JP6136970B2 - 工具保持台 - Google Patents

Description

本発明は、工具を鉛直方向に向けて保持する工具保持台の技術に関する。

工具保持台は、ホルダに装着された工具を鉛直方向に向けて保持するものとして公知である（例えば、特許文献１）。工具保持台では、例えば切削工具の刃先を上方に向けて鉛直方向に保持し、切削刃具の加工又はメンテナンスが行われる。なお、自動車工場では、切削工具をホルダに装着した状態で重量が２０ｋｇ以上になる大型の工具が使用されている。

このような大型の工具を真上から工具保持台に取り付ける、或いは、取り外す作業は、作業者にとって困難な作業であり、かつ、大きな負担であった。また、切削工具を真上から工具保持台に取り付ける、或いは、取り外す作業は、刃先を振り回すことになるため、切削工具を工具保持台に取り付ける、或いは、取り外す作業を行う際には刃先に保護カバーを被せる必要があり、作業が煩雑であった。

特開２００６−１１０６６８号公報

本発明の解決しようとする課題は、工具の取り付け、或いは、取り外し作業を簡便かつ容易に行うことができる工具保持台を提供することである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、工具を鉛直姿勢に保持する工具保持台であって、前記工具を保持する受け台と、前記受け台を、保持した工具が鉛直姿勢となる回動位置から傾斜姿勢となる回動位置までの範囲内で回動可能に軸支するベースと、前記受け台の前記ベースに対する回動位置を、保持した工具が鉛直姿勢となる回動位置から傾斜姿勢となる回動位置までの範囲内で、非拘束な状態とする第一の状態と、前記受け台の前記ベースに対する回動位置を、保持した工具が鉛直姿勢となる回動位置に拘束する第二の状態と、に切り替えるセレクタと、を具備するものである。

請求項２においては、請求項１に記載の工具保持台であって、前記工具を保持する回転台を備え、前記回転台は、前記受け台によって、保持した工具の軸心を中心として回動可能に軸支され、前記セレクタは、前記第一の状態と、前記第二の状態と、前記受け台の前記ベースに対する回動位置を、保持した工具が鉛直姿勢となる回動位置に拘束した状態で、前記回転台の前記受け台に対する回動位置を非拘束な状態とする第三の状態と、に切り替えるものである。

請求項３においては、請求項２に記載の工具保持台であって、前記セレクタは、前記ベースに軸支され、第一切り欠き部と第二切り欠き部とが形成される軸を備え、該第一切り欠き部を所定方向に向けることで前記第一の状態とし、該第二切り欠き部を該所定方向に向けることで前記第三の状態とするものである。

本発明の工具保持台によれば、工具の取り付け、或いは、取り外し作業を簡便かつ容易に行うことができる。

工具保持台の構成を示す模式図。 同じく平面図及び側面図。 ベースの構成を示す平面図、正面図及び側面図。 受け台の構成を示す平面図、正面図及び側面図。 回転台の構成を示す平面図及び側面図。 セレクタの構成を示す平面図及び断面図。 セレクタの作用を示す模式図。 工具保持台の作用を示す模式図。

図１を用いて、工具保持台１００の構成について説明する。
なお、図１では、工具保持台１００の構成について側面視にて模式的に表している。

工具保持台１００は、本発明の工具保持台に係る実施形態である。工具保持台１００は、工具５０の軸心が鉛直方向を向く鉛直姿勢に工具５０を保持するものである。なお、工具保持台１００が後述する「傾斜可能状態」にあるときは、工具保持台１００は、工具５０を鉛直姿勢から、工具５０の軸心が鉛直方向から所定角度傾斜した傾斜姿勢となるまでの範囲で回動可能に保持する。

本実施形態に係る工具５０は、切削工具５１をホルダ５２に装着したものとされている。本実施形態の工具５０は、自動車工場のマシニングセンタに使用されるものであって、重量が２０ｋｇ以上の大型のものとされている。

図２を用いて、工具保持台１００の構成についてさらに詳細に説明する。
なお、図２（Ａ）では、工具保持台１００の構成について平面視にて表している。また、図２（Ｂ）では、工具保持台１００の構成について側面視にて表している。

なお、以下では、図２乃至図５に示される、前後方向、左右方向及び上下方向に従って説明するものとする。

工具保持台１００は、ベース１０と、受け台２０と、回転台３０と、セレクタ４０と、を具備している。

回転台３０は、工具５０を保持するものである。回転台３０は、受け台２０によって、保持した工具５０の軸心を中心として回動可能に軸支されている。

受け台２０は、回転台３０を介して工具５０を保持するものである。受け台２０は、回転台３０を、回転台３０により保持した工具５０の軸心を中心として回動可能に軸支するものである。

ベース１０は、受け台２０を軸１５によって回動可能に軸支するものである。具体的には、ベース１０に軸止される受け台２０は、保持した工具５０が鉛直姿勢となる回動位置である鉛直位置Ｏから、保持した工具５０が前記傾斜姿勢となる回動位置である傾斜位置Ｐまでの範囲内で回動可能に構成されている（図２（Ｂ）参照）。

セレクタ４０は、工具保持台１００の状態を、第一の状態としての「傾斜可能状態」と、第二の状態としての「固定状態」と、第三の状態である「回動可能状態」と、に切り替えるものである。

「傾斜可能状態」は、受け台２０のベース１０に対する回動位置を、鉛直位置Ｏから傾斜位置Ｐまでの範囲内で非拘束とする状態である。「固定状態」は、受け台２０のベース１０に対する回動位置を、鉛直位置Ｏに拘束する状態である。「回動可能状態」は、受け台２０のベース１０に対する回動位置を鉛直位置Ｏに拘束した状態で、回転台３０の受け台２０に対する回動位置を非拘束とする状態である。

図３を用いて、ベース１０の構成について説明する。
なお、図３（Ａ）では、ベース１０の構成について平面視にて表している。また、図３（Ｂ）では、ベース１０の構成について正面視にて表している。さらに、図３（Ｃ）では、ベース１０の構成について側面視にて表している。

ベース１０は、底部１１と、支持部１２と、載置部１３と、を備えており、正面視にて凹形状に形成されている。

底部１１は、略矩形の平板形状に形成されている。支持部１２は、底部１１の左右方向の端側にそれぞれ立設されている。それぞれの支持部１２は、側面視にて略Ｒ字形状に形成されている。それぞれの支持部１２には、左右方向に貫通する第一貫通孔１２Ａと、第二貫通孔１２Ｂと、が形成されている。

各支持部１２の第一貫通孔１２Ａには、受け台２０を軸支する軸１５が挿通されている（図２参照）。第二貫通孔１２Ｂには、受け台２０に嵌合するセレクタ４０が挿通されている（図２参照）。

載置部１３は、底部１１の左右方向の略中央部に立設されている。載置部１３は、側面視にて略台形上に形成されている。載置部１３には、平坦部１３Ａと、傾斜部１３Ｂと、が形成されている。平坦部１３Ａは、受け台２０が鉛直位置Ｏにある状態のときに、受け台２０が載置される部分である。傾斜部１３Ｂは、受け台２０が傾斜位置Ｐにある状態のときに、受け台２０が載置される部分である。

図４を用いて、受け台２０の構成について説明する。
なお、図４（Ａ）では、受け台２０の構成について平面視にて表している。また、図４（Ｂ）では、受け台２０の構成について正面視にて表している。さらに、図４（Ｃ）では、受け台２０の構成について側面視にて表している。

受け台２０は、略直方体に構成されている。受け台２０には、第一貫通孔２０Ａと、嵌合部２０Ｂと、開口部２０Ｃと、が形成されている。

第一貫通孔２０Ａは、受け台２０の前後方向及び上下方向の中央部にて左右方向に貫通する貫通孔として形成されている。第一貫通孔２０Ａには、軸１５が挿通されている（図２参照）。嵌合部２０Ｂは、上下方向の下端部に開口する切欠部であり、前後方向の後側において、左右方向に沿って形成されている。嵌合部２０Ｂは、側面視にて略Ｒ字形状に形成されている。嵌合部２０Ｂには、セレクタ４０が嵌合されている（図２参照）。

開口部２０Ｃは、受け台２０の前後方向及び左右方向の中央部にて上下方向に貫通する貫通孔として形成されている。開口部２０Ｃには、回転台３０が挿通されている（図２参照）。

図５を用いて、回転台３０の構成について説明する。
なお、図５（Ａ）では、回転台３０の構成について平面視にて表している。また、図５（Ｂ）では、回転台３０の構成について側面視にて表している。

回転台３０は、略円柱形状に構成されている。回転台３０には、第一切り欠き部３０Ａと、第二切り欠き部３０Ｂと、拡径部３１と、開口部３２と、突起部３５と、が形成されている。

第一切り欠き部３０Ａは、回転台３０の下端部における前端部を、側面視にて円弧状に切り欠いて形成されている。第二切り欠き部３０Ｂは、回転台３０の下部における後端部を、側面視にて直線状に切り欠いて形成されている。第二切り欠き部３０Ｂは、回転台３０の上下途中部から下端にかけて、下方へ行くにしたがって切り欠き量が大きくなるように形成されている。

拡径部３１は、回転台３０の上部が下部に対して拡径して形成されている。拡径部３１は、回転台３０が受け台２０の開口部２０Ｃに挿嵌された際に受け台２０の上面に係止される。

開口部３２は、回転台３０の前後方向及び左右方向の略中央部にて、下方に向かって縮径するように上下方向に形成されている。開口部３２は、回転台３０を上下方向に貫通している。開口部３２には、工具５０が挿嵌され、保持される部分である。

突起部３５は、回転台３０の上面にて一対となって設けられている。それぞれの突起部３５は、開口部３２の周縁部において対向する位置に設けられている。突起部３５は、回転台３０に工具５０が挿嵌された際に、ホルダ５２の凹部が係合する部分である。

図６を用いて、セレクタ４０の構成について説明する。
なお、図６（Ａ）では、セレクタ４０の構成について第一切り欠き部４１を前側に向けた際の平面視及びＡＡ断面視にて表している。また、図６（Ｂ）では、セレクタ４０の構成について第二切り欠き部４２を前側に向けた際の平面視及びＢＢ断面視にて表している。

セレクタ４０は、略円柱形状に形成されている。セレクタ４０は、把持部４３と、軸部４５とから構成されている。軸部４５には、第一切り欠き部４１と、第二切り欠き部４２と、が形成されている。

第一切り欠き部４１は、第一切り欠き部４１を前側に向けた際の平面視にて、輪郭が台形を描くように形成されている。第二切り欠き部４２は、第二切り欠き部４２を前側に向けた際の平面視にて輪郭が円弧を描くように形成されている。第二切り欠き部４２は、軸部４５の側面視にて第一切り欠き部４１が形成されている側から１２０°回転した側に形成されている。第一切り欠き部４１及び第二切り欠き部４２は、軸部４５の軸心方向における中央部に形成されている。

より具体的には、セレクタ４０は、第一切り欠き部４１を前側に向けた位置から１２０°回転させると第二切り欠き部４２が前側を向き、第二切り欠き部４２を前側に向けた位置から１２０°回転させると円弧側（切り欠きのない側）が前側を向くように構成されている。

図７を用いて、セレクタ４０の作用について説明する。
なお、図７（Ａ）、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）では、説明を分かり易くするため、セレクタ４０、受け台２０及び回転台３０のみの側面視を示している。

なお、図７（Ａ）では、セレクタ４０の作用としての「傾斜可能状態」について側面視にて表している。また、図７（Ｂ）では、セレクタ４０の作用としての「固定状態」について側面視にて表している。さらに、図７（Ｃ）では、セレクタ４０の作用としての「回動可能状態」について側面視にて表している。

図７（Ａ）に示すように、「傾斜可能状態」として、セレクタ４０が第一切り欠き部４１を前側に向けた位置では、受け台２０のベース１０に対する回動可能範囲内（鉛直位置Ｏから傾斜位置Ｐまでの範囲内）において、セレクタ４０の軸部４５と受け台２０の嵌合部２０Ｂとが干渉しない。

また、回転台３０の受け台２０に対する回動位置を、第二切り欠き部３０Ｂが後側へ向く位置にしておくことで、受け台２０をベース１０に対して前記回動可能範囲内で回動させる際に、回転台３０とセレクタ４０の軸部４５とが干渉しない。

なお、受け台２０の回動位置が鉛直位置Ｏにあるときには、回転台３０の受け台２０に対する回動位置にかかわらず、回転台３０とセレクタ４０の軸部４５とが干渉しない。

そのため、「傾斜可能状態」では、受け台２０及び回転台３０を鉛直位置Ｏから傾斜位置Ｐの間で非拘束な状態として、受け台２０及び回転台３０をベース１０に対して回動自在とすることが可能となる。

図７（Ｂ）に示すように、「傾斜可能状態」から、回転台３０を受け台２０に対して回動させて、回転台３０の受け台２０に対する回動位置を、第一切り欠き部３０Ａが後上側へ向く位置にした後、軸部４５の円弧側が前側を向くように、セレクタ４０を軸心を中心にして１２０°回転させると、「固定状態」となる。

「固定状態」では、セレクタ４０の軸部４５と受け台２０の嵌合部２０Ｂとが嵌合し、かつ、セレクタ４０の軸部４５と回転台３０の第一切り欠き部３０Ａとが嵌合する。

そのため、「固定状態」では、受け台２０のベース１０に対する回動位置が、軸部４５によって鉛直位置Ｏにて拘束されるとともに、回転台３０の受け台２０に対する回動位置が、軸部４５によって、軸１５の第一貫通孔２０Ａへの挿通方向と回転台３０における突起部３５・３５の対向方向とが一致する位置に拘束され、受け台２０及び回転台３０がベース１０に対し固定された状態となる。

図７（Ｃ）に示すように、「固定状態」から、軸部４５の第二切り欠き部４２が前側を向くように、セレクタ４０を軸心を中心にして１２０°回転させると、「回動可能状態」となる。「回動可能状態」では、セレクタ４０の軸部４５と受け台２０の嵌合部２０Ｂとが嵌合して受け台２０のベース１０に対する回動位置が鉛直位置Ｏにて拘束されるものの、セレクタ４０の軸部４５と回転台３０の外周面とは干渉しない。

そのため、「回動可能状態」では、受け台２０が鉛直位置Ｏに拘束された状態で回転台３０が受け台２０に対し非拘束な状態となり、受け台２０がベース１０に対し固定された状態で回転台３０が受け台２０に対し回動自在となる。

図８を用いて、工具保持台１００の作用について説明する。
なお、図８では、工具保持台１００の作用について工具５０の加工作業を図８（Ａ）、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）、図８（Ｄ）の順に側面視にて模式的に表している。

以下では、工具保持台１００の作用について工具５０の切削工具５１の加工作業として説明するものとする。

図８（Ａ）に示すように、セレクタ４０を回動して工具保持台１００を「傾斜可能状態」とし、受け台２０の回動位置を傾斜位置Ｐとした状態で、回転台３０に工具５０のホルダ５２が取り付けられる。この場合、回転台３０の受け台２０に対する回動位置を、第二切り欠き部３０Ｂが後側（セレクタ４０の軸部４５側）へ向く位置にしておく。

次に、図８（Ｂ）に示すように、受け台２０を、その回動位置が傾斜位置Ｐから鉛直位置Ｏとなるように回動させるとともに、回転台３０を受け台２０に対して回動させ、回転台３０の受け台２０に対する回動位置を、第一切り欠き部３０Ａが後側（セレクタ４０の軸部４５側）へ向く位置にした後、セレクタ４０を回動して工具保持台１００を「固定状態」とし、切削工具５１が加工される。

次に、図８（Ｃ）に示すように、受け台２０の回動位置を鉛直位置Ｏとしたまま、セレクタ４０を回動して工具保持台１００を「回動可能状態」とし、切削工具５１が引き続き加工される。この場合、回転台３０を受け台２０に対して任意の回動位置に回動させながら切削工具５１の加工を行うことができる。

切削工具５１の加工が終了すると、回転台３０を受け台２０に対して回動させ、回転台３０の受け台２０に対する回動位置を、第二切り欠き部３０Ｂが後側（セレクタ４０の軸部４５側）へ向く位置にする。

図８（Ｄ）に示すように、受け台２０の回動位置を鉛直位置Ｏとしたまま、セレクタ４０を回動して工具保持台１００を「傾斜可能状態」とし、受け台２０を鉛直位置Ｏから傾斜位置Ｐまで回動させ、回転台３０から工具５０のホルダ５２が取り外される。

工具保持台１００の効果について説明する。
工具保持台１００によれば、工具５０の取り付け、或いは、取り外し作業を簡便かつ容易に行うことができる。

すなわち、工具５０を工具保持台１００へ取り付け、或いは、取り外し作業を行う際には、受け台２０の回動位置を傾斜位置Ｐとし、工具５０を工具保持台１００に取り付ける、或いは、取り外す作業を容易とし、かつ、作業者に対する負担を減少させている。

１０ ベース
２０ 受け台
３０ 回転台
４０ セレクタ
５０ 工具
５１ 切削工具
５２ ホルダ
１００ 工具保持台

Claims (2)

1. 工具を鉛直姿勢に保持する工具保持台であって、
   前記工具を保持する回転台と、
   前記保持した工具の軸心を中心として回動可能に前記回転台を軸支する受け台と、
   前記受け台を、前記保持した工具が鉛直姿勢となる回動位置から傾斜姿勢となる回動位置までの範囲内で回動可能に軸支するベースと、
   前記受け台の前記ベースに対する回動位置を、前記保持した工具が鉛直姿勢となる回動位置から傾斜姿勢となる回動位置までの範囲内で、非拘束な状態とする第一の状態と、前記受け台の前記ベースに対する回動位置を、前記保持した工具が鉛直姿勢となる回動位置に拘束する第二の状態と、前記受け台の前記ベースに対する回動位置を、前記保持した工具が鉛直姿勢となる回動位置に拘束した状態で、前記回転台の前記受け台に対する回動位置を非拘束な状態とする第三の状態と、に切り替えるセレクタと、
   を具備する、工具保持台。
2. 請求項１に記載の工具保持台であって、
   前記セレクタは、前記ベースに軸支され、第一切り欠き部と第二切り欠き部とが形成される軸を備え、該第一切り欠き部を所定方向に向けることで前記第一の状態とし、該第二切り欠き部を該所定方向に向けることで前記第三の状態とする、工具保持台。

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