JPH0669643B2 - ジョイント - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、金属およびその他のものを加工するように意
図された工作機械（tool machine）用のモジュール工具
保持具用ジョイントに関するものである。

従来技術 工具保持具の交換器具および拘束器具と、機械ノーズへ
の接続用装着器具とを備え、数値制御ユニットによって
制御される工作機械において、融通性についての増大す
る要請に応えるために、製造者は工作機械への工具保持
具の取付け手段の交換が可能な器具をつくることを余儀
なくされていた。工作機械の形状がどのようなもので、
要求される加工（ボーリング、ミリング、タッピング）
にもとづいて工具保持具の形式を変える可能性、最後に
工具保持具の寸法（即ち、直径と長さ）の変更の可能
性、すなわち全体に堅固さを変えずに加工されるべきす
べての領域に達するために直径および長さを変更する可
能性、があるために、該取付け手段の交換が可能な器具
が要求されている。

イタリア特許第1,121,138号から、工作機械によって金
属の加工、特にチップ切削用のモジュール工具保持具用
の一連の要素が知られている。該工具保持具は、機械ノ
ーズ装着具を設けた複数のアダプタと、異なる直径およ
び長さの複数の中間要素と、複数の工具保持ヘッドとを
含む。この保持具においては、２つの隣接する要素間の
結合が、円筒形中間部分とねじ切り端部とを有するシャ
ンクを、円筒形案内を形成しかつ対応するねじと２つの
要素の２つの平面の軸方向当接部とを設けた軸座内にね
じ込むことによって、実施される。各要素には当接部を
軸方向に調節する手段が設けられてもよい。さらに、同
じ要素の座およびシャンクの直径は、一連の減少するア
ダプタをつくり上げるように変えられうる。

しかし、最近の工具機械の殆んどのスピンドルに得られ
る大きい動力によって可能にされる、非常に高速度で作
動するチップ切削加工は、２つの連結要素の接触平面間
の摩擦によって発生されかつ対応する軸座内にシャンク
ねじ切り部分をねじ込むことによって決定される締付け
トルクを超える加工トルクを工具の先端部に与える。こ
れは、ジョイントのそれ以上のねじ止めを生じ、そして
加工されたモジュール（組立式）部品の分解時にジョイ
ントのねじの弛みを阻止又は防止して、全ユニットの操
作能力を変える。

DE−3540109およびGB2,137,124の文献から、アダプタお
よび工具ホルダを互いに阻止するジョイントが公知であ
る。前者の文献のジョイントは異なる直径の２つの部品
からつくられたジャーナルを利用する。各部品はねじを
設けられ、また、２つのねじ切りが異なるピッチになっ
ている。後者の文献のジョイントは、異なるピッチ２つ
のねじ切りが設けられた１つの直径のジャーナルを利用
している。さらに、前述のジョイントはアダプタと工具
ホルダとの間のねじれ防止用の舌片またはピンを用い
る。他方、２つのねじ切りが横方向に動けないようにし
そして舌片の固定位置を保証することができず、また、
ピンがアダプタと工具保持具との間の相対的配向を変更
することができない。さらに、前述の文献に開示された
ジョイントが工具保持具へのジャーナルの固定を許さず
また工具を冷却するための油の流入をも許さない。

発明が解決しようとする課題 本発明は前述した形式のモジュール器具の任意の２つの
隣接要素の接続のためのジョイントを与えることによっ
て、上述した欠点を排除することを課題としている。こ
のジョイントは、工具の先端に生じる可変加工トルクを
吸収しかつ最適締付けトルクの重大な増加を避けること
ができる。

課題を解決するための手段 本発明によれば、この課題は、第１中空要素の円筒案内
を形成する軸座（４）にはめ込むことができ且つ該第１
中空要素を通過するクランプ・レンチによって締付ける
ためのくぼみを有するシャフトを設け、前記シャフトの
他端に第２中空要素の中空シャンクを回転自在に装着
し、そのシャンクは、軸方向に拘束され、前記円筒案内
に挿入され、そして第１中空要素およびジョイント・シ
ャフトに関する回転を阻止する手段を備えている、構成
によって達成される。

ジョイント・シャフト上の第２中空要素のシャンクの回
転用の手段が、円内に配置された複数個のボールからな
る玉継手から成り、そして第２中空要素の回転を阻止す
るための手段が、第１中空要素と当接する面に対応して
第２中空要素の側面に設けられた複数のプリズム状くぼ
みと舌片とから成るのが有利である。該舌片は、前記プ
リズム状くぼみの任意のものに係合するように、第１中
空要素の接触面に対応して設けられた座内にねじによっ
て固く留められる。

既に市販されてはいるが前記の拘束用舌片のための座が
設けられていない装着用の中空コーン（第１中空要素）
にジョイントを適合するために、ジョイント・シャフト
の後端の側面に形成された複数のプリズム状くぼみと、
第２中空要素を半径方向に通る対応する穴に挿入される
留めくぎとが設けられる。

これらの条件の下では、加工トルクは締付けトルクのみ
に、すなわち、第１および第２中空要素の接触面間の摩
擦に対比され、したがってシャフトと第２中空要素間が
堅く結合され、さらに、従来用いられかつ前述した特許
において既に述べられているモジュール装置の操作能力
と同等の操作能力が可能となる。

本発明によって提案される解決策は、第１中空要素の円
筒案内を形成する軸座内で、第２中空要素に接続された
シャンクの回転移動によるねじ作動取付けを維持するジ
ョイントであって、２つの該要素の接触面によって発生
する摩擦によって最適締付けトルクに一旦到達し、かつ
工具の先端に現れる加工トルクが締付けトルクを超えた
場合には、該加工トルクは第２中空要素の回転を阻止す
るために設けられた要素によって吸収されるようなジョ
イントの製造をを可能にする。このようにして、２つの
要素の容易かつ信頼性のある分解を常に保証しながら、
最適締付けトルクを不変に維持することが可能になる。
さらに、２つのプリズム状くぼみが配向を許す。すなわ
ち、第２中空要素により支持される工具の第１中空要素
に対する割出し、例えば、くぼみの数によって長さが決
まるある円弧内で機械ノーズに装置するための第１中空
要素の割出しを可能にする。最後に、前述したように、
要素のモジュール組立および堅固さのすべての特徴は、
ジョイントをそのジョイント用に準備されていない既存
の要素に適合できる可能性を有しながら、維持される。

実施例 添付図面を参照すれば、機械ノーズに取付けるための中
空コーン１（第１中空要素）と、工具を支持するための
第２中空要素６とを連結するように意図された、金属等
を加工するための工作機械のモジュール工具保持具用の
本発明によるジョイントは、下記の部品（イ）および
（ロ）を含み、ここで、該中空コーン１は、雌ねじ３を
設けた軸座２を有し、そして軸方向に当接する肩部５を
有する円筒案内４（円筒軸座）を形成しており、該第２
中空要素６は、円筒状のシャンク７と軸穴８とを有す
る： （イ）シャフト９。該シャフトは、（ａ）中空コーン１
の軸座２の雌ねじ３に一致するねじ11と、（ｂ）中空コ
ーン１の軸方向穴14を通して導入される締付けスパナ
（図示せず）の対応する端部を収容するための多角形断
面のクランプ・レンチ用座13を有する軸座２と、を設け
た前方端を有している。シャフト９のステム15には外周
が多角形断面を有する溝が設けられている。その溝は、
第２中空要素６のシャンク７の対称内周溝と共働して、
玉継手17の座16の境界を定めている。玉継手17は、シャ
ンク７に通じる対応する半径方向の穴内に嵌合された留
めねじ19によって、それらの座16に保持される。玉継手
17は、シャフト９上の第２中空要素６を自由回転させる
が、軸方向に移動させない。

シャフト９にはその長手方向にそって軸穴10を設けて、
中空コーン１からの冷却流体の流入および支持体（第２
中空要素）６によって支持された工具への流体の流れを
許すようにするのが有利である。

（ロ）１組のプリズム状くぼみ20（実施例では９つ）。
該プリズム状くぼみは、平面21の付近の支持体６の上側
面に設けられる。該平面21は装着する中空コーン１の肩
部５に接触する。該くぼみ20のうちの１つは、中空コー
ン１の下側面に設けられかつ阻止ねじ24によって中空コ
ーン１に取り付けられた対応する凹所23内に収容された
舌片22に係合される傾向がある。

このジョイントの装着は、次のようにして実施される。
シャフト９は、支持体６の上に嵌合し、玉継手17を前以
って座16内に収容した状態で、装着する中空コーン１の
軸座２内に導入される。中空コーン１の軸方向穴14を貫
通して導入された締付けスパナは、シャフト９のクラン
プ・レンチ用座13に係合する限り、軸座２の雌ねじ３内
にシャフト９のねじ11の端部をねじ込むように回転され
る。シャフト９のねじ込みは、玉継手17と共働して、軸
座２の内筒案内４内で支持体６のシャンク７を移動させ
る。そうすると舌片22は、支持体６の回転を阻止するよ
うに支持体６の対応するくぼみ20内に入る。締付けは、
面５と21との間に発生する摩擦によってつくられる最適
トルクに達するまで持続する。支持体６によって支持さ
れた工具の配向および割出し（indexing）用に選ばれた
くぼみ20は、拘束用舌片22に対応した位置に容易に置か
れて、常に安全かつ正確な配置を保証する。工具加工
中、工具の端部における加工トルクは、締付けのさいの
接触面５と21との間の摩擦によって発生される締付けト
ルクに吸収される。チップ切削加工中に生じる可能性が
ある、より高いトルクは、締付けトルクを増加させず
に、舌片22によって吸収される。

ジョイントを、既に市場に出回ってはいるが拘束用舌片
22の挿入用のくぼみ23が設けられてはいない装着用の中
空コーン１またはその他の要素に結合するために、本発
明によれば、ショフト９の後端の側面に形成された複数
（実施例では４つ）のプリズム状くぼみ25が設けられ
る。そのくぼみ25のうちの１つは、支持体６を貫通する
対応する半径方向穴内にねじ込まれた留めくぎ27によっ
て係合されかつ支持体６の対応する軸方向の穴内に挿入
された弾性ピン29によって留められるように意図されて
いる。

このようにして、前述した特許に記載されたジョイント
に存在する条件が回復され、これにより、玉継手17と留
めくぎ27との組合わさった作用によって、シャフト９と
支持体６との間に堅固な接続が可能となる。加工トルク
が、前記装置におけるように、２つの要素の接触面間の
締付けによって発生される摩擦によって吸収される。

このようなジョイントは、装着用の中空コーン（第１中
空要素）と工具保持ヘッド支持体（第２中空要素）との
間でなくて、工具機械用のモジュール器具の任意の二つ
の要素（例えば、中間または減少要素）間に設けられて
もよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、装着用中空コーン（第１中空要素）と工具保
持具ヘッドの支持体（第２中空要素）との間を連結する
ための本発明にもとづくジョイントの縦断面図である。 第２図は、第１図のＡ−Ａ線からみた横断面図である。 第３図は、回転防止要素の詳細を示す正面図である。 1:中空コーン（第１中空要素）、2:軸座 3:雌ねじ、4:円筒案内（円筒軸座） 6:支持体（第２中空要素）、7:シャンク 9:シャフト、10:軸穴 11:ねじ、13:クランプ・レンチ用の座 14:軸方向穴、16:玉継手用の座 17:玉継手、20:プリズム状くぼみ 22:舌片、25:プリズム状くぼみ（溝） 27:留めくぎ、29:弾性ピン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】雌ねじ（３）と円筒軸座（４）とを設けた
   第１中空要素（１）を、該第１中空要素（１）の該円筒
   軸座（４）用のシャンク（７）を設けた第２中空要素
   （６）に接続し、そして（ａ）該第１中空要素（１）の
   該雌ねじ（３）に係合するねじ（11）とクランプ・レン
   チ用の座（13）とを設けたシャフト（９）、および
   （ｂ）該第１中空要素（１）に対して該第２中空要素
   （６）のねじれを防止するための舌片（22）を含む、工
   作機械のモジュール工具保持具用ジョイントにおいて； （ｉ）前記シャフト（９）に対する前記第２中空要素
   （６）の軸方向の拘束が、該シャフト（９）内に半分形
   成されかつ該第２中空要素（６）の該シャック（７）内
   に半分形成された玉継手用の座（16）内に収容された、
   玉継手（17）によって行われ、従って前記第１中空要素
   （１）に関する前記シャフト（９）の一方向の回転が該
   第１中空要素（１）に対する該第２中空要素（６）の拘
   束または解除をそれぞれ行うこと、および （ii）前記シャフト（９）に関する前記第２中空要素
   （６）のねじれ防止が、頭部を前記シャフト（９）上に
   形成された１個以上の対応する溝（25）に嵌合されそし
   て弾性ピン（29）によってそこに維持された状態で、前
   記第２中空要素（６）を通って半径方向に延びる留めく
   ぎ（27）によって行われること、 を特徴とした、前記のジョイント。
2. 【請求項２】前記第１中空要素（１）に対する前記第２
   中空要素（６）のねじれ防止を行う部材（20,22,24）が
   ねじ（24）によって該第１中空要素（１）に固定される
   舌片（22）から成り、該舌片はそこから軸方向に突出
   し、そして前記第２中空要素（６）内に等角度間隔に形
   成された多数の対応する溝（25）のうちの１つへ挿入で
   きるようにしたことを特徴とした、請求項１記載のジョ
   イント。
3. 【請求項３】前記シャフト（９）が軸穴（10）を有して
   いて、前記第１中空要素（１）から冷却流体が流れそし
   て前記第２中空要素（６）を通過して前記工具まで流れ
   るようにする、請求項１記載のジョイント。