JPS6384836A - 切削工具駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、回転砥石等の切削工具を工作機械側の工具駆
動用スピンドルによって公転させながらエアーモーター
により高速自転させてワークの加工孔内周面を所定の内
径に仕上げ研削するような用途に活用される切削工具駆
動装置に関するものである。

（従来の技術及びその問題点） 上記のような切削工具駆動装置は、工作機械側の工具駆
動用スピンドルに結合される回転体に、当該回転体の回
転中心に対する偏心量調整可能に切削工具回転駆動用エ
アーモーターが連結されたものであって、前記エアーモ
ーターの回転軸にチャックを介して装着された切削工具
、例えば回転砥石は、前記エアーモーターによって高速
回転（自転）せしめられると同時に前記工具駆動用スピ
ンドルの回転に伴う前記エアーモーターの公転により所
定の偏心量に於いて偏心回転（公転）することになる。

従来のこの種の切削工具駆動装置では、回転砥石等の切
削工具の偏心公転半径の調整は前記回転体とエアーモー
ターとの間に介在されているエアーモーター偏心量調整
手段を手動で調整することによってのみ可能なものであ
ったため、１／１０００ｍオーダーの微調整には非常に
手間が掛り、しかも十分な精度を得ることは非常に困難
であった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記のような従来の問題点を解決し得る切削工
具駆動装置を提案するものであって、その特徴は、工作
機械側の工具駆動用スピンドルに結合される回転体、こ
の回転体の先端に直径方向横動可能に連結された横動部
材、及びこの横動部材に前記回転体の回転中心に対する
偏心量調整可能に連結された切削工具回転駆動用エアー
モーターを備え、前記回転体には、この回転体の回転力
を利用して前記横動部材を微動させる偏心量微調整手段
を併設し、前記回転体を回転可能に支持する支持部材に
は、前記偏心量微調整手段を作動状態と休止状態とに切
り換える切り換え用ピストンと当該ピストンを前記偏心
量微調整手段を作動させる位置に切り換えるスプリング
とを併設し、前記エアーモーターに供給されるエアーの
一部によって前記ピストンが前記偏心量微調整手段を休
止させる位置に前記スプリングに抗して切り換えられる
ように構成した点にある。

（発明の作用） 上記の本発明の構成によれば、前記横動部材に対するエ
アーモーターの取り付は位置を予め調整して回転体の回
転中心に対するエアーモーターの偏心量を、切削工具に
最終的に要求される偏心公転半径より若干小さい偏心量
に設定しておき、係る状態で前記エアーモーターにエア
ーを供給し、その回転軸に装着されている切削工具を当
該エアーモーターで高速回転させると同時に、前記回転
体を工作機械側の工具駆動用スピンドルにより所定速度
で回転駆動させることにより、前記切削工具を前記エア
ーモーターと共に設定された偏心量で公転運動させるこ
とが出来る。

この切削工具の高速自転運動と公転運動とによリワーク
の加工孔内周面の仕上げ研削加工等を行うのであるが、
前記のようにエアーモーターにエアーが供給されている
とき、即ち切削工具による研削加工が行われているとき
は、当該エアーモーターに供給されるエアーの一部によ
って前記ピストンが前記偏心量ｍｌ！整手段を作動させ
ない位置にスプリングに抗して切り換えられており、従
ってエアーモーター（切削工具）は予め設定された偏心
量で公転運動を行う。

予め設定された偏心量による研削加工が完了して切削工
具の偏心公転半径を最終目標値に微調整する必要が生じ
たときには、ワークと切削工具とを離間させ、そしてエ
アーモーターにエアーを供給しない状態（切削工具を高
速自転駆動させない状態）で回転体のみを工作機械側の
工具駆動用スピンドルにより回転駆動させる。

エアーモーターへのエアーの供給が断たれると、前記ピ
ストンはスプリングによって前記偏心量ｍｔＦｌ整手段
を作動させる位置に切り換えられているので、前記回転
体の回転に伴って前記偏心量微調整手段が作動し、この
回転体に対してエアーモーターを支持する横動部材が直
径方向に微動せしめられる。このときの横動部材（エア
ーモーター）の微動量は、前記偏心量微調整手段の構成
により回転体の１回転当たり例えば何μｍと機械的に決
まるので、回転体の回転数さえ正確に制御すれば回転体
の回転中心に対するエアーモーター（切削工具）の偏心
公転半径を精度良く調整することが出来る。

切削工具の偏心公転半径を微調整した後は、再び工作機
械側の工具駆動用スピンドルとエアーモーターの両者で
切削工具を回転駆動させ、所期の研削加工を行わせるこ
とが出来る。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を添付の例示図に基づいて説明
する。

第１図に於いて、１は一端側にマニピュレーター用把持
部２ａとテーパー状シャンク部２ｂとを有する駆動部３
が同心状に連設された回転体であって、支持部材４に回
転可能に支持されている。

５は前記回転体１の他端側に連結された横動部材であり
、この横動部材５の先端にエアーモーター６が取り付け
られている。７は前記横動部材５の横動方向と同一方向
にエアーモーター６の取り付は位置を調整する従来周知
の取り付は位置調整手段である。８は前記エアーモータ
ー６の回転軸に回転砥石等の切削工具９を取り付けるチ
ャックである。前記エアーモーター６には、前記支持部
材４の側部に取り付けられた給気管１０から可撓給気バ
イブ１１及び回転給気リング（回転流体継手）１２を介
してエアーが供給される。

第２図に示すように前記回転体１と駆動部３とは、両者
間の位置決め用ビン１３と結合用ボルト１４とを介して
結合し、横動部材５とエアーモーター６の取り付は位置
調整手段７とは、当該手段７から突設された軸部１５を
前駆横動部材５に設けられた取付孔１６に嵌合した状態
で当該軸部１５を固定用捻子１７で固定することにより
連結している。

前記横動部材５は、第３図に示すように回転体１側の突
条部１８と横動部材５側の凹溝部１９とが互いに摺動可
能に嵌合する蟻溝嵌合部２０によって前記回転体１に直
径方向横動可能に結合されており、前記蟻溝嵌合部２０
にはスライドベアリング２１が介装されている。２２は
前記蟻溝嵌合部２０の周囲を囲む防塵用弾性環状体であ
り、２３は当該防塵用弾性環状体２２を保護するリング
であって、前記横動部材５に取付られている。

又、第２図に示すように前記横動部材５にはその軸心と
同心状態で回転体１側に向かって受動カム２４が突設さ
れ、この受動カム２４と回転体１との間に介装されたス
プリング２５により横動部材５は回転体１に対し機動方
向の一方（第２図の矢印２６方向）に付勢されている。

前記受動カム２４は、前記横動部材５に設けられた取付
孔２７に嵌合すると共に当該取付孔２７の底部に配置さ
れた出し入れ調整用螺軸２８によって支持され、更に一
側面に形成された斜面２４ａに横方向から固定用捻子２
９が圧接することにより、軸心方向位置調整可能に取り
付けられている。尚、第２図、第５図及び第７図に於い
て、３０は前記スプリング２５が遊嵌するガイドロッド
であって、一端頭部３０ａは前記受動カム２４の側面に
当接し、他端軸部は前記スプリング２５の押圧力調整用
捻子３１に出退自在に嵌合している。

第２図、第３図及び第７図に示すように前記回転体１に
は、この回転体１の回転力を利用して前記横動部材５を
微動させる偏心量微調整手段３２が併設されている。こ
の手段３２は、前記回転体１内で軸受３３を介して直径
方向に支承された回転螺軸３４、当該回転螺軸３４に螺
嵌された横動カム３５、回転体１の軸心と同心状で当該
軸心方向に移動可能にスライドベアリング３６を介して
支承された前後動カム３７、及び回転体１に相対回転可
能に外嵌された制御用リング３８から構成されている。

前記前後動カム３７は、前記横動カム３５の斜面３５ａ
に当接する斜面３７ａと、前記斜面３５ａに形成された
キー溝３５ｂに嵌合するキー３９とを一端に備え、他端
には前記受動カム２４の先端部側面に形成された斜面２
４ｂにスライドベアリング４０を介して当接する斜面３
７ｂが設けられ、前記斜面３５ａ、３７ａが互いに当接
するようにスプリング４１により横動カム３５のある側
に付勢されている。尚、第２図〜第４図、及び第７図に
示すように前記スプリング４１は前後動カム３７の軸心
部に配置され、回転体１側に固定用捻子４２で固定され
たスプリング受け４１ａとの間に介装されている。

前記ｆｌＪ［ｌリング３８には、第６図にも示すように
回転螺軸３４の一端に装着された歯輪４３と係合可能な
凸部３８ａと、固定用凹部３８ｂとが設けられ、この制
御リング３８の環状内周面に当接するように回転体１の
外周面には制動用弾性リング４４が嵌装されている。尚
、前記歯輪４３は、第７図に示すように過負荷時滑りク
ラッチ４５を介して回転螺軸３４に取り付けられている
。

前記支持部材４には、前記偏心量微調整手段３２を作動
状態と休止状態とに切り換える切り換え用ピストン４６
と、当該ピストン４６を前記偏心■微調整手段３２を作
動させる位置に切り換えるスプリング４７とを内装する
シリンダー４８が形成されている。このピストン４６は
、前記スプリング４７によって制御リング３８の側へ突
出することにより当該制御リング３８の固定用凹部３８
ｂに嵌合し、当該制御リング３８を固定することが出来
る。

第１図及び第２図に示すように前記支持部材４の側方突
出部には、回転体１の軸心と平行に出退自在で且つスプ
リング４９により突出方向に付勢された筒状体５０が設
けられ、この筒状体５０に位置調整手段に内装固定され
た位置決めピン５１にはその先端に開口する給気通路５
２が設けられ、先に説明した給気管１０は前記筒状体５
０の内部を介して前記給気通路５２と連通している。前
記筒状体５０には、スプリング４９によって突出移動す
ることにより前記駆動部３のマニピュレーター用把持部
２ａに形成された位置決め用凹部５３に嵌合して回転体
１を一定位置で固定する回転体廻り止め用レバー５４が
取り付けられている。

前記位置決めピン５１内の給気通路５２は、前記筒状体
５００周部に形成された連通孔５５及び支持部材４内に
形成された給気道路５６を介して前記シリンダー４８に
連通している。

以上のように構成された本発明の切削工具駆動装置の使
用方法を説明すると、第１図に示すようにテーパー状シ
ャンク部２ｂを介して回転体１を工作機械側の工具駆動
用スピンドル５７に結合すると、前記スピンドル５７に
隣接して固設されている廻り止め解除用ブロック５８に
位置決めピン５１が嵌合すると共に当該ブロック５８に
よって軸方向に押圧され、第２図に示すように筒状体５
０及び回転体廻り止め用レバー５４と共にスプリング４
９に抗して後退移動する。この結果、前記レバー５４が
マニピュレーター用把持部２ａの位置決め用凹部５３か
ら離脱し、回転体１が支持部材４に対して回転可能な状
態となる。

一方、エアーモーター６の回転軸にはチャック８を介し
て切削工具９が取り付けられるが、第１図に示すように
切削工具９の回転中心９ａ（エアーモーター６の回転軸
中心）と回転体１の回転中心１ａ（工具駆動用スピンド
ル５７の回転中心）との間の偏心量ｌが、最終的に要求
される切削工具９の偏心公転半径よりも若干小さくなる
ように前記取り付は位置調整手段７の捻子送り機構を手
動操作しておく。

係る状態で前記廻り止め解除用ブロック５８に設けられ
ている給気通路５９から前記位置決めピン５１の給気通
路５２にエアーを供給すれば、当該エアーは給気管１０
、可撓給気バイブ１１、及び回転給気リング（回転流体
継手）１２を介してエアーモーター６に供給され、その
回転軸にチャック８を介して取り付けられている切削工
具９がエアーモーター６により高速で回転駆動される。

一方、位置決めピン５１の給気通路５２に供給されるエ
アーの一部は、筒状体５０の連通孔５５から支持部材４
の給気通路５６を経由してシリンダー４８内に供給され
、ピストン４６がスプリング４７に抗して後退移動せし
められ、制御リング３８の固定用凹部３８ｂからピスト
ン４６が離脱する。この結果、制御リング３８が回転体
１と一体に回転し得る状態に切り替わり、偏心Ｗ微調整
手段３２が休止状態となる。

従って工具駆動用スピンドル５７により回転体１を回転
駆動させると、横動部材５及びエアーモーター６が当該
回転体１と一体に回転し、回転体１の回転中心に対して
偏心量ｌたけ偏心している前記切削工具９はエアーモー
ター６で高速回転駆動されながら前記回転体１の回転中
心の周りで公転運動することになる。この切削工具９の
公転運動を伴う高速回転（自転）により、第１図に示す
ようにワークＷの加工孔内周面を研削するが、前記偏心
量ｌによる研削が完了した後、更に補正研削が必要な場
合には次の要頭で前記偏心ｔ１を補正する。

即ち、工具駆動用スピンドル５７の駆動を停止すると共
にエアーモーター６へのエアーの供給を断ち、切削工具
９とワークＷとを何れか一方の移動により離間させる。

エアーモーター６へのエアーの供給が断たれると、シリ
ンダー４８へのエア−の供給も断たれるのでピストン４
６がスプリング４７の付勢力で内方に突出移動し、制御
リング３８の外周面に当接している。係る状態で工具駆
動用スピンドル５７を回転させて回転体１を回転駆動さ
せると、制動用０リング４４との間の摩擦によって制御
リング３８が回転体１と一体に回転する結果、第７図に
示すように当該制御リング３８の固定用凹部３８ｂに前
記ピストン４６が自動的に嵌合し、制御リング３８を回
転不能に係止し、回転体１のみが回転する。一方、回転
螺軸３４は回転体１の軸心の周りで当該回転体１と一体
に回転するので、回転体１が１回転する度に回転螺軸３
４の一端に装着されている歯輪４３が前記制御リング３
８の凸部３８ａと係合し、歯輪４３を介して回転螺軸３
４が一定角度だけ自転することになる。

回転螺軸３４の自転により横動カム３５が回転螺軸３４
の軸心方向（回転体１の直径方向）に横動する結果、当
該横動カム３５の斜面３５ａにより前後動カム３７がス
プリング４１に抗して回転体１の軸心方向に横動部材５
のある側へ押し出される。従って前後動カム３７の斜面
３７ｂがスライドベアリング４０を介して当接する受動
カム２４を介して横動部材５をスプリング２５の付勢方
向（矢印２６方向）とは逆方向に横動させることになる
０回転体１０回転方向を逆転させると回転螺軸３４が逆
転駆動されるので、横動カム３５が逆方向に横動し、前
後動カム３７がスプリング４１の付勢力で横動部材５の
ある側とは反対方向へ移動するので、横動部材５がスプ
リング２５の付勢力向２６に横動することになる。

上記のようにエアーモーター６へのエアーの供給を断っ
て工具駆動用スピンドル５７により回転体１のみを回転
駆動させることにより、回転体１と一体に回転する横動
部材５を回転体１の直径方向に横動させ、以てこの横動
部材５に支持されているエアーモーター６の回転体１の
回転中心に対する偏心量Ｅを微調整することが出来る。

このときの回転体１の１回転当たりの横動部材５の横動
量は、歯輪４３の歯数、回転螺軸３４の捻子ピッチ、横
動カム斜面３５ａ（前後動カム斜面３７ａ）の勾配、及
び前後動カム斜面３７ｂ（受動カム斜面２４ｂ）の勾配
によって機械的に決まり、例えば回転体１の１回転当た
り横動部材５が１μｍだけ横動するように構成すること
が出来るので、回転体１の回転数を制御することにより
エアーモーター６（切削工具９）の偏心量ｌを正確に微
調整することが出来る。

上記のようにエアーモーター６（切削工具９）の偏心Ｉ
ｌを所定通り微調整したならば、再び前記のようにエア
ーモーター６にもエアーを供給して切削工具９を高速回
転させながら補正された公転半径で公転させ、ワークＷ
の加工孔内周面の仕上げ研削加工を行わせることが出来
る。

尚、実施例では制御リング３８を使用したが、ピストン
４６がスプリング４７で内方に突出移動したとき、その
先端が回転体１の回転中心周りの歯輪４３の回転軌跡内
に突出するように構成し、以てピストン４６の先端が歯
輪４３に直接係合して回転螺軸３４を自転駆動させるこ
とも可能である。又、回転体１の回転力を利用して前記
横動部材５を微動させる偏心量微調整手段３２の構成は
上記実施例の構成に限定されない。

（発明の効果） 以上のように本発明の切削工具駆動装置は、エアーモー
ターの回転軸に取り付けられる切削工具を当該エアーモ
ーターにより高速回転（自転）させながら、工作機械の
工具駆動用スピンドルに結合される回転体の回転中心に
対する前記エアーモーターの偏心により公転運動させ、
ワークの加工孔内周面の研削加工等を行うことが出来る
ものであるが、前記切削工具の偏心公転半径の微調整を
、前記回転体の回転力により作動する偏心量微調整手段
により機械的に行うことが出来、手動で行う従来のもの
と比較して当該偏心量の微調整を能率良くしかも精度良
く行うことが出来る。

更に前記偏心量の微調整時にはエアーモーターによる切
削工具の高速回転駆動は当然休止することになるが、こ
のようにエアーモーターへのエアーの供給を断つことに
より前記偏心ｆｆｉ微調整手段が自動的に作動状態に切
り換えられ、単に回転体を回転駆動させるだけで前記偏
心１ｍ調整手段が作動して所期の偏心量’ｌＡ調整作用
が行われるので、作業者が人為的に切り換え操作を行う
必要が全くなく、しかもエアーモニターにより切削工具
を高速回転させて研削作業を行っているときに誤って偏
心量微調整手段が作動する恐れもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は使用状態での一部縦断側面図、第２図は第１図
の要部の拡大縦断側面図、第３図は第１図の要部の横断
平面図、第４図は前後動カム部分の正面図、第５図は受
動カム部分の背面図、第６図は制御リング部分の分解斜
視図、第７図は偏心量微調整作用時の要部の縦断側面図
である。 １・・・回転体、４・・・支持部材、５・・・横動部材
、６・・・エアーモーター、７・・・エアーモーター取
り付は位置調整手段、８・・・チャック、９・・・切削
工具、１２・・・回転給気リング（回転流体継手）、２
０・・・蟻溝嵌合部、２１．３６．４０・・・スライド
ベアリング、２４・・・受動カム、２５，４１．４７．
４９・・・スプリング、３２・・・偏心Ｊ［調整手段、
３４・・・回転螺軸、３５・・・横動カム、３７・・・
前後動カム、３８・・・制御リング、３８ａ・・・凸部
、３８ｂ・・・固定用凹部、４３・・・歯輪、４５・・
・過負荷時滑りクラッチ、４６・・・ピストン、５１・
・・位置決めビン、５２゜５６・・・通気通路、５５・
・・連通孔。 特許出願人　大昭和精機株式会社 第３図 第　７！！Ｉ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 工作機械側の工具駆動用スピンドルに結合される回転体
   、この回転体の先端に直径方向横動可能に連結された横
   動部材、及びこの横動部材に前記回転体の回転中心に対
   する偏心量調整可能に連結された切削工具回転駆動用エ
   アーモーターを備え、前記回転体には、この回転体の回
   転力を利用して前記横動部材を微動させる偏心量微調整
   手段を併設し、前記回転体を回転可能に支持する支持部
   材には、前記偏心量微調整手段を作動状態と休止状態と
   に切り換える切り換え用ピストンと当該ピストンを前記
   偏心量微調整手段を作動させる位置に切り換えるスプリ
   ングとを併設し、前記エアーモーターに供給されるエア
   ーの一部によって前記ピストンが前記偏心量微調整手段
   を休止させる位置に前記スプリングに抗して切り換えら
   れるように構成した切削工具駆動装置。