(57)【要約】【課題】油圧式心押台において、心押軸の前進速度を移動途中に随時低速に切り換えできる油圧式心押台を提供する。【解決手段】第１シリンダとこれに続く第２シリンダが後端側から同心に穿設され前記第１シリンダと前記第２シリンダの前室及び前記第１シリンダの後室に流が設けられ心押台本体の後部に取着された二連シリンダと、前記第１シリンダと前記第２シリンダに嵌装され前記心押軸と同心に直結された二連ピストンと、前記二連ピストンに穿設され前記第１シリンダの前室と前記第２シリンダの前室とを連通する連絡用流路と、この連絡用流路を開閉する弁棒部と一体に形成された補助ピストンと、前記二連ピストンの後端に前記補助ピストンを嵌装し前室と後室に流路が設けられた補助シリンダと、前記連絡用流路が閉じられたとき前記第１シリンダの前室から排出される流量を制限する絞り弁とを含めて油圧式心押台を構成する。【選択図】　　図１
2004076856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械のワークを支持する油圧式心押台であって、心押台本体と、該心押台本体に進退自在に嵌装された心押軸と、第１シリンダとこれに続く第２シリンダが後端側から同心に穿設され前記第１シリンダと前記第２シリンダの前室と前記第１シリンダの後室に流路が設けられた前記心押台本体の後端に取着された二連シリンダと、前記第１シリンダと前記第２シリンダに嵌装され前記心押軸と同心に直結された二連ピストンと、該二連ピストンに穿設され前記第１シリンダの前室と第２シリンダの前室とを連通する連絡用流路と、該連絡用流路を開閉する弁棒部と一体に形成された補助ピストンと、前記二連ピストンの後端に前記補助ピストンを嵌装し前室と後室に流路が設けられた補助シリンダと、前記連絡用流路が閉じられたとき前記第１シリンダの前室から排出される油の流量を制限する絞り弁とを含んでなり、二連ピストンの前進途中で補助ピストンを作動させ弁棒部で連絡用流路を閉じて第１シリンダの排出量を絞り弁で制限して心押台の前進速度を移動中に切り換えることを特徴とする油圧式心押台。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、旋盤、研削盤などの工作機械に用いる心押台の改良に関するものであり、更に詳しくは心押軸の前進速度を切換可能とした心押台に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の油圧式心押台として例えば、図３に示す技術が一般に知られている。図３は従来例の油圧式心押台の断面図を示す。心押台本体１０１にセンタ１０２を備えた心押軸１０３がスライド可能に支持されるとともに、それと同一軸線上にシリンダ１０４が固定され、シリンダ１０４の一端面には栓１０５が取着されている。シリンダ１０４にはピストン１０６が収容され、このピストン１０６によりシリンダ１０４の内部に第１圧力室１０７及び第２圧力室１０８が形成されている。ピストン１０６は心押軸１０３に連結され、それを往復運動する。シリンダ１０４の油圧回路には、圧油供給路を第１圧力室１０７または第２圧力室１０８に切換える切換弁１０９と圧力室１０７の基準圧を調整する減圧弁１１０が設けられ、切換弁１０９の切換えにより心押軸１０３が前進または後退する。よって心押軸１０３の前進速度は一定である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術で述べた油圧式心押台は、心押軸１０３の移動速度は一定である。そのため手動運転すなわち前面カバーを開けた状態で作業する場合は心押軸１０３の前進速度を遅く、自動運転中は心押軸１０３の前進速度を速くするという機械操作の安全性を向上させる要求には対応できないという問題が生じていた。
また、心押軸１０３の前進速度は直接加工時間に影響するので速いほど良いが、センタ１０２がワークのセンタ穴に当接して心押軸１０３の移動が停止する際に慣性力によってセンタ穴が変形したり、極端な場合にはワークが変形することがあるという問題を有している。
本発明は従来技術の有するこのような問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、心押軸の前進途中で心押台の前進速度を移動中の任意の位置で低速に切り換えができるようにした油圧式心押台を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の油圧式心押台は、工作機械のワークを支持する油圧式心押台であって、心押台本体と、該心押台本体に進退自在に嵌装された心押軸と、第１シリンダとこれに続く第２シリンダが後端側から同心に穿設され前記第１シリンダと前記第２シリンダの前室と前記第１シリンダの後室に流路が設けられた前記心押台本体の後端に取着された二連シリンダと、前記第１シリンダと前記第２シリンダに嵌装され前記心押軸と同心に直結された二連ピストンと、該二連ピストンに穿設され前記第１シリンダの前室と第２シリンダの前室とを連通する連絡用流路と、該連絡用流路を開閉する弁棒部と一体に形成された補助ピストンと、前記二連ピストンの後端に前記補助ピストンを嵌装し前室と後室に流路が設けられた補助シリンダと、前記連絡用流路が閉じられたとき前記第１シリンダの前室から排出される油の流量を制限する絞り弁とを含んでなり、二連ピストンの前進途中で補助ピストンを作動させ弁棒部で連絡用流路を閉じて第１シリンダの排出量を絞り弁で制限して心押台の前進速度を移動中に切り換えるものである。
【０００５】
本発明の油圧式心押台によれば、心押台の後方に、心押台に取着された二連シリンダに嵌装され心押軸に直結した二連ピストンが設けられている。更に、二連ピストンの後端には補助ピストンが設けられている。補助ピストンは先端の弁棒部により、二連ピストンが嵌装され形成される第１シリンダと第２シリンダの前室間に通ずる連絡用流路の開閉動作を行う。二連ピストンの前進途中で補助ピストンが前進し弁棒部で連絡用流路を閉じたとき、第１シリンダからの油の排出量を絞り弁で制限することにより前進速度を低速に切り換えることができるようにしたものである。
本発明を適用することにより、細いワークやそのセンタ穴に過大な押圧力が付加されるのを回避できるので、細いワークでも心押軸の前進速度を一定位置に達するまでは高速にすることができる。その結果、加工時間の短縮が図れるとともに、ワークの品質向上が可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面にもとづき説明する。
図１は高速前進時の油圧式心押台の断面図、図２は低速前進時の油圧式心押台の断面図である。図１にもとづき実施例の油圧式心押台の構成を説明する。
【０００７】
工作機械のベッドの摺動面上に載置され対向する主軸のチャックと同心に心押台本体１が設けられる。心押台本体１には、ワークを支持するセンタ２が先端に嵌着された心押軸３が案内面１ａで案内され軸方向に進退自在に嵌装されている。心押台本体１はベッド上で心押軸３と主軸の軸線を含む面上で手動または自動送りされベッドにロックされる。
【０００８】
心押台本体１の後方から心押軸３を進退駆動するように心押軸３に直結された二連ピストン６とこれを嵌装する二連シリンダ４が心押台本体の後端に取着されている。二連シリンダ４は後端から大径の第１シリンダ７とこれに続く小径の第２シリンダ８が同心に穿設されている。第１シリンダ７のストローク端にはポート７ｃ，７ｄが設けられ、第２シリンダ８の前進のストローク端にはポート８ｂが設けられ第１切換弁２１にそれぞれ配管されている。
【０００９】
二連シリンダ４の第１シリンダ７と第２シリンダ８に嵌装され、ピストン・シリンダを構成する二連ピストン６は、二連シリンダ４の前端ガイド面４ａと二連シリンダ４を後端部を閉じる二連シリンダ栓５のガイド面５ａとで案内されている。二連ピストン６には後方端に補助シリンダ９が補助ピストン１３を嵌装して補助シリンダ栓１４で密封され、ストローク端にはポート９ｃ，９ｄが設けられている。
【００１０】
補助シリンダ９の前室９ｂから前方へ続く連絡用流路が孔設されており、連絡用流路は第１流路６ａ，第２流路６ｂ，第３流路６ｃで構成されている。二連ピストン６のそれぞれの段付基底部に向かって、第１流路６ａから第１シリンダ７と第２シリンダ８とに通じる第２流路６ｂと第３流路６ｃとが孔設されている。補助シリンダ９は、補助ピストン１３とピストン・シリンダを構成している。補助ピストン１３は第１流路６ａに進退可能に嵌装され前進時に第３流路を閉じることができる長さの弁棒部１３ａが補助ピストン１３と一体に形成されている。
【００１１】
油圧ユニットのポンプＰおよびタンクＴには、二連シリンダ用油圧回路１９と補助シリンダ用油圧回路２０が並列に接続されている。二連シリンダ用油圧回路１９には、第１シリンダ７と第２シリンダ８への油圧供給路を切り換える第１切換弁２１と、補助シリンダ９への圧油供給路を切り換える第２切換弁２４が設けられている。また、基準圧を調整する減圧弁２２が第１切換弁２１のポンプ側に設けられ、第１シリンダ７のポート７ｄには排出流量を調節する絞り弁２３が設けられている。
【００１２】
次に、以上のように構成された本発明の油圧式心押台の作用を説明する。
図１は、心押軸３を高速で前進される場合の補助ピストンの動作位置を示している。図１において、第２切換弁２４により圧油が補助シリンダ９の前室９ｂへポート９ｄを介して供給される。補助ピストン１３は後退端に達し、弁棒部１３ａの先端は第２流路６ｂより後退し二連ピストン６の内部で連絡用流路を構成する第１流路６ａ，第２流路６ｂ，第３流路６ｃ間での圧油の流動が可能となっている。
【００１３】
タンクＴからポンプＰで油を汲み上げ、減圧弁２２を経て第１切換弁２１から第１シリンダ７の後室７ａにポート７ｃを介し圧油が供給され二連ピストン６は前進する。この時の前進速度は第１シリンダ７のポート７ｄと第２シリンダ８のポート８ｂから排出されタンクＴに戻る油量によって定まる。第１シリンダ７のポート７ｄには絞り弁２３が設けられ、第２シリンダ８のポート８ｂからの排出が容易であり、連絡用流路（６ａ，６ｂ，６ｃ）を通って第１シリンダの油も第２シリンダ８を経由して排出されるので絞り弁２３の機能が働かない状態である。そのため二連ピストン６は高速で前進することとなる。
【００１４】
図２は心押台３を低速前進させる場合の補助ピストンの動作位置を示している。図２において、第２切換弁２４により圧油が補助シリンダ９の後室９ａへポート９ｃを介し供給される。補助ピストン１３は前進端に達し、弁棒部１３ａの先端部分で第２流路６ｂが閉じられ第１流路６ａと第２流路６ｂ間の流路が分断される。タンクＴからポンプＰで油を汲み上げ、減圧弁２２を経て第１切換弁２１から第１シリンダの後室７ａにポート７ｃを介し圧油が供給され二連ピストン６が前進しているときに前記の分断が発生すると、第２シリンダ８が前室８ａの油付ポート８ｂを介して容易に排出されるが、第１シリンダ７の前室７ｂの油は第１流路６ａ，第３流路６ｃを通る流路が遮断され、ポート７ｂから絞り弁２３を経由してのみ排出されることとなり、絞り弁２３が機能し排出される油量が制限されるため心押軸３の前進速度が低下するようになる。
【００１５】
以上のように、補助シリンダ１３を操作することにより二連ピストン６の前進速度を高速から低速に切り換えて心押軸３の前進速度を制御するので心押軸３がどの位置にあっても前進速度を低速にすることが可能である。また、心押軸３の高速後退は、図１に示すように、補助ピストンを後退させて第１切換弁２１から供給する圧油をポート８ｂから第２シリンダへ、また、ポート７ｄから第１シリンダへ供給すれば良い。この場合には連絡用流路（６ａ，６ｂ，６ｃ）は閉じていないので高速後退が可能である。なお、この発明は上記実施例の構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状ならびに構成を適宜に変更して具体化することも可能である。
【００１６】
【発明の効果】
以上に詳述したように、この発明によれば、心押軸に直結された二段ピストンに補助のピストン・シリンダ部材を設け、二連シリンダの一つのポートに絞り弁を設けることにより、補助ピストンの作動で二連シリンダから排出される流量を制限することにより、心押軸の前進速度を心押軸の任意の位置において切換えることができる。例えば前面カバーを開けた状態では低速に切換え、自動運転中は高速に切換えるといった機械操作の安全性を向上することができるという効果を有する。
【００１７】
また、センタがワークに接する直前までは高速で心押軸を前進させ、センタがワークに接する直前で低速に切換えることにより、細いワークやそのセンタ穴に過大な力を加えることがなくなり、細いワークでも心押軸の前進速度を速くすることが可能になり、加工時間の短縮が図れるとともにワークの品質向上が可能となるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高速前進時の油圧心押台の断面図であって、補助ピストンが流路を閉じていない場合を示す図である。
【図２】本発明の低速前進時の油圧心押台の断面図であって、補助ピストンが流路を閉じている場合を示す図である。
【図３】従来の心押台の断面図である。
【符号の説明】
１　心押台本体　　　　２　センタ
３　心押軸　　　　　　４　二連シリンダ
４ａ　案内面　　　　　５　二連シリンダ栓
６　二連ピストン　　　６ａ　第１流路
６ｂ　第２流路　　　　６ｃ　第３流路
７　第１シリンダ　　　７ａ　後室
７ｂ　前室
７ｃ，７ｄ，８ｂ，９ｃ，９ｄ　ポート
８　第２シリンダ　　　８ａ　前室
９　補助シリンダ　　　９ａ　後室
９ｂ　前室　　　　　　１３　補助ピストン
１３ａ　弁棒部　　　　１４　補助シリンダ栓
１９　二連シリンダ用油圧回路
２０　補助シリンダ用油圧回路
２１　第１切換弁　　　２２　減圧弁
２３　絞り弁　　　　　２４　第２切換弁
Ｔ　タンク　　　　　　Ｐ　ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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