JP3762212B2

JP3762212B2 - 工具保持体の偏心修正装置

Info

Publication number: JP3762212B2
Application number: JP2000329280A
Authority: JP
Inventors: 和男酒巻; 章酒巻; 哲雄関; 良明佐藤
Original assignee: Yukiwa Seiko Inc
Current assignee: Yukiwa Seiko Inc
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2006-04-05
Anticipated expiration: 2020-10-27
Also published as: JP2002137107A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工具保持体の回転軸心と、工具保持体のコレットに保持した工具の回転軸心とを修正一致させる工具保持体の偏心修正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
主軸に嵌合されるシャンク部を基端に有し、一方、先端にはコレット嵌合部を有し、このコレット嵌合部には該コレット嵌合部に嵌合するコレットをロックするロック体が被嵌螺着され、このロック体の回動によりコレットに挿入したドリルやエンドミル等の工具を挾持するように構成された工具ホルダー等の工具保持体は、出願人の先願に係る特開平８−１１８１１９号公報等、公知である。
【０００３】
ところで、パソコンや携帯電話等に使用されるプリント基板に施す小径穴開けや、光ファイバーケーブルのコネクタに施す小径穴開け等、高精度の加工を行う為には、当然のことながら、主軸の回転軸心と、工具ホルダーの回転軸心と、コレットに挟持された例えばドリルの回転軸心との三者が一致することが望ましい（尚、工具ホルダーは、非常に高精度に製造されており、前記主軸の回転軸心と工具保持体の回転軸心は一致しているといえる。）。
【０００４】
従って、従来は、ドリルの回転軸心と工具ホルダーの回転軸心とを一致させる為に、コレットにドリルを保持した状態で、例えば、マイクロインジケータによって両回転軸心のズレを測定し、両回転軸心が一致していなかったら、一旦コレットからドリルを取り外し、作業者の勘で位置をかえて再度ドリルをコレットに挿入し直し、両回転軸心が一致するまで繰り返すという方法等が採用されていたが、この方法では修正に時間がかかるという欠点があった。
【０００５】
本発明は、上記現状に鑑みて達成されたもので、ドリルの回転軸心と工具保持体の回転軸心とを簡単且つ良好に一致させ、高精度の加工を可能とする実用性に秀れた工具保持体の偏心修正装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００７】
先端にコレット嵌合部１を有し、このコレット嵌合部１には該コレット嵌合部１に嵌合するコレット２をロックするロック体３が被嵌螺着され、このロック体３の回動により前記コレット２に挿入した工具４を挾持するように構成された工具保持体６に付設するものであって、前記工具保持体６に当接する当接部７と前記ロック体３とコレット嵌合部１との螺着部26を押圧する押圧部８とを有し、前記当接部７と前記押圧部８は、工具保持体６に付設する基体９に夫々設けられ、前記押圧部８は、回動操作により先端が突没する構成の押圧螺子体10の先端であり、更に、前記押圧部８は、前記押圧螺子体 10 の先端で前記螺着部 26 を、前記ロック体３側の螺子山と前記コレット嵌合部１側の螺子山との面圧より大きい力で押圧し、該ロック体３の螺子山を螺出入方向と交叉する方向に微動させると共に前記コレット２も同方向に微動させて、前記工具保持体６の回転軸心に対する前記工具４の回転軸心のズレを修正し得るように構成されていることを特徴とする工具保持体の偏心修正装置に係るものである。
【０００８】
また、請求項１記載の工具保持体の偏心修正装置において、前記押圧部８の下部に押さえ板部材 25 が配設され、この押さえ板部材 25 を介して前記螺着部 26 を押圧する構成とし、また前記押さえ板部材 25 は、前記基体９に設けられる凹部 17 に嵌合状態で保持されていることを特徴とする工具保持体の偏心修正装置に係るものである。
【０００９】
また、請求項１，２いずれか１項に記載の工具保持体の偏心修正装置において、前記基体９は前記工具保持体６の先端部に付設されるように構成されていることを特徴とする工具保持体の偏心修正装置に係るものである。
【００１０】
また、請求項１〜３いずれか１項に記載の工具保持体の偏心修正装置において、前記基体９は前記工具保持体６に着脱自在に付設されるように構成されていることを特徴とする工具保持体の偏心修正装置に係るものである。
【００１１】
また、請求項１〜４いずれか１項に記載の工具保持体の偏心修正装置において、前記基体９として前記工具保持体６に被嵌し得るリング体９が採用されていることを特徴とする工具保持体の偏心修正装置に係るものである。
【００１２】
また、請求項１〜５いずれか１項に記載の工具保持体の偏心修正装置において、前記押圧部８は、前記工具保持体６の周方向に複数設けられていることを特徴とする工具保持体の偏心修正装置に係るものである。
【００１３】
また、請求項１〜６いずれか１項に記載の工具保持体の偏心修正装置において、前記当接部７は、回動操作により先端が突没する構成の当接螺子体11の先端であることを特徴とする工具保持体の偏心修正装置に係るものである。
【００１４】
また、請求項１〜７いずれか１項に記載の工具保持体の偏心修正装置において、前記工具保持体６の基端には主軸に嵌合されるシャンク部５が設けられていることを特徴とする工具保持体の偏心修正装置に係るものである。
【００１５】
【発明の作用及び効果】
基体９に当接部７と押圧部８が設けられているから、工具保持体６に当接部７が当接することで該リング体９が工具保持体６に保持固定され、この状態で、押圧部８によりロック体３とコレット嵌合部１との螺着部26を押圧すると、バックラッシュの存在により、該押圧力をロック体３側の螺子山とコレット嵌合部１側の螺子山との面圧（摩擦力）より大きい力とすればロック体３側の螺子山が微動し、よって、コレット２及び工具４も微動する。
【００１６】
従って、この工具４の微動方向を該工具４の回転軸心と工具保持体６の回転軸心とが一致する方向に設定すれば、該工具４の回転軸心と工具保持体６の回転軸心とを一致させることができる。
【００１７】
また、この際、押圧部８の押圧によって工具保持体６等に作用する反力を前記当接部７が受け、よって、この押圧部８での押圧により、工具４の回転軸心と工具保持体６の回転軸心とは良好に一致する。
【００１８】
また、ロック体３側の螺子山とコレット嵌合部１側の螺子山とは強固な面圧により食い着いているから、押圧部８の押圧を解除しても、工具４の微動状態はそのまま保持されることになる。
【００１９】
本発明は上述のように構成したから、工具の回転軸心と工具保持体の回転軸心とを簡単且つ良好に一致させることができ、工具による高精度の加工を可能とする実用性に秀れた工具保持体の偏心修正装置となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１〜３は本発明の第一実施例、図４は第二実施例、図５は第三実施例、図６は第四実施例を図示したものであり、以下に説明する。
【００２１】
第一実施例は、主軸に嵌合されるシャンク部５を基端に有し、一方、先端にはコレット嵌合部１を有し、このコレット嵌合部１には該コレット嵌合部１に嵌合するコレット２をロックするロック体３が被嵌螺着され、このロック体３の回動によりコレット２に挿入したドリルやエンドミル等の工具４を挾持するように構成された工具ホルダータイプの工具保持体６に付設するものであって、工具保持体６に当接する当接部７と前記ロック体３とコレット嵌合部１との螺着部26を押圧する押圧部８とを有する工具保持体の偏心修正装置に係るものである。
【００２２】
先ず、工具保持体６について詳述する。
【００２３】
コレット２は、筒体に放射状の割り溝12を設けた一般的な構造のものである。
【００２４】
また、ロック体３は、コレット２の外側に設けられている。具体的には、コレット２は工具保持体６のコレット嵌合部１にテーパー嵌合されており、また、このコレット嵌合部１の先端側外周面にはネジ部26ａが設けられ、このネジ部26ａとロック体３（後記外輪16）の内周面に形成されたネジ部26ｂとが螺着されている。尚、このネジ部26ａ・26ｂは共に周方向全面に設けられている。
【００２５】
また、このロック体３は、内輪15と外輪16とから成り、内輪15はコレット２と凹凸嵌合部27により連設され、また、外輪16は内輪15と回転自在な転動体19（第一実施例ではボールを採用している。）を介して連設されている。従って、外輪16の回動は内輪15へは伝達されず、また、外輪16のコレット軸方向（図３の左右方向）への移動に対しては内輪15は外輪16の移動に追従する。また、内輪15の先端内周面はコレット２の先端テーパー面13と対応するテーパー面14に形成されている為、外輪16の回動による内輪15の基端方向（図３中左方向）への移動により、コレット２には工具挟持力が作用する。尚、前記テーパー面13・14は、先端側程内側に向かって下がり傾斜するテーパー面に形成されている。
【００２６】
また、ロック体３の外輪16の外周面には所定間隔で形成された専用工具が係止される凹部28が設けられている。
【００２７】
以上の構成であるから、専用工具により外輪16を回動して螺入せしめると、該外輪16の螺入に追従して内輪15は回動せずして工具保持体６基端側へ移動し、内輪15のテーパー面14とコレット２のテーパー面13とのテーパー当接、及び、コレット２とコレット嵌合部１とのテーパー嵌合により、該コレット２が工具挟持力を発揮する。
【００２８】
また、外輪16を回動して螺出せしめると、上記と逆になり、凹凸嵌合部27の存在によりコレット２はコレット嵌合部１から除去される。
【００２９】
次に、偏心修正装置について詳述する。
【００３０】
当接部７と押圧部８は、工具保持体６の先端部に着脱自在に被嵌し得るリング体９に夫々設けられている。尚、当接部７と押圧部８がリング体９以外の適宜な基体９に付設される構成であっても良い。
【００３１】
リング体９は、半円体９ａ・９ｂの一端同志を枢着して成る構成である。また、半円体９ａ・９ｂの他端には、両他端を連設する連設部20が設けられている。
【００３２】
この連設部20は、一方の半円体９ａの他端に設けられた凹部21と、他方の半円体９ｂの他端に設けられた凸部22と、この凹部21と凸部22とを凹凸嵌合せしめた際に連通する連通孔23と、この連通孔23に挿入される挿入部材24とから構成されている。
【００３３】
従って、半円体９ａ・９ｂの他端同志を間隔を開いた状態で工具保持体６の先端外面に被嵌状態で配設し、続いて、半円体９ａ・９ｂの他端同志を近接せしめ且つ前記凹部21と凸部22とを凹凸嵌合せしめることで連通孔23を形成し、続いて、該連通孔23に挿入部材24を挿入せしめることでリング体９を工具保持体６に被嵌装着することができる。また、連通孔23から挿入部材24を取り外すことにより、リング体９を工具保持体６から取り外すことができる。
【００３４】
尚、工具保持体６の先端側からリング体９を導入被嵌できる場合等においては、リング体９は一体物であっても良い。
【００３５】
当接部７は、工具保持体６の所定位置に当接し、リング体９を工具保持体６に固定したり、押圧部８での押圧の際に発生する反力の受けたりするもので、第一実施例の場合、前記ネジ部26ａの基端側の外周面に当接するリング体９の内面である。
【００３６】
押圧部８は、摘子部10ａがリング体９の外面に突出し、回動操作により先端が該リング体９の内面から突没する構成の押圧螺子体10の先端である（尚、摘子部10ａを設けず、押圧螺子体10の基端がリング体９の外面から突出しない構成を採用しても良い。）。
【００３７】
また、第一実施例では、押圧部８の下部に押さえ板部材25を配設し、この押さえ板部材25を介して螺着部26を押圧し得る構成を採用している。この押圧螺子体10は、ロック体３の外輪16の前記凹部28位置に該押圧螺子体10が位置した場合でも、押圧部８の押圧を可能とするためのものである。尚、符号17は、リング体９に設けられ、押さえ板部材25が嵌合状態で保持される凹部17である。
【００３８】
尚、図示したものは、押圧部８が一箇所だけ設けられた構成であるが、例えば、この押圧部８が工具保持体６の周方向に複数設けられていても良い。
【００３９】
次に、第一実施例の使用方法について詳述する。
【００４０】
先ず、コレット２に工具４を挿入した後、専用工具によりロック体３を回動せしめ、該コレット２を締めて工具４を挟持固定せしめる。
【００４１】
続いて、工具保持体６を回転せしめ、マイクロインジケータ18により、工具保持体６の回転軸心に対する工具４の回転ブレを測定する。この際、ブレの最大値と最小値、及び、最大値の方向を記録しておく。
【００４２】
続いて、工具保持体６にリング体９を被嵌装着し、該リング体９を上記測定結果を基に回動せしめて押圧螺子体10の先端（押圧部８）を所定の位置（前記最大値の方向）に配設し、この状態で押圧螺子体10の回動により押圧部８を突出し、、該押圧部８を螺着部26に当接せしめる。尚、第一実施例では、リング体９の内面凹部17にロック体３の外面に位置する押さえ板部材25が設けられているから、前記専用工具を係止する凹部28が存在しても、該押圧部８は押さえ板部材25を介して良好に所定の位置に当接することになる。
【００４３】
続いて、押圧螺子体10の回動により押圧部８を突出せしめ、該押圧部８により前記螺着部26を押圧せしめる。また、この際に押圧部８を突出せしめる量は、前記ブレの最大値と最小値の中間値に更に押圧によるロック体３等の弾性変形を加味した量を加えたものにすることが望ましい。即ち、押圧部８を突出せしめる量は、押圧が完了してリング体９を除去した後のロック体３の微動量が前記ブレの最大値と最小値の中間値となるように、予め前記弾性変形を考慮した分を多めの量とする。
【００４４】
押圧部８の押圧の際、螺着部26にはバックラッシュが存在する為、該押圧力をロック体３側の螺子山とコレット嵌合部１側の螺子山との面圧（摩擦力）より大きい力とすればロック体３側の螺子山が微動し、この微動の分、ロック体３がコレット２を押圧する。即ち、前記コレット２に工具４を保持せしめる為のロック体３の回動では、ロック体３側の螺子山とコレット嵌合部１側の螺子山とが螺出入方向に当接するが、押圧部８の押圧により、該ロック体３側の螺子山が前記螺出入方向と交叉する方向に若干移動する。そして、このロック体３によるコレット２の押圧微動が行われると、この押圧移動の分、該コレット２に保持された工具４も押圧微動せしめられる。従って、工具４のブレ、即ち、工具保持体６の回転軸心に対する工具４の回転軸心のズレは修正されることになる。
【００４５】
続いて、リング体９を取り外し、この工具保持体６の回転軸心と工具４の回転軸心とが一致した切削工具により、所定の作業を行う。この際、リング体９を取り外したとしても、ロック体３側の螺子山とコレット嵌合部１側の螺子山とは、専用工具による螺着の際の面圧（摩擦力）より大きな面圧で食い着くことになる為、この修正状態は維持される。
【００４６】
尚、念の為、所定の作業を行う前に工具保持体６の回動に対する工具４の回動ブレを再測定し、ブレていなければそのまま工具４を使用し、ブレていれば、再度同様に修正を行うと良い。
【００４７】
第一実施例は上述のように構成したから、押圧部８により螺着部26を押圧するだけで、簡単に工具４の回転軸心を工具保持体６の回転軸心に一致させることができ、よって、該工具４及び工具保持体６の使用によりミクロンレベルでの高精度の加工が可能となる極めて実用性に秀れた工具保持体用の偏心修正装置となる。
【００４８】
また、当接部７が工具保持体６に当接しているから、リング体９が工具保持体６に安定状態で装着されることになり、よって、押圧部８による押圧微動を所望の部位に確実に行うことができる。
【００４９】
また、押圧部８によって押圧微動される部位は、工具保持体６の先端に存在するロック体３であるから、該押圧微動によってロック体３が若干微動することによるわずかの重心の変化に起因する悪影響は少なく、工具４での高精度の加工が可能となる。この点、例えば、第一実施例のようなロック体３を押圧する構成ではなく、工具保持体６の中央部付近を押圧する構成とすると、この押圧部位の前後が変形する為、重心のズレが大きくなり、回転バランスが崩れて高速回転せしめると振動が生じ、よって、高精度の加工は困難となる。
【００５０】
また、押圧部８による押圧微動は、押圧螺子体10を回動せしめることで行うから、押圧部８による押圧量を制御して適切な偏心の修正を行うことができる。
【００５１】
また、押圧部８が工具保持体６の周方向に複数配設されていれば、この複数の押圧部８を使用してよりキメ細かい偏心の修正も可能となる。
【００５２】
また、リング体９は工具保持体６に被嵌し得る形状であるから、このリング体９が工具保持体６に安定性良く装着されることになり、よって、押圧したい部位を確実に押圧部８で押圧することができる。
【００５３】
第二実施例は、当接部７が、回動操作により先端が突没する構成の当接螺子体11の先端であるものである。
【００５４】
また、この当接螺子体11は、工具保持体６の周方向に所定間隔を置いて複数囲繞状態に設けられている。
【００５５】
この第二実施例は、リング体９の内面径と工具保持体６の外面径とが異なる場合等、リング体９の内面と工具保持体６の外面とが合致しない場合に好適な構成で、当接螺子体11の回動により当接部７をリング体９の内面より突出せしめることで、様々な形状の工具保持体６であっても、該リング体９を取り付けることができ、汎用性に秀れることになる。
【００５６】
また、この第二実施例によれば、リング体９の内径がロック体３の外径より大きい場合にも、該リング体９を良好に工具保持体６に保持できることになる。また、その際には、工具保持体６の先端側からリング体９を移動せしめて配設することができる為、第一実施例のような半円体９ａ・９ｂを使用したリング体９ではなく、一体物のリング体９でも採用できることになる。
【００５７】
また、その余は第一実施例と同様である。
【００５８】
第三実施例は、主に工具保持体６の外径がロック体３の外径より小さい場合に使用されるもので、リング体９の内面には、周方向に延びる凸条29が設けられ、この凸条29の内面が当接部７に設定されているものである。
【００５９】
また、第三実施例に第二実施例の当接螺子体11を設ければ、更に、工具保持体６の外径に対する汎用性が高まることになる。
【００６０】
尚、第三実施例は、凸条29の存在故に、工具保持体６の先端側からの配設は困難であり、第一実施例と同様、半円体９ａ・９ｂを使用したリング体９を採用すると良い。
【００６１】
また、その余は第一実施例と同様である。
【００６２】
第四実施例は、第三実施例と同様、主に工具保持体６の外径がロック体３の外径より小さい場合に使用されるもので、リング体９の内面と工具保持体６の外面との間にスペーサ30を配設し、このスペーサ30を介してリング体９の当接部７が工具保持体６に当接するものである。
【００６３】
また、スペーサ30は、リング状のものを採用すると良い。このリング状スペーサ30は、例えば、二個の半円体を枢着した構成を採用すると装着が容易となる。
【００６４】
従って、第四実施例は、スペーサ30の存在により、例えば、リング体９の内径がロック体３の外径より大きい場合にも、該リング体９を良好に工具保持体６に保持できることになる。また、その際には、工具保持体６の先端側からリング体９を移動せしめて配設することができる為、第一実施例のような半円体９ａ・９ｂを使用したリング体９ではなく、一体物のリング体９でも採用できることになる。
【００６５】
尚、この第四実施例も、第二実施例の当接螺子体11を設ければ、更に、工具保持体６の外径に対する汎用性が高まることになる。
【００６６】
また、その余は第一，第二，第三実施例と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施例の説明斜視図である。
【図２】第一実施例の説明斜視図である。
【図３】第一実施例の要部の説明部分断面側面図である。
【図４】第二実施例の要部の説明部分断面側面図である。
【図５】第三実施例の要部の説明部分断面側面図である。
【図６】第四実施例の要部の説明部分断面側面図である。
【符号の説明】
１コレット嵌合部
２コレット
３ロック体
４工具
５シャンク部
６工具保持体
７螺着部
８押圧部
９基体，リング体
10 押圧螺着体
11 当接螺着体
17 凹部
25 押さえ板部材
26 螺子部

Claims

先端にコレット嵌合部を有し、このコレット嵌合部には該コレット嵌合部に嵌合するコレットをロックするロック体が被嵌螺着され、このロック体の回動により前記コレットに挿入した工具を挾持するように構成された工具保持体に付設するものであって、前記工具保持体に当接する当接部と前記ロック体とコレット嵌合部との螺着部を押圧する押圧部とを有し、前記当接部と前記押圧部は、工具保持体に付設する基体に夫々設けられ、前記押圧部は、回動操作により先端が突没する構成の押圧螺子体の先端であり、更に、前記押圧部は、前記押圧螺子体の先端で前記螺着部を、前記ロック体側の螺子山と前記コレット嵌合部側の螺子山との面圧より大きい力で押圧し、該ロック体の螺子山を螺出入方向と交叉する方向に微動させると共に前記コレットも同方向に微動させて、前記工具保持体の回転軸心に対する前記工具の回転軸心のズレを修正し得るように構成されていることを特徴とする工具保持体の偏心修正装置。
請求項１記載の工具保持体の偏心修正装置において、前記押圧部の下部に押さえ板部材が配設され、この押さえ板部材を介して前記螺着部を押圧する構成とし、また前記押さえ板部材は、前記基体に設けられる凹部に嵌合状態で保持されていることを特徴とする工具保持体の偏心修正装置。
請求項１，２いずれか１項に記載の工具保持体の偏心修正装置において、前記基体は前記工具保持体の先端部に付設されるように構成されていることを特徴とする工具保持体の偏心修正装置。
請求項１〜３いずれか１項に記載の工具保持体の偏心修正装置において、前記基体は前記工具保持体に着脱自在に付設されるように構成されていることを特徴とする工具保持体の偏心修正装置。
請求項１〜４いずれか１項に記載の工具保持体の偏心修正装置において、前記基体として前記工具保持体に被嵌し得るリング体が採用されていること特徴とする工具保持体の偏心修正装置。
請求項１〜５いずれか１項に記載の工具保持体の偏心修正装置において、前記押圧部は、前記工具保持体の周方向に複数設けられていることを特徴とする工具保持体の偏心修正装置。
請求項１〜６いずれか１項に記載の工具保持体の偏心修正装置において、前記当接部は、回動操作により先端が突没する構成の当接螺子体の先端であることを特徴とする工具保持体の偏心修正装置。
請求項１〜７いずれか１項に記載の工具保持体の偏心修正装置において、前記工具保持体の基端には主軸に嵌合されるシャンク部が設けられていることを特徴とする工具保持体の偏心修正装置。