JP3625849B2 - テーブル旋回駆動装置 - Google Patents
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Description
【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)
- 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。 - 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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