(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸ヘッドに回転自在に支持された主軸に接続されて前記主軸と一体に回転可能な接続部と、前記接続部に支持されかつ前記接続部の軸線廻りに回転可能な固定部と、前記固定部に支持されかつ前記固定部の軸線廻りに回転可能な可動部と、を有するとともに、
前記可動部に支持されかつ前記主軸と交差する軸線廻りに回転可能かつ先端に刃物が装着される刃物軸と、前記接続部に連結されかつ前記固定部および前記可動部に挿通された回転軸と、前記回転軸の回転を前記刃物軸に伝達する伝達機構と、前記固定部を前記主軸ヘッドに係合させる廻り止め用の一組の係合機構と、前記可動部を前記固定部に係合させて前記可動部を前記主軸ヘッドに対して固定する固定用クラッチと、前記可動部を前記回転軸に係合させて前記可動部を前記主軸と一体に回転させる調整用クラッチと、を有することを特徴とするアングルヘッド工具。
【請求項２】
請求項１に記載のアングルヘッド工具において、固定用クラッチおよび調整用クラッチは、互いに同じ駆動源で駆動され、その一方が有効である時に他方が無効になるように連携されていることを特徴とするアングルヘッド工具。
【請求項３】
請求項２に記載のアングルヘッド工具において、固定用クラッチおよび調整用クラッチは、主軸を通して接続部に供給される流体により駆動されることを特徴とするアングルヘッド工具。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のアングルヘッド工具において、
前記固定部は、前記回転軸に直交しかつ前記可動部に対向する固定側端面と、前記回転軸が挿通される中央孔と、前記固定側端面の前記中央孔の周囲に形成された周回キャビティと、前記固定側端面の前記キャビティの周囲に形成された複数の位置決めスリットとを有し、
前記可動部は、前記回転軸に直交しかつ前記固定部に対向する可動側端面と、前記可動側端面に形成されて径方向に延びる退避スリットとを有し、
前記固定用クラッチは、前記回転軸に沿って軸線方向に移動可能な固定用移動体と、前記固定用移動体から径方向に延びかつ前記固定用移動体の移動に伴って先端が前記位置決めスリット内から前記退避スリット内へと移動可能な固定ピンとを有し、
前記調整用クラッチは、前記回転軸に沿って軸線方向に移動可能な調整用移動体と、前記調整用移動体から径方向に突出しかつ前記調整用移動体の移動に伴って前記周回キャビティ内から前記退避スリット内まで移動可能な係合ピンとを有することを特徴とするアングルヘッド工具。
【請求項５】
請求項４に記載のアングルヘッド工具において、前記位置決めスリットは、周方向に１５度間隔で配置されていることを特徴とするアングルヘッド工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アングルヘッド工具に関し、主軸の軸線と交差する方向の軸線を中心に刃物を回転させる工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、切削加工分野ではマシニングセンタ等の工作機械が多用されている。
工作機械では、切削工具が装着された主軸を高速回転させるとともに、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸駆動系で工具の刃物位置を正確に制御し、ワークに対する高精度の加工を実現している。
通常、工作機械における主軸は、主軸ヘッドに支持されて一定の方向を向いており、従って工作機械における工具の向きも一定である。しかし、近年の多様な加工要求にあっては、工具の向きを主軸の回転軸線に対して交差方向、たとえば直角とすることが求められることがある。
このような要求に応えるものとして、アングルヘッド工具（アングルヘッドアタッチメント）が利用されている（特許文献１参照）。
【０００３】
アングルヘッド工具は、円筒状あるいは箱状のケーシングの一端に主軸と接続可能なテーパーシャンクを有する。ケーシングの他端にはテーパーシャンクの回転軸線と交差方向の軸線で回転可能な刃物が設置され、ケーシングの内部にはテーパーシャンクの回転を刃物に伝達する伝達機構が設置される。さらに、ケーシングには、廻り止め用として、テーパーシャンクを主軸に装着した際に主軸ヘッドと係合する係合機構が設置される。
このようなアングルヘッド工具では、テーパーシャンクを主軸に装着することで、係合機構によりケーシングと主軸ヘッドとが一体化され、この状態で主軸が回転することでテーパーシャンク、伝達機構および刃物が回転し、この刃物により主軸と交差する回転方向での切削加工（アングルヘッド加工）を行うことができる。
【０００４】
ところで、アングルヘッド工具における刃物の向き（主軸軸線を中心とした刃物の回転軸線の向き）は、ケーシングと主軸ヘッドとの廻り止め用の係合機構により規定される。例えば、主軸と刃物とが直角をなすものであれば、ケーシングの主軸軸線まわりの角度位置により、刃物の軸線は主軸直交平面内の任意の方向に設定が可能である。
しかし、従来のアングルヘッド工具では、前述した廻り止め用の係合機構により、ケーシングと主軸ヘッドとの係合は基本的に所定の角度位置に限定されていた。基本的な角度位置に対して、手動操作による角度調整が行われることがあるが、これは２０度以下の微調整であった。
これに対し、複数の角度位置を選択して自動的に係合させることができる装置が提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
特許文献２の割り出し位置決め装置は、テーパーシャンクの外周の複数位置に、ケーシングと主軸ヘッドとを係合させる廻り止め用の係合機構を有するとともに、係合機構を解除した際にケーシングとテーパーシャンクとが係合される構造とされ、係合機構を解除した状態で主軸を微速で回転させることでケーシングの主軸軸線まわりに回転させ、テーパーシャンクの外周の何れかの係合機構で係合させることで、複数の角度位置を選択できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１３０４２３号公報
【特許文献２】特公平３−４３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述した特許文献２の構成では、主軸の回転を利用してアングルヘッドの姿勢調整を実現したが、その構成として主軸ヘッドの外周に廻り止め用の係合機構を選択する角度毎に複数設置する必要であり、結果として主軸ヘッドの周囲には多数の機械要素が大きく突出することになり、周囲との干渉が問題となる。
また、係合機構を選択する際には、テーパーシャンクが主軸に装着された状態で係合解除する必要があり、係合機構は油圧や空気圧による進退機構が必要である。これらを作動させるために、エアまたは油圧配管を接続する必要があり、特に主軸ヘッドの外側にこれらの配管があると、周囲との干渉が一層問題となる。
【０００８】
本発明の目的は、外側への張り出しを低減できるとともに、外部配管を解消できるアングルヘッド工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した特許文献２は、主軸の回転を利用してアングルヘッドの主軸ヘッドに対する取付角度を調整したが、本発明においてはアングルヘッドの主軸ヘッドに対する取付角度は一定としておき、この角度一定の部分に対して回動する部分を設け、これを主軸で回転させることで姿勢調整を行えるようにする。これにより、主軸に対する廻り止め用の係合機構を簡素化し、外側への張り出しの解消を図る。このために、本発明においては以下の構成を備える。
【００１０】
本発明のアングルヘッド工具は、主軸ヘッドに回転自在に支持された主軸に接続されて前記主軸と一体に回転可能な接続部と、前記接続部に支持されかつ前記接続部の軸線廻りに回転可能な固定部と、前記固定部に支持されかつ前記固定部の軸線廻りに回転可能な可動部と、を有するとともに、前記可動部に支持されかつ前記主軸と交差する軸線廻りに回転可能かつ先端に刃物が装着される刃物軸と、前記接続部に連結されかつ前記固定部および前記可動部に挿通された回転軸と、前記回転軸の回転を前記刃物軸に伝達する伝達機構と、前記固定部を前記主軸ヘッドに係合させる廻り止め用の一組の係合機構と、前記可動部を前記固定部に係合させて前記可動部を前記主軸ヘッドに対して固定する固定用クラッチと、前記可動部を前記回転軸に係合させて前記可動部を前記主軸と一体に回転させる調整用クラッチと、を有することを特徴とする。
【００１１】
このような本発明では、接続部、固定部、可動部によりアングルヘッド工具としての外殻が形成され、係合機構による廻り止めが行われるとともに、伝達機構により主軸の回転が刃物軸に伝達される。そして、固定用クラッチおよび調整用クラッチの操作により、加工状態と角度位置の変更動作とを切り替えることができる。
【００１２】
アングルヘッド加工を行う場合、固定用クラッチを有効（係合状態、伝達状態）にし、調整用クラッチを無効（係合解除状態、非伝達状態）にする。固定部は係合機構により主軸ヘッドに廻り止めされ、可動部も固定用クラッチにより固定部に係合され、主軸ヘッドに廻り止めされる。接続部および伝達機構により主軸の回転が刃物軸に伝達され、これにより加工を行うことができる。
【００１３】
刃物の向きを変える場合、固定用クラッチを無効にし、調整用クラッチを有効にする。可動部は、主軸ヘッドに対する廻り止めを解除されるとともに、調整用クラッチにより回転軸および接続部に連動する状態とされる。主軸の回転は、接続部および伝達機構を介して刃物軸に伝達されるとともに、回転軸を介して可動部にも伝達されてこれを固定部に対して回転させる。可動部の固定部に対する角度位置が所望の状態となったら回転を停止させ、調整用クラッチを無効にし、固定用クラッチを有効にすることで、その角度位置で可動部は固定部に対して係合され、その角度位置で再び加工を行うことができる。
【００１４】
このような本発明においては、主軸ヘッドには廻り止め用の係合機構を一組設ければよく、主軸ヘッドの外部に張り出す構造物を最小限に抑えることができる。
また、固定用クラッチおよび調整用クラッチは、固定部または可動部の内部に形成でき、主軸ヘッドの外部に設置される機器を解消することができる。
なお、本発明において、固定用クラッチおよび調整用クラッチは、圧力流体により作動する流体クラッチが利用できるが、有線あるいは無線で制御される電磁クラッチ等を用いてもよい。
【００１５】
本発明において、固定用クラッチおよび調整用クラッチは、互いに同じ駆動源で駆動され、その一方が有効である時に他方が無効になるように連携されていることが望ましい。
このような本発明においては、固定用クラッチおよび調整用クラッチを確実に排他制御することができ、かつ駆動源が一つでよいため機構的にも簡略化することができる。
【００１６】
本発明において、固定用クラッチおよび調整用クラッチは、主軸を通して接続部に供給される流体により駆動されることが望ましい。
このような本発明においては、主軸ヘッドの外部に設置される駆動用の配管を解消することができる。
【００１７】
本発明において、前記固定部は、前記回転軸に直交しかつ前記可動部に対向する固定側端面と、前記回転軸が挿通される中央孔と、前記固定側端面の前記中央孔の周囲に形成された周回キャビティと、前記固定側端面の前記キャビティの周囲に形成された複数の位置決めスリットとを有し、前記可動部は、前記回転軸に直交しかつ前記固定部に対向する可動側端面と、前記可動側端面に形成されて径方向に延びる退避スリットとを有し、前記固定用クラッチは、前記回転軸に沿って軸線方向に移動可能な固定用移動体と、前記固定用移動体から径方向に延びかつ前記固定用移動体の移動に伴って先端が前記位置決めスリット内から前記退避スリット内へと移動可能な固定ピンとを有し、前記調整用クラッチは、前記回転軸に沿って軸線方向に移動可能な調整用移動体と、前記調整用移動体から径方向に突出しかつ前記調整用移動体の移動に伴って前記周回キャビティ内から前記退避スリット内まで移動可能な係合ピンとを有することが望ましい。
【００１８】
このような本発明では、係合ピンが周回キャビティ内にあるとき、接続部と可動部との回転伝達が解除され、調整用クラッチは解除状態（無効）となる。係合ピンが退避スリットに移動されると、接続部の回転は可動部に伝達され、調整用クラッチは接続状態（有効）となる。一方、固定ピンが位置決めスリット内まで達しているとき、固定ピンが形成された固定用移動体が退避スリット内で可動部に対して回転規制されるため、固定部と可動部とが廻り止め状態となり、固定用クラッチは接続状態（有効）となる。固定ピンが位置決めスリットを出て退避スリット内まで移動したとき、固定部と可動部との廻り止めは解除され、固定用クラッチは解除状態（無効）となる。
【００１９】
本発明において、固定用移動体は調整用移動体により軸方向に係合されることにより軸方向に駆動される構造としてもよく、これにより前述した係合ピンの移動と固定ピンの移動とを連動させることで、調整用クラッチが無効のとき固定用クラッチが有効となり、調整用クラッチが有効のとき固定用クラッチが無効となるように連携させることができる。
従って、このような構成により、前述した本発明の操作を簡単な操作で実行することができ、前述した主軸から供給される流体が一系統だけであっても、二つのクラッチを確実に操作することができる。
また、二つのクラッチは外部に全く露出せず、可動部と固定部との間の端面を利用して構成することができ、コンパクトな装置とすることができる。
【００２０】
本発明において、前記位置決めスリットは、周方向に１５度間隔で配置されていることが望ましい。
このような本発明では、１５度間隔で配置された位置決めスリットの何れかに固定ピンを係合させることで、主軸ヘッドおよび固定部と可動部との角度位置を１５度間隔で選択することができる。これにより、１５度の倍数である３０度、４５度、６０度、９０度、１２０度、１８０度など、主な角度位置を適宜設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態の正面側を示す斜視図。
【図２】前記第１実施形態の背面側を示す斜視図。
【図３】前記第１実施形態の加工状態における要部を示す模式図。
【図４】前記第１実施形態の調整動作における要部を示す模式図。
【図５】本発明の第２実施形態の加工状態における要部を示す模式図。
【図６】前記第２実施形態の調整動作における要部を示す模式図。
【図７】本発明の第３実施形態の加工状態における要部を示す模式図。
【図８】前記第３実施形態の調整動作における要部を示す模式図。
【図９】本発明の第４実施形態の加工状態における要部を示す模式図。
【図１０】前記第４実施形態の調整動作における要部を示す模式図。
【図１１】本発明の第５実施形態を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１および図２において、本発明のアングルヘッド工具１は、図示しない工作機械の主軸およびこれを支持する主軸ヘッドに装着されて用いられるものであり、接続部１０、固定部２０、可動部３０、刃物部４０、係合機構５０を有する。
さらに、図３および図４に示すように、本発明のアングルヘッド工具１の内部には、伝達機構６０、固定用クラッチ７０、調整用クラッチ８０が形成されている。
【００２３】
接続部１０は、図示しない主軸に装着されて主軸と一体に回転可能であり、テーパー式のツールシャンク（テーパーシャンク１１）を有する。
図１および図２に示すように、テーパーシャンク１１の先端にはプルスタッド１２が形成され、大径側には自動工具交換装置（ＡＴＣ）で把持するための把持部１３が形成されている。把持部１３には、ＡＴＣのホルダを係合させるためのＶ溝１４および主軸に装着された際に主軸と係合される廻り止め用のキー溝１５が形成されている。
これらのテーパーシャンク１１ないしキー溝１５は、ＡＴＣに対応した工具として既存の標準的なものが採用され、本実施形態のアングルヘッド工具１は一般的な工作機械で適宜使用可能である。
【００２４】
固定部２０は、接続部１０に支持されかつ接続部１０の軸線廻りに回転可能であり、具体的には把持部１３の下面側に装着された円筒状の上部ケーシング２１を有する。上部ケーシング２１の内部には固定部材２９（図３および図４参照）が収容されており、この固定部材２９が把持部１３に回転自在に支持されている（詳細後述）。
【００２５】
可動部３０は、固定部２０に支持されかつ固定部２０の軸線廻りに回転可能であり、前述した上部ケーシング２１から下方に延びる円筒状の中間ケーシング３１と、この中間ケーシング３１の下面に前述した固定部２０の軸線（接続部１０の軸線、主軸の軸線と同じ）に対して偏心した位置に接続された角柱状の下部ケーシング３２とを有する。
図１および図２に示すように、上部ケーシング２１は段付状の下縁を有し、中間ケーシング３１は同下縁の内側に円筒状に現れる。中間ケーシング３１の内部には可動部材３９（図３および図４参照）が収容されており、この可動部材３９は前述した固定部材２９に対して回転自在に支持されている（詳細後述）。
【００２６】
刃物部４０は、主刃物４１と補助刃物４２との二つの刃物を有する。主刃物４１は、下部ケーシング３２の正面側に設置された主刃物チャック４３に装着され、補助刃物４２は下部ケーシング３２の背面側に設置された補助刃物チャック４４に装着され、各々チャックを緩めることで交換可能である。
主刃物チャック４３および補助刃物チャック４４は、下部ケーシング３２内に設置された刃物軸４９（図３および図４参照）の両端に接続され、後述する伝達機構６０により接続部１０の回転（主軸の回転）が伝達される（詳細後述）。
【００２７】
係合機構５０は、前述した中間ケーシング３１の背面側に固定された拡張ケーシング５１を有し、その上面にはテーパー形状の係合用チャック５２を備えている。係合用チャック５２は、接続部１０が主軸に装着された際に、この主軸を支持する主軸ヘッドの端面またはその周囲に形成される受け部（図示省略）と係合し、これにより固定部２０を主軸ヘッドに対して固定し、主軸および接続部１０の回転に拘わらず廻り止めがなされる。
【００２８】
図３および図４に示すように、本発明のアングルヘッド工具１は、前述した刃物部４０を回転駆動するための伝達機構６０を有するとともに、前述した接続部１０、固定部２０、可動部３０の連携を操作するための固定用クラッチ７０および調整用クラッチ８０を備えている。
【００２９】
伝達機構６０は、前述した刃物軸４９に装着された傘歯歯車６１と、これに噛み合う傘歯歯車６２とを有し、傘歯歯車６２は回転軸６３の端部に装着されている。
回転軸６３は、前述した主軸の軸線方向に沿って延びており、可動部材３９および固定部材２９の中心に形成された中央孔３７，２７を通り、図示しないが接続部１０のテーパーシャンク１１に連結されている。
回転軸６３の内部は中空とされ、この空間により回転軸６３内を通る流体通路６４が形成されている。流体通路６４の接続部１０側の端部はテーパーシャンク１１およびプルスタッド１２の中心部の空洞を通して主軸の中心の流体供給路（図示省略）に連通され、工作機械の制御コマンドにより工作機械から供給される圧縮空気が送り込まれるようになっている。
【００３０】
固定用クラッチ７０は、可動部３０を固定部２０に係合させるか、あるいはこの係合を解除するかを切り替えることにより、この固定部２０および係合機構５０を介して可動部３０を主軸ヘッドに対して固定された状態と、解除された状態とを切り替えるものである。
調整用クラッチ８０は、可動部３０を接続部１０に係合させるか、あるいはこの係合を解除するかを切り替えることにより、可動部３０を主軸と一体に回転させる状態と、主軸との連携を解除された状態とを切り替えるものである。
これらの固定用クラッチ７０および調整用クラッチ８０は、具体的に次のような機構を利用して構成される。
【００３１】
固定部２０は、固定部材２９の可動部３０側に固定側端面２８を有する。
固定側端面２８は、回転軸６３に直交する方向の平面であり、中央には回転軸６３が挿通される中央孔２７が開口され、中央孔２７の周囲には円筒状の周回キャビティ２６が形成され、周回キャビティ２６の周囲には複数の位置決めスリット２５が形成されている。
位置決めスリット２５は、それぞれ固定側端面２８の表面から彫り込まれ、中央孔２７を中心に放射状に延びて形成されたスリットであり、周回キャビティ２６の外側に沿って１５度間隔で配列されている。
【００３２】
可動部３０は、可動部材３９の固定部２０側に可動側端面３８を有する。
可動側端面３８は、回転軸６３に直交する方向の平面であり、中央には回転軸６３が挿通される中央孔３７が開口され、中央孔３７の周囲には円筒状の退避キャビティ３６が形成され、退避キャビティ３６の周囲には複数の退避スリット３５が形成されている。
退避スリット３５は、それぞれ退避キャビティ３６の内周面から可動側端面３８の表面に沿って彫り込まれ、中央孔３７を中心に放射状に延びて形成されたスリットであり、退避キャビティ３６の外側に沿って９０度間隔で配列されている。
【００３３】
回転軸６３の内部には、流体通路６４内を軸線方向に移動可能な調整用移動体８１が収容されている。調整用移動体８１は、周囲を回転軸６３の内面にガスシールされており、流体通路６４に供給される圧縮空気の圧力で下降する。調整用移動体８１の下端には、流体通路６４の下端との間にコイルばね８２が介装され、圧縮空気の供給が解除された際にはコイルばね８２の付勢力により上昇するようになっている。
調整用移動体８１には、径方向に突出する係合ピン８３が固定されている。係合ピン８３は一本の棒材で形成され、互いに１８０度の角度で調整用移動体８１から径方向に突起している。回転軸６３には、係合ピン８３を挿通させる挿通スリット８４が形成されている。
【００３４】
調整用移動体８１が回転軸６３の上方にある場合（図３の状態）、係合ピン８３は挿通スリット８４を通って固定部材２９の周回キャビティ２６内に挿入される。この状態では、係合ピン８３は固定部材２９と干渉することがなく、回転軸６３は固定部材２９に対して自由に回転が可能である。
調整用移動体８１が下方へ移動した場合（図４の状態）、係合ピン８３は周回キャビティ２６を出て可動部材３９の退避スリット３５内に進入する。この状態では、係合ピン８３が退避キャビティ３６内と係合し、回転軸６３の回転は、挿通スリット８４から係合ピン８３および退避スリット３５を介して可動部材３９に伝達される。
【００３５】
従って、流体通路６４に供給される圧縮流体の有無により、調整用移動体８１を昇降させることで、回転軸６３の回転（接続部１０の回転）を可動部３０へ伝達する状態（図４の状態）と伝達を解除した状態（図３の状態）を切り替えることができる。
これらの調整用移動体８１、コイルばね８２、係合ピン８３、挿通スリット８４、周回キャビティ２６、退避スリット３５により、調整用クラッチ８０が構成されている。
【００３６】
回転軸６３の周囲には、固定用移動体７１が装着されている。
固定用移動体７１は、回転軸６３の外周を廻る環状に形成されるとともに、９０度間隔で径方向に延びる４本の固定ピン７２を備えている。
固定ピン７２は、同じく９０度間隔で配置された可動部材３９の退避キャビティ３６内を径方向に延び、先端近傍が上方へ起立して固定部材２９の位置決めスリット２５内へ挿入可能である。
固定用移動体７１の下面側には、固定ピン７２の下面と退避キャビティ３６の底面との間にコイルばね７３を有し、通常は上方へと付勢される。固定用移動体７１の上面側には、係合ピン８３の下部との間にスラストベアリング７４が介装され、固定用移動体７１は係合ピン８３により上方への移動を規制される。
【００３７】
調整用移動体８１が回転軸６３の上方にある場合（図３の状態）、固定用移動体７１は移動上限にあり、固定ピン７２が位置決めスリット２５内に挿入され、互いの係合により可動部材３９は固定部材２９に係止され、主軸ヘッドに対して固定とされる。この状態では、回転軸６３は回転自在であるが、固定用移動体７１との間にはスラストベアリング７４があるため、可動部材３９が固定されていても回転軸６３の回転に支障はない。
調整用移動体８１が下方へ移動した場合（図４の状態）、係合ピン８３の下降に伴って固定用移動体７１も下降し、環状の部分は退避キャビティ３６内に収容されるとともに、固定ピン７２が位置決めスリット２５から出て退避スリット３５内に退避する。この状態では、可動部材３９と固定部材２９との係止が解除される。この際、係合ピン８３により可動部材３９の回転が行われることになる。
【００３８】
従って、流体通路６４に供給される圧縮流体の有無により、調整用移動体８１を昇降させることで、固定用移動体７１も連携して昇降し、可動部材３９を固定部材２９に係止して主軸ヘッドに対して固定した状態（図３の状態）または固定を解除した状態（図４の状態）を切り替えることができる。
これらの固定用移動体７１、固定ピン７２、コイルばね７３、スラストベアリング７４、退避スリット３５、退避キャビティ３６、位置決めスリット２５により、固定用クラッチ７０が構成されている。
【００３９】
このような本実施形態においては、接続部１０、固定部２０の上部ケーシング２１、可動部３０の中間ケーシング３１および下部ケーシング３２によりアングルヘッド工具１としての外殻が形成され、係合機構５０による廻り止めが行われるとともに、伝達機構６０により主軸の回転が刃物部４０に伝達される。そして、固定用クラッチ７０および調整用クラッチ８０の操作により、加工状態（図３参照）と角度位置の変更動作（図３参照）とを切り替えることができる。
【００４０】
アングルヘッド加工を行う場合、固定用クラッチ７０を有効（係合状態、伝達状態）にし、調整用クラッチ８０を無効（係合解除状態、非伝達状態）にする。固定部２０は係合機構５０により主軸ヘッドに廻り止めされ、可動部３０も固定用クラッチ７０により固定部２０に係合され、主軸ヘッドに廻り止めされる。接続部１０および伝達機構６０により主軸の回転が刃物部４０に伝達され、これにより加工を行うことができる。
【００４１】
刃物の向きを変える場合、固定用クラッチ７０を無効にし、調整用クラッチ８０を有効にする。可動部３０は、主軸ヘッドに対する廻り止めを解除されるとともに、調整用クラッチ８０により回転軸６３を介して接続部１０に連動した状態とされる。主軸の回転は、接続部１０および伝達機構６０を介して刃物部４０に伝達されるとともに、可動部３０にも伝達されてこれを固定部２０に対して回転させる。可動部３０の固定部２０に対する角度位置が所望の状態となったら回転を停止させ、調整用クラッチ８０を無効にし、固定用クラッチ７０を有効にすることで、その角度位置で可動部３０は固定部２０に対して係合され、その角度位置で再び加工を行うことができる。
【００４２】
特に、本実施形態の調整用クラッチ８０では、係合ピン８３が周回キャビティ２６内にあるとき、接続部１０と可動部３０との回転伝達が解除され、調整用クラッチ８０は解除状態（無効）となる。係合ピン８３が退避スリット３５内に移動されると、接続部１０の回転は可動部３０に伝達され、調整用クラッチ８０は接続状態（有効）となる。
一方、本実施形態の固定用クラッチ７０では、固定ピン７２が位置決めスリット２５内まで達しているとき、固定ピン７２が形成された固定用移動体７１が退避スリット３５内で可動部３０に対して回転規制されるため、固定部２０と可動部３０とが廻り止め状態となり、固定用クラッチ７０は接続状態（有効）となる。固定ピン７２が位置決めスリット２５を出て退避スリット３５内まで移動したとき、固定部２０と可動部３０との廻り止めは解除され、固定用クラッチ７０は解除状態（無効）となる。
【００４３】
本実施形態では、固定用移動体７１は調整用移動体８１により駆動され、前述した係合ピン８３の移動と固定ピン７２の移動とは連動され、調整用クラッチ８０が無効のとき固定用クラッチ７０が有効となり、調整用クラッチ８０が有効のとき固定用クラッチ７０が無効となる。
従って、このような構成により、接続部１０、固定部２０、可動部３０の連携を簡単な操作で切り替えることができ、操作のために主軸から供給される圧縮空気が一系統だけであっても、二つのクラッチ７０，８０を確実に操作することができる。
また、二つのクラッチ７０，８０は外部に全く露出せず、可動部３０と固定部２０との間の端面２８，３８を利用して構成することができ、コンパクトな装置とすることができる。
【００４４】
本実施形態では、固定用クラッチ７０および調整用クラッチ８０を、主軸を通して接続部１０に供給される圧縮空気により駆動されるようにしたため、主軸ヘッドの外部に設置される駆動用の配管類を解消することができる。
【００４５】
本実施形態では、位置決めスリット２５を周方向に１５度間隔で配置したため、これらの１５度間隔で配置された位置決めスリット２５の何れかに固定ピン７２を係合させることで、主軸ヘッドおよび固定部２０と可動部３０との角度位置を１５度間隔で選択することができる。これにより、アングルヘッド工具１においては、１５度の倍数である３０度、４５度、６０度、９０度、１２０度、１８０度など、主な角度位置を適宜設定することができる。
【００４６】
〔変形例〕
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲内での変形等は本発明に含まれるものである。
例えば、位置決めスリット２５の配置間隔は１５度おきに限らず、更に小さな角度あるいは大きな角度であってもよく、周方向に均等ではなく、偏った分布にしてもよい。
固定用移動体７１に形成する固定ピン７２の配置も適宜選択してよく、例えば９０度間隔で４本、１２０度間隔で３本、１８０度間隔で２本あるいは１本だけとすることもできる。
【００４７】
前記実施形態では、主刃物４１の反対側に同軸で補助刃物４２を設置したが、これは必須ではなく、補助刃物チャック４４に補助刃物４２を装着しないで使用してもよく、補助刃物チャック４４のない構成としてもよい。
アングルヘッド工具１における主刃物４１の軸線と主軸の軸線とのなす角度は９０度に限らず、６０度、４５度等であってもよい。本発明において、既存の技術を利用してこの角度を調整可能な工具とすることもできる。
【００４８】
伝達機構６０は、回転軸６３および一対の傘歯歯車６１，６２に限らず、下部ケーシング３２が長い場合など、他の歯車列を追加する等してもよい。要するに、接続部１０に伝えられる主軸の回転を、刃物部４０にまで伝達できるような伝達機構を構成できればよい。
【００４９】
固定用クラッチ７０および調整用クラッチ８０は、主軸を通して接続部１０に供給される圧縮空気による駆動に限らず、油圧を利用してもよい。また、同じ流体圧を利用して互いに連動するものに限らず、別個に動作するようにしてもよい。さらに、流体圧に限らず、二つの電磁クラッチを利用して固定用クラッチ７０および調整用クラッチ８０を構成してもよく、その際の制御は有線通信あるいは無線通信としてもよい。
以下、固定用クラッチ７０および調整用クラッチ８０として摩擦部材を用いた例（第２実施形態）、固定用クラッチ７０および調整用クラッチ８０としてセレーション等の噛合部材を用いた例（第３実施形態）、二つの電磁クラッチを利用して固定用クラッチ７０および調整用クラッチ８０を個別に動作させるようにした例（第４実施形態）について説明する。
【００５０】
〔第２実施形態〕
図５および図６に示す第２実施形態は、固定用クラッチ７０および調整用クラッチ８０として摩擦部材７２Ａ，８３Ａを用いたものである。
本実施形態では、固定用移動体７１の周囲に摩擦部材７２Ａが設置され、固定部材２９の端面２８に圧接あるいは離隔されることで固定用クラッチ７０としての連動および解除を切り替え可能である。一方、係合ピン８３の先端にはリング状の摩擦部材８３Ａが支持され、可動部材３９の端面３８には段差状の受け面３８Ａが形成され、摩擦部材８３Ａが受け面３８Ａの底面に圧接あるいは離隔されることで調整用クラッチ８０としての連動および解除を切り替え可能である。
【００５１】
このような本実施形態では、摩擦部材７２Ａ，８３Ａによる固定であるため、固定部２０と可動部３０との固定角度あるいは可動部３０と回転軸６３との固定角度を自由な角度とすることができる。但し、固定部２０と可動部３０との固定角度が全く自由であるため、相互の固定にあたって正確な相対角度となるように割り出すことが必要である。
【００５２】
〔第３実施形態〕
図７および図８に示す第３実施形態は、固定用クラッチ７０および調整用クラッチ８０としてセレーション部材７２Ｂ，８３Ｂを用いたものである。
これらのセレーション部材７２Ｂ，８３Ｂは、前述した第２実施形態の摩擦部材７２Ａ，８３Ａの表面に、放射状（径方向）のセレーションを形成したものである。一方、固定部材２９の端面２８Ｂにはセレーション部材７２Ｂに対応するセレーションが形成され、端面２８Ｂとセレーション部材７２Ｂとが互いに噛合することで互いの回転を規制される。また、可動部材３９の端面３８Ｂにはセレーション部材８３Ｂに対応するセレーションが形成され、端面３８Ｂとセレーション部材８３Ｂとが互いに噛合することで互いの回転を規制される。
【００５３】
このような本実施形態では、セレーション部材７２Ａ，８３Ａによる固定であるため、固定部２０と可動部３０との固定あるいは可動部３０と回転軸６３との固定を第２実施形態の摩擦に比べて強固なものとすることができる。同時に、固定部２０と可動部３０との固定角度あるいは可動部３０と回転軸６３との固定角度をセレーションのピッチに応じた比較的自由な角度とすることができる。
【００５４】
〔第４実施形態〕
図９および図１０に示す第４実施形態は、固定用クラッチ７０および調整用クラッチ８０に、それぞれ独立した駆動源としてのソレノイド７１Ｃ，８１Ｃを用いたものである。
ソレノイド７１Ｃは、固定部材２９内に埋設され、図示しない配線から電流を受けることで中心のロッド７２Ｃを進退駆動するものである。ロッド７２Ｃは、最も引き込まれた状態では先端が固定部材２９の端面２８から突出しない状態とされ（図１０参照）、最も押し出された状態では先端が可動部材３９の退避スリット３５内に配置され、互いに係合することで固定部材２９と可動部材３９との回動を固定する（図９参照）。
【００５５】
ソレノイド８１Ｃは、調整用移動体８１内に埋設され、図示しない配線から電流を受けることで中心のロッド８２Ｃを進退駆動するものである。ロッド８２Ｃは、先端が回転軸６３の内側底面に当接され、最も押し出された状態では調整用移動体８１を押し上げて係合ピン８３を固定部材２９の周回キャビティ２６内に収容する（図９参照）とともに、最も引き込まれた状態では調整用移動体８１が降下して係合ピン８３が可動部材３９の退避スリット３５内に配置され、互いに係合することで固定部材２９と可動部材３９との回動を固定する（図１０参照）。
【００５６】
このような本実施形態では、ソレノイド７１Ｃ，８１Ｃの電気的な操作で固定用クラッチ７０および調整用クラッチ８０の切替を行うことができる。これらのソレノイド７１Ｃ，８１Ｃは、互いに独立して制御されることになるが、電気的に排他制御を行うことはきわめて容易である。
本実施形態では、前述した第１実施形態の固定用移動体７１、固定ピン７２、コイルばね７３、スラストベアリング７４、コイルばね８２が省略できる。このため、構造的に大幅な簡略化が可能である。
【００５７】
〔第５実施形態〕
本発明のアングルヘッド工具は、図１および図２に示された形態、つまり円筒状の中間ケーシング３１の下面に固定部２０の軸線（接続部１０の軸線、主軸の軸線と同じ）に対して偏心して配置された角柱状の下部ケーシング３２とを有する構成に限らず、例えば図１１に示す第５実施形態のように、円筒状の中間ケーシング３１Ａの下端に水平方向に軸線が配置された円筒状の下部ケーシング３２Ａを有する形態としてもよい。
【００５８】
図１１において、本実施形態のアングルヘッド工具は、前述した各実施形態と同様に接続部１０、固定部２０、可動部３０、刃物部４０、係合機構５０を有し、アングルヘッド工具１の内部には、伝達機構６０、固定用クラッチ７０、調整用クラッチ８０が形成されている。
さらに、前記各実施形態では、主刃物４１が比較的大きく、反対側の補助刃物４２が比較的小さい設定であったのに対し、本実施形態の刃物４１Ａ，４２Ａは同様な大きさとされている。また、前記各実施形態の主刃物４１および補助刃物４２が軸線方向に長い刃物であったのに対し、本実施形態の刃物４１Ａ，４２Ａは、いわゆるフライス刃物のような軸線方向に扁平なベースに刃物チップを配置したものとされている。
【００５９】
このような本実施形態によっても、前述した各実施形態と同様な効果を得ることができる。
図１１に示す第５実施形態においても、前述した第１〜第４の各実施形態で示したような各種のクラッチ機構を適宜採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、アングルヘッド工具に関し、主軸の軸線と交差する方向の軸線を中心に刃物を回転させる工具として利用できる。
【符号の説明】
【００６１】
１…アングルヘッド工具、１０…接続部、１１…テーパーシャンク、１２…プルスタッド、１３…把持部、１４…Ｖ溝、１５…キー溝、２０…固定部、２１…上部ケーシング、２５…スリット、２６…周回キャビティ、２７…中央孔、２８…固定側端面、２９…固定部材、３０…可動部、３１…中間ケーシング、３２…下部ケーシング、３５…退避スリット、３６…退避キャビティ、３７…中央孔、３８…可動側端面、３９…可動部材、４０…刃物部、４１…主刃物、４２…補助刃物、４３…主刃物チャック、４４…補助刃物チャック、４９…刃物軸、５０…係合機構、５１…拡張ケーシング、５２…係合用チャック、６０…伝達機構、６１…傘歯歯車、６２…傘歯歯車、６３…回転軸、６４…流体通路、７０…固定用クラッチ、７１…固定用移動体、７１Ｃ…ソレノイド、７２…固定ピン、７２Ａ…摩擦部材、７２Ｂ…セレーション部材、７３…コイルばね、７４…スラストベアリング、８０…調整用クラッチ、８１…調整用移動体、８１Ｃ…ソレノイド、８２…コイルばね、８３…係合ピン、８４…挿通スリット、８３Ａ…摩擦部材、８３Ｂ…セレーション部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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