JPH0222196Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、主軸に装着される中ぐり工具の交換
を行う中ぐり加工装置用工具マガジンに関する。

〔従来技術〕

この種の工具マガジンは、中ぐり加工装置のベ
ツド上に設けられた支持本体により主軸軸線と平
行な軸線回りに割出し回動される回動体を軸支
し、この回動体の外周部に設けた複数対の保持具
により複数の中ぐり工具を着脱可能に把持してい
る。各保持具は回動体に固定された固定爪と、こ
れに対し開閉可能に枢支されスプリングにより閉
方向に付勢された可動爪を備え、また両爪の先端
部の間に着脱可能に挾持された中ぐり工具が割出
し回動の際に中ぐり工具に加わる遠心力等の慣性
力あるいは重力により脱落するのを防止するため
に、回動体にロツク軸を進退動可能に設け、中ぐ
り工具を着脱するとき以外はこのロツク軸を突出
させ可動爪に係合させて可動爪が開かないように
している。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながらかかる従来技術においては、ロツ
ク軸として単なる真直軸あるいは段付軸を使用し
ているのでロツク軸と可動爪の間に多少のガタは
まぬがれず、また両者の係合は点または線接触と
なつていた。割出し回動の際には回動体は急激な
回動・停止を行うので中ぐり工具には大なる慣性
力が繰り返して加わり、この慣性力によりロツク
軸と可動爪の接触部に生じる応力は、この接触部
が点または線接触であるので極めて大となり局部
的な変形が生ずる。このような変形が生ずればガ
タが増大し、このガタに伴う衝撃により前記接触
部に加わる応力は増幅されるので前記局部的変形
は急激に進行してガタが増大し、中ぐり工具の振
れが増大する。このような工具の振れは機能上好
ましくないので減少させる必要があるが、そのた
めには各部品の加工精度を高める必要があり、ま
た頻繁な修理を要するという問題点があつた。本
考案はこのような問題点を解決しようとするもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

このために、本考案による中ぐり加工装置用工
具マガジンは、添付図面の実施例に例示するごと
く、ベツド１０上に設けられた支持本体２０と、
この支持本体により主軸軸線Ｏと平行に軸支され
て割出し回動される回動体３０と、この回動体に
軸方向に間をおいて設けられた複数対の保持具３
３，３４を備え、各保持具３３，３４は先端部が
半径方向に突出して前記回動体３０に固定された
固定爪３３ａ，３４ａ及び同回動体の回動軸線と
平行な枢支ピン３３ｃ，３４ｃにより同回動体に
枢支されると共にその先端部が前記固定爪３３
ａ，３４ａの先端部に向かう方向に弾性的に回動
付勢された可動爪３３ｂ，３４ｂよりなり、この
固定爪及び可動爪の先端部にて中ぐり工具Ｔ１，
Ｔ２を着脱可能に挾持する中ぐり加工装置用工具
マガジンにおいて、前記各保持具３３，３４に対
応して前記固定爪３３ａ，３４ａの突出方向及び
前記枢支ピン３３ｃ，３４ｃとほゞ直交する方向
に摺動可能に前記回動体３０に支持されたクラン
プロツド４０，４１、このクランプロツドを軸方
向に付勢し同クランプロツドの先端を前記可動爪
３３ｂ，３４ｂに当接して同可動爪を前記方向に
回動付勢するクランプスプリング４，４５、前記
回動体３０の回動軸線と平行に摺動可能に同回動
体に支持されたロツク軸５３，５４及びこのロツ
ク軸を軸方向に付勢し同ロツク軸のテーパ面５３
ａ，５４ａを前記クランプロツド４０，４１の一
側に形成された傾斜面４０ａ，４１ａと係合して
同クランプロツド４０，４１の後退を阻止するロ
ツクスプリング５５，５６を設け、互いに対応す
る各一対の前記保持具３３，３４の各ロツク軸５
３，５４は互いに同軸にかつ前記各テーパ面５３
ａ，５４ａが前記各傾斜面と係合した状態におい
て同ロツク軸の各一端５３ｂ，５４ｂの間に僅か
の隙間をおいて配置され、更に所定の工具交換位
置Ａに割り出された前記一対の保持具３３，３４
の何れか一方のロツク軸５３の他端５３ｃを押圧
し両ロツク軸５３，５４を前記各ロツクスプリン
グ５５，５６に抗して軸方向に押し戻して前記各
テーパ面５３ａ，５４ａと傾斜面４０ａ，４１ａ
の係合を解除する作動子６３を有するロツク解除
装置６０を前記支持本体２０に設けたことを特徴
とするものである。

〔作用〕

各ロツク軸５３，５４は、ロツク解除装置６０
の作動子６３により押し戻されていない状態で
は、ロツクスプリング５５，５６により軸方向に
付勢されて各テーパ面５３ａ，５４ａが傾斜面４
０ａ，４１ａに面接触により係合し、各クランプ
ロツド４０，４１の後退を阻止し、可動爪３３
ｂ，３４ｂが開くのを阻止している。この状態に
おいては両ロツク軸５３，５４の各一端５３ｂ，
５４ｂの間に僅かの隙間があり、それぞれ独立し
てロツクスプリング５５，５６により付勢されて
いるので、多少の製作誤差や組立誤差があつても
各テーパ面５３ａ，５４ａと傾斜面４０ａ，４１
ａは何れもガタなしに係合している。ロツク解除
装置６０が作動すれば、工具交換位置Ａに割り出
された一対の保持具３３，３４に設けられたロツ
ク軸５３，５４は、作動子６３により先ず一方の
ロツク軸５３が次いで他方のロツク軸５４が押圧
され、両ロツク軸５３，５４はロツクスプリング
５５，５６に抗して軸方向に押し戻されてテーパ
面５３ａ，５４ａと傾斜面４０ａ，４１ａの係合
を解除する。これによりクランプロツド４０，４
１はクランプスプリング４４，４５に抗した後退
が可能となり、可動爪３３ｂ，３４ｂは固定爪３
３ａ，３４ａに対し開閉可能となつて中ぐり工具
Ｔ１，Ｔ２を保持具３３，３４に着脱することが
可能となる。

〔考案の効果〕

上述の如く、本考案によれば、対をなす保持具
の各ロツク軸がロツク解除装置により押し戻され
ていない状態では、多少の製作誤差や組立誤差が
存在しても各ロツク軸のテーパ面は何れも各傾斜
面にガタなしに面接触により係合してクランプロ
ツドの後退を阻止し可動爪が開くのを阻止してい
るので、保持具に把持される中ぐり工具の振れは
僅かである。また、テーパ面と傾斜面の係合は面
接触であるので、割出し回動の際に中ぐり工具に
加わる慣性力によりこの両面の係合部に生ずる応
力は小となり、従つてこの両面に生ずる変形は少
ない。仮に多少の変形が生じてもロツクスプリン
グにより付勢されるロツク軸の移動によりこの両
面は常に接触状態に保たれるので中ぐり工具の振
れが増大することはなく、従つてこの振れを許容
範囲内に保つための修理回数を減少させることが
できる。

〔実施例〕

以下に、添付図面により実施例の説明を行う。

先ず、第５図により、本考案の工具マガジンＭ
を備えた中ぐり加工装置の全体につき説明する。
ベツド１０上のスライドテーブル１１に載置され
た主軸ヘツド１２は主軸１３を水平な軸線Ｏ回り
に軸承している。主軸１３は主軸モータ１６によ
り回転駆動され、一方スライドテーブル１１は歯
車箱１５を介して送りモータ１４により主軸軸線
Ｏと平行な方向に往復駆動されている。主軸軸線
Ｏの延長上の下側に位置してベツド１０には工作
物支持台１７が設けられ、その上面には自動車用
エンジンのシリンダブロツク等の工作物Ｗが支持
されている。本中ぐり加工装置は、図示の如く主
軸１３にボーリングバーＴ１等の中ぐり工具を装
着し、定位置停止装置によりバイトTcが上側に
なるように主軸１３を停止した状態において、ス
ライドテーブル１１を前進させ、２点鎖線に示す
如くボーリングバーＴ１をサポート１８，１８ａ
内に挿入し、主軸モータ１６により主軸１３を回
転駆動してバイトTcにより工作物Ｗの軸受支持
面等を加工するものである。

第５図に示す如く、ベツド１０上の一側には主
軸１３に装着されるボーリングバー等の中ぐり工
具Ｔ１，Ｔ２を交換する工具マガジンＭが設けら
れている。以下に、工具マガジンＭにつき詳細に
説明する。

第２図に示す如く、ベツド１０上に固定された
案内台２６は工具マガジンＭの支持本体２０を、
主軸軸線Ｏと直交する水平方向に案内支持してい
る。第２図〜第５図に示す如く、支持本体２０は
基体２１、及び主軸軸線Ｏと直交しかつ互いに対
向して基体２１上に立設された一対の支持板２
２，２２よりなり、案内台２６に取り付けられた
進退用シリンダ２７のロツド２７ａの先端が基体
２１に連結されて工具マガジンＭを進退駆動する
ようになつている。回動体３０は筒部３０ａ、及
び軸方向に間をおいて筒部３０ａに溶接固定され
たほゞ円形の一対の回動板３０ｂ，３０ｂより構
成されている。支持板２２，２２の先端部には、
軸受ブロツク２３，２３ａ及び球軸受を介して旋
回軸３１が軸支されている。回動体３０は、筒部
３０ａをキーを介して旋回軸３１に嵌合固定する
ことにより、支持板２２，２２の先端部の間に主
軸軸線Ｏと平行に軸支されるものである。

第２図及び第３図に示す如く、一方の支持板２
２に設けた軸受ブロツク２３の外側には固定ブロ
ツク３５が設けられ、この固定ブロツク３５内に
突出する旋回軸３１の一端にはピニオン３１ａが
形成されている。固定ブロツク３５に設けられた
旋回用シリンダ３６のロツド３６ａに形成された
ラツク歯３６ｂはピニオン３１ａに噛合し、旋回
用シリンダ３６の進退により回動体３０が２位置
に割り出されるよう構成されている。第３図及び
第４図に示す如く、一方の回動板３０ｂには係合
体３７を設け、その両端部を支持板２２，２２を
結合する連結部材３８に設けた一対の規制用スト
ツパ３９，３９に当接して回動体３０の割出し位
相を規制している。

第２図〜第４図に示す如く、各回動板３０ｂ，
３０ｂの外側には中ぐり工具Ｔ１，Ｔ２を着脱可
能に把持する２対の保持具３３，３４が設けられ
ている。すなわち、一方の回動板３０ｂには90度
の位相をおいて２個の保持具３３，３３が、また
他方の回動板３０ｂには保持具３３，３３と対を
なす２個の保持具３４，３４が対応する位相に設
けられている。保持具３３は、主として第４図に
示す如く、半径方向に突出して回動板３０ｂに固
定された固定爪３３ａと枢支ピン３３ｃにより回
動板３０ｂに枢支された可動爪３３ｂを有し、各
爪３３ａ，３３ｂの先端部には、中ぐり工具Ｔ
１，Ｔ２を挾持する凹弧部が互いに対向して形成
されている。固定爪３３ａにはその突出方向及び
枢支ピン３３ｃと直交する方向にガイド孔４２が
形成され、このガイド孔４２にはクランプロツド
４０が摺動可能に嵌合されている。クランプロツ
ド４０は固定爪３３ａに固定された閉止板４６と
の間に介装されたクランプスプリング４４により
軸方向に付勢されてその先端が可動爪３３ｂの後
部内側に当接し、これにより可動爪３３ｂは、そ
の先端部が固定爪３３ａの先端部に向かう方向に
回動付勢され、ストツパ３３ｄに当接して停止し
ている。保持具３３は、後述の如く、工具交換位
置Ａに割り出されてロツクが解除された状態では
クランプスプリング４４の付勢力により中ぐり工
具Ｔ１，Ｔ２を着脱可能に把持するものであり、
工具交換位置Ａを外れた位置では、後述するロツ
ク機構によりクランプロツド４０の後退を阻止し
て回動体３０の割出し回動に伴なう慣性力や重力
等による中ぐり工具Ｔ１，Ｔ２の脱落を防止する
ようになつている。保持具３４は、中ぐり工具Ｔ
１，Ｔ２の長手方向移動及び回動を規制するた
め、フランジ部Tbの溝及び切欠きに係合する突
起３４ｅ及びストツパピン３４ｆを有する点を除
き保持具３３とほゞ同一構造である。なお、両支
持板２２，２２の外側には旋回軸３１の下側に円
弧状の工具ガイド２４，２４ａを固定し、中ぐり
工具Ｔ１，Ｔ２の脱落防止を二重に行つている。

次に本考案の要部をなす保持具３３，３４のロ
ツク機構につき説明する。第１図及び第４図に示
す如く、一方の回動板３０ｂに設けられた可動爪
３３ｂを閉方向に付勢するクランプロツド４０に
は中心面に沿つて長孔４０ｂが設けられ、その開
口の一側には可動爪３３ｂと当接する先端と背中
合わせに前記中心面と直交する傾斜面４０ａを有
する溝が形成されている。この回動板３０ｂに固
定された固定爪３３ａと案内部材５０には、ロツ
ク軸５３が回動体３０の回動軸線と平行にかつ軸
方向摺動自在に案内支持されている。ロツク軸５
３はクランプロツド４０と直交して長孔４０ｂ内
を通り、これによりクランプロツド４０の回動を
阻止して軸動のみを可能とし、また長孔４０ｂ内
を通る細径部には両面取りを行つてロツク軸５３
の回動を阻止している。ロツク軸５３中間の大径
部の一側には傾斜面４０ａと面接触にて係合可能
なテーパ面５３ａが形成されている。ロツク軸５
３は案内部材５０に固定された閉止板５１との間
に介装したロツクスプリング５５により軸方向に
付勢され、第１図に示す如くクランプロツド４０
が最も前進して可動爪３３ｂを閉じた状態におい
ては、この付勢力によりテーパ面５３ａを傾斜面
４０ａと係合してクランプロツド４０の後退を阻
止し、可動爪３３ｂが開くのを阻止するよう構成
されている。なお、テーパ面５３ａがロツク軸５
３の軸線となす角は摩擦角と同程度またはそれ以
下とすることが望ましい。

他方の回動板３０ｂに設けられた保持具３４も
保持具３３とほゞ同様のロツク機能を有し、クラ
ンプロツド４１の長孔４１ｂ内を通るロツク軸５
４はロツクスプリング５６により軸方向に付勢さ
れ、テーパ面５４ａが傾斜面４１ａと係合してク
ランプロツド４１の後退を阻止し、可動爪３４ｂ
が開くのを阻止している。第１図に示す如く、両
ロツク軸５３，５４は互いに同軸に回動体３０に
より支持され、また各テーパ面５３ａ，５４ａが
それぞれ傾斜面４０ａ，４１ａと係合した状態に
おいて各ロツク軸５３，５４の一端５３ｂ，５４
ｂは僅かの隙間をおいて対向するよう配置されて
いる。

第１図に示す如く、保持具３３側に位置する支
持板２２にはロツク解除装置６０が設けられてい
る。ロツク解除装置６０はシリンダ６１、このシ
リンダ６１内を進退動するピストン６２、ピスト
ン６２と一体の作動子６３より構成されている。
ロツク解除装置６０は、作動子６３が回動体３０
の回動軸線と平行に配置され、かつ第２図及び第
４図に示す工具交換位置Ａに割り出された保持具
３３，３４のロツク軸５３，５４と同軸となるよ
うに、固定ブロツク３５に取り付けられている。
工具交換位置Ａに割り出された保持具３３，３４
は、第１図に示す如くロツク解除装置６０が不作
動状態にあるときは、テーパ面５３ａ，５４ａが
傾斜面４０ａ，４１ａと係合してロツク状態にあ
る。ロツク解除装置６０が作動してピストン６２
が図において右方に前進すれば、先ず作動子６３
の先端がロツク軸５３の他端５３ｃに当接してロ
ツクスプリング５５に抗してロツク軸５３を押し
戻し、次いでロツク軸５３の一端５３ｂがロツク
軸５４の一端５４ｂに当接してロツク軸５４もロ
ツクスプリング５６に抗して押し戻し、各テーパ
面５３ａ，５４ａと傾斜面４０ａ，４１ａとの係
合を解除する。これによりクランプロツド４０，
４１はクランプスプリング４４，４５により付勢
されるのみとなるので後退が可能となり、可動爪
３３ｂ，３４ｂの開閉による中ぐり工具Ｔ１，Ｔ
２の着脱が可能となる。

第１図に示す如く、保持具３４側に位置する支
持板２２にはロツク確認装置７０が設けられてい
る。ロツク確認装置７０は案内部材７１、この案
内部材７１に案内支持され２個のドツグ７４，７
４ａを備えた進退ロツド７２、この進退ロツド７
２を保持具３４側に向けて付勢する戻しスプリン
グ７３及びドツグ７４，７４ａと係合して作動す
る２個のリミツトスイツチ７５，７５ａより構成
されている。ロツク確認装置７０は、進退ロツド
７２がロツク解除装置６０の作動子６３と同軸と
なるように軸受ブロツク２３ａに取り付けられ、
第１図に示す如くロツク解除装置６０が不作動の
状態にあるとき、進退ロツド７２は戻しスプリン
グ７３により図示の状態にあり、またロツク解除
装置６０が作動してロツク軸５３，５４がロツク
スプリング５５，５６に抗して押し戻されれば、
進退ロツド７２はロツク軸５４の他端５４ｃに当
接して戻しスプリング７３に抗して押し戻され、
ドツグ７４，７４ａによりリミツトスイツチ７
５，７５ａを切り替える。ロツク確認装置７０
は、このようにして工具交換位置Ａに割り出され
た保持具３３，３４がロツクされているか否かを
確認するものである。

次に本実施例の作動を、主軸１３に装着された
中ぐり工具Ｔ１を工具マガジンＭに保持された中
ぐり工具Ｔ２と交換する場合につき説明する。先
ず送りモータ１４を作動させて中ぐり工具Ｔ１の
フランジ部Tbが一方の保持具３４に対応する位
置までスライドテーブル１１を後退させ、旋回用
シリンダ３６を作動させて中ぐり工具Ｔ１を把持
する空の保持具３３，３４を工具交換位置Ａに割
り出し、ロツク解除装置６０を作動させてテーパ
面５３ａ，５４ａと傾斜面４０ａ，４１ａの係合
を解除し、保持具３３，３４の可動爪３ａ，３４
ａの開閉を可能とする。次いで、進退用シリンダ
２７を作動させてロツド２７ａの先端がストツパ
２８に当接する位置まで工具マガジンＭを前進さ
せる。この前進位置においては前記保持具３３，
３４の先端の挾持中心は主軸軸線Ｏと一致し、可
動爪３４ｂは中ぐり工具Ｔ１のフランジ部Tbに
当接してクランプスプリング４４の付勢力に抗し
て一旦開いた後再び閉じ、フランジ部Tbの溝に
係合してこれを把持し、また可動爪３３ｂも同様
に一旦開いた後中ぐり工具Ｔ１の中間部を把持す
る。次いでロツク解除装置６０を不作動状態と
し、テーパ面５３ａ，５４ａと傾斜面４０ａ，４
１ａを係合して可動爪３３ｂ，３４ｂをロツク
し、主軸ヘツド１２に内蔵された工具保持装置
（図示せず）を解除した後、送りモータ１４を作
動させてスライドテーブル１１を後退させれば中
ぐり工具Ｔ１は保持具３３，３４に把持されて主
軸１３より抜き出される。この状態において旋回
用シリンダ３６により回動体３０を回動させて中
ぐり工具Ｔ２を工具交換位置Ａに割り出し、送り
モータ１４によりスライドテーブル１１を前進さ
せて中ぐり工具Ｔ２のテーパ部Taを主軸１３の
テーパ穴に嵌合し、主軸ヘツド１２の工具保持装
置を作動させて中ぐり工具Ｔ２を主軸１３に装着
し、ロツク解除装置６０を作動させた後、進退用
シリンダ２７により工具マガジンＭを後退させ、
次いでロツク解除装置６０を不作動状態とすれば
中ぐり工具の交換は終了する。ロツク確認装置７
０は、ロツク解除装置６０が作動している状態に
おいて割出し回動が行われないように制御するの
に使用されている。なお、ロツク解除装置６０が
作動している状態においては、作動子６３の先端
はロツク軸５３を移動させるために固定爪３３ａ
の案内孔内に挿入されているので、この状態にお
いて誤つて割出し回動の指令を発しても割出し回
動が行われることはない。

なお、本考案は本実施例の如く回動体３０に２
対の保持具３３，３４を90度の位相をおいて設け
たものに限らず、３対又はそれ以上の保持具を設
けて実施することも可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案による中ぐり加工装置用工具マガ
ジンの一実施例を示し、第１図は要部を示す縦断
面図で第２図の−断面に相当し、第２図は一
部を破断した全体側面図、第３図は第２図の−
断面図、第４図は各部の構造を示すために複数
位置において破断した全体側面図、第５図は本考
案の工具マガジンを備えた中ぐり加工装置の全体
平面図である。 符号の説明、１０……ベツド、２０……支持本
体、２２，２２……支持板、２２ａ，２２ａ……
腕、３０……回動体、３３，３４……保持具、３
３ａ，３４ａ……固定爪、３３ｂ，３４ｂ……可
動爪、３３ｃ，３４ｃ……枢支ピン、４０，４１
……クランプロツド、４０ａ，４１ａ……傾斜
面、４４，４５……クランプスプリング、５３，
５４……ロツク軸、５３ａ，５４ａ……テーパ
面、５３ｂ，５４ｂ……一端、５３ｃ……他端、
５５，５６……ロツクスプリング、６０……ロツ
ク解除装置、６３……作動子、Ａ……工具交換位
置、Ｏ……主軸軸線、Ｔ１，Ｔ２……中ぐり工
具。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ベツド上に設けられた支持本体と、この支持本
   体により主軸軸線と平行に軸支されて割出し回動
   される回動体と、この回動体に軸方向に間をおい
   て設けられた複数対の保持具を備え、各保持具は
   先端部が半径方向に突出して前記回動体に固定さ
   れた固定爪及び同回動体の回動軸線と平行な枢支
   ピンにより同回動体に枢支されると共にその先端
   部が前記固定爪の先端部に向かう方向に弾性的に
   回動付勢された可動爪よりなり、この固定爪及び
   可動爪の先端部にて中ぐり工具を着脱可能に挾持
   する中ぐり加工装置用工具マガジンにおいて、前
   記各保持具に対応して前記固定爪の突出方向及び
   前記枢支ピンとほゞ直交する方向に摺動可能に前
   記回動体に支持されたクランプロツド、このクラ
   ンプロツドを軸方向に付勢し同クランプロツドの
   先端を前記可動爪に当接して同可動爪を前記方向
   に回動付勢するクランプスプリング、前記回動体
   の回動軸線と平行に摺動可能に同回動体に支持さ
   れたロツク軸及びこのロツク軸を軸方向に付勢し
   同ロツク軸のテーパ面を前記クランプロツドの一
   側に形成された傾斜面と係合して同クランプロツ
   ドの後退を阻止するロツクスプリングを設け、互
   いに対応する各一対の前記保持具の各ロツク軸は
   互いに同軸にかつ前記各テーパ面が前記各傾斜面
   と係合した状態において同ロツク軸の各一端の間
   に僅かの隙間をおいて配置され、更に所定の工具
   交換位置に割り出された前記一対の保持具の何れ
   か一方のロツク軸の他端を押圧し両ロツク軸を前
   記各ロツクスプリングに抗して軸方向に押し戻し
   て前記各テーパ面と傾斜面の係合を解除する作動
   子を有するロツク解除装置を前記支持本体に設け
   たことを特徴とする中ぐり加工装置用工具マガジ
   ン。