JP2002103154A - 工具ホルダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボルトを外さずに刃先方向の角度を変更で
きる工具ホルダを提供する。 【解決手段】 回転軸１が非回転支承部材３に支承さ
れ、支承部材３に遊転可能にヘッド本体４が取り付けら
れ、回転軸１がヘッド本体４内で回転軸１に対し所要角
度に取り付けられたアングル軸５に連結され、アングル
軸５に切削具Ｔが取り付けられる。ヘッド本体４に環状
突起部２１が形成され、突起部２１の一端面２１ａに当
接する挟持用リング状部材２２がヘッド本体４に回転可
能に嵌装され、リング状部材２２が非回転支承部材３に
ボルト２３結合されることにより、非回転支承部材３が
環状突起部２１の他端面２１ｂに圧接され且つ挟持用リ
ング状部材２２が環状突起部２１の一端面２１ａに圧接
されて、ヘッド本体４が非回転支承部材３に対し所要角
度遊転した位置に固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械の主軸に
装着して使用されるアングルヘッド等の工具ホルダに関
する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】図４は従来の工具ホルダの
一例であるアングルヘッドを示す断面図、図５は同アン
グルヘッドを工作機械側端部から見た端面図である。こ
れらの図面において、１は工作機械の主軸２に接続され
る回転軸で、非回転支承部材３に回転可能に支承される
支承軸部１ａと、主軸２のテーパ孔２ａに嵌合されるテ
ーパ軸部１ｂと、両軸部１ａ，１ｂ間にあるマニピュレ
ータ把持用フランジ部４を形成した中間軸部１ｃとから
なり、非回転支承部材３は、工作機械側本体１０に回転
不能に取り付けられている。この非回転支承部材３にこ
れと同軸にヘッド本体４が遊転可能に取り付けられ、前
記回転軸１は、ヘッド本体４内で回転軸１の軸線１ｏに
対し例えば９０度の角度に取り付けられたアングル軸５
に連動連結され、このアングル軸５にチャック６を介し
てドリル等の切削具Ｔが取り付けられる。

【０００３】非回転支承部材３のヘッド本体４との対向
端部には、当該端部を軸方向に貫通すると共に周方向に
長く延びるボルト挿通用長孔７が周方向に一定間隔で複
数設けられ、これに対向するヘッド本体４の端部には、
非回転支承部材３の各ボルト挿通用長孔７に対応する位
置にネジ孔８が軸方向に貫通して設けてあって、非回転
支承部材３の各ボルト挿通用長孔７からヘッド本体４の
ネジ孔８にボルト９を螺入して締め付けることにより、
ヘッド本体４を非回転支承部材３に対し所要角度遊転し
た位置に固定し得るようになっている。

【０００４】上記従来のアングルヘッドにあっては、切
削具Ｔの刃先方向を変更する場合、例えば図５の実線図
示位置から仮想線図示位置へ９０度回転した位置に変更
する場合には、全てのボルト９を外し、そしてヘッド本
体４を非回転支承部材３に対し回転軸１の軸線１ｏ回り
に任意の角度遊転調整した後、ボルト９をねじ込む必要
があるから、角度調整時にヘッド本体４が非回転支承部
材３から外れることがあり、作業が非常に面倒であっ
た。また長孔７でボルト９を締め付けるため、ボルト９
の締め付け力を長孔７の幅方向両側縁部で受けることに
なり、応力が集中し、長孔部とボルト９に過負荷がかか
り、破損し易い、と云う問題がある。

【０００５】また、従来のアングルヘッドとして、実開
昭６３−４４７３６号公報に記載されたものがある。こ
れは、図示は省略するが、非回転支承部材のヘッド本体
との対向端部にボルト挿入孔を周方向に間隔をおいて複
数設け、これに対向するヘッド本体の端部には、非回転
支承部材のボルト挿入孔から挿入されるボルトとこのボ
ルトの挿入端部に螺合されるナットとが周方向に移動で
きるような断面Ｔ字状の溝を周設すると共に、このＴ溝
にナットを挿入するためのナット挿入口をヘッド本体側
に設けたもので、非回転支承部材のボルト挿入孔の入口
側からボルト頭を回転操作して各ボルトを締め付けるこ
とにより、ヘッド本体を非回転支承部材に対し所要角度
遊転した位置に固定することができ、そして切削具の刃
先方向を変更する場合には、ボルトを外すことなく、そ
のボルトを緩めることによって、ヘッド本体を非回転支
承部材に対し任意の角度遊転調整することができる。

【０００６】しかしながら、このアングルヘッドによれ
ば、ヘッド本体側にＴ溝、及びこのＴ溝に挿入したナッ
トにボルトを螺合させるため、ナットを挿入するナット
挿入口を形成する必要があるが、このＴ溝とナット挿入
口の形成加工が非常に困難で、製作コストが高くつく、
と云う問題がある。また、Ｔ溝でナットを受けるため、
ボルトの締め付け力をＴ溝の幅方向両側縁部で受けるこ
とになり、応力が集中し、Ｔ溝部とボルトに過負荷がか
かり、破損し易い、と云う問題もある。

【０００７】本発明は、上記のような従来の問題点に鑑
み、アングルヘッド等の工具ホルダの製作にあたって困
難な加工を要せず、しかもボルトを外さずに簡単容易に
刃先方向の角度を変更でき、十分な締め付け力で、刃先
方向を決められる工具ホルダを提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
工作機械の主軸２に接続される回転軸１が、工作機械側
本体１０に回転不能に取り付けられる非回転支承部材３
に支承され、この非回転支承部材３に同軸に遊転可能に
ヘッド本体４が取り付けられる工具ホルダにおいて、ヘ
ッド本体４にはその外周部に一体的又は一体に環状突起
部２１が突出形成され、この環状突起部２１の一端面２
１ａ側に当接可能な挟持用リング状部材２２がヘッド本
体４の外周部に回転可能に嵌装され、このリング状部材
２２が非回転支承部材３に対しボルト２３結合されるこ
とによって、非回転支承部材３が環状突起部２１の他端
面２１ｂ側又はヘッド本体４の端面に圧接され且つ挟持
用リング状部材２２が環状突起部２１の一端面２１ａ側
に圧接され、これによってヘッド本体４が非回転支承部
材３に対し所要角度遊転した位置に固定されるようにな
っていることを特徴とする。

【０００９】請求項２は、請求項１に記載の工具ホルダ
において、前記回転軸１は前記ヘッド本体４内でこの回
転軸１の軸線１ｏに対し所要角度に取り付けられたアン
グル軸５に連動連結され、このアングル軸５に切削具Ｔ
が取り付けられるようになっていることを特徴とする。

【００１０】請求項３は、請求項１又は２に記載の工具
ホルダにおいて、挟持用リング状部材２２と対向する非
回転支承部材３の端部周鍔部３ａに軸方向に延びるボル
ト挿通孔２４が周方向に間隔をおいて複数設けられ、挟
持用リング状部材２２には非回転支承部材３側のボルト
挿通孔２４に対応する位置にネジ孔２５が設けられ、各
ボルト挿通孔２４からこれに対応するネジ孔２５にボル
ト２３が螺入されて締め付けられることによって、非回
転支承部材３が環状突起部２１の他端面２１ｂ側又はヘ
ッド本体４の端面に圧接され且つ挟持用リング状部材２
２が環状突起部２１の一端面２１ａ側に圧接されるよう
になっていることを特徴とする。

【００１１】請求項４は、請求項１又は２に記載の工具
ホルダにおいて、挟持用リング状部材２２と対向する非
回転支承部材３の端部周鍔部３ａに軸方向に延びるネジ
孔２５が周方向に間隔をおいて複数設けられ、挟持用リ
ング状部材２２には非回転支承部材３側のネジ孔２５に
対応する位置にボルト挿通孔２４が設けられ、各ボルト
挿通孔２４からこれに対応するネジ孔２５にボルト２３
が螺入されて締め付けられることによって、非回転支承
部材３が環状突起部２１の他端面２１ｂ側又はヘッド本
体４の端面に圧接され且つ挟持用リング状部材２２が環
状突起部２１の一端面２１ａ側に圧接されるようになっ
ていることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る工具ホルダの
一例であるアングルヘッドの断面図、図２は同アングル
ヘッドを工作機械側端部から見た端面図で、図４及び図
５に示す従来のアングルヘッドと殆ど同様の構造であ
る。即ち、工作機械の主軸２に接続される回転軸１は、
非回転支承部材３に軸受１１を介して回転可能に支承さ
れる支承軸部１ａと、主軸２のテーパ孔２ａに嵌合され
るテーパ軸部１ｂと、両軸部１ａ，１ｂ間にある中間軸
部１ｃとからなる。非回転支承部材３は工作機械側本体
１０に回転不能に取り付けられ、この非回転支承部材３
にこれと同軸にヘッド本体４が軸受１２を介して遊転可
能に取り付けられ、このヘッド本体４には支承軸部１ａ
に延設される延長軸部１ｄが軸受１２を介して回転可能
に支承されている。ヘッド本体４内には回転軸１の軸線
１ｏに対し例えば９０度の角度を成すアングル軸５が軸
受１３，１４を介して回転可能に取り付けられ、このア
ングル軸５に回転軸１が傘歯車１５ａ，１５ｂによって
連動連結され、ドリル等の切削具Ｔはアングル軸５にチ
ャック６を介して取り付けられる。尚、５ｏはアングル
軸５の軸線を示す。

【００１３】非回転支承部材３にはピン保持台１６が一
体に突設されており、このピン保持台１６には、工作機
械側本体１０の端面に向かって進退可能な固定用ピン１
７が嵌挿され、このピン１７は、コイルバネ１８により
突出方向に付勢されている。また、このピン１７の先端
部はテーパ状に形成され、このテーパ状先端部が工作機
械側本体１０の端面に設けられた嵌合穴１９に嵌合する
ことにより、ピン１７を介して非回転支承部材３が回転
不能に固定されるようになっている。

【００１４】次に、本発明の独特の構成について説明す
ると、図１から分かるように、ヘッド本体４には非回転
支承部材３との対向端部に、環状のフランジ板２０がボ
ルト３１でヘッド本体４と同心状に取り付けられ、この
環状フランジ板２０によってヘッド本体４の外周部に環
状突起部２１が一体的に突出形成され、この環状突起部
２１の一端面２１ａ側に当接可能な挟持用リング状部材
２２がヘッド本体４の外周部に回転可能に嵌装され、し
かしてこの挟持用リング状部材２２が非回転支承部材３
に対しボルト２３結合されることによって、非回転支承
部材３の先端面３ｃが環状突起部２１の他端面２１ｂ
（又はヘッド本体４の端面、即ちヘッド本体４の一部で
ある環状フランジ板２０の端面２１ｃ）に当接されると
共に、挟持用リング状部材２２が環状突起部２１の一端
面２１ａ側に圧接され、これによってヘッド本体４が非
回転支承部材３に対し所要角度遊転した位置に固定され
るようになっている。尚、環状フランジ板２０から軸方
向に一体突設された位置決め用嵌合筒部２０ａが、非回
転支承部材３の位置決め用嵌合凹部３ｂに嵌合され、こ
れによって非回転支承部材３とヘッド本体４とが同軸に
結合される。

【００１５】この図１に示すアングルヘッドでは、挟持
用リング状部材２２と対向する非回転支承部材３の端部
周鍔部３ａに軸方向に延びるボルト挿通孔２４が周方向
に一定間隔をおいて複数設けられ、挟持用リング状部材
２２には非回転支承部材３側のボルト挿通孔２４に対応
する位置に夫々ネジ孔２５が設けられている。しかし
て、図示のように非回転支承部材３側の各ボルト挿通孔
２４に挿通したボルト２３を、そのボルト挿通孔２４に
対応するヘッド本体４側のネジ孔２５に螺入して締め付
けることによって、非回転支承部材３が環状突起部２１
の他端面２１ｂに当接されると共に、挟持用リング状部
材２２が環状突起部２１の一端面２１ａに圧接され、こ
れによってヘッド本体４が非回転支承部材３に固定され
ることになる。

【００１６】したがって、切削具Ｔの刃先方向を変更す
る場合には、各ボルト２３を締め付け方向と逆方向に回
して緩めると、環状突起部２１の一端面２１ａ及び他端
面２１ｂに対する圧接力が解除されて、ヘッド本体４が
非回転支承部材３に対し遊転可能となるから、この状態
でヘッド本体４を非回転支承部材３に対し回転軸１の軸
線１ｏ回りに任意の角度遊転調整した後、各ボルト２３
を締め付ければよい。図２には、ヘッド本体４を回転軸
１の軸線１ｏ周りに９０〜１３５度遊転して、切削具Ｔ
の刃先方向を実線図示位置から仮想線図示位置へ変更す
る状態を示す。このように切削具Ｔの刃先方向を変更す
る時は、ボルト２３を取り外す必要がないため、作業が
きわめて簡単且つ容易となる。

【００１７】しかも、このアングルヘッドでは、ヘッド
本体４の外周部に環状突起部２１を突出形成して、この
環状突起部２１の一端面２１ａ側に当接可能な挟持用リ
ング状部材２２をヘッド本体４の外周部に回転可能に嵌
装し、この挟持用リング状部材２２を非回転支承部材３
に対し図１に示すようにボルト２３結合すればよいか
ら、アングルヘッドの製作にあたって困難な加工を要す
ることがない。

【００１８】この図１に示す実施形態では、非回転支承
部材３の端部周鍔部３ａにボルト挿通孔２４を設け、挟
持用リング状部材２２にはボルト挿通孔２４に対応する
位置にネジ孔２５が設けて、非回転支承部材３側の各ボ
ルト挿通孔２４に挿通したボルト２３をリング状部材２
２のネジ孔２５に螺入して締め付けるようにしている
が、このような構成とすれば、ボルト２３を非回転支承
部材３側から挿入できるから、ボルト２３の挿入が容易
であると共に、加工も比較的容易となる。

【００１９】また、この実施形態では、ヘッド本体４の
外周部に環状突起部２１を突出形成するのに、ヘッド本
体４の端部にフランジ板２０をボルト３１で取り付けて
いるが、このフランジ板２０と同様なものをヘッド本体
４の外周部に一体に形成することによって、環状突起部
２１をヘッド本体４と一体に形成してもよい。

【００２０】図３は本発明の他の実施形態を示すもの
で、この実施形態では、挟持用リング状部材２２と対向
する非回転支承部材３の端部周鍔部３ａに、軸方向に延
びるネジ孔２５が周方向に間隔をおいて複数設けられ、
挟持用リング状部材２２には非回転支承部材３側のネジ
孔２５に対応する位置にボルト挿通孔２４が設けてあっ
て、挟持用リング状部材２２の各ボルト挿通孔２４から
これに対応する非回転支承部材３側のネジ孔２５にボル
トを螺入して締め付けることによって、図１の実施形態
の場合と同様に、非回転支承部材３が環状突起部２１の
他端面２１ｂに当接されると共に、挟持用リング状部材
２２が環状突起部２１の一端面２１ａに圧接され、これ
によってヘッド本体４が非回転支承部材３に固定される
ようになっている。他の構成については、図１の実施形
態と同一であるため、説明を省略する。

【００２１】この図３の実施形態のアングルヘッドも、
切削具Ｔの刃先方向を変更する場合は、図１のアングル
ヘッドと同様に、各ボルト２３を緩めると、環状突起部
２１の一端面２１ａ及び他端面２１ｂに対する圧接力が
解除されて、ヘッド本体４が非回転支承部材３に対し遊
転可能となり、しかしてこの状態でヘッド本体４を非回
転支承部材３に対し回転軸１の軸線１ｏ回りに任意の角
度遊転調整した後、各ボルト２３を締め付ければよいか
ら、ボルト２３を取り外す必要がなく、簡単容易に作業
を行うことができる。

【００２２】尚、上述した図１及び図３のいずれのアン
グルヘッドにおいても、環状突起部２１の一端面２１ａ
側に当接可能な挟持用リング状部材２２が非回転支承部
材３に対しボルト２３結合されることによって、非回転
支承部材３が環状突起部２１の他端面２１ｂ側に当接さ
れるようになっているが、この場合、非回転支承部材３
は、前述のように、環状突起部２１の他端面２１ｂでは
なく、この他端面２１ｂ以外のヘッド本体４の所要端面
に当接されるようにしてもよい。また、上述した実施形
態では、挟持用リング状部材２２は、周方向に連成され
た１個のリングからなるものであるが、このリング状部
材としては、例えば直径方向に沿って２分割されたよう
な分割リングからなるものでもよい。

【００２３】なお、上記実施態様においては、回転軸の
軸線に対し所要角度に取り付けられたアングル軸を備え
るアングルヘッドについて述べたが、これに限らず回転
軸と同軸に設けられるスロッチングヘッドの切削刃の角
度変更や、多軸ヘッドにおいてその位相を変える場合に
おいても、本発明を適用することができる。

【００２４】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、切削具の
刃先方向を変更する際には、挟持用リング状部材と非回
転支承部材とをボルト結合しているボルトを緩めると、
ヘッド本体が非回転支承部材に対し遊転可能となるか
ら、この状態でヘッド本体を非回転支承部材に対し任意
の角度遊転調整した後、ボルトを締め付けるようにする
ことによって、ボルトを取り外すことなく、簡単容易に
刃先方向の角度を変更することができる。また、この工
具ホルダでは、ヘッド本体の外周部に環状突起部を突出
形成して、この環状突起部の一端面側に当接可能な挟持
用リング状部材をヘッド本体の外周部に回転可能に嵌装
し、このリング状部材を非回転支承部材に対しボルト結
合すればよいから、工具ホルダの製作にあたって困難な
加工を要せず、製作コストを安くできる。

【００２５】請求項２に係る発明によれば、前記ヘッド
本体内でこの回転軸の軸線に対し所要角度に取り付けら
れたアングル軸に連動連結され、このアングル軸に切削
具が取り付けられるようになっている所謂アングルヘッ
ドに適用することによって請求項１に係る発明の利点を
最大限に発揮することができる。

【００２６】また、リング状部材を非回転支承部材に対
しボルト結合するにあたっては、請求項３に記載のよう
に、非回転支承部材の端部周鍔部にボルト挿通孔を周方
向に間隔をおいて複数設け、挟持用リング状部材には非
回転支承部材側のボルト挿通孔に対応する位置にネジ孔
を設けて、各ボルト挿通孔からこれに対応するネジ孔に
ボルトを螺入するようにしてもよいし、あるいは請求項
４に記載のように、非回転支承部材の端部周鍔部にネジ
孔を周方向に間隔をおいて複数設け、挟持用リング状部
材には非回転支承部材側のネジ孔に対応する位置にボル
ト挿通孔を設けて、各ボルト挿通孔からこれに対応する
ネジ孔にボルトを螺入するようにしてもよい。特に、請
求項３のようにすれば、ボルトを非回転支承部材側から
挿入できるから、ボルトの挿入が容易であると共に、加
工も比較的容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態によるアングルヘッドの
断面図である。

【図２】 同アングルヘッドを工作機械側端部から見た
端面図である。

【図３】 本発明の他の実施形態によるアングルヘッド
の断面図である。

【図４】 従来のアングルヘッドを示す断面図である。

【図５】 同アングルヘッドを工作機械側端部から見た
端面図である。

【符号の説明】

１ 回転軸 １ｏ 回転軸の軸線 ２ 工作機械の主軸 ３ 非回転支承部材 ３ａ 非回転支承部材の端部周鍔部 ４ ヘッド本体 ５ アングル軸 ５ｏ アングル軸の軸線 １０ 工作機械側本体 ２１ 環状突起部 ２２ 挟持用リング状部材 ２３ ボルト ２４ ボルト挿通孔 ２５ ネジ孔 Ｔ 切削具

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械の主軸に接続される回転軸は、
   工作機械側本体に回転不能に取り付けられる非回転支承
   部材に支承され、この非回転支承部材に同軸に遊転可能
   にヘッド本体が取り付けられる工具ホルダにおいて、ヘ
   ッド本体にはその外周部に一体的又は一体に環状突起部
   が突出形成され、この環状突起部の一端面側に当接可能
   な挟持用リング状部材がヘッド本体の外周部に回転可能
   に嵌装され、このリング状部材が非回転支承部材に対し
   ボルト結合されることによって、非回転支承部材が環状
   突起部の他端面側又はヘッド本体の端面に圧接され且つ
   挟持用リング状部材が環状突起部の一端面側に圧接さ
   れ、これによってヘッド本体が非回転支承部材に対し所
   要角度遊転した位置に固定されるようになっている工具
   ホルダ。
2. 【請求項２】 前記回転軸は前記ヘッド本体内でこの回
   転軸の軸線に対し所要角度に取り付けられたアングル軸
   に連動連結され、このアングル軸に切削具が取り付けら
   れるようになっている請求項１に記載の工具ホルダ。
3. 【請求項３】 挟持用リング状部材と対向する非回転支
   承部材の端部周鍔部に軸方向に延びるボルト挿通孔が周
   方向に間隔をおいて複数設けられ、挟持用リング状部材
   には非回転支承部材側のボルト挿通孔に対応する位置に
   ネジ孔が設けられ、各ボルト挿通孔からこれに対応する
   ネジ孔にボルトが螺入されて締め付けられることによっ
   て、非回転支承部材が環状突起部の他端面側又はヘッド
   本体の端面に圧接され且つ挟持用リング状部材が環状突
   起部の一端面側に圧接されるようになっている請求項１
   又は２に記載の工具ホルダ。
4. 【請求項４】 挟持用リング状部材と対向する非回転支
   承部材の端部周鍔部に軸方向に延びるネジ孔が周方向に
   間隔をおいて複数設けられ、挟持用リング状部材には非
   回転支承部材側のネジ孔に対応する位置にボルト挿通孔
   が設けられ、各ボルト挿通孔からこれに対応するネジ孔
   にボルトが螺入されて締め付けられることによって、非
   回転支承部材が環状突起部の他端面側又はヘッド本体の
   端面に圧接され且つ挟持用リング状部材が環状突起部の
   一端面側に圧接されるようになっている請求項１又は２
   に記載の工具ホルダ。