JP2562796Y2 - 回転工具における工具駆動軸の位置決め装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、工作機械で使用される
回転工具における工具駆動軸の位置決め装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】工作機械には、マシニングセンタ等のよ
うに工具を主軸に対して着脱できるようになったものが
ある。

【０００３】従来、そのような工作機械においては、工
具と主軸とはクラッチを介して係脱されるようになって
いる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
工作機械において、その工具と主軸との連結に噛み合い
クラッチを使用する場合は、噛み合わせが容易でない。
従って、使用クラッチの種類に制約を受け、或いは機種
によっては手作業により位置合わせをしながら工具を着
脱している。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案は、上記課題を解
決するため、回転工具の工具駆動軸に設けられた凹部
と、前記工具駆動軸を支える該回転工具のヘッドボック
スに前記凹部の方に出没可能に設けられた前記凹部と係
合可能な凸部と、前記ヘッドボックスの工作機械側への
固定箇所に出没可能に設けられた操作棒と、前記固定箇
所が工作機械側にあてがわれる際にヘッドボックス側に
後退する操作棒の動きにより前記凸部を前記凹部から後
退せしめ、前記固定箇所が工作機械側から離れる際に前
記固定箇所から突出する操作棒の動きにより前記凸部を
前記凹部側に突出させて前記凹部と係合せしめる運動伝
達機構とを包含してなる回転工具における工具駆動軸の
位置決め装置の構成を採用している。

【０００６】

【作用】回転工具を工作機械側に取り付ける前は、操作
棒は工作機械側からなんら拘束されず、ヘッドボックス
外に突出している。このため、運動伝達機構を介して凸
部も突出状態にあり、該凸部は凹部と係合している。従
って、工具駆動軸はヘッドボックスに対して位置決め状
態にあり、工具駆動軸のクラッチを原動側と円滑に接続
することができる。特に、回転工具を自動交換装置によ
り交換する場合に円滑となる。

【０００７】当該回転工具の取り付けと同時に、操作棒
が工作機械側に相対的に押され、ヘッドボックス内に後
退する。そして、凸部も運動伝達機構を介してヘッドボ
ックス側に後退し、凹部から離反する。このため、駆動
軸はフリーとなり、工作機械の主軸等の駆動により回転
する。

【０００８】回転工具の交換に際し、回転工具をその工
作機械から除去すると、操作棒が工作機械側からの拘束
より解放され、ヘッドボックス外に突出する。そして、
凸部も運動伝達機構を介して突出状態となり、凹部と係
合し、工具駆動軸をヘッドボックスに対して拘束する。
従って、工具駆動軸はヘッドボックスに対して再び位置
決め状態となる。

【０００９】

【実施例】次に、この考案に係る回転工具の位置決め装
置の実施例について図面に基いて説明する。

【００１０】図１及び図２において、符号１は回転工具
２の取付箇所である例えばマシニングセンタの主軸を示
している。主軸１は中空であり、その中には駆動側クラ
ッチ部３ａが設けられている。

【００１１】回転工具２は、図１及び図２に示されるよ
うに、２本の工具駆動軸４，５と、該工具駆動軸４，５
を支えるヘッドボックス６とを備えている。第１の工具
駆動軸３はベアリング７を介してヘッドボックス６に支
えられ、そのヘッドボックス６外に突出する一端には前
記主軸の駆動側クラッチ部３ａと噛み合う被動側クラッ
チ部３ｂが設けられ、ヘッドボックス６内に入り込んだ
他端には傘歯車８が固着されている。

【００１２】第２の工具駆動軸５は第１の工具駆動軸４
と直角な向きでベアリング９を介してヘッドボックス６
内に支えられ、その中間部には前記傘歯車８と螺合する
傘歯車１０が固着され、一端には刃物を取り付けるため
のチャック１１が設けられている。

【００１３】しかして、図１及び図２のクラッチ３，３
ｂが噛み合った状態にて前記主軸が回転すると、第１の
工具駆動軸４、第２の工具駆動軸５へと順次回転が伝わ
り、チャック１１に固定された刃物が回転することとな
る。

【００１４】このように、工具駆動軸４，５はヘッドボ
ックス６に対して回転自在であるが、回転工具２を他の
回転工具２と交換する場合のクラッチ３ａ，３ｂの接続
を円滑化するべく、本考案に係る回転工具２にあっては
その工具駆動軸４，５をヘッドボックス６に対して位置
決めするための装置が設けられている。

【００１５】すなわち、該位置決め装置は、回転工具２
の工具駆動軸５に設けられた凹部１２と、前記工具駆動
軸４，５を支える該回転工具２のヘッドボックス６に前
記凹部１２の方に出没可能に設けられた前記凹部１２と
係合可能な凸部１３と、前記ヘッドボックス６の工作機
械側への固定箇所６ａに出没可能に設けられた操作棒１
４と、前記固定箇所６ａが工作機械側にあてがわれる際
にヘッドボックス６側に後退する操作棒１４の動きによ
り前記凸部１３を前記凹部１２から後退せしめ、前記固
定箇所６ａが工作機械側から離れる際に前記固定箇所６
ａから突出する操作棒１４の動きにより前記凸部１３を
前記凹部１２側に突出させて前記凹部１２と係合せしめ
る運動伝達機構とを有している。

【００１６】図１乃至図３に示されるように、凹部１２
は、工具駆動軸５の後部に嵌め込まれキー１５等により
固定されたリング部材１６に縦溝として形成されてい
る。位置決め装置の他の部分は、筒部材１７内に纏めら
れており、該筒部材１７は、ヘッドボックス６を前記凹
部１２側から当該回転工具２の固定箇所６ａ側に貫通す
る穴内に収納され、螺着している。

【００１７】凸部１３は、前記凹部１２内に入り込み得
る略円錐台形のブロック片であり、前記筒部材１７内を
前記凹部１２に対して進退可能となっている。該凸部１
３が前記凹部１２内へと突出し、凹部１２と係合する
と、工具駆動軸４，５は回転不能となる。

【００１８】操作棒１４は、棒材であり、前記筒部材１
７の中心軸上に摺動可能に設けられ、その一端は前記凸
部１３の後ろの方へと伸び、他端は筒部材１７外に突出
している。また、該他端が常時筒部材１７外に突出する
ように、操作棒１４は筒部材１７内に介装された圧縮ス
プリング１８により図２中右方向に付勢されている。従
って、当該回転工具２のヘッドボックス６の固定箇所６
ａが工作機械側の主軸１に取り付けられると、操作棒１
４は圧縮スプリング１８に抗してヘッドボックス６内へ
と後退し、当該回転工具２が主軸１から外されると、操
作棒１４はヘッドボックス６外へと突出することとな
る。

【００１９】運動伝達機構は、操作棒１４の端の回りに
環状に配置された多数のボール１９と、前記凸部１３を
保持すると共に前記ボール１９を抱持して前記筒部材１
７内を摺動する摺動筒２０と、前記ボール１９を前記摺
動筒２０と共に抱持する前記筒部材１７内に固定された
環部材２１とを有している。

【００２０】前記摺動筒２０にはその中心軸方向に沿っ
て長穴２２が穿設されており、摺動筒２０の半径方向に
ピン２３が各長穴２２を貫通している。そして、各ピン
２３の内端が前記環部材２３に固着され、外端が筒部材
１７に固着されている。このため、環部材２３は筒部材
２７内の定位置に常に止まり、摺動筒２０は該環部材２
３と無関係に筒部材１７内を摺動可能である。

【００２１】また、摺動筒２０は、筒部材１７内に挿入
された圧縮スプリング２４により常に凸部１３側に付勢
されている。このため、操作棒１４側から力が加わらな
い限り、凸部１３を凹部１２側に押し出し、その長穴２
２の縁がピン２３に当接することにより定位置に止ま
る。

【００２２】前記ボール１９は、前記操作棒１４の錐状
の尖端部１４ａ及びそのやや後方の円柱部と、前記摺動
筒２０の後部に形成された斜壁２０ａと、前記環部材２
１とで囲まれている。

【００２３】しかして、当該回転工具２の主軸１への取
り付け前は、操作棒１４はヘッドボックス６外に突出
し、ボール１９を解放している。従って、摺動筒２０は
圧縮スプリング２４により凹部１２側に突出し、凸部１
３は凹部１２と係合し、工具駆動軸４，５を固定してい
る。

【００２４】当該回転工具２を主軸１に取り付けると、
操作棒１４がヘッドボックス６内へと後退し、その尖端
部１４ａでボール１９を押す。ボール１９は環部材２１
により移動を阻止されるので、摺動筒２０の半径方向を
外側に移動する。従って、摺動筒２０は凸部１３を伴っ
て筒部材１７内に後退し、凸部１３は凹部１２から離反
することとなる。これにより、工具駆動軸４，５は回動
可能となる。

【００２５】次に、工具駆動軸の位置決め装置の操作に
ついて説明する。回転工具２を工作機械側に取り付ける
前は、操作棒１４は工作機械側からなんら拘束されず、
ヘッドボックス６外に突出している。このため、運動伝
達機構を介して凸部１３も突出状態にあり、該凸部１３
は凹部１２と係合している。

【００２６】従って、工具駆動軸４，５はヘッドボック
ス６に対して位置決め状態にあり、工具駆動軸４，５の
クラッチ部３ｂは原動側のクラッチ部３ａと位相が合致
し、円滑な接続がなされる。

【００２７】なお、原動側のクラッチ部３ａは工作機側
の制御により工具の交換時には常に定位置に停止するこ
とができるようになっている。当該回転工具２の主軸１
への取り付けと同時に、操作棒１４が工作機械側に相対
的に押され、ヘッドボックス６内に後退する。そして、
凸部１３も運動伝達機構を介してヘッドボックス６側に
後退し、凹部１２から離反する。このため、駆動軸４，
５はフリーとなり、工作機械の主軸１等の駆動により回
転する。

【００２８】回転工具２の交換に際し、回転工具２を主
軸１から除去すると、操作棒１４が主軸１からの拘束よ
り解放され、ヘッドボックス６外に突出する。そして、
凸部１３も運動伝達機構を介して突出状態となり、凹部
１２と係合し、工具駆動軸４，５をヘッドボックス６に
対して拘束する。従って、工具駆動軸４，５はヘッドボ
ックス６に対して再び位置決め状態となる。

【００２９】

【考案の効果】本考案は、以上のような構成を備えるの
で、回転工具の工具駆動軸と工作機械側の出力軸との間
のクラッチの接続を簡易かつ迅速に行うことができる。
また、凸部と凹部との係合は回転工具の工作機側への着
脱により動く操作棒によりなされるので、位置決め装置
を動作させるための格別の動力装置を必要とせず、位置
決め装置構造の簡素化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る工具駆動軸の位置決め装置を備え
た回転工具の垂直断面図である。

【図２】図１中位置決め装置の拡大図である。

【図３】凹部と凸部との係合状態を示す部分切欠断面図
である。

【符号の説明】

１…主軸 ２…回転工具 ４，５…工具駆動軸 ６…ヘッドボックス ６ａ…ヘッドボックスの工作機械側への固定箇所 １２…凹部 １３…凸部 １４…操作棒 １９…ボール ２０…摺動筒 ２１…環部材 ２３…ピン ２４…圧縮スプリング

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転工具の工具駆動軸に設けられた凹部
   と、前記工具駆動軸を支える該回転工具のヘッドボック
   スに前記凹部の方に出没可能に設けられた前記凹部と係
   合可能な凸部と、前記ヘッドボックスの工作機械側への
   固定箇所に出没可能に設けられた操作棒と、前記固定箇
   所が工作機械側にあてがわれる際にヘッドボックス側に
   後退する操作棒の動きにより前記凸部を前記凹部から後
   退せしめ、前記固定箇所が工作機械側から離れる際に前
   記固定箇所から突出する操作棒の動きにより前記凸部を
   前記凹部側に突出させて前記凹部と係合せしめる運動伝
   達機構とを包含してなることを特徴とする回転工具にお
   ける工具駆動軸の位置決め装置。