JP2014100771A

JP2014100771A - 心押台

Info

Publication number: JP2014100771A
Application number: JP2012255020A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Takeshima; 雅之竹島; Yoshio Wakazono; 賀生若園
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2012-11-21
Filing date: 2012-11-21
Publication date: 2014-06-05

Abstract

【課題】油圧供給が遮断された場合にも、心押軸が後退せず工作物を保持できる心押台を提供する。
【解決手段】
被支持物のセンタ穴を支持するセンタを保持する心押軸を備えた心押台において、
回転と軸方向の移動が可能に支持する静圧軸受と、心押軸を軸方向に往復させる油圧シリンダと、油圧シリンダに圧油を供給する圧油供給装置を備える。
圧油の供給が停止したときに、心押軸が移動できないように、心押軸と心押台本体を締結する締結装置を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、工作機械の心押台に関するものである。

長尺の工作物を回転支持して加工を行う工作機械においては、工作物の一端を主軸台で回転駆動保持し、他端の端面に設けたセンタ穴にセンタを挿入して心押台で支持する構成が用いられる。センタ穴とセンタ間での回転摩擦抵抗を低減するため、センタを保持する心押軸を摩擦抵抗の少ない静圧軸受で回転可能に保持し、心押軸の前後進を油圧シリンダで駆動することが行われている（例えば、特許文献１）。

特開昭６１−２４１０５０号公報

特許文献１の心押台は心押軸の前後進を油圧シリンダで駆動するため、工作機械の停止時などの油圧供給が遮断された場合に、センタ穴部に作用する軸方向力により心押軸が後退し、工作物を保持できなくなる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、油圧供給が遮断された場合にも、心押軸が後退せず工作物を保持できる心押台を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、心押台本体と、
心押軸と、
前記心押軸に保持され被支持物のセンタ穴を支持するセンタと、
前記心押台本体に保持され、前記心押軸を回転と軸方向の移動が可能に支持する静圧軸受と、
前記心押軸を軸方向に往復させる油圧シリンダと、
前記油圧シリンダに圧油を供給する圧油供給装置と、
前記圧油の供給が停止したときに、前記心押軸と前記心押台本体が相対移動できないように締結する締結装置を備えることである。

請求項２に係る発明の特徴は、請求項１に係る発明において、前記締結装置が、
円環のフランジ部と、前記フランジ部の内径部から前記フランジ部の中心軸線方向へ延伸する延伸部と、前記延伸部の先端部の外径側に形成され前記中心軸線方向にテーパをなすテーパ部と、前記テーパ部と対向する内径側の内周面を備え、前記内周面が前記心押軸の外周面と所定の隙間を備えるように、前記心押台本体に固定される弾性リングと、
前記テーパ部に外接するテーパ面を備え、前記心押軸の軸方向に摺動可能に保持される押付リングと、
前記押付リングを、前記テーパ部に前記テーパ面が接触するように前記心押軸の軸方向に弾性力で押付ける弾性部材と、
前記圧油供給装置から圧油を供給されると、前記押付リングを、前記テーパ部と前記テーパ面が隙間を持つように前記心押軸の軸方向に前記弾性力より大きな力で押付け、前記圧油の供給が停止すると、前記力が前記弾性力より小さくなる圧油室を備えることである。

請求項1に係る発明によれば、圧油供給装置が停止し油圧シリンダに圧油が供給されなくなると、締結装置により心押軸が心押台本体に締結されて固定されるので、心押軸が後退しない。センタ穴部でセンタに被支持物の重量による心押軸を後退させようとする分力が作用しても、心押軸が後退しないので被支持物を落下させない心押台を実現できる。

請求項２に係る発明によれば、圧油供給装置が停止し圧油室に圧油が供給されなくなると、弾性部材により押付リングに作用する心押軸の軸方向力を、押付リングのテーパ面と弾性リングのテーパ部を介して心押軸の半径方向に変換して増力できる。この増力された力により、弾性リングの内周面が内径方向へ押され心押軸の外周面を保持することで、心押軸を心押台本体に締結できる心押台を実現できる。

本実施形態の研削盤の平面図である。本実施形態の心押台の概略図である。本実施形態の締結装置の詳細図である。本実施形態の締結装置の締結作動時を示す詳細図である。本実施形態の変形態様の締結装置を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を、心押台を研削盤に搭載した事例で説明する。
円筒研削盤１は、ベッド２を備え、ベッド２上にＸ軸方向に往復可能な砥石台３と、Ｘ軸に直交するＺ軸方向に往復可能なテーブル４を備えている。砥石台３は砥石車７を回転自在に支持し、砥石車７を回転させる回転モータ（図示省略する）を備えている。テーブル４上には、工作物（被支持物）Ｗの一端を把持して回転自在に支持し主軸モータ（図示省略する）により回転駆動される主軸５と、工作物Ｗの他端のセンタ穴をセンタで保持して回転自在に支持する心押台６を備えており、工作物Ｗは主軸５と心押台６により支持されて、研削加工時に回転駆動される。ドレッシング装置９が、主軸５上に固定され、さらに、心押台６などに圧油を供給する油圧ユニット（圧油供給装置）１０を備えている。

この円筒研削盤１は、所定のプログラムを実行することで自動化された研削加工やドレッシングを実行する制御装置３０を備えている。制御装置３０の機能的構成として、砥石台３の送りを制御するＸ軸制御部３１、テーブル４の送りを制御するＺ軸制御部３２、主軸５を制御する主軸制御部３３、心押台６を制御する心押台制御部３４などを具備している。

図２に基づき、心押台６について説明する。
心押台本体６１は２個の静圧ジャーナル軸受６１ａ、６１ｂを備え、この静圧ジャーナル軸受により心押軸６２を回転と軸方向に移動可能に支持している。心押台本体６１の後端部に締結装置６６が内蔵されキャップ６７により位置決めされている。心押軸６２は、先端にセンタ６３を保持し、後端部にピストン６４を備えている。シリンダ本体６５がピストン６４の外周に装着され、キャップ６７に締結されることでシリンダ６００を構成している。
静圧ジャーナル軸受６１ａ、６１ｂには絞り弁と管路２３を経由し、シリンダ６００には管路２２と切換弁２１を経由し、締結装置６６には管路２３を経由して油圧ユニット１０のポンプ１０１から圧油が供給される。

図３に基づき、締結装置６６について詳細に説明する。
弾性リング６６１のフランジ部が、心押台本体６１の後端部の座繰り穴６１ａに固定された後に、押付リング６６２が座繰り穴６１ａに摺動可能に挿入され、キャップ６７により位置決めされる。押付リング６６２の端部６６２ａの内周面が、弾性リング６６１のフランジ外周面６６１ａに摺動可能に係合している。これにより、座繰り穴６１ａ、フランジ外周面６６１ａ、端部６６２ａに囲まれた円環状の圧油室６６４が構成される。
押付リング６６２の端部６６２ｃにはスプリング保持穴６６２ｄを複数備え、内部には圧縮されたスプリング（弾性部材）６６３を保持している。圧油室６６４に供給される圧油の圧力は、スプリング６６３の弾性力に抗して押付リング６６２の端部６６２ｃをキャップ６７に接触させることができる大きさに設定されている。
弾性リング６６１のフランジ部の内径部から軸方向に延伸した薄肉部の先端部の外周はテーパ部６６１ｂを成している。押付リング６６２の内周のテーパ部６６１ｂに近い位置に、テーパ面６６２ｂを備えている。押付リング６６２の端部６６２ｃがキャップ６７に接触している状態では、テーパ部６６１ｂとテーパ面６６２ｂは隙間を備えている。また、この状態では、テーパ部６６１ｂの内径側の内周面６６１ｃと心押軸６２の外周面６２ａも隙間を備えている。

以下に、心押台６の作動について説明する。
はじめに、油圧ユニット１０が起動され、締結装置６６の圧油室６６４に圧油が供給されると、図３に示すように、押付リング６６２の端部６６２ｃがキャップ６７に接触する。
静圧軸受６１ａ、６１ｂに圧油が供給されると、心押軸６２が浮上し油の粘性抵抗のみが抵抗となる状態で保持される。切換弁２１をピストン６４が後退する方向に切換えると、心押軸６２が後退した位置に位置決めされる。
工作物が搬入されると、切換弁２１を切換え、心押軸６２がシリンダ６００により前進し、工作物Ｗの一端のセンタ穴にセンタ６３が挿入されると共に、主軸により工作物Ｗの他端を把持することで工作物Ｗを回転可能に保持する。
主軸５が工作物Ｗを回転させると、心押軸６２はほとんど摩擦抵抗が無いので、センタ穴に作用する摩擦力により、工作物Ｗと一体に回転する。
工作物Ｗの研削が終了すると、切換弁２１をピストン６４が後退する方向に切換え、心押軸６２が後退した位置に位置決めされ、工作物Ｗを搬出する。

ところで、異常が発生して油圧ユニット１０の運転が停止した場合は、心押台６は以下のように作動する。
油圧ユニット１０の運転が停止して圧油の供給が停止されると、シリンダ６００の圧力低下により心押軸６２の軸方向の保持力が無くなり、同時に、締結装置６６の圧油室６６４の圧力が低下する。
圧油室６６４の圧力が低下すると、押付リング６６２をキャップ６７方向に押す力がスプリング６６３の弾性力より低下する。押付リング６６２はスプリング６６３の弾性力により、弾性リング６６１の方向へ移動し、弾性リング６６１のテーパ部６６１ｂと押付リング６６２のテーパ面６６２ｂが接触する。さらに押付リング６６２が移動すると、図４に示すように、弾性リング６６１のテーパ部６６１ｂは内径方向に押され撓み、テーパ部６６１ｂの内径側の内周面６６１ｃが心押軸６２の外周面６２ａに押付けられる。内周面６６１ｃと外周面６２ａの間に作用する摩擦力により、心押軸６２は弾性リング６６１を介して心押台本体６１に締結され固定される。

締結装置６６を備えない場合には、心押軸６２の軸方向の保持力が無くなり、工作物Ｗの重量によりセンタ６３に作用する軸方向力により心押軸６２が後退し、工作物Ｗを保持できなくなり落下させる。
以上のように、本実施例の心押台を用いることで、非常停止時に油圧ユニットが停止しても、工作物を落下させることなく保持できる。

なお、本実施例では締結装置６６にテーパを用いたが、図５に示すように、圧油室７４の圧力が低下した場合に、押付ロッド７２の端面７２ａをスプリング７３の弾性力で心押軸６２に押付てもよい。

５：主軸６：心押台１０：油圧ユニット６１：心押台本体６１ａ、６１ｂ：静圧軸受６２：心押軸６３：センタ６６：締結装置６７：キャップ６００：油圧シリンダ６６１：弾性リング６６２：押付リング６６３：スプリング６６４：圧油室Ｗ：工作物

Claims

心押台本体と、
心押軸と、
前記心押軸に保持され被支持物のセンタ穴を支持するセンタと、
前記心押台本体に保持され、前記心押軸を回転と軸方向の移動が可能に支持する静圧軸受と、
前記心押軸を軸方向に往復させる油圧シリンダと、
前記油圧シリンダに圧油を供給する圧油供給装置と、
前記圧油の供給が停止したときに、前記心押軸と前記心押台本体が相対移動できないように締結する締結装置を備える心押台。
前記締結装置が、
円環のフランジ部と、前記フランジ部の内径部から前記フランジ部の中心軸線方向へ延伸する延伸部と、前記延伸部の先端部の外径側に形成され前記中心軸線方向にテーパをなすテーパ部と、前記テーパ部と対向する内径側の内周面を備え、前記内周面が前記心押軸の外周面と所定の隙間を備えるように、前記心押台本体に固定される弾性リングと、
前記テーパ部に外接するテーパ面を備え、前記心押軸の軸方向に摺動可能に保持される押付リングと、
前記押付リングを、前記テーパ部に前記テーパ面が接触するように前記心押軸の軸方向に弾性力で押付ける弾性部材と、
前記圧油供給装置から圧油を供給されると、前記押付リングを、前記テーパ部と前記テーパ面が隙間を持つように前記心押軸の軸方向に前記弾性力より大きな力で押付け、前記圧油の供給が停止すると、前記力が前記弾性力より小さくなる圧油室を備える請求項１に記載の心押台。