JPH02243207A - 工作機械の工具ヘツドと工具ホルダとを結合するための緊締装置 - Google Patents

工作機械の工具ヘツドと工具ホルダとを結合するための緊締装置

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JPH02243207A
JPH02243207A JP1282087A JP28208789A JPH02243207A JP H02243207 A JPH02243207 A JP H02243207A JP 1282087 A JP1282087 A JP 1282087A JP 28208789 A JP28208789 A JP 28208789A JP H02243207 A JPH02243207 A JP H02243207A
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tightening
clamping
tool
tool head
tool holder
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ライナー・フオン・ハース
Guenter Ruther
ギユンター・ルーター
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Krupp Widia GmbH
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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 本発明は、工作機械の工具ヘッドと工具ホルダとを結合
するための緊締装置であって、工具ヘッドが円筒形若し
くは少なくとも部分的に円錐形に構成された受容ピンを
備えており、この受容ピンが工具ホルダの対応する受容
孔と協働するようになっており、工具ホルダと工具ヘッ
ドとが、緊締に際し緊締装置によって内側から外側へ工
具ヘッドの切欠き内へ運動可能な緊締部材を用いて係止
させられて、力伝達可能に結合されるようになっている
形式のものに関するＤＥ−ＰＳ　３００７４４０　Ａ１
号公報により公知の工具緊締装置においては、工具ホル
ダが所定の行程に互って運動可能な緊締ボルトを有して
おり、緊締ボルトが緊締ボルトに接触し半径方向で外側
へ作用する緊締ピンを負荷するようになっており、緊締
ピンが工具保持体（ヘッド）をロックするために工具保
持体の切欠き内に係合するさらにＤＥ−ＰＳ　３６０２
２４７　Ａｔ号公報により公知の緊締装置においては、
工具ホルダ内に工具ホルダの長手方向に運動可能な緊締
スライダを設けてあり、この緊締スライダの端面に半径
方向運動可能な緊締ジョーを設けてあり、この緊締ジョ
ーが工具ヘッドの袋穴の端面に作用しかつ、工具ホルダ
に不動に結合されたピンと協働するようになっており、
緊締ジョーをピンに差し嵌める際に緊締ジョーが工具ヘ
ッドの受容孔の溝に係合して工具ヘッドを係止し、工具
ヘッドの支持７ランジが工具ホルダの対向面に堅く当接
せしめられる。
さらにＵＳ−ＰＳ　４７４７７３５号公報により緊締ピ
ンを備えた工具緊締装置が公知であり、緊締ピンの軸線
方向の移動運動によって工具ホルダ内で緊締球が半径方
向で外側へ運動して、ＤＥ−ＰＳ３００７４４０　Ａ１
号公報に記載の原理に類似の作用形式で工具ヘッドの切
欠き内に係合する。
公知技術においては緊締部材が常に直線運動によって傾
斜した緊締路内を移動させられる。
このような構造は短い緊締距離で高い緊締力を可能にす
るが、欠点として高価な確保装置が高い緊締力を維持す
るために必要である。
従って本発明の課題は、冒頭に述べた形式の緊締装置を
改善して、簡単な構造で緊締距離、ひいては緊締時間を
できるだけ短くすることである。さらに緊締装置を介し
て押し離し部材が操作されるようにしたい。本発明の課
題では、工具ヘッドが工具ホルダ内の緊締位置に達する
際に若しくは緊締位置から離れる際に初めて最大の緊締
力若しくは押し離し力を緊締部材の短い移動運動によっ
て掛けるようにしたい。
前記課題を解決するために本発明の構成では、緊締装置
が緊締部材のための螺旋状に延びる案内を備えた回転可
能な緊締軸として構成されている。このような緊締装置
は前に述べた公知技術のすべての緊締形式に有利に応用
できる。
本発明においては短な緊締距離しか必要でなくこれによ
てＷ５締時間が著しく短くなる。従って工作機械におい
て工具交換が極めて迅速に行われ、このことは合理化に
著しく寄与する。
本発明の有利な構成では、案内が螺旋状の緊締路として
構成されている。工具ヘッドはしばしば工具ホルダ内ｌ
こ堅く取り付けられ、若しくは工具ヘッドの受容ピンの
円錐形の構造に基づき工具ホルダ内に自縛作用を伴って
固着されるので、工具ヘッドを解除するためにいわゆる
押し離し部材が用いられる。このような押し離し部材は
公知技術では一般に液力式のシリンダによって作動させ
られるようになっており、シリンダが押し離し部材を工
具ヘッドの対応する対向面ｌこ向けて押す。本発明の構
成では、緊線軸が別の螺旋状の案内を介して押し離し部
材を作動させるように構成されている。このような構成
は連結構造を著しく簡単にする。
さらに本発明の別の構成では、緊締軸が工具ホルダの半
径方向若しくは軸線方向の孔内に案内されており、これ
によって工具ホルダが短くできる。回動防止手段として
緊線軸と工具ホルダの対応する孔との間に例えばＯ−リ
ングを設けてあり、この０−リングは有利にはエラスト
マから成っている。
緊締時間を短くするために、案内若しくは緊締路が２０
°から１６０°、有利には９０″の緊締角度若しくは回
動角度に制限されている。
緊締角度若しくは回動角度は工具ヘッドを緊締若しくは
解除するために緊締軸を回動させる角度のことである。
緊締軸の甲面に沿って案内若しくは緊締路が形成される
。
本発明の別の構成では、螺旋状の案内が第２若しくはそ
れよりも高い階数の上昇する三次元カムを成しており、
三次元カムの勾配が一工具緊締過程若しくは押し離しに
関連して一連続的に、有利には指数的若しくは対数的に
減少している。さらに別の構成では、螺旋状の案内が双
曲線的若しくは対数的なねじ線に沿って三次元的に延び
ている。このような構成は、緊締部材の始端部の強い勾
配によって緊締部材の短い緊締運動で素Ｗ１部材の緊締
距離が比較的に大きくなり、かつ緊締部材の続くほぼ平
らな勾配の部分で必要な高い緊締力が大きく増大される
ことに基づいている。相対することが、初めは固着力を
克服するために高い力を必要とし次いで長い距離を進ま
なければならない押し離し運動にとってもあてはまる。
緊締部材として有利には球、ジョー若しくはピンが用い
られている。緊締部材は緊締軸の運動によって工具ヘッ
ドの受容ピンの孔若しくはリング溝内に押し込まれる。
実施側 第１図及び第２図に示す工具へラド１１は円筒形若しく
は円錐形の受容ピン１３を有しており、この受容ピンが
工具ホルダｌＯの対応して形成された受容孔１５内に差
し込まれる。この場合、緊締状態（第１図及び第２図参
照）では工具ヘッド１１のリング状の支持フランジ１４
及び工具ホルダ１０のリング状の対向面１６が互いに接
している。工具ヘッド１１はスローアウェイチップ１２
を保持している。
緊締装置として２重矢印２７の方向で回動可能な緊締軸
１７を設けてあり、この緊締軸の周壁が螺旋状の緊締路
１８及び、押し離し部材２１のための螺旋状の案内１９
を有している。螺旋状の緊締路及び案内が第２図及び第
３図に示してあり、この場合原理は第２の若しくはより
高い階数の螺旋若しくはカムにある。このような原理に
おいては緊締路の始端部の強い勾配によって緊締部材の
緊締距離若しくは押し離し距離が短い緊締運動若しくは
押し離し運動で比較的長くなるのに対して、緊締路１８
若しくは案内１９の強い勾配に続くほぼ平らな部分によ
って必要な高い緊締力若しくは押し離し力が生ぜしめら
れる。第２図から明らかなように、緊締軸１７は緊締法
２０に作用しており、この緊締法が工具へラド１１を緊
締する際に受容ピン１３の対応して形成された孔２５内
に押し込まれる。孔２５は、緊締運動をできるだけ摩擦
なく行うために少なくとも１つの傾斜側面２６を有して
いる。緊締軸１７自体は、第１図から明らかなように工
具ホルダ１０の半径方向の孔２２内、及び別の半径方向
の孔２３内に支承されている。エラストマから成るＯ−
リング２４が回動防止手段として用いられている。
図示の実施例の場合、緊締若しくは圧着は緊締軸をほぼ
９０°回動させることによって行われる。
本発明に基づく緊締装置は次のように作動する：　緊締
軸１７を回動させると、緊締法２０が静止位置から緊締
路１８上を運動して、工具ヘッド１１の孔２５の傾斜側
面２６に作用し、工具ヘッドを工具ホルダｌＯの受容部
内に引っ張る。工具へラド１１が工具ホルダの方向への
運動を開始した瞬間に、工具ヘッド１１の符号２８で示
す面が押し離し部材２１を押し戻す。
それというのは、螺旋の逆向きの案内１９（第３図参照
）によってスペースが与えられるからである。引き続く
回動運動に際し、工具ヘッド１１は工具ホルダの受容部
内に堅く押し込まれ、増大する力によって不動に保持さ
れる。
解除過程は逆方向の回動によて行われる。押し離し部材
２１が工具ヘッド１１の方向へ運動させられ、工具ヘッ
ドの内側の面２８を押して、工具ヘッドを強い力で工具
ホルダから押し出す。この運動は緊締軸１７の第３図に
示す左回転に対応する。これまでの実施例に示した半径
方向の緊締装置は、例えば第４図から第７図に示すよう
に軸線方向の緊締装置としても応用できる。
第４図は、工具ヘッドのリング状の支持７ランジ１４及
び工具ホルダ１０のリング状の対向面１６（端面支持部
）を示している。回動可能な緊締軸１７の軸線方向の移
動運動を防止するために、つば３０が設けられている。
上昇する・案内１９が回動可能な緊締軸１７の端面に形
成されている。緊締法２０が工具ホルダの孔内に案内さ
れており、この孔は緊締法の半径方向の運動のみを許す
。受容ピンがここでは円筒形に構成されている。
第５図は、案内１９及び螺旋状の緊締路１８を示してい
る。
第６図の実施例では、緊締路１８が三次元カムを成して
いる。緊締若しくは解除に際し緊締装置を軸線方向の力
によって付加的に負荷しないために、強制案内３２を設
けである。この場合、押し離し部材は省略される。工具
ヘッド１１の孔２５は斜めに形成されている。工具ヘッ
ド１１はリング状の対向面なしに構成されている。
第７図の実施例においては、緊締部材として緊締ジョー
３１を設けてあり、この緊締ジョーは工具へラド１１の
リング溝２９内に係合している。緊締ジ１−の代わりに
緊締ピンを用いることもできる。受容ピンはここでは段
付き円筒体として構成されている。第４図から第７図に
示した緊締装置の機能形式は第１図から第３図に示した
緊締装置の機能形式に相応している。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は緊
締装置の実施例の断面図、第２図は第１図の線■−■に
沿った断面図、第３図は第１図の線■−■に沿った断面
図、第４図は緊締装置の別の実施例の断面図、第５図は
第４図の線ｖ−■に沿った断面図、第６図は緊締装置の
さらに別の実施例の断面図、及び第７図は緊締装置のさ
らに別の実施例の断面図である。 １０・・・工具ホルダ、１１・・・工具ヘッド、１２・
・・スローアウェイチップ、１３・・・受容ピン、１４
・・・支持フランジ、１５・・・受容孔、１６・・・対
向面、１７・・・緊締軸、１８・・・緊締路、１９・・
・案内２０・・・緊締法、２１・・・押し離し部材、２
２及び２３・・・孔、２５・・・孔、２６・・・傾斜側
面、２７・・・２重矢印、２８・・・面、３０・・・つ
ば、３１・・・緊締ジョー　３２・・・強制案内 手 続 （方式） 事件の表示 平成　１ 発明の名称 年 特許願 補正をする者 事件との関係

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、工作機械の工具ヘッドと工具ホルダとを結合するた
    めの緊締装置であって、工具ヘッドが円筒形若しくは少
    なくとも部分的に円錐形に構成された受容ピンを備えて
    おり、この受容ピンが工具ホルダの対応する受容孔と協
    働するようになっており、工具ホルダと工具ヘッドとが
    、緊締に際し緊締装置によって内側から外側へ工具ヘッ
    ドの切欠き内へ運動可能な緊締部材を用いて係止させら
    れて、力伝達可能に結合されるようになつている形式の
    ものにおいて、緊締装置が緊締部材（２０）のための螺
    旋状に延びる案内（１８）を備えた回転可能な緊締軸（
    １７）として構成されていることを特徴とする、工作機
    械の工具ヘッドと工具ホルダとを結合するための緊締装
    置。 ２、案内が螺旋状の緊締路（１８）として構成されてい
    る請求項１記載の緊締装置。 ３、緊締軸（１７）が押し離し部材（２１）を作動させ
    るための別の螺旋状の案内（９）を有している請求項１
    又は２記載の緊締装置。 ４、緊締軸（１７）が工具ホルダ（１０）の半径方向若
    しくは軸線方向の孔（２２）内に案内されている請求項
    １から３のいずれか１項記載の緊締装置。 ５、緊締軸（１７）がＯ−リング（２４）によって工具
    ホルダ（１０）に対して確保されている請求項１から４
    のいずれか１項記載の緊締装置。 ６、Ｏ−リング（２４）がエラストマから成っている請
    求項５記載の緊締装置。 ７、案内（１８、１９）若しくは緊締路が２０度から１
    ６０度、有利には９０度の緊締角度若しくは回動角度に
    亙って延びている請求項１から６のいずれか１項記載の
    緊締装置。 ８、螺旋状の案内（１８、１９）が第２若しくは高い階
    数の上昇する三次元カムを成しており、三次元カムの勾
    配が工具緊締過程若しくは押し離しに関連して連続的に
    、有利には指数的若しくは対数的に減少している請求項
    １から７のいずれか１項記載の緊締装置。 ９、螺旋状の案内（１８、１９）が双曲線的若しくは対
    数的なねじ線に沿って三次元的に延びている請求項１か
    ら７のいずれか１項記載の緊締装置。 １０、緊締部材が球（２０）、ジョー若しくはピンから
    成っている請求項１から９のいずれか１項記載の緊締装
    置。 １１、工具ヘッド（１１）の受容ピン（１３）の、緊締
    部材（２０）のための切欠きが孔（２５）若しくはリン
    グ溝（２９）として構成されている請求項１から１０の
    いずれか１項記載の緊締装置。 １２、切欠きの側面が傾斜面（２６）として構成されて
    いる請求項１１記載の緊締装置。
JP1282087A 1988-10-31 1989-10-31 工作機械の工具ヘツドと工具ホルダとを結合するための緊締装置 Pending JPH02243207A (ja)

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DE3837007A DE3837007A1 (de) 1988-10-31 1988-10-31 Spannvorrichtung zur verbindung von werkzeugkopf und werkzeughalter an werkzeugmaschinen
DE3837007.7 1988-10-31

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EP (1) EP0369211B1 (ja)
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AT (1) ATE95097T1 (ja)
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