JP2582284Y2 - 回転工具アダプタの回り止め機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、回転工具アダプタの
回り止め機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術による工作機械の主軸に挿着
される回転部と例えば主軸頭のような固定側に係合離脱
自在に結合される固定部と工具を取付ける工具取付部と
から構成されている回転工具アダプタにおける回り止め
機構は、例えば実公昭６３−３４８３２号公報に示され
ているようなものがある。

【０００３】その回転工具アダプタの回り止め機構にお
いては、回転工具アダプタの固定側部材である支持部材
のピン嵌合穴に出退移動可能に嵌合され、先端が工作機
械の固定側に係合離脱自在である可動ピンと回転工具ア
ダプタの回転体の被係合部に係合離脱自在である回り止
め部材とが一体的に結合されている。そして、回転工具
アダプタにおける可動ピンが係合する工作機械の固定側
被係合部の軸線方向の位置が多様であるので、それに対
応し得ように可動ピンの先端部の突出量（回り止め部材
に対する相対的突出量）の調整手段が設けられている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】回転工具アダプタにお
ける回り止めピンが係合する工作機械の固定側被係合部
の軸線方向の位置は、工作機械のメーカ又は機種により
異なり多様である。従って、従来の技術による上記のよ
うな回転工具アダプタの回り止め機構においては、回り
止めピン先端の軸線方向の位置を調整しないと、作動不
良又は破損の恐れがあるので、回り止めピン先端の軸線
方向の位置を調整する必要が生じる。

【０００５】そこで、回転工具アダプタは、回り止めピ
ン先端の軸線方向の位置調整手段を具備しなければなら
ず、しかも、その調整を作業者がその都度行わなければ
ならない不便がある。そこで、この考案は、回転工具ア
ダプタの回り止め機構における軸線方向位置が多様であ
る回り止めピンを固定側被係合部に対し自動的に対応し
て係合し得るようにすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この考案による回転工具
アダプタの回り止め機構は、工作機械の固定側に係合離
脱自在に結合される中空ハウジングと、中空ハウジング
内に回転自在に挿通支承され、工作機械の主軸に装着さ
れる回転部と、回転部に直接結合又は回転伝動係合され
る工具取付部とを具備した回転工具アダプタにおける、
中空ハウジングに固着された軸線方向の案内シリンダ
と、案内シリンダ内に滑動自在に嵌合され、工作機械の
固定側に係合離脱自在の先端が主軸方向に突出した回り
止めピンと、回り止めピンを突出方向に付勢する弾性手
段と、案内シリンダに主軸方向と垂直に弾性的に伸長退
縮自在に取り付けられると共に、回り止めピンとカム係
合され、回り止めピンの伸長退縮により回転部に形成さ
れた位置決め部に係合離脱自在である係合爪腕とから構
成されている。

【０００７】

【作用】工具取付部に所定の工具のシャンクが把持され
ることにより、工具は、回転工具アダプタに把持されて
いる。その際、弾性手段により案内シリンダから突出し
た状態にある回り止めピンとカム係合関係にある係合爪
腕は、突出状態にあって回転部の位置決め部に係合さ
れ、回転部、即ち工具取付部と固定部とは固定関係にあ
る。即ち工具は、固定部に所定の回転方向相対位置関係
に維持されている。

【０００８】この工具装着済の回転工具アダプタは、例
えばマシニングセンタの工具マガジンに貯蔵されてお
り、交換腕により把持されて、マシニングセンタの主軸
に所定角度位置関係で装着される。即ち、回転部が主軸
に挿入されて回転工具アダプタは主軸に固着される。

【０００９】主軸への装着において、回転工具アダプタ
は、工作機械の固定側、例えば主軸頭側に後退するの
で、回り止めピンの先端が工作機械の固定側、例えば主
軸頭の先端面の係合部に係合し、回り止めピンは、弾性
手段のばね力に抗して案内シリンダ内に退縮する。その
際、回り止めピンとカム係合している係合爪腕は、退縮
し、回転部の位置決め部との係合から離脱した状態に維
持される。

【００１０】従って、中空ハウジングは主軸頭に固定さ
れ、回転部及び工具取付部は、中空ハウジング、即ち主
軸頭に対し回転自在となる。かくして、回転工具アダプ
タを装着した主軸が回転駆動されると、回転部、即ち工
具保持部に保持された工具は、中空ハウジングに対して
回転する。

【００１１】

【実施例】この考案の実施例を図面に従って説明する。
図１において、遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタ
は、マシニングセンタのような工作機械の主軸に挿着さ
れる回転部Ａと例えば主軸頭のような固定側に係合離脱
自在に結合される固定部Ｂと工具を取付ける工具取付部
Ｃとから構成されている。

【００１２】回転部Ａは、先端の中空軸部１、中間の溝
付き鍔部２及び後端のテーパシャンク３が共軸線関係に
一体となって形成されている。中空軸部１の中間部に
は、外周面から中心穴４に貫通して放射状に断面長方形
の遊星ローラ挿着用の挿着孔５（例えば中心角１２０度
間隔で３個）が穿設されている。

【００１３】遊星ローラ６は、駆動ピン７に針状ころ軸
受８を介して回転自在に取付けられている。そして、遊
星ローラ６が中空軸部１の外径側から半径方向に挿着孔
５に挿入され、駆動ピン７の両端部が挿着孔５の両端に
取付けられることにより、遊星ローラ６は、挿着孔５に
おいて回転自在に中空軸部１に取付けられる。後述する
ように回転部Ｂは固定部Ａに玉軸受９，10により回転自
在に支承されているのであるが、挿着孔５の両端側で玉
軸受９，10の内輪が嵌着されている。

【００１４】更に、溝付き鍔部２と玉軸受９との間及び
玉軸受10の先端面と中空軸部１の先端に嵌着されたキャ
ップ状部材11に鍔状に形成されたラビリンスシール部の
後端面との間において、中空軸部１の外周面にはリップ
を備えたＶ字型シール12，13が夫々嵌着されている。更
にキャップ状部材11の先端孔のラビリンスシール部に隣
接して中空軸部１の先端面にはリップを備えたＶ字型シ
ール14が取付けられている。

【００１５】溝付き鍔部２には環状溝15及びキー溝16が
形成され、前者には、自動工具交換装置の交換ハンドが
係合し、後者には主軸のキーが係合するのである。テー
パシャンク３の後端面に穿設されたねじ穴にはマシニン
グセンタの主軸の引張棒が螺合し、テーパシャンク３は
主軸のテーパ孔に挿着される。

【００１６】固定部Ｂは、中間部外周面にジャケット溝
17が、中間部内周面に遊星ローラ用の輪状固定軌道面18
が、更に両端部内周面にＶ字型シール12，13のリップに
密接する突縁部が夫々形成されると共に、後端面と溝付
き鍔部２との間にラビリンスシール部19が形成され、更
にジャケット溝17から先端面の切削（研削）冷却剤噴出
口20に向って貫通した通孔21が穿設されている略円筒状
の中空ハウジング22で構成され、その外周面にジャケッ
ト溝17を覆うジャケットカバー23が嵌着されている。

【００１７】中空ハウジング22の外周面には回り止め装
置30が設けられている。中空軸部１の外周に取付けられ
た中空ハウジング22においては、その内周面には、輪状
固定軌道面18の前後側において玉軸受９，10の外輪が固
着されると共に、突縁部にＶ字型シール12，13のリップ
が密接し、輪状固定軌道面18には遊星ローラ６の外周面
が係合し、先端部内周面は、ラビリンスシール部と対向
する。

【００１８】工具取付部Ｃは、玉軸受24，24を介して中
空軸部１の中心穴４に回転自在に挿着された回転軸25で
あり、その後端部は、太陽ローラ部26となつて遊星ロー
ラ６と外接し、先端部は、回転部Ａのキャップ状部材11
の先端孔から突出し、工具Ｔのシャンクを把持するコレ
ットチャック27が設けられている。そうして、回転軸25
におけるキャップ状部材11の先端孔との係合部には、鍔
状のラビリンスシール部28が形成され、ラビリンスシー
ル部には、Ｖ字型シール14のリップが密接している。結
局、輪状固定軌道面18、遊星ローラ６及び太陽ローラ部
26によって遊星ローラ増速機構が構成されているのであ
る。

【００１９】回り止め装置30について、具体的に述べる
と、図２に示すように回り止め装置30は、外周面から半
径方向へ脚部31ａが突設された案内シリンダ31と、案内
シリンダ31内にＯリング32で油密が保たれて滑動自在に
嵌合され、先端が後方に突出した回り止めピン33と、案
内シリンダ31に半径方向に突出・退縮自在に設けられ、
係合爪部35ａが溝付き鍔部２の前端面に形成された位置
決め凹部34に係合離脱自在である係合爪腕35とから構成
されている。

【００２０】案内シリンダ31は、後端面のみに開口し、
段部31ｄをもつ中空部31ｂが形成され、脚部31ａ内の連
通孔31ｃは、中空部31ｂに連通している。脚部31ａの先
端は、ジャケットカバー23に固着され、連通孔31ｃは、
ジャケットカバー23の通孔23ａを介してジャケット溝17
に連通している。

【００２１】回り止めピン33は、先端側に段部33ａをも
ち両端開口である中心孔33ｂが形成されると共に、外周
面には中間部に片斜面のＶ溝33ｃが形成され、基端部に
係止リング37が嵌着された係止溝が夫々形成された管状
体であり、そして、案内シリンダ31の中空部31ｂに嵌装
された回り止めピン33の中心孔33ｂには、段部33ａと中
空部31ｂの底面との間に圧縮コイルばね36が嵌装されて
いる。圧縮コイルばね36は、係止リング34が中空部31ｂ
の段部31ｄに係合するまで回り止めピン33を主軸軸線方
向に後方向きに、即ち突出方向に付勢するようになって
いる。

【００２２】そして、テーパシャンク３の主軸挿着時
に、回り止めピン33の先端は、マシニングセンタの固定
部、例えば主軸頭の先端面の回り止めブロック40の係合
凹部40ａに係合されるようになっている。そして、回り
止めピン33の先端と回り止めブロック40の係合凹部40ａ
との係合時には、回り止めブロック40の係合凹部40ａに
開口した切削（研削）冷却剤の供給孔40ｂが回り止めピ
ン33の中心孔33ｂに接続連通するようになっている。

【００２３】係合爪腕35は、外周の一部が突出して係合
爪部35ａとなり、回り止めピン33が貫挿され得る略方形
の開孔35ｂが穿設された板状枠体であり、開孔35ｂの周
縁は、少なくとも係合爪部35ａと反対側の区域では、回
り止めピン33のＶ溝33ｃと係合される楔状縁部35ｃとな
っている。そして、係合爪腕35は、案内シリンダ31の中
間部に直径方向に貫通したスリット31ｅに挿入され、開
孔35ｂに中空部31ｂ内の回り止めピン33が貫挿されてお
り、係止リング37が中空部31ｂの段部31ｄに係合するま
で突出した、即ち最大突出状態の回り止めピン33のＶ溝
33ｃは、丁度スリット31ｅ即ち係合爪腕35の開孔35ｂの
周縁に対向する位置にある。

【００２４】係合爪腕35の係合爪部35ａ側の一面と案内
シリンダ31の脚部31ａの外周面との間で、両者に係合し
た板ばね38によって係合爪腕35は、開孔35ｂの楔状縁部
35ｃが回り止めピン33のＶ溝33ｃに係合するまで、係合
爪部35ａの突出状態に付勢されている。そして、その突
出状態の係合爪部35ａが、溝付き鍔部２の前端面に形成
された位置決め凹部34に係合するのである。

【００２５】上記の遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプ
タの作用について説明する。回転軸２５の先端のコレッ
トチャック２７にテーパ孔に所定の工具Ｔのシャンクが
把持されることにより、工具Ｔは、遊星ローラ増速機構
内蔵工具アダプタに把持されている。その状態において
は、図２に示すように、係合爪腕３５が圧縮コイルばね
３８の伸長方向（係合爪腕３５の突出方向）のばね力の
付勢により伸長し、係合爪部３５ａが溝付き鍔部２の前
端面に形成された位置決め凹部３４に係合され、回転部
Ａと固定部Ｂとは固定関係にあり、キー溝１６と工具Ｔ
とは所定の回転方向相対位置関係に維持されている。そ
の際、回り止めピン３３は、圧縮コイルばね３６のばね
力により案内シリンダ３１の中空部３１ｂから主軸軸線
方向に後方向きに、即ち突出方向に最大限に突出した状
態にある。

【００２６】この工具装着済の遊星ローラ増速機構内蔵
工具アダプタは、例えばマシニングセンタの工具マガジ
ンに貯蔵されており、交換ハンドにより溝付き鍔部２の
環状溝15を把持されて、マシニングセンタの主軸に所定
角度位置関係で装着される。即ち、キー溝16に主軸のキ
ーが係合されて、テーパシャンク３が主軸のテーパ孔に
挿入され、例えばテーパシャンク３の後端面に穿設され
たねじ穴に対しマシニングセンタの主軸の引張棒が螺合
回転することによりテーパ孔に引込まれ、遊星ローラ増
速機構内蔵工具アダプタは主軸に固着される。

【００２７】その状態においては、図３に示すように、
遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタは、主軸頭側に後
退するので、回り止めピン３３の先端が主軸頭の先端面
の回り止めブロック４０の係合凹部４０ａに係合し、回
り止めピン３３は、圧縮コイルばね３６のばね力に抗し
て案内シリンダ３１の中空部３１ｂ内に退縮する。その
際、係合爪腕３５の楔状縁部３５ｃは、回り止めピン３
３のＶ溝３３ｃの片斜面を滑動し、Ｖ溝３３ｃとの係合
から外れ、楔状縁部３５ｃは、回り止めピン３３の外周
面に係合するようになる。

【００２８】その結果、係合爪腕35は、圧縮コイルばね
38のばね力に抗して退縮し、係合爪部35ａが溝付き鍔部
２の前端面に形成された位置決め凹部34との係合から離
脱した状態に維持される。従って、固定部Ｂ、即ち中空
ハウジング22は主軸頭に固定され、回転部Ａは主軸と共
に固定部Ｂに対し回転自在となる。

【００２９】かくして、遊星ローラ増速機構内蔵工具ア
ダプタを装着した主軸が回転駆動されると、中空軸部１
は、中空ハウジング22に対して回転する。従って、各遊
星ローラ６は、輪状固定軌道面18に接触して転動し、主
軸軸線回りに公転すると共に駆動ピン７回りに自転す
る。すると、遊星ローラ６に接触する太陽ローラ部26、
即ち回転軸25に装着された工具Ｔは、回転部Ａ、即ち主
軸の回転より増速されて回転する。工具Ｔに対するスラ
スト荷重は、回転軸25、玉軸受24，24及び回転部Ａを介
して主軸によって支承される。

【００３０】高速回転する工具Ｔにより切削（研削）加
工が行われるのであるが、その際、切削（研削）冷却剤
が、回り止めブロック40の供給孔40ｂ、回り止めピン33
の中心孔33ｂ、案内シリンダ31の中空部31ｂ、脚部31ａ
内の連通孔31ｃ及びジャケットカバー23の通孔23ａを介
してジャケット溝17に送られ、遊星増速機構の冷却を行
うと共に、更に通孔21を通して噴出口20に向って送ら
れ、そこから加工箇所に噴射される。

【００３１】上記の実施例における回転工具アダプタ
は、遊星増速機構を内蔵した回転工具アダプタである
が、回転部Ａと工具取付部Ｃとが一体結合の回転工具ア
ダプタでもよい。

【００３２】

【考案の効果】回転工具アダプタにおける回り止めピン
が係合する工作機械の固定側被係合部の軸線方向の位置
は、工作機械のメーカ又は機種により異なり多様である
が、この考案の回転工具アダプタの回り止め機構は、簡
単な構成をもって回り止めピン先端の軸線方向の位置が
自動的に適切に対応し得る。従って、従来の技術の回り
止め機構のような構成が複雑な位置調整手段を格別必要
としない上、作業者による位置調整手段の操作の面倒も
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例における回り止め機構を具備
した遊星増速機構内蔵工具アダプタの部分断面正面図で
ある。

【図２】この考案の実施例における回転工具アダプタの
回り止め機構の作動説明図である。

【図３】この考案の実施例における回転工具アダプタの
回り止め機構の作動説明図である。

【図４】この考案の実施例における回転工具アダプタの
回り止め機構の下面図である。

【図５】図２のＶ−Ｖ線における断面図である。

【符号の説明】

１ 中空軸部 ２ 溝付き鍔部 ３ テーパシャンク ４ 中心穴 ５ 挿着孔 ６ 遊星ローラ ７ 駆動ピン ８ 針状ころ軸受 ９，10 玉軸受 11 キャップ状部
材 12，13，14 Ｖ字型シール 15 環状溝 16 キー溝 17 ジャケット溝 18 輪状固定軌道面 19，28 ラビリン
スシール部 20 切削（研削）冷却剤噴出口 21 通孔 22 中空ハウジング 23 ジャケットカ
バー 23ａ 通孔 24 玉軸受 25 回転軸 26 太陽ローラ部 27 コレットチャック 30 回り止め装置 31 案内シリンダ 31ａ 脚部 31ｂ 中空部 31ｃ 連通孔 31ｄ，33ａ 段部 31ｅ スリット 32 Ｏリング 33 回り止めピン 33ｂ 中心孔 33ｃ Ｖ溝 34 位置決め凹部 35 係合爪腕 35ａ 係合爪部 35ｂ 開孔 35ｃ 楔状縁部 36 圧縮コイルば
ね 37 係止リング 38 板ばね 40 回り止めブロック 40ａ 係合凹部 40ｂ 供給孔 Ａ 回転部 Ｂ 固定部 Ｃ 工具取付部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−223834（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23Q 3/12 B23Q 5/04

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械の固定側に係合離脱自在に結合
   される中空ハウジングと、中空ハウジング内に回転自在
   に挿通支承され、工作機械の主軸に装着される回転部
   と、回転部に直接結合又は回転伝動係合される工具取付
   部とを具備した回転工具アダプタにおける、中空ハウジ
   ングに固着された軸線方向の案内シリンダと、案内シリ
   ンダ内に滑動自在に嵌合され、工作機械の固定側に係合
   離脱自在の先端が主軸方向に突出した回り止めピンと、
   回り止めピンを突出方向に付勢する弾性手段と、案内シ
   リンダに主軸方向と垂直に弾性的に伸長退縮自在に取り
   付けられると共に、回り止めピンとカム係合され、回り
   止めピンの伸長退縮により回転部に形成された位置決め
   部に係合離脱自在である係合爪腕とから構成されている
   回転工具アダプタの回り止め機構。