JP5337009B2

JP5337009B2 - 工具ホルダー保持体

Info

Publication number: JP5337009B2
Application number: JP2009272509A
Authority: JP
Inventors: 和也高橋; 崇宮
Original assignee: 理研精機株式会社
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2029-11-30
Also published as: JP2011110690A

Description

本発明は、工作機械の主軸の保持孔に装着される工具ホルダーを保持する工具ホルダー保持体に関するものである。

従来から、マシニングセンター等の工作機械の主軸51の保持孔52に装着される工具ホルダーを保持する図９，10に図示したような工具保持装置が提案されている。

具体的には、この工具保持装置は、ドローバ55を後退させることで先端部が外方へ移動して工具ホルダーの被係止部に係止する複数（７個）の爪部材54と、該ドローバ55に被嵌され、環状に並設された爪部材54夫々の基端部を位置決め保持する位置決め保持部56ａを設けた位置決め環状体56とから成る保持体（以下、従来例という。）を具備するものである。

この従来例に係る位置決め環状体56は、筒状基体56Ａとこの筒状基体56Ａに付勢体56Ｃを介してスライド自在に被嵌連設されるスライド筒体56Ｂとで構成され、このスライド筒体56Ｂの先端部には前述した複数の位置決め保持部56ａが突出状態に設けられた構成であり、位置決め保持部56ａが爪部材54の基端部に設けた凹部54ａに凹凸係合し、該爪部材54の基端部同士の周方向への移動は阻止される。

実際に従来例をドローバ55に被嵌し内装孔57に配設すると、位置決め環状体56は爪部材54を付勢体56Ｃの付勢力により前方へ押し出し、この位置決め環状体56の押し出し作用と爪部材54の基端部のテーパー部54ａ’と内装孔57に設けた凹部57ａの前方側のテーパー部57ａ’とで、爪部材54の先端部は内方へ移動せしめられる。この状態で主軸51の保持孔52内に工具ホルダーの被係止部を配設し、ドローバ55を前進させて爪部材54の係止部54ｂを所定の位置に配設した後、ドローバ55を後退させると、ドローバ55の径大部55ａが爪部材54夫々の先端部を外方へ押し開き、よって、爪部材54夫々の先端部の係止部54ｂが外方に移動するとともに後方にも移動して工具ホルダーの被係止部と係止し、工具ホルダーは保持されることになる。

ところで、従来例は、内装孔57に爪部材54を配設する際、図11に図示したように各爪部材54をドローバ55と内装孔57の内壁との間に差し込んで、該爪部材54の基端部を付勢体56Ｃの付勢に抗して押し込み、位置決め環状体56の位置決め係止部56ａと嵌合固定する構造である。

しかしながら、この各爪部材54を付勢体56Ｃの強い付勢力に抗して一つ一つ押し込みながら手作業で配設する作業は極めて厄介であり、また、構造が複雑で量産性が悪くコスト高であり、しかも、その構造上、付勢体56Ｃの付勢力（押し出し力）と工具使用時の遠心力で爪部材54の基端部が凹部57ａのテーパー部57ａ’に圧接してしまい（面と面とのくいつき）、ドローバ55を前進しても被係止部と係止部54ｂの係止が解除されない場合がある（この場合、装置自体を分解しなければならい。）。

本発明は、前述した問題点を解消する、従来にない作用効果を発揮する画期的な工具ホルダー保持体を提供するものである。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

工作機械の主軸１の保持孔２に装着される工具ホルダーＡの被係止部３に、ドローバ５の作動により係止して前記工具ホルダーＡを保持する工具ホルダー保持体であって、前記ドローバ５に被嵌され、前記ドローバ５の後退により先端部が外方へ移動して前記工具ホルダーＡの前記被係止部３に係止する係止部４ｂが先端部に形成され、また、基端部には貫通孔４ａが形成されるとともに、この貫通孔４ａの前後位置には凹溝12が形成された複数の爪部材４と、前記ドローバ５に被嵌され、前記貫通孔４ａを被嵌係止させることで前記爪部材４を位置決め保持する突状の位置決め保持部６ａが周面に形成された位置決め環状体６とで構成され、この工具ホルダー保持体は、前記位置決め環状体６に複数の前記爪部材４が前記位置決め保持部６ａにより位置決めされた状態で環状に配設され且つこの環状に配設された前記爪部材４の前記凹溝12夫々には環状弾性部材７が被嵌されて各爪部材４は束ねられて前記ドローバ５に被嵌されるものであり、前記環状弾性部材７により、前記ドローバ５が前進し前記被係止部３と前記係止部４ｂとの係止が解除された後、外方に位置している前記爪部材４夫々の先端部が内方に復帰するように構成されていることを特徴とする工具ホルダー保持体に係るものである。

また、請求項１記載の工具ホルダー保持体において、前記環状弾性部材７は環状バネであることを特徴とする工具ホルダー保持体に係るものである。

また、請求項１，２いずれか１項に記載の工具ホルダー保持体において、前記環状弾性部材７は金属製であることを特徴とする工具ホルダー保持体に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、前述した従来例と異なり、工作機械の主軸への装着が極めて簡易且つ迅速に行えることになり、しかも、被係止部に対する係止が解除されないというような事態が生じることがないなど極めて商品価値の高い画期的な工具ホルダー保持体となる。

実施例１を示す斜視図である。実施例１を示す分解斜視図である。実施例１の使用状態説明図である。実施例１の使用状態説明図である。実施例１の使用状態説明図である。実施例１の使用状態説明図である。実施例２を示す斜視図である。実施例２を示す分解斜視図である。従来例を説明する斜視図である。従来例の使用状態説明図である。従来例の使用状態説明図である。従来例の使用状態説明図である。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

ドローバ５に本発明に係る工具ホルダー保持体を被嵌し、ドローバ５を所定の位置まで前進させ、続いて、工具ホルダーＡを主軸１の保持孔２に嵌入する。

この際、環状弾性部材７により爪部材４夫々の先端部は閉じており、続いて、爪部材４の係止部４ｂと工具ホルダーＡの被係止部３とは係止していない状態（アンクランプ状態）である。

この状態で、ドローバ５を後退させると、各爪部材４の係止部４ｂが外方へ移動するとともに後方にも移動して工具ホルダーＡの被係止部３に係止し、工具ホルダーＡが保持される。

被係止部３と係止部４ｂとの係止の解除は、ドローバ５を前進させる。即ち、ドローバ５を前進させると、外方に位置している爪部材４夫々の先端部は環状弾性部材７に付勢されて内方に復帰する。

従って、前述した従来例と異なり、各爪部材４の配設は、位置決め環状体６に環状弾性部材７で束ねられた爪部材４を設けた本発明に係る工具ホルダー保持体をドローバ５に被嵌させるだけの構成であるから、装着が極めて簡易且つ迅速に行えることになる。

また、本発明は、外方に移動した爪部材４夫々の先端部を内方に復帰する構造として、環状に配設された爪部材４に環状弾性部材７を被嵌する構造を採用したから、確実に各爪部材４の先端部を内方に復帰させることができ、よって、前述した従来例のように爪部材の先端部の内方への移動を、面と面の押圧によって行わせる構造で生じる係止解除不能という事態が生じることはない。

本発明の具体的な実施例について図１〜６に基づいて説明する。

本実施例は、工作機械の主軸１の保持孔２に装着される工具ホルダーＡの被係止部３に、ドローバ５の作動により係止して工具ホルダーＡを保持する工具ホルダー保持体であって、ドローバ５に被嵌されるものであり、ドローバ５の後退により先端部が外方へ移動して工具ホルダーＡの被係止部３に係止する係止部４ｂが形成された複数の爪部材４と、ドローバ５に被嵌され、環状に設けられた爪部材４夫々の基端部を位置決め保持する位置決め保持部６ａが形成された位置決め環状体６とで構成され、位置決め環状体６に複数の爪部材４が位置決め保持部６ａにより位置決めされた状態で環状に配設され且つこの環状に設けられた爪部材４には環状弾性部材７が被嵌されて各爪部材４は束ねられており、環状弾性部材７により、ドローバ５が前進し被係止部３と係止部４ｂとの係止が解除された後、外方に位置している爪部材４夫々の先端部が内方に復帰するように構成されたものである。尚、工具ホルダーＡの被係止部３は、図５，６に図示したように工具ホルダーＡの基端部に凹部を形成して構成された周壁内面に形成されており、この凹部３ａに各爪部材４の先端部を挿入し、係止部４ｂを外方に移動させ且つ後退させた際、係止部４ｂは被係止部３に係止し、工具ホルダーＡは保持される。

以下、本実施例に係る構成各部について詳細な説明をする。

爪部材４は、図１，２に図示したように適宜な金属製の部材で構成したものであり、複数（八個）に分割形成され、後述する位置決め環状体６の周囲に環状に並列状態に配設され、この状態で後述する環状弾性部材７が被嵌され、各爪部材４は束ねられた状態となる（この束ねられたものを環状爪体４Ａという。）。

また、各爪部材４は、その先端部の外周面に係止部４ｂが膨出形成されており、基端部の内周面には突部９が形成されている。

この突部９は、爪部材４の係止部４ｂを被係止部３に係止せしめる際、後退させたドローバ５を乗り上がって爪部材４を外方へ移動せしめるための部位である。符号９ａはドローバ５の作動部５ｂの基端部に形成されたテーパー部５ｂ”を乗り上がるテーパー部である。

また、爪部材４は、その基端部の外周面にテーパー部10ａを備えた突部10が設けられている。

この突部10のテーパー部10ａは、保持孔２に連通する内装孔11に形成した凹部11ａのテーパー部11ａ’と対応するもので、ドローバ５を後退させて爪部材４の係止部４ｂを被係止部３に係止させる際、両テーパー部によるテーパー作用が発揮される。

従って、ドローバ５を前進させて該ドローバ５に対する突部９の乗り上がりが解除された際、爪部材４は内方へ移動可能となり、爪部材４の先端部が環状弾性部材７の付勢により内方へ復帰することで被係止部３に対する爪部材４の係止部４ｂの係止が解除されることになる。

また、爪部材４は、図１，２に図示したように各爪部材４の基端部に貫通孔４ａが形成されており、この貫通孔４ａは後述する位置決め環状体６の先端側外周面に設けられる位置決め保持部６ａに被嵌係止し得るように構成されている。

従って、各爪部材４の基端部に形成された貫通孔４ａを位置決め環状体６の位置決め保持部６ａに被嵌係止させた際、環状に並設された爪部材４夫々の基端部を位置決め係止されて該爪部材４同士の周方向への移動が阻止される。

また、爪部材４は、図１，２に図示したように各爪部材４の基端部の外周面にして貫通孔４ａの前後位置に凹溝12が形成されており、前方の凹溝12位置の内方には位置決め環状体６は存せず、一方、後方の凹溝12位置の内方には位置決め環状体６が存する。

従って、この前後の凹溝12に後述する環状弾性部材７を被嵌すると、特に前方の環状弾性部材７は各爪部材４の先端部を内方へ付勢する機能を発揮する。

この環状弾性部材７は適宜な金属製の部材で形成した環状バネであり、爪部材４の基端部を内方へ常時付勢して爪部材４の先端部を閉じ付勢するものである。

具体的には、この環状弾性部材７により、ドローバ５の前進により被係止部３と係止部４ｂとの係止が解除した後、外方に位置している爪部材４夫々の先端部が内方に復帰するように付勢するものである。

更に具体的には、前方の環状弾性部材７は爪部材４同士を束ね保持する作用，爪部材４夫々の先端部（係止部４ｂ）を内方へ付勢する作用及び外方に位置している爪部材４夫々の先端部（係止部４ｂ）を内方へ付勢する作用を発揮し、一方、後方の環状弾性部材７は爪部材４同士を束ね保持する作用及び外方に位置している爪部材４夫々の先端部（係止部４ｂ）を内方へ付勢する作用を発揮する。

従って、ドローバ５による爪部材４の外方への移動を解除した際、爪部材４の先端部は前後の環状弾性部材７により付勢されて内方に移動せしめられることになる。

位置決め環状体６は、図１，２に図示したように適宜な金属製の部材で形成した筒状体であり、ドローバ５に被嵌し得るよう構成されている。

また、位置決め環状体６の先端部周面には複数（八個）の突部６ａが放射状に突出形成されており、この突部６ａは、環状に並設された爪部材４の基端部に形成された貫通孔４ａを被嵌係止することで該爪部材４同士の接離方向への移動を阻止する位置決め保持部６ａとして構成されている。

以上から成る構成の工具ホルダー保持体Ｃは、環状に並設される爪部材４夫々の基端部に設けた凹部４ａを位置決め環状体６の位置決め保持部６ａに嵌合させ、この状態で環状弾性部材７を被嵌させることで、位置決め環状体６に対して爪部材４を環状に並設してなる環状爪体４Ａを固定連結（ユニット化）せしめることで構成されている。

ドローバ５は、図１，２に図示したように適宜な金属製の部材で構成した公知構造のものであり、主軸１に設けられる内装孔11内で適宜な手段（図示省略のシリンダー機構）により進退移動可能に設けられる移動部５ａと、該移動部５ａの先端に連設され、爪部材４に係止して該爪部材４を開放作動及び閉塞作動せしめる作動部５ｂとで構成されている。

この作動部５ｂは、その先端側外周面に爪部材４の先端部が乗り上がる突部５ｂ’が形成され、基端部にテーパー部５ｂ”が形成されている。

また、ドローバ５は、その移動部５ａにコイルバネから成る付勢体13が被嵌されており、この付勢体13により作動部５ｂは前方へ押圧付勢されている。

従って、ドローバ５を作動（後方へ移動）させた際、作動部５ｂが爪部材４の先端部の内面に当接して押圧することにより爪部材４の先端部は外方へ移動せしめられる。

以上の構成から成る工具ホルダー保持体Ｃを工作機械の主軸１に配設する際、ドローバ５に本発明に係る工具ホルダー保持体を被嵌し、ドローバ５を所定の位置まで前進させ、続いて、工具ホルダーＡを主軸１の保持孔２に嵌入する。

本実施例は上述のように構成したから、前述した従来例と異なり、各爪部材４の配設は、位置決め環状体６に環状弾性部材７で束ねられた爪部材４を設けた本発明に係る工具ホルダー保持体をドローバ５に被嵌させるだけの構成であるから、装着が極めて簡易且つ迅速に行えることになる。

また、本実施例は、外方に移動した爪部材４夫々の先端部を内方に復帰する構造として、環状に配設された爪部材４に環状弾性部材７を被嵌する構造を採用したから、確実に各爪部材４の先端部を内方に復帰させることができ、よって、前述した従来例のように爪部材の先端部の内方への移動を、面と面の押圧によって行わせる構造で生じる係止解除不能という事態が生じることはない。

［構成例］
構成例について図７，８に基づいて説明する。

環状弾性部材７を配設する凹溝12を各爪部材４の基端部（凹部４ａを設けた部位）及び先端部（係止部４ｂを設けた部位）夫々の外周面に設けた場合である。

この工具ホルダー保持体Ｃは、前述した実施例１と異なり、位置決め環状体６と、爪部材４を環状に並設してなる環状爪体４Ａとは固定連結（ユニット化）せしめた構成ではなく、両者を内装孔11に内装した際に位置決め保持部６ａに対して爪部材４の基端部の凹部４ａが凹凸係合するように構成されている。

その余は実施例と同様である。

Ａ工具ホルダー
１主軸
２保持孔
３被係止部
４爪部材
４ａ貫通孔
４ｂ係止部
４Ａ環状爪体
５ドローバ
６位置決め環状体
６ａ位置決め保持部
７環状弾性部材
12 凹溝

Claims

工作機械の主軸の保持孔に装着される工具ホルダーの被係止部に、ドローバの作動により係止して前記工具ホルダーを保持する工具ホルダー保持体であって、前記ドローバに被嵌され、前記ドローバの後退により先端部が外方へ移動して前記工具ホルダーの前記被係止部に係止する係止部が先端部に形成され、また、基端部には貫通孔が形成されるとともに、この貫通孔の前後位置には凹溝が形成された複数の爪部材と、前記ドローバに被嵌され、前記貫通孔を被嵌係止させることで前記爪部材を位置決め保持する突状の位置決め保持部が周面に形成された位置決め環状体とで構成され、この工具ホルダー保持体は、前記位置決め環状体に複数の前記爪部材が前記位置決め保持部により位置決めされた状態で環状に配設され且つこの環状に配設された前記爪部材の前記凹溝夫々には環状弾性部材が被嵌されて各爪部材は束ねられて前記ドローバに被嵌されるものであり、前記環状弾性部材により、前記ドローバが前進し前記被係止部と前記係止部との係止が解除された後、外方に位置している前記爪部材夫々の先端部が内方に復帰するように構成されていることを特徴とする工具ホルダー保持体。
請求項１記載の工具ホルダー保持体において、前記環状弾性部材は環状バネであることを特徴とする工具ホルダー保持体。
請求項１，２いずれか１項に記載の工具ホルダー保持体において、前記環状弾性部材は金属製であることを特徴とする工具ホルダー保持体。