JP2002137107A - 工具保持体の偏心修正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドリル等の工具の回転軸心と工具保持体の回
転軸心とを簡単且つ良好に一致させ、高精度の加工を可
能とする実用性に秀れた工具保持体の偏心修正装置を提
供するものである。 【解決手段】 先端にはコレット嵌合部１を有し、この
コレット嵌合部１には該コレット嵌合部１に嵌合するコ
レット２をロックするロック体３が被嵌螺着され、この
ロック体３の回動によりコレット２に挿入した工具４を
挾持するように構成された工具保持体６に付設するもの
であって、工具保持体６に当接する当接部７と前記ロッ
ク体３とコレット嵌合部１との螺着部26を押圧する押圧
部８とを有する工具保持体の偏心修正装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工具保持体の回転
軸心と、工具保持体のコレットに保持した工具の回転軸
心とを修正一致させる工具保持体の偏心修正装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】主軸に
嵌合されるシャンク部を基端に有し、一方、先端にはコ
レット嵌合部を有し、このコレット嵌合部には該コレッ
ト嵌合部に嵌合するコレットをロックするロック体が被
嵌螺着され、このロック体の回動によりコレットに挿入
したドリルやエンドミル等の工具を挾持するように構成
された工具ホルダー等の工具保持体は、出願人の先願に
係る特開平８−１１８１１９号公報等、公知である。

【０００３】ところで、パソコンや携帯電話等に使用さ
れるプリント基板に施す小径穴開けや、光ファイバーケ
ーブルのコネクタに施す小径穴開け等、高精度の加工を
行う為には、当然のことながら、主軸の回転軸心と、工
具ホルダーの回転軸心と、コレットに挟持された例えば
ドリルの回転軸心との三者が一致することが望ましい
（尚、工具ホルダーは、非常に高精度に製造されてお
り、前記主軸の回転軸心と工具保持体の回転軸心は一致
しているといえる。）。

【０００４】従って、従来は、ドリルの回転軸心と工具
ホルダーの回転軸心とを一致させる為に、コレットにド
リルを保持した状態で、例えば、マイクロインジケータ
によって両回転軸心のズレを測定し、両回転軸心が一致
していなかったら、一旦コレットからドリルを取り外
し、作業者の勘で位置をかえて再度ドリルをコレットに
挿入し直し、両回転軸心が一致するまで繰り返すという
方法等が採用されていたが、この方法では修正に時間が
かかるという欠点があった。

【０００５】本発明は、上記現状に鑑みて達成されたも
ので、ドリルの回転軸心と工具保持体の回転軸心とを簡
単且つ良好に一致させ、高精度の加工を可能とする実用
性に秀れた工具保持体の偏心修正装置を提供するもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】添付図面を参照して本発
明の要旨を説明する。

【０００７】先端にはコレット嵌合部１を有し、このコ
レット嵌合部１には該コレット嵌合部１に嵌合するコレ
ット２をロックするロック体３が被嵌螺着され、このロ
ック体３の回動によりコレット２に挿入した工具４を挾
持するように構成された工具保持体６に付設するもので
あって、工具保持体６に当接する当接部７と前記ロック
体３とコレット嵌合部１との螺着部26を押圧する押圧部
８とを有することを特徴とする工具保持体の偏心修正装
置に係るものである。

【０００８】また、請求項１記載の工具保持体の偏心修
正装置において、当接部７と押圧部８は、工具保持体６
に付設する基体９に夫々設けられていることを特徴とす
る工具保持体の偏心修正装置に係るものである。

【０００９】また、請求項２記載の工具保持体の偏心修
正装置において、基体９は工具保持体６の先端部に付設
されるように構成されていることを特徴とする工具保持
体の偏心修正装置に係るものである。

【００１０】また、請求項２，３いずれか１項に記載の
工具保持体の偏心修正装置において、基体９は工具保持
体６に着脱自在に付設されるように構成されていること
を特徴とする工具保持体の偏心修正装置に係るものであ
る。

【００１１】また、請求項２〜４いずれか１項に記載の
工具保持体の偏心修正装置において、基体９として工具
保持体６に被嵌し得るリング体９が採用されていること
を特徴とする工具保持体の偏心修正装置に係るものであ
る。

【００１２】また、請求項１〜５いずれか１項に記載の
工具保持体の偏心修正装置において、押圧部８は、回動
操作により先端が突没する構成の押圧螺子体10の先端で
あることを特徴とする工具保持体の偏心修正装置に係る
ものである。

【００１３】また、請求項１〜６いずれか１項に記載の
工具保持体の偏心修正装置において、押圧部８は、工具
保持体６の周方向に複数設けられていることを特徴とす
る工具保持体の偏心修正装置に係るものである。

【００１４】また、請求項１〜７いずれか１項に記載の
工具保持体の偏心修正装置において、当接部７は、回動
操作により先端が突没する構成の当接螺子体11の先端で
あることを特徴とする工具保持体の偏心修正装置に係る
ものである。

【００１５】また、請求項１〜８いずれか１項に記載の
工具保持体の偏心修正装置において、工具保持体６の基
端には主軸に嵌合されるシャンク部５が設けられている
ことを特徴とする工具保持体の偏心修正装置に係るもの
である。

【００１６】

【発明の作用及び効果】例えば、基体９に当接部７と押
圧部８が設けられている場合、工具保持体６に当接部７
が当接することで該リング体９が工具保持体６に保持固
定され、この状態で、押圧部８によりロック体３とコレ
ット嵌合部１との螺着部26を押圧すると、バックラッシ
ュの存在により、該押圧力をロック体３側の螺子山とコ
レット嵌合部１側の螺子山との面圧（摩擦力）より大き
い力とすればロック体３側の螺子山が微動し、よって、
コレット２及び工具４も微動する。

【００１７】従って、この工具４の微動方向を該工具４
の回転軸心と工具保持体６の回転軸心とが一致する方向
に設定すれば、該工具４の回転軸心と工具保持体６の回
転軸心とを一致させることができる。

【００１８】また、この際、押圧部８の押圧によって工
具保持体６等に作用する反力を前記当接部７が受け、よ
って、この押圧部８での押圧により、工具４の回転軸心
と工具保持体６の回転軸心とは良好に一致する。

【００１９】また、ロック体３側の螺子山とコレット嵌
合部１側の螺子山とは強固な面圧により食い着いている
から、押圧部８の押圧を解除しても、工具４の微動状態
はそのまま保持されることになる。

【００２０】本発明は上述のように構成したから、工具
の回転軸心と工具保持体の回転軸心とを簡単且つ良好に
一致させることができ、工具による高精度の加工が可能
とする実用性に秀れた工具保持体の偏心修正装置とな
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１〜３は本発明の第一実施例、
図４は第二実施例、図５は第三実施例、図６は第四実施
例を図示したものであり、以下に説明する。

【００２２】第一実施例は、主軸に嵌合されるシャンク
部５を基端に有し、一方、先端にはコレット嵌合部１を
有し、このコレット嵌合部１には該コレット嵌合部１に
嵌合するコレット２をロックするロック体３が被嵌螺着
され、このロック体３の回動によりコレット２に挿入し
たドリルやエンドミル等の工具４を挾持するように構成
された工具ホルダータイプの工具保持体６に付設するも
のであって、工具保持体６に当接する当接部７と前記ロ
ック体３とコレット嵌合部１との螺着部26を押圧する押
圧部８とを有する工具保持体の偏心修正装置に係るもの
である。

【００２３】先ず、工具保持体６について詳述する。

【００２４】コレット２は、筒体に放射状の割り溝12を
設けた一般的な構造のものである。

【００２５】また、ロック体３は、コレット２の外側に
設けられている。具体的には、コレット２は工具保持体
６のコレット嵌合部１にテーパー嵌合されており、ま
た、このコレット嵌合部１の先端側外周面にはネジ部26
ａが設けられ、このネジ部26ａとロック体３（後記外輪
16）の内周面に形成されたネジ部26ｂとが螺着されてい
る。尚、このネジ部26ａ・26ｂは共に周方向全面に設け
られている。

【００２６】また、このロック体３は、内輪15と外輪16
とから成り、内輪15はコレット２と凹凸嵌合部27により
連設され、また、外輪16は内輪15と回転自在な転動体19
（第一実施例ではボールを採用している。）を介して連
設されている。従って、外輪16の回動は内輪15へは伝達
されず、また、外輪16のコレット軸方向（図３の左右方
向）への移動に対しては内輪15は外輪16の移動に追従す
る。また、内輪15の先端内周面はコレット２の先端テー
パー面13と対応するテーパー面14に形成されている為、
外輪16の回動による内輪15の基端方向（図３中左方向）
への移動により、コレット２には工具挟持力が作用す
る。尚、前記テーパー面13・14は、先端側程内側に向か
って下がり傾斜するテーパー面に形成されている。

【００２７】また、ロック体３の外輪16の外周面には所
定間隔で形成された専用工具が係止される凹部28が設け
られている。

【００２８】以上の構成であるから、専用工具により外
輪16を回動して螺入せしめると、該外輪16の螺入に追従
して内輪15は回動せずして工具保持体６基端側へ移動
し、内輪15のテーパー面14とコレット２のテーパー面13
とのテーパー当接、及び、コレット２とコレット嵌合部
１とのテーパー嵌合により、該コレット２が工具挟持力
を発揮する。

【００２９】また、外輪16を回動して螺出せしめると、
上記と逆になり、凹凸嵌合部27の存在によりコレット２
はコレット嵌合部１から除去される。

【００３０】次に、偏心修正装置について詳述する。

【００３１】当接部７と押圧部８は、工具保持体６の先
端部に着脱自在に被嵌し得るリング体９に夫々設けられ
ている。尚、当接部７と押圧部８がリング体９以外の適
宜な基体９に付設される構成であっても良い。

【００３２】リング体９は、半円体９ａ・９ｂの一端同
志を枢着して成る構成である。また、半円体９ａ・９ｂ
の他端には、両他端を連設する連設部20が設けられてい
る。

【００３３】この連設部20は、一方の半円体９ａの他端
に設けられた凹部21と、他方の半円体９ｂの他端に設け
られた凸部22と、この凹部21と凸部22とを凹凸嵌合せし
めた際に連通する連通孔23と、この連通孔23に挿入され
る挿入部材24とから構成されている。

【００３４】従って、半円体９ａ・９ｂの他端同志を間
隔を開いた状態で工具保持体６の先端外面に被嵌状態で
配設し、続いて、半円体９ａ・９ｂの他端同志を近接せ
しめ且つ前記凹部21と凸部22とを凹凸嵌合せしめること
で連通孔23を形成し、続いて、該連通孔23に挿入部材24
を挿入せしめることでリング体９を工具保持体６に被嵌
装着することができる。また、連通孔23から挿入部材24
を取り外すことにより、リング体９を工具保持体６から
取り外すことができる。

【００３５】尚、工具保持体６の先端側からリング体９
を導入被嵌できる場合等においては、リング体９は一体
物であっても良い。

【００３６】当接部７は、工具保持体６の所定位置に当
接し、リング体９を工具保持体６に固定したり、押圧部
８での押圧の際に発生する反力の受けたりするもので、
第一実施例の場合、前記ネジ部26ａの基端側の外周面に
当接するリング体９の内面である。

【００３７】押圧部８は、摘子部10ａがリング体９の外
面に突出し、回動操作により先端が該リング体９の内面
から突没する構成の押圧螺子体10の先端である（尚、摘
子部10ａを設けず、押圧螺子体10の基端がリング体９の
外面から突出しない構成を採用しても良い。）。

【００３８】また、第一実施例では、押圧部８の下部に
押さえ板部材25を配設し、この押さえ板部材25を介して
螺着部26を押圧し得る構成を採用している。この押圧螺
子体10は、ロック体３の外輪16の前記凹部28位置に該押
圧螺子体10が位置した場合でも、押圧部８の押圧を可能
とするためのものである。尚、符号17は、リング体９に
設けられ、押さえ板部材25が嵌合状態で保持される凹部
17である。

【００３９】尚、図示したものは、押圧部８が一箇所だ
け設けられた構成であるが、例えば、この押圧部８が工
具保持体６の周方向に複数設けられていても良い。

【００４０】次に、第一実施例の使用方法について詳述
する。

【００４１】先ず、コレット２に工具４を挿入した後、
専用工具によりロック体３を回動せしめ、該コレット２
を締めて工具４を挟持固定せしめる。

【００４２】続いて、工具保持体６を回転せしめ、マイ
クロインジケータ18により、工具保持体６の回転軸心に
対する工具４の回転ブレを測定する。この際、ブレの最
大値と最小値、及び、最大値の方向を記録しておく。

【００４３】続いて、工具保持体６にリング体９を被嵌
装着し、該リング体９を上記測定結果を基に回動せしめ
て押圧螺子体10の先端（押圧部８）を所定の位置（前記
最大値の方向）に配設し、この状態で押圧螺子体10の回
動により押圧部８を突出し、、該押圧部８を螺着部26に
当接せしめる。尚、第一実施例では、リング体９の内面
凹部17にロック体３の外面に位置する押さえ板部材25が
設けられているから、前記専用工具を係止する凹部28が
存在しても、該押圧部８は押さえ板部材25を介して良好
に所定の位置に当接することになる。

【００４４】続いて、押圧螺子体10の回動により押圧部
８を突出せしめ、該押圧部８により前記螺着部26を押圧
せしめる。また、この際に押圧部８を突出せしめる量
は、前記ブレの最大値と最小値の中間値に更に押圧によ
るロック体３等の弾性変形を加味した量を加えたものに
することが望ましい。即ち、押圧部８を突出せしめる量
は、押圧が完了してリング体９を除去した後のロック体
３の微動量が前記ブレの最大値と最小値の中間値となる
ように、予め前記弾性変形を考慮した分を多めの量とす
る。

【００４５】押圧部８の押圧の際、螺着部26にはバック
ラッシュが存在する為、該押圧力をロック体３側の螺子
山とコレット嵌合部１側の螺子山との面圧（摩擦力）よ
り大きい力とすればロック体３側の螺子山が微動し、こ
の微動の分、ロック体３がコレット２を押圧する。即
ち、前記コレット２に工具４を保持せしめる為のロック
体３の回動では、ロック体３側の螺子山とコレット嵌合
部１側の螺子山とが螺出入方向に当接するが、押圧部８
の押圧により、該ロック体３側の螺子山が前記螺出入方
向と交叉する方向に若干移動する。そして、このロック
体３によるコレット２の押圧微動が行われると、この押
圧移動の分、該コレット２に保持された工具４も押圧微
動せしめられる。従って、工具４のブレ、即ち、工具保
持体６の回転軸心に対する工具４の回転軸心のズレは修
正されることになる。

【００４６】続いて、リング体９を取り外し、この工具
保持体６の回転軸心と工具４の回転軸心とが一致した切
削工具により、所定の作業を行う。この際、リング体９
を取り外したとしても、ロック体３側の螺子山とコレッ
ト嵌合部１側の螺子山とは、専用工具による螺着の際の
面圧（摩擦力）より大きな面圧で食い着くことになる
為、この修正状態は維持される。

【００４７】尚、念の為、所定の作業を行う前に工具保
持体６の回動に対する工具４の回動ブレを再測定し、ブ
レていなければそのまま工具４を使用し、ブレていれ
ば、再度同様に修正を行うと良い。

【００４８】第一実施例は上述のように構成したから、
押圧部８により螺着部26を押圧するだけで、簡単に工具
４の回転軸心を工具保持体６の回転軸心に一致させるこ
とができ、よって、該工具４及び工具保持体６の使用に
よりミクロンレベルでの高精度の加工が可能となる極め
て実用性に秀れた工具保持体用の偏心修正装置となる。

【００４９】また、当接部７が工具保持体６に当接して
いるから、リング体９が工具保持体６に安定状態で装着
されることになり、よって、押圧部８による押圧微動を
所望の部位に確実に行うことができる。

【００５０】また、押圧部８によって押圧微動される部
位は、工具保持体６の先端に存在するロック体３である
から、該押圧微動によってロック体３が若干微動するこ
とによるわずかの重心の変化に起因する悪影響は少な
く、工具４での高精度の加工が可能となる。この点、例
えば、第一実施例のようなロック体３を押圧する構成で
はなく、工具保持体６の中央部付近を押圧する構成とす
ると、この押圧部位の前後が変形する為、重心のズレが
大きくなり、回転バランスが崩れて高速回転せしめると
振動が生じ、よって、高精度の加工は困難となる。

【００５１】また、押圧部８による押圧微動は、押圧螺
子体10を回動せしめることで行うから、押圧部８による
押圧量を制御して適切な偏心の修正を行うことができ
る。

【００５２】また、押圧部８が工具保持体６の周方向に
複数配設されていれば、この複数の押圧部８を使用して
よりキメ細かい偏心の修正も可能となる。

【００５３】また、リング体９は工具保持体６に被嵌し
得る形状であるから、このリング体９が工具保持体６に
安定性良く装着されることになり、よって、押圧したい
部位を確実に押圧部８で押圧することができる。

【００５４】第二実施例は、当接部７が、回動操作によ
り先端が突没する構成の当接螺子体11の先端であるもの
である。

【００５５】また、この当接螺子体11は、工具保持体６
の周方向に所定間隔を置いて複数囲繞状態に設けられて
いる。

【００５６】この第二実施例は、リング体９の内面径と
工具保持体６の外面径とが異なる場合等、リング体９の
内面と工具保持体６の外面とが合致しない場合に好適な
構成で、当接螺子体11の回動により当接部７をリング体
９の内面より突出せしめることで、様々な形状の工具保
持体６であっても、該リング体９を取り付けることがで
き、汎用性に秀れることになる。

【００５７】また、この第二実施例によれば、リング体
９の内径がロック体３の外径より大きい場合にも、該リ
ング体９を良好に工具保持体６に保持できることにな
る。また、その際には、工具保持体６の先端側からリン
グ体９を移動せしめて配設することができる為、第一実
施例のような半円体９ａ・９ｂを使用したリング体９で
はなく、一体物のリング体９でも採用できることにな
る。

【００５８】また、その余は第一実施例と同様である。

【００５９】第三実施例は、主に工具保持体６の外径が
ロック体３の外径より小さい場合に使用されるもので、
リング体９の内面には、周方向に延びる凸条29が設けら
れ、この凸条29の内面が当接部７に設定されているもの
である。

【００６０】また、第三実施例に第二実施例の当接螺子
体11を設ければ、更に、工具保持体６の外径に対する汎
用性が高まることになる。

【００６１】尚、第三実施例は、凸条29の存在故に、工
具保持体６の先端側からの配設は困難であり、第一実施
例と同様、半円体９ａ・９ｂを使用したリング体９を採
用すると良い。

【００６２】また、その余は第一実施例と同様である。

【００６３】第四実施例は、第三実施例と同様、主に工
具保持体６の外径がロック体３の外径より小さい場合に
使用されるもので、リング体９の内面と工具保持体６の
外面との間にスペーサ30を配設し、このスペーサ30を介
してリング体９の当接部７が工具保持体６に当接するも
のである。

【００６４】また、スペーサ30は、リング状のものを採
用すると良い。このリング状スペーサ30は、例えば、二
個の半円体を枢着した構成を採用すると装着が容易とな
る。

【００６５】従って、第四実施例は、スペーサ30の存在
により、例えば、リング体９の内径がロック体３の外径
より大きい場合にも、該リング体９を良好に工具保持体
６に保持できることになる。また、その際には、工具保
持体６の先端側からリング体９を移動せしめて配設する
ことができる為、第一実施例のような半円体９ａ・９ｂ
を使用したリング体９ではなく、一体物のリング体９で
も採用できることになる。

【００６６】尚、この第四実施例も、第二実施例の当接
螺子体11を設ければ、更に、工具保持体６の外径に対す
る汎用性が高まることになる。

【００６７】また、その余は第一，第二，第三実施例と
同様である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施例の説明斜視図である。

【図２】第一実施例の説明斜視図である。

【図３】第一実施例の要部の説明部分断面側面図であ
る。

【図４】第二実施例の要部の説明部分断面側面図であ
る。

【図５】第三実施例の要部の説明部分断面側面図であ
る。

【図６】第四実施例の要部の説明部分断面側面図であ
る。

【符号の説明】

１ コレット嵌合部 ２ コレット ３ ロック体 ４ 工具 ５ シャンク部 ６ 工具保持体 ７ 螺着部 ８ 押圧部 ９ 基体，リング体 10 押圧螺着体 11 当接螺着体 26 螺子部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関 哲雄 新潟県小千谷市大字千谷甲2600番地１ ユ キワ精工株式会社内 (72)発明者 佐藤 良明 新潟県小千谷市大字千谷甲2600番地１ ユ キワ精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3C032 NN08

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端にはコレット嵌合部を有し、このコ
   レット嵌合部には該コレット嵌合部に嵌合するコレット
   をロックするロック体が被嵌螺着され、このロック体の
   回動によりコレットに挿入した工具を挾持するように構
   成された工具保持体に付設するものであって、工具保持
   体に当接する当接部と前記ロック体とコレット嵌合部と
   の螺着部を押圧する押圧部とを有することを特徴とする
   工具保持体の偏心修正装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の工具保持体の偏心修正装
   置において、当接部と押圧部は、工具保持体に付設する
   基体に夫々設けられていることを特徴とする工具保持体
   の偏心修正装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の工具保持体の偏心修正装
   置において、基体は工具保持体の先端部に付設されるよ
   うに構成されていることを特徴とする工具保持体の偏心
   修正装置。
4. 【請求項４】 請求項２，３いずれか１項に記載の工具
   保持体の偏心修正装置において、基体は工具保持体に着
   脱自在に付設されるように構成されていることを特徴と
   する工具保持体の偏心修正装置。
5. 【請求項５】 請求項２〜４いずれか１項に記載の工具
   保持体の偏心修正装置において、基体として工具保持体
   に被嵌し得るリング体が採用されていることを特徴とす
   る工具保持体の偏心修正装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５いずれか１項に記載の工具
   保持体の偏心修正装置において、押圧部は、回動操作に
   より先端が突没する構成の押圧螺子体の先端であること
   を特徴とする工具保持体の偏心修正装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６いずれか１項に記載の工具
   保持体の偏心修正装置において、押圧部は、工具保持体
   の周方向に複数設けられていることを特徴とする工具保
   持体の偏心修正装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜７いずれか１項に記載の工具
   保持体の偏心修正装置において、当接部は、回動操作に
   より先端が突没する構成の当接螺子体の先端であること
   を特徴とする工具保持体の偏心修正装置。
9. 【請求項９】 請求項１〜８いずれか１項に記載の工具
   保持体の偏心修正装置において、工具保持体の基端には
   主軸に嵌合されるシャンク部が設けられていることを特
   徴とする工具保持体の偏心修正装置。