JP3625849B2 - テーブル旋回駆動装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、工作機械のテーブル旋回駆動装置に関し、特に、テーブルに動力を伝動する歯車機構からなる駆動系のバックラッシ、プリロード量を簡易に調整できるようにしたテーブル旋回駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、この種のテーブル旋回駆動装置を示す図である。この旋回駆動装置は軸１乃至軸４にそれぞれ同軸的に大小複数のはすば歯車を設け、これらの歯車列によって、駆動モータ７の動力をテーブルに伝達するように構成されている。軸５および軸６には、はすば歯車９、９とピニオン歯車１０、１０が同軸的に取り付けられ、ピニオン歯車１０、１０が図示しないテーブルと一体のリングギア１１に噛み合うようになっている。
【０００３】
この種のテーブル旋回駆動装置では、円滑に運転するために駆動系の歯車列のバックラッシやプリロード量の調整が必要となる。
図５は、図４のテーブル旋回駆動装置におけるバックラッシ量を調整する機構を示すものである。軸２としてはスプライン軸が用いられ、同寸法のはすば歯車１２ａ、１２ｂがスプライン溝１３に噛み合うように同軸的に取り付けられている。歯車１２ａ、１２ｂの間には軸方向の間隔を調整するために調整カラー１４が介装されているので、この調整カラー１４の厚さ寸法を変更することによって、最終軸のピニオン歯車１０とリングギア１１に効いてくるバックラッシ量を調整できるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなバックラッシの調整では、まず仮組立状態ではすば歯車１２ａ、１２ｂの間隔を測定し、その測定結果に応じて調整カラー１４の厚さを指定寸法に加工してから、調整カラーを組み入れて正組立をしなければならないという工数の多い作業となる。このため、バックラッシ量を適正な値に調整するには高度の熟練を要している。
また、バックラッシ量について調整可能なのは、調整カラー１４の厚さ寸法を縮小する一方向のみであり、その逆方向には調整することができない欠点がある。
さらに、歯車列の軸数が多く、またはすば歯車等を多用するので、部品点数の多い、複雑な機構となり、組立分解、保守などの作業性に問題があることが指摘されている。
そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、バックラッシ量の調整作業を容易化し、また、組立分解、保守の作業性が容易になるように構造を簡素化した安価なテーブル旋回駆動装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、工作機械の連続回転位置決めするテーブルに、駆動源の単一の原動軸から動力を同じ回転方向に回転する一対のウォーム軸を介して前記テーブルに取り付けられたリングギアに伝動する一対の歯車機構を有する旋回駆動装置において、前記原動軸を間に置いて該原動軸と平行に配置され、前記原動軸の駆動歯車に噛み合う被動歯車がそれぞれ軸端部に取り付けられた前記第１ウォーム軸、第２ウォーム軸と、前記第１ウォーム軸、第２ウォーム軸の各ウォームにそれぞれ噛み合うウォーム歯車と、前記各ウォーム歯車に一体に設けられテーブルのリングギアに噛み合うピニオン歯車と、前記第１ウォーム軸、第２ウォーム軸のうち、一方のウォーム軸に対して前記被動歯車を弛緩可能に固定し、前記締結部材を緩めたときに当該被動歯車と当該ウォーム軸の間の相対的な回転を許容する締結部材と、を備えることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明は、工作機械の連続回転位置決めするテーブルに、駆動源の単一の原動軸からの動力を同じ回転方向に回転する一対のウォーム軸を介して前記テーブルに取り付けられたリングギアに伝動する一対の歯車機構を有する旋回駆動装置において、原動軸の駆動歯車に噛み合う被動歯車が軸端部に取り付けられた外側の第１ウォーム軸と、この第１ウォーム軸の内側に同軸的に装着された第２ウォーム軸からなり、それぞれ逆ねじに構成したウォームを有する一対のウォーム軸と、前記第１ウォーム軸、第２ウォーム軸の各ウォームにそれぞれ噛み合うウォーム歯車と、前記各ウォーム歯車に一体に設けられテーブルのリングギアに噛み合うピニオン歯車と、前記第２ウォーム軸を前記第１ウォーム軸に固定するともに、緩めたときに前記第１ウォーム軸と前記第２ウォーム軸との相対的な回転を許容する締結部材と、を備えることを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】
締結部材を緩めることによって、第１のウォーム軸と第２のウォーム軸とを互いに反対の回転方向に回すことができるようになるので、テーブルのリングギアと最終軸のピニオン歯車の歯面の間に適宜隙間を設けることができ、この状態で締結部材を締めてウォーム軸を固定すれば、駆動系のバックラッシ量を簡易に調節することができ、再調整も同じようして行える。また、ピニオン歯車がリングギアの歯面に与える荷重を調整できるので、駆動系のプリロード量を調整することができる。このようなバックラッシ並びにプリロード量の調整は、第１ウォーム軸、第２ウォーム軸を正、逆いずれにも回転できるので、バックラッシ量、プリロード量を増大させる方向にも、減少させる方向の両方に可能である。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明によるテーブル旋回装置の一実施例について添付の図面を参照して説明する。
図２において、符号６２は、実施例が適用される工作機械のテーブルを示している。このテーブル６２は、軸受６３を介してセンタ軸６４によって水平な姿勢で回転自在に支持されている。テーブル６２の下面には、リングギア６５が装着されており、このリングギア６５に実施例によるテーブル旋回駆動装置７０が連結されるようになっている。そこで、図１にテーブル旋回駆動装置７０の詳細な構成を平面図で示す。
このテーブル旋回駆動装置７０は、駆動モータ１５の動力を同方向に回転する一対のウォーム軸１６、１７からウォーム歯車３２、３８を介して、さらに、ピニオン歯車３４、４０からリングギア６５に伝達するように構成されるものである。この場合、ピニオン歯車３４、４０での減速比は、同一となっている。
【００１０】
駆動モータ１５は、モータブラケット２０に固定され、この駆動モータ１５の回転軸２１は、継ぎ手２２を介して回転軸２３と連結されている。この場合、回転軸２３は、ベアリング２４ａ乃至２４ｃによって回転自在に支承されている。この回転軸２３には、原動軸と前記第１ウォーム軸１６と第２ウォーム軸１７とを連結する歯車２６が取り付けられている。
【００１１】
この実施例では、第１ウォーム軸１６と第２ウォーム軸１７とは、モータ１５の駆動軸２１と平行に配置されるものである。第１ウォーム軸１６は、ベアリング２７ａ乃至２７ｄによって回転自在に支持され、モータ側の軸端側には前記歯車２６と噛み合う大歯車２８が固着されている。
また、第１ウォーム軸１６はモータ側の軸端側においてシュパンリング２９とボルト３０からなる締結部材を用いて歯車２８に対する位相を調節可能に固定できるように構成されている。すなわち、ボルト３０を締付けることによって、シュパンリング２９が縮径して第１ウォーム軸１６と歯車２８が一体的に固定され、逆に、ボルト３０を緩めるシュパンリング２９を弛緩させることによって、歯車２８に対する第１ウォーム軸１６の相対的な回転が許容されるようになっている。
【００１２】
一方、第１ウォーム軸１６のリングギア６５側の端側には、ウォーム３２が設けられ、このウォーム３２がウォーム歯車３３と噛み合っている。このウォーム歯車３３は、ピニオン歯車３４と一体に構成され、ピニオン歯車３４がテーブルのリングギア６５と噛み合うようになっている。
【００１３】
同様に、第２のウォーム軸１７は、ベアリング３５ａ乃至３５ｄによって回転自在に支持され、駆動モータ１５側には、前記歯車２６と噛み合う歯車３６が固着され、他端側は、ウォーム３８を介してウォーム歯車３９と連結されている。このウォーム歯車３９は一体のピニオン歯車４０を介してリングギア６５と噛み合うようになっている。
【００１４】
本実施例は、以上のように構成されるものであり、次に、その作用について説明する。
まず、モータ１５の動力をテーブルのリングギア６５までウォーム軸１６、１７を介して伝達する駆動系において、駆動系のバックラッシを相殺するための調整操作について説明する。
【００１５】
図１において、シュパンリング２９を緩めた状態では、第１ウォーム軸１６は、第２ウォーム軸１７とも互いに逆方向に回すことができる。従って、第１ウォーム軸１６側の駆動系では、最終軸のピニオン歯車３４の歯面がリングギア６５の歯面に当たった状態まで第１ウォーム軸１６を回すと、第２ウォーム軸１７を逆方向に回すことで、最終軸のピニオン歯車４０がリングギア６５の歯面に当たるようになる。次に、それぞれピニオン歯車３４、４０の歯面がリングギア６５の歯面に当たった状態のまま、ボルト３０を締め込み、シュパンリング２９によって第１ウォーム軸１６と歯車２８を固定すると、駆動系のバックラッシが相殺される。
また、第１ウォーム軸１６と第２ウォーム軸１７を回すときのトルクの大きさを適宜調節することにより、ピニオン歯車３４、４０がリングギア６５の歯面に与える荷重を調整することもできる。従って、バックラッシを相殺するだけでなく、あらかじめ駆動系のプリロード量を設定することが可能である。
【００１６】
駆動系に適当なバックラッシを与える調整は、最終軸のピニオン歯車３４、４０の歯面とリングギア６５の歯面との間の隙間を調整することにより行う。この隙間を適当に調節したところで、シュパンリング２９を締め付ければ、駆動系のバックラッシ量を適度な量に調整することができる。この場合、第１ウォーム軸１６、第２ウォーム軸１７とも歯面の隙間を増大する方向、減少する方向とも回転することができるので、バックラッシの調整は、正、負の両方向が可能である。
【００１７】
こうしてバックラッシ量やプリロード量の設定が終了した後で、再調整が必要となることがある。その場合でも、再度シュパンリング２９を緩めて同じように調整を簡単に行うことができる。また、このシュパンリング２９をモータ側の軸端部で緩めたり、締めるようにしたので作業性も良い。
【００１８】
次に、本発明の他の実施例について、図３を参照して前記第１実施例と同一の構成要素には、同一の参照符号を付して説明する。
前記第１実施例では、平行に２本のウォーム軸を設けたのに対して、この実施例では、２本のウォーム軸５０、５１を同軸的に配置してウォーム軸を構成した実施例である。
外側の第１ウォーム軸５０は、ベアリング５２ａ乃至５２ｃを介して回転自在に支持されるとともに、その内側に第２ウォーム軸５１が同軸上に一体的に装着され、第１ウォーム軸５０と第２ウォーム軸５１とは一体で同方向に回転するようになっている。モータ１５の回転軸２１に取り付けられている駆動側の歯車２６に噛み合う従動側の歯車５３は、第１ウォーム軸５０のモータ側の端部に固定され、他端部には左ねじのウォーム５４が設けられている。このウォーム５４には、ウォーム歯車５５が噛み合い、リングギア６５にはウォーム歯車５５と一体のピニオン歯車５６が噛み合うようになっている。
【００１９】
一方、第２ウォーム軸５１は、ベアリング５７を介して回転自在に支持され、その他端部において、シュパンリング５８とボルト５９からなる締結部材を用いて第１のウォーム軸５０に対して固定されている。従って、ボルト５９を緩めてシュパンリング５８を弛緩させることで、第２ウォーム軸５１を回転させて歯車２６に対する位相を調整できるようになっている。この第２ウォーム軸５１のテーブル側には、第１ウォーム軸５０のウォーム５４とは逆ねじにあたる右ねじのウォーム６０が固着され、このウォーム６０にウォーム歯車６１が噛み合い、このウォーム歯車６１と一体のピニオン歯車６２がリングギア６５に噛み合っている。
【００２０】
以上の実施例の構成によれば、ボルト５９を緩めシュパンリング５８を弛緩することによって、第１ウォーム軸５０と第２ウォーム軸５１とは、互いに逆方向に回すことができる。従って、第１実施例と同様に、最終軸のピニオン歯車５６、６２の歯面とリングギア６５の歯面の隙間を調整すれば、駆動系のバックラッシ量を適当な量に調整できる。また、第１ウォーム軸５０と第２ウォーム軸５１とを逆方向な回転させてピニオン歯車５６、６２がリングギア６５に噛み合った状態でリングギア６５の歯面に与える荷重を調整できるので、噛み合い状態でのプリロード量を調節することができる。
【００２１】
なお、シュパンリング５８を緩めた状態で、第２ウォーム軸５１を軸方向に移動させることによって、ウォーム６０によってピニオン歯車６２とリングギア６５との歯面の隙間および歯面に与える荷重を調整できるので、バックラッシ量とプリロード量の調整を同様にすることができる。
【００２２】
また、この実施例によれば、第１ウォーム軸５０と第２ウォーム軸５１とを同軸的に構成するとともに、それぞれウォーム５４、６０を逆ねじとしているので、ウォーム歯車５５、６１をウォーム軸５０、５１を間に対峙する位置に配置できるので、第１の実施例に比べて大幅に省スペース化が可能となる利点がある。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１の発明によれば、平行に配置した前記第１ウォーム軸、第２ウォーム軸のうち、一方のウォーム軸に対して前記被動歯車を弛緩可能に固定し、前記締結部材を緩めたときに当該被動歯車と当該ウォーム軸の間の相対的な回転を許容する締結部材により、第１のフォーム軸と第２のウォーム軸とを互いに反対の回転方向に回すことができるようになるので、駆動系のバックラッシ量またプリロード量を作業性良く容易に調整することができ、しかも、その調整方向は正負の両方とも可能であるので、従来に比べて大幅に調整作業を容易にすることが可能となる。
また、請求項２の発明によれば、同軸に配置した一対のウォーム軸の場合、締結部材を緩めることにより、前記第１ウォーム軸と前記第２ウォーム軸との相対的な回転が許容されるので、第１のフォーム軸と第２のウォーム軸とを互いに反対の回転方向に回すことができるようになり、駆動系のバックラッシ量またプリロード量を作業性良く容易に調整することができる。
【００２４】
また、第１のウォーム軸と第２のウォーム軸とを同軸に構成することによって、部品点数を削減し、また構造が簡素化するので、組立、分解などの保守が容易であり、しかも省スペース化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるテーブル旋回駆動装置の一実施例を示す一部断面平面図。
【図２】実施例によるテーブル旋回駆動装置が適用される工作機械のテーブルを示す断面図。
【図３】他の実施例によるテーブル旋回駆動装置の一部断面平面図。
【図４】従来のテーブル旋回駆動装置を示した平面図。
【図５】図４のテーブル旋回駆動装置において駆動系のバックラッシを調整するための機構を表した断面図。
【符号の説明】
１５ モータ
１６ 第１ウォーム軸
１７ 第２ウォーム軸
２３ 回転軸
２８ 大歯車
２９ シュパンリング
３２ ウォーム
３３ ウォーム歯車
３４ ピニオン歯車
３６ 大歯車
３８ ウォーム
３９ ウォーム歯車
４０ ピニオン歯車
５０ 第１ウォーム軸
５１ 第２ウォーム軸
５８ シュパンリング
６２ テーブル
６５ リングギア
７０ テーブル旋回駆動装置

Claims (2)

  1. 工作機械の連続回転位置決めするテーブルに、駆動源の単一の原動軸から動力を同じ回転方向に回転する一対のウォーム軸を介して前記テーブルに取り付けられたリングギアに伝動する一対の歯車機構を有する旋回駆動装置において、
    前記原動軸を間に置いて該原動軸と平行に配置され、前記原動軸の駆動歯車に噛み合う被動歯車がそれぞれ軸端部に取り付けられた前記第１ウォーム軸、第２ウォーム軸と、
    前記第１ウォーム軸、第２ウォーム軸の各ウォームにそれぞれ噛み合うウォーム歯車と、
    前記各ウォーム歯車に一体に設けられテーブルのリングギアに噛み合うピニオン歯車と、
    前記第１ウォーム軸、第２ウォーム軸のうち、一方のウォーム軸に対して前記被動歯車を弛緩可能に固定し、前記締結部材を緩めたときに当該被動歯車と当該ウォーム軸の間の相対的な回転を許容する締結部材と、
    を備えることを特徴とするテーブル旋回駆動装置。
  2. 工作機械の連続回転位置決めするテーブルに、駆動源の単一の原動軸からの動力を同じ回転方向に回転する一対のウォーム軸を介して前記テーブルに取り付けられたリングギアに伝動する一対の歯車機構を有する旋回駆動装置において、
    原動軸の駆動歯車に噛み合う被動歯車が軸端部に取り付けられた外側の第１ウォーム軸と、この第１ウォーム軸の内側に同軸的に装着された第２ウォーム軸からなり、それぞれ逆ねじに構成したウォームを有する一対のウォーム軸と、
    前記第１ウォーム軸、第２ウォーム軸の各ウォームにそれぞれ噛み合うウォーム歯車と、
    前記各ウォーム歯車に一体に設けられテーブルのリングギアに噛み合うピニオン歯車と、
    前記第２ウォーム軸を前記第１ウォーム軸に固定するともに、緩めたときに前記第１ウォーム軸と前記第２ウォーム軸との相対的な回転を許容する締結部材と、
    備えることを特徴とするテーブル旋回駆動装置。
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