(57)【要約】【課題】  回転工具のクラッチ装置に起因する振動を低減する。【解決手段】  工作機械の駆動軸（５）と回転工具（３ａ，３ｂ）の伝動軸（４）とのいずれか一方にほぞ状の突起（８）を有し、他方に上記突起（８）が係脱可能に嵌まり込む溝（７）を有した回転工具のクラッチ装置において、突起（８）の両平坦面（８ａ，８ｂ）と溝（７）の対向壁（７ａ，７ｂ）との隙間（δ）に入り込む弾性体（１９）が突起（８）又は溝（７）に取り付けられる。【選択図】  図２
2006007401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の駆動軸と回転工具の伝動軸とのいずれか一方にほぞ状の突起を有し、他方に上記突起が係脱可能に嵌まり込む溝を有した回転工具のクラッチ装置において、突起の両平坦面と溝の対向壁との隙間に入り込む弾性体が突起又は溝に取り付けられたことを特徴とする回転工具のクラッチ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転工具のクラッチ装置において、上記突起の両平坦面上に突出部を備えるように上記弾性体が上記突起に固定されたことを特徴とする回転工具のクラッチ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の回転工具のクラッチ装置において、上記突出部が上記駆動軸又は伝動軸の軸芯を対称軸として対称形に配置されたことを特徴とする回転工具のクラッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旋盤等に使用される回転工具のクラッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７に示すように、旋盤のターレット１には刃物２を保持した回転工具３が複数個取り付けられる。各回転工具３の伝動軸４はターレット１の中心部に向かって突出し、ターレット１の中心部には回転工具３の伝動軸４に動力を伝達する駆動軸５が設けられる。回転工具３の伝動軸４は旋盤本体側の駆動軸５にクラッチ装置６を介して動力的に係脱可能である。
【０００３】
このクラッチ装置６は、図７に示すように、旋盤の駆動軸５の先端に形成された溝７と、回転工具３における伝動軸４の先端に形成されたほぞ状の突起８とを有し、ターレット１が旋回して所望の回転工具３の突起８が駆動軸５の溝７に嵌まり込むことにより、この回転工具３が駆動軸５に動力的に連結される。駆動軸５の回転は溝７と突起８との係合により伝動軸４に伝達され、かさ歯車９ａ，９ｂ等の伝動機構を介して刃物２に伝達される。この刃物２の回転により図示しないワークに所定の加工が行われる。他の刃物を使用する場合は、駆動軸５が停止状態になったところでターレット１が旋回し、前回の回転工具３における突起８が駆動軸５の溝７から離脱し、次回の回転工具における突起８が駆動軸５の溝７内に嵌まり込み、この回転工具が駆動軸５に動力的に連結される。そして、溝７と突起８との係合により駆動軸５の回転が伝動軸４に伝達され、かさ歯車９ａ，９ｂ等の伝動機構を介して刃物２に伝達される。この刃物２によりワークに対し他の加工が行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図７に示すように、クラッチ装置における溝７と突起８との間には両者の係合、離脱を円滑に行うため隙間δが形成される。ところが、この隙間δの存在のため、工作中振動が発生する場合がある。また、かさ歯車９ａ，９ｂのバックラッシとクラッチ装置６の隙間δによる二重の振動でさらに大きな振動が発生する場合がある。この振動は騒音、発熱、磨耗、加工精度の低下の原因となる。
【０００５】
従って、本発明はクラッチ装置で生じる振動を低減する手段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】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、工作機械の駆動軸（５）と回転工具（３ａ，３ｂ）の伝動軸（４）とのいずれか一方にほぞ状の突起（８）を有し、他方に上記突起（８）が係脱可能に嵌まり込む溝（７）を有した回転工具のクラッチ装置において、突起（８）の両平坦面（８ａ，８ｂ）と溝（７）の対向壁（７ａ，７ｂ）との隙間（δ）に入り込む弾性体（１９）が突起（８）又は溝（７）に取り付けられた回転工具のクラッチ装置を採用する。
【０００７】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のクラッチ装置において、上記突起（８）の両平坦面（８ａ，８ｂ）上に突出部（１９ａ，１９ｂ）を備えるように上記弾性体（１９）が上記突起（８）に固定された回転工具のクラッチ装置を採用する。
【０００８】
また、請求項３に係る発明は、請求項２に記載のクラッチ装置において、上記突出部（１９ａ，１９ｂ）が上記駆動軸（５）又は伝動軸（４）の軸芯（４ａ）を対称軸として対称形に配置された回転工具のクラッチ装置を採用する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、弾性体（１９）が突起（８）の両平坦面（８ａ，８ｂ）と溝（７）の対向壁（７ａ，７ｂ）との隙間（δ）に入り込むので、工作機械の駆動軸（５）の回転が回転工具（３ａ，３ｂ）の伝動軸（４）に滑らかに伝達され、振動が低減する。従って、騒音、発熱、磨耗等が低減し、加工精度が向上する。
【００１０】
請求項２に係る発明によれば、弾性体（１９）を簡易に装着することができる。
【００１１】
請求項３に係る発明によれば、駆動軸（５）及び伝動軸（４）の正転と逆転の如何を問わず適正に振動を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１３】
図１及び図２に示すように、工作機械である旋盤のターレット１の周壁部には、複数個の回転工具３ａ，３ｂが取り付けられている。ターレット１はその中心軸１０を中心にして旋回可能である。ターレット１の旋回に伴い周壁部上の所望の回転工具３ａ又は３ｂが図示しないワークに対して接近し又は離反する。ターレット１内にはその中心軸１０から周壁部に向かって駆動軸５が設けられ、旋盤の図示しない駆動源からの動力がこの駆動軸５に伝達される。また、ターレット１の中央部には旋盤本体側に固定されるガイドレール１１が環状に配置される。駆動軸５の終端がこのガイドレール１１の一部に形成された切欠部１１ａ内に入り込んでいる。
【００１４】
回転工具３ａ，３ｂは、上記ターレット１に固定されるハウジング１２を備える。図１中、符号１３はハウジング１２をターレット１に固定するためのボルトを示す。ハウジング１２内には、上記駆動軸５に動力的に連結可能な伝動軸４が各種ベアリング１４を介し回転自在に支持される。伝動軸４の始端はハウジング１２外に突出し、上記ガイドレール１１に向かって伸びる。伝動軸４の終端は伝動機構であるかさ歯車９ａ，９ｂを介して出力軸であるスピンドル１５に動力的に連結される。スピンドル１５は伝動軸４に直交する方向に配置され、ハウジング１２に対し各種ベアリング１６を介し回転自在に支持される。スピンドル１５にはコレットチャック１７が取り付けられ、コレットチャック１７に着脱自在に把持された刃物２がハウジング１２の側面から突出する。
【００１５】
なお、スピンドル１５を省略し、伝動軸４にコレットチャック１７、刃物２等を装着するようにしてもよい。
【００１６】
図１及び図２に示すように、旋盤側の駆動軸５に回転工具３ａ，３ｂの伝動軸４を動力的に接続したり切り離したりするためのクラッチ装置１８が設けられる。
【００１７】
このクラッチ装置１８は、図３乃至図６に示すように、伝動軸４の始端に形成されたほぞ状の突起８と、駆動軸５の終端に形成された上記突起８が係脱可能に嵌まり込む溝７とを具備する。ほぞ状の突起８は伝動軸４の軸端にその直径方向に伸びる板片として形成される。また溝７は駆動軸５の軸端にその直径方向に伸びるように形成される。
【００１８】
図１及び図３に示すように、全回転工具３ａ，３ｂにおける伝動軸４の突起８は上記ターレット１内のガイドレール１１の環状溝１１ｂ内に嵌まり込んでいる。このためターレット１が旋回する際、伝動軸４の突起８は常に一定の姿勢を保って移動する。一方、駆動軸５は回転を停止する際、その溝７が上記ガイドレール１１内の伝動軸４の突起８に合致しうる向きになるよう制御される。駆動軸５が停止し、ターレット１が旋回すると、全回転工具３ａ，３ｂの伝動軸４がガイドレール１１の環状溝１１ｂ内をスライドし、図１及び図２に示すように、所望の回転工具３ａが駆動軸５の終端に到達したところでこの回転工具３ａの突起８が駆動軸５の溝７内に嵌まり込む。
【００１９】
図７に示したように、クラッチ装置６における溝７と突起８との間には両者の係合、離脱を円滑に行うため隙間δが形成され、この隙間δの存在のため工作中振動が発生する場合があるが、これを防止するため図４、図５及び図６に示すように、この実施の形態のクラッチ装置１８では、突起８の両平坦面８ａ，８ｂと溝７の対向壁７ａ，７ｂとの隙間に入り込む弾性体１９が上記突起８に取り付けられる。
【００２０】
弾性体１９は、突起８の両平坦面８ａ，８ｂ上に突出部１９ａ，１９ｂを備えるように突起８に固定される。具体的には、弾性体１９は樹脂、ゴム等の弾性材を用いて円柱形に形成され、突起８をその両平坦面８ａ，８ｂ間に貫通する孔２０内に挿入することにより突起８に取り付けられる。弾性体１９は孔２０に圧入により、或いは接着剤等を用いて固着され、図６に示すようにその両端が突起８の両平坦面８ａ，８ｂ上に突出部１９ａ，１９ｂとなって突き出るように取り付けられる。これにより、図４に示すように伝動軸４の突起８が駆動軸５の溝７内に入ったとき、弾性体１９の突出部１９ａ，１９ｂが溝７の対向壁７ａ，７ｂにそれぞれ当接して突起８の平坦面８ａ，８ｂが溝７の対向壁７ａ，７ｂに直に接触するのを阻止する。なお、突出部１９ａ，１９ｂに相当する部分のみを弾性体として形成し、これを突起８の平坦面８ａ，８ｂに接着するようにしてもよい。
【００２１】
また、図５に示すように、弾性体１９はその突出部１９ａ，１９ａが伝動軸４の軸芯４ａを対称軸として対称形に突出するように伝動軸４の突起８に固定される。これにより、駆動軸５及び伝動軸４の正転と逆転の如何を問わず振動が低減する。
【００２２】
次に、上記構成のクラッチ装置の作用について説明する。
【００２３】
図１及び図２に示すように、加工を行おうとする回転工具３ａの伝動軸４の突起８が駆動軸５の溝７内に嵌まり込み、他の回転工具３ｂにおける伝動軸４の突起８はターレット１内のガイドレール１１の環状溝１１ｂ内に嵌まり込んでいる。
【００２４】
所定の加工が終了すると、駆動軸５及び伝動軸４が回転を停止する。その際、両軸５，４の溝７と突起８はガイドレール１１の切欠部１１ａ内において環状溝１１ｂに合致する向きで停止する。
【００２５】
ターレット１が旋回を開始し、前回の加工に携わった回転工具３ａにおける伝動軸４の突起８が駆動軸５の溝７から離脱してガイドレール１１の環状溝１１ｂ内に嵌まり込む。また、次回の加工に携わる回転工具３ｂの伝動軸４の突起８がガイドレール１１の環状溝１１ｂ内をスライドし、この環状溝１１ｂから離脱して駆動軸５の溝７内に嵌まり込むと、ターレット１が停止する。これにより、所望の回転工具３ｂの伝動軸４が旋盤の駆動軸５に動力的に連結される。駆動軸５が回転すると、動力がクラッチ装置１８、伝動軸４、かさ歯車９ａ，９ｂ、スピンドル１５を介し刃物２に伝達され、刃物２が図示しないワークに対して所望の加工を行う。
【００２６】
図４に示すように、駆動軸５に対し伝動軸４が動力的に連結されると、弾性体１９の突出部１９ａ，１９ｂが突起８の両平坦面８ａ，８ｂと溝７の対向壁７ａ，７ｂとの隙間δに入り込む。駆動軸５と伝動軸４の回転中、弾性体１９の突出部１９ａ，１９ｂが溝７の対向壁７ａ，７ｂにそれぞれ当接し、突起８の平坦面８ａ，８ｂと溝７の対向壁７ａ，７ｂとが直接接触する前に、弾性体１９が隙間δ内で弾性変形しながらエネルギーを吸収し平坦面８ａ，８ｂと対向壁７ａ，７ｂとが接触する時の力を弱めると共に振動を吸収する。更にこの隙間δと図２に示すかさ歯車９ａ，９ｂのバックラッシとによる二重の振動を低減する。これにより、駆動軸５の回転が回転工具３ｂの伝動軸４に滑らかに伝達され、騒音等が低減し、加工精度が向上する。
【００２７】
弾性体１９はその突出部１９ａ，１９ｂが伝動軸４の軸芯４ａを対称軸として対称形に突出するように伝動軸４の突起８に固定されているので、駆動軸５及び伝動軸４が逆転する場合であっても振動が吸収される。
【００２８】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば上記各実施の形態では突起が伝動軸に設けられ溝が駆動軸に設けられるが、突起を駆動軸に設け溝を伝動軸に設けるようにしてもよい。また、上記実施の形態では弾性体が突起に取り付けられるが、溝の対向壁上に取り付けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るクラッチ装置を示す立面図である。
【図２】図１中、ＩＩ−ＩＩ線矢視断面である。
【図３】図１中、ＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視図である。
【図４】図２中、ＩＶ部分の拡大図である。
【図５】伝動軸の始端の平面図である。
【図６】図５中、ＶＩ−ＶＩ線矢視断面図である。
【図７】従来のクラッチ装置を示す立面図である。
【符号の説明】
【００３０】
３ａ，３ｂ…回転工具
４…伝動軸
４ａ…軸芯
５…駆動軸
７…溝
７ａ，７ｂ…対向壁
８…突起
８ａ，８ｂ…平坦面
１８…クラッチ装置
１９…弾性体
１９ａ，１９ｂ…突出部
【図１】
2006007401.tif 000003
【図２】
2006007401.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006007401.tif 000006
【図５】
2006007401.tif 000007
【図６】
2006007401.tif 000008
【図７】
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