JP2021000707A - 二連ロータリテーブル装置、および傾斜二連ロータリテーブル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ミラーイメージの部品の同時作成に好適な装置を提供する。【解決手段】二連ロータリテーブル装置１０は、並列配置される第１および第２ロータリテーブル１１，１２と、第１および第２ロータリテーブルにそれぞれ設けられる第１および第２ウォームホイール１３，１４と、第１ウォームホイールと噛合する第１ウォーム１５と、第２ウォームホイールと噛合する第２ウォーム１６と、第１および第２ウォームを同時に等速で駆動する駆動機構２２とを備え、第１ロータリテーブル１１および第２ロータリテーブル１２は、互いに逆向きに回転して左右対称に割出される。【選択図】図１

Description

本発明は、二連のロータリテーブルを備え、これらのロータリテーブルを同時に回転させて割出する二連割出装置に関する。

二連のロータリテーブルを有する割出台として特許文献１記載の技術が知られている。特許文献１の割出台は、隣り合うように並列配置される二連ロータリテーブルと、各ロータリテーブルと結合するウォームホイールと、これらのウォームホイールの接線に沿って延びる１本の長尺な回転軸と、この回転軸に間隔を空けて設けられる２個のウォームを備える。各ウォームは複リード式ウォームであり、ウォームホイールと噛合する。

特開２００２−０６６８７６号公報

特許文献１記載の割出台に限らず、一般的な二連の割出台は、一本の回転軸が回転することによって、二連のロータリテーブルが同じ方向に回転し、割出角度にされる。したがって一般的な二連の割出台は、同じ形状の部品を２個同時に作成するのに有利である。

その一方で自動車の足回り部品のように、左右勝手違い（ミラーイメージ）の部品が知られている。ミラーイメージの部品として例えば、左右輪をそれぞれ回転可能に支持するステアリングナックルがある。左輪用ステアリングナックルと、右輪用ステアリングナックルは、左右対称な形状であり対をなす。また左輪用ディスクブレーキ装置のブレーキキャリパと、右輪用ディスクブレーキ装置のブレーキキャリパもミラーイメージの部品である。

従来の二連割出台では、同じ形状のワークを２個同時に作成することができるが、ミラーイメージの部品を同時に作成することはできない。

本発明は、上述の実情に鑑み、ミラーイメージの部品の同時作成に好適な装置を提供することを目的とする。

この目的のため本発明による二連ロータリテーブル装置は、並列配置される第１および第２ロータリテーブルと、これら第１および第２ロータリテーブルにそれぞれ設けられる第１および第２ウォームホイールと、第１ウォームホイールと噛合する第１ウォームと、第２ウォームホイールと噛合する第２ウォームと、第１および第２ウォームを同時に等速で駆動する駆動機構とを備え、第１ロータリテーブルおよび第２ロータリテーブルは、互いに逆向きに等速回転して左右対称に割出される。

かかる本発明によれば、第１ロータリテーブルと第２ロータリテーブルが所定の角度で左右対称に割出されることから、第１ロータリテーブルと第２ロータリテーブルにワークをそれぞれチャッキングすれば、１工程でミラーイメージの部品を作成することができる。

駆動機構の実施形態は特に限定されない。本発明の一局面として駆動機構は、第１ウォームホイールの接線に沿って延びる第１駆動軸と、第１ウォームホイールを挟むようにして第１駆動軸と１８０°反対側に配置され第１駆動軸と同時に等速で駆動される第２駆動軸を有し、第１ウォームは第１駆動軸に設けられ、第２ウォームは第２駆動軸に設けられ、第１ウォームのねじれ方向と第２ウォームのねじれ方向が等しい。かかる局面によれば、第１ロータリテーブルが＋α°で割出され、第２ロータリテーブルが−α°で割出されて、左右対称に割出される。なお等速で駆動される第１および第２駆動軸とは、駆動機構の駆動源によって第１および第２駆動軸が同じ回転速度で駆動されることをいう。

本発明の他の局面として駆動機構は、第１および第２ウォームホイールの共通接線に沿って延びる共通駆動軸を有し、第１ウォームおよび第２ウォームは共通駆動軸に設けられ、第１ウォームのねじれ方向と第２ウォームのねじれ方向が逆である。かかる局面によっても、第１ロータリテーブルが＋α°で割出され、第２ロータリテーブルが−α°で割出されて、左右対称に割出される。

本発明の傾斜二連ロータリテーブル装置は、上述した二連ロータリテーブル装置と、当該二連ロータリテーブル装置を任意の角度に傾斜させる傾斜軸とを具備し、球上半分のミラーイメージで、第１ロータリテーブルにチャッキングされる第１ワークと、第２ロータリテーブルにチャッキングされる第２ワークを同時に加工する。かかる局面によれば傾斜軸を具備することから、第１および第２ワークの造形の自由度が向上する。なお球上半分とは、球下半分（ロータリテーブル裏面側）とは対をなし、ロータリテーブル表面側でロータリテーブルの軸線回りの周方向角度と、当該軸線との交差角度と、当該軸線からの距離で示される座標空間をいう。

このように本発明によれば、ミラーイメージの部品を同時に作成することができるので、製造工程の短縮化および生産管理の効率化に資する。

本発明の一実施形態になる二連ロータリテーブル装置を示す全体図である。 本発明の他の実施形態になる二連ロータリテーブル装置を示す全体図である。 本発明の一実施形態になる二連ロータリテーブル装置を示す全体側面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態になる二連ロータリテーブル装置を示す全体図であり、二連ロータリテーブル装置の内部構造を表す。図３は、本発明の一実施形態になる二連ロータリテーブル装置を示す全体側面図であり、ロータリテーブルの外径側から見た状態を表す。二連ロータリテーブル装置１０は、第１ロータリテーブル１１と、第２ロータリテーブル１２と、第１ウォームホイール１３と、第２ウォームホイール１４と、第１ウォーム１５と、第２ウォーム１６と、ケース２１と、駆動機構２２と、傾斜テーブル３１と、傾斜モータ３２を備える。

第１ロータリテーブル１１および第２ロータリテーブル１２は円テーブルであり、各軸線Ｏ₁，Ｏ₂が互いに平行になるよう並列配置され、ケース２１に回転自在に支持される。図１は、第１ロータリテーブル１１および第２ロータリテーブル１２の裏面を表す。図示しない第１ロータリテーブル１１および第２ロータリテーブル１２の表面はワークをチャッキング可能である。

第１ウォームホイール１３および第２ウォームホイール１４はそれぞれ、第１ロータリテーブル１１および第２ロータリテーブル１２と同軸に結合する。また第１ウォームホイール１３および第２ウォームホイール１４は、ケース２１の内部で、同一平面上に配列される。

第１ウォーム１５および第２ウォーム１６は、第１ウォームホイール１３および第２ウォームホイール１４よりも小径のウォームねじであり、第１ウォームホイール１３および第２ウォームホイール１４にそれぞれ噛合して、各ウォームホイールを回転駆動する。第１ウォーム１５および第２ウォーム１６は、同一形状、同一寸法とされ、さらにねじれ方向も等しい。また第１ウォーム１５および第２ウォーム１６は、複リード式ウォームギヤであり、駆動軸の軸線方向に移動してウォームホイールとのバックラッシを調整可能である。

第１ウォーム１５は、円筒体であり、当該円筒体の外周面にウォームのギヤ歯が形成される。当該円筒体の中心孔には駆動機構２２の第１駆動軸１７が通される。第１駆動軸１７は第１ウォームホイール１３の接線に沿って延びる。第１ウォーム１５は第１駆動軸１７のトルクを第１ウォームホイール１３に伝達する。

第２ウォーム１６も第１ウォーム１５と同様の円筒体であり、当該円筒体の中心孔には駆動機構２２の先端シャフト１８ｂが通される。先端シャフト１８ｂの端部には、別部品である根元シャフト１８ｃの端部が突き合わされるように配置される。これらの端部同士はカップリング１８ｄによって選択的に連結されたり切り離されたりする。先端シャフト１８ｂおよび根元シャフト１８ｃは長尺な第２駆動軸を構成する。根元シャフト１８ｃは第１ウォームホイール１３の接線に沿って延びるが、第１ウォームホイール１３と噛合しないよう、第１ウォームホイール１３から離隔している。先端シャフト１８ｂは第２ウォームホイール１４の接線に沿って延びる。カップリング１８ｄによって先端シャフト１８ｂと根元シャフト１８ｃが結合することにより、第２ウォーム１６は後述するピニオン２４のトルクを、根元シャフト１８ｃを介して、第２ウォームホイール１４に伝達する。

図１に示すように、第１駆動軸１７および根元シャフト１８ｃは、第１ウォームホイール１３の径方向一方と他方から第１ウォームホイール１３を挟むよう並列配置される。本実施形態の第１駆動軸１７および第２駆動軸（先端シャフト１８ｂ，根元シャフト１８ｃ）は互いに平行に延びる。これら第１駆動軸１７および第２駆動軸の延在方向は、二連の第１ロータリテーブル１１および第２ロータリテーブル１２の配列方向と等しい。また第１駆動軸１７および第２駆動軸は、ケース２１の内部に配置され、ベアリングを介してケース２１に回転自在に支持される。

第１駆動軸１７両端のうち、第２ロータリテーブル１２から遠い側の根元端には駆動機構２２のピニオン２３が設けられる。根元シャフト１８ｃ両端のうち、先端シャフト１８ｂとは反対側の根元端には駆動機構２２のピニオン２４が設けられる。

駆動機構２２はさらにアイドルギヤ２５，２６、出力ギヤ２７、モータシャフト２８、および電動モータ２９を備える。これらの部品は第１駆動軸１７の根元側に配置され、電動モータ２９はケース２１の端部に取り付け固定される。ケース２１の反対側の端部は、傾斜テーブル３１に支持される。

モータシャフト２８は電動モータ２９の中心に設けられ、電動モータ２９のトルクを出力する。電動モータ２９から突出するモータシャフト２８の先端には出力ギヤ２７が設けられる。出力ギヤ２７は、ピニオン２３，２４の間に介在し、ケース２１の端部に回転自在に支持される。電動モータ２９のトルクは、出力ギヤ２７から分岐してピニオン２３，２４へ伝達し、第１ウォーム１５および第２ウォーム１６を同時に等速で駆動する。ピニオン２３，２４、アイドルギヤ２５，２６、および出力ギヤ２７、は、外歯歯車であり、はすば歯車でもある。ピニオン２３，２４は同一径であり対をなす。アイドルギヤ２５，２６は同一径であり対をなす。これらの対をなす歯車は、図１に示すように、モータシャフト２８の回転軸線Ｘに関して対象に配置される。

第１ウォームホイール１３と第２ウォームホイール１４は同一形状・同一寸法であり、同じねじれ方向の歯を有する。このため図１に矢で示すように第１ロータリテーブル１１および第２ロータリテーブル１２は、モータシャフト２８の回転に伴って同じ回転速度で互いに反対方向に回転し、割出される。

傾斜テーブル３１は、図１に示すＬ字形状の機構であって、駆動源として傾斜モータ３２を備える。図３に示すように、駆動機構２２の本体と、傾斜テーブル３１は、基台３３の両端に支持される。ケース２１は両端で、駆動機構２２の本体と、傾斜テーブル３１によって、軸線Ｘを中心として回動可能に連結しており、基台３３から離隔して駆動機構２２の本体および傾斜テーブル３１に支持される。

傾斜テーブル３１は、軸線Ｘを中心としてケース２１を回動させることによって、二連の第１ロータリテーブル１１および第２ロータリテーブル１２を所望の角度に傾斜させる。これにより第１ロータリテーブル１１および第２ロータリテーブル１２は、同時に同一の傾斜角度にされる。

第１ロータリテーブル１１および第２ロータリテーブル１２は、軸線Ｘに沿って整列配置される。第１ロータリテーブル１１の軸線Ｏ₁および第２ロータリテーブル１２の軸線Ｏ₂は、軸線Ｘと直交し、互いに平行に延びる。

第１ロータリテーブル１１および第２ロータリテーブル１２がそれぞれ、軸線Ｏ₁および軸線Ｏ₂回りに所定の角度で割出され、さらに軸線Ｘ回りに所定の角度で同時に傾斜した状態で、図示しないエンドミルが第１ロータリテーブル１１および第２ロータリテーブル１２の表面にそれぞれチャッキングされるワーク(図略)を切削することにより、各ワークは球上半分Ｓ₁，Ｓ₂の座標空間で切削加工される。さらに各ワークはミラーイメージで切削加工される。

なお、球上半分Ｓ₁の座標空間とは、第１ロータリテーブル１１表面側で軸線Ｏ₁回りの周方向角度と、軸線Ｏ₁との交差角度と、軸線Ｏ₁からの距離で示される極座標系をいう。球上半分Ｓ₂の座標空間も同様である。

本実施形態の二連ロータリテーブル装置１０によれば、第２ロータリテーブル１２の割出回転に伴い、第１ロータリテーブル１１が第２ロータリテーブル１２と反対方向に回転して割出される。これにより、２個のワークを第１ロータリテーブル１１および第２ロータリテーブル１２にそれぞれチャッキングして、ミラーイメージの部品を同時に作成することができる。

次に本発明の他の実施形態を説明する。図２は本発明の他の実施形態になる二連ロータリテーブル装置２０を示す全体図であり、二連ロータリテーブル装置２０の内部構造を表す。図３は本発明の他の実施形態と共通する。他の実施形態につき、前述した実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。図１の実施形態では、ウォームホイールを挟むようにして並列に配置される第１駆動軸１７および第２駆動軸（先端シャフト１８ｂ，根元シャフト１８ｃ）というように２本の駆動軸を備えるが、他の実施形態では、１本の駆動軸（先端シャフト１８ｂ，根元シャフト１８ｃ）のみ備える。かかる駆動軸は、第１ウォームホイール１３と第２ウォームホイール１４を同時に駆動する共通駆動軸になる。

根元シャフト１８ｃは、第１ウォーム３５の中心孔に通される。第１ウォーム３５は第２ウォーム１６と同様に円筒体であり、根元シャフト１８ｃとともに回転する。しかし第１ウォーム３５の外周面に形成される歯のねじれ方向が、第２ウォーム１６と反対にされる。例えば根元シャフト１８ｃの根元側から先端側に向かって、第１ウォーム３５は右回転方向にねじれ、第２ウォーム１６は左回転方向にねじれる。

二連ロータリテーブル装置２０によれば、第２ロータリテーブル１２の割出回転に伴い、第１ロータリテーブル１１が第２ロータリテーブル１２と反対方向に回転して割出される。これにより、２個のワークを第１ロータリテーブル１１および第２ロータリテーブル１２にそれぞれチャッキングして、ミラーイメージの部品を同時に作成することができる。

以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、本発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。例えば上述した１の実施形態から一部の構成を抜き出し、上述した他の実施形態から他の一部の構成を抜き出し、これら抜き出された構成を組み合わせてもよい。

本発明は、工作機械において有利に利用される。

１０ 二連ロータリテーブル装置、 １１ 第１ロータリテーブル、
１２ 第２ロータリテーブル、 １３ 第１ウォームホイール、
１４ 第２ウォームホイール、 １５ 第１ウォーム、
１６ 第２ウォーム、 １７ 第１駆動軸、 １８ｂ 先端シャフト、
１８ｃ 根元シャフト、 ２１ ケース、 ２２ 駆動機構。

この目的のため本発明による二連ロータリテーブル装置は、左右に並列配置されて互いに対をなす第１および第２ロータリテーブルと、これら第１および第２ロータリテーブルにそれぞれ設けられる第１および第２ウォームホイールと、第１ウォームホイールと噛合する第１ウォームと、第２ウォームホイールと噛合する第２ウォームと、第１および第２ウォームを同時に等速で駆動する駆動機構とを備え、第１ロータリテーブルおよび第２ロータリテーブルは、互いに逆向きに等速回転して左右対称に割出される。

本発明の傾斜二連ロータリテーブル装置は、上述した二連ロータリテーブル装置と、所定の軸線を中心として二連ロータリテーブル装置を任意の角度に傾斜させる傾斜機構とを具備し、球上半分のミラーイメージで、第１ロータリテーブルにチャッキングされる第１ワークと、第２ロータリテーブルにチャッキングされる第２ワークを同時に加工する。かかる局面によれば傾斜軸を具備することから、第１および第２ワークの造形の自由度が向上する。なお球上半分とは、球下半分（ロータリテーブル裏面側）とは対をなし、ロータリテーブル表面側でロータリテーブルの軸線回りの周方向角度と、当該軸線との交差角度と、当該軸線からの距離で示される座標空間をいう。

Claims (4)

1. 並列配置される第１および第２ロータリテーブルと、
   前記第１および第２ロータリテーブルにそれぞれ設けられる第１および第２ウォームホイールと、
   前記第１ウォームホイールと噛合する第１ウォームと、
   前記第２ウォームホイールと噛合する第２ウォームと、
   前記第１および第２ウォームを同時に等速で駆動する駆動機構とを備え、
   前記第１ロータリテーブルおよび前記第２ロータリテーブルは、互いに逆向きに回転して左右対称に割出される、二連ロータリテーブル装置。
2. 前記駆動機構は、前記第１ウォームホイールの接線に沿って延びる第１駆動軸と、前記第１ウォームホイールを挟むようにして前記第１駆動軸と反対側に配置され前記第２ウォームホイールの接線に沿って延びる第２駆動軸を有し、
   前記第１ウォームは前記第１駆動軸に設けられ、
   前記第２ウォームは前記第２駆動軸に設けられ、
   前記第１ウォームのねじれ方向と前記第２ウォームのねじれ方向が等しい、請求項１に記載の二連ロータリテーブル装置。
3. 前記駆動機構は、前記第１および第２ウォームホイールの共通接線に沿って延びる共通駆動軸を有し、
   前記第１ウォームおよび前記第２ウォームは前記共通駆動軸に設けられ、
   前記第１ウォームのねじれ方向と前記第２ウォームのねじれ方向が逆である、請求項１に記載の二連ロータリテーブル装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の二連ロータリテーブル装置と、
   前記二連ロータリテーブル装置を任意の角度に傾斜させる傾斜軸とを具備し、
   半球のミラーイメージで、前記第１ロータリテーブルにチャッキングされる第１ワークと、前記第２ロータリテーブルにチャッキングされる第２ワークを同時に加工する、傾斜二連ロータリテーブル装置。

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