JPS6125743A - 交換工具の工具ホルダロック機構 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、例えばタレント旋盤等に於て使用する交換
工具に係わり、更に詳しくは刃物台のスリーブに対して
各種の工具を装着した工具ホルダを確実にかつ容易に装
着することが出来る交換工具に関するものである。

〔従来技術〕

一般に、タレント旋盤等の各種工作機械の刃物台等に、
各種の工具を装着した工具ホルダを取り付ける場合には
、その取り付けが簡単に行えることに加えて、刃物台の
スリーブに対する工具ホルダの取付は状態の良否がワー
クの加工精度に重大な影響を及ぼすことが知られている
。

ところで、従来の交換工具としては、例えば実願昭５８
−１１０３０３号公報（出願人・ケンナメタル）等に開
示されているように、機台に装着されたスリーブの嵌合
孔に対し、各種の工具が取付けられた工具ホルダのシャ
ンクを挿入し、前記スリーブの嵌合孔に形成された係合
溝に上記シャンクの内部に設けられた複数個のロック用
ボールを押し拡げて係合させ、該ボールをスリーブの径
方向に押圧することによってロックさせるようにした交
換工具が提案されている。

しかしながら、上記従来の交換工具にあっては、ボール
を工具ホルダの溝にスリーブの直径方向に押圧させた状
態でロックさせる形式のものである為、工具ホルダをス
リーブの長手方向に対して引張力を作用させたとしても
、その推力は垂直方向くスリーブの直径方向）の分力と
なってしまい、従って、スリーブの長手方向に対して充
分に引張力を発生させることができないと言う問題があ
り、また従来の交換工具の場合には、工具ホルダの後端
フランジ部がスリーブの嵌合孔端面に必ずしも当接した
状態でロックされるものでないため、重切削等を行なっ
た場合には、工具ホルダに曲げモーメントが作用してボ
ールのロック部分を支点としてグラツキが生し、加工精
度が低下するという欠点があった。

また、スリーブの嵌合部と工具ホルダのシャンク部分と
に誤差があったり、シャンクが摩耗等により小径になっ
てくると、工具ホルダの曲げモーメント等によりシャン
クの後端部分がガタついて複数個のボールにより均等に
当接させてロックすることができなくなると言う問題が
あった。

〔発明の目的〕

この発明は、かかる従来の問題点に着目して案出された
もので、その目的とするところは、工具ホルダをスリー
ブの嵌合孔の端面に当接させて確実にロックできるよう
に構成することにより、重切削等を行う場合にも工具ホ
ルダの自励振動を有効に防止し、以て切削性の向上及び
加工精度を向上させた交換工具を提供するものである。

〔発明の構成〕

この発明は、上記目的を達成するために、シャンクの挿
入端面に係合溝を備えた穴部を形成して成る工具ホルダ
と、この工具ホルダのシャンクを着脱自在に嵌合させる
嵌合孔を備え、かつ嵌合孔内に前記工具ホルダの係合溝
を係脱させるロック用のボールを備えたスリーブとから
成り、前記スリーブの嵌合孔に工具ホルダのシャンクを
嵌合させた際、スリーブの嵌合孔の端面フランジ部に工
具ホルダのへ・ノド部端面が当接するように構成し、前
記スリーブの嵌合孔内部に、前記ロック用のボールを工
具ホルダの係合溝に当接させ、かつスリーブの軸線方向
に引張力を付与するためのドローカラーを摺動自在に内
装し、このドローカラーを引張することによって前記シ
ャンク部をロック用のボールを介して拡関しスリーブの
嵌合孔の内壁面に圧着さセ・るようにしたことを要旨と
するものである。

〔発明の実施例〕

以下、添付図面に基づいて、この発明の詳細な説明する
。

第１図は、この発明に係る交換工具１をタレット旋盤２
のタレメト３の刃物台４に取付けられた状態を示し、Ｗ
は被加工物であるワーク、５はワークＷをクランプする
チャック、６は交換工具１の工具Ｘを着脱操作するシリ
ンダ、６ａはそのロンドを示すしている。

前記交換工具１は、第２図及び第３図に示すように、中
空筒状のタレントフランジ１０が前記刃物台４上にボル
ト等の締結具を介して固定され、このタレントフランジ
１０の先端側には、テーバ状の嵌合孔１１を備えたテー
バスリーブ１２の基端部がボルト１３を介して固定され
ている。このテーバスリーブ１２の嵌合孔１１には、バ
イト等の通常の工具Ｘを取付けた工具ホルダ５０のテー
バシャク５１が着脱自在に嵌合される。

前記テーバシャク５１の挿入端面５１ａの中心部には、
所定の深さの穴部５２が形成され、この穴部５２の内周
面には環状の係合溝５３が形成されている。また前記テ
ーバスリーブ１２の先端部には、工具ホルダ５０のヘッ
ド部５４の後端面を当接させるフランジ部１４が形成さ
れ、このフランジ部１４には工具ホルダ５０を位置決め
するブロック１５がボルト１６を介して固定されている
。前記、タレントフランジＩＯとテーパスリーブ１２と
の中空部内には、先端側に小径部１７と、中径部１８及
び大径部１９とを備え、かつ後端側にストッパリング２
０をネジ２１を介して固定したドローロッド２２が摺動
自在に内装されている。

なお、２０ａはタレントフランジ１０の後端部に取付け
られたカバーで、切粉等のごみ類が前記中空部内に侵入
するのを防止するようにしたものである。

前記ドローロッド２２の小径部１７の外周面には、複数
個（この実施例では３個）のロック用のボール２３を出
没自在に収容する反円弧状の環状凹部２４（逃しＳ）が
形成され、また中径部１８の外周面には、ストッパ用の
ガイド溝２５が形成されている。ドローロッド２２の小
径部１７及び中径部１８の外周面と、前記テーバスリー
ブ１２の嵌合孔１１及びテーバシャク５１の挿入端面中
心部に形成された穴部５２の内壁面との間には、夫々に
対して若干の遊びを持った摺動自在なドローカラー２６
が摺動自在に介装されている。

このドローカラー２６の先端部には、ロック用のボール
２３が出没する貫通孔２７が複数個所（この実施例では
３個所）に形成され、また後端部内面にはストッパ部材
で言うところのボール２８を嵌合した環状のストッパ溝
２９が形成されている。

前記、テーパスリーブ１２の後端には、ドローカラー２
６の後端位置を規制するストッパリング３０がボルト３
１を介して固定され、このストッパリング３０と前記ド
ローロッド２２の後端側に設けられたストッパリング２
０との間には、摺動自在に嵌挿されたリング部材３２を
介して前記ドローカラー′２６及びドローロッド２２を
常時第２図の右方向（矢印方向）に付勢する皿バネ３３
が介設されている。

次に、作用について説明する。

先ず、第２図に於ける工具ホルダ５０の中心線下部は、
工具ホルダ５０とテーパスリーブ１０とのアンロック状
態を示し、また中心線上部はロック状態を示している。

上記アンロック状態では、シリンダ６のロッド６ａによ
り、Ｆローロッド２２が工具ホルダ５０側に押圧され、
ボール２３はドローロッド２２の環状凹部２４に収納さ
れ、またドローカラー２６のストッパ溝２９に係合して
いるボール２８は、ガイド溝２５の後端２５ａ側に位置
している。

このような状態から、工具ホルダ５０をロック状態にす
るには、先ず工具ホルダ５０のテーバシャク５１をテー
パスリーブ１２の嵌合孔１１に嵌合させた状態で、ヘッ
ド部５４の後端面をテーパスリーブ１２のフランジ部１
４に当接させ、そして前記シリンダ６のロッド６ａを収
縮させる。するとドローロッド２２は皿バネ３３の弾性
力により軸線方向（第２図の右方向）に引っ張られる。

これと同時に、ガイド溝２５の後端２５ａ側に位置して
いたボール２８がガイド８２５の先端側２５ｂに移動し
て当接し、また前記環状凹部２４に収納されていたボー
ル２３は断面及円弧状の環状凹部２４から押出されてド
ローカラー２６の貫通孔２７とテーバシャンク５１の係
合溝５３に入り込む。またこの時ボール２５を介してド
ローカラー２６は、ドローロッド２２と同一方向く第２
図の右方向）に引っ張る。

ドローカラー２６が皿バネ３３０弾性力によりボール２
８を介してドローロッド２２と同一方向に引っ張られる
と、前記ドローカラー２６の貫通孔２７と、テーバシャ
ク５１の係合溝５３から押出されたボール２３は、第４
図に示すように先ずドローカラー２６の貫通孔２７の内
壁面のＡ点でボール２３の球芯部を押圧され、次いでド
ローロッド２２の小径部１７の外周のＢ点に当接して押
圧され、そしてボール２３は係合溝５３の０点において
角度θの略水平方向の推力を受けてロックされる。

即ち、この発明の実施例では、ボール２３を押圧するＡ
点は、ボール２３の球芯Ｏと略同じ位置にて水平方向に
押圧するため、りｌノットフランジ１０の径方向に押圧
する分力Ｆは、従来のものよりも極めて小さくなり、そ
の代り上記のように角度θが極めて小さいことからボー
ル２３を水平方向（ドローロッド２２の軸線方向）に作
用する推力が大きくなって、工具ホルダ５０の軸方向に
引っ張る力が大きくなるものである。係合溝５３の形成
されたテーバシャク５１の先端部分は、前記ドローカラ
ー２６及びドローロッド２２の引張力によりボール２３
を介してテーパスリーブ１２内壁面側に膨張して密着し
前記テーバスリーブ１２のフランジ部１４と工具ホルダ
５０のヘッド部５４の後端との突当てに加えて更に強固
に膨張圧着され、工具ホルダ５０がグラ付いたりする自
励振動は少な（なる。

また、ボール２３は、ドローロッド２２のガイド溝２５
に嵌合されたポール２日を介してドローカラー２６の貫
通孔２７により引っ張られてテーバシャク５１の係合溝
５３と係合するので、テーバシャク５１が摩耗しても常
に複数個のボール２３は係合溝５３と均等に当接し、工
具ホルダ５０を軸方向へ均等の力で引っ張ることが出来
る。

更に、テーバシャク５１の先端の肉厚を薄く出来るので
、強度が必要とされるドローカラー２６の肉厚を厚くす
ることも可能である。

また、この実施例ではテーバシャク５１を有する工具ホ
ルダ５０について説明したが、ストレートシャンクでも
実施することは可能であり、またこの工具ホルダ５０は
従来の工具Ｘを取付けることも可能であり、広い範囲に
渡り使用することが出来る。

〔発明の効果〕

この発明は上記のように、シャンクの挿入端面に係合溝
を備えた穴部を形成して成る工具ホルダと、この工具ホ
ルダのシャンクを着脱自在に嵌合させる嵌合孔を備え、
かつ嵌合孔内に前記工具ホルダの係合溝を係脱させるロ
ック用のボールを備えたスリーブとから成り、前記スリ
ーブの嵌合孔に工具ホルダのシャンクを嵌合させた際、
スリーブの嵌合孔の端面フランジ部に工具ホルダのヘッ
ド部端面が当接するように構成し、前記スリーブの嵌合
孔内部に、前記ロック用のボールを工具ホルダの係合溝
に当接させ、かつスリーブの軸線方向に引張力を付与す
るためのドローカラーを摺動自在に内装し、このドロー
カラーを引張することによって前記シャンク部をロック
用のボールを介して拡開しスリーブの嵌合孔の内壁面に
圧着させるようにした為、工具ホルダはその先端側と後
端側との２点で常にスリーブにより支持されると共に、
軸線方向に強い引張力で引っ張られるので、工具ホルダ
の自励振動を有効に防止でき、切削性の向上及び加工精
度の向上を図ることが出来る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明をタレ、ト旋盤に実施した全体斜視図
、第２図は交換工具の一部断面図、第３図はテーバスリ
ーブの側面図、第４図はロック部分の説明図である。 １０・・・タレントフランジ、１１・・・嵌合孔、１２
・・・テーバスリーブ、１４・・・フランジ部、２３・
・・ボール、２２・・・ドローロッド、２４・・・凹部
、２６・・・ドローカラー、２８・・・ストンバ部材（
ボール）、５０・・・工具ホルダ、５１・・・シャンク
、５１ａ・・・挿入端面、５２・・・凹溝、５３・・・
係合溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シャンクの挿入端面に係合溝を備えた穴部を形成して成
   る工具ホルダと、この工具ホルダのシャンクを着脱自在
   に嵌合させる嵌合孔を備え、かつ嵌合孔内に前記工具ホ
   ルダの係合溝を係脱させるロック用のボールを備えたス
   リーブとから成り、前記スリーブの嵌合孔に工具ホルダ
   のシャンクを嵌合させた際、スリーブの嵌合孔の端面フ
   ランジ部に工具ホルダのヘッド部端面が当接するように
   構成し、前記スリーブの嵌合孔内部に、前記ロック用の
   ボールを工具ホルダの係合溝に当接させ、かつスリーブ
   の軸線方向に引張力を付与するためのドローカラーを摺
   動自在に内装し、このドローカラーを引張することによ
   って前記シャンク部をロック用のボールを介して拡開し
   スリーブの嵌合孔の内壁面に圧着させるようにしたこと
   を特徴とする交換工具。