JP2008302472A

JP2008302472A - 工具ホルダ

Info

Publication number: JP2008302472A
Application number: JP2007151572A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Komine; 毅小峰
Original assignee: Daishowa Seiki Co Ltd
Current assignee: Daishowa Seiki Co Ltd
Priority date: 2007-06-07
Filing date: 2007-06-07
Publication date: 2008-12-18

Abstract

【課題】液体を工具に供給する通過孔を有した液密式の工具ホルダにおいて、簡単な構成により液体が外部に漏洩するのを防止する。
【解決手段】工具１の工具シャンク部２を挿入する凹部４２が一端に形成された把持部４０と、この把持部４０の他端側を工作機械又は工具ホルダに固定されるテーパシャンク部２０とを備え、凹部４２の底面４２ａに開口し、工具シャンク部側端面２ａから前記工具１内部に液体を流通させる貫通孔４と連通する通過孔１２を設けた工具ホルダ１０において、通過孔１２の凹部４２側開口端部には、通過孔１２及び貫通孔４より大きな内径の保持孔４６が形成され、保持孔４６に筒状の弾性部材６０が嵌入され、前記弾性部材６０は、前記工具シャンク部側端面２ａに当接するよう設けられ、且つ弾性部材６０の内径が通過孔１２の内径より小さく設けられ、通過孔１２を流通する液体により弾性部材６０が保持孔４６を押圧するよう設けられていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、切削、研磨等に用いられる工具を工作機械の主軸に装着するための工具ホルダに関し、特に、冷却液などの液体を工具に供給する通過孔を有した液密式の工具ホルダに関する。

従来の液密式の工具ホルダは、工具の工具シャンク部を挿入する凹部が一端に形成された把持部と、この把持部の他端側に形成されたシャンク部とを備え、凹部の底面には冷却液などの液体が流通する通過孔が開口しており、工具を把持部に固定した状態で工具シャンク部の端面に開口する貫通孔と連通するようになっている。そして、工具ホルダのシャンク部を工作機械の主軸や他の工具ホルダに嵌合固定することで、工作機械の主軸等より通過孔を介して貫通孔に液体を供給し工具先端部より噴射する。

このような工具ホルダでは、工具ホルダや工具の内部を流通する液体が把持部から外部に漏洩するのを防ぐため、把持部と工具シャンク部との間に液密パッキンを配設するものが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

しかしながら、このような液密パッキンは、液密パッキンの外周面が通過孔の内周面と当接することで液体の漏洩を防止しているため、高いシール性能が得にくいという問題がある。
実開平５−１６１０９号

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成により液体が外部に漏洩することがない工具ホルダを提供することを目的とする。

本発明に係る工具ホルダは、工具の工具シャンク部を挿入する凹部が一端に形成された把持部と、この把持部の他端側を工作機械又は工具ホルダに固定されるテーパシャンク部とを備え、前記凹部の底面に開口し、前記工具シャンク部の端面から前記工具内部に液体を流通させる貫通孔と連通する通過孔を設けた工具ホルダにおいて、前記通過孔の凹部側開口端部には、前記通過孔及び前記貫通孔より大きな内径の保持孔が形成され、前記保持孔に筒状の弾性部材が嵌入され、前記弾性部材は、前記工具シャンク部の端面に当接するよう設けられ、且つ前記弾性部材の内径が前記通過孔の内径より小さく設けられ、前記通過孔を流通する液体により前記保持孔を押圧するよう設けられていることを特徴とする。

上記発明のように、前記通過孔の凹部側開口端部に筒状の弾性部材を嵌入する保持孔を設け、工具シャンク部の端面を保持孔に嵌入された弾性部材に押しつけた状態で工具を凹部に取り付けることにより、工具ホルダと工具との接合面及び保持孔と弾性部材を完全にシールすることができる。

しかも、筒状の弾性部材は保持孔に嵌入することで固定されているため、構造が簡単となり安価に製造することができるとともに、弾性部材を交換することで経年変化や液体の種類に対して弾性部材を交換することで対応することができメンテナンス性にも優れている。

本発明の工具ホルダによれば、簡単な構成により液体が外部に漏洩するのを防止することができる。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は工具１を取り外した状態における本実施形態に係る工具ホルダ１０の一部断面側面図であり、図２は工具１を取り付けた状態における工具ホルダ１０の要部拡大断面図である。

本実施形態に係る工具ホルダ１０は、図１に示すように、工作機械主軸に接続固定されるテーパシャンク部２０と、工具自動交換装置と係合するマニュピュレータ把持部３０と、工具１を受け入れて保持する把持部４０とを備える。この工具ホルダ１０におけるテーパシャンク部２０とマニュピュレータ把持部３０は従来公知のものと同様であり、ここでは説明を省略する。

工具ホルダ１０に取り付けられる工具１は、例えばドリルやタップ等の切削工具であって、把持部４０に把持される工具シャンク部２と、工具シャンク部２の一端部に一体に設けられた切刃部３と、工具シャンク部２及び切刃部３のそれぞれ端面に開口し冷却液等の液体を工具内部に流通させて先端部より噴射する貫通孔４を備える。また、工具シャンク部２は、切刃部３と一体に形成された円柱状の軸部５と角柱状に形成され工具シャンク部２の端部２ａを構成する角軸部６とを備える。

工具ホルダ１０の本体１０ａはＳＣＭ材等の合金鋼材で作られたものであって、テーパシャンク部２０の先端側に把持部４０が一体に設けられている。

把持部４０には、先端に開口する凹部４２が形成されるととともに、把持部４０の外面から凹部４２へ貫通しロックボルト７０と螺合するネジ孔４５が把持部４０の径方向に形成されている。

詳細には、凹部４２は、先端側において工具シャンク部２の軸部５が挿入される取付凹部４３と、取付凹部４３のテーパシャンク部２０側に工具１の角軸部６と係合して工具１の回転を防止する角孔状の係止凹部４４とを備える。

また、本体１０ａ内部には、冷却液等の液体を圧送するための通過孔１２が形成され、通過孔１２は凹部４２の底面４２ａに開口している。

通過孔１２の底面４２ａ側の開口端部には通過孔１２及び貫通孔４の口径より大きな内径の保持孔４６が形成されており、この保持孔４６に底面４２ａより突出する弾性部材６０が着脱自在に嵌入固定されている。

弾性部材６０は、ナイロンなどの弾性を有する合成樹脂またはゴムなどで形成された筒状の部材であって、外径が角軸部６の一辺の長さより大きく形成され、中空部６２の内径が通過孔１２の口径より小さく形成されている。

このような工具ホルダ１０は、図２に示すように、軸部５と角軸部６との境界をなす段部５ａが取付凹部４３と係止凹部４４を画定する段部４３ａに当接する前に、工具シャンク部２の端面２ａが弾性部材６０の端面６０ａに密着するように弾性部材６０の高さ寸法が設定されるとともに、本体１０ａに形成された通過孔１２、弾性部材６０の中空部６２、及び工具１に形成された貫通孔４が同心状に形成され連通するように構成されている。

工具ホルダ１０に挿入された工具１は、工具シャンク部２の端面２ａと弾性部材６０の端面６０ａとを当接させた状態で、ネジ孔４５と螺合するロックボルト７０を工具シャンク部２の側面に圧接させることで工具ホルダ１０に固定される。

以上のように、本実施形態に係る工具ホルダ１０では、通過孔１２の開口端部に保持孔４６を設け、該保持孔４６に弾性部材６０を嵌入固定するといった簡単な構成であっても、工具シャンク部２の端面２ａを弾性部材６０の端面６０ａに押しつけることで、工具ホルダ１０と工具１との接合面２ａ，６０ａをシールして通過孔１２と貫通孔４とを連通させることができ、また、弾性部材６０は、中空部６２の内径が工具ホルダ１０に設けられた通過孔１２の口径より小さいため、中空部６２を流通する液体から圧送方向の圧力を受けて工具シャンク部２の端面２ａに押圧されることとなり、工具ホルダ１０と工具１との接合面２ａ，６０ａ及び保持孔４６と弾性部材６０の密着性が向上しシール性能が向上する。しかも、保持孔４６に固定された弾性部材６０は着脱可能であるため、弾性部材を交換することで経年変化や液体の種類に対して弾性部材を交換することで対応することができメンテナンス性にも優れている。

また、弾性部材６０は外径が角軸部６の一辺の長さより大きく形成されており、角軸部６に対応して係止凹部４４が弾性部材６０より小径に形成されているため、弾性部材６０が保持孔４６に固定されてなくても脱落しにくくなり工具１の取付作業性が向上する。

なお、本実施形態ではロックボルト７０によって工具１を固定する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図３に示すように、テーパシャンク部２０側に向かって内径が小さくなるテーパ状に形成した取付凹部４２にコレット７２を嵌合し、把持部４０の外周面と螺合する締付ナット７４を締め付けることによってコレット７２が縮径して工具シャンク部２を把持するようにしたコレットチャックや、図４に示すように、把持部４０とその外周面に回転可能に装着された回転筒７６との間にニードルローラ７８を介装し、回転筒７６を回転させることで把持部４０に設けたチャック溝８０が縮小して工具シャンク部２を把持するようにしたチャック等、各種の工具固定構成に対して、通過孔１２の底面４２ａ側の開口端部に保持孔４６を形成し筒状の弾性部材６０を嵌入固定しても良い。

また、弾性部材６０の筒状の形状は、円筒に限らず、通過孔１２側の端面に凹部を設けて断面形状がくの字状あるいは奥細テーパ状のリングであっても良く、また弾性部材６０は、保持孔４６に固定されてなくてもよく、通過孔１２を流通した流体が弾性部材６０に当たる力により弾性部材６０が保持孔４６に押圧するよう設けられていればよい。

本発明の一実施形態に係る工具ホルダの一部断面側面図であって、工具を取り外した状態を示す。工具を取り付けた状態における工具ホルダの要部拡大断面図である。本発明の変更例に係る工具ホルダの要部拡大断面図である。本発明の他の変更例に係る工具ホルダの要部拡大断面図である。

符号の説明

１…工具
２…工具シャンク
５…貫通孔
１０…工具ホルダ
１２…通過孔
４０…把持部
４２…凹部
４６…保持孔
６０…弾性部材
６２…中空部

Claims

工具の工具シャンク部を挿入する凹部が一端に形成された把持部と、この把持部の他端側を工作機械又は工具ホルダに固定されるシャンク部とを備え、
前記シャンク部から前記凹部の底面に開口し、前記工具シャンク部の端面から前記工具内部に液体を流通させる貫通孔と連通する通過孔を設けた工具ホルダにおいて、
前記通過孔の凹部側開口端部には、前記通過孔及び前記貫通孔より大きな内径の保持孔が形成され、前記保持孔に筒状の弾性部材が嵌入され、
前記弾性部材は、前記工具シャンク部の端面に当接するよう設けられ、且つ前記弾性部材の内径が前記通過孔の内径より小さく設けられ、前記通過孔を流通する液体により前記保持孔を押圧するよう設けられていることを特徴とする工具ホルダ。
前記凹部は工具シャンク部の先端部に設けられた角軸部と軸回りに係止する角孔を備え、前記弾性部材の外径が前記角軸部の対角線の長さより大きく設けられていることを特徴とする請求項１に記載の工具ホルダ。