JPH1015768A - Ｃ軸機能を有する旋削工作機械の主軸駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｃ軸機能の駆動系と旋削加工の駆動系を共通
化することにより駆動系の簡素化を図る。 【解決手段】 主軸Ｓと、主軸に設けられた第１の歯車
２５と、主軸と平行に設けられた回転駆動軸３と、駆動
体Ｍと、第１の歯車２５と噛み合い第１の歯車に対して
回転駆動軸と平行方向に移動可能な第２の歯車１１と、
第２の歯車に対して微小角度回転可能な第２の歯車と同
一の第３の歯車１２と、第２，第３の歯車１１，１２を
第１の位置Ａと、第２の位置Ｂとの間で進退移動させる
進退方向駆動手段１６と、第２の歯車と前記第３の歯車
との間に設けられ、第２の位置Ｂで第３の歯車１２を第
２の歯車１１に対して微小角度回転させてバックラッシ
を除去する歯車回動手段１３を有するバックラッシ除去
手段とから構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、旋削工作機械の主軸駆
動装置にかかり、特に、精密な回転位置決め機能（Ｃ軸
機能）を有する旋削工作機械の主軸駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＮＣ（数値制御），ターニングセンタ等
の旋削工作機械の中には、ワークを回転させる主軸に精
密な回転割出し機能（Ｃ軸機能）を設けたものが知られ
ている。このようなＮＣ旋盤においてＣ軸機能を利用す
る場合には、主軸側の歯車と駆動体側の歯車とのバック
ラッシを除去して精密な回転位置決めを行う必要があ
る。その反面、旋削工作機械において旋削加工を行う場
合には、主軸をチャックで把持したワークとともに高速
で回転させる必要があり、回転力を伝達する歯車機構の
歯車の歯部間には焼付けを防止するために適度なバック
ラッシを設ける必要がある。このことから、Ｃ軸機能の
主軸の駆動系と旋削加工における主軸の駆動系は別体に
設けられているのが一般的である。しかしながら、機能
が異なるごとに別個の駆動系を設けることは、工作機械
が複雑かつ大型化してコストも高くなるという問題があ
る。また、構造が複雑になって、その分信頼性を低下さ
せるおそれがあるという問題が生じた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決するためになされたもので、Ｃ軸機能の駆動系と
旋削加工の駆動系を共通化することにより駆動系の簡素
化を図り、小型，低価格で信頼性の高いＣ軸機能を有す
る旋削工作機械の主軸駆動装置を提供しようとするもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
てなされたもので、主軸台に回転自在に支持された主軸
と、この主軸に設けられた第１の歯車と、前記主軸台に
回転自在に支持されるとともに、前記主軸の軸線方向と
平行な方向に軸線を有する回転駆動軸と、この回転駆動
軸を回転させるための駆動体と、前記回転駆動軸に設け
られ、前記第１の歯車と噛み合うとともに、前記第１の
歯車に対して前記回転駆動軸の軸線方向に相対移動可能
な第２の歯車と、前記回転駆動軸に設けられ、前記第２
の歯車とともに前記第１の歯車に対して前記回転駆動軸
の軸線方向に相対移動可能であるとともに、前記第２の
歯車に対して微小角度回転可能な前記第２の歯車と同一
寸法，同一形状の第３の歯車と、前記第１の歯車または
前記第３の歯車および前記第２の歯車を、前記第２の歯
車のみが前記第１の歯車に噛み合う第１の位置と、前記
第２の歯車および前記第３の歯車の双方が前記第１の歯
車に噛み合う第２の位置との間で進退移動させる進退方
向駆動手段と、前記第２の歯車と前記第３の歯車との間
に設けられ、前記第２の歯車および前記第３の歯車が前
記第２の位置以外の位置にあるときには前記第２の歯車
と前記第１の歯車との間のバックラッシ量よりも大きい
位相のずれ量で前記第３の歯車を前記第２の歯車に対し
て所定角度回転させて位置決めし、前記第２の歯車およ
び前記第３の歯車が前記第２の位置に移動して前記第３
の歯車が前記第１の歯車に噛み合うとき、この噛み合い
動作により前記第３の歯車を前記第２の歯車に対して微
小角度回転させ、前記第３の歯車を前記第１の歯車と前
記第２の歯車との間のバックラッシを除去する方向に付
勢するバックラッシ除去手段ととからなることを特徴と
するＣ軸機能を有する主軸駆動装置である。

【０００５】また、前記バックラッシ除去手段は、前記
第３の歯車を前記回転軸線の軸線上から前記第２の歯車
に向けて常時付勢する付勢手段と、前記第２の歯車の前
記第３の歯車と対向する一側面に設けられた凸部または
凹部と、前記第２の歯車の前記一側面に対向する前記第
３の歯車の他側面に設けられ前記凸部または前記凹部と
係合する凹部または凸部とから構成してもよく、さら
に、前記主軸には前記第１の歯車に前記第１の歯車と歯
数の異なる第４の歯車を設け、前記回転駆動軸には前記
第４の歯車に係脱自在に噛み合う第５の歯車を前記第２
の歯車および前記第３の歯車とともに進退移動自在に設
け、前記第２の歯車，前記第３の歯車および前記第５の
歯車が進退移動する移動経路上には、前記第１の位置と
前記第２の位置の他に、前記第２の歯車および前記第３
の歯車が前記第１の歯車と噛み合わず、前記第５の歯車
が前記第４の歯車に噛み合う第３の位置を設け、前記第
２の歯車，前記第３の歯車および前記第５の歯車を前記
第１の位置と前記第３の位置との間で選択的に切り換え
ることにより旋削回転加工時における主軸の回転速度ま
たは回転速度領域を高低切り換えることができるように
してもよい。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面に従って
詳細に説明する。図１は本発明の旋削工作機械の主軸駆
動装置にかかり、主軸台の拡大断面図、図２は主軸台を
駆動軸，中間軸，進退駆動機構のロッドを通る線で破断
した図である。なお、各図において歯車が移動した状態
を仮想線（二点鎖線）で示す。また、以下の説明におい
て「一側」というときには図面の右側を指し、「他側」
というときには同左側を指すものとする。

【０００７】図２に示すように、主軸台１には軸受１
ａ，１ｂにより主軸Ｓが回転自在に支持されている。こ
の実施形態において主軸Ｓには、高速回転用の小径歯車
２５（第１の歯車）と、低速回転用の大径歯車２４（第
４の歯車）の二つの歯車が設けられていて、歯車の切換
動作により主軸Ｓの回転速度または回転速度領域を高速
・低速の２段階に切り換えることができるようになって
いる。主軸Ｓを回転させるための駆動体である主軸回転
用のモータＭは、主軸台１の主軸Ｓから軸中心が所定量
離れた位置に設けられていて、主軸台１に内蔵された駆
動伝達機構を介して主軸Ｓに回転を伝達することができ
るようになっている。このモータＭはＡＣサーボモー
タ，ＤＣサーボモータ等のいわゆる制御モータである
が、制御装置からの指令パルス数に応じて回転すること
ができ、精密な回転位置決めが可能なステッピングモー
タっであってもよい。

【０００８】［駆動伝達機構の説明］主軸台１には、こ
のモータＭの駆動を主軸Ｓに伝達する駆動伝達機構が内
蔵されている。モータＭの出力軸Ｍａの一端には、両端
を軸受４，５で回転自在に支持され主軸Ｓと平行に配置
された駆動軸２の他端が連結されている。この駆動軸２
には駆動歯車８がキー８ｄ，Ｃ形止め輪，Ｅ形止め輪等
の固定部材８ｅで固着されている。この固定部材８ｅは
止めねじ，ピン部材等であってもよい。また、駆動歯車
８の一部には、全周にわたって歯を部分的に切落した切
欠小径部８ｃが形成されていて、後述する中間歯車１１
と噛み合うことのできる歯幅が細幅に形成された一側歯
部８ａと、中間歯車１１およびバックラッシ除去用歯車
１２（以下、除去用歯車１２と記載する）の双方と噛み
合うことのできる歯幅が広幅に形成された他側歯部８ｂ
とに分けられている。

【０００９】この実施形態において主軸Ｓと駆動軸２と
の間には、主軸Ｓおよび駆動軸２と平行に回転駆動軸で
ある中間軸３が設けられている。この中間軸３も、両端
を軸受６，７により回転自在に支持されている。この中
間軸３には、スプライン軸部３ａが形成されている。ス
プライン軸部３ａと係合するスプライン穴が内周部に形
成された円筒状のスライダ９が外嵌されている。従っ
て、スライダ９は中間軸３に沿って主軸軸線と平行な方
向に進退移動自在であるとともに、スライダ９の回転が
前記スプライン穴とスプライン軸部３ａを介して中間軸
３に伝達され、中間軸３とともに回転する。

【００１０】スライダ９の一側（図１において右側）に
は、主軸Ｓの大径歯車２４と噛み合う第５の歯車である
第１中間歯車１０が一体に形成されている。また、スラ
イダ９の他側には、第１中間歯車１０よりも大径の第２
中間歯車１１（第２の歯車）が設けられている。この第
２中間歯車１１は、スライダ９に外嵌され、キー９ａ，
Ｃ形止め輪，Ｅ形止め輪等の固定部材９ｂによってスラ
イダ９に固着されている。この固定部材９ｂは止めね
じ，ピン部材等であってもよい。また、この第２中間歯
車１１は、駆動軸２の駆動歯車８と噛み合うとともに、
スライダ９が他側位置にあるときには主軸Ｓの小径歯車
２５と噛み合うことができるようになっている。なお、
スライダ９が第３の位置である一側位置（図２中Ｃで示
す位置，以下、一側位置Ｃと記載）から第１の位置であ
る中間位置（図２中Ａで示す位置，以下中間位置Ａと記
載）または第２の位置である他側位置（図２中Ｂで示す
位置，以下他側位置Ｂと記載）へ移動すると、第１中間
歯車１０と大径歯車２４との噛み合いは解除される。

【００１１】上記態様によりモータＭの駆動力は、スラ
イダ９が中間軸３の一側位置Ｃにあるときには、駆動軸
２，駆動歯車８の一側歯部８ａ，第２中間歯車１１，中
間軸３，第１中間歯車１０，大径歯車２４を経て主軸Ｓ
に伝達され、スライダ９が中間軸３の中間位置Ａにある
ときには、駆動軸２，駆動歯車８の他側歯部８ｂ，第２
中間歯車１１，中間軸３，小径歯車２５を経て主軸Ｓに
伝達される。すなわち、一側位置Ｃ，中間位置Ａで旋削
加工時の回転数に応じて高速領域，低速領域の変速が行
われる。スライダ９を中間位置に移動させると、第２中
間歯車１１のみが駆動歯車８の他側歯部８ｂおよび小径
歯車２５に噛み合い、除去用歯車１２は駆動歯車８の切
欠小径部８ｃに位置する。これにより、割出し回転用の
小径歯車２５を利用して主軸Ｓを高速で回転させること
ができる。また、スライダ９が中間軸３の他側位置Ｂに
あるときには、駆動軸２，駆動歯車８の他側歯部８ｂ，
第２中間歯車１１，小径歯車２５を経て主軸Ｓに伝達さ
れ、Ｃ軸の回転が制御される。

【００１２】［スライダの進退駆動手段の説明］次に、
スライダ９を中間軸３に沿って進退移動させる進退駆動
手段について説明する。図２に示すように、中間軸３と
平行にロッド１８が設けられている。このロッド１８
は、主軸台１の一側に形成されたガイド１９および他側
に形成されたガイド部材１７のガイド穴に支持されなが
ら中間軸３と平行方向に進退移動自在である。符号２０
は、ロッド１８の軸線上に形成された主軸台１の穴を埋
めるための部材である。

【００１３】主軸台１の外側であってガイド部材１７の
他側には、ロッド１８を進退移動させるためのシリンダ
１６が設けられている。このシリンダ１６の進退移動自
在なピストンロッド１６ａの先端がロッド１８に連結さ
れている。また、ロッド１８の途中部位には、スライダ
９と係合してロッド１８の進退移動とともにスライダ９
を進退移動させるシフタ部材２１が設けられている。一
方、第２中間歯車１１と一体に形成されスライダ９に外
嵌されたスリーブ１１ａの他側には、全周にわたって係
合溝１１ｃが形成され、この係合溝１１ｃにシフタ部材
２１の係合部２２が係合している。上記したシリンダ１
６，ピストンロッド１６ａ，ロッド１８，ガイド部材１
７，ガイド１９，シフタ部材２１，係合部２２，係合溝
１１ｃ等により進退駆動手段が構成されている。この進
退駆動手段は、近接スイッチ等の公知の検出部材である
一側位置検出部材１６ａ，中間位置検出部材１６ｂ，他
側位置検出部材１６ｃによりシフタ部材２１による第１
中間歯車１０，第２中間歯車１１等の移動位置が検出さ
れる。

【００１４】［バックラッシ除去手段ついての説明］Ｃ
軸機能により主軸Ｓの正確な回転割出しを行う際には、
駆動歯車８の他側歯部８ｂおよび小径歯車２５と第２中
間歯車１１が噛み合ったときのバックラッシを除去する
必要がある。そのため、この実施形態においては、第２
中間歯車１１の一側に第２中間歯車１１と同一寸法，同
一形状、すなわち、ピッチ円半径，歯数，モジュール，
圧力角等の各部の寸法や形状が同一の除去用歯車１２
（第３の歯車）を設け、駆動歯車８の他側刃具８ｂおよ
び小径歯車２５と第２中間歯車１１および除去用歯車１
２が噛み合ったときに第２中間歯車１１および除去用歯
車１２に位相のずれを生じさせる、すなわち、それぞれ
の歯車の山部と山部または谷部と谷部をずらすことによ
り、バックラッシを除去している。

【００１５】除去用歯車１２は、スリーブ１１ａの一側
からスリーブ１１ａに外嵌され、第２歯車１１に対峙す
る近傍位置まで挿入してナット１４により止められてい
る。除去用歯車１２の一側には、スリーブ９と同心状の
有底穴１２ａが形成され、この有底穴１２ａの底部に付
勢部材としての皿ばね１５が嵌入されている。この皿ば
ね１５はナット１４と除去用歯車１２との間に介在して
いて、除去用歯車１２を第２中間歯車１１側に常時付勢
している。

【００１６】除去用歯車１２を回動させる歯車回動部材
１３は、第２中間歯車１１の一側面に形成された凸部
（または凹部）１３ａと除去用歯車１２の他側面に形成
された凹部（または凸部）１３ｂとからなっている。図
３は図１のＩ−Ｉ方向断面図、図４および図５は歯車回
動部材１３の説明図にかかり、図４（イ）はバックラッ
シ除去歯車が小径歯車に噛み合っていない場合における
歯車回動部材の状態を示す図３のIV−IV方向矢視断面
図、図４（ロ）は（イ）の状態における歯部の位相のず
れを示す図２のII 方向矢視図、図５（イ）はバックラ
ッシ除去歯車が小径歯車に噛み合ったときの歯車回動部
材の状態を示す図３のIV-IV 方向矢視断面図、図５
（ロ）は（イ）の状態における歯部の位相のずれを示す
図１のIII 方向矢視図である。

【００１７】凸部１３ａおよび凹部１３ｂは、同一円周
上に設けられ、凸部１３ａの回転方向側の外面およびこ
の凸部１３ａが当接する凹部１３ｂの回転方向側の内面
は傾斜状に形成されている。この凸部１３ａおよび凹部
１３ｂは、図３に示すように、円周を均等分割する位置
に少なくとも３個以上（この実施形態では４個）設けて
もよい。そして、皿ばね１５（図２参照）の付勢力によ
り凸部１３ａと凹部１３ｂが噛み合う。すなわち、凸部
１３ａと凹部１３ｂが噛み合うことにより第２中間歯車
１１に対して除去用歯車１２が位置決めされ、このとき
図４（ロ）に示すように、第２中間歯車１１と除去用歯
車１２の歯部の位相のずれ量は、旋削回転用として付与
されているバックラッシュ量の２倍ないし数倍とされ
る。

【００１８】第２中間歯車１１とともに除去用歯車１２
が駆動歯車８の他側歯部８ｂおよび小径歯車２５に噛み
合うときには、除去用歯車１２には第２中間歯車１１と
の位相が一致する方向に回動力が付与される。除去用歯
車１２は、凸部１３ａが凹部１３ｂの傾斜面に押し付け
られることによって皿ばね１５の付勢力に抗して回動
し、位相のずれ量がバックラッシ量と等しくなるととと
もに（図５（ロ）参照）、軸線方向の一側に移動するこ
とによりスムースに噛み合うことができる。なお、上記
の実施形態では、凸部１３ａの回転方向側の外面および
凹部１３ｂの回転方向側の内面の両方が傾斜状に形成さ
れているとして説明したが、傾斜状に形成するのはいず
れか一方であってもよい。

【００１９】［作用の説明］次に上記構成の本発明の駆
動装置の作用を説明する。主軸Ｓを旋削回転速度で回転
させて主軸に装着したワークの旋削加工を行う場合に
は、進退移動機構のシリンダ１６を駆動して、スライダ
９を一側位置Ｃまたは中間位置Ａに移動させる。これに
より、駆動軸２，駆動歯車８の一側歯部８ａ，第１中間
歯車１１，大径歯車２４，主軸Ｓまたは駆動軸２，駆動
歯車８の他側歯部８ｂ，第１中間歯車１１，小径歯車２
５，主軸Ｓの駆動伝達経路が形成される。モータＭが駆
動すると、その出力軸Ｍａの回転は、各駆動伝達経路を
経て主軸Ｓに伝達される。

【００２０】Ｃ軸機能を使用してワークの割出し回転を
行う場合には、シリンダ１６を駆動してピストンロッド
１６ａを縮退させ、スライダ９を他側位置に移動させ
る。これにより、第２中間歯車１１および除去用歯車１
２が駆動歯車８の切欠小径部８ｃを越えて移動し、駆動
歯車８の他側歯部８ｂおよび小径歯車２５と噛み合う。
第２中間歯車１１および除去用歯車１２の双方が駆動歯
車８および小径歯車２５と噛み合うと、皿ばね１５およ
び除去用歯車回動部材１３の作用により第２中間歯車１
１に対する除去用歯車１２の位相がずれてバックラッシ
が除去される。そのため、モータＭが制御装置からの指
令パルスに応じて駆動すると、その回転は駆動軸２，駆
動歯車８の他側歯部８ｂ，第２中間歯車１１，小径歯車
２５を経て主軸Ｓに伝達され、主軸Ｓを正確に回転させ
る。

【００２１】本発明の好適な実施形態について説明して
きたが、本発明は上記の実施形態に限定されるものでは
ない。例えば、上記の説明では主軸Ｓには低速回転用の
大径歯車２４を設けているが、Ｃ軸機能による割出し回
転用の歯車と旋削回転用の歯車とを共通にし（上記の実
施形態では小径歯車２５がこれに該当する）、スライダ
１６の移動によりこの歯車に選択的に除去用歯車１２が
噛み合うように構成してもよい。また、中間軸３がな
く、主軸Ｓと駆動軸２だけの構成であってもよい。この
場合、主軸Ｓまたは駆動軸２の歯車を移動させるように
すればよい。この場合には、駆動軸２が回転駆動軸とな
る。さらに、バックラッシ除去手段は上記のものに限ら
ず、図６に示すような他の実施形態とすることもでき
る。以下に、バックラッシ除去手段の他の実施形態を図
６に従って説明する。

【００２２】［バックラッシ除去手段の他の実施形態］
図６はバックラッシ除去手段の他の実施形態を示す部分
拡大断面図である。この実施形態では、第２中間歯車１
１′の一側に有底状の保持穴１１ｂ′が形成され、この
保持穴１１ｂ′に球状体１３ｂ′が嵌装されている。球
状体１３ｂ′はその一部が第２中間歯車１１′の一側面
から突出している。すなわち、この実施形態において
は、球状体１３ｂ′が凸部である。一方、第２中間歯車
１１′の他側面には、球状体１３ｂ′に対向する位置に
円錐内面状の係合穴１３ａ′が形成されている。球状体
１３ｂ′と係合穴１３ａ′とは、係合穴１３ａ′に球状
体１３ｂ′が係合し、それぞれの軸線が一致したときに
除去用歯車１２′が第２中間歯車１１′に対して所定角
度だけ歯部の位相がずれた状態で位置するようになって
いる。すなわち、この実施形態において係合穴１３ａ′
が凹部である。上記した保持穴１１ｂ′，球状体１３
ｂ′，係合穴１３ａ′とで歯車回動手段１３′が構成さ
れる。なお、保持穴１１ｂ′，球状体１３ｂ′および係
合穴１３ａ′は第２中間歯車１１′またはは除去用歯車
１２′のいずれに設けてもよく、少なくとも３個以上設
けるものとしてもよい。

【００２３】また、除去用歯車１２′の一側に形成され
た有底穴１２ａ′には、付勢部材としての圧縮コイルば
ね１５′が嵌装され、ナット１４により除去用歯車１
２′が常時第２中間歯車１１′側に付勢されている。上
記構成により、除去用歯車１２′が中間歯車１１′側に
付勢されると、係合穴１３ａ′と球状体１３ｂ′とが係
合することにより除去用歯車１２′には中間歯車１１′
に対して所定角度だけ歯部の位相がずれる方向に回動力
が付与される。

【００２４】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、単一の駆動体による単一の駆動系により主軸をＣ軸
機能による割出し回転と旋削回転に切り換えることがで
きるようになる。従って、駆動系の簡素化により工作機
械を小型かつ低廉にすることができるようになる。ま
た、構成を簡素化したため故障等が少なく、信頼性の向
上を図ることができる。さらに、主軸に第４の歯車を設
け、回転駆動軸にこれと噛み合う第５の歯車を設けたも
のは、旋削回転とＣ軸機能による割出し回転とを切り換
えるために第２の歯車および第３の歯車を進退移動させ
る進退方向駆動手段を利用して、旋削加工時における主
軸の回転速度および回転速度領域を切り換えることがで
きるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の駆動装置にかかり、主軸台の断面図で
ある。

【図２】本発明の駆動装置にかかり、主軸台を駆動軸，
中間軸およびロッドを通る線で断面した図である。

【図３】図１のＩ−Ｉ方向断面図である。

【図４】図４（イ）はバックラッシ除去歯車が小径歯車
に噛み合っていない場合における歯車回動部材の状態を
示す図３のIV−IV方向矢視断面図、図４（ロ）は（イ）
の状態における歯部の位相のずれを示す図２のII方向矢
視図である。

【図５】図５（イ）はバックラッシ除去歯車が小径歯車
に噛み合ったときの歯車回動部材の状態を示す図３のIV
-IV 方向矢視断面図、図５（ロ）は（イ）の状態におけ
る歯部の位相のずれを示す図１のIII 方向矢視図であ
る。

【図６】バックラッシ除去手段の他の実施形態を示す部
分拡大断面図である。

【符号の説明】

Ｓ 主軸 Ｍ モータ（駆動体） Ｍａ 出力軸 Ａ 中間位置（第１の位置） Ｂ 他側位置（第２の位置） Ｃ 一側位置（第３の位置） １ 主軸台 ２ 駆動軸 ３ 中間軸（回転駆動軸） ３ａ スプライン ４〜７ 軸受 ８ 駆動歯車 ８ｃ 切欠小径部 ９ スライダ ９ａ キー １０ 第１中間歯車（第５の歯車） １１ 第２中間歯車（第２の歯車） １２，１２′ 除去用歯車（第３の歯車） １２ａ，１２ａ′ 有底穴 １３ 係合部 １３ａ′ 係合穴 １３ｂ′ 球状体 １４ ナット １５ 皿ばね（付勢部材） １５′ 圧縮コイルばね（付勢部材） １６ シリンダ １６ａ ピストンロッド １７ ガイド穴 １８ ロッド １９ ガイド ２０ 穴 ２１ シフタ部材 ２２ 係合部 ２４ 大径歯車（第４の歯車） ２５ 小径歯車（第１の歯車）

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【手続補正書】

【提出日】平成８年７月３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 Ｃ軸機能を有する旋削工作機
械の主軸駆動装置

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
てなされたもので、主軸台に回転自在に支持された主軸
と、この主軸に設けられた第１の歯車と、前記主軸台に
回転自在に支持されるとともに、前記主軸の軸線方向と
平行な方向に軸線を有する回転駆動軸と、この回転駆動
軸を回転させるための駆動体と、前記回転駆動軸に設け
られ、前記第１の歯車と噛み合うとともに、前記第１の
歯車に対して前記回転駆動軸の軸線方向に相対移動可能
な第２の歯車と、前記回転駆動軸に設けられ、前記第２
の歯車とともに前記第１の歯車に対して前記回転駆動軸
の軸線方向に相対移動可能であるとともに、前記第２の
歯車に対して微小角度回転可能な前記第２の歯車と同一
寸法，同一形状の第３の歯車と、前記第１の歯車または
前記第３の歯車および前記第２の歯車を、前記第２の歯
車のみが前記第１の歯車に噛み合う第１の位置と、前記
第２の歯車および前記第３の歯車の双方が前記第１の歯
車に噛み合う第２の位置との間で進退移動させる進退方
向駆動手段と、前記第２の歯車と前記第３の歯車との間
に設けられ、前記第２の歯車および前記第３の歯車が前
記第２の位置以外の位置にあるときには前記第２の歯車
と前記第１の歯車との間のバックラッシ量よりも大きい
位相のずれ量で前記第３の歯車を前記第２の歯車に対し
て所定角度回転させて位置決めし、前記第２の歯車およ
び前記第３の歯車が前記第２の位置に移動して前記第３
の歯車が前記第１の歯車に噛み合うとき、この噛み合い
動作により前記第３の歯車を前記第２の歯車に対して微
小角度回転させ、前記第３の歯車を前記第１の歯車と前
記第２の歯車との間のバックラッシを除去する方向に付
勢するバックラッシ除去手段ととからなることを特徴と
するＣ軸機能を有する旋削工作機械の主軸駆動装置であ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸台に回転自在に支持された主軸と、 この主軸に設けられた第１の歯車と、 前記主軸台に回転自在に支持されるとともに、前記主軸
   の軸線方向と平行な方向に軸線を有する回転駆動軸と、 この回転駆動軸を回転させるための駆動体と、 前記回転駆動軸に設けられ、前記第１の歯車と噛み合う
   とともに、前記第１の歯車に対して前記回転駆動軸の軸
   線方向に相対移動可能な第２の歯車と、 前記回転駆動軸に設けられ、前記第２の歯車とともに前
   記第１の歯車に対して前記回転駆動軸の軸線方向に相対
   移動可能であるとともに、前記第２の歯車に対して微小
   角度回転可能な前記第２の歯車と同一寸法，同一形状の
   第３の歯車と、 前記第１の歯車または前記第３の歯車および前記第２の
   歯車を、前記第２の歯車のみが前記第１の歯車に噛み合
   う第１の位置と、前記第２の歯車および前記第３の歯車
   の双方が前記第１の歯車に噛み合う第２の位置との間で
   進退移動させる進退方向駆動手段と、 前記第２の歯車と前記第３の歯車との間に設けられ、前
   記第２の歯車および前記第３の歯車が前記第２の位置以
   外の位置にあるときには前記第２の歯車と前記第１の歯
   車との間のバックラッシ量よりも大きい位相のずれ量で
   前記第３の歯車を前記第２の歯車に対して所定角度回転
   させて位置決めし、前記第２の歯車および前記第３の歯
   車が前記第２の位置に移動して前記第３の歯車が前記第
   １の歯車に噛み合うとき、この噛み合い動作により前記
   第３の歯車を前記第２の歯車に対して微小角度回転さ
   せ、前記第３の歯車を前記第１の歯車と前記第２の歯車
   との間のバックラッシを除去する方向に付勢するバック
   ラッシ除去手段と、 とからなることを特徴とするＣ軸機能を有する主軸駆動
   装置。
2. 【請求項２】 前記バックラッシ除去手段は、前記第３
   の歯車を前記回転軸線の軸線上から前記第２の歯車に向
   けて常時付勢する付勢手段と、前記第２の歯車の前記第
   ３の歯車と対向する一側面に設けられた凸部または凹部
   と、前記第２の歯車の前記一側面に対向する前記第３の
   歯車の他側面に設けられ前記凸部または前記凹部と係合
   する凹部または凸部とからなり、前記前記第２の歯車お
   よび前記第３の歯車が前記第２の位置以外の位置にある
   ときには前記凹部と前記凸部とが係合して前記バックラ
   ッシ量よりも大きい位相のずれ量で前記第３の歯車を前
   記第２の歯車に対して所定角度回転させて位置決めし、
   前記第２の歯車および前記第３の歯車が前記第２の位置
   に移動して前記第３の歯車が前記第１の歯車に噛み合う
   とき、この噛み合い動作により前記第３の歯車を前記第
   ２の歯車に対して微小角度回転させ、前記付勢手段の付
   勢力で前記第３の歯車を前記第１の歯車と前記第２の歯
   車との間のバックラッシを除去する方向に付勢すること
   を特徴とする請求項１に記載のＣ軸機能を有する主軸駆
   動装置。
3. 【請求項３】 前記主軸には前記第１の歯車に前記第１
   の歯車と歯数の異なる第４の歯車を設け、前記回転駆動
   軸には前記第４の歯車に噛み合う第５の歯車を前記第２
   の歯車および前記第３の歯車とともに進退移動自在に設
   け、前記第２の歯車，前記第３の歯車および前記第５の
   歯車が進退移動する移動経路上には、前記第１の位置と
   前記第２の位置の他に、前記第２の歯車および前記第３
   の歯車が前記第１の歯車と噛み合わず、前記第５の歯車
   が前記第４の歯車に噛み合う第３の位置を設け、前記第
   ２の歯車，前記第３の歯車および前記第５の歯車を前記
   第１の位置と前記第３の位置との間で選択的に切り換え
   ることにより旋削回転加工時における主軸の回転速度ま
   たは回転速度領域を切り換えることができるようにした
   こと、を特徴とする請求項１または請求項２に記載のＣ
   軸機能を有する主軸駆動装置。