JP2021169139A - 自動工具交換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】切削水が本体ケース内に浸入するのを防止、抑制可能な自動工具交換装置を提供する。【解決手段】チェンジアーム３が先端部に設けられた出力シャフト２が、本体ケース１１のガイド筒１１ａから進退動する自動工具交換装置１であって、ガイド筒１１ａにオイルシール５１が設けられ、出力シャフト２が最も前進してガイド筒１１ａから突出する先端部分である切削水接触部２Ａが、出力シャフト２が最も後退した際にオイルシール５１よりも本体ケース１１側に進入しないように、ガイド筒１１ａの長さが設定されている。【選択図】図１

Description

この発明は、マシングセンタなどの工作機械に配設されて、工具を自動で交換する自動工具交換装置（ＡＴＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｏｏｌ Ｃｈａｎｇｅｒ）に関する。

自動工具交換装置は、チェンジアームが取り付けられた出力シャフトを軸方向に進退動させたり軸心周りに回転させたりすることで、所定のタイミングで工具を把持、開放して工具を自動交換する。このような自動工具交換装置には、カム式や油圧式、モータ式などが知られ、例えば、カム式では、次のようにして工具を交換する（例えば、特許文献１参照。）。

すなわち、図６、図７に示すように、本体ケース１０１内に配設されたカムシャフト１０２に、シフトカム１０３と旋回カム（図示せず）とが配設され、シフトカム１０３の外周にはウォームシャフト１０４と噛合するウォームギアが形成され、シフトカム１０３の盤面にはカム溝が形成されている。このカム溝にはレバー１０５の基端側が装着され、レバー１０５の先端側が出力シャフト１１０のシフト溝１１０ａに装着されている。また、出力シャフト１１０の先端部にチェンジアーム１１１が配設され、このチェンジアーム１１１の両端部に工具ホルダを把持する把持部が設けられている。

そして、ウォームシャフト１０４が回転するとカムシャフト１０２が回転し、シフトカム１０３の回転に伴ってレバー１０５の先端側が上下動して、出力シャフト１１０が軸方向に進退動（往復動）する。また、出力シャフト１１０には旋回カムと噛み合うカムフォロアが配設され、旋回カムが回転することで、出力シャフト１１０が軸心周りに回転してチェンジアーム１１１が回転するものである。

特開２００９−３９８２３号公報

ところで、マシングセンタなどの工作機械は、今後フル自動化および２４時間運転に向けての開発が進んでいくと予測される。これに伴い、現在手作業で行っている切粉の除去を、切削水を使用して高圧洗浄することが予測される。つまり、どこに切粉が付着しているか不明なため、複数の位置から多様な方向に切削水を噴射して切粉を除去する、という方法が採られると考えられる。しかしながら、噴射された切削水を自動工具交換装置１００が吸い込んで自動工具交換装置１００内に切削水が溜まり、切削水を含んだ潤滑油が劣化して自動工具交換装置１００内の各部品に錆や摩耗などの悪影響を与えるおそれがある。

すなわち、出力シャフト１１０が最も後退した状態では、図６に示すように、出力シャフト１１０の先端側が、本体ケース１０１のガイド筒１０１ａの開口端（ゲージライン）Ｐ１から外部に露出し、大気と切削水にさらされる切削水接触部１１０Ａとなる。一方、出力シャフト１１０が前進端Ｐ２まで前進した状態では、図７に示すように、出力シャフト１１０の大気接触部１１０Ａと、開口端Ｐ１から大気接触部１１０Ａ前の間である混合接触部１１０Ｂが、大気と切削水にさらされる。すなわち、切削水接触部１１０Ａは、常に大気と切削水にさらされ、混合接触部１１０Ｂは、本体ケース１０１内の潤滑油にさらされたり大気と切削水にさらされたりし、その他の部分である潤滑油接触部１１０Ｃは、常に本体ケース１０１内の潤滑油にさらされる。

そして、混合接触部１１０Ｂが本体ケース１０１から進退動することで、混合接触部１１０Ｂに付着した切削水が本体ケース１０１内に吸い込まれる。すなわち、ガイド筒１０１ａの開口端Ｐ１側にはオイルシール１０６が配設されているが、図８に示すように、出力シャフト１１０が進退動することで、オイルシール１０６のシールリップ１０６ａと出力シャフト１１０との隙間にポンプ力Ｆが発生し、混合接触部１１０Ｂに付着した切削水が本体ケース１０１内に吸い込まれる。

このような切削水の吸い込みを防止するためにパッキンをガイド筒１０１ａに設けることが考えられるが、切削水だけではなく潤滑油も除去されて（こそぎ取られて）しまい、本体ケース１０１内の潤滑油が減って油切れとなってしまう。また、ダストシールをガイド筒１０１ａに設けただけでは、切粉は除去できるものの、切削水と潤滑油は本体ケース１０１内に入ってしまう。

そこでこの発明は、切削水が本体ケース内に浸入するのを防止、抑制可能な自動工具交換装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、チェンジアームが先端部に設けられた出力シャフトが、本体ケースのガイド筒から進退動する自動工具交換装置であって、前記ガイド筒にオイルシールが設けられ、前記出力シャフトが最も前進して前記ガイド筒から突出する先端部分である切削水接触部が、前記出力シャフトが最も後退した際に前記オイルシールよりも前記本体ケース側に進入しないように、前記ガイド筒の長さが設定されている、ことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自動工具交換装置において、前記出力シャフトが最も後退した状態で、工具ホルダを把持する把持部が前記本体ケース側の所定位置に位置するように、前記チェンジアームが形成されている、ことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の自動工具交換装置において、前記チェンジアームが水平方向に略真っ直ぐ延びて形成されている、ことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３に記載の自動工具交換装置において、切粉を除去するダストシールが、前記ガイド筒の前記オイルシールよりも自由端側に設けられている、ことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、出力シャフトが最も後退した際に切削水接触部がオイルシールよりも本体ケース側に進入しないように、ガイド筒の長さ（オイルシールの位置）が設定されているため、切削水が本体ケース内に浸入するのを防止、抑制することが可能となる。すなわち、出力シャフトが最も前進してガイド筒から突出する部分（切削水接触部）は、大気と切削水にさらされるが、出力シャフトが最も後退してもオイルシールよりも本体ケース側には進入しない。このため、出力シャフトの切削水接触部に付着した切削水が本体ケース内（オイルシールよりも内側）に浸入するのを防止、抑制することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、出力シャフトが最も後退した状態で、把持部が所定位置に位置するようにチェンジアームが形成されている。このため、例えば、所定位置を従来と同じ把持部の位置に設定することで、ゲージラインに対して従来と同じ位置に自動工具交換装置を配設することができる。つまり、ガイド筒が従来よりも長くても、既存の自動工具交換装置と本自動工具交換装置とを容易に交換することが可能となる。また、把持部が本体ケース側に位置するため、チェンジアームの重心が本体ケース側に位置し、自動工具交換装置の剛性、安定性を高めることが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、チェンジアームが水平方向に略真っ直ぐ延びて形成されているため、構成が簡易で軽量化、低コスト化することが可能になるとともに、略真っ直ぐ延びる従来のチェンジアームを使用することが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、切粉を除去するダストシールが、ガイド筒のオイルシールよりも自由端側に設けられているため、切粉が本体ケース内（オイルシールよりも内側）に侵入するのを防止することができる。

この発明の実施の形態１に係る自動工具交換装置の出力シャフトが最も後退した状態を示す概略構成図である。 図１の自動工具交換装置の出力シャフトが最も前進した状態を示す概略構成図である。 図１の自動工具交換装置のチェンジアームの把持部周辺を示す平面図である。 この発明の実施の形態２に係る自動工具交換装置の出力シャフトが最も後退した状態を示す概略構成図である。 図４の自動工具交換装置の出力シャフトが最も前進した状態を示す概略構成図である。 従来の自動工具交換装置の出力シャフトが最も後退した状態を示す概略構成図である。 図６の自動工具交換装置の出力シャフトが最も前進した状態を示す概略構成図である。 図６の自動工具交換装置のオイルシールと出力シャフトの位置関係を示す図（ａ）と、そのＡ部拡大図（ｂ）である。

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

（実施の形態１）
図１は、この実施の形態に係る自動工具交換装置１の出力シャフト２が最も後退した状態を示す概略構成図（概略正面図）であり、図２は、自動工具交換装置１の出力シャフト２が最も前進した状態を示す概略構成図であり、見やすくするために一部のみにハッチングを付して図示されている。この自動工具交換装置１は、チェンジアーム３が先端部に設けられた出力シャフト２が、本体ケース１１の出入口（ガイド筒）１１ａから進退動・往復動する装置であって、チェンジアーム３側の構成が従来の自動工具交換装置と異なり、同等の構成の詳述については省略するが、概略次のような構成となっている。ここで、この実施の形態では、出力シャフト２が上下方向に延びて配設されている縦型の場合について説明する。

本体ケース１１内には、カムシャフト１２が回転自在に配設され、このカムシャフト１２にシフトカム１３と旋回カム（図示せず）とが配設されている。また、シフトカム１３の外周にはウォームギア１３ａが形成され、このウォームギア１３ａがウォームシャフト１４と噛み合っている。そして、モータ１４Ａによってウォームシャフト１４が駆動されると、その駆動力がシフトカム１３に伝達され、カムシャフト１２および旋回カムが回転するようになっている。

シフトカム１３の盤面には環状のカム溝が形成され、このカム溝の環状の輪郭であるカム曲線は、出力シャフト２が所定のタイミングで進退動するように設定されている。このカム溝に、レバー１５の基端側ムフォロアが摺動可能に装着され、レバー１５の先端側カムフォロア１５ａが出力シャフト２のシフト溝２ａに装着されている。そして、シフトカム１３が回転すると、基端側カムフォロアがカム溝に沿って摺動し、先端側カムフォロア１５ａが上下動する。この上下動に伴って、出力シャフト２が上下方向に往復動（進退動）するものである。

また、出力シャフト２には、旋回カムと噛み合う旋回リング２１が配設され、旋回カムが回転することで旋回リング２１を介して出力シャフト２が回転するようになっている。このようにして、出力シャフト２およびチェンジアーム３が軸方向に往復動するとともに軸心周りに回転する。

チェンジアーム３は、出力シャフト２に対して略直交して延びて中央部で出力シャフト２に取り付けられ、中央部から対向して延びる２つの棒状のアーム本体３１の先端側に、図３に示すように、工具ホルダＨを把持する把持部３ａが設けられている。この把持部３ａの形状や把持構造などはどのようなものでもよいが、例えば、円弧状に形成され，チェンジアーム３の両端部内にロックピン３ｂが進退可能に配設されている。そして、ロックピン３ｂが把持部３ａ側に前進することで、把持部３ａとロックピン３ｂとで工具ホルダＨを挟持・把持し、ロックピン３ｂが把持部３ａから後退することで、工具ホルダＨの把持を解除するようになっている。このチェンジアーム３の中央部の構成については後述する。

このような基本的構造に対して、図１に示すように、リテーナシール（ガイド筒）４が出入口１１ａの開口端・自由端に設けられている。このリテーナシール４は、従来の出入口１１ａに付加されて出入口１１ａとともにガイド筒を構成するものであり、出力シャフト２が挿入される筒状で、出入口１１ａと同軸に配設されており、その長さは、後述する切削水接触部２Ａに付着した切削水が常に確実に、オイルシール５１よりも本体ケース１１側に侵入しないように、出力シャフト２のストローク長Ｄ３よりもやや長く設定されている。

具体的には、内径が出力シャフト２の外形よりもやや大きい略円筒状で、出力シャフト２との間に所定の空間が形成され、上端部・一端部に外側に広がるリング状の外側ツバ部４１が設けられている。一方、リテーナシール４との境部である出入口１１ａの開口端（下端）側には、内孔に連接する凹状のオイルシールポケット１１ｂがリング状に形成され、このオイルシールポケット１１ｂ内にオイルシール５１が収容されている。そして、リング状の押さえ板５２と出入口１１ａの開口端面とで外側ツバ部４１が挟まれ、リテーナボルト５３が押さえ板５２から出入口１１ａに締め付けられることで、リテーナシール４が出入口１１ａの開口端に接続されている。この取付状態で、オイルシールポケット１１ｂとリテーナシール４の外側ツバ部４１とでオイルシール５１が挟持されている。ここで、オイルシール５１は、本体ケース１１内の潤滑油が漏れ出たり、本体ケース１１内に異物が侵入したりするのを防止する環状のシールである。

一方、リテーナシール４の下端側・他端部には、出力シャフト２側に突出するリング状の内側ツバ部４２が設けられている。この内側ツバ部４２には、リテーナシール４の内孔に連接する凹状のダストシールポケット４２ａがリング状に形成され、このダストシールポケット４２ａ内にダストシール５４が収容されている。つまり、ガイド筒のオイルシール５１よりも自由端側にダストシール５４が設けられている。このダストシール５４は、出力シャフト２の先端側などに付着した切粉や粉塵などを除去して、切粉がリテーナシール４内および本体ケース１１内に侵入するのを防止する環状のシールである。

このようなリテーナシール４から出力シャフト２の先端側が突出し、この突出部にチェンジアーム３が取り付けられている。そして、図１に示すように、出力シャフト２が最も本体ケース１１側に後退した状態で、把持部３ａが本体ケース１１側の所定位置に位置するように、チェンジアーム３が形成されている。

すなわち、チェンジアーム３の中央部に、略円筒状でリテーナシール４と同軸に延びてリテーナシール４を収容可能なリテーナ収容部３２が形成され、このリテーナ収容部３２の下端側・一端部に、出力シャフト２側に突出するリング状の取付部３３が設けられている。そして、この取付部３３の内周面が出力シャフト２に接した状態で、収容ボルト３４によって出力シャフト２の先端部に、リテーナ収容部３２つまりチェンジアーム３が取り付けられている。

このようなリテーナ収容部３２の上端側・他端部に、正面および上方から見て２つのアーム本体３１が対向して一直線上に延びるように配設されている。すなわち、この実施の形態では、リテーナ収容部３２の上端側に、水平に延びて突出し互いに対向する装着部３５が形成され、この装着部３５の自由端面から装着穴３５ａが形成されている。そして、この装着穴３５ａにアーム本体３１の基端部が装着されることで、アーム本体３１がリテーナ収容部３２に着脱自在に取り付けられている。このような取付状態では、２つのアーム本体３１が出力シャフト２に対して略直交して延びている。ここで、この実施の形態では、２つのアーム本体３１とリテーナ収容部３２とが別体になっているが、２つのアーム本体３１を一体的に形成してもよいし、２つのアーム本体３１とリテーナ収容部３２を一体的に形成してもよい。

また、リテーナ収容部３２と装着部３５の間には、出力シャフト２と平行に延びる円柱状のストッパーピン３６が、リテーナ収容部３２の軸心周りに複数配設されている。このストッパーピン３６は、アーム本体３１および装着部３５よりも本体ケース１１側に突出し、出力シャフト２が最も本体ケース１１側に後退した状態で押さえ板５２に当接可能で、アーム本体３１などが損傷するのを防止するものである。このように、この実施の形態では、出力シャフト２が最も後退した状態で、チェンジアーム３の基準点（上端）が、ゲージラインＰ１と一致する。

ここで、アーム本体３１および把持部３ａの配設位置・高さ（リテーナ収容部３２の長さ）は、出力シャフト２が最も後退した時点で、把持部３ａが従来・既存の自動工具交換装置１００の把持部と同位置（所定位置）に位置し、ゲージラインＰ１に対する距離が従来と変わらないように設定されている。すなわち、工作機械の主軸端面などの基準面であるゲージラインＰ１から、カムシャフト１２の中心線Ｐ０までのゲージライン距離Ｄ１が、図６に示す従来と同寸法に設定されている場合に、ゲージラインＰ１に対する把持部３ａの距離が従来と同寸法になるように、把持部３ａの配設位置・高さが設定されている。換言すると、従来と同じ中心線Ｐ０にカムシャフト１２を設置しても、従来と同じゲージラインＰ１において工具ホルダＨを適正に把持および開放できるように設定されている。このように、この実施の形態のチェンジアーム３は、出力シャフト２の先端部に取り付けられた中央部よりも、両アーム本体３１が本体ケース１１側に位置して、把持部３ａがゲージラインＰ１側の所定位置に位置されている。

一方、出力シャフト２が反本体ケース１１側に最も前進すると、図２に示すように、チェンジアーム３がストローク長Ｄ３だけゲージラインＰ１から前進し、出力シャフト２の先端面Ｐ２もストローク長Ｄ３だけ前進する。この状態では、リテーナシール４から突出する出力シャフト２の先端側の部分（切削水接触部２Ａ）は、大気と切削水にさらされるが、その他の部分である出入口１１ａ側の潤滑油接触部２Ｂは、リテーナシール４に収容、保護されて切削水にはさらされない。そして、再び出力シャフト２が最も後退すると、図１に示すように、切削水接触部２Ａは、リテーナシール４およびリテーナ収容部３２に収容されて本体ケース１１内（オイルシール５１よりも内側）には進入せず、潤滑油接触部２Ｂは、本体ケース１１に収容される。

このように、出力シャフト２の切削水接触部２Ａは、常に大気または切削水にさらされ、潤滑油接触部２Ｂは、常に潤滑油または大気にさらされる。ここで、図２、図７における寸法Ｄ２は、本体ケース１１の下端面からゲージラインＰ１までの距離である。

このような構成の自動工具交換装置１によれば、出力シャフト２が最も後退した際に切削水接触部２Ａがオイルシール５１よりも本体ケース１１側に進入しないように、ガイド筒の長さ（オイルシール５１の位置）が設定されている。つまり、出入口１１ａにリテーナシール４が接続されているため、切削水が本体ケース１１内に浸入するのを防止、抑制することが可能となる。すなわち、出力シャフト２が最も前進してリテーナシール４から突出する部分である切削水接触部２Ａは、大気と切削水にさらされるが、出力シャフト２が最も後退してもリテーナシール４内に位置し、オイルシール５１よりも本体ケース１１側つまり出入口１１ａ内には進入しない。このため、出力シャフト２の切削水接触部２Ａに付着した切削水が本体ケース１１内（オイルシール５１よりも内側）に浸入するのを防止、抑制することが可能となる。この結果、たとえ今後フル自動化などが進んで多様な方向に切削水を噴射したとしても、切削水を含んだ潤滑油が劣化して各部品に悪影響を与えるのを防止、抑制することが可能となる。

また、出力シャフト２が最も後退した状態で、把持部３ａが所定位置に位置するようにチェンジアーム３が形成されている。このため、上記のように、所定位置を従来と同じ把持部の位置に設定することで、ゲージラインＰ１に対して従来と同じ位置に自動工具交換装置１を配設することができる。つまり、リテーナシール４を備えてガイド筒が従来よりも長くても、既存の自動工具交換装置１００と本自動工具交換装置１とを容易に交換することが可能となる。また、把持部３ａが本体ケース１１側に位置するため、チェンジアーム３の重心が本体ケース１１側（カムシャフト１２側）に位置し、自動工具交換装置１の剛性、安定性を高めることが可能となる。

また、切粉などを除去するダストシール５４が、ガイド筒のオイルシール５１よりも自由端側のリテーナシール４に設けられているため、切粉などが本体ケース１１内（オイルシール５１よりも内側）に侵入するのを防止することができる。

（実施の形態２）
図４は、この実施の形態に係る自動工具交換装置１０の出力シャフト２が最も後退した状態を示す概略構成図（概略正面図）であり、図５は、自動工具交換装置１０の出力シャフト２が最も前進した状態を示す概略構成図であり、見やすくするために一部のみにハッチングを付して図示されている。この実施の形態では、チェンジアーム３の形状、構成が実施の形態１と異なり、実施の形態１と同等の構成については、同一符号を付することでその説明を省略する。

ここで、この実施の形態では、図４に示すように、押さえ板５２で挟まれることなくリテーナシール４の外側ツバ部４１が出入口１１ａの開口端面に取り付けられ、リテーナシール４の下端面に押さえ板５２が取り付けられている。そして、押さえ板５２のダストシールポケット５２ａ内にダストシール５４が収容されている。このように、実施の形態１と同様に、押さえ板５２は、リテーナシール４の一部を構成する。

この実施の形態におけるチェンジアーム３は、従来・既存の自動工具交換装置１００のチェンジアーム１１１と同等の構成であり、水平方向に略真っ直ぐ延びて形成されている。すなわち、出力シャフト２の先端部に取り付けられた略円盤状の中央部３７に、水平に延びて突出し互いに対向する装着部３５が形成され、この装着部３５の装着穴３５ａにアーム本体３１の基端部が装着されている。このような取付状態では、２つのアーム本体３１が出力シャフト２に対して略直交して延び、中央部３７と２つのアーム本体３１が、正面および上方から見て略真っ直ぐ直線状に延びている。

ここで、この実施の形態では、実施の形態１および従来に比べて、チェンジアーム３の基準点Ｐ３がストローク長Ｄ３（＝Ｄ４）だけ下方（反本体ケース１１側）に位置するように、リテーナシール４の長さが設定されている。従って、出力シャフト２が最も後退した状態では、図４に示すように、実施の形態１のゲージラインＰ１からストローク長Ｄ３だけ下方に離れた位置にチェンジアーム３の基準点Ｐ３が位置する。このため、実施の形態１と同じゲージラインＰ１で工具ホルダＨを適正に把持および把持解除するには、自動工具交換装置１０をストローク長Ｄ３（＝Ｄ４）だけ上方に設置する必要がある。また、リテーナシール４をより長くした場合には、その延長分だけ自動工具交換装置１０をさらに上方に設置する必要がある。

一方、出力シャフト２が最も前進すると、図５に示すように、チェンジアーム３がストローク長Ｄ３だけ基準点Ｐ３から前進する。この状態では、リテーナシール４から突出する出力シャフト２の先端側の部分（切削水接触部２Ａ）は、大気と切削水にさらされるが、その他の部分である潤滑油接触部２Ｂは、リテーナシール４に収容、保護されて切削水にはさらされない。そして、再び出力シャフト２が最も後退すると、図４に示すように、切削水接触部２Ａは、リテーナシール４に収容されて本体ケース１１内（オイルシール５１よりも内側）には進入せず、潤滑油接触部２Ｂは、本体ケース１１に収容される。

このように、この実施の形態によれば、実施の形態１と同様に、出力シャフト２の切削水接触部２Ａは、常に大気または切削水にさらされ（潤滑油にはさらされず）、潤滑油接触部２Ｂは、常に潤滑油または大気にさらされる（切削水にはさらされない）ため、切削水が本体ケース１１内に浸入するのを防止、抑制することが可能となる。また、チェンジアーム３が水平方向に略真っ直ぐ延びて形成されているため、構成が簡易で軽量化、低コスト化することが可能になるとともに、略真っ直ぐ延びる従来のチェンジアーム１１１を使用することが可能となる。従って、従来・既存の自動工具交換装置１００にリテーナシール４を取り付けて出力シャフト２を長くするだけで、容易に本自動工具交換装置１０を構成することが可能となる。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、別体である出入口１１ａとリテーナシール４でガイド筒を構成しているが、ガイド筒を一体的に形成してもよい。すなわち、出力シャフト２が最も後退しても切削水接触部２Ａがオイルシール５１よりも本体ケース１１側に進入しないように、ガイド筒の長さが設定されていればよい。従って、従来の出入口１１ａであるガイド筒をストローク長Ｄ３以上延長させて、出力シャフト２が最も後退しても切削水接触部２Ａがオイルシール５１よりも本体ケース１１側に進入しないように、オイルシール５１を設けたものもこの発明に含まれる。

また、縦型の自動工具交換装置の場合について説明したが、出力シャフト２が略水平に延びる横型の自動工具交換装置にも適用できることは勿論である。同様に、カム式の自動工具交換装置の場合について説明したが、油圧式やモータ式などにも適用できることは勿論である。

１、１０ 自動工具交換装置
１１ 本体ケース
１１ａ 出入口（ガイド筒）
１２ カムシャフト
１３ シフトカム
１４ ウォームシャフト
１５ レバー
２ 出力シャフト
２Ａ 切削水接触部
２Ｂ 潤滑油接触部
３ チェンジアーム
３ａ 把持部
３１ アーム本体
３２ リテーナ収容部
３７ 中央部
４ リテーナシール（ガイド筒）
５１ オイルシール
５４ ダストシール
Ｈ 工具ホルダ

すなわち、出力シャフト１１０が最も後退した状態では、図６に示すように、出力シャフト１１０の先端側が、本体ケース１０１のガイド筒１０１ａの開口端（ゲージライン）Ｐ１から外部に露出し、大気と切削水にさらされる接触部１１０Ａとなる。一方、出力シャフト１１０が前進端Ｐ２まで前進した状態では、図７に示すように、出力シャフト１１０の接触部１１０Ａと、開口端Ｐ１から接触部１１０Ａ前の間である接触部１１０Ｂが、大気と切削水にさらされる。すなわち、接触部１１０Ａは、常に大気と切削水にさらされ、接触部１１０Ｂは、本体ケース１０１内の潤滑油にさらされたり大気と切削水にさらされたりし、その他の部分である接触部１１０Ｃは、常に本体ケース１０１内の潤滑油にさらされる。

そして、接触部１１０Ｂが本体ケース１０１から進退動することで、接触部１１０Ｂに付着した切削水が本体ケース１０１内に吸い込まれる。すなわち、ガイド筒１０１ａの開口端Ｐ１側にはオイルシール１０６が配設されているが、図８に示すように、出力シャフト１１０が進退動することで、オイルシール１０６のシールリップ１０６ａと出力シャフト１１０との隙間にポンプ力Ｆが発生し、接触部１１０Ｂに付着した切削水が本体ケース１０１内に吸い込まれる。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、チェンジアームが先端部に設けられた出力シャフトが、本体ケースのガイド筒から進退動する自動工具交換装置であって、前記ガイド筒にオイルシールが設けられ、前記出力シャフトが最も前進して前記ガイド筒から突出する先端部分である切削水接触部が、前記出力シャフトが最も後退した際に前記オイルシールよりも前記本体ケース側に進入しないように、前記ガイド筒の長さが設定され、前記チェンジアームは、略円筒状で前記ガイド筒と同軸に延びて一端部が前記出力シャフトの先端部に取り付けられたリテーナ収容部と、前記リテーナ収容部の他端部に設けられ工具ホルダを把持する把持部が設けられたアーム本体と、を備え、前記出力シャフトが最も後退した状態で、前記把持部が前記本体ケース側の所定位置に位置し、前記切削水接触部が前記ガイド筒および前記リテーナ収容部に収容される、ことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自動工具交換装置において、切粉を除去するダストシールが、前記ガイド筒の前記オイルシールよりも自由端側に設けられている、ことを特徴とする。

また、出力シャフトが最も後退した状態で、把持部が所定位置に位置するようにチェンジアームが形成されている。このため、例えば、所定位置を従来と同じ把持部の位置に設定することで、ゲージラインに対して従来と同じ位置に自動工具交換装置を配設することができる。つまり、ガイド筒が従来よりも長くても、既存の自動工具交換装置と本自動工具交換装置とを容易に交換することが可能となる。また、把持部が本体ケース側に位置するため、チェンジアームの重心が本体ケース側に位置し、自動工具交換装置の剛性、安定性を高めることが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、切粉を除去するダストシールが、ガイド筒のオイルシールよりも自由端側に設けられているため、切粉が本体ケース内（オイルシールよりも内側）に侵入するのを防止することができる。

Claims (4)

1. チェンジアームが先端部に設けられた出力シャフトが、本体ケースのガイド筒から進退動する自動工具交換装置であって、
   前記ガイド筒にオイルシールが設けられ、
   前記出力シャフトが最も前進して前記ガイド筒から突出する先端部分である切削水接触部が、前記出力シャフトが最も後退した際に前記オイルシールよりも前記本体ケース側に進入しないように、前記ガイド筒の長さが設定されている、
   ことを特徴とする自動工具交換装置。
2. 前記出力シャフトが最も後退した状態で、工具ホルダを把持する把持部が前記本体ケース側の所定位置に位置するように、前記チェンジアームが形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の自動工具交換装置。
3. 前記チェンジアームが水平方向に略真っ直ぐ延びて形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の自動工具交換装置。
4. 切粉を除去するダストシールが、前記ガイド筒の前記オイルシールよりも自由端側に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の自動工具交換装置。
   

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