JPH02106205A - 工具保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は工作機械用、特にねじ切り盤用工具保持装置に
関するものである。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕ねじ
を切る場合、できるだけ速やかにねじ切りを開始するた
めに、工具は強力な送りで工作物の加工孔にあてがわれ
る。圧縮下における長さを弾性的に補正すれば、非許容
衝撃荷重が防げる。このため、ねじ切り加工においては
ねじ山のピッチより若干小さい送りが使用される。引張
りを受けている場合の長さを弾性的に補正すると、その
差がなくなる。この場合も、回転駆動と送りを停止した
後、工具が動けば効果がある。工具保持取付具が回転軸
線に直角な半径方向の動きができるような継手により工
具と加工孔間の芯の誤差は補正できる。

ばね装置は、保持器の長さの羞を補正して保持器の軸方
向の可動部を独立した位置へ戻すようにするが、ばねが
急速に疲労するような大きな負荷を受けることが実際に
わかった。これは、特に圧縮下で長さを補正する場合に
あてはまる。この場合、ばね装置の疲労は送り力によっ
て生しるが、送り力はねじ切りの開始に必要であって、
ねじ切りを遂行するのに必要なものである。従って、所
定の送りを増大せしめてから工具は加工孔に入る。

その結果、ねじ山の深さが必要且つ所定の寸法に達しな
いことになる。この欠点を解消するために、頻繁に作業
手順を再調整してばねの疲労を補償することが必要であ
る。

ばねの疲労によって必要とされる作業手順の頻繁な再調
整をなくすようにして、工具保持器を改良することが本
発明の目的である。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明は工作
機械用、特にねじ切り盤用工具保持器を提供するもので
ある。この工具保持器は、共に回転可能に連結されてい
るが回転軸線の方向には相対的に移動し得る工作機械側
の保持部と工具側の保持部とを有している。ばね装置は
軸方向の独立した位置に二つの保持部を保持しようとす
るものである。このばね装置は、工具側の保持部が機械
側の保持部から軸方向に離れる動きに対抗しようとする
第一ばね手段と、圧縮ばねとして作用して二つの保持部
の軸方向の圧縮によるかたよりに対抗しようとする第二
ばね手段を含んでいる。

本発明は、少な（とも第二のばね手段が、好ましくは第
一のばね手段においても、圧縮ばねとして構成され、塊
状の弾性プラスチック材料から成る少なくとも一つの、
好ましくは複数のエレメントから成っている装置を提供
するものである。離間方向へ動いた結果としてのかたよ
りにより二つの保持部を各々の位置へ戻そうとする第一
ばね手段を、以下［張力下における長さの補正」と称し
、二つの保持部が共に押圧された結果としてのかたより
に対抗しようとする第二ばね手段を「圧縮下における長
さの補正」と称する。

驚くべきことに、ばねの疲労は、比較的長い振幅の交番
荷重では少ないが、その代りに切削加工中に起こる、短
い振幅の高周波振動では多いことがわかった。従来のば
ね装置は、ばね鋼のコイルばねにより作動するので、こ
のような振動を長期間取り扱うことができない。本発明
は、振動の減衰が疲労のないばね装置の作動に対する重
大な要因であるとの認識を利用している。意外にも、こ
の、好適な塊状の弾性プラスチック材料から成るエレメ
ントは非常に良好なばね特性と非常に良好な減衰特性と
を兼ね備えている。実際には、非常に長く使用した後、
あるとすれば、作業手順上の再調整をするだけでよいこ
とがわかった。一般に、製作上の要因から休止期間が生
じるが、その休止期間に大量生産品として安価に製造さ
れるプラスチック材料製のエレメントを交換することが
できるのである。

原則として、所要のばね特性と減衰特性を兼備している
プラスチック材料はすべて使用可能である。一般には、
連続及び独立気泡（大小の小室）の発砲ポリウレタン弾
性体が好ましい。

引張下における長さの補正が可能な圧縮ばねは、弱い力
に適応しなければならないので、他の圧縮ばねより柔ら
かいことが好ましい。異なるばねの硬さは材料の選定及
び／又は形状によって設定することができる。あらゆる
圧縮ばねがプラスチック材料の同じような袋状のエレメ
ントから成っていれば、非常に幅広いばね硬さの様々な
組合せを単一弾性によるエレメントを基礎として予め選
定することができる。

好適な実施例において、張力下における長さの補正がで
きる圧縮ばねは少なくとも、ばねの変位にほぼ無関係な
一定のばね力を有するように構成されている。こうして
、工具保持器の作動の様式がかなり改良される。

所要のばね特性を得るｔこめに、圧縮ばねは異なるショ
アー硬さのエレメントを含んでいる。各圧縮ばねは異な
る形状のエレメントを含むことも可能である。これに関
連して、多くの修正の可能性がある。従って、エレメン
トの外部形状は様々なものにすることができ、又はその
直径だけを変えることができる。更に、圧縮ばねを、異
なる厚み及び／又は異なる直径の挿入スペース円板を有
するエレメントで構成することもできる。

本発明に従う工具保持器は特にねじ切りに適しているが
、同等な作業条件がその工程にも存在するので、深座ぐ
りやフライス削りにも使用できて同じ利益が得られる。

〔実施例〕

第１図に示すように、工具保持器は工作機械側における
保持部１と、工具側の保持部２とを含んでいる。この二
つの保持部ｌ及び２の間には、引張り及び圧縮下で生じ
る長さの変化を補正するばね装置３が配置されている。

更に、保持部ｌ及び２は回転方向へは一体的に回転し得
るように連結されていて、担持装置４により長手方向へ
は移動できるようになっている。工具側の保持部２と工
具受はスリーブ５との間には、回転軸線に直角に工具受
はスリーブ５が半径方向へ移動できるようにした継手６
が配置されている。

ばね装置３は、圧縮下における長さを補正するための圧
力ばね７と、引張りを受けた時の長さを補正するための
圧縮ばね８とを含んでいる。両方の圧縮ばねは、大小の
小室を含む発砲ポリウレタン弾性体製の袋状の複数のエ
レメント９から成っている。この材料は良好なばね特性
を持ち、同時に良好な減衰特性も有している。従って、
ばね装置３は疲労傾向を示すことはない。

圧縮ばね７は、二つのエメレント９から成っており、一
方圧縮ばね８は四つのエメレント９を含んでいる。従っ
て後者の方が柔らかい。

エメレント９はレンズ状リングとして構成されている。

相対的に移動しないように、スペーサー円板ｌＯが各レ
ンズ状リングの間に各々配置されている。両方のばねに
使用される弾性エメレントの数は、用途及び構造に応じ
て任意に選定され得る。

二つの圧縮ばね７及び８は、工作機械側の保持部ｌに接
着剤で固着され且つ基体１２及びねじ込み蓋１３が二つ
の圧縮ばねに対する軸方向のばね受は部を形成している
ハウジングＩｔで囲まれている。弾性リング９は、工具
側保持部２にねじ込まれていて且つハウジング１１を通
して伸びているロッド１４上に押し込まれている。ロッ
ド１４には、二つの圧縮ばね７及び８の円板状アクチュ
エータ１５が固定配置されている。ロッド１４及び圧縮
ばね７，８から成る構造体は、容易に交換され得る。

担持装置４は、軸線に垂直であって工作物側の保持部２
に取付けられ且つ軸方向案内１７と係合するローラー１
６を有している。案内１７は、工作機械側の保持部１に
接着剤で固着されているスリーブ１８により形成されて
いる。カラー１９はオイルシールリング２０を介してス
リーブ１８に嵌合している。このカラー１９は工具側の
保持部２にねじ込まれている。

継手６は、工具側の保持部２ばかりでなく工具受はスリ
ーブ５とも摺動面接触する継手円板２１を有している。

これは９０″の角度だけ互いに離間している半径方向の
四つの溝孔を具備している。

工具側の保持部２においては、止め具２２がローラー２
３を介して一対の相対する溝孔に係合しているが、これ
は第１図の上部を参照すればわかる。

工具受はスリーブ５においては、止め具２４がこれもロ
ーラー２５を介して一対の相対する溝孔に係合している
。これは第１図の下部に示されている。第１図の下部は
紙面から９０’だけずれた断面図を示している。継手円
板２１は、プラスチック材料から成っているので、大き
い負荷を受けることができ、工具側の保持部２と工具受
はスリーブ５に対して容易に移動可能である。これによ
り、後者が軸方向のずれを補正するために半径方向に所
要の移動を行うことができる。

図示の工具はねじ切り工具２６である。しかし、本発明
による工具保持器は、さらもみ及びスライス削りにも、
文中ぐり及びリーマ通しの取付具にも使用でき、同じ利
益が得られる。

第２図は圧縮ばね７及び８と、これらの間にある円板状
アクチュエータ１５とを有するロッド１４を示している
。しかし、この場合、圧縮ばね７及び８は複数のレンズ
状エメレント９ではなく平行平面側面を有する複数のエ
メレント９′から成っている。スペーサー円板ＩＯの挿
入は省略してもよい。ばね特性を向上させるために、各
エメレント９′の外周面には円形の切欠き２７が設けら
れている。エメレント９′はエメレント９と同様に円形
外面を有している。

何れの場合にも、圧縮ばね７及び８は、ばね変位に無関
係な、はぼ一定のばね力を有している。

これらのばねは、好都合なことに、各々ショアー硬さが
異なるエメレント９及び９′を含んでいる。

本発明の範囲内で種々の修正が可能である。従って、エ
メレント９及び９′は、例えば多角形外面を有すること
ができる。同様のことがスペーサー円板ｌＯにもあては
まるが、それによってその厚みが異なってもよい。ばね
特性は、これらの特徴によって、特にばね力がばねの変
位にほぼ無関係であるようにして影響を受けることがで
きる。

ばね装置３は、アクチュエータ１５を工作機械側の保持
部ｌに固着し、且つハウジング１１を工具側の保持部２
内に配置するようにして、逆に入れ替えることもできる
。更に、二つの圧縮ばね７及び８のばね受は部の配置構
成を適当に変えて、ハウジング１１を省略してもよい。

継手６を工具保持器の所要の位置に、即ち工作機械側の
保持部ｌにも設けることができる。更に、継手６に潤滑
剤だめを設けることもできる。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明によれば、引張り及び圧縮を受ける
工具を一定のばね力を有するばね装置によって補償し、
大きな負荷に対してばねの疲労がな（、作業手順の再調
整が不要で、正確な加工ができる。又、この工具保持器
は工具取付具を半径方向へ動かすことができる継手を有
しているので、工具と工作物との芯合わせができるとい
う利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による工具保持器の長手方向断面図、第
２図は第１図の修正実施例の詳細図である。 ■・・・・機械側保持部、２・・・・工具側保持部、３
・・・・ばね装置、５・・・・工具受はスリーブ、６・
・・・継手、７，８・・・・圧縮ばね、１４・・・・ロ
ッド、２６・・・・工具。 ＝２０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）回転軸線を中心に回転可能に取付けられている機
   械側の保持部と、工具受けを含み且つ回転軸線を中心に
   回転可能に取付けられている工具側の保持部と、前記二
   つの保持部を回転方向へは一体的に回転し得るように連
   結して回転軸線を中心に回転動作せしめるための担持手
   段と、トルクを伝達するための連結手段と、二つの保持
   部を互いに独立した位置に維持せしめて二つの保持部を
   軸方向に離間するように動かそうとするかたよりに対抗
   する第一ばね手段と二つの保持部が軸方向に圧縮される
   ようなかたよりに対抗する第二ばね手段とを有するばね
   装置とを含んでいて、該担持手段は回転軸線の方向に上
   記二つの保持部が相対的に移動できるようにし、該連結
   手段は工具受けが回転軸線から半径方向に移動できるよ
   うに工具受けに接続され、該第二ばね手段は塊状の弾性
   プラスチック材料より成る少なくとも一つのエレメント
   を含む圧縮ばねとして作用するようになっている工具保
   持装置。 （２）該第一ばね手段は圧縮ばねとして構成され、塊状
   の弾性プラスチック材料より成る少なくとも一つのエレ
   メントを含んでいる、特許請求の範囲（１）に従う工具
   保持装置。（３）該第一ばね手段は該第二ばね手段より
   柔らかである、特許請求の範囲（２）に従う工具保持装
   置。 （４）該第一及び第二ばね手段は、各ばね手段のばね力
   を共に決定するように一列に配設されている袋状のプラ
   スチックエレメントから各々構成されている、特許請求
   の範囲（３）に従う工具保持装置。