JPH07276110A - 刃物装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半径方向にバイトが変位自在であり高精度加
工に対応し得る刃物装置の提供。 【構成】 刃物装置においては、シャンク部をもつケー
シング本体１の中空部１ｅに軸線方向に滑動自在であ
り、軸線方向に対し互に逆に傾いた第１・第２斜行カム
溝が形成されたカム溝部材９とその斜行カム溝により軸
線方向に変位する第１従動部材１１と、半径方向に変位
する第２従動部材１２とからなるカム溝機構が内蔵さ
れ、カム溝部材は、シャンク部と共にケーシング本体後
端側に突出した作動棒１７に結合され、作動棒は、主軸
への装着時に主軸の引張棒６１に把持される。ケーシン
グ本体の先端面のあり溝３に直径方向に滑動自在に支持
されると共に第１従動部材に固着された滑動部材４に
は、先端にバイト６をもつクイル５が軸線方向に取付け
られ、ケーシング本体の外周に半径方向変位自在に設け
られたバランスウエイト８が第２従動部材に固着され、
カム溝部材、第１・第２従動部材の夫々の滑動係合・支
持面は、転がり直線軸受で支持されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、バイトチップを回転
軸線から半径方向に変位させ得る刃物装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術における刃物を半径方向に変
位させる面削り用や中ぐり用の刃物装置には、例えば実
開昭５１−３４７８０号公報に示されているように主軸
中心軸線に軸線方向に進退され得る作動軸の変位をラッ
ク・ピニオン機構を介して刃物保持体の半径方向の変位
に変換して刃物を半径方向に変位させるようになってお
り、バランスウエイトを刃物保持体と逆方向に変位させ
るようになっているものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の技術にお
ける刃物装置におけるラック・ピニオン機構は、装置を
複雑にし、大形化する上、バックラッシュが生じて加工
精度が低下する。更に、バランスウエイトに関しては、
装置のスペースの関係から工具保持体の重量に対しバラ
ンスウエイトの重量が小さく、半径方向変位の全ストロ
ークに亘りバランスがとれないため、変位位置によって
アンバランス振動が発生し、加工精度が低下する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】特許請求の範囲の請求項
１に記載された発明の刃物装置は、先端面側に直径方向
の案内溝が形成されていると共に、先端面側に開口した
中空部が形成され、後端側にシャンク部を備えたケーシ
ング本体；案内溝に滑動自在に嵌合した滑動部材から軸
線方向に突出し、先端部にバイトが取り付けられている
クイル；中空部内に転がり直線軸受を介して支持され、
軸線方向に滑動自在であり、軸線方向に対し傾いた斜行
カム溝が形成されたカム溝部材；中空部内に転がり直線
軸受を介して滑動部材の変位と同方向に滑動自在に支持
され、滑動部材と結合されると共に斜行カム溝に転がり
直線軸受を介して係合する係合部を備えた従動部材；並
びにカム溝部材の後端部からケーシング本体の中心軸線
上で突出し、刃物装置の主軸への装着時に後端部が主軸
の引張棒に係合把持され得る作動棒；から構成されでい
る。

【０００５】特許請求の範囲の請求項２に記載された発
明の刃物装置は、先端面側に直径方向の案内溝が形成さ
れていると共に、先端面側に開口した中空部が形成さ
れ、後端側にシャンク部を備えたケーシング本体；案内
溝に滑動自在に嵌合した滑動部材から軸線方向に突出
し、先端部にバイトが取り付けられているクイル；ケー
シング本体の外周面に形成されたバランスウエイト収納
凹部に収納され、滑動部材の変位と逆の半径方向に滑動
自在であるバランスウエイト；中空部内に転がり直線軸
受を介して支持され、軸線方向に滑動自在であり、軸線
方向に対し互に逆に傾いた第１斜行カム溝及び第２斜行
カム溝が形成されたカム溝部材；中空部内に転がり直線
軸受を介して滑動部材の変位と同方向に滑動自在に支持
され、滑動部材と結合されると共に第１斜行カム溝に転
がり直線軸受を介して係合する係合部を備えた第１従動
部材；中空部内に転がり直線軸受を介してバランスウエ
イトの変位と同方向に滑動自在に支持され、バランスウ
エイトと結合されると共に第２斜行カム溝に転がり直線
軸受を介して係合する係合部を備えた第２従動部材；並
びにカム溝部材の後端部からケーシング本体の中心軸線
上で突出し、刃物装置の主軸への装着時に後端部が主軸
の引張棒に係合把持され得る作動棒；から構成されてい
る。

【０００６】特許請求の範囲の請求項３に記載された発
明の刃物装置は、上記の特許請求の範囲の請求項１及び
請求項２に記載された発明の刃物装置の夫々における転
がり直線軸受に予圧が加えられている。特許請求の範囲
の請求項４に記載された発明の刃物装置は、上記の特許
請求の範囲の請求項１、請求項２及び請求項３に記載さ
れた発明の刃物装置の夫々におけるケーシング本体に、
中空部から外周面に貫通し、ケーシング本体の回転時に
遠心力により開弁する開閉弁が介在するクーラント排出
孔が形成されている。

【０００７】特許請求の範囲の請求項５に記載された発
明の刃物装置は、上記の特許請求の範囲の請求項１、請
求項２、請求項３及び請求項４に記載された発明の刃物
装置の夫々に、中立基準位置にある従動部材に係合離脱
自在である位置決め手段が具備されている。

【０００８】

【作用】特許請求の範囲の請求項１に記載された発明の
刃物装置においては、刃物装置を工作機械の主軸に装着
するのに際しては、シャンク部が主軸に嵌着され、作動
棒は中立基準位置にある引張棒に係合把持される。そこ
で、引張棒が中立位置から所望量だけ軸線方向に後退す
ると、作動棒は、引張棒と共に所望位置にまで軸線方向
に後退する。即ち、カム溝部材は、ケーシング本体の中
空部において転がり直線軸受に案内されて所望の位置に
まで中心軸線方向に変位する。

【０００９】すると、カム溝部材、即ち斜行カム溝の変
位により、それに係合する従動部材は、半径方向に変位
する。バイトは、従動部材と一体的になって半径方向に
変位して、中心軸線から所望量偏心した位置になる。そ
して主軸が回転駆動されて、バイトは、中心軸線から所
望量偏心した位置で回転して、工作物に対する所望の加
工径で加削加工が行われる。

【００１０】刃物装置を主軸より取り外す際は、引張棒
が所望量だけ軸線方向に前進すると、作動棒、引張棒に
押されて中立基準位置にまで軸線方向に前進する。即
ち、カム溝部材は、ケーシング本体の中空部において転
がり直線軸受に案内されて中立基準位置にまで軸線方向
に変位し、斜行カム溝の変位により、それに係合する従
動部材は、半径方向に変位し、中立位置になる。

【００１１】そして、引張棒は作動棒を解放解放して、
刃物装置は主軸から取り外される。特許請求の範囲の請
求項２に記載された発明の刃物装置においては、前記特
許請求の範囲の請求項１に記載された発明の刃物装置と
同様に刃物装置を工作機械の主軸に装着するのに際して
は、シャンク部が主軸に嵌着され、作動棒は中立位置に
ある引張棒に係合把持される。

【００１２】そこで、引張棒が中立位置から所望量だけ
軸線方向に後退すると、作動棒は、引張棒と共に所望位
置にまで軸線方向に後退する。即ち、カム溝部材は、ケ
ーシング本体の中空部において転がり直線軸受に案内さ
れて所望の位置にまで中心軸線方向に変位する。する
と、カム溝部材、即ち斜行カム溝の変位により、それに
係合する第１従動部材と第２従動部材とは、互に反対の
半径方向に変位する。

【００１３】バイトとバランスウエイトとは、夫々の従
動部材と一体的になって互に反対の半径方向に変位し
て、中心軸線から夫々所望量偏心した位置になる。そし
て主軸が回転駆動されて、バイトは、中心軸線から所望
量偏心した位置で回転して、工作物に対する所望の加工
径で切削加工が行われる。バイト付きのクイルは中心軸
線から偏心した位置で回転するが、対称的に偏心したバ
ランスウエイトによつてアンバランスが相殺される。

【００１４】刃物装置を主軸より取り外す際は、引張棒
が所望量だけ軸線方向に前進すると、作動棒、引張棒に
押されて中立位置にまで軸線方向に前進する。即ち、カ
ム溝部材は、ケーシング本体の中空部において転がり直
線軸受に案内されて中立基準位置にまで軸線方向に変位
し、斜行カム溝の変位により、それに係合する第１、第
２従動部材は、互に対向したの半径方向に変位し、中立
位置になる。そして、引張棒は作動棒を解放解放して、
刃物装置は主軸から取り外される。

【００１５】特許請求の範囲の請求項３に記載された発
明の刃物装置においては、カム溝部材が中空部内を、従
動部材が斜行カム溝内を夫々バックラッシュなく滑動す
る。特許請求の範囲の請求項４に記載された発明の刃物
装置においては、主軸の回転駆動により切削加工が行わ
れる際、偶々、ケーシング本体の中空部内に侵入したク
ーラント、開閉弁が遠心力により開くので、遠心作用で
クーラント排出孔を通ってケーシング本体の外へ排出さ
れる。

【００１６】特許請求の範囲の請求項５に記載された発
明の刃物装置においては、従動部材の変位に際して従動
部材が位置決め手段により中立基準位置に正確に位置決
めされる。

【００１７】

【実施例】この発明の実施例における刃物装置を図面に
従って説明する。図１において、刃物装置のケーシング
本体１は、先端側の大径部１ａ、中間の小径部１ｂ及び
後端のシャンク部１ｃから構成されている。ケーシング
本体１には、小径部１ｂとシャンク部１ｃとの境界位置
の隔壁１ｄを隔てて、大径部１ａの先端面に開口し、大
径部１ａと小径部１ｂとを通した断面略長方形の中空部
１ｅと、シャンク部１ｃの後端面に開口した円形穴１ｆ
とが形成されている。

【００１８】小径部１ｂの外周面には、自動工具交換装
置の交換ハンドが係合する環状溝１ｈが形成されてい
る。シャンク部１ｃは、小径部１ｂより小径のテーパシ
ャンクであり、円筒状中空部が形成された中空円筒状と
なり、外周周壁には、周斜面をもつクランプボール孔１
ｇが穿設されており、シャンク部１ｃと小径部１ｂとの
段部は、刃物装置が主軸５０に装着された時、主軸５０
の先端面に当接する。

【００１９】大径部１ａの開口端面には、同形断面の案
内部材２が固着され、案内部材２の前端面には、中空部
１ｅの断面長軸線方向のあり溝３が開口両側に跨って形
成されており、あり溝３には、一側縁に滑動プレート３
ａが設けられていると共に、中空部１ｅを蔽うチタン合
製の滑動部材４がケーシング本体１の半径方向に滑動自
在に嵌合している。

【００２０】フランジ状の基部５ａをもち、適宜数の重
量軽減用孔５ｂが軸線方向の穿設されているクイル５
は、基部５ａが滑動部材４の表面に固着され、刃物装置
の軸線方向に突出しており、クイル５の先端部には、バ
イトチップ６が半径方向に突出して取り付けられてい
る。バイトチップ６の取付けの半径方向は、滑動部材４
がケーシング本体１の外周面方向に変位する半径方向と
同一方向である。

【００２１】又、ケーシング本体１の大径部１ａの外周
面に形成されたバランスウエイト収納凹部７には、その
バランスウエイト収納凹部７を丁度埋めるようなヘビー
メタルのバランスウエイト８が嵌装されており、バラン
スウエイト８は、滑動部材４がケーシング本体１の外周
面方向に変位する半径方向と逆の半径方向にバランスウ
エイト収納凹部７内で滑動自在である。バランスウエイ
ト８には、バランスウエイト収納凹部７側と外側表面と
を連通する通気孔８ａが穿設されている。

【００２２】中空部１ｅ内には、中空部１ｅの断面短軸
線方向で中央略１／３の厚さ寸法で、中心軸線方向で中
空部１ｅの中心軸線方向の長さより短かい板状のカム溝
部材９が中空部１ｅの断面長軸線方向の両側を予圧が加
えられた転がり直線軸受１０，１０を介して支持され、
中心軸線方向に滑動自在に嵌装されている。カム溝部材
９の両側面には、斜行カム溝９ａ，９ｂが中心軸線方向
に対して傾いた軸線方向に形成されており、斜行カム溝
９ａと斜行カム溝９ｂとの傾きは傾き角度が同じで、且
つ傾き方向は逆であり、所謂Ｘ字状となっている。

【００２３】中空部１ｅの両側面とカム溝部材９の両側
面との間には、夫々中空部１ｅの断面長軸線方向の長さ
より短い従動部材１１，１２が嵌装されている。中空部
１ｅの両側面に対向する従動部材１１，１２の側面に
は、夫々案内溝１１ａ，１２ａが中空部１ｅの断面長軸
線方向（あり溝３と同方向）に形成され、中空部１ｅの
両側面に同方向に設けられた案内１３，１４に予圧が加
えられた転がり直線軸受１５，１５を介して係合されて
いる。

【００２４】又、カム溝部材９の両側面に対向する従動
部材１１，１２の側面には、夫々斜行カム溝９ａ，９ｂ
に予圧が加えられた転がり直線軸受１６，１６を介して
係合する突条部１１ｂ，１２ｂ（係合部）が形成されて
いる（図６参照）。一方の従動部材１１は、中心軸線方
向に伸び、案内部材２の開口部に突出し、突出端が滑動
部材４の裏面に固着されている。他方の従動部材１２
は、ケーシング本体１の半形方向に伸び、ケーシング本
体１の外周面のバランスウエイト収納凹部７の底面から
突出し、バランスウエイト８に固着されている（図５参
照）。

【００２５】又、従動部材１２の後側面、即ち刃物装置
のケーシング本体１の隔壁１ｄに対向する側面には、位
置決めノッチ１２ｃが形成され、位置決めノッチ１２ｃ
にばね１２ｅの付勢力をもって押圧係合する位置決めピ
ン１２ｄが設けられている（図２参照）。位置決めノッ
チ１２ｃと位置決めピン１２ｄとが係合する位置は次の
ような中立基準位置である。

【００２６】位置決めノッチ１２ｃと位置決めピン１２
ｄとが係合した状態では、ケーシング本体１は、主軸５
０から抜き取られた状態にあり、作動棒１７の位置をロ
ックして状態にある。即ち、従動部材１２は、位置決め
ピン１２ｄによってロックされ、これによってカム溝部
材９もロックされている。このとき、カム溝部材９は最
も滑動部材４に近接した中立基準位置にあり、従動部材
１１，１２は最も引込んだ中立基準位置にある。そのと
きは、クイル５が中心軸線上にあり、バランスウエイト
８が最も引込んだ中立基準位置にある。そして、その状
態での作動棒１７の端面は、刃物装置が主軸５０に装着
されたとき、前進位置にある後記の引張棒６１の先端面
に丁度接触するようになっている。

【００２７】又、ピン１２ｄには、当接棒１２ｆが取り
付けられている。この当接棒１２ｆは、ケーシング本体
１の小径部１ｂから突出している。従って、ケーシング
本体１が主軸５０に装着されると、当接棒１２ｆは、ば
ね１２ｅの付勢力に反して引き込み、位置決めピン１２
ｄとノッチ１２ｃとの係合を解除する。これによってカ
ム溝部材９は、移動可能な状態となる。つまり、位置決
めノッチ１２ｃと位置決めピン１２ｄによるロック機構
は、ケーシング本体１が引き抜かれた状態にあるときの
作動棒１７の先端から小径部１ｂの端面までの距離Ｌを
中立基準位置であるときの長さに維持するものである。

【００２８】上記のカム溝部材９とそれに係合する従動
部材１１，１２との関係は、カム溝部材９が前記中立基
準位置から後記の引張棒６１によりケーシング本体１の
隔壁１ｄに最も近接した終端位置に変位すると、クイル
５とバランスウエイト８とは、中心軸線から互に反対の
半径方向に最も離れた位置に変位するようになってい
る。カム溝部材９の後端面からは、ケーシング本体１の
中心軸線上にある作動棒１７が突出して、ケーシング本
体１の隔壁１ｄを貫通してシャンク部１ｃの中空部内に
伸びている。作動棒１７の端部は、通常のプルスタッド
と同様の形状である。

【００２９】主軸５０には、先端部が刃物装置のシャン
ク部１ｃが嵌着される環状穴５１と中心孔５２が同軸線
関係に形成され、環状穴５１内側周面と中心孔５２の内
周面との間で形成される円筒部には、刃物装置装着時に
おけるシャンク部１ｃのクランプボール孔１ｇに対応す
るクランプボール孔５３が貫通している。中心孔５２に
は、図示しない駆動源で進退する作動スリーブ５４が挿
通され、作動スリーブ５４の先端部の外周面には、縁部
斜面５５ａをもつクランプボール作動用凹部５５が形成
され、クランプボール作動用凹部５５とクランプボール
孔５３とに跨ってクランプボール５６が納められてい
る。

【００３０】又、主軸５０には、環状穴５１の内周面に
開口した仮クランプボール孔５７が半径方向に穿設さ
れ、仮クランプボール孔５７に納められた仮クランプボ
ール５８は、外側から仮クランプボール孔５７に挿入さ
れねじ止めされた圧縮コイルばね５９の付勢力で押圧さ
れ、仮クランプボール孔５７の先端の絞り開口部から環
状穴５１の内周面に一部突出している。

【００３１】作動スリーブ５４内には、先端開口から適
宜だけ奥に位置するコレットチャック６０を先端に備え
た引張棒６１が挿通されている。引張棒６１の後端は、
主軸５０後部で、図示しないサーボモータにより回転駆
動されるボールねじ機構に結合され、引張棒６１は、制
御装置で制御されるサーボモータの回転駆動で所望量の
軸線方向の変位がされるようになつている。又、コレッ
トチャック６０は、作動スリーブ６０ａの前後動で開閉
するようになっている。

【００３２】ケーシング本体１及び案内部材２を通して
穿設されたクーラント用通孔２０は、流入口がシャンク
部１ｃと小径部１ｂとの段部に開口し、刃物装置が主軸
５０に装着された時に主軸５０の先端面に開口したクー
ラント供給孔６２に連通し、流出口が案内部材２のあり
溝３の側面に開口し、滑動部材４の側面に開口したの流
入溝４ａに連通する。流入溝４ａは、通孔４ｂを介して
クイル５の通孔５ｃに接続され、通孔５ｃはクイル５の
先端部のバイトチップ６の近傍に開口している。

【００３３】図１及び図２に示すように案内部材２及び
ケーシング本体１の大径部１ａ後方には、ケーシング本
体１の中空部１ｅから外周面に開口したクーラント排出
孔２１が形成されていると共に、案内部材２とケーシン
グ本体１との間及び大径部１ａ後方に空気抜き孔２２が
貫通している。そして、クーラント排出孔２１には、ケ
ーシング本体１の中心方向への付勢力を発生するばねに
より閉止し、ケーシング本体１、即ち案内部材２の回転
時に遠心力によりばねの付勢力に打ち勝って開弁する開
閉弁２３が設けられている。又、ケーシング本体１に
は、中空部１ｅ内に潤滑用オイルミストを供給するオイ
ルミスト供給孔２４が形成されている。

【００３４】図２に示すように案内部材２に形成された
クーラント排出孔２１は、中空部１ｅの長径方向に上下
対称に設けられている（上方は図示省略）。ケーシング
本体１が回転したときには、中空部１ｅ内部のクーラン
ト液は遠心力によって長径方向に集まり易いため、クー
ラント液は効率よく排出され得る。

【００３５】上記の刃物装置の操作・作用について説明
する。先ず刃物装置を工作機械の主軸５０に装着するの
に際しては、ケーシング本体１の小径部１ｂの環状溝１
ｈが自動工具交換装置の交換ハンドで把持され、シャン
ク部１ｃが主軸５０の環状穴５１に挿入される。その
際、圧縮コイルばね５９の付勢力で環状穴５１内に突出
している仮クランプボール５８がクランプボール孔１ｇ
に係合し、シャンク部１ｃは主軸５０に仮クランプされ
る。

【００３６】それから駆動源で作動スリーブ５４が後退
されると、クランプボール５６は、クランプボール作動
用凹部５５の縁部斜面によりクランプボール孔５３から
押上げられ、シャンク部１ｃのクランプボール孔１ｇに
突出してクランプボール孔１ｇの周斜面に係合し、シャ
ンク部１ｃは、シャンク部１ｃと小径部１ｂとの段部が
主軸５０の先端面に当接するように引込まれて、主軸５
０に固締される。即ち刃物装置は、主軸５０に装着され
る。このとき、当接棒１２は、主軸５０の端面に当接
し、位置決めピン１２ｄとノッチ１２ｃとの係合は解除
され、作動棒１７は移動可能となる。

【００３７】そのとき、制御装置で制御されるサーボモ
ータでボールねじ機構を介して変位する作動スリーブ５
４内の引張棒６１の先端面は、作動棒１７の後端面に当
接した中立基準位置にあり、作動棒１７のプルスタッド
部は、引張棒６１の先端のコレットチャック６０に挿入
された位置にある。そして引張棒６１の先端のコレット
チャック６０は、作動棒１７のプルスタッド部を把持す
る。

【００３８】そこで、作動スリーブ５４内の引張棒６１
が制御装置で制御されるサーボモータの回転駆動で中立
基準位置から所望量だけ軸線方向に後退すると、作動棒
１７は、引張棒６１と共に所望位置にまで軸線方向に後
退する。即ち、斜行カム溝部材９は、ケーシング本体１
の中空部１ｅにおいてバックラッシュなく転がり直線軸
受１０，１０に案内されて所望の位置にまで中心軸線方
向に変位して位置決めされる。

【００３９】すると、カム溝部材９、即ち斜行カム溝９
ａ，９ｂの変位により、それに予圧が加えられた転がり
直線軸受１６，１６を介して係合する従動部材１１，１
２は、予圧が加えられた転がり直線軸受１５，１５を介
してバックラッシュなく案内１３，１４に案内されて互
に反対の半径方向に等量だけ変位し、中心軸線に関し対
称位置になる。

【００４０】バイトチップ６とバランスウエイト８と
は、夫々従動部材１１，１２と一体的になって互に反対
の半径方向に等量だけ変位して、中心軸線から夫々所望
量偏心した位置に位置決めされる。バランスウエイト８
のバランスウエイト収納凹部７内での出入変位に対し、
通気孔８ａを通してバランスウエイト収納凹部７の底部
の空間が外界と連通しているので、バランスウエイト８
の変位に支障がない。

【００４１】そして主軸５０が回転駆動されて、バイト
チップ６は、中心軸線から所望量偏心した位置で回転し
て、工作物に対する所望の加工径で切削加工が行われ
る。その際、クーラントは、図示しない供給源から主軸
５０のクーラント供給孔６２に供給され、ケーシング本
体１のクーラント用通孔２０、滑動部材４の流入溝４ａ
及び通孔４ｂ並びにクイル５の通孔５ｃを介してクイル
５の先端部から加工箇所に向けて噴出する。又、オイル
ミストは、オイルミスト供給孔２４からケーシング本体
１の中空部１ｅ内に供給され、カム溝部材９及び従動部
材１１，１２の転がり直線軸受１０，１５，１６に対す
る潤滑が行われる。

【００４２】偶々、ケーシング本体１の中空部１ｅ内に
浸入したクーラントや水滴等は、好ましくないので、弁
２３が遠心力によりばね力に抗して開くので、遠心作用
でクーラント排出孔２１を通ってケーシング本体１の外
へ排出される。バイトチップ６付きのクイル５は中心軸
線から偏心した位置で回転するが、重量軽減用孔５ｂが
適宜形成されているので、アンバランスは軽減され、更
に対称的に偏心したバランスウエイト８によつてアンバ
ランスが相殺される。

【００４３】刃物装置を主軸５０より取り外す際は、作
動スリーブ５４内の引張棒６１が制御装置で制御される
サーボモータの回転駆動で所望量だけ軸線方向に前進す
ると、作動棒１７は、引張棒６１に押されて中立基準位
置にまで軸線方向に前進する。即ち、カム溝部材９は、
ケーシング本体１の中空部１ｅにおいて転がり直線軸受
１０，１０に案内されて中立基準位置にまで軸線方向に
変位し、斜行カム溝９ａ，９ｂの変位により、それに係
合する従動部材１１，１２は、案内１３，１４に案内さ
れて互に対向したの半径方向に等量だけ変位し、中立基
準位置になる。

【００４４】その際、従動部材１２の変位により、位置
決めピン１２ｄは位置決めノッチ１２ｃに対応した状態
となる。そして、引張棒６１の先端のコレットチャック
６０は、作動スリーブ６０ａの後退により開いて作動棒
１７のプルスタッド部を解放する。

【００４５】次いで、駆動源で作動スリーブ５４が前進
すると、クランプボール５６は、クランプボール作動用
凹部５５に落ち込み、クランプボール孔５３内へ没入
し、シャンク部１ｃのクランプボール孔１ｇから外れ、
刃物装置は、仮クランプボール５８とクランプボール孔
１ｇとの係合で、シャンク部１ｃは、主軸５０に仮保持
状態になる。

【００４６】それからケーシング本体１の小径部１ｂの
環状溝１ｈが自動工具交換装置の交換ハンドで把持さ
れ、シャンク部１ｃが主軸５０の環状穴５１から引き抜
かれる。その際、圧縮コイルばね５９の付勢力に抗し
て、クランプボール孔１ｇの縁部で仮クランプボール５
８がクランプボール孔１ｇから押出される。これによっ
て、当接棒１２ｆは、ばね１２ｅの付勢力によって突出
し、対応状態にある位置決めピン１２ｄと位置決めノッ
チ１２ｃとは係合する。つまり、作動棒１７は、ロック
状態となり、ケーシング本体１が引き抜かれた状態のと
き、クイル５の位置は変化しない。

【００４７】

【発明の効果】特許請求の範囲の各項に記載られた発明
の刃物装置によれば、次のような効果が奏される。第１
項乃至第５項に記載された刃物装置においては、滑動部
材が案内溝で滑動自在に支持されると共に、滑動部材と
一体の従動部材が転がり直線軸受で滑動自在に支持され
ているので、滑動部材と一体のクイルに対して加わる切
削負荷は、低負荷・高精度の仕上げ加工時には、転がり
直線軸受で支持され、バックラッシュの発生が無くな
り、各部滑動の直線性が安定して、加工精度が向上す
る。又、高負荷・低精度の荒加工時には、案内溝で支持
されるので、高い負荷にも耐え得るため、加工速度が向
上し、幅広い加工条件に対応し得る。

【００４８】第２項に記載された刃物装置においては、
中心軸線に対する偏心位置にある刃物付きクイルの回転
におけるアンバランスは、クイルに形成されたクイルと
対称的に偏心変位するバランスウエイトよつて相殺さ
れ、アンバランスによる回転振動は抑制される。それに
よって更に加工精度が向上する。

【００４９】第３項に記載された刃物装置の付加構成要
件により、転がり直線軸受での支持においてバックラッ
シュの発生の恐れが一層無くなる。第４項に記載された
刃物装置の付加構成要件により、刃物装置のケーシング
本体内にクーラントが浸入しても、弁が遠心力によりば
ね力に抗して開くので、遠心作用でクーラント排出孔を
通ってケーシング本体の外へ排出され、オイルミストに
よる潤滑が確実になり、滑動面の腐食が防止される。

【００５０】第５項に記載された刃物装置の付加構成要
件により、刃物の位置、即ちクイルの偏心位置を規定す
る作動棒の位置を基準となる中立基準位置に保持する保
持手段があるので、刃物装置が例えば自動工具交換等で
動かされる際にも、作動棒の位置が変動することがな
い。従って、作動棒と主軸の引張棒との関連作動におけ
る障害が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例における刃物装置の断面図で
ある。

【図２】図１のII−II線における断面図である。

【図３】図１のIII −III 線における断面図である。

【図４】図２の IＶ− IＶ線における断面図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ線における断面図である。

【図６】図２のＶI −ＶI 線における断面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング本体 １ａ 大径部 １ｂ 小径部 １ｃ シャンク
部 １ｄ 隔壁 １ｅ 中空部 １ｆ 円形穴 １ｈ 環状溝 １ｇ クランプボール孔 ２ 案内部材 ３ あり溝 ４ 滑動部材 ４ａ 流入溝 ４ｂ，５ｃ 通
孔 ５ クイル ５ａ 基部 ５ｂ 重量軽減用孔 ６ バイトチ
ップ ７ バランスウエイト収納凹部 ８ バランス
ウエイト ８ａ 通気孔 ９ カム溝部
材 ９ａ，９ｂ 斜行カム溝 １０，１５，１
６ 転がり直線軸受 １１，１２ 従動部材 １１ａ，１２ａ
案内溝 １１ｂ，１１ｂ 突条部 １３，１４ 案
内 １７ 作動棒 ２０ クーラン
ト用通孔 ２１ クーラント排出孔 ２２ 空気抜き
孔 ２３ 開閉弁 ２４ オイルミ
スト供給孔 ５０ 主軸 ５１ 環状穴 ５２ 中心孔 ５３ クランプ
ボール孔 ５４，６０ａ 作動スリーブ ５５ クランプ
ボール作動用凹部 ５６ クランプボール ５７ 仮クラン
プボール孔 ５８ 仮クランプボール ５９ 圧縮コイ
ルばね ６０ コレットチャック ６１ 引張棒 ６２ クーラント供給孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 猛男 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端面側に直径方向の案内溝が形成され
   ていると共に、先端面側に開口した中空部が形成され、
   後端側にシャンク部を備えたケーシング本体；案内溝に
   滑動自在に嵌合した滑動部材から軸線方向に突出し、先
   端部にバイトが取り付けられているクイル；中空部内に
   転がり直線軸受を介して支持され、軸線方向に滑動自在
   であり、軸線方向に対し傾いた斜行カム溝が形成された
   カム溝部材；中空部内に転がり直線軸受を介して滑動部
   材の変位と同方向に滑動自在に支持され、滑動部材と結
   合されると共に斜行カム溝に転がり直線軸受を介して係
   合する係合部を備えた従動部材；並びにカム溝部材の後
   端部からケーシング本体の中心軸線上で突出し、刃物装
   置の主軸への装着時に後端部が主軸の引張棒に係合把持
   され得る作動棒；から構成された刃物装置。
2. 【請求項２】 先端面側に直径方向の案内溝が形成され
   ていると共に、先端面側に開口した中空部が形成され、
   後端側にシャンク部を備えたケーシング本体；案内溝に
   滑動自在に嵌合した滑動部材から軸線方向に突出し、先
   端部にバイトが取り付けられているクイル；ケーシング
   本体の外周面に形成されたバランスウエイト収納凹部に
   収納され、滑動部材の変位と逆の半径方向に滑動自在で
   あるバランスウエイト；中空部内に転がり直線軸受を介
   して支持され、軸線方向に滑動自在であり、軸線方向に
   対し互に逆に傾いた第１斜行カム溝及び第２斜行カム溝
   が形成されたカム溝部材；中空部内に転がり直線軸受を
   介して滑動部材の変位と同方向に滑動自在に支持され、
   滑動部材と結合されると共に第１斜行カム溝に転がり直
   線軸受を介して係合する係合部を備えた第１従動部材；
   中空部内に転がり直線軸受を介してバランスウエイトの
   変位と同方向に滑動自在に支持され、バランスウエイト
   と結合されると共に第２斜行カム溝に転がり直線軸受を
   介して係合する係合部を備えた第２従動部材；並びにカ
   ム溝部材の後端部からケーシング本体の中心軸線上で突
   出し、刃物装置の主軸への装着時に後端部が主軸の引張
   棒に係合把持され得る作動棒；から構成された刃物装
   置。
3. 【請求項３】 転がり直線軸受に予圧が加えられている
   請求項１又は請求項２に記載の刃物装置。
4. 【請求項４】 ケーシング本体の中空部から外周面に貫
   通し、ケーシング本体の回転時に遠心力により開弁する
   開閉弁が介在するクーラント排出孔が形成されている請
   求項１乃至請求項３のいずれかに記載の刃物装置。
5. 【請求項５】 中立基準位置にある従動部材に係合離脱
   自在である位置決め手段を備えた請求項１乃至請求項４
   のいずれかに記載の刃物装置。