドであり、該ベッドの上には、図に
於て右方にワーク装着用のテーブルユニット（20）が設
けられている。テーブルユニット（20）は、ワークの装
着位置及び加工位置の間で摺動可能に装着されており、
ワークを固定するためのチャック装置（21）及びワーク
の末端部に当接する切削油受け（22）を支持している。
ワークの加工端に臨む位置には中央コラム（30）が、ベ
ッド（10）から立設されている。中央コラム（30）のワ
ーク側にはワーク用ターレット（40）がベッドから立設
され、ワークの径にあったガイドブッシュ（42）を最下
位置まで移動することにより、ワークと同一軸線上の位
置に至らしめるようにされている。ベッド（10）の、図
における左方にはサイドコラム（50）が該ベッドから立
設されている。サイドコラム（50）及び中央コラム（3
0）には、相互に向き合うように且つ同一軸線上に第１
のターレット（60）及び第２のターレット（70）が装着
されている。第１のターレット（60）及び第２のターレ
ット（70）は、各中央部を連結部材により一体的に連結
されツールストッカー（80）を構成している。

第１のターレット（60）及び第２のターレット（70）
は各々サイドコラム（50）及び中央コラム（30）の昇降
ユニット（51）及び（31）に装着されている。サイドコ
ラム（50）に昇降用モータ（52）が取付けられており、
該モータの出力は送りねじ（53）に伝達されて昇降ユニ
ット（51）の昇降をなす。モータ（52）の出力はまた伝
動軸（32）及びベベルギア（33）を経て、中央コラム
（30）の送りねじ（34）に伝達され昇降ユニット（31）
の昇降を行う。昇降ユニット（51）には、第１のターレ
ット（60）を回転させるための旋回用モータ（54）が設
けられ、該モータの回転により、第１のターレット（6
0）及び第２のターレット（70）が同期して回転させら
れる。ターレット（60）、（70）には、径方向外方に開
口したＣ字状のバネクリップ（61）、（71）が各々同一
円周上に設けられ、モータ（54）の回転により所望のバ
ネクリップが最下位置に至るようになっている。図に於
て中央コラム（30）より左側におけるベッド（10）上に
はガイドレール（90）が設けられ、該ガイドレール上に
主軸台（100）が取付けられている。主軸台（100）は、
テーブルユニット（20）上のワークと同一軸線上に配置
され、送りモータ（91）によりワークに対する進退動を
なす。主軸台（100）にはまた主軸モータ（101）が設け
られ、その出力軸は主軸台先端部のチャック（102）に
接続されている。ガイドブッシュ用ターレット（40）は
軸受台（43）に軸支され、軸受台（43）はチップシュー
ター（44）を介してベッド（10）に取付けられている。
軸受台（43）にはターレット（40）の旋回用モータ（4
5）が装着されており、該モータは、軸受台（43）のブ
ッシュ割出し装置を介して必要な径のブッシュを最下位
置に至らしめる。主軸台（100）とチップシューター（4
4）との間には支持装置（110）が配置されている。支持
装置（110）は、３個の支持台（111a）（111b）、（111
c）を備えている。これらの支持台は、ベッド（10）上
のガイド板（112）及び（113）において、第２図に示す
ように取付けられている。ガイド板（112）はベッド（1
0）上に起立し主軸台の軸線方向に延びており、２本の
ガイドレール（114）を備えている。支持台（111a）及
び（111b）は、各々ホルダー（115a）、（115b）に固着
され、これらのホルダーはガイドレール（114）に係合
して該ガイドレール上を摺動可能とされている。ガイド
板（112）の主軸台寄りの端部には復動型シリンダー装
置が二つ取付けられている。シリンダー装置（116a）の
ピストンはホルダー（115a）に結合され、シリンダー装
置（116b）のピストンはホルダー（115a）を貫通して延
びホルダー（115b）に結合されている。ガイド板（11
3）は、ベッド（10）上に水平に設けられ、主軸台の軸
線に沿って延び、２本のガイドレール（117）を有して
いる。支持台（111c）はホルダー（115c）に固着され、
ホルダー（115c）はガイドレール（117）に係合し、該
ガイドレール上を摺動可能とされている。ガイド板（11
3）における主軸台側の端部にはシリンダー装置（116
c）が設けられ、そのピストンはホルダー（115c）に結
合されている。これらのシリンダー装置における吸排油
口は、図外の油圧装置に接続され、その作動により支持
台（111a）、（111b）、（111c）は主軸台軸線方向に往
復動させられる。

第１図は、ドリル（113）が、第１及び第２のターレ
ット（60）、（70）上、及び主軸台（110）上に装着さ
れた状態を示している。図示のように、ドリル（130）
の主軸台の端部にはチャックにより把持されるためのテ
ーパシャンク部（131）が設けられ、その内側に隣接し
て被把持部（132）が設けられている。ドリル（130）の
先端側には振れ止めブッシュ（140a）、（140b）、（14
0c）が装着されている。中央の振れ止めブッシュ（140
b）には被把持部（142）が設けられている。被把持部
（132）、（142）は、周面に沿って溝が形成された円板
状をなし、バネクリップ（61）、（71）の開口部を広げ
て該バネクリップ内に納められる寸法とされている。

次に、振れ止めブッシュ及び支持台について説明す
る。振れ止めブッシュ（140a）、（140b）、（140c）は
第３図に示すように、ドリルに接する内径を有したブッ
シュ（143）を支持するガイド部（145）と、該ガイド部
に結合された固定部（146）とを備えている。振れ止め
ブッシュ（140c）ガイド部（145）は、ボールベアリン
グ（144）を介してブッシュ（143）を支持している。固
定部（146）の下面からは固定用ロッド（147）が垂直に
延び、該固定用ロッドの下端は縁部をテーパ状として径
を太くされた拡径部（148）とされている。振れ止めブ
ッシュ（140a）及び（140c）の固定用ロッド（147）は
直接固定部（146）に捩じ込みにより固定されている
が、振れ止めブッシュ（140b）の固定用ロッド（147）
はスライド片（150）を介して固定部（146）に結合され
ている。スライド片（150）は、固定部（146）に設けら
れた溝により垂直方向に案内されて摺動可能とされてお
り、固定部（146）内のコイルバネ（151）により上方へ
付勢されている。スライド片（150）の下部はドリル軸
線方向に延びて固定部（146）から突出しており、その
両端部は上方へ屈曲したフック部（152）となってい
る。固定部（146）におけるフック部（152）に対面する
部分は切欠かれて段部（153）を形成している。振れ止
めブッシュ（140a）及び（140c）の固定部（146）から
は、各々フック部（152）に向かって延びる係止片（15
4）が突設されている。係止片（154）の先端部は下方へ
屈曲したフック状とされており、第３図に示すようにス
ライド片（150）が上昇した状態においては、フック部
（152）と段部（153）との間に挟持されるようになって
いる。この該フック部の挟持状態において振れ止めブッ
シュ（140a）、（140b）、（140c）は一体的となり、こ
の挟持を解くことにより相互に分離可能となる。支持台
（111a）、（111b）、（111c）は、孔開け加工の動作が
始まるまでは、振れ止めブッシュ（140a）、（140b）、
（140c）が相互に一体的となった位置に対応した位置を
取っている。支持台（111a）、（111b）、（111c）は、
垂直方向に軸線を有するシリンダー（121）及びプラン
ジャー（122）を備えている。プランジャー（122）は、
軸部（123）と該軸部の中央部に設けられたフランジ（1
24）と、軸部の上部に設けられた締め付け用ボール（12
5）とを備えている。フランジ（124）は、シリンダ（12
1）とプランジャ（122）との間に形成された空間を上室
（126）及び下室（127）とに分離しており、これらの室
には第５図に示すように作動油用の通路（128）が通じ
ている。軸部（123）は中央に貫通孔を有した筒状とさ
れ、複数の締め付け用ボール（125）は、軸部（123）の
壁に設けられた小孔に挿入され、軸部（123）の径方向
に各々移動可能となっている。シリンダ（121）の上端
部付近は径を拡大されており、締め付け用ボール（12
5）はプランジャ（122）の上下動に伴いシリンダ（12
1）の拡径部と通常径の部分との間を移動することによ
り径方向に移動させられる。第４図は、振れ止めブッシ
ュ（140a）、（140b）、（140c）が下降して支持台（11
1a）、（111b）、（111c）上に接した状態を示してい
る。このとき固定用ロッド（147）の拡径部（148）は、
締め付け用ボール（125）のすぐ下に位置している。こ
の状態でプランジャ（122）を油圧により下降させる
と、締め付け用ボール（125）はプランジャ（122）の径
方向内方へ移動して固定用ロッド（147）を締め付け、
上方への移動を阻止し、固定状態とする。また、この状
態において振れ止めブッシュ（140b）のスライド片（15
0）は、固定用ロッド（147）と共に下降し、ガイドロッ
ド（140a）、（140b）、（140c）の係止片（154）との
係合を解いている。

次に、このように構成されたガンドリルマシンの作動
について説明する。まず、複数且つ異径のドリルを第１
及び第２のターレット（60）及び（70）上に装着する。
この時、振れ止めブッシュ（140a）、（140b）、（140
c）はスライド片（152）及び係止片（154）の係合によ
り一体的とされている。第１及び第２のターレット（6
0）、（70）にドリルを取り付けるには、被把持部（6
1）、（71）をバネクリップ（61）、（71）に各々通
す。次に、テーブルユニット（20）をガイドブッシュ用
ターレット（40）から遠ざけた位置とし、ワーク（Ａ）
をチャック装置（21）により固定する。この時ワーク
（Ａ）の端部は切削油受け（22）に当接させる。ターレ
ット（40）は、ワーク（Ａ）に適合するガイドブッシュ
（42）が最下位置に来るようにモータ（45）により回転
させられる。この状態でテーブルユニット（20）をター
レット（40）側へ移動させ、ワーク（Ａ）の端部をガイ
ドブッシュに当接させる。ターレット（60）、（70）
も、ワーク（Ａ）に適合するドリル（130）が最下位置
となるように旋回用モータ（54）により回転せられる。
この状態で、昇降用モータ（52）を回転して昇降ユニッ
ト（51）及び（31）を下降させる。支持台（111a）、
（111b）、（111c）は基本位置にあり、下降した振れ止
めブッシュ（140a）、（140b）、（140c）の各固定用ロ
ッドを第４図図示の如く受け入れる。振れ止めブッシュ
は、図外の油圧装置の作動により圧油をシリンダ（12
1）の上側の通路に送りプランジャ（122）を下降させる
ことにより固定用ロッド（147）を介して支持台上に固
定される。

さらに、主軸台（100）を前進させ、ドリルのテーパ
シャンク（131）をチャックで把持する。次に、昇降ユ
ニット（51）、（31）を上昇させれば、バネクリップ
（61）、（71）は被把持（42）から外れ、ドリルの装着
が完了する。

次に、送りモータ（91）を作動させて主軸台を前進さ
せ、ドリル先端がチップシューター（44）内を通過し、
ブッシュガイド（42）に挿入され、ワークの直前に至
る。支持装置（110）の油圧シリンダ装置（116a）及び
シリンダ装置（116c）を作動させる。支持台（111a）
は、シリンダ装置（116a）の収縮によりドリルのほぼ中
央の位置に移動し、支持台（111c）はシリンダ装置（11
6c）の伸長によりチップシューター（44）の開口部を閉
鎖する位置まで前進する。第６図は、このようにして支
持台の移動が完了した状態を示している。次に主軸駆動
モータ（101）を作動させてドリル（130）を回転させな
がら主軸台（100）を前進させる。主軸台の前方に設け
られた当接部（103）が支持（111a）の当接板（119）に
当接すると、シリンダ装置（116a）、（116b）内の作動
油は排出されているため、支持台（111a）は主軸台と共
に前進する。更に、支持台（111a）が支持台（111b）に
当接すると、支持台（111b）は支持台（111a）及び主軸
台（100）と共に前進する。第８図は、このようにして
加工が終了した状態を示している。加工が終了すると、
主軸台（100）を第６図図示の状態まで後退させる。支
持台（111a）、（111b）は、各々のシリンダー装置（11
6a）、（116b）をストロークエンドまで収縮させて、第
６図図示の位置まで後退させられる。他のワークに対し
て同じ孔開け加工を繰り返す場合は、テーブルユニット
（20）をガイドブッシュ用ターレット（40）から遠ざけ
た位置とし、ワーク（Ａ）をチャック装置（21）から取
り外し、新たなワークをチャック装置（21）に装着して
ガイドブッシュ（42）に当接させた後、再び主軸台（10
0）を前進させ、前述と同様にしてドリル加工を行う。
ドリルを交換する場合は、第６図図示の状態からドリル
交換動作に移行する。まず、支持台（111a）のシリンダ
装置（116a）を伸長させて支持台（111a）を支持台（11
1b）に当接させ、シリンダ装置（116c）をストロークエ
ンドまで収縮させて支持台（111c）を支持台（111b）に
当接させる。シリンダー装置（116a）に作用する油圧
は、シリンダー装置（116b）に作用する油圧より低くさ
れ、支持台（111a）が当接した後の支持台（111b）の移
動が防止されている。この後、主軸台（100）を後退さ
せ、ドリル（130）上の被把持部（102）が第１のターレ
ットに対応する位置とされる（第１図）。昇降ユニット
（51）及び（31）を下降させ、ターレット（60）、（7
0）の各バネクリップ（61）、（71）に被把持部（10
2）、（142）を把持させる。把持が行われた状態で主軸
台（100）のチャックを開き、支持台（111a）、（111
b）、（111c）のシリンダー（121）における下側の通路
（128）に作動油を圧送してプランジャ（124）を上昇さ
せる。この上昇により、締め付け用ボール（125）はシ
リンダー（121）の拡径部に移動して固定用ロッド（14
7）の締結を解く。これにより振れ止めブッシュ（140
b）のスライド片（150）がバネ（151）により持ち上げ
られて、振れ止めブッシュ（140a）、（140c）の各係止
片（154）と係合し、３つの振れ止めブッシュは一体的
となる。次に、主軸台（100）を後退させ、第１及び第
２のターレット（60）、（70）を昇降ユニット（51）及
び（31）により上昇位置に至らしめ、これらのターレッ
トを旋回用モータ（54）により回転させて次の作業に適
合するドリルを最下位置に至らしめる。この後、前述と
同様にして新たなドリルの主軸台への装着が行われる。

以上説明した実施例については種々の変形が可能であ
る。例えば、振れ止めブッシュ（140b）に対し結合及び
離反動作をする振れ止めブッシュの数は、ドリルの長さ
などに応じて適宜決められる。実施例では振れ止めブッ
シュが３セットであるが、４〜５セット必要な場合は、
ターレットを増やして設けることもできる。ドリルがさ
ほど長くない場合には、振れ止めブッシュ（140b）のみ
とすることも可能である。この場合は、ドリル加工の際
に振れ止めブッシュ（140b）がチップシューター（44）
の開口を閉鎖する位置に移動させられることとなる。

振れ止めブッシュを支持台上に固定する手段として
は、前述の例のほか、固定用ロッド（147）に水平方向
の貫通孔を設け、支持台から該通過孔に挿通するピンを
突出させるようにするなど、種々採用し得る。振れ止め
ブッシュをターレット上に装着する手段及び隣り合う振
れ止めブッシュを一体的に結合する手段についても、機
械的な結合や磁力を用いたものなど種々採用し得る。ま
た、実施例では、振れ止めブッシュ支持台用のガイドレ
ールを別に設けているが、主軸台用のガイドレール上に
支持台を設置するこも可能である。

発明の効果 以上から明らかなように、本発明によれば次の効果を
奏するガンドリルマシンを提供することができる。即
ち、ドリルは第１のターレット及び第２のターレットに
より両端部を支持された状態で主軸台への装着位置に移
動させられるので、装着時の位置決め精度が良好とな
る。装着位置への移行後もドリルは一端側を主軸台に、
他端側を振れ止めブッシュ及び支持台により支持された
状態とされ、この状態で主軸台の移動により先端部をガ
イドブッシュに到達させられるので、ガイドブッシュへ
の装着も精度良く行うことができる。そしてドリル加工
に先立って、支持台により振れ止めブッシュがドリルの
振止め位置に至らせられるので、ドリルの撓みや振れを
有効に防止することができる。ドリル交換時には支持台
を元の位置に戻した後、ターレットを下降させれば、ド
リルを振れ止めブッシュと共に再びターレット上に移す
ことができ、ターレットの回転によりドリルの自動交換
が可能となる。このように、本発明に係るガンドリルマ
シンは、ドリルの装着及び加工に必要な精度を確保しつ
つ、ドリルの自動交換を実現するものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すもので、第１図はガンドリル
マシンの加工部を示す正面図、第２図は支持台を含む支
持装置の斜視図、第３図は振れ止めブッシュ及び支持台
を示す縦断正面図、第４図は振れ止めブッシュを支持台
上に固定した状態を示す縦断正面図、第５図は振れ止め
ブッシュ及び支持台を中心に示す縦断側面図、第６図は
ガンドリルマシンの作動状態を示す正面図、第７図は第
６図の状態のガンドリルマシンの平面図、第８図はワー
クに対し所定深さにドリルが挿入された状態を示すガン
ドリルマシンの正面図である。 （10）……ベッド （20）……テーブルユニット （30）……中央コラム （31）……昇降ユニット （40）……ガイドブッシュ用ターレット （44）……チップシューター （50）……サイドコラム （51）……昇降ユニット （60）……第１のターレット （61）……バネクリップ （70）……第２のターレット （71）……バネクリップ （100）……主軸台 （110）……支持装置 （111a）、（111b）、（111c）……支持台 （116a）、（116b）、（116c）……シリンダー装置 （130）……ドリル （132）……被把持部 （140a）、（140b）、（140c）……ドリルガイド （142）……被把持部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 檜垣 雅男 兵庫県尼崎市猪名寺２丁目18番１号 株 式会社神崎高級工機製作所内 (72)発明者 佐藤 一郎 兵庫県尼崎市猪名寺２丁目18番１号 株 式会社神崎高級工機製作所内 (72)発明者 石黒 整 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 鈴木 恒 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−202212（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23B 41/02 B23B 49/02 B23Q 3/155 - 3/157

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数本のドリルと、各ドリルの先端寄りに
   おいて該ドリルに対し摺動可能に嵌装され相互に係脱可
   能とされた被把持部付き及び被把持部なし複数の振れ止
   めブッシュと、各ドリルの基端寄りの位置及び１つの前
   記振れ止めブッシュの位置に各々結合されている被把持
   部と、基台に対し昇降可能に且つ相互に同期して回転し
   得るように装着され、前記各ドリルの被把持部を把持し
   得る第１のターレット及び第２のターレットと、これら
   のターレットの下方において軸線を前記ターレット上の
   ドリルと平行にして前記基台に支持され１本のドリルの
   基端部を掴んで回転駆動する主軸台と、前記基台上で該
   主軸台の軸線に平行に摺動自在とされ、該主軸台に掴ま
   れたドリルが該主軸台の軸線上に延びた作動位置をとる
   ように前記振れ止めブッシュを各々保持し得る複数の支
   持台と、前記被把持部なしの振れ止めブッシュの支持台
   を前記主軸台の軸線に平行に移動する移動装置とを備
   え、該移動装置は、前記支持台の移動範囲における一端
   部において前記被把持部なしの振れ止めブッシュを前記
   被把持部付き振れ止めブッシュと係合する位置とし、他
   端部において前記被把持部なしの振れ止めブッシュが前
   記被把持部付きの振れ止めブッシュと協動してドリルを
   振止めさせる位置とすることを特徴とするガンドリルマ
   シン。