JPS62157748A - 工作機械に於ける工具交換継手 - 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〕 この発明は、工作機械に於ける工具交換継手に係わり、
更に詳しくは工作機械のスピンドルと工具とを接続する
工具交換継手において、その求心性及び剛性を高くする
ことが出来る工作機械に於ける工具交換継手に関するも
のである。

〔従来技術〕

従来、この種の工具交換継手としては、例えば特開昭５
８−５１００４号公報に開示されているようにツールホ
ルダーと中間部材とを結合ピン、保持ねしで接続させた
ストレート継ぎ方式のものが提案されている。

然しなから、このような従来のものではツールホルダー
と中間部材との接合部には若干のクリアランスを設けて
おく必要があるために芯振れが起きると言う問題があり
、また求心性が悪い上に、剛性を高めることが困難であ
り、更に切削加工時に振動ブレが生じ易いと言う問題が
あった。

また、上記のような一体構造のものでは、中間部材及び
工具の組み換えが難しく、種々の加工に対応して工具の
組み合わせを節単に行うことが困難であった。

〔発明の目的〕

この発明は、かかる従来の問題点に着目して案出された
もので、その目的とするところはスピンドルと工具とを
接続する工具交換継手の求心性、及び剛性を高めて精度
の良い加工を行うことが出来ると共に、種々の加工に対
応して工具の組み合わせを容易に行うことが出来る工作
機械に於ける工具交換継手を提供するものである。

〔発明の構成〕

この発明は上記目的を達成するため、一端側にテーパ状
の嵌合穴を形成したホルダー本体と、前記嵌合孔とホル
ダー本体の端面とに密着嵌合する係合凸部を備え、かつ
工具を取付けた中間部材とから成る工具交換継手であっ
て、前記ホルダー本体の嵌合穴の内周面に面取りした環
状溝部を形成し、前記中間部材の係合凸部に、軸方向と
直交する向きに貫通孔を形成すると共に、この貫通孔内
にネジ軸を嵌挿し、前記ネジ軸に、環状溝部に係合する
両端を面取りした結合ピンを接近、離反自在に螺嵌させ
て設け、前記嵌合穴の軸芯部に、ネジ軸を介して結合ピ
ンを接近させた際、該結合ピンの内側端面に当接して、
ネジ軸に沿った直線方向の移動を直交する方向の押圧力
に変換させるガイド部材を設けたことを要旨とするもの
である。

〔発明の実施例〕

以下添付図面に基いて、この発明の詳細な説明する。

第１図は、この発明を実施した工具交換継手の一部断面
正面図、第２図は第１図のｎ−ｎ線に沿う縦断側面図を
示し、この工具交換継手は一端側の中心部にテーパ状の
嵌合穴１１を形成したホルダー本体１０と、前記嵌合孔
１１の内周面１１ａとホルダー本体１０の端面１０ａと
に密着嵌合する係合凸部２１を備え、かつ工具２２　（
この実施例では正面フライス）を取付けた中間部材２０
と、更にホルダー本体１０と中間部材２０とを着脱自在
に接続する継手機構３０とから構成されている。

前記、ホルダー本体１０の一端側の外周面には、ドライ
ブキー溝１２を備えたフランジ１３が形成され、また前
記嵌合穴１１の内周面には、端部を約４５’で面取りし
た環状溝部１４が形成されている。

また、前記中間部材２０は先端側の側面中心部には、ド
ライブキー２３を介して工具２２を押さえる押さえボル
ト２４が取付けられ、また後端側の側面中心部には前記
テーパ状の嵌合穴１１と密着嵌合するテーパ状の前記係
合凸部２１が形成されている。またホルダー本体１０と
中間部材２０との接合時には、ホルダー本体１０の端面
１０ａと、中間部材２０の後端側側面２０ａとが密着嵌
合するよに構成されている。

このように構成することによりホルダー本体１０と中間
部材２０との嵌合部を２回向束にしている。

なお、２６は中間部材２０に設けたドライブキーを示し
、ホルダー本体１０の端面１０ａにドライブキー溝２６
ａを形成して、ホルダー本体１０のドライブキー溝２６
ａの位置に対する中間部材２０に取付ける工具２２の刃
先位置関係の設定と、廻り止め用として使用している。

前記中間部材２０のテーパ状の係合凸部２１には、軸方
向（第１図において左右方向）と直交する向きに貫通孔
２７が形成され、また、この貫通孔２７内には先端側に
左ネジ２８ａを形成し、また基端部側に右ネジ２８ｂを
形成したネジ軸２９が嵌挿されている。

前記継手構造３０は、上記ネジ軸２９の左右ネジ２８ａ
、２８ｂに、前記環状溝部１４に係合する両端を面取り
した結合ピン３１３．３１ｂが摺動自在に螺嵌され、従
ってネジ軸２９を第１図及び第２図に示す六角ハンドル
３２を介して回動させると、結合ピン３１ａ、３１ｂが
接近、離反し、また離反した時には結合ピン３ｌａ、３
１ｂが環状溝部１４に係合するものである。

前記、結合ピン３１ａ、３１ｂの側面には、長手方向に
ガイド溝３３ａが各々形成され、このガイド溝３３ａに
は、中間部材２０の先端から挿入した廻り止め用のピン
３３ｂが係合している。前記嵌合穴１１の軸芯部０−０
には、ネジ軸２９を介して結合ピン３１ａ、３１ｂを接
近させた際、該結合ピン３１ａ、３１ｂの内側端面３４
ａ、３４ｂに当接して、ネジ軸２９に沿った直線方向の
移動Ｙを直交する方向の押圧力Ｘに変換させる固定ピン
等のガイド部材３５が設けられている。

このガイド部材３５の先端は、結合ピン３１ａ、３１ｂ
の面取りした内側端面３４ａ、３４ｂと摺接するテーバ
状のガイド面３６が形成されている。

ガイド部材３５の中心部には、ホルダー本体１０の先端
から継手構造３０の内部にクーラントを供給する供給孔
３７が形成されている。

なお、上記のガイド部材３５は、上記の実施例の固定ピ
ンに限定されず、例えば第３図に示すようなフロートピ
ン３７を使用しても良い。

フロートピン３７は、中間部材２０の先端に形成された
軸方向の貫通孔３８に摺動自在に嵌挿され、このフロー
トピン３７の先端は面取りが施されると共に、外周面に
はガイド孔３８が形成されている。そして、このガイド
孔３８に中間部材２０の先端に設けられた外れ防止用の
ピン３９が係合している。

なお、その他の構成は上記第１実施例と同様なので同一
符号を付して説明は省略する。

また第４図は、中間部材２０を複数個連結してボーリン
グバー等の工具２２ａを使用する場合の実施例を示し、
この場合にはホルダー本体１０側を大径して先端側を小
径に形成し、剛性を考慮している。そして複数個の中間
部材２０は、一方の係合部を凸状のテーバ部に形成する
と共に、他方の係合部を凹状のテーバ部に形成し、更に
凹状のテーバ部の内部には、上記第１実施例と同様に環
状溝部１４ａを形成している。なお、その他の構成は上
記第１実施例と同様なので同一符号を付して説明は省略
する。

次に、作用について説明する。

まず、ホルダー本体１０のテーパ状の嵌合孔１１に、中
間部材２０の係合凸部２１を挿入すると共に、ホルダー
本体１０のドライブキー溝２６ａにドライブキー２６を
合致させて嵌入させる。この場合の条件としては、結合
ピン３１ａ、３１ｂは中間部材２０の係合凸部２１の外
径よりも内側に位置させておくことが必要である次に、
六角ハンドル３２をホルダー本体１０のドライブキー溝
１２の所に形成されているレンチ挿入穴３２ａより挿入
し、ネジ軸２９の六角穴部に合致させて所定の方向に回
転（この実施例では右回転）させると、結合ピン３１ａ
、３１ｂは軸芯に対して外方向（第１図において上下方
向）に移動し、中間部材２０の係合凸部２１の外径より
も突出してホルダー本体１０の環状溝部１４に係合する
。

なお、この場合には、予め中間部材２０の後端側側面２
０ａから結合ピン３１ａ、３１ｂの軸芯までの距離より
ホルダー本体１０の嵌合穴１１の途中に設けられた環状
溝部１４の溝中中心までの距離を太き（取り、更に環状
溝部１４の溝巾は結合ピン３１ａ、３１ｂより幅広く取
るように設計する。

そして、第１図に示すように六角ハンドル３２にて結合
ピン３１ａ、３１ｂが螺嵌しているネジ軸２９を回転さ
せて結合ピン３１ａ、３１ｂの外側端面が環状溝部１４
の内径に当たる前に、後端側側面２０ａ側の環状溝部１
４の傾斜部分と結合ピン３１ａ、３１ｂの後端側の傾斜
部分とが当接するようにする。

従って、ホルダー本体１０の嵌合孔１１と中間部材２０
の係合凸部２１とが密着し、かつホルダー本体１０と中
間部材２０とも密着して両部材の結合作動が完了する。

次に、分解取外し作動について説明する。

まず、ホルダー本体ＩＯと中間部材２０とが第１図に示
すように嵌合されている状態から六角ハンドル３２を操
作してネジ軸２９を回動させると、前述の作動とは反対
に結合ビン３１ａ。

３１ｂは軸芯方向に移動し、環状溝部１４から結合ピン
３１ａ、３１ｂの先端部が抜けて環状溝部１４の面取り
した傾斜面と結合ピン３１ａ。

３１ｂの先端傾斜面との接触状態が解除され、フリー状
態になる。

然し、この状態では未だホルダー本体１０と中間部材２
０とをセパレートさせることはできない。これは、中間
部材２０の係合凸部２１の外周面より結合ピン３１ａ、
３１ｂの外側端が完全に内側に引き込んでいないからで
あり、またホルダー本体ＩＯの密着及び凹凸のテーパ密
着があるからである。

そこで、この発明の継手機構３０では、六角ハンドル３
２で結合ピン３１ａ、３１ｂをネジ軸２９により軸芯方
向に移動させる途中で、ガイド部材３５のテーパ状ガイ
ド面３６に結合ピン３１ａ、３１ｂの内側端面３４ａ、
３４ｂを当接させてネジ軸２９に沿った直線方向の移動
Ｙを直交する方向の押圧力Ｘに変換させ、中間部材２０
のテーパ密着、及び基端部密着部分を強制的に外すよう
にしたものである。

なお、第３図に示すフロービン３７の場合にも同様の作
用を行なわせることが出来る。

なお、結合ピン３１ａ、３１ｂの両端テーパ角度は、こ
の実施例では９０°であり、またホルダー本体１０に形
成した環状溝部１４の面取り部の角度も９０°にしであ
るが、テーパ接着。

基端部密着力を増す必要がある場合には、９０＠以下（
例えば６０″′）にすることも可能である。

〔発明の効果〕

この発明は、上記のように一端側にテーパ状の嵌合穴を
形成したホルダー本体と、前記嵌合孔とホルダー本体の
端面とに密着嵌合する係合凸部を備え、かつ工具を取付
けた中間部材とから成る工具交換継手であって、前記ホ
ルダー本体の嵌合穴の内周面に面取りした環状溝部を形
成し、前記中間部材の係合凸部に、軸方向と直交する向
きに貫通孔を形成すると共に、この貫通孔内にネジ軸を
嵌挿し、前記ネジ軸に、環状溝部に係合する両端を面取
りした結合ピンを接近、離反自在に螺嵌させて設け、前
記嵌合穴の軸芯部に、ネジ軸を介して結合ピンを接近さ
せた際、該結合ピンの内側端面に当接して、ネジ軸に沿
った直線方向の移動を直交する方向の押圧力に変換させ
るガイド部材を設けた為、スピンドルと工具とを接続す
る工具交換継手の求心性、及び剛性を高めて精度の良い
加工を行うことが出来ると共に、種々の加工に対応して
工具の組み合わせを容易に行うことが出来る効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施した工具交換継手の一部断面正
面図、第２図は第１図のｎ−ｕ線に沿う縦断側面図、第
３図はガイド部材の他の実施例を示す第１図と同様な図
、第４図はこの発明の他の実施例を示す全体側面図であ
る。 １０・・・ホルダー本体、１１・・・嵌合穴、１４・・
・環状溝部、２０・・・中間部材、２１・・・係合凸部
、２２・・・工具、２７・・・貫通孔、２９・・・ネジ
軸、３１ａ、３１ｂ・・・結合ピン、３５・・・ガイド
部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一端側にテーパ状の嵌合穴を形成したホルダー本体と、
   前記嵌合孔とホルダー本体の端面とに密着嵌合する係合
   凸部を備え、かつ工具を取付けた中間部材とから成る工
   具交換継手であって、前記ホルダー本体の嵌合穴の内周
   面に面取りした環状溝部を形成し、前記中間部材の係合
   凸部に、軸方向と直交する向きに貫通孔を形成すると共
   に、この貫通孔内にネジ軸を嵌挿し、前記ネジ軸に、環
   状溝部に係合する両端を面取りした結合ピンを接近、離
   反自在に螺嵌させて設け、前記嵌合穴の軸芯部に、ネジ
   軸を介して結合ピンを接近させた際、該結合ピンの内側
   端面に当接して、ネジ軸に沿った直線方向の移動を直交
   する方向の押圧力に変換させるガイド部材を設けたこと
   を特徴とする工作機械に於ける工具交換継手。