JPH0994727A - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被工作物の加工精度を高め、且つ工具自体の
寿命を長くしさらにコスト的にも有利な駆動装置を提供
する。 【解決手段】 駆動側主軸１１の底面４３の中央部に形
成されているテーパ孔１９に工具取付軸１３のフランジ
部１７の端面４１の中央部に一体となって接続されてい
るテーパ部１５がテーパ嵌合する。駆動側主軸１１の底
面４３と工具取付軸１３の端面４１とが対向する部分
に、一対の平面Ｃ字形状の平板よりなるシム２５ａ，２
５ｂが挟み込まれる。シム２５ａ，２５ｂの各々は六角
孔付皿ネジによって工具取付軸１３にネジ止めされる。
これによって駆動側主軸１１及び工具取付軸１３はテー
パ嵌合のみならず、駆動側主軸１１の底面４３と工具取
付軸１３の端面４１とがあたかも密着された状態となっ
て、駆動側主軸１１に加えられる回転駆動力が工具取付
軸１３に安定して伝達される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は駆動装置に関し、
特に工作機械のような工具取付軸と駆動側主軸とがテー
パ嵌合されて駆動力が伝達される駆動装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来の駆動装置の接続部分の接
続状態を示す部分断面図である。図を参照して、回転駆
動力が伝達される駆動側主軸１１は円筒形状を有し、そ
の底面４３の中央部にはテーパ孔１９が形成されてい
る。一方、工具取付軸１３は円筒形状を有し、その端部
には工具（図示せず）が取付けられ、その他方端部のフ
ランジ部１７の端面４１の中央部には円錐台形状のテー
パ部１５が一体となって接続されている。この駆動装置
を使用する際には、工具が取付けられた工具取付軸１３
のテーパ部１５を駆動側主軸１１のテーパ孔１９に挿入
してテーパ嵌合させる。そして、工具取付軸１３に形成
されている一対のキー溝２１ａ，２１ｂの各々にキー２
３ａ，２３ｂを打ち込むことによって、工具取付軸１３
は駆動側主軸１１に連結される。このようにして、駆動
側主軸１１に伝達される回転駆動力は、キー２３ａ，２
３ｂと、テーパ部１５とテーパ孔１９とによるテーパ嵌
合とによって工具取付軸１３に伝達され、工具取付軸１
３の先端に取付けられている工具によって、被工作物が
加工される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来のような駆
動装置では、駆動側主軸１１と工具取付軸１３とをテー
パ部１５及びテーパ孔１９を介してテーパ嵌合させるた
め、一般的には駆動側主軸１１の底面４３と工具取付軸
１３の端面４１との間に隙間３９が生じてしまう。した
がって、駆動側主軸１１の回転によって工具取付軸１３
が振動したり、又工具取付軸１３の回転軸に対する撓み
が生じてしまうおそれがある。そのため、被工作物に対
する加工精度が低下し、一方、工具取付軸１３の先端に
取付けられる工具自体の寿命も短くさせることになる。

【０００４】このような問題を避けるため、この隙間３
９を無くすようにテーパ部１５を加工し、工具取付軸１
３の端面４１をテーパ嵌合時に駆動側主軸１１の底面４
３に密着させる工具取付軸が提案されている。しかし、
このような加工はきわめて精度の高いものが要求されて
いるため、高価な駆動装置となりコスト的に不利とな
る。

【０００５】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、被工作物の加工精度を高め、且つ
工具自体の寿命を長くし、コスト的にも有利な駆動装置
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、筒形状を有しその一方端
部に工具を取付けることができ、その他方端部の端面に
端面の径より小さい径の底面よりなる円錐台形状のテー
パ部が接続される工具取付軸と、筒形状を有しその底面
に、底面の径よりその開口部の径が小さく、且つ工具取
付軸のテーパ部に嵌合するテーパ孔が形成され、回転駆
動される駆動側主軸と、工具取付軸と駆動側主軸との間
に挟み込まれ、工具取付軸と駆動側主軸とがテーパ嵌合
した状態で工具取付軸の端面と駆動側主軸の底面とが対
向する部分の少なくとも一部を充填する形状を有するシ
ムとを備えたものである。

【０００７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明は、工具取付軸の端面と駆動側主軸の底面とが対向す
る分の隙間がシムによって充填されるため、工具取付軸
が振動したり撓むことなく、取付側主軸の回転が安定し
て工具取付軸に伝達される。そのため、被工作物の加工
精度が向上し、又工具自体の寿命も長くなる。

【０００８】しかも、シム自体は工具取付軸と別体であ
るため、その製作は容易であり、工具取付軸の加工に比
べてコスト的に有利なものとなる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の第１の実施の
形態による駆動装置における駆動側主軸と工具取付軸と
の接続状態を示した部分断面図であり、図２は図１のＩ
Ｉ−ＩＩラインの断面図である。これらの図を参照し
て、駆動側主軸１１の形状、工具取付軸１３の形状及び
駆動側主軸１１のテーパ孔１９と工具取付軸１３のテー
パ部１５とによるテーパ嵌合については、図９で示した
従来例における駆動装置と同様であるので、ここでの説
明は繰り返さない。

【００１０】そのため従来例と同様に、駆動側主軸１１
の底面４３と工具取付軸１３のフランジ部１７の端面４
１との間に隙間が生じることになるが、この実施の形態
においては、その隙間部分を充填するように、一対のシ
ム２５ａ，２５ｂが挟み込まれている。一対のシム２５
ａ，２５ｂは図２に示されているように、工具取付軸１
３のフランジ部１７の端面４１の内、一対のキー２３
ａ，２３ｂによって分割されている面を各々カバーする
ような平面Ｃ字形状の平板よりなっている。ここで図３
は図２のシム２５ａの具体的形状を示す斜視図であり、
図４は図３のＩＶ−ＩＶラインの断面図である。これら
の図も参照して、シム２５ａ，２５ｂについて詳述す
る。

【００１１】シム２５ａ，２５ｂの材質は、その使用目
的から防振性及び耐クリープ性に優れたものが要求され
るが、たとえば材質の例としては、ナイロンのような樹
脂性のものや銅のような金属性のものが適切である。こ
の実施の形態では、シム２５ａ，２５ｂの各々は、キー
２３ａ，２３ｂを介して各々対称であるため、以下の説
明においては、シム２５ａについてのみ説明する。

【００１２】シム２５ａは工具取付軸１３のフランジ部
１７の上部平面に六角孔２８が形成された六角孔付皿ネ
ジ２７ａ〜２７ｃを介して取付けられる。そのためシム
２５ａの中央部と両端部には、皿孔２９ａ〜２９ｃが形
成されている。このようにシム２５ａ，２５ｂを工具取
付軸１３にネジ止めするのは、回転駆動に伴って働く遠
心力によってシム２５ａ，２５ｂが抜け出ないようにす
るためである。六角孔付皿ネジ２７ａ〜２７ｃは、Ｍ３
−６Ｌの寸法のネジが使用されており、それに対応し
て、皿孔２９ａ〜２９ｃのＤ寸法は、１．６ｍｍとなっ
ている。又、シム２５ａの厚さＴは駆動側主軸１１の底
面４３と工具取付軸１３の端面４１との間に生じ得る隙
間の大きさに対応したものとすればよい。たとえば２．
０〜３．０ｍｍの間に０．１ｍｍ毎に厚さＴを変化させ
たシムを１０枚ほど準備するようにしてもよい。あるい
は、シム２５ａの厚さを厚いめに形成しておき、その面
を隙間の大きさに応じて切削加工して使用するようにし
てもよい。尚、シム２５ａに設けられている開口３０ａ
〜３０ｄはシム２５ａの全体重量を軽減するために形成
されているものである。

【００１３】このようにシム２５ａ，２５ｂは駆動側主
軸１１の底面４３と工具取付軸１３の端面４１との間の
隙間を充填するように挟み込むことによって、駆動側主
軸１１と工具取付軸１３との密着はテーパ部１５とテー
パ孔１９とによるテーパ嵌合のみならず、あたかも駆動
側主軸１１の底面４３と工具取付軸１３の端面４１とが
密着したかの状態になる。したがって、駆動側主軸１１
に加えられる回転駆動力は、工具取付軸１３を振れさせ
ることもなく、工具取付軸１３に確実に伝達され、極め
て良好な伝達状態が達成される。

【００１４】このようにシム２５ａ，２５ｂは、実際に
使用しようとする駆動装置における隙間に応じてその厚
さを調整して取付けることができるため、コスト的には
極めて有利で、且つ信頼性の高いものとなる。図５は、
この発明の第２の実施の形態による駆動装置における駆
動側主軸と工具取付軸との接続状態を示した部分断面図
であり、図６は図５のＶＩ−ＶＩラインの断面図であ
り、図７は図６のシム３３ａの形状を示した斜視図であ
り、図８は図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩラインの断面図で
ある。

【００１５】これらの図を参照して、シム３３ａ，３３
ｂの使用態様について説明するが、この実施の形態にお
いても、シム３３ａ，３３ｂの各々はキー２３ａ，２３
ｂを介して左右対称であるため、以下の説明では、シム
３３ａについて説明する。この実施の形態では、シム３
３ａは第１の実施の形態のように、工具取付軸１３にネ
ジ止めされるものではなく、その代わりとして、平板Ｃ
字形状の平板の中央部とその両端部に突起体３５ａ〜３
５ｃが平板と一体となって形成されている。一方、工具
取付軸１３のフランジ部１７の端面４１には突起体３５
ａ〜３５ｃに対応する位置に、嵌合孔３７ａ〜３７ｃが
形成されている。そして、シム３３ａを工具取付軸１３
に取付ける際には、その厚さを実際に測定した隙間に応
じて調整した後、突起体３５ａ〜３５ｃをフランジ部１
７の嵌合孔３７ａ〜３７ｃに打ち込むようにして嵌合さ
せる。尚、突起体３５ａ〜３５ｃの各々を貫通する貫通
孔４５ａ〜４５ｃは、突起体３５ａ〜３５ｃを嵌合孔３
７ａ〜３７ｃに打ち込む際に、嵌合孔内の空気を抜いて
打込を容易にするためである。

【００１６】このようにシム３３ａ，３３ｂを駆動側主
軸１１の底面４３と工具取付軸１３の端面４１との間に
充填することによって、先の第１の実施の形態における
駆動装置と同様に、装置の信頼性及び経済性が向上す
る。尚、上記の両実施の形態においては、キー２３ａ，
２３ｂがテーパ部１５の外方に位置するため、一対のシ
ムとしているが、キーがそのような位置に取付けられな
いものにあっては、シム自体を一枚のリング状の平板よ
り構成してもよい。このようにすることによって、遠心
力に対向するための第１の実施の形態によるようなネジ
止めや、第２の実施の形態による突起体を利用した取付
方法が不要となり、よりシンプルなシムとなる。

【００１７】又、上記の第１の実施の形態においては、
シムは平面Ｃ字形状の平板としているが、皿ネジに対応
したワッシャをシムとして用い、ワッシャの厚さを隙間
に対応させるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態による駆動装置に
おける駆動側主軸と工具取付軸との接続状態を示した部
分断面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩラインの断面図である。

【図３】図２のシム２５ａの形状を示した斜視図であ
る。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶラインの断面図である。

【図５】この発明の第２の実施の形態による駆動装置に
おける駆動側主軸と工具取付軸との接続状態を示した部
分断面図である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩラインの断面図である。

【図７】図６のシム３３ａの形状を示した斜視図であ
る。

【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩラインの断面図であ
る。

【図９】従来における駆動装置の駆動側主軸と工具取付
軸との接続状態を示した部分断面図である。

【符号の説明】

１１ 駆動側主軸 １３ 工具取付軸 １５ テーパ部 １９ テーパ孔 ２５ａ，２５ｂ シム ３３ａ，３３ｂ シム 尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒形状を有し、その一方端部に工具を取
   付けることができ、その他方端部の端面に前記端面の径
   より小さい径の底面よりなる円錐台形状のテーパ部が接
   続される工具取付軸と、 筒形状を有し、その底面に、前記底面の径よりその開口
   部の径が小さく、且つ前記工具取付軸の前記テーパ部に
   嵌合するテーパ孔が形成され、回転駆動される駆動側主
   軸と、 前記工具取付軸と前記駆動側主軸との間に挟み込まれ、
   前記工具取付軸と前記駆動側主軸とがテーパ嵌合した状
   態で前記工具取付軸の前記端面と前記駆動側主軸の前記
   底面とが対向する部分の少なくとも一部を充填する形状
   を有するシムとを備えた、駆動装置。