JP2000158273A - クイックチェンジャー用締結機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主軸側アーバーと工具ホルダーとの締結強度
や相互の芯だし精度を高める。 【解決手段】 工作設備に設けられる主軸側アーバー１
０が、その軸心部に形成されたセンター孔１２と、この
センター孔１２の外周部からアーバー１０の軸線と直交
して組み付けられたクランプ部材（クランプボルト１６
及びクランプナット２０）とを備え、前記センター孔１
２に工具ホルダー３０の中空軸部３２を挿入し、クラン
プ部材を締め付けることによって主軸側アーバー１０と
工具ホルダー３０とを締結するクイックチェンジャー用
締結機構であって、前記主軸側アーバー１０のセンター
孔１２内周と工具ホルダー３０の中空軸部３２外周とが
互いに対応する傾斜のテーパ面になっているとともに、
前記クランプ部材と工具ホルダー３０の中空軸部３２と
は、このクランプ部材を締め付けることにより、工具ホ
ルダー３０をその軸線に沿ってアーバー１０側に押し付
ける方向の力と、工具ホルダー３０の中空軸部３２を径
方向へ押し広げる力とが生じるように設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、切削機などの工作
設備に設けられる主軸側アーバーに対して切削刃などの
工具ホルダーを簡単に交換できるようにしたクイックチ
ェンジャー用締結機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の機構については、例えば実開昭
５７−１２６９４２号公報に開示されている技術が公知
である。この技術では、アーバーの受入孔に工具ホルダ
ーの取付け軸を挿入し、このアーバーに対してその軸線
と直交して組み付けられているクランプボルトを回転操
作することにより、アーバーと工具ホルダーとを締結で
きる構成となっている。詳しくは前記クランプボルトの
両端部が、アーバーに対して径方向へ移動できるように
組み付けられた一対のクランプナットにそれぞれねじ込
まれており、クランプボルトを回転操作することによっ
てクランプナットが工具ホルダーの取付け軸をその径方
向の外側から締め付け、あるいはこの締め付けを解除す
るように移動する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記のようにアーバー
と工具ホルダーとの締結状態は、前記のクランプナット
によって工具ホルダーの取付け軸をその径方向の外側か
ら締め付けているだけであるため、アーバーと工具ホル
ダーとの軸線方向の締結強度あるいは相互の芯だし精度
を高めることは困難である。

【０００４】本発明は前記課題を解決しようとするもの
で、その目的は、主軸側アーバーと工具ホルダーとの締
結強度や相互の芯だし精度を高めることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するためのもので、請求項１記載の発明は、工作設備に
設けられる主軸側アーバーが、その軸心部に形成された
センター孔と、このセンター孔の外周部からアーバーの
軸線と直交して組み付けられたクランプ部材とを備え、
前記センター孔に工具ホルダーの中空軸部を挿入し、ク
ランプ部材を締め付けることによって主軸側アーバーと
工具ホルダーとを締結するクイックチェンジャー用締結
機構であって、前記主軸側アーバーのセンター孔内周と
工具ホルダーの中空軸部外周とが互いに対応する傾斜の
テーパ面になっているとともに、前記クランプ部材と工
具ホルダーの中空軸部とは、このクランプ部材を締め付
けることにより、工具ホルダーをその軸線に沿ってアー
バー側に押し付ける方向の力と、工具ホルダーの中空軸
部を径方向へ押し広げる力とが生じるように設定されて
いる。

【０００６】本発明によれば、前記クランプ部材の締め
付けに伴って生じる二種類の力により、主軸側アーバー
と工具ホルダーとの相互の端面が突き合わされるととも
に、アーバーのセンター孔と工具ホルダーの中空軸部と
の相互のテーパ面が押し付けられて密着する。したがっ
て主軸側アーバーと工具ホルダーとの締結強度が高めら
れ、かつ相互の芯だし精度も高められる。

【０００７】また請求項２記載の発明は、請求項１記載
のクイックチェンジャー用締結機構であって、前記クラ
ンプ部材は、主軸側アーバーに対してそのセンター孔を
横断するように設けられたクランプボルトと、同じくア
ーバーに対して径方向への移動可能に回り止めされ、か
つクランプボルトの両端部がねじ込まれた一対のクラン
プナットとを備え、一方、工具ホルダーの中空軸部は両
クランプナットを個々に受け入れ可能なクランプ孔と、
これらのクランプ孔から中空軸部の先端にかけてクラン
プボルトの軸部分が通過できるように開放されたスリッ
トとを備え、両クランプナットの外周面とクランプ孔の
内周面とは互いに対応する傾斜のテーパ面になっている
とともに、両クランプナットとクランプ孔との相互の軸
心を主軸側アーバーと工具ホルダーの軸線に沿って偏倚
させている。

【０００８】本発明においては、前記クランプボルトを
回転操作することによって前記中空軸部のクランプ孔と
クランプナットとのテーパ面が互いに接触して中空軸部
が外側から締め付けられる。この結果、クランプナット
とクランプ孔との軸心の偏倚量により、工具ホルダーを
その軸線に沿って主軸側アーバー側に押し付ける方向の
力が生じ、主軸側アーバーと工具ホルダーとの相互の端
面が突き合わされる。またクランプナットによって工具
ホルダーの中空軸部が外側から締め付けられることによ
り、この中空軸部を径方向へ押し広げる力が生じ、アー
バーのセンター孔と工具ホルダーの中空軸部との相互の
テーパ面が押し付けられて密着する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は工作設備に設けられる主軸側アーバー１０
と、それに締結される工具ホルダー３０との関係を表し
た概略図、図２は主軸側アーバー１０と工具ホルダー３
０との締結状態を表した拡大断面図、図３は図２のIII-
III線断面図である。まず主軸側アーバー１０の軸心部
には、その先端面で開放したセンター孔１２を備えてい
る（図２，３）。なおこのセンター孔１２の内周面はテ
ーパー面になっている。

【００１０】前記主軸側アーバー１０には、その軸線と
直交する軸線上においてセンター孔１２の外周部から内
部に通じる貫通孔１４が形成されている。この貫通孔１
４の軸線上には、クランプボルト１６とクランプナット
２０との組み合わせからなる「クランプ部材」が設けら
れている。つまりクランプボルト１６は前記センター孔
１２を横断した格好で配置されており、その両端部のネ
ジ部１８がそれぞれ前記クランプナット２０にねじ込ま
れている。これらのクランプナット２０は貫通孔１４の
中にそれぞれ位置している。そして両クランプナット２
０は主軸側アーバー１０に対してキー２４により回り止
めされた状態で、かつクランプボルト１６の軸線方向
（主軸側アーバー１０の径方向）へ移動できるようにな
っている。

【００１１】そこでクランプボルト１６を、その端部の
軸心に形成されている工具用孔１７にレンチなどの工具
を差し込んで軸心回りに回転操作することにより、両ク
ランプナット２０が互いに逆方向、つまり互いに接近あ
るいは離反する方向へ移動することとなる。また両クラ
ンプナット２０のセンター孔１２に臨む側の外周にはテ
ーパ面２２がそれぞれ形成されている。なお一方のクラ
ンプナット２０の外周面には、図２で示すように主軸側
アーバー１０に組み付けられた押出しピン２６の端部が
接触している。この押出しピン２６はクランプボルト１
６の軸線とほぼ平行に配置され、かつクランプナット２
０の移動によって主軸側アーバー１０の端面から突き出
るように移動可能である。

【００１２】一方、前記工具ホルダー３０の端部には、
主軸側アーバー１０のセンター孔１２に挿入可能な中空
軸部３２が一体に形成されている。この中空軸部３２の
外周面は、センター孔１２の内周面と対応する傾斜のテ
ーパ面になっている。しかも中空軸部３２には、前記の
両クランプナット２０を個々に受け入れ可能なクランプ
孔３４が形成されている。これらのクランプ孔３４の内
周には、クランプナット２０のテーパ面２２と対応する
傾斜のテーパ面３６が形成されている。

【００１３】図４に中空軸部３２が平面図で示されてい
る。この図面からも明らかなように中空軸部３２には、
クランプ孔３４から先端にかけてクランプボルト１６の
軸部分が通過できるように開放されたスリット３８が形
成されている。したがって主軸側アーバー１０のセンタ
ー孔１２に工具ホルダー３０の中空軸部３２を挿入する
ことにより、クランプボルト１６がスリット３８を通じ
てクランプ孔３４に位置する。なおこの状態において、
クランプボルト１６（クランプナット２０）の軸心ａ1
とクランプ孔３４の軸心ａ2とは、主軸側アーバー１０
及び工具ホルダー３０の軸線に沿った方向に所定量（0.
5mm程度）偏倚している（図４）。

【００１４】つづいて主軸側アーバー１０と工具ホルダ
ー３０との締結作業について説明する。まず主軸側アー
バー１０のセンター孔１２に工具ホルダー３０の中空軸
部３２を挿入し、前記のように中空軸部３２のクランプ
孔３４にクランプボルト１６を位置させる。そこでクラ
ンプボルト１６を回転操作して両クランプナット２０を
主軸側アーバー１０及び工具ホルダー３０の軸心方向へ
移動させることにより、これらのクランプナット２０が
中空軸部３２のクランプ孔３４に入り込み、相互のテー
パ面２２，３６が互いに接触する。したがってクランプ
ボルト１６の回転操作による両クランプナット２０のさ
らなる移動により、中空軸部３２が上下の外側から締め
付けられる。

【００１５】さて前記のようにクランプボルト１６（ク
ランプナット２０）の軸心ａ1とクランプ孔３４の軸心
ａ2とは偏倚しているので、クランプナット２０の締め
付けに伴って工具ホルダー３０をその軸線に沿って主軸
側アーバー１０に押し付ける方向の力が生じる。この結
果、主軸側アーバー１０と工具ホルダー３０との相互の
端面が突き合わされ、相互の締結強度が高められる。

【００１６】また工具ホルダー３０の中空軸部３２に前
記のスリット３８があることから、前記のように両クラ
ンプナット２０が締め付けられることにより、この中空
軸部３２が径方向へ押し広げられる。これによって中空
軸部３２の外周テーパ面がセンター孔１２の内周テーパ
面に強く押し付けられて互いに密着し、主軸側アーバー
１０と工具ホルダー３０との芯だし精度も高められる。

【００１７】主軸側アーバー１０から工具ホルダー３０
を取り外すときは、クランプボルト１６を締結時とは逆
方向に回転操作して両クランプナット２０を主軸側アー
バー１０の外周方向へ移動させる。これによって両クラ
ンプナット２０が中空軸部３２のクランプ孔３４から外
れて主軸側アーバー１０に対する工具ホルダー３０の締
結が解除される。これと並行して前記押出しピン２６が
一方のクランプナット２０の移動に連動して主軸側アー
バー１０の端面から突き出るように移動し、工具ホルダ
ー３０を主軸側アーバー１０から押し離す。これにより
工具ホルダー３０を主軸側アーバー１０から容易に取り
外すことができる。

【００１８】このように本実施の形態においては、「ク
ランプ部材」のクランプナット２０を締め付けることに
より、主軸側アーバー１０と工具ホルダー３０との端面
を突き合わせる方向の力と、主軸側アーバー１０のセン
ター孔１２と工具ホルダー３０の中空軸部３２との相互
のテーパ面を押し付ける力とが生じるように設定されて
いるので、主軸側アーバー１０と工具ホルダー３０との
締結強度が高められ、かつ相互の芯だし精度も高められ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】主軸側アーバーとそれに締結される工具ホルダ
ーとを表した概略図。

【図２】主軸側アーバーと工具ホルダーとの締結状態を
表した拡大断面図。

【図３】図２のIII-III線断面図。

【図４】工具ホルダーの中空軸部を表した平面図。

【符号の説明】

１０ 主軸側アーバー １２ センター孔 １６ クランプボルト ２０ クランプナット ２２ テーパ面 ３０ 工具ホルダー ３２ 中空軸部 ３４ クランプ孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桑原 照征 大阪府豊中市今在家町７番18号 聖和精機 株式会社豊中工場内 (72)発明者 福田 靖 鳥取県鳥取市若葉台南７丁目４番26号 聖 和精機株式会社内 Ｆターム(参考） 3C016 FA15 3C046 KK13

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作設備に設けられる主軸側アーバー
   が、その軸心部に形成されたセンター孔と、このセンタ
   ー孔の外周部からアーバーの軸線と直交して組み付けら
   れたクランプ部材とを備え、前記センター孔に工具ホル
   ダーの中空軸部を挿入し、クランプ部材を締め付けるこ
   とによって主軸側アーバーと工具ホルダーとを締結する
   クイックチェンジャー用締結機構であって、 前記主軸側アーバーのセンター孔内周と工具ホルダーの
   中空軸部外周とが互いに対応する傾斜のテーパ面になっ
   ているとともに、前記クランプ部材と工具ホルダーの中
   空軸部とは、このクランプ部材を締め付けることによ
   り、工具ホルダーをその軸線に沿ってアーバー側に押し
   付ける方向の力と、工具ホルダーの中空軸部を径方向へ
   押し広げる力とが生じるように設定されているクイック
   チェンジャー用締結機構。
2. 【請求項２】 請求項１記載のクイックチェンジャー用
   締結機構であって、 前記クランプ部材は、主軸側アーバーに対してそのセン
   ター孔を横断するように設けられたクランプボルトと、
   同じくアーバーに対して径方向への移動可能に回り止め
   され、かつクランプボルトの両端部がねじ込まれた一対
   のクランプナットとを備え、一方、工具ホルダーの中空
   軸部は両クランプナットを個々に受け入れ可能なクラン
   プ孔と、これらのクランプ孔から中空軸部の先端にかけ
   てクランプボルトの軸部分が通過できるように開放され
   たスリットとを備え、両クランプナットの外周面とクラ
   ンプ孔の内周面とは互いに対応する傾斜のテーパ面にな
   っているとともに、両クランプナットとクランプ孔との
   相互の軸心を主軸側アーバーと工具ホルダーの軸線に沿
   って偏倚させているクイックチェンジャー用締結機構。