(57)【要約】【課題】  フランジ式砥石以外の工具を研削盤に利用するアタッチメントを提供する。【解決手段】  砥石主軸（３０）の先端に連結する砥石主軸連結手段（６１）と、該砥石主軸連結手段に固定されていてコレットチャック（７１）を前記砥石主軸と同心に支持するコレットチャック支持手段（６２）とを備えた砥石主軸用アタッチメント（６０）が提供される。コレットチャック支持手段は前記コレットチャックを挿入することのできるスリーブ（６６）と、該スリーブに螺合して前記コレットチャックに取付けられた工具を把持する把持用ナット（７２）とを含んでいる。砥石主軸用アタッチメント間に収容されたボルト（８０）は緩め続けることにて、アタッチメントを容易に取外すことができる。【選択図】      図２
2006175549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥石主軸の先端に連結する砥石主軸連結手段と、
該砥石主軸連結手段に固定されていてコレットチャックを前記砥石主軸と同心に支持するコレットチャック支持手段とを備えた砥石主軸用アタッチメント。
【請求項２】
前記砥石主軸連結手段には前記砥石主軸の前記先端の形状に部分的に対応した貫通孔が形成されており、前記砥石主軸の前記先端が前記砥石主軸連結手段の前記貫通孔に係合するよう挿入される請求項１に記載の砥石主軸用アタッチメント。
【請求項３】
前記砥石主軸連結手段は、前記砥石主軸連結手段の前記貫通孔を通じて前記砥石主軸の先端に形成された中心孔に螺合されるネジを含む請求項２に記載の砥石主軸用アタッチメント。
【請求項４】
前記コレットチャック支持手段は前記コレットチャックを挿入することのできるスリーブと、該スリーブに螺合して前記コレットチャックに取付けられた工具を把持する把持用ナットとを具備する請求項１から３のいずれか一項に記載の砥石主軸用アタッチメント。
【請求項５】
前記砥石主軸用アタッチメントを前記砥石主軸から取り外す際には、前記把持用ナットを前記スリーブから取り外し、前記コレットチャックを前記工具と共に前記スリーブから取り外し、前記砥石主軸の前記中心孔に螺合された前記ネジを緩めるようにした請求項４に記載の砥石主軸用アタッチメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コレットチャック、特にマシニングセンタ用のコレットチャックを研削盤の砥石主軸に取付ける砥石主軸用アタッチメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より種々の形式の研削盤が使用されている。特許文献１に示されるように、これら研削盤には、研削盤のワークテーブル上に保持されたワークが円盤状の回転砥石、つまりフランジ式砥石によって研削されるものがある。このようなフランジ式砥石は研削盤の砥石主軸に取付けられている。
【特許文献１】特開２００２−１１３６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示されるような研削盤の砥石主軸には単一の工具、つまりフランジ式砥石のみしか取付けることができない。このため、特許文献１に開示される研削盤においてはフランジ式砥石を用いた研削加工しか行うことができない。
【０００４】
これに対し、一般に使用されているマシニングセンタは、ツールマガジンに備えられた多数の工具、例えば軸付砥石、中ぐり工具、エンドミル、ドリル等を加工手順に応じて交換して使用することができる。ところが、マシニングセンタは比較的広大な設置場所を必要とし、また追加の費用も発生する。このため、このような装置を新たに導入することなしに、軸付砥石、中ぐり工具、エンドミル、ドリル等を使用できるのが好ましい。
【０００５】
このため、近年では、通常の研削盤においても、フランジ式砥石以外の前述した他の工具を砥石主軸に取付け、研削盤をその工具に応じた用途に使用することが望まれている。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、フランジ式砥石以外の工具を研削盤に利用するための砥石主軸用アタッチメントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するために１番目に記載の発明によれば、砥石主軸の先端に連結する砥石主軸連結手段と、該砥石主軸連結手段に固定されていてコレットチャックを前記砥石主軸と同心に支持するコレットチャック支持手段とを備えた砥石主軸用アタッチメントが提供される。
【０００８】
すなわち１番目の発明においては、砥石主軸用アタッチメントを用いることにより、フランジ式砥石以外の工具、例えば軸付砥石、中ぐり工具、エンドミル、ドリル等が取付けられたコレットチャックを研削盤の砥石主軸の先端に取付けることができる。研削盤の砥石主軸の回転はこれら工具に直接的に伝達されるので、１番目の発明における砥石主軸用アタッチメントを用いることにより、フランジ式砥石以外の工具を研削盤に利用することが可能となる。
【０００９】
２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記砥石主軸連結手段には前記砥石主軸の前記先端の形状に部分的に対応した貫通孔が形成されており、前記砥石主軸の前記先端が前記砥石主軸連結手段の前記貫通孔に係合するよう挿入される。
すなわち２番目の発明においては、砥石主軸用アタッチメントの取付時に貫通孔の内面と砥石主軸の先端とが係合し、砥石主軸用アタッチメントを砥石主軸の先端に容易に取付けることができる。
【００１０】
３番目の発明によれば、２番目の発明において、前記砥石主軸連結手段は、前記砥石主軸連結手段の前記貫通孔を通じて前記砥石主軸の先端に形成された中心孔に螺合されるネジを含む。
すなわち３番目の発明においては、ネジを用いることにより砥石主軸用アタッチメントを簡易かつ確実に砥石主軸の先端に取付けることができる。
【００１１】
４番目の発明によれば、１番目から３番目のいずれかの発明において、前記コレットチャック支持手段は前記コレットチャックを挿入することのできるスリーブと、該スリーブに螺合して前記コレットチャックに取付けられた工具を把持する把持用ナットとを具備する。
すなわち４番目の発明においては、コレットチャックをスリーブに単に挿入することにより、コレットチャックを砥石主軸用アタッチメントに容易に支持されるようになる。
５番目の発明によれば、４番目の発明において、前記砥石主軸用アタッチメントを前記砥石主軸から取り外す際には、前記把持用ナットを前記スリーブから取り外し、前記コレットチャックを前記工具と共に前記スリーブから取り外し、前記砥石主軸の前記中心孔に螺合された前記ネジを緩めるようにした。
すなわち５番目の発明によって、砥石主軸連結手段とコレットチャック支持手段とを分離することなしに、砥石主軸用アタッチメント全体を砥石主軸から極めて容易に取り外すことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明に基づく砥石主軸用アタッチメントが適用される研削盤の正面図である。図１に示されるように研削盤１０は、加工工具が取付けられる加工工具ユニット２０と、ワーク、つまり被加工物が取付けられるワークユニット４０とを含んでいる。研削盤１０の基台１１に固定される加工工具ユニット２０は図１の矢印Ｃ３方向に昇降可能な昇降台２３を含んでいる。この昇降台２３は連結軸部２２を介してモータハウジング２１に連結されている。モータハウジング２１内に配置される図示しないモータの軸部は砥石主軸３０に接続されている。
【００１３】
また、基台１１の頂面には本体ベッド１２が固定されている。本体ベッド１２上には図示しないレールが設置されており、テーブル１３がこれらレール上を摺動するようになっている。テーブル１３は図示される矢印Ｃ７方向および図示しない奥行Ｃ８方向に摺動できる。
【００１４】
ワークユニット４０はテーブル１３上に設置されており、従って、ワークユニット４０はテーブル１３と一緒にＣ７方向およびＣ８方向に摺動する。ワークユニット４０はベース４２のディスク４９（図３を参照されたい）によってテーブル１３に連結されている。ワークユニット４０のワーク保持部４３は軸部４１回りにつまり矢印Ｃ４方向に回動可能にベース４２に連結されている。ワーク保持部４３にはワークホルダ４５が設けられており、ワーク９０、例えば略円筒形状ワークが軸部４１に対して垂直にワークホルダ４５に保持される。ワークホルダ４５は矢印Ｃ５回りに回転可能である。また、ディスク４９に固定されたベース４２はワークユニット４０の他の部材と共に矢印Ｃ６方向に回転することができる。
【００１５】
さらに、本体ベッド１２よりも下方における基台１１の側面には、ハンドルなどを含む操作パネル１６が設けられている。操作パネル１６は基台１１内部に配置された制御装置１５に接続されている。操作者が操作パネル１６を操作すると、その指令が制御装置１５に伝達され、制御装置１５を通じて研削盤１０の各部材が駆動するようになる。
【００１６】
図２（ａ）は本発明に基づく砥石主軸用アタッチメントの側断面図である。図２（ａ）に示されるように、砥石主軸３０の先端部分には、先端面３２に向かって先細になるテーパ部３１が形成されている。さらに、ネジ山部付き中心孔３５が砥石主軸３０の先端面３２から軸方向に内側に延びている。中心孔３５の内寸はフランジ式砥石（図示しない）の取付軸部の外寸に対応しており、通常は砥石主軸３０の中心孔３５にはフランジ式砥石（図示しない）が保持されている。
【００１７】
本発明の実施形態においては図２（ａ）に示されるように、砥石主軸用アタッチメント６０が砥石主軸３０の先端に取付けられている。砥石主軸用アタッチメント６０は砥石主軸３０の先端に連結する第一部分６１と、この第一部分６１に固定される第二部分６５とから構成されている。第一部分６１は略円筒形状部材であり、延長部６２が第一部分６１の先端面６４から延びている。図示されるように、第一部分６１には中心貫通孔６３が形成されている。中心貫通孔６３の内面は第一部分６１の中間位置付近から砥石主軸３０に向かって広がるテーパ面６３’を含んでいる。このテーパ面６３’は砥石主軸３０のテーパ部３１の外面に対応した形状になっている。また、第一部分６１の径方向外側の先端面６４には、後述するネジおよび連接棒のための複数の孔が形成されている。第一部分６１は、テーパ面６３’を径方向内側に有し、複数の孔を径方向外側に有する筒状の本体部と、この本体部から延び出し、テーパ面６３’の小径側から軸方向に延びる孔を径方向内側に有し、径方向外側面が円筒面として形成された延長部６２とを有する。中心貫通孔６３は、頭部の軸方向からヘキサゴンレンチなどの工具を嵌合させて操作可能なボルト（または適宜ネジと称する）８０の軸部を受け入れ可能で、その一方でボルト８０の頭部が延長部６２の先端面６４’に当接することのできる内径を有している。第一部分６１の延長部６２の外面の外径は、ボルト８０の頭部の直径よりも大きく形成されている。この結果、ボルト８０を砥石主軸３０の中心孔３５に螺合させることにより第一部分６１は砥石主軸３０に向けて軸方向に締め付け固定される。
【００１８】
一方、砥石主軸用アタッチメント６０の第二部分６５も同様に略円筒形状部材である。第二部分６５は、大径部分と小径部分とからなる段付き筒状である。第二部分６５は、第一部分６１の延長部６２の径方向外側に嵌合する大径部分としての本体部と、小径部分としてのスリーブ６６とを有する。筒状のスリーブ６６は第二部分６５の段部である端面６９から軸方向に延びている。スリーブ６６の外面にはネジ山部が形成されている。第二部分６５には中心貫通孔６８が形成されており、スリーブ６６には中心貫通孔６８と同心の貫通孔７０が形成されている。図示されるように、第二部分６５の中心貫通孔６８の内面は第一部分６１の延長部６２の外面に対応した形状となっている。その一方で、中心貫通孔６８の内径は、ボルト８０の頭部よりも大きく形成されている。さらに、中心貫通孔６８の軸方向長さは、第一部分６１と第二部分６５とを組み付けた状態で、ボルト８０の頭部の軸方向長さよりも長い軸方向長さの空間を形成するように所要の軸方向長さをもって形成されている。貫通孔７０の内径は中心貫通孔６８より小さい。貫通孔７０の内径はボルト８０の頭部の外径よりも小さく形成されている。中心貫通孔６８と貫通孔７０との間には、それらの内径差に対応する幅をもった段差面６６ａが軸方向に面する垂直面もしくはテーパ面によって形成されている。この段差面６６ａは、第二部分６５の本体部とスリーブ６６との間に、スリーブ６６の内側端面として提供されている。この結果、ボルト８０を緩めるときには、ボルト８０の頭部の端面ないし外側角部８０ａは、第二部分６５の径方向内側に形成された段差面６６ａに当接可能である。また、スリーブ６６の貫通孔７０の内面は後述するコレットチャック７１の外面に対応した形状となっている。また、第二部分６５の径方向外側の端面６９には、ネジおよび連接棒のための複数の孔が形成されている。これら孔は第一部分６１の先端面６４に形成された孔に対応するものとする。第一部分６１と第二部分６５とは、それらの間にボルト８０を収容した状態で連結することが可能である。ボルト８０は、第一部分６１と第二部分６５との間において、軸方向に関して数ミリ程度の遊びをもって移動可能に収容され、径方向に関してはボルト８０の軸方向への自由な移動を許容する程度の遊びをもって収容されている。しかし、ボルト８０の頭部の外径は、その軸方向前後に形成され、位置付けられる中心貫通孔６３および貫通孔７０より大きいため、第一部分６１と第二部分６５とを連結した状態では、ボルト８０が第一部分６１と第二部分６５との間から抜け出すことはない。
【００１９】
コレットチャック７１は市場で入手可能な通常の部品であり、図示されるように、エンドミルカッタ９１、ドリル９２および軸付砥石９３、中ぐり工具（図示しない）等を適宜保持することができる。
【００２０】
砥石主軸用アタッチメント６０を研削盤１０の砥石主軸３０に取付ける際には、砥石主軸３０が第一部分６１の中心貫通孔６３に挿入されるように、第一部分６１を砥石主軸３０の先端に配置する。砥石主軸３０のテーパ部３１と第一部分６１のテーパ面６３’とが互いに対応した形状であるので、第一部分６１を砥石主軸３０の先端に単に配置するだけで、砥石主軸３０の中心孔３５と第一部分６１の中心貫通孔６３とが同心に位置するようになる。次いで、ネジ８０を中心貫通孔６３および中心孔３５に通してネジ山部に螺合する。これにより、砥石主軸用アタッチメント６０の第一部分６１を簡易かつ確実に砥石主軸３０の先端に同心に固定することができる。ネジ８０の頭部（ヘッド）は第二部分６５の中心貫通孔６８の内面よりも一回り小さい。なお、このときには、ネジ８０のヘッド下面が延長部６２の先端面６４’に係合する。
【００２１】
次いで、第一部分６１の延長部６２を第二部分６５の中心貫通孔６８に挿入し、それにより、第二部分６５を第一部分６１に取付けるようにする。その後、第二部分６５を延長部６２回りに回転することにより、第一部分６１の外周部の先端面６４に形成された孔と第二部分６５の外周部の端面６９に形成された孔とを一致させる。次いで、第二部分６５の正面図である図２（ｂ）から分かるように、第二部分６５の端面６９から複数のネジ８２を第一部分６１まで通して螺合することにより第一部分６１と第二部分６５とを固定する。前述したように第一部分６１の延長部６２と第二部分６５の中心貫通孔６８は互いに対応した形状であるので、第二部分６５を第一部分６１に固定する一連の操作を容易に行うことができる。
【００２２】
さらに、図２（ａ）および図２（ｂ）に示されるように連接棒８３を第二部分６５の端面６９の孔から第一部分６１まで適宜挿入した場合には、第一部分６１と第二部分６５との間の固定作用をさらに高めることができる。なお、連接棒８３は使用しなくてもよく、この場合には先端面６４および端面６９に形成された連接棒８３のための孔を省略してもよい。以上の説明では、砥石主軸３０上において第一部分６１、第二部分６５を順次組み立てるように説明したが、第一部分６１、第二部分６５などを備える砥石主軸用アタッチメント６０を予め組み立てておいてから、砥石主軸３０に装着することもできる。この場合、第一部分６１と第二部分６５との間にボルト８０が収容された後に、第一部分６１と第二部分６５とがネジ８２で固定される。
【００２３】
次いで、コレットチャック７１に工具、例えばエンドミルカッタ９１を挿入して取付ける。このコレットチャック７１を第二部分６５のスリーブ６６内に挿入し、把持用ナット７２をエンドミルカッタ９１の先端９１ｂから挿入してスリーブ６６の外面に螺合する。この場合には、コレットチャック７１をスリーブ６６に単に挿入することにより、コレットチャック７１およびエンドミルカッタ９１が支持されるので、把持用ナット７２による固定が容易になる。把持用ナット７２をスリーブ６６に螺合すると、工具、例えばエンドミルカッタ９１と砥石主軸３０とが同心に配置されるようになる。なお、エンドミルカッタ９１を備えたコレットチャック７１を第二部分６５に固定した後で、第二部分６５を第一部分６１に固定するようにしてもよい。
この実施形態の砥石主軸用アタッチメント６０を取り外す場合を説明する。砥石主軸用アタッチメント６０が砥石主軸３０に取り付けられ使用されている状態では、第一部分６１と砥石主軸３０とは軸方向に締め付けられ、それらのテーパ面を介して強固に嵌合しているため容易に離れない状態となっている。まず、工具がコレットチャック７１から取り外される。次に、コレットチャック７１内と貫通孔７０内と中心貫通孔６８内とを通して、砥石主軸用アタッチメント６０の先端孔からヘキサゴンレンチ等のボルト８０用の工具を挿入し、ボルト８０を緩める。このボルト８０を緩める作業は、第一部分６１と第二部分６５とをネジ８２などで軸方向に連結した状態で行う。ボルト８０が緩められると、ボルト８０が砥石主軸３０から伸び出す。その結果、ボルト８０の頭部が延長部６２から離れ、回転しながら中心貫通孔６８内を軸方向に移動する。ボルト８０を緩め始めた初期においては、第一部分６１は砥石主軸３０のテーパ面と嵌合しているため容易に離れない状態となっている。ボルト８０を緩め続けると、やがてボルト８０の頭部の角部８０ａが段差面６６ａに衝突する。さらにボルト８０を緩めると、ボルト８０の頭部角部８０ａは段差面６６ａ上を滑りながら回転を続け、その一方でボルト８０が砥石主軸３０から伸び出し続ける結果、ボルト８０はネジ８２等の連結手段で連結された第二部分６５と第一部分６１とを砥石主軸３０から軸方向へ一体的に引き離すように移動させる。この結果、第一部分６１と砥石主軸３０とのテーパ面における嵌合が外される。テーパ面における嵌合が外されると、砥石主軸用アタッチメント６０が砥石主軸３０から取り外される。このようにして、砥石主軸用アタッチメント６０がそれ自体を分解することなく、ボルト８０を緩める操作だけで取り外される。この砥石主軸用アタッチメント６０は、ボルト８０を中心貫通孔６３と中心貫通孔６８との中から脱落させることなく保持する。このため、次回の装着作業が容易となる。
【００２４】
従って、本発明の実施形態においては研削盤１０のモータハウジング２１に配置されたモータ（図示しない）によって砥石主軸３０が回転すると、砥石主軸用アタッチメント６０およびエンドミルカッタ９１も砥石主軸３０と同心に回転するようになる。さらに、図２（ａ）においてはエンドミルカッタ９１がコレットチャック７１に備えられているが、エンドミルカッタ９１の代わりにドリル９２、軸付砥石９３または図示しない中ぐり工具などをコレットチャック７１に挿入して取付けるようにしてもよい。このような場合には、ドリル９２、軸付砥石９３または中ぐり工具等を砥石主軸用アタッチメント６０に取付けられるので、従って、砥石主軸３０の回転がドリル９２等に伝達される。それゆえ、本発明に基づく砥石主軸用アタッチメント６０を使用することにより、フランジ式砥石以外の工具を研削盤１０において利用することが可能となる。
【００２５】
砥石主軸用アタッチメント６０を用いてエンドミルカッタ９１を砥石主軸３０に取付けた場合には、研削盤１０を様々な加工方式に用いることができる。図３（ａ）および図３（ｂ）は、砥石主軸用アタッチメントを備えた研削盤の利用状態を示す略図である。図３（ａ）に示されるように略円筒形状ワーク９０がエンドミルカッタ９１に対して垂直に配置される場合には、略円筒形状ワーク９０の側面にリード溝を加工することができ、また略円筒形状ワーク９０を横断する横孔を形成することもできる。また、ワークユニット４０をテーブル１３と共に矢印Ｃ７に沿って右方に移動させ、略円筒形状ワーク９０の端面をエンドミルカッタ９１に概ね一致させると、略円筒形状ワーク９０の端面に対して平面加工を行うこともできる。
【００２６】
さらに、図３（ｂ）に示されるように、ベース４２のディスク４９を矢印Ｃ６回りに回転させ、次いでワークユニット４０全体をテーブル１３と共に矢印Ｃ７に沿って右方に移動させると、略円筒形状ワーク９０は砥石主軸用アタッチメント６０のエンドミルカッタ９１に対面するように配置される。このような場合には、略円筒形状ワーク９０の端面に孔を形成する加工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に基づく砥石主軸用アタッチメントが適用される研削盤の正面図である。
【図２】（ａ）本発明に基づく砥石主軸用アタッチメントの側断面図である。（ｂ）図２（ａ）に示されるアタッチメントの第二部分の正面図である。
【図３】（ａ）砥石主軸用アタッチメントを備えた研削盤の利用状態を示す略図である。（ｂ）（ａ）砥石主軸用アタッチメントを備えた研削盤の利用状態を示す他の略図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０    研削盤
１１    基台
１２    本体ベッド
１３    テーブル
１５    制御装置
１６    操作パネル
２０    加工工具ユニット
２１    モータハウジング
２２    連結軸部
２３    昇降台
３０    砥石主軸
３１    テーパ部
３２    先端面
３５    中心孔
４０    ワークユニット
４１    軸部
４２    ベース
４３    ワーク保持部
４５    ワークホルダ
４９    ディスク
６０    砥石主軸用アタッチメント
６１    第一部分
６２    延長部
６３    中心貫通孔
６３’    テーパ面
６４    先端面
６４’    先端面
６５    第二部分
６６    スリーブ
６８    中心貫通孔
６９    端面
７０    貫通孔
７１    コレットチャック
７２    把持用ナット
８０    ネジ（ボルト）
８２    ネジ
８３    連接棒
９０    略円筒形状ワーク
９１    エンドミルカッタ
９２    ドリル
９３    軸付砥石
【図１】
2006175549.tif 000003
【図２】
2006175549.tif 000004
【図３】
2006175549.tif 000005