JP2526257Y2

JP2526257Y2 - 工作機械の主軸構造

Info

Publication number: JP2526257Y2
Application number: JP10411991U
Authority: JP
Inventors: 孝義堀田
Original assignee: Okuma Corp
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 1991-11-22
Filing date: 1991-11-22
Publication date: 1997-02-19
Anticipated expiration: 2006-11-22
Also published as: JPH0544406U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は門形マシニングセンタ等
の主軸頭で中心よりクーラント液供給とエアブローが行
える主軸構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】小形マシニングセンタにおいて図４に示
すように、主軸１に装着するオイルホールドリル２にク
ーラント液を供給するには工具引上げ棒３の中心孔４を
通し、また工具交換時の工具装着のテーパ面５のエアブ
ローは工具引上げ棒３の外周と主軸穴との間６を通す二
重構造となっていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】門形マシニングセンタ
のような大形機のラムタイプの主軸頭においては、主軸
と主軸駆動系との間に中間継手軸が介在するため二重構
造とすることは困難である。そのため大形機のラムタイ
プの主軸頭では工具引上げ棒中心から切削液を通す方式
ではテーパ面のエアブローができないという問題があっ
た。したがってアダプタ方式の採用をよぎなくされてい
た。本考案は従来の技術の有するこのような問題点に鑑
みなされたもので、その目的とするところはラムタイプ
主軸頭の主軸構造においてオイルホールドリルの工具引
上げ棒中心よりの切削液の供給と工具交換時のエアブロ
ーが行える主軸構造を提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本考案は、コレットを介して主軸に工具を嵌着する
工具引上げ棒の中心よりクーラント液をオイルホール工
具に供給するようになした主軸において、前記工具引上
げ棒の頭部で滑合するとともに軸方向の一定の動き量を
有して係合し前記コレットを開閉するためのコレットピ
ンと、該コレットピンの中心穴に滑合して先端が工具の
テーパ穴に嵌合するとともに後端部に弁座が形成された
中空接続ピンと、前記工具引上げ棒の中心孔と連通する
中心穴を有し途中にテーパ段部と空気吹出孔が設けられ
るとともに先端に前記弁座で閉塞されるクーラント液孔
が設けられた中空弁棒と、該中空弁棒に滑合されるとと
もに前記引き上げ棒の頭部に固定されテーパ段部に当接
時前記空気吹出孔を閉塞する弁座カラーと、前記中空接
続ピンを工具側に付勢する第１圧縮ばねと、前記中空弁
棒を前記弁座側に付勢する第２圧縮ばねとを備えてな
り、オイルホールドリル装着時に空気吹出孔を閉塞して
クーラント液供給流路が形成され、工具交換時にクーラ
ント液孔を閉塞してエアブロー用流路が形成されるもの
である。

【０００５】

【作用】工具引上げ棒でコレットを介してオイルホール
ドリルが嵌着されると、中空弁棒先端と中空接続ピンの
テーパ穴弁座が開いて中心流路が形成される。工具交換
で工具引上げ棒を介してコレットピンが押し出されてコ
レットを開き中空弁棒先端のクーラント液孔がテーパ穴
弁座で閉塞され一方弁座カラーがコレット引上げ棒で押
されて空気穴が開きエアブロー流路が形成される。普通
の工具装着時はプルスタッドに中間接続ピンが押し戻さ
れてクーラント液孔をテーパ穴弁座が閉塞し弁棒も押さ
れてテーパ段部が弁座カラーと離れ空気孔が開いてエア
ブロー流路が形成される。

【０００６】

【実施例】以下本考案の実施例を図１〜図３にもとづき
説明する。マシニングセンタの主軸１１の中心穴は下端
に工具装着用のテーパ穴１２、次いでコレット開放円周
溝１３、ストレート穴１４、段部を経て大径穴１５と続
いて穿設されている。大径穴１５には多数の皿ばね１７
が納められており中心に挿通された中空の工具引上げ棒
１８を図示しない上端部においてカラー，ナットを介し
て常時工具引上げ方向に付勢している。工具引上げ棒１
８の下端には大径の頭部１９が形成されており、中心穴
３８の開口部が段付の大径穴となっている。この頭部１
９にはコレットピン２２がその中心穴大径部２３におい
て滑合され、途中の穴段と穴端の雌ねじに螺合するナッ
ト２４とによって軸方向に所定距離移動可能に動きが規
制されている。

【０００７】コレットピン２２の下端部は主軸１１の中
心穴１４に挿入された二つ割でリングばね２５で開き方
向に付勢された公知のコレット２６の顎部２７に係合す
る小径の首部３０を有する中径頭部３１となっている。
そして中心穴は大径部２３，中径部２８，小径部２９と
段差によって連続され、大径部２３と中径部２８との段
差及び中径部２８から軸方向に首部３０に開口する空気
孔３２が穿設されている。コレットピン２２先端の中心
穴小径部２９には中空接続ピン３３が摺動可能に滑合さ
れており、中空接続ピン先端は装着されるオイルホール
ドリルＴ等のテーパシャンクＴａに螺着されたプルスタ
ッドＴｂの中心穴Ｔｃ端のテーパ穴に嵌合するテーパ３
４に形成され、後端にフランジ３６が突設されるととも
に中心穴の中径部４１と小径部４２との境の段差がテー
パ穴弁座３７となっている。

【０００８】さらに工具引上げ棒１８の頭部１９の中心
穴３８及び中空接続ピン３３の中心穴の中径部４１に摺
動可能に中空弁棒４３が滑合されている。中空弁棒４３
は工具引上げ棒１８の中心穴３８の滑合部より先が小径
部となり中空弁棒４３の弁頭のテーパに中心穴４５に通
じるクーラント液孔４４が穿設され、弁頭がテーパ穴弁
座３７に当接したときクーラント液孔が閉塞される。ま
た中空弁棒４３は工具引上げ棒１８の中心孔３８の滑合
部から小径の弁頭へ続くテーパ段部４６が形成されてお
り、コレットピン２２の中径中心穴２８内のテーパ段部
４６端に空気孔４７がほぼ軸直角方向に穿設されてい
る。

【０００９】さらに中空弁棒４３の小径部にはテーパ段
部４６と嵌合して空気孔４７を閉塞する弁座カラー４８
が相対移動可能に滑合しているとともに工具引上げ棒１
８の頭部１９に止め輪４０で固定されている。この弁座
カラー４８は工具引上げ棒１８の頭部１９の中心穴３８
の開口部の段部との当接面に半径方向に空気溝が削設さ
れている。弁座カラー４８と中空接続ピン３３のフラン
ジ３６との間には圧縮ばね４９が介装されていて、中空
接続ピン３３がプルスタッドＴＣ側に付勢されている。
また中空弁棒４３の弁頭を中空接続ピン３３のテーパ穴
弁座３７と当接する方向に付勢する圧縮ばね５０が工具
引上げ棒１８の中心穴２０に挿入されている。そして各
滑合部にはクーラント液，空気漏れのないようにＯリン
グが介装されている。

【００１０】このように構成された本考案の作動を説明
する。主軸１１の中心テーパ穴１２にオイルホールドリ
ル付工具ホルダＴが装着されると、プルスタッドＴｂは
コレット２６の先端把持部で引っかけられる位置におい
て、皿ばね１７の力で引かれている工具引上げ棒１８の
頭部１９と係合するコレットピン２２の首部で顎部２７
が引っかけられて引き上げられるコレット２６で工具ホ
ルダＴのプルスタッドＴｂが把持され、テーパシャンク
Ｔａはテーパ穴１２に嵌着される。この状態で弁座カラ
ー４８が圧縮ばね５０の力で中空弁棒４３のテーパ段部
４６に嵌合して空気孔４７を閉塞している。

【００１１】また圧縮ばね４９は中空接続ピン３３のフ
ランジ３６を介して先端テーパ３４をプルスタッドＴｂ
の中心テーパ穴に嵌合していて、中空弁棒４３先端と中
空接続ピン３３のテーパ穴弁座３７とが離れてクーラン
ト液孔４４が開かれており、工具引上げ棒１８の中心孔
２０，３８、中空弁棒４３の中心穴４５から通じるクー
ラント液孔４４、中空接続ピン３３の中心穴４２、工具
ホルダＴの中心穴Ｔｃが連通されている。切削加工の指
令で主軸１１が回転されると図示しない切換弁はクーラ
ント液側に切り換えられ圧力クーラント液が工具引上げ
棒１８の中心穴２０に送られドリルホールからクーラン
ト液が噴出される（図１）。

【００１２】加工が完了し工具交換指令が出されると、
図示しない切換弁が切り換えられクーラント液に替え圧
力空気が供給される。図示しない油圧ピストン装置が作
動されて工具引上げ棒１８が皿ばね１７の力に抗して突
き出される。このため工具引上げ棒１８の頭部１９端が
コレットピン２２を押し出す。コレットピン２２はコレ
ット２６を移動させてコレット把持先端を円周溝１３内
に落とし、リングばね２５が把持部を開いてプルスタッ
ドＴｂの把持を開放する。工具引上げ棒１８の移動によ
り圧縮ばね４９の力に抗して弁座カラー４８も移動さ
れ、この移動につれ圧縮ばね５０の力で中空弁棒４３も
移動しテーパ嵌合を保ち空気孔４７が閉塞された状態を
保ち、弁頭が中空接続ピン３３のテーパ弁座３７に当接
される。

【００１３】弁頭がテーパ弁座３７に当接した時点で中
空弁棒４３の移動が止められテーパ段部４６と弁座カラ
ー４８とのテーパ嵌合が外され空気孔４７から圧力空気
が弁座カラー４８の先端当接面の半径方向の空気溝，コ
レットピン２２の空気穴３２，コレット２６の間を通っ
て工具のテーパシャンクＴａのテーパ嵌合部に噴出す
る。工具引上げ棒１８，コレットピン２２の引き続く押
し出しによりコレットピン頭部３１が工具Ｔのプルスタ
ッドＴｂ端にうち当たり衝撃によって工具のテーパ嵌合
をゆるめる。圧力空気はテーパ嵌合部の隙間を通り噴出
して異物の侵入を防ぐ。

【００１４】このあとＡＴＣによって工具が抜き取られ
ると中空接続ピン３３は更に前進移動するがフランジ部
３６で前進端が規制され、この位置で圧縮ばね５０で押
される中空弁棒４３の弁頭とテーパ穴弁座３７は当接状
態でクーラント液孔４４が閉塞されテーパ段部４６も弁
座カラー４８に当接して空気孔４７も閉塞されている。
新しい工具がテーパ穴１２に挿入されてきてテーパ嵌合
面の隙間は次第に小さくなりプルスタッドＴｂが中空接
続ピン３３を押し始めると中空接続ピン３３，中空弁棒
４３が押されて後退しテーパ段部４６と弁座カラー４８
との間に隙間が生じる。圧力空気は空気孔４７より弁座
カラー４８の端面の空気溝、コレットピン２２の空気孔
３２、コレット２６の間を通ってテーパ嵌合面の小さな
隙間より噴出してテーパ面を清掃するとともに異物の付
着，侵入を防止する（図２）。

【００１５】指令で工具引上げ棒１８を押していた油圧
ピストンの力が除かれ皿ばね１７の力で工具引上げ棒１
８が引上げられ、コレットピン２２，コレット２６によ
りプルスタッドＴｂが把持されて引かれ工具Ｔのテーパ
シャンクＴａが主軸１１のテーパ面に嵌着される。次に
普通工具が装着される場合はオイルホールドリルの装着
される場合と同じであるが、工具引上げ棒１８が工具を
引き上げた状態においても、プルスタッドＴｂには中心
テーパ穴がないので端面によって中空接続ピン３３が押
され中空弁棒４３の弁頭のクーラント液孔４４を閉塞し
たまま押し上げ、テーパ段差４６と弁座カラー４８との
嵌合を外し空気孔４７が開いて圧力空気が工具のテーパ
嵌合面に供給される状態にある。そこで圧力源との接続
は図示しない切換弁により遮断されるものである。

【００１６】

【考案の効果】上述のようであるので本考案は以下の効
果を奏する。門形マシニングセンタのような大形機でラ
ム形主軸頭においても工具引上げ棒の中心流路よりオイ
ルホールドリルへのクーラント液の供給、及びＡＴＣに
よる工具交換時のエアブローをクーラント液と圧力空気
との切り換えによって両立させうることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の主軸構造の縦断面図で、装着されたオ
イルホールドリルにクーラント液を供給している状態を
示す図である。

【図２】同じく工具装着時の断面図でエアブローの状態
を示す図である。

【図３】普通の工具を装着した状態を示す図である。

【図４】従来のエアブロー，クーラント液供給の二重構
造を示す図である。

【符号の説明】

１１主軸１８工
具引上げ棒２２コレットピン２６コ
レット３３中空接続ピン４３弁
棒４８弁座カラー４９，５
０圧縮ばねＴｂプルスタッド

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】コレットを介して主軸に工具を嵌着する
工具引上げ棒の中心よりクーラント液をオイルホール工
具に供給するようになした主軸において、前記工具引上
げ棒の頭部で滑合するとともに軸方向の一定の動き量を
有して係合し前記コレットを開閉するためのコレットピ
ンと、該コレットピンの中心穴に滑合して先端が工具の
テーパ穴に嵌合するとともに後端部に弁座が形成された
中空接続ピンと、前記工具引上げ棒の中心孔と連通する
中心穴を有し途中にテーパ段部と空気吹出孔が設けられ
るとともに先端に前記弁座で閉塞されるクーラント液孔
が設けられた中空弁棒と、該中空弁棒に滑合されるとと
もに前記引き上げ棒の頭部に固定されテーパ段部に当接
時前記空気吹出孔を閉塞する弁座カラーと、前記中空接
続ピンを工具側に付勢する第１圧縮ばねと、前記中空弁
棒を前記弁座側に付勢する第２圧縮ばねとを備えてな
り、オイルホールドリル装着時に空気吹出孔を閉塞して
クーラント液供給流路が形成され、工具交換時にクーラ
ント液孔を閉塞してエアブロー用流路が形成されること
を特徴とする工作機械の主軸構造。