CN101745657B - 工具保持器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不论固定螺母的锁紧力的大小皆可使工具的摆动精密度稳定的工具保持器。本发明的工具保持器(10)具备：筒夹夹头本体(11)，在前端部具有朝轴线方向后端变得尖细的锥孔(18)；锥筒夹(21)，具有朝轴线方向延伸的工具插入孔(23)、嵌合在锥孔(18)的主锥面(22)、及位于比主锥面(22)更靠近轴线方向前端侧的位置且朝轴线方向前端变得尖细的前端锥面(27)；筒状的固定螺母(31)，具有螺合在筒夹夹头本体(11)的前端部外周的外螺纹(17)的内螺纹(32)，且通过将锥筒夹(21)推压至锥孔(18)而使工具插入孔(23)缩径；前端锥构件(41)，具有嵌合于前端锥面(27)的锥状抵接面(42)，且通过固定螺母(31)朝轴线方向后端被推入；及平面轴承(51)，位于与固定螺母(31)的推入方向正交的面内，且介插在固定螺母(31)与前端锥构件(41)之间。

Description

工具保持器

技术领域

本发明涉及一种工具保持器，具备：筒夹夹头(collet chuck)，具有形成在前端部内的锥孔；双锥筒夹(double taper collet)，具有主锥面及前端锥面的2个锥面；及筒状的固定螺母(locknut)，通过螺合在形成于筒夹夹头本体的前端部外周的外螺纹并将锥筒夹(taper collet)推入至锥孔，而使工具插入孔缩径。 

背景技术

就保持切削工具的柄(shank)部的工具保持器而言，一般而言已知有以下的形式：将固定螺母螺合在筒夹夹头本体，藉此该固定螺母会使锥筒夹推入筒夹夹头本体的锥孔并使其缩径，该锥筒夹会保持柄部。并且，习知各种形式已实用化。 

就该形式的问题而言，在将锥筒夹推入筒夹夹头本体的锥孔时，会有锥筒夹相对于筒夹夹头本体的轴线倾斜的情形。于是，切削工具的柄部与筒夹夹头本体的轴线会不一致，且切削工具的摆动精密度会降低。 

因此，以解决该问题为目的，已知有一种在日本实开平7-27712号公报(专利文献1)记载的筒夹夹头。专利文献1的筒夹夹头为双锥筒夹，除了具备锥筒夹与筒夹夹头本体密嵌合的主锥面以外，还具备朝前端变细的锥面。再者，固定螺母具备固定螺母本体、及经由球体的球以可相对旋转自如的方式嵌合在固定螺母本体的前部的环状的鼻环(nose ring)。在该鼻环的外周，形成有前部的外径比后部的外径小的环状段部。再者，固定螺母本体的前端的内径比鼻环的后部外径小。而且，形成在鼻环的外周的环状段部成为多个球滚动的内侧轨道面，在固定螺母本体的内周形成有环状槽，该环状槽成为多个球滚动的外侧轨道面。 

(现有技术文献) 

专利文献1：日本实开平7-27712号公报 

发明内容

(发明所欲解决的问题) 

然而，所述习知的锥筒夹会产生下述的问题。即，当强力锁紧固定螺母时，固定螺母以接近筒夹夹头本体的方式往后方移动，球会被筒夹夹头的外侧轨道面与鼻环的内侧轨道面所夹压，而无法顺畅地进行对合轴线用的鼻环的直径方向的移动。结果，鼻环的轴线相对于筒夹夹头本体的轴线不会稳定一致。于是，在转动螺母以进行锁紧时，会有锥筒夹相对于筒夹夹头本体的轴线倾斜的情形，且会产生工具的轴线与筒夹夹头本体的轴线不一致的情形，而使工具的摆动精密度变得不稳定。 

本发明乃鉴于所述实情而研创，其目的在于提供一种不论固定螺母的锁紧力的大小皆可使工具的摆动精密度稳定的工具保持器。 

(用于解决问题的手段) 

为了达成该目的，在一样态中，本发明的工具保持器具备：筒夹夹头本体，在前端部具有朝轴线方向后端变得尖细的锥孔；锥筒夹，具有朝轴线方向延伸的工具插入孔、嵌合在锥孔的主锥面、及位于比主锥面更靠近轴线方向前端侧的位置且朝轴线方向前端变得尖细的前端锥面；筒状的固定螺母，具有螺合在筒夹夹头本体的前端部外周的外螺纹的内螺纹、及朝内径方向突出的向内凸缘部，在所述向内凸缘部的后端侧形成与轴线正交的平坦的后端侧平面；前端锥构件，通过轴线直角方向的微小移动使所述锥筒夹的轴线与所述筒夹夹头本体的轴线一致，且具有嵌合于前端锥面的锥状抵接面、及朝外径方向突出的向外突起部，在所述向外突起部形成有与所述后端侧平面对向的环状平面，且通过固定螺母朝轴线方向后端被推入，而将所述锥筒夹推压至所述锥孔而使所述工具插入孔缩径；及平面轴承(plain bearing)，位于与固定螺母的推入方向正交的面内，且以可使所述前端锥构件朝轴线直角方向位移的状态介插在固定螺母的所述后端侧平面与前端锥构件的所述环状平面之间。 

依据本发明，由于具备介插在固定螺母与前端锥构件之间的平面 轴承，因此可减低平面轴承和固定螺母与前端锥构件之间的摩擦阻力。因此，即使强力地锁紧固定螺母，也可通过该平面轴承的作用，使前端锥构件朝轴线直角方向位移，且前端锥构件与锥筒夹一同对位并锁紧在筒夹夹头本体的锥孔。结果，锥筒夹的轴线与筒夹夹头的本体的轴线稳定一致，即使强力地锁紧固定螺母，工具的摆动精密度也稳定。 

再者，依据本发明，由于前端锥构件在内周前端具有与锥筒夹的前端锥面嵌合的锥状抵接面，因此通过强力地锁紧固定螺母，而使前端锥构件的锥状抵接面与锥筒夹的前端锥面密接合。因此，前端锥构件可支持位于比轨距线(gauge line)更靠近前端侧的位置的锥筒夹前端，而不会发生工具的位置偏离。 

再者，在其他样态中，本发明的工具保持器具备：筒夹夹头本体，在前端部具有朝轴线方向后端变得尖细的锥孔；锥筒夹，具有朝轴线方向延伸的工具插入孔、嵌合在锥孔的主锥面、及位于比主锥面更靠近轴线方向前端侧的位置且朝轴线方向前端变得尖细的前端锥面；筒状的固定螺母，具有螺合在筒夹夹头本体的前端部外周的外螺纹的内螺纹、及朝内径方向突出的向内凸缘部，在所述向内凸缘部的后端侧形成与轴线正交的平坦的后端侧平面；及前端锥构件，通过轴线直角方向的微小移动使所述锥筒夹的轴线与所述筒夹夹头本体的轴线一致，且具有嵌合于前端锥面的锥状抵接面、及朝外径方向突出的向外突起部，在所述向外突起部形成有与固定螺母的所述后端侧平面相对向且以使摩擦系数降低的方式进行表面处理的低摩擦平面，且所述前端锥构件在可朝轴线直角方向位移的状态下，通过固定螺母朝轴线方向后端被推入，而将所述锥筒夹推压至所述锥孔而使所述工具插入孔缩径。 

依据本发明，由于前端锥构件具备与固定螺母的向内突起部相对向且以使摩擦系数降低的方式进行表面处理的低摩擦平面，因此可减低固定螺母与前端锥构件之间的摩擦阻力。因此，即使强力地锁紧固定螺母，也可通过该低摩擦平面的作用，使前端锥构件朝轴线直角方向位移，且前端锥构件与锥筒夹一同对位并锁紧在筒夹夹头本体的锥孔。结果，锥筒夹的轴线与筒夹夹头本体的轴线稳定一致，即使强力地锁紧固定螺母，工具的摆动精密度也稳定。 

在此，较佳为，锥筒夹还具有形成在主锥面与前端锥面间的外周面且朝周方向延伸的环槽，前端锥构件还具有与锥筒夹的环槽卡合的突起。依据该实施形态，即可在放松固定螺母时使锥筒夹朝前端侧移动。因此，将锥筒夹从筒夹夹头本体拆下的作业变得容易。 

更佳为，具有锥筒夹的环槽的前端侧的侧壁往轴线方向后端变得尖细的锥面，且前端锥构件具有与环槽的锥面抵接的锥状抵接面。依据该实施形态，在放松固定螺母时可将锥筒夹拉出至前端侧，而不会使锥筒夹倾斜。再者，由于具有环槽的前端侧的侧壁往轴线方向后端变得尖细的锥面，因此将锥筒夹从前端锥构件拆下的作业变得容易。 

前端锥构件的突起可有各式各样的实施形态，也可为在周方向不连続地设置在前端锥构件的内周，也可为形成在前端锥构件的内周且朝周方向延伸的突条。 

就较佳实施形态而言，前端锥构件为包围锥筒夹的外周的环形状，前端锥构件的突起为形成在前端锥构件的内周且朝内径方向突出并朝周方向延伸的突条，突条的内周缘的轮廓形状为形成从前端锥构件的轴心偏心的圆。依据该实施形态，朝周方向延伸的突条确实地与锥筒夹的环槽卡合，通过放松固定螺母的螺合，即可从筒夹夹头本体拉出锥筒夹。 

再者，突条的内周缘的轮廓形状为形成从前端锥构件的轴心偏心的圆。藉此，在内周缘中的位于偏心侧的一部分内周缘中，从轴心至内周缘的距离比内周缘的半径长，且可使偏心侧的内空区域变大。因此，可容易地从偏心侧的内空区域拆下锥筒夹。而且，通过相反的顺序，可容易地将锥筒夹插入至前端锥构件的内空区域。 

本发明并非限定于一实施形态，也可还具有安装在固定螺母的内周且保持前端锥构件的后端的保持手段。保持手段也可为扣环(sanp ring)或键构件等。依据该实施形态，在放松固定螺母时可使前端锥构件与固定螺母一同移动至前端侧，且可确实地从筒夹夹头本体拆下锥筒夹。而且，可从固定螺母拆下保持手段，而可容易地分解固定螺母。因此，维护作业的效率会提升。 

本发明并非限定于一实施形态，也可还具备安装在固定螺母的前端开口部且一边与锥筒夹的前端相对向一边密封前端开口部的盖构 件。盖构件具有供工具的柄部贯通的工具贯通孔、及从盖构件的后端侧端面延伸至前端侧端面且朝工具的前端方向喷出切削液的切削液通路。依据该实施形态，由于具有从盖构件的后端侧端面延伸至前端侧端面且朝工具的前端方向喷出切削液的切削液通路，因此无须使用附有切削液用贯通孔的工具，即可将切削液供给至工具的前端，而避免工具及工具保持器的温度上升，而可有效率地冷却对工件进行加工的切削工具100的前端。此外，无须如习知耗费将钢罩(steal cover)安装在工具保持器的前端的步骤数，即可发挥工具保持器的防尘功能。而且，即使在替换为柄径不同的工具时，也只要使用工具贯通孔的内径不同的盖构件即可，因此泛用性佳且具经济性。 

或者，还具备安装在固定螺母的前端开口部且一边与锥筒夹的前端相对向一边密封前端开口部的盖构件，盖构件具有供工具的柄部贯通的工具贯通孔、及装设在该工具贯通孔的内周且用以封闭工具贯通孔的内周及工具的柄部的外周间的间隙的密封构件。依据该实施形态，由于具有装设在盖构件的工具贯通孔的内周且用以封闭工具贯通孔的内周及工具的柄部的外周间的间隙的密封构件，因此切削液不会从工具贯通孔的内周及工具的柄部的外周间的间隙往前端流出，而能以液密方式密封柄部。因此，在夹紧(chucking)于内部具有供切削液流通的切削液用贯通孔的附有切削液贯通孔的工具并将切削液供给至该工具的柄部时，可防止切削液的漏出。 

(发明效果) 

如此，本发明在一样态中，由于具有位于与固定螺母的推入方向正交的面内，且介插在固定螺母与前端锥构件之间的平面轴承，因此即使强力地锁紧固定螺母，也可通过该平面轴承的作用，使前端锥构件朝轴线直角方向位移，且不论固定螺母的姿势为何，前端锥构件皆与锥筒夹一同对位并锁紧在筒夹夹头本体的锥孔。因此，锥筒夹的轴线与筒夹夹头本体的轴线稳定一致，即使强力地锁紧固定螺母，工具的摆动精密度也稳定。 

依据本发明，由于具有嵌合于锥筒夹的前端锥面的锥状抵接面，且通过固定螺母朝轴线方向后端被推入的前端锥构件，因此通过强力地锁紧固定螺母，即可使前端锥构件的内周与锥筒夹的外周前端紧密 嵌合。因此，前端锥构件可支持位于比轨距线更靠近前端侧的位置的锥筒夹外周前端，而可防止工具的位置偏离。因此，有利于有大的横向力作用的切削加工、或使用从锥筒夹的凸缘部至工具的前端的距离大的特殊工具的切削加工。 

此外，本发明在其他样态中，由于前端锥构件具有与固定螺母的向内突起部相对向且以使摩擦系数降低的方式进行表面处理的低摩擦平面，因此即使强力地锁紧固定螺母，也可通过低摩擦平面的作用，使前端锥构件朝轴线直角方向位移，且不论固定螺母的姿势为何，前端锥构件皆与锥筒夹一同对位并锁紧在筒夹夹头本体的锥孔。因此，锥筒夹的轴线与筒夹夹头本体的轴线稳定一致，即使强力地锁紧固定螺母，工具的摆动精密度也稳定。 

附图说明

图1为显示本实施例的工具保持器的整体图。 

图2为将该实施例的前端部放大显示的纵剖面图。 

图3为将该实施例的工具保持器分解成各构成元件的示意图。 

图4为分解显示其他实施例的固定螺母及盖构件的纵剖面图。 

图5为显示从前端侧观看该实施例的盖构件的状态的正面图。 

图6为分解显示另一个其他实施例的固定螺母及盖构件的纵剖面图。 

图7为显示从前端侧观看该实施例的盖构件的状态的正面图。 

图8为将另一个其他实施例的工具保持器放大显示的纵剖面图。 

主要组件符号说明： 

10  工具保持器 

11  筒夹夹头本体          12  贯通孔 

13  把持用凸缘部          14  锥柄部 

15  工具安装部            16  环状段差 

17、74  外螺纹            18  锥孔 

21  锥筒夹                22  主锥面 

22  工具插入孔            24  环槽 

25  锥面                  26  槽 

27  前端锥面            28  前端部 

31、131  固定螺母       32、133  内螺纹 

33  筒状部              34  向内凸缘部 

34k  后端侧平面         36  卡合槽 

41  前端锥构件          42、44  锥状抵接面 

43  环突条              45  环状平面 

51  平面轴承            61  扣环 

71  盖构件              72  工具贯通孔 

73  凸缘部              75  沟 

77  密封构件            100  切削工具 

101  柄部               132  前端开口部 

134  凹部               A  轨距线 

具体实施方式

以下根据图式所示的实施例详细地说明本发明的实施形态。图1为显示本实施例的工具保持器的整体图，图1的右侧为纵剖面图，图1的左侧为侧面图。图2为将该实施例的工具保持器的前端部放大显示的纵剖面图。图3为将该实施例的工具保持器分解成各构件的纵剖面图。 

工具保持器10的主要构成具备筒夹夹头本体11、锥筒夹21、固定螺母31、前端锥构件41、平面轴承51及扣环61。组装这些构成要素11、21、31、41、51的状态的工具保持器10为保持切削工具100的柄部101。 

筒夹夹头本体11在其中心具有贯通孔12。贯通孔12从筒夹夹头本体11的前端至后端，沿着一点链线所示的轴线而延伸。在筒夹夹头本体11的外周，形成有在轴线方向中间朝外径方向突出的保持用凸缘部13。并且，形成有随着从保持用凸缘部13往后端变得小径的锥柄部14。工具保持器10以锥柄部14安装在未图示的机床的主轴。 

锥柄部14的相反侧的筒夹夹头本体11的前端用以保持柄部101的工具安装部15。工具安装部15在外周形成为与环状段差16相符的筒状。在工具安装部15的前端部外周，形成有外径比筒夹夹头本体11 的中间小的外螺纹17。属于工具安装部15的内周的贯通孔12的前端部形成为朝后端变得尖细且朝前端变得大径的锥孔18。 

在锥孔18嵌合有筒状的锥筒夹21。锥筒夹21的内周成为工具插入孔23。工具插入孔23从锥筒夹21的后端朝轴线方向贯通至前端。在工具插入孔23，从前端侧插入有切削工具的柄部101。因此，以下也将轴线方向前端侧称为工具插入侧。 

锥筒夹21的外周后端部成为越往后端部越小径的主锥面22。主锥面22与从后端部延伸至轴线方向中间的所述锥孔18嵌合。 

在与主锥面22邻接的锥筒夹21的外周前端部，形成有遍及全周而延伸的环槽24。在环槽24卡合有后述的前端锥构件41。环槽24的前端侧的侧壁形成朝轴线方向后端变得尖细且越朝前端外径越大的锥面25。 

比锥面25更前端侧形成越朝前端越小径的前端锥面27。前端锥面27形成在锥筒夹21的外周中的最前端。前端锥面27与环槽24的锥面25邻接，但也可在这些锥面25、27间形成倒角。 

锥筒夹21具有与轴线平行地延伸的开缝状的槽26。槽26有从锥筒夹21的工具插入侧端延伸至中间的槽、及从锥筒夹21的后端延伸至中间的槽。任一个槽26皆在周方向等间隔配置。通过将槽26压缩，而可使锥筒夹21的直径变化。 

在形成于筒夹夹头本体11的前端部外周的外螺纹17，螺合有形成在筒状的固定螺母31的内周的内螺纹32。固定螺母31螺合在筒夹夹头本体11且将锥筒夹21朝轴线后端方向推入。锥筒夹21被推压至锥孔18而至工具插入孔23缩径。 

固定螺母31具有：筒状部33，在内周形成有与形成于筒夹夹头本体11的前端部外周的外螺纹17螺合的内螺纹32；及向内凸缘部34，形成在筒状部33的前端且朝内径方向突出。向内凸缘部34的后端侧平面34k与轴线正交的环状的平坦面。在比后端侧平面34k更后端侧的筒状部33的内周，安装有前端锥构件41。 

前端锥构件41形成为环状，且在内周前端具有与前端锥面27嵌合的锥状抵接面42，在比该锥状抵接面42更后端侧的内周，具有与形成在锥筒夹21的外周的环槽24卡合的环突条43。环突条43为朝内径 方向突出的突起，且以既定之间隔设置在周方向。 

环突条43的前端侧的侧壁形成朝轴线方向后端变得尖细且越往前端侧越大径的锥状抵接面44。锥状抵接面44相对于轴线的斜率与锥筒夹21的锥面25的斜率一致。 

朝外径方向突出的前端锥构件41的外周后端部的外径比外周前端部大，且在该外周后端部具有与向内凸缘部34对向的环状平面45。在前端锥构件41的环状平面45与固定螺母31的后端侧平面34k之间，介插有平面轴承51。 

平面轴承51为一面减低轴线直角方向的摩擦一面传达轴线方向的力的滑动式轴承的一种，且形成具有对应固定螺母31的内周径的外径的环盘状的板材。再者，平面轴承51的后端侧端面与前端锥构件41的环状平面45接触，平面轴承51的前端侧端面与向内凸缘部34的环状的后端侧平面34k接触。在向内凸缘部34与前端锥构件41之间承受轴线方向的推压力的平面轴承51为减低两接触面(后端侧平面34k及环状平面45)的摩擦阻力。 

平面轴承51为通过经淬火/研磨的钢板等形成为环板状。对平面轴承51的双面即后端侧端面及前端侧端面施加用以减低后端侧平面34k及环状平面45的摩擦阻力的低摩擦处理。该处理例如离子氮化处理、DLC(Diamond Like Carbon，类钻碳)涂布处理、TiN涂布处理及镜面状研磨处理等。平面轴承51的双面也可与所述的处理并用，或个别地进行油膜润滑。 

从固定螺母31的后端侧开口依序插入平面轴承51及前端锥构件41，并使该前端锥构件41抵接于向内凸缘部34，将扣环61嵌装在形成于固定螺母31的前端部内周的环状的卡合槽36，藉此能以可装卸自如的方式将前端锥构件41保持在固定螺母31内。作为保持手段的扣环61与前端锥构件41的后端的外周缘接触，以防止前端锥构件41从固定螺母31内脱离。 

如此，平面轴承51收容在固定螺母31的内部，前端锥构件41以可相对旋转自如的方式安装在固定螺母31内周，且前端锥构件41容许轴线直角方向的微小移动。藉此，当前端锥构件41与锥筒夹21的环槽24卡合且向内凸缘部34将前端锥构件41推压至轴线方向后端侧 时，可经由平面轴承51顺畅地进行后端侧平面34k与环状平面45之间的轴线直角的平面的滑接。 

此外，介置于向内凸缘部34的后端侧平面34k与前端锥构件41的环状平面45之间的平面轴承51的个数不限定为1个，也可为介置多个的构成。 

接着，说明夹紧的顺序。 

首先，在固定螺母31的前端部安装平面轴承51、前端锥构件41及扣环61。接着，从固定螺母31的后端侧开口插入锥筒夹21的前端部28，并将锥筒夹21的前端部28缩径成比前端锥构件41的环突条43的内径小的直径。在该状态下，将锥筒夹21的前端部28插入于前端锥构件41的中心孔。然后，由于前端部28会还原成原本的外径，因此环槽24会与环突条43卡合，而能以可相对旋转的方式将锥筒夹21安装在固定螺母31。 

接着，将锥筒夹21的主锥面22插入筒夹夹头本体11的锥孔18内。然后，将固定螺母31的内螺纹32螺合在筒夹夹头本体11的外螺纹17以将固定螺母31暂时锁固在筒夹夹头本体11。接着，将切削工具100的柄部101插入于锥筒夹21的工具插入孔23。在此，柄部101从固定螺母31的前端侧插入。在暂时锁固状态下，由于锥筒夹21完全或几乎不会缩径，因此可容易地将柄部101插通至工具插入孔23。 

接着，使内螺纹32及外螺纹17相对旋转(螺合)而将固定螺母31正式固定在筒夹夹头本体11。藉此，前端锥构件41的锥状抵接面42会与锥筒夹21的前端锥面27密嵌合，而确实地保持锥筒夹21的前端部28。同时，前端锥构件41将锥筒夹21的前端部28朝后端方向推入，主锥面22会被推入筒夹夹头本体11的锥孔18内，锥筒夹21会缩径而夹紧切削工具100的柄部101。 

此时，由于在前端锥构件41的环状平面45与固定螺母31的后端侧平面34k间介置有平面轴承51，因而大幅减低彼此滑接的两接触面的摩擦阻力。藉此，以固定螺母31的锁紧对锥筒夹21施加的推压力会均匀地发挥作用。 

此时，前端锥构件41与前端部28一同对位并锁紧在锥孔18且与筒夹夹头本体11的轴线一致。 

由以上结果，锥筒夹21的主锥面22不会倾斜而对位于锥孔18的锥面，且可将锥筒夹21确实地推入锥孔18内。 

以下说明夹紧的解除顺序，通过放松螺合于筒夹夹头本体11的固定螺母31，而使卡合于环槽24的环突条43的锥状抵接面44抵接于环槽24的锥面25，使固定螺母31的拉出力经由前端锥构件41均匀地作用在锥筒夹21。 

此时，前端锥构件41与前端部28一同对位并锁紧在锥孔18且与筒夹夹头本体11的轴线一致。 

由以上结果，锥筒夹21的主锥面22不会倾斜而对位于锥孔18的锥面，且可将锥筒夹21确实地从锥孔18内拉出。 

然而，依据本实施例的工具保持器10，具备介插在固定螺母31与前端锥构件41之间的平面轴承51。 

具体而言，固定螺母31具有朝内径方向突出的向内凸缘部34，前端锥构件41的外周后端比前端更朝外径方向突出，该外周后端的前端侧具有环状平面45。再者，平面轴承51介插在向内凸缘部34与环状平面45之间。藉此，平面轴承51的双面会与环状平面45及向内凸缘部34的后端侧平面34k接触，而可大幅减低彼此接蚀面间的摩擦阻力。 

因此，以固定螺母31的锁紧对锥筒夹21施加的推压力会变得均匀，而且随着固定螺母31的旋转产生的扭力不会传达至锥筒夹21。因此，即使强力地锁紧固定螺母31，也可通过该平面轴承51的作用，使前端锥构件41朝轴线直角方向位移，且前端锥构件41与锥筒夹21一同对位并锁紧在筒夹夹头本体11的锥孔18。藉此，锥筒夹21的主锥面22不会倾斜而对位于锥孔18，且确实地被推入锥孔18内，而且在固定螺母31的锁紧时不会发生锥筒夹21的倾斜。结果，在柄部101不会相对于筒夹夹头本体11的轴线倾斜的情形下，可夹紧在筒夹夹头本体11，且可消除保持在锥筒夹21的切削工具100的摆动旋转，而使摆动精密度稳定。 

再者，依据本实施例的工具保持器10，通过锁紧固定螺母31，固定螺母31的前端会与形成在锥筒夹21的前端的前端锥面27紧密嵌合，因此可在前端锥面27的后端B与锥状抵接面42的前端C之间保持柄部101。因此，成为固定螺母31的前端开口部的前端锥构件41可限制 位于比位在锥孔18前端的轨距线A(图2)更前端侧的位置的前端部28的直径方向的位移，而比仅在锥孔18(比轨距线A更后端侧)保持锥筒夹21的习知的工具保持器更为有利。结果，在以切削工具100进行工件作业中，即使横向力作用在切削工具100的前端，也可经由前端部28防止切削工具100的位置偏离。 

再者，依据本实施例的工具保持器10，锥筒夹21还具有形成在主锥面22与前端锥面27之间的外周部且朝周方向延伸的环槽24，前端锥构件41还具有与环槽24卡合的环突条43，因此在放松固定螺母31时可使锥筒夹21朝前端侧移动。因此，将锥筒夹21从筒夹夹头本体11拆下的作业变得容易。 

再者，具有环槽24的前端侧的侧壁往轴线方向后端变得尖细的锥面25，且前端锥构件41的环突条43具有与环槽24的锥面25抵接的锥状抵接面44，因此在锥筒夹21不会倾斜的情形下，可从固定螺母31拆下。 

再者，依据本实施例的工具保持器10，还具有安装在固定螺母31的内周且保持前端锥构件41的后端的扣环61，因此在放松固定螺母31时可使前端锥构件41与固定螺母31一同移动至前端侧，且可确实地从筒夹夹头本体11拆下锥筒夹21。而且，可从固定螺母31拆下扣环61，而可容易地从固定螺母31分解前端锥构件41及平面轴承51。因此，平面轴承51的更换等固定螺母31的维护作业的效率会提升。 

接着，说明本发明的其他实施例。图4为分解显示其他实施例的固定螺母及盖构件的纵剖面图。图5为显示从前端侧观看该实施例的盖构件的状态的正面图。关于其他实施例，对于与所述实施例共通的构成赋予相同的符号并省略其说明，以下说明不同的构成。其他实施例的固定螺母131也与所述固定螺母31同样地与筒夹夹头本体11螺合且将锥筒夹21推入锥孔18。其他实施例的工具保持器具备安装在固定螺母131的前端开口部132且覆盖锥筒夹21的前端的盖构件71。 

固定螺母131从后端侧平面34k更延伸至前端侧，该前端形成前端开口部132。在前端开口部132的内周设置有内螺纹133，在比内螺纹133更前端侧的内周形成有比内螺纹133更大径的凹部134。圆形的凹部134为对应既定深度的环状段差136而从固定螺母131的前端端 面135凹陷。 

盖构件71具有从后端面贯通至前端面的工具贯通孔72的筒状体，在前端具有朝外径方向突出的凸缘部73，在后端部的外周具有外螺纹74。该外螺纹74与前端开口部132的内螺纹133螺合。而且，在工具贯通孔72从前端侧插入有切削工具100的柄部101。凸缘部73的外径比凹部134的内径略小。工具贯通孔72的内径比柄部101的外径略大。而且，在工具贯通孔72的内壁面设置有用以喷出切削液的沟75。沟75从盖构件71的后端朝轴线方向延伸至前端，且在周方向等间隔地设置。此外，在凸缘部73的前端面设置有用以插入对该盖构件71进行旋转操作的夹具的夹具卡合孔76。 

接着，说明夹紧的顺序。 

首先，在固定螺母131的内周安装平面轴承51、前端锥构件41及扣环61。接着，从固定螺母131的后端侧开口插入锥筒夹21的前端部28，在将前端部28缩径的状态下插通于前端锥构件41。然后，由于前端部28会还原成原本的外径，因此锥筒夹21的环槽24会与前端锥构件41的环突条43卡合，而能以可相对旋转的方式将锥筒夹21安装在固定螺母131。 

接着，将盖构件71的外螺纹74螺合并锁固在固定螺母131的内螺纹133，并将盖构件71安装在固定螺母131，藉此，盖构件71的凸缘部73会收容在凹部134且与环状段差136密接。再者，盖构件71的后端经由轴线方向间隙与锥筒夹21的前端部28及前端锥构件41相对向。 

接着，将锥筒夹21的主锥面22插入筒夹夹头本体11的锥孔18内。然后，将固定螺母131的内螺纹32螺合在筒夹夹头本体11的外螺纹17以将固定螺母131暂时锁固在筒夹夹头本体11。接着，将切削工具100的柄部101贯通于盖构件71的工具贯通孔72，并且插入于锥筒夹21的工具插入孔23。在此暂时锁固状态下，由于锥筒夹21完全或几乎不会缩径，因此可容易地将柄部101插通至工具插入孔23。再者，沟75由柄部101的外周面所覆盖，且形成后述的切削液通路，而与槽26连通。 

接着，使内螺纹32及外螺纹17相对旋转(螺合)而将固定螺母 131正式固定在筒夹夹头本体11。藉此，主锥面22会被推入锥孔18内，锥筒夹21会缩径而夹紧切削工具100的柄部101。 

在将该工具保持器安装在机床的主轴的状态下，透过主轴的内部供给至工具保持器的切削液依序通过筒夹夹头本体11的贯通孔12、锥筒夹21的槽26、以及沟75，从盖构件71的前端朝切削工具100的前端方向喷出。 

依据使用固定螺母131的工具保持器，还具备螺合在前端开口部132且与所述锥筒夹21的前端部28相对向并密封前端开口部132的盖构件71，盖构件71具有供柄部101贯通的工具贯通孔72、及从盖构件71的后端侧端面延伸至前端侧端面且朝切削工具100的前端方向喷出切削液的沟75，因此在切削工具100未具备切削液用贯通孔的一般工具的情形时，可有效率地冷却对工件进行加工的切削工具100的前端。此外，无须如习知耗费将钢罩安装在工具保持器的前端的步骤数，即可发挥工具保持器的防尘功能。而且，即使在将切削工具100替换为柄部101的外径不同的工具时，也只要使用工具贯通孔72的内径不同的盖构件71即可，因此泛用性佳且具经济性。 

盖构件71也可具有从盖构件71的后端侧端面延伸至前端侧端面的贯通孔等朝切削工具100的前端方向喷出切削液的切削液通路(未图示)来取代沟75。 

接着，说明本发明的其他实施例。图6为分解显示其他实施例的固定螺母纵剖面图。图7为显示从前端侧观看该实施例的盖构件的状态的正面图。关于其他实施例，对于与所述实施例共通的构成赋予相同的符号并省略其说明，以下说明不同的构成。该实施例的固定螺母131与所述其他实施例的固定螺母131相同，但盖构件71具有密封构件77以取代沟75。 

密封构件77装设在工具贯通孔72的内周的O环，且与柄部101的外周密接触，以密封工具贯通孔72的内周及柄部101的外周间的间隙。 

再者，依据使用该实施例的固定螺母的工具保持器，由于具有密封盖构件71的工具贯通孔72的内周及切削工具100的柄部101的外周间的间隙的密封构件77，因此切削液不会从工具贯通孔72的内周及 切削工具100的柄部101的外周间的间隙流出，而可液密地密封柄部101。因此，其他实施例的工具保持器有利于适用在切削工具100在内部具备切削液用贯通孔的附有切削液用贯通孔的工具的情形。切削液用贯通孔设置在工具内部且从柄部延伸至工具前端，在将切削液供给至工具前端时，依据该实施例的盖构件71，以液密方式密封柄部101，在切削液不会从间隙漏出的情形下，可将切削液供给至柄部101。 

接着，说明本发明的另一个其他实施例。图8为分解显示另一个其他实施例的固定螺母的纵剖面图。关于该其他实施例，对于与所述实施例共通的构成赋予相同的符号并省略其说明，以下说明不同的构成。在该其他实施例中，在前端锥构件41的环状平面45与固定螺母31的后端侧平面34k之间并未介插有平面轴承51，而是以降低摩擦系数的方式对环状平面45施加表面处理。就该表面处理而言，可列举涂布处理或研磨处理。具体而言，例如将氮化钛(TiN)膜成膜在环状平面45的表面的处理、或离子氮化处理、DLC涂布处理、或镜面状研磨处理等。 

依据图8所示的实施例，由于环状平面45以低摩擦方式进行表面处理，因此可大幅减低彼此相对向接触的环状平面45与后端侧平面34k的摩擦阻力。因此，以固定螺母31的锁紧对锥筒夹21施加的推压力会变得均匀，而且随着固定螺母31的旋转产生的扭力不会传达至锥筒夹21。因此，即使强力地锁紧固定螺母31，也可通过该环状平面45的低摩擦作用，使前端锥构件41朝轴线直角方向位移，且前端锥构件41与锥筒夹21一同对位并锁紧在筒夹夹头本体11的锥孔18。 

藉此，锥筒夹21的主锥面22不会倾斜而对位于锥孔18，且确实地被推入锥孔18内，而且在固定螺母31的锁紧时不会发生锥筒夹21的倾斜。在使柄部101不会相对于筒夹夹头本体11的轴线倾斜的情形下，可夹紧在筒夹夹头本体11，且可消除保持在锥筒夹21的切削工具100的摆动旋转，而使摆动精密度稳定。 

再者，在图8所示的实施例中，前端锥构件41包围锥筒夹21的外周的环形状，且在前端锥构件41的内周设有环突条43。环突条43朝内径方向突出并朝周方向延伸。 

环突条43的内周缘的轮廓形状为形成从前端锥构件41的轴心O 偏心的圆。因此，从偏心侧的内周缘43a至轴心O的距离比从夹持轴心O且位于相反侧的内周缘43b至轴心O的距离长。 

依据图8所示的实施例，形成在前端锥构件41的内周且朝内径方向突出而朝周方向延伸的环突条43确实地与锥筒夹21的环槽24卡合。因此，通过使固定螺母31旋转并放松内螺纹32的螺合，即可从锥孔18拉出锥筒夹21。 

再者，依据图8所示的实施例，由于环突条43的内周缘的轮廓形状为形成从前端锥构件41的轴心O偏心的圆，因此从偏心侧的内周缘至轴心的距离比内周缘的半径长。而且，从夹持轴心O且位于偏心侧的相反侧的内周缘至轴心的距离比内周缘的半径短。藉此，可使前端锥构件41内侧中的偏心侧的内空区域变大。 

因此，为了解除以工具保持器10进行的柄部101的夹紧，在将固定螺母31从筒夹夹头本体11分离，并将工具100从锥筒夹21的工具插入孔23拔除后，一面使锥筒夹21略为缩径一面使锥筒夹21相对于轴心O倾斜并靠近偏心侧的内周缘43a，而可容易地将锥筒夹21从前端锥构件41的内空区域拆下。而且，依据相反的顺序，可容易地将锥筒夹21插入前端锥构件41的内空区域。 

以上，已参照图式说明本发明的实施形态，但本发明并非限定在图示的实施形态。对于图示的实施形态，在与本发明同一的范围内或均等的范围内，可进行各种的修正或变化。 

(产业实用性) 

本发明的工具保持器可有效地利用在保持切削工具并对工件进行加工的机床。 

Claims (14)

1.一种工具保持器，其特征在于，具备：

筒夹夹头本体，在前端部具有朝轴线方向后端变得尖细的锥孔；

锥筒夹，具有朝轴线方向延伸的工具插入孔、嵌合在所述锥孔的主锥面、及位于比所述主锥面更靠近轴线方向前端侧的位置且朝轴线方向前端变得尖细的前端锥面；

筒状的固定螺母，具有螺合在所述筒夹夹头本体的前端部外周的外螺纹的内螺纹、及朝内径方向突出的向内凸缘部，在所述向内凸缘部的后端侧形成与轴线正交的平坦的后端侧平面；

前端锥构件，通过轴线直角方向的微小移动使所述锥筒夹的轴线与所述筒夹夹头本体的轴线一致，且具有嵌合于所述前端锥面的锥状抵接面、及朝外径方向突出的向外突起部，在所述向外突起部形成有与所述后端侧平面对向的环状平面，且通过所述固定螺母朝轴线方向后端被推入，而将所述锥筒夹推压至所述锥孔而使所述工具插入孔缩径；及

平面轴承，位于与所述固定螺母的推入方向正交的面内，且以可使所述前端锥构件朝轴线直角方向位移的状态介插在所述固定螺母的所述后端侧平面与所述前端锥构件的所述环状平面之间。

2.根据权利要求1所述的工具保持器，其特征在于，所述锥筒夹还具有形成在所述主锥面与所述前端锥面之间的外周部且朝周方向延伸的环槽；

所述前端锥构件还具有与所述环槽卡合的突起。

3.根据权利要求2所述的工具保持器，其特征在于，具有锥筒夹的所述环槽的前端侧的侧壁往轴线方向后端变得尖细的锥面；

前端锥构件的所述突起具有与环槽的所述锥面抵接的锥状抵接面。

4.根据权利要求2所述的工具保持器，其特征在于，所述前端锥构件为包围所述锥筒夹的外周的环形状；

前端锥构件的所述突起为形成在前端锥构件的内周且朝内径方向突出并朝周方向延伸的突条；

所述突条的内周缘的轮廓形状为形成从前端锥构件的轴心偏心的圆。

5.根据权利要求1所述的工具保持器，其特征在于，还具有安装在所述固定螺母的内周且保持所述前端锥构件的后端的保持手段。

6.根据权利要求1所述的工具保持器，其特征在于，还具备安装在所述固定螺母的前端开口部且一边与所述锥筒夹的前端相对向一边密封所述前端开口部的盖构件；

所述盖构件具有供工具的柄部贯通的工具贯通孔、及从盖构件的后端侧端面延伸至前端侧端面且朝工具的前端方向喷出切削液的切削液通路。

7.根据权利要求1所述的工具保持器，其特征在于，还具备安装在所述固定螺母的前端开口部且一边与所述锥筒夹的前端相对向一边密封所述前端开口部的盖构件；

所述盖构件具有供工具的柄部贯通的工具贯通孔、及装设在该工具贯通孔的内周且用以封闭工具贯通孔的内周及工具的柄部的外周间的间隙的密封构件。

8.一种工具保持器，其特征在于，具备：

筒夹夹头本体，在前端部具有朝轴线方向后端变得尖细的锥孔；

锥筒夹，具有朝轴线方向延伸的工具插入孔、嵌合在所述锥孔的主锥面、及位于比所述主锥面更靠近轴线方向前端侧的位置且朝轴线方向前端变得尖细的前端锥面；

筒状的固定螺母，具有螺合在所述筒夹夹头本体的前端部外周的外螺纹的内螺纹、及朝内径方向突出的向内凸缘部，在所述向内凸缘部的后端侧形成与轴线正交的平坦的后端侧平面；及

前端锥构件，通过轴线直角方向的微小移动使所述锥筒夹的轴线与所述筒夹夹头本体的轴线一致，且具有嵌合于所述前端锥面的锥状抵接面、及朝外径方向突出的向外突起部，在所述向外突起部形成有与所述固定螺母的所述后端侧平面相对向且以使摩擦系数降低的方式进行表面处理的低摩擦平面，且所述前端锥构件在可朝轴线直角方向位移的状态下，通过所述固定螺母朝轴线方向后端被推入，而将所述锥筒夹推压至所述锥孔而使所述工具插入孔缩径。

9.根据权利要求8所述的工具保持器，其特征在于，所述锥筒夹还具有形成在所述主锥面与所述前端锥面之间的外周部且朝周方向延伸的环槽；

所述前端锥构件还具有与所述环槽卡合的突起。

10.根据权利要求9所述的工具保持器，其特征在于，具有：锥筒夹的所述环槽的前端侧的侧壁往轴线方向后端变得尖细的锥面；

前端锥构件的所述突起具有与环槽的所述锥面抵接的锥状抵接面。

11.根据权利要求9所述的工具保持器，其特征在于，所述前端锥构件为包围所述锥筒夹的外周的环形状；

前端锥构件的所述突起为形成在前端锥构件的内周且朝内径方向突出并朝周方向延伸的突条；

所述突条的内周缘的轮廓形状为形成从前端锥构件的轴心偏心的圆。

12.根据权利要求8所述的工具保持器，其特征在于，还具有安装在所述固定螺母的内周且保持所述前端锥构件的后端的保持手段。

13.根据权利要求8所述的工具保持器，其特征在于，还具备安装在所述固定螺母的前端开口部且一边与所述锥筒夹的前端相对向一边密封所述前端开口部的盖构件；

所述盖构件具有供工具的柄部贯通的工具贯通孔、及从盖构件的后端侧端面延伸至前端侧端面且朝工具的前端方向喷出切削液的切削液通路。

14.根据权利要求8所述的工具保持器，其特征在于，还具备安装在所述固定螺母的前端开口部且一边与所述锥筒夹的前端相对向一边密封所述前端开口部的盖构件；

所述盖构件具有供工具的柄部贯通的工具贯通孔、及装设在该工具贯通孔的内周且用以封闭工具贯通孔的内周及工具的柄部的外周间的间隙的密封构件。

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