JPH0966457A - ユニバーサルフローティング工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工具の大きさに制限を受けずに工具交換が容
易であり、またワークへの押し付け力の変更が容易なユ
ニバーサルフローティング工具を提供する。 【解決手段】 アングルグラインダ１等の工具、各々の
工具に適したカウンタウエイト７等のカウンタウエイ
ト、工具台６、及びパイプ１２等を有して一体的構成し
たエアアングルグラインダ工具ユニット等の工具ユニッ
トと、工具台６を固定するテーブル５と、テーブル５を
介して工具ユニットを片持ち支持すると共に工具を回動
させるラック＆ピニオン構造のロータリユニット３と、
テーブル５と工具台６との間に介設したダイヤピン１６
と、アングルグラインダ１を回動範囲の中間位置で固定
するロックシリンダ８及びストッパ受け１０とを有して
構成し、工具交換の際には工具ユニットごと交換すると
いうものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はユニバーサルフロー
ティング工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来技術に係るフローティング
工具を示す一部破断の平面図である。同図に示すよう
に、カウンタウエイト３４を備えたエアスピンドル３０
が、支持軸３２ａ，３２ｂを介して、門形を成す２枚の
ブラケット３１ａ，３１ｂに回動可能に支持されると共
に、一方の支持軸３２ａにはエアスピンドル３０を回動
させるベーン式のロータリーアクチュエータ３３が結合
されている。なお、一般に工具をある回転軸に対して回
転自在とするか、ある移動軸に対して移動自在とし、シ
リンダ等の何らかの動力で工具に押し付け圧力を与える
方式をフローティングと呼ぶ。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術に係るフローティング工具では、次のような問題点
を有している。

【０００４】（１）門形の２枚のブラケット３１ａ，３
１ｂにエアスピンドル３０が挾まれた構造であるため、
工具を変更する場合、その幅が変えられないために取り
付け位置が制限され、場合によってはカウンタウエイト
が大きくなることもある。 （２）上記構造のため、工具交換の際には分解する必要
があり、また専用部品も増えるために汎用性が低い。 （３）ワークへの押し付け力を得るためにベーン式のロ
ータリーアクチュエータを使用しているため、その力を
大きくするにはベーンの面積を増大させる必要がある
が、その形状が角型となるためにシール等が特殊なもの
となって難しく容易には変更できない。

【０００５】従って本発明は上記従来技術に鑑み、工具
の大きさに制限を受けずに工具交換が容易であり、また
ワークへの押し付け力の変更が容易なユニバーサルフロ
ーティング工具を提供することを目的とする。なおユニ
バーサルとは前述のようなフローティング方式の機構を
共用とし、最小限の部材の変換のみで、各種の工具を使
用できることを意味する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第１
の発明は、カウンタウエイトを一体的に備えたエア駆動
の工具と、この工具を支持すると共に通路を有する工具
台と、この工具台に同工具台の通路の一端側と接続する
よう固定されたパイプと、前記通路の他端側と前記工具
とを接続するチューブとを備えて一体的に構成した工具
ユニットと、この工具ユニットの工具台が結合部に結合
されて同工具ユニットを片持ち支持すると共に同工具ユ
ニットを回動せしめる回動手段とを有することを特徴と
する。

【０００７】また第２の発明は、カウンタウエイトを一
体的に備えた電動の工具と、この工具を支持すると共に
通路を有する工具台と、前記通路を通って前記工具に接
続したケーブルとを備えて一体的に構成した工具ユニッ
トと、この工具ユニットの工具台が結合部に結合されて
同工具ユニットを片持ち支持すると共に同工具ユニット
を回動せしめる回動手段とを有することを特徴とする。

【０００８】また第３の発明は、上記第１又は第２の発
明において、回動手段が、中心部に工具ユニットのパイ
プ又はケーブルを挿通するための通路を有すると共に同
工具ユニットの工具台に結合部が結合されるピニオン
と、このピニオンの両側にあって同ピニオンと各々歯合
するラックが外周面に設けられたピストンを有するラッ
クシリンダとを備えてなるロータリユニットであること
を特徴とする。

【０００９】また第４の発明は、上記第１、第２又は第
３の発明において、回転手段の結合部と工具ユニットの
工具台との間に同工具ユニットの位置決めを行うための
ダイヤピンを介設したことを特徴とする。

【００１０】また第５の発明は、上記第１、第２、第３
又は第４の発明のおいて、工具ユニットに設けられたス
トッパ受けと、ピストンロッド先端のストッパが前記ス
トッパ受けと係合して前記工具ユニットを固定するよう
回転手段の本体側に固定されたロックシリンダとを有す
ること特徴とする。

【００１１】従って上記第１又は第２の発明によれば、
工具交換の際には工具台ごと（即ち工具ユニットごと）
容易に交換することができる。また片持ち構造であるた
め、工具の大きさに制限を受けない。

【００１２】また上記第３の発明によれば、回動手段と
してラック＆ピニオン構造のロータリユニットを用いる
ため、ピストンの直線的な力をピニオンにより回転力に
変換して工具をワークへ押し付ける。そして、このとき
の押し付け力はエア圧又はピスト受圧面積の変更によっ
て変えることができる。

【００１３】また上記第４の発明によれば、ダイヤピン
によって容易に工具の位置決めができる。

【００１４】また上記第５の発明によれば、重研削や定
寸切込みを行なう場合、ロックシリンダによって工具を
所定位置に固定（ロック）する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。

【００１６】図１（ａ）は本発明の実施例に係るユニバ
ーサルフローティング工具であってエアアングルグライ
ンダ工具ユニットを備えた場合を示す側面図、図１
（ｂ）は図１（ａ）のＡ方向矢視図、図２は図１に示す
ユニバーサルフローティング工具の一部破断の平面図、
図３（ａ）は図１に示すユニバーサルフローティング工
具に備えたロータリユニットを抽出して示す一部破断の
側面図、図３（ｂ）は図３（ａ）に示すロータリユニッ
トの断面図である。

【００１７】図１及び図２に示すように、アングルグラ
インダ１と、カウンタウエイト７と、工具台６と、パイ
プ１２と、エアチューブ１６とを一体的に結合して１組
のエアアングルグラインダ工具ユニットが構成されてい
る。即ち、電着ダイヤモンド砥石２によってワークを加
工するアングルグラインダ１は工具の保持目的を兼ねた
カウンタウエイト７に保持され、このカウンタウエイト
７は工具台６にねじ止めされ、更に工具台６にはこの工
具台６に形成された通路６−１の一端側に接続するよう
にパイプ１２がねじ込み固定されている。エアチューブ
１６は継ぎ手１３−１，１３−２と共に前記通路６−１
の他端側とアングルグラインダ１とを接続している。な
おカウンタウエイト７は軸心で２分割することができ、
この２つをねじで締め付けることによってアングルグラ
インダ１の基端部を挾み込んでいる。

【００１８】そして、かかるエアアングルグラインダ工
具ユニットの工具台６は、ロータリユニット３のピニオ
ン３−３にねじ２０で固定されたテーブル５に、ねじ１
７で固定されている。即ち、エアアングルグラインダ工
具ユニットは、テーブル５を介してロータリユニット３
に片持ち支持されると共に、このロータリユニット３
（詳細は後述）によって回動される。工具台６とテーブ
ル５はインロー加工され、また工具台６とテーブル５と
の間にはダイヤピン１６が介設されており、これらによ
ってエアアングルグラインダ工具ユニット（即ちアング
ルグラインダ１）が位置決めされている。またパイプ１
２はテーブル５の中心に形成された通路５−１とピニオ
ン３−３の中心に形成された通路３−１１とに挿通され
ており、その端部に回転継ぎ手１１が接続されている。
なお図１（ａ）中の１１はねじ１７を締め付けるレンチ
を入れるためにカウンタウエイト７に設けられた貫通穴
である。

【００１９】ロータリユニット３の本体であるユニット
ボディ３１は、ねじ２１でブラケット４に固定されてお
り、このブラケット４はフランジインターフェイス１４
にねじ止めされている。そして本実施例ではユニバーサ
ルフローティング工具がこのフランジインターフェース
を介してロボット１５に装着されている。

【００２０】また、フランジインターフェース１４には
（即ちロータリユニット３の本体側には）ロックシリン
ダ８が固定されており、このロックシリンダ８のピスト
ンロッド先端にはストッパ９が設けられている。一方、
工具台６の端部にはＶ字状の溝１０−１を有するストッ
パ受け１０が固定されている。従ってエアの供給により
ロックシリンダ８のピストンロッドが伸長してその先端
のストッパ９−１がストッパ受け１０の溝１０−１に嵌
合すると、クサビ効果によりアングルグラインダ１がそ
の回動範囲の中間位置に固定される。これによってアン
グルグラインダ１はリジッド（回動することのできない
固定の工具）と同様に使用される。

【００２１】ここで、ロータリユニット３について図３
に基づき詳細に説明する。同図に示すように、ピニオン
３−３がベアリング３−４を介してユニットボディ３１
に回動可能に支持されており、このピニオン３−３の両
側にはラックシリンダ３−２，３−１２が組み込まれて
いる。ラックシリンダ３−２，３−１２のピストン３−
２ａ，３−１２ａの外周面にはラック１３−２ｂ，１３
−１２ｂが各々形成されており、これらのラック１３−
２ｂ，１３−１２ｂがピニオン３−３と歯合している。
即ち、所謂ラック＆ピニオン構造となっており、ピスト
ン１３−２ａ，１３−１２ａの直線的な力をピニオン３
−３によって回転力に変換する。従って継ぎ手３−８，
３−９を介してエアを吸排気することにより、ピストン
３−２ａ，３−１２ａが動作してピニオン３−３が正逆
回転し、これによってロータリユニット３の中心軸まわ
りにエアアングルグラインダ工具ユニット（即ちアング
ルグラインダ１）を回動させる。

【００２２】ピニオン３−３の回転角度はストッパ３−
５，３−１５の出入量で調整することができ、これらの
ストッパ３−５，３−１５はロックネジ３−６，３−１
６によって固定されている。またラックシリンダ３−
２，３−１２は段付き構造となっており、シール構造、
ピストン形状も円形であるため、加工が容易であり、シ
リンダ用シールが使用できるために面積の選択範囲が広
い。なお図３（ａ）中の３−１０はエア通路、３−７は
クッションである。

【００２３】そして、上記のエアアングルグラインダ工
具ユニットと同様にして、他種の工具でも一組の工具ユ
ニットを構成しておく。例えば図４及び図５に示すよう
なエアスピンドル工具ユニットを構成しておく。このエ
アスピンドル工具ユニットは、上記のエアアングルグラ
インダ工具ユニットと同様に構成されているため詳細な
説明は省略するが、工具であるエアスピンドル１８と、
このエアスピンドル１８に適したカウンタウエイト７´
と、工具台６と、パイプ１２と、エアチューブ１６とを
有し、これらを一体的に結合して構成されている。な
お、図４中の１９はダイヤモンド砥石である。

【００２４】従って本実施例に係るユニバーサルフロー
ティング工具によれば、ロータリユニット３によってア
ングルグラインダ１等の工具を回動することにより、こ
れらの工具を一定の圧力でワークへ押し付けて、ならい
動作を行うことができる。

【００２５】また、重研削や定寸切込みを行ないたい場
合には、ロックシリンダ８のピストンを伸長してその先
端のストッパ９をストッパ受け１０の溝１０−１に嵌合
させることにより、工具を回動範囲の中間位置に固定す
ることができる。

【００２６】また、工具台６ごと、即ち工具ユニットご
と交換（例えばエアアングルグラインダ工具ユニットと
エアスピンドル工具ユニットとを交換）でき、更にはダ
イヤピン１６によって工具の位置決めを容易に行うこと
ができるため、工具交換が容易であり、複数の工具を使
用する場合に、作業の段取りが容易である。

【００２７】また、カウンタウエイトと工具とが一体的
な構造（例えばアングルグラインダ１とカウンタウエイ
ト７、エアスピンドル８とカウンタウエイト７´）とな
っているため、調整の手間もなく最適なバランスをとる
ことができる。

【００２８】また、片持ち構造であるため工具の大きさ
に制限を受けず、多種の工具（工具ユニットごと）を取
り付けることができる。

【００２９】また、ラック＆ピニオン構造のロータリー
ユニット３を用いているため、エア圧の変更又はピスト
ン受圧面積の変更によって、比較的容易に工具の押し付
け圧力を変更することができる。

【００３０】また、アングルグラインダ１等の工具の駆
動用エアは、回転継ぎ手１１、ロータリユニット１３の
ピニオン３−３（通路３−１１）及びテーブル５（通路
５−１）に挿通したパイプ１２、工具台６（通路６−
１）、継ぎ手１３−１、エアチューブ１６及び継ぎ手１
３−２を順に経由して工具に供給できるため、配管によ
って工具等の動作を妨げる虞がない。

【００３１】なお、上記実施例ではエア駆動の工具を用
いる場合について説明したが、勿論、電動の工具にも本
発明を適用することができる。この場合、工具に接続さ
れるケーブルは、エア駆動工具用のエアと同様、ロータ
リユニット３のピニオン３−３（通路３−１１）、テー
ブル５（通路５−１）及び工具台６（通路６−１）を順
に通って工具に導かれる。

【００３２】

【発明の効果】以上発明の実施の形態と共に具体的に説
明したように本発明によれば回動手段によって工具を回
動することにより、工具を一定の圧力でワークへ押し付
けてならい動作をすることができる。分解することなく
工具ユニットごと工具を交換できるため交換作業が容易
であり、複数の工具を使用する場合に作業の段取りが容
易である。カウンタウエイトと工具とが一体的な構造で
あるため、調整の手間もなく最適なバランスをとること
ができる。片持ち構造であるため工具の大きさに制限を
受けず、エア駆動、電動を問わず多種の工具（工具ユニ
ットごと）を取り付けることができる。

【００３３】回動手段としてラック＆ピニオン構造のロ
ータリユニットを用いることにより、比較的容易に工具
の押し付け圧力を変更することができる。

【００３４】ダイヤピンを備えることにより、工具交換
の際の工具の位置決めが容易である。

【００３５】ロックシリンダとストッパ受けとを備える
ことにより、重研削や定寸切込みを行ないたい場合に、
工具を固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の実施例に係るユニバーサルフ
ローティング工具であって、エアアングルグラインダ工
具ユニットを備えた場合を示す側面図、（ｂ）は（ａ）
のＡ方向矢視図である。

【図２】図１に示すユニバーサルフローティング工具の
一部破断の平面図である。

【図３】（ａ）は図１に示すユニバーサルフローティン
グ工具に備えたロータリユニットを抽出して示す一部破
断の側面図、（ｂ）は（ａ）に示すロータリユニットの
断面図である。

【図４】エアスピンドル工具ユニットを示す側面図であ
る。

【図５】エアスピンドル工具ユニットを示す一部破断の
平面図である。

【図６】従来技術に係るフローティング工具を示す一部
破断の平面図である。

【符号の説明】

１ アングルグラインダ ３ ロータリユニット ３−１ ユニットボディ ３−２，３−１２ ラックシリンダ ３−２ａ，３−１２ａ ピストン ３−２ｂ，３−１２ｂ ラック ３−３ ピニオン ３−１１ 通路 ５ テーブル ５−１ 通路 ６ 工具台 ６−１ 通路 ７，７´ カウンタウエイト ８ ロックシリンダ ９ ストッパ １０ ストッパ受け １０−１ 溝 １２ パイプ １６ ダイヤピン １８ エアスピンドル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カウンタウエイトを一体的に備えたエア
   駆動の工具と、この工具を支持すると共に通路を有する
   工具台と、この工具台に同工具台の通路の一端側と接続
   するよう固定されたパイプと、前記通路の他端側と前記
   工具とを接続するチューブとを備えて一体的に構成した
   工具ユニットと、 この工具ユニットの工具台が結合部に結合されて同工具
   ユニットを片持ち支持すると共に同工具ユニットを回動
   せしめる回動手段とを有することを特徴とするユニバー
   サルフローティング工具。
2. 【請求項２】 カウンタウエイトを一体的に備えた電動
   の工具と、この工具を支持すると共に通路を有する工具
   台と、前記通路を通って前記工具に接続したケーブルと
   を備えて一体的に構成した工具ユニットと、 この工具ユニットの工具台が結合部に結合されて同工具
   ユニットを片持ち支持すると共に同工具ユニットを回動
   せしめる回動手段とを有することを特徴とするユニバー
   サルフローティング工具。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載するユニバーサル
   フローティング工具において、 回動手段が、中心部に工具ユニットのパイプ又はケーブ
   ルを挿通するための通路を有すると共に同工具ユニット
   の工具台に結合部が結合されるピニオンと、このピニオ
   ンの両側にあって同ピニオンと各々歯合するラックが外
   周面に設けられたピストンを有するラックシリンダとを
   備えてなるロータリユニットであることを特徴とするユ
   ニバーサルフローティング工具。
4. 【請求項４】 請求項１，２又は３に記載するユニバー
   サルフローティング工具において、 回転手段の結合部と工具ユニットの工具台との間に同工
   具ユニットの位置決めを行うためのダイヤピンを介設し
   たことを特徴とするユニバーサルフローティング工具。
5. 【請求項５】 請求項１，２，３又は４に記載するユニ
   バーサルフローティング工具において、 工具ユニットに設けられたストッパ受けと、ピストンロ
   ッド先端のストッパが前記ストッパ受けと係合して前記
   工具ユニットを固定するよう回転手段の本体側に固定さ
   れたロックシリンダとを有すること特徴とするユニバー
   サルフローティング工具。