JP2021020312A - 工具ホルダアダプタの迅速交換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特にマルチスピンドルまたはシングルスピンドル旋盤、旋盤およびフライスセンター、トランスファ工作機械のようなＣＮＣ工作機械に使用され、電動または非電動の工具ホルダのような機械本体に存在する回転および非回転シャフトの対応する台座に、種々異なる工具ホルダシャンクを方位付けしてクランプするための複数または単一の工具ホルダアダプタの迅速交換装置を提供する。【解決手段】小径後部から開始して、電動モジュールの回転シャフト（１６）で作られた補完的なハウジングに適合するように設計され、少なくとも１つの着脱可能なインサート（２４）を収容するように構成されたミリングカット（２２）が形成されているより小径部の背面上に、円錐台形状の工具ホルダシャンク（１２）を有する。【選択図】図１

Description

本発明は工具ホルダアダプタの迅速交換装置に関する。

より具体的には、本発明は、マルチスピンドルまたはシングルスピンドル旋盤、ターニングおよびミリングセンタ、トランスファ工作機械などのＣＮＣ工作機械で使用され、電動または非電動工具ホルダ、複数または単一の工具ホルダとして知られている機械本体内に存在する回転シャフトおよび非回転シャフトの対応する台座に種々の工具ホルダシャンクを方位付けしてクランプする装置であって、ＥＲタイプ締結予配置で構成された電動または非電動工具ホルダの迅速な交換を可能にするのに適した装置に関する。

知られているように、工具ホルダ本体は、それが意図されている特定の機械加工に応じて様々な形状を有することができ、シャンクは伝統的に、電動モジュールの回転シャフト上に作られた補完的なハウジングに挿入するための標準的な寸法の円錐台形状を画定する。

上記の工作機械に取り付けられた操作工具を交換するためのアダプタを素早く交換するための様々な解決策が知られている。例えば、米国公開２０１６/０３３９５２７号公報は、コレットホルダとそのインサートを備えた工具ホルダを開示している。この解決策によれば、コレットホルダ付きの工具ホルダは、コレットに加えて他の工具を受け入れることができ、コレットホルダの別の異なるインサートへの交換を迅速に行うことができる。

米国特許２００５００８９３８２号公報は、シャンクがネジ付きプラグと相補的な雄型端部を備えた先細りの開口部を画定するフライス工具ホルダに言及している。この工具ホルダは変位差調整ネジを使用し、そのスピンドルにはモールスコーン型のシャンクが装備されている。国際公開０１／１５８４１号公報は、ボルトおよびロックナットを含む工具ホルダアセンブリを作製する解決策を開示している。この工具ホルダは、ナットの回転方向に応じてロックまたは解除される。ドイツ特許１０ ２００７ ０３３１６７号公報には、基本的な工具ホルダが、クランプ装置によって固定され、切削インサートを含む、工具ホルダシャフトを挿入するための少なくとも１つの穴を備えるモジュラ工具システムが記載されている。ドイツ特許４０ ０３ ４８５号公報には、取り外し可能なクランプが工具を本体に軸方向に固定する切断工具用の結合システムに関することが記載されている。

様々な製造会社の各種工具ホルダシャンクは、電動モジュールの回転シャフトハウジングに係合することを目的として、その後部に特定の形状特性を有している。このため、エンドユーザは、特定の電動モジュールと組み合わせた場合にのみ各製造会社の工具シャンクを使用することはできる。しかし、この解決策では、特定の電動モジュールを準備する必要があるために高いコストを伴うことになる。

伝統的な実施形態では、一部の機械加工ではまだ最新ではあるが、代わりに、シャンクの後部に存在する回転シャフトのハウジングと係合する手段なしに、円錐台状のシャンクと電動モジュールシャフトとの間の結合を行うことができる。

本発明の目的は、特定の電動モジュールが存在する場合にのみ異なるシャンクを使用する必要性に関して、上記で訴えられた欠点を克服することにある。

本発明の目的は、より具体的には、いずれの場合であってもアタッチメントの形状がＥＲタイプであると想定されている場合に、電動モジュールのタイプおよび製造に関するその起源とは関係なく、シャンクの柔軟な使用を可能にするのに適した工具ホルダアダプタの迅速交換装置を提供することにある。

本発明の関連する更なる目的は、シャンクをその時点で使用する工具を固定するのに最適な形状に構成することを可能にするように規定された装置を提供することにある。

本発明の更なる目的は、容易かつ経済的に製造されることに加えて、経時的に高レベルの抵抗および信頼性を確保するのに適した工具ホルダアダプタの迅速交換装置をユーザに利用可能とすることにある。

これらの目的および他の目的は、主請求項による本発明の装置によって達成される。

本発明の工具ホルダアダプタを迅速に交換するための装置の構造および機能特性は、好ましい非限定的な実施形態を示す添付の図面を参照する以下の詳細な説明からより明確に理解することができる。

図１は、それが挿入される電動モジュールの回転シャフトの自由端の、本発明の迅速交換装置ばかりでなく、そのようなシャフトの一時的なロックに使用される従来のキーを概略的に示す不等角投影図である。 図２は、本発明の迅速交換装置が結合されている電動モジュールに存在する回転シャフトを概略的に示す正面図である。 図３は、図１の装置の一部を拡大して概略的に示す不等角投影図である。 図４は、回転シャフトの自由端に結合された図３の装置の一部を概略的に示す不等角投影図である。

以下、添付の図面を参照して本発明の装置を詳細に説明する。

本発明の工具ホルダアダプタの迅速交換装置は、図３中の参照符号１０によって全体的に示され、切頭円錐台形状の工具ホルダシャンク１２を備えている。この工具ホルダシャンク１２は、本明細書中で説明および請求される装置の一部ではないが、他の構成要素とともに、例えば、本願と同じ出願人によって並行して提出された関連出願によって独立して保護される異なる文脈に属するリングナット１４と結合される。円錐台状シャンク１２は、その小さい直径の背面から始めて、電動モジュールの回転シャフト１６で伝統的に作られた補完的なハウジング、または標準的な工具ホルダの固定支持体に適合することが意図されている。従来の形状のキー２０は、円錐台状シャンク１２がその中に挿入されたときに前記シャフト１６が回転する可能性を回避するために使用される。

本発明によれば、シャンク１２のより小さな直径の背面に、着脱可能なインサート２４を収容するように構成された、好ましくは径方向の伸長を備えたミリングカット２２が形成される。任意の形状および伸長の前記インサートは、シャンク１２の背面の外周端から突出しないようなものである。インサートに関して、代わりに、電動モジュールの回転シャフト１６の先細り状の台座（テーパーシート）の後壁１８に形成された凹部３２の方向に前方に突出する。

好ましいが重要ではない実施形態によれば、着脱可能なインサート２４は、丸みを帯びた縁部を有するひし形の形状を画定するものではあるが、規則的または不規則な角柱状であり、１つの部品または２つの相補的な部品で形成されるものであると、理解される。前記インサート２４は、その中に、例えばシャンク１２に形成された対応するねじ穴に係合することが意図された円筒状ヘッドを備えたアレンタイプのネジ２６（六角穴付きボルトネジ）が配置される１つまたは複数の貫通穴を備えている。シャンクは、インサート２４のネジ２６の間に配置され、図３と図４の参照符号２９によって概略的に示された追加の穴が中央に設けられ、また、シャンクを横切り、機械加工される材料との接触が発生した時点で、使用される工具に流体が到達して冷却するという伝統的な機能をも行うものである。

同時に、電動モジュールの回転軸１６には、シャンク１２に固定された着脱可能なインサート２４が取り付けられた、図２に概略的に示されている上記凹部３２が設けられている。前記インサート２４は、シャンク１２が過酷な機械加工操作にさらされたときに、シャンク１２の可能な回転を方向付けし、回転を阻止する機能を有する。他の状況では、着脱可能なインサート２４をシャンク１２から有利に取り外すことができ、エンドユーザが、必要に応じて、ＥＲタイプの接続を備えた異なる製造会社でつくられた工具ホルダシャンクを使用できるようにする。この場合に、前記接続は、シャンクの円錐面と回転シャフトの円錐面とを結合する伝統的な装置により従って形成される。

具体的には、本発明の装置によって、二重使用の可能性が非常に有利な方法で達成される。この方法は、そうでなければ、それぞれの特定の電動モジュールのために支えなければならないコストを増加させることなく、各社メーカーの伝統的な工具シャンクをも使用できるようにする必要がある。シャンク１２に対する着脱可能なインサート２４の取り付け及び取り外しは、一対のネジ２６を動かすという極めて簡単かつ迅速な方法により行われる。各ステムは、ネジの偶発的な緩みを防止すると同時に、使用されていないときの前記着脱可能なインサート２４の取り扱いおよび保管を容易にするために、そのなかにラジアル弾性リング３０が配置されるラジアル溝２８を備えている。

上述したことから分かるように、本発明が達成する利点は明らかである。

本発明の工具ホルダアダプタの迅速交換装置は、工具ホルダシャンク１２に適用される着脱可能なインサート２４の有無にかかわらず、二重の方法で使用することができるので、操作の観点からみて柔軟性がある。第１のケースでは、この解決策によって、シャンクが過酷な機械加工操作にさらされたときにシャンクの方位付けと回転可能性の阻止とが可能になる。第２のケースでは、特定の電動モジュールをそれほど多く必要としないため、追加コストなしで、各社メーカーの伝統的な工具ホルダシャンクを使用することができる。

非限定的な例としてのみ与えられたその実施形態の１つを参照して、上述した本発明の説明にもかかわらず、多くの修正および変形が上記の説明に照らして当業者には明らかである。したがって、本発明は、以下の特許請求の範囲および範囲内にあるすべての修正および変形を包含することを提示する。

10…工具ホルダアダプタの迅速交換装置、12…シャンク、14…リングナット、
16…回転シャフト、18…後壁、20…キー、22…ミリングカット、24…インサート、
26…ネジ、29…穴、30…弾性リング、32…凹部

Claims (4)

1. 特にマルチスピンドルまたはシングルスピンドル旋盤、旋盤およびフライスセンター、トランスファ工作機械のようなＣＮＣ工作機械に使用され、電動または非電動の工具ホルダのような機械本体に存在する回転および非回転シャフトの対応する台座に、種々異なる工具ホルダシャンクを方位付けしてクランプするための複数または単一の工具ホルダアダプタの迅速交換装置（１０）であって、
   その小径後部から開始して、電動モジュールの回転シャフト（１６）で作られた補完的なハウジングに適合するように構成され、少なくとも１つの着脱可能なインサート（２４）を収容するミリングカット（２２）が小径部の背面上に形成されている円錐台形状の工具ホルダシャンク（１２）を有することを特徴とする工具ホルダアダプタの迅速交換装置。
2. 前記着脱可能なインサート（２４）は、丸みを帯びたエッジを持つひし形の形状を画定し、前記工具ホルダシャンク（１２）のミリングカット（２２）内に直径方向に延び出し、それに関して、前記電動モジュールの回転シャフト（１６）の先細り状の前記台座の後壁（１８）に形成された凹部（３２）の方向に部分的に正面に突出することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記着脱可能なインサート（２４）は、１つまたは複数の貫通穴を備えており、その中に、工具ホルダシャンク（１２）に作られた対応するネジ穴に係合するように意図されたそれぞれのネジ（２６）が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記ネジ（２６）の各ステムには、ラジアルクランプリング（３０）が配置される溝（２８）がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項３に記載の装置。

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