JPS6389207A - 多軸ヘツド用スピンドル - 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、単一の原動軸からの回転力を複数に分岐して
伝達する多軸ヘッドの少なくとも１つの分岐部に装着さ
れる多軸ヘッド用スピンドルに関するものである。

〈従来の技術〉 従来のこの種の多軸ヘッド用スピンドルを多軸ヘッドに
装着した状態にして、第３図および第４図に示し、同図
を参照して説明する。

図例の多軸へラド１は、マシニングセンタ用のものであ
って、シャンク６９と直結した原動軸２と、例えばドリ
ルなどのワーク加工用工具３が取り付けられる複数個の
スピンドル４と、単一の原動軸２からの回転力を各スピ
ンドル４に分岐して伝達する動力分岐機構５とを備えて
いる。スピンドル４の装着個数は、使用目的に応じて任
意に変更できる。

原動軸２は、軸端に軸心が原動軸２本体の軸心に対して
平行に偏心した第１クランクピン２１を備えている。

スピンドル４は、増速機能を備えていないものであって
、円筒状のケーシング４１と、このケーシング４１の一
端にニードルベアリング４２を介して回転自在に嵌合さ
れたクランク部材４３と、ケーシング４１の他端側に配
されかつ一端がクランク部材４３の筒部４３１に装着ピ
ン４４により固定状態に連結されたチャック部材４５と
を備えている。

前記のクランク部材４３にはケーシング４１の軸心に対
して偏心した第２クランクピン４３２が一体に形成され
ている。チャック部材４５にはワーク加工用工具３が取
り付けられている。

チャック部材４５は、ケーシング４工に対して回転自在
にスラストボールベアリング４６を介して同軸状に連結
している。

動力分岐機構５は、そのケーシング５１内に中間伝動プ
レート５２が配されている。中間伝動プレート５２は、
第４図に示すように、その中央位置に円形状の貫通孔５
２１が、また、貫通孔５２１の周辺に複数のスピンドル
取付孔５２２が形成されている。

前記の貫通孔５２１には円柱状ころ５３を介して原動軸
２の第１クランクピン２１が回転自在に嵌合されている
。ケーシング５１の底板部には、スピンドル４のケーシ
ング４１の上端がねし止めされていて、第２クランクピ
ン４３２がケーシング５１内で中間伝動プレート５２の
スピンドル取付孔５２２に円筒状のブツシュ５４を介し
て嵌合されている。

符号５５はバランスウェイトで、原動軸２の本体部に装
着され、第１クランクピン２１の偏心回転による原動軸
２周りのモーメントを釣り合わせるために設けられてい
る。

次に、上記構成の多軸ヘッド１の動作について説明する
。

原動軸２が回転すると、第１クランクピン２１が原動軸
２の中心から偏心した円軌道に沿って回転する。

この回転運動により中間伝動プレート５２が第２クラン
クピン４３２と協働してクランク運動（偏心往復運動）
を行う。

このクランク運動により第２クランクピン４３２がクラ
ンク部材４３の筒部４３１の軸心から偏心したところで
回転し、筒部４３１に固定されたチャック部材４５およ
びワーク加工用工具３が回転する。

つまり、スピンドル４は、原動軸２の回転数をそのまま
ワーク加工用工具３に伝達するようになっている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記従来例のスピンドル４では、増速機能を備えていな
いから、入力した回転数がそのままワーク加工用工具３
の回転数として出力される。つまり、多軸ヘッド１の原
動軸２の回転数がワーク加工用工具３の回転数になりで
いた。

したがって、高速で回転できないような多軸ヘッド１に
上記のスピンドル４を装着した場合には、例えばワーク
加工用工具３を数万ｒｐｍ以上の高速にしなければなら
ないアルミニウムなどのポーリング加工などの工程を行
うことができないという問題点がある。

本発明はこのような事情に鑑みて創案されたものであっ
て、ワーク加工用工具を高速回転させることができる多
軸ヘッド用スピンドルを提供することを目的としている
。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明はこのような目、的を達成するために、次のよう
な構成をとる。

即ち、本発明にかかる多軸ヘッド用スピンドルは、単一
の原動軸からの回転力を複数に分岐して伝達する多軸ヘ
ッドの少なくとも１つの分岐部に装着される多軸ヘッド
用スピンドルであって、内部に増速型の遊星摩擦機構を
備えている点に特徴を存している。

〈作用〉 本発明の構成による作用は次のとおりである。

□　多軸ヘッドにおいては、使用可能な回転数の範囲内
で回転される原動軸からの回転力を、分岐して複数のス
ピンドルへ伝達する。

スピンドルでは、その内部の増速型の遊星摩擦機構によ
り増速される。よって、スピンドルに取り付けられるワ
ーク加工用工具の回転数は原動軸の回転数よりも高速に
なる。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図および第２図は本発明の一実施例である多軸ヘッ
ド用スピンドルを示している。

図例の多軸ヘッド用スピンドル６は、増速型の遊Ｘ摩擦
機構６１を備えており、例えばドリルなどのワーク加工
用工具７が取り付けられる。

スピンドル６の主たる構成は、増速型の遊星摩擦機構６
１、円筒形状のケーシング６２．クランク部材６３であ
る。

増速型の遊星摩擦機構６１は、固定輪６１１．遊星ロー
ラ６１２および保持器６１３を備えている。固定輪６１
１は多軸ヘッド用スピンドル６のケーシング６２の内周
面に固定状態に嵌合されていて、固定輪６１１と同心状
に例えばドリルなどのワーク加工用工具７の軸１７１が
太陽軸として内挿されている。このワーク加工用工具７
の軸端７１と固定輪６１１　との間に複数個の遊星ロー
ラ６１２がそれぞれに圧接した状態で介在されている。

この各遊星ローラ６１２それぞれは、保持器６１３に回
動自在に保持されている。

保持器６１３は、ワーク加工用工具７の軸端７１が遊嵌
状態に内挿された円筒部６１３ａと、クランク部材６３
に装着ピン６４を介して連結した軸部６１３ｂとを備え
ている。

円筒部６１３ａには、その円周方向および軸心方向に長
方形状のポケン）６１３ｃが複数個隔設されていて、こ
のポケット６１３ｃ内に遊星ローラ６１２がそれぞれ回
動自在に保持されている。ポケット６１３ｃは、例えば
第２図に示すように、ブローチ加工或いはフライス加工
などによって、そのローラ案内面が軸心に向かって直線
状に形成されている。

軸部６１３ｂは、多軸ヘッド用スピンドル６のクランク
部材６３の円筒部６３１に固定状態に嵌合されてクラン
ク部材６３と連結されている。

保持器６１３が安定して回転するように、保持器６１３
の軸部６１３ｂはクランク部材６３の円筒部６３１を介
してニードルローラベアリング６５で支承されていると
ともに、保持器６１３の円筒部６１３ａの端部は玉軸受
６６により支承されている。

なお、符号６７、６８はワーク加工用工具７の中径部７
２を支承する玉軸受であり、ワーク加工用工具７の軸端
７１の基部に螺合されているす７ト８で位置決め固定さ
れている。この玉軸受６７、６８および遊星ローラ６１
２とによってワーク加工用工具７が安定して回転するよ
うになっている。

次に、動作について説明する。

多軸ヘッド用スピンドル６を、例えば従来例の第３図に
示した多軸へラドなどに装着しているとする。

クランク部材６３には、従来例と同様に、原動軸２の回
転により、動力分岐機構５の中間伝動プレート５２が偏
心して回転することによって、原動軸２の回転力が分岐
して与えられる。

そして、クランク部材６３の回転により、保持器６１３
がクランク部材６３と同一回転数で回転する。

保持器６１３の回転により、複数の遊星ローラ６１２が
自転および公転して、ワーク加工用工具７の軸端７１が
回転する。このときに、公知のように、保持器６１３が
１回回転する間にワーク加工用工具７の軸端７１がそれ
以上回転することとなるので、ワーク加工用工具７の回
転数がクランク部材６３の回転数よりも増えるのである
。

このように、スピンドル６のクランク部材６３の回転数
は、従来例である第３図と同様、原動軸２から動力分岐
ｍ構５の中間伝動プレート５２を介して行うことに基づ
き、従来同様あまり高速にはできないが、ワーク加工用
工具７の回転数は増速型の遊星摩擦機構６１によりクラ
ンク部６３の回転数よりも増える。

したがって、増速型の遊星摩擦機構６１の増速比の選定
により、ワーク加工用工具７を例えば数万ｒｐｍ以上の
高速で回転さ廿ることが実現できるから、数万ｒｐｍ以
上の高速回転を必要とする作業例えばアルミニウムのポ
ーリング加工作業などを行うことが可能となる。

なお、本実施例での多軸ヘッド用のスピンドル６と、増
速機能を備えていない従来のスピンドル４とを適当に組
み合わせて、多軸ヘッドに装着すれば、種々な作業が実
現できるようになる。

また、スピンドル６内に設ける増速型の遊星摩擦機構６
１の構成は上記実施例で説明したものに１定されず、例
えば増速型の遊星摩擦機構として例えばアンギュラ玉軸
受を用いてもかまわない。

加えて、上記スピンドル６は、第３図に示した構成の多
軸ヘッド以外に装着しうろことは言うまでもない。

また、スピンドル６の内部に備える増速型の遊星摩擦機
構６１の小型化は容易だから、スピンドル６自体が不要
に大きくなることはない。

〈発明の効果〉 本発明によれば、次の効果が発揮される。

原動軸の回転数を高速にできない多軸ヘッドに本発明に
かかるスピンドルを装着すると、スピンドルに備えた増
速型の遊星摩擦機構により、スピンドルに取り付けられ
るワーク加工用工具の回転数を多軸ヘッドの原動軸の回
転数よりも高速で回転させることができる。

そして、増速型の遊星摩擦機構の増速比の選定により例
えば数万ｒｐｍ以上の高速で出力させることができるか
ら、本発明にかかる多軸ヘッド用スピンドルによれば、
例えば高速回転できない多軸ヘッドに装着しても高速回
転を要する加工作業が可能になる。勿論、増速型の遊星
摩擦機構の増速比を適宜に選定することにより、ワーク
加工用工具の使用回転数を任意に指定することも可能で
ある。

なお、副次的には、次のような利点がある。

即ち、多軸ヘッドに、増速型の遊星摩擦機構を備えたス
ピンドルと、増速機能を備えないスピンドルとを必要に
応じて組み合わせて装着すれば、あるワーク加工用工具
は高速回転で、また他のワーク加工用工具は低速回転で
使用できることとなるから、利用範囲が広くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例にかかり、第１
図は多軸ヘッド用スピンドルを示す縦断側面図、第２図
は第１図のｎ−ｎ線断面矢視図である。 また、第３図および第４図は従来例にかかり、第３図は
多軸ヘッドを示す一部縦断側面図、第４図は第３図のＩ
Ｖ−ＩＶ線断面矢視図である。 ６・・・スピンドル ６１・・・増速型の遊Ｘ摩擦機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）単一の原動軸からの回転力を複数に分岐して伝達
   する多軸ヘッドの少なくとも１つの分岐部に装着される
   多軸ヘッド用スピンドルであって、内部に増速型の遊星
   摩擦機構を備えていることを特徴とする多軸ヘッド用ス
   ピンドル。