JP3810275B2 - ツール取り外し装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工具ホルダに保持されるアダプタの先端部に焼ばめ又は圧入により密嵌合されたエンドミルなどのツールをアダプタから取り外すのに使用されるツールの取り外し装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、金型の深彫り加工などに用いられる比較的小径なエンドミルを工具ホルダに挿着するに際しては、図１に示すように、工具ホルダ１のテーパ穴２に嵌合されるテーパシャンク部３、およびこのテーパシャンク部３の大径側端から軸線を一致させてテーパシャンク部３と反対の方向に伸張され、先端に行くにしたがい小径となる所定長さのテーパ付きアーバ部４を有するコレット５を設け、アーバ部４内の中心軸線上には、その先端からテーパシャンク部３の方向に延在する所定長さ及び所定径のストレート穴６を形成しておき、このアーバ部４を約３００℃程度に加熱して熱膨張させた状態で、そのストレート穴６内にエンドミル７のストレートシャンク部７１を嵌め込む、いわゆる焼ばめにてエンドミル７をコレット５にチャッキングする。
そして、エンドミル７を焼ばめチャッキングしたコレット５のテーパシャンク部３を工具ホルダ１のテーパ穴２に差し込んだ後、工具ホルダ１内に設けたドローボルト８をテーパシャンク部３の先端部に形成した雌ねじ部９に螺合して締め付けることで、コレット５を工具ホルダ１に固定する。これにより、エンドミル７の工具ホルダ１への挿着が可能になる。
また、焼ばめされたエンドミル７をコレット５から外す時は、コレット５のアーバ部４を３００℃乃至それ以上の温度に加熱して、アーバ部４を熱膨張させ、この状態でエンドミル７をコレット５から引き抜く、いわゆる焼はずしによりアンチャッキングするようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来におけるエンドミルのチャッキング及びアンチャッキングでは、コレット５の熱膨張・熱収縮を利用して、焼ばめ及び焼はずしを実現する方式であるため、エンドミルの焼ばめチャッキング及び焼はずしアンチャッキングに際しては、コレットを加熱・冷却するための専用の加熱・冷却装置が必要になり、チャッキング及びアンチャッキングのための設備費及びその維持管理費がかさむ問題がある。
また、焼ばめされるエンドミル７のシャンク部７１及びこのシャンク部７１が嵌合するコレット５の円筒穴６は共にストレートであるため、エンドミル７のシャンク部７１をコレット５のストレート穴６に焼ばめしたり、エンドミル７をコレット５から焼はずしする時には、コレット５のアーバ部４を３００℃もしくはそれ以上の温度に加熱しないと、焼はずしできない。このため、エンドミルの交換などにより、焼ばめまたは焼はずしが頻繁に繰り返されると、コレット５に熱膨張率や強度に優れた特殊鋼を採用しても、頻繁に繰り返される加熱・冷却によりアーバ部４の材質の硬度や組織が変化してしまい、ついにはエンドミル７のチャッキングに必要十分な把持力が得られなくなるという問題がある。
【０００４】
本発明は上記のような従来の問題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、アダプタの先端に焼ばめまたは圧入により密嵌合されたエンドミルなどのツールを、アダプタに加熱・冷却等の処理を施すことなく簡単な操作で容易に取り外すことができ、併せてツールをアダプタから取り外す時のツールの飛び出しを防止できるようにしたツール取り外し装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、ツール保持用アダプタの先端部に設けたテーパ穴にツールのテーパシャンク部が焼ばめ又は圧入により密嵌合されたツールを取り外す装置であって、前記アダプタの軸心箇所に該アダプタの後端から先端部のテーパ穴に連通するように形成した穴内にアダプタの後端側から挿脱可能に挿入され、かつ前記テーパ穴に達する長さのプッシュアウトバー部材と、前記プッシュアウトバー部材の後端部に形成され、前記穴内に形成した雌ねじ部に螺合することにより前記テーパ穴に密嵌合されたツールのテーパシャンク部がテーパ穴から抜け出る方向へ前記プッシュアウトバー部材とアダプタとを相対移動させる雄ねじ部と、前記ツールの先端に相対向して前記ツールの刃先部分が挿入できる深さの凹部を有し、この凹部内に前記プッシュアウトバー部材とアダプタとの相対移動により前記ツールの前記アダプタからの飛び出しによる衝撃力を吸収する緩衝材を設けた受部材と、前記アダプタと平行に配設される支持スタンドを備え、前記受部材は前記支持スタンドに支持されており、かつ前記支持スタンドは、前記アダプタの長さに応じて長さ調節できるように構成されていることを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１記載のツール取り外し装置において前記アダプタに挿着された前記ツールはカバーにより覆われることを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２記載のツール取り外し装置において前記カバー内の前記ツールの先端と接触する箇所に緩衝材を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１記載のツール取り外し装置において前記アダプタのテーパ穴に焼ばめ又は圧入により密嵌合されたツールのテーパシャンク部は回り止め機構により回り止めされていることを特徴とする。
本発明のツール取り外し装置においては、ツールが挿着されたアダプタの穴内にプッシュアウトバー部材をアダプタの後端側から挿入し、このプッシュアウトバー部材の雄ねじ部を前記穴の雌ねじ部に螺入することにより、プッシュアウトバー部材をツール側へ推進させ、ツールのテーパシャンク部をテーパ穴から抜け出る方向に押圧して、ツールのテーパシャンク部をテーパ穴から押し出す。そして、アダプタのテーパ穴から押し出されたツールは受部材で受け止められる。
したがって、本発明によれば、アダプタの先端に焼ばめまたは圧入により挿着されたツールをアダプタから加熱・冷却等の処理を施すことなく簡単な操作で容易に取り外すことができる。
そして、プッシュアウトバー部材の押圧力でツールがアダプタから外される時、プッシュアウトバー部材の弾性復元力によりツールがアダプタから勢いよく飛び出すようになっても、このツールを受部材で受けとめるから、ルーツがアダプタから離れて外方へ飛び出すのを防止できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に参照して説明する。
図２は本発明にかかるツール取り外し装置をアダプタに挿着したエンドミルの取り外しに適用した場合の例を示す全体の構成図、図３（Ａ）はエンドミルが挿着されたアダプタの縦断側面図、図３(Ｂ)はエンドミルの取り外しに使用されるプッシュアウトバー部材の側面図、図４はアダプタへのエンドミルの密嵌合部分を拡大して示す断面図である。
【００１０】
図２において、ツール取り外し装置１０は、アダプタ１１に挿着されたエンドミル１２をアダプタ１１から取り外すためのプッシュアウトバー部材１３と、アダプタ１１を回転操作する工具１４と、プッシュアウトバー部材１３によりアダプタ１１から押し出されるエンドミル１２を受ける受部材１５と、この受部材１５を支持する支持スタンド１６等を備えている。
【００１１】
上記アダプタ１１は、エンドミル１２を把持するためのもので、図示省略した工具ホルダ（本実施の形態では図示省略したが、図１に示す工具ホルダ１と同様のものである）に固定されている。
このアダプタ１１は、図２〜図４に示すように、図示省略した工具ホルダに挿着される所望長さのテーパシャンク部１１１と、このテーパシャンク部１１１の大径端から軸線を一致してテーパシャンク部１１１と反対の方向に所定の長さに延在され、かつ先端に行くにしたがい小径となる１．５°〜５°程度のテーパ角度を有するアーバ部１１２を備え、さらに、アーバ部１１２内の中心軸線上には、アーバ部１１２の先端からテーパシャンク部１１１の方向に延在する所定深さのエンドミル挿着用のテーパ穴１１３が形成されている。このテーパ穴１１３のテーパ角度は１／５０〜１／２００程度である。
【００１２】
また、アダプタ１１の後端であるテーパシャンク部１１１の小径端には所望長さの円筒部１１４が軸線を一致して設けられ、この円筒部１１４のテーパシャンク部１１１寄りの外周面には、レンチ等の工具１４が係止される係止面（係止部）１１５が円周方向に１８０度の角度をおいて形成されている。
さらに、アダプタ１１の軸心箇所には、アダプタ１１の後端である円筒部１１４の後端面から先端部のテーパ穴１１３に達する穴１１６が形成されている。
この穴１１６は、アダプタ１１の後端から先端に行くにしたがい径が小さくなる複数の円筒穴１１６Ａ、１１６Ｂ、１１６Ｃを軸線方向に連結することで構成され、そして、円筒部１１４に対応する円筒穴１１６Ａ内の後端部に雌ねじ部１１７が形成されている。この雌ねじ部１１７は、例えば、図１に示すように、工具ホルダ１内に設けたドローボルト８でアダプタ１１を工具ホルダ１に挿着するための機能を兼ねている。また、穴１１６はエンドミル１２への切削油の供給通路を兼ねることができる。
【００１３】
上記エンドミル１２は、金型の深彫り加工などに用いられるφ２０mm程度の比較的小径なもので、先端部に切刃１２１を設けた超硬合金からかるミル本体１２２を有し、このミル本体１２２の後端には、上記アーバ部１１２のテーパ穴１１３に焼ばめ又は圧入により密嵌合されるテーパシャンク部１２３が軸線を一致して設けられており、さらに、テーパシャンク部１２３の外側に位置するミル本体１２２の後端箇所には、図４に示すように、テーパシャンク部１２３のテーパ穴１１３への焼ばめ又は圧入時にアーバ部１１２の先端面１１２Ａに密接する当接面１２４が形成されている。また、この当接面１２４がテーパシャンク部１２３の外周面に対して直角になっている。
また、テーパシャンク部１２３のテーパ角度は、テーパ穴１１３のテーパ角度と同じ １／５０〜１／２００程度になっている。
【００１４】
また、アーバ部１１２のテーパ穴１１３に焼ばめ又は圧入により密嵌合されたエンドミル１２は回り止め機構１７により回り止めされている。
この回り止め機構１７は、図４に示すように、エンドミル１２のテーパシャンク部１２３の先端部外周に形成した回り止め用平面１７１と、この回り止め用平面１７１に対向してアーバ部１１２に、その軸線に対し直角に螺合された締め付けねじ１７２とから構成されている。
【００１５】
上記プッシュアウトバー部材１３は、図２に示すように、アダプタ１１の穴１１６内にアダプタ１１の後端側から挿入して、アダプタ１１のテーパ穴１１３に密嵌合されているエンドミル１２のテーパシャンク部１２３を後端から押圧することにより、エンドミル１２をアダプタ１１から取り外すためのもので、アダプタ１１の後端からテーパ穴１１３内に達する長さを有し、このプッシュアウトバー部材１３の後端部には、穴１１６内の円筒穴１１６Ａに形成した雌ねじ部１１７に螺合する雄ねじ部１３２が軸線を一致して形成され、さらに、雄ねじ部１３２の後端には、雄ねじ部１３２より大径の把持部１３３が形成されている。この把持部１３３は、図２に示すように、圧入スタンド１８上に設けたテールストック１９の溝１９１に差し込まれ、プッシュアウトバー部材１３をテールストック１９に対して鉛直に支持できるようになっている。
また、プッシュアウトバー部材１３は、アダプタ１１の各円筒穴１１６Ａ、１１６Ｂ、１１６Ｃの径および長さに対応した、かつプッシュアウトバー部材１３の後端から先端に行くにしたがい径を小さくした挿脱可能な円柱部１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃが軸線を一致して一連に連結した構成になっている。
【００１６】
上記受部材１５は、プッシュアウトバー部材１３によりアダプタ１１のテーパ穴１１３から抜き取り可能な非嵌合状態のエンドミル１２がアダプタ１１の先端から飛び出すのを防止するもので、この受部材１５は、アダプタ１１に密嵌合されているエンドミル１２の先端に相対向して配置されている。
また、受部材１５のエンドミル１２の先端と対向する箇所には、エンドミル１２の全長の約１／２以上に相当する深さの凹部１５１が形成されており、この凹部１５１内の天井箇所には、エンドミル１２のアダプタ１１の先端からの急激な飛び出しによる衝撃力を吸収する緩衝材１５２が設けられている。
【００１７】
上記支持スタンド１６は、受部材１５の凹部１５１がエンドミル１２の先端と対向されるように保持するもので、所定長さの円柱状の第１ロッド部材１６１と、この第１ロッド部材１６１の径より僅かに大きい内径を有する所定長さの筒状の第２ロッド部材１６２とを備え、第２ロッド部材１６２は第１ロッド部材１６１に長さ方向にスライド可能に嵌合されているとともに、第２ロッド部材１６２の一端には締付ねじ１６３が第２ロッド部材１６２の半径方向に螺合され、この締付ねじ１６３によって支持スタンド１６の長さをアダプタ１１の長さに応じて調節できるようになっている。
【００１８】
また、上記第１ロッド部材１６１の下端には雄ねじ部１６４が形成され、この雄ねじ部１６４を圧入スタンド１８のＴ溝１８１に係合したＴナット２０に螺合することにより、支持スタンド１６を圧入スタンド１８上に鉛直に支持できるように構成されている。
また、上記第２ロッド部材１６２の上端には、上記受部材１５の一端がねじ２１により水平に固着されている。
【００１９】
次に、アダプタ１１に密嵌合されたエンドミル１２を取り外す場合について説明する。
まず、図２に示すように、プッシュアウトバー部材１３の把持部１３３をテールストック１９の溝１９１に差し込み、プッシュアウトバー部材１３をテールストック１９に対して鉛直に保持する。
次いで、回り止め機構１７の締め付けねじ１７２を弛めた状態でアダプタ１１の穴１１６にプッシュアウトバー部材１３を先端側から差し込み、円筒穴１１６Ａの内壁に形成した雌ねじ部１１７をプッシュアウトバー部材１３の雄ねじ部１３２に螺合し、プッシュアウトバー部材１３の先端、すなわち円柱部１３１Ｃの先端をアダプタ１１に密嵌合されたエンドミル１２のテーパシャンク部１２３の挿入側端面に当接させる。
【００２０】
次に、第１ロッド部材１６１の雄ねじ部１６４を圧入スタンド１８のＴ溝１８１に係合したＴナット２０に螺合することにより、支持スタンド１６を圧入スタンド１８上に鉛直に保持し、締付ねじ１６３を緩めた状態で第２ロッド部材１６２を上下方向にスライドして、支持スタンド１６の長さをアダプタ１１の長さに合わせて調節する。次いで、受部材１５の凹部１５１がエンドミル１２の先端と対向するように受部材１５を第２ロッド部材１６２ごと回動し、エンドミル１２のミル本体１２２が凹部１５１内に収容される状態に保持する。しかる後、締付ねじ１６３を締め付けて第１ロッド部材１６１と第２ロッド部材１６２を一体化する。
【００２１】
しかる後、アダプタ１１の係止面（係止部）１１５にレンチ等の工具１４を係合して、アダプタ１１全体を、雌ねじ部１１７と雄ねじ部１３２が互いに螺入される方向に回転することにより、プッシュアウトバー部材１３をエンドミル１２のテーパシャンク部１２３をテーパ穴１１３から抜け出る方向に押圧する。これにより、締り嵌め状態に密嵌合されていたエンドミル１２のテーパシャンク部１２３はテーパ穴１１３から外れる。
この場合、プッシュアウトバー部材１３がエンドミル１２のテーパシャンク部１２３を後方から押圧すると、この押圧力によってプッシュアウトバー部材１３、特に円筒穴１１６内に位置する円柱部１３１Ｃは湾曲状態に弾性変形される。このため、プッシュアウトバー部材１３の押圧力でエンドミル１２のテーパシャンク部１２３がテーパ穴１１３から外れると、円柱部１３１Ｃの弾性復元力がエンドミル１２に瞬時に作用する。この結果、エンドミル１２はアダプタ１１の先端から勢いよく受部材１５の凹部１５１内に飛び出し、受部材１５で受けとめられる。この時、凹部１５１内には緩衝材１５２が設けられているため、エンドミル１２の飛び出しによる衝撃力は緩衝材１５２で吸収されるとともに、エンドミル１２がアダプタ１１の先端から外方へ飛び出すのを防止する。
【００２２】
このような本実施の形態によれば、エンドミル１２が挿着されたアダプタ１１の穴１１６内にプッシュアウトバー部材１３をアダプタ１１の後端側から挿入し、このプッシュアウトバー部材１３の雄ねじ部１３２を穴１１６の雌ねじ部１１７に螺入することにより、エンドミル１２のテーパシャンク部１２３をテーパ穴１１３から抜け出る方向に押圧する構成にしたので、アダプタ１１の先端に焼ばめまたは圧入により密嵌合されたエンドミル１２を簡単な操作で容易に取り外すことができ、しかも、エンドミル１２の取り外しに用いられる治具はプッシュアウトバー部材１３とスパナ等の工具だけでよいため、エンドミル１２の取り外しシステムも簡単なもので済み、従来のような加熱・冷却装置が不要になって、エンドミル取り外し時のコストを低減することができる。
【００２３】
また、エンドミル１２の先端と対向する箇所には受部材１５が配設されているため、プッシュアウトバー部材１３の押圧力でエンドミル１２のテーパシャンク部１２３がテーパ穴１１３から外される時、円柱部１３１Ｃの弾性復元力がエンドミル１２に作用することにより、エンドミル１２がアダプタ１１の先端から勢いよく飛び出すようになっても、このエンドミル１２を受部材１５の凹部１５１で受けとめることができ、エンドミル１２がアダプタ１１の先端から外方へ飛び出すのを防止できる。これに伴い、エンドミル１２はアダプタ１１のテーパ穴１１３に、該テーパ穴１１３から容易に抜き取り得る状態に保持できる。
また、受部材１５の凹部１５１内には緩衝材１５２が設けられているため、エンドミル１２の飛び出しによる衝撃力を緩衝材１５２で吸収することができる。
【００２４】
また、受部材１５を支持する支持スタンド１６は長さが調節できる構成になっているため、エンドミル１２のアダプタ１１の長さが用途に応じて変更されても、この長さに合わせて支持スタンド１６のは長さを調節することができる。
また、プッシュアウトバー部材１３をアダプタ１１の各円筒穴１１６Ａ、１１６Ｂ、１１６Ｃの径および長さに対応した、プッシュアウトバー部材１３の後端から先端に行くにしたがい径が順に小さくなる複数の円柱部１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃから構成することにより、プッシュアウトバー部材１３の剛性を向上することができるとともに、エンドミル取り外し時の操作が安定し、プッシュアウトバー部材１３の長寿命化が可能になる。
【００２５】
次に、図５により本発明のツール取り外し装置における他の実施の形態について説明する。
この他の実施の形態においては、図５に示すように、エンドミル１２の取り外し時に、アダプタ１１のテーパ穴１１３に焼ばめ又は圧入により密嵌合されたエンドミル１２及びアダプタ１１の先端部を覆うカバー２２を設け、このカバー２２は上面が閉塞され下端が開放された円筒形を呈している。そして、カバー２２内のエンドミル１２の先端が接触する天井箇所には緩衝材２３が設けられている。
このカバー２２及び緩衝材２３は、プッシュアウトバー部材１３の押圧力でエンドミル１２のテーパシャンク部１２３がテーパ穴１１３から外される時、円柱部１３１Ｃの弾性復元力でエンドミル１２がアダプタ１１の先端から勢いよく飛び出すことにより受部材１５に衝突する時の衝撃を吸収するとともにエンドミル１２及び受部材１５の損傷を防止するものである。
【００２６】
なお、本発明におけるアダプタ１１のシャンク部１１１は、上記実施の形態に示すようにテーパ付きシャンク構造のものに限らず、ストレートシャンク構造のものにも本発明のツール取り外し装置を適用することができる。
また、上記実施の形態では、プッシュアウトバー部材１３及び支持スタンド１６を圧入スタンド１８（アダプタ１１のテーパ穴１１３にエンドミル１２のテーパシャンク部１２３を圧入するもの）に保持する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、バイス等の固定手段であってもよい。
また、本発明におけるツール取り外し装置は、上記実施の形態に示すエンドミル１２に限定されず、砥石その他のツール（刃具）にも適用することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のツール取り外し装置によれば、アダプタの先端に焼ばめまたは圧入により密嵌合されたツールを簡単な操作で容易に取り外すことができるとともに、エンドミルの先端と対向する箇所には受部材が配設することにより、プッシュアウトバー部材の押圧力でツールがアダプタから外される時、プッシュアウトバー部材の弾性復元力によりツールがアダプタから勢いよく飛び出すようになっても、このツールを受部材で受けとめることができ、ルーツがアダプタから離れて外方へ飛び出すのを防止できる。
【００２８】
また、本発明によれば、受部材内には緩衝材を設けることにより、ツールの飛び出しによる衝撃力を吸収することができる。
また、本発明によれば、受部材を支持スタンドで支持し、この支持スタンドの長さを調節できる構成にすることにより、ツールアダプタの長さが用途に応じて変更されても、この長さに合わせて支持スタンドの長さを調節することができる。
また、本発明によれば、ツールの取り外し時に、アダプタに焼ばめ又は圧入により密嵌合されたツール及びアダプタの先端部をカバーで覆い、かつ、このカバー内に緩衝材を設けることにより、プッシュアウトバー部材の押圧力でツールがアダプタから外される時、プッシュアウトバー部材の弾性復元力でツールがアダプタから勢いよく飛び出すことによる受部材への衝撃を吸収し、同時にツール及び受部材の損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来におけるエンドミルチャッキング構造の一部切欠きの側面図である。
【図２】 本発明にかかるツール取り外し装置をアダプタに挿着したエンドミルの取り外しに適用した場合の例を示す全体の構成図である。
【図３】 （Ａ）はエンドミルが挿着されたアダプタの縦断側面図であり、(Ｂ)はエンドミルの取り外しに使用されるプッシュアウトバー部材の側面図である。
【図４】 本発明の実施の形態におけるアダプタへのエンドミルの密嵌合部分を拡大して示す断面図である。
【図５】 本発明のツール取り外し装置における他の実施の形態を示すエンドミル及びそのカバー部分の構成説明図である。
【符号の説明】
１０ ツール取り外し装置
１１ アダプタ
１１１ テーパシャンク部
１１２ アーバ部
１１３ テーパ穴
１１５ 係止面（係止部）
１１６ 穴
１１６Ａ、１１６Ｂ、１１６Ｃ 円筒穴
１１７ 雌ねじ部
１２ エンドミル
１２３ テーパシャンク部
１３ プッシュアウトバー部材
１３２ 雄ねじ部
１３３ 把持部
１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃ 円柱部
１４ 工具
１５ 受部材
１５１ 凹部
１５２ 緩衝材
２２ カバー
２３ 緩衝材
【発明の属する技術分野】
本発明は、工具ホルダに保持されるアダプタの先端部に焼ばめ又は圧入により密嵌合されたエンドミルなどのツールをアダプタから取り外すのに使用されるツールの取り外し装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、金型の深彫り加工などに用いられる比較的小径なエンドミルを工具ホルダに挿着するに際しては、図１に示すように、工具ホルダ１のテーパ穴２に嵌合されるテーパシャンク部３、およびこのテーパシャンク部３の大径側端から軸線を一致させてテーパシャンク部３と反対の方向に伸張され、先端に行くにしたがい小径となる所定長さのテーパ付きアーバ部４を有するコレット５を設け、アーバ部４内の中心軸線上には、その先端からテーパシャンク部３の方向に延在する所定長さ及び所定径のストレート穴６を形成しておき、このアーバ部４を約３００℃程度に加熱して熱膨張させた状態で、そのストレート穴６内にエンドミル７のストレートシャンク部７１を嵌め込む、いわゆる焼ばめにてエンドミル７をコレット５にチャッキングする。
そして、エンドミル７を焼ばめチャッキングしたコレット５のテーパシャンク部３を工具ホルダ１のテーパ穴２に差し込んだ後、工具ホルダ１内に設けたドローボルト８をテーパシャンク部３の先端部に形成した雌ねじ部９に螺合して締め付けることで、コレット５を工具ホルダ１に固定する。これにより、エンドミル７の工具ホルダ１への挿着が可能になる。
また、焼ばめされたエンドミル７をコレット５から外す時は、コレット５のアーバ部４を３００℃乃至それ以上の温度に加熱して、アーバ部４を熱膨張させ、この状態でエンドミル７をコレット５から引き抜く、いわゆる焼はずしによりアンチャッキングするようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来におけるエンドミルのチャッキング及びアンチャッキングでは、コレット５の熱膨張・熱収縮を利用して、焼ばめ及び焼はずしを実現する方式であるため、エンドミルの焼ばめチャッキング及び焼はずしアンチャッキングに際しては、コレットを加熱・冷却するための専用の加熱・冷却装置が必要になり、チャッキング及びアンチャッキングのための設備費及びその維持管理費がかさむ問題がある。
また、焼ばめされるエンドミル７のシャンク部７１及びこのシャンク部７１が嵌合するコレット５の円筒穴６は共にストレートであるため、エンドミル７のシャンク部７１をコレット５のストレート穴６に焼ばめしたり、エンドミル７をコレット５から焼はずしする時には、コレット５のアーバ部４を３００℃もしくはそれ以上の温度に加熱しないと、焼はずしできない。このため、エンドミルの交換などにより、焼ばめまたは焼はずしが頻繁に繰り返されると、コレット５に熱膨張率や強度に優れた特殊鋼を採用しても、頻繁に繰り返される加熱・冷却によりアーバ部４の材質の硬度や組織が変化してしまい、ついにはエンドミル７のチャッキングに必要十分な把持力が得られなくなるという問題がある。
【０００４】
本発明は上記のような従来の問題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、アダプタの先端に焼ばめまたは圧入により密嵌合されたエンドミルなどのツールを、アダプタに加熱・冷却等の処理を施すことなく簡単な操作で容易に取り外すことができ、併せてツールをアダプタから取り外す時のツールの飛び出しを防止できるようにしたツール取り外し装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、ツール保持用アダプタの先端部に設けたテーパ穴にツールのテーパシャンク部が焼ばめ又は圧入により密嵌合されたツールを取り外す装置であって、前記アダプタの軸心箇所に該アダプタの後端から先端部のテーパ穴に連通するように形成した穴内にアダプタの後端側から挿脱可能に挿入され、かつ前記テーパ穴に達する長さのプッシュアウトバー部材と、前記プッシュアウトバー部材の後端部に形成され、前記穴内に形成した雌ねじ部に螺合することにより前記テーパ穴に密嵌合されたツールのテーパシャンク部がテーパ穴から抜け出る方向へ前記プッシュアウトバー部材とアダプタとを相対移動させる雄ねじ部と、前記ツールの先端に相対向して前記ツールの刃先部分が挿入できる深さの凹部を有し、この凹部内に前記プッシュアウトバー部材とアダプタとの相対移動により前記ツールの前記アダプタからの飛び出しによる衝撃力を吸収する緩衝材を設けた受部材と、前記アダプタと平行に配設される支持スタンドを備え、前記受部材は前記支持スタンドに支持されており、かつ前記支持スタンドは、前記アダプタの長さに応じて長さ調節できるように構成されていることを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１記載のツール取り外し装置において前記アダプタに挿着された前記ツールはカバーにより覆われることを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２記載のツール取り外し装置において前記カバー内の前記ツールの先端と接触する箇所に緩衝材を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１記載のツール取り外し装置において前記アダプタのテーパ穴に焼ばめ又は圧入により密嵌合されたツールのテーパシャンク部は回り止め機構により回り止めされていることを特徴とする。
本発明のツール取り外し装置においては、ツールが挿着されたアダプタの穴内にプッシュアウトバー部材をアダプタの後端側から挿入し、このプッシュアウトバー部材の雄ねじ部を前記穴の雌ねじ部に螺入することにより、プッシュアウトバー部材をツール側へ推進させ、ツールのテーパシャンク部をテーパ穴から抜け出る方向に押圧して、ツールのテーパシャンク部をテーパ穴から押し出す。そして、アダプタのテーパ穴から押し出されたツールは受部材で受け止められる。
したがって、本発明によれば、アダプタの先端に焼ばめまたは圧入により挿着されたツールをアダプタから加熱・冷却等の処理を施すことなく簡単な操作で容易に取り外すことができる。
そして、プッシュアウトバー部材の押圧力でツールがアダプタから外される時、プッシュアウトバー部材の弾性復元力によりツールがアダプタから勢いよく飛び出すようになっても、このツールを受部材で受けとめるから、ルーツがアダプタから離れて外方へ飛び出すのを防止できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に参照して説明する。
図２は本発明にかかるツール取り外し装置をアダプタに挿着したエンドミルの取り外しに適用した場合の例を示す全体の構成図、図３（Ａ）はエンドミルが挿着されたアダプタの縦断側面図、図３(Ｂ)はエンドミルの取り外しに使用されるプッシュアウトバー部材の側面図、図４はアダプタへのエンドミルの密嵌合部分を拡大して示す断面図である。
【００１０】
図２において、ツール取り外し装置１０は、アダプタ１１に挿着されたエンドミル１２をアダプタ１１から取り外すためのプッシュアウトバー部材１３と、アダプタ１１を回転操作する工具１４と、プッシュアウトバー部材１３によりアダプタ１１から押し出されるエンドミル１２を受ける受部材１５と、この受部材１５を支持する支持スタンド１６等を備えている。
【００１１】
上記アダプタ１１は、エンドミル１２を把持するためのもので、図示省略した工具ホルダ（本実施の形態では図示省略したが、図１に示す工具ホルダ１と同様のものである）に固定されている。
このアダプタ１１は、図２〜図４に示すように、図示省略した工具ホルダに挿着される所望長さのテーパシャンク部１１１と、このテーパシャンク部１１１の大径端から軸線を一致してテーパシャンク部１１１と反対の方向に所定の長さに延在され、かつ先端に行くにしたがい小径となる１．５°〜５°程度のテーパ角度を有するアーバ部１１２を備え、さらに、アーバ部１１２内の中心軸線上には、アーバ部１１２の先端からテーパシャンク部１１１の方向に延在する所定深さのエンドミル挿着用のテーパ穴１１３が形成されている。このテーパ穴１１３のテーパ角度は１／５０〜１／２００程度である。
【００１２】
また、アダプタ１１の後端であるテーパシャンク部１１１の小径端には所望長さの円筒部１１４が軸線を一致して設けられ、この円筒部１１４のテーパシャンク部１１１寄りの外周面には、レンチ等の工具１４が係止される係止面（係止部）１１５が円周方向に１８０度の角度をおいて形成されている。
さらに、アダプタ１１の軸心箇所には、アダプタ１１の後端である円筒部１１４の後端面から先端部のテーパ穴１１３に達する穴１１６が形成されている。
この穴１１６は、アダプタ１１の後端から先端に行くにしたがい径が小さくなる複数の円筒穴１１６Ａ、１１６Ｂ、１１６Ｃを軸線方向に連結することで構成され、そして、円筒部１１４に対応する円筒穴１１６Ａ内の後端部に雌ねじ部１１７が形成されている。この雌ねじ部１１７は、例えば、図１に示すように、工具ホルダ１内に設けたドローボルト８でアダプタ１１を工具ホルダ１に挿着するための機能を兼ねている。また、穴１１６はエンドミル１２への切削油の供給通路を兼ねることができる。
【００１３】
上記エンドミル１２は、金型の深彫り加工などに用いられるφ２０mm程度の比較的小径なもので、先端部に切刃１２１を設けた超硬合金からかるミル本体１２２を有し、このミル本体１２２の後端には、上記アーバ部１１２のテーパ穴１１３に焼ばめ又は圧入により密嵌合されるテーパシャンク部１２３が軸線を一致して設けられており、さらに、テーパシャンク部１２３の外側に位置するミル本体１２２の後端箇所には、図４に示すように、テーパシャンク部１２３のテーパ穴１１３への焼ばめ又は圧入時にアーバ部１１２の先端面１１２Ａに密接する当接面１２４が形成されている。また、この当接面１２４がテーパシャンク部１２３の外周面に対して直角になっている。
また、テーパシャンク部１２３のテーパ角度は、テーパ穴１１３のテーパ角度と同じ １／５０〜１／２００程度になっている。
【００１４】
また、アーバ部１１２のテーパ穴１１３に焼ばめ又は圧入により密嵌合されたエンドミル１２は回り止め機構１７により回り止めされている。
この回り止め機構１７は、図４に示すように、エンドミル１２のテーパシャンク部１２３の先端部外周に形成した回り止め用平面１７１と、この回り止め用平面１７１に対向してアーバ部１１２に、その軸線に対し直角に螺合された締め付けねじ１７２とから構成されている。
【００１５】
上記プッシュアウトバー部材１３は、図２に示すように、アダプタ１１の穴１１６内にアダプタ１１の後端側から挿入して、アダプタ１１のテーパ穴１１３に密嵌合されているエンドミル１２のテーパシャンク部１２３を後端から押圧することにより、エンドミル１２をアダプタ１１から取り外すためのもので、アダプタ１１の後端からテーパ穴１１３内に達する長さを有し、このプッシュアウトバー部材１３の後端部には、穴１１６内の円筒穴１１６Ａに形成した雌ねじ部１１７に螺合する雄ねじ部１３２が軸線を一致して形成され、さらに、雄ねじ部１３２の後端には、雄ねじ部１３２より大径の把持部１３３が形成されている。この把持部１３３は、図２に示すように、圧入スタンド１８上に設けたテールストック１９の溝１９１に差し込まれ、プッシュアウトバー部材１３をテールストック１９に対して鉛直に支持できるようになっている。
また、プッシュアウトバー部材１３は、アダプタ１１の各円筒穴１１６Ａ、１１６Ｂ、１１６Ｃの径および長さに対応した、かつプッシュアウトバー部材１３の後端から先端に行くにしたがい径を小さくした挿脱可能な円柱部１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃが軸線を一致して一連に連結した構成になっている。
【００１６】
上記受部材１５は、プッシュアウトバー部材１３によりアダプタ１１のテーパ穴１１３から抜き取り可能な非嵌合状態のエンドミル１２がアダプタ１１の先端から飛び出すのを防止するもので、この受部材１５は、アダプタ１１に密嵌合されているエンドミル１２の先端に相対向して配置されている。
また、受部材１５のエンドミル１２の先端と対向する箇所には、エンドミル１２の全長の約１／２以上に相当する深さの凹部１５１が形成されており、この凹部１５１内の天井箇所には、エンドミル１２のアダプタ１１の先端からの急激な飛び出しによる衝撃力を吸収する緩衝材１５２が設けられている。
【００１７】
上記支持スタンド１６は、受部材１５の凹部１５１がエンドミル１２の先端と対向されるように保持するもので、所定長さの円柱状の第１ロッド部材１６１と、この第１ロッド部材１６１の径より僅かに大きい内径を有する所定長さの筒状の第２ロッド部材１６２とを備え、第２ロッド部材１６２は第１ロッド部材１６１に長さ方向にスライド可能に嵌合されているとともに、第２ロッド部材１６２の一端には締付ねじ１６３が第２ロッド部材１６２の半径方向に螺合され、この締付ねじ１６３によって支持スタンド１６の長さをアダプタ１１の長さに応じて調節できるようになっている。
【００１８】
また、上記第１ロッド部材１６１の下端には雄ねじ部１６４が形成され、この雄ねじ部１６４を圧入スタンド１８のＴ溝１８１に係合したＴナット２０に螺合することにより、支持スタンド１６を圧入スタンド１８上に鉛直に支持できるように構成されている。
また、上記第２ロッド部材１６２の上端には、上記受部材１５の一端がねじ２１により水平に固着されている。
【００１９】
次に、アダプタ１１に密嵌合されたエンドミル１２を取り外す場合について説明する。
まず、図２に示すように、プッシュアウトバー部材１３の把持部１３３をテールストック１９の溝１９１に差し込み、プッシュアウトバー部材１３をテールストック１９に対して鉛直に保持する。
次いで、回り止め機構１７の締め付けねじ１７２を弛めた状態でアダプタ１１の穴１１６にプッシュアウトバー部材１３を先端側から差し込み、円筒穴１１６Ａの内壁に形成した雌ねじ部１１７をプッシュアウトバー部材１３の雄ねじ部１３２に螺合し、プッシュアウトバー部材１３の先端、すなわち円柱部１３１Ｃの先端をアダプタ１１に密嵌合されたエンドミル１２のテーパシャンク部１２３の挿入側端面に当接させる。
【００２０】
次に、第１ロッド部材１６１の雄ねじ部１６４を圧入スタンド１８のＴ溝１８１に係合したＴナット２０に螺合することにより、支持スタンド１６を圧入スタンド１８上に鉛直に保持し、締付ねじ１６３を緩めた状態で第２ロッド部材１６２を上下方向にスライドして、支持スタンド１６の長さをアダプタ１１の長さに合わせて調節する。次いで、受部材１５の凹部１５１がエンドミル１２の先端と対向するように受部材１５を第２ロッド部材１６２ごと回動し、エンドミル１２のミル本体１２２が凹部１５１内に収容される状態に保持する。しかる後、締付ねじ１６３を締め付けて第１ロッド部材１６１と第２ロッド部材１６２を一体化する。
【００２１】
しかる後、アダプタ１１の係止面（係止部）１１５にレンチ等の工具１４を係合して、アダプタ１１全体を、雌ねじ部１１７と雄ねじ部１３２が互いに螺入される方向に回転することにより、プッシュアウトバー部材１３をエンドミル１２のテーパシャンク部１２３をテーパ穴１１３から抜け出る方向に押圧する。これにより、締り嵌め状態に密嵌合されていたエンドミル１２のテーパシャンク部１２３はテーパ穴１１３から外れる。
この場合、プッシュアウトバー部材１３がエンドミル１２のテーパシャンク部１２３を後方から押圧すると、この押圧力によってプッシュアウトバー部材１３、特に円筒穴１１６内に位置する円柱部１３１Ｃは湾曲状態に弾性変形される。このため、プッシュアウトバー部材１３の押圧力でエンドミル１２のテーパシャンク部１２３がテーパ穴１１３から外れると、円柱部１３１Ｃの弾性復元力がエンドミル１２に瞬時に作用する。この結果、エンドミル１２はアダプタ１１の先端から勢いよく受部材１５の凹部１５１内に飛び出し、受部材１５で受けとめられる。この時、凹部１５１内には緩衝材１５２が設けられているため、エンドミル１２の飛び出しによる衝撃力は緩衝材１５２で吸収されるとともに、エンドミル１２がアダプタ１１の先端から外方へ飛び出すのを防止する。
【００２２】
このような本実施の形態によれば、エンドミル１２が挿着されたアダプタ１１の穴１１６内にプッシュアウトバー部材１３をアダプタ１１の後端側から挿入し、このプッシュアウトバー部材１３の雄ねじ部１３２を穴１１６の雌ねじ部１１７に螺入することにより、エンドミル１２のテーパシャンク部１２３をテーパ穴１１３から抜け出る方向に押圧する構成にしたので、アダプタ１１の先端に焼ばめまたは圧入により密嵌合されたエンドミル１２を簡単な操作で容易に取り外すことができ、しかも、エンドミル１２の取り外しに用いられる治具はプッシュアウトバー部材１３とスパナ等の工具だけでよいため、エンドミル１２の取り外しシステムも簡単なもので済み、従来のような加熱・冷却装置が不要になって、エンドミル取り外し時のコストを低減することができる。
【００２３】
また、エンドミル１２の先端と対向する箇所には受部材１５が配設されているため、プッシュアウトバー部材１３の押圧力でエンドミル１２のテーパシャンク部１２３がテーパ穴１１３から外される時、円柱部１３１Ｃの弾性復元力がエンドミル１２に作用することにより、エンドミル１２がアダプタ１１の先端から勢いよく飛び出すようになっても、このエンドミル１２を受部材１５の凹部１５１で受けとめることができ、エンドミル１２がアダプタ１１の先端から外方へ飛び出すのを防止できる。これに伴い、エンドミル１２はアダプタ１１のテーパ穴１１３に、該テーパ穴１１３から容易に抜き取り得る状態に保持できる。
また、受部材１５の凹部１５１内には緩衝材１５２が設けられているため、エンドミル１２の飛び出しによる衝撃力を緩衝材１５２で吸収することができる。
【００２４】
また、受部材１５を支持する支持スタンド１６は長さが調節できる構成になっているため、エンドミル１２のアダプタ１１の長さが用途に応じて変更されても、この長さに合わせて支持スタンド１６のは長さを調節することができる。
また、プッシュアウトバー部材１３をアダプタ１１の各円筒穴１１６Ａ、１１６Ｂ、１１６Ｃの径および長さに対応した、プッシュアウトバー部材１３の後端から先端に行くにしたがい径が順に小さくなる複数の円柱部１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃから構成することにより、プッシュアウトバー部材１３の剛性を向上することができるとともに、エンドミル取り外し時の操作が安定し、プッシュアウトバー部材１３の長寿命化が可能になる。
【００２５】
次に、図５により本発明のツール取り外し装置における他の実施の形態について説明する。
この他の実施の形態においては、図５に示すように、エンドミル１２の取り外し時に、アダプタ１１のテーパ穴１１３に焼ばめ又は圧入により密嵌合されたエンドミル１２及びアダプタ１１の先端部を覆うカバー２２を設け、このカバー２２は上面が閉塞され下端が開放された円筒形を呈している。そして、カバー２２内のエンドミル１２の先端が接触する天井箇所には緩衝材２３が設けられている。
このカバー２２及び緩衝材２３は、プッシュアウトバー部材１３の押圧力でエンドミル１２のテーパシャンク部１２３がテーパ穴１１３から外される時、円柱部１３１Ｃの弾性復元力でエンドミル１２がアダプタ１１の先端から勢いよく飛び出すことにより受部材１５に衝突する時の衝撃を吸収するとともにエンドミル１２及び受部材１５の損傷を防止するものである。
【００２６】
なお、本発明におけるアダプタ１１のシャンク部１１１は、上記実施の形態に示すようにテーパ付きシャンク構造のものに限らず、ストレートシャンク構造のものにも本発明のツール取り外し装置を適用することができる。
また、上記実施の形態では、プッシュアウトバー部材１３及び支持スタンド１６を圧入スタンド１８（アダプタ１１のテーパ穴１１３にエンドミル１２のテーパシャンク部１２３を圧入するもの）に保持する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、バイス等の固定手段であってもよい。
また、本発明におけるツール取り外し装置は、上記実施の形態に示すエンドミル１２に限定されず、砥石その他のツール（刃具）にも適用することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のツール取り外し装置によれば、アダプタの先端に焼ばめまたは圧入により密嵌合されたツールを簡単な操作で容易に取り外すことができるとともに、エンドミルの先端と対向する箇所には受部材が配設することにより、プッシュアウトバー部材の押圧力でツールがアダプタから外される時、プッシュアウトバー部材の弾性復元力によりツールがアダプタから勢いよく飛び出すようになっても、このツールを受部材で受けとめることができ、ルーツがアダプタから離れて外方へ飛び出すのを防止できる。
【００２８】
また、本発明によれば、受部材内には緩衝材を設けることにより、ツールの飛び出しによる衝撃力を吸収することができる。
また、本発明によれば、受部材を支持スタンドで支持し、この支持スタンドの長さを調節できる構成にすることにより、ツールアダプタの長さが用途に応じて変更されても、この長さに合わせて支持スタンドの長さを調節することができる。
また、本発明によれば、ツールの取り外し時に、アダプタに焼ばめ又は圧入により密嵌合されたツール及びアダプタの先端部をカバーで覆い、かつ、このカバー内に緩衝材を設けることにより、プッシュアウトバー部材の押圧力でツールがアダプタから外される時、プッシュアウトバー部材の弾性復元力でツールがアダプタから勢いよく飛び出すことによる受部材への衝撃を吸収し、同時にツール及び受部材の損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来におけるエンドミルチャッキング構造の一部切欠きの側面図である。
【図２】 本発明にかかるツール取り外し装置をアダプタに挿着したエンドミルの取り外しに適用した場合の例を示す全体の構成図である。
【図３】 （Ａ）はエンドミルが挿着されたアダプタの縦断側面図であり、(Ｂ)はエンドミルの取り外しに使用されるプッシュアウトバー部材の側面図である。
【図４】 本発明の実施の形態におけるアダプタへのエンドミルの密嵌合部分を拡大して示す断面図である。
【図５】 本発明のツール取り外し装置における他の実施の形態を示すエンドミル及びそのカバー部分の構成説明図である。
【符号の説明】
１０ ツール取り外し装置
１１ アダプタ
１１１ テーパシャンク部
１１２ アーバ部
１１３ テーパ穴
１１５ 係止面（係止部）
１１６ 穴
１１６Ａ、１１６Ｂ、１１６Ｃ 円筒穴
１１７ 雌ねじ部
１２ エンドミル
１２３ テーパシャンク部
１３ プッシュアウトバー部材
１３２ 雄ねじ部
１３３ 把持部
１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃ 円柱部
１４ 工具
１５ 受部材
１５１ 凹部
１５２ 緩衝材
２２ カバー
２３ 緩衝材
Claims (4)
- ツール保持用アダプタの先端部に設けたテーパ穴にツールのテーパシャンク部が焼ばめ又は圧入により密嵌合されたツールを取り外す装置であって、
前記アダプタの軸心箇所に該アダプタの後端から先端部のテーパ穴に連通するように形成した穴内にアダプタの後端側から挿脱可能に挿入され、かつ前記テーパ穴に達する長さのプッシュアウトバー部材と、
前記プッシュアウトバー部材の後端部に形成され、前記穴内に形成した雌ねじ部に螺合することにより前記テーパ穴に密嵌合されたツールのテーパシャンク部がテーパ穴から抜け出る方向へ前記プッシュアウトバー部材とアダプタとを相対移動させる雄ねじ部と、
前記ツールの先端に相対向して前記ツールの刃先部分が挿入できる深さの凹部を有し、この凹部内に前記プッシュアウトバー部材とアダプタとの相対移動により前記ツールの前記アダプタからの飛び出しによる衝撃力を吸収する緩衝材を設けた受部材と、
前記アダプタと平行に配設される支持スタンドを備え、前記受部材は前記支持スタンドに支持されており、かつ前記支持スタンドは、前記アダプタの長さに応じて長さ調節できるように構成されていることを特徴とするツール取り外し装置。 - 前記アダプタに挿着された前記ツールはカバーにより覆われることを特徴とする請求項１記載のツール取り外し装置。
- 前記カバー内の前記ツールの先端と接触する箇所に緩衝材を設けたことを特徴とする請求項２記載のツール取り外し装置。
- 前記アダプタのテーパ穴に焼ばめ又は圧入により密嵌合されたツールのテーパシャンク部は回り止め機構により回り止めされていることを特徴とする請求項１記載のツール取り外し装置。
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