(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械に回転不能に装着されるとともに、前記工作機械から供給される駆動用エアにより回転力を得るエアモータが収容される第１ケーシングと、
前記第１ケーシングに対し揺動機構を介して揺動自在に連結される第２ケーシングと、
を備え、
前記第２ケーシングには、前記エアモータの回転軸に継手部材を介して軸線が傾動自在に連結され、前記回転軸と一体に回転するとともに、工具が取り付けられるスピンドル部が設けられる一方、
前記揺動機構は、前記第１ケーシングと前記第２ケーシングとに両端が固定される複数のばね部材と、
前記第１ケーシング及び前記第２ケーシングの一方に設けられ、凸側球面を有する第１部材と、
前記第１ケーシング及び前記第２ケーシングの他方に設けられ、前記凸側球面に摺接する凹側球面を有する第２部材と、
を備えることを特徴とする加工装置。
【請求項２】
請求項１記載の加工装置において、前記凸側球面及び前記凹側球面の仮想中心は、前記回転軸の軸線上に配置されることを特徴とする加工装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の加工装置において、前記工具は、バリ取り工具であることを特徴とする加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、金属製被加工物のバリ取りを行う加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、金属製被加工物では、種々の機械加工が行われており、加工部位には、突起状の残存部位、すなわち、バリが発生し易い。このバリは、製品としての品質低下の要因となっており、前記バリを除去するために、バリ取り装置が採用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されているバリ取り装置は、図５に示すように、駆動装置１のフレーム１ａに対して上下動自在なホルダ２を備えるとともに、このホルダ２の上下には、ブラケット３が固定されている。一対のブラケット３間には、カラー４を介装してラジアルクッションとしての一対のウレタンゴム５が挟持されている。
【０００４】
カラー４及びウレタンゴム５の内側には、円筒状のベアリングケース６が設けられるとともに、前記ベアリングケース６内には、ベアリング７を介してスピンドル８が回転自在に支持されている。このスピンドル８の上部は、ユニバーサルジョイント９を介して、駆動装置１の回転軸に連結されている。一方、スピンドル８の下端には、交換自在な工具Ｔが装着されている。
【０００５】
このバリ取り装置では、スピンドル８を回転させながら、ホルダ２を下降させ、工具Ｔによりワーク（図示せず）の所定のバリ取り作業が行われている。その際、工具Ｔには、加工のための押圧力が側方から付勢され、スピンドル８に波打ち挙動が惹起されている。ここで、ウレタンゴム５により、側方からの押圧力が吸収されるため、工具Ｔの損傷等を回避するとともに、所望のバリ取り作業を良好に行うことができる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開昭６２−１００８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のバリ取り装置では、スピンドル８の外周に円筒状のベアリングケース６が配設されるとともに、このベアリングケース６の外周には、一対のウレタンゴム５及びカラー４が配置されている。さらに、最外周には、ホルダ２が配置されている。このため、バリ取り装置全体の径方向の寸法が相当に大きくなり、前記バリ取り装置全体が大型化するという問題がある。
【０００８】
しかも、ラジアルクッションとして一対のウレタンゴム５が用いられている。従って、スピンドル８の回転時に、比較的大きなトルクが必要となり、例えば、スピンドル駆動機構としてエアモータを使用することが困難になるという問題がある。
【０００９】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、構成の簡素化及び小型化を図るとともに、エアモータを使用して所望の加工を効率的に遂行することが可能な加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る加工装置は、工作機械に回転不能に装着されるとともに、前記工作機械から供給される駆動用エアにより回転力を得るエアモータが収容される第１ケーシングと、前記第１ケーシングに対し揺動機構を介して揺動自在に連結される第２ケーシングとを備えている。
【００１１】
そして、第２ケーシングには、エアモータの回転軸に継手部材を介して軸線が傾動自在に連結され、前記回転軸と一体に回転するとともに、工具が取り付けられるスピンドル部が設けられている。
【００１２】
一方、揺動機構は、第１ケーシングと第２ケーシングとに両端が固定される複数のばね部材と、前記第１ケーシング及び前記第２ケーシングの一方に設けられ、凸側球面を有する第１部材と、前記第１ケーシング及び前記第２ケーシングの他方に設けられ、前記凸側球面に摺接する凹側球面を有する第２部材とを備えている。
【００１３】
また、この加工装置では、凸側球面及び凹側球面の仮想中心は、回転軸の軸線上に配置されることが好ましい。
【００１４】
さらに、この加工装置では、工具は、バリ取り工具であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、エアモータの作用下に、スピンドル部が回転する際に、第１ケーシング及び第２ケーシングは、回転することがない。このため、スピンドル部の回転時に必要なトルクを良好に低減させることができ、工具は、加工時の切削抵抗への倣い性を向上させることが可能になる。しかも、エアモータが採用されるため、工作機械に備えられているエア供給システムからのエアを、動力源（駆動用エア）として流用することができる。
【００１６】
これにより、構成の簡素化及び小型化を図るとともに、エアモータを使用して所望の加工を効率的に遂行することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る加工装置の概略断面側面図である。
【図２】前記加工装置の要部側面図である。
【図３】前記加工装置の要部分解斜視説明図である。
【図４】前記加工装置の動作説明図である。
【図５】特許文献１に開示されているバリ取り装置の断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る加工装置１０は、工作機械、例えば、ＮＣ工作機械１２に装着される。加工装置１０は、ＮＣ工作機械１２に回転不能に装着される第１ケーシング１４と、前記第１ケーシング１４に対し、揺動機構１６を介して揺動自在に連結される第２ケーシング１８とを備える（図１及び図２参照）。
【００１９】
第１ケーシング１４は、ＮＣ工作機械１２のテーパ孔部２０に装着されるテーパシャンク部２２を設けるとともに、前記第１ケーシング１４内には、エアモータ２４を含むエアモータユニット２６が収容される。テーパシャンク部２２内には、一端がＮＣ工作機械１２に設けられている駆動用エア通路２８に連通するとともに、他端側がエアモータユニット２６に連通するエア供給路３０が形成される。
【００２０】
エアモータ２４には、テーパシャンク部２２とは反対側に延在するモータ軸（回転軸）３２が設けられる。エアモータユニット２６は、筒状を有するモータハウジング３４を備える。モータハウジング３４は、エアモータ２４を収容するとともに、第１ケーシング１４の外方に突出する円盤状のフランジ部３６を有する。図１及び図３に示すように、フランジ部３６には、モータ軸方向（矢印Ａ方向）に貫通し、且つ周方向に等角度間隔ずつ離間して複数、例えば、８個のボルト挿通用段付孔部３８が形成される。
【００２１】
揺動機構１６は、図１に示すように、第１ケーシング１４側に設けられ、凸側球面４０ａを有する第１部材４０と、第２ケーシング１８側に設けられ、前記凸側球面４０ａに摺接する凹側球面４２ａを有する第２部材４２とを備える。図３に示すように、第１部材４０には、凸側球面４０ａ側から等角度間隔ずつ離間して８つの溝部４４が形成される。各溝部４４を形成する底面には、ねじ穴４６が形成される。第１部材４０には、各溝部４４間に位置し、中央から外周に向かって傾斜するエア通路４８が形成される（図１参照）。
【００２２】
モータハウジング３４のフランジ部３６と、第１部材４０の平面部とが重ね合わされた状態で、各段付孔部３８から各ねじ穴４６にねじ５０が挿入されることにより、前記第１部材４０は、前記モータハウジング３４に固定される。ねじ５０の先端５０ａは、各溝部４４内に突出している（図１及び図２参照）。
【００２３】
第２部材４２は、図３に示すように、凹側球面４２ａ側からそれぞれ等角度間隔ずつ離間して８つの溝部５２が形成される。各溝部５２の底面には、ねじ穴５４が形成される。第２ケーシング１８は、大径なフランジ部５６を設けるとともに、前記フランジ部５６には、等角度間隔ずつ離間して８つのボルト挿通用段付孔部５８が形成される。
【００２４】
各段付孔部５８に挿入されるねじ６０は、第２部材４２のねじ穴５４に螺合されて先端が各溝部５２に突出することにより、前記第２部材４２は、第２ケーシング１８に固定される（図１参照）。各ねじ５０の先端５０ａと、各ねじ６０の先端６０ａとには、例えば、コイルスプリング６２の両端が固定される。
【００２５】
第２ケーシング１８内には、ベアリング６４ａ、６４ｂ及びカラー６６ａ、６６ｂを介装して、スピンドル部６８が回転自在に配置される。ベアリング６４ａ、６４ｂの外周側は、カバー７０ａ、７０ｂに支持される。
【００２６】
スピンドル部６８の一端には、ピン部材７２が螺合するとともに、前記ピン部材７２とモータ軸３２とは、継手部材７４を介して軸線が傾動自在に連結される。継手部材７４は、例えば、オルダム継手や自在継手等が使用される。スピンドル部６８の他端部には、中空状のシャフト７６が同軸上に連結される。
【００２７】
シャフト７６には、ホルダ部７８が矢印Ａ方向に進退可能に配置される。ホルダ部７８の小径部７８ａは、スピンドル部６８内に進入自在であり、この小径部７８ａの外周を周回して圧縮ばね８０が配置される。圧縮ばね８０は、スピンドル部６８の端面とホルダ部７８の大径部７８ｂの境界部位とに両端が支持される。
【００２８】
ホルダ部７８には、工具、例えば、バリ取り工具８２が交換自在に取り付けられる。なお、凸側球面４０ａ及び凹側球面４２ａの仮想中心は、エアモータ２４のモータ軸３２の軸線上に配置される。
【００２９】
このように構成される加工装置１０の動作について、以下に説明する。
【００３０】
図４に示すように、例えば、ワークＷには、孔部Ｗａの加工が行われることにより、この孔部Ｗａの端面にバリＷｂが残存している。そこで、加工装置１０を用いて、バリＷｂを除去する作業が行われる。
【００３１】
加工装置１０では、第１ケーシング１４がＮＣ工作機械１２に装着されるとともに、この第１ケーシング１４と第２ケーシング１８とが、揺動機構１６を介して連結されている。その際、揺動機構１６を構成する第１部材４０と第２部材４２とは、円周上に等角度間隔ずつ離間して配置される８つのコイルスプリング６２により互いに引張されている。従って、バリ取り工具８２は、無負荷状態では、モータ軸３２と同軸上に配置されている。
【００３２】
図１に示すように、ＮＣ工作機械１２側の駆動用エア通路２８から、エア供給路３０に駆動用エアが供給されると、この駆動用エアは、エアモータユニット２６内のエアモータ２４に供給され、モータ軸３２を高速回転させることができる。なお、エアモータ２４に供給された駆動用エアは、第１部材４０に形成されている複数のエア通路４８から外部に放出される。
【００３３】
モータ軸３２が回転すると、このモータ軸３２に継手部材７４を介して連結されているピン部材７２と一体に、スピンドル部６８が回転する。スピンドル部６８は、シャフト７６に螺合しており、このシャフト７６及びホルダ部７８を介してバリ取り工具８２が回転する。そして、ＮＣ工作機械１２が制御されることにより、バリ取り工具８２は、ワークＷの孔部Ｗａに相対的に進入し、バリＷｂを除去する。
【００３４】
その際、バリ取り工具８２に、軸方向とは異なる方向から外力が付与されると、揺動機構１６を構成する凸側球面４０ａと凹側球面４２ａとが摺動し、第１部材４０に対して第２部材４２が揺動する。一方、継手部材７４を介して、スピンドル部６８側がモータ軸３２を軸線に対して傾動することができる。
【００３５】
従って、バリ取り工具８２は、側方側からの外力を受けても、エアモータ２４のモータ軸３２に対して傾動することにより、前記外力を吸収することが可能になる。これにより、バリ取り工具８２は、ワークＷのバリＷｂを良好に除去するとともに、損傷等を有効に回避してバリ取り作業を効率的に行うことができるという利点がある。
【００３６】
この場合、本実施形態では、エアモータ２４の作用下に、スピンドル部６８が回転する際に、第１ケーシング１４及び第２ケーシング１８は、回転することがない。このため、スピンドル部６８の回転時に必要なトルクを良好に低減させることができ、バリ取り工具８２は、加工時の切削抵抗への倣い性を向上させることが可能になる。しかも、エアモータ２４が採用されるため、ＮＣ工作機械１２に備えられているエア供給システムからのエアを、動力源（駆動用エア）として流用することができる。
【００３７】
これにより、本実施形態では、加工装置１０は、構成の簡素化及び小型化を図るとともに、エアモータ２４を使用して所望の加工を効率的に遂行することが可能になるという効果が得られる。
【符号の説明】
【００３８】
１０…加工装置                        １２…ＮＣ工作機械
１４、１８…ケーシング                １６…揺動機構
２２…テーパシャンク部                ２４…エアモータ
２６…エアモータユニット              ２８…駆動用エア通路
３０…エア供給路                      ３２…モータ軸
３４…モータハウジング                ４０、４２…部材
４０ａ…凸側球面                      ４２ａ…凹側球面
４８…エア通路                        ５０、６０…ねじ
６２…コイルスプリング                ６８…スピンドル部
７４…継手部材                        ８２…バリ取り工具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0005443295.tif 000005
【図５】
0005443295.tif 000006