JPS5928749Y2 - 切削工具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は簡単な操作によってしかも高い繰返し精度をも
って着脱し得る切削工具に関するものである。

切削工具は従来から種々の方法によって工作機械の工具
取付部に取り付けられており、本出願人の出願に係る実
開昭５０−１０６７８０に開示された工具交換チャック
もその一つである。

このチャックは、クランプすべき工具を保持させられる
保持部材の一部に軸線を向けて出没可能に嵌合された複
数の鋼球を、保持部材の軸線方向ｌこ移動可能に嵌装さ
れ且つ保持部材の外周面に設けられた移動手段によって
移動させられるクランプスリーブの内周テーパ面により
軸線に向かって押し込み、工具の傾斜面に係合させるこ
とによって工具を保持部材に増り付けるものである。

このようにすれば、工具はクランプスリーブの内周テー
パ面により発生させられる楔着力によって強固にクラン
プされることとなるが、この場合には、クランプスリー
ブを移動させるための操作を保持部材の外周部から行な
うことが必要であり、周囲の状況によってはこの操作が
困難または不可能な場合がある。

また、クランプスリーブの内周テーパ面によって鋼球を
軸線に向かって押し込む構造としたことから、チャック
全体がやや大形（こなることを避は得ない不具合もあっ
た。

本考案はこのような不具合を解消することを目的として
なされたものであり、切削工具の着脱機構を切削工具自
体に内蔵させることにより、工具取付部への着脱作業を
工具側から行ない得るようにするとともに、工具取付部
をコンパクト化することに成功したものである。

以下、本考案の一実施例を示す図面（こ基づき詳述する
。

本考案に係る切削工具は、第１図に示すように、互に嵌
合させられるバックアッププレート１と工具本体１０と
から戒っている。

バックアッププレート１は、第２図に示すように、平粕
な工具取付面１ａとこの取付面（こ対して直角となるよ
うに穿設された円形の工具嵌合孔１ｂとを備えた環状の
部材であり、嵌合孔１ｂの一端には取付面１ａｌこ向か
って直径の漸減するテーパ周面２が形成されている。

バックアッププレート１にはまた、工具本体１０を位置
決めするための位置決みピン３が立設されているととも
に、ボルト穴４が形成されている。

バックアッププレート１は、切削工具の使用時に、ボル
ト５によって工作機械の工具取付部３０に取り付けられ
る。

一方工具本体１０（こは、第３図に示すように、一端に
刃先先端部に刃物としてのスローアウェイチップ１１が
固定されているとともに他端にフランジ部１２が形成さ
れており、このフランジ部端面１２ａから嵌合突部１３
が突出している。

この工具本体１０の軸線方向に形成された段付孔状のク
ランプシャフト嵌合孔１０ａには、頭部１５ａ及び脚部
１５ｂから戊るクランプシャフト１５が挿嵌されており
、断面が円形のクランプシャフト頭部１５ａには、比較
的勾配の大きな第１のテーパ周面１５ｃ及び勾配の小さ
な第２のテーパ周面１５ｄが脚部１５ｂから遠ざかるに
つれて直径が漸減するように形成されている。

また工具本体１０の嵌合突部１３のクランプシャフト嵌
合孔１０ａを囲む円筒部には、この嵌合突部１３の軸線
とほぼ直角な方向に、この軸線から遠ざかるｆこつれて
次第に直径の小さくなるテーパ孔１６が三個放射状に貫
通して形成されており（第５図参照）、これらテーパ孔
１６に鋼球１７が嵌合されている。

鋼球１７は、クランプシャフト１５が前進（第２図ｉこ
おいて左方向に移動）させられると、テーパ孔１６の周
面に案内されつつ、第１及び第２のテーパ周面１５ｃ、
１５ｄによってクランプシャフト１５の軸線とほぼ直角
な方向に押し出されて一部が嵌合突部１３の外周面上（
こ露出させられるようになっているが、テーパ孔１６の
最小直径は鋼球１７の直径よりも小さく選定されている
ため、鋼球１７がテーパ孔１６から抜は出てしまうこと
はない。

クランプシャフト１５の移動はクランプネジ１８によっ
て行なわれる。

クランプネジ１８の両端部には互いに逆方向の雄ネジ部
１８ａ、１８ｂが形成されており、一方の雄ネジ部１８
ａがクランプシャフト脚部１５ｂの雌ネジ部１８ｂが工
具本体１０（こ先端からクランプシャフト嵌合孔１０ａ
（こ達する長さで形成された雌ねじ孔にそれぞれ螺合さ
れている。

また、クランクシャフト脚部１５ｂに形成された切欠部
１５ｂ′と工具本体１０との間には回り止めピン１９が
介在させられており、これによってクランプシャフト１
５の回動が阻止されているため、クランプシャフト１５
は、クランプネジ１８がそれの端面に形成された工具係
合部としての六角穴に六角棒スパナが係合させられて回
転させられると、工具本体１０の軸線方向に移動させら
れる。

本実施例においては、クランプネジ１８が右方向に回転
させられるとクランプシャフト１５が前進させられるよ
う（こなっている。

またクランプシャフト１５は、頭部後端面１５ｅが工具
嵌合孔１０ａの対向する端面１０ｂに当接させられるこ
とによって後退端を規制されるようになっており、この
時鋼球１７は、第６図中二点鎖線にて示すように、第１
のテーパ周面１５Ｃ端部及びテーパ孔１６の周面によっ
て支持されて、テーパ孔１６からの離脱を防止されてい
る。

また、工具本体１０のフランジ部１２には、前記バック
アッププレート１に立設された位置決めピン３に係合さ
せられる保合溝１２ｂが形成されている（第４図参照）
。

次に地上のよう（こ構成された切削工具を工作機械の工
具取付部に取り付ける場合について説明する。

はじめに、バックアッププレート１をボルト５によって
工具取付部３０に固定し、続いて、工具本体１０の係合
溝１２ｂと位置決めピン３との位置を一致させて、工具
本体１０の嵌合突部１３を、フランジ部端面１２ａがバ
ックアッププし・−ト１の工具取付面１ａＧこ当接する
まで嵌合孔１ｂに嵌合させる。

工具本体１０をバックアッププレート１に嵌合させた後
クランプネジ１８を右方向ｆこ回転させると、クランプ
ネジ１８の回転につれてクランプシャフト１５が前進さ
せられ、第１のテーパ周面１５ｃの直径の大きい部分が
鋼球１７に係合させられるため、鋼球１７は、第６図中
二点鎖線で示す状態からテーパ孔１６の周面に案内され
つつ、クランプシャフト１５の軸線とほぼ直角な方向に
押し出される。

しかし、嵌合突部１３の外周面上に露出させられた鋼球
１７がバックアッププレート１のテーパ周面２に当接す
る時点には、第２のテーパ周面１５ｄが鋼球１７ｆこ係
合した状態となる。

すなわち、鋼球１７は、クランプシャフト１５が前進さ
せられる力の大きさＥこ対して第２のテーパ周面１５ｄ
の勾配で決まる倍率の力によってクランプシャフト１５
の軸線とほぼ直角な方向に押し出され、押し出されるに
つれてテーパ周面２とテーパ孔１６の周面との間に楔作
用に基づく押し開き力を発生させるのであり、これによ
って工具本体１０がバックアッププレート１（こ対シて
第６図において左方向に引き込まれ、広いフランジ部端
面１２ａが工具取付面１ａ＆こ強く密着させられる結果
、工具本体１０がバックアッププレート１に対して高い
剛性を保って強固に取り付けられるのである。

しかも、係合溝１２ｂと位置決めピン３との係合１こよ
り、工具本体１０がバックアッププレート１に対して回
転することが防止されている。

従って、スローアウェイチップ１１の位置を調整した後
ワークに旋削、中ぐり等の加工を行なえば、ワークは精
度良く所望の寸法に加工されることとなる。

このように、工具本体１０は加工時においてはバックア
ッププレート１に強固に取り付けられているが、極めて
簡単な操作によってバックアッププレート１から取り外
すことが可能である。

すなわち、クランプネジ１８を左方向に回転させること
によりクランプシャフト１５を右方向に移動（後退）さ
せると、後退につれて第２のテーパ周面１５ｄ及び第１
のテーパ周面１５ｃのより直径の小さい部分が鋼球１７
に係合させられるため、鋼球１７が嵌合突部１３内に没
入することとなって工具本体１０をバックアッププレー
ト１から取り外すことが可能となるのである。

しかも、工具本体１０のバックアッププレート１に対す
る取付状態は容易に再現可能であるため、一旦取り外し
た工具本体１０を再び取り付けた場合には、スローアウ
ェイチップ１１の位置調整を行なうことなく直ちに加工
を開始することができる。

なお付言すれば、上記実施例においてはクランプシャフ
ト１５のテーパ周面１５ｃ、１５ｄを脚部１５ｂから遠
ざかるにつれて直径が漸減するように形成したが、逆に
脚部１５ｂに近づくにつれて直径が漸減するように形成
しても同様の目的を達成することができる。

また上記実施例においては、両端部に逆方向の雄ネジ部
１８ａ、１８ｂが形成され、クランプシャフト１５の軸
線方向に設けられたクランプネジ１８を回転させること
によってクランプシャフト１５を移動させたが、クラン
プネジ１８をクランプシャフト１５の軸線に対しである
角度をなすように設けることもできる。

すなわち第７図に示すように、クランプネジ１８′の一
部を工具本体１０に螺合させ先端部を球面２１とすると
ともに、クランプシャフト脚部１５ｂの後端面１５ｆに
球面状凹部２２を形威し、クランプシャフト頭部１５ａ
と工具本体１０に螺合されたプレート２３との間に、ク
ランプシャフト１５を図中右方向に付勢するスプリング
２４を設けるのである。

このようにすれば、クランプシャフト１５は、クランプ
ネジ１８′の回転によって前進させられるとともにスプ
リング２４の弾性力によって後退させられることとなっ
て、上記例と同様の目的が達成されるのである。

以上の実施例はいずれも本考案に係る切削工具１０を工
作機械の工具取付部３０に取り付けた例であるが、切削
工具１０は、第８図に示すように工具取付部３０′に対
して迅速に着脱可能な工具保持体４０に摩り付けること
も可能である。

工具保持体４０は、本出願人が現在実願昭５２−１７７
１４２にて出願中のクランプ機構５０によって工具取付
部３σに取り付けられるとともに、工具取付部３０′に
密着させられるのとは反対側の端面に刃先４１を倫えて
いる。

このようにすれば、工具保持体４０を工具取付部３ Ｑ
’ｃコ対して着脱し得るとともに、その工具保持体４０
に対して切削工事を着脱することができ、多様な要求が
満たされるのである。

また、本考案（こ係る切削工具は、工具本体１０の嵌合
突部１３及びクランプシャフト頭部１５８等の形状をす
べて統一しておけば、それぞれ所定の刃先が固定された
複数種類の工具本体１０をワークに応じて交換する場合
ｌこついても好適に応用することが可能であり、すべて
の工具本体１０は単にクランプネジ１８を回転させるの
みでバックアッププレート１に強固に且つ精度良く取り
付けられ得るとともに加工終了後は簡単に取り外し得る
のである。

以上の説明から明らかなように、本考案に係る切削工具
は、（ａ）平担な工具取付面、その工具取付面に穿設さ
れた円形の工具嵌合孔、及びその工具嵌合孔の一部に工
具取付面に向かって直径が漸減するように形成されたテ
ーパ周面を備え、使用時には、工作機械の工具取付部ま
たは工具取付部に取り付けられた工具保持体に固定され
る固定部材と、（ｂ）その固定部材の工具取付面に密着
させられる端面及びその端面に突設されて前記工具嵌合
孔に嵌合させられる嵌合突部を有するとともに、その嵌
合突部とは反対側の先端部に刃物が取り付けられた工具
本体と、（Ｃ）その工具本体の上記嵌合突部に軸線方向
に形成されたクランプシャフト嵌合孔に挿嵌されるとと
もに一部にテーパ周面を備えたクランプシャフトと、（
ｄ）嵌合突部の、クランプシャフトのテーパ周面を囲む
円筒部を半径方向に貫通するとともに外周側に向かって
直径が漸減する状態で、周方向に間隔をおいて形成され
た複数のテーパ孔にそれぞれ嵌装され、クランプシャフ
トが軸線方向（こ移動させられる時、そのクランプシャ
フトのテーパ周面によって押し出されて固定部材のテー
パ周面に係合させられる複数の鋼球と、（ｅ）工具本体
ｆこ、それの先端部からクランプシャフト嵌合孔に達す
る長さで形成されるとともに少なくとも一部に雌ねじが
形成された雌ねじ孔ｆこ螺合され、一端部においてクラ
ンプシャフトと係合する一方、他端部に工具係合部を備
え、その工具保合部に工具が係合させられて回転させら
れることにより、クランプシャフトを少なくとも鋼球を
押し出す向きに強制的に移動させるクランプネジとを含
むことを特徴とするものである。

このように工作機械の工具取付部ｆこ取り付けられる固
定部材を単純な構造のものとし、工具本体側に鋼球、ク
ランプシャフト、クランプネジ等から成るクランプ機構
を内蔵させ、そのクランプ機構の操作を工具本体の先端
側から行い得るようにすれば、工作機械の工具取付部周
辺のスペースが限られている場合でも工具本体を工作機
械に対して祝速に脱着することができる。

特に、工具本体が長手形状のものである場合には、その
長さを利用してクランプシャフトやクランプネジを工具
本体内に組み込むことができるため、従来のように工作
機械の工具取付部に固定される工具保持体側にクランプ
機構を設ける場合に比較して、工具取付部から刃先まで
のオーバハング量を短縮することができ、重切削が可能
となるとともに加工精塵の向上を期待することができる
。

また、本考案においては、クランプネジの回転操作によ
ってクランプシャフトを強制的に軸方向に移動させ、そ
のクランプシャフトに形成されたテーパ周面によって鋼
球を半径方向外向きに強制的に押し出すようにしたため
、鋼球が固定部材のテーパ周面に強力に押し付けられ、
それｌこよって工具本体が固定部材側へ強く引き付けら
れて、工具本体の端面と固定部材の工具取付面とが強く
密着することとなり、この点からも刃物の位置決め精寒
および保持剛性が向上する効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す縦断面図、第２図は固
定部材の縦断面図、第３図は工具本体の縦断面図、第４
図は第１図におけるＩＶ−ＩＶ断面図、第５図は第３図
における左側面図、第６図は第１図に示した実施例の理
解を助けるための説明図、第７図は本考案の別の実施例
を示す要部縦断面図、第８図は本考案の更に別の実施例
を示す正面図（一部破断）である。 １：バックアッププレート、１ａ：工具取付面、１ｂ：
工具嵌合孔、２：テーパ周面、３：位置決めピン、４：
ボルト穴、５：ボルｌ−１１０：工具本体、１０ａ：ク
ランプシャフト嵌合孔、１１ニスローγウエイチツプ、
１２：フランジ部、１３：嵌合突部、１２ａ：フランジ
部端面、１５：クランプシャフト、１５ａ：頭部、１５
ｂ：脚部、１５Ｃ，１５ｄ：テーパ周面、１６：テーパ
孔、１７：鋼球、１８：クランプネジ、１９：回り止め
ピン、２１：球面、２２：球面状凹部、２３：バックプ
レート、２４ニスプリング、３０．３０’：工具取付部
、 ４０：工具保持体、 ４１：刃先、 ５０：クランプ機構。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 平徊な工具取付部、該工具取付面に穿設された円形の工
   具嵌合孔、及び該工具嵌合孔の一部に前記工具取付部に
   向かって直径が漸減するように形成されたテーパ周面を
   備え、使用時四マ、工作機械の工具取付部または該工具
   取付部に取り付けられた工具保持体に固定される固定部
   材と、該固定部材の前記工具取付面ｔこ密着させられる
   端面及び該端面に突設されて前記工具嵌合孔に嵌合させ
   られる嵌合突部を有するとともに、該嵌合突部とは反対
   側の先端部に刃物が取り付けられた工具本体と、 該工具本体の前記嵌合突部に軸線方向に形成されたクラ
   ンプシャフト嵌合孔に挿嵌されるとともに一部にテーパ
   周面を備えたクランプシャフトと、前記嵌合突部の、前
   記クランプシャフトのテーパ周面を囲む円筒部を半径方
   向に貫通するとともに外周側に向かって直径が漸減する
   状態で、周方向に間隔をおいて形成された複数のテーパ
   孔にそれぞれ嵌装され、該クランプシャフトが軸線方向
   Ｅこ移動させられる時、該クランプシャフトのテーパ周
   面によって押し出されて前記固定部材のテーパ周面に係
   合させられる複数の鋼球と、 前記工具本体に、前記先端部から前記クランプシャフト
   嵌合孔に達する長さで形成されるとともに少なくとも一
   部に雌ねじが形成された雌ねじ孔に螺合され、一端部に
   おいて前記クランプシャフトと係合する一方、他端部１
   ｃ工工具台部を備え、該工具係合部に工具が係合させら
   れて回転させられることにより、前記クランプシャフト
   を少なくとも前記鋼球を押し出す向きに強制的に移動さ
   せるクランプネジと を含むことを特徴とする切削工具。