(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームに支持されたシリンダケース（１６）内に中空のロッド（１９）が連結されたピストン（１８）を摺動可能に嵌合させるとともに、前記ロッド（１９）の先端部を前記シリンダケース（１６）の先端部から外部に露出させ、前記ロッド（１９）内にスピンドル（２０）を同軸に配置して回転自在に設けるとともに、該スピンドル（２０）の先端部を前記ロッド（１９）の先端部から外部に露出させ、前記スピンドル（２０）の軸心部に先端側が閉塞された嵌合孔（２０ａ）を形成し、前記シリンダケース（１６）の基部側に回転軸（２５）を回転自在に設けるとともに、該回転軸（２５）の先端側を前記スピンドル（２０）の嵌合孔（２０ａ）に摺動可能にかつ相対回転不能に嵌合させ、前記回転軸（２５）が嵌合するピストン（１８）及びスピンドル（２０）の嵌合部の周部にシリンダケース（１６）の基部側の室（１７ａ）と前記嵌合孔（２０ａ）とを連通させる流通路（２７）を設けたことを特徴とするボール盤のスピンドル駆動装置。
【請求項２】
フレームに支持されたシリンダブロック（１６）に多数のシリンダ室（１７）を並列に形成し、各シリンダ室（１７）にそれぞれ中空のロッド（１９）が連結されたピストン（１８）を摺動可能に嵌合させるとともに、前記各ロッド（１９）の先端部を前記シリンダ室（１７）の先端側から外部に露出させ、前記各ロッド（１９）内にそれぞれスピンドル（２０）を同軸に配置して回転自在に設けるとともに、該各スピンドル（２０）の先端部を前記各ロッド（１９）の先端部から外部に露出させ、前記各スピンドル（２０）の軸心部に先端側が閉塞された嵌合孔（２０ａ）を形成し、前記各シリンダ室（１７）の基部側にそれぞれ回転軸（２５）を回転自在に設けるとともに、該各回転軸（２５）の先端側を前記各スピンドル（２０）の嵌合孔（２０ａ）に摺動可能にかつ相対回転不能に嵌合させ、前記各回転軸（２５）が嵌合する各ピストン（１８）及び各スピンドル（２０）の嵌合部の周部にシリンダケース（１６）の基部側の室（１７ａ）と前記嵌合孔（２０ａ）とを連通させる流通路（２７）を設け、前記各回転軸（２５）をギヤ（３０）又はベルトを介して互いに伝導連結したことを特徴とするボール盤のスピンドル駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、木材等にダボ孔を所定ピッチで明けるボール盤に関し、特にそのスピンドル駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術として、特開平７−２７６１１７号公報に記載されたもの、即ち、図５に示すものがあった。図５において、１はボール盤、２はそのケースである。該ケース２はその下部ケース２ａをフレーム側に支持し、該下部ケース２ａの上部に上部ケース２ｂを一体的にボルト止めしてなる。上記ケース２にスピンドル３を回転自在にかつ上下動可能に支持する。即ち、下半部を円柱軸３ａに、上半部をスプライン軸３ｂに形成し、円柱軸３ａをストロークベアリング４を介して下部ケース２ａに回転自在かつ上下動可能に支持し、スプライン軸３ｂは上部ケース２ｂ内に突出させてその上端部を継手５を介して上部ケース２ｂの上面に取り付けたシリンダー６のロッド６ａに連結し、該ロッド６ａを介して上記スピンドル３を上下方向に往復動させる。
【０００３】
上記上部ケース２ｂの下部に被動プーリー７を回転可能にかつ上下動不能に取り付け、該被動プーリー７に上記スプライン軸３ｂを上下摺動可能に係合させる。上記被動プーリー７は、ベルト８、駆動プーリー９を介して下部ケース２ａの外側に取り付けたモーター１０に連結する。１１はモーター１０を下部ケース２ａに支持するブラケット、１２はスピンドル３の下端（先端）部に取り付けた孔あけ用の刃物である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものは、スピンドル３をシリンダ６のケースから突出したロッド６ａに直列に連結して上下動させるようにしていたので、上下方向の長さが長くな、小型化が困難になるものであった。本発明はスピンドルをシリンダのケース内で往復動させることにより、小型化に適した新規なボール盤のスピンドル駆動装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために以下の如く構成したものである。即ち、請求項１に係る発明は、フレームに支持されたシリンダケース内に中空のロッドが連結されたピストンを摺動可能に嵌合させるとともに、前記ロッドの先端部を前記シリンダケースの先端部から外部に露出させ、前記ロッド内にスピンドルを同軸に配置して回転自在に設けるとともに、該スピンドルの先端部を前記ロッドの先端部から外部に露出させ、前記スピンドルの軸心部に先端側が閉塞された嵌合孔を形成し、前記シリンダケースの基部側に回転軸を回転自在に設けるとともに、該回転軸の先端側を前記スピンドルの嵌合孔に摺動可能にかつ相対回転不能に嵌合させ、前記回転軸が嵌合するピストン及びスピンドルの嵌合部の周部にシリンダケースの基部側の室と前記嵌合孔とを連通させる流通路を設ける構成にしたものである。
また、請求項２に係る発明は、フレームに支持されたシリンダブロックに多数のシリンダ室を並列に形成し、各シリンダ室にそれぞれ中空のロッドが連結されたピストンを摺動可能に嵌合させるとともに、前記各ロッドの先端部を前記シリンダ室の先端側から外部に露出させ、前記各ロッド内にそれぞれスピンドルを同軸に配置して回転自在に設けるとともに、該各スピンドルの先端部を前記各ロッドの先端部から外部に露出させ、前記各スピンドルの軸心部に先端側が閉塞された嵌合孔を形成し、前記各シリンダ室の基部側にそれぞれ回転軸を回転自在に設けるとともに、該各回転軸の先端側を前記各スピンドルの嵌合孔に摺動可能にかつ相対回転不能に嵌合させ、前記各回転軸が嵌合する各ピストン及び各スピンドルの嵌合部の周部にシリンダケースの基部側の室と前記嵌合孔とを連通させる流通路を設け、前記各回転軸をギヤ又はベルトを介して互いに伝導連結する構成にしたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。図面において、図１は本発明の実施例を示す多軸ボール盤の側面図、図２は図１の平面図、図３は本発明による多軸ボール盤の説明用断面側面図、図４は図３のIV-IV線による要部拡大断面図である。
【０００７】
図１において、１５は木工用の多軸ボール盤、１６はフレームに支持されたシリンダブロック（シリンダケース）である。該シリンダブロック１６内には、図３に示すように、多数、本例では６個のシリンダ室１７を並列に形成する。各シリンダ室１７にそれぞれピストン１８を上下摺動可能に嵌合させ、各シリンダ室１７の上下端部に形成した上下のポートＰ１，Ｐ２から圧縮空気（または油）を交互に供給して上記ピストン１８を上下動させる。
【０００８】
上記各ピストン１８の下部にロッド１９を一体的に取り付ける。これら各ピストン１８及びロッド１９はパイプ材により形成し、各ロッド１９の下部は各シリンダ室１７の下部（先端）側から下方に露出させる。上記各ロッド１９内にスピンドル２０を回転自在に取付け、該スピンドル２０の下部を上記各ロッド１９の下部（先端）側から下方に突出させ、該突出部に孔あけ用の工具２１を着脱可能に取り付ける。２２はスピンドル２０をロッド１９及びピストン１８に回転自在に支持するベアリングである。
【０００９】
上記各シリンダ室１７の上部（基部）側にそれぞれベアリング２３を介して回転軸２５を回転自在に支持する。各回転軸２５は、その下部を各シリンダ室１７の下部まで延長させ、各ピストン１８内に設けた継手２６を介して上記各スピンドル２０の軸心部に摺動可能にかつ相対回転不能に嵌合させる。即ち、図３、図４に示すように、上記各回転軸２５の下部はその外周を二面加工して断面楕円状にした楕円軸２５ａとし、上記各スピンドル２０の軸心部に上記回転軸２５の下部が嵌合する所定深さの嵌合穴（盲穴）２０ａを形成する。また、各ピストン１８の軸心部に内周の上部に楕円孔２６ａが形成された筒状の継手２６を回転可能にかつ上下相対移動不能に取付ける。
【００１０】
そして、各スピンドル２０の上端部を上記継手２６の内周下部に一体的に連結し、該継手２６の内周上部の楕円孔２６ａに上記各回転軸２５の楕円軸２５ａを摺動可能にかつ相対回転不能に嵌合させる。この場合、図４に示すように、楕円孔２６ａの長軸の辺を楕円軸２５ａの長軸の辺よりも大きくし、両者間にシリンダ室１７の上部室１７ａとスピンドル２０の嵌合孔２０ａとを連通させる流通路２７を形成する。これにより、上ポートＰ１からシリンダ室１７の上部室１７ａに供給した圧縮空気（又は油）が上記流通路２７を介して嵌合孔２０ａに流入するようにし、スピンドル２０を押し下げる際の受圧面積がピストン１８の上面と嵌合孔２０ａの底面との和となるようにして該スピンドル２０の押し出し力、つまり工具２１の推力を増大させるようにする。
【００１１】
上記各スピンドル２０の上端部は各シリンダ室１７から上方に突出させ、この部にそれぞれ同期ギヤ（ギヤ）３０を取付け、これら各同期ギヤ３０を図２に示すように互いに噛み合わせ、これらのうち、左右中心部に位置する一個の同期ギヤ３０ａをシリンダブロック１６の上面に起立固定したモーター３１の駆動ギヤ３１に噛み合わせる。図１、図２において３２は上下の各ポートＰ１，Ｐ２に取り付けたホース継手であり、該ホース継手３２に外部に設けたエアポンプ（又はオイルポンプ）の吐出ホースを接続する。
【００１２】
上記実施例によれば、モーター３１を起動させると、駆動ギヤ３１ａ、各同期ギヤ３０を介して各回転軸２５が回転され、各回転軸２５の回転が各継手２６を介して各スピンドル２０に伝達される。この状態で各上ポートＰ１から各シリンダ室１７に圧縮空気を供給すると、該圧縮空気が各ピストン１８の上面及び各嵌合穴２０ａの底面に作用し、図３の右部で示すように、各ピストン１８及びロッド１９を介して各スピンドル２０がシリンダブロック１６から下方に突出し、各スピンドル２０の先端部に取り付けた工具２１が被加工物（図示省略）に多数の穴（ダボ穴）を所定ピッチで穿けることになる。
【００１３】
また、各下ポートＰ２から各シリンダ室１７の下部室に圧縮空気を供給すると、該圧縮空気が各ピストン１８の下面に作用し、図３の左部で示すように、各ピストン１８及びロッド１９を介して各スピンドル２０が上方（シリンダブロック１６の内方向）に移動して上記工具２１が被加工物から退避することになる。なお、前述した駆動ギヤ３１ａ及び各同期ギヤ３０はプーリー（歯付きプーリー）とベルト（歯付きベルト）に換えてもよい。
【００１４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな如く、本発明は、スピンドルをシリンダケース内で往復動させるようにしたので、上下方向の長さが短縮して小型化に適することになる。
また、回転軸が嵌合するスピンドルの嵌合孔を盲穴とし、前記回転軸が嵌合するピストン及びスピンドルの嵌合部の周部にシリンダケースの基部側の室と前記盲穴とを連通させる流通路を設けるようにしたので、スピンドルを突出させる際におけるシリンダの受圧面積が増大し、工具の推力が大きくなって孔あけ加工が円滑に行えることになる。
また、シリンダブロックに多数のシリンダ室を並列に形成するようにしたので、各シリンダ室を接近させて形成することができ、多軸のボール盤を小型に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す多軸ボール盤の側面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】本発明による多軸ボール盤の説明用断面側面図である。
【図４】図３のIV-IV線による要部拡大断面図である。
【図５】従来によるボール盤の要部断面側面図である。
【符号の説明】
１５    多軸ボール盤
１６    シリンダブロック（シリンダケース）
１７    シリンダ室
１７ａ  上部室
１８    ピストン
１９    ロッド
２０    スピンドル
２０ａ  嵌合孔
２１    工具
２２    ベアリング
２３    ベアリング
２５    回転軸
２５ａ  楕円軸
２６    継手
２６ａ  楕円孔
２７    流通路
３０（３０ａ）    同期ギヤ（ギヤ）
３１    モーター
３１ａ  駆動ギヤ
３２    ホース継手
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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