JPH058032Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、マシニングセンタ、ボール盤、フ
ライス盤等の工作機械の主軸にドリル、エンドミ
ル等の工具を取付けるための工具ヘツドに関し、
更に具体的には増速機構を内蔵し、高速加工を可
能にした工具ヘツドに関する。

従来の技術 工作機械の主軸に取付けられる工具ヘツドとし
て、快削鋼、アルミ合金、プラスチツク等、加工
性に優れたワークに対して加工に適するように増
速機構を組込んで高速加工を可能にしたものがあ
る。

かかる工具ヘツドは、第２図に示す如く、工作
機械の主軸１０１に工具ヘツド本体１２０の基端
部を嵌合連結してあり、工具ヘツド本体１２０の
先端部は円筒状に形成されている。この先端部
は、前記工作機械に支持部材１５０を介して固定
支持されているハウジング１３０にて包囲されて
回転自在に支持されている。

前記工具ヘツド本体１２０の先端部には、ドリ
ル等の工具（図示せず）を回転自在に支持する工
具駆動軸１６０が設けられている。

前記工具駆動軸１６０の基端側外周面には歯車
１３６を設けてあり、これと噛合する遊星歯車１
２６が工具ヘツド本体１２０の先端部に回転自在
に設けられている。この遊星歯車１２６は、工具
ヘツド本体１２０に設けた取付け穴１４０内に取
付けたピンに回転自在に支持されており、工作機
械にて回転を防止されたハウジング１３０の内周
面に設けられた内歯車１３８と噛合し、工具ヘツ
ド本体１２０の回転を増速して工具駆動軸１６０
を回転させる遊星歯車として機能する。

考案が解決しようとする問題点 かかる構成の工具ヘツドにあつては、上記取付
け穴１４０は、工具ヘツド本体１２０の先端部に
先端側端面より基端側へ向けて、例えばドリル等
により開設することになるが、深穴であるため切
削抵抗によりドリル等が振動し、その後ボーリン
グ、リーマ等で仕上加工を行うようにしても、前
加工の加工精度の悪さにより加工精度が劣化す
る。従つて、ピン１３９の軸心が工具ヘツド本体
１２０の軸心に対して偏心した状態で取付けられ
る虞れがある。

このため、遊星歯車１２６が前記歯車１３６、
内歯車１３８と片当たりし、これらの欠損、騒
音、短命化が招来される。また、工具が振動する
のでこれの寿命を損なうと共に精度の良い切削を
行えないという問題がある。また、工具ヘツド１
２０の軸方向に取付け穴１４０を加工すると、そ
の穴が、工具ヘツド本体１２０の先端円筒部を軸
方向に貫通し、その先端円筒部が厚くなる。工具
ヘツド本体１２０の先端円筒部は、その内外にベ
アリングを介して工具駆動軸１６０とハウジング
１３０を支持している。これらのベアリングは、
規格品であり、段階的にしか大型化されない。ま
た、遊星歯車１２６の歯数も、遊星歯車の歯数式
により段階的にしか増加されない。このような状
況下で、工具ヘツド本体１２０の先端円筒部が厚
くなると、その厚肉化の程度以上にベアリングお
よび遊星歯車１２６が大型化することとなり、工
具ヘツドの大幅な大型化を招く。

本考案はかかる事情に鑑みてなされたものであ
り、小型で、且つピンの軸心を工具ヘツド本体等
の筒体の軸心に対して正確に位置合わせした状態
でピンを取付けでき、この結果、工具、歯車等の
劣化防止、長命化を図れ、また騒音、振動がなく
切削精度に優れた工具ヘツドを提供することを目
的とする。

問題点を解決するための手段 本考案にかかる工具ヘツドは、工作機械の主軸
に連結される工具ヘツド本体の円筒部内側に工具
駆動軸をベアリングを介して支持し、外側にベア
リングを介してハウジングを設けると共に、該ハ
ウジングの内面に設けた内歯車に噛合する複数の
遊星歯車を、工具駆動軸の外面に設けた歯車に噛
合させて、工具ヘツド本体の回転を増速して工具
駆動軸を回転させる工具ヘツドにおいて、前記工
具ヘツド本体の円筒部外周面から開設した取付け
穴に取付けた支持ピンで前記遊星歯車を回転自在
に支持してあることを特徴としている。

作 用 本考案にあつては、取付け穴が工具ヘツド本体
の円筒部外周面側から開設されているため、加工
精度の劣化が防止され、これによりピンの軸心を
筒体の軸心に対して正確に位置合わせした状態で
ピンは取付け穴に設けられ、また万一その取付け
穴が工具ヘツド本体の軸心に対して偏心しても、
シムを敷くなどして、支持ピンが偏心するのを防
ぐことができる。

実施例 以下、この考案に係る工具ヘツドの一実施例を
図面に基づき説明する。第１図は工具ヘツドを工
作機械の主軸に取付けた状態を示す片断面図であ
る。

この工具ヘツド１０は、図上左側に位置する基
端側に設けた工具ヘツド本体２０と、これの先端
（右端）側に連結したハウジング３０と、ハウジ
ング３０の外周面に設けた支持部材５０とからな
る。

図において、１は工具ヘツド１０を取付けた工
作機械の主軸である。この取付けは、工具ヘツド
本体２０の基端に設けたテーパシヤンク２０ａを
主軸１のテーパ穴２に嵌入して行われる。

このとき、同時に支持部材５０の位置決めピン
５１が工作機械の位置決めブロツク３のピン溝
（又は穴）４が押込まれ、ハウジング３０の回り
止めが確実に行われることになる。つまり、これ
で工具ヘツド１０の先端にチヤツク（保持）され
た工具ヘツド４４のワーク（図示せず）に対する
位置決めが行われる。

図示するように、工具ヘツド本体２０の先端部
２１は円筒状になつており、この先端部２１の円
筒状のハウジング３０に嵌挿して両者の連結を行
つている。具体的にはハウジング３０の内周面の
基端側に２個並設したボールベアリング３２ａ，
３２ｂで先端部２１、つまり工具ヘツド本体２０
を回転自在に支持する構成になつている。

これらのボールベアリング３２ａ，３２ｂの取
付けは、ハウジング３０の内周面及び先端部２１
の外周面に形成されたベアリング受座３３にボー
ルベアリング３２ａ，３２ｂをこの順に嵌入し、
スナツプリング３５にて係止して行われる。

先端部２１の内周面先端側には工具駆動軸４０
を回転自在に支持する３個のボールベアリング２
２ａ，２２ｂ，２２ｃを嵌着してある。これらの
ボールベアリング２２ａ，２２ｂ，２２ｃの取付
けは、ベアリング受座２３にまずボールベアリン
グ２２ａを嵌入し、ついでスリーブ２４ａ，２４
ｂ、ボールブアリング２２ｂ，２２ｃをこの順に
嵌入し先端部２１の先端に環状押え部材２５を取
付けて行われる。

また、この取付けにより、上記工具駆動軸４０
はボールベアリング２２，２２ｂ，２２ｃを介し
て先端部２１に支持される。

なお，先端部２１の内側に２個のボールベアリ
ング２２ｂ，２２ｃを並設したのは、工具４４か
らのスラスト力を受持たせるためである。

先端部２１の、前記ベアリング受座２３からの
少し基端部に偏位した位置に相当する周方向の３
箇所には遊星歯車２６をピン２７を用いて取付け
てある。（図面では１個の遊星歯車２６のみが現
れている）。遊星歯車２６はピン２７の対応する
外周面に嵌着したボールベアリング２８ａ，２８
ｂにより回転自在になつている。

この遊星歯車２６の取付けは、先端部２１の外
周面側からその軸心に向けて、例えばフライス加
工、放電加工等により軸長方向に長い取付け穴２
９ａを開設し、またこの取付け穴２９ａに直交さ
せて遊星歯車挿入穴２９ｂを開設し、遊星歯車２
６の軸心部にピン２７を挿通させてこのピン２７
を取付け穴２９ａに挿着して行われる。

前記ハウジング３０の遊星歯車２６と対応する
内周面には遊星歯車２６に噛合する内歯車３６を
形成してあり、この内歯車３６は前記遊星歯車２
６と噛合せしめられている。このため、遊星歯車
２６及びピン２７は、内歯車３６、即ちハウジン
グ３０により抜け防止が図られている。

一方、前記工具駆動軸４０の遊星歯車２６と対
向する外周面には遊星歯車２６と噛合する歯車４
１を形成してある。

かかる歯車機構において、主軸１を回転すると
遊星歯車２６が主軸１の回転方向と逆向きに内歯
車３６上を転動しつつ、歯車４１を主軸１と同方
向に回転させることになる。つまり、この歯車機
構は歯車４１を太陽歯車とする遊星歯車列を構成
するのである。そして、この遊星歯車列により上
述した如く工具駆動軸４０が主軸１に対して増速
された状態で回転することになる。

しかして、上述の遊星歯車列により主軸１に対
して増速された工具駆動軸４０の回転が、この先
端にチヤツクされた、例えばドリル、エンドミル
等の工具に伝達されることになる。

なお、本考案は主軸に対して工具駆動軸を所定
角度で傾け、傾斜した加工面を有するワークの加
工に適した、所謂アングルヘツドにも適用でき
る。即ち、この場合は、工具ヘツド本体に連繋し
た伝動軸に対して、例えば90度傾けた中間伝動軸
を介して連結してあり、先端部に工具駆動軸を回
転自在に支持する筒体の外周面に前記同様の取付
け穴を開設し、これに設けたピン遊星歯車を回転
自在に支持することとする。なお、この場合に前
記内歯車は前記筒体を回転自在に支持するハウジ
ングの内周面に形成される。

考案の効果 以上のようにしたこの考案による場合は、取付
け穴が工具ヘツド本体の円筒部外周面側からの開
設により形成されるため、ピン軸心を工具ヘツド
本体或いは筒体の軸心に対して正確に位置合わせ
した状態でピンを取付けでき、これにより遊星歯
車の前記歯車４１、内歯車３６の片当たりを防止
でき、これらの長命化を図れ、また、工具駆動軸
に保持した工具の振動がなく、これの長命化も図
れ、また振動がなく精度の良い切削が可能となる
等、優れた効果を奏する。また、遊星歯車の支持
ピンを取付ける取付け穴が工具ヘツド本体の円筒
部を軸方向に貫通するのを避けることができるた
め、その円筒部の薄肉化が図られ、１段階あるい
はそれ以上小型のベアリングおよび遊星歯車の使
用が可能になる。従つて、工具ヘツドは、工具ヘ
ツド本体の円筒部が薄肉化された以上に小型化さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る工具ヘツドを主軸に取
付けた状態を示す片断面図、第２図は従来品を同
様に示す片断面図である。 １……主軸、２０……工具ヘツド本体、２１…
…先端部、２６……遊星歯車、２７……ピン、２
９ａ……取付け穴、３０……ハウジング、３６…
…内歯車、４０……工具駆動軸、４１……歯車。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 工作機械の主軸に連結される工具ヘツド本体の
   円筒部内側に工具駆動軸をベアリングを介して支
   持し、外側にベアリングを介してハウジングを設
   けると共に、該ハウジングの内面に設けた内歯車
   に噛合する複数の遊星歯車を、工具駆動軸の外面
   に設けた歯車に噛合させて、工具ヘツド本体の回
   転を増速して工具駆動軸を回転させる工具ヘツド
   において、前記工具ヘツド本体の円筒部外周面か
   ら開設した取付け穴に取付けた支持ピンで前記遊
   星歯車を回転自在に支持してあることを特徴とす
   る工具ヘツド。