JPH09248729A - 工具用ホルダの位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な形状並びに構造であり、かつホルダ側
嵌合部の回転の禁止と解除を確実に行える工具用ホルダ
の位置決め装置を提供する。 【解決手段】 ＡＴＣ装置のアーム３１によって、環状
先端部２２が工作機械側嵌合部４に押し付けられると、
嵌合ピン１２が右方向に移動して、第１バネ１３が縮小
する。工作機械では、嵌合されて来た工具用ホルダ１の
プルスタッドを引っ張り込む。このとき、嵌合ピン１２
が更に右方向に移動して、嵌合ピン１２の右端のリング
２５がピン支持体１１の底壁１１ｃに突き当たり、第２
バネ１４が縮小する。また、ロッド１５の下端がピン本
体２１の凹部２１ｅから外れて、このロッド１５が押し
上げられ、このロッド１５が枢支片１７の右端を突き上
げる。これに伴い、枢支片１７の左端が下降して工具用
ホルダ１の凹部１ａから外れる。これにより、ホルダ側
嵌合部２の回転の禁止が解除される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、工具を保持する
とともに、工作機械の主軸に着脱自在に装着される工具
用ホルダに関し、特に工具用ホルダを工作機械の主軸に
装着するときに、工具の位置決めを行う位置決め装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の工具用ホルダとしては、図７に
示す様なものがある。同図において、工具用ホルダ１０
１は、工具１０２を工作機械の主軸１０３と直交する方
向に向けて保持し、かつ主軸１０３に着脱自在に装着さ
れ、この主軸１０３の回転を該工具用ホルダ１０１の回
転軸を通じて工具１０２へと伝達する。

【０００３】工具用ホルダ１０１の位置決めを行う位置
決め装置は、この工具用ホルダ１０１の回転軸の外周に
回転自在に支持されたホルダ側嵌合部１０４と、主軸１
０３の近傍に固定された工作機械側嵌合部１０５とを備
える。

【０００４】ホルダ側嵌合部１０４は、工具用ホルダ１
０１の回転軸の外周を回転する筒体１０６と、この筒体
１０６に着脱自在に取り付けられたピンユニット１０７
とを備える。工具用ホルダ１０１を主軸１０３に装着す
るときには、工具用ホルダ１０１の回転軸に対する筒体
１０６の回転を禁止した状態で、ピンユニット１０７の
嵌合ピン１０８を工作機械側嵌合部１０５に嵌合させ、
主軸１０３に対する工具１０２の位置決めを行う。そし
て、筒体１０６の回転の禁止を解除し、これによって、
主軸１０３から工具用ホルダ１０１の回転軸を通じて工
具１０２へと回転が伝達されるようにする。

【０００５】また、工作機械における主軸１０３と工作
機械側嵌合部１０５の相関位置（Ｓ及びＨで示す）は、
規格化されておらず、各種の工作機械によって異なる。
このため、これらの工作機械毎に、それぞれのピンユニ
ット１０７を予め準備しておき、工作機械の種類に応じ
て、ピンユニット１０７を選択並びに交換し、この後に
工具用ホルダ１０１を工作機械の主軸１０３に装着して
いる。

【０００６】図８は、従来の位置決め装置の一例を示し
ている。この装置におけるホルダ側嵌合部１０４のピン
ユニット１０７は、筒体１０６に着脱自在に取り付けら
れるピン支持体１１１と、このピン支持体１１１の孔１
１１ａに挿入され、移動自在に支持された嵌合ピン１１
２と、筒体１０６の回転を禁止するキー１１３と、嵌合
ピン１１２を左方向に付勢するバネ１１４と、キー１１
３を左方向に付勢するバネ１１５とを備えている。

【０００７】キー１１３には、小孔１１３ａ及び大孔１
１３ｂを形成している。小孔１１３ａには、回転止め１
１６を挿通し、大孔１１３ｂには、嵌合ピン１１２を挿
通している。

【０００８】通常、嵌合ピン１１２及びキー１１３は、
左方向に移動しており、キー１１３の上端が回転軸１１
８と共に回転する凹部１１８ａに嵌合して、このホルダ
側嵌合部１０４の回転が禁止されている。

【０００９】工具用ホルダ１０１を工作機械の主軸１０
３に装着するには、ＡＴＣ装置のアーム１１７によって
工具用ホルダ１０１の溝１０１ｂの部位を把持し、この
工具用ホルダ１０１を持ち上げて移動し、そのシャンク
部１１９を主軸１０３に嵌合させるとともに、図９に示
す様にホルダ側嵌合部１０４の嵌合ピン１１２を工作機
械側嵌合部１０５に嵌合させる。

【００１０】この際、工作機械では、工具用ホルダ１０
１が嵌合されて来ると、この工具用ホルダ１０１のプル
スタッド１２０（図７に示す）を引っ張り込んで、この
工具用ホルダ１０１を固定する。

【００１１】また、ＡＴＣ装置のアーム１１７によって
工具用ホルダ１０１を主軸１０３に嵌合するときに、バ
ネ１１４は、嵌合ピン１１２を工作機械側嵌合部１０５
に押し付ける。引き続いて、工作機械によって工具用ホ
ルダ１０１のプルスタッド１２０を引っ張り込むとき
に、バネ１１４は、嵌合ピン１１２を工作機械側嵌合部
１０５へと更に強く押し付ける。したがって、嵌合ピン
１１２は、２つの行程で工作機械側嵌合部１０５に押し
付けられることになる。

【００１２】さらに、工作機械側嵌合部１０５への嵌合
ピン１１２の嵌合に伴い、キー１１３が右方向へと押さ
れて移動し、このキー１１３の上端が凹部１１８ａから
外れる。これにより、ホルダ側嵌合部１０４の回転の禁
止が解除され、主軸１０３から回転軸１１８を通じて工
具へと回転を伝達することが可能になる。

【００１３】こうして工具用ホルダ１０１を工作機械の
主軸１０３に装着した後、ＡＴＣ装置のアーム１１７を
退去させてから、主軸１０３を回転させて、工具１０２
による切削を開始する。

【００１４】ところが、この位置決め装置では、キー１
１３の形状が複雑であって、そのコストが高い。このた
め、先に述べた様に各種の工作機械毎に、それぞれのピ
ンユニット１０７を作製すると、その経費の負担が非常
に大きくなった。

【００１５】また、キー１１３は、左右に移動するの
で、このキー１１３がＡＴＣ装置のアーム１１７に干渉
し易く、これを避けるために、このキー１１３の形状が
更に複雑化する傾向にあった。

【００１６】図１０は、従来の位置決め装置の他の例を
示している。この装置では、ピン支持体１２１の孔１２
１ａに嵌合ピン１２２を挿入するとともに、ピン支持体
１２１の孔１２１ｂにロッド１２３を挿入している。嵌
合ピン１２２は、バネ１２４によって左方向に付勢さ
れ、またロッド１２３は、バネ１２５によって下方向に
付勢され、その下端が嵌合ピン１２２に当接する。

【００１７】通常は、ロッド１２３の上端が主軸１１８
と共に回転する凹部１１８ｂに嵌合して、ホルダ側嵌合
部１０４の回転が禁止されている。

【００１８】工具用ホルダ１０１を工作機械の主軸１０
３に装着するために、嵌合ピン１２２を工作機械側嵌合
部１０５に嵌合させると、嵌合ピン１２２が右方向に移
動し、図１１に示す様にロッド１２３の下端が嵌合ピン
１２２の凹部１２２ａに達する。このとき、バネ１２５
によってロッド１２３が下降され、このロッド１２３の
上端が回転軸１１８と共に回転する凹部１１８ｂから外
れる。これにより、ホルダ側嵌合部１０４の回転の禁止
が解除され、工作機械の主軸１０３の回転を回転軸１１
８を通じて工具１０２へと伝達することが可能になる。

【００１９】この位置決め装置の場合は、単純な形状の
ロッド１２３を適用しているので、作製し易く、コスト
の低減が可能である。また、このロッド１２３は、上下
に移動するだけなので、ＡＴＣ装置のアーム１１７に干
渉することがない。

【００２０】しかしながら、この装置では、バネ１２５
の力によって、ロッド１２３を凹部１１８ｂから外して
いるので、ロッド１２３の上端が凹部１１８ｂに強く噛
み込んでいるときには、このバネ１２５の力が及ばず、
ロッド１２３が外れずにホルダ側嵌合部１０４の回転が
禁止されたままとなる。

【００２１】なお、図８の装置の場合は、工作機械によ
って工具用ホルダ１０１のプルスタッド１２０を強く引
っ張り込む力がキー１１３に作用して、このキー１１３
が右方向へと押されて移動するので、このキー１１３の
上端が凹部１１８ａから確実に外れる。

【００２２】一方、図８及び図１０の装置のいずれにお
いても、各種の工作機械毎に、それぞれのピンユニット
を作製せねばならないが、これらのピンユニットの種類
を少しでも減少させるために、図１２に示す様な装置が
提案されている。

【００２３】この装置では、嵌合ピン１３１を雄ねじ部
１３２と雌ねじ部１３３に分割しており、工作機械側嵌
合部１０５に応じて、ピン本体１３１を回転させ、嵌合
ピン１３１の左端の位置を変更する。これによって、ピ
ンユニットの適合範囲を拡げ、ピンユニットの種類を減
少させることができる。

【００２４】しかしながら、雄ねじ部１３２と雌ねじ部
１３３の連結部位が嵌合ピン１３１の左端から離れてい
ると、この連結部位に僅かのガタツキがあっても、嵌合
ピン１３１の左端が大きく振れる。すなわち、この嵌合
ピン１３１の左端の剛性が極めて低く、これによって工
具１０２の位置決め精度が大きく悪化した。

【００２５】また、図８及び図１０の装置のいずれにお
いても、バネ１１４及びバネ１２４によってそれぞれの
嵌合ピン１１２，１２２を付勢しているが、バネの力を
強くすると、ホルダ側嵌合部１０４を工作機械側嵌合部
１０５に嵌合させるときに、ＡＴＣ装置のアーム１１７
に大きな負担が加わり、またバネの力を弱くすると、嵌
合ピンと工作機械側嵌合部１０５間のガタツキが発生し
易くなって、先に述べた嵌合ピン１３１の左端の剛性の
低下と同様に工具の位置決め精度が大きく悪化した。つ
まり、バネの力の増減によって、相反するそれぞれの問
題が発生した。

【００２６】さらに、図８及び図１０の装置のいずれに
おいても、嵌合ピンの左端を円錐台に形成するととも
に、工作機械側嵌合部１０５をすり鉢状に形成し、両者
を嵌合させているが、この様な円錐台とすり鉢状の孔の
嵌合によって位置決めを行う場合、非常に高い工作精度
を要求されるので、位置決め精度の向上とコストの低減
を共に実現することは困難であった。

【００２７】しかも、工具用ホルダを購入して使用する
ユーザ側によって工作機械側嵌合部１０５を作製するこ
とが多く、この場合は、工具用ホルダを提供するメーカ
側が嵌合ピンの左端の工作精度を十分に高くしても、ユ
ーザ側の設備不足によって、すり鉢状の孔の工作精度が
低くなり、位置決め精度が悪化する傾向にあった。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】この様に図８の位置決
め装置の場合は、ホルダ側嵌合部１０４のキー１１３の
形状が複雑であるために、各種の工作機械毎に、それぞ
れのピンユニット１０７を作製すると、その経費の負担
が非常に大きくなった。

【００２９】また、図１０の位置決め装置の場合は、ロ
ッド１２３が凹部１１８ｂから外れないことがあり、ホ
ルダ側嵌合部１０４の回転の禁止を解除できないことが
あった。

【００３０】さらには、これらの装置のいずれにおいて
も、位置決め精度を低下させることなく、各種の工作機
械に対するより柔軟な適合性を要求されているものの、
この要求を満たすまでには至っていない。

【００３１】そこで、この発明の課題は、簡単な形状並
びに構造であり、かつホルダ側嵌合部の回転の禁止と解
除を確実に行える工具用ホルダの位置決め装置を提供す
ることにある。

【００３２】また、この発明の課題は、位置決め精度を
低下させることなく、各種の工作機械に対してより柔軟
に適合する工具用ホルダの位置決め装置を提供すること
にある。

【００３３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第１発明の工具用ホルダの位置決め装置において
は、ホルダ側嵌合部は、工作機械の主軸に略沿って移動
自在に支持され、工作機械側嵌合部に嵌合する嵌合ピン
と、この嵌合ピンを工作機械側嵌合部へと付勢する嵌合
ピン用付勢手段と、略中央を枢支された枢支片と、この
枢支片を付勢して、この枢支片の一端を工具用ホルダの
回転軸側の凹部に嵌合させる枢支片用付勢手段と、嵌合
ピンと枢支片間に配置され、工作機械の主軸と直交する
方向に移動自在に支持されたロッドとを備え、ロッドの
一端が嵌合ピンの凹部に嵌まり込み、この嵌合ピンを工
作機械側嵌合部に嵌合させたときに該嵌合ピンが移動す
ると、このロッドの一端が嵌合ピンの凹部から外れて、
このロッドが移動し、このロッドによって枢支片が移動
され、この枢支片の一端が工具用ホルダの回転軸側の凹
部から外れる。

【００３４】この様な構成によれば、通常は、枢支片の
一端が工具用ホルダの凹部に嵌まり込んでいるので、ホ
ルダ側嵌合部の回転は禁止されている。

【００３５】また、嵌合ピンを工作機械側嵌合部に嵌合
させたときに該嵌合ピンが移動すると、このロッドの一
端が嵌合ピンの凹部から外れて、このロッドが移動し、
このロッドによって枢支片が移動され、この枢支片の一
端が工具用ホルダの凹部から外れる。これにより、ホル
ダ側嵌合部の回転の禁止が解除される。

【００３６】ここで、ロッドに作用する力は、工具用ホ
ルダを工作機械の主軸に装着する力に起因する。したが
って、このロッドの力は、非常に大きい。このため、こ
のロッドは、枢支片を確実に移動させ、この枢支片を工
具用ホルダの凹部から外す。

【００３７】また、ロッドや枢支片は、単純な形状のも
ので済むので、コストの低減を図ることができる。

【００３８】次に、第２発明の工具用ホルダの位置決め
装置においては、ホルダ側嵌合部は、工作機械の主軸に
略沿って移動自在に支持され、工作機械側嵌合部に嵌合
する嵌合ピンと、この嵌合ピンを工作機械側嵌合部へと
付勢する嵌合ピン用付勢手段と、このホルダ側嵌合部の
回転を禁止し、嵌合ピンを工作機械側嵌合部に嵌合させ
たときに該嵌合ピンが移動すると、これに応答して該ホ
ルダ側嵌合部の回転の禁止を解除する回転禁止手段とを
備え、嵌合ピンは、移動自在に支持され、嵌合ピン用付
勢手段によって工作機械側嵌合部へと付勢されるピン本
体と、このピン本体の先端に移動自在に支持され、工作
機械側嵌合部に嵌合する環状先端部と、この環状先端部
をピン本体に位置決め固定する固定部とを備えている。

【００３９】この様な装置では、嵌合ピンの環状先端部
を回転させれば、この環状先端部の位置が移動する。こ
れにより、各種の工作機械に対するホルダ側嵌合部の適
合性が向上する。

【００４０】また、環状先端部をピン本体の先端の雄ね
じにねじ込む構造であるから、環状先端部とピン本体の
連結部位のガタツキが環状先端部に大きく反映されるこ
とはなく、この環状先端部が僅かに振れる程度で済み、
この環状先端部の剛性が高く、工具の位置決め精度の悪
化を最小限に止めることができる。

【００４１】次に、第３発明の工具用ホルダの位置決め
装置においては、ホルダ側嵌合部は、工作機械の主軸に
略沿って移動自在に支持され、工作機械側嵌合部に嵌合
する嵌合ピンと、この嵌合ピンを工作機械側嵌合部へと
付勢する嵌合ピン用付勢手段と、このホルダ側嵌合部の
回転を禁止し、嵌合ピンを工作機械側嵌合部に嵌合させ
たときに該嵌合ピンが移動すると、これに応答して該ホ
ルダ側嵌合部の回転の禁止を解除する回転禁止手段とを
備え、嵌合ピン用付勢手段は、工作機械側嵌合部への嵌
合ピンの嵌合に伴い、この嵌合ピンが最初に移動する第
１行程で該嵌合ピンを工作機械側嵌合部に押圧する第１
バネ、及び第１行程に引き続く第２行程で該嵌合ピンを
第１バネと共に工作機械側嵌合部に押圧する第２バネを
備えている。

【００４２】この様な装置では、第１及び第２バネの強
さを適宜に設定すれば、嵌合ピンが最初に移動する第１
行程のとき、つまりＡＴＣ装置のアームによって嵌合ピ
ンを工作機械側嵌合部に嵌合させるときには、嵌合ピン
に作用する力を弱くし、嵌合ピンが引き続いて移動する
第２行程のとき、つまり工作機械によって工具用ホルダ
を工作機械に引き付けるときには、嵌合ピンに作用する
力を強くすることができる。これにより、ＡＴＣ装置の
アームに加わる負担を軽くするとともに、嵌合ピンを工
作機械側嵌合部に強く圧接させて、両者間の嵌合部位の
剛性を高くし、工具の位置決め精度を向上させることが
できる。

【００４３】次に、第４発明の工具用ホルダの位置決め
装置においては、ホルダ側嵌合部は、工作機械の主軸に
略沿って移動自在に支持され、工作機械側嵌合部に嵌合
する嵌合ピンと、この嵌合ピンを工作機械側嵌合部へと
付勢する嵌合ピン用付勢手段と、このホルダ側嵌合部の
回転を禁止し、嵌合ピンを工作機械側嵌合部に嵌合させ
たときに該嵌合ピンが移動すると、これに応答して該ホ
ルダ側嵌合部の回転の禁止を解除する回転禁止手段とを
備え、嵌合ピンは、複数のスリットを形成した円筒コレ
ットと、この円筒コレットの内側に配されたスリーブと
を備え、円筒コレットを工作機械側嵌合部に嵌合させる
と、円筒コレット及びスリーブの一方が工作機械側嵌合
部に突き押されて移動し、このスリーブによって円筒コ
レットが押し広げられる。

【００４４】この様な装置では、円筒コレットを工作機
械側嵌合部に嵌合させて、位置決めを行う。円筒コレッ
トに嵌合する工作機械側嵌合部の孔は、すり鉢状の孔と
比べて、工作が容易であって、高い工作精度を得易い。
このため、工具用ホルダのユーザ側は、工作機械嵌合部
を高い精度で容易に作製して、工具用ホルダの位置決め
精度の向上を図ることができる。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面を参照して説明する。

【００４６】図１は、この発明の位置決め装置の一実施
形態を適用した工具用ホルダを示している。この位置決
め装置は、工具を保持する工具用ホルダ１に含まれ、こ
の工具用ホルダ１の回転軸の外周に設けられたホルダ側
嵌合部２と、工作機械の主軸の近傍に固定された工作機
械側嵌合部４とを備えている。

【００４７】ホルダ側嵌合部２では、２つのベアリング
軸受け５の内周に工具用ホルダ１の回転軸６を支持し、
これらの軸受け５の外周に筒体７を固定し、この筒体７
にピンユニット８を着脱自在に取り付けている。

【００４８】ピンユニット８は、ピン支持体１１と、こ
のピン支持体１１の孔１１ａに挿入された嵌合ピン１２
と、この嵌合ピン１２を左方向に付勢する第１バネ１３
及び第２バネ１４と、ピン支持体１１の孔１１ｂに挿入
されたロッド１５と、軸１６によって枢支された枢支片
１７と、この枢支片１７の右端を下方に付勢する小バネ
１８とを備えている。

【００４９】嵌合ピン１２は、ピン本体２１と、このピ
ン本体２１の左端の雄ねじにねじ込まれる環状先端部２
２と、この環状先端部２２の内側にねじ込まれるナット
部２３とを備える。

【００５０】ナット部２３を回転させ緩めてから、環状
先端部２２を回転させれば、環状先端部２２の位置を変
更することができる。そして、環状先端部２２を位置決
めしてから、ナット２３を締め付けてピン本体２１の左
端に当接させ、環状先端部２２を固定する。

【００５１】嵌合ピン１２のピン本体２１の外周に溝２
１ａを形成しており、この溝２１ａにボルト２４の先端
を差し入れて、この嵌合ピン１２を移動可能に支持して
いる。ピン本体２１の孔２１ｂの右側には、リング２５
を通している。また、ピン本体２１の内側に止め輪２６
を固定し、この止め輪２６を該リング２５の外周の溝２
５ａに配して、ピン本体２１からのリング２５の脱落を
防止している。第１バネ１３は、縮小されてから、ピン
本体２１の内側の段差部２１ｃとピン支持体１１の底壁
１１ｃ間に配置され、この嵌合ピン１２を左方向に付勢
している。第２バネ１４は、十分に縮小されてから、ピ
ン本体２１の内側の段差２１ｄとリング２５間に配置さ
れている。第２バネ１４の力は、第１バネ１３の力より
も十分に強く設定されている。

【００５２】枢支片１７は、その右端を小バネ１８によ
って押下されているので、その左端が浮き上がり、回転
軸６と共に回転する凹部６ａに嵌合している。この状態
では、ホルダ側嵌合部２の回転が禁止される。

【００５３】また、小バネ１８は、枢支片１７を介して
ロッド１５を押下している。このロッド１５の下端がピ
ン本体２１の凹部２１ｅに嵌まり込み、このロッド１５
が沈み込んでいる。

【００５４】さて、工作機械の主軸への工具用ホルダ１
の装着は、次の様な手順で行われる。

【００５５】まず、ＡＴＣ装置のアーム３１によって工
具用ホルダ１の溝１ｂの部位を把持して、この工具用ホ
ルダ１を持ち運び、図２に示す様に工具用ホルダ１を工
作機械の主軸に嵌合させるとともに、嵌合ピン１２の環
状先端部２２を工作機械側嵌合部４に嵌合させる。

【００５６】このＡＴＣ装置のアーム３１によって、環
状先端部２２が工作機械側嵌合部４に押し付けられる
と、嵌合ピン１２が右方向に移動して、第１バネ１３が
縮小する。

【００５７】これに引き続いて、工作機械では、嵌合さ
れて来た工具用ホルダ１のプルスタッド（図示せず）を
引っ張り込んで、この工具用ホルダ１を固定する。

【００５８】このとき、嵌合ピン１２が更に右方向に移
動して、嵌合ピン１２の右端のリング２５がピン支持体
１１の底壁１１ｃに突き当たり、第２バネ１４がリング
２５を介して押圧され、この第２バネ１４が縮小する。

【００５９】また、嵌合ピン１２が移動すると、ロッド
１５の下端がピン本体２１の凹部２１ｅから外れて、こ
のロッド１５が押し上げられる。このロッド１５は、枢
支片１７の右端を突き上げる。これに伴い、枢支片１７
の左端が下降して、この左端が凹部６ａから外れる。こ
れにより、ホルダ側嵌合部２の回転の禁止が解除され
る。

【００６０】こうして工具用ホルダ１を工作機械の主軸
に装着した後、この主軸を回転させれば、この主軸の回
転が工具用ホルダ１の回転軸６を通じて工具に伝達さ
れ、この工具が回転する。

【００６１】ところで、この工具用ホルダ１において
は、工作機械が工具用ホルダ１のプルスタッドを引っ張
り込み、この引っ張り込む力が嵌合ピン１２に伝達さ
れ、この嵌合ピン１２を移動させる力がロッド１５に伝
達され、このロッド１５を押し上げる力が枢支片１７に
伝達され、この枢支片１７の右端が突き上げられる。す
なわち、工作機械の強い力を枢支片１７に伝達して、こ
の枢支片１７を移動させている。このため、枢支片１７
を工具用ホルダ１の凹部１ａから確実に外すことができ
る。

【００６２】また、ロッド１５や枢支片１７は、単純な
形状であるから、ピンユニット８のコストを抑えること
ができる。このため、各種の工作機械に応じて、複数種
類のピンユニットを作製しても、その経費の負担が軽く
て済む。

【００６３】さらに、嵌合ピン１２は、ピン本体２１、
環状先端部２２、及びナット部２３の３体構造であっ
て、環状先端部２２の位置を変更することができるの
で、各種の工作機械に対するピンユニット８の適合性が
向上する。

【００６４】また、工作機械側嵌合部４に近いピン本体
２１の左端に環状先端部２２を通して固定する構造であ
るから、環状先端部２２とピン本体２１間のガタツキが
あっても、このガタツキが環状先端部２２に大きく反映
されることはなく、この環状先端部２２が僅かに振れる
程度であって、この環状先端部２２の剛性が高く、この
ために工具の位置決め精度の悪化が最小限に止められ
る。

【００６５】なお、ピン本体２１と環状先端部２２を螺
合させなくても、環状先端部をピン本体の左端に移動自
在に嵌挿して、ネジ止めする構造にしても良い。

【００６６】さらに、先に述べた様に工具用ホルダ１を
工作機械の主軸に装着するときには、ＡＴＣ装置のアー
ム３１によって嵌合ピン１２を工作機械側嵌合部４に押
し付けてから、工作機械によってプルスタッドを引き込
んでおり、これに伴って嵌合ピン１２が移動しつつ、第
１バネ１３が縮小し、更に第１及び第２バネ１３，１４
が縮小する。つまり、嵌合ピン１２は、ＡＴＣ装置によ
る押し付けに基づく第１行程と、工作機械による引き込
みに基づく第２行程で移動し、第１行程のときに第１バ
ネ１３が縮小し、第２行程のときに第２バネ１４が第１
バネ１３と共に縮小する。

【００６７】第１及び第２バネ１３，１４のいずれもが
縮小された状態でピンユニット８内に配置されており、
第２バネ１４の方が第１バネ１３よりも強い力で圧縮さ
れている。このため、嵌合ピン１２は、第１及び第２行
程で、図３のグラフに示す様な第１及び第２バネ１３，
１４の力を受ける。

【００６８】このグラフから明らかな様に、第１行程に
おいては、嵌合ピン１２に受ける第１バネ１３の力が徐
々に上昇している。引き続く第２行程においては、嵌合
ピン１２に受ける力が第１及び第２バネ１３，１４のも
のであって、この力が急激に大きくなっている。

【００６９】したがって、第１行程においては、ＡＴＣ
装置のアーム３１は、嵌合ピン１２を介して第１バネ１
３の力を受けるだけであって、その負担が軽くて済む。
また、第２行程においては、嵌合ピン１２は、第２バネ
１４の強い力を受け、工作機械側嵌合部４に強く圧接す
る。すなわち、ＡＴＣ装置のアーム３１の負担を軽くす
るとともに、嵌合ピン１２を工作機械側嵌合部４に強く
圧接させて、両者間の嵌合部位の剛性を高くし、工具の
位置決め精度を向上させることができる。

【００７０】なお、図３のグラフにおいて、一点鎖線
は、１つのバネによって付勢された嵌合ピン１２に作用
する力を示している。この場合は、嵌合ピン１２の移動
距離に対する力の変化が急激である。このため、嵌合ピ
ン１２や工作機械側嵌合部４に僅かの寸法誤差があって
も、嵌合ピン１２を工作機械側嵌合部４に押圧する力が
変化してしまい、信頼性が低下する。例えば、各軸受５
や、嵌合ピン１２とピン支持体１１間には遊びを設けて
いるので、バネの力が強くなり過ぎると、工具用ホルダ
１が傾いて、工作精度が悪化する。また、バネの力が弱
くなり過ぎると、嵌合ピン１２と工作機械側嵌合部４間
の嵌合部位の剛性が不足して、やはり工作精度が悪化す
る。

【００７１】図４は、嵌合ピン及び工作機械側嵌合部の
変形例を示している。

【００７２】同図において、嵌合ピン４１は、ピンユニ
ット４２の孔４２ａに挿入されたピン本体４３と、この
ピン本体４３のスリーブ部４３ａに嵌合された円筒コレ
ット４４と、この円筒コレット４４の左端に差し込まれ
たスペーサ４５とを備えている。

【００７３】ピンユニット４２の孔４２ｂには、ロッド
４０を挿入し、このロッド４０の下端をピン本体４３の
凹部４３ｂに嵌め込んでいる。また、ピン本体４３の内
側には、第１バネ４６及び第２バネ４７を配している。

【００７４】円筒コレット４４には、複数のスリット４
４ａを形成している。工作機械側嵌合部４８は、円筒コ
レット４４に嵌合する形状に形成されている。

【００７５】この嵌合ピン４１の円筒コレット４４を工
作機械側嵌合部４８に嵌合させ、スペーサ４５を工作機
械側嵌合部４８の底壁に圧接させると、この円筒コレッ
ト４４が右方向に僅かに移動する。このとき、ピン本体
４３のスリーブ部４３ａによって円筒コレット４４が押
し広げられ、この円筒コレット４４が工作機械側嵌合部
４８の内周に圧接し、この嵌合ピン４１が位置決め固定
される。

【００７６】この円筒コレット４４に嵌合する工作機械
側嵌合部４８の孔は、すり鉢状の孔と比べて、工作が容
易である。このため、工具用ホルダのユーザ側は、嵌合
部４８を高い精度で容易に作製して、工具用ホルダの位
置決め精度を向上させることができる。

【００７７】図５は、嵌合ピンの他の変形例を示してい
る。

【００７８】この嵌合ピン５１では、ピン本体５２と円
筒コレット５３を一体化し、この円筒コレット５３の内
側にスリーブ５４を挿入している。円筒コレット５３を
工作機械側嵌合部に嵌合させると、スリーブ５４が工作
機械側嵌合部の底壁に当接して、このスリーブ５４が僅
かに移動し、このスリーブ５４によって円筒コレット５
３が押し広げられ、この円筒コレット５３が工作機械側
嵌合部の内周に圧接し、この嵌合ピン５１が位置決め固
定される。

【００７９】図６は、嵌合ピンの別の変形例を示してい
る。

【００８０】この嵌合ピン６１は、ピン本体６２と、こ
のピン本体６２のスリーブ部６２ａに嵌合された円筒コ
レット６３と、この円筒コレット６３の左端に差し込ま
れたスペーサ６４と、円筒コレット６３とスペーサ６４
間に挟み込まれた皿バネ６５とを備えている。

【００８１】嵌合ピン６１のピン本体６２は、ピンユニ
ット６６の内側で、２本のネジ６７によって固定されて
おり、移動することがない。このピン本体６２の移動に
代わって、スペーサ６４が移動する。すなわち、円筒コ
レット６３を工作機械側嵌合部６８に嵌合させると、ス
ペーサ６４が工作機械側嵌合部６８の底壁に当接して、
このスペーサ６４が移動する。そして、スペーサ６４の
移動によって皿バネ６５が縮小し、この皿バネ６５の力
が円筒コレット６３に伝達され、この円筒コレット６３
が移動して拡がり、この嵌合ピン６１が位置決め固定さ
れる。

【００８２】

【効果】以上説明した様に、この発明の位置決め装置に
よれば、ロッドに作用する力は、工具用ホルダを工作機
械の主軸に装着する力に起因し、非常に大きい。このた
め、このロッドは、枢支片を確実に移動させて、この枢
支片を工具用ホルダの回転軸側の凹部から外す。

【００８３】また、ロッドや枢支片は、単純な形状のも
ので済むので、コストの低減を図ることができる。

【００８４】さらに、嵌合ピンとして、環状先端部をピ
ン本体の先端に移動自在に支持する構造を適用したり、
第１及び第２バネによって、嵌合ピンを付勢したり、嵌
合ピンの先端に円筒コレットを適用することにより、位
置決め精度や、各種の工作機械に対する適合性を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の位置決め装置の一実施形態を適用し
た工具用ホルダを示す側面図

【図２】図１の工具用ホルダを工作機械の主軸に装着し
た状態を示す側面図

【図３】図１の工具用ホルダにおける第１及び第２バネ
の力の特性を示すグラフ図

【図４】この発明の位置決め装置における嵌合ピン及び
工作機械側嵌合部の変形例を示す側面図

【図５】この発明の位置決め装置における嵌合ピン及び
工作機械側嵌合部の他の変形例を示す図

【図６】この発明の位置決め装置における嵌合ピン及び
工作機械側嵌合部の別の変形例を示す側面図

【図７】工具用ホルダを概略的に示す側面図

【図８】従来の位置決め装置を例示する側面図

【図９】図８の位置決め装置を工作機械側嵌合部に嵌合
させた状態を示す側面図

【図１０】従来の位置決め装置の他の例を示す側面図

【図１１】図１０の位置決め装置を工作機械側嵌合部に
嵌合させた状態を示す側面図

【図１２】従来の位置決め装置の別の例を示す側面図

【符号の説明】

１ 工具用ホルダ ２ ホルダ側嵌合部 ３ 主軸 ４ 工作機械側嵌合部 ５ ベアリング軸受け ６ 回転軸 ７ 筒体 ８ ピンユニット １１ ピン支持体 １２，４１，５１，６１ 嵌合ピン １３ 第１バネ １４ 第２バネ １５ ロッド １７ 枢支片 １８ 小バネ ２１ ピン本体 ２２ 環状先端部 ２３ ナット部 ４３，５２ ピン本体 ４４，５３，６３ 円筒コレット ４５ スペーサ ５４ スリーブ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具を保持するとともに、工作機械の主
   軸に着脱自在に装着される工具用ホルダに含まれ、この
   工具用ホルダの回転軸の外周に回転自在に支持されたホ
   ルダ側嵌合部と、工作機械の主軸の近傍に固定された工
   作機械側嵌合部とを備え、ホルダ側嵌合部の回転を禁止
   した状態で、このホルダ側嵌合部を工作機械側嵌合部に
   嵌合させて、工具用ホルダの位置決めを行い、この位置
   決めに伴い、このホルダ側嵌合部の回転の禁止を解除す
   る工具用ホルダの位置決め装置において、 ホルダ側嵌合部は、 工作機械の主軸に略沿って移動自在に支持され、工作機
   械側嵌合部に嵌合する嵌合ピンと、 この嵌合ピンを工作機械側嵌合部へと付勢する嵌合ピン
   用付勢手段と、 略中央を枢支された枢支片と、 この枢支片を付勢して、この枢支片の一端を工具用ホル
   ダの回転軸側の凹部に嵌合させる枢支片用付勢手段と、 嵌合ピンと枢支片間に配置され、工作機械の主軸と直交
   する方向に移動自在に支持されたロッドとを備え、 ロッドの一端が嵌合ピンの凹部に嵌まり込み、この嵌合
   ピンを工作機械側嵌合部に嵌合させたときに該嵌合ピン
   が移動すると、このロッドの一端が嵌合ピンの凹部から
   外れて、このロッドが移動し、このロッドによって枢支
   片が移動され、この枢支片の一端が工具用ホルダの回転
   軸側の凹部から外れる工具用ホルダの位置決め装置。
2. 【請求項２】 工具を保持するとともに、工作機械の主
   軸に着脱自在に装着される工具用ホルダに含まれ、この
   工具用ホルダの回転軸の外周に回転自在に支持されたホ
   ルダ側嵌合部と、工作機械の主軸の近傍に固定された工
   作機械側嵌合部とを備え、ホルダ側嵌合部の回転を禁止
   した状態で、このホルダ側嵌合部を工作機械側嵌合部に
   嵌合させて、工具用ホルダの位置決めを行い、この位置
   決めに伴い、このホルダ側嵌合部の回転の禁止を解除す
   る工具用ホルダの位置決め装置において、 ホルダ側嵌合部は、 工作機械の主軸に略沿って移動自在に支持され、工作機
   械側嵌合部に嵌合する嵌合ピンと、 この嵌合ピンを工作機械側嵌合部へと付勢する嵌合ピン
   用付勢手段と、 このホルダ側嵌合部の回転を禁止し、嵌合ピンを工作機
   械側嵌合部に嵌合させたときに該嵌合ピンが移動する
   と、これに応答して該ホルダ側嵌合部の回転の禁止を解
   除する回転禁止手段とを備え、 嵌合ピンは、移動自在に支持され、嵌合ピン用付勢手段
   によって工作機械側嵌合部へと付勢されるピン本体と、
   このピン本体の先端に移動自在に支持され、工作機械側
   嵌合部に嵌合する環状先端部と、この環状先端部をピン
   本体に位置決め固定する固定部とを備える工具用ホルダ
   の位置決め装置。
3. 【請求項３】 工具を保持するとともに、工作機械の主
   軸に着脱自在に装着される工具用ホルダに含まれ、この
   工具用ホルダの回転軸の外周に回転自在に支持されたホ
   ルダ側嵌合部と、工作機械の主軸の近傍に固定された工
   作機械側嵌合部とを備え、ホルダ側嵌合部の回転を禁止
   した状態で、このホルダ側嵌合部を工作機械側嵌合部に
   嵌合させて、工具用ホルダの位置決めを行い、この位置
   決めに伴い、このホルダ側嵌合部の回転の禁止を解除す
   る工具用ホルダの位置決め装置において、 ホルダ側嵌合部は、 工作機械の主軸に略沿って移動自在に支持され、工作機
   械側嵌合部に嵌合する嵌合ピンと、 この嵌合ピンを工作機械側嵌合部へと付勢する嵌合ピン
   用付勢手段と、 このホルダ側嵌合部の回転を禁止し、嵌合ピンを工作機
   械側嵌合部に嵌合させたときに該嵌合ピンが移動する
   と、これに応答して該ホルダ側嵌合部の回転の禁止を解
   除する回転禁止手段とを備え、 嵌合ピン用付勢手段は、工作機械側嵌合部への嵌合ピン
   の嵌合に伴い、この嵌合ピンが最初に移動する第１行程
   で該嵌合ピンを工作機械側嵌合部に押圧する第１バネ、
   及び第１行程に引き続く第２行程で該嵌合ピンを第１バ
   ネと共に工作機械側嵌合部に押圧する第２バネを備える
   工具用ホルダの位置決め装置。
4. 【請求項４】 工具を保持するとともに、工作機械の主
   軸に着脱自在に装着される工具用ホルダに含まれ、この
   工具用ホルダの回転軸の外周に回転自在に支持されたホ
   ルダ側嵌合部と、工作機械の主軸の近傍に固定された工
   作機械側嵌合部とを備え、ホルダ側嵌合部の回転を禁止
   した状態で、このホルダ側嵌合部を工作機械側嵌合部に
   嵌合させて、工具用ホルダの位置決めを行い、この位置
   決めに伴い、このホルダ側嵌合部の回転の禁止を解除す
   る工具用ホルダの位置決め装置において、 ホルダ側嵌合部は、 工作機械の主軸に略沿って移動自在に支持され、工作機
   械側嵌合部に嵌合する嵌合ピンと、 この嵌合ピンを工作機械側嵌合部へと付勢する嵌合ピン
   用付勢手段と、 このホルダ側嵌合部の回転を禁止し、嵌合ピンを工作機
   械側嵌合部に嵌合させたときに該嵌合ピンが移動する
   と、これに応答して該ホルダ側嵌合部の回転の禁止を解
   除する回転禁止手段とを備え、 嵌合ピンは、複数のスリットを形成した円筒コレット
   と、この円筒コレットの内側に配されたスリーブとを備
   え、 円筒コレットを工作機械側嵌合部に嵌合させると、円筒
   コレット及びスリーブの一方が工作機械側嵌合部に突き
   押されて移動し、このスリーブによって円筒コレットが
   押し広げられる工具用ホルダの位置決め装置。