JPS6350121B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内側に支承面を有する基体と、該基
体内で回転可能で、基体の支承面に合わせられた
対応面と孔とを備えたスリーブと、頚部でスリー
ブの孔内に差込まれ、工具の受容部を形成する工
具保持体とを有し、この工具保持体が基体に対し
て回動不能に配置されており、スリーブが基体の
中心軸線に対して偏心的に案内面を有し、工具保
持体の半径方向の位置がスリーブを基体に対して
相対的に回転させることにより変えられるように
構成されており、基体の対応受けと工具保持体と
の間に配置された、ねじ込み可能な力導入手段を
有する緊定装置とを有し、この緊定装置により工
具保持体が調節された位置でスリーブの縁部分を
締込んで基体と緊定可能である形式のものに関す
る。

このような形式の公知の工具ヘツド（米国特許
第2780467号明細書）においては、受容部におけ
る円筒形の支承面は、リングとして構成された調
節機構が対応面としての内円筒面で摺動可能に案
内されている外面である。リングは内円筒面の範
囲に偏心的な孔を有している。受容部には直径方
向に延びるＴ溝の形をした横方向ガイドが設けら
れており、この横方向ガイド内に工具保持体の後
方の端部に設けられたＴ形ヘツドが摺動可能に係
合している。このＴ形ヘツドは半径方向の突起で
調節リングの偏心的な孔と接触している。この場
合には一方の端部の突起はＴ形ヘツド自体によつ
て形成されているのに対し、他方の端部における
突起はＴ形ヘツドの孔内で押しばねの力で移動可
能な突起である。これは強制的な案内ではなく、
半径方向に弾性的な保持装置を成している。した
がつて受容部に対する工具保持体の半径方向の位
置は一義的に規定され得ない。

受容部に対する工具保持体の緊締は、工具保持
体のおねじ山の上に螺合するナツトで行なわれ
る。この場合には工具保持体のＴ形ヘツドの接触
面を受容部のＴ形溝における支持面に対して押圧
するためには、力は工具ヘツドにルーズに取付け
られた中間円板と調節リングとを介して受容部に
伝達される。このような構成ではナツトを締めた
場合には半径方向のずれが受容部と工具保持体と
の間に生じることが回避されない。何故ならば工
具保持体が半径方向ではばね負荷された突起に基
づき、浮遊状にしか保持されておらず、したがつ
て移動力が自由に作用することができるからであ
る。

前述の調節装置は公知の工具ヘツドにおいては
工具ヘツドの前方部分しか形成しない。受容部自
体は調節を一層簡単にするためにシヤフトで基体
の偏心的な孔内で回転可能である。選ばれた半径
位置で受容部はシヤフトにおいて調節リングによ
つて確保されかつ軸方向ではばね力で基体に対し
て緊縮される。この場合には他の公知の装置（西
ドイツ国特許第669105号と同第713620号）との場
合と同様に、工具の調節は受容部を工具保持体と
一緒に縦軸線を中心として回動させることにより
可能である。しかしながらこの場合にはスピンド
ル又は基体に対する工具切刃の角度位置も変化す
る。これはきわめて不利な作用をもたらす。まさ
に、このような工具において考慮されるべき小さ
な送り量の場合には、このような角度変化が生じ
ると、スピンドル系、保持体又はそれに類似した
もの内在する誤差と不精度に調節回動が重量さ
れ、工具切刃の実際の送りが所望される送りに対
してコントロールできない形式でずれてしまう。
したがつて工具を微調節するためには前述の構成
は使用することができない。

本発明の課題は前述の欠点と欠陥を克服し、工
具保持体と基体若しくはこれを受容するスピンド
ルとの間の角度関係を変える必要なしに工具保持
体の簡単でかつ正確な調節を可能にする工具ヘツ
ドを提供することである。この場合には工具ヘツ
ドは多目的に使用可能であり、回転する作業に
も、定置の作業にも適するようにしたい。さらに
工具ヘツドにはコンパクトな、閉じられた、緊密
な形状を与え、その外側の形をもそれぞれの要求
に申し分なく適合させ、外側がほぼ円筒形になる
ようにしたい。なお本発明に関係する他の問題に
ついては本発明の解決策の説明と一緒に説明す
る。

本発明の特徴は冒頭に述べた形式の工具ヘツド
において、緊定装置が、工具保持体の中空室内に
配置され、基体の対応受けにより貫かれた、円錐
面を備えた緊定部と、該緊定部に接続された、円
錐形の横孔を有し、該横孔内で力導入部材として
の円錐部が移動可能である緊定体とを有し、工具
保持体の頚部の内部の、緊定部の円錐面の範囲に
緊定装置を作動した場合に半径方向外方へ頚部の
内面に向かつて移動可能である押圧負荷部材が設
けられていることである。

このような工具ヘツドは一連の重要な利点を有
している。基体と工具保持体との間に遊びなく位
置する偏心スリーブが回転を行なう唯一の調節機
構であるので、工具保持体と基体又は機械スピン
ドルとの角度関係はその都度の調節とは無関係に
始めから変化せず、そうでない場合の誤差源が排
除されるようになる。又、この場合には簡単でか
つ読取りやすい目盛を設けることができ、これに
よつて調節ミスの可能性が回避される。調節され
た後で軸方向に緊定する場合に互いにしつかりと
押し合わされる面が外周まで延びているために工
具保持体と基体とが剛性的なユニツトを構成し、
従つてあらゆるこのような工具ヘツドに於て見込
まれる負荷が確実に吸収されるようになる。又、
工具ヘツドは調節と緊定に用いられる重要な部分
が完全に保護され、工具ヘツド全体が運転状態で
緊密であつて、加工に際して汚染粒子が侵入しな
いように構成される。さらにこの場合には内部冷
却若しくは潤滑系を設けることが可能である。

工具保持体の回動防止機構を同時に形成してい
ると有利である工具保持体の横方向案内は緊定装
置に配属された対応受けとは無関係であることが
できる。しかしながら本発明の有利な１実施例に
於ては対応受けが同時に工具保持体の横方向案内
を形成している。

対応受け若しくは対応受け兼横方向案内として
は基体に横ピンが設けられている。これによつて
極めて簡単でかつ確実でかつ正確な構成が得られ
る。

工具保持体には重要な部分が保護されて収容さ
れる内部中空室を設けることができる。

軸方向の緊定のための力は種々異なる形式で、
例えば緊定スピンドル又はそれに類似したもので
与えることができる。有利には緊定装置は楔又は
円錐形の、対応する作用面と協働する力導入部材
を有しており、有利にはねじ部分によつて作動で
きるようになつている。本発明の１実施例によれ
ば円錐形の横孔を有する緊定体が設けられてお
り、この横孔で円錐体が工具保持体のねじ孔に係
合するねじで移動可能になつている。

本発明の別の特徴によれば工具保持体は基体に
対して軸方向だけではなく半径方向にも緊定可能
である。本発明の有利な１実施例によれば工具保
持体は半径方向に弾性的に変形可能であるか若し
くは半径方向に拡張可能な部分を有し、この部分
がその内部に配置された部材によつて押圧負荷で
きるようになつている。この部分は工具保持体
の、偏心スリーブによつて取囲まれた範囲に位置
していると有利である。

工具保持体、偏心スリーブと基体との正確に嵌
合する範囲のための100分の数ミリメートルの範
囲内にあればより弾性的な変形可能性は壁厚さを
適当に選ぶことによつて達成される。本発明の１
実施例によれば工具保持体に１つ又は複数のスリ
ツトを付け、これによつて良好な変形可能性若し
くは拡開可能性を得ることが提案されている。有
利であるのは拡開可能な舌片を生ぜしめるＨ形の
スリツトを配置することである。

簡単でかつ効果的な構成に於ては半径方向の緊
定に役立つ部分を内部から押圧負荷するためには
円錐面に支えられる球が設けられている。この球
の保持部は軸方向に運動可能な緊定体によつて円
錐面に対して相対的に移動可能である。極めて有
利であるのは３つの球を配置し、その内の２つの
球を工具保持体の弾性的に拡開可能な範囲に配属
し、第３の球を直径方向で向き合つて配置するこ
とである。この場合には締付けた状態で常に工具
保持体は基体に対して同一の規定された位置を占
めるようになる。

工具保持体を基体に対して、軸方向に緊定しか
つ半径方向に緊定する力は、それぞれ別々にかつ
異なる形式で与えることができる。しかし有利な
実施例では軸方向と半径方向の緊定を行なうため
に共通の力導入部材が設けられている。この力導
入部材は既に述べたように楔形又は円錐形である
と有利である。

工具ヘツドは有利には工具に作用し、工具ヘツ
ド自体の内部冷却にも役立つ冷却及び（又は）潤
滑剤のための通路を備えていると有利である。

次に図面について本発明を説明する： 第１図から第５図に示された工具ヘツドは基体
３とこれによつて保持されかつこれと緊定可能な
工具保持体２とを有している。基体３の外形はそ
の都度の要求に適合させることができ、例えばね
じ山付き付加部３ａを工作機械のワークスピンド
ル又はその他の保持体に固定するために有してい
る。この工具ヘツドは回転作業にも停止作業にも
使用することができる。工具保持体２は第１図の
実施例に於ては工具８、例えば反転チツプ又はそ
れに類似したものを備えた旋削バイト、中ぐりバ
イト又はそれに類似したものを受容する受容部１
４を有している。符号９では工具８を粗調節する
ための調節ねじが示されており、符号１８では工
具の締付けねじが示されている。

基体３は円筒形の孔３ｂ内に偏心スリーブ１の
円筒形の部分を遊びなく受容している。すなわ
ち、円筒形の部分は、工具ヘツドが緊定されてい
ない状態で偏心スリーブ１の回転を許す正確な嵌
め合いで円筒形の孔３ｂに受容されている。偏心
スリーブ１は前方にフランジ状の縁部分１１を有
しており、この縁部分１１は基体３の前方の支持
面１３とこの実施例の場合に工具保持体２の肩状
の段部によつて形成された工具保持体の支え面１
２との間に位置している。偏心スリーブ１の縁部
分１１の外側は掴みやすさを増すロレツト２０と
第２図に示すように工具保持体２の隣接する部分
の外面に於けるマーク２２が配属されている目盛
２１とを有している。

偏心スリーブ１は基体３に突入する部分に周方
向に分配された複数のスリツト状の開口１０を備
えている。この開口１０の目的については後で説
明する。

偏心スリーブ１は内部に外側の円筒面の中心軸
Ｍに対して値ｅだけずらされた偏心的な孔１９を
有している（第３図参照）。この孔１９内には工
具保持体２の円筒形の頚部２３が正確な嵌合い
で、すなわち遊びなく係合している。基体３の孔
２４に押込み可能な横ピン４は、工具保持体２の
頚部２３に於ける２つの孔２５を貫いている。こ
の横ピン４は工具保持体２を基体３に対して回動
不能に保持し、同時に偏心スリーブ１を回動させ
ることによつて行なう調節に際して工具保持体２
を横方向に案内する横方向案内を形成している。
第１図に於ては横ピン４と頚部２３に於ける孔２
５との間には判りやすくするために誇張して示さ
れている遊びが設けられている。この遊びの実際
の大きさは偏心スリーブ１の偏心率との大きさと
位置とによつて決められる、工具の調節範囲に必
要である大きさであるにすぎない。このような工
具ヘツドに於て、例えば0.2mmの最高微調節範囲
があると、これはｅ＝±0.1mmの偏心率に相当す
る。頚部２３の孔２５に於ける横ピン４の、横ピ
ン４の軸線に対して横方向の遊びは、180゜ずらさ
れた調節終端位置に於て偏心性がそれぞれ横ピン
の軸線方向に位置していると0.1mmよりも僅かに
大きければよい。

この結果、この方向での調節距離は0.2mmにな
る。

横ピン４は図示された実施例に於ては工具保持
体２の中空室２６に収容された緊定装置の対応受
けを形成している。この緊定装置によつて工具保
持体２は調節が行なわれた後で基体３に対して固
定可能である。このためには横ピン４の上にアン
カ片７が支承されている。このアンカ片７は工具
保持体２から引張負荷に晒されて緊定力を生ぜし
める。このためには種々異なる可能性がある。図
示された有利な実施例に於ては工具保持体２の中
空室２７内には円錐孔２６を備えた移動可能な緊
定体６が設けられている。この円錐孔２６内には
作動部材５が係合している。この作動部材５は工
具保持体２の孔２８内に案内された前方のピン５
ａと円錐形の中央部分５ｂとねじとして構成され
た端部５ｃを有している。この端部５ｃは工具保
持体２に於けるねじ孔２９に係合している。緊定
体６とアンカ片７は固定的に結合されているか若
しくは一体に構成されていてもよい。しかしなが
ら図示の実施例に於ては緊定体６とアンカ片７と
の互いに向き合つた端部は同一の作動部材５で工
具保持体２を基体に対して軸方向にも半径方向に
も緊定するために特別な形式で構成されている。

緊定体６の後方の部分は３つの球１５の保持部
１６として構成されている。これらの球１５はア
ンカ片７に於ける円錐面１７に支えられ、外側に
向かつては工具保持体２の頚部２３の内側接触す
る。

ねじを有する端部５ｃがねじ込まれると円錐形
の中央部分５ｂは円錐形の孔２６の、中央部分５
ｂに面した部分に接触し、これによつて緊定体６
を前方に向かつて、すなわち工具８に向かつて押
す。この場合にアンカ片７の円錐面１７にしつか
りと接する球１５によつてアンカ片７は対応受け
を形成する横ピン４に向かつて押され、この結果
として工具保持体２の支え面１２が偏心スリーブ
１の縁部分１１の前方の面に圧着され、縁部分１
１の下面が基体３の支持面１３に圧着され、従つ
て工具保持体が偏心スリーブ１の縁部分１１の影
響を受けて軸線方向で基体３と固定的に緊定され
る。

しかしながら球１５は同時に頚部２３を内側か
ら押圧負荷し、この頚部２３を偏心スリーブ１
の、頚部２３を取囲む部分に圧着し、この部分を
基体３の孔３ｂに圧着する。これによつて工具保
持体２は基体３に対して半径方向にも緊定され
る。これは唯一の作動部材５によつて行なわれ
る。

工具保持体２の頚部２３の、球１５が係合する
範囲は拡開可能に構成されている。これは壁厚さ
を適当に選ぶことによつても、１つ又は複数のス
リツトを配置することによつても行なうことがで
きる。さらに第１図、第４図、第５図に示すよう
に頚部２３の半周に亘つて延びるスリツト３０と
これに対して垂直なスリツト３１とが設けられ、
頚部２３のこの部分に２つの拡開可能な舌状片２
３ａが構成されていると有利である。既に冒頭で
述べた偏心スリーブ１に於けるスリツト１０も緊
定力を加えた場合にある程度の変形を容易にする
ために役立つ。このような弾性的な変形量は100
分の数ミリメートルの範囲に位置している。

球１５は２つの球が舌状片２３ａに作用するの
に対して、これに対称的に向き合つて唯一の球が
配置され、そこで力伝達個所を規定するように配
置されると有利である。このような形式で工具保
持体２と基体３との半経方向の緊定が常に同じ方
向に行なわれ、従つて常に同じ規定された支持個
所が得られるようになる。

ねじを有する端部５ｃを軽く弛めて緊定解除し
た状態で工具８の所望の微調節は簡単にかつ迅速
に偏心スリーブ１の縁部分１１の回動によつて行
なうことができる。この場合には少なくとも半周
に亘つて延びる目盛２１によつて調節量は正確に
読取ることができる。調節が行なわれた後で唯一
の作動部材によつて、すなわち端部５ｃによつ
て、調節された位置の固定が部分を互いに剛性的
なユニツトに結合することによつて達成される。

さらに工具ヘツドには特に後方の端部から工具
まで延びる通路が液状又はガス状の媒体を案内す
るために設けられており、これによつて工具若し
くは作業個所の冷却若しくは潤滑と工具ヘツド自
体の内部冷却ができるようになつている。第１図
に示された実施例に於ては通路３２は基体３の後
方の部分を通つて、工具保持体２の中空室２７に
移行する内部の中空室３３まで延びている。中空
室２７からは場合によつては２度屈曲させられた
通路３４が延長部３５で緊定された工具８の表面
まで通じている。符号３６と３７では通路孔の端
部のための２つのシールねじが示されている。

工具ヘツドは外面を形成するすべての部分１，
２，３が接触しているために完全に緊密であるの
で、その内部に汚染粒子が侵入することも冷却媒
体又はそれに類似したものが不都合な個所に流出
することもない。

第６図と第７図とに於ては工具ヘツドが軸方向
に突出する、受容部４４内に固定された工具３８
を用いて作業することもできることが示されてい
る。前方の端部だけしか示されていない工具保持
体２′は端面に研削された歯４３を有している。
この歯４３には載設体４０の対応歯と噛合つてい
る。その他の点では工具保持体２′は工具保持体
２について記載したように構成されている。載設
体４０は粗調節のために歯４３に沿つて移動させ
られ、長孔３９に係合するねじによつて所望の位
置で工具保持体２′と緊定可能である。符号４１
では嵌合ピンが示され、符号４２ではこれに配属
されたねじが示されている。工具３８の微調節は
第１図から第５図と関連した説明した形式でかつ
そこで示されている手段で行なわれる。

すべての前述の特徴若しくは図示された特徴は
単独でも組合わせても用いることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の複数の実施例を示すものであつ
て、第１図は本発明の工具ヘツドの部分的縦断面
図、第２図は偏心スリーブの側面図、第３図は第
２図の平面図、第４図は第１図のルール線に沿つ
た断面図、第５図は工具保持体のスリツトを有す
る頚部の側面図、第６図は本発明の工具ヘツドの
別の実施例の前方部分を示す図、第７図は第６図
の平面図である。 １……偏心スリーブ、２，２′……工具保持体、
３……基体、４……横ピン、５……作動部材、６
……緊定体、７……アンカ片、８……工具、１０
……開口、１１……縁部分、１２……支え面、１
３……支持面、１４……受容部、１５……球、１
６……保持部、１７……円錐面、１８……締付け
ねじ、２０……ロレツト、２１……目盛、２２…
…マーク、２３……頚部、２４……孔、２５……
孔、２６……孔、２７……中空室、２８……孔、
２９……ねじ孔、３０……スリツト、３１……ス
リツト、３３……中空室、３５……延長部、３
６，３７……シールねじ、３８……工具、４１…
…嵌合ピン、４２……ねじ、４３……歯、４４…
…受容部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内側に支承面３ｂを有する基体３と、該基体
   ３内で回転可能で、基体３の支承面３ｂに合わせ
   られた対応面と孔とを備えたスリーブ１と、頚部
   ２３でスリーブ１の孔１９内に差込まれ、工具８
   の受容部を形成する工具保持体２とを有し、この
   工具保持体２が基体３に対して回動不能に配置さ
   れており、スリーブ１が基体３の中心軸線に対し
   て偏心的に案内面１９を有し、工具保持体２の半
   径方向の位置がスリーブ１を基体３に対して相対
   的に回転させることにより変えられるように構成
   されており、基体３の対応受けと工具保持体２と
   の間に配置された、ねじ込み可能な力導入手段を
   有する緊定装置５，６，７とを有し、この緊定装
   置５，６，７により工具保持体２が調節された位
   置でスリーブ１の縁部分１１を締込んで基体３と
   緊定可能である形式のものにおいて、緊定装置
   ５，６，７が、工具保持体２の中空室２７内に配
   置され、基体３の対応受け４により貫かれた、円
   錐面１７を備えた緊定部７と、該緊定部７に接続
   された、円錐形の横孔２６を有し、該横孔２６内
   で力導入部材としての円錐部５ｂが移動可能であ
   る緊定体６とを有し、工具保持体２の頚部２３の
   内部の、緊定部７の円錐面１７の範囲に緊定装置
   ５，６，７を作動した場合に半径方向外方へ頚部
   ２３の内面に向かつて移動可能である押圧負荷部
   材１５が設けられていることを特徴とする、工具
   ヘツド。 ２ 対応受け４が工具保持体２の頚部２３におけ
   る開口２５を貫いている、特許請求の範囲第１項
   記載の工具ヘツド。 ３ 対応受け４として基体３に横ピンが設けられ
   ている、特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   工具ヘツド。 ４ 前記円錐部５ｂが工具保持体２におけるねじ
   山２９内に係合するねじ山付き加部５Ｃを備えて
   いる、特許請求の範囲第１項から第３項までのい
   ずれか１項記載の工具ヘツド。 ５ 工具保持体２の頚部２にスリツトが切られて
   いる、特許請求の範囲第１項から第４項までのい
   ずれか１項記載の工具ヘツド。 ６ Ｈ字形のスリツト３０，３１が設けられてい
   る、特許請求の範囲第５項記載の工具ヘツド。 ７ スリーブ１が壁部にスリツト状の開口１０を
   備えている、特許請求の範囲第１項から第７項ま
   でのいずれか１項記載の工具ヘツド。 ８ 押圧負荷部材として球１６が緊定体６に設け
   られている、特許請求の範囲第１項から第７項ま
   でのいずれか１項記載の工具ヘツド。 ９ ３つの球１５が配置されている、特許請求の
   範囲第８項記載の工具ヘツド。 １０ ３つの球１５の２つが工具保持体２の弾性
   的に拡開可能な範囲２３ａに配属されているのに
   対し、第３の球が直径方向で向き合つて配置され
   ている、特許請求の範囲第９項記載の工具ヘツ
   ド。