JPS6317629Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (a) 考案の技術分野 本考案は、自動工具交換可能で、かつ回転工具
を保持し得る工具保持装置に係り、特にNC複合
加工旋盤における工具保持装置に関する。

(b) 技術の背景 近時、旋盤等においては、工具をツールヘツド
に装着し、工具交換を自動的に行わせて加工効率
を向上させることが行われつつあるが、加工の多
様化に伴い、該工具交換可能な工具保持装置にお
いて、工具自体を回転させ得るツールヘツドが望
まれている。

(c) 従来技術と問題点 従来、ツールヘツドに回転可能な工具を有する
主軸が組み込まれている装置はあつたが、該ツー
ルヘツドを組み込むにはボルト等を介して手動で
行う必要があり、工具交換が面倒であると共に、
自動工具交換に適用することは不可能であつた。
また、ATC付NC旋盤のように自動でツールヘツ
ドの着脱交換を行う装置もあるが、この場合、ほ
とんどが旋削工具であり、回転工具を組み込んだ
ものはなく、例えば第４図に示すように、ツール
ヘツドＨのシヤンクＳをテーパ加工したもの、ま
たは第５図に示すように、ツールヘツドＨの端部
をクサビＫに形成したもの等がある。前者は、シ
ヤンクＳに剛性はあるが、クランプは中心を引つ
張る形式のため、ツールヘツドＨに主軸を組み込
むことが難しく、ツールヘツドＨに回転を与える
為には工具保持主軸Ｔに回転を与える為、構造が
複雑で高価となつている。一方、後者はツールヘ
ツドＨを保持台に装着する方向がクラツチの噛み
合い方向と異なるため、ツールヘツドＨの着脱交
換が複雑となり、従つて両者とも自動工具交換可
能な回転工具保持装置に適用することは不可能で
あつた。

(d) 考案の目的 本考案は、前述の欠点を解消すべく、自動でツ
ールヘツドの着脱交換が可能で、かつ主軸を回転
することにより、同一のヘツド穴において旋削加
工のみならずミーリング加工及びドリリング加工
等の回転加工も可能にした工具保持装置を提供す
ることを目的とするものである。

(e) 考案の構成 即ち、本考案は、旋削工具又は回転工具を装着
したツールヘツドが挿入される、円筒状のヘツド
穴を形成した工具保持台を有し、工具保持台に伝
達軸を回転自在に支持し、該伝達軸に回転を伝達
すると共にその先端にクラツチ爪を、前記ヘツド
穴の軸心方向端部に設け、またツールヘツドはそ
の側面に係合部を形成したストレートシヤンクを
有すると共に、回転工具を装着したツールヘツド
については、一端に工具を固定し得かつ他端にク
ラツチ爪を有する主軸を回転自在に支持し、さら
に工具保持台の前記ヘツド穴の側面に、先端に係
合部を有するクランピングロツドをヘツド穴に対
して突出後退自在に配設し、該クランピングロツ
ドの係合部をストレートシヤンクの係合部に係合
してツールヘツドを工具保持台に保持し、かつツ
ールヘツドに装着された工具が回転工具の場合に
は、前記主軸のクラツチ爪を伝達軸のクラツチ爪
に噛合して主軸に回転を伝達し得るように構成さ
れる。

(f) 考案の実施例 以下、図面に基づき、本考案の実施例を説明す
る。

第１図は本考案による工具保持装置の一実施例
を示す正断面図、第２図はツールヘツドとヘツド
穴を示す側断面図、第３図は旋削工具を保持した
状態を示す正断面図、第４図、第５図は従来の工
具保持装置を示す正断面図である。

複合加工旋盤１は、第１図に示すように、工具
保持台２を有しており、工具保持台２には円筒状
のヘツド穴３と軸穴５が同一軸心状に穿設され、
かつヘツド穴３と軸穴５の間で同一軸心状に軸受
穴６が穿設されている。そして、軸穴５の開放端
にはベアリング保持部材７が嵌着されており、該
保持部材７にベアリングを介してプーリ軸１０が
回転自在に枢支されている。さらに、該プーリ軸
１０の一端にはスプライン孔１１が形成されてお
り、他端には従動プーリ１２が固設されている。
そして、従動プーリ１２はＶベルト１３を介して
駆動プーリ１５に連結されており、該駆動プーリ
１５はモータ１６の出力軸１６ａに固定されてい
る。一方、軸受穴６には針状コロ軸受１７を介し
て伝達軸１９が回転自在に支持されており、該伝
達軸１９は一端にドツグクラツチ爪１９ａを有し
ていると共に、他端にスプライン１９ｂを有して
おり、更に中間部に鍔１９ｃが形成されている。
また、ドツグクラツチ爪１９ａはヘツド穴３の第
１図右端部、即ち、ヘツド穴軸心方向端部に突出
した形で設けられている。そして、スプライン１
９ｂは前記プーリ軸１０のスプライン孔１１に摺
動のみ自在に嵌合しており、かつ鍔１９ｃとベア
リング保持部材７との間にスプリング２０が縮設
され、伝達軸１９をヘツド穴３方向へ付勢してお
り、また鍔１９ｃと軸受穴６側段面の間にはスラ
ストベアリング２１が介在している。

また、ヘツド穴３は第２図に示すように、断面
が真円の真円部分３ａと該真円部分３ａよりも外
方へ膨出した三ケ月状の逃げ部分３ｂから形成さ
れており、逃げ部分３ｂと対向したヘツド穴側面
位置にはクランピングロツド２９が工具保持台２
に形成されたシリンダ２５に矢印Ｃ，Ｄ方向に摺
動自在に嵌入している。そして、シリンダ２５に
はその両端部分にポート２６，２７が形成されて
おり、またロツド２９の先端には係合部を構成す
るセレーシヨン３０が形成され、かつ他端にはス
プリング受３１が形成されている。また、シリン
ダ５の開放端部には蓋体３２が固設されており、
該蓋体３２とロツド２９の間にはスプリング３３
が縮設され、該スプリング３３によりロツド２９
は常時Ｃ方向へ付勢されている。

また、ツールヘツド３５は、ボス３６とストレ
ートシヤンク３７とで構成されており、該シヤン
ク３７の略々中央部側面（図中上面）には係合部
を構成するセレーシヨン３９が形成されている。
さらに、ツールヘツド３５にはベアリングを介し
て主軸４２が回転自在に支持されており、該主軸
４２は先端に回転工具４３を固定し得、かつ他端
にはドツグクラツチ爪４５が形成されている。

なお、工具保持台２及びモータ１６は、キヤリ
ツジ４６上にＡ，Ｂ方向に摺動自在に設けられて
おり、工具保持台２及びモータ１６はキヤリツジ
４６に固設されたシリンダ４７により、Ａ，Ｂ方
向に移動し得る。

本実施例は、以上のような構成を有するので、
主軸４２を有するツールヘツド３５を保持する場
合、まずポート２６から圧油をシリンダ２５内に
供給し、クランピングロツド２９をスプリング３
３の弾発力に抗して矢印Ｄ方向に後退待避させ
る。この状態で、自動工具交換装置（図示せず）
により、主軸４２を回転自在に支持したツールヘ
ツド３５が保持台２のヘツド穴３に挿入される。
この際、伝達軸１９のドツグクラツチ爪１９ａと
主軸４２のクラツチ爪４５が噛み合うが、両クラ
ツチ爪１９ａ，４５の突部と突部が当接しても、
伝達軸１９がスプリング２０に抗して退入するた
め、ツールヘツド３５の挿入に障害になることは
なく、かつ、クラツチ爪の突部同士の係合にあつ
ても、伝達軸１９の回転と同時に両クラツチ爪１
９ａ，４５は噛合する。次に、ポート２６からの
圧油の供給を止め、ポート２７から圧油をシリン
ダ２５内に供給すると、ロツド２９はスプリング
３１の弾性復原力と相俟つて矢印Ｃ方向に突出
し、ロツド２９のセレーシヨン３０がツールヘツ
ド３５のストレートシヤンク３７におけるセレー
シヨン３９と係合する。この状態で、ロツド２９
を更に矢印Ｃ方向に移動すると、シヤンク３７は
セレーシヨン３０，３９のくさび作用により、Ｃ
方向へ押圧されると共に、Ｂ方向に移動される。
そして、シヤンク３７のＣ方向への押圧により、
シヤンク３７はヘツド穴３の逃げ部分３ｂと真円
部分３ａとの境界点PK１，PK２と当接し、点
PK１，PK２及びロツド２９との３個所でヘツド
穴３内に確実に保持され、またシヤンク３７がＢ
方向へ移動することに基づき、工具保持台２のヘ
ツド穴３側の端面２ａとツールヘツド３５のボス
部３６の端面３６ａとが所定の接触圧で押圧さ
れ、これによりツールヘツド３５はヘツド穴３内
の所定位置に正確に装着保持される。そして、こ
の状態で、モータ１６を回転させると、該モータ
１６の回転が駆動プーリ１５、Ｖベルト１３、従
動プーリ１２、プーリ軸１０、伝達軸１９及びク
ラツチ１９ａ，４５を介して主軸４２に伝えら
れ、主軸４２に設けられた回転工具４３を回転
し、所望の回転作業が行える。また、作業が終わ
れば、モータ１６の回転を止め、前記したように
ポート２６から圧油をシリンダ２５内に供給し、
クランピングロツド２９を矢印Ｄ方向に後退させ
れば、ツールヘツド３５を簡単にはずすことがで
きる。

なお、上述の実施例は、主軸を内蔵したツール
ヘツドを工具保持台に挿入したが、第３図に示す
ように旋削工具４９を有するツールヘツド５０を
挿入して用いてもよいことは勿論である。

(g) 考案の効果 以上説明したように、本考案によれば、ツール
ヘツド３５のシヤンク３７をストレート状にした
ため、ツールヘツド３５内に寸法的余裕ができ、
剛性のある回転可能な主軸４２を組み込むことが
でき、かつ該ストレートシヤンク３７をクランピ
ングロツド２９により側方向から押さえてツール
ヘツド３５を保持するので、主軸４２の端にクラ
ツチ爪を形成することができ、これらにより、ツ
ールヘツド３５の装着・取外しが一方向より極め
て容易に行うことができ、かつツールヘツド３５
の装着に伴つて自動的に主軸に回転を伝達するこ
とができ、これに基づき自動工具交換可能な回転
工具の工具保持装置を得ることができる。さら
に、クランピングロツド２９により側方向からツ
ールヘツド３５を押さえるので、回転工具に限ら
ず、旋削工具も同一ヘツド穴３に装着することが
でき、各種加工に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による工具保持装置の一実施例
を示す正断面図、第２図はツールヘツドとヘツド
穴を示す側断面図、第３図は旋削工具を保持した
状態を示す正断面図、第４図、第５図は従来の工
具保持装置を示す正断面図である。 ２……工具保持台、３……ヘツド穴、１９……
伝達軸、１９ａ……クラツチ爪（ドツグクラツチ
爪）、２９……クランピングロツド、３０……係
合部（セレーシヨン）、３５，５０……ツールヘ
ツド、３７……ストレートシヤンク、３９……係
合部（セレーシヨン）、４２……主軸、４３……
工具（回転工具）、４５……クラツチ爪（ドツグ
クラツチ爪）、４９……工具（旋削工具）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 旋削工具又は回転工具を装着したツールヘツド
   が挿入される、円筒状のヘツド穴を形成した工具
   保持台を有し、 工具保持台に伝達軸を回転自在に支持し、 該伝達軸に回転を伝達すると共にその先端にク
   ラツチ爪を、前記ヘツド穴の軸心方向端部に設
   け、 またツールヘツドはその側面に係合部を形成し
   たストレートシヤンクを有すると共に、回転工具
   を装着したツールヘツドについては、一端に工具
   を固定し得かつ他端にクラツチ爪を有する主軸を
   回転自在に支持し、 さらに工具保持台の前記ヘツド穴の側面に、先
   端に係合部を有するクランピングロツドをヘツド
   穴に対して突出後退自在に配設し、 該クランピングロツドの係合部をストレートシ
   ヤンクの係合部に係合してツールヘツドを工具保
   持台に保持し、かつツールヘツドに装着された工
   具が回転工具の場合には、前記主軸のクラツチ爪
   を伝達軸のクラツチ爪に噛合して主軸に回転を伝
   達し得るように構成した工具保持装置。