JPH03121735A - アンギュラアタッチメント着脱装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、工作機械において主軸側にアタッチメント
を着脱するためのアタッチメント着脱装置に関する。さ
らに詳しくは、主軸に取り付けられた第１の回転軸と、
この第１の回転軸から傘歯車を介して回転軸心が角度を
有して回転駆動力を伝達される第２の回転軸と、この第
２の回転軸に工具とを備え主軸の回転軸線の方向を変換
して機械加工するためのアンギュラアタッチメントの着
脱装置に関する。

［従来技術］ 前記アンギュラアタッチメント（以下、アタッチメント
という。）において、主軸の回転により、主軸の軸心に
対する垂直面上をアタッチメンＩ−を旋回させて割出し
を行うものが公知である（例えば、実公昭６０−１９５
２号参照）。この従来例を説明すると、主軸頭側に上下
駆動されるクランプ可動部材が設けられ、このクランプ
可動部材にクランプ爪が設けられ、一方このクランプ爪
に係合・離脱する被クランプ爪がアタッチメンＩ−側に
設けられている。

このクランプは、クランプ爪と被クランプ爪とを上下干
渉させるようにして係合させて、この係合状態のもとて
クランプ可動部材を上昇または下降させアタッチメント
をクランプまたはアンクランプする。

そして、クランプ可動部材を下降させてアンクランプし
、下降させたアタッチメントと第１の回転軸とをアタッ
チメント旋回用爪などの係合手段により回転伝達可能と
して、主軸の回転を利用してアタッチメントを旋回させ
て割出しが行われる。

この割出しの際に、クランプ爪と被クランプ爪とは係合
されている必要がある。なぜなら、係合が外れていると
、割出し後にクランプ可動部材を上昇させてもクランプ
できないからである。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前記従来例には、次のような問題がある。機械
本体側の主軸と工具側の主軸とが角度をなすタイプのア
タッチメン′トではない。たとえ、前記思想を割出しタ
イプのアタッチメントに適用するとしても、主軸の回転
によりアタッチメントケースを旋回させて割出しを行う
際に、アタッチメントケースと一体に被クランプ爪も回
転するため、割出し角度を大きくすると、アタッチメン
トケースの被クランプ用爪とクランプ可動部材のクラン
プ爪との係合が解除されてしまい、割出し後にクランプ
できなくなる。

したがって、割出し角度は、クランプ爪と被クランプ爪
との係合が解除されない範囲での限られたものとなって
いる。大きく角度を変えるときは、−旦アタッチメント
を主軸から取り外して、再度取り付ける必要がある。

この発明の目的は、アタッチメントの割出しが容易にで
きるアンギュラアタッチメント着脱装置を提洪すること
にある。

この発明の池の目的は、アタッチメントの割出し角度範
囲に制約がないアンギュラアタッチメント着脱装置を提
洪することにある。

［課題を解決するための手段］ この発明は、前記課題を解決するために次のような手段
を採る。

主軸頭と、 この主軸頭内に回転自在に配置された主軸と、この主軸
に着脱自在に設けられた第１の回転軸と、 この第１の回転軸に設けられた第１の歯車と、この第１
の歯車に噛み合って回転軸心を角度変換するための第２
の歯車と、 この第２の歯車が設けられた第２の回転軸と、前記第１
の回転軸と第２の回転軸とを回転自在に支持し、かつ前
記主軸頭側にクランプ・アンクランプ自在であり、アン
クランプ状態において前記主軸の回転が伝達されて前記
主軸の軸心を中心にして旋回するアタッチメントケース
と、を備えているアンギュラアタッチメント着脱装置に
おいて、 前記主軸頭側に配置され、前記アタッチメンＩ・ケース
を上下駆動しクランプするためのクランプ可動部材と、 このクランプ可動部材に設けられたクランプ爪と、 このクランプ爪に対して相対的に回転して係合・解除す
るように設けられた被クランプ爪と、この被クランプ爪
を有して、前記アタ・フチメン１−ゲース内で回転自由
に取り付けられたクランプリングと、 前記被クランプ爪および前記クランプ爪間に設けられた
前記クランプ爪および前記被クランプ爪の相対回転を防
ぐ係止手段と、 を備えてなることを特徴とするアンギュラアタッチメン
ト着脱装置である。

前記第１の回転軸線と第２の回転軸線とが９０度の角度
を有するものに適用するとなお良い。

前記係止手段は、前記被クランプ爪および前記り、ラン
プ爪に突設された前記クランプ爪および前記被クランプ
爪固定用のピンと、このピンが係合されるように前記ク
ランプ爪または前記被クランプ爪に形成されたピン溝と
を備えたものがなお効果的である。

［実施例の１ヤ用］ 実施例のアタッチメントを割出しする動作について述べ
る（第１図参照）。

圧油室３５ｂに圧油を導入し、圧油室３５ａから圧油を
排出すると、クランプ可動部材３６は下方に移動し、ア
タッチメントケース２２は、自重によりクランプ可動部
材３６の移動と共に下降する。このアタッチメントケー
ス２２と一体的にクランプリング４０も下がり、主軸頭
１のカップリング３３とアタッチメントケース２２のカ
ップリング３２との噛合が外れる。同時に、アタッチメ
ントケース２２の爪溝３１が第１の回転軸４のアタッチ
メント旋回用爪３０に挿入されて係合する。

この状態では、主軸２の回転が第１の回転軸４を介して
アタッチメントケース２２に１云達可能となる。次に、
主軸２を割出し回転駆動させ、この回転は第１の回転軸
４、アタッチメント旋回用爪３０、爪溝３１を介してア
タッチメンＩ・ケース２２に伝達され、アタッチメント
を所定角度旋回させ、割出しを行うものである。割出し
角度は、主軸２に有している主軸割出機能を使う。

この割出し時には、クランプ可動部材３６のクランプ爪
３７のピン溝４４にクランプリング４０のピン４１が挿
入されて係合している。クランプリング４０は、アタッ
チメンＩ・ケース２２に対して回転自由となっているた
め、アタッチメントケ−ス２２が旋回しても、クランプ
可動部材３６のクランプ爪３７とクランプリング４０の
被クランプ爪３９の係合は外れることがない。また、ク
ランプ可動部材３６の連れ回り防止用のピン４２が主軸
頭１のピン溝４３に係合されているので、クランプ可動
部材３６の回転は防止されている。

このため、どの角度位置でも再びクランプ動作できる。

［実　方拒　例　］ 以下、この発明の１実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、工作機械の主軸頭１にアタッチメントを取り
１寸けた状態の断面図である。第２図は、第１図Ａ−Ａ
の断面図でありアタッチメントを主軸頭１から取り外し
た状態の主軸頭１を示す。垂直方向に軸心を持つ主軸頭
１の中には、主軸２が回転自在に軸受３により支持され
ている。

この主軸２には、第１の回転軸４がテーパ結合により固
定・離脱自在に設けられている。

この固定・離脱のために、第１の回転軸４の上端の係合
部４ａを把持するため、コレラｌ〜７が主軸２内に挿入
配置されている。このコレット７を開閉するためのドロ
ーバ６が主軸２内に油圧駆動ｔｉ構などにより上下動自
在に挿入されている。なお、このクランプ構造、機能は
周知であり、ここではこれ以上説明しない。

また、前記第１の回転軸４の外周の下端のストレート部
４Ｃには、第１の傘歯車８がスプライン９により係合さ
れている。このため、第１の回転軸４と第一の傘歯車８
とは、−本釣に回転自在に、かつ相対的に上下動自在と
なっている。第′１の傘歯車８は、軸受１０．１０によ
り円筒部材１１内に回転自在に支持されている。この第
１の傘歯車８の下端には、スプリング支持板１２が固着
され、このスプリング支持板１２と第１の回転軸４との
間にスプリング１３が介装されている。

スプリング１３は、アタッチメントケース２２に対して
第１の回転軸４を常時上方向に付勢し、アタッチメント
取り外し時に主軸２と第１の回転軸４を密着させつつ池
の部分は引き抜く作用をするためのものである。前記第
１の傘歯車８には、第２の傘歯車１４が回転軸線を９０
°変換して水平の回転軸心とするように噛み合っている
。この第２の傘歯車１４には、第２の回転軸１５がキー
止めされている。この第２の回転軸１５の一端には、テ
ーパに形成された工具数１寸用テーパ穴１６が形成され
ている。

工具取付用テーパ穴１６には、工具Ｔの工具ホルダーの
テーパ部が密着してクランプされ取り付けられている。

工具ホルダーを工具取付用テーパ穴１６に固定するには
、工具ホルダーの後端の係止部１７をコレット１８の先
端で引っ掛ｌすて握み、後端をドローバ（図示せず）で
引っ張る。ドローバは、複数枚のサラバネにより常時後
方に引っ張られているので、工具ホルダーのテーパ部は
工具取付用テーパ孔１６に密着する。結局１．工具Ｔは
、第２の回転軸に一木にクランプされる。

前記第２の回転軸１５は、第２の傘歯車１４とともに軸
受支持円筒部材２１．２１内の軸受２３．２３により回
転自在に支持されている。こ゛の軸受支持円筒部材２１
は、更にアタッチメントケース２２内に支持固定されて
いる。前記第１の回転軸４の中間部４ｂの外周には、キ
ーを介してアタッチメンＩ・旋回用爪３０が設けられて
いる。

このアタッチメント旋回用爪３０は、爪溝３１との係合
・解除を行う。爪溝３１は、アタッチメントケ−ス２２
の上部の内周に設けられている。

また、アタッチメントケース２２には、等角度に歯を有
したカップリング３２が設けられ、このカップリング３
２と噛み合いおよび噛み合い解除されるカップリング３
３が主軸頭１に設けられている。この両カップリング３
２．３３の連結がみ合いにより、主軸頭１にアタッチメ
ン１−ケース２２が角度位置決めされる。そして、爪溝
３１とカップリング３２は、後記クランプリング４ｏを
介して後記するクランプ可動部材３６により一体的にな
っている。

また、主軸頭１には、圧油路３４ａ、圧油路３４ｂ（図
示せず）が形成され、この圧油路３４ａ、圧油路３４ｂ
からの圧油が圧入・排出される圧油室３５ｂ、圧油路３
５ｂが設けられている。

圧油路３５ａの反対側には圧油路３５ｂが設けられ開示
しない圧油路３４ｂから圧油が供給される。この圧油室
３５ａ、圧油路３５ｂの間には、クランプ可動部材３６
が設けてあり、圧油が圧入または排出されて、クランプ
可動部材３６が上昇または下降する。このクランプ可動
部材３６の下端内周側には、クランプ爪３７が等角度間
隔に設けられている。このクランプ爪３７は、後記する
クランプリング４０の被クランプ爪３９と係合している
。このため、クランプ可動部材３６は、クランプリング
４０を介して前記アタッチメン１〜クース２２をクラン
プのために上下動させることができる（第２図）。

また、アタッチメントケース２２が旋回する際に、クラ
ンプ可動部材３６が摩擦力で連れ回り回転されることを
防止するために、クランプ可動部材３６の内周側には連
れ回り防止用のピン４２が設けられている。主軸頭１に
はこのピン４２が挿入されかつピン４２の上下方向の摺
動のみ許容するように、ピン溝４３が形成されている。

また、クランプ可動部材３６には、ピン溝４４が形成さ
れている。このピン溝４４には、クランプリング４０に
設けたピン４１が挿入される。このピン４１とピン溝４
４の係合により、クランプ可動部材３６のクランプ爪３
７とクランプリング４ｏの被クランプ爪３つとが相互に
回転しない（第２図）。

一方、アタッチメントケース２２の上端には、円筒状の
クランプリング４０が設けである。このクランプリング
４０には、クランプリング４０の外周に等角度間隔に被
クランプ爪３９が設（すられている。クランプリング４
０の下端は、断面り形の抜は止め部４０ａがアク・ンチ
メントケース２２に対して水平回転自由に嵌入されて０
る。すなわちクランプリング４０は、アク・／チメント
ケース２２に対して回転自由となっている。

クランプリング４０の被クランプ爪３９番二番よ、前記
クランプ爪３７のピン溝４４と係合・解除する両爪固定
用のピン４１が設けられて０るため、前記したように割
出し時にアク・ノチメントケース２２が旋回しても、ク
ランプ爪３７と被クランプ爪３つとの係合は外れること
がなし）（第２図）。

上記構成要素において、主軸２、主軸頭１、カップリン
グ３３、クランプ可動部材３６、コレット７、ドローバ
６などは、工作機械の本体く図示せず）に設けられてお
り、−木自勺（こ昇降自在となっている。

一方、アタッチメントケース２２、力・ツブリング３２
、クランプリング４０、爪溝３１、第１の回転軸４、ア
タッチメント旋回用爪３０、第１の傘歯車８、第２の傘
歯車１４、第２の回転軸１５、工具取付用テーパ穴１６
などでアク・ンチメントが構成されている。

−１ 以上のように構成された実施例は、次のように作動する
。

■まず、アタッチメントを割出しする場合について述べ
る。

圧油室３５ｂに圧油を導入し、圧油室３５ａから圧油を
排出すると、クランプ可動部材３６は下方に移動する。

アタツチメントケース２２は、自重によりしてクランプ
可動部材３６の移動と共に下降する。このアタッチメン
トケース２２と一体的にクランプリング４０も下がり、
主軸頭１のカップリング３３とアタツチメントケース２
２のカップリング３２との噛合が外れる。同時に、アタ
ッチメントケース２２の爪溝３１が第１の回転軸４のア
タッチメン１〜旋回用爪３０に挿入されてｆ果合する。

この状態は、主軸２の回転が第１の回転軸４を介してア
タッチメントケース２２に伝達可能となることを示して
いる。次に、主軸２を割出し回転駆動させ、この回転は
第１の回転軸４、アタツチメント旋回用爪３０、爪溝３
１を介してアク・ノチメン′トケース２２に１云達され
、アタッチメントを所定角度旋回させ、割出しを行うも
のである。割出し角度は、主軸２に有している主軸割出
機能を使う。

この割出し時には、クランプ可動部材３６のピン溝４４
にクランプリング４０のピン４１が挿入されて係合して
いる。クランプリング４０は、アタツチメントケース２
２に対して回転自由となっているため、アタッチメント
ケース２２が旋回しても、クランプ可動部材３６のクラ
ンプ爪３７とクランプリング４０の被クランプ爪３９の
係合は外れることがない。このため後のクランプに支障
が生ずるようなことはない。また、クランプ可動部材３
６の連れ回り防止用のピン４２が主軸頭１のピン溝４３
に係合されているので、クランプ可動部材３６の回転は
防止されている。

■次に、前記割出し後にアタッチメントをクランプする
場合について述べる。

圧油室３５ａに圧油を圧入してクランプ可動部材３６を
上昇させると、クランプリング４０を介してアタツチメ
ントースース２２が上昇する。この上昇で、主軸頭１の
カップリング３３とアタツチメントケ−ス２２のカップ
リング３２とが噛合し、同時に、アタッチメントケース
２２の爪溝３１と第１の回転軸４のアタッチメント旋回
用爪３０との係合が解除され、主軸２の回転は第１の回
転軸４だけに伝達可能となり、アタツチメントケース２
２には伝達不可となる。

この状態は、主軸２の回転を第１の回転軸４、第１の傘
歯車８、第２の傘歯車１４を介して第２の回転軸１５に
伝達し、工具Ｔで加工を行うことを示している。

０次に、アタッチメントを取り外す場合について述べる
。

主軸頭１などを下降して、アタッチメントケ−ス２２を
工作物テーブルなどに置いた支持台（図示せず）の上に
載せる。次に、圧油室３５ｂに圧油を供給すると、クラ
ンプ可動部材３６は下方に移動する。

主軸頭１のカップリング３３とアタッチメントケース２
２のカップリング３２との噛合はそのままであり、また
アタッチメントケース２２の爪溝３１と第１の回転軸４
のアタッチメン１〜旋回用爪３０とは係合していない。

また、クランプ可動部材のみが下降し、アタッチメント
ケース２２は移動しないため、クランプリン′グ４ｏの
ピン４１はクランプ可動部材３６のピン溝４４から離脱
している。しかし、クランプ可動部材３６のピン４２と
主軸頭１のピン溝４３は係合した状態である。

次に、主軸頭１を第１の回転軸４と一体的に所定量に上
昇させる。そうすると、主軸頭１のカップリング３３と
アタッチメントケース２２のカップリング３２との噛合
は外れ、同時に第１の回転軸４のアタッチメント旋回用
爪３０はアタッチメントケース２２の爪溝３１に噛み合
う。

、次に、主軸２の回転を第１の回転軸４を主軸オリエン
テーション機能により所定角度旋回させて、クランプ可
動部材３６のクランプ爪３７とクランプリング４０の被
クランプ爪３９との位相を互いに干渉しない位置に旋回
し係合を外す。その状態でコレット７を開放してアタッ
チメントケース２２を支持台の上に分離し、その後、主
軸頭１などを上昇させる。

■次に、アタッチメントを取り１寸ける場合について述
べる。

アタッチメントの取ｆ寸は、前記■の取り外しの場合の
逆の操ｆ？：で行われる。

圧油室３５ｂ側に圧油を洪給して、クランプ可動部材３
６を下方に位置させる。

支持台に置かれたアタッチメンＩ・に向けてラムを下降
させ、クランプ可動部材３６のクランプ爪３７をクラン
プリング４０の被クランプ爪３９の間隙を通して下降さ
せる。スプリング１３のけ勢により、第１の回転軸４の
アタッチメント旋回用爪３０とアタッチメントケ−ス２
２の爪溝３１が係合した状態でアタッチメントケース２
２の上方に位置している第１の回転軸４を主軸２内に挿
入し、ドローバ６を上方に移動し、第１の回転軸４の係
合部４ａをコレット７により主軸２に固定する。このと
き、アタッチメントケース２２のカップリング３２と主
軸頭１のカップリング３３の噛み合いは外れている。ま
た、クランプ可動部材３６のピン溝４４とクランプリン
グ４０のピン４１の係合も離脱している。

主軸２を所定角度回転してクランプ可動部材３６のクラ
ンプ爪３７とクランプリング４０の被クランプ爪３つの
位相を互いに上下干渉する位置にする。

次に、ラムを第１の回転軸４と一体的に所定量下降させ
る。そうすると、第１の回転軸４のアタッチメント旋回
用爪３０とアタッチメントケース２２の爪溝３１の噛み
合いが外れ、主軸頭１のカップリング３３とアタッチメ
ントケース２２のカップリング３２が噛み合う。

油圧室３５ａ側に油圧を洪給し油圧室３５ｂ側の圧油を
排出すると、クランプ可動部材３６は上方に移動し、そ
れに伴ってクランプリング４０も上昇して、主軸へラド
２にアタッチメン■−ケース２２をクランプする。また
、このクランプ可動部材３６が上昇するとき、クランプ
可動部材３６のピン溝４４とクランプリン′グ４０のピ
ン４１が１系合し、クランプ可動部材３６のクランプ爪
３７とクランプリング４０の被クランプ爪３つの相対回
度が変〔ヒすることがない。

ラムを上昇させると、アタッチメントも一体となって支
持台（図示せず）上より移動する。以下、前記した割出
し操作と同様である。

［その池の実施例〕 なお、上記実施例にこの発明は限定されるものではない
。前記実施例の主軸２と第２の回転軸１５とは、９０度
の角度をなしているが、この角度に限定したものでなく
、４５度など池の角度でも良い。またクランプ爪と被ク
ランプ爪とを固定するため、クランプ爪にピンを設け、
かつ被クランブ爪にピン溝を設けるようにしてもよい。

また、そのピンまたはピン溝の形状も上記実施例のもの
に限定されず、係合して固定するものならばよい。さら
に、クランプ可動部材を上下動させる手段は油圧に限定
されず、電動、リンクその池任意の駆動手段も採用でき
る。

［発明の効果］ 以上、説明したこの発明によれば、アタッチメントを旋
回させる割出し時において、クランプ可動部材のクラン
プ爪とクランプリングの被クランプ爪とがピン溝とピン
（またはピンとピン溝）とにより係合して固定されてお
り、かつクランブリングはアタッチメン１〜′；ｒ−ス
に対して回転自由となっているため、アタッチメントケ
ースを任意の角度旋回させても、クランプ可動部材のク
ランプ爪とクランプリングの被クランプ爪の係合が外れ
ることがなく、後のクランプに支障が生ずるようなこと
はない。したがって、アタッチメントの割出し角度に制
約がなく加工途中でも角度変更ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る縦断面図、第２図は
第１図のＡ−Ａ線横断面図である。 １・・・主軸頭、２・・・主軸、４・・・第１の回転軸
、８・・・第１の傘歯車、１４・・・第２の傘歯車、１
５・・・第２の回転軸、１６・・・工具取付用テーバ穴
、２２・・・アタッチメントケース、３０・・・アタッ
チメント旋回用爪、３１・・・爪溝、３２．３３・・・
カップリング、３４・・・圧油路、３５・・・圧油室、
３６・・・クランプ可動部材、３７・・・クランプ爪、
３９・・・被クランプ爪、４０・・・クランブリング、
４１．４２・・・ピン、４３．４４・・・ピン溝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、主軸頭と、 この主軸頭内に回転自在に配置された主軸と、この主軸
   に着脱自在に設けられた第１の回転軸と、 この第１の回転軸に設けられた第１の歯車と、この第１
   の歯車に噛み合って回転軸心を角度変換するための第２
   の歯車と、 この第２の歯車が設けられた第２の回転軸と、前記第１
   の回転軸と第２の回転軸とを回転自在に支持し、かつ前
   記主軸頭側にクランプ・アンクランプ自在であり、アン
   クランプ状態において前記主軸の回転が伝達されて前記
   主軸の軸心を中心にして旋回するアタッチメントケース
   と、 を備えているアンギュラアタッチメント着脱装置におい
   て、 前記主軸頭側に配置され、前記アタッチメントケースを
   上下駆動しクランプするためのクランプ可動部材と、 このクランプ可動部材に設けられたクランプ爪と、 このクランプ爪に対して相対的に回転して係合解除する
   ように設けられた被クランプ爪と、この被クランプ爪を
   有して、前記アタッチメントケース内で回転自由に取り
   付けられたクランプリングと、 前記被クランプ爪および前記クランプ爪間に設けられた
   前記クランプ爪および前記被クランプ爪の相対回転を防
   ぐ係止手段と、 を備えてなることを特徴とするアンギュラアタッチメン
   ト着脱装置。 ２、請求項１において、前記第１の回転軸線と第２の回
   転軸線とが９０度の角度を有することを特徴とするアン
   ギュラアタッチメント着脱装置。 ３、請求項２または３において、前記係止手段が前記被
   クランプ爪および前記クランプ爪に突設された前記クラ
   ンプ爪および前記被クランプ爪固定用のピンと、 このピンが係合されるように前記クランプ爪または前記
   被クランプ爪に形成されたピン溝と、を備えてなること
   を特徴とするアンギュラアタッチメント着脱装置。