(57)【要約】【課題】  工作機械において、主軸ヘッド内に切削液が侵入した場合に、アンクランプアームの表面に付着した切削液が主軸内部に侵入するのを防止すること。【解決手段】  工作機械の主軸ヘッドの内部に設けたアンクランプアームは、水平向きに形成された水平アーム部３３と鉛直向きに形成された鉛直アーム部３２とで構成し、水平アーム部３３において基端部分の上面を先端部分の上面よりも低くなるように形成した凹部３４を設けることで、アンクランプアーム３１の表面に付着した切削液を溜めて落下させて、切削液がアンクランプアーム３１の表面に沿って主軸２１の内部に侵入しないようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸ヘッドの内部に配設され且つ主軸の先端部分に装着される工具ホルダに対するクランプをドローバーを介して解除するアンクランプアームを備えた工作機械において、
前記アンクランプアームに設けられ、前記アンクランプアームの表面に付着した切削液が前記アンクランプアームの表面に沿って前記主軸側へ移動することを防止する切削液移動防止手段を設けたことを特徴とする工作機械。
【請求項２】
前記アンクランプアームは、水平向きに形成された水平アーム部と鉛直向きに形成された鉛直アーム部とを有し、
前記切削液移動防止手段は、前記水平アーム部において基端部分の上面が先端部分の上面よりも低くなるように形成された構成からなることを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
前記アンクランプアームは、水平向きに形成された水平アーム部と鉛直向きに形成された鉛直アーム部とを有し、
前記切削液移動防止手段は、前記水平アーム部において基端部寄りに設けられた鉛直向き且つ下端部が下方に突出する板状部材を有することを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
【請求項４】
前記アンクランプアームは、水平向きに形成された水平アーム部と鉛直向きに形成された鉛直アーム部とを有し、
前記切削液移動防止手段は、前記鉛直アーム部に設けられた前記水平アーム部の先端側から基端側に行く程下方へ傾斜する板状部材を有することを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械に関し、特に主軸ヘッド内に切削液が侵入した場合に、切削液がアンクランプアームの表面に沿って主軸内部に侵入するのを防止するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークに対して、タップ加工や孔開け、座ぐり加工等多種の加工を単一の装置で複合的になし得るよう構成したマシニングセンタなどの工作機械では、タップやドリル等複数の工具を所定の収納個所に予め格納しておき、所望の工具を適時に選択し、これを使用済みの工具と自動的に交換する自動工具交換装置が設けられている。この自動工具交換装置としては、種々の形式のものが提案されているが、複数のグリップアームが円状に配設され、それら複数のグリップアームを揺動自在且つ回転割出し可能に設けた工具マガジンを備えたものが実用化されている。
【０００３】
工具交換時には、グリップアームの２股部に設けた１対の支持ピンが、２股部の内端部に設けたコイルバネのバネ力でもって、使用済みの工具が装着された工具ホルダのＶ形溝部を把持し、その状態で主軸ヘッドを垂直方向（Ｚ軸方向）に上昇させて、主軸ヘッドの工具保持部から工具ホルダが抜き取られる。次に、マガジンモータが回転駆動されて、次に使用される工具が装着された工具ホルダを把持した別のグリップアームが、工具保持部の直下に位置する。ここで、主軸ヘッドを垂直方向に下降させて、その新たに割出された工具ホルダが工具保持部に嵌挿されて、工具交換が行われる。
【０００４】
このような工具ホルダに対するクランプ／クランプ解除の為の種々の機構が開示されている。例えば、特許文献１に記載の工作機械の自動工具交換装置においては、略Ｌ字形のクランクレバー（アンクランプアーム）が主軸ヘッドの内部に支軸を介して揺動自在に枢支され、このアンクランプアームの短尺レバー（水平アーム部）の先端部が、ドローバーに直交的に突設したピンと係合可能になっている。アンクランプアームの長尺レバー（鉛直アーム部）に板カムが固定され、この板カムはサーボモータに配設したカムフォロアと係合離脱可能になっている。鉛直アーム部と主軸ヘッドとの間に１対の引張りコイルばねが介装され、通常時は水平アーム部の先端部によるピンの押圧を解除する。
【０００５】
工具ホルダを工具保持部に嵌挿すると、工具ホルダのプルスタッドが主軸内部に設けたのホルダ挟持部材によりクランプされる。一方、サーボモータの駆動により主軸ヘッドが上昇すると、板カムがカムフォロアと係合し水平アーム部の先端部がピンを下方に押圧することにより、ドローバーを介してホルダ挟持部材を押圧し、工具ホルダのプルスタッドに対するクランプを解除する。
【特許文献１】特公平７−８０１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、工作機械において切削加工を行う際、金属製のワークの切削部位に切削液を供給しながら工具により切削を行うが、特許文献１においては、アンクランプアームの鉛直アーム部の上部が主軸ヘッド上端から上方に突出しているため、この突出部分に切削液が付着し、付着した切削液が鉛直アーム部の表面に沿って流動し、主軸ヘッドの上端部とアンクランプアームとの間の隙間から主軸ヘッド内に切削液が侵入する。
【０００７】
鉛直アーム部の中段部から水平アーム部の先端部分に亙って傾斜状のリブが設けられているため、主軸ヘッド内に侵入した切削液が、リブから水平アーム部の先端部分に沿って流動し、ドローバーを介して主軸内部に侵入する場合がある。この場合、侵入した切削液によって、主軸に設けたベアリングの摺動面に充填されたグリースが流出するため、主軸の回転によりベアリングが破損する虞がある。
【０００８】
本発明の目的は、工作機械において、主軸ヘッド内に切削液が侵入した場合に、アンクランプアームの表面に付着した切削液が主軸内部に侵入するのを防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の工作機械は、主軸ヘッドの内部に配設され且つ主軸の先端部分に装着される工具ホルダに対するクランプをドローバーを介して解除するアンクランプアームを備えた工作機械において、前記アンクランプアームに設けられ、前記アンクランプアームの表面に付着した切削液が前記アンクランプアームの表面に沿って前記主軸側へ移動することを防止する切削液移動防止手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
この工作機械では、主軸ヘッド内に切削液が侵入した場合、切削液がアンクランプアームの表面に沿って主軸の方に流動し始めるが、切削液移動防止手段によりアンクランプアームの表面に付着した切削液が主軸側へ移動しない。それ故、切削液が主軸内部に侵入しないので、ベアリングに充填されたグリースが保持されベアリングの破損を防止することができる。
【００１１】
請求項２の工作機械は、請求項１の発明において、前記アンクランプアームは、水平向きに形成された水平アーム部と鉛直向きに形成された鉛直アーム部とを有し、前記切削液移動防止手段は、前記水平アーム部において基端部分の上面が先端部分の上面よりも低くなるように形成された構成からなることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の工作機械は、請求項１の発明において、前記アンクランプアームは、水平向きに形成された水平アーム部と鉛直向きに形成された鉛直アーム部とを有し、前記切削液移動防止手段は、前記水平アーム部において基端部寄りに設けられた鉛直向き且つ下端部が下方に突出する板状部材を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項４の工作機械は、請求項１の発明において、前記アンクランプアームは、水平向きに形成された水平アーム部と鉛直向きに形成された鉛直アーム部とを有し、前記切削液移動防止手段は、前記鉛直アーム部に設けられた前記水平アーム部の先端側から基端側に行く程下方へ傾斜する板状部材を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、アンクランプアームに設けられ、アンクランプアームの表面に付着した切削液がアンクランプアームの表面に沿って主軸側へ移動することを防止する切削液移動防止手段を設けたので、主軸ヘッド内に切削液が侵入した場合に、切削液が主軸内部に侵入するのを防止することができる。それ故、ベアリングの摺動面に充填されたグリースが切削液によって流出することなく保持されるので、ベアリングの破損を防止することができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、アンクランプアームは、水平向きに形成された水平アーム部と鉛直向きに形成された鉛直アーム部とを有し、切削液移動防止手段は、水平アーム部において基端部分の上面が先端部分の上面よりも低くなるように形成された構成からなるので、主軸ヘッド内に切削液が侵入した場合に、鉛直アーム部の表面に沿って流動した切削液が水平アーム部において基端部分の上面に付着しても、切削液を水平アーム部の先端側に流動させることなく落下させることができる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、アンクランプアームは、水平向きに形成された水平アーム部と鉛直向きに形成された鉛直アーム部とを有し、切削液移動防止手段は、水平アーム部において基端部寄りに設けられた鉛直向き且つ下端部が下方に突出する板状部材を有するので、主軸ヘッド内に切削液が侵入した場合に、鉛直アーム部の表面に沿って流動した切削液が水平アーム部の上面に付着しても、板状部材により水平アーム部の先端側への切削液の流動が妨げられ、板状部材の下端部から切削液を落下させることができる。しかも、切削液移動防止手段を簡単な構成で実現することができる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、アンクランプアームは、水平向きに形成された水平アーム部と鉛直向きに形成された鉛直アーム部とを有し、切削液移動防止手段は、鉛直アーム部に設けられた水平アーム部の先端側から基端側に行く程下方へ傾斜する板状部材を有するので、主軸ヘッド内に切削液が侵入した場合に、板状部材により水平アーム部への切削液の流動が妨げられ、板状部材の下端部から切削液を落下させることができる。しかも、切削液移動防止手段を簡単な構成で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施する為の最良の形態について説明する。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、自動工具交換装置を備える工作機械１は、垂直なコラム２と、コラム２から前方に延びるフレーム３と、Ｚ軸方向に往復移動可能な主軸ヘッド６と、フレーム３にマガジン支持台４０を介して配設され、マガジンモータ４１の回転駆動により回転割出し可能な工具マガジン４２とを備えている。コラム２には、ガイドレール４が鉛直に配設され、ガイドレール４には、鉛直方向に配設された一対の摺動こま５を介して主軸ヘッド６が、ガイドレール４に沿ってＺ軸方向に昇降自在に取付けられている。
【００２０】
主軸ヘッド６を支持する支持フレーム６ａには適宜の位置にナット７が固定され、ガイドレール４に沿って平行に支持した回転自在なボールねじ８が、ナット７に螺合挿通されている。ボールねじ８をコラム２の上方に配置したＺ軸モータ９により正逆両方向に回転駆動することによって、主軸ヘッド６は、ナット７及びボールねじ８によりガイドレール４に沿ってＺ軸方向に昇降駆動される。
【００２１】
主軸ヘッド６の内部には、下端部に工具保持部２０を備えた主軸２１が、主軸２１に設けたベアリングを介して回転自在に垂直に配設され、この主軸２１は主軸ヘッド６の上方に設けた主軸モータ２３にカップリング２２を介して連結され、主軸モータ２３により回転駆動されるようになっている。工具保持部２０は、先端に工具２４を装着した工具ホルダ２５におけるアーバー２６を嵌挿可能になっており、この工具ホルダ２５を工具保持部２０に嵌挿すると、工具ホルダ２５に設けたプルスタッド２７が主軸２１中に設けたホルダ挟持部材２８によりクランプされる。
【００２２】
このホルダ挟持部材２８を、主軸２１の中心通孔中に同軸的に挿通配置したドローバー２９により押圧すると、ホルダ挟持部材２８によるプルスタッド２７のクランプが解除され、工具ホルダ２５の取外しが可能となる。工具保持部２０に嵌挿された工具ホルダ２５をクランプし、このクランプを解除する為に、アンクランプアーム３１及びこれに揺動運動を付与するカム機構が設けられている。主軸ヘッド６の内部には、支軸３８を介して略Ｌ字形のアンクランプアーム３１が揺動自在に枢支されている。
【００２３】
次に、アンクランプアーム３１について説明する。
図１に示すように、アンクランプアーム３１は、鉛直向きに形成された鉛直アーム部３２と、水平向きに形成された水平アーム部３３とを有する。この水平アーム部３３には、アンクランプアーム３１の表面に付着した切削液がアンクランプアーム３１の表面に沿って主軸２１側（水平アーム部３３の支軸３８とは反対側の先端側）へ移動することを防止する切削液移動防止手段としての凹部３４が設けられている。鉛直アーム部３２の上部は主軸ヘッド６の上端から上方に突出し、鉛直アーム部３２において上部の後端には、後方に行く程下方に傾斜する傾斜面が形成された板カム３７が固定され、その板カム３７は、その移動軌跡に位置するようＺ軸モータ９に配設したカムフォロア１０と係合離脱可能になっている。
【００２４】
水平アーム部３３の先端部は、ドローバー２９に直交的に突設したピン３０と係合可能になっている。鉛直アーム部３２の中段部において左右側壁に設けた取付部３５と主軸ヘッド６との間には、１対の引張りコイルバネ３６が介装され、アンクランプアーム３１を図１における時計回りに付勢し、水平アーム部３３の先端部によるピン３０の押圧を解除している。
【００２５】
Ｚ軸モータ９の駆動により主軸ヘッド６が上昇すると、その上昇過程においてアンクランプアーム３１に設けた板カム３７が固定位置にあるカムフォロア１０と係合し、アンクランプアーム３１に支軸３８を中心とする反時計方向の動きを付与する。これにより、水平アーム部３３がピン３０を下方に押圧し、ドローバー２９を介してホルダ挟持部材２８を付勢し、工具ホルダ２５のプルスタッド２７に対するクランプを解除する。
【００２６】
次に、切削液移動防止手段としての凹部３４について説明する。
図１に示すように、水平アーム部３３において長さ方向の中央部には、水平アーム部３３の先端側から基端側に行く程下方へ傾斜する傾斜部３３ａが形成されており、水平アーム部３３において基端部分の上面が先端部分の上面よりも低くなる凹部３４を形成している。傾斜部３３ａにより水平アーム部３３の先端側への切削液の流動が妨げられるため、鉛直アーム部３２の表面に沿って流動した切削液が水平アーム部３３の上面に到達した場合に、水平アーム部３３の基端部分で切削液が溜まり落下するようになっている。
【００２７】
また、水平アーム部３３において基端部分の下面が先端部分の下面よりも低くなるように形成されており、水平アーム部３３の基端部分で切削液の落下を促進するように構成されている。
【００２８】
次に、以上説明した工作機械１の作用、効果について説明する。
この工作機械１では、主軸ヘッド６内に切削液が侵入した場合、切削液がアンクランプアーム３１の鉛直アーム部３２の表面に沿って流動するが、水平アーム部３３の基端部分に設けた凹部３４により、鉛直アーム部３２から流動してきた切削液が溜まり落下する。それ故、切削液が水平アーム部３３の表面に沿ってその先端側に流動しないので主軸２１の内部に侵入しない。
【００２９】
このように、アンクランプアーム３１の表面に付着した切削液を溜めて落下させ、切削液がアンクランプアーム３１の表面に沿って主軸内部に侵入しないようにする凹部３４を設けたので、主軸ヘッド６の内部に切削液が侵入した場合に、切削液が主軸２１の内部に侵入するのを防止することができる。それ故、ベアリングの摺動面に充填されたグリースが切削液によって流出することなく保持されるので、ベアリングの破損を防止することができる。
【００３０】
アンクランプアーム３１は、水平向きに形成された水平アーム部３３と鉛直向きに形成された鉛直アーム部３２とを有し、凹部３４は、水平アーム部３３において基端部分の上面が先端部分の上面よりも低くなるように形成された構成からなるので、主軸ヘッド６の内部に切削液が侵入した場合に、鉛直アーム部３２の表面に沿って流動した切削液が水平アーム部３３において基端部分の上面に付着しても、切削液を水平アーム部３３の先端側に流動させることなく落下させることができる。さらに、水平アーム部３３において基端部分の下面が先端部分の下面よりも低くなっているため、凹部３４による切削液の落下を促進することができる。
【００３１】
次に、前記実施例を部分的に変更した変更例について説明する。
１］切削液移動防止手段としての凹部３４を水平アーム部３３の基端部分の上面で構成する代わりに、水平アーム部３３Ａに設けた板状部材４６で構成してもよい。
本発明の変更例１について、図２に基づいて説明する。但し、前記実施例と同一の構成には同一の符号を付し、異なる構成についてのみ説明する。
【００３２】
図２に示すように、アンクランプアーム３１Ａは、水平向きに形成された水平アーム部３３Ａと鉛直向きに形成された鉛直アーム部３２とを有し、鉛直アーム部３２の中段部から水平アーム部３３Ａの基端部寄りに亙って傾斜状のリブ４５が設けられている。
水平アーム部３３Ａは略水平状に形成され、水平アーム部３３Ａの基端部寄りには、板状部材４６が鉛直向きに密着状に外嵌装着されている。尚、板状部材４６は水平アーム部３３Ａと一体的に構成してもよい。
【００３３】
板状部材４６は水平アーム部３３の上下長よりも大きな寸法で構成されており、鉛直アーム部３２の表面に沿って流動してきた切削液が板状部材４６によって妨げられ、水平アーム部３３Ａの先端側に流動しないようになっている。また、板状部材４６の下端部が下方に突出しており、切削液の落下を促進するようになっている。
【００３４】
アンクランプアーム３１Ａは、水平アーム部３３Ａにおいて基端部寄りに設けられた鉛直向き且つ下端部が下方に突出する板状部材４６を有するので、主軸ヘッド６の内部に切削液が侵入した場合に、鉛直アーム部３２の表面に沿って流動した切削液が水平アーム部３３Ａの上面に付着しても、板状部材４６により水平アーム部３３Ａの先端側への切削液の流動が妨げられ、板状部材４６の下端部から切削液を落下させることができる。しかも、切削液移動防止手段を簡単な構成で実現することができる。
【００３５】
２］切削液移動防止手段を鉛直アーム部３２に設けた板状部材４６Ａで構成してもよい。本発明の変更例２について、図３に基づいて説明する。但し、前記実施例と同一の構成には同一の符号を付し、異なる構成についてのみ説明する。
図３に示すように、鉛直アーム部３２の中段部には、水平アーム部３３Ａの先端側から基端側に行く程下方へ傾斜する状態で板状部材４６Ａが密着状に外嵌装着されている。尚、この板状部材４６Ａは鉛直アーム部３２と一体的に構成してもよい。
【００３６】
板状部材４６Ａは鉛直アーム部３２の前後長よりも大きな寸法で構成されており、鉛直アーム部３２の表面に沿って流動してきた切削液が板状部材４６Ａによって妨げられ、水平アーム部３３Ａの方に流動しないようになっている。また、板状部材４６Ａが、水平アーム部３３Ａの先端側から基端側に行く程下方へ傾斜しており、鉛直アーム部３２の背面側から切削液の落下を促進するようになっている。
【００３７】
アンクランプアーム３１Ａは、水平向きに形成された水平アーム部３３Ａと鉛直向きに形成された鉛直アーム部３２とを有し、板状部材４６Ａは、鉛直アーム部３２に設けられた水平アーム部３３Ａの先端側から基端側に行く程下方へ傾斜するため、主軸ヘッド６の内部に切削液が侵入した場合に、板状部材４６Ａにより水平アーム部３３Ａへの切削液の流動が妨げられ、鉛直アーム部３２の下端部から切削液を落下させることができる。このとき、鉛直アーム部３２の背面側から切削液を落下させるので、水平アーム部３３Ａの上面に切削液が落下しない。しかも、切削液移動防止手段を簡単な構成で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例に係る工作機械の主要部分の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】変更例１においてアンクランプアームの水平アーム部に板状部材を装着した状態を示す後方斜視図である。
【図３】変更例２においてアンクランプアームの鉛直アーム部に板状部材を装着した状態を示す後方斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
１        工作機械
６        主軸ヘッド
２１      主軸
２５      工具ホルダ
２９      ドローバー
３１，３１Ａ  アンクランプアーム
３２      鉛直アーム部
３３，３３Ａ  水平アーム部
３４      凹部
４６，４６Ａ  板状部材
【図１】
2009178836.tif 000003
【図２】
2009178836.tif 000004
【図３】
2009178836.tif 000005