JP2589273Y2 - 工具迅速着脱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、工作機械の工具取付部
に工具を迅速に着脱するための工具迅速着脱装置に関す
るものであり、特に、その加工の容易化に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】工作機械の工具取付部に固定されるアダ
プタと、工具を保持してアダプタに対して着脱される工
具保持体とを備えた工具迅速着脱装置として、例えば、
図４に示すものがある。

【０００３】図４において、アダプタ４００は、第一端
面４０２、その第一端面４０２から突出した嵌合突部４
０４、その嵌合突部４０４の中心部を貫通する軸方向孔
４０６、およびその軸方向孔４０６から嵌合突部４０４
の外周面まで延びる半径方向孔４０８を備えている。

【０００４】一方、工具保持体４１２は、アダプタ４０
０の第一端面４０２に密着可能な第二端面４１４、その
第二端面４１４に形成されて嵌合突部４０４と嵌合する
嵌合孔４１６、およびその嵌合孔４１６の内周面に形成
され、内周面から半径方向外側に向かうに従って第二端
面４１４から遠ざかる方向に傾斜した傾斜面４１８を有
する係合凹部４２０を備えている。

【０００５】アダプタ４００の半径方向孔４０８内に
は、一対の係合駒４２４が摺動可能に嵌合されている。
各係合駒４２４は、半径方向外側の端部に工具保持体４
１２の傾斜面４１８に係合する第一係合部４２６を、半
径方向内側の端部に第二係合部４２８をそれぞれ有して
いる。

【０００６】また、アダプタ４００の軸方向孔４０６内
には、駒駆動部材４３２が摺動可能に嵌合されている。
駒駆動部材４３２は、各係合駒４２４の第二係合部４２
８とそれぞれ係合する係合部４３４を備え、自身が軸方
向に移動することにより係合駒４２４を半径方向孔４０
８内で移動させるようになっている。

【０００７】係合駒４２４の第二係合部４２８は、図５
に示すように、断面がＴ字形のＴ溝４４０から構成され
ており、駒駆動部材４３２の係合部４３４は、断面がＴ
溝４４０に対応するＴ字形の突条４４２から構成されて
いる。両者が係合させられることにより、係合駒４２４
が突条４４２に沿って摺動可能に駒駆動部材４３２に取
り付けられる。

【０００８】この工具迅速着脱装置において、アダプタ
４００が図示しない工作機械の工具取付部に取り付けら
れた状態で、先端部に工具を保持した工具保持体４１２
をアダプタ４００に取り付ける場合には、まず、アダプ
タ４００の嵌合突部４０４に工具保持体４１２の嵌合孔
４１６を嵌合させる。駒駆動部材４３２は常にはアダプ
タ４００の軸方向孔４０６の先端側へ前進させられてお
り、この状態では、係合駒４２４が半径方向孔４０８内
にあり、嵌合突部４０４と嵌合孔４１６との嵌合を許容
する。

【０００９】次に、駒駆動部材４３２を軸方向孔４０６
の後端側へ引き込めば、係合駒４２４が半径方向外向き
に移動し、第一係合部４２６が傾斜面４１８に係合す
る。この状態でさらに駒駆動部材４３２を後退させれ
ば、斜面の効果により、工具保持体４１２がアダプタ４
００側へ引き込まれ、工具保持体４１２の第二端面４１
４がアダプタ４００の第一端面４０２に密着させられ
て、工具を保持した工具保持体４１２がアダプタ４００
を介して工作機械の工具取付部に迅速に取り付けられ
る。

【００１０】一方、工具保持体４１２をアダプタ４００
から取り外す場合には、駒駆動部材４３２を前進させれ
ば、係合駒４２４が半径方向内向きに移動して第一係合
部４２６と傾斜面４１８との係合が解除されるため、工
具保持体４１２をアダプタ４００から容易に取り外すこ
とができる。

【００１１】なお、上記装置とは逆に、工具保持体に嵌
合突部，駒駆動部材，係合駒等を設け、アダプタに嵌合
孔等を設けて工具保持体を取り付けるようにすることも
可能である。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記工
具迅速着脱装置においては、係合駒のＴ字溝および駒駆
動部材のＴ字形の突条の加工が面倒であるという問題が
あった。また、係合駒が円滑に摺動するように駒駆動部
材に係合させることが不可欠であるため、Ｔ字溝と突条
とを高い精度で加工しなければならず、加工に時間を要
し、製造コストが高いという問題があった。本考案はこ
の問題に鑑み、上記Ｔ字溝と突条とによる係合部に代え
て、加工が容易な係合駒と駒駆動部材との係合部を備え
た工具迅速着脱装置を得ることを課題として為されたも
のである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そして、本考案の要旨
は、前述のように、（ａ）第一端面，嵌合突部，軸方向
孔および半径方向孔を備えた第一部材と、（ｂ）第二端
面，嵌合孔および傾斜面を有する係合凹部を備えた第二
部材と、（ｃ）第一係合部および第二係合部を有する係
合駒と、（ｄ）第二係合部と係合する係合部を備えた駒
駆動部材とを含み、前記第一部材と第二部材との一方が
工作機械の工具取付部に固定されるアダプタ、他方が工
具を保持してアダプタに対して着脱される工具保持体で
ある工具迅速着脱装置において、駒駆動部材の係合部
を、駒駆動部材にその駒駆動部材の軸方向に対して傾斜
して形成した第一摺動平面とその第一摺動平面に平行に
駒駆動部材に取り付けた案内ピンとにより構成し、前記
係合駒の第二係合部を前記第一摺動平面上を摺動する第
二摺動平面と前記案内ピンと摺動可能に嵌合するピン孔
とにより構成したことにある。

【００１４】

【作用】上記のように構成された工具迅速着脱装置にお
いては、駒駆動部材が軸方向に移動させられるにつれ
て、係合駒が案内ピンに案内されて駒駆動部材の摺動面
上を摺動し、第一部材の半径方向孔内を移動する。第一
部材と第二部材とが固定される際、係合駒の第一係合部
が第二部材の傾斜面に強く係合させられ、傾斜面からの
反力により係合駒が駒駆動部材側へ強く押されるが、こ
の大きな力は係合駒の摺動面から駒駆動部材の摺動面に
伝達される。案内ピンは係合駒の摺動面が駒駆動部材の
摺動面から浮き上がることを防止すればよく、それほど
大きな力を受けないため、比較的細いもので十分であ
る。

【００１５】

【考案の効果】上記のように、本考案においては、係合
駒と駒駆動部材との係合部が互いに摺動する一対の摺動
平面と、互いに嵌合するピン孔および案内ピンとにより
構成されるため、従来のようにＴ字溝とそれに対応する
Ｔ字形の突条とによって構成される場合に比較して、加
工が容易であり、短時間で安価に加工を行うことができ
る。単純な平面である摺動平面と円形断面のピン孔およ
び案内ピンは共に加工が容易なのである。

【００１６】さらに、従来のようなＴ字溝および突条は
加工することが難しいため、係合駒および駒駆動部材が
大形となることを避け得なかったが、本考案によれば係
合駒および駒駆動部材を小形化することができ、従来不
可能であった小形の工具迅速着脱装置の製造が可能とな
った。

【００１７】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１において、１０は装置本体である。
装置本体１０の下部には位置決め突部１２が形成されて
おり、工作機械の工具取付部１４に図３に示すように形
成された位置決め溝１５に嵌合される。装置本体１０の
底面と工具取付部１４との間にはスペーサ１６が挟まれ
て装置本体１０の高さが調節される。位置決め突部１２
にはＴ溝１７が形成されており、これに断面形状がＴ字
形のクランプ部材１８が嵌合されるとともに図示しない
ボルトにより工具取付部１４側へ引き付けられることに
より装置本体１０を工具取付部１４に固定する

【００１８】装置本体１０の上部にはシリンダボア２０
が形成されている。シリンダボア２０にはピストン２２
が油密に嵌合されており、シリンダボア２０とピストン
２２との間に油室２４が形成されている。油室２４には
図示しない油圧源からポート２５を経て加圧された作動
油が供給され、ピストン２２を前進させる。ピストン２
２からピストンロッド２８が延び出させられ、先端部に
はＴ溝３０が形成されている。

【００１９】シリンダボア２０の開口部にはアダプタ３
４が嵌合され、図３に示すように、キー３２によって回
転を防止されるとともに、ボルトによって装置本体１０
に固定されている。アダプタ３４の装置本体１０との嵌
合部内には大径のばね収容穴３５が形成されており、ば
ね収容穴の底面３６とピストン２２との間には、角ばね
３８が配設され、角ばね３８によってピストン２２がア
ダプタ３４から離れる方向、すなわち後方へ引き込まれ
る向きに付勢されている。

【００２０】アダプタ３４の装置本体１０側とは反対側
の端面４２からは、嵌合突部４４が突出させられてい
る。嵌合突部４４の外周面は、先端部ほど直径が小さい
テーパ面とされている。嵌合突部４４の中心部には、先
端部からばね収容穴３５へ貫通する軸方向孔４６が形成
されている。また、嵌合突部４４には、軸方向孔４６か
ら嵌合突部４４の外周面まで延びる半径方向孔４８が形
成されている。半径方向孔４８は一直径上に一対形成さ
れている。

【００２１】アダプタ３４の嵌合突部４４には、工具保
持体５４が着脱可能に嵌合されるようになっている。工
具保持体５４はアダプタ３４の端面４２に密着可能な端
面５６を備えるとともに、端面５６に、嵌合突部４４の
テーパ面に対応するテーパ状の嵌合孔５８を備えてお
り、嵌合突部４４としまり嵌合可能とされている。ま
た、工具保持体５４の嵌合孔５８の内周面には係合凹部
６０が形成されており、係合凹部６０の装置本体１０に
近い側の側壁面がテーパ面６２とされている。テーパ面
６２は嵌合突部４４の先端側に向かうにしたがって直径
が大きくなる状態で形成されており、このテーパ面６２
は、嵌合孔５８の内周面から半径方向外側に向かうに従
って端面５６から遠ざかる方向に傾斜した傾斜面である
ことになる。工具保持体５４には、切削工具６６が着脱
可能に取り付けられている。

【００２２】アダプタ３４の一対の半径方向孔４８の各
々に係合駒７０が摺動可能に嵌合されている。各係合駒
７０は図１および図２から明らかなように、前側半分に
矩形の溝７２が形成されており、後側端面の外周側部分
が工具保持体５４のテーパ面６２に係合する第一係合部
たる傾斜面（テーパ面の一部）７４とされている。

【００２３】また、アダプタ３４の嵌合突部４４に形成
された軸方向孔４６には、駒駆動部材７６が軸方向に摺
動可能に嵌合されている。駒駆動部材７６は、概して軸
方向孔４６よりやや小径の円柱状を成す本体部７８と、
その本体部７８の先端および後端にそれぞれ一体に設け
られた頭部８０およびＴ形突起８２とを備えている。ピ
ストンロッド２８の先端部が軸方向孔４６に嵌合された
状態でＴ形突起８２がピストンロッド２８のＴ溝３０に
係合させられることにより、駒駆動部材７６がピストン
２２およびピストンロッド２８と一体的に軸方向に移動
させられるようになっている。

【００２４】頭部８０は、駒駆動部材７６の先端に形成
された半径方向外向きの円形フランジの直径方向に隔た
った２部分が大きく平面取りされることにより、本体部
７８の直径より狭い幅とされたものである。本体部７８
は軸方向孔４６に隙間を残して嵌合されており、Ｏリン
グ８３により軸方向孔４６のほぼ中心に位置決めされて
いる。本体部７８の軸方向の中間部の直径方向に隔たっ
た２か所に、頭部８０側ほど駒駆動部材８０の軸線から
隔たる向きに傾斜した一対の摺動平面８４が形成されて
いる。これら摺動平面８４に平行に一対の案内ピン８８
が設けられている。各案内ピン８８は、それぞれの両端
部が頭部８０と本体部７８とにそれぞれ形成された嵌合
孔に嵌合されることにより駒駆動部材７６に取り付けら
れている。

【００２５】各係合駒７０は、駒駆動部材７６の各摺動
平面８４上を摺動する摺動平面８９と、それら摺動平面
８９と平行に係合駒７０を貫通するピン孔９０とを備え
ており、図１および図２に示すように、各ピン孔９０と
案内ピン８８とが嵌合されることにより、係合駒７０の
摺動平面８９の駒駆動部材７６の摺動平面８４からの浮
き上がりが防止されている。したがって、駒駆動部材７
６の軸方向の移動により、係合駒７０がアダプタ３４の
半径方向孔４８内を移動させられる。

【００２６】駒駆動部材７６の頭部８０には、頭部８０
と同形の押さえ板９２（図３参照）がねじ９４によって
固定されており、案内ピン８８の駒駆動部材７６からの
抜け出しが防止されている。また、アダプタ３４の嵌合
突部４４の半径方向孔４８よりも先端側の部分には、図
３に示すように駒駆動部材７６の頭部８０および押さえ
板９２の嵌入を許容する溝９８が形成されている。

【００２７】なお、係合駒７０の前側半分に矩形の溝７
２が形成されているのは、駒駆動部材８０が後退させら
れた際、頭部８０および押さえ板９２が係合駒７０の前
側半分と干渉することを回避しつつ、係合駒７０を広い
摺動平面８９で駒駆動部材８０の摺動平面８４に密着さ
せることにより、係合駒７０が傾斜面７４において工具
保持体５４のテーパ面６２に係合したときの係合駒７０
の倒れを効果的に防止するためである。

【００２８】以上のように構成された工具迅速着脱装置
においては、アダプタ３４が工作機械の工具取付部１４
に取り付けられたままで、切削工具６６を保持した工具
保持体５４がアダプタ３４に着脱される。工具保持体５
４の装着時には、まず、装置本体１０の油室２４にポー
ト２６から作動油が供給される。それにより、ピストン
２２が角ばね３８の付勢力に打ち勝って前進し、図１に
示すように、駒駆動部材７６を前進させる。このとき、
駒駆動部材７６の頭部８０と押さえ板９２とが、係合駒
７０の溝７２から脱してアダプタ３４の溝９８に嵌入す
る。

【００２９】駒駆動部材７６の上記前進に伴って、係合
駒７０が案内ピン８８により、図１に示すように、アダ
プタ３４の半径方向孔４８内に引っ込まされる。この状
態で、アダプタ３４の嵌合突部４４に工具保持体５４の
嵌合孔５８を嵌合させる。

【００３０】次に、装置本体１０の油室２４の油圧を大
気圧まで低下させれば、角ばね３８の付勢力によりピス
トン２２が後退させられて、駒駆動部材７６が軸方向孔
４６内へ引き込まれる。それにより、図２に示すよう
に、係合駒７０の摺動平面８９が駒駆動部材７６の摺動
平面８４上を摺動し、半径方向孔４８内を半径方向外向
きに移動して、傾斜面７４が工具保持体５４のテーパ面
６２と係合する。そして、さらに駒駆動部材７６が引き
込まれることによって、斜面の効果により工具保持体５
４がアダプタ３４側へ引き付けられて工具保持体５４の
端面５６がアダプタ３４の端面４２と密着させられると
ともに、工具保持体５４のテーパ状の嵌合孔５８とアダ
プタ３４のテーパ状の嵌合突部４４とが締まり嵌合し
て、工具保持体５４がアダプタ３４に強固に取り付けら
れる。

【００３１】なお、係合駒７０の傾斜面７４と工具保持
体５４のテーパ面６２との係合によって工具保持体５４
がアダプタ３４側へ引き付けられる際、一対の係合駒７
０が良好にテーパ面６２に係合するために、係合駒７０
およびそれらを保持している駒駆動部材７６が半径方向
に僅かに移動可能であることが望ましい。この半径方向
の移動は、Ｏリング８３の弾性変形により許容される。

【００３２】また、係合駒７０の傾斜面７４はテーパ面
６２に強く係合させられるため、係合駒７０に半径方向
内向きの大きな力が作用するが、この力は駒駆動部材７
６の摺動平面８４によって受けられ、案内ピン８８には
作用しない。したがって、案内ピン８８は、係合駒７０
の摺動平面８４からの浮き上がりを防止するに足るもの
であればよい。

【００３３】一方、工具保持体５４をアダプタ３４から
取り外す場合には、油室２４の油圧を高めれば、駒駆動
部材７６が前進させられて、係合駒７０が半径方向孔４
８内に引っ込み、傾斜面７４とテーパ面６２との係合が
解除されるため、迅速かつ容易に工具保持体５４をアダ
プタ３４から取り外すことができる。

【００３４】本実施例においては、傾斜面７４により係
合駒７０の第一係合部が、またピン孔９０および摺動平
面８９により第二係合部がそれぞれ構成されるととも
に、案内ピン８８および摺動平面８４により駒駆動部材
７６の係合部が構成されているのである。

【００３５】このように、駒駆動部材７６と係合駒７０
との係合を、一対の摺動平面８９，８４と案内ピン８８
およびピン孔９０とにより実現することにより、両者の
係合部の加工が容易となり、短い時間で、安価に加工を
行うことができる。また、両者の係合部は、従来のＴ字
形の突条とＴ溝とに比較して小形にすることが容易であ
るため、従来製造が不可能であったような小形の工具迅
速着脱装置の製造が可能になる。

【００３６】なお、本実施例においては、アダプタ３４
が第一部材，端面４２が第一端面を構成し、工具保持体
５４が第二部材，端面５６が第二端面を構成しており、
アダプタ側に係合駒７０，駒駆動部材７６等が設けられ
ているため、工具保持体５４の構造が簡単となる。した
がって、１個のアダプタ３４に対して複数の工具保持体
５４を用意する場合に、製造コストを低く抑えることが
できる。しかし、本実施例とは逆に、工具保持体を第一
部材，アダプタを第二部材として、工具保持体側に嵌合
突起，駒駆動部材および係合駒を設けるようにすること
も可能である。

【００３７】その他、いちいち例示することはしない
が、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した
態様で本考案を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である工具迅速着脱装置を示
す正面断面図である。

【図２】上記装置の図１とは別の作動状態を示す正面断
面図である。

【図３】上記装置の正面断面図（工具保持体を除く）で
ある。

【図４】従来の工具迅速着脱装置の要部を示す正面断面
図である。

【図５】図４の装置の係合駒および駒駆動部材の係合部
を拡大して示す正面断面図である。

【符号の説明】

３４ アダプタ ４２ 端面 ４４ 嵌合突部 ５４ 工具保持体 ５６ 端面 ５８ 嵌合孔 ６２ テーパ面 ７０ 係合駒 ７４ 傾斜面 ７６ 駒駆動部材 ８４ 摺動平面 ８８ 案内ピン ８９ 摺動平面 ９０ ピン孔

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一端面、その第一端面から突出した嵌
   合突部、その嵌合突部の中心部を貫通する軸方向孔、お
   よびその軸方向孔から嵌合突部の外周面まで延びる半径
   方向孔を備えた第一部材と、 前記第一端面に密着可能な第二端面、その第二端面に形
   成されて前記嵌合突部と嵌合する嵌合孔、およびその嵌
   合孔の内周面に形成され、内周面から半径方向外側に向
   かうに従って前記第二端面から遠ざかる方向に傾斜した
   傾斜面を有する係合凹部を備えた第二部材と、 前記第一部材の前記半径方向孔内に摺動可能に嵌合さ
   れ、半径方向外側の端部に前記第二部材の傾斜面に係合
   する第一係合部を、半径方向内側の端部に第二係合部を
   それぞれ有する係合駒と、 前記第一部材の軸方向孔内に摺動可能に嵌合され、前記
   係合駒の第二係合部と係合する係合部を備え、自身が軸
   方向に移動することにより係合駒を半径方向孔内で移動
   させる駒駆動部材とを含み、前記第一部材と第二部材と
   の一方が工作機械の工具取付部に固定されるアダプタ、
   他方が工具を保持してアダプタに対して着脱される工具
   保持体である工具迅速着脱装置において、 前記駒駆動部材の係合部を、駒駆動部材にその駒駆動部
   材の軸方向に対して傾斜して形成した第一摺動平面とそ
   の第一摺動平面に平行に駒駆動部材に取り付けた案内ピ
   ンとにより構成し、前記係合駒の第二係合部を前記第一
   摺動平面上を摺動する第二摺動平面と前記案内ピンと摺
   動可能に嵌合するピン孔とにより構成したことを特徴と
   する工具迅速着脱装置。