JP2000005905A - 切削工具の保持器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油圧装置内の圧力変動に関係なく外側室の油
圧圧力が上限値に最大化される工具保持器を提供する。 【解決手段】 工具保持器１はハウジングと締結機構１
５，２３，３１，３２とを含み、締結機構は工具２の雌
状開口１２に係合する雄部材１５を有する。雄部材は内
側と外側の油圧媒体室１９，２０を隔離するピストン装
置１４により締結位置と解放位置との間を前後に動かさ
れる。通路３６がピストン装置１４を通って延び、前記
通路３６は前記２つの室に通じ、弁３７が通路３６に設
けられ外側室１９の油圧の圧力が設定限界値に上昇した
時通路を開き工具を締結する力を最大にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は切削工具を着脱可能
に取付けるようになっている保持具に関し、該保持具は
ハウジングと該ハウジングに設けられた締結機構とを具
備し、該締結機構は工具の雌状開口に係合するようにな
っている雄部材を含み、該雄部材は、工具がハウジング
に対し締結される内側端部位置と工具がハウジングから
解放される外側端部位置との間を、より正確にはハウジ
ング内部の空洞の中を前後に動くことのできるピストン
装置により、前後に動くことができ、該ピストン装置は
外側の室と内側の室とを隔離し、この内側及び外側室に
油圧媒体が流入及び流出され前記雄部材を前記内側及び
外側の端部位置に向って動かすようにしている。

【０００２】

【従来の技術】上記の種類の保持具は多くは金属切削の
ための自動機械、すなわち旋盤、フライス盤、ドリルそ
の他に存在する。この型の保持具の利点は、この保持具
が迅速かつ簡単な工具の交換を可能にすることである。
しかし、上記公知の工具保持器に関連する問題はハウジ
ングの室の一方に供給され工具を締結し又は工具を押出
す油圧媒体、通常はオイルの圧力の調節である。この圧
力の調節は工具の締結に関連して外側室に供給される油
圧媒体に関し特に扱いにくいものである。もしも工具が
異常に大きな力により締めつけられたならば、締結機構
に含まれている構成部品は損傷され又は少なくとも長期
の稼動により早期に摩耗されるようになる。したがっ
て、外側室に供給される油圧媒体の圧力を最大にするこ
とが望まれる。

【０００３】上記の問題の実現可能な解決策は、自動機
械自身の油圧装置に外側圧力調節装置を設けること、す
なわち、なんとかして工具保持器の両方の油圧媒体室に
精密な圧力の調節が得られるようにすることである。し
かし、これはいくつかの理由で魅力的な解決策ではな
い。このような場合の圧力調節は工具保持器からある距
離をおいて行われるため、全体として油圧装置における
回避不可能な圧力変動（機械における他の作用が発動さ
れ又は発動されないという事実による）が、外側室が一
定の最大圧力で安全に作動しなくなるという結果を生じ
るものとなる。さらに、遠隔制御の圧力調節装置は個々
の操作員が各室内の作動圧力を要求されるとは限らない
制御されない方式で安易に変えるという危険を犯すこと
になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題を
なくし改良された工具保持器を提供することを目的とす
る。したがって、本発明の第１の目的は、油圧装置全体
に存在するいかなる圧力変動にも関係なく常に外側室の
油圧の圧力が上限の値に最大化されることを保証する工
具保持器を提供することである。また他の目的は油圧の
圧力の調節が一定の限度を必要とする、より正確には個
々の操作員が制御されないやり方で圧力を変える危険を
なくす、工具保持器を提供することである。本発明のさ
らに他の目的は、構造が簡単で安価な手段により所望の
圧力調節作用を実現する工具保持器を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、本発明
の少なくとも第１の目的は請求項１の特徴部分に規定さ
れた特徴構成により達成される。すなわち、本発明の第
１の目的は、切削工具を取外し自在に取付ける工具保持
器において、通路がピストン装置を貫通して延び、前記
通路が２つの室に通じており、弁が前記通路に設けら
れ、外側室内部の油圧の圧力が設定限界値に達した時前
記通路を開放し工具を締めつける力を最大にするという
構成により、達成される。さらに、本発明の好ましい実
施態様が他の請求項に規定されている。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１〜３において、符号１は工具
保持器全体を示し、工具２は取外し自在に取付けられて
いる。保持器は、一方において円筒形チューブ３と端壁
４とを構成する後方部分で構成され他方においてフラン
ジ５とフランジ５から後方に向って延びているチューブ
ソケット６とからなる前方部分で構成された円筒形ハウ
ジングの形状をしており、前記チューブソケット６はね
じ付きカップリング７を介して円筒形チューブ３に連結
されている。ねじ８（図３参照）により付属機械に固定
することのできるフランジ５において、中央孔９が形成
され、この孔９は工具２のための把持部として作用す
る。

【０００７】頭部１０のほかに、工具２は短いチューブ
部材の形状の部分１１を具備し、この部分１１は頭部１
０から後方に延び後方に向って現われる雌状開口１２を
区画形成している。実際にはチューブ部材１１の外側被
覆面は中央孔９の内面と共に多角形の断面形状と軸方向
に傾斜した形状とを有することができる。このような工
具は商標名コロマントキャプトのもとに商業的に入手可
能である。図１から明らかなように、工具２は少なくと
も１つの切削インサート１３が取付けられる。

【０００８】保持器のハウジングの内部に２つの構成要
素が設けられ、前記構成要素は軸方向に前後に動くこと
ができ、さらに詳細にはピストン装置１４と１５で示さ
れる雄部材とが軸方向前後に移動可能である。図２から
明らかなように、ピストン装置１４は一方において作動
ピストン１６を含み、他方においてピストン１６の一側
から突出するスピゴット（差込み）１７を含んでいる。
ピストン１６はハウジング内の空洞１８を前側又は外側
室１９と後側又は内側室２０とに分割する。オイル又は
他の適当な油圧媒体が第１及び第２の通路２１と２２を
介して前記の各室に流入及び流出される。

【０００９】雄部材１５は回転対称形状を有し、またリ
ング２４に取付けられその厚肉の外側部分がチューブ部
材１１の内側面の溝２５に係合することのできる多数の
接線方向に離間したフィンガー２３と係合する。中間部
分の領域で、雄部材１５はシールリング２７を介してハ
ウジングに設けられたスリーブ２６に対しシールされ
る。油圧に関し、外側室１９は一方において前記シール
リング２７と、他方においてピストン１６の周縁の類似
したシールリング２８との間に、区画形成される。

【００１０】その後端でスリーブ２６は円錐形の表面３
０が部分的に当接する円錐形の後方に向って広がる表面
２９を有し、前記表面３０は接線方向に離間された駆動
本体３１に設けられている。これら駆動本体の後側の平
面状端面は雄部材１５に内包されるリング３２に当接す
る。駆動本体３１の内側円錐形表面３３がピストン装置
のスピゴット１７の円錐形表面３４に当接し、前記円錐
形表面３４は後方に向って収れんしている。円錐形表面
３４とピストン１６自体との間にスピゴット１７は減少
された直径のくびれ部分３５を有している。くびれ部分
３５と円錐形表面３４との間に円錐形表面３４よりも本
質的に大きい円錐角を有する第２の円錐形表面３４′が
設けられている。

【００１１】雄部材１５、フィンガー２３、駆動本体３
１及びスピゴット１７は共に締結機構の主構成要素を形
成し、この締結機構により工具２は工具保持器のハウジ
ングに締結され又はこのハウジングから解放される。さ
らに詳細には、この締結作用は図３の下半分に示される
状態で行われる。この状態でピストン装置は、油圧オイ
ルを外側室１９に供給することにより、円錐形表面３４
と３４′が駆動本体３１を引出し駆動本体を外側に向っ
て半径方向外側端部部分に付勢した内側端部位置に、移
動されている。駆動本体３１が軸方向後側に移動するの
と同時に、リング３２が駆動されまたそのため雄部材１
５全体が駆動される。雄部材がその内端位置に近づいた
時フィンガー２３の厚肉の自由端部分がチューブ部材１
１の内側の溝２５と係合し雄部材の厚肉の部分的に円錐
形形状の端部部分１５′（図１参照）によって溝の中に
堅く押し込まれる。このようにしてフィンガーは工具を
保持器に対しロックする。

【００１２】工具が解放され保持器から押し出される時
オイルが通路２２を介して内側室２０に供給される（室
１９からのオイルが通路２１を介して貯蔵器に戻るのと
同時に）。この動作で、雄部材は外側端部位置（図３の
上半分に示される）に動かされ、より詳しくはピストン
スピゴット１７の自由端面を雄部材の類似の後端面に当
接させることにより動かされるようになる。これによ
り、リング３２が駆動本体３１を軸方向に駆動しそして
円錐形表面２９，３０が前記駆動本体の運動を半径方向
においても行い、さらに詳細には中心に向う方向にも動
かす。雄部材１５がその外側端部位置に動かされるとフ
ィンガー２３は中心に向って半径方向内側に弾性的に変
形され、前記フィンガーは溝２５との係合から解放され
る。これは保持器に対する工具のロック作用が終了し工
具が保持器と一体で押し出され続いて手により保持器か
ら取出されることを意味する。

【００１３】上記の点で、図示の工具保持器は全ての本
質的な形態においては公知である。

【００１４】本発明について重要な点は、通路３６（図
２参照）がピストン装置１４を貫通して延び外側室１９
内の油圧の圧力が設定した限界値に増大された時通路を
開く作用をする弁を含んでいることである。図１〜３に
よる実施態様では弁が圧縮ばね３８、例えばらせん圧縮
ばねによって付勢されたボール３７によって構成されて
いる。ボールは狹い外側通路部分３６′と広い通路部分
３６″との間の遷移部分に設けられた座部３９に当接し
ている。したがって、弁は逆止弁機能を有する圧力制限
弁を構成する。

【００１５】本発明の好適な実施態様によればばね３８
はばね力自体を調節自在に設定する手段と共働する。し
たがって、図２はばね３８の後端又は内端が通路３６の
内側ねじ４１と螺合している外側にねじが切られたスリ
ーブ４０に当接する方法を示す。この例においては、ス
リーブ４０が、通路に挿入されてスリーブを回転させそ
れによりスリーブをばね力を増大させるか又は減少させ
るかいずれかの方向に軸方向に変位させるドライバーの
ための溝を有している。これは、弁体として作用するボ
ール３７が、室１９内の油圧の圧力が所望の値に達した
時に克服されるようになる力で関連の座部に対し押しつ
けられることを意味する。

【００１６】本発明の工具保持器の変更実施態様を示す
図４が参照される。公知のようにこの場合のピストン装
置はピストンの前方に突出するスピゴット１７だけでな
くピストンに対し後方に突出するスピゴット１７′をも
含んでいる。前記スピゴット１７′は円筒形ハウジング
の端壁４′の貫通孔４２を通って延びている。スピゴッ
ト１７′の自由の突出端はしたがって保持器のハウジン
グの外側に位置し、またそのためスピゴットは締結機構
の雄部材がその外側端部位置にあるか又は内側端部位置
にあるかを決定することのできる測定装置又は検知装置
に連結できる。

【００１７】図４の実施態様に関し中央のオイル通路３
６は後側スピゴット１７′の外被面に好ましくはピスト
ン１６に接近して開口する１つ又は複数の半径方向通路
４３に分岐されている。図４に示される内側端部位置
で、ピストン１６は環状当接面４４に当接し、環状当接
面４４の内側で凹所４５が端壁４′に設けられている。
分岐通路４３はピストン装置がその内側端部位置となっ
た時にこれら分岐通路がこの凹所に現われるように位置
している。この例ではオイル通路２２はＬ字形であり端
壁４′に設けられている。

【００１８】図４から明らかなように、弁体として作用
するボール３７はこの実施態様ではばね３８とスリーブ
４０との間に配置され、ボールのための座部がスリーブ
自体に設けられている。またこの場合ばね力の調節は、
スリーブ４０がボールに当接しボールはばねに当接して
いるが、スリーブ４０を螺合することにより行われる。

【００１９】図５の実施態様は図１〜３の実施態様と
は、弁ばね３８が１度だけ設定される力で作動する点の
みが本質的に相違している。したがってばねとボール３
７とは通路の後端部分の張出し肩部に弾性的に係止する
ことにより固定される弾性ワッシャーにより付属通路に
固定される。

【００２０】本発明の工具保持器の基本的利点は、圧力
の調節が、さらに詳細には外側の油圧室に存在する最大
圧力が工具保持器自体の内部で生じ、工具保持器から離
間している調節装置によっては生じないことである。と
りわけこれは、十分な圧力調節が油圧装置全体に起り得
る圧力変動によらずして正確な手段で達成されることを
意味する。さらにまた、工具保持器の作動圧力の認可さ
れていない調節の危険がなくなる。

【００２１】本発明は上記したまた図面に示される実施
態様にのみに限定されない。ピストン装置の中央に２つ
の油圧室の間に溢流通路を配設することが好ましいが、
通路と付属逆止弁とをピストン装置の中央でない位置に
配設することも可能である。通路は必らずしもピストン
を軸方向に貫通して延びる必要はない。したがって、通
路はその対向端部が各室に開口しそして弁が開かれた時
前記室の間に液体が流れるようにすることだけが必須要
件である。ばね付勢のボールが図面に例示されている
が、他の任意の弁構造もまた実施可能である。弁体は例
えば円錐体の形状とすることができる。本発明は商標名
コロマントキャプトのもとで市販されている工具保持器
の型に限定されず、請求項１の前文に規定されている型
の任意の工具保持器に関連して用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】保持器に取付けられた切削工具が一部を断面で
示されている本発明の保持器の縦断斜面図である。

【図２】工具保持器に内包された、本発明の原理により
構成されたピストン装置の縦断面図である。

【図３】図１と２の工具保持器の縦断面図で、その上半
部分が保持器から工具が解放される第１の形態の作用を
示し、下半部分が保持器に工具が締結される第２の形態
の作用を示している。

【図４】本発明の第２の変更実施態様による保持器の縦
断部分背面図である。

【図５】図３に対応する縦断面図で本発明の第３の変更
実施態様を示すものである。

【符号の説明】

１…工具保持器 ２…工具 ３…円筒形チューブ ４…端壁 ５…フランジ ６…チューブソケット ７…カップリング ８…ねじ ９…中央孔 １０…頭部 １１…チューブ形状部分 １２…雌状開口 １３…切削インサート １４…ピストン装置 １５…雄部材 １６…作動ピストン １７，１７′…スピゴット １８…空洞 １９…外側室 ２０…内側室 ２１，２２…通路 ２３…フィンガー ２４…リング ２５…溝 ２６…スリーブ ２７…シールリング ３１…駆動本体 ３３，３４…円錐形表面 ３６…通路 ３７…ボール ３８…圧縮ばね ４０…スリーブ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切削工具を取外し自在に取付ける保持器
   であって、ハウジングと該ハウジングに設けられた締結
   機構とを具備し、前記締結機構が工具（２）の雌状開口
   （１２）に係合する雄部材（１５）を含み、該雄部材
   （１５）が、工具がハウジングに対し締結される内側端
   部位置と工具がハウジングから解放される外側端部位置
   との間を、ハウジング内部の空洞（１８）の中を前後に
   動くことのできるピストン装置（１４）により、前後に
   動くことができ、前記ピストン装置（１４）が、油圧媒
   体が出し入れされ前記雄部材を前記端部位置の一方に向
   って動かす外側及び内側の室（１９，２０）を隔離して
   いる切削工具の保持器において、通路（３６）がピスト
   ン装置（１４）を通って延び、前記通路（３６）が前記
   ２つの室（１９，２０）に開口し、弁（３７）が前記通
   路（３６）に設けられ、外側室（１９）の油圧の圧力が
   設定限界値に上昇した時通路を開き工具を締結する力を
   最大とするようにしていることを特徴とする切削工具の
   保持器。
2. 【請求項２】 弁が圧縮ばね（３８）により付勢されて
   いるボール形状又は円錐体形状の弁体（３７）を具備し
   ていることを特徴とする請求項１に記載の保持器。
3. 【請求項３】 ばね（３８）がばね力を調節可能に設定
   する手段（４０）と共働することを特徴とする請求項２
   に記載の保持器。
4. 【請求項４】 前記手段が通路（３６）の内側ねじ（４
   １）と係合する外側にねじの切られたスリーブ（４０）
   によって構成されていることを特徴とする請求項３に記
   載の保持器。
5. 【請求項５】 弁体（３７）がばね（３８）とスリーブ
   （４０）との間に設けられ、前記スリーブ（４０）が弁
   体のための座部を有していることを特徴とする請求項４
   に記載の保持器。
6. 【請求項６】 通路（３６）がピストン装置を通って軸
   方向中央に延びていることを特徴とする請求項１から５
   のうちの１項に記載の保持器。
7. 【請求項７】 前記ピストン装置が作動ピストン（１
   ６）のほかに、ピストン（１６）の両側から軸方向に突
   出する２つのスピゴット（１７，１７′）を具備し、第
   １のスピゴット（１７）が外側油圧媒体室（１９）に位
   置し締結機構と共働するようにされ、第２のスピゴット
   （１７′）がハウジングの後側端壁（４′）の孔（４
   ２）を通って突出することによりハウジングの外側から
   接近でき、中央通路（３６）が作動ピストン（１６）の
   後側領域で後側スピゴット（１７′）に通じる１つ又は
   複数の半径方向通路（４３）に分岐していることを特徴
   とする請求項５又は６に記載の保持器。