JPH0691488A - 回転工具ホルダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電源電池の無駄な消費を防止することができる
と共に、使用可能な工作機械の種類の拡大及びコスト低
減を図ることが可能な回転工具ホルダを提供する。 【構成】電気回路８と電源電池９とを接続する電源線１
１に接続されたリミットスイッチ１２と、回転中心Ｘか
らスイッチ１２側に偏心した位置に配置された慣性体１
３と、回転軸片１４と共働して前記慣性体１３を中心軸
筒部４に連結するリンク棒１５と、慣性体１３をスイッ
チ１２側の反対方向へ付勢するばね１６とを備えてい
る。そして、ホルダ本体が回転し始めると、慣性体は遠
心力を受けて所定位置まで変位する。その結果、慣性体
はスイッチ手段に当接してリミットスイッチ１２が閉状
態となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気回路及び電源電池
が内蔵され、工作機械、特に回転工具を用いるマシニン
グセンタ、旋盤、フライス盤等に接続されて回転駆動さ
れる回転工具ホルダに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような回転工具ホルダとして
は、例えば、特開昭５９ー７３２６５号公報に開示され
たものがある。すなわち、この従来技術は、回転中の切
削力を検出し、検出した信号をＦＭ発信器によって外部
のデータ処理部に送ることができる回転工具ホルダであ
る。この回転工具ホルダには、図５に示すように、切削
力を検出してその信号をＦＭ発信器に出力する電気回路
６０と、この電気回路６０を作動させるための電源電池
７０と、この電源電池７０の無駄な消耗を防止するため
のリミットスイッチ７１とが内蔵されている。そして、
この従来の回転工具ホルダは、図５及び図６に示すよう
に、そのシャンク部７２を工作機械７３の主軸穴７３ａ
に装着したときに、シャンク部７２から突出した作動部
材７４の頭部７４ａが工作機械側にある係合部７３ｂに
より押されてリミットスイッチ７１がオンとなり、シャ
ンク部７２を前記主軸穴７３ａから取り外したときにリ
ミットスイッチ７１がオフとなるように構成されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には下記の問題点がある。

【０００４】（１）工作機械への装着時にリミットスイ
ッチ７１がオンとなって電気回路６０が電源電池７０に
接続されるので、前記装着後すぐに作業を開始しない場
合には電源電池７０が無駄に消費されてしまう。

【０００５】（２）工作機械への装着時に作動部材７４
の頭部７４ａが工作機械側にある係合部７３ｂにより押
されてリミットスイッチ７１がオンとなる構成であるの
で、係合部７３ｂのある工作機械に使用される場合のみ
工作機械への装着時にリミットスイッチ７１がオンとな
るが、係合部７３ｂのない工作機械に使用される場合に
は、前記装着時にリミットスイッチ７１がオンしない。
従って、この場合には、リミットスイッチ７１を常時オ
ン状態にしておくか、又はこのスイッチ７１を専用の治
具でオンさせる必要がある。前者の場合には、電源電池
７０が無駄に消費されてしまい、又後者の場合には、前
記専用の治具を用意する必要があり、その分製造コスト
が増大してしまう。

【０００６】（３）シャンク部７２から前記作動部材７
４の頭部７４ａが突出した専用のシャンク部７２を製作
する必要があり、製造コストが増大してしまう。

【０００７】本発明は、このような従来の問題点に着目
して為されたもので、電源電池の無駄な消費を防止する
と共に、使用可能な工作機械の種類の拡大及びコストの
低減を図った回転工具ホルダを提供することを目的とし
ている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、被切削物を切削するための回転工具を装着
する工具装着部と、前記被切削物に対する切削力を検出
して外部へ出力するための電気回路、及び該電気回路へ
電源を供給する電源電池の電源供給をオン／オフするス
イッチ部を含み前記工具装着部を保持すると共に回転駆
動装置に装着されるホルダ本体とを備えた回転工具ホル
ダにおいて、前記スイッチ部は、前記ホルダ本体の回転
時に変位を生ずる慣性体と、前記慣性体の変位を所定位
置へガイドするためのガイド手段と、前記慣性体が前記
所定位置に変位したとき、該慣性体と当接／非当接状態
になって前記電源供給をオンするスイッチ手段とを備え
たものである。

【０００９】さらに、前記ホルダ本体の非回転時に、前
記慣性体を特定の位置に付勢保持する付勢手段を前記ス
イッチ部に設けてもよい。

【００１０】前記ガイド手段は、少なくとも１点以上で
支持したリンク機構を有する振り子、一軸のみ変位する
ばね、及び前記ホルダ本体に設けられたガイド溝のいず
れか１つ以上で構成してもよい。

【００１１】また、前記付勢手段は、少なくとも１点以
上で支持したリンク機構を有する振り子、ばね、磁石、
及び前記ホルダ本体に設けられたガイド溝のいずれか１
つ以上で構成してもよい。

【００１２】

【作用】上記構成により本発明によれば、ホルダ本体の
非回転時において、慣性体は、特定の位置にある。この
時、慣性体がスイッチ手段に当接していない場合はスイ
ッチ手段が開状態となり、当接している場合は該スイッ
チ手段が閉状態となっている。いずれの場合であって
も、電源電池からの電気回路への電源供給はオフ状態と
なっている。

【００１３】回転駆動装置の回転によりホルダ本体が回
転し始めると、慣性体は遠心力を受けてガイド手段に沿
って変位する。慣性体が所定位置まで変位すると、前記
ホルダ本体の非回転時において、慣性体がスイッチ手段
に当接していなかった場合には慣性体はスイッチ手段に
当接し、該スイッチ手段が閉状態となり、逆にスイッチ
手段に当接していた場合には慣性体はスイッチ手段から
離間し、該スイッチ手段が開状態となる。いずれの場合
であっても、電源電池からの電気回路への電源供給がオ
ン状態となる。

【００１４】このように、電源電池からの電気回路への
電源供給のオン／オフを、スイッチ部によりホルダ本体
の回転／非回転時に対応させて行う。

【００１５】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の各実施例を説
明する。なお、各実施例の説明において、同様の部位に
は同一の符号を付して重複した説明を省略する。

【００１６】図１は本発明の第１実施例に係る回転工具
ホルダのスイッチ部の断面図、及び図２は前記スイッチ
部を含む回転工具ホルダの全体構成図である。

【００１７】図２において、この回転工具ホルダ１は、
工作機械１００のチャック部１１０の主軸穴１２０にテ
ーパ嵌合により接続されるシャンク部２と、このシャン
ク部２にボルト等で連結された軸筒部３と、この軸筒部
３内に配置され、軸筒部３と共に回転する中心軸筒部４
とを備えている。そして、中心軸筒部４の先端部４ａに
は、回転工具５を保持するためのチャック部（工具装着
部）６が装着されている。

【００１８】さらに、回転工具ホルダ１には、回転中の
切削力等を検出するための検出部７及び電気回路８と、
この電気回路８を作動させるための電源電池９とが内蔵
され、そして前記中心軸筒部４内には、図１に示すよう
なスイッチ部１０が設けられている。なお、シャンク部
２、軸筒部３、中心軸筒部４、検出部７、電気回路８、
電源電池９及びスイッチ部１０等でホルダ本体が構成さ
れている。

【００１９】このスイッチ部１０は、図１に示すよう
に、前記電気回路８と電源電池９とを接続する電源線１
１に接続されたリミットスイッチ１２と、回転中心Ｘか
らスイッチ１２側に偏心した位置に配置された球状の慣
性体１３と、中心軸筒部４の内面に固定された回転軸片
１４と、一端が該回転軸片１４の回転軸に回転自在に取
付けられると共に他端が前記慣性体１３の外面に固定さ
れ、回転軸片１４と共にリンク機構（ガイド手段）を構
成するリンク棒１５と、一端が中心軸筒部４の内面に固
定されると共に他端が慣性体１３の外面に固定され、該
慣性体１３をスイッチ１２側の反対方向へ付勢するばね
（付勢手段）１６とから構成されている。

【００２０】次に動作を説明する。

【００２１】回転工具ホルダ１の非回転時には、慣性体
１３はばね１６により付勢され、リードスイッチ１２に
当接していない特定の位置にあり、リードスイッチ１２
は開状態（オフ）にある。工作機械１００の回転駆動に
より回転工具ホルダ１が回転を始めると、慣性体１３
は、その時の角速度に応じた遠心力を受け、中心Ｘから
離れる方向へ移動する。慣性体１３は回転軸片１４及び
リンク棒１５からなるリンク機構で移動方向が決められ
ており、回転工具ホルダ１の回転数が大きくなって所定
の角速度を越え慣性体１３が所定位置に達するとリード
スイッチ１２に当接し、リードスイッチ１２が閉（オ
ン）状態となる。これによって電源電池９から電気回路
８へ電源が供給され、電気回路８はオン状態となる。な
お、前記所定の角速度、すなわちリードスイッチ１２を
閉成するタイミングは、ばね１６のばね定数で自由に設
定できる。

【００２２】回転工具ホルダ１の回転が停止するか、あ
るいは遅くなった場合は、慣性体１３の遠心力よりもば
ね１６の付勢力の方が大きくなり、慣性体１３はリード
スイッチ１２より離れ、リードスイッチ１２が開成す
る。その結果、電源電池９から電気回路８への電源供給
が遮断され、電気回路８はオフ状態となる。

【００２３】このように、本実施例によれば、回転工具
ホルダ１が回転駆動されているときのみ、電気回路８が
電源電池９に接続されるので、電源電池９の無駄な消費
がなくなると共に、前記チャック部１２０を有する工作
機械全てに使用することができる。さらに、本実施例に
よれば、回転工具ホルダ１は、縦、横いずれの状態に設
置されていても、回転していなければリードスイッチ１
２が必ずオフとなるので、電源電池９の無駄な消費が確
実に防止される。

【００２４】図３は、本発明の第２実施例に係る回転工
具ホルダの全体構成図である。

【００２５】本実施例は、上記第１実施例と同一構成の
スイッチ部１０をシャンク部２内部の空間２ａに設けた
ものである。なお、本実施例では、中心軸筒部４がシャ
ンク部２にねじ止めされている。このように構成して
も、上記第１実施例と同様の作用効果を得ることができ
る。

【００２６】図４は、本発明の第３実施例に係る回転工
具ホルダのスイッチ部１０の断面図である。

【００２７】本実施例は上記第１及び第２実施例と異な
り、リードスイッチ１２が回転工具ホルダ１の非回転時
に閉状態にあり、回転時に開状態となるように構成され
ているもので、図４に示すように筒状であった中心軸筒
部４に代えて円柱状の中心軸筒部４´が設けられてい
る。この中心軸筒部４´には、中心に向かってガイド溝
４ｂが形成され、さらに該ガイド溝４ｂの底面には、ガ
イド溝４ｂの幅よりも径の小さい孔４ｃが所定の深さで
形成されている。

【００２８】また、ガイド溝４ｂの最深部に連通するよ
うに、ガイド溝４ｂに対して略直角で孔４ｄが開口され
ている。この孔４ｄのガイド溝４ｂ側には、リードスイ
ッチ１２が取付けられた取付け片４ｅが該孔４ｄに直交
して設けられ、その孔４ｄの外側開口端からはリードス
イッチ１２に接続された電源線１１が引き出されてい
る。

【００２９】そして、前記孔４ｃの底面には、ばね１６
の一端が固着され、その他端がガイド溝４ｂ内の慣性体
１３の外面に固定され、これによって慣性体１３は、ば
ね１６により孔４ｃ側に付勢されてガイド溝４ｂの底面
に当接されて、中心点Ｘよりも若干外周側に偏心した位
置（特定の位置）に設置される。そのため、リードスイ
ッチ１２が慣性体１３に当接して閉状態となっている。
なお、本実施例の回転工具ホルダ１は、リードスイッチ
１２が開状態のときに電気回路８がオン状態となり、閉
状態のときオフ状態となるように構成されている。

【００３０】次に動作を説明する。

【００３１】回転工具ホルダ１の非回転時には、上述し
たように慣性体１３は特定の位置にあり、リードスイッ
チ１２は閉状態にある。回転工具ホルダ１が回転し始め
ると、中心軸４´も回転し、慣性体１３が遠心力を受け
始める。その結果、慣性体１３は、ガイド溝４ｂに沿っ
て徐々に外周方向へ移動し、回転工具ホルダ１の回転数
が所定の回転数を越え、所定位置に達すると、慣性体１
３がリードスイッチ１２から離れ、リードスイッチ１２
が開状態になる。これによって、電源電池９から電気回
路８へ電源が供給され、電気回路８はオン状態となる。

【００３２】また、回転工具ホルダ１の回転が遅くなっ
た場合や停止した場合は、再び慣性体１３が元の位置に
戻り、リードスイッチ１２が閉状態になる。その結果、
電源電池９から電気回路８への電源供給が遮断され、電
気回路８はオフ状態となる。なお、回転工具ホルダ１の
回転数とリードスイッチ１２の開閉の設定は、上記第１
及び第２の実施例と同様に、ばね１６のばね定数を変更
することにより、自由に決めることができる。

【００３３】本実施例では、リードスイッチ１２が回転
工具ホルダ１の非回転時に閉状態にあり、回転時に開状
態となる場合を説明したが、リードスイッチ１２の開／
閉状態に対応させて、電気回路８のオン／オフ状態を変
更することは簡単に行えるので、本実施例においても、
第１及び第２の実施例と同様の効果が得られる。

【００３４】なお、上記実施例では、ガイド手段を、リ
ンク機構を有する振り子（回転片１４及びリンク棒１
５）、や中心軸筒部４に設けられたガイド溝４ｂで構成
したが、これに限定されず、例えば一軸のみ変位するば
ね、あるいはこれらの組み合わせで構成してもよい。ま
た、付勢手段として、ばね１６を使用したが、これに代
えて少なくとも１点以上で支持したリンク機構を有する
振り子、あるいは磁石や中心軸筒部４に設けられたガイ
ド溝、またはこれらを組み合わせてもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、スイッチ部は、ホルダ本体の回転時に変位を生ずる
慣性体と、前記慣性体の変位を所定位置へガイドするた
めのガイド手段と、前記慣性体が前記所定位置に変位し
たとき、該慣性体と当接／非当接状態になって電気回路
へ電源を供給する電源電池の電源供給をオンするスイッ
チ手段とを備えたので、電源電池からの電気回路への電
源供給のオン／オフをホルダ本体の回転／非回転時に対
応させて行うことができ、電源電池の無駄な消費を防止
することができると共に、使用可能な工作機械の種類の
拡大及びコスト低減を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る回転工具ホルダのス
イッチ部の断面図である。

【図２】前記スイッチ部を含む回転工具ホルダの全体構
成図である。

【図３】本発明の第２実施例に係る回転工具ホルダの全
体構成図である。

【図４】本発明の第３実施例に係る回転工具ホルダのス
イッチ部の断面図である。

【図５】従来の回転工具ホルダの全体構成図である。

【図６】従来の回転工具ホルダのスイッチ部の断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 回転工具ホルダ ４ｂ ガイド溝 ５ 回転工具 ６ チャック ８ 電気回路 ９ 電源電池 １０ スイッチ部 １１ 電源線 １２ リードスイッチ １３ 慣性体 １４ 回転軸片 １５ リンク棒 １６ ばね

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被切削物を切削するための回転工具を装着
   する工具装着部と、 前記被切削物に対する切削力を検出して外部へ出力する
   ための電気回路、及び該電気回路へ電源を供給する電源
   電池の電源供給をオン／オフするスイッチ部を含み前記
   工具装着部を保持すると共に回転駆動装置に装着される
   ホルダ本体とを備えた回転工具ホルダにおいて、 前記スイッチ部は、 前記ホルダ本体の回転時に変位を生ずる慣性体と、 前記慣性体の変位を所定位置へガイドするためのガイド
   手段と、 前記慣性体が前記所定位置に変位したとき、該慣性体と
   当接／非当接状態になって前記電源供給をオンするスイ
   ッチ手段とを備えたことを特徴とする回転工具ホルダ。
2. 【請求項２】 前記ホルダ本体の非回転時に、前記慣性
   体を特定の位置に付勢保持する付勢手段を前記スイッチ
   部に設けたことを特徴とする請求項１記載の回転工具ホ
   ルダ。
3. 【請求項３】 前記ガイド手段は、少なくとも１点以上
   で支持したリンク機構を有する振り子、一軸のみ変位す
   るばね、及び前記ホルダ本体に設けられたガイド溝のい
   ずれか１つ以上で構成したものであることを特徴とする
   請求項１記載の回転工具ホルダ。
4. 【請求項４】 前記付勢手段は、少なくとも１点以上で
   支持したリンク機構を有する振り子、ばね、磁石、及び
   前記ホルダ本体に設けられたガイド溝のいずれか１つ以
   上で構成したものであることを特徴とする請求項２記載
   の回転工具ホルダ。