JPH0976112A - フライスカッタのクイックチェンジ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第一及び第二のカッタの着脱操作を容易にす
ることである。 【解決手段】 小径の第一スピンドル２１と大径の第二
スピンドル２６を同軸にしかも一体回転するように設
け、第一スピンドル２１は第二スピンドル２６より突出
して第二スピンドル２６に対して進退可能とする。第二
スピンドル２６にリング状のクランパ３１を介してロッ
クナット３４を螺合させ、内側のカッタ２８を本体２と
の間に挟持して締め込む。内側のカッタ２８は、中央孔
３６にクランパ３１のつば部３１ａが挿通する拡径凹部
３６ｂを有する。外側のカッタ４は中央孔１２で第一ス
ピンドル２１に挿通し、段差面２１ｃとつば部７ａを有
するクランプヘッド７との間で挟持してクランプボルト
８で締め込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カッタの交換作業
を容易に行えるようにしたフライスカッタのクイックチ
ェンジ機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、フライスカッタの一例として、図
７乃至図１０に示すものがある。図７及び図８におい
て、カッタ１には、本体２と一体回転するようにスピン
ドル３が同軸的に取り付けられ、このスピンドル３には
外側のカッタ４と内側のカッタ５とがスペーサ６を介し
て挿通されて、クランプヘッド７を介してスピンドル３
内に螺合するクランプボルト８で外側及び内側のカッタ
４，５が共締めされて、固定されている。ここで、各カ
ッタ４，５に関して、外側のカッタ４とはスピンドル３
の軸線方向にみて本体２から遠い方、内側のカッタ５と
は本体２に近い方のカッタを指すものとする。スピンド
ル３にはその軸線方向に沿って外側のカッタ４から内側
のカッタ５にかけてドライブキー１０が延在して植設さ
れている。また、ドライブキー１０に対向する領域に
は、外側及び内側カッタ４，５を係止するためのストッ
プキー１１が図示しないセットボルトでスピンドル３に
固定されている。また、クランプヘッド７には、所定間
隔で花弁状のつば部７ａが形成され、このつば部７ａは
回転軸線Ｏからの距離がドライブキー１０より大きく設
定されている。

【０００３】また、外側のカッタ４は例えば図９及び図
１０に示す概略形状を有しており、略リング状のカッタ
４の外周端で外周側及び本体２側に突出する切刃チップ
９が、所定間隔で周方向に配列されている。そして、こ
のカッタ４に穿設されたスピンドル３嵌挿用の中央孔１
２には、図９の平面図に示すように、スピンドル３が挿
通される円形部分１２ａを一部切り欠いて大径部１２ｂ
と小径部１２ｃからなる二段の拡径凹部１２ｄが所定間
隔で形成されている。尚、大径部１２ｂはクランプヘッ
ド７の花弁状つば部７ａより若干大きく、小径部１２ｃ
はドライブキー１０が嵌合係止する大きさとされてい
る。内側のカッタ５とスペーサ６のスピンドル３嵌挿用
の各中央孔１３、１４も、外側のカッタ４の中央孔１２
と同様の形状を呈している。

【０００４】そして、これら外側及び内側のカッタ４，
５をカッタ１に着脱する手順について外側のカッタ４で
代表して説明すると、図７及び８に示すように、本体１
のスピンドル３にクランプヘッド７を介してクランプボ
ルト８が螺合された状態で、外側のカッタ４をスピンド
ル３に挿通する際、中央孔１２の拡径凹部１２ｄの大径
部１２ｂをクランプヘッド７の花弁状つば部７ａに対向
させて、クランプヘッド７に挿通する。そして、クラン
プヘッド７を通過した後に、拡径凹部１２ｄの大径部１
２ｂをドライブキー１０に対向させて、先に装着された
内側のカッタ５及びスペーサ６に外側のカッタ４を押し
付け、この状態で外側のカッタ４を回動させると、拡径
凹部１２ｄの小径部１２ｃがドライブキー１０に嵌合さ
れることになり、外側のカッタ４はスピンドル３に係止
される。尚、内側のカッタ５及びスペーサ６も同一の手
順で、外側のカッタ４より先にスピンドル３に嵌合され
係止されている。その後、クランプボルト８を締め込む
ことで、外側及び内側のカッタ４，５が共締めされるこ
とになる。上述したフライスカッタ１では、外側及び内
側のカッタ４，５の間隔が一定に設定されており、両カ
ッタ４，５で切削加工されるワークの幅が一定とされて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加工さ
れるワークの幅がその部位によって異なる場合、切削作
業中に外側のカッタ４と内側のカッタ５との間隔を随時
変化させる必要がある。このようなカッタ間隔可変タイ
プのフライスカッタでは、上述のタイプのフライスカッ
タ１と異なって、外側のカッタ４を係止するスピンドル
と内側のカッタ５を係止するスピンドルとが別個で、同
軸状に配設された異径の二重構造であるため、上述のフ
ライスカッタ１のように外側及び内側のカッタ４，５を
共締めすることができない。そのため、外側のカッタは
上述したタイプのフライスカッタ１と同様にスピンドル
に対してクランプヘッド７とクランプボルト８を用いて
クイックチェンジで着脱可能であるが、内側のカッタ５
にはこのような構成は採用できず、そのため、図１１及
び１２に示すように、内側のカッタ５′の中央孔１３′
を円形とし、その周囲に複数のダルマ穴１６を所定間隔
で穿設してそれぞれスピンドル等にボルト締めする作業
が必要であった。この作業は、ボルトが複数本（通常３
〜４本）あるために、クイックチェンジできず、着脱作
業が煩雑で時間がかかるという欠点があった。

【０００６】本発明は、このような課題に鑑みて、外側
と内側のカッタの間隔を可変にし得るタイプのフライス
カッタで、外側と内側のカッタをいずれもクイックチェ
ンジできるようにしたフライスカッタのクイックチェン
ジ機構を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によるフライスの
クイックチェンジ機構は、第一のカッタと第二のカッタ
が、同軸状且つ相対移動可能に配置されて一体回転する
第一及び第二スピンドルにそれぞれ固定され、これら第
一及び第二のカッタの間隔を可変としたフライスカッタ
において、第一のカッタは第一スピンドルに嵌合され
て、第一仲介部材を介して第一固定部材で第一スピンド
ルに着脱可能に固定され、第二のカッタは第二スピンド
ルに嵌合されて、第二仲介部材を介して第二固定部材で
第二スピンドルに着脱可能に固定されていることを特徴
とするものである。また、第一及び第二のカッタの中央
孔には、第一及び第二仲介部材のつば部を挿通し得る拡
径凹部がそれぞれ形成されている。また、第二仲介部材
と第二スピンドルとの間には、第二仲介部材を第二スピ
ンドルから離間する方向に付勢する付勢手段が設けられ
ていてもよい。

【０００８】第一のカッタは外側のカッタであり、第二
のカッタは内側のカッタである。また、第二仲介部材は
略リング状のクランパであり、第二固定部材は、クラン
パと嵌合し、内周面に第二スピンドルの外周ネジ部と螺
合するネジ部が形成され、しかもレンチ等で着脱し得る
略リング状のロックナットである。付勢手段はプランジ
ャである。

【０００９】本発明によれば、第二のカッタは、第二ス
ピンドルに挿通して係止させ、第二仲介部材を介して第
二固定部材で締結し、第一のカッタも同様に第一スピン
ドルに挿通して、第一仲介部材を介して第一固定部材で
締結することで、いずれのカッタも容易且つ迅速に固定
でき、カッタを取り外す場合には逆の操作を行えばよ
く、それぞれクイックチェンジで着脱でき、カッタの着
脱、交換作業が容易である。第二のカッタは、中央孔の
拡径凹部を第二仲介部材のつば部に対向させた状態で第
二スピンドルに挿通して、第一のカッタも同様に中央孔
の拡径凹部を第一仲介部材のつば部に対向させた状態で
第一スピンドルに挿通して締結することで、装着でき
る。また、第二のカッタの着脱操作の際、付勢手段によ
って第二仲介部材が第二スピンドルから離れる方向に付
勢されているから、第二のカッタの取り付け及び取り外
し操作時に、固定部材を緩めるとカッタ締め付け面と第
二仲介部材とに隙間が形成され、着脱のための第二のカ
ッタの回転操作の際、両者間で引っかかることがなく、
操作が容易である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図１乃至図６により説明するが、上述の従来技術と同
様な部分または部材には同一の符号を用いてその説明を
省略する。図１は第二スピンドルを示す要部構成図、図
２は図１に示す第二スピンドルを回転軸方向に見た図、
図３は内側のカッタの要部平面図、図４は図３のカッタ
の縦断面図、図５はレンチの縦断面図、図６は図５に示
すレンチの要部正面図である。図１に示すカッタ間隔可
変タイプのフライスカッタ２０において、二点鎖線で示
すように、外側のカッタ４は図９及び図１０に示すもの
と同様の形状とされ、このカッタ４を装着固定するため
の比較的小径の第一スピンドル２１がカッタ本体２から
延在している。この第一スピンドル２１には、本体２側
の比較的径の大きい軸部２１ａと自由端側の比較的径の
小さい軸部２１ｂとの間に、外側のカッタ４の軸方向の
移動を阻止する段差面２１ｃが形成され、軸部２１ｂの
端部にはクランプヘッド７を介してクランプボルト８が
着脱可能に螺合されている。第一スピンドル２１の段差
面２１ｃとクランプヘッド７との間には、外側のカッタ
４の中央孔１２に形成された拡径凹部１２ｄの小径部１
２ｃと嵌合するドライブキー２３がネジ２４等で固定さ
れている。

【００１１】そして、第一スピンドル２１の本体２側に
は、より大径で例えば略円筒状の第二スピンドル２６が
第一スピンドル２１と同軸状に本体２に配設されて、一
体的に回転するようにされている。そして、第一スピン
ドル２１は、第二スピンドル２６よりも外側に突出し
て、第二スピンドル２６に対して回転軸Ｏ方向に進退可
能とされていることで、各スピンドル２１，２６にそれ
ぞれ取り付けられる外側及び内側のカッタ４，２８の間
隔を可変とすることができる。この第二スピンドル２６
は、その外周面が外側のカッタ４側から本体２方向に向
けて、例えば三段の階段状に形成され、しかも漸次外径
が大きくなるように形成されている。この第二スピンド
ル２６の、本体２に隣接する最大外周面２６ａと第二外
周面２６ｂとの間をなす第一壁面（回転軸Ｏに略直交す
る面）２６ｃには、ほぼ１８０度離れた対向する位置に
一対のドライブキー２７が植設され（図２参照）、図３
及び図４に示す内側のカッタ２８が第二外周面２６ｂに
嵌合された状態で、そのキー溝２９と係止され得るよう
になっている。

【００１２】また、第二スピンドル２６の第二外周面２
６ｂと最小外周面２６ｄとの間をなす第二壁面２６ｅに
は、回り止めピン３０が突出している。第二スピンドル
２６の最小外周面２６ｄには、内側のカッタ２８を押圧
する略リング状のクランパ３１が嵌合されている。この
クランパ３１には、回り止めピン３０が嵌合されるピン
溝３２が設けられ、また第二壁面２６ｅから離間する方
向に弾性が作用するボールプランジャー３３が、所定間
隔で複数設けられている。また、クランパ３１の外周面
には、所定間隔で花弁状つば部３１ａが外周方向に突出
して形成され、更にピン溝３２及びボールプランジャ３
３と反対側の面には、リング状のロックナット３４が嵌
合する嵌合溝３１ｂが回転軸Ｏと同軸に形成されてい
る。そして、このロックナット３４は、その内周面にネ
ジ部３４ａが切られ、第二スピンドル２６の最小外周面
２６ｄの自由端側領域に形成されたネジ部２６ｆと螺合
するようになっており、更に嵌合溝３１ｂに嵌合する面
と反対側の面には所定間隔でレンチ用の溝３４ｂが設け
られている。

【００１３】図３及び図４に示す内側のカッタ２８には
中央孔３６が穿設されており、この中央孔３６は、円形
孔３６ａと、クランパ３１の花弁状つば部３１ａと同一
間隔で且つこのつば部３１ａを挿通可能であるように円
形孔３６ａを一部切り欠いた拡径凹部３６ｂとで形成さ
れている。また、切刃チップ９側の面にはクランパ３１
が着座する凹溝状のカッタ締め付け面２８ａが中央孔３
６と同軸に形成され、ドライブキー２７を係止する一対
のキー溝２９が切刃チップ９と反対側の面に対向して形
成されている。また、図５及び図６は、ロックナット３
４を第二スピンドル２６に対して着脱するためのレンチ
３８を示すものであり、円筒状のレンチ本体３９の一端
部はロックナット３４と同一径に拡径されて拡径部３９
ａとされ、その端面にはロックナット３４の各溝３４ｂ
に挿入される突起３９ｂが溝３４ｂと同一間隔で形成さ
れている。そして、拡径部３９ａの外周面には、突起３
９ｂよりも突出する円筒状のガイド部４０が止めネジ４
０ａ等で連結されている。レンチ本体３９の拡径部３９
ａと反対側の端部には、棒状のハンドル４１が挿通され
て溶接されている。

【００１４】本実施の形態によるフライスカッタ２０は
上述の構成を有しており、次に内側及び外側のカッタ
４，２８の取り付け方法について説明する。まず、図１
に実線で示す第二スピンドル２６の最小外周面２６ｄ
に、ピン溝３２に回り止めピン３０が挿入されるように
してクランパ３１が嵌合され、そして、このクランパ３
１の凹溝３１ｂにロックナット３４が嵌合された状態
で、ロックナット３４を第二スピンドル２６の最小外周
部２６ｄのネジ部２６ｆに螺合させ、レンチ３８を用い
てロックナット３４を第二スピンドル２６に緩く締め込
む。この状態で、クランパ３１のボールプランジャ３３
が第二スピンドル２６の第二壁面２６ｅに弾性的に当接
し、クランパ３１がこの第二壁面２６ｅに対して浮いた
状態になる。

【００１５】そして、内側のカッタ２８を、中央孔３６
の拡径凹部３６ｂをクランパ３１の花弁状つば部３１ａ
に対向させて第二スピンドル２６内に挿入する。この
際、中央孔３６がクランパ３１に引っかかっても、ボー
ルプランジャ３３の弾性によってクランパ３１が揺動す
るから、挿入が容易である。内側のカッタ２８の挿入
後、キー溝２９を第二スピンドル２６のキー２７に挿入
させて回動し、キー溝２９の回転方向先端面をキー２７
に当接させて（図２参照）係止状態にし、クランパ３１
の花弁状つば部３１ａを拡径凹部３６ｂからずらした状
態で、レンチ３８でレンチナット３４を第二スピンドル
２６に堅く締め込めば、内側のカッタ２８は第二スピン
ドル２６に堅固に締結された状態になる。

【００１６】次に、予めクランプヘッド７を介してクラ
ンプボルト８が螺合された第一スピンドル２１に対し
て、図９及び図１０に示すものと同様な外側のカッタ４
を中央孔１２で挿入して、段差面２１ｃに当接させる。
そして、外側のカッタ４を回動させて、拡径凹部１２ｄ
の小径部１２ｃをドライブキー２３に嵌合させ、クラン
プヘッド７の花弁状つば部７ａを拡径凹部１２ｄの大径
部１２ｂからずらした状態でクランプボルト８を締め込
めば、外側のカッタ４は第一スピンドル２１に堅固に締
結された状態になる。

【００１７】このようにして、内側及び外側のカッタ
４，２８が第一及び第二スピンドル２１，２６に固定さ
れたら、第一スピンドル２１を所要距離だけ回転軸Ｏ方
向に進退させて両カッタ４，２８の間隔を設定する。そ
して、第一及び第二スピンドル２１，２６を一体回転さ
せて、図１に示すようにワークｗを切削する。その後、
必要に応じて第一スピンドル２１を進退させて、両カッ
タ４，２８の間隔を適宜変化させて設定し、ワークｗの
加工幅を変えて切削をする。尚、外側及び／又は内側の
カッタ４，２８を交換する際には、上述の装着方法と逆
の手順でカッタ４，２８の離脱、交換作業を迅速に行う
ことができる。内側のカッタ２８の取り外しの際、ロッ
クナット３４を緩めればボールプランジャ３３のために
クランパ３１がカッタ締め付け面２８ａから離間するの
で、内側のカッタ２８の取り外しが容易となる。

【００１８】上述のように、本実施の形態によれば、外
側及び内側のカッタ４，２８の間隔が可変のフライスカ
ッタ２０において、外側及び内側のカッタ４，２８のい
ずれをもクイックチェンジすることができ、その着脱作
業が容易である。特にクランパ３１にボールプランジャ
３３を設けたので、内側のカッタ２８の着脱操作が容易
になる。また、内側のカッタ２８の固定手段として各略
リング状のクランパ３１とロックナット３４を設けたの
で、外側のカッタ４との間隔を小さく調整する際、邪魔
にならない。

【００１９】尚、上述の実施の形態では、第二スピンド
ル２６のキー２７を第一壁面２６ｃに設けたが、これに
代えて第二外周面２６ｂに設けてもよく、この場合、内
側のカッタ２８の中央孔３６の拡径凹部３６ｂは外側の
カッタ４の拡径凹部１２ｄと同様に形成すればよい。ま
た、ボールプランジャ３３は必ずしもクランパ３１に設
ける必要はなく、第二スピンドル２６の第二壁面２６ｅ
に設けるようにしてもよい。尚、クランプヘッド７は第
一仲介部材を、クランパ３１は第二仲介部材を構成し、
ロックボルト８は第一固定部材を、ロックナット３４は
第二固定部材を構成し、外側のカッタ４は第一のカッタ
を、内側のカッタ２８は第二のカッタをそれぞれ構成す
る。

【００２０】

【発明の効果】上述のように、本発明に係るフライスカ
ッタのクイックチェンジ機構は、第一のカッタは第一ス
ピンドルに嵌合されて、第一仲介部材を介して第一固定
部材でこの第一スピンドルに着脱可能に固定され、前記
第二のカッタは第二スピンドルに嵌合されて、第二仲介
部材を介して第二固定部材で第二スピンドルに着脱可能
に固定されているから、カッタの間隔を可変とするフラ
イスで、第一及び第二のカッタをいずれも容易にクイッ
クチェンジすることができ、着脱交換の作業能率を向上
できる。また、第二仲介部材と第二スピンドルとの間に
は、第二仲介部材を第二スピンドルから離間する方向に
付勢する付勢手段が設けられているから、第二のカッタ
の着脱操作がいっそう容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるフライスカッタを示
す要部構成図である。

【図２】図１に示す第二スピンドルを回転軸方向に見た
図である。

【図３】内側のカッタの要部平面図である。

【図４】図３に示す内側のカッタの縦断面図である。

【図５】実施の形態による内側のカッタの着脱操作に用
いるレンチの縦断面図である。

【図６】図５に示すレンチの要部正面図である。

【図７】従来のフライスカッタにおけるスピンドルを示
す一部を破断して示す要部構成図である。

【図８】図７に示すスピンドルを回転軸方向に見た図で
ある。

【図９】外側のカッタの要部平面図である。

【図１０】図９に示す外側のカッタの要部縦断面図であ
る。

【図１１】カッタ間隔可変タイプのフライスカッタに用
いられる従来の内側のカッタの要部平面図である。

【図１２】図１１に示す内側のカッタ要部縦断面図であ
る。

【符号の説明】

４ 外側のカッタ ７ クランプヘッド ８ クランプボルト ２０ フライスカッタ ２１ 第一スピンドル ２６ 第二スピンドル ２８ 内側のカッタ ３１ クランパ ３３ ボールプランジャ ３４ ロックナット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥川 道隆 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 遠藤 晴樹 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 (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一のカッタと第二のカッタが、同軸状
   且つ相対移動可能に配置されて一体回転する第一及び第
   二スピンドルにそれぞれ固定され、これら第一及び第二
   のカッタの間隔を可変としたフライスカッタにおいて、 前記第一のカッタは第一スピンドルに嵌合されて、第一
   仲介部材を介して第一固定部材で第一スピンドルに着脱
   可能に固定され、前記第二のカッタは第二スピンドルに
   嵌合されて、第二仲介部材を介して第二固定部材で第二
   スピンドルに着脱可能に固定されていることを特徴とす
   るクイックチェンジ機構。
2. 【請求項２】 前記第一及び第二のカッタの中央孔に
   は、前記第一及び第二仲介部材のつば部を挿通し得る拡
   径凹部がそれぞれ形成されていることを特徴とする請求
   項１に記載のクイックチェンジ機構。
3. 【請求項３】 前記第二仲介部材と第二スピンドルとの
   間には、第二仲介部材を第二スピンドルから離間する方
   向に付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とす
   る請求項１又は２に記載のクイックチェンジ機構。