(57)【要約】      （修正有）【課題】工具取付装置を実現できるようにしたもので、油圧レス化が実現できる工具取付装置を提供する。【解決手段】ドローバークランプ機構７を設けた旋盤における工具取り付け装置において、支点部８を支点にして回動するてこ部９の一端部に力点部１０を設け、他端部に作用部１１を設け、前記ドローバー駆動装置５として前記力点部１０にてこ駆動装置１２を設け、このてこ駆動装置１２の駆動若しくはこのてこ装置１２の駆動により解除される付勢により前記てこ部９を回動することで作用部１１に生じる増大した力により前記クランプ軸６を引動し得るように構成したてこ機構１３を、前記ドローバークランプ機構７として備えた旋盤における工具取り付け装置。【選択図】        図１
2004216536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋削工具の基端部に設けたテーパシャンク部が係合する取付係合部をラムに設け、このラムにドローバー駆動装置によって進退させるクランプ軸を駆動若しくは付勢により引動することで、前記テーパシャンク部のクランプ用突出部をチャック機構によりクランプしてこのテーパシャンク部を前記取付係合部に押圧係合し前記工具をラムに着脱自在に取り付け固定するドローバークランプ機構を設けた旋盤における工具取り付け装置において、支点部を支点にして回動するてこ部の一端部に力点部を設け、他端部にこの力点部と支点部との距離よりも支点部からの距離が短い位置に作用部を設け、前記ドローバー駆動装置として若しくはドローバー駆動装置の補助装置として前記力点部にてこ駆動装置を設け、このてこ駆動装置の駆動若しくはこのてこ装置の駆動により解除される付勢により前記てこ部を回動することで作用部に生じる増大した力により前記クランプ軸を引動し得るように構成したてこ機構を、前記ドローバークランプ機構として若しくはドローバークランプ機構の補助機構として備えたことを特徴とする旋盤における工具取り付け装置。
【請求項２】
所定位置に接地若しくは枢着固定した前記支点部を支点にして回動する前記てこ部の一端部に力点部を設け、この力点部にはシリンダー装置で構成した前記てこ駆動装置の進退ロッドを連結し、前記てこ部の他端部にはこの力点部と支点部との距離よりも支点部からの距離が短い位置に作用部を設け、この作用部は前記クランプ軸の引動用押圧部に押圧当接し得るように構成し、前記てこ駆動装置の進退ロッドの進退駆動若しくはこの進退ロッドの進退駆動により解除される弾性体による付勢によって前記てこ部を所定方向へ回動することで前記作用部に生じるてこによる増大力によって前記クランプ軸の引動用押圧部を押圧して前記クランプ軸を引動し前記工具をチャック保持し得るように前記てこ機構を構成したことを特徴とする請求項１記載の旋盤における工具取付装置。
【請求項３】
前記てこ駆動装置、又は前記てこ駆動装置及び前記ドローバー駆動装置を油圧シリンダ装置ではなく、エアシリンダ装置で構成したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の旋盤における工具取付装置。
【請求項４】
前記作用部に、前記クランプ軸の引動用押圧部を押圧当接する転動部を転動自在に設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の旋盤における工具取付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドローバー機構により旋削工具を着脱自在にラムに取り付ける旋盤における工具取付装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
旋盤における工具取付装置は、一般に次のような構成である。
【０００３】
旋削工具の基端部に設けたテーパシャンク部が係合するテーパ状の取付係合部をラムに設け、このラムにドローバー駆動装置によって進退させるクランプ軸を駆動若しくは付勢により引動することで、前記テーパシャンク部のクランプ用突出部をチャック機構によりクランプしてこのテーパシャンク部を前記取付係合部に押圧係合し前記工具をラムに着脱自在に取り付け固定するドローバークランプ機構を設けた構成としている。
【０００４】
即ち、例えばバネによる付勢によってクランプ軸が引動されると、チャック部がテーパシャンク部のクランプ用突出部（プルトップ）をチャックしつつ引動し、このテーパシャンク部をラム下端のテーパ状の取付係合部に引き寄せ係合して工具をクランプ固定し、逆にこの引動付勢に抗してドローバー駆動装置の駆動によってクランプ軸を押圧すると、チャックが外れて工具を外せるように構成している。
【０００５】
また、バネの付勢によってのみ引動チャックする構成とせずに、ドローバー駆動装置の駆動によってクランプ軸を引動して（勿論バネ付勢に加えて引動するようにしても良い。）チャックし、逆方向への駆動によってクランプ軸を押動すれば（バネ付勢に抗して押動するようにしても良い。）チャックが外れるように構成するものもある。
【０００６】
いずれにしても、ドローバー機構のクランプ軸を引動することで工具をチャック保持する構成である。
【０００７】
しかしながら、旋削工具をチャック固定して施削する場合、この工具の自重のみならず、旋削時には大きな負荷がかかる。
【０００８】
即ち、大きな切削力が工具に加わるため、大きなクランプ力を必要とする。
【０００９】
そのため、大きな引動力でクランプ軸を引動しなければならないため、これを引動駆動あるいはバネ付勢で引動する場合でも解除時にはこのバネ付勢に抗してクランプ軸を押動駆動する必要があることからこの押動駆動を行なうドローバー機構のドローバー駆動装置は、大きな駆動力の出せる大径の油圧シリンダ装置を用いなければならず、またそのため油圧二段シリンダとするものもある。
【００１０】
従って、従来の旋盤における工具取付装置は、必ず油圧シリンダ装置を必要とするために油圧レス化できず、省エネや省資源が図れない。
【００１１】
本発明は、油圧レス化の大きな阻害要因となっていた旋盤における工具取付装置の駆動源に着目し、従来の固定観念を打破してエアシリンダ装置によって旋盤における工具取付装置を実現できるようにしたもので、直に加わる大きな切削力に対して直接対向できる駆動力は生じ得ないエアシリンダ装置を駆動源としても、大きな切削力に十分耐えられ、これによって旋削機能に支障を与えずに油圧レス化が実現でき、省エネ，省資源を図れる画期的な旋盤における工具取付装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【００１３】
旋削工具１の基端部に設けたテーパシャンク部２が係合する取付係合部３をラム４に設け、このラム４にドローバー駆動装置５によって進退させるクランプ軸６を駆動若しくは付勢により引動することで、前記テーパシャンク部２のクランプ用突出部２Ａをチャック機構１４によりクランプしてこのテーパシャンク部２を前記取付係合部３に押圧係合し前記工具１をラム４に着脱自在に取り付け固定するドローバークランプ機構７を設けた旋盤における工具取り付け装置において、支点部８を支点にして回動するてこ部９の一端部に力点部１０を設け、他端部にこの力点部１０と支点部８との距離よりも支点部８からの距離が短い位置に作用部１１を設け、前記ドローバー駆動装置５として若しくはドローバー駆動装置５の補助装置として前記力点部１０にてこ駆動装置１２を設け、このてこ駆動装置１２の駆動若しくはこのてこ装置１２の駆動により解除される付勢により前記てこ部９を回動することで作用部１１に生じる増大した力により前記クランプ軸６を引動し得るように構成したてこ機構１３を、前記ドローバークランプ機構７として若しくはドローバークランプ機構７の補助機構として備えたことを特徴とする旋盤における工具取り付け装置に係るものである。
【００１４】
また、所定位置に接地若しくは枢着固定した前記支点部８を支点にして回動する前記てこ部９の一端部に力点部１０を設け、この力点部１０にはシリンダー装置で構成した前記てこ駆動装置１２の進退ロッド１２Ａを連結し、前記てこ部９の他端部にはこの力点部１０と支点部８との距離よりも支点部８からの距離が短い位置に作用部１１を設け、この作用部１１は前記クランプ軸６の引動用押圧部６Ａに押圧当接し得るように構成し、前記てこ駆動装置１２の進退ロッド１２Ａの進退駆動若しくはこの進退ロッド１２Ａの進退駆動により解除される弾性体による付勢によって前記てこ部９を所定方向へ回動することで前記作用部１１に生じるてこによる増大力によって前記クランプ軸６の引動用押圧部６Ａを押圧して前記クランプ軸６を引動し前記工具１をチャック保持し得るように前記てこ機構１３を構成したことを特徴とする請求項１記載の旋盤における工具取付装置に係るものである。
【００１５】
また、前記てこ駆動装置１２、又は前記てこ駆動装置１２及び前記ドローバー駆動装置５を油圧シリンダ装置ではなく、エアシリンダ装置で構成したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の旋盤における工具取付装置に係るものである。
【００１６】
また、前記作用部１１に、前記クランプ軸６の引動用押圧部６Ａを押圧当接する転動部１５を転動自在に設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の旋盤における工具取付装置に係るものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
好適と考える本発明の実施の形態（発明をどのように実施するか）を、図面に基づいてその作用効果を示して簡単に説明する。
【００１８】
工具１をクランプ固定する場合は、従来通りドローバークランプ機構７によってチャック機構１４をチャック作動させてクランプ固定、即ち、クランプ軸６を付勢若しくはドローバー駆動機構５の駆動によって引動してクランプ固定し、更にこの引動した状態で補助機構として設けたてこ機構１３（レバーを用いるてこ構造）によってこのクランプ軸６の引動位置を保持する。
【００１９】
あるいは、このてこ機構１３を補助機構をせず、このてこ機構１３自体をドローバークランプ機構７として用い、クランプ軸６をこのてこ機構１３のみで引動保持する。
【００２０】
即ち、例えばてこ駆動装置１２の進退ロッド１２Ａの駆動あるいはこの駆動により解除される弾性体による付勢によっててこ部９（レバー部）の一端側の力点部１０に力を付与すると、支点部８を支点にした回動力が作用部１１に生じるが、支点部８との支点距離の違いによって作用部１１には増大した回動力が生じ、この増大した力によってクランプ軸６を押し上げ、所定の引動位置を引動保持することとなる。
【００２１】
従って、ドローバー駆動装置５及びこの補助装置としてのてこ駆動装置１２又はドローバー駆動装置５として設けたてこ駆動装置１２が、大きな切削力に直接対向し得るような大きな力を生じ得る油圧シリンダ装置でなくても引動チャック保持でき、故にエアシリンダ装置でも構成でき、油圧レス化を実現できることとなる。
【００２２】
即ち、言い換えれば、従来は工具を直接引っ張り上げていたため、切削力に対向する大きな力を必要としたが、クランプ装置としてレバーによるてこ機構１３を用いることで、このてこ機構１３を介しててこ駆動装置１２で引動保持することにより、シリンダ推力の小さなエアシリンダでも十分となり、油圧レスが可能となり、安全性にも秀れる。
【００２３】
しかもこの増力する作用部１１に転動部１５（例えばローラ）を設け、この転動部１５がクランプ軸６の引動用押圧部６Ａに押圧当接して引動位置を保持するため、この引動時の食い付きは防止され、スムーズにてこ駆動装置１２の進退駆動が行え、てこ機構１３を介しての工具１の脱着駆動がスムーズに行えることとなる。
【００２４】
また、更にてこ駆動装置１２の引動駆動力と押動駆動力が同等である場合、（転動部１５によって圧接して引動保持する構成とせず）単に作用部１１を圧接させる構成とすると、動摩擦より静止摩擦の方がはるかに大きくなってしまうため、例えば引動駆動して押圧引き上げ保持させる場合、同等の力で押動駆動してもてこ部９が戻動せずにクランプ軸６を戻動させることができない場合がある。
【００２５】
そのため、エアシリンダ装置の受圧面積が多少異なる程度ではこの問題が解消し得ないことから動摩擦と静止摩擦に大きな差がある場合には、押圧引き上げ保持させる方向（例えば引動）の駆動力を弱める減圧回路を必要とする場合があるが、この点転動部１５によって圧接し押圧引き上げ保持させることで動摩擦と静止摩擦の差や静止摩擦を極力小さくできることから、このような減圧回路を構じる必要もなく、常にスムーズにてこ駆動装置１２の駆動によりクランプ軸６の進退制御が行え、工具１の脱着がスムーズに行えることとなる。
【００２６】
【実施例】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２７】
本実施例では、レバー（てこ部９）を用いててこ構造を実現するてこ機構１３を、工具クランプのためのドローバークランプ機構７の補助機構とせず、このてこ機構１３自体をドローバークランプ機構７として用い、クランプ軸６を引動保持する、即ち、ドローバー駆動装置５としててこ駆動装置１２を設けた実施例としている。
【００２８】
更に説明すれば、本実施例では、例えばてこ駆動装置１２の進退ロッド１２Ａの駆動によっててこ部９の一端側の力点部１０に力を付与すると（あるいはこの駆動により解除される弾性体による付勢によって力を付与するように構成しても良い。）、支点部８を支点にした回動力が作用部１１に生じるが、支点部８との支点距離の違いによって作用部１１には増大した回動力が生じ、この増大した力によってクランプ軸６を押し上げ、所定の引動位置に引き上げて保持することとなるように構成している。このてこ機構１３のてこ駆動装置１２は、油圧シリンダ装置ではなく、エアシリンダ装置で構成して、油圧レス化を実現し、このエアシリンダ装置によりクランプ軸６を進退駆動制御する構成としている。
【００２９】
即ち、移動制御自在に設けたラム４の下端部にテーパ状の取付係合部３を設け、てこ機構１３を介してこのてこ機構１３のてこ駆動装置１２の進退ロッド１２Ａの進退によって進退させるクランプ軸６を引動駆動することで、テーパシャンク部２のクランプ用突出部２Ａをクランプしてこのテーパシャンク部２を前記取付係合部３に押圧係合し前記工具１をラム４に着脱自在に取り付け固定するドローバークランプ機構７（てこ機構１３）を設けた構成としている。
【００３０】
更に具体的にドローバークランプ機構７（クランプ軸６を昇降駆動して工具１を着脱させる駆動機構）として構成した前記レバー式のてこ機構１３について詳述する。
【００３１】
ラム４の所定位置にレバー（てこ部９）を枢着固定し、この枢着部を前記支点部８として回動自在にてこ部９を設け、このてこ部９の一端部に力点部１０を設け、この力点部１０にはエアシリンダー装置で構成した前記てこ駆動装置１２の進退ロッド１２Ａを枢着連結し、このてこ部９の他端部にはこの力点部１０と支点部８との距離よりも支点部８からの支点距離が短い位置に作用部１１を設け、この作用部１１は前記クランプ軸６の引動用押圧部６Ａに押圧当接し得るように構成し、前記てこ駆動装置１２の進退ロッド１２Ａの進退駆動によって前記てこ部９を所定方向へ回動することで前記作用部１１に生じるてこによる増大力によって前記クランプ軸６の引動用押圧部６Ａを押圧して前記クランプ軸６を引動し得るように前記てこ機構１３を構成している。
【００３２】
本実施例では、このてこ部９をクランプ軸６を挟んだ対向状態に複数設け、複数のてこ部９を連結した一端側を一のてこ駆動装置１２で進退駆動するように構成し、二ヵ所のてこ部９の夫々の作用部１１でクランプ軸６と共に上下動する引動用押圧部６Ａを押圧して上方へ押し上げクランプ軸６を上方へ引動保持し、工具１をチャック機構１４によってクランプする構成としている。
【００３３】
即ち、本実施例では、てこ駆動装置１２を作動させて進退ロッド１２Ａを没動し、力点部１０を引動駆動すると、支点部８を支点にてこ部９は回動し反対側の作用部１１は増力されてクランプ軸６の引動用押圧部６Ａを押圧し、これによりクランプ軸６は引き上げられて保持され、工具１はチャックされる。逆にてこ駆動装置１２を突出作動させると、作用部１１での押動は解除され、チャックは外れることとなる。
【００３４】
また、前記作用部１１には、前記クランプ軸６の引動用押圧部６Ａに押圧当接する転動部１５を転動自在に設けている。即ち、てこ部９の他端部外面に作用部１１として前記クランプ軸６の引動用押圧部６Ａに転動自在に当接する転動部１５（回転ローラ）を設けて、てこ部９の本体部よりやや突出状態にして回動自在に設けたこの回転ローラ１５がクランプ軸６の引動用押圧部６Ａに点当り当接するように構成し、押圧引き上げ保持時の食い付きを防止している。
【００３５】
従って、てこ部９が回動しててこ部９の作用部１１としての回転ローラ１５がクランプ軸６を押圧することでクランプ軸６を所定位置まで引動して保持するように構成して、スムーズにてこ部９の回動駆動が行え、てこ駆動装置１２によるクランプ軸６の引き上げ駆動解除がスムーズに行えるようにしている。
【００３６】
また、てこ駆動装置１２の引動駆動力と押動駆動力が同等である場合、（転動部１５によって圧接して引動保持する構成とせず）単に作用部１１を圧接させる構成とすると、動摩擦より静止摩擦の方がはるかに大きくなってしまうため、例えば引動駆動して押圧引き上げ保持させる場合、同等の力で押動駆動してもてこ部９が戻動せずにクランプ軸６を戻動させることができない場合があり、そのため、エアシリンダ装置の受圧面積が多少異なる程度ではこの問題が解消し得ないことから動摩擦と静止摩擦に大きな差がある場合には、押圧引き上げ保持させる方向（例えば引動）の駆動力を弱める減圧回路をてこ駆動装置１２に設ける必要とする場合がある。しかし、本実施例では、この点転動部１５によって圧接し押圧引き上げ保持させることで動摩擦と静止摩擦の差や静止摩擦を極力小さくできることから、このような減圧回路を構じる必要もなく、常にスムーズにてこ駆動装置１２の駆動によりクランプ軸６の進退制御が行え、工具１の脱着がスムーズに行えるように構成している。
【００３７】
また、本実施例では、クランプ軸６の引動用押圧部６Ａを移動調整自在に設けて、前記てこ機構１３による前記クランプ軸６の引動保持位置を微調整し得るように構成している。即ち、クランプ軸６に設ける引動用押圧部６Ａをクランプ軸６に設けたネジ部に螺動自在に設け、この螺着した引動用押圧部６Ａの下面をてこ部９の作用部１１で押し上げる押圧部とし、この螺動調整した位置をダブルナット方式で固定ナット６Ｂで固定する構成とし、クランプ軸６を引動して工具１を取付固定した位置で、工具１が弛み外れることなく、てこ駆動装置１２のてこ押圧によって引き上げロックされてこの引き上げ保持が確実に行なわれるように構成している。
【００３８】
また、この引動用押圧部６Ａと対向した位置には、クランプ軸６の下降を停止させるストッパー１６を同様にダブルナット構造にして位置調整自在に設けている。
【００３９】
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したから、直に加わる大きな切削力に対して直接対向できる駆動力は生じ得ないエアシリンダ装置を駆動源としても、大きな切削力に十分耐えられ、これによって旋削機能に支障を与えずに油圧レス化が実現でき、省エネ，省資源を図れる画期的な旋盤における工具取付装置となる。
【００４１】
即ち、てこ機構によってこのクランプ軸の引動位置が保持されることとなるため、旋削加工時に大きな切削力がこの工具に加わった場合、この大きな切削力に対してクランプ軸を引動した付勢力やてこ駆動装置の駆動力が直接には対向できなくても、てこ機構による引動によってこのクランプ軸の引動位置がロックされているため、たとえ大きな切削力でもこの力が直ちにてこ駆動装置に直接加わらないため、またクランプ軸の引動のための付勢力や駆動力が十分に大きくなくても、大きな切削力に十分に抗し得ることとなる。
【００４２】
従って、てこ駆動装置もあるいはドローバー駆動装置及びてこ駆動装置も大きな切削力に直接対向し得るような大きな力を生じ得る油圧シリンダ装置でなくても、エアシリンダ装置でも構成でき、油圧レス化を実現できる画期的な旋盤における工具取付装置となる。
【００４３】
また、請求項２，３記載の発明においては、簡易な構成にして前記作用・効果が確実に発揮される本発明を一層容易に実現できる実用性に秀れた画期的な旋盤における工具取付装置となる。
【００４４】
また、請求項４記載の発明においては、この増力する作用部に転動部（例えばローラ）を設け、この転動部がクランプ軸の引動用押圧部に押圧当接して引き上げ保持するためこの食い付きが防止され、スムーズにてこ駆動装置の進退駆動が行え、てこ機構を介しての係脱駆動がスムーズに行えることとなる。
【００４５】
また、更にてこ駆動機構の引動駆動力と押動駆動力が同等である場合、（転動部によって圧接して引動保持する構成とせず）単に作用部を圧接させる構成とすると、動摩擦より静止摩擦の方がはるかに大きくなってしまうため、例えば引動駆動して押圧引き上げ保持させる場合、同等の力で押動駆動しててこ部が戻動せずにクランプ軸を戻動させることができない場合があるが、転動部によって圧接し押圧引き上げ保持させることで動摩擦と静止摩擦の差や静止摩擦を極力小さくできることから、減圧回路を構じる必要もなく、常にスムーズにてこ駆動装置により工具の脱着がスムーズに行えることとなる極めて画期的な旋盤における工具取付装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例のクランプ時の説明正断面図である。
【図２】本実施例のクランプ解除時の説明正断面図である。
【図３】本実施例のクランプ時の要部の拡大説明正断面図である。
【図４】本実施例のクランプ時の要部の拡大説明平断面図である。
【図５】本実施例のクランプ時の要部の拡大説明側断面図である。
【符号の説明】
１  旋削工具，工具
２  テーパシャンク部
２Ａ  クランプ用突出部
３  取付係合部
４  ラム
５  ドローバー駆動装置
６  クランプ軸
６Ａ  引動用押圧部
７  ドローバークランプ機構
８  支点部
９  てこ部
１０  力点部
１１  作用部
１２  てこ駆動装置
１２Ａ  進退ロッド
１３  てこ機構
１４  チャック機構
１５  転動部
【図１】
2004216536.tif 000003
【図２】
2004216536.tif 000004
【図３】
2004216536.tif 000005
【図４】
2004216536.tif 000006
【図５】
2004216536.tif 000007