JP2581742Y2 - 工具アタッチメントを備えた工作機械の流体通路接続構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、主軸ラムに工具アタッ
チメントを旋回割り出し可能かつ着脱可能に装着した工
作機械において、ラム側の流体通路とアタッチメント側
の流体通路とを連通する流体通路接続構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば五面加工機では、主軸ラムに工具
アタッチメントを旋回割り出し可能かつ着脱可能に装着
する場合がある。そしてこのような工具アタッチメント
を備えた場合、主軸ラム側から工具アタッチメント側に
切削油，潤滑油，あるいは圧縮空気等の流体を供給する
必要があり、そのためにラム側通路とアタッチメント側
通路とを連通する流体通路接続構造が必要となる。

【０００３】この種の流体通路接続構造として、従来、
例えば実開平３−１２６５４２号公報に記載されている
構造がある。これは、工具アタッチメントのハウジング
の上端部に継手リングを回転可能に装着し、該継手リン
グに主軸ラム側の流体通路と上記ハウジング側の流体通
路とを連通する中継通路を形成した構造となっている。
そして上記中継通路と主軸ラム側通路との接続について
は、上記継手リングの上端面にジョイント用雄カプラを
取り付け、該雄カプラが工具アタッチメント装着時に主
軸ラムの下端面に装着された雌カプラに接続されるよう
になっている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】上記従来の流体通路接
続構造は、例えば図６（ａ）に示すように、工具アタッ
チメント５０のハウジング５１と主軸ラム５２との間に
継手リング５３を介在させる構造であることから、高さ
Ｈ１のワークＷを加工するには、工具５４の突き出し寸
法Ｈ２を上記継手リング５３の分だけ長く設定する必要
があり、それだけ主軸ラム５２の剛性を確保する上で不
利となり、加工時精度が低下する問題がある。

【０００５】また上記継手リング５３は、その構造上ハ
ウジング５１に対して軸回りに回転可能になっているこ
とから、工具アタッチメント５０を取り外した状態で、
何らかの原因によってこの継手リング５３が回転する場
合があり、そのため再び主軸ラム５２に装着するときに
継手リング側のカプラと主軸ラム側のカプラとが合い難
いという問題がある。

【０００６】本考案は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、継手リングによる工具突き出し寸法の増加
を抑えることができ、又は工具アタッチメント取り外し
時の継手リングの回転を防止できる工具アタッチメント
を備えた工作機械の流体通路接続構造を提供することを
目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の考案は、主軸
ラムに旋回割り出し可能かつ着脱可能に装着された工具
アタッチメントを備えた工作機械の、上記工具アタッチ
メントのハウジングの主軸ラム側端部に継手リングを軸
回りに摺動可能に装着するとともに、該継手リングに上
記主軸ラムに形成されたラム側通路と上記ハウジングに
形成されたアタッチメント側通路とを連通する中継通路
を形成した流体通路接続構造において、上記主軸ラムの
工具アタッチメント側端部に収容凹部を形成し、工具ア
タッチメント装着状態で上記収容凹部内に上記継手リン
グを没入させたことを特徴としている。

【０００８】また請求項２の考案は、上記流体通路接続
構造において、上記工具アタッチメントに、該工具アタ
ッチメントが主軸ラムから取り外されたとき上記継手リ
ングの軸回り動作を阻止するロック機構を設けたことを
特徴としている。

【０００９】

【作用】請求項１の考案に係る流体通路接続構造によれ
ば、継手リングを主軸ラム内に没入させるようにしたの
で、例えば図６（ｂ）に示すように、高さＨ１のワーク
を加工する場合、工具の突き出し高さはＨ３で済み、継
手リングによる工具の突き出し高さの増大が防止され
る。

【００１０】請求項２の考案に係る流体通路接続構造に
よれば、工具アタッチメントを取り外したとき、継手リ
ングの回転を阻止するロック機構を設けたので、継手リ
ングのカプラと主軸ラム側のカプラとがずれることがな
い。

【００１１】

【実施例】以下、本考案の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１ないし図６は本考案の一実施例による工
具アタッチメントを備えた工作機械の流体通路着脱構造
を説明するための図であり、図１は断面正面図、図２は
継手リングの平面図、図３，図４は図２のIII-III 線断
面図,IV-IV線断面図、図５は主軸頭の正面図、図６は作
用効果を説明するための正面図である。

【００１２】図１において、１は本実施例アタッチメン
トを備えた主軸ラムである。この主軸ラム１は筒型のラ
ム本体２内にモータケース３を軸方向に進退可能に挿入
配設するとともに、該ラム本体２の上端に上記モータケ
ース３を軸方向に移動させる軸送り用モータ４を装着
し、この軸送り用モータ４の出力軸４ａに接続されたボ
ールねじ５を上記モータケース３の上端に螺挿した構造
となっている。

【００１３】上記モータケース３内にはモータ軸６が挿
入され、該モータケース３により軸受３ａ，３ｂを介し
て回転自在に軸支されており、このモータ軸６と上記ラ
ム本体２との間に該モータ軸６を回転駆動するモータ７
が介設されている。またこのモータ軸６の下端には工具
保持用テーパ穴６ａが形成されており、さらに該モータ
軸６の軸芯にはドローバー８が図示しない皿ばねで上方
に付勢されて挿入配設されている。またこのドローバー
８の下端にはロック機構２２が形成され、上端にはアン
ロック時に該ドローバー８を下方に押し込むための押圧
シリンダ９の出力軸９ａが当接している。

【００１４】上記ラム本体２の下端部にはクランプ機構
１０が配設されており、該クランプ機構１０によって本
実施例の工具アタッチメント１１が該ラム本体２の下端
部に着脱可能に装着されている。

【００１５】図１に示すように、上記クランプ機構１０
は、上記ラム本体２内に配置固定されたシリンダ１２内
にピストン１３を配設し、このピストン１３の下端部に
クランプ用コレット１４を係止した構造のものである。
なお、１２ａ，１２ｂは油圧通路である。

【００１６】上記工具アタッチメント１１は、アタッチ
メントケース１６と、該アタッチメントケース１６内に
垂直方向に配置された垂直主軸１７と、水平方向に配置
された水平主軸１８とで構成されている。

【００１７】上記アタッチメントケース１６はハウジン
グ１６ｉが嵌合挿入された垂直筒部１６ａと、ハウジン
グ１６ｃが嵌合挿入された水平筒部１６ｂとからなる大
略Ｌ状のもので、上記垂直主軸１７を上記ハウジング１
６ｉにより軸受１９ａを介して回転自在に軸支し、また
上記水平主軸１８を上記水平筒部１６ｂの左開口部と、
上記ハウジング１６ｃとにより軸受１９ｂを介して回転
自在に軸支している。

【００１８】また上記アタッチメントケース１６のハウ
ジング１６ｉ上端には上記コレット１４が係止する係止
段部１６ｄが形成されており、また該係止段部１６ｄの
軸芯部分には係止リング２０が上下移動可能に配設され
ている。この係止リング２０は、ばね２１により上方に
付勢されており、またシリンダ１２の端面プレート１２
ｃを介してラム本体２に固定されたドッグ１５によって
上昇端位置が規制されている。

【００１９】さらにまた上記アタッチメントケース１６
の垂直筒部１６ａと上記シリンダ１２との対向面にはカ
ップリング２８が配設されている。このカップリング２
８は、所定の割り出しピッチの噛合歯を有する上側，下
側噛合リング２８ａ，２８ｂで構成されている。

【００２０】上記垂直主軸１７の上端部には、連結筒部
１７ｃが形成されており、該連結筒部１７ｃの内周面に
は上記モータ軸６の外周に形成された係止歯６ｂに軸方
向移動可能に噛合する係止歯１７ｂが形成されている。
またこの連結筒部１７ｃの外周下部には上記係止リング
２０のスリット溝に係脱可能の凸部１７ｄが形成されて
いる。また上記垂直主軸１７の上端軸芯部には、上記モ
ータ軸６のテーパ穴６ａに嵌合するテーパ部１７ａが上
方に付勢して配設されている。

【００２１】上記水平主軸１８の右端部にはホルダ２３
に刃具を固着してなる工具Ｔが、上記水平主軸１８の右
端部にナット部材２５で着脱可能に取り付けられてい
る。

【００２２】そして上記工具アタッチメント１１の垂直
筒部１６ａの外周には継手リング３０が軸回りに回転可
能に、かつストッパ３２によって軸方向に移動不能に装
着されている。この継手リング３０は、該工具アタッチ
メント１１をラム本体２に装着した状態では上記ラム本
体２の下端部に凹設された収容凹部２ａ内に没入してい
る。

【００２３】上記継手リング３０は、円筒状の本体部分
に４つの接続ボス部３０ａを膨出形成したものであり、
これらの接続ボス部３０ａは角形の上記ラム本体２の４
隅に対向している。また上記４つの接続ボス部３０ａの
内３つには潤滑油，切削油，高圧空気の通路となる中継
通路３０ｂ〜３０ｄが形成されている。該各中継通路３
０ｂ〜３０ｄはそれぞれ上記垂直筒部１６ａの摺動面に
形成されたリング溝１６ｅ〜１６ｇを介して対応したア
タッチメント側通路１６ｈ・・に連通している。なお、
上記各リング溝１６ｅ〜１６ｇの両側はシールリング４
１でシールされている。

【００２４】また上記各中継通路３０ｂ〜３０ｄはそれ
ぞれカプラ３３を介して対応したラム側通路２ｂ・・に
連通している。上記カプラ３３は、中継リング３０にボ
ルト締め固定された雄カプラ３４と、ラム本体２にボル
ト締め固定された雌カプラ３５とから構成されている。
また上記雌カプラ３５は、外筒３５ａ内に内筒３５ｂを
摺動可能に挿入してなるものであり、上記内筒３５ｂは
ばね３６で雄カプラ３４方向に付勢されている。

【００２５】また上記残り１つの接続ボス部３０ａには
ロック機構３７が配設されている。このロック機構３７
は上記接続ボス部３０ａに凹設されたピン穴３０ｅ内に
回り止めピン３８をばね３９でラム側に付勢して配置し
た構造のものである。該工具アタッチメント１１をラム
本体２から取り外すと上記回り止めピン３８が上昇し、
係止溝３８ａが上記ストッパ３２に係止し、これにより
継手リング３０は垂直筒部１６ａに対して回転不能とな
る。なお、４０は上記回り止めピン３８自体の回転を阻
止する回り止めねじであり、突出端部４０ａが回り止め
ピン３８のスライド溝３８ｂにスイライド可能に係止し
ている。

【００２６】次に本実施例の作用効果を説明する。まず
本実施例の工具アタッチメント１１を主軸ラム１に着脱
する場合を説明する。図１に実線で示す状態において
は、油圧通路１２ｂからの油圧によりピストン１３は下
方端に下降しており、コレット１４は開放されている。
従ってロック機構２２によって垂直主軸１７とモータ軸
６との嵌合を解除すれば、これにより該工具アタッチメ
ント１１は主軸頭１から下方に取り外される。この場
合、工具アタッチメント１１の下降に伴って、カップリ
ング２８が外れ、回り止めピン３８の係止溝３８ａにス
トッパ３２が係止して継手リング３０の回転が阻止さ
れ、次にカプラ３３が外れる。

【００２７】そして別の工具アタッチメント１１を装着
するには、該工具アタッチメント１１の噛合歯１７ｂを
モータ軸６の噛合歯６ｂに噛合させながら、該工具アタ
ッチメント１１の垂直主軸１７のテーパ部１７ａをモー
タ軸６のテーパ穴６ａに嵌合挿入し、続いてロック機構
２２によってロックする。このとき継手リング３０がラ
ム本体２の収容凹部２ａ内に挿入され、該継手リング３
０側の雄カプラ３４がラム本体２側の雌カプラ３５内に
嵌合挿入される。そしてクランプ機構１０の油圧通路１
２ａから油圧を供給してピストン１３を上昇させ、コレ
ット１４でアタッチメントケース１６の係止段部１６ｄ
をクランプする（図１の二点鎖線参照）。これにより別
の工具アタッチメント１１が主軸頭１に装着されたこと
となる。

【００２８】このとき係止リング２０はドッグ１５によ
って上昇が阻止されているので、該係止リング２０と垂
直軸１７の係止凸部１７ｄとは係止していない。この状
態で上記モータ７を起動すると、モータ軸６の回転が係
止歯６ｂ，１７ｂを介して垂直主軸１７に伝達され、さ
らに該垂直主軸１７の回転が傘歯車２７，２６を介して
水平主軸１８に伝達され、これにより工具Ｔが回転す
る。

【００２９】次に工具Ｔの加工角度を変える場合は、ク
ランプ機構１０のピストン１３を下降させてコレット１
４を開放し、図１実線の状態にする。そして送りモータ
４によってモータケース３全体を下降させる。するとモ
ータ軸６とともに工具アタッチメント１１も下降する。
一方、係止リング２０はドッグ１５に当接した位置に付
勢ばね２１によって保持されているので、該係止リング
２０のスリットが係止凸部１７ｄに係止する。

【００３０】この状態でモータ７でモータ軸６を回転さ
せると、該モータ軸６の回転が係止凸部１７ｄ，係止リ
ング２０を介してアタッチメントケース１６に伝達さ
れ、これにより工具アタッチメント１１の垂直筒部１６
ａが継手リング３０の内周面を摺動して所定角度だけ回
転する。そして上記送りモータ４によってモータ軸６と
共に工具アタッチメント１１を元の高さ方向位置に戻
し、カップリング２８を結合させるとともにクランプ機
構１０によってアタッチメントケース１６をクランプ
し、次の加工を行う。

【００３１】このように本実施例では、工具アタッチメ
ント３０の上端外周に継手リング３０を回転可能に装着
し、該継手リング３０の中継通路によってラム側通路２
ｂ・・とアタッチメント側通路１６ｈ・・とを連通させ
るようにしたので、ラム本体２側から、該ラム本体２に
旋回割り出し可能でかつ着脱可能に装着された工具アタ
ッチメント１１に切削油，潤滑油等の流体を支障なく供
給できる。

【００３２】また本実施例では工具アタッチメント１１
の装着時に、上記継手リング３０がラム本体２の収容凹
部２ａ内に没入するように構成したので、図６に示すよ
うに、主軸ラム１の突き出し長さが従来のＨ２に対して
継手リング３０の高さ分だけ短いＨ３で済み、従ってそ
れだけ剛性を増大して加工精度を向上できる。ちなみに
主軸ラム型の工作機械では、上記突き出し寸法が大きい
ほど主軸ラムの剛性が低下し、ひいては加工精度が低下
する。

【００３３】また本実施例では、工具アタッチメント１
１をラム本体２から下降させるに伴って回り止めピン３
８が相対的に上昇し、該回り止めピン３８の係止溝３８
ａにストッパ３２が係止するロック機構３７を設けたの
で、継手リング３８を、工具アタッチメント１１の装着
時には支障なく回転させ、かつ取り外した状態では回転
を阻止でき、装着工程時のカプラ３３の接続を容易確実
に行うことができる。

【００３４】

【考案の効果】以上のように請求項１の考案に係る工具
アタッチメントを備えた工作機械の流体通路接続構造に
よれば、工具アタッチメントのハウジングに回転可能に
装着された継手リングを主軸ラムに形成された収容凹部
内に没入させたので、主軸ラムの突き出し寸法を短縮で
き、それだけ剛性を高めて加工精度を向上できる効果が
あり、また請求項２の流体通路接続構造によれば、取り
外し時に継手リングの回転を阻止するロック機構を設け
たので、継手リング側カプラと主軸ラム側カプラとの接
続を容易確実に行うことができ、着脱作業性を向上でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案の一実施例による工具アタッチメ
ントを備えた工作機械の流体通路接続構造を示す断面正
面図である。

【図２】上記実施例の継手リングの平面図である。

【図３】図２のIII-III 線断面図である。

【図４】図２のIV-IV 線断面図である。

【図５】上記実施例構造を備えた主軸ラムの正面図であ
る。

【図６】上記実施例構造の効果を説明するための正面図
である。

【符号の説明】

１ 主軸ラム ２ａ 収容凹部 ２ｂ ラム側通路 １１ 工具アタッチメント １６ ハウジング １６ｈ アタッチメント側通路 ３０ 継手リング ３０ｂ 中継通路 ３７ ロック機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23Q 11/10 B23Q 3/12

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸ラムに旋回割り出し可能かつ着脱可
   能に装着された工具アタッチメントを備えた工作機械
   の、上記工具アタッチメントのハウジングの主軸ラム側
   端部に継手リングを軸回りに摺動可能に装着するととも
   に、該継手リングに上記主軸ラムに形成されたラム側通
   路と上記ハウジングに形成されたアタッチメント側通路
   とを連通する中継通路を形成した流体通路接続構造にお
   いて、上記主軸ラムの工具アタッチメント側端部に収容
   凹部を形成し、工具アタッチメント装着状態で上記収容
   凹部内に上記継手リングを没入させたことを特徴とする
   工具アタッチメントを備えた工作機械の流体通路接続構
   造。
2. 【請求項２】 主軸ラムに旋回割り出し可能かつ着脱可
   能に装着された工具アタッチメントを備えた工作機械
   の、上記工具アタッチメントのハウジングの主軸ラム側
   端部に継手リングを軸回りに摺動可能に装着するととも
   に、該継手リングに上記主軸ラムに形成されたラム側通
   路と上記ハウジングに形成されたアタッチメント側通路
   とを連通する中継通路を形成した流体通路接続構造にお
   いて、上記工具アタッチメントに、該工具アタッチメン
   トが主軸ラムから取り外されたとき上記継手リングの軸
   回り動作を阻止するロック機構を設けたことを特徴とす
   る工具アタッチメントを備えた工作機械の流体通路接続
   構造。