JPH0226563Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は、工作機械の主軸の端部にアダプタ
を介して正面フライス、エンドミル等の転削用切
削工具を取り付ける工具取り付け装置に関する。

「従来の技術」 一般に、正面フライス等の工具を工作機械の主
軸の端部にアダプタを介して取り付ける方法とし
ては、工具本体を取付ボルトによつて締め付け固
定する方法が取られている。しかしながら、工具
本体を着脱する度に、ボルトを緩めたり、締めた
りしなければならず、着脱作業が極めて煩雑であ
るという欠点があつた。

このような欠点を解消するものとして、本出願
人は先に実開昭58−150416号に示すカツター取り
付け装置を提案した。

このカツター取り付け装置は、工作機械の主軸
の端部に取り付けられたアダプタに、主軸の軸芯
に沿つて移動可能なクランプロツドを設け、また
アダプタ内に、クランプロツドを主軸方向へ引き
込む圧縮バネを設け、この圧縮バネがクランプロ
ツドを引き込むことによつて工具本体が固定さ
れ、逆に主軸内に設けられた押し上げロツドによ
つてクランプロツドが押し出されることにより工
具本体に対するクランプロツドのクランプ力が解
除されるようになつている。

「考案が解決しようとする問題点」 ところで、上述した工具取り付け装置において
は、工具本体を着脱する際に、押し出しロツドに
よつてクランプロツドを押し出さなければならな
いため、押し出しロツドの駆動源として油圧シリ
ンダを設けなければならず、構成が複雑となると
共に、保守、管理も煩雑となる欠点があつた。ま
た、圧縮バネの弾性力で工具本体を固定するクラ
ンプ力を得ているので、充分なクランプ力が得ら
れず、大きなクランプ力を得るようとすると、装
置全体の外形寸法が大きくなる欠点もあつた。

この考案は上述した事情に鑑みてなされたもの
で、簡単な構成で工具本体の着脱を容易に行うこ
とができ、さらに工具本体を強固に把持すること
ができる工具取り付け装置を提供することを目的
としている。

「問題点を解決するための手段」 この考案は、工作機械の主軸の端部に工具本体
を取り付ける工具取り付け装置において、前記主
軸の端部に形成された中空部と、一端部が前記中
空部内に、他端部が外部に突出し、前記主軸の軸
芯に沿つて移動自在なクランプロツドと、前記ク
ランプロツドの他端部に設けられ、工具本体に形
成された放射状凹部に適合する放射状凸部と、前
記中空部内に設けられ、外部から電圧が印加され
ることによつて自ら伸縮し、前記クランプロツド
を前記主軸の軸芯に沿つて変位させる圧電アクチ
ユエータとを具備することを特徴としている。

「作用」 圧電アクチユエータに対する電源の供給、また
は遮断を行うことにより、クランプロツドが変位
し、工具本体が把持される状態、または工具本体
の把持が解除される状態となる。

「実施例」 以下、図面を参照し、この考案の実施例を説明
する。

第１図はこの考案の一実施例の構成を示す断面
図である。

この図において、１は工作機械の主軸であり、
２は主軸１の端部にボルト３で固定されたアダプ
タである。このアダプタ２には主軸１の軸芯に沿
つて貫通孔２ａが形成されており、この貫通孔２
ａにはクランプロツド４が摺動自在に挿入されて
いる。これにより、クランプロツド４は主軸１の
軸芯に沿つて移動自在となつている。クランプロ
ツド４の一端部は主軸１の端部に形成された中空
部１ａ内に位置し、止め部材５が取り付けられて
いる。またクランプロツド４の他端部はアダプタ
２の外部に突出し、放射状凸部６が設けられてい
る。この放射状凸部６は、第２図に示すように工
具本体７に形成された放射状凹部７ａに適合する
ように形成されている。また、主軸１と工具本体
７の互いに接する各端面にはピン８ａと、ガイド
溝８ｂが各々設けられており、これらによつて工
具本体７の回転量が規制されるようになつてい
る。なお、工具本体７には複数のスローアウエイ
チツプ９が着脱自在に取り付けられている。

一方、中空部１ａ内には円筒状の圧電アクチユ
エータ１０が収容されており、この圧電アクチユ
エータ１０の一端面は止め部材５に固着され、他
端面はアダプタ３に固着され、さらに圧電アクチ
ユエータ１０の中空部にはクランプロツド４が摺
動自在に貫通している。圧電アクチユエータ１０
は圧電セラミツクスに電圧を印加した際に、この
圧電セラミツクス自身が伸縮する性質を利用した
アクチユエータであり、この実施例においては、
特に、圧電セラミツクスの薄板を多数積層した積
層型と呼ばれる構造のものであつて、電圧を印加
した際に長手方向に収縮する構造の圧電アクチユ
エータ１０が用いられている。また、図において
Ｂは圧電アクチユエータ１０を駆動する電源、Ｓ
は圧電アクチユエータ１０に対する電源Ｂの接続
または遮断を行うスイツチである。

以上の構成において、通常の使用時には、スイ
ツチＳをオフとしておき、圧電アクチユエータ１
０に電圧を印加しない状態としておく。この場
合、第１図に示すように、圧電アクチユエータ１
０が止め具５を介してクランプロツド４を引き込
み、放射状凸部６が工具本体７の放射状凹部７ａ
に圧接し、これにより工具本体７が把持されてい
る。

次に、工具本体７を取り外す場合は、第２図に
示すように、スイツチＳをオンとし、圧電アクチ
ユエータ１０に電源Ｂを接続して電圧を印加す
る。すると、圧電アクチユエータ１０が収縮して
止め部材５を介してクランプロツド４を押し出
し、放射状凸部６が矢印Ａ方向へ移動して、工具
本体７の放射状凹部７ａから若干離間し、工具本
体７が把持されない状態となる。この状態におい
て、工具本体７を回動し、放射状凸部６と、放射
状凹部７ａとの係合を外して工具本体７をアダプ
タ３から引き抜く。

このように、圧電アクチユエータ１０に対する
電源Ｂの供給、または遮断を行うだけで、工具本
体７を着脱することができる。この場合、圧電ア
クチユエータ１０による把持力は、圧電セラミツ
クスの物理的性質に基づいて得られるもので、従
来のばね等と比較して極めて大であり、最近の報
告によれば、発生応力が350Kg／cm²の積層型圧電
アクチユエータ５が開発され、製品化されてい
る。

なお、本考案は上述した一実施例に限らず、例
えば、電圧を印加した際に長手方向に膨張する構
造の圧電アクチユエータ１０を用いることも可能
である。

「考案の効果」 以上説明したように、この考案によれば、工作
機械の主軸の端部に形成された中空部と、一端部
が前記中空部内に、他端部が外部に突出し、前記
主軸の軸芯に沿つて移動自在なクランプロツド
と、前記クランプロツドの他端部に設けられ、工
具本体に形成された放射状凹部に適合する放射状
凸部と、前記中空部内に設けられ、外部から電圧
が印加されることによつて自ら伸縮し、前記クラ
ンプロツドを前記主軸の軸芯に沿つて変位させる
圧電アクチユエータとを設けたので、圧電アクチ
ユエータに対して電源を供給、または遮断するだ
けで、工具本体を把持する状態、または工具本体
の把持を解除する状態とすることができ、したが
つて、従来のように、油圧シリンダを設ける必要
がなくなり、構造が簡素化され、装置全体をコン
パクトに構成することができるとともに、保守、
管理が極めて容易となり、さらに、従来の圧縮ば
ねと比較して大きな把持力が得られ、工具本体を
強固に把持することができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の構成を示す断面
図、第２図は同実施例の放射状凸部６及び放射状
凹部７ａの構成を示す平面図、第３図は同実施例
の動作を説明するための断面図である。 １……主軸、１ａ……中空部、２……アダプ
タ、４……クランプロツド、６……放射状凸部、
７……工具本体、７ａ……放射状凹部、１０……
圧電アクチユエータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 工作機械の主軸の端部に工具本体を取り付ける
   工具取り付け装置において、前記主軸の端部に形
   成された中空部と、一端部が前記中空部内に、他
   端部が外部に突出し、前記主軸の軸芯に沿つて移
   動自在なクランプロツドと、前記クランプロツド
   の他端部に設けられ、工具本体に形成された放射
   状凹部に適合する放射状凸部と、前記中空部内に
   設けられ、外部から電圧が印加されることによつ
   て自ら伸縮し、前記クランプロツドを前記主軸の
   軸芯に沿つて変位させる圧電アクチユエータとを
   具備することを特徴とする工具取り付け装置。