JPS6125744A - 交換工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、例えばタレット旋盤等に於て使用する交換
工具に係わり、更に詳しくは刃物台のス１戸−ブに対し
て各種の工具を装着した工具ホルダを確実に装着するこ
とが出来る交換工具に関するものである。

〔従来技術〕

一般に、タレット旋盤等の各種工作機械の刃物台等に、
各種の工具を装着した工具ホルダを取り付ける場合には
、その取り付けが簡単に行えることに加えて、刃物台の
スリーブに対する工具ホルダの取付は状態の良否がワー
クの加工精度に重大な影響を及ぼすことが知られている
。

ところで、従来の交換工具としては、例えば実願昭５８
−１１０３０３号公報（出願人・ケンナメタル）等に開
示されているように、機台に装着されたスリーブの嵌合
孔に対し、各種の−［具が取付けられた工具ホルダのシ
ャンクを挿入し、前記スリーブの嵌合孔に形成された係
合溝に上記シャンクの内部に設けられた複数個のロック
用ポールを押し拡げて係合させ、該ボールをスリーブの
径方向に押圧することによって口、りさせるようにした
交接工具が提案されている。

しかしながら、−上記従来の交換工具にあっては、複数
個のボールを工具ホルダの溝にスリーブの直径方向に押
圧させた状態でロックさせる形式のものである為、工具
ホルダをスリーブの長平方向に対して引張力を作用させ
たとしても、その１１力は垂直方向（スリーブの直径方
向）の分力となってしまい、従って、スリーブの長平方
向に対して充分に引張力を作用させてロックできないと
言う問題があり、また従来の交換工具の場合には、スリ
ーブの嵌合部と工具ホルダのシャンク部分とに誤差があ
った場合には、複数個のロック用のボールが嵌合部の内
壁面に均等に当らないと言う問題があった。

（発明の目的〕 この発明は、かかる従来の問題点に着目して案出された
もので、その目的とするところは、工具ホルダとスリー
ブとの嵌合部分に加工誤差や摩耗等によって間隙が生し
たとしても、ロック用のボールの均等な押圧力により、
前記間隙を有効に吸収して常に確実なロック状態を得る
ことが出来、重切削を行う場合にも工具ホルダの自動振
動等を防止して切削性及び加工精度を著しく向上させた
交換工具を提供するものである。

〔発明の構成〕

この発明は、上記目的を達成するために、シャンクの挿
入端面に係合溝を備えた穴部を形成して成る工具ホルダ
と、この工具ホルダのシャンクを着脱自在に嵌合させる
嵌合孔を備え、かつ嵌合孔内に前記工具ホルダの係合溝
と係脱するロック用のボールを備えたスリーブとから成
り、前記スリーブの嵌合孔中心部に、前記シャンクの係
合溝と係合するロック用のボールを出没自在に収容する
凹部とガイド溝とを外周面に形成したドローロ、ドを軸
線方向に摺動自在に内装すると共に、このドローロッド
の外周面に、ｎ１ノ記ロンク用のボールを出没させる貫
通孔を備え、かつ前記ガイド溝に嵌合するストッパ部材
を介して係合する摺動自在なドローカラーを所定の間隙
を隔てて嵌挿させ、このドローロッドを介してドローカ
ラーを軸線方向に引張した際、前記ロック用のボールを
スリーブの嵌合孔の内壁面に均等に圧着させるようにし
たことを要旨とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、添付図面に基づいて、この発明の詳細な説明する
。

第１図は、この発明に係る交換工具１をタレット旋盤２
のタレット３の刃物台４に取付けられた状態を示し、Ｗ
は被加工物であるワーク、５はワークＷをクランプする
チャック、６は交換工具１の工具Ｘを着脱操作するシリ
ンダを示している。

前記交換工具ｌは、第２図及び第３図に示すように、中
空筒状のタレットフランジ１０が前記刃物台４上にボル
ト等の締結具を介して固定され、このタレットフランジ
１０の先端側には、テーバ状の嵌合孔１１を備えたテー
バスリーブ１２の基端部がボルト１３を介して固定され
ている。

このテーバスリーブ１２の嵌合孔１１には、バイト等の
通常の工具Ｘを取付けた工具ホルダ５０のテーバシャク
５１が着脱自在に嵌合される。前記、テーバシャク５１
の挿入端面５１ａの中心部には、所定の深さの穴部５２
が形成され、この穴部５２の内周面には環状の係合溝５
３が形成されている。

また前記テーバスリーブ１２の先端部には、工具ホルダ
５０のヘッド部５４の後端面を当接させるフランジ部１
４が形成され、このフランジ部１４には工具ホルダ５０
を位置決めするブロック１５がボルト１６を介して固定
されている。前記、タレットフランジ１０とテーバスリ
−ブ１２との中空部内には、先端側に小径部１７と、中
経部１８及び大径部１９とを備え、かつ後端側にストッ
パリング２０をネジ２１を介して固定したドローロッド
２２が摺動自在に内装されている。

なお、２０ａはタレントフランジｌＯの後端部に取付け
られたカバーで、切粉等のゴミ類が前記中空部内に侵入
するのを防止するようにしたものである。

前記ドローロッド２２の小径部１７の外周面には、複数
個（この実施例では３個）のロック用のボール２３を出
没自在に収容する反日弧状の環状凹部２４（逃し溝）が
形成され、また中径部１８の外周面には、ストッパ用の
ガイド溝２５が形成されている。

ドローロッド２２の小径部１７及び中径部１８の外周面
と、前記テーパスリーブ１２の嵌合孔１１及びテーパシ
ャク５１の挿入端面中心部に形成された穴部５２の内壁
面との間には、摺動自在なドローカラー２６が摺動自在
に介装されている。

このドローカラー２６の先端部には、ロック用のボール
２３が出没する貫通孔２７が複数個所（この実施例では
３個所）に形成され、また後端部内面にはストッパ部材
で言うところの複数個のボール２８（この実施例では３
個）を嵌合した環状のストッパ溝２９が形成されている
。

前記、テーパスリーブ１２の後端には、ドローカラー２
６の後端位置を規制するストッパリング３０がポルト３
】を介して固定され、このストッパリング３０と前記ド
ローロッド２２の後端側に設けられたス）７パリング２
０との間には、摺動自在に嵌挿されたリング部材３２を
介して前記ドローカラー２６及びドローロッド２２を常
時第２図の右方向く矢印方向）に付勢する皿ハネ３３が
介設されている。

次に、作用について説明する。

先ず、第２図に於ける工具ホルダ５０の中心線下部は、
工具ホルダ５０とテーパスリーブ】２とのアンロック状
態を示し、また中心線上部はロック状態を示している。

上記アンロック状態では、シリンダ６の口／ドロａによ
り、ドローロッド２２が工具ホルダ５０側に押圧され、
ボール２３はドローロッド２２の環状凹部２４に収納さ
れ、またドローカラー２６のストッパ溝２９に係合して
いるボール２８は、ガイド溝２５の後端２５ａ側に位置
している。

このような状態から、工具ホルダ５０をロック状態にす
るには、先ず工具ホルダ５０のテーパシャク５１をテー
パスリーブ１２の嵌合孔１゜１に嵌合させた状態で、ヘ
ッド部５４の後端面をテーパスリーブ１２のフランジ部
１４に当接させ、そして前記シリンダ６のロッド６ａを
収縮させる。するとドローロッド２２は皿バネ３３の弾
性力により軸線方向（第２図の右方向）に引っ張られる
。これと同時に、ガイド溝２５の後端２５ａ側に位置し
ていたボール２８がガイド溝２５の先端側２５ｂに移動
して当接し、また前記環状凹部２４に収納されていたボ
ール２３は断面及円弧状の環状凹部２４から押出されて
ドローカラー２６の貫通孔２７とテーパシャンク５１の
係合溝５３に入り込む。またこの時ボール２５を介して
ドローカラー２６は、ドローロッド２２と同一方向く第
２図の右方向）に引っ張る。

ドローカラー２６が皿バネ３３０弾性力によりボール２
８を介してドローロッド２２と同一方向に引っ張られる
と、前記ドローカラー２６の貫通孔２７と、テーパシャ
ク５１の係合溝５３から押出されたボール２３は、第４
図に示すように先ずドローカラー２６の貫通孔２７の内
壁面のＡ点でボール２３の球芯部を押圧され、次いでド
ローロッド２２の小径部１７の外周のＢ点に当接して押
圧され、そしてボール２３は係合溝５３の０点において
角度θの略水平方向の推力を受けてロックされる。

即ち、この発明の実施例では、ボール２３を押圧するＡ
点は、ボール２３の球芯Ｏと略同し位置にて水平方向に
押圧するため、タレントフランノ１０の径方向に押圧す
る分力Ｆは、従来のものよりも極めて小さくなり、その
代り上記のように角度θが極めて小さいことからボール
２３を水平方向（ドローロッド２２の軸線方向）に作用
する推力が大きくなって、工具ホルダ５０の軸方向に引
っ張る力が大きくなるものである。

係合溝５３の形成されたテーバシャク５１の先端部分は
、前記ドローカラー２６及びドローロッド２２の引張力
によりボール２３を介してテーパスリーブ１２内壁面側
に膨張して密着し前記テーパスリーブ１２のフランジ部
１４と工具ホルダ５０のヘッド部５４の後端との突当て
に加えて更に強固に膨張支持され、工具ホルダ５０がグ
ラ付いたりする自励振動は少なくなる。

またボール２３は、ドローロッド２２のガイド溝２５に
嵌合されたボール２８を介してドローカラー２６の貫通
孔２７により引っ張られてテーパシャク５１の係合ｉ５
３と係合するが、この時、ドローロッド２２の小径部１
７及び中径部１８の外周面と、前記テーバスリーブ１２
の嵌合孔１１及びテーパシャンク５１の挿入端面中心部
に形成された穴部５２との間には、所謂遊びがあるので
、ドローカラー２６の浮動により當に複数個のボール２
３は係合溝５３と均等に当接し、工具ホルダ５０を軸方
向へ均等の力で引っ張ることが出来る。

更に、前記クレットフランジ１０の径方向の分力Ｆを小
さく出来るので、テーバシャク５１の先端の肉厚を薄く
出来、この結果ボール２３を介して押圧されるテーバシ
ャク５１の先端部分の膨張が容易になる上、剛性が必要
とされるドローカラー２６の肉厚を厚くすることも可能
である。　また、この実施例ではテーバシャク５１を有
する工具ホルダ５０について説明したが、ストレートシ
ャンクでも実施することは可能であり、またこの工具ホ
ルダ５０は従来の工具Ｘを取付けることも可能であり、
広い範囲に渡り使用することが出来る。

〔発明の効果〕

この発明は上記のように、シャンクの挿入端面に係合溝
を備えた穴部を形成して成る工具ホルダと、この工具ホ
ルダのシャンクを着脱自在に嵌合させる嵌合孔を備え、
かっ嵌合孔内に前記工具ホルダの係合溝と係脱するロッ
ク用のボールを備えたスリーブとから成り、前記スリー
ブの嵌合孔中心部に、前記シャンクの係合溝と係合する
ロック用のボールを出没自在に収容する四部とガイド溝
とを外周面に形成したドローロッドを軸線方向に摺動自
在に内装すると共に、このドローロッドの外周面に、前
記ロック用のボールを出没させる貫通孔を備え、かつ前
記ガイド溝に嵌合するストッパ部材を介して係合する摺
動自在なドローカラーを所定の間隙を隔てて嵌挿させ、
このドローロッドを介しテトロ−カラーを軸線方向に引
張した際、前記ロック用のボールをスリーブの嵌合孔の
内壁面に均等に圧着させるようにした為、工具ホルダの
シャンク部分とスリーブとの嵌合部分に加工娯差や摩耗
等により間隙が生じたとしても、その間隙をボールの均
等分配圧力とテーバシャクの膨張により有効に吸収出来
、この結果工具ホルダを軸線方向に強い引張力で引っ張
で工具ホルダの自励撮動を有効に防止でき、切削性の向
上及び加工精度の向上を図るこ止が出来る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明をタレント旋盤に実施した全体斜視図
、第２図は交換工具の一部断面図、第３図はテーバスリ
ーブの側面図、第４図はロック部分の説明図である。 １０・・・クレットフランジ、１１・・・嵌合孔、１２
・・・テーバスリーブ、１４・・・フランジ部、２３・
・・ボール、２２・・・ドローロッド、２４・・・凹部
、２６・・・ドローカラー、２８・・・ストッパ部材（
ボール）、５０・・・工具ホルダ、５１・・・シャンク
、５１ａ・・・挿入端面、５２・・・穴部、５３・・・
係合溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シャンクの挿入端面に係合溝を備えた穴部を形成して成
   る工具ホルダと、この工具ホルダのシャンクを着脱自在
   に嵌合させる嵌合孔を備え、かつ嵌合孔内に前記工具ホ
   ルダの係合溝と係脱するロック用のボールを備えたスリ
   ーブとから成り、前記スリーブの嵌合孔中心部に、前記
   シャンクの係合溝と係合するロック用のボールを出没自
   在に収容する凹部とガイド溝とを外周面に形成したドロ
   ーロッドを軸線方向に摺動自在に内装すると共に、この
   ドローロッドの外周面に、前記ロック用のボールを出没
   させる貫通孔を備え、かつ前記ガイド溝に嵌合するスト
   ッパ部材を介して係合する摺動自在なドローカラーを所
   定の間隙を隔てて嵌挿させ、このドローロッドを介して
   ドローカラーを軸線方向に引張した際、前記ロック用の
   ボールをスリーブの嵌合孔の内壁面に均等に圧着させる
   ようにしたことを特徴とする交換工具。