JPH03277405A

JPH03277405A - 駆動装置

Info

Publication number: JPH03277405A
Application number: JP7457190A
Authority: JP
Inventors: Mitsuyoshi Iwata; 岩田　満善
Original assignee: Teijin Seiki Co Ltd
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 1990-03-22
Filing date: 1990-03-22
Publication date: 1991-12-09

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】（産業上の利用分野）本発明は、二つの回転軸の何れか一方を選択的に駆動し
て被駆動装置を所定動作させる駆動装置に関する。

（従来の技術）従来、この種の駆動装置としては、例えばＮＣ旋盤の回
転刃物台（以下、タレットともいう）を駆動する駆動装
置がある。この駆動装置においては、第１の駆動モータ
によりタレットを所定角度ずつ回転させて回転割り出し
する一方、第２の駆動モータによりタレント内に設けら
れた回転工具駆動軸を駆動するようになっており、第１
駆動モータは平行歯車式の減速機構を介してタレットに
連結され、第２駆動モータはプーリ及びヘルド等の伝達
手段を介して前記回転工具駆動軸に連結されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来の駆動装置にあっては、
第１、第２の二つの駆動モータによってタレットの回転
割り出しおよび回転工具の駆動を行う構成となっていた
ため、駆動装置が大型になってしまうという問題があっ
た。また、タレットの回転割り出しと回転工具の駆動が
同時に行われないにも拘らず、それぞれの駆動のために
別々の駆動モータを用いているので、駆動装置のコスト
を低減することが困難であった。

そこで、本発明は、単一の駆動モータで二輪を選択的に
駆動するようにして、小型で低コストの駆動装置を提供
することを目的としている。

（課題を解決するための手段）請求項１記載の発明は、上記目的を達成するために、駆
動モータと、駆動モータの出力軸からの動力によって回
転する第１、第２の回転軸と、駆動モータと第１、第２
の回転軸の間に介装され、駆動モータを第１または第２
の回転軸の何れか一方に切り替え可能に結合する切替結
合手段と、を儂えたことを特徴とするものである。

また、請求項２記載の発明は、上記目的を達成するため
に、駆動モータと、駆動モータの出力軸と同軸に設けら
れ、該出力軸からの動力によって回転する第１、第２の
回転軸と、駆動モータの出力軸および第１、第２の回転
軸を軸方向に相対変位させ、該出力軸と第１または第２
の回転軸の何れか一方とを切り替え可能に結合する切替
結合手段と、を備えたことを特徴とするものである。

（作用）請求項１記載の発明では、切替結合手段によって駆動モ
ータが第１または第２の回転軸の何れか一方に切り替え
可能に結合される。したがって、単一の駆動モータによ
って第１、第２の回転軸の両輪が選択的に駆動され、従
来のように二つの駆動モータを設ける必要がない。

請求項２記載の発明では、切替結合手段の作動によって
、駆動モータの出力軸およびこれと同軸に配置された第
１、第２の回転軸が軸方向に相対変位し、該出力軸と第
１または第２の回転軸の何れか一方とが切り替え可能に
結合される。したがって、第１、第２の回転軸が小さい
スペース中に設置可能になるとともに、単一の駆動モー
タにより二輪を選択的に駆動でき、駆動装置の小型化と
コスト低減が図られる。

（実施例）以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１．２図は本発明に係る駆動装置の一実施例を示す図
であり、本発明をＮＣ旋盤の刃物台装置に適用した例を
示している。

まず、構成を説明する。

第１．２図において、１は刃物台装置のフレーム、２は
例えば筒状の出力軸３を有する電気サーボモータ（駆動
モータ）であり、サーボモータ２はそのケース４が複数
のボルト５によってフレーム１に締結されている。この
フレームｌには遊星歯車型の減速機６が複数のボルト７
Ａおよびピン７Ｂ等によって締結、固定されており、減
速機６は出力軸３と同軸に設けられた筒状の刃物台駆動
入力軸８（第１の回転軸）の回転入力を減速して環状体
９に出力す名。減速機構６は、具体的には前段減速部６
Ｆおよび後段減速部６Ｒからなり、刃物台駆動入力軸８
に形成されたインプットギヤ１１と、インプットギヤ１
１より歯数の多いギヤ１２とによって前段減速部６Ｆが
構成されている。また、後段減速部６Ｒは、ボルト７に
よってサーボモータ２のケース４に締結され軸受１０Ａ
、ＩＯＢを介して環状体９を回転自在に支持する固定ブ
ロック１３と、一対の逆位相の円形偏心部１５ａ、１５
ｂを有しそれぞれ一対の軸受１４Ａ、１４Ｂを介して出
力軸３の軸線の周りで固定プロ７り１３に等間隔に軸支
された３本のクランク軸１５と、軸受１６Ａ、１６Ｂを
介してクランク軸１５０円形偏心部１５ａ、１５ｂに支
持され、クランク軸１５の回転に伴って１８０度異なる
位相で出力軸３の軸線の周りを公転する一対の外歯歯車
１７Ａ、１７Ｂと、環状体９内に外歯歯車１７Ａ、１７
Ｂの歯数よりわずかに多い内歯１８ａ（ビン）を有し両
外歯歯車１７Ａ、１７Ｂに噛合する内歯歯車１８等から
構成されている。そして、刃物台駆動入力軸８の入力に
より外歯歯車１７Ａ、１７Ｂが出力軸３の軸線の周りを
公転するとき、外歯歯車１７Ａ、１７Ｂと内歯歯車１８
の歯数差に応して環状体９が微小角度づつ回転する。な
お、詳細は後述するが、刃物台駆動入力軸８は出力軸３
とクラッチ結合して減速機構６に駆動力を伝達するよう
になっており、環状体９は複数のボルト２０によって回
転刃物台２１と締結され、この回転刃物台２１と一体回
転する。

また、回転刃物台２１は内部に凹所２１ａを有しており
、この回転刃物台２１の凹所２１ａ内に位置するよう減
速機構６の固定ブロック１３には工具駆動機構２２が装
着されている。工具駆動機構２２は、それぞれ複数のポ
ルＨ３ａ、２３ｂにより一体化され図示しない断面位置
で固定ブロック１３に固定された支持部材２３と、出力
軸３と同軸に支持部材２３に軸支された第１ベベルギヤ
２４と、第１へベルギヤ２４と噛み合うよう出力軸と軸
直角に支持部材２３に軸支された第２ベベルギヤ２５と
、第２ベヘルギヤ２５内にスプライン結合したスプライ
ンシャフト２６と、スラスト軸受２７を介してスプライ
ンシャフト２６に衝合するよう支持部材２３に形成され
た室２３ｃ内に摺動自在に収納されたピストン２８と、
スプラインシャフト２６をピストン２８に付勢するスプ
リング２９と、室２３ｃに連通ずるようケース４から固
定ブロック１３および支持部材２３まで形成された液体
圧通路３０と、支持部材２３にネジ結合されたピストン
２８廻り止め用ストッパ３１と、複数の軸受３２Ａ、３
２Ｂ、３３Ａ、３３Ｂ等からなる。ここで、第１ベベル
ギヤ２４は、出力軸３および刃物台駆動入力軸８内に同
軸に挿入された回転工具駆動軸３４（第２の回転軸）の
一端部３４ａとスプライン結合し、この回転工具駆動軸
３４からの回転を第２ベベルギヤ２５を介してスプライ
ンシャフト２６に伝達するようになっており、スプライ
ンシャフト２６はピストン２８によりスプリング２９の
付勢力に抗して放射外方に押し出されたとき、回転刃物
台２１に取付られた複数の回転工具Ｔの何れかを駆動す
る。

一方、回転工具駆動軸３４は、一対のスリーブ３５Ａ、
３５Ｂを介して出力軸３に同軸に支持され、歯形が形成
された他端部３４ｂでクラッチ機構３６によって出力軸
３と接続、遮断される。このクラッチ機構３６は、サー
ボモータ２のケース４内に形成されたクラッチ作動室３
７と、クラッチ作動室３７内に摺動自在に収納されたピ
ストン３８と、スナップリング３９によってピストン３
８に固定されたストッパ４１と、歯部４２ａの放射内方
側を回転工具駆動軸３４の他端部３４ｂに噛合しボルト
４３によって回転工具駆動軸３４に一体固定され、スラ
スト軸受４４を介してピストン３８に回転可能ムこ衝合
するフェースカップリング４２と、フェースカップリン
グ４２の歯部４２ａの放射外方側に噛合できるよう出力
軸３の他端部に形成された歯部４５と、ピストン３８お
よびフェースカップリング４２が出力軸３から離隔する
ようケース４とピストン３８の間に縮設された複数の皿
ハネ４６等からなるいわゆるツースクラッチである。

そして、クラッチ機構３６はケース４に形成された流体
圧通路４７を通してクラッチ作動室３７内の一室に流体
圧が導入、排出されるのに応してフェースカップリング
４２と歯部４５を接離させ、出力軸３と回転工具駆動軸
３４を接続、遮断する。また、回転工具駆動軸３４の中
間部には段付部３４ｃが形成され、この段付部３４ｃと
の間に刃物台駆動入力軸８を挟むようスナップリング４
８が取り付けられており、回転工具駆動軸３４はピスト
ン３８と共に軸方向に変位するとき、段付部３４ｃおよ
びスラスト軸受４９を介して刃物台駆動入力軸８を出力
軸３から離隔させ、あるいは、スナップリング４８およ
びスラスト軸受５０を介して刃物台駆動入力軸８を出力
軸３に当接させる。出力軸３および刃物台駆動入力軸８
は対向する部位に歯形を有し、互いに当接することによ
り該歯形を噛合させて一体的に回転する。

すなわち、回転工具駆動軸３４の段付部３４ｃ、スナッ
プリング４８およびスラスト軸受４９．５０はクラッチ
機構３６と協働して出力軸３と刃物台駆動入力軸８を接
続、遮断するクラッチ機構５１を構成しており、クラッ
チ機構３６．５１は出力軸３と刃物台駆動入力軸８また
は回転工具駆動軸３４の何れか一方を切り替え可能に結
合する切替結合手段５２となっている。

さらに、刃物台駆動入力軸８は回転工具駆動軸３４の段
付部３４ｃと衝合するとき、摩擦ブレーキ機構５３を介
して固定部材である固定ブロック１３および支持部材２
３に固定される。この摩擦ブレーキ機構５３は、例えば
固定ブロック１３にスプライン結合した固定板５４と、
固定板５４を挟み刃物台駆動入力軸８とスプライン結合
するよう設けられた複数の摩擦プレート５５と、刃物台
駆動入力軸８と外歯歯車１７Ｂに近い側の摩擦プレート
５５との間に設けられた複数の皿バネ５６とからなり、
ピストン３８から回転工具駆動軸３４を介して加わる刃
物台駆動入力軸８の軸荷重により皿ハネ５６が撓み、こ
の皿ハネ５６が摩擦プレート５５を緊締するときの摩擦
力によって摩擦プレート５５の回転が阻止されるように
なっている。

なお、第一図において、５７Ａ、５７Ｂはケース４およ
び固定ブロック１３に装着されて刃物台駆動入力軸８を
軸支するスリーブ、５９は出力軸３に近接して設けられ
サーボモータ２の回転数を検出するエンコーダである。

また、サーボモータ２は図外の制御回路によって所定の
加ニブログラムに従いエンコーダ５９の検出信号等に基
づいて制御され、この制御回路によって制御される流体
圧供給手段（図示せず）によって液体圧通路３０および
流体圧通路４７に圧空または圧油が適宜供給されるよう
になっている。

次に、作用を説明する。

所定の加ニブログラムに従い、前記制御回路によってサ
ーボモータ２および前記流体圧供給手段の作動が制御さ
れると、切替結合手段５２によって出力軸３と刃物台駆
動入力軸８または回転工具駆動軸３４の何れか一方とが
結合され、サーボモータ２から刃物台駆動入力軸８また
は回転工具駆動軸３４に選択的に動力伝達される。

いま、例えば、流体圧通路４７に流体圧が供給されてい
ないとすると、クラッチ機構３６のピストン３８が皿ハ
ネ４６のハネ力によって第１図中左方向に変位し、これ
に連動する回転工具駆動軸３４により刃物台駆動人力軸
８がスナンプリング４８およびスラスト軸受５０を介し
て出力軸３側に付勢され、出力軸３と結合する。したが
って、サーボモータ２を回転させることにより出力軸３
と共に刃物台駆動入力軸８が所定回転数で回転し、この
刃物台駆動入力軸８の回転入力が減速機構６によって減
速され、減速機構６の減速出力により環状体９および回
転刃物台２１が一体回転し、回転刃物台２１はサボ２の
制御により所望の回転位置に割出される。

そして、刃物台２１に装着されているバイトにより旋削
加工を行う場合は、その切削抵抗（主分力）を減速機６
の減速比で減じ、これをサーボモータ２のサーボモータ
により負担支持しながら旋削加工を行う。また、刃物台
２１に装置されているドリル等、回転駆動の必要な工具
Ｔにより穴明は加工等を行う場合は、所定の回転工具Ｔ
が工具駆動機構２２のスプラインシャフト２６と同軸に
なるように同軸刃物台２１を割出し、液体圧通路４７を
通してクラ、千作動室３７に流体圧を供給する。これに
より℃ストン３８が皿バネ４６のハネ力に抗して第１図
中右方に変位し、これに連動する回転工具駆動軸３４の
段付部３４ｃが刃物台駆動入力軸８に衝合して、刃物台
駆動入力軸８と出力軸３の結合が解かれるとともに、摩
擦ブレーキ機構５３によって刃物台駆動入力軸８が固定
ブロック１３および支持部材２３に固定される。この状
態において、インプットギヤ１１とギヤ１２が噛み合っ
ているため、刃物台２１はロックされることになる。一
方、このとき、フェースカップリング４２の歯部４２ａ
と出力軸３の歯部４５が噛合し、クラッチ機構３６によ
って出力軸３と回転工具駆動軸３４が結合される。

次いで、流体圧通路３０を通して室２３ｃに液体圧を供
給する。これによりスプリング２９のハネ力に抗してピ
ストン髄がスプラインシャフト２６を押し出し、スプラ
インシャフト２６が回転工具Ｔと係合する。このように
して、サーボモータ２から回転工具駆動軸３４を介して
工具駆動機構２２に動力を伝達することができ、スプラ
インシャフト２６に係合した回転工具Ｔにより穴明は加
工等を行うことができる。

このように、本実施例においては、切替結合手段５２に
よって、出力軸３と刃物台駆動入力軸８または回転工具
駆動軸３４の何れか一方とが切り替え可能に結合され、
出力軸３から刃物台駆動入力軸８または回転工具駆動軸
３４に選択的に動力伝達される。したがって、従来のよ
うに二つの駆動モータを設ける必要がない。また、刃物
台駆動入力軸８および回転工具駆動軸３４が出力軸３と
同軸であるから、両軸８．３４が小さいスペース中に設
置可能になる。この結果、駆動装置が小型化されるとと
もに、駆動装置のコストが低減される。

（効果）請求項１記載の発明によれば、切替結合手段によって駆
動モータを第１または第２の回転軸の何れか一方に切り
替え可能に結合するようにしているので、単一の駆動モ
ータによって第１、第２の回転軸の両軸を選択的に駆動
することができ、小型で低コストの駆動装置を提供する
ことができる。

請求項２記載の発明では、切替結合手段の作動によって
、駆動モータの出力軸およびこれと同軸に配置された第
１、第２の回転軸を軸方向に相対変位させ、該出力軸と
第１または第２の回転軸の何れか一方とを切り替え可能
に結合するようにしているので、第１、第２の回転軸を
小さいスペース中に設置することができるとともに、単
一の駆動モータにより二輪を選択的に駆動することがで
き、駆動装置の小型化とコスト低減を図ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１．２図は本発明に係る駆動装置の一実施例を示す図
であり、第１図はその平面断面図、第２図は第１図のＡ
−Ａ矢視断面図である。２・・・・・・サーボモータ（駆動モータ）、３・−・
・・・出力軸、８・・・・・・刃物台駆動入力軸（第１の回転軸）、３
４・・・・一回転工具駆動軸（第２の回転軸）、５２・
・・・・・切替結合手段。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）駆動モータと、駆動モータの出力軸からの動力に
よって回転する第１、第２の回転軸と、駆動モータと第
１、第２の回転軸の間に介装され、駆動モータを第１ま
たは第２の回転軸の何れか一方に切り替え可能に結合す
る切替結合手段と、を備えたことを特徴とする駆動装置
。
（２）駆動モータと、駆動モータの出力軸と同軸に設け
られ、該出力軸からの動力によって回転する第１、第２
の回転軸と、駆動モータの出力軸および第１、第２の回
転軸を軸方向に相対変位させ、該出力軸と第１または第
２の回転軸の何れか一方とを切り替え可能に結合する切
替結合手段と、を備えたことを特徴とする駆動装置。