(57)【要約】　　　（修正有）【課題】分解・組み立てを容易にして機能部品、消耗部品の取り換えを容易にし、外形をスリム化し、切削油、切粉微粉の機構内への侵入を防止する。【解決手段】駆動側ケーシング３０ａ　内のベアリングケース２０に収容されたベアリング２１に支承された駆動軸１０と、従動側ケーシング３０ｂ　内のベアリング５１に支承された従動軸４０と、回転力伝達手段とからなり、上記駆動軸の回転力を上記回転力伝達手段により上記従動軸に伝達するようにしてなるアングルヘッドにおいて、上記従動軸の軸部の後端に極微小段差を形成し、この従動軸は、外側が僅かに短い二層構造のスペーサ５３ａ　，５３ｂ　と、外側スペーサとベアリング５１の外輪との間に介在した波形ワッシャー５２により間隔をあけてケーシング内に収容されたベアリングにより支承され、上記従動側ケーシングの前端面と従動軸の拡径部４７後面との間に防油・防塵構造を形成したものである。【選択図】　図１
2004130423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング３０の駆動側ケーシング３０ａ　内のベアリングケース２０に収容されたベアリング２１に支承された駆動軸１０と、従動側ケーシング３０ｂ　内のベアリング５１に支承された従動軸４０と、回転力伝達手段とからなり、上記駆動軸１０の回転力を上記回転力伝達手段により上記従動軸４０に伝達するようにしてなるアングルヘッドにおいて、上記ベアリングケース２０を駆動側ケーシング３０ａ　内に装入して固定し、上記従動軸４０の軸部４２の後端に極微小段差４３を形成し、この従動軸４０は、外側が僅かに短い二層構造のアウタースリーブ５３ａ　インナースリーブ５３ｂ　と、外側スペーサ５３ａ　とベアリング５１の外輪との間に介在した波形ワッシャー５２により間隔をあけてケーシング３０ｂ　内に収容されたベアリング５１により支承され、上記従動側ケーシング３０ｂ　の前端周面と従動軸４０の拡径部４７の後端周面に形成した環状凹溝３８，４６を互いに嵌め合わせて防油・防塵構造としたことを特徴とするアングルヘッド。
【請求項２】
上記ベアリングケース２０の外回りに環状アリ溝２５を形成し、この環状アリ溝２５に半割ナット２７を挿入し、駆動側ケーシング３０ａ　の外からバカ孔３１を通して半割ナット２７に向けてボルト３４を螺合して駆動側ケーシング３０ａ　内に装入したベアリングケース２０を固定したことを特徴とする請求項１に記載のアングルヘッド。
【請求項３】
上記ベアリングケース２０の外回りに環状アリ溝２５を形成し、上記環状アリ溝の一部に、その底面から垂直に立ち上げた切り欠き２５ｃ　を設け、この環状アリ溝２５の切り欠き２５ｃ　から断面台形のナット２７ｄ　を装入し、駆動側ケーシング３０ａ　のバカ孔３１に合うように移動し、上記バカ孔３１を通して断面台形のナット２７ｄ　に向けてボルト３４を螺合して固定したことを特徴とする請求項１に記載のアングルヘッド。
【請求項４】
駆動側ケーシング３０ａ　内に装入されたベアリングケース２０を、駆動側ケーシング３０ａ　の上端に設けられたバカ孔３１を通してベアリングケース２０の雌ねじ２９にボルト３４を螺合し固定したことを特徴とする請求項１に記載のアングルヘッド。
【請求項５】
上記極微小段差４３は、１０〜５０／１０００ｍｍとし、その長さＬは、従動軸４０のシャンク部外径をＤとして、Ｌ／Ｄ＝０．１５〜０．１８としたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のアングルヘッド。
【請求項６】
上記回転力伝達手段は、ベベルギヤーとしたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のアングルヘッド。
【請求項７】
中空でその内面に先端から順に、テーパー孔６９、スリット７０、引き込み軸６３の後方雄ねじ７９が螺合する雌ねじ６６を設けた套管６１と、上記套管６１内に嵌まり先端外周に、前記テーパー孔６９に対応するテーパー７６、内面に引き込み軸６３の先方雄ねじ７７が螺合する雌ねじ７３、後端外周にキー溝７４を設けた中空のくさび軸６２と、上記雌ねじ７３に螺合する雄ねじ７７、ストレート部７８、上記雌ねじ６６に螺合する雄ねじ７９を設けた引き込みねじ軸とからなり、上記引き込みねじ軸６３回すことにより、テーパー孔６９に嵌まっているくさび軸６２が引き寄せられて套管の先端が拡径するようにしてなる共回り防止ピンＰを付加した請求項１乃至６のいずれかに記載のアングルヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工作機械に取り付けられる工具ホルダーであって、回転切削刃を主軸に対して直角などの角度に代えて取り付けるアングルヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
アングルヘッドの先行技術として例えば特許文献１乃至３がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２８６７０６号公報（要約）
【特許文献２】
実開昭６３−０４４７４７号公報（実用新案登録請求の範囲）
【特許文献３】
実開昭６３−１４７２４１号公報（実用新案登録請求の範囲）
【０００４】
上記特許文献１は、重切削に耐えうるアングルヘッドの装着構造に関する。上記特許文献２は、アングルヘッドのユニットケースを本体側と切削刃を取り付けるチャック側とに分割して切削刃の取付け角度を微調整可能にするとともに、共回り防止ピンを中空にして給油路を形成するものである。特許文献３は、アングルヘッドのユニットケースを本体側と切削刃を取り付けるチャック側とに分割し、さらに、軸部分も二分することにより切削刃を取り付け角度を種々の角度に調整可能にするとともに、共回り防止ピンを中空にして給油路を形成するものである。
【０００５】
上記従来のアングルヘッドのケーシングは、図９に示すように駆動側のケーシングＣ１　と切削刃を取り付ける従動側のケーシングＣ２　の接合部にフランジＦ１　，Ｆ２　を設け、このフランジ同士をボルト締めするか、フランジ間にボルト・ナットＤを亘設して締めつけて組み合わせるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記各特許文献に記載のアングルヘッドは、それによって製作された工作物の精度を高くするために、それ自身も高い精度を維持せねばならず、部品の嵌め合い等において高い精度が要求され、組み立て・分解が極めて難しいものとなっている。
【０００７】
また、上述のようにケーシングは、本体側と切削刃を取り付けるチャック側とに分割され、フランジを介してボルト・ナットでもって両者を組み合わせているため外形が大きいものとなっている。
【０００８】
こうしたアングルヘッドにおいては、機能部品やベアリングのような消耗品的部品は、取り換えれば引き続き使用できるものであるが、上記のように厳しい嵌め合い精度で組み立てられているので、分解・組み立てが極めて困難でメーカーに送り返して消耗部品、機能部品などを取り換えており、コストアップの原因になっている。
【０００９】
こうした状況のなかにあって、消耗部品等の取り換えをユーザーにおいて行い得るように、分解・組み立てを容易にし、外形をスリムにして工作作業において取扱易いものを提供するようにとの要求が寄せられているが、上記特許文献の従来技術に係るアングルヘッドには上記要求を叶えるものはない。
【００１０】
上記状況に鑑みこの発明は、これまでのアングルヘッドの精度を担保しながら分解・組み立てを容易にして機能部品、消耗部品等の取り換えをユーザーにおいて行い得るようにし、かつ、外形をスリム化することと併せて軸受け内に切削油や切削屑の微粉の侵入を防いだアングルヘッドを提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためにこの発明は、駆動側ケーシング３０ａ　内のベアリングケース２０に収容されたベアリング２１に支承された駆動軸１０と、従動側ケーシング３０ｂ　内のベアリング５１に支承された従動軸４０と、回転力伝達手段とからなり、上記駆動軸１０の回転力を上記回転力伝達手段により上記従動軸４０に伝達するようにしてなるアングルヘッドにおいて、上記ベアリングケース２０を駆動側ケーシング３０ａ　内に装入して固定し、上記従動軸４０の軸部４２の後端に極微小段差４３を形成し、この従動軸４０は、外側が僅かに短い二層構造のスペーサ５３ａ　，５３ｂ　と、外側スペーサ５３ａ　とベアリング５１の外輪との間に介在した波形ワッシャー５２により間隔をあけてケーシング３０ｂ　内に収容されたベアリング５１により支承され、上記従動側ケーシング３０ｂ　の前端周面と従動軸４０の拡径部４７の後端周面に形成した環状凹溝３８，４６を互いに嵌め合わせて防油・防塵構造としたもの（請求項１）である。
【００１２】
上記ベアリングケース２０の外回りに環状アリ溝２５を形成し、この環状アリ溝２５に半割ナット２７を挿入し、駆動側ケーシング３０ａ　の外からバカ孔３１を通して半割ナット２７に向けてボルト３４を螺合して駆動側ケーシング３０ａ　内に装入したベアリングケース２０を固定したもの（請求項２）または、上記ベアリングケース２０の外回りに環状アリ溝２５を形成し、上記環状アリ溝の一部に、その底面から垂直に立ち上げた切り欠き２５ｃ　を設け、この切り欠き２５ｃ　から断面台形のナット２７ｄ　を装入し、駆動側ケーシング３０ａ　のバカ孔３１に合うように移動し、上記バカ孔３１を通して断面台形のナット２７ｄ　に向けてボルト３４を螺合して固定したもの（請求項３）または、駆動側ケーシング３０ａ　内に装入されたベアリングケース２０を、駆動側ケーシング３０ａ　の上端に設けられたバカ孔３１を通してベアリングケース２０の雌ねじ２９にボルト３４を螺合し固定した構成（請求項４）を採用することができる。
【００１３】
上記極微小段差４３は、５〜５０／１０００ｍｍ、その長さＬは、従動軸４０のシャンク部外径をＤとして、Ｌ／Ｄ＝０．１５〜０．１８とし（請求項５）、上記回転力伝達手段は、ベベルギヤーとする（請求項６）ことができる。
【００１４】
また、上記アングルヘッドに、中空でその内面に先端から順に、テーパー孔６９、スリット７０、引き込み軸６３の後方雄ねじ７９が螺合する雌ねじ６６を設けた套管６１と、上記套管６１内に嵌まり先端外周に、前記テーパー孔６９に対応するテーパー７６、内面に引き込み軸６３の先方雄ねじ７７が螺合する雌ねじ７３、後端外周にキー溝７４を設けた中空のくさび軸６２と、上記雌ねじ７３に螺合する雄ねじ７７、ストレート部７８、上記雌ねじ６６に螺合する雄ねじ７９を設けた引き込みねじ軸とからなり、上記引き込みねじ軸６３回すことにより、テーパー孔６９に嵌まっているくさび軸６２が引き寄せられて套管の先端が拡径するようにしてなる共回り防止ピンＰを付加する（請求項７）ことができる。
【００１５】
上記の如く構成するこの発明は、一般的に難しいと言われていた精度の高い嵌め合い作業が容易になり、駆動軸やベアリング等を収容したベアリングケースの駆動側ケーシング内への装入固定が容易になり、軸受け内に切削油や切削屑の微粉の侵入を防止することができ、従動軸の軸方向の揺動を抑制して高精度の加工を可能とする。
【００１６】
上記極微小段差を１０〜５０／１０００ｍｍとしたのは、１０／１０００ｍｍ以下では嵌め合い作業が困難で５０／１０００ｍｍを越えると嵌め合いの導入部の効果が発生しない。また、段差の長さが上記未満では、例えばベアリングの内輪が踊り嵌め合い作業が困難になり、これより長くしても大きい効果が望めないからである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次にこの発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１８】
【実施例１】
図１乃至図４は第一実施例である。１０は駆動軸で、図示しない工作機械の主軸のテーパー孔に嵌まるテーパーコーン部分１１と、工具マガジンのブラケットに嵌まる環状溝を設けた鍔部分１２と、軸部分１３と、段部１４に続く小径部分１５と、キー溝１６（図３）と、雄ねじ部分１７とからなっている。
【００１９】
上記駆動軸１０には、ベアリング２１、スペーサ２２、ベアリング２１（以上軸部分に）、段部１４に続く小径部分１５にベベルギヤーＧ１　、鉤付きワッシャー２３、コーン型ナット２４が嵌められ、インナーを兼ねたベアリングケース２０に納められる。
【００２０】
ベアリングケース２０の外周には、断面台形の環状アリ溝２５が設けられ、共回り阻止台を取り付けるブラケット２６が一体に設けられ、上記環状アリ溝２５には図４（ａ）と図２に示す断面台形の半割ナット２７とスペーサー２８が僅かなギャップＲをもって装入される。このように半割ナット２７にしているので、片方づつ環状アリ溝２５に装入し、両者を合わせることにより簡単に装入できナットが形成される。また、半割ナット２７とスペーサー２８との間には僅かなギャップＲを設け半割ナット２７とバカ孔１３との位置決めを容易にしている。
【００２１】
ケーシング３０は、駆動軸１０を収容する駆動側ケーシング３０ａ　と切削刃を取り付ける従動軸４０を収容する従動側ケーシング３０ｂ　とが一体に形成されている。
【００２２】
駆動側ケーシング３０ａ　の上端周囲４箇所にバカ孔３１が設けられ、その部分の外形は図２に示すように四角形の角部分を切り落とし、切り落とし部分３２に凹穴３３を設け、凹穴３３と同軸に上記バカ孔３１を設け、六角孔ボルト３４の頭部が凹穴３３に収容されるようになっている。
【００２３】
ここで、上記ベアリングケース２０は駆動側ケーシング３０ａ　に装入され、凹穴３３と同軸のバカ孔３１を通して六角孔ボルト３４を上記ベアリングケース２０の環状アリ溝２５に装入した半割ナット２７に螺合すると、装入されたベアリングケース２０は駆動側ケーシング３０ａ　内で固定される。
【００２４】
上記従動側ケーシング３０ｂ　の後方には、図３（ｂ）に示すように段部３５に続く拡径部３６が設けられ、後端の内面には雌ねじ３７が設けられ、前方端面には、従動軸４０の拡径部４７の環状凹溝４６に対応する、環状凹溝３８が設けられ、駆動側ケーシング３０ａ　と従動側ケーシング３０ｂ　との繋がり部には図３（ｂ）に示すように連通孔３９が形成されて、この連通孔３９を経て駆動側と従動側のベベルギヤーＧ１　，Ｇ２　が噛合するようになっている。
【００２５】
従動側ケーシング３０ｂ　内に収容される従動軸４０は全体が中空で、その先端がテーパー孔４１になり、軸部４２から極微小段部４３に続いて段部４４が形成され後端に雄ねじ４５が設けられている。なお、雄ねじ４５の部分には従動側のベベルギヤーＧ２　を固定するキー溝（図示せず）が設けられている。ここで、極微小段部４３の段差は、１０〜５０／１０００ｍｍであり、その長さＬは、従動軸の軸部外径をＤとして、Ｌ／Ｄ＝０．８〜１．２／１２である。上記のように極微小段部を設けることにより、高い嵌め合い精度のもとでもベアリング等の被嵌が容易になる。
【００２６】
従動軸４０の前寄りの拡径部後面外周には、前記従動側ケーシング前端の環状凹溝３８に対応する環状凹溝群４６が形成されている。
【００２７】
従動軸４０の軸部４２には、ベアリング５１、波形ワッシャー５２、僅かに短いアウタースリーブ５３ａ　、インナースリーブ５３ｂ　（二槽構造）、ベアリング５１、カラー５４、従動側ベベルギヤーＧ２　、スラストベアリング５５が順次嵌められて従動軸４０の後端の雄ねじ４５にエンドナット５６が緩く螺合される。
【００２８】
次に、ベアリング５１や従動側ベベルギヤーＧ２　等を嵌めた従動軸４０は、図１の如く従動側ケーシング３０ｂ　内に装入され、雌ねじ５７に六角孔雄ねじ（図３（ｂ）参照）を螺合し、エンドナット５６を完全に締めつけて取り付けは完了する。
【００２９】
このとき、僅かに短いアウタースリーブ５３ａ　とベアリング５１の外輪との間に介在している波形ワッシャー５２の付勢により、外輪と内輪とが軸方向にずれて外輪を拡径する作用が働くので、ベアリング５１や従動側ベベルギヤーＧ２　等を嵌めた従動軸４０を従動側ケーシング３０ｂ　内に装入するときは容易で、エンドナット５６を締めつけるとベアリング５１と従動側ケーシング３０ｂ　間のギャップが除去されて精度の高い嵌め合いがえられる。また、前記環状凹溝３８と環状凹溝群４６とは、互いに嵌まり合って切削油や切削屑の侵入防止構造を形成され、従動側ケーシング３０ｂ　の雌ねじ３７にはキャップ５８が螺合される。
【００３０】
上記エンドナット５６には、周囲から中心軸に直行する方向にスリットＳが設けられ、このスリットＳの中程に雌ねじを設けて六角孔ビスネジを螺合するようになっている。この雌ねじに六角孔雄ねじを螺合することにより雌ねじのピッチが強制的に広げられて緩みが防止される。
【００３１】
従動軸４０の内部には、切削刃６１を掴持するコレット６２が装入され、後端にはコレット６２の引き込み手段６０が設けられている。
【００３２】
【実施例２】
図５は第二実施例で、この実施例ではケーシング３０内に装入されたベアリングケース２０は、上記ベアリングケース２０外回りに環状アリ溝２５を形成し、この環状アリ溝の一部に、その底面から垂直に立ち上げた切り欠き２５ｃ　を設け、この切り欠き２５ｃ　から断面台形のナット２７ｄ　を装入し、駆動側ケーシング３０ａ　のバカ孔３１に合うように移動し、上記バカ孔３１を通して断面台形ナット２７ｄ　に向けて六角孔ボルト３４を螺合して固定するようにしたもので、その他は第一実施形態と同様である。
【００３３】
【実施例３】
図６は第三実施例で、この実施例ではケーシング３０内に装入されたベアリングケース２０は、ケーシング３０の上端に設けられた凹穴３３とバカ孔３１を通してベアリングケース２０の雌ねじ２９に六角孔ボルト３４を螺合して固定するようにしたもので、その他は第一実施形態と同様である。
【００３４】
【実施例４】
図７は第四実施例で、駆動軸１０と従動軸４０との動力伝達部分に、差動歯車や自在継ぎ手など公知の可動結合機構を採用し切削刃の角度を変更可能にしたもので、他の部分は第一実施形態と同様である。
【００３５】
【実施例５】
図８は第５実施例で、共回り防止ピンＰに、図示しない工作機械本体のピン孔との間に生ずるギャップを除去する機構を付加したもので、共回り防止ピンの套管６１と、くさび軸６２、引き込みねじ軸６３と、セットスクリュー６４，６５とからなっている。
【００３６】
套管６１の基部には、引き込みねじ軸６３の後方雄ねじ７９が螺合する雌ねじ６６、セットスクリュー６４の先端が臨む拡径部６７、くさび軸６２を受け入れる中空部６８、先端内周のテーパー孔６９が同軸に連続して設けられ、先端からスリット７０が切り込まれ、その終端に丸孔７１が形成され、上記拡径部６７にはセットスクリュー６４を螺合する雌ねじ７２が設けられている。
【００３７】
くさび軸６２は、中心に引き込みねじ軸６３の先方雄ねじ７７が螺合する雌ねじ７３が設けられ、その基部から順に、上記セットスクリュー６４の先端が嵌まる溝７４と、套管６１の中空孔６８に嵌まるストレート部７５と、先端外周にテーパー部７６が設けられている。
【００３８】
引き込みねじ軸６３は、先端から順に、上記くさび軸６２の雌ねじ７３に螺合する雄ねじ７７と、ストレートシャンク７８と、上記套管６１の雌ねじ６６に螺合する雄ねじ７９と、後端の六角孔８０が設けられている。
【００３９】
上記共回り防止ピンＰの組み立ては、上記くさび軸６２の雌ねじ７３に引き込みねじ軸６３の先方雄ねじ７７を螺合し、この状態のくさび軸６２を套管６１内に装入し、引き込みねじ軸６３後端の雄ねじ７９を套管６１の雌ねじ６６に螺合し、くさび軸６２と引き込みねじ６３が所定の位置に納まったところでセットスクリュー６４，６５を螺合して組み立ては終了する。
【００４０】
上記共回り防止ピンＰによれば、引き込みネジ軸６３を回しくさび軸６２を引き込むと套管本体６１が拡径し、工作機械本体のピン孔とのギャップを除去できて精度のよい工作をすることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したごとくこの発明によれば、一般的に難しいといわれていたアングルヘッドの分解・組み立てを容易にすることにより、機能部品や消耗部品等の取り換えをユーザーにおいて行い得るようになり、外形がスリムになって工作作業における取扱が容易になり、また、機構内部に切削油や切削屑の微粉の侵入を防止し、さらに、スペーサを二層構造とし外側を僅かに短くし、外側スペーサとベアリングの外輪との間に波形ワッシャーを介在させることにより軸方向のギャップが無くなり組み立て易く、かつ高精度の切削作業が可能なアングルヘッドを提供できるようになった。
【００４２】
また、付設した共回り防止ピンによれば、工作機械本体のピン孔とのギャップを除去することができ精度のよい工作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施例の要部縦断正面面
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】（ａ）同駆動側の部品分解図
（ｂ）同従動側の部品分解図
（ｃ）共回り防止ピン部品図
【図４】（ａ）半割ナットの斜視図
（ｂ）波形ワッシャーの斜視図
（ｃ）エンドナットの斜視図
【図５】第二実施例の要部縦断正面面
【図６】第三実施例の部分切り欠き正面面
【図７】第四実施例の正面面
【図８】第五実施例に係る共回り防止ピンの（ａ）組み立て図、（ｂ）套管の断面図、（ｃ）くさび軸の断面図、（ｄ）引き込みねじ軸の断面図
【図９】従来例の部分切り欠き正面面
【符号の説明】
１０　駆動軸
１１　テーパーコーン
１２　鍔部分
１３　軸部分
１４，３５，４４　段部
１５　小径部分
１６　キー溝
１７　雄ねじ部
２０　ベアリングケース
２１　ベアリング
２２，２８　スペーサ
２３　鉤付きワッシャー
２４　コーン形ナット
２５　環状アリ溝
２６　ブラケット
２７　半割ナット
２９，３７，５７　雌ねじ
３０　ケーシング
３０ａ　　駆動側ケーシング
３０ｂ　　従動側ケーシング
３１　バカ孔
３２　切り落とし部分
３３　凹穴
３４　六角孔ボルト
３６，４７　拡径部
４５　雄ねじ
３８，４６　環状凹溝
３９　連通孔
４０　従動軸
４１　テーパー孔
４２　軸部
４３　極微小段部
５１　ベアリング
５２　波形ワッシー
５３ａ　　　第一スペーサ
５３ｂ　　　第二スペーサ
５４　カラー
５５　スラストベアリング
５６　エンドナット
５８　キャップ
６１　套管
６２　くさび軸
６３　引き込みねじ軸
６４，６５　セットスクリュー
６６　雌ねじ（套管の）
６７　拡径部
６８　中空部
６９　テーパー孔
７０　スリット
７１　丸孔
７２　雌ねじ（セットスクリューの）
７３　雌ねじ（引き込みねじ軸の）
７４　溝
７５　ストレート部
７７　雄ねじ（引き込みねじ軸先方の）
７８　ストレートシャンク
７９　雄ねじ（引き込みねじ軸後方の）
８０　六角孔
Ｂ　ベース
Ｇ１　　駆動側ベベルギヤー
Ｇ２　　従動側ベベルギヤー
Ｐ　共回り阻止ピン
Ｒ　ギャップ
Ｓ　スリツト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004130423.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004130423.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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