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技術 複リード式ウォームを用いた割出し台

出願人 津田駒工業株式会社
発明者 松川幸弘
出願日 2000年8月24日 (20年10ヶ月経過) 出願番号 2000-254180
公開日 2002年3月5日 (19年4ヶ月経過) 公開番号 2002-066876
状態 特許登録済
技術分野 工作機械の位置決め装置
主要キーワード 空所部分 歯厚寸法 各ねじ部材 割出し台 駆動軸部分 円テーブル 截頭円錐 軸線方向寸法
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2002年3月5日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

目的

ウォーム及びウォームホィール間のバックラッシュ調整作業を容易にすることにある。

解決手段

割出し台は、ウォームを、複リード式ウォーム歯を有する中空のウォーム本体と、該ウォーム本体に嵌合された駆動軸とに分割し、前記ウォーム本体及び前記駆動軸を組み付け器の環状部で押圧して摩擦係合により結合させている。これにより、組み付け器による駆動軸とウォーム本体との結合を解除した状態で、ウォーム本体を駆動軸に対し回転させつつ軸線方向へ移動させて、ウォームホィールとウォームとの間のバックラッシュを調整する。

概要

背景

複リード式ウォームを用いた割出し台において、ウォームをこれと噛合するウォームホィールに対しウォームの軸線方向へ移動させることにより、ウォームとウォームホィールとの間のバックラッシュを調整することが知られている(例えば、実公平2−14921号公報)。

上記の従来技術において、ウォームはウォーム歯部分と駆動軸部分とを一体的に形成しており、ウォームホィールはウォームホィール軸(出力軸)に結合されている。ウォームは、また、駆動軸部分を支持する軸受を駆動軸部分の軸線方向へ移動させることにより、ウォームホィールに対する軸線方向における位置を調整される。

バックラッシュの調整は、複数の組み付けねじを緩めて軸受ハウジングフレームに対し移動可能にし、軸受ハウジングへの調整ねじのねじ込み量を調整して軸受ハウジングをフレームに対して移動させることにより、ウォームを軸受ハウジングと共に軸線方向へ移動させて行われる。軸受ハウジングは、バックラッシュの調整後、組み付けねじにより再びフレームに組み付けられる。

概要

ウォーム及びウォームホィール間のバックラッシュの調整作業を容易にすることにある。

割出し台は、ウォームを、複リード式のウォーム歯を有する中空のウォーム本体と、該ウォーム本体に嵌合された駆動軸とに分割し、前記ウォーム本体及び前記駆動軸を組み付け器の環状部で押圧して摩擦係合により結合させている。これにより、組み付け器による駆動軸とウォーム本体との結合を解除した状態で、ウォーム本体を駆動軸に対し回転させつつ軸線方向へ移動させて、ウォームホィールとウォームとの間のバックラッシュを調整する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複リード式ウォーム歯を有する中空ウォーム本体と、該ウォーム本体の前記中空部に嵌合された駆動軸と、該駆動軸と同軸でありかつ半径方向に変位して前記ウォーム本体及び前記駆動軸を押圧摩擦係合により両者を結合する環状部を有する組み付け器とを含む、複リード式ウォームを用いた割出し台

請求項2

前記組み付け器は、前記環状部を形成する円筒であって前記ウォーム本体と前記駆動軸との間に配置されかつ内部に流体貯留部を有すると共に貯留された流体の圧力により外周面及び内周面がそれぞれ外方及び内方へ半径方向に変位されて膨張可能の円筒と、該円筒の一端に一体的に続くフランジであって前記貯留部に連通するねじ穴を有するフランジと、前記ねじ穴に螺合されるねじ部材とを備え、前記ウォーム本体は前記円筒を受け入れる、前記駆動軸の径より大きい嵌合穴を前記ウォーム歯に対応する軸線方向位置に有する、請求項1に記載の割出し台。

請求項3

当該割出し台は、複数の前記ウォーム本体及び前記組み付け器の組を備える多軸割出し台であり、少なくとも2つの組の前記ウォーム本体は前記駆動軸に共通に組み付けられている、請求項1又は2に記載の割出し台。

技術分野

0001

本発明は、複リード式ウォームを用いた割出し台に関し、特にウォームをその軸線方向へ移動させることによりウォームとウォームホィールとの間のバックラッシュを調整するようにした割出し台に関する。

背景技術

0002

複リード式のウォームを用いた割出し台において、ウォームをこれと噛合するウォームホィールに対しウォームの軸線方向へ移動させることにより、ウォームとウォームホィールとの間のバックラッシュを調整することが知られている(例えば、実公平2−14921号公報)。

0003

上記の従来技術において、ウォームはウォーム歯部分と駆動軸部分とを一体的に形成しており、ウォームホィールはウォームホィール軸(出力軸)に結合されている。ウォームは、また、駆動軸部分を支持する軸受を駆動軸部分の軸線方向へ移動させることにより、ウォームホィールに対する軸線方向における位置を調整される。

0004

バックラッシュの調整は、複数の組み付けねじを緩めて軸受ハウジングフレームに対し移動可能にし、軸受ハウジングへの調整ねじのねじ込み量を調整して軸受ハウジングをフレームに対して移動させることにより、ウォームを軸受ハウジングと共に軸線方向へ移動させて行われる。軸受ハウジングは、バックラッシュの調整後、組み付けねじにより再びフレームに組み付けられる。

0005

しかし、上記の従来技術では、調整ねじの数が多いほか、全ての調整ねじの突出量を等しくする必要があり、面倒である。また、組み付けねじを締め付けると、軸受ハウジングが移動して、バックラッシュ量が変化するから、組み付けによるバックラッシュ量の変化を見越して調整ねじの突出量を調整する必要があり、したがって経験を必要とする。また、シムを軸受ハウジングとフレームとの間に挿入する方法があるが、軸受ハウジングをウォームと共にフレームから取り外さなければならず、調整作業がより面倒になる。

0006

さらに、複数のウォームホィール軸を備えた多軸割出し台においては、隣り合うウォームの駆動軸部分をカップリングにより結合し、全てのウォームを一斉に回転させる構造にしているが、1つの組のウォームとウォームホィールとのバックラッシュを調整すると、他の組のウォームとウォームホィールとのバックラッシュも影響を受けるから、それらのバックラッシュも調整しなければならない場合がある。

0007

それゆえに、本発明の目的は、複リード式ウォームを用いた割出し台において、ウォームとウォームホィールとの間のバックラッシュの調整作業を容易にすることにある。

0008

本発明に係る割出し台は、複リード式のウォーム歯を有する中空のウォーム本体と、該ウォーム本体の前記中空部に嵌合された駆動軸と、該駆動軸と同軸でありかつ半径方向に変位して前記ウォーム本体及び前記駆動軸を押圧し、摩擦係合により両者を結合する環状部を有する組み付け器とを含む。

0009

ウォーム本体は、駆動軸に嵌合されているから、駆動軸に対して回転可能であると共に、軸線方向における任意な位置に移動可能であり、組み付け器により移動不能に組み付けることができる。

0010

ウォームホィールとウォームとの間のバックラッシュの調整は、ウォームホィール軸と駆動軸とが共に軸受を介してフレームに組み付けられ、ウォーム本体と駆動軸との結合が解除されている状態において、ウォーム本体を駆動軸に対して移動させることにより、行うことができる。ウォーム本体と駆動軸とは、バックラッシュ調整後に組み付け器により相対的移動不能に結合される。

0011

バックラッシュの調整に際しては、駆動軸や軸受ハウジングを移動させない。また、バックラッシュ調整後に軸受ハウジングをフレームに組み付けないから、バックラッシュ調整後の軸受ハウジングの組み付けに起因する軸線方向への移動によるバックラッシュの狂いがなく、したがってバックラッシュの再調整をする必要がない。

0012

上記の結果、本発明によれば、バックラッシュ調整の作業性が向上すると共に、バックラッシュを高精度に調整することができる。

0013

前記組み付け器は、前記環状部を形成する円筒であって前記ウォーム本体と前記駆動軸との間に配置されかつ内部に流体貯留部を有すると共に貯留されている流体の圧力により外周面及び内周面がそれぞれ外方及び内方へ半径方向に変位されて膨張可能の円筒と、該円筒の一端に一体的に続くフランジであって前記貯留部に連通するねじ穴を有するフランジと、前記ねじ穴に螺合されるねじ部材とを備え、前記ウォーム本体は前記円筒を受け入れる、前記駆動軸の径より大きい嵌合穴を前記ウォーム歯に対応する軸線方向位置に有することができる。

0014

組み付け器を上記のようにすれば、ねじ部材をねじ穴に対し進退させて、貯留されている流体の圧力を変更することにより、円筒の外周面と内周面とを半径方向に互いに逆方向へ変位させ、円筒の外周面の嵌合穴への押圧による円筒と駆動軸との摩擦係合の作動と解除とを行い、円筒を介してのウォーム本体と駆動軸との摩擦係合の作動と解除とを行い、ウォーム本体と駆動軸との結合及び解除を選択的に行うことができる。また、円筒がウォーム歯に対応する軸線方向位置に形成された嵌合穴に挿入されるから、軸線方向に省スペースとなる。

0015

当該割出し台が複数組の前記ウォーム本体及び前記組み付け器を備える多軸割出し台である場合、少なくとも2つの組の前記ウォーム本体は前記駆動軸に共通に組み付けられていることができる。そのようにすれば、1つの組のバックラッシュ調整の際、駆動軸は軸線方向に移動不能に維持されたままであり、他の組のバックラッシュに影響を与えない。また、複数のウォームをカップリングで連結した従来の多軸割出し台よりも、剛性及び真直度が高くなり、捻れ振れ等の精度が向上し、しかもカップリングの軸線方向寸法分だけウォームホィールの間隔を小さくすることができ、省スペースになる。また、ウォーム本体を駆動軸に対し円周方向の任意な位置に移動させて結合することができ、これにより少なくとも2つの組の円テーブル位相を容易に合致させることができる。

発明を実施するための最良の形態

0016

図1から図4を参照するに、割出し台10は、ウォームホィール12を組み付けた2つの出力軸であるウォームホィール軸14を備える多軸割出し台である。割出し台10は、また、中空をした2つのウォーム本体16を共通の駆動軸18に組み付け器20により解除可能に結合した2組のウォーム22を含む。各ウォームホィール軸14には、円テーブル24が取り付けられている。

0017

駆動軸18は、その両端においてラジアル軸受26,28及び2つのスラスト軸受29によりフレーム30に回転可能に受けられている。駆動軸18の一端部を受けるラジアル軸受26と2つのスラスト軸受29は、軸受ハウジング32によりフレーム30に対し駆動軸18と共に一体的に取り外し可能に組み付けられている。ハウジング32には、端板34が組み付けられている。

0018

駆動軸18の他端部には、ラジアル軸受28及びオイルシール36が取り付けられている。駆動軸18の他端部の軸端は、フレーム30の外に突出されている。駆動軸18の他端部には、また、歯車38が組み付けられている。歯車38は、駆動モータ40の回転軸に組み付けられた歯車42と噛合しており、駆動モータ40により回転される。

0019

駆動軸18が駆動モータ40により回転されると、ウォーム本体16が回転されるから、ウォームホィール12が回転されて、ウォームホィール軸14が回転される。その結果、円テーブル24が回転されて、角度的な割り出しが行われる。

0020

フレーム30は、図1における下方と正面とに開口している。下方の開口は、複数のねじ部材によりフレーム30に取り外し可能に組み付けられた底板44により閉塞されている。正面は図1において紙面に垂直の方向における手前側であり、正面側の開口は複数のねじ部材によりフレーム30に取り外し可能に組み付けられた蓋板(図示せず)で閉塞されている。

0021

各ウォーム本体16は、駆動軸18と嵌合される中空部46と、組み付け器20の一部を受け入れる嵌合穴である空間部48とを同軸的に有する中空の形状を有しており、また複リード式のウォーム歯を外周部に有する。空間部48の内径寸法は駆動軸18の直径寸法より大きい。ウォーム歯は、リードが波面の左右でわずかに異なり、そのため歯の厚さ寸法がウォーム本体16及び駆動軸18の軸線(回転軸線)の方向における一方側(例えば、組み付け器20の側)に向かって漸増する。

0022

各組み付け器20は、ウォーム本体16と駆動軸18とを摩擦係合により結合する環状部を形成する円筒50と、円筒50の一端に一体的に続く外向きのフランジ52と、フランジ52に形成されたねじ穴54に螺合されたねじ部材56とを含む。円筒50は、貫通穴として機能する中空の形状を有しており、また内部に流体の貯留部58を有すると共に、貯留された作動油のような流体の圧力を調整することにより選択的に膨張及び収縮される。フランジ52のねじ穴54は、フランジ52の半径方向へ伸びており、また貯留部58に連通されている。

0023

各組み付け器20において、ウォーム本体16及び駆動軸18の結合は、円筒50がウォーム本体16の空間部48に同軸的に配置された状態において、ねじ部材56をねじ穴54にねじ込んで、貯留部58内の流体の圧力を上げ、それにより円筒50を膨張させて、円筒50の内周面及び外周面をそれぞれ半径方向における外方向及び内方向に互いに逆方向に変位させることにより行われる。これにより、円筒50とウォーム本体16とが空間部48の内周面への円筒50の外周面の押圧により摩擦係合し、円筒50と駆動軸18とが駆動軸18への円筒50の内周面の押圧によるの摩擦係合するから、ウォーム本体16と駆動軸18とは結合される。

0024

ウォーム本体16及び駆動軸18の結合の解除は、ねじ部材56を緩めて貯留部58内の流体の圧力を下げ、それにより円筒50を収縮させることにより行われる。これにより、ウォーム本体16及び駆動軸18は、両者の間に位置する円筒50の外周面及び内周面に対する摩擦係合力が共に低下されるから、結合を解除される。

0025

ウォームホィール12とウォーム22(ウォーム本体16)との間のバックラッシュ調整時、先ずフレーム30の正面の開口を閉塞している蓋板が除去される。次いで、ねじ部材56が緩められて、貯留部58内の流体の圧力が下げられ、これによりウォーム本体16と駆動軸18との結合が解除される。次いで、その状態で、ウォームホィール12が回転不能に維持され、ウォーム本体16が回転され、それにともなってウォーム本体16及び組み付け器18がウォームホィール12に対し駆動軸18の軸線方向へ移動される。

0026

このバックラッシュの調整において、ウォームホィール12が歯厚寸法の大きいウォーム歯と噛み合わされると、バックラッシュが小さくなり、ウォームホィール12が歯厚寸法の小さいウォーム歯と噛み合わされると、バックラッシュが大きくなる。このため、ウォーム本体16をその軸線方向に移動させることにより、最適なバックラッシュ量となるように、軸線方向にけるウォーム本体16の位置を調整することができる。

0027

バックラッシュ調整の後、ねじ部材56がねじ穴54にねじ込まれて、貯留部58内の流体の圧力が高められる。これにより、ウォーム本体16及び駆動軸18は、再度結合される。また、フレーム30の正面の開口を塞ぐ蓋板が最終的にフレーム30に組み付けられる。

0028

上記のバックラッシュ調整は、ウォームホィール12及びウォーム本体16の組毎に行うものであり、一方の組のバックラッシュ調整が他方の組のバックラッシュに影響を与えない。両組の円テーブル24同士の位相合わせは、一方の組のバックラッシュ調整後に行うことができる。

0029

上記のように、ウォームホィール軸14と駆動軸18とが共に軸受を介してフレーム30に組み付けられ、ウォーム本体16と駆動軸18との結合が解除されている状態において、ウォームホィール12をこれが回転しないように維持し、ウォーム本体16を駆動軸18に対して回転させつつその軸線方向に移動させることにより、ウォームホィール12とウォーム22との間のバックラッシュ調整をすることができる。

0030

バックラッシュ調整に際しては、駆動軸18や軸受ハウジング32を移動させないし、バックラッシュ調整後に軸受ハウジング32をフレーム30に組み付けないから、バックラッシュ調整後の軸受ハウジング32の組み付けに起因する軸線方向の移動によるバックラッシュの狂いがなく、バックラッシュの再調整をする必要がない。

0031

上記の結果、割出し台10によれば、バックラッシュ調整の作業性が向上すると共に、バックラッシュを高精度に調整することができる。

0032

割出し台10によれば、また、ねじ部材56をねじ穴54に対し進退させて、貯留されている流体の圧力を変更することにより、ウォーム本体と駆動軸との結合及び解除を選択的に行うことができる。さらに、円筒50がウォーム本体16に対応する軸線方向位置に形成された空間に挿入されるから、軸線方向に省スペースとなる。

0033

割出し台10によれば、さらにまた、複数のウォームをカップリングで連結した従来の多軸割出し台よりも、剛性及び真直度が高くなり、捻れ、振れ等の精度が向上し、しかもカップリングの軸線方向寸法分だけウォームホィール12の間隔を小さくすることができ、省スペースになる。また、ウォーム本体16を駆動軸18に対し円周方向における任意な位置に移動させて結合することができるから、全ての円テーブル24の位相を容易に合致させることができる。

0034

図5及び図6に示す割出し台60において、ウォーム62の一部材であるウォーム本体64は、割出し台10におけるウォーム本体16の空間部48の代わりに、弾性変形可能のスリーブ66を一端部に有する点を除いて、ウォーム本体16と同じに形成されている。

0035

ウォーム本体64を駆動軸18に組み付ける組み付け器68は、スリーブ66の外側に嵌合される第1のリング70と、第1のリング70の外周面のウォーム歯側に嵌合された第2のリング72と、第1のリング70の外周面の半ウォーム歯側に嵌合された第3のリング74と、第3のリング74を貫通して第2のリング72の他方に螺合された複数のねじ部材76とを備える。

0036

第1のリング70は、外周面が2つの截頭円錐面78,80により山形の断面形状を有する。このため、第1のリング70の外周面の直径寸法は、その軸線方向における両端側ほど小さい。

0037

第2のリング72は、一方の截頭円錐面78に対応する截頭円錐形の内周面を有しており、その内周面を截頭円錐面78に嵌合されている。第3のリング74は、第1のリング70の他方の截頭円錐面80に対応する截頭円錐形の内周面を有しており、その内周面を他方の截頭円錐面80に嵌合されている。

0038

各ねじ部材76は、図示の例では、ボルトであり、また第3のリング74を貫通して第2のリング72に螺合されている。

0039

割出し台60においては、第2のリング72と第3のリング74とをねじ部材76によって接近・離間させることにより、駆動軸18に対するウォーム本体64の結合及びその解除をすることができる。

0040

第2のリング72へのねじ部材76のねじ込み量を大きくすると、第2及び第3のリング72及び74が相対的に接近し、第2及び第3のリング72及び74の内周面が共に第1のリング70の外周面より大きい大径部分と接触して、第2及び第3のリング72及び74内周面が第1のリング70を押圧する。これにより、第1のリング70は、半径方向うち法へ変位されて、スリーブ66を押圧する。このため、スリーブ66が半径方向内方へ変位されて、駆動軸18を押圧する。その結果、スリーブ66の内周面と駆動軸18との間に押圧力による摩擦力が発生し、スリーブ66と駆動軸18とが係合力により結合される。

0041

第2のリング72へのねじ部材76のねじ込み量を小さくすると、第2及び第3のリング72及び74が相対的に離されて、スリーブ66に対する第1のリング70の押圧が解除されるから、駆動軸18とスリーブ66との摩擦係合力が小さくなり、駆動軸18とウォーム本体64との結合は解除される。

0042

このため、割出し台60においても、第2のリング72へのねじ部材76のねじ込み量を小さくし、その状態でウォームホィール12を回転不能の状態に維持し、ウォーム本体64を駆動軸18に対し回転させつつその軸線方向へ移動させることにより、ウォームホィール12とウォーム本体64との間のバックラッシュを調整することができる。

0043

第1のリング70において、1以上の空所部分を円周方向に形成することにより、第1のリング70を不連続な環状部分から形成してもよい。このようにすれば、より小さな力で第1のリング70を半径方向に変位させることができる。

0044

本発明は、上記実施例に限定されない。例えば、本発明は、2軸割出し台のみならず、1つのウォームホィール軸のみを備えた割出し台、3以上のウォームホィール軸を備えた多軸割出し台にも適用することができる。本発明は、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。

図面の簡単な説明

0045

図1本発明に係る割出し台の一実施例を示す縦断面図である。
図2図1に示す割出し台の一部を詳細に示す断面図である。
図3図1に示す割出し台の要部の拡大断面図である。
図4図3における4−4線に沿って得た断面図である。
図5本発明に係る割出し台の他の実施の一部を示す断面図である。
図6図5に示す割出し台の要部の拡大断面図である。

--

0046

10,60割出し台
12ウォームホィール
14 ウォームホィール軸
16,64ウォーム本体
18駆動軸
20,68 組み付け器
22,62 ウォーム
24円テーブル
26,28ラジアル軸受
29スラスト軸受
30フレーム
32軸受ハウジング
40駆動モータ
46中空部
48 空間部(嵌合穴)
50円筒
52フランジ
54ねじ穴
56ねじ部材
58流体の貯留部
66スリーブ
70,72,74リング
76 ねじ部材
78,80截頭円錐面

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