JPH0746406Y2 - 保持具 - 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における主軸に対して刃具や被加工
材等の被保持物を着脱する為に使用する保持具に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、この種の保持具としては出願人会社によって出願
された特開昭59-214531号公報に示されているものが知
られている。この保持具は、挿入部の先端に突出部を突
設し、その突出部の先端部両側に軸線に対して直交する
方向へ突出する抜止用の係合体を設けてある。そして、
保持具を装着すべき工作機械の主軸には、中空部の深部
に開口部へ向けて突出しかつ弾力性を有する二つの腕を
間隔をあけて対向状に並設し、それらの腕の先端に対向
側へ突出する係止体を設けておき、保持具の突出部を腕
の間に挿入して回動させると係合体が係止体に係合して
保持体を抜止めするようにしてある。

〔考案が解決しようとする課題〕

この種の保持具は弱い立場の刃具メーカーによって製作
されるのに対し、その保持具を着脱すべき工作機械の主
軸は工作機械メーカーによって製作されるので、弱い立
場の工作機械メーカーからは主軸の製作負担を軽減する
ようにとの強い要求が弱い立場の保持具メーカーにあ
る。

このような事情に対して、上記従来の保持具では、主軸
の中空部内に二つの腕を保持具の突出部と合致するよう
に設けると共に、それらの腕に係止体を保持具の係合体
と係合するように設けることが必要となり、主軸の構成
が複雑となって、工作機械メーカーにおける主軸の製作
が面倒であるという問題点があった。

また上記とは異なる第２の従来技術としての保持具とし
ては、挿入部の外周面に鍔状のリングを備えさせ、一方
工作機械メーカー側の主軸の中空部の内周面に環状溝を
設けて、これに上記鍔状のリングを係合させるようにし
たものがある（特公昭57-1379号公報参照）。

さらに第３の従来技術としては、予め工作機械メーカー
側の中空の主軸の外周面に対して、多数の部材、例え
ば、円筒状のリング、リング状のバネ受、コイルバネ、
係合ピン、キー溝、多数の突部等、の部材を付設し、一
方保持具にはこれらと対応する構成部材を備えさせて両
者の連結を行うようにしたものもある（実開昭62-42934
号参照）。

しかし、上記第２の従来技術にあっては、工作機械メー
カーに対して、中空の主軸における内周面に、加工に当
って高精度を出すのに困難を伴う環状溝の形成を要求し
なければならない問題点があった。また保持具の製作側
も、上記環状溝の幅寸法に高精度で合致する嵌合鍔を形
成し、かつ軸線方向に生じるガタツキの防止策も講じる
必要もあり、これらの問題を解決しなければならず、こ
の点工作機械メーカー側から改良要求される問題点があ
った。

さらに上記第３の従来技術にあっては、工作機械メーカ
ー側の製作に係る中空の主軸の外周面に対して、多数の
部材、例えば、円筒状のリング、リング状のバネ受、コ
イルバネ、係合ピン、キー溝、多数の突部等、の部材を
付設する構成である為、例えそれが主軸の外周を対象と
したものであっても、工作機械メーカー側のコストアッ
プを誘起し、また製造の複雑性も高まる問題点があるの
で、工作機械メーカー側からその改良が望まれていた。

本考案は以上のような点に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、工作機械メーカー側製作に係る主
軸に対して簡易、迅速に着脱できると共に、装着状態で
は上記主軸にガタツキなく、一体化でき、しかも主軸の
外形形状が簡易で、外周に僅かな加工を施す程度でも実
用化できるようにした保持具を提供することである。

特に本願考案は、工作機械メーカー側製作に係る中空の
主軸の外周及び先端の露出部を対象とし、最小限とし
て、僅かに主軸の先端部に引止爪係合用の係止部と、回
転止爪嵌合用の係合凹部を形成する程度でも、上記保持
具の簡易、迅速な着脱一体化を可能ならしめるようにし
たものである。これにより工作機械メーカー側の主軸加
工に対する問題点の解決の可能性を高めたのである。

〔課題を解決する為の手段〕

本願考案の保持具は、本体の一端側には、工作機械にお
ける主軸の中空部に対して挿入を可能にしてある挿入部
を備え、本体の他端側には、被保持物を装着する為の装
着部を備えている保持具において、上記本体における挿
入部に隣接する位置には、挿入部を主軸の中空部に挿入
した状態で上記主軸の先端に当接させるように半径方向
に突出した当接部を一体に設け、その当接部の周囲には
環状の係合部材を軸心方向に対して進退自在に配設する
と共にその係合部材には、挿入部を主軸の中空部に挿入
し、かつ当接部を主軸先端に当接させた状態でもって、
上記主軸の先端近くの外周に突設させる係止部に係合さ
せる為の内向きの引止爪を固着具備させると共に、引止
爪とは反対側には内向きに突出する環状の係合片を備え
させ、この係合片と上記当接部との間には上記引止爪を
上記係止部に圧接させる為の弾性体を介設し、上記引止
爪が係止部に係合した状態において、上記主軸の先端に
設けられる係合凹部に対して嵌合させる為の回転止爪を
有する掛止部材を本体の軸線方向に向けての進退が自在
で、周方向に向けての移動は規制した状態で具備させた
のである。

〔作用〕

本体の装着部に被保持物を装着し、その状態で本体の挿
入部を主軸の中空部に挿入して当接部を主軸の先端に当
接させ、その状態で本体を回動させると係合部材の引止
爪が主軸の係止部に係合して本体の軸線方向に向けての
移動を阻止でき、また掛止部材の回転止爪が主軸の係合
凹部に係合して本体の周方向へ向けての移動を阻止で
き、保持具を主軸に対して一体的に装着できる。主軸か
ら取外す場合、掛止部材を引いて回転止爪を係合凹部か
ら外し、その状態で本体を周方向へ回動させると、引止
爪が係止部から外れ、保持具を主軸から取外すことがで
きる。

〔実施例〕

以下本願の実施例を示す図面について説明する。第１図
乃至第６図において、１は工作機械における主軸、２は
主軸１に対して刃具や被加工材等の被保持物３を装着す
る為の保持具を示す。

次に第１、２、３図に表われる主軸１において、４は先
端に開口部４′を有する中空部で、主軸１の一端側１′
において軸線方向へ長い穴によって形成されている。５
は受止面、６は先端近くの外周に突設されている係止部
で、第３図に示すように主軸１の外周に環状溝７を形成
することにより、その環状溝７と受止面５との間の主軸
１の外周に形成されている。８は爪通過溝で、主軸の一
端側１′の周囲に１つ又は周囲を等分割する２以上の位
置に夫々形成されている。９は先端に形成されている係
合凹部で、上記爪通過溝８と同じ所に形成してあるが、
爪通過溝８と異なる場所に１つ又は複数を設けても良
い。

次に、上記保持具２において、11は本体を示し、この本
体11における一端側の12は挿入部、他端側の13は被保持
物３の装着部であって周知例の内の一例を示す。14は本
体11における挿入部12の元部12′に隣接する位置に周設
した当接部、15は当接部に固着してある係合部材、16は
本体11の外周に本体11の軸線方向に向けての進退が自在
でかつ周方向に向けての移動を規制した状態に具備させ
てある掛止部材、17は本体11の装着部13に被保持物３を
装着する場合に用いられる周知の締具の一例を示す。1
8,19は本体11に被保持物３の相対回転を阻止するように
付設してある回転止手段と、本体11に被保持物３の挿入
位置を位置決めするように付設してある位置決め手段の
周知例の内の夫々一例を示すものである。

次に、上記挿入部12における20は導入部で、中空部４に
挿入し易いように中空部４の孔径より小さい外径にして
ある。21は嵌合部で、中空部４にきっちり挿入できるよ
うに中空部４の孔径に対応する外径にしてある。

次に上記装着部13における23はコレット嵌合孔、24はね
じ部である。次に半径方向に突設状になっている当接部
14における25は当面で、挿入部12を中空部４に挿入した
第７図の状態で主軸１の受止面５への当接を可能に形成
されている。

次に係合部材15において、27は当接部14の外周に位置さ
せた基材で、本体11の軸心方向に向けて僅かな進退を可
能にしてある。第４図に示される28は規制孔で、第12〜
14図に明示されているように本体11の軸線方向へ長い長
孔にしてある。30は基材27の一端に設けてある環状の係
合片、32は上記基材27の他端部に一体に設けられている
持出片、34は第12図に示すように持出片32の先端部から
挿入部12の外周面に向けて突出されている引止爪で、本
体11の挿入部12を中空部４に挿入するとき、主軸１の爪
通過溝８を通過するように形成されている。35は上記引
止爪34の内側にある係合面で、第14図に示すように当面
25を主軸１の受止面５に当接させた状態で係止部６の係
止面6aに係止させ得るように形成されている。第13図に
示される36は案内面で、主軸１の係止面6aの縁部6a′に
斜めに対向するように形成されている。次に第４図に示
される29は当接部14の外周に植設されている規制ピン
で、第12〜14図に示すように上記規制孔28内に位置させ
ることによって、本体11に対する係合部材15の進退方向
の動き幅を極小に規制するものであり、これによって係
合部材15は本体11に対して実質的に固着されることにな
る。31は環状の係合片30と当接部14との間に介装されて
いる環状のゴム製の弾性体で（皿ばね等によって構成さ
れていてもよい）、基材27を本体11の抜き取り方向（第
１図の右方向）へ付勢している。

次に上記掛止部材16において、39は本体11の外周に軸線
方向へ移動自在に遊嵌されている操作部で、一部にバネ
座40を持っている。43は操作部39から挿入部12の挿入方
向と平行な方向に突設してある回転止爪である。該回転
止爪43の元部は第４図に示すように本体11の当接部14に
形成した切欠溝45内に位置させてあって、本体11の周方
向への移動が阻止されている。上記回転止爪43は上記引
止爪34に対して周方向へ90度離して設けてあるが、この
離す角度の大きさは90度より大きくても小さくても良
い。41,42は上記掛止部材16に関連する部材であって、4
1は本体11の外周に止着されているスプリング用の止め
輪、42はバネ座40と止め輪41との間に圧縮介装されてい
るスプリングで、回転止爪43を挿入部12の挿入方向へ付
勢する為のものである。尚上記回転止爪43の元部は、第
５図に示される如く前記係合部材15における係合片30に
形成された係合溝44内にも位置させてあって、本体11に
対する係合部材15の回転が阻止されている。

上記締具17は前記公開公報によって開示されたものと同
じ構成のものを例示したが、これにおいて、46はコレッ
ト、47は回転リング、48はスチールボール、49はねじ部
24に螺合されている締付キャップを示す。なお締具は、
他の周知構造のものでもよい。

上記回転止手段18において、50はキー溝、51はキー、52
は係合凹溝52aを有する回転止体で、キー51によって回
り止めされている。上記位置決め手段19において、53は
雌ねじ部、54は雌ねじ部53に螺合されている調整ねじ体
で、上記回転止体52を受止めている。

上記構成のものの使用を順を追って説明する。被保持物
３を主軸１に取付けるに当っては、先ず保持具２におけ
る本体11の装着部13に被保持物３を取付け、締具17で締
着する。然る後、第１、２図の状態から保持具２の挿入
部12を主軸１の中空部４に挿入し、第７図の矢印XII部
分の拡大図である第12図に示すように係合部材15の引止
爪34を爪通過溝８に挿通させる。そして第12図に示すよ
うに当接部14の当面25を主軸１の受止面５に当接させ
る。このように当面25を受止面５に当接させると、第８
図に示すように掛止部材16の回転止爪43が受止面５に当
接してスプリング42の付勢力に抗して押し戻される。ま
た上記のように当面25を受止面５に当接させると、第13
図に示すように引止爪34の案内面36の縁部が主軸１にお
ける係止面6aの縁部6a′に対向する。次に、保持具２を
主軸１に対して回動させると、引止爪34の案内面36が第
13図の矢印ａに示す如く移動して主軸１の係止面6aの縁
部6a′に当接し、更に回動させることにより矢印ｂで示
す如く引止爪34が環状溝７の内に案内され、これにより
係合片30が第14図に示すように弾性体31を圧縮させて基
材27が主軸側へ移動する。この結果、引止爪34の係合面
35が第13図の仮想線及び第14図に示すように係止部６の
係止面6aに係合し、当接部14の当面25は主軸１の受止面
５に確実に圧接される。また上記のように保持具２を主
軸１に対して回動させると、その回動過程で掛止部材16
の回転止爪43が第10図に示すように主軸１の係合凹部９
にスプリング42の弾力によって嵌合する（第９図、第10
図に示すように操作部39は主軸側に移動する）。その結
果主軸１に対する保持具２の回動が阻止され、保持具２
は主軸１に対して一体的になる。

次に、上記のようにして保持具２を主軸１に対して装着
した後は、周知の如く機械加工作業、即ち被保持物３が
刃物の場合には主軸１の回転により刃物を回転させて被
加工物を加工する。その場合、保持具２の当面25が主軸
１の受止面５に圧接されて両者間の隙間はなくなってお
り、しかも主軸１に対する保持具２の相対回動が阻止さ
れているので、被保持物３を主軸１に完全に一体化でき
て被保持物３による加工精度を高くできる。

次に、保持具２を主軸１から取外す場合には、先ず掛止
部材16の操作部39をスプリング42に抗して第９図、第10
図の右方へ移動させ、回転止爪43を係合凹部９から抜け
出させる。その状態で本体11を左右任意方向へ回動させ
て引止爪34を主軸１の係止面6aに対向する位置から外す
（爪通過溝８に対向させる）。その後は挿入部12を主軸
１の中空部４から軽く引き抜く。

次に、主軸１を製作する場合には、主軸１の先端近くの
外周に環状溝７を形成して係止部６を形成すること、切
込状の爪通過溝８を形成すること、および主軸１の先端
の受止面５の一部に係合凹部９を形成すること、等の極
めて加工し易い構成でもって保持具２の装着に適応させ
ることができる。

次に、第15図〜第17図は保持具における係合部材の異な
る例を示すもので、係合部材15eは本体11eの当接部14e
に固着してあり、その持出片32eは薄肉の金属によって
構成して半径方向へ撓み得るように弾力性をもたせてあ
る。また引止爪34eの案内面36eと係合面35eを主軸1eの
軸線に対して直交する面に対して傾斜するように形成す
ると共に、係止部6eの係止面6aeも対応する方向へ傾斜
するように形成してある。この例のものにあっては、保
持具2eの引止爪34eを第16図に仮想線で示すように主軸1
eの係止面6aeに係合させた状態では第17図に示すように
持出片32eが撓み、その復元力で主軸の受面5eに対する
当面25eの圧接状態を保持する。

なお、機能上前図のものと同一又は均等構成と考えられ
る部分には、前図と同一の符号にアルファベットのｅを
付して重複する説明を省略した。

〔考案の効果〕

以上のように本考案にあっては、保持具２を主軸１に装
着するときには、保持具２における本体11の挿入部12を
主軸１の中空部４に押し込んだ状態で本体11を主軸１に
対して回動させると、当接部14は主軸１の先端に当接
し、引止爪34は主軸１の係止部６に係合し、回転止爪43
は主軸１の係合凹部９に係合して、本体11は主軸１に対
して一体化する便利性がある。

また、上記のように保持具２を主軸１に対して一体的に
装着させ得るものであっても、保持具２を主軸１から取
外すときには、保持具２の掛止部材16を引いて本体11を
主軸１に対して回動させるだけの操作でもって、掛止部
材16の回転止爪43は主軸１の係合凹部９から外れ、係合
部材14の引止爪34も主軸１の係止部６から外れる至便性
がある。

また上記のように主軸１に対して装着できたり取外しで
き、しかも装着状態では、主軸１に軸線方向のガタツキ
なく一体化できるようにしたものであっても、保持具２
の製造メーカーとは異なる工作機械メーカーにおいて製
造される中空の主軸１に要求される構成は、露出部とな
る先端に係止部６を設けることと、係合凹部９を設ける
程度の極めて簡易な構成で実用化できることとなり、従
来技術において問題点となっていた中空主軸１の製造の
簡易化に極めて画期的効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図は主軸に対す
る装着前の状態の保持具と主軸を一部を外観図で示す断
面図、第２図は第１図の一部を外観面で示すII-II線断
面図、第３図は主軸の斜視図、第４図は第１図のIV-IV
線断面図、第５図は第１図のＶ−Ｖ線断面図、第６図は
第１図のVI-VI線断面図、第７図は装着途中状態の保持
具と主軸を一部を外観図で示す断面図、第８図は第７図
の一部を外観図で示すVIII-VIII線断面図、第９図は装
着完了状態の保持具と主軸を一部を外観図で示す断面図
（部分図）、第10図は第９図の一部を外観図で示すＸ−
Ｘ線断面図（部分図）、第11図は装着完了状態の保持具
と主軸を示す平面図（部分図）、第12図は第７図の矢印
XII部分の拡大図、第13図は係止部に対する引止爪の係
合過程を説明する断面図（第12図のXIII-XIII線断面
図）、第14図は第９図の矢印XIV部分の拡大図、第15図
は係合部材の異なる例を示す第12図と同様の図、第16図
は第15図のXVI-XVI線断面図、第17図は第15図の例にお
いて第14図と同様の状態を示す図。 １……主軸、２……保持具、３……被保持物、６……係
止部、９……係合凹部、11……本体、12……挿入部、13
……装着部、14……当接部、15……係合部材、16……掛
止部材、34……引止爪、43……回転止爪。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】本体の一端側には、工作機械における主軸
   の中空部に対して挿入を可能にしてある挿入部を備え、
   本体の他端側には、被保持物を装着する為の装着部を備
   えている保持具において、 上記本体における挿入部に隣接する位置には、挿入部を
   主軸の中空部に挿入した状態で上記主軸の先端に当接さ
   せるように半径方向に突出した当接部を一体に設け、 その当接部の周囲には環状の係合部材を軸心方向に対し
   て進退自在に配設すると共にその係合部材には、 挿入部を主軸の中空部に挿入し、かつ当接部を主軸先端
   に当接させた状態でもって、上記主軸の先端近くの外周
   に突設させる係止部に係合させる為の内向きの引止爪を
   固着具備させると共に、引止爪とは反対側には内向きに
   突出する環状の係合片を備えさせ、この係合片と上記当
   接部との間には上記引止爪を上記係止部に圧接させる為
   の弾性体を介設し、 上記引止爪が係止部に係合した状態において、上記主軸
   の先端に設けられる係合凹部に対して嵌合させる為の回
   転止爪を有する掛止部材を本体の軸線方向に向けての進
   退が自在で、周方向に向けての移動は規制した状態で具
   備させてある保持具。