JPH077074Y2 - 遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタに関
する。

〔従来の技術〕

従来の技術による工作機械の主軸に挿着される回転部と
例えば主軸頭のような固定側に係合離脱自在に結合され
る固定部と工具を取付ける工具取付部とから構成されて
いる遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタにおいては、
回転部における遊星ローラと工具取付部における太陽ロ
ーラと固定部の輪状固定軌道面とは、所定の圧接力をも
って接触されている。

工具取付部を分解する場合には、圧接力による摩擦に抗
して工具取付部を前端の方から無理に引抜くことにより
分解を行うほかはなく、そのような方法をとっている。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来の技術による遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタ
における工具取付部の分解に際して、適宜な把持箇所が
なく、従って、上記のように圧接力によ摩擦に抗して無
理に引抜きを行うと、遊星ローラ増速機構内蔵工具アダ
プタに損傷を与える。

〔課題を解決するための手段〕

この考案による遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタ
は、工作機械の固定側に係合離脱自在に結合される中空
ハウジングである固定部と、中心穴が形成された前半部
分が中空ハウジング内に回転自在に挿通支承され、後半
部分が工作機械の主軸に装着される回転部と、回転部の
先端に開口した中心穴内に挿通され、固定部及び回転部
に対し回転自在であり、後端部に回転部の遊星ローラと
係合する太陽ローラが具備され、且つ先端部分に工具を
取付ける工具取付部とから構成されており、回転部の後
半部分の端部から中心穴まで軸線方向に貫通した貫通孔
にねじが刻設され、それに雄ねじ部材が螺合されてい
る。

〔作用〕

遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタにおける工具取付
部の分解に際しては、遊星ローラ増速機構内蔵工具アダ
プタの後端から貫通孔内へねじ回し工具を挿入して回転
操作し、雄ねじ部材を回して先端の方へ前進させる。す
ると、雄ねじは、工具取付部の後端部である太陽ローラ
の後端面を押圧する。その押圧力により遊星ローラとの
摩擦力に抗して太陽ローラは、遊星ローラから外れ、工
具取付部は、遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタの前
端から容易に引抜かれる。その後、ねじ回し工具を逆に
回転操作することにより、雄ねじ部材は、最初の位置に
後退させられる。

〔実施例〕

この考案の実施例を図面に従って説明する。

第１図において、遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタ
は、マシニングセンタのような工作機械の主軸に挿着さ
れる回転部Ａと例えば主軸頭のような固定側に係合離脱
自在に結合される固定部Ｂと工具を取付ける工具取付部
Ｃとから構成されている。

回転部Ａは、先端の中空軸部１、中間の溝付き鍔部２及
び後端のテーパシャンク３が共軸線関係に一体となって
形成されている。

第１図乃至第４図に示すように中空軸部１の中間部に
は、外周面から中心穴４に貫通して放射状に断面長方形
の遊星ローラ挿着用の挿着孔5,5,5（図示の例では中心
角120度間隔で３個）が穿設され、更に、挿着孔５の中
空軸部１の軸線方向の両端に続いて、遊星ローラ駆動ピ
ン用の断面四辺形の取付溝6a,6bが形成されている。

遊星ローラ７は、断面略四辺形の軸首8a,8bが形成され
た駆動ピン８に針状ころ軸受９を介して回転自在に取付
けられている。遊星ローラ７を取付けた駆動ピン８を中
空軸部１に取付けるのに際しては、中空軸部１の外径側
から半径方向に遊星ローラ７を挿着孔５に、軸首8a,8b
を取付溝6a,6bに夫々挿入する。かくして、各遊星ロー
ラ７は、挿着孔５において回転自在に中空軸部１に取付
けられる。

後述するように回転部Ｂは固定部Ａに転がり軸受10;11,
11により回転自在に支承されているのであるが、挿着孔
5,5,5の両端側で転がり軸受（例えばセラミックボール
をもったアンギュラ玉軸受）10の内輪と同じく転がり軸
受11,11の内輪とは、遊星ローラ７に干渉しないように
形成された第５図に示すような櫛形スペーサ12を間にし
て嵌着されている。櫛形スペーサ12は、スリーブの一端
部の環状部12aを残して櫛目間隙12bが挿付孔５と同数、
同位相、同幅に形成された形状のものである。従って、
遊星ローラ７は、挿着孔５へ挿入取付けられていると共
に櫛形スペーサ12の櫛目間隙12bにも挿入されているこ
とにもなる。

櫛形スペーサ12は、その櫛先端部12cの内周面に形成さ
れた凹部12dと中空軸部１の外周面の穴に嵌入された鋼
球13との係合により位置決めされており、遊星ローラ７
との干渉が防止されている。

そこで、遊星ローラ７を取付けた駆動ピン８を挿入組込
は、転がり軸受10及び鍔輪63aが取付溝6bを覆っている
ので、取付溝6aの方に軸線方向の多少の余裕を与えてお
き、先ず駆動ピン８の一端を遊星ローラ７の一端面と面
一の状態（駆動ピン８が取付溝6aの方に突出している状
態）で挿入組込み、その後で駆動ピン８が取付溝6bの方
へ変位される。

かくして、遊星ローラ７が挿着孔５の中心位置に位置決
めされて、遊星ローラ７は、挿着孔５において回転自在
に中空軸部１に取付けられる。

更にその後、駆動ピン８が取付溝6aの方に偏位しないた
めの第６図（ａ）（ｂ）に示すような手段が設けられて
いる。第６図（ａ）のものは、中空軸部１の中間部の外
周面に形成された円周溝に嵌着されたＯリング14aであ
り、Ｏリング14aに軸首8aの端面が係合するようになっ
ている。第６図（ｂ）のものは、取付溝6aにおける遊隙
に挿着されたゴム球14bのような充填材であり、ゴム球1
4bに軸首8aの端面が係合するようになっている。

かくして、遊星ローラ７が挿着孔５の中心位置に位置決
めされて、遊星ローラ７は、挿着孔５において回転自在
に中空軸部１に取付けられる。

駆動ピン８の軸首8a,8bと取付溝6a,6bとの接触面におい
て発生するフレッティング摩耗に対する対策として次の
ような手段を講じてもよい。例えば、軸首8a,8bに同形
のポリウレタンの薄肉キャップを被せるか、又は駆動ピ
ン８の軸首8a,8bと取付溝6a,6bとの夫々の接触面にテフ
ロン粒等の固体潤滑剤を浸透定着し、グリースを塗布す
るのである。

軸首8aの外側周面には、分解用の係合溝8cを刻設すると
便利である。

第７図に示すように櫛形スペーサ12を用いないで、駆動
ピン８自体をスペーサとして機能させてもよい。この場
合、転がり軸受10;11,11の内輪の内端面と駆動ピン８の
両端面との間にリング15,16を挟み込むように構成され
る。

櫛形スペーサ12、又は、駆動ピン８自体の利用によって
転がり軸受10;11,11に予圧を与えることができる。

更に、中空軸部１の外周面には、溝付き鍔部２と転がり
軸受10の後端面との間でリップ19aを備えた弾性材の断
面Ｖ字型リング19が輪状の取付具26により、転がり軸受
11,11の先端面と中空軸部１の先端に嵌着されたキャッ
プ状部材17の後端に鍔状に形成されたラビリンスシール
部18の後端面との間でリップ20aを備えた弾性材の断面
Ｖ字型リング20が直接に、夫々取付けられている。

更にキャップ状部材17の先端孔17aに臨んで中空軸部１
の先端面にはリップ21aを備えた弾性材の断面Ｖ字型リ
ング21が輪状の取付具27により取付けられている。

溝付き鍔部２には環状溝22及びキー溝23が形成され、前
者には、自動工具交換装置の交換ハンドが係合し、後者
には主軸のキーが係合するのである。テーパシャンク３
の後端面から中心穴４と共軸線関係に中心穴に向って貫
通して段付きねじ孔24が突設されており、前ねじ部24a
には、無頭ボルト25が螺合されており、後ねじ部24bに
は、マシニングセンタの主軸の引張棒が螺合する。

固定部Ｂは、中間部外周面にジャケット溝31が、中間部
内周面に遊星ローラ用の輪状固定軌道面32が、更に両端
部内周面に断面Ｖ字型リング19,20のリップ19a,20aに密
接する突縁部33,34が夫々形成されると共に、後端面と
溝付き鍔部２との間にラビリンスシール部35が形成さ
れ、更にジャケット溝31から先端面の切削（研削）冷却
剤噴出口36に向って貫通した通孔37が突設されている略
円筒状の中空ハウジング30で構成され、その外周面にジ
ャケット溝31を覆うジャケットカバー38が嵌着されてい
る。

このジャケットカバー38の嵌着に際しては、中空ハウジ
ング30の内外径を旋削してジャケットカバー38を締嵌め
で嵌着した後、輪状固定軌道面32等の中空ハウジング30
の内周面を研削仕上げする。こうすることにより、ジャ
ケットカバー38の締嵌めによる歪を除去し、中空ハウジ
ング30の精度が維持される。

更に中空ハウジング30の外周面には回り止め装置40が設
けられている。回り止め装置40は、中空ハウジング30の
外周面から半径方向へ突設されたブラケット41と、それ
に固着された主軸軸方向の案内スリーブ42と、案内スリ
ーブ42内に滑動自在に嵌合され、圧縮ばね43により主軸
軸線方向に後方向きに付勢されている回止めピン44と、
溝付き鍔部２の前端面に形成された位置決め穴に係合離
脱自在の係合爪腕45が半径方向へ穿設され、案内スリー
ブ42及び回止めピン44に滑動自在に外嵌され、圧縮ばね
46により主軸軸線方向に後方向きに付勢されている調整
スリーブ47とから構成されている。そうして、回止めピ
ン44の先端は、テーパシャンク３の主軸挿着時に、マシ
ニングセンタの固定部、例えば主軸頭の先端面の回止め
部材の係合凹部に係合されるようになっている。

中空軸部１の外周に取付けられた中空ハウジング30にお
いては、その内周面には、輪状固定軌道面32の前後側に
おいて転がり軸受10,11,11の外輪が固着されると共に、
突縁部33,34に断面Ｖ字型リング19,20のリップ19a,20a
が密接し、輪状固定軌道面32には遊星ローラ7,7,7の外
周面が係合し、先端部内周面は、ラビリンスシール部18
と対向する。工具取付部Ｃは、転がり軸受（例えばセラ
ミックボールをもったアンギュラ玉軸受）51,51を介し
て中空軸部１の中心穴４に回転自在に挿着された回転軸
50であり、その後端部は、太陽ローラ部52となつて遊星
ローラ7,7,7と所定の圧接力をもって外接し、先端部
は、回転部Ａのキャップ状部材17の先端孔17aから突出
し、工具Ｔのテーパシャンクが挿着されるテーパ孔が形
成されている。そうして、回転軸50におけるキャップ状
部材17の先端孔17aとの係合部には、鍔状のラビリンス
シール部53が形成され、ラビリンスシール部53には、断
面Ｖ字型リング21のリップ21aが密接している。

結局、輪状固定軌道面32、遊星ローラ7,7,7及び太陽ロ
ーラ部52によって遊星ローラ増速機が構成されているの
である。

上記の遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタにおける工
具取付部の分解に際しては、テーパシャンク３の後端面
から段付きねじ孔24内にねじ回し工具を挿入して回転操
作し、無頭ボルト25を回して先端の方へ前進させる。す
ると、無頭ボルト25は、回転軸50の後端部の太陽ローラ
部52の後端面を押圧する。その押圧力により遊星ローラ
7,7,7との圧接力による摩擦に抗して太陽ローラ部52
は、遊星ローラ7,7,7から外れ、工具取付部Ｃは、遊星
ローラ増速機構内蔵工具アダプタの前端から容易に引抜
かれる。その後、ねじ回し工具の逆回転操作により、無
頭ボルト25は最初の位置に後退させられる。

このような分解構造及び分解操作が、上記のような遊星
ローラ7,7,7が半径方向から組込まれた構造の遊星ロー
ラ増速機構内蔵工具アダプタに限らず、太陽ローラ部52
と遊星ローラ7,7,7とが圧接されて構成された他の構造
の遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタの分解にも適用
し得ることとは、容易に理解できよう。

更に、上記の遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタの作
動について説明する。

回転軸50の先端のテーパ孔に所定の工具Ｔのシャンクが
挿着されることにより、工具Ｔは、遊星ローラ増速機構
内蔵工具アダプタに把持されている。その際、溝付き鍔
部２の前端面に形成された位置決め穴に係合爪腕45が圧
縮ばね46のばね力により係合され、回転部Ａと固定部Ｂ
とは固定関係にあり、キー溝23と工具Ｔとは所定の回転
方向相対位置関係に維持されている。

この工具装着済の遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタ
は、例えばマニシングセンタの工具マガジンに貯蔵され
ており、交換ハンドにより溝付き鍔部２の環状溝を把持
されて、マシニングセンタの主軸に所定角度位置関係で
装着される。即ち、キー溝23に主軸のキーが係合され
て、テーパシャンク３が主軸のテーパ孔に挿入され、段
付きねじ孔24の後部のねじ部24bに主軸の引張棒が螺合
し、テーパシャンク３を引込むことにより、遊星ローラ
増速機構内蔵工具アダプタは主軸に固着される。その
際、主軸頭の先端面の回止め部材の係合凹部に回止めピ
ン44の先端が係合し、回止めピン44は、圧縮ばね43のば
ね力に抗して退縮すると共に、調整スリーブ47は、回止
め部材の先端面に当接し、圧縮ばね46のばね力に抗して
退縮して、係合爪腕45は位置決め穴から離脱する。その
結果、固定部Ｂ、即ち中空ハウジング30は固定され、回
転部Ａは主軸と共に固定部Ｂに対し回転自在となる。

かくして、遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタを装着
した主軸が回転駆動されると、中空軸部１は、中空ハウ
ジング30に対して回転する。従って、輪状固定軌道面32
に接触する拡遊星ローラ７は、駆動ピン８回りに自転す
ると共に、主軸軸線回りに公転する。すると、遊星ロー
ラ７に接触する太陽ローラ部52、即ち回転軸50に装着さ
れはた工具Ｔは、回転部Ａ、即ち主軸の回転より増速さ
れて回転する。

工具Ｔに対するスラスト荷重は、回転軸50、転がり軸受
51,51及び回転部Ａを介して主軸によって支承される。

断面Ｖ字型リング19,20,21は、中空軸部１と共に回転す
るので、低速回転中では、断面Ｖ字型リング19,20のリ
ップ19a,20aは、回転しない中空ハウジング20の突縁部3
3,34上を滑動し、断面Ｖ字型リング21のリップ21aは、
中空軸部１より高速で回転する工具取付部Ｃの鍔状のラ
ビリンスシール部53の背面上を滑動する。

しかし、高速回転の場合には、断面Ｖ字型リング19,20,
21は、外開きになっているので、遠心力によりリップ19
a,20a,21aが閉じる方向に撓み、その先端は、夫々の側
方の密接点から離れる。従って、高速回転中の滑動がな
くなり、摩擦熱が発生しない。

そこで、高速回転する工具Ｔにより切削（研削）加工が
行われるのであるが、その際、切削（研削）冷却剤がジ
ャケット溝31から通孔37を通して噴出口36に向って送ら
れ、そこから加工箇所に噴射される。

その際、加工中の切削（研削）冷却剤飛沫の遊星増速機
構内蔵工具アダプタ内部への浸入は、低速回転中には、
断面Ｖ字型リング19,20及び断面Ｖ字型リング21により
阻止され、高速回転中には、各断面Ｖ字型リングのリッ
プ19a,20a,21aが密接点から離れるが、ラビリンスシー
ル部35,18,53により阻止される。

〔考案の効果〕

この考案の遊星増速機構内蔵工具アダプタによれば、適
宜な把持箇所がない遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプ
タにおいて回転部の遊星ローラ７と所定の圧接力をもっ
て接触している太陽ローラを具備した工具取付部を分解
する場合にも、圧接力による摩擦に抗して工具取付部を
前端の方から無理なく引抜くことが可能である。従っ
て、工具取付部の分解に際して、遊星ローラ増速機構内
蔵工具アダプタに損傷を与えるようなことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の実施例における遊星増速機構内蔵
工具アダプタの部分断面正面図、 第２図は、第１図のII-II線における断面概略図、 第３図は、この考案の実施例における遊星増速機構内蔵
工具の駆動ピン及び遊星ローラ挿着孔の斜視図、 第４図は、この考案の実施例における遊星増速機構内蔵
工具アダプタの駆動ピン及び遊星ローラの挿着状態の説
明図、 第５図は、この考案の実施例における遊星増速機構内蔵
工具アダプタの櫛形スペーサの斜視図、 第６図は、この考案の実施例における遊星増速機構内蔵
工具アダプタの駆動ピン及び遊星ローラの挿着位置決め
手段の説明図、 第７図は、この考案の実施例における遊星増速機構内蔵
工具アダプタの櫛形スペーサ代用手段の断面部分図であ
る。 1:中空軸部、2:溝付き鍔部、3:テーパシャンク 4:中心穴、5:挿着孔、6a,6b:取付溝 7:遊星ローラ、8:駆動ピン、9:針状ころ軸受 10,11,51:転がり軸受、12:櫛形スペーサ 15,16:リング、17:キャップ状部材 18,35,53:ラビリンスシール部 19,20,21:断面Ｖ字型リング 19a,20a,21a:リップ、22:環状溝、23:キー溝 24:段付きねじ孔、24a:前ねじ部、24b:後ねじ部 25:無頭ボルト、26,27:取付具 30:中空ハウジング、31:ジャケット溝 32:輪状固定軌道面、33,34:突縁部、36:噴出口 37:通孔、38:ジャケットカバー、40:回止め装置 50:回転軸、52:太陽ローラ部 A:回転部、B:固定部、C:工具取付部

フロントページの続き (72)考案者 上田 浩一 大阪府大阪市南区鰻谷西之町２番地 光洋 精工株式会社内 (72)考案者 片山 英一 大阪府松原市天美東２丁目144―58

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】工作機械の固定側に係合離脱自在に結合さ
   れる中空ハウジングである固定部と、中心穴が形成され
   た前半部分が中空ハウジング内に回転自在に挿通支承さ
   れ、後半部分が工作機械の主軸に装着される回転部と、
   回転部の先端に開口した中心穴内に挿通され、固定部及
   び回転部に対し回転自在であり、後端部に回転部の遊星
   ローラと係合する太陽ローラが具備され、且つ先端部分
   に工具を取付ける工具取付部とから構成されており、回
   転部の後半部分の端部から中心穴まで軸線方向に貫通し
   た貫通孔にねじが刻設され、それに雄ねじ部材が螺合さ
   れている遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタ