JP3222534U - プルスタッドを強固に装着できるツールホルダ - Google Patents

Abstract

【課題】プルスタッドとホルダ本体との連結状態をより確実に且つ強固なものにし、ツールホルダが回転する際の揺れを減少させ、マシニングセンタなどの工作機械の加工精度を向上させるプルスタッドを強固に装着できるツールホルダを提供する。【解決手段】ホルダ本体１０と、プルスタッド２０と、を備え、ホルダ本体は内に形成される連結部を含み、該連結部はメスネジ部１３１と壁部１３３とを有し、プルスタッドは、頭部２１と当接部とオスネジ部２３とを有し、該当接部は、フランジと壁部との間のハメアイがすきまばめである延伸部と密封部材とを有し、オスネジ部は、ホルダ本体のメスネジ部と螺合により連結されると共に、頭部から遠い側の一端に位置付けられるある第１ネジ区間２３１と加工精度のレベルが、第１ネジ区間より優れている第２ネジ区間２３２とを有する。【選択図】図１

Description

本考案は、マシニングセンタなどの工作機械に取り付けられるツールホルダであって、特にプルスタッドを強固に装着できるツールホルダに関するものである。

図６及び図７に示すように、従来のツールホルダ９０は主に、ホルダ本体９１の頂部に螺合により連結されるプルスタッドを介して、マシニングセンタなどの工作機械の主軸８０内の挟持装置８１で挟持固定され、主軸８０の駆動によって、ツールホルダ９０を回転させて加工作業を行うものである。

従来のプルスタッド９２は主に、対向する両端にそれぞれ形成される頭部９２１及びオスネジ部９２３と、該頭部９２１とオスネジ部９２３との間に径方向に突設されるフランジ９２２と、を含み、該オスネジ部９２３が前記ホルダ本体９１のメスネジ部９１１に螺合により連結されることにより、前記フランジ９２２が該ホルダ本体９１の端面に当接し、該ツールホルダ９１とプルスタッド９２との連結位置が決められ、そして、該頭部９２１は、外ホルダ本体９１の端面に突出するように設置される。

標準ネジの規格には、メートルネジの規格とユニファイネジの規格があり、その中、ハメアイの区分は大きく分けると、粗、中、精３つに分かれており、該ユニファイネジの規格において、オスネジの等級は、１Ａ、２Ａ、３Ａに分かれ、メスネジの等級は、１Ｂ、２Ｂ、３Ｂに分かれ、数字が大きいほど、ハメアイ具合がきつくなり、一般的には、従来のプルスタッド９２とホルダ本体９１に対するオスネジの等級は２Ａで、メスネジの等級は２Ｂとの中間レベルのハメアイレベルである。また、メートルネジの規格において、オスネジの公差位置は、ｅ、ｇ、ｈに決められており、メスネジの公差位置は、Ｇ、Ｈに決められており、そのうち、Ｈとｈとの、基本寸法に対する公差領域の偏りは０であり、Ｇの、基本寸法に対する公差領域はプラス側に偏り、ｅ、ｇの、基本寸法に対する公差領域はマイナス側に偏る。また、公差グレードは、数字で表されており、数字が大きいほど、ネジの等級が低くなり、一般的には、従来のホルダ本体９１とプルスタッド９２の等級は、６Ｈ/６ｇというハメアイの区分において中間レベルである。

しかしながら、従来のホルダ本体９１とプルスタッド９２との連結は、メスネジ部９１１とオスネジ部９２３との螺合により連結され、また、ハメアイの区分は中間レベルであり、もしホルダ本体９１とプルスタッド９２との締付けトルクが不足している場合、内外ネジの許容公差による影響を受け、ホルダ本体９１とプルスタッド９２との連結が不確実な状態になりかねなく、緩んだり、振動したりするトラブルが発生しやすくなる。もしホルダ本体９１とプルスタッド９２との間の締付けトルクが大きすぎる場合、内外ネジの許容公差からの影響を受け、ホルダ本体９１とプルスタッド９２とが偏心し、ツールホルダ９０が回転する際に揺れが発生しやすく、加工精度に影響を与えてしまうので、改善する必要があった。

特開2017-030110号公報

本考案は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、本考案の主な目的は、プルスタッドとホルダ本体との連結状態をより確実に且つ強固なものにし、ツールホルダが回転する際の揺れを減少させ、マシニングセンタなどの工作機械の加工精度を向上させるプルスタッドを強固に装着できるツールホルダを提供することにある。

本考案は、プルスタッドを強固に装着できるツールホルダであって、ホルダ本体と、プルスタッドと、を備え、
前記ホルダ本体は、端面と、該端面に開口が形成され、該ホルダ本体の軸方向に沿ってホルダ本体内に形成される連結部と、を含み、該連結部は、該端面から遠い側に設けられ、且つ加工精度の規格が標準ネジの規格に準じたメスネジ部と、該メスネジ部と端面との間に形成される壁部と、を有し、
前記プルスタッドは、前記ホルダ本体と螺合により連結されると共に、対向する両端にそれぞれ設けられる、頭部及び当接部と、該頭部と当接部との間に形成されるオスネジ部と、を有し、該当接部は、径方向に凸設され、該頭部から遠い側の一端が前記ホルダ本体に当接するフランジと、該ホルダ本体の連結部内に嵌装され、且つ前記壁部との間のハメアイがすきまばめである延伸部と、該延伸部に径方向に凹設される環状溝と、該環状溝内に配置され、且つ該延伸部とホルダ本体の壁部との間の隙間を埋める密封部材と、を有し、該オスネジ部は、該ホルダ本体のメスネジ部と螺合により連結されると共に、前記頭部から遠い側の一端に位置付けられ、当該加工精度の規格は標準ネジの規格に準じ、且つ該メスネジ部とのハメアイ具合が、標準ネジの規格における中間レベルである第１ネジ区間と、該頭部に近い一端に位置決めされ、当該加工精度の規格は標準ネジの規格に準じ、且つ加工精度のレベルが、前記第１ネジ区間より優れている第２ネジ区間と、前記第１ネジ区間と第２ネジ区間との間に凹設される境界溝と、を有することを特徴とする。

上述した技術特徴においては、密封部材により、プルスタッドとホルダ本体との間の隙間を埋めて、互いの連結の安定性を高め、振動を吸収し、さらに防水効果をもたらし、また、プルスタッドのオスネジ部における二段式の加工精度によれば、プルスタッドとホルダ本体とを螺合させる際に、締め込めば締め込むほど、ハメアイ具合がきつくなり、さらに取り付ける時のずれによる誤差を減少させ、プルスタッドとホルダ本体との過剰な締め付けトルクによる偏心の状況を改善することから、ツールホルダが高速回転する時の揺れを減少させるので、マシニングセンタなどの工作機械の加工精度と耐用年数を向上させることができる。

本考案の好適な実施形態の立体分解図である。 本考案の好適な実施形態の側面視断面図である。 本考案の好適な実施形態の当接部の一部の側面視拡大断面図である。 本考案の好適な実施形態のオスネジ部の一部の側面視拡大断面図である。 本考案の他の好適な実施形態の側面視断面図である。 従来のツールホルダの側面視断面図である。 従来のツールホルダの使用状態の参考図である。

図1及び図２に示すように、本考案に係るプルスタッドを強固に装着できるツールホルダは、ホルダ本体１０と、プルスタッド２０とを備え、該ホルダ本体１０は、端面１１と連結部１３とを含み、該連結部１３は、軸方向に沿って該ホルダ本体１０内に設けられ、該端面１１に開口が形成されると共に、同じ軸心を有するメスネジ部１３１と壁部１３３とを有し、該メスネジ部１３１が、前記端面１１から遠い側に位置決めされ、且つメスネジ山が設けられ、該メスネジ部１３１の規格は、ユニファイネジの規格に準じ、その精度等級が、ユニファイメスネジの２Ｂであり、前記壁部１３３は、前記メスネジ部１３１と端面１１との間に設けられ、且つ該メスネジ部１３１と同じ軸心を有する円環状の壁面であり、より好ましくは、加工や組み立ての利便性を図るため、前記ホルダ本体１０内における壁部１３３とメスネジ部１３１との間に径方向に沿って凹部１３２が凹設される。

前記プルスタッド２０は、前記ホルダ本体１０と螺合連結されると共に、頭部２１と当接部２２とオスネジ部２３と貫通孔２４とを含み、該頭部２１とオスネジ部２３がそれぞれ、前記プルスタッドの両端に設けられ、該当接部２２が、該頭部２１とオスネジ部２３との間に設置され、該貫通孔２４が、該プルスタッドを貫通するように設けられ、この貫通孔２４が設けられることで、切削液供給システムを有する加工機械において、該貫通孔２４を経由してホルダ本体１０内へ切削液を供給することにより、切削工具に冷却と潤滑効果をもたらす。尚、図５に示すように、切削液供給システムのない加工機械に適用する場合、前記プルスタッド２０Ａに貫通孔２４を有しなくでもよい。

図２及び図３に示すように、前記当接部２２は、径方向に前記プルスタッド２０に突設され、頭部２１から遠い側の一端が前記ホルダ本体１０の端面１１に当接すると共に、フランジ２２１と、延伸部２２２と、環状溝２２３と、密封部材２５とを含み、該延伸部２２２は、円柱体であり、該フランジ２２１における頭部２１から遠い側の一端に軸方向に延伸し、且つ前記ホルダ本体１０の連結部１３内に挿入するように設置され、該延伸部２２２の外径は、前記壁部１３３の内径よりやや小さいので、すきまばめの状態となる。更に、前記環状溝２２３は、径方向に前記延伸部２２２に凹設され、前記密封部材２５は、Ｏリングのような弾性体であり、前記環状溝２２３内に装着され、また、該密封部材２５は、自由状態での断面形状の直径が、この環状溝２２３の深さより大きいので、前記延伸部２２２よりやや出っ張るように前記壁部１３３に押し付けられて、該延伸部２２２と壁部１３３との間の隙間を埋める。上述した当接部２２の設置により、前記ホルダ本体１０とプルスタッド２０との連結の安定性を向上させ、振動を吸収して揺れを防ぎ、切削液が該ホルダ本体１０とプルスタッド２０との間の隙間から漏れることを防止する防水効果をもたらす。

図２及び図４に示すように、前記オスネジ部２３は、前記メスネジ部１３１と螺合連結されると共に、第１ネジ区間２３１と第２ネジ区間２３２と境界溝２３３とを含み、該第１ネジ区間２３１は、前記頭部２１から遠い側の一端に位置決めされ、且つ該第１ネジ区間２３１の規格は、ユニファイネジの規格であり、ねじの等級が、ユニファイオスネジの２Ａであるので、該第１ネジ区間２３１と前記メスネジ部１３１とのハメアイの区分は、中間レベルである。一方、前記第２ネジ区間２３２の加工精度の規格は、ユニファイネジの規格であり、ねじの等級が、前記第１ネジ区間２３１より高いので、該第２ネジ区間２３２とメスネジ部１３１とのネジ山隙間Ｔ２が、該第１ネジ区間２３１とメスネジ部１３１とのネジ山隙間Ｔ１より小さい。また、前記オスネジ部２３に対して異なる精度等級のネジ山加工を施しやすくするために、前記境界溝２３３が、径方向において該第１ネジ区間２３１と第２ネジ区間２３２との間に形成される。

ユニファイネジの規格において、ネジの外径が５/８インチのメスネジとオスネジを例として、めねじ等級が２Ｂである場合、当該有効径の最大許容寸法は０.５７３２インチであり、当該公差域は０.００７２であり、一方、おねじ等級が２Ａである場合、当該有効径の最小許容寸法は０.５５８８インチであり、当該公差域は０.００５５インチであり、また、おねじ等級が３Ａである場合、当該有効径の最小許容寸法は０.５６１９インチであり、当該公差域は０.００４１である。これによると、前記メスネジ部１３１と第１ネジ区間２３１との間の有効径における最大のネジ山隙間Ｔ１は０.０１４４インチであり、最小のネジ山隙間は０.００１７インチであり、公差域は０.０１２７インチであり、一方、該メスネジ部１３１と第２ネジ区間２３２との間の有効径における最大のネジ山隙間Ｔ２は０.０１１３インチであり、最小のネジ山隙間は０インチであり、公差域は０.０１１３であることから、第２ネジ区間２３２とメスネジ部１３１との螺合状態がより密着し、プルスタッド２０とホルダ本体１０とを螺合する際に、締め込めば締め込むほど、ハメアイ具合がきつくなり、さらに取り付ける時のずれによる誤差を減少させ、プルスタッド２０とホルダ本体１０との過剰な締め付けトルクによる偏心の状況を改善することから、ツールホルダが高速回転する時の揺れを減少させるので、マシニングセンタなどの工作機械の加工精度と耐用年数を向上させることができる。

より好ましくは、前記第２ネジ区間２３２の加工公差域に、３Ａ等級の加工公差域に基づいて、さらにプラス値の隙間埋め公差域を加えることで、該第２ネジ区間２３２とメスネジ部１３１とのハメアイ具合がより一層緊密になり、連結における偏心の量をさらに減らすことができる。例えば、上述した、ユニファイネジの規格でネジの外径が５/８インチでの実施形態の場合、当該プラス値の隙間埋め公差域が＋０.００３９３７インチ（約０.１ｍｍ）から＋０.００２３６２とすると、該第２ネジ区間２３２とメスネジ部１３１との間の有効径における最大隙間が０.００７４インチ（約０.１８７ｍｍ）まで縮むことになる。

上述したメスネジ部１３１とオスネジ部２３は、メートルネジの規格に準じてもよく、前記第１ネジ区間２３１とメスネジ部１３１とのハメアイの区分が中間レベルであるとすると、該メスネジ部１３１のめねじ等級は６Ｈであり、前記プルスタッド２０の第１ネジ区間２３１の外径が１.６ｍｍ以上の場合、該第1ネジ区間２３１のおねじ等級は６ｇであり、該第1ネジ区間２３１の外径が１.４ｍｍ以下の場合、該第1ネジ区間２３１のおねじ等級は６ｈであり、また該第２ネジ区間２３２のねじの等級を、該第1ネジ区間２３１より高く設定して、めねじ等級の４ｈとすると、該第２ネジ区間２３２とメスネジ部１３１とのネジ山隙間Ｔ２は、該第１ネジ区間２３１とメスネジ部１３１とのネジ山隙間Ｔ１より小さくなり、さらに該第２ネジ区間２３２の加工公差域に、プラス値の隙間埋め公差域を加えることで、該第２ネジ区間２３２とメスネジ部１３１とのハメアイ具合がより一層緊密になる。

より好ましくは、前記オスネジ部２３における第１ネジ区間２３１及び第２ネジ区間２３２とメスネジ部１３１とのハメアイネジ山の数を、基準規格で推奨されるハメアイネジ山の数より多くすると、前記プルスタッド２０とホルダ本体１０との締結状態がより一層安定する。尚、同じネジ規格のプルスタッドと比べると、本考案のプルスタッド２０における前記フランジ２２１の頭部２１から遠い側の一端から、該プルスタッドの頭部２１から遠い側の一端までの長さは、従来のプルスタッドにおける、フランジの頭部から遠い側の一端から、プルスタッドの頭部から遠い側の一端までの長さより長い。

上述した技術的特徴において、密封部材２５により、プルスタッド２０とホルダ本体１０との間の隙間を埋めて、互いの連結の安定性を高め、振動を吸収し、さらに防水効果をもたらし、また、プルスタッド２０のオスネジ部２３における二段式の加工精度によれば、プルスタッド２０とホルダ本体１０とを螺合させる際に、締め込めば締め込むほど、ハメアイ具合がきつくなり、さらに取り付ける時のずれによる誤差を減少させると共に、ツールホルダが高速回転する時の揺れも減少させることで、マシニングセンタなどの工作機械の加工精度と耐用年数を向上させる。

以上の説明は、本考案の好ましい実施形態に過ぎず、本考案に対して何ら限定を行うものではない。本考案について、比較的好ましい実施形態をもって上記のとおり開示したが、これは本考案を限定するものではなく、すべての当業者が、本考案の技術構想を逸脱しない範囲において、本考案の技術の本質に基づいて上記の実施形態に対して行ういかなる簡単な修正、変更及び修飾も、依然としてすべて本考案の技術構想の範囲内にある。

１０ ホルダ本体
１１ 端面
１３ 連結部
１３１ メスネジ部
１３２ 凹部
１３３ 壁部
２０、２０Ａプルスタッド
２１ 頭部
２２ 当接部
２２１ フランジ
２２２ 延伸部
２２３ 環状溝
２３ オスネジ部
２３１ 第１ネジ区間
２３２ 第２ネジ区間
２３３ 境界溝
２４ 貫通孔
２５ 密封部材
Ｔ1 ネジ山隙間
Ｔ２ ネジ山隙間
８０ 主軸
８１ 挟持装置
９０ ツールホルダ
９１ ホルダ本体
９１１ メスネジ部
９２ プルスタッド
９２１ 頭部
９２２ フランジ
９２３ オスネジ部

Claims (9)

1. ホルダ本体と、プルスタッドと、を備え、
   前記ホルダ本体は、端面と、該端面に開口が形成され、該ホルダ本体の軸方向に沿ってホルダ本体内に形成される連結部と、を含み、該連結部は、該端面から遠い側に設けられ、且つ加工精度の規格が標準ネジの規格に準じたメスネジ部と、該メスネジ部と端面との間に形成される壁部と、を有し、
   前記プルスタッドは、前記ホルダ本体と螺合により連結されると共に、対向する両端にそれぞれ設けられる、頭部及び当接部と、該頭部と当接部との間に形成されるオスネジ部と、を有し、該当接部は、径方向に凸設され、該頭部から遠い側の一端が前記ホルダ本体に当接するフランジと、該ホルダ本体の連結部内に嵌装され、且つ前記壁部との間のハメアイがすきまばめである延伸部と、該延伸部に径方向に凹設される環状溝と、該環状溝内に配置され、且つ該延伸部とホルダ本体の壁部との間の隙間を埋める密封部材と、を有し、該オスネジ部は、該ホルダ本体のメスネジ部と螺合により連結されると共に、前記頭部から遠い側の一端に位置付けられ、当該加工精度の規格は標準ネジの規格に準じ、且つ該メスネジ部とのハメアイ具合が、標準ネジの規格における中間レベルである第１ネジ区間と、該頭部に近い一端に位置決めされ、当該加工精度の規格は標準ネジの規格に準じ、且つ加工精度のレベルが、前記第１ネジ区間より優れている第２ネジ区間と、前記第１ネジ区間と第２ネジ区間との間に凹設される境界溝と、を有することを特徴とするプルスタッドを強固に装着できるツールホルダ。
2. 上述した標準ネジの規格とは、ユニファイネジの規格であり、また、前記ホルダ本体のメスネジ部のめねじ等級は、２Ｂであり、前記プルスタッドの第1ネジ区間のおねじ等級は、２Ａであり、該プルスタッドの第２ネジ区間のおねじ等級は、３Ａであることを特徴とする請求項１に記載のプルスタッドを強固に装着できるツールホルダ。
3. 上述した標準ネジの規格とは、メートルネジの規格であり、尚、前記ホルダ本体のメスネジ部のめねじ等級は、６Ｈであり、前記プルスタッドの第1ネジ区間の外径が大なりイコール１.６ｍｍの場合、該第1ネジ区間のおねじ等級は、６ｇであり、該第1ネジ区間の外径が小なりイコール１.４ｍｍの場合、該第1ネジ区間のおねじ等級は、６ｈであり、且つ該プルスタッドの第２ネジ区間のおねじ等級は、４ｈであることを特徴とする請求項１に記載のプルスタッドを強固に装着できるツールホルダ。
4. 前記第２ネジ区間の加工公差域に、プラス値の隙間埋め公差域を加えることを特徴とする請求項２に記載のプルスタッドを強固に装着できるツールホルダ。
5. 前記隙間埋め公差の範囲が＋０.１ｍｍ〜＋０.０６ｍｍであることを特徴とする請求項４に記載のプルスタッドを強固に装着できるツールホルダ。
6. 前記第２ネジ区間の加工公差域に、プラス値の隙間埋め公差を加えることを特徴とする請求項３に記載のプルスタッドを強固に装着できるツールホルダ。
7. 前記隙間埋め公差の範囲が＋０.１ｍｍ〜＋０.０６ｍｍであることを特徴とする請求項６に記載のプルスタッドを強固に装着できるツールホルダ。
8. 前記ホルダ本体における壁部とメスネジ部との間に径方向に凹設される凹部を含むことを特徴とする請求項１に記載のプルスタッドを強固に装着できるツールホルダ。
9. 前記プルスタッドは、軸方向に貫通するように形成される貫通孔をさらに含むことを特徴とする請求項１から請求項8のいずれか１項に記載のプルスタッドを強固に装着できるツールホルダ。