JPH10175103A - 工作機械のタレット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スピンドル基端の連結用係合部をスピンドル
駆動軸先端の連結用被係合部に簡単、確実に係止させる
ことのできる工作機械用タレット装置を提供する。 【解決手段】 タレット１２が割出回転される時に、タ
レットのスピンドル１４の基端に設けた被係合部として
の半径方向凸条４４は、タレット内部のガイド部材２１
の外周の環状ガイド溝２４内に係合して案内される。こ
れによりスピンドルの凸条４４は常に同じ回転角度位置
をとる。一方、スピンドル１４を回転駆動するためにタ
レット内に設けたスピンドル駆動軸２２の先端の係合部
としての半径方向凹溝４９は、スピンドル駆動軸２２が
停止する度に回転角度センサー４８が一定の回転角度で
の停止を可能にすることによって、凸条４４と干渉なし
に噛み合う位置をとる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は工作機械のタレット
装置に係り、特に、タレット装置において、工具を先端
に装着するスピンドルの基端における噛み合い用被係合
部と、スピンドルに回転力を伝達するスピンドル駆動軸
の先端における係合部の係合構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、穴あけ、中ぐり、リーマ仕上
げ、ねじ立てなどを順次行なう場合、工作機械の１本の
主軸にこれらの工具を順次着脱する繁雑さを避けて能率
的な作業を行なうために、割出し回転可能なタレットの
外周にそれぞれの工具を予め取付けておき、タレットに
より加工物の位置に割出された工具のみを回転駆動し
て、加工物の加工をすることが一般的に行われている。

【０００３】そして、例えば、図９、図１０及び図１
１、図１２に示すように、これらの工具が装着されるス
ピンドル１の基端部及びスピンドルを駆動する駆動軸２
の先端部には、それぞれ被係合部としての凸部３及び係
合部としての凹部４が放射状に形成されており、スピン
ドル１の凸部３とスピンドル駆動軸２の凹部４とを噛み
合せることにより、スピンドル駆動軸２を介してスピン
ドル１に回転駆動力が伝達され工具が駆動されるように
なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
スピンドル１の凸部３とスピンドル駆動軸２の凹部４と
を噛み合せるには、凸部３と凹部４の角度位置関係を正
確に合せる必要があり、そうでないと、スピンドル１の
凸部３とスピンドル駆動軸２の凹部４に隣接する凸部と
が干渉して、スピンドル１とスピンドル駆動軸２とが噛
み合わないことがある。したがって、スピンドル１の凸
部３とスピンドル駆動軸２の凹部４とを一致させるため
に正確な角度位置合せ操作が必要で、一般的には完全な
噛み合いの前にこじりが生じるのを避けられない。

【０００５】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、その目的は、スピンドルの基端の被
係合部がスピンドル駆動軸の先端の係合部に簡単かつ確
実に係合するようにさせることのできるタレット装置を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記従来技術の課題を解
決するため、本発明のタレット装置は、工具を装着した
複数本のスピンドルを外周に放射状に有するタレットを
備え、タレットの内部には、スピンドル駆動装置により
回転駆動されるスピンドル駆動軸を備え、このスピンド
ル駆動軸の先端には、スピンドルへの回転駆動力伝達の
ための噛み合い用係合部が形成され、タレットは、その
スピンドルのうちの１本を加工物に対向する加工位置へ
割出回転させるタレット割出回転装置に連結され、各ス
ピンドルはその基端に回転駆動力を受ける被係合部を有
し、前記加工位置へ割出されたスピンドルは、その被係
合部がスピンドル駆動軸の前記係合部と噛み合い、スピ
ンドル駆動軸による回転駆動を受けるように構成された
工作機械のタレット装置において、スピンドル駆動軸の
前記係合部を単一の半径方向凹溝により形成し、スピン
ドルの前記被係合部を前記凹溝内に嵌入する単一の半径
方向凸条により形成し、さらに前記凹溝と凸条とを、そ
の係合時に係合可能な回転角度位置に保持する手段を設
けたことを特徴とする。

【０００７】本発明によれば、タレットの内部に、スピ
ンドルの前記加工位置に対応する部分のみで欠如した環
状のガイド部材を固定的に設け、このガイド部材の周囲
に、割出回転時にスピンドル基端の凸条を受けて案内
し、凸条の一定の回転角度位置を維持するガイド溝を形
成する構成をとることができる。

【０００８】また、前記スピンドル駆動軸の停止時に、
その一定の回転角度位置を検出して前記スピンドル駆動
装置へ停止信号を送る回転角度センサーを設けることが
できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明による工作機械のタ
レット装置の実施の形態を図１〜図８を参照して説明す
る。

【００１０】図１に示すように、タレット装置１０は、
本体１１と、タレット１２と、タレット駆動装置１３
と、スピンドル１４と、スピンドル駆動装置１５とを備
えている。

【００１１】本体１１は、図１及び図２に示すように、
中空箱形状をなし、前面（図１における左側面）には、
軸受１６を介してタレット１２が回転可能に支承され、
上面にはスピンドル駆動装置１５のモータ１７が装着さ
れている。また、タレット１２の装着されている前面に
直交する一側面（図２における左側面）にはタレット割
出回転装置１３のモータ１８が装着されている。そし
て、本体１１の内部には、タレット割出回転装置１３
と、スピンドル駆動装置１５の駆動系がそれぞれ内蔵さ
れている。

【００１２】タレット１２は、図２に示すようにほぼ円
形形状をなし、その周面にはスピンドル１４が外側から
装着されるヘッド１９が例えば６０゜間隔で６個所に突
設されている。そして、タレット１２に近い本体１１の
内部には円筒形状のカバー部材２０が固着されており、
このカバー部材２０の外周には、タレット１２から背後
に突設したハブ１２ａがはめられている。そして、ハブ
１２ａの外周には、前記軸受１６の内輪が嵌着され、軸
受１６の外輪は本体１１に嵌着され、タレット１２が軸
受１６に支持されて本体１１に対し回転するようになっ
ている。

【００１３】また、図３に示すように、タレット１２の
内部には、有底筒状のガイド部材２１がタレット１２の
割出回転軸心と同じ回転軸心をもつように本体１１の前
記カバー部材２０に固着されている。そして、このガイ
ド部材２１の筒状周面部は、図７に示すように最下部が
欠如しており、この欠如部分には、後述のスピンドル駆
動軸２２が上下方向に挿入されるとともに、このスピン
ドル駆動軸２２は軸受２３によりガイド部材２１の内部
に回転自在に支持されている。そして、ガイド部材２１
の筒状周面部には図１、図３及び図７に示すようにガイ
ド溝２４が周面に沿って形成されている。

【００１４】タレット割出回転装置１３は、図１及び図
２に示すように、タレット割出用カム２５と、タレット
用カムフォロア２６と、タレット位置決め用ノックピン
２７と、レバー２８と、ノックピン用カム２９と、ノッ
クピン用カムフォロア３０と、前記モータ１８とを備え
ている。

【００１５】タレット割出用カム２５は、図２に示すよ
うに円柱状をなし、その周面には曲がり部３１を有する
カム溝３２がほぼ円周方向に形成されている。そして、
割出用カム２５は、カム軸３３を介して軸受３４により
本体１１に支持されている。そして、カム軸３３の一端
部はモータ１８に連結されている。

【００１６】タレット用カムフォロア２６は、図１に示
すようにコロ状で、タレット割出用カム２５のカム溝３
２の幅に相当する直径をもつように形成されており、タ
レット１２の本体１１側の面に等角度間隔をなして同一
仮想円上に例えば６個（図２参照）が軸着されている。
そして、図２に二点鎖線で示すように、タレット割出用
カム２５のカム溝３２には６個のうちの２個のタレット
用カムフォロア２６がそれぞれ同時に係合しており、タ
レット割出用カム２５のモータ１８による回転にともな
って、順次続くタレット用カムフォロア２６がカム溝３
２に挿入され、カム溝３２の曲がり部３１の作用でタレ
ット１２が割出回転されるようになっている。そして、
図２において、タレット割出用カム２５のカム溝３２に
係合している右側のタレット用カムフォロア２６がこの
位置にある時に、１本のスピンドル１４は加工物に対応
する位置である最下位に位置し、この位置で、スピンド
ル１４に装着された工具が回転駆動されて、加工物に対
する加工が行なわれるようになっている。

【００１７】前記タレット位置決め用ノックピン２７
は、スピンドル１４に装着されている工具の加工物に対
する位置を固定するためにタレット１２の割出回転位置
を固定するものであって、図１に示すように丸棒よりな
り、その両端部近傍がそれぞれ本体１１に図１において
左右に移動自在に支持されている。そして、そのほぼ中
央には大径部３５が形成されており、この大径部３５に
は前記レバー２８の一端が枢着されている。ノックピン
２７の一端は円錐形状に形成された先端部３６となって
おり、この先端部３６はタレット１２に形成された６個
の円錐形状の孔３７に順次嵌入され、タレット１２の回
転位置を固定するようになっている。なお、３８はコイ
ルばねであって、タレット位置決め用ノックピン２７の
大径部３５と本体１１との間に装着されており、タレッ
ト位置決め用ノックピン２７を常にタレット１２側へ付
勢してタレット位置決め用ノックピン２７の先端部３６
がタレット１２の孔部３７から外れることがないように
している。

【００１８】レバー２８は、図１に示すように他端が本
体１１にピン１１ａで軸着されている。また、中央には
円盤形状の前記ノックピン用カムフォロア３０が軸支さ
れている。そして、このノックピン用カムフォロア３０
は、図１（二点鎖線で示す）及び図２に示すようにカム
軸３３にタレット用カム２５に並んで装着されたノック
ピン用カム２９に当接している。そして、ノックピン用
カム２９の周面凹入部にカムフォロア３０が当接する
と、コイルばね３８の力でノックピン２７が前進する。
タレット１２の割出回転の停止とタレット位置決め用ノ
ックピン２７のタレット１２の孔部３７への嵌入とは同
期して行われるようになっている。

【００１９】各スピンドル１４は、図１、図４〜図６に
示すように、ケース３９と、スピンドル本体４０と、ナ
ット４１と、軸受４２とを備えている。ケース３９は、
円筒形状で外周面がタレット１２のヘッド１９内に嵌合
されるようになっている。

【００２０】スピンドル本体４０は、円柱形状であっ
て、内面には先端に向かって拡径したテーパー孔４３が
形成されており、このテーパー孔４３に工具が装着され
るようになっている。そして、テーパー孔４３の拡径側
の外周には前記ナット４１が螺合されており、工具をス
ピンドル本体４０に固定するようになっている。また、
スピンドル本体４０の基端部（図４に示す下側）には被
係合部としての半径方向凸条４４が形成されており、図
１に示すように、この凸条４４は前記ガイド部材２１の
ガイド溝２４内にそれに沿って移動可能に挿入され、そ
して、スピンドル本体４０は、軸受４２を介してケース
３９内に回転自在に支持されている。

【００２１】前記スピンドル駆動装置１５は、前記スピ
ンドル駆動軸２２と、モータ１７と、プーリー４５，４
６と、ベルト４７と、位置決め用回転角度センサー４８
とを備えている。このセンサー４８は、スピンドル駆動
軸２２の回転角度位置を検出する。スピンドル駆動軸２
２は、先端部（図１及び図３に示す下側）にスピンドル
１４の凸条４４が嵌合される係合部としての半径方向凹
溝４９が形成され、基端部には前記回転角度センサー４
８が装着されている。そして、この回転角度センサー４
８の近傍には前記プーリー４６が装着されている。ま
た、スピンドル駆動軸２２は、軸受２３によりタレット
１２内のガイド部材２１内部に回転自在に支持されてい
る。モータ１７の回転は、プーリー４５、ベルト４７、
プーリー４６を介してスピンドル駆動軸２２に伝達され
る。

【００２２】回転角度センサー４８は、図１に示すよう
にスピンドル駆動軸２２に連結されている。ガイド部材
２１のガイド溝２４に沿って移動してきたスピンドル１
４の凸条４４をスピンドル駆動軸２２の凹条溝４９へ嵌
入させうるようにするために、回転角度センサ４８は、
凹溝４９がガイド溝２４の周方向に向くスピンドル駆動
軸２２の回転角度位置を検出した時に出力信号をモータ
１７に送り、モータ１７の回転を停止させるようになっ
ている。

【００２３】次に、このタレット装置１０の作用を説明
する。タレット割出回転装置１３のモータ１８（図２）
が駆動されると、カム軸３３を介してタレット割出用カ
ム２５及びノックピン用カム２９が回転を開始する。す
ると、図１においてタレット位置決め用ノックピン２７
の先端部３６が孔３７から外れるとともに、カム溝３２
に係合しているタレット用カムフォロア２６はカム溝３
２に沿って移動するのでタレット１２が割出回転し、ス
ピンドル１４の凸状４４はガイド部材２１のガイド溝２
４内をそれに案内されつつ移動する。そして、所定のス
ピンドル１４が加工物に対向する最下方位置に来ると、
図８に示すように、回転角度センサー４８によってガイ
ド部材２１のガイド溝２４に対して直線状となる向きに
あるスピンドル駆動軸２２の凹溝４９内へスピンドル１
４の凸条４４が嵌入される。一方、ノックピン用カム２
９の回転によってノックピン用カムフォロア３０を介し
てレバー２８が回動し、タレット位置決め用ノックピン
２７はタレット１２の孔３７内へ嵌入され、タレット１
２の割出回転位置が固定される。すると、スピンドル駆
動装置１５のモータ１７が駆動され、プーリー４５、ベ
ルト４７、プーリー４６を介してスピンドル駆動軸２２
が回転駆動され、スピンドル１４のスピンドル本体４０
の先端に装着されている工具が回転して加工物の加工が
行なわれる。そして、この加工が終了すると再びタレッ
ト駆動装置１３のモータ１８が駆動され、前記と同様に
タレット割出用カム２５及びノックピン用カム２９が回
転してタレット位置決め用ノックピン２７がタレット１
２の孔３７から外れてタレット１２は割出回転し、次の
加工に用いるスピンドル１４が最下方位置に到達する。
そして、タレット１２の回転が停止してタレット位置決
め用ノックピン２７は孔３７へ嵌入され、工具による加
工物への次の加工が行なわれる。以下、この作用が繰返
し行なわれる。そして、これらの作用はすべて自動的に
なされる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるタレ
ット装置は、スピンドルの基端の被係合部を単一の半径
方向凸条とし、またスピンドル駆動軸の先端の動力伝達
用係合部を単一の半径方向凹溝としたので、凸条と凹溝
の回転角度位置を合せておくことによって、両者のこじ
り無しに確実に噛み合い状態を得ることができる。そし
て、凸条と凹溝は加工が簡単であるから、相互に噛み合
う係合部および被係合部の加工コストが低くなる。

【００２５】また、タレット内部にガイド溝をもつガイ
ド部材を設けることにより、スピンドルの凸条を常に一
定の角度位置に保持し、スピンドル駆動軸の凹溝との噛
み合いを確実にすることができる。

【００２６】また、回転角度センサーにより、スピンド
ル駆動軸が回転後に停止する度に、その凹溝の回転角度
位置を凸条の回転角度位置と一致させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のタレット装置の縦断側面図。

【図２】図１を本体側からみた一部縦断背面図。

【図３】タレット部分の縦断側面図。

【図４】スピンドルの縦断側面図。

【図５】図４のスピンドルの被係合部のＡ視正面図。

【図６】スピンドルの被係合部の斜視図。

【図７】スピンドルとガイド部材のガイド溝とスピンド
ル駆動軸との関係を示す一部縦断正面図。

【図８】スピンドルの凸条とガイド溝とスピンドル駆動
軸の凹溝との関係を示す説明図。

【図９】従来のスピンドルの被係合部の正面図。

【図１０】従来のスピンドルの被係合部の斜視図。

【図１１】従来のスピンドル駆動軸の係合部の正面図。

【図１２】従来のスピンドル駆動軸の係合部の斜視図。

【符号の説明】

１０ タレット装置 １１ 本体 １２ タレット １３ タレット駆動装置 １４ スピンドル １５ スピンドル駆動装置 １７ モータ １８ モータ ２１ ガイド部材 ２２ スピンドル駆動軸 ２４ ガイド溝 ２５ タレット割出用カム ２６ タレット用カムフォロア ２７ タレット位置決め用ノックピン ２８ レバー ２９ ノックピン用カム ３０ ノックピン用カムフォロア ３８ コイルばね ４４ 凸条 ４８ 回転角度センサー ４９ 凹溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工具を装着した複数本のスピンドルを外周
   に放射状に有するタレットを備え、タレットの内部に
   は、スピンドル駆動装置により回転駆動されるスピンド
   ル駆動軸を備え、このスピンドル駆動軸の先端には、ス
   ピンドルへの回転駆動力伝達のための噛み合い用係合部
   が形成され、タレットは、そのスピンドルのうちの１本
   を加工物に対向する加工位置へ割出回転させるタレット
   割出回転装置に連結され、各スピンドルはその基端に回
   転駆動力を受ける被係合部を有し、前記加工位置へ割出
   されたスピンドルは、その被係合部がスピンドル駆動軸
   の前記係合部と噛み合い、スピンドル駆動軸による回転
   駆動を受けるように構成された工作機械のタレット装置
   であって、スピンドル駆動軸の前記係合部を単一の半径
   方向凹溝により形成し、スピンドルの前記被係合部を前
   記凹溝内に嵌入する単一の半径方向凸条により形成し、
   さらに前記凹溝と凸条とを、その係合時に係合可能な回
   転角度位置に保持する手段を設けたことを特徴とするタ
   レット装置。
2. 【請求項２】タレットの内部に、スピンドルの前記加工
   位置に対応する部分のみで欠如した環状のガイド部材を
   固定的に設け、このガイド部材の周囲に、割出回転時に
   スピンドル基端の凸条を受けて案内し、凸条の一定の回
   転角度位置を維持するガイド溝を形成したことを特徴と
   する請求項１に記載のタレット装置。
3. 【請求項３】前記スピンドル駆動軸の停止時に、その一
   定の回転角度位置を検出して前記スピンドル駆動装置へ
   停止信号を送る回転角度センサーを設けたことを特徴と
   する請求項１または２に記載のタレット装置。