JPH059807U - 工具交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 弾性部材に併用して圧力流体を用いて強固に
クランプし、重切削加工或いはロングツール使用の加工
時等においても、自励振動を防止する。 【構成】 シャンク３２用の嵌合孔２ｄを備え、かつそ
の周壁にロック用のボール６を遊動させる貫通孔２ｅを
設けたフランジホルダ２と、このフランジホルダ２に外
装され、ボール６を収容する収容凹部８ａを内周面に形
成し、かつ工具ホルダ３０の挿入側と反対方向に常時付
勢されたドローホルダ８と、フランジホルダ２とドロー
ホルダ８との間に形成された水密性を有する圧力室部１
４と、ドローホルダ８を押圧する押圧用ロッドを具備し
たツール緩締手段１３と、圧力室部１４に圧力流体を供
給してドローホルダ８を付勢側へ押圧する流体供給手段
２０とから成る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、例えばタレット旋盤等に於いて使用される工具交換装置に係わり 、更に詳しくは、重切削加工、或いはロングツール使用時の加工等に於ける自励 振動を防止するように構成した工具交換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、タレット旋盤等の各種工作機械のタレット等に、各種の工具を装着し た工具ホルダを取り付ける場合の条件としては、その取り付けが簡単に行えるこ とに加えて、タレットの工具ホルダ嵌合孔に対する工具ホルダの取り付け状態を 良好にすることであり、この取り付け状態の良否がワークの加工精度に重大な影 響を及ぼすものである。

【０００３】 ところで、従来の工具交換装置としては、例えば特開昭６１ー３８８４１号公 報等に開示されているように、マシニングセンタにおいては、ベーシックツール ホルダの嵌合孔に工具をクランプする場合、工具の係合用凹部に付勢されたピス トンでロック用のボールを押し当てて係合させ、工具をクランプするが、そのク ランプ手段として複数の弾性部材が用いられている。

【０００４】 また、例えば特開昭６２ー１５７７０３号公報等に開示されているように、タ ーニングセンタにおいても、タレットに装着されたホルダブシュの嵌合孔に工具 ホルダをクランプする手段として、複数の弾性部材が使用されている。 そしてターニングセンタでは、ホルダブシュに駆動軸が内装軸支され、駆動入 力軸から入力された回転駆動をこの駆動軸を介して、工具ホルダの駆動出力軸に 伝達しているのが一般的である。

【０００５】

【考案が解決しようとする問題点】

しかしながら、上記従来の工具交換装置にあっては、重切削加工或いはロングツ ール使用時の加工等を行う場合、弾性部材の張力に打ち勝つ以上の力が工具、或 いは工具ホルダを保持している部分に加わると、前記複数の弾性部材が圧縮する 方向に一体に引っ張られ、密着しているはずの当接面に隙間が生じ、自励振動、 所謂びびり振動が発生して、ワークの加工精度を極めて低いものにしてしまうと いう問題があった。

【０００６】 またホルダブシュに駆動軸が内装軸支されるため、固定用と回転用の工具交換 装置は使い分けて使用しなければならないという問題があった。 この考案は、かかる従来の課題に着目して案出されたもので、弾性部材に併用 して圧力流体を用いてクランプするクランプ手段を設け、またコンパクトな設計 においてもシャンクの保持部を十分に長くとることにより、重切削加工或いはロ ングツール使用の加工時等においても、自励振動を防止しうると共に、固定用に も回転用にもそのまま使用出来る工具交換装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【考案を解決しするための手段】

この考案は上記目的を達成するため、工具ホルダのシャンクを着脱自在に嵌合 させる嵌合孔を備え、かつ前記嵌合孔の周壁にロック用のボールを遊動させる貫 通孔を設けたフランジホルダと、このフランジホルダの軸方向に摺動自在に外装 され、前記ロック用のボールを出没自在に収容する収容凹部を内周面に形成し、 かつ前記フランジホルダの工具ホルダ挿入側と反対方向に常時付勢されたドロー ホルダと、前記フランジホルダと前記ドローホルダとの間に形成された水密性を 有する圧力室部と、前記ドローホルダの付勢側に設けられ、かつ前記ドローホル ダを押圧する押圧用ロッドを具備したツール緩締手段と、前記圧力室部に圧力流 体を供給して前記ドローホルダを付勢側へ押圧する流体供給手段とから成ること を要旨とする。

【０００８】 また工具ホルダのシャンクを着脱自在に嵌合させる嵌合孔を備え、かつ前記嵌 合孔の周壁にロック用のボールを遊動させる貫通孔を設けたフランジホルダと、 このフランジホルダの軸方向に摺動自在に外装され、前記ロック用のボールを出 没自在に収容する収容凹部を内周面に形成し、かつ前記フランジホルダの工具ホ ルダ挿入側に常時付勢されたドローホルダと、前記ドローホルダの両端側に形成 された水密性を有する圧力室部と、この両圧力室部に接続され、かつ圧力流体を 交互に供給して前記ドローホルダに往復動を与え工具ホルダの拘束解除を行う流 体供給手段とから成ることを要旨とする。

【０００９】

【考案の作用】

この考案は上記のように構成され、ロック用のボールを押圧するドローホルダ を常時ロック方向に付勢する弾性部材に併用して、前記ドローホルダを圧力流体 により押圧して工具ホルダをクランプするクランプ手段を設けることにより、工 具ホルダのシャンク外周面とこの外周面が当接するフランジホルダの嵌合孔面、 及び工具ホルダのヘッド部後端面とこの後端面が当接するフランジホルダのフラ ンジ部端面とを完全に密着した状態に保ち、また限定されたスペース内でクラン プ手段を工具ホルダのシャンクの中央付近に設けることで、コンパクトな設計に おいてもシャンクの保持部を十分に長くとることが出来、重切削加工、或いはロ ングツール使用の加工時においても自励振動を防止して、ワークの取り付け状態 を極めて良好に維持出来る。

【００１０】 またフランジホルダ内に駆動軸を設けずに、直接駆動入力軸の回転駆動を工具 ホルダの駆動出力軸に伝達出来る構造とし、回転用及び固定用の工具交換装置と してそのまま使用することが出来る。

【００１１】

【考案の実施例】

以下、添付図面に基づいて、この実施例を説明する。 図１及び図３は、この考案に係る工具交換装置の一部断面図であり、１はタレッ トで、このタレット１に穿設された嵌入孔１ａにフランジホルダ２が嵌入され、 このフランジホルダ２の先端側にあるフランジ部２ａに設けられた段差貫通孔２ ｂに、ボルト等の連結具３が挿通され、フランジホルダ２がタレット１に固定さ れている。

【００１２】 前記フランジ部２ａは、工具ホルダ３０のヘッド部３１の後端面が当接する端 面に、図２に示すように、工具ホルダ３０の位置決めをする位置決めブロック４ が、ボルト等の連結具５により固定されている。また他端面に、高圧油を給排す る給排口２ｃが設けられている。 前記フランジホルダ２は、前記フランジ部２ａ側に工具ホルダ３０のテーパシ ャンク３２が着脱自在に嵌合する内すぼまりのテーパ状の嵌合孔２ｄが穿設され 、この嵌合孔２ｄに続く内周面は、凹部を形成し、そのままフランジホルダ２の 後端面まで同じ径になっている。

【００１３】 その嵌合孔２ｄの周壁には、工具ホルダ３０のテーパシャンク３２外周面に形 成された係合溝３３と係脱する複数個のロック用のボール６を出没させる貫通孔 ２ｅが複数穿設され、この貫通孔２ｅは、前記嵌合孔２ｄの周壁に抜ける部分が ロック用のボール６が完全に抜け落ちきらない程度に狭まっている。 前記フランジホルダ２のフランジ部２ａと反対側にある後端側は、段差を有し ており、その段差端面２ｆには、コイルスプリング等の弾性部材７を収納する収 納穴２ｇが前記弾性部材５の数だけ穿設されている。そして、前記フランジ部２ ａの高圧油の給排口２ｃから供給される高圧油の給排路２ｈが、前記収納穴２ｆ の底部まで連続して設けられている。

【００１４】 前記フランジホルダ２の外周面には、軸線ＸーＸ´方向に沿って摺動自在にド ローホルダ８が設けられている。このドローホルダ８は、断面コ字状を成し、こ の断面コ字状の周壁をなす周壁部８Ａは、内周面に前記ロック用のボール６を出 没自在に収容する断面半円弧状の環状収容凹部８ａを備え、この収容凹部８ａか ら周壁部８Ａの外周に向けて、ロック用のボール６を投入または排出させるため のボール取り付け用貫通孔８ｂが１箇所穿設されている。

【００１５】 また、周壁部８Ａの先端内周にある先端摺動面８ｃから前記収容凹部８ａにか けて、ロック用のボール４を押圧する内拡がりのテーパ面８ｅが形成されている 。 そして断面コ字状の底壁をなす底壁部８Ｂ、及び周壁部８Ａの後端側（底壁部 ８Ｂ側）の摺動内周面には、断面矩形状の環状溝８ｆ、及び８ｇが設けられ、高 圧油の漏れを防ぐシーリング部材９ａ、及び９ｂがそれぞれ嵌入されている。

【００１６】 このドローホルダ８の周壁部８Ａの先端側に穿設された貫通孔８ｈに、ドロー ホルダ８の周方向への摺動を規制する回り止めピン１０が嵌装され、その先端が 、前記フランジホルダ２の外周面に軸線ＸーＸ´方向にに沿って削設され、かつ 前記ドローホルダ８が軸線ＸーＸ´方向に沿って十分摺動可能な所定長を具備し た回り止め溝２ｉに嵌入されている。

【００１７】 また前記フランジホルダ２の収納穴２ｇに一端を係止された複数の弾性部材７ が、前記ドローホルダ８の底壁部８Ｂに他端を係止して、ドローホルダ８に常時 図１の右方向への付勢を与えている。 前記ドローホルダ８の周壁部８Ａ先端面に当接して、工具ホルダ３０のクラン プ状態を解除する時に工具ホルダ３０を突き出す工具突き出しピン１１が、前記 フランジホルダ２のフランジ部２ａに穿設された貫通孔２ｊに、常時図１の右方 向に前記工具突き出しピン１１を付勢する弾性部材１２を外装して嵌装されてい る。

【００１８】 そして前記ドローホルダ８の底壁部８Ｂ側には、この底壁部８Ｂの外面を押圧 する押圧用ロッド１３ａを備えたツール緩締手段１３が設けられている。この押 圧用ロッド１３ａは、ドローホルダ８側である先端側に前記底壁部と当接する段 面コ字状の先端部を有し、後端側には、この押圧用ロッド１３ａの往復動を規制 するために用いられるセンサ用部材１３ｃが設けられている。

【００１９】 なお１３ｄは、このツール緩締手段１３の緩締用シリンダであり、１３ｅは、 切粉やごみ等を除去するエアブロー用のエア供給路である。 また前記フランジホルダ２とドローホルダ８とに囲繞され、かつ弾性部材７が 介設された介設部に圧力室部１４が設けられ、この圧力室部１４に工具ホルダ３ ０のクランプ時に高圧油を供給して、ドローホルダ８を図１の左方向に押圧する 流体供給手段２０が設けられている。

【００２０】 この流体供給手段２０は、流体供給源（図示せず）を有し、その流体供給源か ら供給される高圧油を、前記フランジホルダ２の給排口２ｃに供給する給排路１ ｂが設けられた前記タレット１の端面に形成された給排口１ｃに送る給排用ロッ ド２１を備えている。 この給排用ロッド２１は、内部に高圧油が通過する給排路２１ａが設けられ、 また往復動が可能で、その先端が前記タレット１の給排口１ｃに着脱自在である 。

【００２１】 なお１５は、工具ホルダ３０の駆動出力軸３５後端に突設されたクラッチ爪３ ６と係脱する軸方向スプリングフロート付クラッチ爪１５ａを具備した回転駆動 入力軸である。 次に上記のような構成からなるこの考案の作用について説明する。なお図１は 工具ホルダ３０がクランプされた状態を示している。

【００２２】 まず工具ホルダ３０がクランプされた状態を解除するには、待機位置にある流 体供給手段２０の給排用ロッド２１をタレット１の給排口１ｃに装着する。その 結果、給排用ロッド２１の給排路２１ａとタレット１の給排路１ｂが接続されて 、圧力室部１４に閉鎖状態におかれていた高圧油が給排路２ｈ、１ｂ及び２１ａ を通って流体供給源に戻り始め、圧力室部１４の圧力状態が解除される。

【００２３】 係る状態で、ツール緩締手段１３の押圧用ロッド１３ａをドローホルダ８の底 壁部８ｂ端面に押し当て、弾性部材７の弾性力に抗してドローホルダ８を図１の 左方向に移動させると、工具ホルダ３０の係合溝３３に係合しているロック用の ボール６に当接して押圧するドローホルダ８のテーパ面８ｅが離れ、ロック用の ボール６が遊動可能となる。

【００２４】 更にツール緩締手段１３で押圧してドローホルダ８を図１の左方向に移動させ ると、ロック用のボール６が完全に遊動状態となり、ドローホルダ８の収容凹部 ８ａに収容可能となり、工具ホルダ３０のクランプ状態が解除される。 この時、工具突き出しピン１１が当接しているドローホルダ８に押されて、フ ランジホルダ２のフランジ部２ａの端面からその先端部を突き出し、工具ホルダ ３０のヘッド部３１の端面を押す。これは、フランジホルダ２の嵌合孔２ｄ壁面 と工具ホルダ３０のテーパシャンク３２外周面とが、互いに密着して食いつき状 態になっているのを解除する。

【００２５】 またドローホルダ８に図１の左方向への移動を与えていたツール緩締手段１３ は、押圧用ロッド１３ａの後端側にあるセンサ用部材１３ｃがセンサ（図示せず ）により検知されると、ドローホルダ８の押圧を停止する。 ツール緩締手段１３が停止すると、タレット１の給排口１ｃに装着されている 流体供給手段２０の給排用ロッド２１が離脱されて、再び待機位置に戻り、クラ ンプ解除の一連の動作が終了する。

【００２６】 次に工具ホルダ３０をクランプ状態にするには、まず工具ホルダ３０のヘッド 部３１の環状端面に形成された凹部３４が、フランジホルダ２のフランジ部２ａ にある位置決めブロック４と嵌合するようにして、工具ホルダ３０のテーパシャ ンク３２をフランジホルダ２の嵌合孔２ｄに嵌合させる。 係る状態で、ドローホルダ８の底壁部８ｂ端面を押圧しているツール緩締手段 １３の押圧用ロッド１３ａを図１の右方向に移動させる。ドローホルダ８も弾性 部材７の弾性力に付勢されて、押圧用ロッド１３ａと共に図１の右方向に移動し 、ドローホルダ８の収容凹部８ａに収容可能で遊動状態にあるロック用のボール ６が、ドローホルダ８のテーパ面８ｅに押圧される。

【００２７】 更に、押圧用ロッド１３ａを上記と同じ方向に移動してドローホルダ８から離 間させると、弾性部材７の弾性力により完全に図１の右方向に付勢されたドロー ホルダ８のテーパ面８ｅが、ロック用のボール６を押圧して工具ホルダ３０の係 合溝３３にロック用のボール６を完全に係合し、工具ホルダ３０をクランプ状態 とする。

【００２８】 そして流体供給手段２０の給排用ロッド２１がタレット１の給排口１ｃに装着 されて、流体供給源から給排用ロッド２１の給排路２１ａを通って送られてきた 高圧油が、タレット１の給排路１ｃ、フランジホルダ２の給排路２ｈを通って圧 力室部１４に供給される。 圧力室部１４が所定の圧力に達すると、流体供給源からの高圧油の供給が停止 され、給排用ロッド２１がタレット１の給排口１ｃから引き抜かれて再び待機位 置に戻り、工具ホルダ３０をクランプする一連の動作が終了する。

【００２９】 回転用の工具ホルダ３０が装着された場合には、図３に示すように、ツール緩 締手段１３が移動し、その代わりに回転駆動入力軸１５がフランジホルダ２の後 端側同軸上に配され、図３の左方向に移動してクラッチ爪１５ａが工具ホルダ３ ０の駆動出力軸３５後端のクラッチ爪３６と係合し、駆動出力軸３５に回転が伝 達される。

【００３０】 なお、上述ではツール緩締手段１３の操作終了後に流体供給手段２０を操作す るように説明したが、同時に操作を行ってもよい。またツール緩締手段１３の給 排用ロッド１３ａを往復動させるのに、緩締用シリンダ１３ｄを用いているが、 歯車等を介してモータ等を使用してもよい。 流体供給手段２０からは高圧油を供給したが、同様の作用を成す圧力流体であ れば高圧油でなくともよい。またタレット１の給排口１ｃは、給排用ロッド２１ が抜き取られると同時に自動的に閉鎖される自動閉鎖機能を備えている。一方、 加工ポジションで給排用ロッド２１を給排口１ｃに挿入したまま圧力を加えて作 用させてもよい。

【００３１】 このように、フランジホルダ２とドローホルダ８に囲繞された弾性部材７の介 設部にドローホルダ８を押圧保持する圧力室部１４を装設し、その圧力室部１４ に高圧油を供給して弾性部材７が付勢するドローホルダ８の付勢を更に助長し、 重荷重が工具ホルダ３０の保持部に加わった場合にも、ドローホルダ８が図１の 左方向へ引っ張られて、フランジホルダ２と工具ホルダ３０との当接面に隙間が 生じるのを防止することが出来る。

【００３２】 また限定されたスペース内でクランプ手段を工具ホルダ３０のシャンク３２の 中央付近に設けることで、コンパクトな設計においてもシャンク３２の保持部を 十分に長くとることが出来、更にフランジホルダ２内に駆動軸を設けずに、直接 回転駆動入力軸１５の回転を工具ホルダ３０の駆動出力軸３５に伝達するように 構成し、固定用及び回転用の工具交換装置相互にそのままで使用することが出来 る。

【００３３】 図４及び図５は、この考案の別の実施例を示している。４１はタレットで、こ のタレット４１に穿設された段差を有する嵌入孔４１ａにフランジホルダ４２が 嵌入され、このフランジホルダ４２の先端側にあるフランジ部４２ａに設けられ た段差貫通孔４２ｂに、ボルト等の連結具４３が挿通され、フランジホルダ４２ がタレット４１に固定されている。

【００３４】 前記フランジ部４２ａは、工具ホルダ３０のヘッド部３１の後端面が当接する 端面に、上記実施例の図２に示すと同様に、工具ホルダ３０の位置決めをする位 置決めブロック４４が、ボルト等の連結具４５により固定されている。また他端 面に、高圧空気を給排する給排口４２ｃ及び４２ｄが設けられ、この両給排口４ ２ｃ及び４２ｄは、フランジ部４２ａ内に形成された給排路４２ｅで連結されて いる。

【００３５】 前記フランジホルダ４２は、前記フランジ部４２ａ側に工具ホルダ３０のテー パシャンク３２が着脱自在に嵌合する内すぼまりのテーパ状の嵌合孔４２ｆが穿 設され、この嵌合孔４２ｆに続く内周面は、同じ径を有して、そのままフランジ ホルダ４２の後端面まで延在している。 その嵌合孔４２ｆの周壁には、工具ホルダ３０のテーパシャンク３２の外周面 に形成された係合溝３３と係脱する複数のロック用のボール４６を出没させる貫 通孔４２ｇが複数穿設され、この貫通孔４２ｇは、前記嵌合孔４２ｆの周壁に抜 ける部分がロック用のボール４６が完全に抜け落ちきらない程度に狭まっている 。

【００３６】 前記フランジホルダ４２の外周には、軸線ＸーＸ´方向に沿って摺動自在にド ローホルダ４７が設けられている。このドローホルダ４２の内周面には、前記ロ ック用のボール４６を収容する環状の収容凹部４７ａを備え、また後端側摺動面 ４７ｂから前記収容凹部４７ａに向かって、工具ホルダ３０のクランプ時にロッ ク用のボール４６を押圧する内拡がりのテーパ面４７ｃが形成されている。

【００３７】 前記ドローホルダ４７の後端面とタレット４１の嵌入孔４１ａの段差端面との 間にはコイルスプリング等の弾性部材４８が介設され、常時図４の左方向にドロ ーホルダ４７を付勢している。 前記ドローホルダ４７の外周には、先端がフランジホルダ４２のフランジ部４ ２ａの後端面に当接し、後端がタレット４１の嵌入孔４１ａの段差端面に当接す るカバー部材４９が外嵌されている。

【００３８】 前記タレット４１、フランジホルダ４２、ドローホルダ４７、及びカバー部材 ４９の当接面の所定の位置に、弾性部材４８が介設された介設位置に設けられた 圧力室部５０ａに供給された高圧油、及び前記ドローホルダ４７の先端側に、フ ランジホルダ４２、ドローホルダ４７、及びカバー部材４９に囲繞されて設けら れた圧力室部５０ｂに供給された高圧空気の漏洩を防止するリング状のシーリン グ部材５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、及び５１ｅがそれぞれ設けられている 。

【００３９】 そして前記圧力室部５０ａ及び５０ｂに、工具ホルダ３０の着脱に際し、それ ぞれ高圧油及び高圧空気を供給する流体供給手段６０が設けられている。この流 体供給手段６０は、油圧供給手段６１と空気圧供給手段６２とからなる。 この油圧供給手段６１は、流体供給源（図示せず）を有し、その流体供給源か ら供給される高圧油を、前記圧力室部５０ａに供給する給排路４１ｂが設けられ た前記タレット４１の端面に形成された給排口４１ｃに送る給排用ロッド６１ａ を備えている。

【００４０】 この給排用ロッド６１ａは、内部に高圧油が通過する給排路２１ａが設けられ 、また往復動が可能で、その先端が前記タレット４１の給排口４１ｃに着脱自在 である。 前記空気圧供給手段６２も、流体供給源（図示せず）を有し、その流体供給源 から供給される高圧空気を、前記フランジホルダ４２の給排口４２ｃに供給する 給排路４１ｄが設けられた前記タレット４１の端面に形成された給排口４１ｅに 送る給排用ロッド６２ａを備えている。

【００４１】 この給排用ロッド６２ａは、内部に高圧空気が通過する給排路６２ｂが設けら れ、また往復動が可能で、その先端が前記タレット４１の給排口４１ｅに着脱自 在である。 なお７０は、工具ホルダ３０を取り外す際に使用され、切粉やごみ等を除去す るエアブロー用のエア供給路７０ａを備えた工具突き出し用ロッドであり、また ７１は、工具ホルダ３０の駆動出力軸３５後端に突設されたクラッチ爪３６と係 脱する軸方向スプリングフロート付クラッチ爪７１ａを具備した回転駆動入力軸 である。

【００４２】 次に、上記のような構成からなるこの考案の作用について説明する。なお図４ は、工具ホルダ３０がクランプされた状態を示し、また図５は、工具ホルダ３０ のクランプが解除された状態を示している。 まず工具ホルダ３０がクランプされた状態を解除するには、待機位置にある油 圧供給手段６１の給排用ロッド６１ａをタレット４１の給排口４１ｃに装着する 。その結果、給排用ロッド６１ａの給排路６１ｂとタレット４１の給排路４１ｂ が接続されて、圧力室部５０ａに閉鎖状態におかれていた高圧油が給排路４１ｂ 、及び６１ｂを通って流体供給源に戻り始め、圧力室部５０ａの圧力状態が解除 される。

【００４３】 係る状態で、やはり待機位置にある空気圧供給手段６２の給排用ロッド６２ａ をタレット４１の給排口４１ｅに装着する。そして流体供給源より供給された高 圧空気を、給排路６２ａ、４１ｄ、及び４２ｅをそれぞれ介して圧力室部５０ｂ に供給する。 すでに圧力室部５０ａの圧力状態が解除され、弾性部材４８のみにより図４の 左方向に付勢されているドローホルダ４７は、供給される圧力室部５０ｂの高圧 空気により図４の右方向に移動される。

【００４４】 すると、工具ホルダ３０の係合溝３３に係合しているロック用のボール４６に 当接して押圧するドローホルダ４７のテーパ面４７ｃが離れ、ロック用のボール ４６が遊動可能となる。 更に空気圧供給手段６２により高圧空気を圧力室部５０ｂに供給してドローホ ルダ４７を図４の右方向に移動させると、ロック用のボール４６が完全に遊動状 態となり、ドローホルダ４７の収容凹部４７ａに収容可能となり、工具ホルダ３ ０のクランプ状態が解除される。

【００４５】 そして工具突き出し用ロッド７０を工具ホルダ３０のテーパシャンク３２後端 面に突き当て、フランジホルダ４２の嵌合孔４２面と、それに当接する工具ホル ダ３０のテーパシャンク３２外周面との食いつき状態を解除し、工具ホルダ３０ の抜き取りを容易に行うことが可能となる。 油圧供給手段６１に給排用ロッド６１ａ及び空気圧供給手段６２の給排用ロッ ド６２ａは、それぞれの待機位置に戻る。なおタレット４１の給排口４１ｃ及び ４１ｅは、各給排用ロッド６１ａ、６２ａが抜き取られると同時に自動的に閉鎖 される自動閉鎖機能を備えている。

【００４６】 次にこのような解除状態から工具ホルダ３０をクランプ状態にするには、まず 待機位置にある空気圧供給手段６２の給排用ロッド６２ａをタレット４１の給排 口４１ｅに装着し、流体供給源から給排路６２ｂ、４１ｄ及び４２ｅを介して圧 力室部５０ｂに高圧空気を送る。 この結果、弾性部材４８により図４の左方向に付勢されていたドローホルダ４ ７は、弾性部材４８の弾性力に抗して付勢方向と逆方向に移動され、内周面の収 容溝４７ａにロック用のボール４６が収容可能となる。

【００４７】 係る状態で、工具ホルダ３０のヘッド部３１の環状端面に形成された凹部３４ が、フランジホルダ２のフランジ部２ａにある位置決めブロック４と嵌合するよ うにして、工具ホルダ３０のテーパシャンク３２をフランジホルダ２の嵌合孔２ ｄに嵌合させる。 そして今度は、圧力室部５０ｂの高圧空気を逆に流体供給源に送り返し、また は途中で抜いてやると、弾性部材４８に付勢されてドローホルダ４７のテーパ面 ４７ｃがロック用のボール４６を押圧し、ロック用のボール４６を工具ホルダ３ ０の係合溝３３に係合させて工具ホルダ３０をクランプする。

【００４８】 この状態で、待機位置にある油圧供給手段６１の給排用ロッド６１ａをタレッ ト４１の給排口４１ｃに装着し、給排路６１ｂ及び４１ｂを介して高圧油を圧力 室部５０ａに送る。 そしてこの圧力室部５０ａが所定の圧力に達すると高圧油の供給が停止され、 ロック用のボール４６はドローホルダ４７のテーパ面４７ｃに強固に押圧され、 工具ホルダ３０をクランプ状態とする。

【００４９】 油圧供給手段６１の給排用ロッド６１ａ及び空気圧供給手段６２の給排用ロッ ド６２ａは、それぞれタレット４１の給排口４１ｃ及び４１ｅから離脱して待機 位置に戻る。 回転用の工具ホルダ３０が装着された場合には、図４に示すように、回転駆動 入力軸７１がフランジホルダ４２の後端側同軸上に配され、図４の左方向に移動 してクラッチ爪７１ａが工具ホルダ３０の駆動出力軸３５後端のクラッチ爪３６ と係合し、駆動出力軸３５に回転が伝達される。

【００５０】 なお流体供給手段６０を油圧供給手段６１と空気圧供給手段６２とから構成し たが、油圧供給手段６１のみとし、切替操作を行って両圧力室部５０ａ、５０ｂ に圧力油を送るようにしてもよく、また同様の作用をなしえる他の圧力流体を使 用してもよい。 このように、解除用の圧力室部５０ｂを先端側に備えたドローホルダ４７の後 端側に、前記ドローホルダ４７を押圧保持する圧力室部５０ａを装設し、その圧 力室部５０ａに高圧油を供給して弾性部材４８が付勢するドローホルダ４７の付 勢を更に助長し、重荷重が工具ホルダ３０の保持部に加わった場合にも、ドロー ホルダ４７が図４の右方向に引っ張られて、フランジホルダ４２と工具ホルダ３ ０との当接面に隙間が生じるのを防止することが出来る。

【００５１】 また限定されたスペース内でクランプ手段を工具ホルダ３０のシャンク３２の 中央付近に設けることで、コンパクトな設計においてもシャンク３２の保持部を 十分に長くとることが出来、フランジホルダ４２内に駆動軸を設けずに、直接回 転駆動入力軸７１の回転を工具ホルダ３０の駆動出力軸３５に伝達するように構 成し、固定用及び回転用の工具交換装置相互にそのままで使用することが出来る 。

【００５２】 なおこの実施例ではテーパシャンク３２を有する工具ホルダ３０について説明 したが、ストレートシャンクでも実施することは可能であり、前述の実施例に限 定されるものではなく、前述の実施例以外の態様でもこの考案を実施しうるもの である。

【００５３】

【考案の効果】

この考案は上記のように、ロック用のボールを押圧するドローホルダを常時ロ ック方向に付勢する弾性部材に併用して、更に、前記ドローホルダに隣接して圧 力室部を装設し、この圧力室部に圧力流体を供給してドローホルダを前記弾性部 材の付勢方向と同じ方向に押圧保持する流体供給手段を設けることにより、工具 ホルダをフランジホルダにクランプする際に、工具ホルダのシャンク外周面とそ の外周面が当接するフランジホルダの嵌合孔面、及び工具ホルダのヘッド部後端 面とこの後端面が当接するフランジホルダのフランジ部端面とを完全に密着した 状態に保ち、また限定されたスペース内でクランプ手段を工具ホルダのシャンク の中央付近に設けることで、コンパクトな設計においてもシャンクの保持部を十 分に長くとることが出来、重切削加工、或いはロングツール使用の加工時におい ても自励振動を防止して、ワークの取り付け状態を極めて良好に維持し、加工精 度及び切削性を著しく向上させることが出来る効果がある。

【００５４】 またフランジホルダ内に駆動軸を設けずに、直接駆動入力軸の回転駆動を工具 ホルダの駆動出力軸に伝達する構造とし、回転用及び固定用の工具交換装置とし てそのまま相互に使用することが出来る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一部断面図である。

【図２】フランジホルダの側面図である。

【図３】この考案の別方向から見た一部断面図である。

【図４】この考案の別の実施例を示す工具ホルダクラン
プ時の一部断面図である。

【図５】この考案の別の実施例を示す工具ホルダのクラ
ンプ解除時の一部断面図である。

【符号の説明】

１，４１ タレット ２，４２ フラン
ジホルダ ６，４６ ロック用のボール ８，４７ ドロー
ホルダ １４，５０ａ，５０ｂ 圧力室部 ２０ 流体供給手
段 ３０ 工具ホルダ ６０ 流体供給手
段 ６１ 油圧供給手段 ６２ 空気圧供給手段

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具ホルダのシャンクを着脱自在に嵌合
   させる嵌合孔を備え、かつ前記嵌合孔の周壁にロック用
   のボールを遊動させる貫通孔を設けたフランジホルダ
   と、このフランジホルダの軸方向に摺動自在に外装さ
   れ、前記ロック用のボールを出没自在に収容する収容凹
   部を内周面に形成し、かつ前記フランジホルダの工具ホ
   ルダ挿入側と反対方向に常時付勢されたドローホルダ
   と、前記フランジホルダと前記ドローホルダとの間に形
   成された水密性を有する圧力室部と、 前記ドローホルダの付勢側に設けられ、かつ前記ドロー
   ホルダを押圧する押圧用ロッドを具備したツール緩締手
   段と、前記圧力室部に圧力流体を供給して前記ドローホ
   ルダを付勢側へ押圧する流体供給手段とから成ることを
   特徴とする工具交換装置。
2. 【請求項２】 工具ホルダのシャンクを着脱自在に嵌合
   させる嵌合孔を備え、かつ前記嵌合孔の周壁にロック用
   のボールを遊動させる貫通孔を設けたフランジホルダ
   と、このフランジホルダの軸方向に摺動自在に外装さ
   れ、前記ロック用のボールを出没自在に収容する収容凹
   部を内周面に形成し、かつ前記フランジホルダの工具ホ
   ルダ挿入側に常時付勢されたドローホルダと、前記ドロ
   ーホルダの両端側に形成された水密性を有する圧力室部
   と、この両圧力室部に接続され、かつ圧力流体を交互に
   供給して前記ドローホルダに往復動を与え工具ホルダの
   拘束解除を行う流体供給手段とから成ることを特徴とす
   る工具交換装置。