JP2724068B2 - 工具把持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タップ、リーマ等の工
具を工作機械のスピンドルに装着するための工具把持装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の工具把持装置は、工作機械のス
ピンドルに着脱自在に装着される工具保持軸を有し、該
保持軸にはタップ等の工具の柄部を挿脱自在に挿入する
工具挿入孔が開設され、該工具挿入孔の底部には、工具
の柄部の角形部と係脱自在に係合する角孔部が形成され
ていた。そして、工具保持軸には工具の抜け止め用ロッ
クボルトが螺合されていた。

【０００３】この様な工具把持装置では、角孔部と角形
部とのガタにより、工具が工具挿入孔内でガタつき、工
具の柄部に圧接したロックボルトに負荷がかかり、ロッ
クボルトの破損や工具の柄表面に傷が付くなどの問題が
あった。そこで、前記工具保持軸の先端部に、ロックリ
ングを相対回動自在にかつ軸方向移動不能に設け、この
ロックリングにロックボルトを螺合し、工具保持軸と工
具との間にガタが生じても、ロックリングの相対回動
で、このガタを吸収し、ロックボルトに負荷が作用しな
いようにしたものが既に提案されている（例えば、実公
昭62−36577 号公報、実公昭63−7470号公報参照) 。

【０００４】そして、前記従来の工具把持装置の工具保
持軸とロックリングの相対回動自在でかつ軸方向移動不
能な結合構造は、工具保持軸とロックリングのいずれか
一方に凹溝を設け、他方に該凹溝に係合する突部を設
け、いずれか一方の弾性変形を介してその径を拡縮自在
として、凹溝の突部とを係合させる構造とされていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の工具把持装
置においては、工具保持軸とロックリングとが、弾性変
形可能な凹凸係合を介して、相対回動自在にかつ軸方向
移動不能に結合されていたので、一旦両者を結合してし
まうと、もはや両者を分解することができないものであ
った。

【０００６】即ち、組立は出来るが分解修理は出来ない
と云う構造であった。ところが、ロックボルトは工具挿
脱のたびに締めたり緩めたりしなければならないため、
ロックリングのねじ山が摩耗したり破損したりし、ロッ
クリングの交換が必要となる場合が生じる。しかし、従
来のものは、ロックリングを取外すことができなかった
ので、工具把持装置全体を廃棄処分しなければならず、
不経済であると云う問題があった。

【０００７】また、この種工具把持装置は、工作機械の
スピンドルに直接一体回転可能に装着されるのではな
く、過負荷防止のクラッチ装置を介して装着される。こ
のクラッチ装置は工具保持軸の外周部に設けられてお
り、該クラッチ装置の組立分解は工具保持軸の先端部側
から行われる。このとき、工具保持軸の先端部に設けた
ロックリングが、工具保持軸の外径よりも大径である
と、クラッチ装置の分解が出来ないことになり、クラッ
チ装置の分解の面からもロックリングの分解が必要とな
っていた。

【０００８】また、前記従来のものは、ロックリングが
偏心しており、その偏心量の差により、ロックリングの
装着及び抜け止めがされるか、または、ロックリングに
スリットが設けられて、そのロックリングの弾性変形に
より、ロックリングを装着するものであったので、工具
保持軸の先端部とロックリングの係合代が少なく、その
係合力が大変弱く、大きな外力が作用した場合、不慮に
外れる恐れがあった。特に、外嵌するロックリング側に
スリットが設けられるものでは、ロックリングの弾性変
形が容易で、不慮に脱落するおそれがあった。そこで本
発明は、工具保持軸とロックリングの分解を可能としつ
つ、しかも、強力に結合することができる工具把持装置
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、次の手段を講じた。即ち、本発明の特徴と
する処は、タップ、リーマ等の工具の柄部の角形部と係
脱自在に係合する角孔部を有する工具保持軸の先端部
に、該先端部の先端面よりも軸方向外方に延出するロッ
クリングが、凹凸係合部を介して回動自在に且つ軸方向
移動不能に嵌合され、該ロックリングには工具の柄部を
挿入する挿入孔が貫設され、該ロックリングの先端延出
部に工具の抜け止め用ロックボルトが螺合され、かつ、
前記凹凸係合部のいずれか一方は弾性変形により径を拡
縮自在とした工具把持装置において、前記工具保持軸の
先端部に前記ロックリングを外嵌するロックリング嵌合
部が形成され、該ロックリング嵌合部に先端面に達する
スリットが周方向に所定間隔をおいて軸方向に形成さ
れ、該ロックリング嵌合部が、前記凹凸係合部の内の弾
性変形可能な一方の係合部とされており、前記ロックリ
ング側に前記ロックリング嵌合部を径方向に押圧する治
具を挿入するための治具挿入孔が設けられた点にある。

【００１０】

【作用】本発明によれば、工具保持軸とロックリングと
を組立る場合、両者を強引に嵌合する。この嵌合によ
り、一方が弾性変形して凹凸係合部が係合し、工具保持
軸とロックリングは相対回動自在にかつ軸方向移動不能
に結合される。両者を分解する場合、治具挿入孔より治
具を挿入し、弾性変形可能な係合部を径方向に押圧し、
その径を縮少または拡大する。この弾性変形により凹凸
係合は解除されて、工具保持軸とロックリングは軸方向
相対移動可能になり、両者を分離することができる。そ
して、本発明では、内嵌するロックリング嵌合部にスリ
ットが設けられて変形可能とされているので、工具を保
持している状態（使用状態）では、ロックリング嵌合部
は弾性変形が防止される。工具を抜き取った状態で、ロ
ックリング嵌合部の弾性変形が可能となる。そして、外
嵌するロックリングは変形不能であるので、ロックリン
グが不慮に抜け落ちることはない。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１において、工具把持装置1 は、工具保持軸2
と、該工具保持軸2 の先端部に設けられたロックリング
3 と、該ロックリング3 に螺合されたロックボルト4
と、工具保持軸2 の外周部に嵌合されたクラッチ装置5
等で主構成されている。

【００１２】前記工具保持軸2 は、一端部 (図１の左
側）が工作機械のスピンドルまたはチャックホルダに挿
脱自在に挿入される接続部6 に形成され、他端部 (図１
の右側、以下、この方向を「先端部」と云う）はロック
リング嵌合部7 とされている。このロックリング嵌合部
7 側の工具保持軸2 中心部に、工具の一例として示すタ
ップ8 の柄部9 を挿脱自在とする工具挿通孔10が開設さ
れている。この工具挿通孔10の底部に、タップ8 の柄部
9 の角形部11に係脱自在に係合する角孔部12が形成され
ている。

【００１３】前記ロックリング嵌合部7 は、他の部分よ
りも外径が小さく形成され、該嵌合部7 の先端に径外方
向に突出する突部13が形成されている。このロックリン
グ嵌合部7 には、周方向に等間隔をおいて軸方向に延び
るスリット14が形成されている (図２参照）。このスリ
ット14により、ロックリング嵌合部7 は弾性変形可能と
され、その径を縮少可能としている。

【００１４】前記ロックリング3 は、前記ロックリング
嵌合部7 に外嵌する外嵌部15と、ロックリング嵌合部7
の先端面より軸方向外方に突出する延出部16とを一体成
形して成る。前記外嵌部15の外径は、工具保持軸2 の外
径と同一であり、延出部16の外径は、外嵌部15の外径よ
り大きくされている。この延出部16の中心部に、工具挿
入孔17が貫通して設けられ、この工具挿入孔17と前記工
具保持軸2 の工具挿通孔10は同心で同径とされている。

【００１５】前記延出部16の外周面にロックボルト螺合
用ねじ孔18が、工具挿入孔17に達するよう設けられ、該
ねじ孔18に前記ロックボルト4 が螺合されている。前記
外嵌部15の内周面に、ロックリング嵌合部7 の突部13に
係脱自在に係合する凹溝19が形成され、この凹溝19と前
記突部13により、凹凸係合部20が構成されている。

【００１６】前記延出部16の先端面には、軸心と平行な
治具挿入孔21が開設されている。この治具挿入孔21は、
前記突部13に重なる位置に設けられている (図３参
照）。前記クラッチ装置5 は、工作機械のスピンドルの
動力を工具保持軸2 に伝達するものであり、工具保持軸
2 の軸方向中途部外周面に径外方向突出状に設けられた
フランジ22と、該フランジ22の後面に回動自在に当接し
た爪カップリングディスク23と、爪カップリングディス
ク23にねじ24で固定されてフランジ22を越えて先端側に
延出するクラッチケース25と、該ケース25内に設けられ
たクラッチ要素26とから主構成されている。

【００１７】クラッチ要素26は、前記フランジ22の先端
側面に形成された楔面27に当接するボール28と、該ボー
ル28を受ける受座29と、該受座29を押圧するスプリング
30と、該スプリング30の強さを調整するために、クラッ
チケース25の内面に螺合された調整ねじ31等から構成さ
れている。前記構成の工具把持装置1の組立は、工具保
持軸2 の後端側から爪カップリングディスク23を挿入
し、次に、工具保持軸2 の先端側からクラッチケース25
やクラッチ要素26を挿入し、ねじ24でクラッチケース25
と爪カップリングディスク23を固定し、かつ調整ねじ31
をねじ込んでスプリング圧を調整する。

【００１８】次に、ロックリング3 を工具保持軸2 の先
端側から強引に挿入する。この時、ロックリングの嵌合
部7 が弾性変形し、ロックリング3 の嵌合を許容する。
そして、突部13と凹溝19が係合し、ロックリング3 は工
具保持軸2 に相対回動自在に且つ軸方向移動不能に嵌合
する。これで工具把持装置1 の組立が終了する。

【００１９】使用に際しては、工具挿入孔17にタップ8
の柄部9 を挿入し、ロックボルト4を締め込むことによ
り、タップ8 は工具把持装置1 に取付けられる。次に、
クラッチ装置5 が故障した場合、またはロックリング3
が破損した場合、ロックリング3 を工具保持軸2 から取
外さなければならないが、この取外しは次の様に行われ
る。

【００２０】即ち、図４に示すように、ロックリング3
の治具挿入孔21に、先端がテーパ面32に形成された治具
33を押し込む。この治具33のテーパ面32が突部13を押圧
し、ロックリング嵌合部7 は図４仮想線で示すように弾
性変形し、その外径を縮少する。そして、突部13と凹溝
19の係合が解除され、ロックリング3 はロックリング嵌
合部7 から取外し自在になる。

【００２１】図５，図６に示すものは、本発明の他の実
施例であり、前記突部13の外周部に治具挿入孔21に連通
する円弧状切欠部34が形成され、ここに治具33を挿入す
ると共に、ロックリング3 と工具保持軸2 とを相対回動
する。この相対回動により、治具33は円弧状切欠部34か
ら突部13の外周面に乗り上げ、突部13を径方向内方に押
圧し、ロックリング嵌合部7 は弾性変径して、その径を
縮少する。

【００２２】図７に示すものは、本発明の他の実施例で
あり、ロックリング3 の外周面に径方向に貫通する治具
挿入孔21が開設され、この治具挿入孔21はねじ孔に形成
されている。この治具挿入孔21にせりボルトからなる治
具33をねじ込むことにより、ロックリング嵌合部7 の径
を縮少させるよう構成されている。図８，図９に示すも
のは、本発明の他の実施例であり、ロックリング嵌合部
7とロックリング3 の接合部内面に、結合リング35が介
在され、この結合リング35の両端の突部13,13 と、ロッ
クリング嵌合部7 およびロックリング3 の内周面に夫々
形成された凹溝19,19 とが凹凸係合することにより、ロ
ックリング嵌合部7とロックリング3 の抜け止めが行わ
れている。前記結合リング35には、互いに逆方向から軸
方向に沿ったスリット14が形成され、弾性変形可能とさ
れている。

【００２３】そして、ロックリング3 およびロックリン
グ嵌合部7 に径方向に治具挿入孔21が開設され、この治
具挿入孔21に治具33を挿入し、結合リング35の径を縮少
させることにより、ロックリング3 とロックリング嵌合
部7 との分離を可能としている。

【００２４】

【００２５】尚、本発明は前記各実施例に限定されるも
のではない。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、従来、分解不能であっ
た工具保持軸2 と、ロックリング3 とを、分解可能な構
造としたので、ロックリング3 が破損しても全体を破棄
処分することなく取替えることができるので、経済的で
ある。そして、本発明では、内嵌するロックリング嵌合
部にスリットが設けられて変形可能とされているので、
工具を保持している状態（使用状態）では、ロックリン
グ嵌合部は弾性変形が防止される。工具を抜き取った状
態で、ロックリング嵌合部の弾性変形が可能となる。そ
して、外嵌するロックリングは変形不能であるので、ロ
ックリングが不慮に抜け落ちることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す縦断面図である。

【図２】ロックリング嵌合部の外観を示す正面図であ
る。

【図３】工具把持装置の先端面図である。

【図４】本発明の実施例の作用を説明するための断面図
である。

【図５】本発明の他の実施例を示す横断面図である。

【図６】本発明の他の実施例を示す横断面図である。

【図７】本発明の他の実施例を示す縦断面図である。

【図８】本発明の他の実施例を示す縦断面図である。

【図９】結合リングを示す正面図である。

【符号の説明】

１ 工具把持装置 ２ 工具保持軸 ３ ロックリング ４ ロックボルト ８ 工具 11 角形部 12 角孔部 13 突部 16 延出部 17 工具挿入孔 19 凹溝 20 凹凸係合部 21 治具挿入孔 33 治具

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タップ、リーマ等の工具(8) の柄部(9)
   の角形部(11)と係脱自在に係合する角孔部(12)を有する
   工具保持軸(2) の先端部に、該先端部の先端面よりも軸
   方向外方に延出するロックリング(3) が、凹凸係合部(2
   0)を介して回動自在に且つ軸方向移動不能に嵌合され、
   該ロックリング(3) には工具(8) の柄部(9) を挿入する
   挿入孔(17)が貫設され、該ロックリング(3) の先端延出
   部(16)に工具(8) の抜け止め用ロックボルト(4) が螺合
   され、かつ、前記凹凸係合部(20)のいずれか一方は弾性
   変形により径を拡縮自在とした工具把持装置(1) におい
   て、前記工具保持軸(2) の先端部に前記ロックリング(3) を
   外嵌するロックリング嵌合部(7) が形成され、該ロック
   リング嵌合部(7) に先端面に達するスリット(14)が周方
   向に所定間隔をおいて軸方向に形成され、該ロックリン
   グ嵌合部(7) が、前記凹凸係合部(20)の内の弾性変形可
   能な一方の係合部とされており、 前記ロックリング(3) 側に前記ロックリング嵌合部(7)
   を 径方向に押圧する治具(33)を挿入するための治具挿入
   孔(21)が設けられたことを特徴とする工具把持装置。