JPS608170B2 - 工具締結装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、工作機械の主軸に工具を着脱自在に取り付
けるための工具締結装置に関するものである。

一般に、この種の工具締結装置にあっては、機械の主軸
に対し工具を短時間にかつ簡単に着脱することが望まれ
ている。

第１図および第２図はその点を考慮した工具締結装置の
従来例であるが、その工具締結装置では、工作機械の主
軸１に工具本体２を取り付けるに当たって、工具本体２
のフランジ部３に４本のボルト４・…・・を挿通し、こ
のボルト４・・・・・・を主軸１の麹線方向に締め付け
ることにより工具本体２を主軸１に締結するように構成
されている。しかもこの場合、前記フランジ部３に形成
されたボルト挿通孔５・・…・は、ボルト４の頭部が挿
適する大径部５ａとボルト４のねじ部が挿適する小径部
５ｂとが鍵穴状に蓮通して構成されている。従って、こ
の従来の装置において、工具本体２を主軸１から着脱す
る場合には、ボルト４・・・・・・を完全に抜かないで
もある程度緩め工具本体２を所定角度８だけ回敷させ工
具本体２を鞠方向に引き出すことにより比較的容易に着
脱することができる。この点は、取り付け操作について
も同様である。なお、工具本体２には、主軸１の鉄合凹
部６に鞍り合う突出部７が形成されていて、この突出部
７が蝦合凹部６に鞍り合うことにより、工具本体２が主
軸１の所定位置に取り付けられるようになされており、
また工具本体２の先端部には、切刃チップ８がねじなど
の手段により着脱自在に取り付けられている。

ところで、この種の工具締結装置にあっては、工具本体
２を交換する場合にその都度４本のボルト４・・・・・
・を各々緩めて工具本体２を取り外し、この後再びボル
ト４・・…・を締め付けて別の工具本体を取り付けなけ
ればならないため、工具本体２の交換にまだまだ時間が
かかるばかりか、その操作が面倒であるという欠点が解
消できない。

しかも一方では、各々独立した複数（４本）のボルト４
…・・・によって締め付けを行なっているので、各ボル
ト４・・・・・・の締付力を均等にすることはほとんど
不可能であり、このため工具本体２の取り付け接触面圧
が一定になるとは限らず、取り付け精度に悪影響を及ぼ
すなどの問題がある。またさらには、取に付け強度が充
分とはいえない。この発明は、上記事情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、縦付リングを回動
するだけの簡単な操作により、迅速にかつ確実に工具本
体を着脱することができ、しかも工具本体の取り付け精
度を向上することができ、更に斜面の原理により大きな
締付力を得ることができる工具締結装置を提供すること
である。

以下、この発明の一実施例を第３図から第５図に基づい
て説明する。

工作機械の主軸ＩＱの先端部には、アダプタ本体１１が
ボルト１２により取り付けられている。このアダプタ本
体１１は、切刃チップ１３を有する工具本体１４を着脱
自在に取り付けるためのものである。従って、前記アダ
プタ本体１１内には、その中心部に鞠線方向に走る貫通
孔１５が形成されていて、この貫通孔１５内にその藤線
方向に沿って摺動する摺動部材１６が内蔵されている。
この摺動部材１６は、工具本体１４を連結するためのも
ので、その工具本体１４側には係合凹部１７が形成され
ており、その係合凹部１７に工具本体１４側の突出部１
８が接合するようになされている。ここで、前記係合凹
部１７とこれに鉄合する工具本体１４の鉄合突出部１８
とについて説明する。

まず、工具本体１４側の競合突出部１８についてである
が、この鉄合突出部１８は、工具本体１４のアダプタ本
体１１側に突設された位置決め軸部１４ａの中心部に突
出して設けられている。この鉄合突出部１８の形状は首
部１８ａと頭部１８ｂとがＴ字状に構成されており、こ
の頭部１８ｂには、首部１８ａよりも外方に延びる鍔部
１８ｃが形成されている。次に、前記摺動部材１６側の
係合凹部１７についてであるが、この係合凹部１７は、
沼勤部材１６の軸線方向に沿って形成された切欠部１９
と、この切欠部１９に蓮通しかつ周方向に沿って形成さ
れた断面略Ｕ字状の係止溝２０とから形成されている。
したがって、このように構成された係合凹部１７と鉄合
突出部１８との関係は次の通りである。すなわち、鉄合
突出部１８の鍔部１８ｃを係合凹部１７の切欠部１９に
挿入し、この後工具本体１４を所定角度０回動させて「
鍔部１８ｃを係合凹部１７の係止礎２０内に挿入した場
合には、単に鉄合突出部１８を軸方向に引張っても鍔部
１８ｃが係止溝２０内に係止されているため、工具本体
１４が引き抜けることはない。ところで、前記工具本体
１４の回動量は、アダプタ本体１１の当藤面１１ａに当
綾する工具本体１４の当援面１４ｂに形成された円弧状
溝２１の円弧の長さ（角度では８）によって決まってく
る。

この場合、前記円弧状溝２１内にはアダプタ本体１１の
当藤面１１ａに突設された位置決めピン２２が挿入配置
されており、この位置決めピン２２のストッパ作用によ
り、前記工具本体１４の回動量８が規制されることにな
る。次に「前記摺動部材１６を軸線方向に沿って移動さ
せ、工具本体ｉ４をアダプタ本体１１に締め付ける締付
機構について説明する。

前記摺動部材１６の外周面には、カムリソグ（締付リン
グ）２３が回動可能に取り付けられていて、このカムリ
ング２３の一側面（主軸１０側端面）には、第５図に示
すような傾斜面２４を有する突出部２５・・・・・・が
鞠線を中心に点対称に複数個形成されている。そして、
前記傾斜面２４と摺動部材１６のフランジ部１６ａとの
間には、鋼球２６・・・・・・が傾斜面２４と対応し、
かつ周方向に移動しないように位置規制リング２７によ
り位置規制されて設けられている。また、前記カムリン
グ２３には回わし榛２８が隆方向に突出して取り付けら
れている。この回わし榛２８は、その一端部（外周側織
部）がアダプタ本体１１を貫通して外部に突出されてい
る。さらに、前記回わし棒２８の突出部はァダプタ本体
１１の外周部に回動可能に取り付けられた締結用のりン
グ部材２９に取り付けられている。そして、前記リング
部村２９を回動すると、これに伴なつて前記回わし榛２
８が施回移動してカムリング２３を回動する。更に、前
記摺動部材１６の後端部（主軸１０側織部）には、この
摺動部材１６を工具本体１４側へ押し出すためのコイル
ばね３０が設けられており、また摺動部材１６が回動し
ないように阻止する回わり止めピン３１も設けられてい
る。また、前記ァダプタ本体１１の主軸１０側端部には
、主軸１０の蕨合部３２に鮫合して位置決めする基準軸
３３がねじ３４により取り付けられている。次に、上記
のように構成された工具締結装置のアダプタ本体１１に
工具本体１４を取り付ける場合について説明する。

まず、工具本体１４をアダプタ本体１１に連結するには
、鉄合突出部１８の鍔部１８ｃを係合凹部１７の切欠部
１９に対応させて、鍔部１８ｃを軸線に沿って主軸１０
側へ押し込み、この後工具本体１４を矢印Ａ方向に所定
角度８回動する。

すると、鍔部１８ｃが係合凹部１７の係止溝２０内に挿
入され、これにより工具本体１４が引き抜けることはな
い。この場合・前記競合突出部１８を係合凹部１７内に
押し込むに際しては、工具本体１４の位置決め軸部１４
ａをアダプタ本体１１の貫通孔１５内に挿入するととも
に、工具本体１４の円弧状溝２１にアダプタ本体１１の
位置決めピン２２を挿入する。これにより工具本体１４
がアダプタ本体１１の所定位置に位置決めされる。次に
、工具本体１４をアダプタ本体１１に締め付けるには、
リング部材２９を所定方向（第５図中矢印Ｂ方向）に回
動すればよい。すなわち、このようにリング部材２９を
回敷すると、回わし棒２８を介してカムリング２３が両
方向に回動され、これによりカムリング２３の一側面に
形成された突出部２５・・・・・・の各傾斜面２４が矢
印Ｂ方向に移動して、鋼球２６・・・・・・を「斜面の
原理」により摺動部材１６のフランジ部１６ａに押し付
ける。すると、摺動部材１６がコイルばね３川こ抗して
主軸１０側に押し付けられる。この結果、係合凹部１７
の係止溝２０が接合突出部１８の鍔部１８ｃを係止して
主軸１０側に引き寄せることにより、工具本体１４がア
ダプタ本体１１に締結される。この場合、カムリング２
３に傾斜面２４を有する突出部２５・・・…が形成され
ていることから、カムリング２３のわずかな回動力で大
きな緒付力が得られる。また、工具本体１４をアダプタ
本体１１から取り外す場合には、上述した操作と逆の操
作を行えばよい。

この場合特に、カムリング２３を矢印Ｂ方向と反対方向
に回動すると、コイルばね３０の復帰力により摺動部材
１６が工具本体１４側へ押し出され、このため円滑にし
かも迅速に工具本体１４を取り外すことができる。なお
、上記実施例では、カムリング２３の傾斜面２４が鋼球
２６を介して摺動部材１６を押し付けるようになされて
いるが、この発明は、これに限られることなく、例えば
鋼球２６に代えて突出部を摺動部材１６のフランジ部１
６ａに設けたものであっても何等差支えない。

ただ鋼球２６の場合には、それがコｏとして作用するの
で、カムリング２３の回動をより円滑に行うことができ
る。なおまた、上記実施例では、工具本体１４に蝦合突
出部１８を設け、またアダプタ本体１１側に係合凹部１
７を設けた構成であるが、この発明は、これに限られる
ことなく、例えば、工具本体１４に係合凹部を設け、ま
たアダプタ本体１１の摺動部材１６に鞍合突出部１８を
設けたものであってもよい。この場合には、工具本体を
上述実施例のものよりも軽くすることができ、工具本体
の取り扱いを楽にすることができる。以上、説明したよ
うに、この発明は、機械の主軸先端部に切刃チップが取
り付けられた工具本体をアダプタ本体を介して着脱自在
に締結する工具締結装置において、前記アダプタ本体内
にその軸線方向に摺動する摺動部材を設け、この摺動部
材あるいは前記工具本体のいずれか一方の中心部に、鍔
部を有する豚合突出部を設け、他方の中心部に前記鍔部
が鞠線方向に挿適する切欠部とこの切欠部に運通しかつ
周方向に走る係止溝とからなる係合凹部を設け、更に前
記摺動部村の外周部に、その摺動部材を主軸側に押し付
けるための複数の傾斜面を有する稀付リングを回動可能
に取り付け、この続付リングにアダプタ本体を貫通して
外部に突出する回わし棒を設けた構成であるから、回わ
し棒を周方向に移動させて締付リングを回動するだけの
簡単な操作により、工具本体の取り付け、取り外しを容
易にかつ迅速に行うことができ、また綿付リングを回動
するだけで複数の傾斜面を同時に移動させることができ
るため、均等な力で工具本体を締め付けることができ、
この結果精度よく工具本体をアダプタ本体に取り付ける
ことができ、しかも締付リングに傾斜面が形成されてい
るから、締付リングのわずかな回動力で大きな縦付力を
得ることができ、また工具本体にフランジ部などを設け
る必要がないので軽量になり、取り扱いを楽にすること
ができ、更にはアダプタ本体を中間に介して工具本体を
機械の主軸に取り付けるようになされているため、あら
ゆる機械への取り付けが可能となるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の工具締結装置の一部破断正面図、第２図
はそのｎ−ロ線矢視断面図、第３図はこの発明に係る工
具締結装置の要部破断正面図、第４図は第３図のＷ−Ｗ
線矢視断面図、第５図は締結リング（カムリング）と鋼
球との関係を示す説明図である。 １０・・・・・・主軸、１１・・・・・・アダプタ本体
、１３・・・…切刃チップ、１４・・・・・・工具本体
、１５・・・・・・貫通孔、１６・・・・・・摺敷部材
、１７・・…・係合凹部、１８・・・・・・鉄合突出部
、１９・・・・・・切欠部、２０・・・・・・係止溝、
２３…・・・カムリング（締付リング）、２４・・・・
・・傾斜面、２８・・・・・・回わし棒。 第１図第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機械の主軸先端部に、切刃チツプが取り付けられた
   工具本体をアダプタ本体を介して着脱自在に締結する工
   具締結装置において、前記アダプタ本体内にその軸線方
   向に摺動する摺動部材を設け、この摺動部材あるいは前
   記工具本体のいずれか一方の中心部に、鍔部を有する嵌
   合突出部を設け、他方の中心部に前記鍔部が軸線方向に
   挿通する切欠部とこの切欠部に連通しかつ周方向に走る
   係止溝とからなる係合凹部を設け、更に前記摺動部材の
   外周部に、その摺動部材を主軸側に押し付けるための周
   方向に走る傾斜面を複数有する締付リングを回動可能に
   取り付け、この締付リングに、一端部が前記アダプタ本
   体を貫通して外部に突出し、それ自体が周方向に移動せ
   しめられることによって前記締付リングを回動させる回
   わし棒を設けたことを特徴とする工具締結装置。