JPH0733504U - 工具迅速着脱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 係合駒と駒駆動部材との係合部の加工が容易
な工具迅速着脱装置を得る。 【構成】 駒駆動部材７６の外周面に、先端側程半径方
向に隔たる向きに傾斜した一対の摺動平面８４を形成
し、その摺動平面８４に平行に一対の案内ピン８８を取
り付ける。また、係合駒７０に摺動平面８４上を摺動す
る摺動平面８９とそれに平行なピン孔９０とを設け、ピ
ン孔９０と案内ピン８８とを嵌合する。アダプタ３４の
軸方向孔４６内で駒駆動部材７６を後退させれば、係合
駒７０が半径方向孔４８から突出して工具保持体５４の
テーパ面６２に係合し、工具保持体５４をアダプタ３４
に固定する。係合部をＴ溝とＴ形突条とで構成した従来
に比較して加工が容易となり、製造コストを低減させ得
る。また、係合部を小形化することができ、従来不可能
であった小形の工具迅速着脱装置の製造が可能になる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、工作機械の工具取付部に工具を迅速に着脱するための工具迅速着脱 装置に関するものであり、特に、その加工の容易化に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

工作機械の工具取付部に固定されるアダプタと、工具を保持してアダプタに対 して着脱される工具保持体とを備えた工具迅速着脱装置として、例えば、図４に 示すものがある。

【０００３】 図４において、アダプタ４００は、第一端面４０２、その第一端面４０２から 突出した嵌合突部４０４、その嵌合突部４０４の中心部を貫通する軸方向孔４０ ６、およびその軸方向孔４０６から嵌合突部４０４の外周面まで延びる半径方向 孔４０８を備えている。

【０００４】 一方、工具保持体４１２は、アダプタ４００の第一端面４０２に密着可能な第 二端面４１４、その第二端面４１４に形成されて嵌合突部４０４と嵌合する嵌合 孔４１６、およびその嵌合孔４１６の内周面に形成され、内周面から半径方向外 側に向かうに従って第二端面４１４から遠ざかる方向に傾斜した傾斜面４１８を 有する係合凹部４２０を備えている。

【０００５】 アダプタ４００の半径方向孔４０８内には、一対の係合駒４２４が摺動可能に 嵌合されている。各係合駒４２４は、半径方向外側の端部に工具保持体４１２の 傾斜面４１８に係合する第一係合部４２６を、半径方向内側の端部に第二係合部 ４２８をそれぞれ有している。

【０００６】 また、アダプタ４００の軸方向孔４０６内には、駒駆動部材４３２が摺動可能 に嵌合されている。駒駆動部材４３２は、各係合駒４２４の第二係合部４２８と それぞれ係合する係合部４３４を備え、自身が軸方向に移動することにより係合 駒４２４を半径方向孔４０８内で移動させるようになっている。

【０００７】 係合駒４２４の第二係合部４２８は、図５に示すように、断面がＴ字形のＴ溝 ４４０から構成されており、駒駆動部材４３２の係合部４３４は、断面がＴ溝４ ４０に対応するＴ字形の突条４４２から構成されている。両者が係合させられる ことにより、係合駒４２４が突条４４２に沿って摺動可能に駒駆動部材４３２に 取り付けられる。

【０００８】 この工具迅速着脱装置において、アダプタ４００が図示しない工作機械の工具 取付部に取り付けられた状態で、先端部に工具を保持した工具保持体４１２をア ダプタ４００に取り付ける場合には、まず、アダプタ４００の嵌合突部４０４に 工具保持体４１２の嵌合孔４１６を嵌合させる。駒駆動部材４３２は常にはアダ プタ４００の軸方向孔４０６の先端側へ前進させられており、この状態では、係 合駒４２４が半径方向孔４０８内にあり、嵌合突部４０４と嵌合孔４１６との嵌 合を許容する。

【０００９】 次に、駒駆動部材４３２を軸方向孔４０６の後端側へ引き込めば、係合駒４２ ４が半径方向外向きに移動し、第一係合部４２６が傾斜面４１８に係合する。こ の状態でさらに駒駆動部材４３２を後退させれば、斜面の効果により、工具保持 体４１２がアダプタ４００側へ引き込まれ、工具保持体４１２の第二端面４１４ がアダプタ４００の第一端面４０２に密着させられて、工具を保持した工具保持 体４１２がアダプタ４００を介して工作機械の工具取付部に迅速に取り付けられ る。

【００１０】 一方、工具保持体４１２をアダプタ４００から取り外す場合には、駒駆動部材 ４３２を前進させれば、係合駒４２４が半径方向内向きに移動して第一係合部４ ２６と傾斜面４１８との係合が解除されるため、工具保持体４１２をアダプタ４ ００から容易に取り外すことができる。

【００１１】 なお、上記装置とは逆に、工具保持体に嵌合突部，駒駆動部材，係合駒等を設 け、アダプタに嵌合孔等を設けて工具保持体を取り付けるようにすることも可能 である。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記工具迅速着脱装置においては、係合駒のＴ字溝および駒駆 動部材のＴ字形の突条の加工が面倒であるという問題があった。 また、係合駒が円滑に摺動するように駒駆動部材に係合させることが不可欠で あるため、Ｔ字溝と突条とを高い精度で加工しなければならず、加工に時間を要 し、製造コストが高いという問題があった。 本考案はこの問題に鑑み、上記Ｔ字溝と突条とによる係合部に代えて、加工が 容易な係合駒と駒駆動部材との係合部を備えた工具迅速着脱装置を得ることを課 題として為されたものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

そして、本考案の要旨は、前述のように、（ａ）第一端面，嵌合突部，軸方向 孔および半径方向孔を備えた第一部材と、（ｂ）第二端面，嵌合孔および傾斜面 を有する係合凹部を備えた第二部材と、（ｃ）第一係合部および第二係合部を有 する係合駒と、（ｄ）第二係合部と係合する係合部を備えた駒駆動部材とを含み 、前記第一部材と第二部材との一方が工作機械の工具取付部に固定されるアダプ タ、他方が工具を保持してアダプタに対して着脱される工具保持体である工具迅 速着脱装置において、駒駆動部材の係合部を、駒駆動部材にその駒駆動部材の軸 方向に対して傾斜して形成した第一摺動平面とその第一摺動平面に平行に駒駆動 部材に取り付けた案内ピンとにより構成し、前記係合駒の第二係合部を前記第一 摺動平面上を摺動する第二摺動平面と前記案内ピンと摺動可能に嵌合するピン孔 とにより構成したことにある。

【００１４】

【作用】 上記のように構成された工具迅速着脱装置においては、駒駆動部材が軸方向に 移動させられるにつれて、係合駒が案内ピンに案内されて駒駆動部材の摺動面上 を摺動し、第一部材の半径方向孔内を移動する。 第一部材と第二部材とが固定される際、係合駒の第一係合部が第二部材の傾斜 面に強く係合させられ、傾斜面からの反力により係合駒が駒駆動部材側へ強く押 されるが、この大きな力は係合駒の摺動面から駒駆動部材の摺動面に伝達される 。案内ピンは係合駒の摺動面が駒駆動部材の摺動面から浮き上がることを防止す ればよく、それほど大きな力を受けないため、比較的細いもので十分である。

【００１５】

【考案の効果】

上記のように、本考案においては、係合駒と駒駆動部材との係合部が互いに摺 動する一対の摺動平面と、互いに嵌合するピン孔および案内ピンとにより構成さ れるため、従来のようにＴ字溝とそれに対応するＴ字形の突条とによって構成さ れる場合に比較して、加工が容易であり、短時間で安価に加工を行うことができ る。単純な平面である摺動平面と円形断面のピン孔および案内ピンは共に加工が 容易なのである。

【００１６】 さらに、従来のようなＴ字溝および突条は加工することが難しいため、係合駒 および駒駆動部材が大形となることを避け得なかったが、本考案によれば係合駒 および駒駆動部材を小形化することができ、従来不可能であった小形の工具迅速 着脱装置の製造が可能となった。

【００１７】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 図１において、１０は装置本体である。装置本体１０の下部には位置決め突部 １２が形成されており、工作機械の工具取付部１４に図３に示すように形成され た位置決め溝１５に嵌合される。装置本体１０の底面と工具取付部１４との間に はスペーサ１６が挟まれて装置本体１０の高さが調節される。位置決め突部１２ にはＴ溝１７が形成されており、これに断面形状がＴ字形のクランプ部材１８が 嵌合されるとともに図示しないボルトにより工具取付部１４側へ引き付けられる ことにより装置本体１０を工具取付部１４に固定する

【００１８】 装置本体１０の上部にはシリンダボア２０が形成されている。シリンダボア２ ０にはピストン２２が油密に嵌合されており、シリンダボア２０とピストン２２ との間に油室２４が形成されている。油室２４には図示しない油圧源からポート ２５を経て加圧された作動油が供給され、ピストン２２を前進させる。ピストン ２２からピストンロッド２８が延び出させられ、先端部にはＴ溝３０が形成され ている。

【００１９】 シリンダボア２０の開口部にはアダプタ３４が嵌合され、図３に示すように、 キー３２によって回転を防止されるとともに、ボルトによって装置本体１０に固 定されている。アダプタ３４の装置本体１０との嵌合部内には大径のばね収容穴 ３５が形成されており、ばね収容穴の底面３６とピストン２２との間には、角ば ね３８が配設され、角ばね３８によってピストン２２がアダプタ３４から離れる 方向、すなわち後方へ引き込まれる向きに付勢されている。

【００２０】 アダプタ３４の装置本体１０側とは反対側の端面４２からは、嵌合突部４４が 突出させられている。嵌合突部４４の外周面は、先端部ほど直径が小さいテーパ 面とされている。嵌合突部４４の中心部には、先端部からばね収容穴３５へ貫通 する軸方向孔４６が形成されている。また、嵌合突部４４には、軸方向孔４６か ら嵌合突部４４の外周面まで延びる半径方向孔４８が形成されている。半径方向 孔４８は一直径上に一対形成されている。

【００２１】 アダプタ３４の嵌合突部４４には、工具保持体５４が着脱可能に嵌合されるよ うになっている。工具保持体５４はアダプタ３４の端面４２に密着可能な端面５ ６を備えるとともに、端面５６に、嵌合突部４４のテーパ面に対応するテーパ状 の嵌合孔５８を備えており、嵌合突部４４としまり嵌合可能とされている。また 、工具保持体５４の嵌合孔５８の内周面には係合凹部６０が形成されており、係 合凹部６０の装置本体１０に近い側の側壁面がテーパ面６２とされている。テー パ面６２は嵌合突部４４の先端側に向かうにしたがって直径が大きくなる状態で 形成されており、このテーパ面６２は、嵌合孔５８の内周面から半径方向外側に 向かうに従って端面５６から遠ざかる方向に傾斜した傾斜面であることになる。 工具保持体５４には、切削工具６６が着脱可能に取り付けられている。

【００２２】 アダプタ３４の一対の半径方向孔４８の各々に係合駒７０が摺動可能に嵌合さ れている。各係合駒７０は図１および図２から明らかなように、前側半分に矩形 の溝７２が形成されており、後側端面の外周側部分が工具保持体５４のテーパ面 ６２に係合する第一係合部たる傾斜面（テーパ面の一部）７４とされている。

【００２３】 また、アダプタ３４の嵌合突部４４に形成された軸方向孔４６には、駒駆動部 材７６が軸方向に摺動可能に嵌合されている。駒駆動部材７６は、概して軸方向 孔４６よりやや小径の円柱状を成す本体部７８と、その本体部７８の先端および 後端にそれぞれ一体に設けられた頭部８０およびＴ形突起８２とを備えている。 ピストンロッド２８の先端部が軸方向孔４６に嵌合された状態でＴ形突起８２が ピストンロッド２８のＴ溝３０に係合させられることにより、駒駆動部材７６が ピストン２２およびピストンロッド２８と一体的に軸方向に移動させられるよう になっている。

【００２４】 頭部８０は、駒駆動部材７６の先端に形成された半径方向外向きの円形フラン ジの直径方向に隔たった２部分が大きく平面取りされることにより、本体部７８ の直径より狭い幅とされたものである。 本体部７８は軸方向孔４６に隙間を残して嵌合されており、Ｏリング８３によ り軸方向孔４６のほぼ中心に位置決めされている。本体部７８の軸方向の中間部 の直径方向に隔たった２か所に、頭部８０側ほど駒駆動部材８０の軸線から隔た る向きに傾斜した一対の摺動平面８４が形成されている。これら摺動平面８４に 平行に一対の案内ピン８８が設けられている。各案内ピン８８は、それぞれの両 端部が頭部８０と本体部７８とにそれぞれ形成された嵌合孔に嵌合されることに より駒駆動部材７６に取り付けられている。

【００２５】 各係合駒７０は、駒駆動部材７６の各摺動平面８４上を摺動する摺動平面８９ と、それら摺動平面８９と平行に係合駒７０を貫通するピン孔９０とを備えてお り、図１および図２に示すように、各ピン孔９０と案内ピン８８とが嵌合される ことにより、係合駒７０の摺動平面８９の駒駆動部材７６の摺動平面８４からの 浮き上がりが防止されている。したがって、駒駆動部材７６の軸方向の移動によ り、係合駒７０がアダプタ３４の半径方向孔４８内を移動させられる。

【００２６】 駒駆動部材７６の頭部８０には、頭部８０と同形の押さえ板９２（図３参照） がねじ９４によって固定されており、案内ピン８８の駒駆動部材７６からの抜け 出しが防止されている。 また、アダプタ３４の嵌合突部４４の半径方向孔４８よりも先端側の部分には 、図３に示すように駒駆動部材７６の頭部８０および押さえ板９２の嵌入を許容 する溝９８が形成されている。

【００２７】 なお、係合駒７０の前側半分に矩形の溝７２が形成されているのは、駒駆動部 材８０が後退させられた際、頭部８０および押さえ板９２が係合駒７０の前側半 分と干渉することを回避しつつ、係合駒７０を広い摺動平面８９で駒駆動部材８ ０の摺動平面８４に密着させることにより、係合駒７０が傾斜面７４において工 具保持体５４のテーパ面６２に係合したときの係合駒７０の倒れを効果的に防止 するためである。

【００２８】 以上のように構成された工具迅速着脱装置においては、アダプタ３４が工作機 械の工具取付部１４に取り付けられたままで、切削工具６６を保持した工具保持 体５４がアダプタ３４に着脱される。 工具保持体５４の装着時には、まず、装置本体１０の油室２４にポート２６か ら作動油が供給される。それにより、ピストン２２が角ばね３８の付勢力に打ち 勝って前進し、図１に示すように、駒駆動部材７６を前進させる。このとき、駒 駆動部材７６の頭部８０と押さえ板９２とが、係合駒７０の溝７２から脱してア ダプタ３４の溝９８に嵌入する。

【００２９】 駒駆動部材７６の上記前進に伴って、係合駒７０が案内ピン８８により、図１ に示すように、アダプタ３４の半径方向孔４８内に引っ込まされる。この状態で 、アダプタ３４の嵌合突部４４に工具保持体５４の嵌合孔５８を嵌合させる。

【００３０】 次に、装置本体１０の油室２４の油圧を大気圧まで低下させれば、角ばね３８ の付勢力によりピストン２２が後退させられて、駒駆動部材７６が軸方向孔４６ 内へ引き込まれる。それにより、図２に示すように、係合駒７０の摺動平面８９ が駒駆動部材７６の摺動平面８４上を摺動し、半径方向孔４８内を半径方向外向 きに移動して、傾斜面７４が工具保持体５４のテーパ面６２と係合する。そして 、さらに駒駆動部材７６が引き込まれることによって、斜面の効果により工具保 持体５４がアダプタ３４側へ引き付けられて工具保持体５４の端面５６がアダプ タ３４の端面４２と密着させられるとともに、工具保持体５４のテーパ状の嵌合 孔５８とアダプタ３４のテーパ状の嵌合突部４４とが締まり嵌合して、工具保持 体５４がアダプタ３４に強固に取り付けられる。

【００３１】 なお、係合駒７０の傾斜面７４と工具保持体５４のテーパ面６２との係合によ って工具保持体５４がアダプタ３４側へ引き付けられる際、一対の係合駒７０が 良好にテーパ面６２に係合するために、係合駒７０およびそれらを保持している 駒駆動部材７６が半径方向に僅かに移動可能であることが望ましい。この半径方 向の移動は、Ｏリング８３の弾性変形により許容される。

【００３２】 また、係合駒７０の傾斜面７４はテーパ面６２に強く係合させられるため、係 合駒７０に半径方向内向きの大きな力が作用するが、この力は駒駆動部材７６の 摺動平面８４によって受けられ、案内ピン８８には作用しない。したがって、案 内ピン８８は、係合駒７０の摺動平面８４からの浮き上がりを防止するに足るも のであればよい。

【００３３】 一方、工具保持体５４をアダプタ３４から取り外す場合には、油室２４の油圧 を高めれば、駒駆動部材７６が前進させられて、係合駒７０が半径方向孔４８内 に引っ込み、傾斜面７４とテーパ面６２との係合が解除されるため、迅速かつ容 易に工具保持体５４をアダプタ３４から取り外すことができる。

【００３４】 本実施例においては、傾斜面７４により係合駒７０の第一係合部が、またピン 孔９０および摺動平面８９により第二係合部がそれぞれ構成されるとともに、案 内ピン８８および摺動平面８４により駒駆動部材７６の係合部が構成されている のである。

【００３５】 このように、駒駆動部材７６と係合駒７０との係合を、一対の摺動平面８９， ８４と案内ピン８８およびピン孔９０とにより実現することにより、両者の係合 部の加工が容易となり、短い時間で、安価に加工を行うことができる。 また、両者の係合部は、従来のＴ字形の突条とＴ溝とに比較して小形にするこ とが容易であるため、従来製造が不可能であったような小形の工具迅速着脱装置 の製造が可能になる。

【００３６】 なお、本実施例においては、アダプタ３４が第一部材，端面４２が第一端面を 構成し、工具保持体５４が第二部材，端面５６が第二端面を構成しており、アダ プタ側に係合駒７０，駒駆動部材７６等が設けられているため、工具保持体５４ の構造が簡単となる。したがって、１個のアダプタ３４に対して複数の工具保持 体５４を用意する場合に、製造コストを低く抑えることができる。 しかし、本実施例とは逆に、工具保持体を第一部材，アダプタを第二部材とし て、工具保持体側に嵌合突起，駒駆動部材および係合駒を設けるようにすること も可能である。

【００３７】 その他、いちいち例示することはしないが、当業者の知識に基づいて種々の変 形，改良を施した態様で本考案を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である工具迅速着脱装置を示
す正面断面図である。

【図２】上記装置の図１とは別の作動状態を示す正面断
面図である。

【図３】上記装置の正面断面図（工具保持体を除く）で
ある。

【図４】従来の工具迅速着脱装置の要部を示す正面断面
図である。

【図５】図４の装置の係合駒および駒駆動部材の係合部
を拡大して示す正面断面図である。

【符号の説明】

３４ アダプタ ４２ 端面 ４４ 嵌合突部 ５４ 工具保持体 ５６ 端面 ５８ 嵌合孔 ６２ テーパ面 ７０ 係合駒 ７４ 傾斜面 ７６ 駒駆動部材 ８４ 摺動平面 ８８ 案内ピン ８９ 摺動平面 ９０ ピン孔

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一端面、その第一端面から突出した嵌
   合突部、その嵌合突部の中心部を貫通する軸方向孔、お
   よびその軸方向孔から嵌合突部の外周面まで延びる半径
   方向孔を備えた第一部材と、 前記第一端面に密着可能な第二端面、その第二端面に形
   成されて前記嵌合突部と嵌合する嵌合孔、およびその嵌
   合孔の内周面に形成され、内周面から半径方向外側に向
   かうに従って前記第二端面から遠ざかる方向に傾斜した
   傾斜面を有する係合凹部を備えた第二部材と、 前記第一部材の前記半径方向孔内に摺動可能に嵌合さ
   れ、半径方向外側の端部に前記第二部材の傾斜面に係合
   する第一係合部を、半径方向内側の端部に第二係合部を
   それぞれ有する係合駒と、 前記第一部材の軸方向孔内に摺動可能に嵌合され、前記
   係合駒の第二係合部と係合する係合部を備え、自身が軸
   方向に移動することにより係合駒を半径方向孔内で移動
   させる駒駆動部材とを含み、前記第一部材と第二部材と
   の一方が工作機械の工具取付部に固定されるアダプタ、
   他方が工具を保持してアダプタに対して着脱される工具
   保持体である工具迅速着脱装置において、 前記駒駆動部材の係合部を、駒駆動部材にその駒駆動部
   材の軸方向に対して傾斜して形成した第一摺動平面とそ
   の第一摺動平面に平行に駒駆動部材に取り付けた案内ピ
   ンとにより構成し、前記係合駒の第二係合部を前記第一
   摺動平面上を摺動する第二摺動平面と前記案内ピンと摺
   動可能に嵌合するピン孔とにより構成したことを特徴と
   する工具迅速着脱装置。