(57)【要約】      （修正有）【課題】旋盤でツールホルダを付け替えやすくする。【解決手段】工作機械の所定箇所にベース２が固定され、ツールホルダ３がベースに一方向にスライド可能に載せられる。ツールホルダに案内溝１３が上記スライド方向に沿って設けられ、案内溝にスライド自在に嵌め込まれる嵌合部１４を有した締付部材１５がスライド方向に直角な方向に移動可能にベースに設けられる。締付部材にはその移動方向に交差するようにカム通し孔１６が設けられ、このカム通し孔内にベースに回動可能に支持されたカム１７が挿入される。カムをいずれかの向きに回しツールホルダのベースに対するクランプとアンクランプを切り替える。締付部材がベース外へと常時付勢され、締付部材の嵌合部が案内溝の内面から浮上するような向きに押しやられるので、カム位置がアンクランプ位置に正確に合致せずとも、ツールホルダをベースにきわめて容易に装着することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の所定箇所に固定されるベース及びこのベースに一方向にスライド可能に載せられるツールホルダのうち、一方に案内溝が上記スライド方向に沿って設けられ、他方に上記案内溝にスライド自在に嵌め込まれる嵌合部を有した締付部材が上記スライド方向に直角な方向に移動可能に設けられ、この締付部材にはその移動方向に交差するようにカム通し孔が設けられ、このカム通し孔内に上記ベース又は上記ツールホルダに回動可能に支持されるカムがクリアランスを介して挿入され、カムをいずれかの向きに回して締付部材を移動させ案内溝内面と嵌合部とを接離させることによってツールホルダのベースに対するクランプとアンクランプを切り替えるようにしたツールホルダのクランプ装置において、上記カムに環状溝が形成され、上記嵌合部側から凸部が付勢状態で上記環状溝に嵌り込んでいることを特徴とするツールホルダのクランプ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のツールホルダのクランプ装置において、凸部がボールであることを特徴とするツールホルダのクランプ装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のツールホルダのクランプ装置において、上記締付部材に上記カム通し孔に向って開口する凸部のガイド孔が形成され、このガイド孔内に凸部とこの凸部を上記環状溝へと付勢する弾性体とが収納されたことを特徴とするツールホルダのクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイト、ドリル刃等の刃物を保持するツールホルダのクランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バイト等の刃物を旋盤等の工作機械に着脱自在に装着するため、工作機械にはツールホルダのクランプ装置が設けられる（例えば、特許文献１，２参照。）。
【０００３】
ツールホルダは各種刃物を保持することができ、この刃物を保持したツールホルダが工作機械の所定箇所に固定されるベース上に一方向にスライド自在に載せられる。ツールホルダには、横断面略Ｔ字形の案内溝がスライド方向に沿って設けられ、ベースには、案内溝にスライド自在に嵌め込まれる嵌合部を有した締付部材がスライド方向に直角な方向に移動可能に設けられる。締付部材にはその移動方向に交差するようにカム通し孔が設けられ、このカム通し孔内に、ベースに回動可能に支持されるカムが挿入される。
【０００４】
カムをいずれかの向きに回し、締付部材を移動させ、案内溝と嵌合部とを接離させることにより、ツールホルダをベースに対しクランプし又はアンクランプすることができる。
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第２６０２０１６号公報
【特許文献２】特許第２５５０２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のクランプ装置によれば、アンクランプ時においてカムが締付部材内に対向配置されたボールで挟まれるが、ボールとカムとは点接触であるため、カムがツールホルダから脱落しやすくなるという問題がある。特許文献２のクランプ装置によれば、カムが抜け出し防止用のビスでブロック内に拘束されているので、そのようなカムの脱落というような問題はない。
【０００７】
しかし、いずれのクランプ装置もアンクランプ時に常時カムをアンクランプ位置に正確にセットして締付部材をブロック外方向に押し上げ又は押し出していなければ、締付部材がブロック側へと引っ込む可能性があり、カムがアンクランプ位置から少しでもずれている場合はツールホルダをブロック等に装着し難くなるという問題がある。
【０００８】
従って、本発明は、上記問題点を解消することができるツールホルダのクランプ装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は次のような構成を採用する。
【００１０】
すなわち、請求項１に係る発明は、工作機械の所定箇所に固定されるベース（２）及びこのベース（２）に一方向にスライド可能に載せられるツールホルダ（３）のうち、一方に案内溝（１３）が上記スライド方向に沿って設けられ、他方に上記案内溝（１３）にスライド自在に嵌め込まれる嵌合部（１４）を有した締付部材（１５）が上記スライド方向に直角な方向に移動可能に設けられ、この締付部材（１５）にはその移動方向に交差するようにカム通し孔（１６）が設けられ、このカム通し孔（１６）内に上記ベース（２）又は上記ツールホルダ（３）に回動可能に支持されるカム（１７）がクリアランスを介して挿入され、カム（１７）をいずれかの向きに回して締付部材（１５）を移動させ案内溝（１３）内面と嵌合部（１４）とを接離させることによってツールホルダ（３）のベース（２）に対するクランプとアンクランプを切り替えるようにしたツールホルダのクランプ装置において、上記カム（１７）に環状溝（２２）が形成され、上記嵌合部（１４）側から凸部（２３）が付勢状態で上記環状溝（２２）に嵌り込んでいることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のツールホルダのクランプ装置において、凸部（２３）がボールであることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載のツールホルダのクランプ装置において、上記締付部材（１５）に上記カム通し孔（１６）に向って開口する凸部（２３）のガイド孔（２４）が形成され、このガイド孔（２４）内に凸部と、この凸部（２３）を上記環状溝（２２）へと付勢する弾性体（２６）とが収納されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、工作機械の所定箇所に固定されるベース（２）及びこのベース（２）に一方向にスライド可能に載せられるツールホルダ（３）のうち、一方に横断面略Ｔ字形の案内溝（１３）が上記スライド方向に沿って設けられ、他方に上記案内溝（１３）にスライド自在に嵌め込まれる嵌合部（１４）を有した締付部材（１５）が上記スライド方向に直角な方向に移動可能に設けられ、この締付部材（１５）にはその移動方向に交差するようにカム通し孔（１６）が設けられ、このカム通し孔（１６）内に上記ベース（２）又は上記ツールホルダ（３）に回動可能に支持されるカム（１７）がクリアランスを介して挿入され、カム（１７）をいずれかの向きに回して締付部材（１５）を移動させ案内溝（１３）と嵌合部（１４）とを接離させることによってツールホルダ（３）のベース（２）に対するクランプとアンクランプを切り替えるようにしたツールホルダのクランプ装置において、上記カム（１７）に環状溝（２２）が形成され、上記嵌合部（１４）側から凸部（２３）が付勢状態で上記環状溝（２２）に嵌り込んでいることから、カム（１７）がクランプ位置に回されると、このカム（１７）により締付部材（１５）がクランプ方向へと移動し、締付部材（１５）の嵌合部（１４）が案内溝（１３）の内面（１３ａ）に圧着することによりツールホルダ（３）がクランプされ、カム（１７）がアンクランプ位置に回されると、カム（１７）により締付部材（１５）が逆向きに移動し、嵌合部（１４）による案内溝（１３）の内面（１３ａ）に対する押圧が解かれてツールホルダがアンクランプされる。このアンクランプの際、凸部（２３）が付勢状態でカム（１７）の環状溝（２２）に嵌り込んでいるので、カム（１７）のツールホルダ（３）又はベース（２）からの抜け落ちが確実に防止される。また、締付部材（１５）がツールホルダ（３）外又はベース（２）外へと常時付勢され、締付部材（１５）の嵌合部（１４）が案内溝（１３）の内面（１３ａ）から浮上するような向きに押しやられるので、カム（１７）の位置がアンクランプ位置に正確に合致せずとも、カム（１７）がアンクランプ位置の近傍に在りさえすればツールホルダ（３）がベース（２）上に浮上し、従って、ツールホルダ（３）をベース（２）にきわめて容易に装着することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１乃至図３に示されるように、このツールヘッド１は、ベース２と、このベース２上にスライド可能に載せられるツールホルダ３とを備えている。
【００１６】
ベース２は、工作機械である旋盤のベッド４の上に固定ボルト５により水平に固定される。ベッド４にはＴ溝が形成され、固定ボルト５をＴ溝内で移動させることにより、ベース２をベッド４上の所望の位置に固定することができ、また、ベッド４上から取り外すこともできる。
【００１７】
ツールホルダ３は、ベース２上に一方向にスライド自在に載せられる。すなわち、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、ベース２の上面には二本の凸条６が平行に設けられ、図２に示すように、ツールホルダ３にはこれら凸条６が嵌り込む凹溝７が設けられる。ツールホルダ３は凸条６と凹溝７とによる規制を受けてベース２上を一方向にスライド可能である。もちろん、凸条６をツールホルダ３に、凹溝７をベース２に設けるようにしてもよい。
【００１８】
図２及び図３に示すように、ツールホルダ３には、刃物であるバイト８を収容するための空洞９が設けられる。この空洞９の上方には空洞９内に収容されたバイト８を固定するためのボルト１０が螺合し、空洞９の底にはバイト８の高さを調整するためのくさび１１が配置される。また、ツールホルダ３には、図示しないドリル刃、ボーリング刃等のシャンクを挿入し固定するための挿入孔１２が設けられる。
【００１９】
ベース２とツールホルダ３とには、次のようなクランプ装置が設けられ、このクランプ装置を操作することによりツールホルダ３は他のツールホルダと簡易かつ迅速に交換可能となる。
【００２０】
すなわち、図１乃至図４に示されるように、ツールホルダ３には横断面略Ｔ字形の案内溝１３がツールホルダ３の上記スライド方向に沿って設けられる。また、ベース２にこの案内溝１３とスライド自在に嵌め込まれる嵌合部１４を有した締付部材１５が、上記スライド方向に直角な方向すなわちツールホルダ３のスライド面に垂直な向きで移動可能に設けられる。
【００２１】
上記締付部材１５は、図４に示すように、全体として略円柱形に形成され、その嵌合部１４は、図５に示すように、この円柱形の一端部にフランジ状に形成された環状突起１４ａと、これに隣接する環状溝１４ｂとにより構成される。環状突起１４ａと環状溝１４ｂの箇所が案内溝１３内に入り込むことにより、この締付部材１５が案内溝１３と摺動可能に係合する。
【００２２】
上記案内溝１３は、ツールホルダ３をそのスライド方向に平行に突き抜けており、締付部材１５の嵌合部１４はこの案内溝１３から離脱可能である。このため、ツールホルダ３はベース２から完全に取り外し他のツールホルダと交換可能である。この案内溝１３の内面であるベース寄り面１３ａに対して上記締付部材１５の嵌合部１４が接離可能であり、嵌合部１４がこの面１３ａに接触するとツールホルダ３がベース２にクランプされ、嵌合部１４がこの面１３ａから離反するとツールホルダ３がベース２からアンクランプされる。
【００２３】
上記締付部材１５には、その移動方向に交差するようにカム通し孔１６が設けられ、このカム通し孔１６内にカム１７がクリアランスを介し挿入される。クリアランスは、ベースの組立時にカム１７と支軸１７ｂをカム通し孔１６に通すことができるようにするために設けられる。
【００２４】
カム１７は、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、円柱形カム本体をその中心軸から少し外れた箇所において支軸１７ａ，１７ｂで支持してなるもので、支軸１７ａ，１７ｂが上記ベース２に回動可能に保持される。一方の支軸１７ａの一端は図２及び図４（Ｂ）に示すようにベース２の正面に露出し、その露出箇所には図示しない六角レンチ等の工具を差し込むための工具係合穴１８が形成される。また、ベース２の正面とカム１７の支軸１７ａには、カム１７のクランプ位置とアンクランプ位置を示す表示が施される。この実施の形態では、カム１７の支軸１７ａの軸端に指針１９が表示され、ベース２の正面にはクランプ位置に指針２０と共に「ＣＬＡＭＰ」の文字が表示され、アンクランプ位置に指針２１と共に「ＣＨＡＮＧＥ」の文字が表示される。図２及び図５（Ｂ）に示すように、指針１９をクランプ位置「ＣＬＡＭＰ」の指針２０に向っていずれかの向きに回すと、カム１７が締付部材１５をツールホルダ３と反対側へと移動させ、案内溝１３のベース寄り面１３ａに嵌合部１４の環状突起１４ａを接触させる。これにより、ツールホルダ３がベース２に対しクランプされる。また、図２及び図５（Ａ）に示すように、カム１７を反対の向きに回し指針１９をアンクランプ位置「ＣＨＡＮＧＥ」の指針２１に合わせると、カム１７が締付部材１５をツールホルダ３側へと微小距離移動させ、嵌合部１４の環状突起１４ａを案内溝１３のベース寄り面１３ａから離反させて嵌合部１４による案内溝１３のベース寄り面１３ａに対する押圧を解消させる。これにより、ツールホルダ３がベース２からアンクランプされる。
【００２５】
図５に示すように、上記カム１７には環状溝２２が形成され、締付部材１５側から付勢される凸部２３がこの環状溝２２に嵌り込んでいる。凸部２３及び環状溝２２は各種の形状に形成することができるが、この実施の形態では、それぞれ鋼球であるボール、ボールの曲面に合致するように凹んだ環状溝として形成される。
【００２６】
ボールである凸部２３は、締付部材１５の嵌合部１４内に設けられたカム通し孔１６に向って開口するガイド孔２４内に出没可能に設けられる。ガイド孔２４はカム通し孔１６の内面から嵌合部１４の端面に向って貫通する。カム１７がカム通し孔１６に挿入された後、凸部２３が嵌合部１４側からガイド孔２４内に挿入され、続いて圧縮コイルバネからなる弾性体２６が挿入され、最後にガイド孔２４の嵌合部１４側がネジ栓２５で閉じられる。これにより、図５（Ａ）に示すように、アンクランプ状態において凸部２３が弾性体２６により押されて環状溝２２内に嵌り込み、その結果カム１７はベース２からの抜け出しが阻止される。また、カム１７とカム通し孔１６との間のクリアランスの存在にもかかわらず、凸部２３による押圧作用により締付部材１５の嵌合部１４はツールホルダ３側へと押し上げられる。その結果ツールホルダ３の案内溝１３内に嵌合部１４を挿入しやすくなり、新たなツールホルダを簡易にベース２上に装着することができる。
【００２７】
次に、上記クランプ装置の作用について説明する。
【００２８】
図２及び図５（Ｂ）に示すように、クランプホルダ３をベース２に対しクランプする場合は、指針１９をクランプ位置「ＣＬＡＭＰ」の指針２０に向って回す。
【００２９】
これにより、カム１７が締付部材１５のカム通し孔１６の内面に摺接し、締付部材１５をツールホルダ３と反対側へと移動させる。この締付部材１５の移動により、締付部材１５の嵌合部１４が案内溝１３のベース寄り面１３ａに接触する。この結果、ツールホルダ３がベース２に対しクランプされる。
【００３０】
図５（Ａ）に示すように、クランプホルダ３をベース２からアンクランプする場合は、図２及び図４（Ｂ）中、カム１７を反対の向きに回し指針１９をアンクランプ位置「ＣＨＡＮＧＥ」の指針２１に合わせる。
【００３１】
これにより、カム１７が締付部材１５のカム通し孔１６の内面に摺接し、凸部２３及び弾性体２６を介して締付部材１５をツールホルダ３側へと微小距離移動させる。この締付部材１５の移動により、締付部材１５の嵌合部１４が案内溝１３の内面であるベース寄り面１３ａから離反する。この結果、嵌合部１４による案内溝１３のベース寄り面１３ａに対する押圧が解消され、ツールホルダ３がベース２からアンクランプされる。
【００３２】
このアンクランプ状態において、凸部２３は弾性体２６により押されてカム１７の環状溝２２内に嵌り込み、その結果カム１７はベース２からの抜け出しが阻止される。
【００３３】
また、カム１７とカム通し孔１６との間にはクリアランスが存在するが、図５（Ａ）に示すように、凸部２３及び弾性体２６による押圧作用により締付部材１５の嵌合部１４がツールホルダ３側へと押し上げられる。その結果、嵌合部１４はベース２の上面から浮上し、ツールホルダ３の案内溝１３内に嵌合部１４を挿入しやすくなり、新たなツールホルダ３を簡易にベース２上に装着することができる。
【００３４】
このアンクランプ時において、指針１９をアンクランプ位置「ＣＨＡＮＧＥ」の指針２１まで正確に戻さなくともその近傍であれば、弾性体２６の付勢力により案内溝１３のベース寄り面１３ａと締付部材１５の嵌合部１４との間にクリアランスが形成される。したがって、ツールホルダ３のベース２に対する着脱を簡易かつ迅速に行うことができる。
【００３５】
新たなツールホルダ３をベース上に載せたうえで、カム１７をクランプ位置へと回すと、この新たなツールホルダ３がベース２上に固定され、旋盤による図示しない被加工材に対する加工が可能となる。
【００３６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態では、嵌合部が嵌り込む案内溝がツールホルダに形成され、カムがベースに設けられているが、案内溝をベース側に設け、カムをツールホルダ側に設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るツールホルダのクランプ装置を備えたツールヘッドの平面図である。
【図２】上記ツールヘッドの正面図である。
【図３】上記ツールヘッドの右側面図である。
【図４】（Ａ）は上記ツールヘッドのベースの平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図５】図２中、Ｖ−Ｖ線矢視断面図であり、（Ａ）は上記クランプ装置のアンクランプ時、（Ｂ）はクランプ時をそれぞれ示す。
【符号の説明】
【００３８】
２…ベース
３…ツールホルダ
１３…案内溝
１３ａ…案内溝の内面
１４…嵌合部
１５…締付部材
１６…カム通し孔
１７…カム
２２…環状溝
２３…凸部
２４…ガイド孔
２６…弾性体
【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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