JPH032605B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 発明の目的 (1) 産業上の利用分野 本発明は、複数個の工具回転用スピンドルを回
転自在に支持する斜塔式タレツトヘツドが枠体に
対して旋回可能に支持されており、このタレツト
ヘツドの旋回に伴つて前記スピンドルのうちのい
ずれか一つのスピンドルが加工位置に位置決めさ
れたときには、他のスピンドルの少なくとも一つ
のスピンドルは工具交換位置にある形式の工作機
械の工具駆動ユニツトにおいて使用される工具ホ
ルダ離脱装置に関する。

(2) 従来の技術 複数個の工具回転用スピンドルを回転自在に支
持する斜塔式タレツトヘツドが枠体に対して旋回
可能に支持され、複数個のスピンドルの一つが加
工位置にある間に、他のスピンドルの少なくとも
一つが工具交換位置にあるように構成された工具
駆動ユニツトを備えた工作機械は特開昭52−
122976号公報に見られるように従来より知られて
いる。

(3) 発明が解決しようとする問題点 工具駆動ユニツトの機械剛性を増加して加工精
度を向上するため、工具駆動ユニツトの構造をコ
ンパクトにすると、タレツトヘツドにより支持さ
れる複数個のスピンドルの基端部は互いに接近し
た状態となる。工具ホルダはスピンドルの先端部
において、スピンドルの中空部を軸方向に貫通す
るドローバーの先端部と係合しており、工具の交
換に際し、工具ホルダをスピンドルから離脱する
場合には、ドローバーの基端面をプツシユロツド
により押圧してドローバーをスピンドルに対して
先端側へばね偏倚力に抗して移動させると、ドロ
ーバーと工具ホルダとの係合関係が解かれ、工具
ホルダをスピンドルの先端部から取り去ることが
できる。このドローバーの基端面を押圧するため
のプツシユロツドが固定位置に設定されている
と、工具駆動ユニツトの構造をコンパクトにした
際、タレツトヘツドの旋回に伴つてスピンドルの
基端部とプツシユロツドとが干渉してしまう。

又、プツシユロツドのドローバーに対する押圧
力によつてスピンドルは軸方向の力を受け、その
ためスピンドルをタレツトヘツドに対して回転自
在に支持している軸受に軸方向の力が加わり、軸
受に好ましくない影響を与える。

そこで本発明は、工具駆動ユニツトの構造をコ
ンパクトにしても、タレツトヘツドの旋回に伴つ
てスピンドルの基端部とプツシユロツドとが干渉
することがなく、又プツシユロツドの押圧力がス
ピンドルの軸受に無理な力を及ぼすことがないよ
うな工作機械用工具ホルダ離脱装置を得ることを
主な目的とするものである。

Ｂ 発明の構成 (1) 問題点を解決するための手段 本発明によれば、複数個の工具回転用スピンド
ルを回転自在に支持する斜塔式タレツトヘツドが
枠体に対して旋回可能に支持されており、前記タ
レツトヘツドの旋回に伴つて前記スピンドルのう
ちのいずれか一つのスピンドルが加工位置に位置
決めされたときには、他のスピンドルの少なくと
も一つのスピンドルは工具交換位置にある形式の
工作機械の工具駆動ユニツトにおいて使用される
工具ホルダ離脱装置であつて、基端側が前記枠体
に枢支され、加工位置に位置決めされたスピンド
ルを駆動源側に連結するためのクラツチと連動し
て、前記工具交換位置に位置決めされたスピンド
ルの基端部と係合する係合位置と、前記工具交換
位置のスピンドルの基端部から離隔した退避位置
との間で揺動するフツクと；このフツクと一体的
に構成されたシリンダにより作動され、前記フツ
クが係合位置にあるとき、前記工具交換位置にあ
るスピンドルの中空部を軸方向に貫通するドロー
バーの基端面を押圧することにより、このドロー
バーの先端側に保持されている工具ホルダを前記
工具交換位置にあるスピンドルから離脱させるプ
ツシユロツドと；を備えた工作機械用工具ホルダ
離脱装置が得られる。

(2) 作用 タレツトヘツドが旋回する際には、フツクはス
ピンドルの基端部から離隔して退避位置に置かれ
る。工具交換の対象となるスピンドルが工具交換
位置に位置決めされると、フツクは揺動して工具
交換位置にあるスピンドルの基端部と係合し、プ
ツシユロツドが前進してドローバーの基端面を押
圧する。その結果、ドローバーはスピンドルに対
して先端側へ移動するので、工具ホルダはスピン
ドルから離脱し得る状態となる。その間、フツク
はスピンドルの基端部と係合しているので、スピ
ンドルは軸方向へ移動することはなく、スピンド
ルを支持している軸受には無理な力は加わらな
い。

(3) 実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説
明する。まず第１図及び第２図において、工作機
械のベツド１上には、送りモータ２により左右方
向に移動される左右方向移動台３が搭載されてい
ると共に、左右方向移動台３上には送りモータ４
により一対の案内レール５，６に沿つて前後方向
に移動される前後方向移動台７が搭載されてい
る。この前後方向移動台７上にはコラム８が立設
されており、送りモータ９により回転駆動される
送りねじ１０により昇降する工具駆動ユニツトＡ
の昇降枠体１１は、コラムの前面側において上下
方向に延設された左右一対の案内レール１２，１
３に沿つてコラム８に対して相対的に昇降する。
昇降枠体１１の前面側には、水平面内において前
後方向に対して傾斜した方向の軸線周りに旋回さ
れる斜塔式タレツトヘツド１７が支持されてお
り、このタレツトヘツド１７には一対のスピンド
ルヘツド１６，６６が形成されている。各スピン
ドルヘツド１６，６６の中心軸線は、工具駆動ユ
ニツトＡの内部機構の相互干渉を避けるため第１
図に示されるように互いにねじれた関係にあり、
第２図に示されるように、工具による切削作動時
においてはスピンドルヘツドの中心軸線はコラム
８に対し前後方向に向かい、又工具交換時におい
てはタレツトヘツド１７の旋回に伴つてスピンド
ルヘツドの中心軸線はコラム８に対し左右方向に
向かう。第２図においては、スピンドルヘツド１
６は切削位置にあり、スピンドルヘツド６６は工
具交換位置にある。又第２図に示されるように、
案内レール１３は案内レール１２よりも前方に配
設されており、各案内レール１２，１３からタレ
ツトヘツド１７までの距離は共に短い。

第３図において、昇降枠体１１の筒状支持部１
４の内周面側には、タレツトヘツド１７の筒状連
結部１８の外周面側が軸受１５を介して回転自在
に支持されていると共に、昇降枠体１１の外周フ
ランジ１１ｆとタレツトヘツド１７の外周フラン
ジ１７ｆの各対向面は相互に滑接自在となるよう
に構成されている。そして各外周フランジ１１
ｆ，１７ｆの背面側はそれぞれテーパ面１１ｔ，
１７ｔとして形成されており、これら一対の外周
フランジ１１ｆ，１７ｆの外面部は、タレツトヘ
ツド１７の旋回を必要に応じて抑制するための環
状クランプ１９により包囲されている。

筒状連結部１８の端面側には歯車２０が一体的
に固着されており、この歯車２０には、昇降枠体
１１上に搭載されたタレツト旋回用モータ２１に
より、モータ２１の出力軸上の傘歯車２３、筒状
支持部１４上に軸受２４，２５により軸支された
歯車軸２６の一端側の傘歯車２７を介して回転駆
動される歯車軸２６の他端側の歯車２８がかみ合
つている。

昇降枠体１１上に搭載された工具回転用モータ
２９の回転駆動力は、出力軸３０、昇降枠体１１
により軸受３１，３２を介して回転自在に支持さ
れた歯車軸３３上の歯車３４、昇降枠体１１によ
り軸受３５，３６を介して回転自在に支持された
歯車軸３７上の歯車３８、及び昇降枠体１１によ
り軸受３９，４０を介して回転自在に支持された
歯車軸４１上の歯車４２を介して、歯車軸４１の
前方突出部の外周面上のスプライン４３へ伝達さ
れる。

スプライン４３には、クラツチ４４の駆動側係
合部材４４ａの内周面上のスプラインが係合して
いる。駆動側係合部材４４ａは、全体として筒状
形をなしており、その前端縁部には被動側係合部
材４４ｂと係合する係合部を有すると共に、後端
寄りの外周面上には外周面側に環状溝４６が形成
されたクラツチ操作輪４５が固定されている。

昇降枠体１１にはスプライン４３と平行に前方
へ向けて突出するロツド４７の基端部が固定され
ており、このロツド４７の中央部に形成された固
定スピンドル４８には、クラツチ操作シリンダ４
９が嵌合している。クラツチ操作シリンダ４９の
両端壁はロツド４７の外周面に沿つて滑接自在で
あり、クラツチ操作シリンダ４９の後端寄りの外
周面上に固定されたクラツチ操作爪５０はクラツ
チ操作輪４５の環状溝４６に係合している。第４
図に示されているように、クラツチ操作シリンダ
４９の後端部の上面上にはクラツチ操作シリンダ
４９の軸方向に対して垂直な方向に突出する滑接
部材７３の基端部が固着されており、この滑接部
材７３は、昇降枠体１１上に基端部が固定され先
端部にストツパーナツト７５が螺合されたロツド
４７と平行な案内レール７４に滑接自在に嵌合し
ている。この案内レール７４に沿つて滑接部材７
３（第４図）が滑接することにより、クラツチ操
作シリンダ４９は常に一定の方位を保ちながらロ
ツド４７に沿つて滑接する。そしてロツド４７内
の圧力流体路５１に圧力流体が導通されると、ク
ラツチ操作シリンダ４９が後退してクラツチ４４
が離脱状態となり、又ロツド４７内の圧力流体路
５２に圧力流体が導通されると、クラツチ操作シ
リンダ４９が前進してクラツチ４４が係合状態と
なる。

第３図において、スピンドルヘツド１６の内周
１７は、軸受５３及び軸受群５４を介して中空ス
ピンドル５５が回転自在に支持されており、この
中空スピンドル５５の後端部の外周面上にはクラ
ツチ４４を構成する環状の被動側係合部材４４ｂ
が固定されている。従つてクラツチ４４が係合状
態にあるときにはスプライン４３側の回転駆動力
はクラツチ４４を介して中空スピンドル５５へ伝
達される。

中空スピンドル５５の前端部内周面側には、前
方へ向けて拡開するテーパ面５５ｔが形成されて
おり、このテーパ面５５ｔには、工具ホルダ５７
の外周部に形成されたテーパ面５７ｔが密着する
ようになつている。工具ホルダ５７がテーパ面５
５ｔ部に嵌入された状態においては、中空スピン
ドル５５の回転駆動力は、中空スピンドル５５の
前端面側に固定された係合ピン５６が工具ホルダ
５７の前端部外周面側に形成された係合凹部と係
合していることにより、係合ピン５６を介して工
具ホルダ５７へ伝達される。

工具ホルダ５７の後端面から後方へ向けて、後
端部に拡大部を有する工具ホルダ軸５８が突出し
ており、この工具ホルダ軸５８は、中空スピンド
ル５５の中空部内で軸方向に延設されたドローバ
ー５９の前端部に形成された筒状部６０内に嵌入
するようになつている。筒状部６０には周方向に
間隔を置いて複数個、例えば３個の半径方向に貫
通するボール保持孔が形成されており、各ボール
保持孔内にはボール６１が離脱しないようにして
保持されている。又中空スピンドル５５の中空部
内において筒状部６０に対応した位置には、前端
側の内周部に前方へ拡開するテーパ面が形成され
た筒状部材６２が保持されている。ドローバーの
後端部にはナツト６３が螺合されており、このナ
ツト６３と中空スピンドル５５の内周側の肩部と
の間に介装された多数の環状板ばね６４のばね偏
倚力により、ドローバー５９は常に後方へ引張り
力を受けており、このばね偏倚力により各ボール
６１は筒状部材６２の内周面側のテーパ面に沿つ
て移動して工具ホルダ軸５８を締め付け、工具ホ
ルダ５７を確実にテーパ面５５ｔ部内に保持す
る。

工具ホルダ５７を中空スピンドル５５から取り
外すときは、タレツトヘツド１７を旋回してスピ
ンドルヘツド１６を工具交換位置に位置決めして
から、ドローバー５９の基端面を後記のプツシユ
ロツドによりばね偏倚力に抗して押圧すると共
に、工具ホルダ５７の先端部外周面上に形成され
た環状係合溝６５に把持爪を係合させて工具ホル
ダ５７を中空スピンドル５５の外方へ引抜くこと
により、工具ホルダ５７を中空スピンドル５５か
ら取り外すことができる。

ドローバー５９内には軸方向に貫通して圧力空
気導入孔５９ｃが形成されており、工具交換時に
おいて工具ホルダ５７を中空スピンドル５５から
取り外す際に、圧力空気導入孔５９ｃに圧力空気
を導入することにより、圧力空気をテーパ面５５
ｔ側へ吹き付けてテーパ面５５ｔを清浄すること
ができる。

第４図〜第７図において、スピンドルヘツド１
６は加工位置であつて、工具ホルダ５７により工
具軸１２５部を保持された工具１２４は切削作動
状態にある。これに対しスピンドルヘツド６６は
工具交換位置にある。このスピンドルヘツド６６
の内周側には、軸受６７及び軸受群６８を介して
中空スピンドル６９が回転自在に支持されてお
り、中空スピンドル６９は、工具軸７０を保持す
る工具ホルダ７１を保持している。

中空スピンドル６９は中空スピンドル５５と全
く同一の構造を有しており、この中空スピンドル
６９の基端部外周面上にはクラツチ４４の被動側
係合部材７２が固定されていると共に、この被動
側係合部材７２に近接して係合溝８３が形成され
ている。他方、昇降枠体１１に固定されたブラケ
ツト７７の枢支部７８には、フツク８０の基端側
に突設されたブラケツト７９が枢支されている。
フツク８０の先端部には中空スピンドル６９の係
合溝８３に係合する二又状の係合爪８２が形成さ
れていると共に、フツク８０の中央部にはフツク
８０の基端側から先端側へ向けて細長い長孔８１
が形成されており、この長孔８１はクラツチ操作
シリンダ４９の外周部の上面側に突設された係合
ピン７６が遊嵌されている。従つて、タレツトヘ
ツド１７がタレツトを旋回用モータ２１の作動に
より旋回されるに当たつてクラツチ操作シリンダ
４９が後退してクラツチ４４が離脱状態に置かれ
る間は、フツク８０が枢支部７８を中心として昇
降枠体１１寄りに揺動して係合爪８２が係合溝８
３から離脱しているが、一対のスピンドルヘツド
の一方、例えばスピンドルヘツド１６が加工位置
に位置決めされると同時に他方のスピンドルヘツ
ド、例えばスピンドルヘツド６６が工具交換位置
に位置決めされ、クラツチ操作シリンダ４９が前
進してクラツチ４４が係合状態となると、フツク
８０は枢支部７８を中心として前方へ揺動し、係
合爪８２が係合溝８３に係合することにより、中
空スピンドル６９の軸方向にかかる力に対抗し、
軸受６７及び軸受群６８の無理な力が加わること
を防止する 特に第６図及び第７図において、フツク８０内
にはシリンダ９０が一体的に形成されており、こ
のシリンダ９０内を滑接するピストン９１のピス
トンロツドと一体のプツシユロツド９２の先端部
はフツク８０の先端側へ突き出ることができる。
プツシユロツド９２内には流路９３が形成されて
おり、第６図のようにポート９５に圧力流体が導
入されるとピストン９１はフツク８０の基端側へ
後退し、流路９３はポート９６から遮断される
が、第７図のように、フツク８０がスピンドル６
９の基端部と係合した状態においてポート９４に
圧力流体が導入されると、ピストン９１はフツク
８０の先端側へ移動し、それに伴つてプツシユロ
ツド９２がドローバー９７の基端面を押圧して、
ドローバー９７を板ばね９８のばね力に抗してス
ピンドル６９の先端側へ移動させる。同時に、流
路９３はポート９６と連通し、圧力空気がポート
９６、流路９３、ドローバー９７の中空部により
形成された圧力空気導入孔９７ｃを介して、スピ
ンドル６９の先端部のテーパ面６９ｔと工具ホル
ダ７１のテーパ面７１ｔとの間の環状の隙間へ導
入される。

その結果、ドローバー９７と工具ホルダ７１と
の係合が解かれて、工具ホルダ７１はスピンドル
６９から離脱可能となると共に、スピンドル６９
のテーパ面６９ｔが圧力空気により清浄される。
この間、フツク８０はスピンドル６９の基端部と
係合しているので、スピンドル６９は先端側へ押
圧されることはなく、軸受６７，６８に無理な力
が加わることがない。

Ｃ 発明の効果 以上のように本発明によれば、フツクは加工位
置に位置決めされたスピンドルを駆動源側に連結
するためのクラツチと連動して揺動するので、フ
ツクの駆動源はクラツチを操作するための駆動源
と共用することができ、フツクの作動はクラツチ
と連動して確実に行われる。又プツシユロツドは
フツクと一体的に構成されたシリンダにより作動
されるように構成されているので、タレツトヘツ
ドの旋回時にはフツクと共に退避位置に退避する
ことによりスピンドルの基端部と干渉することが
できない。更に工具交換時においては、フツクが
スピンドルの基端部と係合しているので、プツシ
ユロツドの押圧力によりスピンドルが先端側へ移
動することがなく、スピンドルを支持している軸
受に無理な力が加わることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に基づく工具駆動ユ
ニツトの支持装置を備えた工作機械の一例を示す
前面図、第２図は第１図の工作機械の平面図、第
３図は第１図の−線に沿つて見た要部平断面
図、第４図は第１図の−線に沿つて見た要部
平断面図、第５図は第４図の−線に沿つて見
た要部側面図、第６図は第４図の要部断面図、第
７図は第６図とは異なつた作動状態にある第６図
と同様な要部断面図である。 Ａ…工具駆動ユニツト、１１…枠体、１７…タ
レツトヘツド、４４…クラツチ、５５，６９…ス
ピンドル、７１…工具ホルダ、８０…フツク、９
０…シリンダ、９２…プツシユロツド、９７…ド
ローバー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数個の工具回転用スピンドル５５，６９を
   回転自在に支持する斜塔式タレツトヘツド１７が
   枠体１１に対して旋回可能に支持されており、前
   記タレツトヘツド１７の旋回に伴つて前記スピン
   ドル５５，６９のうちのいずれか一つのスピンド
   ル５５が加工位置に位置決めされたときには、他
   のスピンドルの少なくとも一つのスピンドル６９
   は工具交換位置にある形式の工作機械の工具駆動
   ユニツトＡにおいて使用される工具ホルダ離脱装
   置であつて、基端側が前記枠体１１に枢支され、
   加工位置に位置決めされたスピンドル５５を駆動
   源側に連結するためのクラツチ４４と連動して、
   前記工具交換位置に位置決めされたスピンドル６
   ９の基端部と係合する係合位置と、前記工具交換
   位置のスピンドル６９の基端部から離隔した退避
   位置との間で揺動するフツク８０と；このフツク
   ８０と一体的に構成されたシリンダ９０により作
   動され、前記フツク８０が係合位置にあるとき、
   前記工具交換位置にあるスピンドル６９の中空部
   を軸方向に貫通するドローバー９７の基端面を押
   圧することにより、このドローバー９７の先端側
   に保持されている工具ホルダ７１を前記工具交換
   位置にあるスピンドル６９から離脱させるプツシ
   ユロツド９２；とを備えた工作機械用工具ホルダ
   離脱装置。