JPS601948Y2 - 工具ホルダのクランプ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はクランプ装置に関し、そして特にタレットま
たはこれに類する支持部材における工具クランプのため
のクランプ装置に関係している。

生産過程に使用される工作機及びこれに類するものに対
しては、工具を常に正しい作業片取扱状態に維持するこ
とが重要である。

これには機械の切削工具を鋭利な切削状件に維持するこ
とが含まれ、そしてこのことは切削工具をそれが予め定
められた８鈍化したならば直ちに更新することにより達
成される。

甚だ多くの切削工具機構が、今日では例えば焼結炭化硬
金属の如き極度に硬い耐磨耗材から成る小さいインザー
トを含む。

これらのインザートは通常取外し可能に工具ホルダ上に
装着され、工具ホルダがまたこれを使用する工作機へ取
外し可能に装着される。

従って切削工具を、それぞれの工具ホルダ内のインサー
トを更新するか、または磨耗したインサートを持つ工具
ホルダを新しいインサートを持つ他の工具ホルダで更新
するかにより、−切削工具を速かに更新することが可能
となった。

最後に述べた手順は、インサートが工作機の外で正確に
位置決めされ、それから工具ホルダが工作機内へ置かれ
たときインサートは精密に位置決めされて、正しい寸法
の作業片生産を継続するのに工作機に何等の調整をする
必要がないので、しばしば好んで用いられる。

先の米国特許側、３４９８６５３ （ジェームス Ｆマ
ククリーリ−に交付）において、工具ホルダをそれの支
持部材タレット及びこれに類するものへ結合するための
新奇な構造が述べられており、これにおいては工具ホル
ダは工具ホルダ内の軸方向に動き得る作動部材により作
動される半径方向に動き得るクランプ素子をその上に持
ち、これはさらにこれもまた工具ホルダにより支えられ
るねじによりクランプ部材へ近づけまたは遠ざけられる
。

この構造は工具ホルダをその場所へ位置決めし及びクラ
ンプする点に関しては高度に満足できることを示したけ
れども、ねじを廻すためにレンチを使用する必要があり
、従って操作において多少遅くかつ使用に多少労力を要
する。

この考案は、工具ホルダをタレットまたは類似のものに
おける位置にクランプするための機構に関し、これにお
いて工具ホルダはその中にある半径方向に動き得るクラ
ンプ素子を持ち、またその中にある往復し得る作動素子
を持つが、それに関連し作動素子を作動位置へ駆動し及
びそれを駆動位置から解放する機構は、工具ホルダが装
着されるタレットまたは支持部材が持っている。

この考案の一つの目的は、タレットまたは類似の支持部
材内の工具を交換するための極度に迅速なシステムをつ
くることである。

他の目的は、タレットの如き支持部材内の工具または工
具ホルダを取外し可能に結合する機構であって、それに
おいて工具または工具ホルダが迅速に最小の努力をもっ
て、しかも支持部材またはタレットがその一部分を形成
する機械の運転間においても交換され得るものをつくる
ことである。

この考案のさらに他の目的は、上述の性格の機構であっ
て、それぞれの工具ホルダが支える切削工具の切削隅へ
冷却剤を注ぐための冷却剤供給システムを含むものをつ
くることである。

この考案により工具支持部材が与えられ、これは例えば
工作機に回転可能に装着されたタレットであり得る。

かような機構はもちろん工作機技術においてよく知られ
ている。

この考案によりタレットの各仕事場所は工具ホルダのシ
ャンク部分の一端を受ける穴を備えており、工具ホルダ
はシャンクの他端にインサート支持部分を持ち、これは
工具ホルダが装着されたときタレットの外周から外方へ
突出する。

シャンクは、その中に後端から延びる軸方向の穴と、軸
方向穴に交わる半径方向穴とを有する。

ボールの形であり得るクランプ素子が半径方向穴に入れ
てあり、それのための作動素子、これもボールの形であ
り得る、がクランプ素子の後方の軸方向穴内に装着され
る。

クランプ素子は半径方向穴内に捉えられているが、その
中で動くことができ、同様に作動素子は軸方向穴内に捉
えられているがその中で動き得る。

支持部材、あるいはタレットには工具ホルダ内の作動素
子に接合するための作動子がこの中に装着されており、
この作動子は、それぞれの工具ホルダがタレット内のそ
れぞれの穴における位置にあるとき作動素子を作動方向
へ駆動する方向へばねで押されている。

この考案によると、作動子は作動素子を作動位置から解
放する方向へ動力装置または手動により動くことができ
る。

少くとも動力装置は、それぞれの位置におけるタレット
または作業部材の各仕事場所に関し、任意の工具ホルダ
をその工具ホルダが仕事場所から動き去ったとき抜き出
すためにただ単一の動力装置を設けさえすればよいよう
に構造され配置されている。

この考案はまた検知器を含み、これはいずれかの工具ホ
ルダが、工具支持物が交換されたときに支持部材または
タレット内において不適正に装着されている場合警報信
号を与える。

この考案はまた冷却剤システムを用意しており、これは
、個々の工具ホルダに装着されているそれぞれの切削イ
ンサートに対し冷却剤を適正な方向へ指向する。

この考案の正確な性格は、以下の詳細な仕様と添付図面
とにより更に明瞭となるであろう。

第１図は平面図によって周辺に分布された複数の仕事場
所１２を持つタレット１０を示しており、各仕事場所は
タレット内に形成された半径方向の穴１４わ含み、各穴
はホルダ１８及びこれに装着された切削インプートはた
は切削素子２０から成る工具アセンブリ１６を受けるよ
うにしである。

第１図には１個の工具アセンブリだけが示しであるが、
工具アセンブリはもちろん各仕事場所１２に備えられて
いる。

さらに個々の工具は図示された姿勢に向いていなければ
ならないわけではなく、工具ユニットの軸に関して異っ
た向きの姿勢に置かれてもよい。

第１図に配置においては、タレットの各仕事場所はキー
素子２２を備えており、これはそれぞれの工具ホルダの
凹部にはまり工具ホルダがタレットに装着されたとき回
転に対してこれを保持する。

第３図において見るが如く、各キー素子２２はピン形で
あって仕事場所に近接して正確に位置ぎめした穴にはま
り、そこにある各ホルダ１８にはノツチ２４があり、そ
れぞれの仕事場所に属するピン２２を固く受ける（第２
図）。

第２図においては、ノツチ２４は実際の位置から円周上
偏位させてピン２２とのはまり具合がよく判るように示
しである。

第２図を見ると、各穴１４は外径の大きい軸部分２６と
これに続く外径の小さいねじ切り部分と両者間にあって
外方に向いた肩３０とを備えている。

以上説明した構造は、外径の大きい部分へ固くはまる軸
方向外端部分３４を持ち歯切した部分２８へねじばめさ
れたねじ切り部分３６のある焼入されたスリーブ３２を
受けるためのものである。

スリーブ３４の軸上内方端３Ｂは内側周に斜削された部
分４０を持ち、これはタレットの構造及びタレット内の
肩３０とスリーブ上の肩４２との位置とにより、穴１４
を周って半径方向外方に面するタレットの平面４４に相
対的な斜削部分４０の正確な軸上位置ぎめを用意する。

ホルダ１８は、タレットの面４４に接合する半径方向部
分４６と共に、円筒形シャンク４８を持ち、これは密に
しかし滑動可能にスリーブ３２の内側にはまっている。

その前方端においてシャンク４８はヘッド部分５０に統
合され、これはクランプ５６により取外し可能に止めら
れた切削インプート５４を受けるためのポケット５２を
備えている。

シャンク４８は後尾端から軸方向に穴５８があけられて
おり、また斜削部分４０に半径方向の穴６０、を備えて
いる。

３個の六６０と３個のボール６２の形でのクランプがあ
ると有利である。

ボール６２はシャンク４８内にゴム状Ｏリング６２によ
って捕促されている。

これもボールの形であり得る作動素子６６がシャンク内
ボール６０の後方に入れられ、シャンク４８の後尾端に
スナップリング６８によって保持されている。

ボール６６がスナップリング６８により規定される最後
方位置にあるときは、ボール６２は内方へ動くことがで
き、工具ホルダはスリーブ３４から抜き出され得る。

しかしボール６６が第２図において右方へ動けば、ボー
ル６２は半径上外方へ押されて斜削部分４０に接合する
。

タレット１０は穴１４の底に更に次の穴７０を備え、そ
の中にピストンヘッド７４を持つプランジャ７２が往復
できるように装着されている。

ベルビールばね７６がプランジャ７２をボール６６へ偏
圧しボール６６をクランプ位置へ作動させるに足る強き
を持つ。

六７０の右端はパツキン押え７８またはリグ素子によっ
て閉じられ、これはタレット及びプランジャに対して封
じみぞ８０と連絡する室を規定する。

みぞ８０はタレットの底部にタレットの回転軸と同軸に
装着されたリング８２を貫ぬいて導かれ、リング８２は
回転しないリング８４にはまって封をしている。

リング８４はそこから手働で作動される弁８８の出口ま
で通じ、弁は弁部材９０を持ち、これは図示の姿勢にお
いてはポンプをみぞ８６及びそれを通してみぞ８０と連
結し、また他の姿勢においてはみぞ８６をタンクまたは
貯槽９４と連結する。

構造は、タレットの各割出された位置においてみぞ８６
は仕事場所にない工具ホルダに属するみぞ８０に接合す
るようになっている。

このときに弁９０を操作すると、まずプランジャ７２を
左方へ動かして工具ホルダをタレットから離脱し、次い
で右方へ動かしてタレットの仕事場所へ他の工具ホルダ
をクランプする。

タレット内における工具ホルダの離脱及び他の工具ホル
ダのクランプは極度に迅速に行なうことができて機械の
サイクルを中断しないことが理解されるであろう。

例えば第１図の上部におけるＡで示された工具ホルダは
仕事場所にあるものであり、Ｂで示された工具ホルダは
第２図において図示されているものであって交換位置に
ある。

半径方向に動き得るプランジャ７２の代りに、第５図に
示されたプランジャ１００を作動素子６６と共力させる
ために使用できる。

プランジャ１００には作動素子６６と共力するカム面が
形成されており、モしてばね１０４により一方向に偏圧
されているが、圧力液体をプランジャ端１０６へ供給す
ることにより反対方向へ動くことができる。

その動作において、第５図における改変は第２図のもの
と同一である。

第６図は、ばね１１２により作動素子６６へ向は偏圧さ
れているプランジャ１１０が手動で操作し得るプランジ
ャ引抜装置を備えている様子を示す。

第６図において、プランジャ１１０は一側に横スロット
１１６を、またこれを貫ぬいて延びる軸方向スロットを
有する。

棒１１８はスロット１１６を貫ぬいて延び、タレット１
０内において回転でき手動で操作し得る作動てこ１２０
がこれに着いており、さらにスロット１１４内に位置す
る偏心カム１２２を持っている。

タレット内の任意の位置におけるてこ１１２の回転は、
それぞれの工具ホルダをその属する仕事場所から離脱す
るか、工具ホルダをそれぞれの仕事場所ヘクランプする
。

機械は第４図に示すが如く限界スイッチ１３０の形にお
ける検知器を備えることができ、これはそれぞれの工具
アセンブリ１６のフランジ４６によって接合される作動
子１３２を持っている。

もし工具アセンブリが完全に押込まれずにクランプされ
ていると、限界スイッチ１３０は適正でない装着をされ
た工具が仕事場所に到着する以前に機械を止め、または
警報を鳴らし、またはその両方を行なう。

第７図及び第８図はこの考案の裏返しでありクランプ素
子と作動ボールがタレットまたは支持部材に支えられて
いる。

第７図においてタレットまたは支持部材１５０はその底
に形成された穴１５２を持ち、これはねじを切った穴１
５４により中断されその中に管状素子１５６がねじ切り
して装着されている。

管状素子１５６は穴１５２の軸に沿って延びモして該穴
と共に環状凹部を規定する。

第７図において切削インザート支持部材は１５８に示さ
れそして軸上外端にインサート１６０を受けるポケット
を持ち、一方他端は穴１５２と部材１５６とにより形成
される遠吠凹部に受けられるシャンク１６２を形成して
いる。

シャンク１６２は内部に環状みぞ１６４を備え、これは
管状部材１５６内に成形された半径方向の穴に装着され
たクランプ素子１６８に接合され得る肩１６６を形成す
る。

クランプ素子１６８は、管状部材１５６内のボール１７
０により半径方向に動くことができ、このボールはイン
ザート支持部材１５８の穴１７４差込まれる適宜なレン
チにより作動させ得るねじ１７２により接合され得るよ
うにしである。

支持部材１５０及びインザート支持部材１５８はそれぞ
れその上に形成された接合装置素子１７６・１７８を有
し、インザート支持部材または工具ホルダが、それがタ
レットであり得る支持部材１５０内へ差込まれモしてね
じ１７２が作動されたとき、接合表面１７６・１７８は
互に固く保持され、それにより工具ホルダを支持部材内
において軸方向に位置ぎめしそしてそこヘクランプする
。

工具ホルダの回転は、支持部材１５０内に装着されそし
て工具ホルダ内のノツチにはまるピン形のキー１８０に
よって防止される。

第８図は第７図と同一であり同一の参照番号が用いられ
ているが、ただ次の点で異っている。

第８図においては作動ボール１７０はクランプ素子１６
８の後方に置かれ、そしてクランプ位置へ及びクランプ
位置からの、管状部材１５６の後方または内方端を貫ぬ
いで延びるプランジャ１８２による作動に適応させてあ
り、プランジャは前記の改変のいずれかに従う液圧か手
動かカム装置かによる作動に適応させである。

第８図を見るとプランジャ１８２は望ましくは右方へ第
９図で見られる如く偏圧されて工具ホルダが正常には支
持部材１５０内にクランプされている。

第９図においては支持部材１９０はその中にテーパのつ
いた凹部１９２を備え、工具ホルダ１９４はテーパのつ
いた穴にはまるテーパのついたシャンク１９６を持って
いる。

工具ホルダはホルダの軸に直角な何等の接合面を持たず
、ただシャンクのテーパ面部分１９８・２００とテーパ
穴の面とのはめ合いのみにより位置ぎめされる。

第９図の改変において、管状部材２０２は第７図及び第
８図の管状部材１５６と同様に、テーパシャンク１９６
の端面内へねじばめされ、その中に装着されたクランプ
素子２０４ど作動ボール２０６を有し、後者は支持部材
１９０により支えられる往復プランジャ２０８により作
動さるべき位置へ置かれ、そして前記のいずれかの方法
による作動に適応させである。

第１０図は一つの改変を示し、これにおいては機械のス
ライドに固定され得るブロック２５０が用意されており
、これにはブロック２５０内に上述のいずれかの機構に
より保持さるべき工具ユニット２５２を受ける穴があけ
である。

ブロック２５０は自動工具交換機構と共に使用してもよ
く、その場合にはブロックの割出は必要でなく、また工
具ユニットは機械の運転中にそこから取外し及びそこへ
取付けられる。

ブロック２５０を例えば第１０図において２５０で示す
点を貫ぬいて延びる中心軸周に割出され得るようにする
ことも可能である。

この場合には、工具ユニットはブロックの中心穴に各端
から差し込まれることができ、各工具はそれぞれそれに
属する工具ユニットをブロックにクランプするための作
動機構を持っている。

この性格の構造はまた自動工具交換ユニットと結合して
使用するのに適応させてあり、一つの工具が作業してい
る間に他の工具が交換される利点を持つ。

工具ホルダがそれに着けであるインサートを作業位置へ
差出すときには、冷却液を供給することがインサートの
ために望ましい。

この考案によれば、冷却液の供給は２７５において用意
されポンプ２７７により静置ノズル２７９ど連結される
。

タレットが割出されると、ノズル２７９はその上面を滑
り相次いで入口２８１に連絡し各入口はそれぞれの通路
２８３により入口２８５と連結しておってそれぞれの工
具ホルダのフランジ部分４６により接合されている。

−刃工具ホルダはその中に形成され一端において入口２
８５と連絡し、他方他端部分は、射出される冷却液がそ
れぞれの工具ホルダに装着されたインサートの作業区域
へ注がれるように向けられている。

知られるが如く個々の工具ホルダの個々のインサートは
その形において異なるであろう。

この考案の構造は各インサートが作業姿勢へもたらされ
たときそれへの適切な冷却液供給に備えている。

構造は冷却液の経済的使用及び各インサートが適切に冷
却液を供給されているかどうかを確める必要から解放す
ることに備えている。

前記実用新案登録請求の範囲内における改変を行なうこ
とができるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、稍々図式的な平面図であり、考案によるタレ
ットが考案による工具ホルダを備え得る一つの方法を示
し、そしてタレットの各位置の内の二つの位置における
工具ホルダが示されている。 第２図は、第１図の線■〜■によって表される断面図で
あり、工具ホルダのタレット内における止めを制御する
ための動力システムを稍々図式的に示している。 第３図は、工具ホルダにはまってそれの支持部材内にお
ける回転を防止するキーの支持部材への装着を示す破砕
図である。 第４図は、工具ホルダが正しく支持部材に装着されたと
きを決定するための検知器を示す破砕断面図である。 第５図は、第２図に似た断面図であるが、改変された構
造を示している。 第６図は、第２図に似た破砕断面図であり、さらに他の
改変を示す。 第７図及び第８図は、考案のクランプシステムの置換を
示す。 第９図は、円筒シャンクでなくテーパシャンクを持つ工
具ホルダへの考案の応用を示す。 第１０図は、支持部材が多姿勢タレットでない改変を示
す図式的平面図である。 図中の記号の説明は次の通りである。 １０・・・・・・タレット、１８・・・・・・工具ホル
タ、２２・・・・・・キー素子、２４・・・・・・ノツ
チ、３０・・・・・・肩（タレットの）、３２・・・・
・・スリーブ、４０・・・・・・スリーブの斜削部分、
４２・・・・・・スリーブの肩、４４・・・・・・タレ
ットの平面、４８・・・・・・シャンクの半径方向部分
、５４・・・・・・切削インサート、５８・・・・・・
軸方向の穴（シャンク）、６０・・・・・・半径方向の
穴（シャンク）、６２・・・・・・ボール（クランプ）
、６６・・・・・・作動素子、７２・・・・・・プラン
ジャ、７４・・・・・ゼストンヘッド、１００・・・・
・・プランジャ、１１８・・・・・・棒、１３０・・・
・・・限界スイッチ、１５０・・・・・・支持部材、１
５２・・・・・・穴、１５６・・・・・・管状素子、１
５８・・・・・・切削インザート支持部材、１６０・・
・・・・インザート、１６２・・・・・・環状シャンク
、１６６・・・・・・肩、１６８・・・・・・クランプ
素子、１７０・・・・・・作動ボール、１７２・・・・
・・ねじ、１７６・・・・・・接合装置、１７８・・・
・・・接合装置、１８２・・・・・・プランジャ、１９
０・・・・・・支持部材、１９２・・・・・・テーパ凹
部、１９４・・・・・・工具ホルダ、１９６・・・・・
・テーパシャンク、１９８・・・・・・テーパ表面部分
、２００・・・・・・テーパ表面部分、２ｕ２・・・・
・・管状部材、２０４・・・・・・クランプ素子、２０
６・・・・・・作動ボール、２０８・・曲往復プランジ
ャ、２７５・・・・・・冷却液槽、２７７・・曲ポンプ
、２７９・・・・・・静置ノズル、２８３・・・・・・
冷却剤通路 ２８７・・・・・・冷却剤通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 支持体に対して工具ホルダを連結し位置決めするための
   工具ホルダクランプ装置において、前記工具ホルダ１８
   ，１５８，１９４が前記支持体１０．１５０，１９０内
   の穴３２，１５２，１９２に嵌合されるシャンク部分４
   ８，１６２，１９６を備え、該シャンク部分及び前記支
   持体の一方に配設された半径方向に移動可能な複数個の
   クランプ素子６２，１６８，２０４が作動素子６６．１
   ７０．２０６に作動されると前記シャンク部分及び前記
   支持体の他方の肩４０，１６６に係合して前記工具ホル
   ダを前記支持体にクランプできるようになっており、前
   記工具ホルダと支持体とは共働する当接部４４，１７６
   ．１７８，２００．１９８を備えていてそれらの軸方向
   位置決めが行なわれるようになっており、前記支持体に
   設けた作動子７２，１００，１１０，１８２，２０８を
   スプリング７６．１０４，１１２により常時は前記作動
   素子に対して付勢して該作動素子を作動させるとともに
   、前記作動子を前記作動素子からそのロック位置に向け
   て後退させ、それによって前記作動素子に対する付勢を
   解除し前記クランプ素子を前記層から離脱させて前記工
   具ホルダの前記支持体へのクランプ状態を解除するため
   の手段を設けたことを特徴とする工具ホルダのクランプ
   装置。