JPS58196946A - 刃具あるいは工具等のアタツチメント着脱機構における回り止めロツク構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工作機械あるいは組立て機械に対する刃具ある
いは工具等のアタッチメント着脱機構に関するものであ
って、ホルダーとアダプターの回り止めをキーとキー溝
の係合を介して得る様にした着脱機構において、キーと
キー溝の位置合せを容易化し、ホルダーに対するアダプ
ターの回り市めロックを自動的に得ることが出来る様に
したことをその目的とするものである。

一般に工作機械あるいは組立て機械においては、例えば
ボール盤作業にあってはドリル、リーマ、タップ等をア
タッチメントとして設け、同アタッチメントをその作業
態様に応じてボール盤側の主軸に対して着脱自在に取り
付けて使用する等、刃具あるいは工具類をアタッチメン
トとして設け、同アタッチメントを選択使用する方法が
一般的に用いられている。

そして上記の様なアタッチメントを工作機械あるいは組
立て機械側の主軸に対して着脱自在に取り付ける方法と
しては、主軸側にホルダーを取り付ける一方、アタッチ
メント側には同ホルダーに適応するアダプターを取り付
け、同アダプターをホルダーに対して嵌挿させることに
よりその取り付けを行なう方法が一般的に用いられてい
るのであるが、ホルダーに対してアダプターを嵌挿させ
ルニ当っては、ホルダーに対してアダフ゛ターが着脱自
在であることは勿論のこととしてホルダーに？Ｊ　して
アダプターが脱落することなく、且つ主軸の回転全アタ
ッチメント側に伝達することが可能な状態にて取り付け
ることが必要である。

従来ホルダーに対してアダプターを着脱自在で且つ作業
中において脱落することのない様に取り付ける方法とし
てはホルダー側にボール等の突片を常時はばねの付勢圧
を介してホルダーの内壁部より突出した状態にある様に
出没自在に設ける一方、アダプター側には上記突片と相
対応して環状溝を設け、この環状溝とボール等の突片の
係合金片して抜は止め作用を得る方法が用いられている
。

（便宜上１強制嵌合」と称するＯ） 又ホルダーに対してアダプターを、主軸側の回転をアタ
ッチメント側に伝えることが出来る様に取り付ける方法
としては、アダプター側にキー溝を刻設する一方、ホル
ダー側に・は上記キー溝と相対応させてキーを突設させ
、同キーとキー溝の係合を・介してホルダーに対するア
ダプターの回り止め作用を得る方法が用いられている０ 一方近来工作機械あるいは糾ケて機械がロボット化され
るに至り、アタッチメントの着脱を自動的に行なうこと
が要求されるに至ったのであるが、上記の様にキー溝と
キーの係合を介してその回り止めを得る方法にあっては
キー溝とキーの係合を自動的に行なうには、複雑かつ高
価なキー合せ装置あるいは両手操作でしかなし得なかっ
たいわゆる「クイックチェンジ作業」を自動化した装置
を設けなければならない点に問題点があった。

本発明は−Ｆ記の様な従来の実情に鑑みてその改善を試
みたものである。即ち本発明はたとえばホルダー１１１
１１に設けられるキーを出没自在となし、同ホルダー（
／（スｊしてキーとキー溝が一致しない状態Ｏ・ごてア
ダプターが嵌挿された場合において、キーがホルダー内
に押し戻されてアダプタ−０周壁面に圧接する状態が得
られる様にするとともに作業開始時にワークに対するア
タッチメントの接圧抵抗を介してホルダーを空回りさせ
ることによって、アダプター側のキー溝に対してホルダ
ー側のキーが係合する状態が得られる様にしたことをそ
の特徴とするものであって、本発明の要旨はアダプター
のシャンク部もしくはホルダーに設けられる係合孔のい
づれか一方にキー溝を刻設し、他方にはキーを設けるに
同キーは常時は係合孔内に突出する状態にある如く出没
自在に設ける様に構成したことにある。

以下に本発明の具体的な実施例を例示の図面について説
明する。

第１図に示す概略図において（Ａ）はタッピングマシン
、（Ｂ）はタップの交換装置を夫々示す。タッピングマ
シン（Ａ）において（＋１はベース、（２）ハ同ヘース
（１）上に立設するポストであって、同ポスト（２）に
はスイングアーム（３）が、そして同スイングアームに
３）の先端部にはスイングアーム（４）が夫々水平方向
に向けて回動自在に枢結され、同スイングアーム（１）
の先端部にはタッピングユニット（５）が装着される。

同タノビングユニノト（５）には主軸（６）が上下方向
に向けてスライド自在な如く回転自在に設けられ、同回
転主軸（６）にはスピンドル（７）を介してホルダー（
８）が取り付けられる。そして同ホルダー（８）にはア
ダプター（９）を介してタップ００）がアタッチメント
として交換着脱自在に取り付けられる。

又タップの交換装置（Ｂ）　において、（ＩＩ！は支持
枠を示す。同支持枠旧）はベース（ｌｌａ）と同ベース
（ｌｌａ）より垂直方向に向けて立設する立上り部（ｌ
ｌｂ）を存してＬ型に形成され、同立上り部（ｌｌｂ）
にはその上端部に位置してホルダー（８）の係合板（１
２）（＋２１’が水平方向に向けて延設される。又立上
り部（ｌｌｂ）には上記係合板＋１２１（１２１’より
も下方に位置してプラタン）　（＋３）が上記係合板（
１２１Ｑ２１’と同方向に向けて延設され、同プラケノ
）　ｔ＋３１には圧カシリンダー旧）が固設される。即
ちンリンダーチューブ（１４ａ）はブラケット（１３）
に対して吊持状に固設され、ピストンロッド（１４ｂ）
は−ト下方向に向けて進退自在に設けられる。そして同
ピストンロッド（１４ｂ）の先端部にはプレー）　（１
５）が水平状態にて固着される。同プレー）　（１５＋
には複数本の仏上り杆（１６１（１６＋が左右対称位置
に突設され、両立上りｒｒ　１ｌｆｉＪ　（１６１の先
端部にはアダプター（９）（９）′の係合板（＋７）Ｏ
η′が固着される。両係合板０７）０７）’は前記係合
板（１２１１２１’と相対応させて設けられ、その−力
の係合板（＋７）’にはタップ００）のアダプター（９
）′が支承される。

第２図は前記ホルダー（８）及びアダプター（９）部分
を拡大した状態を表わす図面であって、（６）は主軸、
（力はスピンドル、（８）はホルダー、（９）はアダプ
ター、００）はタッグ全夫々示す。スピンドル（力は主
軸（６）の回転を同スピンドル（力に対して伝えること
が可能な如くその基部を主軸（６）に連結する状態にて
下向きに延設させることにより設けられ、同スピンドル
（７）にはその長手方向中心線に沿って中空部（７どが
貫設される。そして同スピンドル（力の周壁部には長孔
０８）が適宜の長さ寸法（１）　ｅ存して上記中空部（
７どと連通ずる如く開口される。

又ホルダー（８）はシャンク部（８ａ）とチャック部（
８ｂ）より成り、同シャンク部（８ａ）とチャック部（
８ｂ）間には円盤部（８Ｃ）が設けられる。シャンク部
（８ａ）は上記中空部（力′に対して嵌挿することか可
能な如く同中空部（７どの内径に近似する直径寸法を存
して形成され、その周壁部には上記長孔０８）と相対応
してボス（８）′が突設される。即ち中空部（７）′に
対してシャンク部（８ａ）　ｋ嵌挿するに同シャンク部
（８ａ）はボス（８）′と長孔（１８）の係合を介して
同長孔（Ｉ８）の長さ寸法（１）によって規制される範
囲内において進退自在で且つスピンドル（７）の回転を
シャンク部（８ａ）に伝えることが可能な如く設けられ
る。

そして又スピンドル（力とホルダー（８）間には中空部
（７）′においてスピンドル（力とシャンク部（８ａ）
間に引張りばね０９ヲ介装させるとともにスピンドル（
７）の先端部と円盤部（８ｃ）間には圧縮はね（２０）
を介装させることにより、両ばね（１ｇＪ（２１は常時
はバランスした状態、即ちボス（８）′は第２図に示す
様に長孔（１８）の中間部、更に具体的には若干下方寄
りに位置する状態にある様に設けられる。

チャック部（８ｂ）にはその周壁部に沿って小径部（２
１）が設けられる一方、底部にはアダプター（９）の係
合孔（２２１が下向きに開口される。そして同保合孔（
２２）に対してはその開口部寄りに位置して抜けＩＦめ
片Ｃ３＋がばね（２４１’に介して出没自在に設けられ
る。同抜は止め片Ｇ！３）の頭部（２３＋’は半球状に
形成され、同頭部（２Ｔは常時は上記ばねｔ２４１の付
勢圧を介して保合孔（２２１内に向けて突出した状態に
ある様に設けられる。

又同保合孔（２のに対しては上記抜は止め片（２３）よ
りも奥方に位置して回り止め片（２５１かばね（簑を介
して出没自在に設けられる。同回り止め片（２５）の頭
部にはキー（２５）′が一体に設けられ、同キー（２９
′は上記抜は止め片（２階の頭部（ハ）′と同様常時は
ばね（２６）の付勢圧を介して係合孔（２２１内に向け
て突出した状態にある様に設けられる。

一方アダブター（９）はシャンク部（９ａ）とチャック
部（９ｂ）より成り、チャック部（９ｂ）にはアダプタ
ー＋２７）　ｋ介してタップ００）がアタッチメントと
して嵌合される。そしてチャック部（９ｂ）とシャンク
部（９ａ）間には小径部（２８）が設けられる一方、シ
ャンク部（９ａ）にはその基部寄りに位置して抜は止め
溝（２９）が環状に設けられる。同抜は止め溝のは前記
抜は止め片（２３）の頭部（２３どと相対応して半円弧
状の断面形状を存して形成される。又同シャンク部（９
ａ）にはその先端部寄りに位置して複数条のキー溝（３
０）　（３０）が設けられる。両キー溝＋３０）　（３
０）は相互に１８０度の変位角を存して夫々シャンク部
（９ａ）の長手方・向に沿って刻設することにより形成
される。また、シャンク部（９ａ）の先端縁には抜は止
め片（２３）および回り止め片（２５）と接触した際、
これらを押し込めるに好都合なテーパ而（９ｃ）が設け
られている。尚上記実施例においては、アダプターのシ
ャンク部側にキー溝を設け、保合孔側にキーを設ける様
にしているが、これとは逆に係合孔側にキー溝を設け、
アダプターの／ヤンク部側にキーを出没自在に設けるこ
とも可能である。

次にその作用について説明する。

第１図はタノピングユニノト（５＋　０１ｔｌの主軸（
６）に工Ｊしてタップ（１０）が取り付けられた状態を
示す。この様に主軸（６）に対してタップ（１０１が取
り付けられた状態においては、第２図に示す様に抜は止
め溝（２９＋にχ＝ｊ　して抜は止め片０．３）の頭部
（２３）’が係合され、キー溝Ｃ３１）ｌに利して回り
止め片（２５）のキー＋２５）’が係合された状態、換
言すれば抜は止め溝１２９＋に対する抜は止め片１、’
３１の係合を介してシャンク部（９ａ）の脱落を防止し
、キー溝（３０）に対するキー（２５＋’の係合を介し
てホルダー（８）側の回転をアダプター（９）に伝える
ことが可能な如く連結された状態にある。

しかして上記の様にタッピングユニット（５）に対して
タップａ〔が取り付けられた状態において、同タップａ
０１を抜き取り、タップＱＯＩ’を取り付けるに際して
は次の様な手順により行なわれる。先ずタップ００）が
作業位置より交換装置（Ｂ）と相対応する位置迄回動さ
れる。タップ００）が交換装置（Ｂ）と相対応する位置
迄回動された状態において、ホルダー（８）は小径部Ｃ
υを介して係合板０りに係合され、又アダプター（９）
は小径部（２８１を介してもう一方の係合板（７）に係
合される。そしてこの様に係合板０ｚに対してホルダー
（８）が係合され、係合板Ｏηに対してアダプター（９
）が係合された状態において、圧力シリンダ−（＋４）
においてピストンロット（１４ｂ）を下降方向、即ちシ
リンダーチューブ（１４ａ）内に戻る方向に向けて作動
させることにより、プレー）（１５）、立上り杆（１６
）１６）を介して係合板αη０７）′が引き下げられる
。そしてこの様に係合板Ｑ７）（１７）’が引き下げら
れることにより同係合板αηに係合するアダプｊ”−（
９１も又強制的に引き下げられることとなる０そしてア
ダプター（９）が強制的に引き下げられることによりこ
れ迄ばねＧ！４１の付勢圧を介して抜は止め溝（２９）
内に係合する状態にあった抜は止め片（２３１の頭部ｔ
２３１’は上記のアダプター（９）の強制的な引き下げ
作用により押し戻される。

即ち抜は止め溝のと抜は止め片（２３＋による保合状態
が解かれて、アダプター（９）のシャンク部（９ａ）’
ｔホルダー（８）のチャンク部（８ｂ）より引き抜く作
用が得られる。そしてホルダー（８）より引き抜かれた
アダプター（９）はそのまま小径部（２８）を介して係
合板（１力に吊持状に支承される。

しかしてこの様にホルダー（８）のチャック部（８ｂ）
よりアダプター（９）のシャンク部（９ａ）が引き抜か
れ、係合板ｔ＋７）（１７）’が下降位置にある状態に
おいて、タッピングユニット（５）はもう一方の係合板
（＋２）’と相対応する位置迄回動されて、ホルダー（
８）が小径部（２１）を介して係合板０２′に係合され
る。そしてこの様に係合板０２）′に対してホルダー（
８）が係合された状態において、圧カシリンダー〇旬に
おいてピストンロット（１４ｂ）をシリンダーチューブ
（１４ａ）内に押し戻された状態より上方向に向けて作
動させ、プレー）　（１５１、立上り杆（１６１（＋６
）を介して係合板ａｎａＹ”ｅ押し上げることにより、
係合板０７）′に係合されるアダプター（９）′のシャ
ンク部（９ａ）はホルダー（８）側の係合孔（２２１内
に嵌挿される。そしてシャンク部（９ａ）が係合孔（２
２内に嵌挿されることにより、ばね（２４）の付勢圧を
介してその頭部（２Ｊ′が係合孔（２２）内に突出する
状態にあった抜は止め片（２９ばばね２４）の付勢圧に
抗して押し戻されるとともに同シャンク部（９ａ）が係
合孔（２湯内に完全に嵌挿された状態、即ち抜は止め溝
四が抜は止め片（２３）と相対応する位置迄挿通された
状態において、上記の様にばねｃ！４）の付勢圧に抗し
て押し戻された状態にあった抜は止め片（２３は再びば
ね（２４）の付勢圧を介してその頭部（２３どが抜は止
め溝翰に対して係合する状態が得られる。即ち抜は止め
作用が得られる。

一方上記の様にアダプター（９どのシャンク部（９ａ）
がホルダー（８）側の係合孔（２功内に嵌挿される場合
において、シャンク部（９ａ）に刻設するキー溝■がホ
ルダー（８）のチャック部（８ｂ）側に設けられるキー
（２５）’と一致する状態にて挿通される確率は極めて
低い。

しかしてキー溝（３０）とキー＋２５１’が一致するこ
となく両者間に変位角が存する状態にてシャンク部（９
ａ）が係合孔（２２）内に嵌挿された場合において、ば
ね（ｒ＋；＋の付勢圧を介して係合孔（２２内に突出し
た状態にあるキーｔ：！５）’はシャンク部（９ａ）の
進入作用を介してはね（２（ａの付勢圧に抗して押し戻
されて、同シャンク部（９ａ）の周壁面に対して圧接す
ることとなる。この様にキー（２５どがシャンク部（９
ａ）の周壁面に圧接する状態においては回り止め作用は
得られない。

しかしてこの様にキー（２５）′がシャ／り部（９ａ）
の周壁面に圧接する状態において、タッピングユニット
ｆｆ１）　ｋ作業位置迄回動させ、タップ（１０どがワ
ーク（図示省略）に対して接圧する状態にて主軸（６）
を回転させれば主軸（６）の回転はスピンドル（７）を
介してホルダー（８）に伝えられて、同ホルダー（８）
が回転する一方、アダプター（９ど側においてはタップ
（１０）’がワークに対して接圧されているためにその
接圧抵抗によりアダプター（９ど側の回転が規制される
。即ちアダプター（９）′側がスリップする状態にてホ
ルダー１８１　＄１１１が空回りする状態が得られる。

そしてこの様にアダプター（９ど側に対してホルダー（
８）側が空回りすることによりキー溝００１とキー（２
５＋’が一致する状態が得られる。そしてこの様にキー
溝（３０）とキー（２５１’が一致した状態において、
これ迄ばね（２６１の付勢圧に抗して押し戻されてシャ
ンク部（９ａ）の周壁面に接圧する状態にあった回り止
め片（２５１ばばねｔ２６）の付勢圧を介して係合孔（
２つ内に突出し、そのキー（２５）’がキー溝ｃ３０）
に対して係合する状態が得られる。即ち回り止め作用が
得られる。

本発明は以上の様に構成されるものであって、上記の様
にたとえばホルダー側にキーを出没自在に設け、同ホル
ダーに対してアダプターのンヤンク部を挿通させるに同
シャンク部に設けられるキー溝が上記キーと一致しない
状態にて嵌挿された場合において、上記キーはばねの付
勢圧に抗してホルダー内に押し戻されてシャンク部の周
壁面に圧接する状態が得られる様に設ける一方、同キー
は作業開始時においてワーク一対するアタッチメントの
接圧抵抗を介してホルダー側に得られる空回り作用を介
してキー溝に対して係合する状態が、得られる様に設け
たことにより、ホルダーに対するアダプターの回り止め
ロックを自動的に得ることが出来るに至った。

そしてこの様にホルダーに対するアダプターの回り止め
ロック全自動的に得ることが出来るに至ったことにより
、アタッチメントの着脱を自動的に行なうことが可能と
なった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る着脱機構を具備するタッピングマ
シンの全体を表わす概略図、第２図は同着脱機構の拡大
図である。 （Ａ）タッピングマシン、（Ｂ）タップ交換装ｆＭ、、
（１１ヘース、（２）ポスト、ｔ３１　（４）スイング
アーム、（５）タッピングユニット、（６）主軸、（カ
スピンドル、（７）′中空部、（８）ホルダー、（８ａ
）シャンク部、（８ｂ）チャック部、（８ｃ）円盤部、
（８）′ボス、（９）　（９１’アダプター、（９ａ）
ンヤンク部、（９ｂ）チャック部、（９ｃ）テーパー面
、ｆｌＯ）（１０′タツプ、旧）支持枠、（ｌｌａ）ペ
ース、（ｌｌｂ）立上り部、０２Ｊ係合板、（１３）ブ
ラケット、（Ｉ４）圧カッリンダ−１（１４ａ）　７リ
ンダーチユーブ、（１４ｂ）　　ピストンロッド、０５
）プレート、（Ｉ６）立上り杆、０７）係合板、（１樽
長孔、０〕引張りばね、■圧縮ばね、Ｑυ小径部、（２
２係合孔、（２３）抜は止め片、（２３）’頭部、（２
４Ｊばね、（ハ）回り止め片、（２つ′キー、（２６）
ばね、（潤アダプター、（至）小径部、（２艶抜は止め
溝、ＧＯ）キー溝。 特許出願人　　株式会社　豊田自動織機製作所２４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）主軸側に固着するホルダーと、アタッチメント側
   に固着するアダプターより成り、ホルダーには保合孔を
   設け、同保合孔にはアダプターのシャンク部を強制嵌合
   可能に設けて成るアタッチメントの着脱機構において、
   アダプターのシャンク部若しくは保合孔に対してキー溝
   を刻設する一方、同キー溝と相対応させてキーを設ける
   に、同キーはばねを介して出没自在に設けて成る刃具あ
   るいは工具等のアタッチメント着脱機構における回り止
   めロック構造。