JP2001205512A - 穴明け加工機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 切削工具とガイドブッシュとの軸合わせを行
う必要がなく、切削工具とガイドブッシュとの交換が簡
単で、小型で安価な加工機械を提供する。 【解決手段】 第一移動装置に切削工具２０を備える工
具保持具２２を着脱自在に取り付け、第二移動装置にガ
イドブッシュ２４を保持するためのチャックを取り付け
る。工具保持具２２には爪３４を形成し、ガイドブッシ
ュ２４に爪３４と係合するための溝とを形成すると共
に、爪３４を溝に保持するためのスプリング５８を備え
る。ガイドブッシュ２４と切削工具２０とを嵌合させ
て、ガイドブッシュ２４の溝と工具保持具２２の爪３４
とを係合させ、スプリング５８によってこの係合状態を
保持する。これによって、穴明け加工機械に対してガイ
ドブッシュ２４と切削工具２０と工具保持具２２を組み
合わせた状態で着脱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、切削工具を加工位
置に合致させるためのガイドブッシュを使用する穴明け
加工機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からガンドリルやガンリーマ等を用
いる穴明け加工機械においては、切削工具の回転時のブ
レを無くすと共にワークの加工箇所に切削工具の先端を
合致させるためのガイドブッシュを使用するものが知ら
れている。ここで、従来のガイドブッシュと切削工具の
関係の一例を図１０に示す。切削工具７０を保持した工
具保持具７２は、回転手段７４の主軸７６に着脱自在に
取り付けられる。主軸７６への工具保持具７２の着脱
は、加工機械に備えられる工具自動交換装置７８によっ
て行われる。一方、回転手段７４から離れた位置に備え
られるブッシュホルダー８０には、空間８２の内径が異
なるガイドブッシュ８４が多数取り付けられている。こ
のブッシュホルダー８０は、切削工具７０の軸中心とは
直角方向に移動可能に備えられている。

【０００３】図１０に示した例において、切削工具７０
を交換する場合には、工具自動交換装置７８によって工
具保持具７２を主軸７６から取り外し、次に工具保持具
７２から切削工具７０を外し、その後、新しい切削工具
７０を工具保持具７２に取り付け、切削工具７０を取り
付けた工具保持具７２を工具自動交換装置７８によって
再び主軸７６に固定する。切削工具７０を交換した場合
は、新たな切削工具７０の直径に合った内径のガイドブ
ッシュ８４を切削工具７０の軸方向に位置するように、
ブッシュホルダー８０を移動させる。このように、切削
工具７０がガイドブッシュ８４とは離れた状態で交換さ
れるものにおいては、切削工具７０の交換の度に、ブッ
シュホルダー８０に取り付けた多数のガイドブッシュ８
４の中から、交換した切削工具７０に合うブッシュホル
ダー８０を探さなければならならかった。しかも、切削
工具７０の軸中心とガイドブッシュ８４の空間８２の軸
中心とを合致させる作業を、交換の度に行わなければな
らないという欠点があった。なお、ブッシュホルダー８
０には、１個のガイドブッシュ８４だけを取り付けるよ
うにしたものがあるが、この場合は切削工具７０の交換
に伴って、ブッシュホルダー８０に取り付けたガイドブ
ッシュ８４を交換する。この場合においても前述と同
様、切削工具７０の軸中心とガイドブッシュ８４の空間
８２の軸中心とを合致させる作業を、交換の度に行わな
ければならないという欠点がある。

【０００４】この欠点を克服するものとして、切削工具
７０にガイドブッシュ８４を組み合わせた状態で、切削
工具７０を着脱するようにしたものが従来から提案され
ている。この従来例を図１１に示す。工具保持具７２の
外周には溝８６（図１０で示した工具保持具７２にも設
けられている）が設けられ、ガイドブッシュ８４の外周
にも溝８８が形成されている。切削工具７０をガイドブ
ッシュ８４の空間８２に挿入して、切削工具７０とガイ
ドブッシュ８４とを組み合わせた状態とする。加工機械
に備えられる工具自動交換装置９０は、工具保持具７２
の外周の溝８６と嵌合し、工具保持具７２を保持するた
めの第一保持機構９２を有している。この工具自動交換
装置９０はまた、ガイドブッシュ８４の外周の溝８８と
嵌合するための第二保持機構９４を有している。この工
具自動交換装置９０は、図１１で矢印方向に往復移動可
能であり、この工具自動交換装置９０の移動方向は、回
転手段７４の主軸７６の回転中心軸と平行に設定する。
ブッシュホルダー８０には、複数の大きさのガイドブッ
シュ８４を嵌合するための複数の穴９６が形成されてい
る。このブッシュホルダー８０は、切削工具７０の軸中
心とは直角方向に移動可能に備えられている。

【０００５】図１１において、切削工具７０を工具保持
具７２に取り付け、ガイドブッシュ８４をブッシュホル
ダー８０に取り付ける場合について説明する。先ず、切
削工具７０とガイドブッシュ８４とを一体に組み合わせ
た状態にしておき、工具自動交換装置９０の第一保持機
構９２で工具保持具７２を保持すると共に、ガイドブッ
シュ８４を第二保持機構９４で保持する。そして、工具
保持具７２を回転手段７４の主軸７６に取り付ける。そ
の後、第一保持機構９２を工具保持具７２から外し、第
二保持機構９４でガイドブッシュ８４を保持したまま工
具自動交換装置９０を図１１で下方に移動させる。それ
によって、ガイドブッシュ８４はブッシュホルダー８０
の穴９６に嵌合する。この場合、ガイドブッシュ８４が
嵌合する穴９６は、ブッシュホルダー８０に設けた多数
の穴９６の中から適宜に選定しておく。工具自動交換装
置９０の下方への移動の途中で、ガイドブッシュ８４は
切削工具７０から外れる。切削工具７０とガイドブッシ
ュ８４とを取り外す場合には、前述の逆の操作を行い、
切削工具７０とガイドブッシュ８４とを組み合わせた状
態にして、両者を一緒に外す。このように、切削工具７
０とガイドブッシュ８４とを一体に組み合わせて着脱す
ることによって、切削工具７０とガイドブッシュ８４と
の軸中心を合わせる作業を省略することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１１に示した工具自
動交換装置９０には、第一保持機構９２と第二保持機構
９４から成る２個の保持機構を備えているため、工具自
動交換装置９０は構造が複雑となり、大きな体積を占め
しかもコストが高くなるという欠点があった。更に、ブ
ッシュホルダー８０の近くに、ガイドブッシュ８４を保
持するための第二保持機構９４が接近する位置に移動し
てくるため、第二保持機構９４とブッシュホルダー８０
とが接触しないように工夫しなければならなかった。

【０００７】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、切削工具とガイドブッシュとの軸合わせを行う必要
がなく、切削工具とガイドブッシュとの交換が簡単で、
小型で安価な穴明け加工機械を提供することを目的とす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、回転手段と、その回転手段に対して着脱自
在な工具保持具と、その工具保持具に対して着脱自在な
切削工具と、その切削工具と嵌合するガイドブッシュと
を有する穴明け加工機械において、同一軸方向に沿って
共に移動可能な第一移動装置並びに第二移動装置とを有
し、前記第一移動装置に前記回転手段を固定し、前記第
二移動装置に前記ガイドブッシュを保持するための保持
手段を備え、前記工具保持具に第一係合手段を備え、前
記ガイドブッシュに第二係合手段を備え、それら第一係
合手段と第二係合手段とが係合した状態を保つための保
留手段を前記工具保持具または前記ガイドブッシュに備
え、前記工具保持具に前記切削工具を取り付けた状態で
しかも前記切削工具に前記ガイドブッシュを嵌合した状
態で、前記工具保持具の第一係合手段と前記ガイドブッ
シュの第二係合手段とを係合係脱させるようにしたもの
である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明に係る穴明け加工機械の一実施形態を
示す部分断面正面図、図２は図１に使用する工具保持具
とガイドブッシュとの組み合わせ状態を示す構成図であ
る。本発明に係る穴明け加工機械は、２本の平行なガイ
ドレール１０と、その２本の平行なガイドレール１０に
沿って移動自在な第一移動装置１２と第二移動装置１４
とを備えている。第一移動装置１２には、主軸１６を有
する回転手段１８が固定されており、その主軸１６の先
端には切削工具２０を保持する工具保持具２２が着脱自
在に取り付けられている。第二移動装置１４には、ガイ
ドブッシュ２４を保持するための保持手段としてのチャ
ック２６が取り付けられている。

【００１０】図２並びに図３に示すように、工具保持具
２２は筒状のボディ２８を有し、そのボディ２８の側面
の軸方向の中心位置には切削工具２０を嵌合させるため
の穴３０が形成されている。筒状のボディ２８の穴３０
が開口している側面には、ボディ２８の直径より径小の
嵌合突出部３２が形成されている。筒状のボディ２８に
おいて、嵌合突出部３２に近い先端位置の外壁には外側
に突出する係合手段としての複数個の爪３４が形成され
ている。筒状のボディ２８において、嵌合突出部３２と
は遠い位置の外壁に、円周にわたる外周溝３６とその外
周溝３６を横断して配置される位置決め溝３８とが形成
されている。穴明け加工機械には更に、図１及び図２に
示すように、工具保持具２２の外周溝３６及び位置決め
溝３８と嵌合する保持機構４０を有する工具自動交換装
置４２が備えられている。本発明では工具自動交換装置
４２は、切削工具２０の中心軸と同軸方向に移動させる
必要はない。保持機構４０が外周溝３６及び位置決め溝
３８と嵌合する構造や、工具自動交換装置４２が工具保
持具２２を回転させる機構は従来から既知であるので、
ここではその説明を省略する。

【００１１】ガイドブッシュ２４の断面を図２に示す。
ガイドブッシュ２４は、筒状部４４の一端にフランジ部
４６を一体に形成した本体部材４８と、フランジ部４６
と接合するための環状の覆い部材５０とから成る。本体
部材４８と環状の覆い部材５０とから成るガイドブッシ
ュ２４には、切削工具２０が嵌合挿通できるように軸方
向に貫通穴５２が形成されている。貫通穴５２の途中の
フランジ部４６に該当する位置には、前記嵌合突出部３
２と嵌合するための凹部５４が形成されている。フラン
ジ部４６における覆い部材５０に対向する面に、同一半
径上に複数個の穴５６が形成され、各穴５６には保留手
段としてのスプリング５８が備えられている。本体部材
４８のフランジ部４６に覆い部材５０を接合させて、そ
れらフランジ部４６と覆い部材５０とを接合固定させる
が、その際にフランジ部４６と覆い部材５０との間に平
板環状のカラー６０を装着し、そのカラー６０はスプリ
ング５８によって覆い部材５０側に押圧される。

【００１２】図４はガイドブッシュ２４の覆い部材５０
の図２のＱ方向からの側面図であり、図５は図４のガイ
ドブッシュ２４に工具保持具２２を嵌合させた状態を示
す要部構成図である。覆い部材５０は、図４に示すよう
に中空円盤形状であり、その内側縁には半径方向に伸び
る複数個の切欠６２が形成されている。切削工具２０を
ガイドブッシュ２４に対して覆い部材５０側から貫通穴
５２に挿入して（ガイドブッシュ２４を工具保持具２２
に接近させ）、工具保持具２２の爪３４が覆い部材５０
の切欠６２を挿通するようにする（図５）。

【００１３】ここで、覆い部材５０の切欠６２に工具保
持具２２の爪３４が挿入する前の状態の断面図を図６に
示し、図６の状態から工具保持具２２の爪３４を覆い部
材５０の切欠６２を挿通した後の状態の断面図を図７に
示す。図６及び図７に示すように、覆い部材５０におい
て、フランジ部４６に対向する側の面には前記カラー６
０のストッパとしての第一段部６４が形成される。一
方、フランジ部４６において、覆い部材５０に対向する
側にカラー６０のストッパとしての段部６６が形成され
る。図６に示すように、覆い部材５０の切欠６２に工具
保持具２２の爪３４が挿入される前の状態においては、
スプリング５８によって覆い部材５０側に付勢されるカ
ラー６０は、覆い部材５０の第一段部６４に接触させら
れている。

【００１４】図６の状態から、工具保持具２２の爪３４
が覆い部材５０の切欠６２を経てガイドブッシュ２４の
内部に挿入されると、爪３４がスプリング５８に抗して
カラー６０を押して図７の状態となる。カラー６０が段
部６６に接触する位置が、爪３４（工具保持具２２）が
ガイドブッシュ２４内に最大に挿入できる位置である。
図６と図７は、図５においてＯ−Ａ線の位置、即ち覆い
部材５０の切欠６２と工具保持具２２の爪３４とが同一
軸方向に一致した場合にのみ、工具保持具２２の爪３４
がガイドブッシュ２４の内部と外部との間を出し入れす
ることができる。

【００１５】図５におけるＯ−Ａ線の位置でしかも図７
の状態から、ガイドブッシュ２４と工具保持具２２と
を、図５のＯ点を中心として相対的に回転させ、図５に
おけるＯ−Ｂ線上に爪３４がある位置を経て、図５にお
けるＯ−Ｃ線上に爪３４がある位置まで回転させる。図
５におけるＯ−Ａ線の位置からは、一方の方向には回転
するが、他方の方向には回転しないように設定されてい
る。図５のＯ−Ｂ線の位置の要部断面図を図８に示す。
図８では、覆い部材５０におけるフランジ部４６に対向
する側の面には、前記爪３４がスプリング５８によって
ガイドブッシュ２４の外側に押し出されないためのスト
ッパとしての第二段部６８（図４，図５及び図８）が形
成される。この第二段部６８の位置は、前記第一段部６
４の位置と比べて、やや小さな半径方向位置でしかもフ
ランジ部４６からの距離がやや離れた位置に形成され
る。

【００１６】図７の状態（図５のＯ−Ａ線の位置）か
ら、工具保持具２２とガイドブッシュ２４とを相対的に
回転させ、図５におけるＯ−Ｃ線上に爪３４がある位置
まで回転させる。図５のＯ−Ｃ線の位置の断面図を図９
に示す。図５のＯ−Ｃ線の位置では、それ以上回転しな
いように設定されている。図９では、覆い部材５０にお
けるフランジ部４６に対向する側の面には、前記爪３４
が係合するための係合手段としての溝６９が形成されて
いる。この溝６９の位置は、前記第二段部６８と比べ
て、半径方向の位置は同じであるが、フランジ部４６か
らの距離はやや離れた位置に形成される。カラー６０を
介在させたスプリング５８の押圧力によって、工具保持
具２２の爪３４は覆い部材５０の溝６９に係合する。工
具保持具２２の爪３４が覆い部材５０の溝６９に係合し
た状態では、工具保持具２２とガイドブッシュ２４とを
相対的に回転させようとしても、工具保持具２２の爪３
４が覆い部材５０の溝６９から外れないので、工具保持
具２２とガイドブッシュ２４とは相対的に回転すること
はない。このように、爪３４を溝６９に係合させ、しか
もカラー６０を介在させたスプリング５８の押圧力によ
って、切削工具２０を固定した工具保持具２２とガイド
ブッシュ２４とを固定状態（図９の状態）に保つことが
できる。これによって、切削工具２０と工具保持具２２
とガイドブッシュ２４とを一体に結合することができ
る。この結合した状態のものを穴明け切削機械に着脱す
ることができる。

【００１７】次に、図９の状態から工具保持具２２とガ
イドブッシュ２４との固定状態を外す場合には、図１に
示す第二移動装置１４を第一移動装置１２に近づけて、
チャック２６でガイドブッシュ２４を保持する。その
後、図９での状態から爪３４が溝６９から抜け出る長さ
だけ、第二移動装置１４を第一移動装置１２に近付ける
（工具保持具２２とガイドブッシュ２４とを互いに近付
ける）。なお、第一移動装置１２も第二移動装置１４
も、工具保持具２２に取り付けられた切削工具２０の軸
中心と平行に移動するように設定されている。第二移動
装置１４を第一移動装置１２に近付けると、工具保持具
２２の爪３４がスプリング５８に抗してカラー６０を押
し、爪３４が覆い部材５０の溝６９から係脱し、工具保
持具２２とガイドブッシュ２４とは相対的に回転可能な
状態となる。その後、工具保持具２２を主軸１６の割出
し機構によって回転させ、工具保持具２２とガイドブッ
シュ２４とを前回と反対方向に相対的に回転させる。こ
れによって、図８の状態（図５のＯ−Ｂ線の位置）を経
て、図７の状態（図５のＯ−Ａ線の位置）となる。

【００１８】図７の状態（図５のＯ−Ａ線の位置）にな
ると、覆い部材５０の切欠６２を通して、工具保持具２
２の爪３４がガイドブッシュ２４の外側に出ることが可
能となる。その後、第二移動装置１４を第一移動装置１
２から離れる方向に移動させることによって、工具保持
具２２とガイドブッシュ２４とが離れる。その後更に、
第二移動装置１４が第一移動装置１２から離れると、ガ
イドブッシュ２４は切削工具２０から外れて、所定の位
置まで移動させられる。切削工具２０とガイドブッシュ
２４とは離れるまでは嵌合状態にあり、しかも切削工具
２０の軸中心と貫通穴５２の軸中心とは同一軸上にある
ので、切削工具２０とガイドブッシュ２４とは離れても
軸合わせを行う必要がない。

【００１９】なお、前記説明では工具保持具２２に爪３
４を設け、ガイドブッシュ２４に切欠６２やスプリング
５８やカラー６０や溝６９を設けたが、ガイドブッシュ
２４に爪３４を設け、工具保持具２２に切欠６２やスプ
リング５８やカラー６０や溝６９を設けるようにしても
良い。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る穴明け加工
機械によれば、切削工具とガイドブッシュとの軸合わせ
を行う必要がないという従来の利点を有する。本発明で
は、切削工具と嵌合するガイドブッシュを切削工具を保
持した工具保持具に対して着脱させるので、工具自動交
換装置には１個の保持機構を備えるだけで良く、しかも
切削工具の移動方向に対して直角方向に移動するブッシ
ュホルダーを省略することができる。よって、従来のも
のと比べて構造が簡単になって、小型化と低コストが可
能になる。本発明では更に、ガイドブッシュを保持機構
で保持しなくても済み、しかもブッシュホルダーを省略
することができるめ、ガイドブッシュの所定の設定位置
に空間ができ、ブッシュホルダーに代えてガイドブッシ
ュを保持するチャックを用いることができる。この結
果、多数のブッシュホルダーの穴の中からガイドブッシ
ュの外径に合致する穴を探さなければならないという従
来の作業を省略することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る穴明け加工機械の一実施形態を示
す部分断面正面図である。

【図２】図１に使用する工具保持具とガイドブッシュと
の組み合わせ状態を示す構成図である。

【図３】図２のＰ方向からの工具保持具の側面図であ
る。

【図４】図２のＱ方向からのガイドブッシュの側面図で
ある。

【図５】工具保持具とガイドブッシュとを嵌合させた状
態の要部構成図である。

【図６】ガイドブッシュの切欠に工具保持具の爪を挿入
する前の状態を示す断面図である。

【図７】ガイドブッシュの切欠に工具保持具の爪を挿入
した状態であって図５のＯ−Ａ線の位置に爪がある状態
を示す要部断面図である。

【図８】図５においてＯ−Ｂ線の位置を爪が通過する状
態を示す要部断面図である。

【図９】図５においてＯ−Ｃ線の位置に爪がある状態を
示す要部断面図である。

【図１０】従来のガイドブッシュと切削工具の関係の一
例を示す構成図である。

【図１１】従来のガイドブッシュと切削工具の関係のそ
の他の例を示す構成図である。

【符号の説明】

１０ ガイドレール １２ 第一移動装置 １４ 第二移動装置 １８ 回転手段 ２０ 切削工具 ２２ 工具保持具 ２４ ガイドブッシュ ２６ チャック ３４ 爪 ４８ 本体部材 ５０ 覆い部材 ５８ スプリング ６２ 切欠 ６９ 溝

フロントページの続き (72)発明者 榊原 正弘 静岡県浜松市高丘東１−10−55株式会社新 機械技研内 (72)発明者 小林 高夫 愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・ エイ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 野間 重人 愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・ エイ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 中村 秀一 愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・ エイ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 安藤 敏行 愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・ エイ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 後藤 昌弘 愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・ エイ・ダブリュ株式会社内 Ｆターム(参考） 3C016 FA36 3C036 BB12

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転手段と、その回転手段に対して着脱
   自在な工具保持具と、その工具保持具に対して着脱自在
   な切削工具と、その切削工具と嵌合するガイドブッシュ
   とを有する穴明け加工機械において、同一軸方向に沿っ
   て共に移動可能な第一移動装置並びに第二移動装置とを
   有し、前記第一移動装置に前記回転手段を固定し、前記
   第二移動装置に前記ガイドブッシュを保持するための保
   持手段を備え、前記工具保持具に第一係合手段を備え、
   前記ガイドブッシュに第二係合手段を備え、それら第一
   係合手段と第二係合手段とが係合した状態を保つための
   保留手段を前記工具保持具または前記ガイドブッシュに
   備え、前記工具保持具に前記切削工具を取り付けた状態
   でしかも前記切削工具に前記ガイドブッシュを嵌合した
   状態で、前記工具保持具の第一係合手段と前記ガイドブ
   ッシュの第二係合手段とを係合係脱させることを特徴と
   する穴明け加工機械。
2. 【請求項２】 一方の係合手段が爪であり、他方の係合
   手段が溝であり、前記保持手段が前記爪を前記溝に係合
   した状態を保持するためのスプリングであることを特徴
   とする請求項１記載の穴明け加工機械。
3. 【請求項３】 前記ガイドブッシュが筒状の本体部材と
   環状の覆い部材とから成り、その覆い部材に前記爪が挿
   通する切欠と前記溝とを形成し、前記本体部材と前記覆
   い部材との接合位置において前記爪を本体部材の反対側
   に押圧するためのスプリングを備えたことを特徴とする
   請求項２記載の穴明け加工機械。