JP2007301702A - 主軸内可動軸の移動量調整装置および旋盤機 - Google Patents

Abstract

【課題】主軸内可動軸の移動範囲や移動量の調整を、旋盤機本体の前側において、治具を用いずに容易になし得る主軸内可動軸の移動量調整装置および旋盤機を得る。
【解決手段】調整装置２０は、主軸３に連結される外郭部２１と、該外郭部２１の内部を前後方向に移動可能に配されドローバー４に連結される可動部２２とを備えてなる。可動部２２には、前後方向と直交する方向に延びる被当接部２２Ｂが形成され、外郭部２１には、被当接部２２Ｂが外郭部２１の外側まで延出することを許容する延出許容部２１Ｄが形成されている。外郭部２１の外周面２１ａ，２１ｂには、延出許容部２１Ｄから延出した被当接部２２Ｂに当接して可動部２２の移動を規制する第１および第２のストッパ２３，２４が配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、旋盤機の主軸内を該主軸の軸線に沿って前後動可能に配された可動軸の移動範囲や移動量を調整するための装置および旋盤機に関するものであり、特に、旋盤機本体の前側において可動軸の移動範囲や移動量を調整し得るように構成された主軸内可動軸の移動量調整装置および旋盤機に関する。

従来、主軸内に前後動可能に配されるとともに、ワークを旋盤加工する際には主軸と共に回転するように構成されたドローバー等の可動軸を備えた旋盤機が知られている。この種の旋盤機における可動軸は、例えば、ワークを把持するために主軸の先端部に装着されるコレットチャック等の把持手段が具備する可動要素（ワークを把持するとき、および把持を解除するときに前後方向に移動せしめられる要素）に連結され、該可動要素の移動量を調整することにより、ワークに作用する把持力の大きさやワークの保持位置を調整するために用いられる。

従来の一般的な旋盤機では、この種の可動軸の主軸に対する移動量や移動範囲の調整を、旋盤機本体の後側で行うように構成されている。調整結果がどのように反映されたかを確認するためには、把持手段等の実際の動作状況を見る必要があるので、従来の一般的な旋盤機においては、調整を行う度に調整作業者が旋盤機本体の前後を行き来しなければならないなど、調整の作業性が極めて悪いという問題があった。

近年、このような可動軸の移動量の調整を、旋盤機本体の前側で行い得るように構成された旋盤機が提案されている（下記特許文献１参照）。この旋盤機では、主軸の先端部に配置されるコレットチャックの基体の内部に、可動軸（ドローバー）の前方および後方への移動をそれぞれ規制する２つのストッパを配置し、これら２つのストッパの前後方向への設置位置を変更することにより、ドローバーの移動量を調整するように構成されている。

特開２００５−１８６１８２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された旋盤機では、２つのストッパが基体の内部に配されており、基体に開設された開口部から棒状の治具を差し込んでストッパを回転操作しなければ、ストッパの位置を変更することができないように構成されているので、以下のような問題がある。

すなわち、ストッパ操作用の治具は、ストッパの位置変更作業時のみ用いられ、作業終了時には取り外されなければならないものであるが、万一取り外すことを忘れて主軸を回転させた場合には、重大な事故に繋がる虞がある。

また、ストッパ操作用の治具は、開口部の大きさの範囲でしか操作することができないので、ストッパの位置を大幅に変更する際などにストッパを大きく回転させる場合には、治具を何度もストッパに取り付け直さなければならないため、調整作業が煩雑となり作業時間も長くなる。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、主軸内に前後動可能に配された可動軸の移動範囲や移動量の調整を、旋盤機本体の前側において、治具を用いずに容易になし得る主軸内可動軸の移動量調整装置および旋盤機を提供することを目的とする。

本発明に係る主軸内可動軸の移動量調整装置は、前後方向に延びる主軸と、該主軸の内部を前後方向に移動可能な可動軸と、を備えた旋盤機の本体前側に配置される主軸内可動軸の移動量調整装置であって、
前記主軸に連結される外郭部と、該外郭部の内部を前後方向に移動可能に配され前記可動軸に連結される可動部と、を備え、
前記可動部には、前後方向と直交する方向に延びる被当接部が形成され、
前記外郭部には、前記被当接部が該外郭部の外側まで延出することを許容する延出許容部が形成され、
前記外郭部の外周面には、前記延出許容部から延出した前記被当接部に当接して前記可動部の移動を規制する移動規制部材が、前記外郭部に対して前後方向に移動可能に配されてなる、ことを特徴とする。

本発明の主軸内可動軸の移動量調整装置において、前記移動規制部材は、前記可動部の前方への移動を規制する第１のストッパと、前記可動部の後方への移動を規制する第２のストッパとからなり、前記第１および第２のストッパは、前記延出許容部の前側および後側にそれぞれ配置されている、とすることができる。

また、前記第１および第２のストッパを前記外郭部に対してそれぞれ固定する第１および第２の固定部材を備えていることが好ましい。

また、前記第１および第２のストッパは、内周面に雌ネジが螺刻された環状部材によりそれぞれ形成されており、前記外郭部の前記外周面には、前記第１および第２のストッパの各雌ネジと螺合する雄ネジが螺刻されており、前記第１および第２のストッパは、前記雌ネジと前記雄ネジとのネジ作用により、回転しながら前後方向に移動するものである、とすることができる。

また、前記外郭部は、前記延出許容部を挟んで前後に２分されるとともに、該２分された前後の各部分を互いに連結する、前後方向に延びる複数のガイドピンを有しており、前記可動部は、前記被当接部に、前記複数のガイドピンがそれぞれ挿通される複数の孔部を有し、該複数の孔部を前記複数のガイドピンと摺接させながら前後方向に移動するものである、とすることができる。

また、前記可動部は、旋盤加工されるワークを把持するために当該主軸内可動軸の移動量調整装置を介して前記主軸の先端部に装着される把持手段が具備する、前後方向へ移動可能な可動要素と連結され、前記可動軸の動きを前記可動要素に伝達するもの、とすることができる。

また、本発明に係る旋盤機は、本発明に係る主軸内可動軸の移動量調整装置を備えてなることを特徴とする。

本発明に係る主軸内可動軸の移動量調整装置は、旋盤機の本体前側に配置されるとともに、主軸内の可動軸に連結される可動部の被当接部が、主軸に連結される外郭部の延出許容部から外側まで延出するように構成され、かつ延出許容部から延出した被当接部に当接して可動部の移動を規制する移動規制部材が、外郭部の外周面において前後方向に移動可能に配されていることにより、以下のような作用効果を奏する。

すなわち、移動規制部材を前後に移動させて可動部の移動を規制することにより、可動部と連結された主軸内可動軸の移動範囲や移動量を調整することができるとともに、その調整結果を旋盤機の本体前側において直ちに確認することができる。その際、移動規制部材が外郭部の外周面に配されているので、特別な治具を用いることなく移動規制部材を移動させることができる。また、治具を用いる必要がないので、治具を取り外し忘れるといった虞がない。

したがって、本発明に係る主軸内可動軸の移動量調整装置および旋盤機によれば、主軸内可動軸の移動範囲や移動量の調整を、旋盤機本体の前側において、治具を用いずに容易かつ安全に行うことが可能となり、これにより、旋盤加工作業の効率を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る旋盤機に装着された主軸内可動軸の移動量調整装置の断面図であり、図２は図１に示す主軸内可動軸の移動量調整装置の分解斜視図である。なお、図１、２においては、各部材を連結するためのボルトやボルト孔等が適宜省略されている。

図１に示す旋盤機１は、例えば、鏡胴等のワーク（図示略）を旋盤加工するものであり、旋盤機本体２の内部を前後方向（図中左右方向）に延びる主軸３と、該主軸３の内部をその回転軸線Ｘに沿って前後動可能に配された可動軸としての円筒状のドローバー４とを備えてなる。上記旋盤機本体２の前側には、本発明の一実施形態に係る主軸内可動軸の移動量調整装置２０（以下、単に「調整装置２０」と称することがある）が取り付けられており、該調整装置２０を介して上記主軸３の先端部には、把持手段としてのコレットチャック１０が装着されている。

上記コレットチャック１０は、図示せぬ円筒状ワークをその内側より保持するタイプのものであり、ロッド１１とコレット１２と基台１３とから構成されている。基台１３は、円板状の基部１３ａと、該基部１３ａと一体に形成された円筒状の保持部１３ｂとを有してなり、上記基部１３ａが上記調整装置２０側にボルト止めされることにより、該調整装置２０を介して上記主軸３の先端部に取り付けられるように構成されている。

上記コレット１２は、上記基台１３の保持部１３ｂに螺着される基体部１２ａと、図２に示すように周方向に分割されてなる円筒状の把持部１２ｂとを備えており、該把持部１２ｂの先端側には、前方に向かって大径となるテーパ孔１２ｃが形成されている。また、上記ロッド１１は、可動要素を構成するものであり、円柱状の基部１１ａと、上記テーパ孔１２ｃと係合するテーパ部１１ｂとを備え、上記コレット１２の内部を前後動可能に配されている。

このコレットチャック１０は、上記ロッド１１が後方に移動することにより、上記テーパ部１１ｂの上記テーパ孔１２ｃに対する楔効果によって上記把持部１２ｂが外方に押し広げられ、これにより円筒状ワークを保持し得るように構成されている。

一方、上記調整装置２０は、上記ドローバー４の前後方向への移動量および移動範囲を調整することにより、上記コレットチャック１０のワークに対する把持力やワークの保持位置を調整するものであり、図１に示すインターフェース部材５を介して上記主軸３に連結される外郭部２１と、該外郭部２１の内部を上記回転軸線Ｘに沿って前後動可能に配された可動部２２と、該可動部２２の移動を規制する移動規制部材を構成する第１および第２のストッパ２３、２４と、取り外し可能なカバー部材２７（図１参照）とを備えてなる。

上記外郭部２１は、外径の大きさが階段状に異なる円環状の外郭前部２１Ａと、同じく外径の大きさが階段状に異なる円環状の外郭後部２１Ｂと、これら外郭前部２１Ａと外郭後部２１Ｂとを互いに連結する、前後方向に延びる複数（本実施形態では６本）のガイドピン２１Ｃとから構成されている。また、上記外郭前部２１Ａおよび上記外郭後部２１Ｂの各々最も外径が小さい部分の外周面２１ａ、２１ｂには雄ネジが螺刻されている。

上記可動部２２は、前後方向に延びる円柱状の基部２２Ａと、該基部２２Ａの外周から前後方向と直交する方向に延びる円形鍔状の被当接部２２Ｂとから構成されている。この被当接部２２Ｂは、上記各ガイドピン２１Ｃが挿通される複数（本実施形態では６個）の孔部２２ｂを有するとともに、上記外郭前部２１Ａと上記外郭後部２１Ｂとの間のスペースから上記外郭部２１の外側まで延出するように構成されている。

すなわち、本実施形態では、上記外郭前部２１Ａと上記外郭後部２１Ｂとの間のスペースにより、上記可動部２２の被当接部２２Ｂが上記外郭部２１の外側まで延出することを許容する延出許容部２１Ｄ（図１参照）が形成されている。また、上記外郭部２１は、上記延出許容部２１Ｄを挟んで上記外郭前部２１Ａと上記外郭後部２１Ｂとに前後に２分され、該２分された前後の各部分（外郭前部２１Ａおよび外郭後部２１Ｂ）が上記各ガイドピン２１Ｃにより互いに連結される構成となっている。

また、上記可動部２２の上記基部２２Ａは、その先端部が、該先端部のボルト挿通孔２２ａに装填された連結ボルト６（図１参照）を介して、上記コレットチャック１０のロッド１１の後端部に連結され、該基部２２Ａの後端部は上記ドローバー４の先端部に螺着されている。これにより上記可動部２２は、上記ドローバー４の前後方向の移動に伴い、上記各孔部２２ｂを上記各ガイドピン２１Ｃと摺接させながら前後方向に移動して上記ロッド１１を前後動せしめるようになっている。

上記第１および第２のストッパ２３、２４は、上記延出許容部２１Ｄから延出した上記被当接部２２Ｂに当接して上記可動部２２の移動を規制するものであり、図２に示すように、環状部材によりそれぞれ形成されている。第１のストッパ２３は、上記延出許容部２１Ｄの前側に配置されており（図１参照）、その内周面２３ｃ（図２参照）には、上記外郭前部２１Ａの外周面２１ａに形成された雄ネジと螺合する雌ネジが螺刻されている。同様に、第２のストッパ２４は、上記延出許容部２１Ｄの後側に配置されており（図１参照）、その内周面２４ｃ（図２参照）には、上記外郭後部２１Ｂの外周面２１ｂに形成された雄ネジと螺合する雌ネジが螺刻されている。そして、これら第１および第２のストッパ２３、２４は、上記雄ネジと上記雌ネジとのネジ作用により、回転しながら前後方向に移動するように構成されている。

また、上記第１のストッパ２３には、該第１のストッパ２３を上記外郭前部２１Ａに対して固定する第１の固定部材２５が取り付けられており、上記第２のストッパ２４には、該第２のストッパ２４を上記外郭後部２１Ｂに対して固定する第２の固定部材２６が取り付けられている。なお、上記第１および第２の固定部材２５、２６は、上記回転軸線Ｘを挟んで互いに対向する２つの位置にそれぞれ配置されるが、図２では各一方のみを図示しており、図１では一方に対する符番を省略している。

詳しくは、図２に示すように、上記第１の固定部材２５は、上記第１のストッパ２３の外周面２３ｄから内周面２３ｃに至るネジ孔２３ａに螺着されるイモネジ２５Ａと、該第１のストッパ２３の内周面２３ｃに形成された凹部２３ｂ内に配置される押圧板２５Ｂとからなり、該押圧板２５Ｂを上記イモネジ２５Ａにより上記外郭前部２１Ａの外周面２１ａに押し付けることによって、該第１のストッパ２３を上記外郭前部２１Ａに対して固定するように構成されている。同様に、上記第２の固定部材２６は、上記第２のストッパ２４の外周面２４ｄから内周面２４ｃに至るネジ孔２４ａに螺着されるイモネジ２６Ａと、該第２のストッパ２４の内周面２４ｃに形成された凹部２４ｂ内に配置される押圧板２６Ｂとからなり、該押圧板２６Ｂを上記イモネジ２６Ａにより上記外郭後部２１Ｂの外周面２１ｂに押し付けることによって、該第２のストッパ２４を上記外郭前部２１Ｂに対して固定するように構成されている。

このように構成された主軸内可動軸の移動量調整装置２０は、例えば以下のように操作される。すなわち、まず、第１および第２のストッパ２３、２４が露出するようにカバー部材２７が外される。次に、第１および第２のストッパ２３、２４が、調整作業者の手により回転操作されることによって前後方向に移動せしめられ、所定の位置に設置される。第１のストッパ２３の設置位置により、ドローバー４の前方への移動限界位置が設定されるとともに、第２のストッパ２４の設置位置により、ドローバー４の後方への移動限界位置が設定され、これによりドローバー４の前後方向への移動範囲（移動可能範囲）および移動量（移動可能量）が設定される。

第１および第２のストッパ２３、２４の位置設定は、その設定結果がどのようにドローバー４の移動に反映されたかを、コレットチャック１０の動き等を確認しながら順次行われ、適正な位置設定が行われた後、第１および第２の固定部材２５、２６により、第１および第２のストッパ２３、２４が外郭前部２１Ａおよび外郭後部２１Ｂに対してそれぞれ固定される。その後カバー部材２７が取り付けられ、調整作業が終了する。

このように本実施形態に係る主軸内可動軸の移動量調整装置２０および旋盤機１によれば、ドローバー４の移動範囲や移動量の調整を、第１および第２のストッパ２３、２４を回転操作することにより、旋盤機本体２の前側において、特別な治具を用いることなく容易かつ安全に行うことが可能である。特に、第１および第２のストッパ２３、２４は、上記回転軸線Ｘを中心とする３６０度あらゆる方向から操作することが可能であるので、操作性が極めて優れている。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限られず、種々に態様を変更することが可能である。

例えば、上記実施形態では、ドローバー４の前方への移動を規制する第１のストッパ２３と、ドローバー４の後方への移動を規制する第２のストッパ２４とを備えているが、第１および第２のストッパ２３、２４のどちらか一方のみを備えた構成とすることも可能である。

また、上記実施形態では、ワークの把持手段として、円筒状ワークをその内側より保持するタイプのコレットチャック１０が装着されているが、把持手段としては、円筒状ワークをその外側から保持するタイプのコレットチャックを用いることも可能である。また、この他に、いわゆる外径開きヤトイや内径締めヤトイ、インローヤトイ等を把持手段として用いることも可能である。

旋盤機に装着された主軸内可動軸の移動量調整装置の断面図 主軸内可動軸の移動量調整装置の分解斜視図

符号の説明

１ 旋盤機
２ 旋盤機本体
３ 主軸
４ ドローバー
５ インターフェース部材
６ 連結ボルト
１０ コレットチャック
１１ ロッド
１１ａ 基部
１１ｂ テーパ部
１２ コレット
１２ａ 基体部
１２ｂ 把持部
１２ｃ テーパ孔
１３ 基台
１３ａ 基部
１３ｂ 保持部
２０ 主軸内可動軸の移動量調整装置（調整装置）
２１ 外郭部
２１Ａ 外郭前部
２１Ｂ 外郭後部
２１Ｃ ガイドピン
２１Ｄ 延出許容部
２１ａ，２１ｂ 外周面
２２ 可動部
２２Ａ 基部
２２Ｂ 被当接部
２２ａ ボルト挿通孔
２２ｂ 孔部
２３ 第１のストッパ
２４ 第２のストッパ
２３ａ，２４ａ ネジ孔
２３ｂ，２４ｂ 凹部
２３ｃ，２４ｃ 内周面
２３ｄ，２４ｄ 外周面
２５ 第１の固定部材
２６ 第２の固定部材
２５Ａ，２６Ａ イモネジ
２５Ｂ，２６Ｂ 押圧板
２７ カバー部材
Ｘ （主軸の）回転軸線

Claims (7)

1. 前後方向に延びる主軸と、該主軸の内部を前後方向に移動可能な可動軸と、を備えた旋盤機の本体前側に配置される主軸内可動軸の移動量調整装置であって、
   前記主軸に連結される外郭部と、該外郭部の内部を前後方向に移動可能に配され前記可動軸に連結される可動部と、を備え、
   前記可動部には、前後方向と直交する方向に延びる被当接部が形成され、
   前記外郭部には、前記被当接部が該外郭部の外側まで延出することを許容する延出許容部が形成され、
   前記外郭部の外周面には、前記延出許容部から延出した前記被当接部に当接して前記可動部の移動を規制する移動規制部材が、前記外郭部に対して前後方向に移動可能に配されてなる、ことを特徴とする主軸内可動軸の移動量調整装置。
2. 前記移動規制部材は、前記可動部の前方への移動を規制する第１のストッパと、前記可動部の後方への移動を規制する第２のストッパとからなり、
   前記第１および第２のストッパは、前記延出許容部の前側および後側にそれぞれ配置されている、ことを特徴とする請求項１記載の主軸内可動軸の移動量調整装置。
3. 前記第１および第２のストッパを前記外郭部に対してそれぞれ固定する第１および第２の固定部材を備えていることを特徴とする請求項２記載の主軸内可動軸の移動量調整装置。
4. 前記第１および第２のストッパは、内周面に雌ネジが螺刻された環状部材によりそれぞれ形成されており、
   前記外郭部の前記外周面には、前記第１および第２のストッパの各雌ネジと螺合する雄ネジが螺刻されており、
   前記第１および第２のストッパは、前記雌ネジと前記雄ネジとのネジ作用により、回転しながら前後方向に移動するものである、ことを特徴とする請求項２または３記載の主軸内可動軸の移動量調整装置。
5. 前記外郭部は、前記延出許容部を挟んで前後に２分されるとともに、該２分された前後の各部分を互いに連結する、前後方向に延びる複数のガイドピンを有しており、
   前記可動部は、前記被当接部に、前記複数のガイドピンがそれぞれ挿通される複数の孔部を有し、該複数の孔部を前記複数のガイドピンと摺接させながら前後方向に移動するものである、ことを特徴とする請求項１〜４までのうちいずれか１項記載の主軸内可動軸の移動量調整装置。
6. 前記可動部は、旋盤加工されるワークを把持するために当該主軸内可動軸の移動量調整装置を介して前記主軸の先端部に装着される把持手段が具備する、前後方向へ移動可能な可動要素と連結され、前記可動軸の動きを前記可動要素に伝達するものである、ことを特徴とする請求項１〜５までのうちいずれか１項記載の主軸内可動軸の移動量調整装置。
7. 請求項１〜６までのうちいずれか１項記載の主軸内可動軸の移動量調整装置を備えてなることを特徴とする旋盤機。
   

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