JP2002370132A - 工具ホルダー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 回転工具等の軸心線と工具ホルダーの軸心線
の偏心、傾きを正確に容易に微調節する装置を備えた工
具ホルダーを提供する。 【決解手段】 軸心線に直角な平面から成るフランジ３
を有するシャンク１と、フランジ３の平面に当接する平
面８と凹状球面９を形成した環状リング１０を内径側に
有する調節リング７と、調節リング７の内径側に遊嵌し
凹状球面９に当接する凸状球面１５と該球面と同心の凹
状球面１６よりなる球面フランジ１７を有する保持部材
１４であって、先端がシャンク１のボス部６に当接する
ごとく概ね等間隔に設けた第一の調節ねじ１２と、同様
に調節リング７の円周上に保持部材１４の外径に当接す
るごとく設けた第二の調節ねじ２０と、調節リング７を
シャンク１に固定する第一の締結手段と、調節リング７
に保持部材１４を固定する第二の締結手段とを備えたこ
とを特徴とする工具ホルダー。

Description

【発明の詳細な説明】

【００１】

【発明の属する技術分野】ドリル、エンドミル等の回転
工具を機械主軸端に取付けて使用する場合工具ホルダー
を介在する例が多い。本発明はその工具ホルダーの軸心
線と工具の軸心線を微調節する装置の付いた工具ホルダ
ーに関する発明である。

【００２】

【従来技術】ドリル、エンドミル等の回転工具を取付け
た工具ホルダーにおいて機械主軸端等に取付けるための
シャンク軸心線と工具の軸心線は一致することが望まし
い。それ故この軸心を微調節する装置に関する発明は種
々提案されている。例えば特開平８−１７４３１７に開
示されている「コレットホルダー」はシャンク軸心線に
対する工具軸心線の偏心と傾きを調整するものである。
フランジ部をもったシャンクと、同形状のフランジをも
ったコレット保持部がありその間に角度調整板を設けこ
れらを四隅に設けた四本のボルトで串差しにして締める
構造のもので、角度調整板とシャンクのフランジ部とは
球面になっている。また特開平１１−８０８も偏心と傾
きを調節するもので前記角度調節板の替りに傾斜面をも
ったリングを設けてあり基本的には同様の発明である。
この種の調節装置を介在させる理由は従来の構造による
工具ホルダーでは精度的に限度があるからである。今は
機械加工もミクロンオーダーを競う時代である。一般市
販されている工具ホルダーのシャンク軸心線に対する工
具先端のフレは超精密級で数ミクロンと云われ標準級で
１０ミクロン程度と云われている。即ちこの精度を越え
なければ調節装置に関する発明は意味をなさない。なら
ば上記二件の発明は有意義なものなのか、問題点は二つ
ある。相互に関連することではあるが、その一つは偏心
と傾きの調節部材をそれぞれ個別に設けてあるにもかか
わらずその調節をそれぞれ独立して出来ないことであ
る。これはもう一つの問題点であるボルトにより調節部
材を串差しにして固定することと関連していて、複数本
のボルト全てを完全に締め上げて初めて偏心と傾きの調
節結果が判明する構造であるが、それよりなにより複数
本のボルトを全て均等に締め付けること自体が出来ない
問題なのである。ミクロンオーダーとはそう言う場面で
あるが調節作業をくり返して偶然目標とする結果が得ら
れるかもしれない。更にはこの種の工具ホルダーを使用
する現場では、別の工具あるいはコレツトと交換する作
業が頻繁に発生するのであるが、上記発明では、また複
数本の全てのボルトを緩めて初めからやり直すことにな
る。

【００３】

【発明が解決しようとする課題】上記せる問題点の解決
である。即ち、機械主軸端等に装着するためのシャンク
部の軸心線に対する工具、工作物等の軸心線の偏心、傾
きの調節装置において、それぞれの調節値に互に影響を
与えないように個別に調節、締結が出来る装置であっ
て、更にその調節作業が容易に確実に行うことが出来る
装置を提供することである。

【００４】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決して目的
を達成するために本発明は、機械主軸端等に取着するた
めのシャンク部とフランジを設けたシャンクと、フラン
ジ平面に当接する平面と凹状球面を形成した環状リング
を内径側に有する調節リングと、調節リング内径に遊嵌
し工具等の保持部材であって曲率中心が同心の凸状球面
と凹状球面よりなる球面フランジを有し凸状球面は前記
環状リングの凹状球面に当接しており前記曲率中心を工
具等が取付く端面より先の近傍に設けたところの保持部
材と、前記調節リングに配設されていて先端がシャンク
のボス部に当接するごとく円周方向に例えば９０°間隔
に設けた第一の調節ねじと、同様に前記調節リングに配
設されていて先端が保持部材の外径に当接するごとく円
周方向に例えば９０°間隔に設けた第二の調節ねじと、
前記調節リングの環状リングの平面をシャンクのフラン
ジ平面に当接させ該フランジを挟持するごとくして調節
リングをシャンクに固定する第一の締結手段と、前記環
状リングの凹状球面に保持部材の凸状球面を当接させ前
記球面フランジを挟持するごとくして該球面フランジの
一方の凹状球面に当接する凸状球面を有する締結部材に
より保持部材を前記調節リングに固定する第二の締結手
段とを備えた工具ホルダーであって、第一の締結手段が
シャンクと調節リングを固定した状態において、第二の
調節ねじを回動することにより保持部材を曲率中心を中
心に微少傾動して工具等の軸心線をシャンクの軸心線と
平行になし、第二の締結手段が調節リングと保持部材を
固定した状態において、第一の調節ねじを回動すること
によりシャンク軸心線に対して直角方向に調節リングを
微少移動してシャンク軸心線に対する保持部材の軸心線
上の曲率中心の偏心を調節することによりシャンク軸心
線に対する工具等の軸心線の偏心と傾きを調節する方法
を提供するものである。

【００６】

【発明の実施形態】以下本発明の実施形態について図面
にて説明する。

【構成】図１から図４は本発明の第一実施例。図５は第
二実施例である。図１にて説明すると、シャンク１は機
械主軸端（図面省略）等に装着されるシャンク部２とシ
ャンク部２の軸心線に直角な平面４，５よりなるフラン
ジ３とシャンク部２と同心のボス部６よりなる。調節リ
ング７の内径面にはフランジ３の平面４に当接する平面
８と凹状球面９よりなる環状リング１０があり、環状リ
ング１０の内径とボス部６との間にはスキマが設けてあ
る。調節リング７には円周方向に中心に向って調節ねじ
１２が四本概ね等間隔に設けてあり、調節ねじ１２の先
端はボス部６に当接する。ナット１３は調節リング７の
端部にねじ嵌合しており調節リング７の平面８とナット
１３の平面１１とでフランジ３の平面４，５を挟むよう
にして調節リング７をシャンク１に固定するものであ
る。コレツト３５等の保持部材１４には調節リング７の
凹状球面９に当接する凸状球面１５と凹状球面１６から
なる球面フランジ１７が形成せれており、球面フランジ
１７の外径と調節リング７の内径との間にはスキマ１８
がある。凸状球面１５と凹状球面１６の曲率中心１９は
保持部材１４の軸心線延長上にあって、保持部材１４に
取付けられるコレット３５等の端面より僅かに工具３６
側に位置している。この位置はダイアルゲージ等の測定
子がコレツト３５等に干渉なく工具３６のフレを測定出
来る最もコレット３５の端面に近い位置である。凸状球
面１５と凹状球面１６の曲率中心は図に示すごとく同心
である。調節リング７には前記調節ねじ１２と同様に円
周方向に中心に向って調節ねじ２０が四本概ね等間隔に
設けてあり、調節ねじ２０の先端は球面であって保持部
材１４の球面フランジ１７の外径の傾斜面２１に当接す
る。ナット２２は調節リング７のもう一方の端部にねじ
嵌合しており保持部材１４の凹状球面１６に当接する凸
状球面２３を有し、保持部材１４の凸状球面１５と凹状
球面１６よりなる球面フランジ１７を調節リング７の凹
状球面９とで挟むようにして調節リング７に保持部材１
４を固定するものである。

【００７】ねじ２４は保持部材１４にコレット３５等を
固定する止めねじである。図２のピン２５は調節リング
７に固定されていて一端はシャンク１のフランジ３の溝
２６に他端は保持部材１４の溝２７に遊嵌していてナッ
ト１３及びナット２２に対するシャンク１と保持部材１
４の回転止めである。尚、調節ねじ１２は保持部材１４
の穴２８を貫通してボス部６に当接しているが穴２８は
調節ねじ１２に対して充分径大でまた調節リング７に対
して保持部材１４はピン２５にて回動を制止されている
ので互に干渉することはない。図５は第二実施例であ
る。前記保持部材１４と置き替えてスクロールカム体２
９と爪保持体３０爪３１を設けたものである。爪保持体
３０は、そのボス部３３がスクロールカム体２９の内径
部３２に嵌合しスラストリング３４が固定されている。
爪保持体３０を回動することにより爪３１が移動して工
具、工作物３７等を挟持する。

【００８】

【作用】前記構成要素の作用について調節手順に従って
説明する。工具３６を保持したコレット３５等をねじ２
４にて保持部材１４に固定し、該保持部材１４をナット
２２により調節リング７に固定しナット１３により調節
リング７をシャンク１に固定しておく。尚、シャンク１
は高精度な機械軸端に固定されているものとする。まず
ダイアルゲージの測定子を曲率中心１９位置の工具３６
の外径に接触させる。ナット１３を僅かに緩めて調節ね
じ１２を回動してダイアルゲージのフレを最小にする。
そしてナット１３によりシャンク１に対して調節リング
７を固定する。この調節ではまだ工具３６の軸心線はシ
ャンク１の軸心線とは平行ではないがシャンク１の軸心
線と工具３６の軸心線は曲率中心１９で交差しているこ
とになる。次にダイアルゲージの測定子を工具３６の先
端に接解させる。ナット２２を僅かに緩めて調節ねじ２
０を回動してダイアルゲージのフレを最小にする。そし
てナット２２により調節リング７に保持部材１４を固定
する。以上により調節作業は終了する。作業の順序は上
記と逆でもよい。まずナット２２を少し緩めて調節ねじ
２０によりシャンク１の軸心線と工具３６の軸心線の平
行を出してナット２２を固定し、次にナット１３を少し
緩めて調節ねじ１２によりシャンク１の軸心線に対する
工具３６の軸心線の偏心を調節しナット１３を固定する
方法でもよい。

【００９】

【効果】以上説明したように本発明はシャンク１の軸心
線と工具３６の軸心線の偏心と傾きの調節をそれぞれ互
に影響されることなく独立して行うことが出来る特徴が
ある。傾きを調節したことにより偏心が、偏心を調節し
たことにより傾きが狂ってしまうと言うことはない。ま
た締結部材は、本発明では均等な締付力が作用するよう
にそれぞれがリング状の広い面で当接するようになって
いる。また更に保持部材１４の球面の曲率中心１９を工
具３６の取り付く近くに設定することにより調節が極め
て容易になったことである。即ち、調節手順を前記

【作用】の項で記した前者の方法によれば、まず曲率中
心１９のフレを最小にし次に工具３６の先端のフレを最
小にすればよい。基準線なり基準面を設定してシャンク
１をその軸心線に平行に移動したりあるいはダイアルゲ
ージを基準面に沿って平行に移動する等の作業が不要な
のである。このことは基準線なり基準面の誤差も排除し
て調節出来るということでもある。また本発明によれば
図５の第二実施例に示すごとくコレット３５等を保持す
る保持部材１４はスクロール装置と置き替えることも出
来るものである。爪３１の移動により挟持した工具、工
作物３７等をシャンクの軸心線に対して前述同様に調節
出来るわけである。更に第二実施例からすれば、一般的
なチャックにも応用出来ることは容易に理解出来よう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例断面図（図４の中心線断面
図）

【図２】同部分断面図

【図３】図４のＡ−Ａ断面図

【図４】図１の外観図

【図５】本発明の第二実施例

【符号の説明】

１、シャンク ２９、スクロールカム体 ３、フランジ ３０、爪保持体 ６、ボス部 ３１、爪 ７、調節リング ３５、コレット ８、平面 ３６、工具 ９、凹状球面 １０、環状リング １２、調節ねじ（第一） １３、ナット １４、保持部材 １５、凸状球面 １６、凹状球面 １７、球面フランジ １９、曲率中心 ２０、調節ねじ（第二） ２２、ナット ２５、ピン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機械の主軸端等に取着するためのシャンク
   部と該シャンク部と同心のボス部とシャンク部軸心線に
   直角な平面を有するフランジを設けたシャンクと、前記
   フランジの平面に当接する平面と該平面から厚さもって
   凹状球面を形成した環状リングを内径側に有しシャンク
   のボス部に対して遊嵌する調節リングと、該調節リング
   の内径側に遊嵌し工具等の保持部材であって前記凹状球
   面に当接する凸状球面と該凸状球面の曲率中心と同心で
   前記凸状球面より小なる曲率の凹状球面よりなる球面フ
   ランジを有し前記曲率中心を工具等が取付く端面より先
   の近傍に設けたところの保持部材と、前記調節リングに
   配設されていて先端がシャンクのボス部に当接するごと
   く円周方向に概ね等間隔に複数個設けた第一の調節ねじ
   と、同様に前記調節リングに配設されていて先端が保持
   部材の外径に当接するごとく円周方向に概ね等間隔に複
   数個設けた第二の調節ねじと、前記調節リングの環状リ
   ングの平面をシャンクのフランジ平面に当接させ該フラ
   ンジを挟持するごとくして調節リングをシャンクに固定
   する第一の締結手段と、前記調節リングの環状リングの
   凹状球面に保持部材の球面フランジの凸状球面を当接さ
   せ該球面フランジを挟持するごとくして該球面フランジ
   の一方の凹状球面に当接する凸状球面を有する締結部材
   により保持部材を前記調節リングに固定する第二の締結
   手段とを備えた工具ホルダーであって、第一の締結手段
   がシャンクと調節リングを固定した状態において、第二
   の調節ねじを回動することにより保持部材を曲率中心を
   中心に微少傾動して工具等の軸心線をシャンクの軸心線
   と平行になし、第二の締結手段が調節リングと保持部材
   を固定した状態において、第一の調節ねじを回動するこ
   とによりシャンク軸心線に対し直角方向に調節リングを
   微少移動してシャンク軸心線に対する保持部材の軸心線
   上の曲率中心の偏心を調節することを特徴とする工具ホ
   ルダー。