JPH1043981A - アンギュラヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成が簡単で安価に製作でき、傾斜角度が小
さいものに好適なアンギュラヘッドを提供する。 【解決手段】 基部軸１１を基部ケース１８に回転自在
に嵌合支持し、基部ケース１８の先端部に基部軸１１の
軸線と小さな角度θで軸線が傾斜するアンギュラ軸２５
を回転自在に支持する先端側ケース２３を固定し、アン
ギュラ軸２５の先端部に工具保持機構３０を設け、基部
軸１１の先端部に柄部１７ａを嵌合固定した六角棒スパ
ナ１７の頭部１７ｃをアンギュラ軸２５の末端部に形成
した係合孔部２５ｂに係合させ、頭部１７ｃと係合孔部
２５ｂを横断面正六角形状にし、構造が簡単であり、加
工が容易にでき、基部軸１１とアンギュラ軸２５との軸
線の角度θが小さくても、これらの軸を頭部１７ｃと係
合孔部２５ｂとの係合によって回転力の伝達ができるよ
うにした。

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、工作機械の主軸
に装置し、主軸の軸方向と傾斜させて工作物（ワーク）
を加工するアンギュラヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、アンギュラヘッドとして、図１に
示すように、工作機械の主軸１に着脱可能に装着する基
部軸２と、前記主軸１を回転自在に支持する工作機械の
非回転部材３に係脱可能に係合しかつ基部軸２を軸方向
の移動を拘束して回転可能に嵌合支持させた基部ケース
４と、基部ケース４の先端部に着脱可能に固定した先端
側ケース５と、先端側ケース５に基部軸２の軸線方向に
対し４５°など所要角度で軸線を傾斜させると共に回転
自在に支持しかつ軸方向移動を拘束したアンギュラ軸６
と、アンギュラ軸６の先端側ケース５から突出する先端
部に設けたミーリングチャックなどの工具保持機構（図
示省略）とを備え、前記基部軸２の先端部に嵌合固定し
た駆動傘型歯車７に、前記アンギュラ軸６の末端部に嵌
合固定した従動傘型歯車８を噛み合わせたものが一般的
に用いられている。

【０００３】以上のように構成したアンギュラヘッド
は、主軸１に基部軸２のテーパシャンク部を装着し、非
回転部材３に基部ケース４を係合させて、基部ケース４
の回転を拘束した状態で、主軸１を回転させることで、
駆動力を基部ケース４から駆動傘型歯車７、従動傘型歯
車８を介してアンギュラ軸６に伝達し、アンギュラ軸６
の回転によって予め工具保持機構に装着したドリルなど
の工具によって、工作物に孔あけなどの加工を施してい
る。そして、基部軸とアンギュラ軸との軸線の傾斜角度
は４５°に限られることなく、９０°，６０°など適宜
変更でき、傾斜角度が２５°未満など緩やかになると、
駆動，従動傘型歯車７，８間に中間傘型歯車を介在させ
ることで、回転力をアンギュラ軸に伝達している。ま
た、特公平２−５８０４９号公報に示すように、駆動，
従動傘型歯車に代えて、基部軸でポンプを駆動すること
で、アンギュラ軸に設けた流体圧モータを駆動してアン
ギュラ軸を回転させ、その先端部の工具保持機構に装着
した工具によって工作物を加工するものも提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した駆
動，従動傘型歯車によって回転をアンギュラ軸に伝達す
るものは、主軸端面からの長さが長くなり、とくに２５
°以下など基部軸に対するアンギュラ軸の傾斜角度が小
さく（緩やかに）なると、駆動，従動傘型歯車に加えて
中間傘型歯車が必要となり、２個から３個の傘型歯車を
用いることで、とくに構造が複雑になり、主軸端面から
先端側の長さが長くなるという問題点があった。また、
駆動，従動傘型歯車に代えてポンプと流体圧モータとを
用いるものも、構造が複雑になると共に、主軸端面から
先端側の長さが長くなるという問題点があった。この発
明は、前述した問題点を、複数の傘型歯車、ポンプとモ
ータのどちらも用いないことで、長さが短く、また構造
が簡単であり、安価に製作でき、とくに基部軸とアンギ
ュラ軸との軸線の傾斜角度が小さなものに好適なアンギ
ュラヘッドを提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、工作
機械の主軸に着脱可能に装着する基部軸と、前記工作機
械の非回転部材に係脱可能に係合しかつ前記基部軸を軸
方向の移動を拘束して回転可能に嵌合支持させた基部ケ
ースと、この基部ケースの先端部に着脱可能に固定した
先端側ケースと、この先端側ケースに基部軸の軸線方向
に対し所要角度で軸線を傾斜させて回転自在に支持しか
つ軸方向移動を拘束させて嵌合支持したアンギュラ軸
と、このアンギュラ軸の前記先端側ケース先端から突出
する先端部に設けた工具保持機構とを備えたアンギュラ
ヘッドにおいて、前記基部軸の先端部とアンギュラ軸の
末端部とを離間させ、基部軸の先端部に六角棒スパナま
たはボールポイントの柄部を嵌合固定し、この柄部から
基部軸の先端側に突出する横断面正六角形状の頭部を、
前記アンギュラ軸の末端部に形成した横断面正六角形状
の係合孔部に係合させ、基部軸の回転力をアンギュラ軸
に伝達するようにしたものである。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１に記載のアン
ギュラヘッドにおいて、基部軸本体の末端部にテーパシ
ャンク部を嵌合固定してこのシャンク部のテーパ部を基
部軸本体の末端側に突出させ、基部軸本体の先端部に大
外径部を形成した基部軸を備え、前記基部軸本体の先端
側に突出する基部ケースの先端部に先端側ケースの末端
側部を嵌合させ、先端側ケースの軸方向中間部の外周に
突出させた連結用フランジを基部ケースの先端面に支持
してボルト締め固定し、アンギュラ軸の係合孔部が形成
してある末端部を先端側ケースの末端から突出させ、前
記基部軸本体の大外径部と、前記先端側ケースの末端側
部とで囲まれた内部で、六角棒スパナまたはボールポイ
ントの頭部をアンギュラ軸の係合孔部に係合させたもの
である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につき
図を参照して説明する。図２において、１１は基部軸で
あり、基部軸１１は、基部軸本体１２の小外径の筒状基
部１２ａにテーパシャンク部１３の先端ストレート部１
３ａを嵌挿し、このストレート部１３ａの外周側から押
しねじ１４をねじ嵌合させて、前記筒状基部１２ａの外
周部に押し付けることで、基部軸本体１２にテーパシャ
ンク部１３を固定してある。

【０００８】前記シャンク部１３の先端側のストレート
部１３ａ外周にグリップ部１５を嵌合固定し、ストレー
ト部１３ａの先端部外周に突出したフランジ１３ｂ末端
面に当接させてあり、また、シャンク部１３の末端側の
テーパ部１３ｃの末端側からプルスタッド１６の先端部
１６ａをシャンク部１３に挿通して基部軸本体１２の筒
状の末端部１２ａにねじ嵌合させて締め付け、プルスタ
ッド１６の鍔部１６ｂをシャンク部１３の末端面に当接
させてある。

【０００９】基部軸本体１２は、小外径の末端部１２ａ
の先端側に第１の段１２ｂを介して中外径の中間部１２
ｃを形成し、中間部１２ｃの先端側に第２の段１２ｄを
介して内，外径が共に大きな大径部１２ｅを形成し、大
径部１２ｅの先端部外周にフランジ部１２ｆを突出させ
てある。

【００１０】前記中間部１２ｃには、六角棒スパナ１７
の柄部１７ａを嵌合固定し、柄部１７ａの先端から突出
する先細の首部１７ｂを介して頭部１７ｃを一体に形成
し、頭部１７ｃの大部分を前記大径部１２ｅ内に収容
し、頭部１７ｃの先端部を大径部１２ｅの先端開口から
若干突出させてある。

【００１１】図３にも示すように、六角棒スパナ１７の
頭部１７ｃは、軸方向のストレート状の中央部１７ｃ₁
から首部１７ｂおよび先端側に向かって細くし、横断面
を正六角形状に形成してある。前記基部軸本体１２の外
周面には、軸方向移動を拘束した基端側，先端側ボール
ベアリング１９，２０を介し、基部ケース１８の内周面
に軸回りに正，逆回転可能に保持させてある。基部ケー
ス１８の下方突出部１８ａには、工作機械の主軸ヘッド
などの非回転部材２１に対し従来公知の機構によって係
脱可能に係合するピン２２を設けてある。基部ケース１
８の先端部１８ｂは、基部軸本体１２の先端から突出さ
せ、最先端部の外周に支持用フランジ１８ｃを突出させ
てある。

【００１２】基部ケース１８の先端部１８ｂ内周面には
先端側ケース２３の末端側部２３ａを嵌合させ、先端側
ケース２３の軸方向中間部の外周には連結用フランジ２
３ｂを突出させ、連結用フランジ２３ｂの末端面を基部
ケース１８の支持用フランジ１８ｃの先端面に支持さ
せ、周方向の複数箇所に設けたボルト２４によって連結
用フランジ２３ｂを支持用フランジ１８ｃに締め付け固
定し、末端側部２３ａの末端面を基部軸本体１２の先端
面と近接配置してある。

【００１３】前記先端側ケース２３には貫通孔２３ｃを
形成してあり、貫通孔２３ｃの軸線２３ｄを基部軸本体
１２およびシャンク部１３などからなる基部軸１１の軸
線１１ａ延長部に対し角度θ（具体的には７°）に傾斜
させてある。先端側ケース２３の貫通孔２３ｃには、ア
ンギュラ軸２５が、軸方向移動を拘束した末端部，中間
部ボールベアリング２６，２７を介し、先端側ケース２
３に正，逆回転可能に嵌挿保持させてあり、アンギュラ
軸２５の軸線を貫通孔２３ｃの軸線２３ｄと一致させて
ある。

【００１４】前記アンギュラ軸２５の小径の末端部２５
ａは、基部軸本体１２の大径部１２ｅ内に延び、末端部
２５ａには係合孔部２５ｂを形成し、この孔部２５ｂの
末端側には末端に向かって大きくなる拡開部２５ｃを形
成し、係合孔部２５ｂおよび拡開部２５ｃを横断面正六
角形状に形成してある。そして、六角棒スパナ１７の基
部軸本体１２先端から突出した頭部１７ｃを前記係合孔
部２５ｂ内に入れ、頭部１７ｃの中央部１７ｃ₁ を係合
孔部２５ｂに係合させてある。

【００１５】前記アンギュラ軸２５の末端部２５ａの外
周面には嵌め輪２８をねじ嵌合させ、嵌め輪２８にねじ
嵌合させた押しねじ２９を末端小径部２５ａの外周面に
押し付けることで、末端部ボールベアリング２６の末端
側への変位を防止している。また、アンギュラ軸２５
は、先端側ケース２３の先端から突出する先端部２５ｃ
に従来公知のミーリングチャックなどの工具保持機構３
０を設けてある。

【００１６】なお、図２において、３１は工作機械の主
軸、３２はシャンク部１３の先端外周面に固定して基部
ケース１８の末端部外周を覆う筒状カバー、３３は先端
側ケース２３の先端部２５ｃに固定した環状カバー、３
４は工具保持機構３０に保持させたドリルなどの工具で
ある。

【００１７】この実施形態に係るアンギュラヘッドは、
アンギュラ軸２５の先端部２５ｃに設けた工具保持機構
３０に予めドリルなどの工具３４のシャンクを着脱可能
に嵌合保持させておく。そして、基部軸１１に設けたテ
ーパシャンク部１３を工作機械の主軸３１に嵌め、適宜
の手段でプルスタッド１６を引き込むことで、前記シャ
ンク部１３を主軸３１に結合すると共に、基部ケース１
８の下方突出部１８ａに設けたピン２２を前記工作機械
の非回転部材２１に係合させて、基部ケース１８を非回
転部材２１に回転を拘束して保持させる。

【００１８】この状態で、前記主軸３１を回転させ、こ
の回転力を基部軸１１のシャンク部１３から基部軸本体
１２に伝達し、基部軸本体１２の中間部１２ｃに柄部１
７ａを嵌合固定した六角棒スパナ１７の頭部１７ｃがア
ンギュラ軸２５の末端小径部２５ａに設けた係合孔部２
５ｂに係合していることで、基部軸本体１２から六角棒
スパナ１７を介してアンギュラ軸２５を回転させる。

【００１９】アンギュラ軸２５の回転によって、これの
先端部２５ｃに設けた工具保持機構３０とこの保持機構
３０に保持した工具３４とが一体に回転することで、工
具３４によって工作物（ワーク）に孔あけなどの加工を
施す。この加工時に、アンギュラ軸２５の軸線は基部軸
１１の軸線１１ａに対してθ、具体的には７°傾斜させ
てあり、この傾斜角度で工作物に加工を行う。

【００２０】前述したように、この実施形態のアンギュ
ラヘッドは、従来の一般的なアンギュラヘッドのよう
に、基部軸の駆動傘型歯車と、アンギュラ軸の従動傘型
歯車と、これらの間に設けた中間傘型歯車との３個の傘
型歯車を用いるものと異なり、基部軸１１に設けた六角
棒スパナ１７の頭部１７ｃと、アンギュラ軸２５の末端
部２５ａに設けた係合孔部２５ｂとの横断面を正六角形
状にしてあるので、頭部１７ｃと係合孔部２５ｂとの係
合によって、基部軸１１からアンギュラ軸２５に、これ
らの軸線の傾斜角度θが７°など小さくても、回転力を
確実に伝達でき、構成が簡単であると共に、六角棒スパ
ナ１７、係合孔部２５ｂの加工が傘型歯車の加工に比べ
て容易にできる。

【００２１】また、基部軸本体１２の先端部に形成した
大径部１２ｅの先端側に基部ケース１８の先端部１８ｂ
を突出させ、先端部１８ｂに先端側ケース２３の末端側
部２３ａを嵌合させ、先端側ケース２３の軸方向中間部
の外周に突出させた連結用フランジ２３ｂを、基部ケー
ス１８の支持用フランジ１８ｃ先端面に支持して、これ
にボルト２４で締付け固定し、アンギュラ軸２５の係合
孔部２５ｂが形成してある末端部２５ａを、先端側ケー
ス２３の末端から突出させ、基部軸本体１２の先端部に
形成した大径部１２ｅと先端側ケース２３の末端側部２
３ａとで囲まれた内部で六角棒スパナ１７の頭部１７ｃ
をアンギュラ軸２５の係合孔部２５ｂに係合させたこと
で、この実施形態に係るアンギュラヘッドは、テーパシ
ャンク部１３の先端に位置する主軸端面より先端側の長
さを短くすることができる。

【００２２】この発明において、前記実施形態では、六
角棒スパナを用いたが、これに代えて、図４に示すよう
に、柄部３５ａを基部軸本体１２の中間部１２ｃに嵌合
固定し、柄部３５ａの先端側に首部３５ｂを介して球形
に近い横断面正六角形状の頭部３５ｃを形成したボール
ポイント３５を用い、頭部３５ｃにアンギュラ軸２５の
末端部２５ａに形成した横断面が正六角形状の係合孔部
２５ｂを係合させ、前記以外の構成を図２に示した一実
施形態のアンギュラヘッドと同様にすることで、他の実
施形態のアンギュラヘッドを構成してもよく、このアン
ギュラヘッドでも一実施形態のものと同様な効果が得ら
れる。

【００２３】なお、前記各実施形態に係るアンギュラヘ
ッドは、前述した従来のポンプと流体圧モータとを用い
たものと比較しても、構造が簡易で長さも短くなる。ま
た、この発明において、先端側ケースまたはこれと基部
ケースとを変えることで、基部軸およびアンギュラ軸の
軸線の角度を０°近くから４５°程度まで、好ましくは
２５°程度までの範囲で適宜変更できる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明
は、基部軸と、基部軸を嵌合支持する基部ケースと、こ
れの先端部に着脱可能に固定した先端側ケースと、この
ケースに前記基部軸の軸線方向に対し軸線を傾斜させて
嵌合支持したアンギュラ軸と、このアンギュラ軸の先端
部に設けた工具保持機構とを備えたアンギュラヘッドに
おいて、前記基部軸の先端部とアンギュラ軸の末端部と
を離間させ、基部軸の先端部に六角棒スパナまたはボー
ルポイントの柄部を嵌合固定し、この柄部から基部軸の
先端側に突出する横断面正六角形状の頭部を、前記アン
ギュラ軸の末端部に形成した横断面正六角形状の係合孔
部に係合させ、基部軸の回転力をアンギュラ軸に伝達す
るようにしたので、、次の効果がある。

【００２５】すなわち、請求項１の発明に係るアンギュ
ラヘッドは、基部軸の先端部に六角棒スパナまたはボー
ルポイントの柄部を嵌合固定し、この柄部から突出する
頭部をアンギュラ軸の末端部に形成した係合孔部に係合
させ、前記頭部および係合孔部の横断面を正六角形状に
したことで、基部軸とアンギュラ軸との軸線の傾斜角度
が小さい（緩やかな）場合でも、頭部を係合孔部に係合
させて基部軸からアンギュラ軸に回転力を確実に伝達で
きて、構成が簡単であり、また六角棒スパナまたはボー
ルポイント、係合孔部の加工も容易にでき、さらに主軸
端面から先端側の長さを短くできて安価であり、基部軸
とアンギュラ軸との軸線の傾斜角度が小さいアンギュラ
ヘッドに好適する。

【００２６】請求項２の発明は、請求項１に記載のアン
ギュラヘッドにおいて、基部軸本体の末端部にテーパシ
ャンク部を嵌合固定してこのシャンク部のテーパ部を基
部軸本体の末端側に突出させ、基部軸本体の先端部に大
外径部を形成した基部軸を備え、前記基部軸本体の先端
側に突出する基部ケースの先端部に先端側ケースの末端
側部を嵌合させ、先端側ケースの軸方向中間部の外周に
突出させた連結用フランジを基部ケースの先端面に支持
してボルト締め固定し、アンギュラ軸の係合孔部が形成
してある末端部を先端側ケースの末端から突出させ、前
記基部軸本体の大外径部と、前記先端側ケースの末端側
部とで囲まれた内部で、六角棒スパナまたはボールポイ
ントの頭部をアンギュラ軸の係合孔部に係合させたの
で、先端側ケースの基部ケース先端側に突出する長さが
短く、また基部軸本体の先端部の大外径部と、先端側ケ
ースの末端側部とで囲まれた内部で、六角棒スパナまた
はボールポイントの頭部をアンギュラ軸の係合孔に係合
させたことによって、主軸端面から先端側の長さ、つま
り工作機械の主軸より先端側に突出する長さをより短く
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のアンギュラヘッドの一実施形態を示した
縦断側面図。

【図２】この発明に係る一実施形態のアンギュラヘッド
の一部を切り欠いた側面図。

【図３】この発明に係る六角棒スパナの説明図で、
（ａ）は側面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は正面図。

【図４】この発明に係る他の実施形態の要部を示した縦
断側面図。

【符号の説明】

１１ 基部軸 １１ａ 基部軸の軸線 １２ 基部軸本体 １２ｅ 大径部 １３ テーパシャンク部 １５ グリップ部 １６ プルスタッド １７ 六角棒スパナ １７ａ 柄部 １７ｂ 首部 １７ｃ 頭部 １８ 基部ケース １８ｂ 先端部 １８ｃ 支持用フランジ １９ ボールベアリング ２０ ボールベアリング ２１ 非回転部材 ２２ ピン ２３ 先端側ケース ２３ａ 末端側部 ２３ｂ 連結用フランジ ２４ ボルト ２５ アンギュラ軸 ２５ａ 末端部 ２５ｂ 係合孔部 ２５ｃ 拡開部 ２６ ボールベアリング ２７ ボールベアリング ３０ 工具保持機構 ３１ 主軸 ３４ 工具 ３５ ボールポイント ３５ａ 柄部 ３５ｂ 首部 ３５ｃ 頭部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械の主軸に着脱可能に装着する基
   部軸と、前記工作機械の非回転部材に係脱可能に係合し
   かつ前記基部軸を軸方向の移動を拘束して回転可能に嵌
   合支持させた基部ケースと、この基部ケースの先端部に
   着脱可能に固定した先端側ケースと、この先端側ケース
   に基部軸の軸線方向に対し所要角度で軸線を傾斜させて
   回転自在に支持しかつ軸方向移動を拘束させて嵌合支持
   したアンギュラ軸と、このアンギュラ軸の前記先端側ケ
   ース先端から突出する先端部に設けた工具保持機構とを
   備えたアンギュラヘッドにおいて、前記基部軸の先端部
   とアンギュラ軸の末端部とを離間させ、基部軸の先端部
   に六角棒スパナまたはボールポイントの柄部を嵌合固定
   し、この柄部から基部軸の先端側に突出する横断面正六
   角形状の頭部を、前記アンギュラ軸の末端部に形成した
   横断面正六角形状の係合孔部に係合させ、基部軸の回転
   力をアンギュラ軸に伝達するようにしたことを特徴とす
   るアンギュラヘッド。
2. 【請求項２】 基部軸本体の末端部にテーパシャンク部
   を嵌合固定してこのシャンク部のテーパ部を基部軸本体
   の末端側に突出させ、基部軸本体の先端部に大外径部を
   形成した基部軸を備え、前記基部軸本体の先端側に突出
   する基部ケースの先端部に先端側ケースの末端側部を嵌
   合させ、先端側ケースの軸方向中間部の外周に突出させ
   た連結用フランジを基部ケースの先端面に支持してボル
   ト締め固定し、アンギュラ軸の係合孔部が形成してある
   末端部を先端側ケースの末端から突出させ、前記基部軸
   本体の大外径部と、前記先端側ケースの末端側部とで囲
   まれた内部で、六角棒スパナまたはボールポイントの頭
   部をアンギュラ軸の係合孔部に係合させたことを特徴と
   する請求項１に記載のアンギュラヘッド。