JP3220052U - アセンブリ公差が低減されたカッターホルダ - Google Patents

Abstract

【課題】アセンブリ公差が低減されるカッターホルダーを提供する。
【解決手段】カッターホルダは、ホルダ１０、コレット２０、及びナット３０を有する。ホルダは、外部ネジ１３１、第１の当接面、第２の当接面１３３、少なくとも１つの凹部１３４、及び少なくとも１つのシール部材１３５を有する第１のネジ部を有する。少なくとも１つの凹部は、第２の当接面において窪んでいる。少なくとも１つのシール部材は、少なくとも１つの凹部内に取り付けられており、第２の当接面から部分的にはみ出している。ナットは、内部ネジ３１１、第３の当接面、及び第４の当接面を有する第２のネジ部３１を有する。内部ネジ及び外部ネジは、それぞれ対応する内部及び外部台形ネジである。第３の当接面及び第１の当接面は、両者間のクリアランスが０．０１５ミリメートル未満である、対応する径を有する。第４の当接面と少なくとも１つのシール部材とは締まり嵌めされている。
【選択図】図２

Description

本考案は、機械加工ツールのカッターホルダに関し、特に、そのアセンブリ公差を低減することによって機械加工精度を向上させることができるカッターホルダに関する。

図９及び図１０を参照すると、従来のカッターホルダは、ホルダ９１、コレット９２、及びナット９３を有する。コレット９２は、カッター８０を固定するのに適用され、ホルダ９１内に取り付けられる。ナット９３はホルダ９１に螺合されてコレット９２をホルダ９１の内側に固定する。

従来のホルダ９１は、対応する外部台形ネジ９１１及び内部台形ネジ９３１の螺着接続によって、従来のナット９３に接続されている。しかし、ネジ山の機械加工精度に起因して、ホルダ９１の外部台形ネジ９１１とナット９３の内部台形ネジ９３１との間にギャップが形成される。例えば、外部台形ネジ９１１及び内部台形ネジ９３１は、３９．２５ミリメートルのネジピッチ径ＰＤと１．５ミリメートルのネジピッチＰとを有する。内部台形ネジ９３１の公差等級が７Ｈである場合に、内部台形ネジ９３１のネジピッチ径ＰＤの上限は３９．４２４ミリメートルとなる。外部台形ネジ９１１の公差等級が７ｅである場合に、外部台形ネジ９１１のネジピッチ径ＰＤの下限は３９．１８３ミリメートルとなり、ネジピッチＰの機械加工公差は０．１７ミリメートルとなる。これによって、外部台形ネジ９１１のネジピッチ径ＰＤと内部台形ネジ９３１のネジピッチ径との間に０．４６１ミリメートルの最大ギャップ寸法が生じることとなる。外部台形ネジ９１１と内部台形ネジ９３１との間のギャップは、不十分な接続と偏心の問題とを生じる。カッターホルダは、高速回転中に不十分なバランスと振動の問題とを有することとなり、機械加工ツールの機械加工精度が低下する。

当該欠点を克服するために、本考案は、上述の問題を低減または防止するカッターホルダを提供することに資する。

実用新案登録第3190165号公報

本考案の主目的は、高精度に機械加工を行うことができる、公差が低減されたカッターホルダを提供することである。

カッターホルダは、ホルダ、コレット、及びナットを有する。ホルダは、ホルダの前端部の端面において窪んだ円錐状凹部と、ホルダの外面の周囲に形成されて、ホルダの前端部に配置された第１のネジ部とを有する。第１のネジ部は、外部ネジ、第１の当接面、第２の当接面、少なくとも１つの凹部、及び少なくとも１つのシール部材を有する。外部ネジは、外部台形ネジであり、外径及び谷径を有する。第１の当接面は、ホルダの前端部の端面から離れて外部ネジに近接しており、外部ネジの外径より大きい径を有する。第２の当接面は、ホルダの前端部の端面付近で外部ネジに近接しており、外部ネジの谷径より小さい径を有する。少なくとも１つの凹部は、第２の当接面において窪んでいる。少なくとも１つのシール部材は、少なくとも１つの凹部内に取り付けられており、第２の当接面から部分的にはみ出している。コレットはホルダの円錐状凹部内に取り付けられている。ナットは、ホルダに螺合し、ナットの内面の周囲に形成された第２のネジ部を有し、螺着接続によって第１のネジ部に係合している。第２のネジ部は、内部ネジ、第３の当接面、及び第４の当接面を有する。内部ネジは、外部ネジに対応する内部台形ネジである。第３の当接面は、位置が第１の当接面に対応し、第１の当接面と第３の当接面との間に形成されたクリアランスは０．０１５ミリメートル未満である。第４の当接面は、位置が少なくとも１つのシール部材に対応し、第４の当接面と少なくとも１つのシール部材とは締まり嵌めされている。

本考案の他の目的、利点、及び新規な特徴は、以下の詳細な説明を添付の図面と併せて考慮することにより、より明らかになるであろう。

本考案による第１の実施形態のカッターホルダの斜視図である。 Ａは図１のカッターホルダの部分断面分解斜視図であり、Ｂは図２のカッターホルダの拡大された分解斜視図である。 図１のカッターホルダの部分断面側面図である。 図３のカッターホルダの拡大された断面側面図である。 本考案による第２の実施形態のカッターホルダのホルダの拡大された部分断面分解斜視図である。 図５のカッターホルダの拡大された断面側面図である。 本考案による第３の実施形態のカッターホルダのホルダの拡大された分解斜視図である。 図７のカッターホルダの拡大された断面側面図である。 従来のカッターホルダの部分断面側面図である。 図９の従来のカッターホルダの拡大された断面側面図である。

図１乃至図４を参照すると、本考案による第１の実施形態のカッターホルダは、ホルダ１０、コレット２０、及びナット３０を有する。

ホルダ１０は、前端部１０１、後端部１０２、円錐状凹部１１、及び第１のネジ部１３を有する。円錐状凹部１１は、ホルダ１０の前端部１０１の端面内で窪んでいる。第１のネジ部１３は、ホルダ１０の外面の周囲に形成されており、ホルダ１０の前端部１０１に配置されている。第１のネジ部１３は、外部ネジ１３１、第１の当接面１３２、第２の当接面１３３、少なくとも１つの凹部１３４、及び少なくとも１つのシール部材１３５を有する。外部ネジ１３１は、外径Ｄ１及び谷径Ｄ２を有する外部台形ネジである。第１の当接面１３２は前端部１０１の端面から離れて外部ネジ１３１に近接しており、第２の当接面１３３は前端部１０１の端面付近で外部ネジ１３１に近接している。第１の当接面１３２は、外部ネジ１３１の外形Ｄ１より大きい径を有する。第２の当接面１３３は、外部ネジ１３１の谷径Ｄ２より小さい径を有する。少なくとも１つの凹部１３４は、第２の当接面１３３内で窪んでいる。少なくとも１つのシール部材１３５は、少なくとも１つの凹部１３４内に取り付けられており、第２の当接面１３３から部分的にはみ出している。

第１の実施形態において、第１のネジ部１３は複数の凹部１３４及び複数のシール部材１３５を有し、凹部１３４の大きさはシール部材１３５の大きさ以上である。凹部１３４は、等角度間隔で第２の当接面１３３の周囲に配置されて、第２の当接面１３３において長手方向に画定され、各凹部１３４は、第２の当接面１３３に形成された上部開口と、前端部１０１の端面に形成された端部開口とを有する。シール部材１３５は、それぞれ凹部１３４内に取り付けられており、各シール部材１３５は円柱状エラストマーである。好ましくは、第２の当接面１３３に形成された各凹部１３４の上部開口の幅は、各シール部材１３５の径より小さく、これにより各シール部材１３５を、凹部１３４の端部開口部から、凹部１３４のうちのそれぞれのものに挿入することができ、各シール部材１３５の外面は第２の当接面１３３からはみ出し、シール部材１３５は凹部１３４から容易に外れることができない。

コレット２０は、ホルダ１０の円錐状凹部１１内に取り付けられており、前端部、後端部、固定孔２１、環状溝２２、及び複数のスリット２３を有する。コレット２０は、コレット２０の後端部から円錐状凹部１１に挿入され、錐体として形成されており、形状が円錐状凹部１１に対応する。固定孔２１はコレット２０内で軸方向に画定され、カッター４０を固定するのに適用される。環状溝２２は、コレット２０の外面の周囲に画定されるとともに当該外面において窪んでおり、ホルダ１０の外側の位置における、コレット２０の前端部付近に配置されている。スリット２３は、コレット２０内に半径方向に画定され、角度間隔をおいて固定孔２１の周囲に配置されている。スリット２３は、カッター４０を強固に固定するようにコレット２０の可撓性変形を可能にする。

ナット３０は、螺着接続によってホルダ１０に螺合し、第２のネジ部３１及びコレット当接部３２を有する。第２のネジ部３１及びコレット当接部３２は、ナット３０の内面の周囲に形成されている。第２のネジ部３１は、螺着接続によって第１のネジ部１３に係合し、内部ネジ３１１、第３の当接面３１２、及び第４の当接面３１３を有する。内部ネジ３１１は、位置及びネジ形状が外部ネジ１３１に対応する内部台形ネジである。第３の当接面３１２は、内部ネジ３１１に近接し、位置が第１の当接面１３２に対応する。第３の当接面３１２は、寸法が第１の当接面１３２の径に対応する径を有し、第３の当接面３１２と第１の当接面１３２との間に形成されるクリアランスは０．０１５ミリメートル未満であって、ホルダ１０とナット３０との間の接続の偏心遊びを制限する。第４の当接面３１３は、内部ネジ３１１に近接しており、位置がシール部材１３５に対応し、寸法が第２の当接面１３３の径に対応する径を有する。第４の当接面３１３とシール部材１３５の各々とは、ナット３０とホルダ１０との間の半径方向のクリアランスを解消するように締まり嵌めされている。コレット当接部３２は、ホルダ１０から離れて第２のネジ部３１に近接しており、形状及び位置がコレット２０の前端部に対応し、コレット２０に当接して当該コレットを固定するのに適用される。

図５乃至図６を参照すると、本考案による第２の実施形態のカッターホルダの第１のネジ部１３Ａは、１つの凹部１３４Ａ及び１つのシール部材１３５Ａを有する。凹部１３４Ａは、第２の当接面１３３Ａの周囲に窪んでおり、前端部１０１Ａの端面に対して離間している。シール部材１３５Ａは、Ｏリングエラストマーであり、凹部１３４Ａ内に取り付けられ、シール部材１３５Ａの外面は、第２の当接面１３３Ａから部分的にはみ出している。ナット３０の第４の当接面３１３とシール部材１３５Ａとは締まり嵌めされている。

図７乃至図８を参照すると、本考案による第３の実施形態のカッターホルダの第１のネジ部１３Ｂは、複数の凹部１３４Ｂ及び複数のシール部１３５Ｂを有し、凹部１３４Ｂの大きさは、シール部材１３５Ｂの大きさ以上である。凹部１３４Ｂは、等角度間隔で第２の当接面１３３Ｂの周囲に配置されて当該当接面において窪んでおり、各凹部１３４Ｂは前端部１０１Ｂの端面に対して離間している。各シール部材１３５Ｂは、球状エラストマーであり、凹部１３４Ｂのうちのそれぞれの凹部１３４Ｂ内に取り付けられており、各シール部材１３５Ａの外面は、第２の当接面１３３Ｂから部分的にはみ出している。ナット３０の第４の当接面３１３と各シール部材１３５Ｂとは締まり嵌めされている。

図４、図６、及び図８を参照すると、ホルダ１０、１０Ａ、１０Ｂとナット３０とが、第１のネジ部１３、１３Ａ、１３Ｂの外部ネジ１３１、１３１Ａ、１３１Ｂと第２のネジ部３１の内部ネジ３１１との螺着接続によって互いに螺合している場合に、第１の当接面１３２、１３２Ａ、１３２Ｂと第３の当接面３１２との間のクリアランスは０．０１５ミリメートル未満であって、ホルダ１０、１０Ａ、１０Ｂとナット３０との間の接続の偏心遊びを制限する。さらに、第４の当接面３１３と第２の当接面１３３、１３３Ａ、１３３Ｂに設けられた少なくとも１つのシール部材１３５、１３５Ａ、１３５Ｂとは、ナット３０とホルダ１０、１０Ａ、１０Ｂとの間の半径方向のクリアランスが解消されるように、締まり嵌めされている。本考案によるカッターホルダは、機械加工精度によって形成される外部ネジ１３１、１３１Ａ、１３１Ｂと内部ネジ３１１との間のギャップの影響を解消することができ、次の利点を有する。ホルダ１０、１０Ａ、１０Ｂとナット３０とが強固に接続されることとなり、ホルダ１０、１０Ａ、１０Ｂとナット３０との間の偏心が低減されることとなる。高速回転中に、カッターホルダが良好なバランスを有することとなり、振動問題が低減されることとなり、本考案によるカッターホルダによって加工した機械加工精度は向上することとなる。

１０ ホルダ
２０ コレット
３０ ナット
４０ カッター

Claims (7)

1. ホルダであって、
   端面を有する前端部、
   後端部、
   外面、
   前記ホルダの前記前端部の前記端面において窪んだ円錐状凹部、
   前記ホルダの前記外面の周囲に形成されており、前記ホルダの前記前端部に配置されており、
   外部台形ネジとして画定されているとともに外径及び谷径を有する外部ネジ、
   前記ホルダの前記前端部の前記端面から離れて前記外部ネジに近接しており、前記外部ネジの前記外径より大きい径を有する、第１の当接面、
   前記ホルダの前記前端部の付近で前記外部ネジに近接しており、前記外部ネジの前記谷径より小さい径を有する、第２の当接面、
   前記第２の当接面において窪んだ少なくとも１つの凹部、及び
   前記少なくとも１つの凹部内に取り付けられており、前記第２の当接面から部分的にはみ出した、少なくとも１つのシール部材
   を有する、第１のネジ部、
   を有するホルダと、
   前記ホルダの前記円錐状凹部内に取り付けられたコレットと、
   前記ホルダに螺合したナットであって、
   前記ナットの内面の周囲に形成されており、螺着接続によって前記ホルダの前記第１のネジ部に係合し、
   位置及びネジ形状が前記ホルダの前記外部ネジに対応する内部台形ネジとして画定された内部ネジ、
   前記内部ネジに近接しており、位置が前記ホルダの前記第１の当接面に対応し、前記ナットの前記第３の当接面と前記ホルダの前記第１の当接面との間に形成されたクリアランスが０．０１５ミリメートル未満である、第３の当接面、及び
   前記内部ネジに近接しており、位置が前記少なくとも１つのシール部材に対応する、第４の当接面であって、前記ナットの前記第４の当接面と前記ホルダの前記少なくとも１つのシール部材とは締まり嵌めされている、第４の当接面
   を有する第２のネジ部
   を有するナットを備える、カッターホルダ。
2. 前記ホルダは、複数の凹部及び複数のシール部材を含み、前記凹部の大きさは前記シール部材の大きさ以上であり、
   前記凹部は、等角度間隔で前記第２の当接面の周囲に配置されており、
   各凹部は前記第２の当接面に形成された上部開口を有し、
   前記シール部材はそれぞれ前記凹部内に取り付けられている、請求項１に記載のカッターホルダ。
3. 前記ホルダの前記凹部は、前記ホルダの前記第２の当接面において長手方向に画定されており、各シール部材は円柱状エラストマーである、請求項２に記載のカッターホルダ。
4. 前記ホルダの各凹部は、さらに、前記ホルダの前記前端部の前記端面に形成された端部開口を有し、前記ホルダの各凹部の前記上部開口の幅は、前記ホルダの各シール部材の径より小さい、請求項３に記載のカッターホルダ。
5. 前記ホルダの各凹部は、前記ホルダの前記前端部の前記端面に対して離間しており、各シール部材は球状エラストマーである、請求項２に記載のカッターホルダ。
6. 前記ホルダの前記凹部は、等角度間隔で前記第２の当接面の周囲に配置されている、請求項２乃至請求項５のいずれか１つに記載のカッターホルダ。
7. 前記ホルダは１つの凹部及び１つのシール部材を含み、
   前記カッターの前記凹部は、前記第２の当接面の周囲に窪んでおり、前記ホルダの前記前端部の前記端面に対して離間しており、
   前記シール部材はＯリングエラストマーである、請求項１に記載のカッターホルダ。