JPH0593734U - 回転工具アダプタの回り止め機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軸線方向位置が多様な回り止めピンが係合す
る固定側被係合部に自動的に対応し得る回転工具アダプ
タの回り止め機構を提供する。 【構成】 回転工具アダプタの回り止め機構30は、工作
機械の固定側に係合離脱自在に結合される中空ハウジン
グ22と、中空ハウジング内に回転自在に挿通支承され、
工作機械の主軸に装着される回転部Ａと、回転部に直接
結合又は回転伝動係合される工具取付部Ｃとを具備した
回転工具アダプタにおける中空ハウジング22に固着され
た軸線方向の案内シリンダ31と、案内シリンダ内に滑動
自在に嵌合され、工作機械の固定側に係合離脱自在の先
端が主軸方向に突出した回り止めピン33と、回り止めピ
ンを突出方向に付勢する弾性手段36、回り止めピンに軸
線方向に弾性的36に滑動自在に取付けられ、回転部に形
成された位置決め部34に係合離脱自在である係合爪腕35
とから構成されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、回転工具アダプタの回り止め機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の技術による工作機械の主軸に挿着される回転部と例えば主軸頭のような 固定側に係合離脱自在に結合される固定部と工具を取付ける工具取付部とから構 成されている回転工具アダプタにおける回り止め機構は、例えば実公昭６３−３ ４８３２号公報に示されているようなものがある。

【０００３】 その回転工具アダプタの回り止め機構においては、回転工具アダプタの固定側 部材である支持部材のピン嵌合穴に出退移動可能に嵌合され、先端が工作機械の 固定側に係合離脱自在である可動ピンと回転工具アダプタの回転体の被係合部に 係合離脱自在である回り止め部材とが一体的に結合されている。そして、回転工 具アダプタにおける可動ピンが係合する工作機械の固定側被係合部の軸線方向の 位置が多様であるので、それに対応し得ように可動ピンの先端部の突出量（回り 止め部材に対する相対的突出量）の調整手段が設けられている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

回転工具アダプタにおける回り止めピンが係合する工作機械の固定側被係合部 の軸線方向の位置は、工作機械のメーカ又は機種により異なり多様である。 従って、従来の技術による上記のような回転工具アダプタの回り止め機構にお いては、回り止めピン先端の軸線方向の位置を調整しないと、作動不良又は破損 の恐れがあるので、回り止めピン先端の軸線方向の位置を調整する必要が生じる 。

【０００５】 そこで、回転工具アダプタは、回り止めピン先端の軸線方向の位置調整手段を 具備しなければならず、しかも、その調整を作業者がその都度行わなければなら ない不便がある。 この考案は、軸線方向位置が多様な回り止めピンが係合する固定側被係合部に 自動的に対応し得る回転工具アダプタの回り止め機構を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案による回転工具アダプタの回り止め機構は、工作機械の固定側に係合 離脱自在に結合される中空ハウジングと、中空ハウジング内に回転自在に挿通支 承され、工作機械の主軸に装着される回転部と、回転部に直接結合又は回転伝動 係合される工具取付部とを具備した回転工具アダプタにおける中空ハウジングに 固着された軸線方向の案内シリンダと、案内シリンダ内に滑動自在に嵌合され、 工作機械の固定側に係合離脱自在の先端が主軸方向に突出した回り止めピンと、 回り止めピンを突出方向に付勢する弾性手段、回り止めピンに軸線方向に弾性的 に滑動自在に取付けられ、回転部に形成された位置決め部に係合離脱自在である 係合爪腕とから構成されている。

【０００７】

【作用】

工具取付部に所定の工具のシャンクが把持されることにより、工具は、回転工 具アダプタに把持されている。その際、係合爪腕が弾性的に回転部の位置決め部 に係合され、回転部、即ち工具取付部と固定部とは固定関係にある。即ち工具は 、固定部に所定の回転方向相対位置関係に維持されている。その際、回り止めピ ンは、弾性手段により案内シリンダから突出した状態にある。

【０００８】 この工具装着済の回転工具アダプタは、例えばマシニングセンタの工具マガジ ンに貯蔵されており、交換腕により把持されて、マシニングセンタの主軸に所定 角度位置関係で装着される。即ち、回転部が主軸に挿入されて回転工具アダプタ は主軸に固着される。

【０００９】 その際、回転工具アダプタは、工作機械の固定側、例えば主軸頭側に後退する ので、回り止めピンの先端が工作機械の固定側、例えば主軸頭の先端面の係合部 に係合し、回り止めピンは、弾性手段のばね力に抗して案内シリンダ内に退縮す ると共に、係合爪腕も共に案内シリンダに向つて押され、回転部の位置決め部か ら離脱し、離脱位置に弾性的に保持される。その結果、固定部、即ち中空ハウジ ングは工作機械の固定側、例えば主軸頭に固定され、回転部は主軸と共に固定部 に対し回転自在となる。 かくして、回転工具アダプタを装着した主軸が回転駆動されると、回転部、即 ち工具保持部に保持された工具は、中空ハウジングに対して回転する。

【００１０】

【実施例】

この考案の実施例を図面に従って説明する。 図１において、遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタは、マシニングセンタの ような工作機械の主軸に挿着される回転部Ａと例えば主軸頭のような固定側に係 合離脱自在に結合される固定部Ｂと工具を取付ける工具取付部Ｃとから構成され ている。

【００１１】 回転部Ａは、先端の中空軸部１、中間の溝付き鍔部２及び後端のテーパシャン ク３が共軸線関係に一体となって形成されている。中空軸部１の中間部には、外 周面から中心穴４に貫通して放射状に断面長方形の遊星ローラ挿着用の挿着孔５ （例えば中心角１２０度間隔で３個）が穿設されている。

【００１２】 遊星ローラ６は、駆動ピン７に針状ころ軸受８を介して回転自在に取付けられ ている。そして、遊星ローラ６が中空軸部１の外径側から半径方向に挿着孔５に 挿入され、駆動ピン７の両端部が挿着孔５の両端に取付けられることにより、遊 星ローラ６は、挿着孔５において回転自在に中空軸部１に取付けられる。 後述するように回転部Ｂは固定部Ａに玉軸受９，10（例えばセラミックボール をもったアンギュラ玉軸受）により回転自在に支承されているのであるが、挿着 孔５の両端側で玉軸受９，10の内輪が嵌着されている。

【００１３】 更に、溝付き鍔部２と玉軸受９との間及び玉軸受10の先端面と中空軸部１の先 端に嵌着されたキャップ状部材11に鍔状に形成されたラビリンスシール部の後端 面との間において、中空軸部１の外周面にはリップを備えたＶ字型シール12，13 が夫々嵌着されている。更にキャップ状部材11の先端孔のラビリンスシール部に 隣接して中空軸部１の先端面にはリップを備えたＶ字型シール14が取付けられて いる。

【００１４】 溝付き鍔部２には環状溝15及びキー溝16が形成され、前者には、自動工具交換 装置の交換ハンドが係合し、後者には主軸のキーが係合するのである。テーパシ ャンク３の後端面に穿設されたねじ穴にはマシニングセンタの主軸の引張棒が螺 合し、テーパシャンク３は主軸のテーパ孔に挿着される。

【００１５】 固定部Ｂは、中間部外周面にジャケット溝17が、中間部内周面に遊星ローラ用 の輪状固定軌道面18が、更に両端部内周面にＶ字型シール12，13のリップに密接 する突縁部が夫々形成されると共に、後端面と溝付き鍔部２との間にラビリンス シール部19が形成され、更にジャケット溝17から先端面の切削（研削）冷却剤噴 出口20に向って貫通した通孔21が穿設されている略円筒状の中空ハウジング22で 構成され、その外周面にジャケット溝17を覆うジャケットカバー23が嵌着されて いる。

【００１６】 中空ハウジング22の外周面には回り止め装置30が設けられている。 中空軸部１の外周に取付けられた中空ハウジング22においては、その内周面に は、輪状固定軌道面18の前後側において玉軸受９，10の外輪が固着されると共に 、突縁部にＶ字型シール12，13のリップが密接し、輪状固定軌道面18には遊星ロ ーラ６の外周面が係合し、先端部内周面は、ラビリンスシール部と対向する。

【００１７】 工具取付部Ｃは、玉軸受（例えばセラミックボールをもったアンギュラ玉軸受 ）24，24を介して中空軸部１の中心穴４に回転自在に挿着された回転軸25であり 、その後端部は、太陽ローラ部26となつて遊星ローラ６と外接し、先端部は、回 転部Ａのキャップ状部材11の先端孔から突出し、工具Ｔのシャンクを把持するコ レットチャック27が設けられている。そうして、回転軸25におけるキャップ状部 材11の先端孔との係合部には、鍔状のラビリンスシール部28が形成され、ラビリ ンスシール部には、Ｖ字型シール14のリップが密接している。 結局、輪状固定軌道面18、遊星ローラ６及び太陽ローラ部26によって遊星ロー ラ増速機構が構成されているのである。

【００１８】 回り止め装置30について、具体的に述べると、図２に示すように回り止め装置 30は、外周面から半径方向へ脚部31ａが突設された案内シリンダ31と、案内シリ ンダ31内にＯリング32で油密が保たれて滑動自在に嵌合され、先端が後方に突出 した回り止めピン33と、基部が回り止めピン33の突出部に滑動自在に外嵌され、 半径方向に突出し、先端部35ａが溝付き鍔部２の前端面に形成された位置決め凹 部34に係合離脱自在である係合爪腕35とから構成されている。

【００１９】 案内シリンダ31は、後端面のみに開口した中空部31ｂが形成され、脚部31ａ内 の連通孔31ｃは、中空部31ｂに連通している。脚部31ａの先端は、ジャケットカ バー23に固着され、連通孔31ｃは、ジャケットカバー23の通孔23ａを介してジャ ケット溝17に連通している。

【００２０】 回り止めピン33は、両端開口で段部33ａをもつ中心孔33ｂが形成された管状体 であり、中心孔33ｂに嵌装され、段部33ａと中空部31ｂの底面とに両端が当接す る圧縮コイルばね36は、回り止めピン33を主軸軸線方向に後方向きに、即ち突出 方向に付勢するようになっており、テーパシャンク３の主軸挿着時に、回り止め ピン33の先端は、マシニングセンタの固定部、例えば主軸頭の先端面の回り止め ブロック40の係合凹部40ａに係合されるようになっている。そして、回り止めピ ン33の先端と回り止めブロック40の係合凹部40ａとの係合時には、回り止めブロ ック40の係合凹部40ａに開口した切削（研削）冷却剤の供給孔40ｂが回り止めピ ン33の中心孔33ｂに接続連通するようになっている。

【００２１】 回り止めピン33の突出部の外周に嵌装されたコイルばね37は、回り止めピン33 の突出端部の止めリング38と係合爪腕35とに両端が係合されている。

【００２２】 上記の遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタの作用について説明する。 回転軸25の先端のコレットチャック27にテーパ孔に所定の工具Ｔのシャンクが 把持されることにより、工具Ｔは、遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタに把持 されている。その際、図２（Ａ）に示すように、係合爪腕35がコイルばね37の伸 長方向（回り止めピン33の突出方向）のばね力の付勢により溝付き鍔部２の前端 面に形成された位置決め凹部34に係合され、回転部Ａと固定部Ｂとは固定関係に あり、キー溝16と工具Ｔとは所定の回転方向相対位置関係に維持されている。そ の際、回り止めピン33は、圧縮コイルばね36のばね力により案内シリンダ31の中 空部31ｂから最大限に突出した状態にある。

【００２３】 この工具装着済の遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタは、例えばマシニング センタの工具マガジンに貯蔵されており、交換ハンドにより溝付き鍔部２の環状 溝15を把持されて、マシニングセンタの主軸に所定角度位置関係で装着される。 即ち、キー溝16に主軸のキーが係合されて、テーパシャンク３が主軸のテーパ孔 に挿入され、例えばテーパシャンク３の後端面に穿設されたねじ穴に対しマシニ ングセンタの主軸の引張棒が螺合回転することによりテーパ孔に引込まれ、遊星 ローラ増速機構内蔵工具アダプタは主軸に固着される。

【００２４】 その際、図２（Ｂ）に示すように、遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタは、 主軸頭側に後退するので、回り止めピン33の先端が主軸頭の先端面の回り止めブ ロック40の係合凹部40ａに係合し、回り止めピン33は、圧縮コイルばね36のばね 力に抗して案内シリンダ31の中空部31ｂ内に退縮すると共に、係合爪腕35は、止 めリンク37及びコイルばね37を介して案内シリンダ31の端面に当接するまで押さ れ、位置決め凹部34から離脱し、圧縮されるコイルばね37により保持される。そ の結果、固定部Ｂ、即ち中空ハウジング22は主軸頭に固定され、回転部Ａは主軸 と共に固定部Ｂに対し回転自在となる。

【００２５】 かくして、遊星ローラ増速機構内蔵工具アダプタを装着した主軸が回転駆動さ れると、中空軸部１は、中空ハウジング22に対して回転する。従って、各遊星ロ ーラ６は、輪状固定軌道面18に接触して転動し、主軸軸線回りに公転すると共に 駆動ピン７回りに自転する。すると、遊星ローラ６に接触する太陽ローラ部26、 即ち回転軸25に装着された工具Ｔは、回転部Ａ、即ち主軸の回転より増速されて 回転する。 工具Ｔに対するスラスト荷重は、回転軸25、玉軸受24，24及び回転部Ａを介し て主軸によって支承される。

【００２６】 高速回転する工具Ｔにより切削（研削）加工が行われるのであるが、その際、 切削（研削）冷却剤が、回り止めブロック40の供給孔40ｂ、回り止めピン33の中 心孔33ｂ、案内シリンダ31の中空部31ｂ、脚部31ａ内の連通孔31ｃ及びジャケッ トカバー23の通孔23ａを介してジャケット溝17に送られ、遊星増速機構の冷却を 行うと共に、更に通孔21を通して噴出口20に向って送られ、そこから加工箇所に 噴射される。

【００２７】 そうして、加工中の切削（研削）冷却剤飛沫の遊星増速機構内蔵工具アダプタ 内部への浸入は、低速回転中には、Ｖ字型シール12，13及びＶ字型シール14によ り阻止され、高速回転中には、摩擦熱を防止するべく各Ｖ字型シールのリップが 遠心力で撓み、密接点から離れるが、ラビリンスシール部により阻止される。

【００２８】 上記の実施例における回転工具アダプタは、遊星増速機構を内蔵した回転工具 アダプタであるが、回転部Ａと工具取付部Ｃとが一体結合の回転工具アダプタで もよい。

【００２９】

【考案の効果】

回転工具アダプタにおける回り止めピンが係合する工作機械の固定側被係合部 の軸線方向の位置は、工作機械のメーカ又は機種により異なり多様であるが、こ の考案の回転工具アダプタの回り止め機構は、簡単な構成をもって回り止めピン 先端の軸線方向の位置が自動的に適切に対応し得る。従って、従来の技術の回り 止め機構のような構成が複雑な位置調整手段を格別必要としない上、作業者によ る位置調整手段の操作の面倒もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例における回り止め機構を具備
した遊星増速機構内蔵工具アダプタの部分断面正面図で
ある。

【図２】この考案の実施例における回転工具アダプタの
回り止め機構の作動説明図である。

【符号の説明】

１ 中空軸部 ２ 溝付き鍔部 ３ テーパシャンク ４ 中心穴 ５ 挿着孔 ６ 遊星ローラ ７ 駆動ピン ８ 針状ころ軸受 ９，10 玉軸受 11 キャップ状部材 12，13，14 Ｖ字型シール 15 環状溝 16 キー溝 17 ジャケット溝 18 輪状固定軌道面 19，28 ラビリンスシール部 20 切削（研削）冷却剤噴出口 21 通孔 22 中空ハウジング 23 ジャケットカバー 23ａ 通孔 24 玉軸受 25 回転軸 26 太陽ローラ部 27 コレットチャック 30 回り止め装置 31 案内シリンダ 31ａ 脚部 31ｂ 中空部 31ｃ 連通孔 32 Ｏリング 33 回り止めピン 33ａ 段部 33ｂ 中心孔 34 位置決め凹部 35 係合爪腕 35ａ 先端部 36 圧縮コイルばね 37 コイルばね 38 止めリング 40 回り止めブロック 40ａ 係合凹部 40ｂ 供給孔 Ａ 回転部 Ｂ 固定部 Ｃ 工具取付部

フロントページの続き (72)考案者 奥 利昭 大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋 精工株式会社内 (72)考案者 福田 靖 鳥取市若葉台南七丁目４番26号 聖和精機 株式会社鳥取工場内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械の固定側に係合離脱自在に結合
   される中空ハウジングと、中空ハウジング内に回転自在
   に挿通支承され、工作機械の主軸に装着される回転部
   と、回転部に直接結合又は回転伝動係合される工具取付
   部とを具備した回転工具アダプタにおける中空ハウジン
   グに固着された軸線方向の案内シリンダと、案内シリン
   ダ内に滑動自在に嵌合され、工作機械の固定側に係合離
   脱自在の先端が主軸方向に突出した回り止めピンと、回
   り止めピンを突出方向に付勢する弾性手段、回り止めピ
   ンに軸線方向に弾性的に滑動自在に取付けられ、回転部
   に形成された位置決め部に係合離脱自在である係合爪腕
   とから構成されている回転工具アダプタの回り止め機構