JP6779781B2 - 工具装着部、該工具装着部を備えた工作機械の刃物台及び工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、加工用の工具を支持する工具装着部、該工具装着部を備えた工作機械の刃物台及び工作機械に関する。

従来より、自動旋盤に装備される刃物台として、刃物台本体に旋回可能に支持されるタレットを備え、バイトやエンドミル等の所定の工具を、前記タレットに工具装着部を介して旋回自在に装着することが可能なタレット刃物台が周知である。

前記タレット刃物台では、例えば、前記工具装着部に装着した回転工具を回転駆動しつつ、回転工具をタレットに対して旋回させてワークを加工することができる（特許文献１、特許文献２参照）。

実用新案登録第３１２９６９６号公報 特開２０１３−２２６６１１号公報

特許文献１では、工具（工具装着部）を旋回駆動する工具装着部旋回手段が、複数のギア等が複雑に連結された複雑な構造となっており、特許文献２では、タレットに旋回駆動力を伝えるための筒状のタレット旋回駆動軸の内側に、工具装着部（工具ユニット）に装着される回転工具の回転工具駆動軸と、工具ユニットに前記工具の回転軸の向きを変える旋回駆動力を伝える旋回駆動軸とを取り付ける必要があり、タレット刃物台の構造が複雑になっている。

そこで、本発明は、簡単な構造で、工具装着部に支持された工具を旋回させることができる工具装着部、該工具装着部を備えた工作機械の刃物台及び工作機械を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために本発明の一実施形態に係る工具装着部は、所定の工具を旋回自在に支持して工作機械の刃物台に取り付けられる工具装着部において、前記刃物台側に形成された固定部に着脱自在に固定される外側ホルダと、前記外側ホルダに旋回自在に一体的に保持された内側ホルダとを有し、前記内側ホルダに前記工具の支持部が形成され、前記刃物台側に設けられる駆動力伝動手段に係脱自在に係合する駆動力入力手段が、前記内側ホルダに連係して設けられ、前記外側ホルダを前記固定部に固定することによって前記刃物台に着脱自在に取り付けられ、前記内側ホルダの旋回駆動が可能となるように、前記駆動力入力手段が前記駆動力伝動手段に係合し、前記支持部に支持される前記工具が旋回駆動される。

本発明の他の実施形態に係る工具装着部を備えた工作機械の刃物台は、加工用の工具が旋回自在に支持される工具装着部と、該工具装着部が取り付けられる本体部とを備え、前記工具装着部の前記工具を旋回させて材料の加工を行うことができる工作機械の刃物台において、前記本体部側に、前記工具装着部を着脱自在に固定する固定部を設けるとともに、前記工具を旋回駆動する駆動力伝動手段を設け、前記工具装着部が、前記固定部に係脱自在に固定される外側ホルダと、該外側ホルダに旋回自在に一体的に支持される内側ホルダとを備え、該内側ホルダに、前記工具の支持部が形成され、かつ前記駆動力伝動手段に係脱自在に係合する駆動力入力手段が連係して設けられ、前記外側ホルダを前記固定部に装着することによって前記工具装着部が前記本体部に着脱自在に取り付けられ、前記内側ホルダの旋回駆動が可能となるように、前記駆動力入力手段が前記駆動力伝動手段に係合し、前記支持部に支持される前記工具が旋回駆動されるように構成されている。

本発明の更に他の実施形態に係る工作機械は、上記の刃物台を備えている。

本発明によれば、刃物台側に形成された固定部に工具装着部を装着することで、外側ホルダに旋回自在に一体的に保持された内側ホルダに支持されている所定の工具を簡単に旋回させることができる。

本発明の実施形態１に係る工具装着部及び刃物台を備えた工作機械の一例である自動旋盤の主軸付近を示す概略斜視図。 本発明の実施形態１に係る刃物台の内部構成を示すＸ軸方向に沿って切断した概略断面図。 本発明の実施形態１に係る刃物台のタレット付近を示す概略断面図。 本発明の実施形態２に係る刃物台のタレット付近を示す概略断面図。 本発明の実施形態３に係る刃物台のタレット付近を示す概略断面図。 本発明の実施形態４に係る刃物台のタレット付近を示す概略断面図。

<実施形態１>
図１は、本発明の実施形態１に係るタレット刃物台を備えた工作機械の一例である自動旋盤の主軸付近を示す概略斜視図、図２は、実施形態１に係るタレット刃物台の内部構成を示す概略断面図である。

自動旋盤１は、主軸２が主軸台３に回転駆動自在に支持されている。主軸２の先端部には、ワークＷが主軸チャック（図示しない）を介して着脱自在に把持されている。主軸２付近には、タレット刃物台１０が設置されている。なお、本実施形態では、主軸軸線Ｃに沿う方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に直交する水平方向をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に直交する上下方向をＹ軸方向とする。

タレット刃物台１０は、刃物台本体１１と、この刃物台本体１１に割り出し旋回可能に支持された略多角形状のタレット１２を備えている。タレット１２の周面上の複数のタレット面１３には、種々の加工用の工具１４が着脱自在に装着されている。各工具１４は、タレット刃物台１０を支持体として、タレット刃物台１０にタレット１２により旋回移動自在に支持されている。

タレット１２の割り出し旋回によって、各工具１４は旋回移動し、所定の工具１４がワークＷに対応する加工位置に選択的に配置される。なお、刃物台本体１１は、図示しないタレット刃物台移動機構によりＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動制御可能に構成されている。タレット刃物台１０の移動に応じて、タレット１２の割り出し旋回によって選択された工具１４によりワークＷの加工を行うことができる。

刃物台本体１１内には、図２に示すように、中空状の固定軸２２がＺ軸方向に沿って固定されている。固定軸２２内に、中空状の工具回転駆動軸２１が軸受２４ａ，２４ｂを介して回転可能に挿入支持されている。固定軸２２にはタレット旋回軸２３が回転自在に外挿されている。工具回転駆動軸２１の内側にはパイプ２０が挿入されている。パイプ２０は刃物台本体１１側に固定されている。

工具回転駆動軸２１の一端側（図２の右側）にプーリ２６が取り付けられており、工具回転モータ２８のモータ軸２８ａにプーリ２９が取り付けられている。プーリ２６とプーリ２９は、ベルト２７を介して連係されており、工具回転モータ２８の回転駆動力が、プーリ２９、ベルト２７、プーリ２６を介して工具回転駆動軸２１側に伝達される。工具回転駆動軸２１の他端側（図２の左側）にかさ歯車３０が取り付けられている。

タレット旋回軸２３の一端側（図２の右側）にタレット旋回歯車３４が一体的に取り付けられている。タレット旋回歯車３４には、タレット旋回モータ（図示しない）から駆動力が伝動される。タレット旋回軸２３の他端側（図２の左側）にタレット１２が一体的に固定されている。タレット１２は、タレット旋回軸２３によって刃物台本体１１に旋回可能に支持されている。

タレット旋回軸２３の外側には、軸受２５ａ，２５ｂを介して摺動軸３５がＺ軸方向に摺動自在に設けられている。軸受２５ａ，２５ｂは、摺動軸３５のＺ軸方向への摺動を許容する。摺動軸３５の一端側は、刃物台本体１１に形成されたシリンダ室４０に挿入されるピストン３５ａを構成している。摺動軸３５の一端部には、３体式のカップリング機構を構成するカップリング要素４１が一体的に固定されている。刃物台本体１１側とタレット旋回軸２３側の各々には、前記カップリング要素４１に対向するカップリング要素４２，４３が一体的に固定されている。カップリング要素４１、カップリング要素４２、カップリング要素４３によって、前記３体式のカップリング機構を構成している。

ピストン３５ａを作動させて摺動軸３５をタレットヘッド側（図２の左側）に移動させることによって、カップリング要素４１とカップリング要素４２，４３とが噛合する。カップリング要素４１を介して刃物台本体１１側のカップリング要素４２にタレット旋回軸２３側のカップリング要素４３が噛合し、タレット旋回軸２３の旋回が規制される。カップリング要素４１とカップリング要素４２，４３との噛合を解除するように摺動軸３５を摺動駆動することによって、カップリング要素４２とカップリング要素４３とが分離し、タレット旋回軸２３の旋回が許容される。

タレット旋回軸２３の旋回を許容し、タレット旋回軸２３を旋回駆動することによってタレット１２を旋回させ、所定の旋回角度位置でタレット旋回軸２３の旋回を規制することによってタレット１２の割り出し旋回が行われる。タレット１２の割り出し旋回によってタレット１２の所定のタレット面１３を選択固定することで、所定の工具１４の選択を行うことができる。

固定軸２２の先端にはタレット１２の中空部１２ａ内に位置する支持部４４が一体的に固定されている。支持部４４は固定軸２２を介して刃物台本体１１に一体的に固定される。支持部４４に工具回転伝動軸３２が回転自在に軸支されている。工具回転伝動軸３２の一端側にかさ歯車３１が取り付けられている。かさ歯車３１とかさ歯車３０とが噛み合っており、工具回転駆動軸２１から工具回転伝動軸３２に駆動力が伝動される。

タレット面１３側には、中空の筒状をなす固定部１３ａが形成されている。図２、図３に示すように、所定の固定部１３ａには、工具１４としてドリルやエンドミル等の回転工具１４ａが装着される回転工具装置Ｔが、外側ホルダ５０と内側ホルダ５２とで構成される工具装着部１５Ａを介して着脱自在に固定される。

この工具装着部１５Ａは、固定部１３ａの内周面に着脱自在に固定される円筒状の外側ホルダ５０と、外側ホルダ５０の内側に軸受５１を介して旋回自在に一体的に保持された内側ホルダ５２と、内側ホルダ５２の一端の外周面に設けた駆動力伝動歯車５３とを備えている。内側ホルダ５２は中空筒状をなす。内側ホルダ５２の中空部分は、回転工具装置Ｔを介して回転工具１４ａを支持する支持部を構成し、回転工具装置Ｔは、筒状の挿入部Ｔｂが内側ホルダ５２に挿入され、挿入部Ｔｂの一端側に設けられたフランジＴａを介して内側ホルダ５２に着脱自在に固定される。挿入部Ｔｂの端部に設けられた工具回転入力軸３３は、内側ホルダ５２の中空部分を介してタレット１２の内部に突出する。回転工具装置Ｔは、従来公知のように、工具回転入力軸３３を回転駆動することによって回転工具１４ａが回転するように構成されている。

駆動力伝動歯車５３は、工具装着部１５Ａを固定部１３ａ内に装着したときに工具旋回駆動歯車５４と噛合するように配置されている。駆動力伝動歯車５３と工具旋回駆動歯車５４は、互いに噛み合うかさ歯車で構成されている。

工具旋回駆動歯車５４には、工具旋回モータ６０のモータ軸６１に連結された駆動力伝動部６２が連結されている。

駆動力伝動部６２は、工具旋回モータ６０のモータ軸６１に連結されたプーリ６３と、固定軸６４に軸受６５を介して回転自在に支持された回転軸６６と、回転軸６６の外周面に取り付けたプーリ６７と、プーリ６３とプーリ６７との間に張架されたベルト６８とを備えている。工具旋回駆動歯車５４は、回転軸６６の外周面に一体的に取り付けられている。

このように本実施形態では、駆動力伝動手段としての工具旋回駆動歯車５４に係合する駆動力入力手段としての駆動力伝動歯車５３が、内側ホルダ５２に連係して設けられている。

工具旋回モータ６０は、タレット１２の端面１２ｂの外側に位置する中空のカバー部材６９に取り付けられている。カバー部材６９内に、モータ軸６１、プーリ６３、ベルト６８、及び回転軸６６のプーリ６７側が収容されている。回転軸６６の工具旋回駆動歯車５４側は、中空部１２ａ内に設けられている。カバー部材６９は、支持固定部材７０を介して刃物台本体１１に支持されて固定されている。カバー部材６９の工具旋回モータ６０側と反対側は、回転軸６６の外周面に近接して周囲を囲む。なお、図１では、タレット１２の端面１２ｂの外側に位置する工具旋回モータ６０やカバー部材６９等は図示していない。

固定軸６４は、中空部１２ａ内の支持部４４に設けられたブラケット７１に一体的に形成されている。回転軸６６は、端面１２ｂに設けた中央開口部１２ｃ内にＺ軸方向に沿って設置されている。中央開口部１２ｃは、タレット１２の旋回を許容するように、回転軸６６の外周面に略接し、中空部１２ａ内に切粉等が浸入しないようにしている。

工具装着部１５Ａが所定のタレット面１３の固定部１３ａに装着され、この工具装着部１５Ａに装着された回転工具１４ａ（回転工具装置Ｔ）が選択されると、工具回転入力軸３３が工具回転伝動軸３２に連結される。なお、工具回転入力軸３３と工具回転伝動軸３２との間には、この工具装着部１５Ａに装着された回転工具１４ａが選択された場合にのみ互いに係合するクラッチ機構７２が構成されている。

クラッチ機構７２は、工具回転伝動軸３２の先端に形成された溝３２ａと、工具回転入力軸３３の先端に形成されたホゾ状突起３３ａとを有し、タレット１２が旋回して回転工具１４ａを選択したときに、ホゾ状突起３３ａが溝３２ａに係合する（嵌まる）ように構成されている。ホゾ状突起３３ａが溝３２ａに係合されると、クラッチ機構７２が入り状態となる。

工具装着部１５Ａの回転工具１４ａを割り出し位置まで旋回させて選択すると、クラッチ機構７２が入り状態となり、工具回転モータ２８の回転駆動によって、回転駆動力が、モータ軸２８ａ、プーリ２９、ベルト２７、プーリ２６、工具回転駆動軸２１、かさ歯車３０、かさ歯車３１、工具回転伝動軸３２、クラッチ機構７２、工具回転入力軸３３を介して、回転工具装置Ｔに伝動される。回転工具１４ａは、回転工具装置Ｔに伝動された回転駆動力によって軸回りに回転駆動され、ワークＷに対して所定の切削加工等を行うことができる。

この際に、工具旋回モータ６０を回転駆動することで、モータ軸６１、ベルト６８、回転軸６６、工具旋回駆動歯車５４、駆動力伝動歯車５３を介して、旋回駆動力が内側ホルダ５２に伝動される。回転工具装置Ｔは、内側ホルダ５２に一体的に固定されているため、回転工具１４ａは回転工具装置Ｔと一体的に、伝動された旋回駆動力によってタレット面１３上で旋回され、ワークＷの外周や端面に任意の角度に傾斜した状態で加工を行うことができる。

このように本実施形態では、所定のタレット面１３の固定部１３ａに工具装着部１５Ａを装着し、回転工具装置Ｔを工具装着部１５Ａに取り付けることで、回転工具装置Ｔ自体を旋回させることができ、回転工具１４ａを回転工具装置Ｔと一体的に旋回させることができる。よって、回転工具１４ａが回転自在に装着される装着部がタレット面１３に固定される固定部に対して旋回自在に設けられるような特別な回転工具装置を用いることなく、簡単な構造で、回転工具を旋回方向に固定的に支持した一般的な回転工具装置の回転工具を旋回させることができる。

<実施形態２>
図４は、本発明の実施形態２に係るタレット刃物台１０ａのタレット１２付近を示す概略断面図である。なお、後述する駆動力伝動部９０付近と工具装着部１５Ｂの構成以外は実施形態１と略同様であり、重複する説明は省略する。

本実施形態の工具装着部１５Ｂは、実施形態１の工具装着部１５Ａと同様に、タレット１２の所定のタレット面１３（図１参照）に形成した固定部１３ａの内側に着脱自在に装着される。

工具装着部１５Ｂは、固定部１３ａの内周面に着脱自在に固定される円筒状の外側ホルダ５０と、外側ホルダ５０の内側に軸受５１を介して旋回自在に一体的に保持された内側ホルダ５２と、内側ホルダ５２の外周面中央部付近に設けた駆動力伝動歯車５３と、駆動力入力手段としての旋回入力軸８０と、を備えている。

内側ホルダ５２は中空筒状をなす。内側ホルダ５２の中空部分は、回転工具装置Ｔを介して回転工具１４ａを支持する支持部を構成し、回転工具装置Ｔは、筒状の挿入部Ｔｂが内側ホルダ５２に挿入され、挿入部Ｔｂの一端側に設けられたフランジＴａを介して内側ホルダ５２に着脱自在に固定される。

旋回入力軸８０は、外側ホルダ５０内に回転自在に軸支されている。旋回入力軸８０には工具旋回駆動歯車５４が一体的に取り付けられている。工具旋回駆動歯車５４と駆動力伝動歯車５３とが噛合している。駆動力伝動歯車５３と工具旋回駆動歯車５４は、互いに噛み合う平歯車で構成されている。

タレット１２側には、駆動力伝動部９０が構成されている。駆動力伝動部９０は、工具旋回モータ６０のモータ軸６１に連結された旋回駆動軸９１と、旋回駆動軸９１に取り付けられた歯車９２と、回転軸９３に取り付けられて歯車９２と噛合する歯車９４と、回転軸９３に取り付けられた歯車９５と、歯車９５と噛合する歯車９６と、歯車９６が取り付けられた旋回伝動軸９７とを備えている。

旋回駆動軸９１と回転軸９３とは、カバー部材６９側に設けられる軸受１００ａ，１００ｂ、１０１ａ，１０１ｂを介してカバー部材６９の内部に回転自在に軸支されている。旋回伝動軸９７は、支持部４４側に一体的に設けられている支持体４５に、軸受１０２を介して回転自在に軸支され、工具回転伝動軸３２と略平行に設置されている。駆動力伝動部９０は、タレット１２内の中空部１２ａ及び中空のカバー部材６９内に設けられ、工具旋回モータ６０のモータ軸６１に連結されている。

工具旋回モータ６０が取り付けられた中空のカバー部材６９は、刃物台本体１１に基端側が固定された支持固定部材７０の先端側が連結されており、工具旋回モータ６０（カバー部材６９）が支持固定部材７０を介して刃物台本体１１側に支持されて固定されている。工具旋回モータ６０とカバー部材６９は、端面１２ｂの外側に位置している。

カバー部材６９の先端側（端面１２ｂ側）は、端面１２ｂに形成された穴部１２ｃから突出するように設けられた円形状の固定板１０３に固定されている。固定板１０３は、支持部４４にブラケット１０４を介して固定されている。固定板１０３は、タレット１２の旋回を許容するように穴部１２ｃに略接し、中空部１２ａ内に切粉等が浸入しないようにしている。

工具装着部１５Ｂが所定のタレット面１３の固定部１３ａに装着され、この工具装着部１５Ｂに装着された回転工具１４ａ（回転工具装置Ｔ）が選択されると、回転工具装置Ｔの工具回転入力軸３３が工具回転伝動軸３２に連結され、旋回入力軸８０が旋回伝動軸９７に連結される。なお、工具回転入力軸３３と工具回転伝動軸３２との間、及び旋回入力軸８０と旋回伝動軸９７との間には、この工具装着部１５Ｂに装着された回転工具１４ａが選択された場合にのみ互いに係合するクラッチ機構７２，１０５がそれぞれ構成されている。

クラッチ機構１０５は、旋回伝動軸９７の先端に形成された溝９７ａと、旋回入力軸８０の先端に形成されたホゾ状突起８０ａとを有し、タレット１２が旋回して回転工具１４ａを選択したときに、ホゾ状突起８０ａが溝９７ａに係合する（嵌まる）ように構成されている。ホゾ状突起８０ａが溝９７ａに係合されると、クラッチ機構１０５が入り状態となる。なお、クラッチ機構７２側の構成は実施形態１と同様である。

このように本実施形態では、駆動力伝動手段としての駆動力伝動部９０の旋回伝動軸９７に係合する駆動力入力手段としての旋回入力軸８０が、内側ホルダ５２に連係して設けられている。旋回入力軸８０は、外側ホルダ５０を固定部１３ａに固定することによって、工具装着部１５Ｂがタレット１２に取り付けられると、工具装着部１５Ｂに装着された回転工具１４ａが選択されることによって、内側ホルダ５２の旋回駆動が可能となるように、旋回伝動軸９７に係合する。

本実施形態に係るタレット刃物台１０ａは上記のように構成されており、工具装着部１５Ｂの回転工具１４ａを割り出し位置まで旋回させて選択すると、実施形態１と同様に、工具回転伝動軸３２側からクラッチ機構７２、工具回転入力軸３３を介して、回転駆動力が回転工具装置Ｔに伝動される。回転工具１４ａは、回転工具装置Ｔに伝動された回転駆動力によって軸回りに回転駆動され、ワークＷに対して所定の切削加工等を行うことができる。

この際に、クラッチ機構１０５が入り状態であるため、工具旋回モータ６０を回転駆動することで、モータ軸６１、駆動力伝動部９０、クラッチ機構１０５、旋回入力軸８０、工具旋回駆動歯車５４、駆動力伝動歯車５３を介して、旋回駆動力が内側ホルダ５２に伝動される。回転工具装置Ｔは、内側ホルダ５２に一体的に固定されているため、回転工具１４ａは回転工具装置Ｔと一体的に、伝動された旋回駆動力によってタレット面１３上で旋回され、ワークＷの外周や端面に任意の角度に傾斜した状態で加工を行うことができる。

このように本実施形態においても、所定のタレット面１３の固定部１３ａに工具装着部１５Ｂを装着し、回転工具装置Ｔを工具装着部１５Ｂに取り付けることで、実施形態１と同様に、回転工具装置Ｔ自体を旋回させることができ、回転工具１４ａを回転工具装置Ｔと一体的に旋回させることができる。

<実施形態３>
図５は、本発明の実施形態３に係るタレット刃物台１０ｂのタレット１２付近を示す概略断面図である。なお、後述するように、中空部１２ａ内に設けた工具旋回モータ１１０、モータ軸１１１に取り付けられた装着部旋回伝動軸１１２以外の構成は実施形態２と略同様であり、重複する説明は省略する。

図５に示すように、支持部４４には、工具旋回モータ１１０が中空部１２ａ内に位置するように、ブラケット１１３を介して固定されている。なお、工具旋回モータ１１０に接続されている電気配線などは、中空のパイプ２０内を通してタレット刃物台１０ｂ側に引き出され、制御装置（図示しない）側に接続される。

工具旋回モータ１１０のモータ軸１１１の先端側に取り付けられた装着部旋回伝動軸１１２と外側ホルダ５０側の旋回入力軸８０との間には、タレット１２の割り出し旋回によって回転工具１４ａが選択された場合にのみ両者を連結するクラッチ機構１０５が設けられている。装着部旋回伝動軸１１２は、圧入等によってモータ軸１１１に固定することができる。

クラッチ機構１０５は、装着部旋回伝動軸１１２の先端に形成された溝１１２ａと、旋回入力軸８０の先端に形成されたホゾ状突起８０ａとを有し、タレット１２が旋回して回転工具１４ａを選択したときに、ホゾ状突起８０ａが溝１１２ａに係合する（嵌まる）ように構成されている。ホゾ状突起８０ａが溝１１２ａに係合されると、クラッチ機構１０５が入り状態となる。なお、クラッチ機構７２側の構成は実施形態１及び実施形態２と同様である。

このように本実施形態では、駆動力伝動手段としての装着部旋回伝動軸１１２に係合する駆動力入力手段としての旋回入力軸８０が、内側ホルダ５２に連係して設けられている。旋回入力軸８０は、外側ホルダ５０を固定部１３ａに固定することによって、工具装着部１５Ｂがタレット１２に取り付けられると、工具装着部１５Ｂに装着された回転工具１４ａが選択されることによって、内側ホルダ５２の旋回駆動が可能となるように、装着部旋回伝動軸１１２に係合する。

本実施形態に係るタレット刃物台１０ｂは上記のように構成されており、工具装着部１５Ｂの回転工具１４ａを割り出し位置まで旋回させて選択すると、実施形態１、２と同様に、工具回転伝動軸３２側からクラッチ機構７２、工具回転入力軸３３を介して、回転駆動力が回転工具装置Ｔに伝動される。回転工具１４ａは、回転工具装置Ｔに伝動された回転駆動力によって軸回りに回転駆動され、ワークＷに対して所定の切削加工等を行うことができる。

この際に、クラッチ機構１０５が入り状態であるため、工具旋回モータ１１０を回転駆動することで、モータ軸１１１、旋回伝動軸１１２、クラッチ機構１０５、旋回入力軸８０、工具旋回駆動歯車５４、駆動力伝動歯車５３を介して、旋回駆動力が内側ホルダ５２に伝動される。回転工具装置Ｔは、内側ホルダ５２に一体的に固定されているため、回転工具１４ａは回転工具装置Ｔと一体的に、伝動された旋回駆動力によってタレット面１３上で旋回され、ワークＷの外周や端面に任意の角度に傾斜した状態で加工を行うことができる。

このように本実施形態においても、所定のタレット面１３の固定部１３ａに工具装着部１５Ｂを装着し、回転工具装置Ｔを工具装着部１５Ｂに取り付けることで、実施形態１、２と同様に、回転工具装置Ｔ自体を旋回させることができ、回転工具１４ａを回転工具装置Ｔと一体的に旋回させることができる。

更に、本実施形態では、タレット１２の中空部１２ａ内に工具旋回モータ１１０と駆動力伝動部としての旋回伝動軸１１２が設置されているので、タレット刃物台１０ｂが大型化するのを抑制することができる。

<実施形態４>
図６は、本発明の実施形態４に係るタレット刃物台１０ｃのタレット１２付近を示す概略断面図である。なお、後述する工具装着部１５Ｃ、回転工具装置Ｔの構成以外は実施形態３と略同様であり、重複する説明は省略する。

本実施形態の工具装着部１５Ｃは、実施形態１の工具装着部１５Ａと同様に、タレット１２の所定のタレット面１３（図１参照）に形成した固定部１３ａの内側に着脱自在に固定される。

図６に示すように、支持部４４には、工具旋回モータ１１０が中空部１２ａ内に位置するように、ブラケット１１３を介して固定されている。なお、工具旋回モータ１１０に接続されている電気配線などは、中空のパイプ２０内を通してタレット刃物台１０ｃ側に引き出され、制御装置（図示しない）側に接続される。

工具１４としてドリルやエンドミル等の回転工具１４ａが装着される回転工具装置Ｔが、外側ホルダ５０と内側ホルダ５２とで構成される工具装着部１５Ｃを介して所定のタレット面１３に着脱自在に固定されている。

工具装着部１５Ｃ内には、内側ホルダ５２に旋回駆動力を伝達する旋回駆動力伝達機構１２０と、回転工具１４ａに回転駆動力を伝達する回転駆動力伝達機構１２１とが設けられている。工具旋回モータ１１０のモータ軸１１１の先端側に連結して取り付けられた装着部旋回伝動軸１１２と旋回駆動力伝達機構１２０との間には、タレット１２の割り出し旋回によって回転工具１４ａが選択された場合にのみ両者を連結する第１クラッチ装置１０５が設けられている。装着部旋回伝動軸１１２は、ネジによる抱き締めや圧入等によってモータ軸１１１に固定することができる。

工具回転伝動軸３２の他端側（かさ歯車３１と反対側）と回転駆動力伝達機構１２１との間には、タレット１２の割り出し旋回によって回転工具１４ａが選択された場合にのみ両者を連結する第２クラッチ装置７２が設けられている。

回転駆動力伝達機構１２１は、内側ホルダ５２に、軸受を介して回転可能に挿入支持された回転駆動力伝達軸１２２を有している。内側ホルダ５２は、軸受を介して外側ホルダ５０に回転（旋回）可能に保持されている。回転駆動力伝達軸１２２の端部にかさ歯車１２６が設けられている。

第２クラッチ装置７２は、工具回転伝動軸３２の先端に形成された溝３２ａと、回転駆動力伝達軸１２２の先端に形成されたホゾ状突起１２２ａとを有し、タレット１２が旋回して回転工具１４ａを選択したときに、ホゾ状突起１２２ａが溝３２ａに係合する（嵌まる）ように構成されている。

ホゾ状突起１２２ａが溝３２ａに係合されると、第２クラッチ装置７２が入り状態となり、工具回転伝動軸３２に伝動される回転駆動力を、回転駆動力伝達軸１２２に伝達することができる。

旋回駆動力伝達機構１２０は、歯車１４０が取り付けられた第１旋回駆動力伝達軸１４１と、歯車１４２が一体的に形成された第２旋回駆動力伝達軸１４３と、第２旋回駆動力伝達軸１４３に取り付けられた工具旋回駆動歯車１４４と、駆動力伝動歯車１４５が形成された筒状軸１４６とを有している。歯車１４０と歯車１４２が噛み合っており、工具旋回駆動歯車１４４と駆動力伝動歯車１４５が噛み合っている。

第１旋回駆動力伝達軸１４１は、軸受を介して外側ホルダ５０に回転可能に支持されている。第２旋回駆動力伝達軸１４３は、軸受を介して外側ホルダ５０に回転可能に支持されている。筒状軸１４６は、連結部材１４７を介して内側ホルダ５２に一体的に固定されている。内側ホルダ５２の先端側に、回転工具装置Ｔの工具装置本体Ｔｃがボルト等を介して着脱自在に一体的に固定されている。

回転工具装置Ｔは、工具装置本体Ｔｃに軸受を介して回転可能に支持された第１回転駆動力伝達軸１２３と、工具装置本体Ｔｃに軸受を介して回転可能に支持された第２回転駆動力伝達軸１２４とを有する。第２回転駆動力伝達軸１２４に、チャック機構１２５を介して回転工具１４ａが着脱自在に装着される。

第１回転駆動力伝達軸１２３と第２回転駆動力伝達軸１２４は、互いに他の歯車（図示しない）等を介して噛合する歯車１２８，１２９を介して連係している。第１回転駆動力伝達軸１２３の端部にかさ歯車１２７が設けられている。工具装置本体Ｔｃを内側ホルダ５２に固定すると、かさ歯車１２６とかさ歯車１２７とが互いに噛合し、回転駆動力伝達軸１２２と第１回転駆動力伝達軸１２３とが連係する。第２クラッチ装置７２を介して工具回転伝動軸３２から回転駆動力伝達軸１２２に回転駆動力が伝動されると、回転駆動力伝達軸１２２から、かさ歯車１２６，１２７、第１回転駆動力伝達軸１２３、歯車１２８，１２９、及び第２回転駆動力伝達軸１２４を介して回転工具１４ａに回転駆動力が伝達される。

第１クラッチ装置１０５は、タレット刃物台１０の刃物台本体１１側に設けられる装着部旋回伝動軸１１２の先端に形成された凹状の溝１１２ａと、回転工具１４ａ側となるタレット１２（タレット面１３）に装着された工具装着部１５Ｃ内の旋回駆動力伝達機構１２０の第１旋回駆動力伝達軸１４１の先端に形成された凸状のホゾ状突起１４１ａとを有する。タレット１２が旋回し、回転工具１４ａが旋回移動によって選択されたときに、ホゾ状突起１４１ａが溝１１２ａに係合する（嵌まる）ように構成されている。装着部旋回伝動軸１１２と工具回転伝動軸３２は略平行に設けられている。

ホゾ状突起１４１ａが溝１１２ａに係合されると、第１クラッチ装置１０５が入り状態となり、モータ軸１１１から装着部旋回伝動軸１１２に伝動される旋回駆動力が、第１クラッチ装置１０５を介して第１旋回駆動力伝達軸１４１に伝動され、第１旋回駆動力伝達軸１４１、歯車１４０，１４２、第２旋回駆動力伝達軸１４３、工具旋回駆動歯車１４４、駆動力伝動歯車１４５、筒状軸１４６を介して、内側ホルダ５２に伝達することができる。内側ホルダ５２は前記旋回駆動力によって回動する。内側ホルダ５２を回動させる工具装着部１５Ｃの旋回駆動によって、回転工具装置Ｔを内側ホルダ５２と一体的に旋回させ、回転工具装置Ｔと一体的に回転工具１４ａを旋回させることができる。

このように本実施形態では、駆動力伝動手段としての装着部旋回伝動軸１１２に係合する駆動力入力手段としての第１旋回駆動力伝達軸１４１が、内側ホルダ５２に連係して設けられている。また、本実施形態では、内側ホルダ５２のフランジが、回転工具装置Ｔを介して回転工具１４ａを支持する支持部に相当する。第１旋回駆動力伝達軸１４１は、外側ホルダ５０を固定部１３ａに固定することによって、工具装着部１５Ｃがタレット１２に取り付けられると、工具装着部１５Ｃに装着された回転工具１４ａが選択されることによって、内側ホルダ５２の旋回駆動が可能となるように、装着部旋回伝動軸１１２に係合する。

本実施形態に係るタレット刃物台１０ｃは上記のように構成されており、工具装着部１５Ｃに、回転工具装置Ｔを介して支持された回転工具１４ａを割り出し位置まで旋回させて選択すると、第２クラッチ装置７２が入り状態となり、工具回転モータ２８の回転駆動によって、工具回転モータ２８の回転駆動力が、工具回転伝動軸３２側から回転駆動力伝達機構１２１を介して回転工具１４ａに伝動される。回転工具１４ａは、伝動された回転駆動力によって回転駆動され、ワークＷに対して所定の切削加工等を行うことができる。

この際に、第１クラッチ装置１０５が入り状態であるため、工具旋回モータ１１０を回転駆動することで、旋回駆動力伝達機構１２０を介して、回転工具１４ａは回転工具装置Ｔと一体的にタレット面１３上で旋回され、ワークＷの外周や端面に任意の角度に傾斜した状態で加工を行うことができる。

このように本実施形態においても、所定のタレット面１３の固定部１３ａに工具装着部１５Ｃを装着し、回転工具装置Ｔを工具装着部１５Ｃに取り付けることで、前記した各実施形態と同様に、回転工具装置Ｔ自体を旋回させることができ、回転工具１４ａを回転工具装置Ｔと一体的に旋回させることができる。

関連出願の相互参照

本願は、２０１４年３月３１日に日本国特許庁に出願された特願２０１４−０７３２６０号に基づく優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

１ 自動旋盤（工作機械）
２ 主軸
３ 主軸台
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ タレット刃物台
１１ 刃物台本体
１２ タレット
１３ タレット面
１３ａ 固定部
１４ａ 回転工具
１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ 工具装着部
２１ 工具回転駆動軸
２３ タレット旋回軸
３２ 工具回転伝動軸
３３ 工具回転入力軸
５０ 外側ホルダ
５２ 内側ホルダ
５３、１４５ 駆動力伝動歯車
５４、１４４ 工具旋回駆動歯車
６０、１１０ 工具旋回モータ
６２，９０ 駆動力伝動部
６８ ベルト
８０ 旋回入力軸
９１ 旋回駆動軸
９７、１１２ 旋回伝動軸
Ｃ 主軸軸線
Ｗ ワーク
Ｔ 回転工具装置
Ｔａ フランジ
Ｔｂ 挿入部

Claims (6)

1. 所定の工具を、ワークの外周や端面に任意の角度に傾斜した状態とする旋回自在に支持して、工作機械の刃物台が備えたタレットに取り付けられる工具装着部であって、
   外側ホルダと、内側ホルダと、駆動力入力手段と、を備え、
   前記外側ホルダは、前記タレットの周面上のタレット面に形成された固定部に、着脱自在に固定され、
   前記内側ホルダは、中空筒状に形成され、かつ、前記外側ホルダに対して旋回自在に保持されているとともに、前記中空筒状の中空部分に前記工具を着脱自在に支持し、
   前記外側ホルダを前記固定部に装着したとき、前記駆動力入力手段が、工具旋回モータに連結された駆動力伝動手段と係合することにより、前記内側ホルダに支持された前記工具を旋回させる工具装着部。
2. 内側ホルダが中空筒状をなし、
   前記支持部に回転工具を装着した際に、前記内側ホルダの中空部分を介して前記回転工具の回転駆動力が伝動されるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の工具装着部。
3. 前記駆動力伝動手段が、前記刃物台側に回転駆動自在に設けられる駆動歯車からなり、前記駆動力入力手段が、前記駆動歯車に係脱自在に噛合する駆動力伝動歯車からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の工具装着部。
4. 前記駆動歯車及び前記駆動力伝動歯車は、互いに噛み合うかさ歯車であることを特徴とする請求項３に記載の工具装着部。
5. 前記タレットの周面上の前記タレット面に設けられた、請求項１から４のうちいずれか１項に記載の工具装着部の前記外側ホルダが着脱自在に固定される前記固定部と、
   前記工具旋回モータに連結された前記駆動力伝動手段と、を備え、
   前記駆動力伝動手段は、前記外側ホルダを前記固定部に装着したとき、前記工具装着部の前記駆動力入力手段に係合する、工作機械の刃物台。
6. 請求項５に記載の刃物台を備えた工作機械。

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