JPH04101703A - 工具保持機構 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、各種工具を保持する複数のツールホルダーを
、駆動手段に連結された主軸に対して連結したり交換す
る工具保持機構に関する。

［従来の技術］ 従来の一般的な工具保持機構においては、ツールホルタ
−のテーバシャンク部のフランジに溝が設けられ、主軸
側に前記テーバシャンク部か挿入される筒状保持部およ
び前記溝に係止する係止突起とか設けられていた。そし
てツールホルダーのテーバシャンク部を主軸側の筒状保
持部に挿入する際、前記溝と係止突起とを対向させると
いう位置決め操作が必要であり、その操作を自動化する
ため特殊な位置決め機構を必要としていた。

［発明か解決しようとする課題］ このように、従来は、ツールホルダーと主軸との連結お
よび交換に、両者の位置決めをする作業やこの作業を自
動化するための位置決め装置か必要となり、その分だけ
作業工数か増大したり、余分な設備やスペースを必要と
し、コストアップの原因となる問題があった。また、位
置決め作業か必要であるため、作業効率を低下させる問
題かあった。

本発明の目的は、前記位置決め作業を不要とし、余分な
設備を必要とせずにツールホルダーと主軸との連結およ
び交換を行なえる工具保持機構を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明に係る工具保持機構は
、ツールホルダーと、このツールホルダーの基端側に設
けられた柱状部と、この柱状部先端に設けられた第１歯
部と、前記柱状部の側面に設けられた周溝と、駆動手段
に連結された主軸とこの主軸の先端に設けられ前記柱状
部か挿入される筒状部と、この筒状部内に設けられ、主
軸と一体に回転するとともにその先端に前記第１歯部と
相補する形状を有して噛合する第２歯部を有するドライ
ブクラッチと、前記第１歯部と第２歯部が噛合した状態
における前記周溝と対向する位置の前記筒状部側面に設
けられたボール孔と、このボール孔内に配設された球体
と、前記筒状体の外面に軸方向に摺動自在に設けられ、
前記球体を前記周溝内に陥入係止させる係止部および該
球体を周溝外に離脱させる凹部を有するクランプリング
と、このクランプリングの位置をその係止部か前記球体
を前記周溝内に係止させる方向に付勢する付勢手段と、
を備えたものである。

［作用］ ツールホルダーの柱状部か主軸の筒状部内に挿入される
と、第１歯部と第２歯部とが互いに相補する形状である
のて、位置決めを要せずに両歯部か自動的に完全に噛合
する。この状態で前記柱状部の周溝が前記球体と対向す
ることになるため。

該球体か該周溝内に投入する。そして、付勢手段により
自動的にクランプリングか移動し、その係止部が球体の
前記周溝からの離脱を防止し、ツールホルタ−と主軸と
は一体化される。この状態でツールホルダーに取り付け
られている工具により機械加工を行なう０次に、ツール
ホルダーを交換する場合は、クランプリングを付勢手段
の付勢力に抗して移動させると、前記係止部は球体の位
置から退避され、新たに凹部か球体と対向するようにな
る。これにより球体は該凹部内に入り込み、前記柱状部
の周溝内より自動的に離脱する。この状態で主軸側とツ
ールホルダー側とを相対的に弓き離せば、両者の連結状
態が解除される。その後、他のツールホルダーと主軸と
を前記と同様の手順を踏むことにより連結し、ツールホ
ルダーの交換を行なえる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例、特にプラスチックの加工や木
工用の工作機械に適用した実施例を第１図に基いて詳細
に説明する。第１図はツールホルダーと主軸とが一体に
装着されている状態を示す。

ツールホルダー１の基端側にストレートシャンク状の柱
状部２か設けられ、この柱状部２の最基端（図の上端）
には第１歯部３か設けられている。第２図はこの第１歯
部３の正面図を示したものであり、周方向に６０度の間
隔で均等に尖鋭状の歯か複数配置されている。また、柱
状部２の第１歯部３の近傍に周溝４か形成されている。

ツールホルダー１の先端側には工具５か着脱自在に取り
付けられている。

次に、主軸６の先端には第１筒部７と第２筒部８とによ
り円筒状の筒状部９か形成されている。

主軸６の基端側は図示しない工作機械本体の駆動手段に
連結されている。前記筒状部９内に没入する状態でドラ
イブクラッチ１０か設けられており、このドライブクラ
ッチｌＯは、その先端に第２歯部１１を有している。こ
の第２歯部１１は前記第１歯部３と同一の相補形状を有
し、該第１歯部３と噛み合うようになっている。またド
ライブクラッチ１０の基端側にピン１２か貫設され、こ
のビン１２の両端か筒状部９内に形成された縦溝１３に
係合し、これによりドライブクラッチ１０か主軸６と一
体に回転するとともに軸方向にスライト可能になってい
る。またドライブクラッチ１０を先端側に付勢するコイ
ルスプリング１４か主軸６内に縮設され、該ドライブク
ラッチ１０と前記柱状部２との両歯部１１．３の噛合時
の衝撃を緩和し、噛合を円滑にするようになっている。

両歯部１１．３か噛合した状態における周溝４と対向す
る位置の第２筒部８側面にボール孔１５か設けられ、こ
のボール孔１５内に剛性の球体であるスチールボール１
６か配設されている。そして、第２筒部８の外面にクラ
ンプリング１７が軸方向に摺動自在に設けられている。

このクランプリング１７は軸方向への移動により、前記
スチールボール１６を前記周溝４内に係止させたままの
状態に保持し、あるいはそのスチールボール１６を前記
周溝内より離脱させる機能を有する。そのため、該クラ
ンプリング１７には周溝４内に係止されたスチールボー
ル１６が離脱しないように押え込むテーバ状の係止部１
８と、逆に周溝４から離脱したスチールボール１６を収
容する凹部１９とを有している０本実施例のクランプリ
ング１７は、互いに一体化された第１部材２０とフラン
ジ２１ａを有する第２部材２１とにより形成され、付勢
手段であるコイルスプリング２２により主軸６側に付勢
されている。この付勢方向はスチールボール１６を周溝
４内に係止させておく方向である。また、係止部１８の
テーパ面は主軸側（図の上方）に向って拡大する形状で
あり、よってコイルスプリング２２の付勢力は、この係
止部１８を介し、ボール１６を斜め上方に周溝４に押し
付けるようにも作用する。従９て、柱状部２ひいてはツ
ールホルダー１は主軸方向に引き寄せられ、ツールホル
ダー１のフランジ２ａ端面と主軸ｌの端面８ａか密着し
、ガタなく一体化し、円滑な加工を可能とする。ＪＲＩ
図において２３はばね受け、２４は止め輪を示す。

次に第３図ないし１ｓ７図に基いて本発明の詳細な説明
する。第３図ないし第５図はツールホルダー１と主軸６
との連結状態を解除する工程を示す、まず第３図では、
ツールホルダー１が主軸６に連結されているとともにマ
ガジン等のプレート２５の切欠手内部２５ａにそのフラ
ンジ部２ａて係止されている。押圧部材２６かクランプ
リンク１７の７ランジ２１ａに係止している。クランブ
リンク１７のフランジ２１ａを押圧部材２６によりスプ
リンタ２２の付勢力に抗して押し下げる。

この状態を第４図か示している。クランプリング１７の
係止部１８はスチールボール１６との対向位置を外れ、
凹部１９かその対向位置にくるため、該スチールボール
１６は該凹部１９内に入り込み、前記周溝４内より離脱
する。この後、主軸６側を引き上げれば第５図に示した
如く、主軸６とツールホルダー１とは分離される。

次に第６図ないし第７図は主軸６とツールホルダー１と
を連結する工程を示す、プレート２５上に保持されてい
るツールホルダーｌの柱状部２と主軸６の軸を合せて主
軸６を降下させる。最初に第１歯部３と第２歯部１１と
か接触し、両歯部の各歯か互いに干渉する場合は回転自
在な主軸６側か少し回転することにより両者の噛合が位
置合せなしに完全に行なわれる。すると周１１４かスチ
ールボール１６と対向する位置にくるため、第７図に示
した如く、スチールボール１６は周溝４内に押し込まれ
、同時にクランプリング１７かスプリンタ２２により移
動し、その係止部１８かスチールボール１６を周溝４内
に押し付ける。この状態で主軸６とツールホルダー１と
の一体化が完了する。第８図は第６図に相当する側面図
である。

なお、以上の実施例では、連結時のスチールボール１６
は、コイルスプリング２２の付勢力により、クランプリ
ング１７のテーバ状の係止部１８によって周溝４の図の
上方に押し付けられ、これによってツールホルダー１は
主軸６側に引込まれることになる。よって、主軸６側で
ある第２筒部８の端面８ａかツールホルダー１のフラン
ジ２ａの端面に抑圧密着し、両者はガタのない一体的な
連結状態を得るという効果かある。

また、ツールホルダー１の柱状部２は従来のようなテー
バ状ではなく、ストレートシャンク状であるため、ツー
ルホルダー１の挿入連結時の柱状部２の喰い付きかなく
、かつ上記のスチールボールの周溝に対する係入離脱機
構についてもその構造かテーパシャンク状の場合と比較
して簡素化できる。

［発明の効果］ 本発明によれば、ツールホルダーと主軸との軸を合せて
両者を接近させれば自動的に両者は一体化されるため、
従来のような位置決め作業か不要になるとともに、その
ための設備か不要となる。

また１両者の分離もクランプリングを押し下げるたけて
よいため、極めて簡単に行なうことがてきる。本発明は
プラスチックのトリミングエ堝で用いてその効果は特に
顕著であるか１重切削用に用いることもてき、いずれも
作業効率を向上させることかてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る工具保持機構の一実施例の断面図
、第２図は第１歯部の正面図、第３図ないし１！Ｊ７図
は同実施例での工具交換工程を順に説明する断面図、第
８図は第６図に相当する側面図である。 １・・・ツールホルダー ３・・・ｉｉｗ部。 ６・・・主軸。 １０・・・トライツクラッチ。 １５−・・ボール孔 １６・・・スチールボール １７−・・クランプリング。 １９−・・凹部 ２２・・・コイルスプリング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ツールホルダーと、このツールホルダーの基端側
   に設けられた柱状部と、この柱状部先端に設けられた第
   １歯部と、前記柱状部の側面に設けられた周溝と、駆動
   手段に連結された主軸と、この主軸の先端に設けられ前
   記柱状部が挿入される筒状部と、この筒状部内に設けら
   れ、主軸と一体に回転するとともにその先端に前記第１
   歯部と相補する形状を有して噛合する第２歯部を有する
   ドライブクラッチと、前記第１歯部と第２歯部が噛合し
   た状態における前記周溝と対向する位置の前記筒状部側
   面に設けられたボール孔と、このボール孔内に配設され
   た球体と、前記筒状体の外面に軸方向に摺動自在に設け
   られ、前記球体を前記周溝内に陥入係止させる係止部お
   よび該球体を周溝外に離脱させる凹部を有するクランプ
   リングと、このクランプリングの位置をその係止部が前
   記球体を前記周溝内に係止させる方向に付勢する付勢手
   段と、を備えた工具保持機構。