JPH0448571B2 - - Google Patents

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JPH0448571B2
JPH0448571B2 JP59077630A JP7763084A JPH0448571B2 JP H0448571 B2 JPH0448571 B2 JP H0448571B2 JP 59077630 A JP59077630 A JP 59077630A JP 7763084 A JP7763084 A JP 7763084A JP H0448571 B2 JPH0448571 B2 JP H0448571B2
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conical
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  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明明は例えば同心で回転する工具などを
保持する装置に関するものである。
保持シヤフトを有する受部材が、一端に回転軸
に直交する当接面及び同心の円錐状受孔を有して
いる。工具類を保持する接続部材が、一端に回転
軸に直交する当接面と上記円錐状受孔に係合する
円錐状センタリングスタブを有している。そして
上記受部材と接続部材とをこれらの当接面と当接
させて軸方向に強固に接続及び分離する接続装置
を備えている。
工具の自動交換装置に用いられる工具類の保持
装置では、工具を交換する際に、工具を保持する
接続部材が、工作機械のスピンドルに接続されて
いる受部材に対し、高い同心度で接続されなけれ
ばならない。この為に、受部材に受孔をあけると
共に、接続部材に上記受孔に高い精度で係合する
円柱センタリングスタブを設け、受部材と接続部
材のそれぞれに設けられた当接面を当接させて接
続するようになつている。この場合、荒加工の際
に生ずる軸に直交する力を当接面によつて或る程
度負坦することはできるが、円錐状センタリング
スタブと受孔の加工精度によつて、得られる同心
度には限界がある。また接続部材を受部材に対
し、傾けて挿入すると傷つきやすい。またセンタ
リングスタブが受孔に対し正しく心合されてない
と、どちらかに傷がついて、同心度が得られなく
なり、また２つの部材を分離することができなく
なることがある。
他の例では接続部材と受部材の接続に、例えば
標準テーパの円錐状接続を用いているものがあ
る。この場合、接続の安定性を得るために、セン
タリングスタブの最大直径部で荷重を受けるよう
に、円錐角の許容差が定められている。しかし、
回転軸に直交する方向に大きな力が作用した場
合、円錐面だけでこの力に充分に耐えることはで
きない。
そのために、相当に大きな横方向の力が作用す
ることが予想される場合には、更に受部材及び接
続部材に回転軸に直交する方向にグラインダ仕上
された当接面を設け、２つの部材が強固に接続さ
れた状態でこれら当接面が当接するようにしてい
る。しかし、円錐面と当接面とを有する２つの部
材を接続するためには、極めて高い機械加工精度
を必要とする。センタリングスタブの円錐外面を
受孔の円錐内面にピツタリ係合させた場合、２つ
の当接面間にわずかのギヤツプが残る。また逆
に、２つの当接面を密着させようとすると、円錐
面間にある程度の空気が残る。
この発明は、高い機械加工精度を要することな
く、また接続部材と受部材とを接続するのに特別
の習熟を要することなく、接続部材に大きな横方
向の力が作用したときにも高い同心度が得られる
ようにした工具類の保持装置を提供することを目
的とするものである。
受孔の円錐内面の円錐角をセンタリングスタブ
の外円錐面の円錐角より、所定の小角差大きくし
て、センタリングスタブを受孔に挿入した際、上
記円錐外面の小径部近傍がまず円錐内面に係合す
るようにすると共に、センタリングスタブ及び／
又は受部材は、軸方向に強固に接続するとき、２
つの円錐面の少なくとも一方が弾性変形して、こ
れらのほぼ全長及び全面で相互に係合するように
なつている。
センタリングスタブは、その小径部近傍が受孔
の円錐内面に接するまで、特別な注意を要するこ
となく、受部材の円錐受孔に押込むことができ
る。こうして接続部材は受部材に対して自動的に
心合せされる。両部材を強固に接続するに際し、
外及び／又は内周錐面が弾性変形しても、この心
合せは正確に維持される。そして、同時に接続部
材及び受部材の当接面が完全に密着して、両部材
は１体となつて保持装置を構成する。かくして、
高い精度の同心度が得られ、また高負荷の機械加
工の際生じる大きな横方向の力が接続部材に作用
しても、接続部材と受部材との上記接続によりこ
の力に耐えることができる。
この場合、外、内円錐面の円錐角の差が約20分
以内にあるときに好結果が得られることが確めら
れた。
受部材及びセンタリングスタブは内、外円錐面
の近くで、所要の弾性変形が生ずるような肉厚と
なつている。これは、単にセンタリングスタブに
同心の孔をあけて、弾性変形できるようにする極
めて簡単な構成で達成することができる。
受部材と接続部材の当接面が、正確に回転軸に
直交する面にあつても、加工精度によつて、当接
面の外径部に断面楔状の環状ギヤツプができるこ
とがあり、これが保持装置の曲げ強度を害するこ
とがある。これを防ぐために、接続過程で、まず
当接面の外径部で当接するようにすることが望ま
しい。接続締付の過程で、まず外径部でわずかの
弾性変形が生じ、ついで順次半径方向内側が当接
して、ついに相互にほぼ全長及び全面で当接する
ようになつている。
この為に、少なくとも１方の当接面を円錐面に
するか、外径部に軸方向にわずかに突出する環状
の面を形成する。
以下この発明装置の一実施例を図面により説明
する。円筒状の受部材１は、回転軸２に同心の円
錐面を有する保持シヤフト３を有している。受部
材１は保持シヤフト３を介して公知の方法で、図
示しない工作機械のスピンドルに接続される。受
部材１の保持シヤフト３の反対側の環部には、回
転軸２に直交するグラインダ仕上げされた平面４
及びこの平面４から受部材１内に延びる回転軸２
と同心の受孔５が設けられている。受孔５は円錐
内面６（第２図）を有する円錐状になつている。
受孔５に続いて同心の円形凹部７が形成され、そ
の直径は円錐内面６の最小径より大きくなつてい
る。保持リング９が上記円形凹部に続く孔８にね
じ込まれ、これも回転軸２と同心になつている。
保持リング９は、押しねじ１０により固定され、
ソケツトヘツドを有するねじ１１を支持するよう
になつている。
ねじ１１は、頭部に例えば６角形ソケツト１２
を有しており、このソケツト１２には受部材１の
後側から透孔１３内に挿入されるレンチが係合す
るようになつている。
例えばミリングカツタを保持する役目をする筒
状接続部材１４が、受部材１に高い同心度をもつ
て接続される。
接続部材１４の、受部材１に向く端部に回転軸
２に直交するグラインダ仕上げされた平面１５
（第２図）が設けられている。接続部材１４の端
部には、更に同心に円錐外面１７を有する円錐状
に突出したセンタリングスタブ１６が設けられて
いる。センタリングスタブ１６には、ソケツトヘ
ツド付きねじ１１がねじ込まれる（第１図）雌ね
じ１８が同心に設けられている。この雌ねじ１８
とねじ１１とによつて接続、締付装置が構成され
ている。雌ねじ１８に続いて平滑な内面の孔１９
が円心にあけられている。
センタリングスタブ１６の先端部に同心に円形
凹部２０が形成されている。この凹部はセンタリ
ングスタブ１６の軸方向長さの予め定められた位
置に設けられており、その意味については後述す
る。
センタリングスタブ１６のベース側に、平面１
５に形成された環状の凹み１５ａに続いて、溝２
１（第２図）が環状に設けられている。これらの
凹み１５ａ及び溝２１は平面１５及び円錐外面１
７の機械加工をやりやすくするためのものであ
る。
受部材１の平面４には、２つの盲孔２２が軸方
向に形成されている。この盲孔には、シヤフト２
４を有するタペツト２３が、平面１４より突出し
た状態で嵌め込まれている。タペツト２３が接続
部材１４の平面１５と接する状況により、接続部
材１４が受部材１に正しく接続されたかをチエツ
クすることができる。
第２図に示すように、受孔５の円錐内面６の円
錐角２６は、センタリングスタブ１６の円錐外面
７の円錐角２８より、わずかな角度差２７だけ大
きくなつている。この角度差２７は通常20分程度
以下となつている。しかしセンタリングスタブ１
６か受孔５が特に大きな場合にはもつと大きくし
てもよい。
円錐角２６が円錐角２６よりわずかに大きくな
つているので、センタリングスタブ１６を受孔５
に挿入した際、小径端部に近い３０で示す位置
で、まず円錐内面６と接触する。これはセンタリ
ングスタブ１６の先端部が、大径の凹部７内に入
れることにより可能となる。
ソケツトヘツド付のねじ１１を締めることによ
り、センタリングスタブ１６は相当の力で受孔５
内に引込まれる。こうしてセンタリングスタブ１
６の円錐外面１７が弾性変形され、円錐外面１７
はまず３０位置から順次円錐内面６と接するよう
になり、終にほぼ全長に渡つて完全に係合する。
そして２つの平面４，１５が互に当接するように
なる。即ち第２図に示す平面４と１５とのギヤツ
プ３１は完全に閉じる。
センタリングスタブ１６の弾性変形即ち円錐外
面１７の直径の減少は、凹部２０によつて可能と
なる。この凹部２０の直径はセンタリングスタブ
１６のこの凹部を囲む環状部が弾性変形するよう
に定められる。
また逆に、受部材１の円錐内面６を囲む部の肉
厚を薄くする、例えば環状の溝を設ける等によつ
て円錐内面が弾性拡径されるようにしてもよい。
また円錐外面１７及び円錐内面６の両者が弾性変
形するようにしてもよい。
両円錐面６，１７は互に共同して、接続部材１
４の受部材１に対する正確な心合せを確保すると
共に、当接面４，１５をほぼ全面に渡つて密着さ
せて接続部材１４と受部材１とを１体とし、かく
して接続部材１４に作用する大きな横方向の力に
耐えられるようにする。
上記実施例では、受部材１と接続部材１４がそ
れぞれ回転軸２に直交するグラインダ仕上げされ
た平面４，１５を当接面として有している。機械
加工に誤差があつても、この当接を得るために、
当接面の外径部が接続締付の過程で当接するよう
にしてもよい。即ち平面４及び／又は１５を回転
軸２に向いわずかに傾斜する円錐面とする。又は
平面４，１５の少なくとも一方の外径部にわずか
に突出する環状面を設けるようにしてもよい。例
えば第２図に示すように環状凹部１５ａを形成し
て、面１５をわずかに突出させる。
両者の場合に、軸方向に締付ける過程で当接面
の外径部でまず弾性変形が生じて当接し、順次半
径方向内側に当接面が広がつて、環状面の全面で
当接するようになる。
こうして、保持装置の曲げ強度を減ずるもとに
なる、当接面の外径部に残る断面楔状の環状ギヤ
ツプが、確実に除去される。
上記実施例は工具を保持する場合に適用される
保持装置について説明した。しかし２つの部材を
１体に接続する場合で、大きな横方向の力を受け
ても高い同心度を保つことが必要であるようなと
きに好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明装置の一実施例を示すもので第
１図は縦断面図、第２図は要部の拡大断面図であ
る。 １…受部材、２…回転軸、３…保持シヤフト、
４…当接面、５…円錐受孔、６…円錐内面、１４
…接続部材、１５…当接面、１６…センタリング
スタブ、１７…円錐外部、１８…孔（雌ねじ）、
２０…孔（円形凹部）、２６…円錐角、２７…角
度差、２８…円錐角。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 必要により保持シヤフトを有する受部材で、
    一端に回転軸に直交する当接面及び同心の円錐状
    受孔を備えたものと、工具類を保持する接続部材
    で、一端に回転軸に直交する当接面と上記円錐状
    受孔に係合する円錐状センタリングスタブを備え
    たものと、上記受部材と接続部材とをこれらの当
    接面を当接させて軸方向に強固に接続及び分離す
    る接続装置とからなる工具類の保持装置におい
    て、 円錐状受孔５の円錐内面６の円錐角２６を、セ
    ンタリングスタブ１６の円錐外面１７の円錐角２
    ８より、所定の小角差２７大きくして、センタリ
    ングスタブ１６を受孔５に挿入した際、上記円錐
    外面１７の小径部近傍（３０位置）がまず、円錐
    内面６に係合するようにすると共に、センタリン
    グスタブ１６及び／又は受部材１は、受部材１と
    接続部材１４とを当接面４，１５を当接させて軸
    方向に強固に接続するとき、２つの円錐状６又は
    １７の少なくとも１方が弾性変形して、これらの
    ほぼ全長及び全面で相互に係合するようになつて
    いる工具類の保持装置。 ２ 角度差２７が約20分以内になつている 特許請求の範囲第１項に記載の工具類の保持装
    置。 ３ センタリングスタブ１６が軸方向に同心の孔
    ２０，１８を備えて円錐外面１７が弾性変形する
    ようになつている 特許請求の範囲第１項に記載の工具類の保持装
    置。 ４ 当接面４，１５の外周部が最初に当接して接
    続固定されるようになつている 特許請求の範囲第１項に記載の工具類の保持装
    置。 ５ 当接面４，１５の少なくとも一方が円錐面と
    なつている 特許請求の範囲第４項に記載の工具類の保持装
    置。 ６ 当接面４，１５の少なくとも一方の外周面に
    軸方向にわずかに突出する環状面が形成されてい
    る 特許請求の範囲第４項に記載の工具類の保持装
    置。
JP59077630A 1983-04-22 1984-04-19 工具類の保持装置 Granted JPS59196143A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3314591.1 1983-04-22
DE19833314591 DE3314591A1 (de) 1983-04-22 1983-04-22 Mehrteiliges spannsystem, insbesondere fuer rundlaufende werkzeuge

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59196143A JPS59196143A (ja) 1984-11-07
JPH0448571B2 true JPH0448571B2 (ja) 1992-08-07

Family

ID=6197058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59077630A Granted JPS59196143A (ja) 1983-04-22 1984-04-19 工具類の保持装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4621960A (ja)
EP (1) EP0123156B1 (ja)
JP (1) JPS59196143A (ja)
AT (1) ATE30527T1 (ja)
DE (1) DE3314591A1 (ja)

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