(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを上下方向に延びる縦軸回りに回転させながら旋削加工する立旋盤であって、
ワークを下から支持しながら前記縦軸回りに回転させるワーク回転装置と、
前記ワーク回転装置の上方において当該ワーク回転装置によるワークの回転軸に垂直な第１移動軸方向に延びるクロスレールと、
前記クロスレールに沿って前記第１移動軸方向に移動可能となるように当該クロスレールに支持されるサドルと、
前記サドルを前記クロスレールに沿って前記第１移動軸方向に移送する第１移送装置と、
前記ワークの回転軸と平行な第２移動軸方向に移動可能となるように前記サドルに支持されるラムと、
前記ラムを前記第２移動軸方向に移送する第２移送装置と、
前記ラムの下端で支持され、ワークを旋削するための複数の工具がワークの回転軸と平行に延びる中心軸の周りに所定間隔で配置されるようにそれらの工具を保持するとともに、その各工具の刃先が前記中心軸から見て外向きに突出するような姿勢でそれらの工具を保持する工具ホルダとを備え、
前記ラムは、前記サドルに支持され、前記第２移動軸方向に延びる収容空間を内部に有するラム本体と、前記第２移動軸方向に延びる姿勢で前記収容空間に挿入されるとともにその軸回りに回転可能となるように前記ラム本体に外側から支持され、前記ラム本体から下方に突出して前記工具ホルダを同軸となるように支持する支持軸部と、前記ラム本体内に設けられ、前記支持軸部をその軸回りに回転させる駆動装置とを有する、立旋盤。
【請求項２】
前記ラム本体は、前記支持軸部の軸回りにおける前記工具ホルダの旋回を許容する旋回許容状態と、前記工具ホルダによって保持された各工具の刃先が前記第１移動軸方向においてワークの径方向内側又は径方向外側に向かうような前記支持軸部の軸回りの複数の旋回位置で前記工具ホルダの旋回を阻止する旋回阻止状態とに切り替わる切替装置を有する、請求項１に記載の立旋盤。
【請求項３】
前記切替装置は、前記ラム本体の下端に設けられたラム側固定用係合部と、前記工具ホルダを前記第２移動軸方向において昇降させる昇降装置とを含み、
前記工具ホルダは、その上端に設けられ、前記支持軸部の軸回りの複数の位置で前記ラム側固定用係合部に対して前記支持軸部の軸回りに旋回しないように前記第２移動軸方向において係合可能なホルダ側固定用係合部を有し、
前記昇降装置は、前記ホルダ側固定用係合部が前記ラム側固定用係合部から離脱する高さ位置である離脱位置に前記工具ホルダを降下させることにより前記切替装置を前記旋回許容状態とする一方、前記離脱位置よりも上方の位置でかつ前記ホルダ側固定用係合部が前記ラム側固定用係合部に係合する高さ位置である係合位置に前記工具ホルダを上昇させて保持することにより前記切替装置を前記旋回阻止状態とする、請求項２に記載の立旋盤。
【請求項４】
前記ラム側固定用係合部は、前記支持軸部の軸心の周りに所定間隔で配設され、前記支持軸部の径方向外側へ延びるとともに下向きに突出する複数のラム側歯部を有し、
前記ホルダ側固定用係合部は、前記工具ホルダの中心軸の周りに前記複数のラム側歯部と等しい間隔で配設され、前記工具ホルダの径方向外側へ延びるとともに上向きに突出し、前記支持軸部の軸回りの複数の位置で前記複数のラム側歯部と前記第２移動軸方向において噛合可能な複数のホルダ側歯部を有する、請求項３に記載の立旋盤。
【請求項５】
前記工具ホルダは、ホルダ側接続用係合部を有し、
前記支持軸部は、前記工具ホルダが前記離脱位置に降下することにより前記ホルダ側接続用係合部と係合して当該支持軸部に対する前記工具ホルダの旋回を阻止する支持軸側接続用係合部を有する、請求項３又は４に記載の立旋盤。
【請求項６】
前記支持軸部は、前記第２移動軸方向に延びるとともに前記収容空間に挿入され、その軸回りに回転可能となるように前記ラム本体に外側から支持された筒体と、前記筒体内に下側から挿入されるとともにその筒体から下方に突出するように設けられ、前記筒体の下側で前記工具ホルダを支持する支持部と、前記筒体内に設けられ、その筒体内に挿入された前記支持部を把持する把持状態とその支持部を放す解放状態とに切り替わるクランプ部とを有し、
前記ラム本体には、前記クランプ部が前記把持状態と前記解放状態との間で切り替わるようにそのクランプ部を駆動するためのクランプ部駆動機構が設けられている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の立旋盤。
【請求項７】
前記工具ホルダは、その中心軸の周りに所定間隔で配設され、工具が前記中心軸に対して垂直に延びるとともにその工具の刃先が当該工具ホルダの径方向外側へ向かうような姿勢で工具をそれぞれ保持する複数の第１工具保持部と、前記中心軸の周りに所定間隔で配設され、工具が前記中心軸に対して平行に延びるとともにその工具の刃先が下向きでかつ当該工具ホルダの径方向外側へ向かうような姿勢で工具をそれぞれ保持する複数の第２工具保持部とを有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の立旋盤。
【請求項８】
前記立旋盤は、円筒状の内周面及び外周面を有するワークの当該内周面及び外周面をそれぞれ旋削するために用いられ、
前記第１工具保持部によって保持される工具としては、ワークの径方向外側の位置でその刃先がワークの径方向内側を向くような姿勢で配置され、上下方向に移送されてワークの外周面を旋削する第１内向き旋削工具と、この第１内向き旋削工具と逆向きに刃先が設けられ、ワークの径方向内側の位置でその刃先がワークの径方向外側を向くような姿勢で配置され、上下方向に移送されてワークの内周面を旋削する第１外向き旋削工具とがあり、
前記第２工具保持部によって保持される工具としては、その刃先がワークの径方向内側を向くような姿勢で配置され、ワークの径方向外側から径方向内側へ向かって移送されてワークの上端面を旋削する第２内向き旋削工具と、この第２内向き旋削工具と逆向きに刃先が設けられ、その刃先がワークの径方向外側を向くような姿勢で配置され、ワークの径方向内側から径方向外側へ向かって移送されてワークの上端面を旋削する第２外向き旋削工具とがあり、
前記第１工具保持部は、前記第１内向き旋削工具と前記第１外向き旋削工具をいずれも保持可能に構成され、
前記第２工具保持部は、前記第２内向き旋削工具と前記第２外向き旋削工具をいずれも保持可能に構成されている、請求項７に記載の立旋盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立旋盤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被加工物であるワークを上下方向に延びる縦軸回りに回転させながらそのワークの旋削加工を行う立旋盤が知られており、下記特許文献１には、このような立旋盤の一例が開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示された立旋盤は、縦軸回りに回転可能な回転テーブルと、その回転テーブルを回転させる駆動手段と、回転テーブルの上方で水平方向に延びるクロスレールと、そのクロスレールに沿って移動可能に設けられたサドルと、そのサドルに鉛直方向に移動可能に設けられたラムと、ラムの下端部の側面に設けられ、複数のバイト工具を保持するタレット型の工具ホルダとを備えている。この立旋盤では、回転テーブルが駆動手段によって回転駆動されることによりその回転テーブル上にセットされたワークを縦軸回りに回転させるとともに、そのワークにサドル及び／又はラムの移動に伴って移送されるバイト工具を当てて当該ワークの旋削加工を行う。
【０００４】
タレット型の工具ホルダは、サドルの移動方向及びラムの移動方向に対して垂直に延びる水平軸回りに回転可能にラムに取り付けられている。工具ホルダは、複数のバイト工具が当該工具ホルダの回転軸を中心とした放射状に配置されるように各バイト工具を保持する。工具ホルダに保持された各バイト工具の刃先は、工具ホルダの径方向外側へ突出しており、この刃先によりワークが旋削される。そして、工具ホルダを回転させることにより、ワークの旋削に用いられているバイト工具を工具ホルダに保持された他のバイト工具に変更することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−７１６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
立旋盤において上記のようなタレット型の工具ホルダが設けられている場合には、ワークの旋削中に工具を変更する際、工具の着脱に要する手間を削減できるとともに、バイト工具毎に個別に工具ホルダを用意する必要がなくなり、ワークの加工時間の短縮及び立旋盤の部品点数の削減を図ることが可能である。
【０００７】
しかしながら、この構成では、上下方向におけるワークの加工可能な範囲が小さくなるという問題点がある。
【０００８】
具体的には、工具ホルダから水平方向において側方に突出したバイト工具の刃先でワークの外面を上から下へ旋削する場合には、そのバイト工具よりも下側に工具ホルダの下半分の部位とその工具ホルダの下端から下向きに突出する別のバイト工具とが存在するため、この別のバイト工具と回転テーブルとの干渉を避けるため、工具ホルダの降下範囲が制限される。その結果、上下方向におけるワークの加工可能な範囲が小さくなる。
【０００９】
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ワークを上下方向に延びる縦軸回りに回転させながら旋削する立旋盤において、ワークの加工時間の短縮及び部品点数の削減を図りつつ、上下方向におけるワークの加工可能な範囲の減少を防ぐことである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明による立旋盤は、ワークを上下方向に延びる縦軸回りに回転させながら旋削加工する立旋盤であって、ワークを下から支持しながら前記縦軸回りに回転させるワーク回転装置と、前記ワーク回転装置の上方において当該ワーク回転装置によるワークの回転軸に垂直な第１移動軸方向に延びるクロスレールと、前記クロスレールに沿って前記第１移動軸方向に移動可能となるように当該クロスレールに支持されるサドルと、前記サドルを前記クロスレールに沿って前記第１移動軸方向に移送する第１移送装置と、前記ワークの回転軸と平行な第２移動軸方向に移動可能となるように前記サドルに支持されるラムと、前記ラムを前記第２移動軸方向に移送する第２移送装置と、前記ラムの下端で支持され、ワークを旋削するための複数の工具がワークの回転軸と平行に延びる中心軸の周りに所定間隔で配置されるようにそれらの工具を保持するとともに、その各工具の刃先が前記中心軸から見て外向きに突出するような姿勢でそれらの工具を保持する工具ホルダとを備え、前記ラムは、前記サドルに支持され、前記第２移動軸方向に延びる収容空間を内部に有するラム本体と、前記第２移動軸方向に延びる姿勢で前記収容空間に挿入されるとともにその軸回りに回転可能となるように前記ラム本体に外側から支持され、前記ラム本体から下方に突出して前記工具ホルダを同軸となるように支持する支持軸部と、前記ラム本体内に設けられ、前記支持軸部をその軸回りに回転させる駆動装置とを有する。
【００１１】
この立旋盤は、ラムの下端で支持された工具ホルダをワークの回転軸と平行に上下に延びる軸回りに回転させて、刃先が中心軸から外向きに突出するような姿勢で工具ホルダに保持された複数の工具のうちのいずれかの工具にワークを実際に旋削する工具を変更できるように構成されているため、タレット型の工具ホルダがラムの下端部の側面に水平軸回りに回転可能となるように取り付けられた従来の立旋盤に比べて、工具ホルダ及びその工具ホルダに保持された工具のうちワークを実際に旋削する工具の刃先よりも下側に位置する部位を小さくすることができ、その結果、上下方向におけるワークの加工可能な範囲の減少を防ぐことができる。しかも、この立旋盤では、工具ホルダに保持された複数の工具のうちのいずれかの工具にワークを実際に旋削する工具を変更することができるため、工具の変更のために工具の着脱を行わなくてもよいとともに、工具毎に個別に工具ホルダを用意しなくてもよく、ワークの加工時間の短縮及び立旋盤の部品点数の削減を図ることができる。従って、この立旋盤では、ワークの加工時間の短縮及び部品点数の削減を図りつつ、上下方向におけるワークの加工可能な範囲の減少を防ぐことができる。
【００１２】
上記立旋盤において、前記ラム本体は、前記支持軸部の軸回りにおける前記工具ホルダの旋回を許容する旋回許容状態と、前記工具ホルダによって保持された各工具の刃先が前記第１移動軸方向においてワークの径方向内側又は径方向外側に向かうような前記支持軸部の軸回りの複数の旋回位置で前記工具ホルダの旋回を阻止する旋回阻止状態とに切り替わる切替装置を有することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、工具ホルダを旋回させてワークを旋削する工具の変更を実施できるようにしつつ、ワークの旋削時には、工具ホルダに保持された工具の刃先が第１移動軸方向においてワークの径方向内側又は径方向外側に向かうような姿勢でその工具を停止させて第１移動軸方向におけるワークの旋削を行うことができる。
【００１４】
この場合において、前記切替装置は、前記ラム本体の下端に設けられたラム側固定用係合部と、前記工具ホルダを前記第２移動軸方向において昇降させる昇降装置とを含み、前記工具ホルダは、その上端に設けられ、前記支持軸部の軸回りの複数の位置で前記ラム側固定用係合部に対して前記支持軸部の軸回りに旋回しないように前記第２移動軸方向において係合可能なホルダ側固定用係合部を有し、前記昇降装置は、前記ホルダ側固定用係合部が前記ラム側固定用係合部から離脱する高さ位置である離脱位置に前記工具ホルダを降下させることにより前記切替装置を前記旋回許容状態とする一方、前記離脱位置よりも上方の位置でかつ前記ホルダ側固定用係合部が前記ラム側固定用係合部に係合する高さ位置である係合位置に前記工具ホルダを上昇させて保持することにより前記切替装置を前記旋回阻止状態とすることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、支持軸部の軸回りにおける工具ホルダの旋回を許容する旋回許容状態と、支持軸部の軸回りの前記複数の旋回位置で工具ホルダの旋回を阻止する旋回阻止状態とに切り替わる切替装置の具体的な構造を構成することができる。
【００１６】
さらにこの場合において、前記ラム側固定用係合部は、前記支持軸部の軸心の周りに所定間隔で配設され、前記支持軸部の径方向外側へ延びるとともに下向きに突出する複数のラム側歯部を有し、前記ホルダ側固定用係合部は、前記工具ホルダの中心軸の周りに前記複数のラム側歯部と等しい間隔で配設され、前記工具ホルダの径方向外側へ延びるとともに上向きに突出し、前記支持軸部の軸回りの複数の位置で前記複数のラム側歯部と前記第２移動軸方向において噛合可能な複数のホルダ側歯部を有することが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、前記旋回阻止状態において複数のラム側歯部と複数のホルダ側歯部とが噛合するため、支持軸部の軸回りの工具ホルダの旋回を強固に阻止することができる。その結果、ワークの旋削時に回転するワークから工具がそのワークの回転方向への大きな外力を受けたとしても、その外力に十分に対抗して工具が支持軸部の軸回りに変位するのを確実に阻止することができる。
【００１８】
上記昇降装置が旋回許容状態では工具ホルダを離脱位置に降下させる構成において、前記工具ホルダは、ホルダ側接続用係合部を有し、前記支持軸部は、前記工具ホルダが前記離脱位置に降下することにより前記ホルダ側接続用係合部と係合して当該支持軸部に対する前記工具ホルダの旋回を阻止する支持軸側接続用係合部を有することが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、工具ホルダが離脱位置に降下した時には、工具ホルダが支持軸部に対して軸回りに旋回しないように固定されるため、駆動装置により支持軸部を回転させて工具ホルダをその軸回りに旋回させることが可能となる。従って、この構成では、ワークの旋削時にはラム本体に工具ホルダを固定してその工具ホルダに保持された工具により正確なワークの旋削を行えるようにしつつ、ワークを旋削する工具の変更時には工具ホルダを旋回させて別の工具に変更することが可能な立旋盤の具体的な構造を構成することができる。
【００２０】
上記立旋盤において、前記支持軸部は、前記第２移動軸方向に延びるとともに前記収容空間に挿入され、その軸回りに回転可能となるように前記ラム本体に外側から支持された筒体と、前記筒体内に下側から挿入されるとともにその筒体から下方に突出するように設けられ、前記筒体の下側で前記工具ホルダを支持する支持部と、前記筒体内に設けられ、その筒体内に挿入された前記支持部を把持する把持状態とその支持部を放す解放状態とに切り替わるクランプ部とを有し、前記ラム本体には、前記クランプ部が前記把持状態と前記解放状態との間で切り替わるようにそのクランプ部を駆動するためのクランプ部駆動機構が設けられていることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、クランプ部駆動機構を作動させることによりクランプ部を把持状態と解放状態とに切り替えて、ラム本体に支持された前記筒体に対する支持部の着脱を行うことができる。このため、工具ホルダを支持部ごと容易に交換することができ、工具ホルダの交換のために取り付けねじの脱着作業を行う必要があるような構成に比べて、工具ホルダの交換作業にかかる作業負担を軽減することができる。
【００２２】
上記立旋盤において、前記工具ホルダは、その中心軸の周りに所定間隔で配設され、工具が前記中心軸に対して垂直に延びるとともにその工具の刃先が当該工具ホルダの径方向外側へ向かうような姿勢で工具をそれぞれ保持する複数の第１工具保持部と、前記中心軸の周りに所定間隔で配設され、工具が前記中心軸に対して平行に延びるとともにその工具の刃先が下向きでかつ当該工具ホルダの径方向外側へ向かうような姿勢で工具をそれぞれ保持する複数の第２工具保持部とを有することが好ましい。
【００２３】
この構成によれば、工具ホルダに保持される工具の姿勢のバリエーションを増やすことができ、そのことに起因して、ワークの旋削の形態のバリエーションを増やすことができる。
【００２４】
この場合において、前記立旋盤は、円筒状の内周面及び外周面を有するワークの当該内周面及び外周面をそれぞれ旋削するために用いられ、前記第１工具保持部によって保持される工具としては、ワークの径方向外側の位置でその刃先がワークの径方向内側を向くような姿勢で配置され、上下方向に移送されてワークの外周面を旋削する第１内向き旋削工具と、この第１内向き旋削工具と逆向きに刃先が設けられ、ワークの径方向内側の位置でその刃先がワークの径方向外側を向くような姿勢で配置され、上下方向に移送されてワークの内周面を旋削する第１外向き旋削工具とがあり、前記第２工具保持部によって保持される工具としては、その刃先がワークの径方向内側を向くような姿勢で配置され、ワークの径方向外側から径方向内側へ向かって移送されてワークの上端面を旋削する第２内向き旋削工具と、この第２内向き旋削工具と逆向きに刃先が設けられ、その刃先がワークの径方向外側を向くような姿勢で配置され、ワークの径方向内側から径方向外側へ向かって移送されてワークの上端面を旋削する第２外向き旋削工具とがあり、前記第１工具保持部は、前記第１内向き旋削工具と前記第１外向き旋削工具をいずれも保持可能に構成され、前記第２工具保持部は、前記第２内向き旋削工具と前記第２外向き旋削工具をいずれも保持可能に構成されていることが好ましい。
【００２５】
この構成によれば、円筒状の内周面及び外周面を有するワークのその内周面及び外周面を旋削可能であるとともに、そのワークの上端面を径方向外側から径方向内側へ向かって、また、その上端面を径方向内側から径方向外側へ向かって旋削可能な立旋盤を構成することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本発明によれば、ワークを上下方向に延びる縦軸回りに回転させながら旋削する立旋盤において、ワークの加工時間の短縮及び部品点数の削減を図りつつ、上下方向におけるワークの加工可能な範囲の減少を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態による立旋盤の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示した立旋盤のラム及び工具ホルダの軸方向に沿った縦断面図である。
【図３】工具ホルダの正面図である。
【図４】図３に示した工具ホルダの下面図である。
【図５】工具ホルダ及び工具の図４中のＶ−Ｖ線に沿った断面を部分的に示す断面図である。
【図６】工具ホルダが係合位置に上昇させられた状態を示すラムの下端部及び工具ホルダの軸方向に沿った縦断面図である。
【図７】工具ホルダが離脱位置に降下させられた状態を示すラムの下端部及び工具ホルダの図６に対応する断面図である。
【図８】工具ホルダが係合位置に上昇させられた状態を示すラムの下端部及び工具ホルダの図６と異なる位置での部分的な縦断面図である。
【図９】工具ホルダが離脱位置に降下させられた状態を示すラムの下端部及び工具ホルダの図８に対応する部分的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２９】
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態による立旋盤の全体構成について説明する。
【００３０】
本実施形態による立旋盤は、被加工物であるワークを上下方向に延びる縦軸回りに回転させながら旋削加工するものである。なお、本実施形態では、円筒状の内周面及び外周面をもつワークの旋削を行う例について説明する。
【００３１】
本実施形態の立旋盤は、ワーク回転装置４と、一対のコラム５と、クロスレール６と、第１鉛直移送装置８と、サドル１０と、水平移送装置１２と、ラム１４と、図略の第２鉛直移送装置と、工具ホルダ１８とを備えている。
【００３２】
ワーク回転装置４は、ワークの軸方向が上下に延びるような姿勢でワークを下から支持しながらそのワークの軸回り（鉛直軸回り）に一方向に回転させるものである。このワーク回転装置４は、所定の設置場所に設置されたベース４ａと、そのベース４ａ上に鉛直軸回りに回転可能に設けられたテーブル４ｂと、そのテーブル４ｂを回転させる図略の駆動部とを有している。テーブル４ｂの上面は、水平面となっており、この上面上にワークが当該テーブル４ｂの回転軸と同軸となるようにセットされる。テーブル４ｂ上にセットされたワークは、前記駆動部によってテーブル４ｂが回転させられるのに伴ってその軸回りに回転する。このワーク回転装置４では、テーブル４ｂを上から見て左回りに回転させることにより、ワークを上から見て左回りに回転させる。
【００３３】
一対のコラム５は、ワーク回転装置４の両側に分かれて立設されている。各コラム５は、鉛直方向に延びている。
【００３４】
クロスレール６は、一対のコラム５に掛け渡されており、ワーク回転装置４のテーブル４ｂの上方においてワークの回転軸（テーブル４ｂの回転軸）に垂直な水平移動軸方向に延びている。なお、前記水平移動軸は、本発明の第１移動軸の概念に含まれる。また、クロスレール６は、コラム５に沿って前記水平移動軸に垂直な鉛直方向に延びる第１鉛直移動軸方向に移動可能となるように当該コラム５の前面で支持されている。
【００３５】
第１鉛直移送装置８は、クロスレール６をコラム５に沿って前記第１鉛直移動軸方向に移送するものである。この第１鉛直移送装置８は、駆動源としてのサーボモータと、各コラム５の前側の位置にその各コラム５にそれぞれ隣接するように設けられ、鉛直方向に延びる図略のボールねじと、サーボモータの動力を各ボールねじに伝達してその各ボールねじを各々の軸回りに回転させる図略の動力伝達機構とを有する。クロスレール６のうち各ボールねじに対応する位置には、図略のナット部がそれぞれ設けられており、その各ナット部が対応するボールねじにそれぞれ螺合している。このような構成により、サーボモータが作動して各ボールねじが共通の一方向に回転すると、ナット部とともにクロスレール６が上方へ移送される一方、各ボールねじが逆方向に回転すると、ナット部とともにクロスレール６が下方へ移送される。
【００３６】
サドル１０は、クロスレール６に沿って前記水平移動軸方向に移動可能となるようにクロスレール６の前面で支持されている。すなわち、サドル１０は、テーブル４ｂの上方においてそのテーブル４ｂを横切るように移動可能となっている。このサドル１０は、鉛直方向に延びている。
【００３７】
水平移送装置１２は、サドル１０をクロスレール６に沿って前記水平移動軸方向に移送するものである。この水平移送装置１２は、本発明の第１移送装置の概念に含まれるものである。この水平移送装置１２は、クロスレール６に設けられたボールねじと、駆動源としてのサーボモータとを有する。この水平移送装置１２のボールねじは、クロスレール６に沿って水平移動軸方向に延びる姿勢で設けられており、サーボモータは、そのボールねじをその軸回りに回転させる。サドル１０は、この水平移送装置１２のボールねじと螺合するナット部を有している。サドル１０は、この水平移送装置１２のボールねじがサーボモータによって回転駆動される向きに応じて当該サドル１０に設けられたナット部とともに水平移動軸方向において一方側又はその反対側である他方側へ移送される。
【００３８】
ラム１４は、ワークの回転軸（テーブル４ｂの回転軸）と平行な第２鉛直移動軸方向（上下方向）に移動可能となるようにサドル１０に支持されている。なお、前記第２鉛直移動軸は、本発明の第２移動軸の概念に含まれる。
【００３９】
前記図略の第２鉛直移送装置は、ラム１４をサドル１０に沿って第２鉛直移動軸方向に移送するものである。この第２鉛直移送装置は、本発明の第２移送装置の概念に含まれる。この第２鉛直移送装置は、サドル１０に設けられたボールねじと、駆動源としてのサーボモータとを有する。この第２鉛直移送装置のボールねじは、第２鉛直移動軸方向（上下方向）に延びる姿勢で設けられており、サーボモータは、そのボールねじをその軸回りに回転させる。ラム１４は、この第２鉛直移送装置のボールねじと螺合する図略のナット部を有している。ラム１４は、この第２鉛直移送装置のボールねじがサーボモータによって回転駆動される向きに応じて当該ラム１４に設けられたナット部とともに上方又は下方へ移送される。
【００４０】
工具ホルダ１８は、ワークを旋削するための工具を保持するものであり、ラム１４の下端で支持される。この工具ホルダ１８は、いわゆるタレット型の工具ホルダであり、複数の工具を保持可能である。工具ホルダ１８は、略円柱状の外形を有しており、その中心軸の周りに複数の工具が等間隔で配置されるようにそれらの工具を保持するとともに、その各工具の刃先が中心軸から見て外向き（当該工具ホルダ１８の径方向における外向き）に突出するような姿勢でそれらの工具を保持する。そして、この工具ホルダ１８は、その中心軸がワークの回転軸と平行な上下方向に延びる姿勢でラム１４と同軸となるようにラム１４に支持されており、ラム１４に対してその軸回りに旋回可能となっている。
【００４１】
次に、図１〜図９を参照して、本実施形態による立旋盤の工具ホルダ１８とその工具ホルダ１８を支持するラム１４の詳細な構造について説明する。
【００４２】
工具ホルダ１８は、図３及び図４に示すように、当該工具ホルダ１８の中心軸と軸心が一致する略円柱状のホルダ本体部２０と、ホルダ本体部２０に設けられ、工具１０１を水平方向に延びる姿勢で保持する４つの第１工具保持部２２と、ホルダ本体部２０に設けられ、工具１０２を鉛直方向に延びる姿勢で保持する４つの第２工具保持部２４と、ホルダ本体部２０の上面に設けられたホルダ側カービック２６とを有する。
【００４３】
ホルダ本体部２０は、図６に示すように、ラム１４の後述する支持軸部４４の下端部を内部に収容する収容部３２と、収容部３２内に設けられ、後述する支持軸部４４と係合する支持部係合部３４と、その収容部３２の上端に取り付けられた端板部３６と、環状部３８とを有する。
【００４４】
収容部３２は、ホルダ本体部２０の大部分を占めており、その中央部に後述する支持軸部４４の下端部を収容する凹部３２ａが設けられている。凹部３２ａは、その軸心がホルダ本体部２０の軸心と一致するように形成された断面円形の凹部であり、その上部が開口している。また、収容部３２の上端部は、それよりも下側の部位に比べて小径の円筒状の外周面を有する。
【００４５】
支持部係合部３４は、後述する支持軸部４４の支持部７４と係合するものであり、前記凹部３２ａ内に設けられている。この支持部係合部３４は、前記凹部３２ａ内の底面に固定された基部３４ａと、その基部３４ａから上方へ突設された円筒部３４ｂとを有する。支持部係合部３４のうち円筒部３４ｂは、支持部７４と嵌合する部分であり、この円筒部３４ｂは、収容部３２（工具ホルダ１８）と同軸となるように配置されている。
【００４６】
端板部３６は、中央に貫通穴３６ａが設けられた円盤状に形成されており、収容部３２と同軸となるようにその収容部３２の上端面に固定されている。すなわち、端板部３６の貫通穴３６ａは、当該端板部３６が収容部３２に取り付けられた状態でその収容部３２の凹部３２ａと同軸となるように配置されている。なお、端板部３６は、収容部３２から取り外し可能となっている。また、端板部３６の貫通穴３６ａは、収容部３２の凹部３２ａの内径よりも小さい内径を有している。この端板部３６のうち凹部３２ａの径方向内側へ延出された部分の下面には、複数のピン穴３６ｂ（図８参照）が当該端板部３６の周方向に所定間隔で設けられている。このピン穴３６ｂは、本発明のホルダ側接続用係合部の概念に含まれるものである。
【００４７】
環状部３８は、円環状に形成されており、収容部３２の上端部にその収容部３２と同軸となるように外嵌している。この環状部３８の外径は、ラム１４の後述する突設部５４の外装体５４ａの外径と等しくなっており、その外装体５４ａと上下方向において嵌合可能となっている。
【００４８】
４つの第１工具保持部２２（図４参照）は、ホルダ本体部２０の収容部３２の下面に設けられており、工具１０１が工具ホルダ１８の中心軸に対して垂直に延びるとともにその工具１０１の刃先１０１ｃが工具ホルダ１８の径方向外側へ向かうような姿勢で工具１０１をそれぞれ保持する。この第１工具保持部２２によって保持される工具１０１としては、ワークの径方向外側の位置でその刃先１０１ｃがワークの径方向内側を向くような姿勢で配置され、上下方向に移送されてワークの外周面を旋削する第１内向き旋削工具１０１ａと、ワークの径方向内側の位置でその刃先１０１ｃがワークの径方向外側を向くような姿勢で配置され、上下方向に移送されてワークの内周面を旋削する第１外向き旋削工具１０１ｂとがある。なお、第１内向き旋削工具１０１ａは、その刃先１０１ｃがワークの径方向内側を向く姿勢でワークの径方向外側から径方向内側へ向かって移送されてワークの上端面を旋削することも可能であり、第１外向き旋削工具１０１ｂは、その刃先１０１ｃがワークの径方向外側を向く姿勢でワークの径方向内側から径方向外側へ向かって移送されてワークの上端面を旋削することも可能である。第１工具保持部２２は、これらの工具１０１ａ，１０１ｂをいずれも保持可能であり、これらの工具１０１ａ，１０１ｂから選択された一方の工具が第１工具保持部２２に装着される。本実施形態では、４つの第１工具保持部２２のうち２つの第１工具保持部２２が第１内向き旋削工具１０１ａを保持し、残りの２つの第１工具保持部２２が第１外向き旋削工具１０１ｂを保持している。
【００４９】
第１内向き旋削工具１０１ａは、特定方向に延びる棒状に形成されている。この第１内向き旋削工具１０１ａの先端部は、図３に示すように、それよりも基端側の部分から僅かに屈曲している。第１内向き旋削工具１０１ａは、その先端部の屈曲している側が下側になるように第１工具保持部２２によって水平姿勢で保持される。また、第１内向き旋削工具１０１ａは、その先端にワークを旋削するための刃先１０１ｃ（チップ）を有する。この刃先１０１ｃは、第１内向き旋削工具１０１ａが第１工具保持部２２によって保持された状態で当該工具１０１ａの先端部のうち当該工具１０１ａの長手方向に垂直な水平方向における一方の側面と下面との間の角部に設けられており、その工具１０１ａの先端部から僅かに工具ホルダ１８の径方向外側へ向かって突出している。この第１内向き旋削工具１０１ａは、図１に示す立旋盤を正面（前面）から見てワーク回転装置４上のワークに対して右側の旋削位置でその刃先１０１ｃが水平移動軸方向においてワークの径方向内側へ向かうように配置され、その状態でワークの外周面を旋削する。この第１内向き旋削工具１０１ａの刃先１０１ｃが設けられた側面は、ワークの外周面の旋削時にワークの回転方向に対して対向するように配置される。
【００５０】
また、第１内向き旋削工具１０１ａのうち第１工具保持部２２によって保持される部分は、その長手方向に垂直な断面が矩形状となっており、この部分には、後述する第１工具固定ボルト２２ｄが挿通される複数の挿通穴１０１ｄ（図４参照）が設けられている。この複数の挿通穴１０１ｄは、第１内向き旋削工具１０１ａの長手方向に所定間隔で配設されているとともに、当該工具１０１ａが第１工具保持部２２によって保持された状態で当該工具１０１ａを上下に貫通している。
【００５１】
第１外向き旋削工具１０１ｂは、その刃先１０１ｃの向き以外は第１内向き旋削工具１０１ａと同様に構成されている。すなわち、第１外向き旋削工具１０１ｂの刃先１０１ｃは、第１内向き旋削工具１０１ａの刃先１０１ｃと逆向きに設けられている。具体的には、当該第１外向き旋削工具１０１ｂの刃先１０１ｃは、当該工具１０１ｂが第１工具保持部２２によって保持された状態で当該工具１０１ｂの先端部のうち前記第１内向き旋削工具１０１ａの刃先１０１ｃが設けられた側面に対して反対側の側面と下面との間の角部に設けられている。この第１外向き旋削工具１０１ｂは、図１に示す立旋盤を正面（前面）から見てワーク回転装置４上のワークの回転軸の右側の旋削位置でその刃先１０１ｃが水平移動軸方向においてワークの径方向外側へ向かうように配置され、その状態でワークの内周面を旋削する。この第１外向き旋削工具１０１ｂの刃先１０１ｃが設けられた側面は、ワークの内周面の旋削時にワークの回転方向に対して対向するように配置される。
【００５２】
そして、前記４つの第１工具保持部２２は、工具ホルダ１８の中心軸の周りにホルダ本体部２０の周方向に等間隔（本実施形態では４５°間隔）で配設されている。各第１工具保持部２２は、ホルダ本体部２０の収容部３２の下面に形成された第１保持溝２２ａと、その第１保持溝２２ａに嵌め込まれる第１スペーサ２２ｂ及び第１押さえ部材２２ｃと、複数の第１工具固定ボルト２２ｄと、複数の第１押さえボルト２２ｅとからなる。
【００５３】
第１保持溝２２ａは、収容部３２の下面にその中心近傍から収容部３２の径方向外側へ直線的に延びるように形成され、収容部３２の外周面及び下面に開口する溝部である。この第１保持溝２２ａの長手方向に垂直な断面は、矩形状となっている。第１保持溝２２ａ内の底面（下方に向かう面）は、収容部３２の中心軸に対して垂直な水平面であり、この第１保持溝２２ａ内の幅方向の２つの側面は、前記底面の幅方向両側の端部からその底面に対して垂直に下方へ延びている。第１保持溝２２ａ内の底面には、８つのボルト穴２２ｇ（図５参照）が形成されている。具体的には、第１保持溝２２ａ内の底面には、第１保持溝２２ａの長手方向に前記工具１０１の挿通穴１０１ｄの配設間隔と等しい間隔で配設された４つのボルト穴２２ｇの列が２列分、第１保持溝２２ａの幅方向に並んで設けられている。工具１０１の各挿通穴１０１ｄには、第１工具固定ボルト２２ｄがそれぞれ挿通され、その各第１工具固定ボルト２２ｄが前記２列のボルト穴２２ｇのうちの１列の対応するボルト穴２２ｇにそれぞれ螺合されて締め込まれることにより、第１保持溝２２ａ内で工具１０１が上下方向において固定される。
【００５４】
第１スペーサ２２ｂは、第１保持溝２２ａ内で工具１０１と第１押さえ部材２２ｃとの間に挟み込まれる。この第１スペーサ２２ｂは、直線的に延びる細長い板状の部材からなる。第１スペーサ２２ｂの幅方向（厚み方向）の一方の側面は、工具１０１の幅方向の一方の側面に当接する工具当接面２２ｈであり、工具ホルダ１８の中心軸に対して平行に上下に延びる平面からなる。また、第１スペーサ２２ｂの幅方向の他方の側面は、第１押さえ部材２２ｃの幅方向の一方の側面に当接する押さえ部材当接面２２ｉであり、上側へ向かうにつれて前記工具当接面２２ｈから徐々に遠ざかるように直線的に傾斜した斜面からなる。
【００５５】
第１押さえ部材２２ｃは、第１スペーサ２２ｂを介して工具１０１を第１保持溝２２ａ内の幅方向の一方の側面に押さえ付けるものである。この第１押さえ部材２２ｃは、直線的に延びる棒状の部材からなる。第１押さえ部材２２ｃの長手方向に垂直な方向でかつ水平方向における一方の側面は、第１保持溝２２ａ内の２つの側面のうち工具１０１が当接する側面と反対側の側面に当接する保持溝当接面２２ｋであり、工具ホルダ１８の中心軸に対して平行に上下に延びる平面からなる。また、第１押さえ部材２２ｃのうち前記保持溝当接面２２ｋと反対側の側面は、第１スペーサ２２ｂの押さえ部材当接面２２ｉに当接するスペーサ当接面２２ｍであり、上側へ向かうにつれて前記保持溝当接面２２ｋに徐々に接近するように直線的に傾斜した斜面からなる。
【００５６】
また、第１押さえ部材２２ｃには、第１押さえボルト２２ｅが挿通される複数の挿通穴２２ｐが設けられている。この複数の挿通穴２２ｐは、第１保持溝２２ａの長手方向に並ぶボルト穴２２ｇの配設間隔と等しい間隔で第１押さえ部材２２ｃの長手方向に並んで配設されているとともに、第１押さえ部材２２ｃが第１保持溝２２ａ内に配設された状態で当該第１押さえ部材２２ｃを上下に貫通している。この各挿通穴２２ｐに下から挿通された第１押さえボルト２２ｅが前記２列のボルト穴２２ｇのうち前記第１工具固定ボルト２２ｄが螺合されるものとは別の列の対応するボルト穴２２ｇにそれぞれ螺合されて締め込まれることにより、第１保持溝２２ａ内で第１押さえ部材２２ｃのスペーサ当接面２２ｍから第１スペーサ２２ｂの押さえ部材当接面２２ｉに工具１０１側への押圧力が付与され、その結果、第１スペーサ２２ｂが工具１０１を第１保持溝２２ａ内の対応する側面に押し付ける。これによって、工具１０１は、第１スペーサ２２ｂと第１保持溝２２ａ内の対応する側面との間で水平方向において挟持されて固定される。
【００５７】
なお、図５では、第１工具保持部２２が第１外向き旋削工具１０１ｂを保持している状態が示されているが、第１工具保持部２２が第１内向き旋削工具１０１ａを保持する場合には、第１内向き旋削工具１０１ａは第１保持溝２２ａ内のうち図５において第１押さえ部材２２ｃが配設されている側に配設されるとともに、第１スペーサ２２ｂ及び第１押さえ部材２２ｃは図５において第１外向き旋削工具１０１ｂが配設されている側に配設される。そして、この場合には、第１スペーサ２２ｂ及び第１押さえ部材２２ｃは、図５の状態に対して左右反転して配置され、図５で第１工具固定ボルト２２ｄが螺合しているボルト穴２２ｇに第１押さえボルト２２ｅが螺合される。また、図５で第１押さえボルト２２ｅが螺合しているボルト穴２２ｇには、第１工具固定ボルト２２ｄが螺合される。
【００５８】
４つの第２工具保持部２４（図３及び図４参照）は、ホルダ本体部２０の収容部３２の外周面に設けられており、工具１０２が工具ホルダ１８の中心軸に対して平行に延びるとともにその工具１０２の刃先が下向きでかつ工具ホルダ１８の径方向外側へ向かうような姿勢で工具１０２をそれぞれ保持する。この第２工具保持部２４によって保持される工具１０２としては、その刃先１０２ｃがワークの径方向内側を向くような姿勢で配置され、ワークの径方向外側から径方向内側へ向かって移送されてワークの上端面を旋削する第２内向き旋削工具１０２ａと、その刃先１０２ｃがワークの径方向外側を向くような姿勢で配置され、ワークの径方向内側から径方向外側へ向かって移送されてワークの上端面を旋削する第２外向き旋削工具１０２ｂとがある。第２工具保持部２４は、これらの工具１０２ａ，１０２ｂをいずれも保持可能であり、これらの工具１０２ａ，１０２ｂから選択された一方の工具が第２工具保持部２４に装着される。本実施形態では、４つの第２工具保持部２４のうち２つの第２工具保持部２４が第２内向き旋削工具１０２ａを保持し、残りの２つの第２工具保持部２４が第２外向き旋削工具１０２ｂを保持している。
【００５９】
第２内向き旋削工具１０２ａは、挿通穴１０２ｄ以外は前記第１内向き旋削工具１０１ａと同様の形状に形成されており、第２外向き旋削工具１０２ｂは、挿通穴１０２ｄ以外は前記第１外向き旋削工具１０１ｂと同様の形状に形成されている。
【００６０】
具体的には、第２内向き旋削工具１０２ａの挿通穴１０２ｄは、後述する第２工具固定ボルト２４ｄの頭部が嵌め込まれる部分が当該工具１０２ａのうち先端部が屈曲している側の側面に開口するように形成されていて、前記第１内向き旋削工具１０１ａの挿通穴１０１ｄと逆向きに形成されている。また、第２外向き旋削工具１０２ｂの挿通穴１０２ｄは、第２内向き旋削工具１０２ａの挿通穴１０２ｄと同様に形成されている。
【００６１】
そして、前記４つの第２工具保持部２４は、ホルダ本体部２０の周方向に等間隔で配設されている。各第２工具保持部２４は、ホルダ本体部２０の収容部３２の外周面に形成された第２保持溝２４ａと、その第２保持溝２４ａに嵌め込まれる第２スペーサ２４ｂ及び第２押さえ部材２４ｃと、複数の第２工具固定ボルト２４ｄと、複数の第２押さえボルト２４ｅとからなる。
【００６２】
第２保持溝２４ａは、収容部３２の外周面に工具ホルダ１８の中心軸に対して平行な上下方向に直線的に延びるように形成され、収容部３２の外周面及び上下両面に開口する溝部である。この第２保持溝２４ａは、前記第１保持溝２２ａと延びる方向が異なる以外はその第１保持溝２２ａと同様の形状を有している。この第２保持溝２４ａ内の底面（第２保持溝２４ａの内面のうち収容部３２の径方向外側に向かう面）には、前記第１保持溝２２ａの複数のボルト穴２２ｇと同様の複数のボルト穴（図示せず）が形成されている。
【００６３】
第２スペーサ２４ｂ、第２押さえ部材２４ｃ、第２工具固定ボルト２４ｄ及び第２押さえボルト２４ｅは、第１スペーサ２２ｂ、第１押さえ部材２２ｃ、第１工具固定ボルト２２ｄ及び第１押さえボルト２２ｅと同様の構造を有している。これらの第２スペーサ２４ｂ、第２押さえ部材２４ｃ、第２工具固定ボルト２４ｄ及び第２押さえボルト２４ｅによる第２保持溝２４ａ内での工具１０２の固定方法は、第１スペーサ２２ｂ、第１押さえ部材２２ｃ、第１工具固定ボルト２２ｄ及び第１押さえボルト２２ｅによる第１保持溝２２ａ内での工具１０１の固定方法と同様である。
【００６４】
ホルダ側カービック２６は、ホルダ本体部２０の端板部３６の上面に固定されている。このホルダ側カービック２６は、本発明のホルダ側固定用係合部の概念に含まれるものである。ホルダ側カービック２６は、中央に貫通穴を有する円板状に形成されており、工具ホルダ１８の中心軸と同軸となるように配設されている。ホルダ側カービック２６は、その上面に周方向に等間隔で形成された複数のホルダ側歯部２６ａを有する。このホルダ側歯部２６ａは、工具ホルダ１８の中心軸から見て放射状に工具ホルダ１８の径方向外側へ向かって直線的に延びるとともに上向きに突出している。
【００６５】
ラム１４は、ラム本体４２と、支持軸部４４と、クランプ部駆動機構４６と、支持軸部駆動装置４８とを備えている。
【００６６】
ラム本体４２（図２参照）は、第２鉛直移動軸方向（上下方向）に移動可能となるようにサドル１０に支持されている。このラム本体４２は、その内部に第２移動軸方向に延びる収容空間４２ａを有している。
【００６７】
ラム本体４２は、筐体５１と、２つの軸受け５６と、切替装置５８とを有する。
【００６８】
筐体５１は、サドル１０によって支持される本体部５２と、その本体部５２の下端から下向きに突設されている突設部５４とを有する。ラム本体４２の収容空間４２ａは、この筐体５１内に設けられている。
【００６９】
本体部５２は、鉛直方向に延びる略直方体状の外形を有しており、中空に形成されている。突設部５４は、本体部５２と同軸となるようにその本体部５２の下端から突設されている。この突設部５４は、本体部５２と同軸に配置された略円筒状の外装体５４ａと、その外装体５４ａの内部に同軸に配設された筒状の内装体５４ｂとを有する。これら外装体５４ａと内装体５４ｂは、共に本体部５２の下端に固定されている。内装体５４ｂは、円筒状の内周面を有しており、この内装体５４ｂ内の空間と本体部５２内の空間は連続している。この内装体５４ｂ内の空間及び本体部５２内の空間によって収容空間４２ａが構成されており、この収容空間４２ａに支持軸部４４が上下方向に延びる姿勢で挿入されている。また、外装体５４ａの内周面と内装体５４ｂの外周面との間には、スペースが形成されている。
【００７０】
前記２つの軸受け５６は、図６に示すように、突設部５４の内装体５４ｂの内側に設けられている。この２つの軸受け５６は、上下方向に延びる支持軸部４４をその軸回りに回転可能となるようにその外側から支持する。
【００７１】
切替装置５８は、支持軸部４４の軸回りにおける工具ホルダ１８の旋回を許容する旋回許容状態と、工具ホルダ１８によって保持された各工具１０１，１０２の刃先１０１ｃ，１０２ｃが水平移動軸方向においてワークの径方向内側又は径方向外側に向かうような支持軸部４４の軸回りの複数の旋回位置で工具ホルダ１８の旋回を阻止する旋回阻止状態とに切り替わるものである。なお、前記旋回位置は、工具が外側旋削用工具１０１ａ，１０２ａである場合には、その工具１０１ａ，１０２ａの刃先１０１ｃ，１０２ｃがワークの旋削位置においてワークの径方向内側に向かうように配置される工具ホルダ１８の旋回位置であり、工具が内側旋削用工具１０１ｂ，１０２ｂである場合には、その工具１０１ｂ，１０２ｂの刃先１０１ｃ，１０２ｃがワークの旋削位置においてワークの径方向外側に向かうように配置される工具ホルダ１８の旋回位置である。
【００７２】
切替装置５８は、ラム本体４２の突設部５４の内装体５４ｂの下端面に設けられたラム側カービック６２と、工具ホルダ１８を第２鉛直移動軸方向において昇降させる昇降装置６４とを有する。
【００７３】
ラム側カービック６２は、本発明のラム側固定用係合部の概念に含まれるものである。このラム側カービック６２は、中央に貫通穴を有する円板状に形成されており、支持軸部４４と同軸となるように配設されている。ラム側カービック６２は、その下面に周方向に等間隔で形成された複数のラム側歯部６２ａを有する。各ラム側歯部６２ａは、放射状に支持軸部４４の径方向外側へ向かって直線的に延びるとともに下向きに突出している。このラム側カービック６２の複数のラム側歯部６２ａとホルダ側カービック２６のホルダ側歯部２６ａは、支持軸部４４の軸回りの複数の位置で互いに係合可能となっている。
【００７４】
昇降装置６４は、ホルダ側カービック２６のホルダ側歯部２６ａがラム側カービック６２のラム側歯部６２ａから離脱する高さ位置である離脱位置に工具ホルダ１８を降下させて切替装置５８を旋回許容状態（図７参照）とする一方、前記離脱位置よりも上方の位置でかつホルダ側カービック２６のホルダ側歯部２６ａがラム側カービック６２のラム側歯部６２ａに係合（噛合）する高さ位置である係合位置に工具ホルダ１８を上昇させて保持することにより切替装置５８を旋回阻止状態（図６参照）とする。
【００７５】
具体的には、昇降装置６４は、複数の昇降用コレット６６と、コレット駆動部材６８と、図略の油圧供給装置とを有する。
【００７６】
複数の昇降用コレット６６は、ラム本体４２の突設部５４の外装体５４ａの内周面と内装体５４ｂの外周面との間のスペースに設けられており、内装体５４ｂの周方向に所定間隔で配設されている。各昇降用コレット６６は、その上部に外装体５４ａの径方向内側へ突出する係止部６６ａを有するとともに、その下端部に外装体５４ａの径方向内側へ突出する引掛部６６ｂを有する。引掛部６６ｂは、工具ホルダ１８を上昇させる時にホルダ本体部２０の前記端板部３６のうち径方向外側に突出した外縁部を引っ掛けて引き上げるための部分である。
【００７７】
コレット駆動部材６８は、リング状に形成されており、外装体５４ａの内周面と内装体５４ｂの外周面との間のスペースで上下方向に変位可能な状態で内装体５４ｂに外嵌されている。このコレット駆動部材６８は、その上部に設けられたピストン部６８ａと、そのピストン部６８ａから下方へ延びる作動部６８ｂとを有する。
【００７８】
ピストン部６８ａは、外装体５４ａの内周面と内装体５４ｂの外周面との間のスペースのうち上部を占める油圧室５４ｃ内に上下方向に変位可能に収容されている。この油圧室５４ｃ内のうちピストン部６８ａの上下に位置するスペースには、それぞれ図略の油圧供給装置が接続されている。油圧供給装置から油圧室５４ｃ内のうちピストン部６８ａの上側のスペースに油圧が供給されると、その油圧によってコレット駆動部材６８は下方へ駆動され、油圧供給装置から油圧室５４ｃ内のうちピストン部６８ａの下側のスペースに油圧が供給されると、その油圧によってコレット駆動部材６８は上方へ駆動される。
【００７９】
作動部６８ｂの外周面には、当該作動部６８ｂの周方向に延びる溝部６８ｃが形成されており、この溝部６８ｃに昇降用コレット６６の係止部６６ａが係合されている。
【００８０】
ワークを旋削するために工具ホルダ１８がラム本体４２に固定される時には、コレット駆動部材６８が上方へ油圧駆動されて作動部６８ｂが各昇降用コレット６６を引き上げ、それに伴って各昇降用コレット６６がその引掛部６６ｂにより工具ホルダ１８の端板部３６を引き上げて工具ホルダ１８を前記係合位置でクランプする。一方、ワークの旋削に用いる工具１０１，１０２の変更が行われる時には、コレット駆動部材６８が下方へ油圧駆動されて各昇降用コレット６６が降下し、それに伴って工具ホルダ１８が自重により前記離脱位置に降下して工具ホルダ１８がラム本体４２に対して旋回可能となる。
【００８１】
支持軸部４４は、ラム本体４２から下方に突出して工具ホルダ１８を当該支持軸部４４と同軸となるように支持する。
【００８２】
具体的には、支持軸部４４は、筒体７２と、支持部７４と、クランプ部７６とを有している。
【００８３】
筒体７２は、略円筒状に形成されており、第２鉛直移動軸方向（上下方向）に延びるようにラム本体４２の収容空間４２ａに挿入されている。この筒体７２は、ラム本体４２と同軸となるように配置されており、その軸回りに回転可能となるようにラム本体４２の軸受け５６によって外側から支持されている。筒体７２の下端部の内周面は、上方へ向かうにつれて徐々に小径となっている。
【００８４】
支持部７４は、工具ホルダ１８を支持する部分であり、ラム本体４２から下方に突出している。この支持部７４は、筒体７２と別体に設けられており、筒体７２内に下側から挿嵌されている。支持部７４は、支持部本体８２と、被係合部８４と、結合部８６とを有する。
【００８５】
支持部本体８２は、当該支持部本体８２の下部に配置され、平たい円板状に形成された支持部本体基部８２ａと、その支持部本体基部８２ａから上方に突設された挿嵌部８２ｂとを有する。
【００８６】
支持部本体基部８２ａのうち挿嵌部８２ｂの周りに位置する部位には、複数のピン８８（図８参照）が設けられている。これらのピン８８は、前記端板部３６の各ピン穴３６ｂにそれぞれ対応する位置に設けられている。各ピン８８の上端部は、支持部本体基部８２ａの上面から突出している。なお、このピン８８は、本発明の支持軸側接続用係合部の概念に含まれるものである。
【００８７】
支持部本体基部８２ａの下面には、被係合部８４が固定されている。この支持部本体基部８２ａと被係合部８４は、前記収容部３２の凹部３２ａ内の底面と端板部３６のうち凹部３２ａの径方向内側に延出された部分の下面との間で収容部３２に対して軸方向（上下方向）に相対移動可能に凹部３２ａ内に収容されている。
【００８８】
被係合部８４は、前記支持部係合部３４の円筒部３４ｂと係合する部分である。この被係合部８４は、その軸心が収容部３２（工具ホルダ１８）の中心軸と一致するように配置され、下側が開口した環状の溝部８４ａを有しており、この溝部８４ａに円筒部３４ｂが軸方向（上下方向）に相対移動可能となるように下側から挿嵌されている。このような構成により、工具ホルダ１８は、支持部７４に対して相対的にその軸方向（上下方向）に移動可能となっている。
【００８９】
昇降装置６４が工具ホルダ１８を支持部７４に対して降下させたときには、図９に示すように端板部３６の各ピン穴３６ｂに対応するピン８８の上端部がそれぞれ挿嵌され、これにより、支持部７４に対する工具ホルダ１８の軸回りの旋回が阻止される。一方、昇降装置６４が工具ホルダ１８を支持部７４に対して上昇させたときには、図８に示すように各ピン穴３６ｂからピン８８が離脱し、これにより、支持部７４に対する工具ホルダ１８の旋回の阻止が解除される。
【００９０】
挿嵌部８２ｂは、筒体７２内に下から挿嵌される部分であり、端板部３６の貫通穴３６ａ及びホルダ側カービック２６の中央の貫通穴を通って上方に延びている。この挿嵌部８２ｂは、上端へ向かうにつれて徐々に小径となる円錐台状の部分を有しており、この部分の形状は、筒体７２の下端部の上方へ向かうにつれて徐々に小径となる内周面に適合した形状となっている。挿嵌部８２ｂのこの部分が筒体７２の下端部内に下側から挿嵌される。
【００９１】
結合部８６は、クランプ部７６によってクランプされる部分である。この結合部８６は、挿嵌部８２ｂの上端部から上方へ突出するように挿嵌部８２ｂに取り付けられている。結合部８６は、挿嵌部８２ｂから突出した部分の軸方向の中間部位が小径となって括れているとともに上端部がその中間部位よりも大径であるような形状に形成されている。
【００９２】
クランプ部７６は、筒体７２内に設けられ、その筒体７２内に挿入された支持部７４の結合部８６をクランプするためのものである。このクランプ部７６は、筒体７２内に挿入された支持部７４の結合部８６を把持する把持状態とその結合部８６を放す解放状態とに切り替わるように構成されている。
【００９３】
具体的には、クランプ部７６は、図２に示すように、複数の結合用コレット９０と、クランプ用ロッド９１と、バネ部材９２とを有する。
【００９４】
クランプ用ロッド９１は、筒体７２内で当該筒体７２と同軸となるように上下方向に延びている。筒体７２内においてクランプ用ロッド９１の周りには、バネ部材９２が配設されており、クランプ用ロッド９１は、このバネ部材９２によって上方に付勢されている。クランプ用ロッド９１の下端（先端）には、コレット係止部９１ａが設けられている。コレット係止部９１ａは、図８に示すように、クランプ用ロッド９１から下方に突出した直後に小径となって括れた小径部９１ｂと、その小径部９１ｂの下側に連続し、その小径部９１ｂよりも大径の大径部９１ｃとを有する。
【００９５】
複数の結合用コレット９０は、支持部７４の結合部８６をクランプする部材であり、筒体７２内においてコレット係止部９１ａの周りに配設されている。各結合用コレット９０は、その上端部に筒体７２の径方向内側へ向かって突出する被係止部９０ａを有している。この被係止部９０ａは、コレット係止部９１ａの小径部９１ｂの周りに嵌り込んでいる。また、各結合用コレット９０は、その下端部に筒体７２の径方向内側へ向かって突出する把持部９０ｂを有する。この把持部９０ｂは、クランプ用ロッド９１が上方に引っ張られて結合用コレット９０が引き上げられるのに伴って、支持部７４の結合部８６の小径部９１ｂの外周面に当接するとともに当該結合部８６の大径部９１ｃを引っ掛けるようにして結合部８６を把持する。これにより、クランプ部７６は、前記把持状態となる。一方、把持部９０ｂは、クランプ用ロッド９１が下方に移動して結合用コレット９０が押し下げられるのに伴って、結合部８６から径方向外側に離反して結合部８６を解放する。これにより、クランプ部７６は、前記解放状態となる。また、各結合用コレット９０のうち被係止部９０ａと把持部９０ｂとの間の中間部９０ｃは、把持部９０ｂが結合部８６を把持している状態では、下方へ向かうにつれて徐々に筒体７２の径方向内側へ向かうように傾斜している。
【００９６】
クランプ部駆動機構４６（図２参照）は、クランプ部７６を駆動するためのものであり、ラム本体４２の本体部５２内において支持軸部４４の上側に設けられている。
【００９７】
このクランプ部駆動機構４６は、油圧シリンダ９４と、シリンダロッド９５と、図略の油圧供給装置とを備えている。
【００９８】
油圧シリンダ９４は、その内部にピストン部（図示せず）を有しており、このピストン部とシリンダロッド９５の上端が結合している。ピストン部は、油圧供給装置から油圧シリンダ９４に供給される油圧によって油圧シリンダ９４内で上下に油圧駆動され、それに伴ってシリンダロッド９５が上下に駆動される。シリンダロッド９５は、クランプ用ロッド９１と同軸となるようにそのクランプ用ロッド９１の上端から上方へ延びている。シリンダロッド９５の下端部は、クランプ用ロッド９１が当該シリンダロッド９５に対して軸回りに回転可能となるようにそのクランプ用ロッド９１の上端部に係合している。このシリンダロッド９５が上下に駆動されると、クランプ用ロッド９１はシリンダロッド９５と一体的に上下に移動する。クランプ部駆動機構４６は、このようにクランプ用ロッド９１を上下に移動させることによって、クランプ部７６を駆動して当該クランプ部７６を前記把持状態と前記解放状態とに切り替える。
【００９９】
支持軸部駆動装置４８は、工具ホルダ１８を旋回させる際に支持軸部４４をその軸回りに回転させるものである。この支持軸部駆動装置４８は、ラム本体４２の本体部５２内に設けられており、サーボモータ９７と、減速機９８とを有する。
【０１００】
サーボモータ９７と減速機９８は、ラム本体４２の本体部５２内において支持軸部４４よりも上側の位置に設けられている。サーボモータ９７の駆動軸は、減速機９８に接続されており、サーボモータ９７が駆動されることによりその駆動軸から減速機９８に回転力が入力される。減速機９８は、支持軸部４４の筒体７２に接続されており、サーボモータ９７から入力された回転力を減速して筒体７２に出力する。これにより、支持軸部４４がその軸回りに回転させられるようになっている。
【０１０１】
次に、本実施形態による立旋盤においてワークの旋削に用いられる工具の変更が行われる際の動作について説明する。
【０１０２】
まず、切替装置５８の昇降装置６４が工具ホルダ１８を前記係合位置から前記離脱位置へ降下させる。これにより、ラム側カービック６２のラム側歯部６２ａとホルダ側カービック２６のホルダ側歯部２６ａとの噛合が解除されるとともに、端板部３６の各ピン穴３６ｂに対応するピン８８がそれぞれ挿嵌される。
【０１０３】
そして、支持軸部駆動装置４８のサーボモータ９７が駆動され、その駆動力が減速機９８により減速されて筒体７２へ入力される。これにより、支持軸部４４は、その軸回りに回転する。ここで、支持軸部４４の支持部７４が各ピン８８を介して工具ホルダ１８と繋がっているため、工具ホルダ１８は、支持軸部４４とともにその軸回りに一体的に旋回する。そして、サーボモータ９７は、工具ホルダ１８に保持された工具１０１，１０２のうち次にワークの旋削に用いる工具がその工具に応じたワークの旋削姿勢（向き）に配置されるような旋回位置まで工具ホルダ１８を旋回させて駆動を停止する。
【０１０４】
この後、昇降装置６４が工具ホルダを前記係合位置へ上昇させる。これにより、ホルダ側カービック２６のホルダ側歯部２６ａがラム側カービック６２のラム側歯部６２ａに噛み合い、その状態で工具ホルダ１８がラム本体４２にクランプされる。
【０１０５】
このようにしてワークの旋削に用いられる工具の変更が行われる。
【０１０６】
以上説明したように、本実施形態の立旋盤は、ラム１４の下端で支持された工具ホルダ１８をワークの回転軸と平行に上下に延びる軸回りに回転させてワークを実際に旋削する工具を刃先１０１ｃ，１０２ｃが外向きに突出するような姿勢で工具ホルダ１８に保持されたいずれかの工具１０１，１０２に変更するように構成されているため、タレット型の工具ホルダがラムの下端部の側面に水平軸回りに回転可能となるように取り付けられた従来の立旋盤に比べて、工具ホルダ１８及びその工具ホルダ１８に保持された工具１０１，１０２のうちワークを実際に旋削する工具１０１（１０２）の刃先１０１ｃ（１０２ｃ）よりも下側に位置する部位を小さくすることができる。その結果、上下方向におけるワークの加工可能な範囲の減少を防ぐことができる。しかも、本実施形態では、工具ホルダ１８に保持された複数の工具１０１，１０２のうちのいずれかの工具にワークを実際に旋削する工具を変更することができるため、工具の変更のために工具の着脱を行わなくてもよいとともに、工具毎に個別に工具ホルダを用意しなくてもよく、ワークの加工時間の短縮及び立旋盤の部品点数の削減を図ることができる。従って、本実施形態では、ワークの加工時間の短縮及び部品点数の削減を図りつつ、上下方向におけるワークの加工可能な範囲の減少を防ぐことができる。
【０１０７】
また、本実施形態では、ラム本体４２に設けられた切替装置５８により、工具ホルダ１８を旋回させてワークを旋削する工具の変更を実施できるようにしつつ、ワークの旋削時には、工具ホルダ１８に保持された工具１０１（１０２）の刃先１０１ｃ（１０２ｃ）が水平移動軸方向においてワークの径方向内側又は径方向外側に向かうような姿勢でその工具１０１（１０２）を停止させて水平移動軸方向におけるワークの旋削を行うことができる。
【０１０８】
また、本実施形態では、切替装置５８が旋回阻止状態である場合にラム側カービック６２の複数のラム側歯部６２ａとホルダ側カービック２６の複数のホルダ側歯部２６ａとが噛合するため、支持軸部４４の軸回りの工具ホルダ１８の旋回を強固に阻止することができる。その結果、ワークの旋削時に回転するワークから工具１０１（１０２）がワークの回転方向への大きな外力を受けたとしても、その外力に十分に対抗して工具１０１（１０２）が支持軸部４４の軸回りに変位するのを確実に阻止することができる。
【０１０９】
また、本実施形態では、工具ホルダ１８が離脱位置に降下した時には、工具ホルダ１８のピン穴３６ｂが支持軸部４４の支持部７４のピン８８と係合して工具ホルダ１８が支持軸部４４に対して軸回りに旋回しないように固定されるため、支持軸部駆動装置４８により支持軸部４４を回転させて工具ホルダ１８をその軸回りに旋回させることが可能となる。従って、本実施形態では、ワークの旋削時にはラム本体４２に工具ホルダ１８を固定してその工具ホルダ１８に保持された工具１０１，１０２により正確なワークの旋削を行えるようにしつつ、ワークを旋削する工具１０１，１０２の変更時には工具ホルダ１８を旋回させて別の工具１０１，１０２に変更することが可能な立旋盤を構成することができる。
【０１１０】
また、本実施形態では、クランプ部駆動機構４６を作動させることによりクランプ部７６を把持状態と解放状態とに切り替えて、ラム本体４２に支持された筒体７２に対する支持部７４の着脱を行うことができる。このため、工具ホルダ１８を支持部７４ごと容易に交換することができ、工具ホルダの交換のために取り付けねじの脱着作業を行う必要があるような構成に比べて、工具ホルダ１８の交換作業にかかる作業負担を軽減することができる。
【０１１１】
また、本実施形態では、工具ホルダ１８が複数の第１工具保持部２２と複数の第２工具保持部２４とを有するため、工具ホルダ１８に保持される工具の姿勢のバリエーションを増やすことができる。その結果、ワークの旋削の形態のバリエーションを増やすことができる。
【０１１２】
また、本実施形態では、第１工具保持部２２が第１内向き旋削工具１０１ａ及び第１外向き旋削工具１０１ｂのいずれも保持可能であるとともに、第２工具保持部２４が第２内向き旋削工具１０２ａ及び第２外向き旋削工具１０２ｂのいずれも保持可能であるため、円筒状の内周面及び外周面を有するワークをその径方向外側から径方向内側へ向かって旋削することができるとともに径方向内側から径方向外側へ向かって旋削することが可能な立旋盤を構成することができる。
【０１１３】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１１４】
例えば、工具ホルダ１８が複数の第１工具保持部２２と複数の第２工具保持部２４とのうちいずれか一方のみを備えていてもよい。
【０１１５】
また、工具ホルダ１８は、４つ以外の数の第１工具保持部及び／又は４つ以外の数の第２工具保持部を備えていてもよい。
【０１１６】
また、前記旋回許容状態と前記旋回阻止状態とに切り替わる切替装置は、上記構成以外の構成のものであってもよい。
【０１１７】
また、本発明の立旋盤は、円筒状の内周面及び外周面を有するワーク以外のワークを旋削するためにも用いることが可能である。例えば、ワークの外周面のみの旋削、ワークの内周面のみの旋削、ワークの上端面のみの旋削等を本発明の立旋盤によって行うことができる。この場合には、その旋削形態に適した工具を対応する工具保持部に装着してそのワークの旋削を行えばよい。
【符号の説明】
【０１１８】
４  ワーク回転装置
６  クロスレール
１０  サドル
１２  水平移送装置（第１移送装置）
１４  ラム
１８  工具ホルダ
２２  第１工具保持部
２４  第２工具保持部
２６  ホルダ側カービック（ホルダ側固定用係合部）
２６ａ  ホルダ側歯部
３６ｂ  ピン穴（ホルダ側接続用係合部）
４２  ラム本体
４２ａ  収容空間
４４  支持軸部
４６  クランプ部駆動機構
４８  支持軸部駆動装置
５８  切替装置
６２  ラム側カービック（ラム側固定用係合部）
６２ａ  ラム側歯部
６４  昇降装置
７２  筒体
７４  支持部
７６  クランプ部
８８  ピン（支持軸側接続用係合部）
１０１  工具
１０２  工具
１０１ａ  第１内向き旋削工具
１０１ｂ  第１外向き旋削工具
１０２ａ  第２内向き旋削工具
１０２ｂ  第２外向き旋削工具
【図１】
0005525400.tif 000002
【図２】
0005525400.tif 000003
【図３】
0005525400.tif 000004
【図４】
0005525400.tif 000005
【図５】
0005525400.tif 000006
【図６】
0005525400.tif 000007
【図７】
0005525400.tif 000008
【図８】
0005525400.tif 000009
【図９】
0005525400.tif 000010