JP4777048B2

JP4777048B2 - 工具保持装置

Info

Publication number: JP4777048B2
Application number: JP2005332334A
Authority: JP
Inventors: 隆坂詰
Original assignee: 理研精機株式会社
Priority date: 2005-11-17
Filing date: 2005-11-17
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2025-11-17
Also published as: JP2007136591A

Description

本発明は、工具保持装置に関するものである。

従来から、マシニングセンター等の工作機械の主軸１の保持孔２に装着される工具ホルダーＡのプルスタッド３を保持する工具保持装置（以下、従来例）が提案されている。

尚、本実施例と同一構成部分には同一符号を付した。

具体的には、この従来例は、工作機械の主軸１の保持孔２に装着される工具ホルダーＡのプルスタッド３を保持開放する爪部材４が周囲に配され、該爪部材４を引動して前記プルスタッド３を保持し、該爪部材４を押動して前記プルスタッド３の保持を解除するドローバ５を有するものである。

ところで、従来例は、爪部材４の基端側には該爪部材４を内方に付勢する環状体８（バネ）が被嵌されるが、この環状体８は、爪部材４をドローバ５で押動し、爪部材４の先端部が外方に移動して開放した際、この開放状態を維持するためのものである。この爪部材４の開放状態で、爪部材４で保持されていたプルスタッド３の抜き出し、爪部材４に保持させるためのプルスタッド３の挿入が行なわれる。

ところが、従来例は、爪部材４を開放状態とした際（特に横向きで開放状態とした際）、自重により爪部材４の各先端部が放射方向へ均等に移動せず良好な開放状態が得られない場合がある。一般的には上側の爪部材４は開き（上方への移動）が小さくなり、下側の爪部材４は開き（下方への移動）が大きくなるが、各爪部材４の位置（爪部材４が横向きであり、各爪部材４が鉛直方向からズレた位置にあるか否か）や、環状体８の劣化に伴う付勢力の低下等により、均等性は往々にして阻害される。図９は爪部材４が鉛直方向Ｌからズレた状態の為、各爪部材４の開きが不均一となった状態である。尚、図９中の想像線は爪部材４が開く前の状態である。

よって、この完全ではない開放状態でプルスタッド３を引き抜いたり挿入したりすると爪部材４の先端部とプルスタッド３とが衝突する為、この爪部材４とプルスタッド３の衝突部分が破損してしまうという問題や、工具ホルダーの脱着が迅速に行なえないなどの問題が生じる。尚、この問題は、時間の経過による環状体８の付勢力の低下に伴い顕著となる。

本発者は、上述の問題点に着目し、種々の実験・研究を重ねた結果、従来にない作用効果を発揮する画期的な工具保持装置を開発した。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

工作機械の主軸１の保持孔２に装着される工具ホルダーＡのプルスタッド３を保持開放する爪部材４が周囲に配され、この爪部材４を引動して前記プルスタッド３を保持し、この爪部材４を押動して前記プルスタッド３の保持を解除するドローバ５を有するものであって、前記爪部材４は、前記ドローバ５により引動されることで基端部が外方へ且つ先端部が内方へ移動して前記プルスタッド３に対する保持が実行され、また、前記ドローバ５により押動されることで基端部が内方へ且つ先端部が外方へ移動して前記プルスタッド３に対する保持が解除されるように構成されており、前記爪部材４の基端側には前記プルスタッド３に対する保持の解除の際、前記爪部材４の先端方向へ突出して該爪部材４の基端部に当接し、前記爪部材４の基端部を内方へ移動させる当接引寄せ体６が設けられており、前記当接引寄せ体６は前記ドローバ５にスライド移動自在に被嵌される環体であり、前記当接引寄せ体６の先端内周面には先端側程拡開し前記爪部材４の基端部と当接するテーパー面６ａが設けられ、また、前記当接引寄せ体６のテーパー面６ａは前記ドローバ５を押動した際、前記爪部材４の基端部を押圧し、前記ドローバ５を引動した際、前記爪部材４の基端部から離れるように構成され、また、前記ドローバ５には前記当接引寄せ体６のテーパー面６ａが前記爪部材４の基端部を押圧付勢する拡縮発条７が設けられ、更に、前記当接引寄せ体６の周面には長窓状の貫通孔６ｂが設けられ、この貫通孔６ｂには前記ドローバ５に設けられた抜け止め部材21が位置しており、この抜け止め部材21が前記貫通孔６ｂ内を移動する範囲内で前記当接引寄せ体６は前記ドローバ５に対して該ドローバ５の軸方向にスライド移動自在に設けられていることを特徴とする工具保持装置に係るものである。

また、請求項１記載の工具保持装置において、前記爪部材４は、前記ドローバ５の周囲に環状に四個配設されていることを特徴とする工具保持装置に係るものである。

また、請求項１，２いずれか１項に記載の工具保持装置において、前記拡縮発条７はコイルバネであることを特徴とする工具保持装置に係るものである。

また、請求項１〜３いずれか１項に記載の工具保持装置において、前記貫通孔６ｂは前記当接引寄せ体６の周面上下位置に複数設けられ、この各貫通孔６ｂには前記ドローバ５に設けられた抜け止め部材21が位置せしめられていることを特徴とする工具保持装置に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、前述した従来例と異なり、爪部材の各先端部を放射方向へ均等に移動させて良好な開放状態とすることができる為、爪部材やプルスタッドなどの破損を可及的に防止することができ、しかも、工具ホルダーの脱着が迅速且つ確実に行なえることになるなど従来にない作用効果を発揮する画期的な工具保持装置となる。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して説明する。

本発明は、プルスタッド３に対する保持の解除の際、爪部材４の先端方向へ突出して該爪部材４の基端部に当接し、該爪部材４の基端部を内方へ移動させる当接引寄せ体６が設けられているから、仮に爪部材４が横向き状態であっても該爪部材４の基端部は強制的に内方へ移動せしめられ、これにより該爪部材４の先端部は開放し、よって、爪部材４の均等な開放状態が得られることになる。

従って、爪部材４やプルスタッド３などの破損を可及的に防止することができ、しかも、工具ホルダーＡの脱着が迅速且つ確実に行なえることになる。

また、当接引寄せ体６がドローバ５に被嵌される環体であり、その先端内周面に先端側程拡開し爪部材４の基端部と当接するテーパー面６ａが形成されているから、複数の爪部材４に対して均等に力（内方へ移動させる力）を付与することができ、より一層爪部材４の各先端部を均等に開かせることができることになる。

また、当接引寄せ体６が拡縮発条７を介してドローバ５に設けられる構成としたから、爪部材４の基端部をより円滑に内方へ移動させることができ、しかも、当接引寄せ体６が例えばドローバ５に対して一体成形されている場合に比し、拡縮発条７を介した場合の方が、当接引寄せ体６に対して高精度が要求されず、それだけコスト安にして量産性に秀れることになる。

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

本実施例は、図１に図示したように工作機械の主軸１の保持孔２に装着される工具ホルダーＡのプルスタッド３を保持開放する爪部材４が周囲に配され、該爪部材４を引動して前記プルスタッド３を保持し、該爪部材４を押動して前記プルスタッド３の保持を解除するドローバ５を有するものである。

以下、本実施例に係る構成各部について詳細な説明をする。

爪部材４は、図１，２に図示したように適宜な金属製の部材で構成したものであり、四個に分割形成され、後述するドローバ５の周囲に環状に配設され、この状態で後述するスリーブ14内に配設される。

また、各爪部材４は、その先端部外周面に閉塞突部９を形成するとともに、先端部内周面に保持突部10を形成し、且つ基端部内周面に係合突部11及び係合凹部22を形成している。

また、爪部材４は、その基端側外面部にテーパー部12を備えた突部13が設けられている。

この突部13のテーパー部12は、ドローバ５を押動して保持突部10によるプルスタッド３の保持を解除しようとする際、スリーブ14に形成したテーパー部15と合致するように構成されている。従って、この突部13に係るテーパー部12は爪部材４の先端部を外方へ移動させる際に作用し、この爪部材４の先端部が外方へ移動することで爪部材４の先端のプルスタッド３の保持が解除されることになる。

また、爪部材４は、図２に図示したように各爪部材４の基端部外周面に凹溝20を形成し、この凹溝20に弾性を有する環状体８としてのバネリングを被嵌したタイプのものであり、このバネリング８は爪部材４の基端部を内方へ常時付勢するものである。従って、プルスタッド３を保持した状態の爪部材４を押動した際、爪部材４の先端部は該環状体８により外方へ円滑に移動せしめられることになる。

ドローバ５は、図１，２に図示したように適宜な金属製の部材で構成したものであり、主軸１に設けられるスリーブ14内で適宜な手段（図示省略のシリンダー機構）により押引移動可能に設けられる押引移動部16と、該押引移動部16の先端に連設され、爪部材４に係止して該爪部材４を開放作動及び閉塞作動せしめる押引作動部17とで構成されている。

この押引作動部17は、その基端側外周面に爪部材４の係合突部11及び係合凹部22と係合する突部18が形成され、この突部18の基端側周面には基端側程径小となるテーパー部18ａが形成され、先端側周面には先端側程径小となるテーパー部18ｂが形成されている。

また、ドローバ５は、その押引移動部16の先端部に筒状の当接引寄せ体６が被嵌されている。

この当接引寄せ体６は、図２に図示したように適宜な金属製の部材で構成したものであり、その周面上下位置には長窓状の貫通孔６ｂが形成され、この貫通孔６ｂに抜け止め部材21が貫通され、この抜け止め部材21はドローバ５に止着され、よって、当接引寄せ体６はドローバ５（押引移動部16）に抜け止め状態となる。この貫通孔６ｂ内を抜け止め部材21が相対移動する範囲内で当接引寄せ体６はドローバ５に対して該ドローバ５の軸方向にスライド移動自在となる。図６はドローバ５に貫通状態で止着される別タイプの抜け止め部材21を図示している。

また、当接引寄せ体６は、その先端内周面には先端側程拡開するテーパー面６ａが形成されており、このテーパー面６ａは環状に配した爪部材４の基端側を当接するものである。

また、当接引寄せ体６は、押引移動部16に被嵌された拡縮発条７（コイルバネ）により常時ドローバ５の先端側へ付勢されている。

従って、当接引寄せ体６は、その先端部のテーパー面６ａが爪部材４の基端部に当接し、拡縮発条７により付勢され該当接引寄せ体６のテーパー面６ａが爪部材４の基端部を押圧することにより爪部材４の基端部は内方へ移動せしめられる。

この構成から、図７に図示した閉塞状態の爪部材４を開放すると、図８に図示したように各爪部材４の先端部は放射方向へ均等に移動して良好な開放状態が得られることになる。

スリーブ14は、図１，２に図示したように適宜な金属製の筒状体であり、このスリーブ14を主軸１に設けた保持孔２に連通する内装孔19内に配設されている。

また、スリーブ14は、その基端側内周面にテーパー部15が形成されている。

このテーパー部15は、爪部材４の基端側外周面に形成されるテーパー部12に合致し得るように構成されており、爪部材４を基端側へ移動させた際、該爪部材４の先端部を内方若しくは外方へ移動させる場合に作用するものである。

尚、符号23も爪部材４のない周面の凹部24と対となって前記突部18と係合凹部22の対と同様の作用を発揮する。

以上の構成から成る本実施例の作動について説明する。

図５の状態からドローバ５を引動すると、テーパー部18ａと係合突部11のテーパー部11ａとにより爪部材４の先端部が内方に環状体８に対して移動し（図４参照）、保持突部10でプルスタッド３が保持され、更に、ドローバ５を引動すると、爪部材４も共に引動され、テーパー部12とテーパー部15のテーパー作用が働くとともに、突部13がスリーブ14の径大部14ａに位置し、爪部材４の先端部は更に内方に位置し、且つ、閉塞突部９はスリーブ14の内面に支持され当接引寄せ体６のテーパー面６ａも爪部材４の基端部から離れ、プルスタッド３の保持が完了する（図３参照）。

次に、工具ホルダーＡのプルスタッド３に対する爪部材４の保持を解除させる場合、図３の状態からドローバ５を押動すると突部18が係合凹部22に係合し、突部18の先端側のテーパー部18ｂと係合凹部22の先端側のテーパー部22ａとが当接し、更に、当接引寄せ体６のテーパー面６ａも爪部材４の基端部に当接して爪部材も先端側へ移動するとともに、突部13のテーパー部12とスリーブ14のテーパー部15との当接によるテーパー作用により爪部材４の先端部は外方へ移動し、爪部材の閉塞突部９がスリーブ14から離脱すると環状体８及び当接引寄せ体６のテーパー面６ａのテーパー作用により爪部材４の先端部は外方へ移動し、プルスタッド３の保持が解除される（図５参照）。

このプルスタッド３に対する爪部材４の保持を解除させる際、拡縮発条７により付勢される当接引寄せ体６の先端部（テーパー面６ａ）の押圧により、爪部材４の基端部が内方へ移動せしめられて先端部が外方へ移動せしめられ、この先端部が外方へ移動した爪部材４の開放状態は維持される。

この際、爪部材４は、該爪部材４の基端部に力が均等に付与されて爪部材４の各先端部は放射方向へ均等に移動せしめられており、よって、爪部材４の良好な開放状態が得られることになる。

本実施例は上述のように構成したから、爪部材４やプルスタッド３などの破損を可及的に防止することができ、しかも、工具ホルダーＡの脱着が迅速且つ確実に行なえることになる。

また、本実施例は、当接引寄せ体６がドローバ５に被嵌される環体であり、その先端内周面に先端側程拡開し爪部材４の基端部と当接するテーパー面６ａが形成されているから、複数の爪部材４に対して均等に力（内方へ移動させる力）を付与することができ、より一層爪部材４の各先端部を均等に開かせることができることになる。

また、本実施例は、当接引寄せ体６が拡縮発条７を介してドローバ５に設けられる構成としたから、爪部材４の基端部をより円滑に内方へ移動させることができ、しかも、当接引寄せ体６が例えばドローバ５に対して一体成形されている場合に比し、拡縮発条７を介した場合の方が、当接引寄せ体６に対して高精度が要求されず、それだけコスト安にして量産性に秀れることになる。

尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

本実施例に係る要部の説明図である。本実施例を示す分解斜視図である。本実施例の動作説明図である。本実施例の動作説明図である。本実施例の動作説明図である。別実施例に係る要部の説明図である。本実施例に係る要部の動作説明図である。本実施例に係る要部の動作説明図である。従来例に係る要部の動作説明図である。

Ａ工具ホルダー
１主軸
２保持孔
３プルスタッド
４爪部材
５ドローバ
６当接引寄せ体
６ａテーパー面
６ｂ貫通孔
７拡縮発条
21 抜け止め部材

Claims

工作機械の主軸の保持孔に装着される工具ホルダーのプルスタッドを保持開放する爪部材が周囲に配され、この爪部材を引動して前記プルスタッドを保持し、この爪部材を押動して前記プルスタッドの保持を解除するドローバを有するものであって、前記爪部材は、前記ドローバにより引動されることで基端部が外方へ且つ先端部が内方へ移動して前記プルスタッドに対する保持が実行され、また、前記ドローバにより押動されることで基端部が内方へ且つ先端部が外方へ移動して前記プルスタッドに対する保持が解除されるように構成されており、前記爪部材の基端側には前記プルスタッドに対する保持の解除の際、前記爪部材の先端方向へ突出して該爪部材の基端部に当接し、前記爪部材の基端部を内方へ移動させる当接引寄せ体が設けられており、前記当接引寄せ体は前記ドローバにスライド移動自在に被嵌される環体であり、前記当接引寄せ体の先端内周面には先端側程拡開し前記爪部材の基端部と当接するテーパー面が設けられ、また、前記当接引寄せ体のテーパー面は前記ドローバを押動した際、前記爪部材の基端部を押圧し、前記ドローバを引動した際、前記爪部材の基端部から離れるように構成され、また、前記ドローバには前記当接引寄せ体のテーパー面が前記爪部材の基端部を押圧付勢する拡縮発条が設けられ、更に、前記当接引寄せ体の周面には長窓状の貫通孔が設けられ、この貫通孔には前記ドローバに設けられた抜け止め部材が位置しており、この抜け止め部材が前記貫通孔内を移動する範囲内で前記当接引寄せ体は前記ドローバに対して該ドローバの軸方向にスライド移動自在に設けられていることを特徴とする工具保持装置。
請求項１記載の工具保持装置において、前記爪部材は、前記ドローバの周囲に環状に四個配設されていることを特徴とする工具保持装置。
請求項１，２いずれか１項に記載の工具保持装置において、前記拡縮発条はコイルバネであることを特徴とする工具保持装置。
請求項１〜３いずれか１項に記載の工具保持装置において、前記貫通孔は前記当接引寄せ体の周面上下位置に複数設けられ、この各貫通孔には前記ドローバに設けられた抜け止め部材が位置せしめられていることを特徴とする工具保持装置。