JP3290383B2 - 工具ホルダ - Google Patents

工具ホルダ

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JP3290383B2
JP3290383B2 JP20355497A JP20355497A JP3290383B2 JP 3290383 B2 JP3290383 B2 JP 3290383B2 JP 20355497 A JP20355497 A JP 20355497A JP 20355497 A JP20355497 A JP 20355497A JP 3290383 B2 JP3290383 B2 JP 3290383B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工具ホルダ、詳し
くは、ドリルやエンドミル等の切削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する。
【０００２】
【従来の技術】従来、工具ホルダとしては、図５に示す
ものが提供されていた。この工具ホルダは、引込みタイ
プとして構成されたもので、本体１と、スプリングコレ
ット１０と、中間ロッド１５と、クランプボルト２０
と、プルスタッド３０とで構成されている。本体１の軸
心部には先端から後端に貫通する中心孔４が形成されて
いる。コレット１０は中心孔４の前部テーパ孔部４ａに
装着され、後方（矢印Ａ方向）に付勢されることで切削
工具４０のシャンク部４０ａを圧着保持する。ロッド１
５の前部はコレット１０の後部に結合され、後部にはク
ランプボルト２０が螺着している。
【０００３】この工具ホルダにおいては、クランプボル
ト２０を矢印ａ方向に正転させることで、ロッド１５を
介してコレット１０を後方に引き込み、コレット１０に
切削工具４０に対する締付け力を付与する。工具４０を
取り出す際には、クランプボルト２０を矢印ａとは逆方
向に回転させることで、コレット１０の締付け力を解除
する。なお、クランプボルト２０を回転させるには、プ
ルスタッド３０を取り外して、図示しないＬ形レンチを
ボルト頭部２１の六角孔２２に嵌合するか、プルスタッ
ド３０を装着した状態でＬ形レンチを貫通孔３１から挿
入して六角孔２２に嵌合して行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上の構成
からなる工具ホルダにおいて、クランプボルト２０を正
／逆回転させるトルクに関しては、工具締付け時（コレ
ット引込み時）よりも締付け解除時（コレット押出し
時）の方が増大する。これは、クランプボルト２０を正
転させてコレット１０を引き込んだときに、コレットテ
ーパ部１０ａと本体テーパ孔部４ａとに喰い付き現象が
発生するからである。
【０００５】従って、工具取り外し時にクランプボルト
２０を逆転させてもテーパ部１０ａとテーパ孔部４ａと
の結合が離れず、この結合を解除するにはクランプボル
ト２０の頭部２１を後方から衝撃を加えてコレット１０
を叩き出す必要がある。しかし、これでは作業性が悪い
という問題点を有している。
【０００６】そのため、プルスタッド３０の先端面３０
ａとクランプボルト２０の頭部２１とを近接して位置さ
せ、プルスタッド３０を本体１に装着した状態でＬ形レ
ンチを貫通孔３１から挿入してクランプボルト２０を逆
転させる方法が提案されている（特開平８−１５０５０
４号公報参照）。この方法では、クランプボルト２０を
逆転させると、頭部２１がプルスタッド３０の先端面３
０ａに圧接し、コレット１０が前方に押し出され、テー
パ部１０ａとテーパ孔部４ａとの結合が解除されること
になる。
【０００７】しかし、この方法においては、解除時に頭
部２１とプルスタッド先端面３０ａとが面摩擦で圧接す
るため、クランプボルト２０を逆転させるのに非常に大
きなトルクを必要とし、作業が困難であるという問題点
を有している。
【０００８】そこで、本発明の目的は、切削工具に対す
る締付け力解除の作業性が容易な工具ホルダを提供する
ことにある。
【０００９】
【発明の要旨及び効果】以上の目的を達成するため、本
発明に係る工具ホルダは、後部に工作機械の主軸に装着
されるテーパシャンク部を有するホルダ本体と、このホ
ルダ本体の前部に形成されたテーパ孔部に装着され、後
方に付勢されることで切削工具の保持力を生じるコレッ
トと、ホルダ本体の中心孔内に軸方向に移動可能に装着
され、かつ、コレットの後部に連結されたロッドと、ホ
ルダ本体の中心孔に後方から挿入され、かつ、ロッドの
後部に螺着され、正転させることでロッドを介してコレ
ットに締付け力を付与し、逆転させることでコレットの
締付け力を解除させるクランプボルトと、前記クランプ
ボルトの頭部の外周面と前記ホルダ本体の中心孔の内周
面との間に形成した環状溝部に設けた複数の鋼球とを備
え、クランプボルトの頭部は、正転時には面摩擦でホル
ダ本体の内面に圧接し、逆転時には前記鋼球を介してこ
ろがり摩擦でホルダ本体の内面に圧接することを特徴と
する。前記ロッドやコレットを省略し、クランプボルト
をコレット又は切削工具の後部に直接螺着させてもよ
い。
【００１０】以上の本発明においては、コレットの締付
け力を解除する際、クランプボルトを逆転させると、ク
ランプボルトの頭部はホルダ本体の内面に対してころが
り摩擦で圧接し、コレットが前方に押し出される。ころ
がり摩擦は面摩擦に比べて摩擦抵抗が格段に小さく、小
さいトルクでクランプボルトを逆転させることができ
る。
【００１１】従って、本発明によれば、切削工具を取り
外す際にクランプボルトを逆転させるトルクが小さくて
済み、かつ、クランプボルトを叩き出さなくても回転だ
けでコレットを押し出して締付け力を解除でき、作業性
が良好である。
【００１２】さらに、本発明に係る工具ホルダは、コレ
ットを用いることなく、ホルダ本体は前部に切削工具の
テーパシャンク部が挿入されるテーパ孔部を有するもの
であっても、前記同様の作用効果を奏することができ
る。このものでは、クランプボルトは切削工具の後部に
直接螺着されるか、ロッドを介して切削工具に結合され
ることになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る工具ホルダの
実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１４】（第１実施形態、図１、図２参照）図１に
おいて、本発明の第１実施形態である工具ホルダは、ホ
ルダ本体１と、スプリングコレット１０と、中間ロッド
１５と、クランプボルト２５と、プルスタッド３０とで
構成されている。
【００１５】ホルダ本体１は、矢印Ａ方向の後部に工作
機械の主軸に挿入されるテーパシャンク部２を備え、中
間部にマニュピレータ保持部３を備え、前後に貫通する
中心孔４が形成されている。中心孔４の前部内周面には
テーパ孔部４ａが形成されている。
【００１６】スプリングコレット１０は、テーパ部１０
ａを有する割り爪部１１とねじ部１２を有し、ホルダ本
体１の中心孔４に前方から挿入されている。テーパ部１
０ａがホルダ本体１のテーパ孔部４ａに圧着することで
割り爪部１１が内方に撓み、切削工具４０のシャンク部
４０ａを保持する。中間ロッド１５は前部外周面にねじ
部１６を形成し、中心孔１７の後部にねじ部１８を形成
したもので、外周面には軸方向に溝部１９が形成されて
いる。この中間ロッド１５はねじ部１６をコレット１０
のねじ部１２に螺着してコレット１０と一体的に結合さ
れ、ホルダ本体１の中心孔４に挿入されている。そし
て、ホルダ本体１の外周面から螺着されたガイドねじ１
４の先端が溝部１９に係合することによって、軸方向に
は移動可能かつ回転はしない状態にセットされる。
【００１７】クランプボルト２５は、頭部２６とねじ部
２９とを有し、ホルダ本体１の中心孔４に後方から挿入
され、ねじ部２９が前記中間ロッド１５のねじ部１８に
螺着している。頭部２６には六角孔２７が形成されると
共に、外周面には断面略半円形の環状溝部２８が形成さ
れている。一方、ホルダ本体１の中心孔４には溝部２８
と対向する位置に断面半円形の環状溝部５が形成され、
溝部５，２８に複数の鋼球６が装着されている。鋼球６
を装着するため、ホルダ本体１には溝部５から外周面に
連通する孔（図示せず）が形成されており、クランプボ
ルト２５を中心孔４に挿入した後、連通孔を通じて鋼球
６を溝部５，２８に装着する。連通孔は鋼球６の装着し
た後、図示しないピンを螺着することで塞がれる。
【００１８】プルスタッド３０は、貫通孔３１を有し、
先端ねじ部３２をホルダ本体１の中心孔４の後部に形成
したねじ部４ｂに螺着したものである。このプルスタッ
ド３０は、ホルダ本体１が工作機械の主軸に挿入された
とき、主軸内のクランプ機構によって引き込まれる。こ
れにて、テーパシャンク部２が主軸のテーパ孔部に圧着
されることになる。
【００１９】以上の構成からなる工具ホルダにおいて、
切削工具４０の着脱は以下のようにして行われる。ま
ず、切削工具４０のシャンク部４０ａをコレット１０内
に所定量挿入し、Ｌ形レンチを用いて、プルスタッド３
０を取り外した状態で、あるいはプルスタッド３０を取
り付けた状態であれば貫通孔３１からＬ形レンチを挿入
して、Ｌ形レンチの先端をクランプボルト２５の六角孔
２７に嵌合し、クランプボルト２５を矢印ａ方向に正転
させる。このとき、頭部２６は前方面部２６ａが中心孔
４に形成した段差面４ｃに面摩擦で圧接し（図２参
照）、中間ロッド１５を介してコレット１０が後方に付
勢される。これにてコレット１０のテーパ部１０ａがホ
ルダ本体１のテーパ孔部４ａに圧着し、割り爪部１１が
切削工具４０のシャンク部４０ａを締め付けて保持す
る。このとき、鋼球６と溝部２８との間には間隙αが存
在し（図２参照）、鋼球６の摩擦抵抗は微々たるもので
ある。
【００２０】一方、切削工具４０を取り外す際には、前
記締付け時と同様にＬ形レンチを用いてクランプボルト
２５を矢印ａとは逆方向に回転させる。この種の工具ホ
ルダでは、前述のように、コレット１０を引き込んだと
きにテーパ孔部４ａとテーパ部１０ａに喰い付き現象を
生じ、両者を離脱させるのに大きなトルクを必要とす
る。本第１実施形態では、クランプボルト２５を逆転さ
せると、ボルト２５が後方（矢印Ａ方向）へ移動しよう
とするが、溝部２８の一側面２８ａが鋼球６と圧接し、
ボルト２５は後方への移動を阻止された状態で逆転す
る。これにて、中間ロッド１５と共にコレット１０が前
方に押し出され、割り爪部１１による切削工具４０に対
する締付けが解除される。この逆転時における鋼球６と
溝部２８，５とはころがり摩擦で圧接するため、摩擦抵
抗は非常に小さい。即ち、テーパ孔部４ａとテーパ部１
０ａとの喰い付き現象を離脱させるためのトルクは、摩
擦抵抗が低いことにより従来と比較して小さく、及び、
クランプボルト２５を叩いて喰い付きを解除したりする
必要なく、コレット１０の締付け力を解除でき、作業性
は良好である。
【００２１】（第２実施形態、図３参照）本第２実施形
態は、前記クランプボルト２５の頭部２６からカラー５
０を分離したもので、その他の構成は前記第１実施形態
と同様である。従って、図３において図１と同一部材に
は同一の符号を付し、その説明は省略する。カラー５０
は、貫通孔５１を有し、外周面には断面半円形の環状溝
部５２が形成されている。鋼球６は溝部５２とホルダ本
体１の環状溝部５とに挿入されており、カラー５０は鋼
球６を介して回転自在であり、かつ、軸方向には移動す
ることはない。
【００２２】この第２実施形態において、切削工具４０
の着脱はカラー５０の貫通孔５１を通じてＬ形レンチの
先端をクランプボルト２５の六角孔２７に嵌合し、クラ
ンプボルト２５を正転／逆転させて行うことは前記第１
実施形態と同様である。締付け力を解除する際、クラン
プボルト２５は間隙βだけ後方へ移動し、頭部２６の後
端面とカラー５０の前端面とが面摩擦で圧接し、この摩
擦抵抗でカラー５０がクランプボルト２５と一体的に回
転する。カラー５０がクランプボルト２５と面摩擦で一
体化するとクランプボルト２５の後退は阻止され、鋼球
６によるころがり摩擦でクランプボルト２５及びカラー
５０が一体的に逆転し、コレット１０が前方に押し出さ
れて切削工具４０に対する締付け力を解除する。
【００２３】（第３実施形態、図４参照）本第３実施形
態も引込みタイプの工具ホルダであるが、切削工具４５
をコレットではなく、ホルダ本体６０の中心孔６４に形
成したテーパ孔部６４ａで直接保持する点で前記第１、
第２実施形態と異なっている。切削工具４５はテーパ孔
部６４ａと嵌合するテーパシャンク部４６を有し、後部
にはねじ部４７が形成されている。
【００２４】クランプボルト５５は図１に示したクラン
プボルト２５と同様に、六角孔５７と環状溝部５８を形
成した頭部５６とねじ部５９とからなり、ねじ部５９は
切削工具４５のねじ部４７に螺着している。また、溝部
５８とホルダ本体６０の中心孔６４の内周面に形成した
環状溝部６５には鋼球６が装着されている。
【００２５】締付け時において、クランプボルト５５を
矢印ａ方向に正転させると、頭部５６がホルダ本体６０
の中心孔６４に形成した段差面６４ｃと面摩擦で圧接す
ること、及び、解除時において逆転させると、頭部５６
が鋼球６を介して溝部６５ところがり摩擦で圧接するこ
とは前記第１、第２実施形態と同様である。
【００２６】なお、本第３実施形態においても、前記第
２実施形態に示したように、クランプボルト５５の頭部
５６からカラーを分離してもよい。また、クランプボル
ト５５を中間ロッドを介して切削工具４５の後部に結合
してもよい。
【００２７】（他の実施形態）なお、本発明に係る工具
ホルダは前記実施形態に限定するものではなく、その要
旨の範囲で種々に変更することができる。特に、ホルダ
本体の構成や主軸への取付け構造、コレットの形状等は
任意である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である工具ホルダを示す
断面図。
【図２】前記工具ホルダの要部を示す拡大断面図。
【図３】本発明の第２実施形態である工具ホルダを示す
断面図。
【図４】本発明の第３実施形態である工具ホルダを示す
断面図。
【図５】従来の工具ホルダの一例を示す断面図。
【符号の説明】
１，６０…ホルダ本体 ２…テーパシャンク部 ４，６４…中心孔 ４ａ，６４ａ…テーパ孔部 ６…鋼球 １０…スプリングコレット １０ａ…テーパ部 １５…中間ロッド ２５，５５…クランプボルト ２６，５６…頭部 ４０，４５…切削工具 ５０…カラー

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 後部に工作機械の主軸に装着されるテー
    パシャンク部を有するホルダ本体と、 前記ホルダ本体の前部に形成されたテーパ孔部に装着さ
    れ、後方に付勢されることで切削工具の保持力を生じる
    コレットと、 前記ホルダ本体の中心孔内に軸方向に移動可能に装着さ
    れ、かつ、前記コレットの後部に連結されたロッドと、 前記ホルダ本体の中心孔に後方から挿入され、かつ、前
    記ロッドの後部に螺着され、正転させることでロッドを
    介してコレットに締付け力を付与し、逆転させることで
    コレットの締付け力を解除させるクランプボルトと、 前記クランプボルトの頭部の外周面と前記ホルダ本体の
    中心孔の内周面との間に形成した環状溝部に設けた複数
    の鋼球と、 を備え、 前記クランプボルトの頭部は、正転時には面摩擦で前記
    ホルダ本体の内面に圧接し、逆転時には前記鋼球を介し
    てころがり摩擦でホルダ本体の内面に圧接すること、 を特徴とする工具ホルダ。
  2. 【請求項２】 後部に工作機械の主軸に装着されるテー
    パシャンク部を有するホルダ本体と、 前記ホルダ本体の前部に形成されたテーパ孔部に装着さ
    れ、後方に付勢されることで切削工具の保持力を生じる
    コレットと、 前記ホルダ本体の中心孔に後方から挿入され、かつ、前
    記コレットの後部に螺着され、正転させることでコレッ
    トに締付け力を付与し、逆転させることでコレットの締
    付け力を解除させるクランプボルトと、 前記クランプボルトの頭部の外周面と前記ホルダ本体の
    中心孔の内周面との間に形成した環状溝部に設けた複数
    の鋼球と、 を備え、 前記クランプボルトの頭部は、正転時には面摩擦で前記
    ホルダ本体の内面に圧接し、逆転時には前記鋼球を介し
    てころがり摩擦でホルダ本体の内面に圧接すること、 を特徴とする工具ホルダ。
  3. 【請求項３】 後部に工作機械の主軸に装着されるテー
    パシャンク部を有し、中心孔の前部に切削工具のテーパ
    シャンク部が挿入されるテーパ孔部を有するホルダ本体
    と、 前記ホルダ本体の中心孔に後方から挿入され、かつ、前
    記切削工具の後部に螺着され、正転させることで切削工
    具のテーパシャンク部にホルダ本体のテーパ孔部への圧
    接力を付与し、逆転させることで圧接力を解除させるク
    ランプボルトと、 前記クランプボルトの頭部の外周面と前記ホルダ本体の
    中心孔の内周面との間に形成した環状溝部に設けた複数
    の鋼球と、 を備え、 前記クランプボルトの頭部は、正転時には面摩擦で前記
    ホルダ本体の内面に圧接し、逆転時には前記鋼球を介し
    てころがり摩擦でホルダ本体の内面に圧接すること、 を特徴とする工具ホルダ。
  4. 【請求項４】 前記クランプボルトの頭部は、正転時に
    は前方面部がホルダ本体の中心孔に形成した段差面に圧
    接し、逆転時にはホルダ本体の内周面に設けた回転自在
    な複数の鋼球に圧接することを特徴とする請求項１、請
    求項２又は請求項３記載の工具ホルダ。
  5. 【請求項５】 前記クランプボルトの頭部は、ころがり
    摩擦で複数の鋼球を介してホルダ本体の内周面に圧接す
    るカラーが分離されていることを特徴とする請求項４記
    載の工具ホルダ。
JP20355497A 1997-07-29 1997-07-29 工具ホルダ Expired - Lifetime JP3290383B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20355497A JP3290383B2 (ja) 1997-07-29 1997-07-29 工具ホルダ
US09/114,907 US5927913A (en) 1997-07-29 1998-07-14 Tool holder
DE19832792A DE19832792B4 (de) 1997-07-29 1998-07-21 Werkzeughalter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20355497A JP3290383B2 (ja) 1997-07-29 1997-07-29 工具ホルダ

Publications (2)

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