JPH01126431A - 回転軸の接続構造 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、回転軸を着脱自在に、しかも同軸的に強固
に接続するのに好適な接続構造に関する。

〔従来の技術〕

回転軸の直線接続部には、回転中の軸振れ防止の観点か
ら、偏心のないことが要求される。軸振れが加工の安定
性、加工精度に大きな悪影響を及ぼす切削工具類のテー
パやシャンク等の接続部においては、特にその要求が強
い。

これに対し、従来行なわれている着脱自在な軸接続は、
接続軸相互の軸端に備えた嵌合孔と嵌合軸とを嵌合し、
回転軸外周部から直径方向に通常の押しねじ或いはテー
パのついた押しねじ等で嵌合軸に固定押し力を負荷する
のが一般的である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述の従来法によると、固定押し力が一方向に作用する
ため、接続軸が偏心し、かつ傾き易く、そのため、加工
工具においては加工性、加工精度の維持に問題が生じ、
また、工具軸以外の回転軸も回転速度の増加につれて回
転バランスの崩れが大きくなるなどの問題があった。

この発明の目的は、上述の問題点を無くした操作性にも
優れる回転軸の接続構造を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の接続構造は、第１図に示す如く、回転軸１．
２の相互接続面３．４に回転軸と同心の嵌合孔５とこの
孔に挿入する嵌合軸６を対応して設ける。また、嵌合軸
６には、各々が外端にテーパ部７を有するピース８．９
を長手方向に接近、離反可能にねし結合して形成される
ロックピン１０と、このビンをピン軸が回転軸の軸心と
交差する位置に出没自在に挿入する半径方向の貫通孔１
１と、ピースＳをビン軸方向には移動の許容される状態
に回り止めする回り止め手段１２を設ける。

一方、嵌合孔５側には、ピース８、Ｓの各テーパ部７を
係合させる２個所のテーパ凹部１３と、ピース８の端面
に形成された回転操作部（閏はレンチ孔１４）を外部に
開放するための孔１５を設ける。

さらに、面３からロックビン１０の軸心までの距離りよ
りも面４からテーパ凹部１３までの距離り、を大に定め
る。

〔作用〕

ロックピン１０は、ピース８を回転させると回り止めさ
れたピース９とのねし結合部１６に推力を生じて長さ方
向に伸縮する。その伸縮動作を利用して両端のテーパ部
７を孔１１内に没入させると嵌合孔５に対する嵌合軸６
の抜き差しが許容され、一方、孔５と軸６の嵌合状態下
でテーパ部７を孔１１から突出させると１８０°回転し
た位置にあるテーパ凹部１３との係合点イ、イ′に第２
図に示すように、半径方向逆向きの均一な押力Ｆ、Ｆ′
と軸方向引付は力Ｐ、Ｐ’が発生する。

Ｆ、Ｆ’が等しくなるのは、ピース８．９のピン軸方向
移動が規制されていないので、ロックピン１０の伸長力
がそれ等のピースに等しく作用することと、両ピースに
設けたテーパ部の傾斜角及び、反力受けとなる２個所の
テーパ凹部１３の斜面９傾斜角θ、θ′が共に等しいこ
とによる。

また、Ｐ、Ｐ’が等しく発生するのは、Ｌ、＞してある
ことと、イ、４１点がテーパ係合であることによる。即
ち、Ｌ　＋　＞、　Ｌであるとイ、４１点がロックピン
１０の軸心よりも接続面３．４側に偏り、また、イ、４
１点がテーパ係合であると傾斜角θ、θ′の面によるＦ
、Ｆ’の力の方向転換作用が生じ、そのために、イ、４
１点には回転軸１．２と平行でそれ等の軸を互いに引付
ける向きの分力つまりＰ、Ｐ’が生じる。しかも、Ｆ＝
Ｆ’、θ＝θ′のためＰ、Ｐ’も当然に等しくなる。

このように、逆向きのＦとＦ′が等しければ、それ等は
互いに相殺されるため、嵌合孔５に対して嵌合軸６を偏
心させる力が生じない。

また、Ｐ％Ｐ′が等しく生じれば、面３．４が回転軸と
平行に引付けられるため密着力の偏りが無く、接続軸に
傾きが生じない。

〔実施例〕

第３図及び第４図にこの発明の実施例を示す。

この図の１〜１６の各要素は第１図と同じであるので、
以下には新たな要素のみを説明する。

さて、図の１７は、回転軸２に１８０°位置を変えてね
じ込んだ反カブラグで、その端面にテーパ凹部１３を設
けである。また、一方の反カブラグにはレンチ孔１４を
開放するための孔１５を併設しである。この反カブラグ
は、テーパ凹部の加工、交換再生を容易にする効果があ
る。

１８はロックピン１０の長手方向に伸ばしてピースＳの
外周に設けたキー溝、１９は嵌合軸６に螺着して先端を
キー溝１８に挿入したキーで、この２者が前述の回り止
め手段１２を構成している。

２０は回転軸１．２の軸心に設けた孔で、圧搾空気、切
削油等の供給に利用される。なお、流体の供給孔２０を
設ける場合には、必要に応じて孔５と軸６間にシール部
２１を設けることがある。

第４図の２２．．２３は、面３．４に対応して設けたト
ルク伝達用のキーとキー溝である。イ、４１点を介して
のトルク伝達も不可能ではないが、テ−パ部７とテーパ
凹部１３の疲労防止、回転力の安定な伝達、Ｆ＝Ｆ’　
、Ｐ＝Ｐ’の力関係の安定な維持を考えると、キー及び
キー溝２２．２３の設置は極めて好ましいことと云える
。

なお、テーパ部７は、傾斜面が凸形の曲面であってもよ
い。

第５図は、この発明の接続部の使用の一例である。図の
３０は工作機械のスピンドルに取付けるツールホルダ、
３１は切刃を具備する加工ヘッド、３２．３３は中継ぎ
軸で、３０〜３３の各要素の接続部に第２図の接続構造
が共通化して採用されている。

この工具は、加工へラド３１を直接ツールホルダ３０に
接続したり、３２．３３の軸のいずれか一方又は双方を
間に介在したりすることによって全長を変化させること
が可能であり、加工穴の深さ等の変化に経済的に対処し
得る。

〔効果］ 以上のように、この発明によれば、嵌合軸内に挿入した
ロックピンを半径方向に伸長させてその両端部に逆向き
の等しい押力を発生させ、また、ロックピンの両端のテ
ーパ部を接続面から遠去かる方向に偏心したテーパ凹部
に係合して半径方向押力と同時に回転軸と平行な引付は
力を発生させるようにしたものであるから、嵌合孔に対
する嵌合軸の偏心、傾きが起こらず、しかも、接続面相
互が強固に圧接し、従って、軸振れの敬遠される加工工
具類のツールやシャンクにおいては加工性、加工精度の
向上につながり、また、高速回転軸においてはより一層
の回転の高速化が計れる等の効果が得られる。

また、ロックピンは、一端の操作のみで伸縮するので、
接続、接続解除の作業性にも優れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の接続構造の基本形態を示す断面図、
第２図は作用説明用の線図、第３図は一実施例の断面図
、第４図はその９０°回転した位置の断面図、第５図は
加工工具への応用例を簡略化して示す側面図である。 １．２・・・・・・回転軸、　　３．４・・・・・・接
続面、５・・・・・・嵌合孔、　　　　６・・・・・・
嵌合軸、７・・・・・・テーパ部、　　　　８．９・・
・・・・ピース、１０・・・・・・ロックピン、　１１
・・・・・・貫通孔、１２・・・・・・回り止め手段、
１３・・・・・・テーパ凹部、１４・・・・・・レンチ
孔、 １５・・・・・・回転操作部用開放孔、１６・・・・・
・ねじ結合部。 特許出願人　　を和精密工機株式会社 同　代理人　　　鎌　　　１）　　文　　　−第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転軸の相互接続面に回転軸と同心の嵌合孔とこ
   の孔に挿入する嵌合軸とを対応して設け、上記嵌合軸に
   は、外端にテーパ部を有する２個のピースを長手方向に
   接近、離反可能にねじ結合して成るロックピンと、この
   ロックピンを出没自在に挿入する半径方向貫通孔と、ロ
   ックピンの一方のピースをピン軸方向スライド自在に回
   り止めする手段とを設け、一方、嵌合孔側には上記２個
   のピースの各テーパ部を逆向きに係合させるテーパ凹部
   と他方のピースの外端面に設けた回転操作部の外部への
   開放孔を設け、さらに、上記接続面からロックピンの軸
   心までの距離よりも接続面からテーパ凹部までの距離を
   大にして構成される回転軸の接続構造。
2. （２）上記嵌合孔と嵌合軸から外れた個所において上記
   回転軸の接続面にトルク伝達用の凹凸嵌合部が形成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回
   転軸の接続構造。