JP3899324B2 - 工具ホルダ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドリル等の切削工具をスリ割付きテーパコレットとロックナットによりコレットチャック本体に把持する工具ホルダに関し、さらに詳しくは、ロックナットとテーパコレットとの間の接触箇所をベアリングワッシャを介して結合するようにした工具ホルダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種従来の工具ホルダにおいて、ドリル等の切削工具をスリ割付きテーパコレットとロックナットによりコレットチャック本体に把持する場合は、テーパコレットの切削工具挿入側端部の外周に結合溝を全周に亘りリング状に形成し、ロックナットの内周に前記結合溝と係合する凸条部をリング状に設け、この凸条部を前記結合溝に係合することにより、テーパコレットをロックナットに相対回転可能に結合しておく。
次に、結合状態にあるテーパコレットをコレットチャック本体の先端部内周に設けたテーパ穴内に挿入するとともに、ロックナットをコレットチャック本体の先端部外周に設けた雄ねじ部に螺合してテーパコレットをコレットチャック本体に仮挿着する。次いで、切削工具のシャンク部をテーパコレットの工具挿入孔に挿入した後、ロックナットを締め付けることにより、テーパコレットをコレットチャック本体のテーパ穴内に押し込んで縮径することで、切削工具をコレットチャック本体にチャッキングする（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】
「技能ボックス１９ 作業工具のツカイカタ コレットチャックの構造」
株式会社大河出版 昭和５０年１月１日pp.22-23
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来の工具ホルダにおいては、テーパコレットの結合溝にロックナットの凸条部を直接係合する構造になっているため、ロックナットをコレットチャック本体の雄ねじ部に螺合して締め付けることにより、テーパコレットのテーパ部をコレットチャック本体のテーパ穴内に押し込む時、互いに係合するリング状結合溝とリング状凸条部との接触面の面粗さや摩擦等により、テーパコレットに対する押し込み力に片寄りが生じるほか、テーパコレットにロックナットの回転に伴うねじり力を伝えることになる。この押し込み力に片寄りに伴い、テーパコレットのテーパ部がコレットチャック本体のテーパ穴内に傾いて押し込まれる場合があり、この現象は小型のコレットになるほど顕著になる。
また、テーパコレットが傾いた状態でコレットチャック本体にチャッキングされた場合には、テーパコレットに把持された切削工具に振れ回転が生じ、工作物の切削加工に悪影響を及ぼす等の問題があった。
また、テーパコレットにねじり力が伝えられることにより、テーパコレットがねじれた状態で切削工具を掴持してしまい、切削工具のチャッキングに支障を来たす問題がある。
【０００５】
本発明は上記のような問題を解決するためになされたもので、その目的は、ロックナットとテーパコレットとの間の摩擦抵抗を大幅に低減し、ロックナットの締め付けによるテーパコレットへの押し込み力が均一にするとともに、ロックナットの締付時におけるテーパコレットのねじれをなくすようにした工具ホルダを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、コレットチャック本体と、前記コレットチャック本体の先端部内に形成さられたテーパ穴に嵌合されるスリ割付きのテーパコレットと、前記コレットチャック本体の先端部外周に形成した雄ねじ部に螺合され、前記テーパコレットを前記テーパ穴内に押し込むことで切削工具をチャッキングするロックナットとを備える工具ホルダであって、前記テーパコレットは、該テーパコレットの切削工具挿入側先端にテーパコレットの軸線と直角な基準端面と該基準端面から軸線を一致して突設された筒状のナット係合部とを有し、前記ロックナットは、前記基準端面に対向するようにロックナットの中心方向へ突出して形成されたコレット支持部と前記ナット係合部が挿通できるように前記コレット支持部の中心に同心に形成された挿通穴とを有し、前記テーパコレットは、前記挿通穴に挿通された前記ナット係合部の先端外周に形成され、前記挿通穴の縁部周縁と掛合することにより前記テーパコレットを前記ロックナットに相対回転可能に結合する鍔部を有し、前記基準端面と該基準端面に対向する前記コレット支持部との間に金属製のリング盤状ベアリングワッシャが介在され、前記ロックナットは前記ベアリングワッシャを前記ロックナットに着脱可能に保持する保持手段を備え、前記保持手段は前記ベアリングワッシャを前記コレット支持部に接触した状態に保持するように前記ロックナットの内周面に形成されたリング状の保持溝を有し、前記保持溝は前記ロックナットの内周面に前記コレット支持部から前記ベアリングワッシャの厚さに対応する所定間隔離してリング状に形成された凸条部により構成され、前記凸条部の反コレット支持部側の面は、前記凸条部の肉厚が前記ロックナットの内周面から中心方向に行くに従い薄くなるように傾斜された形状に形成され、前記ベアリングワッシャが接触する前記コレット支持部の面は前記凸条部側へ突出する凸状の円弧面に形成され、
前記基準端面及び前記コレット支持部と接触する前記ベアリングワッシャの少なくとも一方の面に低摩擦処理層を形成したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１記載の工具ホルダにおいて、前記ベアリングワッシャは、その半径方向に形成された、縮径用のすり割りを有することを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１または２記載の工具ホルダにおいて、前記低摩擦処理層は、イオン窒化処理、ＤＬＣ（Diamond Like Carbon）コーティング処理、ＴｉＮコーティング処理及び鏡面状ラッピング処理のいずれかで形成されることを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１記載の工具ホルダにおいて、前記保持溝に係脱可能に係合される複数の突部を前記ベアリングワッシャの周縁に該ベアリングワッシャの周縁から外方へ突出するように形成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１記載の工具ホルダにおいて、前記保持手段は、前記ベアリングワッシャを前記コレット支持部に接触した状態に保持するように前記ロックナットの内周面に該内周面から中心方向へ突出するようにリング状に配列して形成された複数の保持用突部を有し、この保持用突部に前記ベアリングワッシャの外周縁部を係合することにより該ベアリングワッシャを前記ロックナット内に着脱可能に保持することを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５記載の工具ホルダにおいて、前記保持用突部の反コレット支持部側の面は、該保持用突部の肉厚が前記ロックナットの内周面から中心方向に行くに従い薄くなるように傾斜されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項１記載の工具ホルダにおいて、前記保持手段は、前記ベアリングワッシャを前記係合溝に保持するスナップリングを有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態における工具ホルダの組み立て状態を示す縦断面図、図２Ａは本発明の第１の実施の形態における工具ホルダを分解して示す断面図、同図Ｂはベアリングワッシャの拡大断面図である。
図１及び図２Ａにおいて、工具ホルダ１０は、軸心箇所を中空にしたコレットチャック本体１１と、縮径を可能にするスリ割１２１付きのテーパコレット１２と、このテーパコレット１２を介してドリル等の切削工具１５をチャッキングするロックナット１３及び金属製のベアリングワッシャ１４等を備えている。
【００１４】
前記コレットチャック本体１１は、図示省略した工作機械の主軸に挿着されるもので、図１及び図２Ａに示すように、先端側から後端に行くに従い小径となるテーパシャンク部１１１と、このテーパシャンク部１１１の大径側端部に形成した把持用フランジ部１１２と、このフランジ部１１２の反テーパシャンク部側の端面からテーパシャンク部１１２と反対の方向に軸線を一致して延設された筒状の切削工具取付部１１３とを有し、この切削工具取付部１１３内周の先端寄りには、先端から後端に行くに従い小径となるテーパ穴１１４が形成されている。また、切削工具取付部１１３の外周面にはロックナット１３が螺合される雄ねじ部１１５が形成されている。
【００１５】
前記テーパコレット１２は、コレットチャック本体１１のテーパ穴１１４に密嵌合させることで切削工具１５をコレットチャック本体１１に取着するもので、図１及び図２Ａに示すように、コレットチャック本体１１のテーパ穴１１４に嵌合され、先端から後端に行くに従い小径となるテーパ部１２２と、テーパ部１２２の大径側端面である切削工具１５の挿入側先端にテーパコレット１２の軸線と直角な基準端面１２３と、この該基準端面１２３から軸線を一致して突設された筒状のナット係合部１２４とを有し、ている。
このテーパコレット１２の切削工具把持力は、ロックナット１３を切削工具取付部１１３の先端部外周に形成した雄ねじ部１１５に螺合し締め付けることにより、テーパコレット１２をテーパ穴１１４内に押し込むことで付与される構成になっている。
【００１６】
前記ロックナット１３は、図１及び図２Ａに示すように、テーパコレット１２の基準端面１２３に相対向するようにロックナット１３の中心方向へ突出して形成されたコレット支持部１３１と、前記ナット係合部１２４が挿通できるようにコレット支持部１３１の中心に同心に形成された挿通穴１３２とを有している。
また、前記テーパコレット１２は、前記挿通穴１３２に挿通されたナット係合部１２４の先端外周に形成され、挿通穴１３２の縁部周縁と掛合することによりテーパコレット１２をロックナット１３に相対回転可能に結合する鍔部１２５を有している。
【００１７】
前記ベアリングワッシャ１４は、図１及び図２Ａ、図２Ｂに示すように、前記基準端面１２３とこれに対向するコレット支持部１３１との間に介在されて、両接触面の摩擦抵抗を低減するためのものであり、ロックナット１３の内周径に対応した外径を有するリング盤状を呈し、このベアリングワッシャ１４の両面１４ａ，１４ｂ、すなわち基準端面１２３及びコレット支持部１３１と接触する各面には、基準端面１２３及びコレット支持部１３１との摩擦抵抗を低減するためのイオン窒化処理、ＤＬＣ(Diamond Like Carbon）コーティング処理、ＴｉＮコーティング処理及び鏡面状ラッピング処理のいずれかの低摩擦処理層１４１，１４２が施されている。
また、このようなベアリングワッシャ１４は、保持手段１６によりロックナット１３内に着脱可能に保持されている。
【００１８】
前記保持手段１６は、図１及び図２Ａに示すように、ベアリングワッシャ１４をコレット支持部１３１に接触した状態に保持するようにロックナット１３の内周面に形成されたリング状の保持溝１６１を有し、この保持溝１６１は、ロックナット１３の内周面にコレット支持部１３１からベアリングワッシャ１４の厚さに対応する所定の間隔離してリング状に形成された凸条部１６２により構成され、この凸条部１６２の反コレット支持部側の面１６２ａは、この凸条部１６２の肉厚がロックナット１３の内周面から中心方向に行くに従い薄くなるように傾斜されている。
上記凸条部１６２に傾斜面１６２ａを設ける理由は、ベアリングワッシャ１４の外周縁部をロックナット１３の保持溝１６１に係合する時の保持溝１６１への挿入を容易にするためである。
【００１９】
上記のように構成された工具ホルダ１０において、切削工具１５をコレットチャック本体１１にチャッキングするに際しては、まず、ベアリングワッシャ１４の一端部を凸条部１６２側からロックナット１３の保持溝１６１に差し込んだ後、ベアリングワッシャ１４の他端側を凸条部１６２の傾斜面に押し付けて保持溝１６１に差し込むことにより、ベアリングワッシャ１４をロックナット１３に装着する。そして、このロックナット１３にテーパコレット１２をそのナット係合部１２４側から挿入し、このナット係合部１２４を含む鍔部１２５を縮径した状態でロックナット１３の挿通穴１３２に挿通する。その後、ナット係合部１２４を含む鍔部１２５を基に復元することにより、テーパコレット１２をロックナット１３に相対回転可能に連結する。
【００２０】
次に、テーパコレット１２のテーパ部１２２をコレットチャック本体１１のテーパ穴１１４内に挿入した後、ロックナット１３の雌ねじ部１３３をコレットチャック本体１１の雄ねじ部１１５に螺合してテーパコレット１２をコレットチャック本体１１に仮締めする。次いで、切削工具１５のシャンク部１５１をテーパコレット１２の工具挿入孔１２６に挿入した後、ロックナット１３を本締めする。これにより、テーパコレット１２のテーパ部１２２はコレットチャック本体１１のテーパ穴１１４内に押し込まれ、かつ縮径されることで、切削工具１５をコレットチャック本体１１にチャッキングする。
【００２１】
この時、図１に示すように、テーパコレット１２の基準端面１２３とロックナット１３のコレット支持部１３１との間にはベアリングワッシャ１４が介在され、しかも、基準端面１２３及びコレット支持部１３１と接触するベアリングワッシャ１４の両面１４ａ，１４ｂには、摩擦抵抗を低減するためのイオン窒化、ＤＬＣ（Diamond Like Carbon）コーティング及びＴｉＮコーティングのいずれかで表面処理された低摩擦処理層１４１，１４２が形成されているため、この互いの接触面間の摩擦抵抗を大幅に低減できる。これにより、ロックナット１３の締め付けによるテーパコレット１２への押し込み力は均一になるとともに、テーパコレット１２にロックナット１３の回転に伴うねじり力は伝達されない。その結果、テーパコレット１２のテーパ部１２２は、傾くことなくテーパ穴１１４のテーパに倣ってテーパ穴１１４内に確実に押し込むことができるとともに、ロックナットの締付時におけるテーパコレットのねじれがなくなる。
【００２２】
したがって、この第１の実施の形態による工具ホルダによれば、テーパコレット１２を傾けることなくコレットチャック本体１１にチャッキングすることができ、テーパコレット１２に把持された切削工具１５の振れ回転をなくし得るほか、小型コレットを用いた工具ホルダに好適となり、工作物の切削加工精度を損なう問題を解消できる。
また、この第１の実施の形態による工具ホルダによれば、テーパコレット１２の基準端面１２３とロックナット１３のコレット支持部１３１との間にベアリングワッシャ１４を介在したので、ロックナット１３の締付時におけるテーパコレット１２のねじれがなくなり、これにより、テーパコレット１２の振れ精度を更に向上できる。
【００２３】
次に、図３により本発明の工具ホルダにおけるベアリングワッシャ用保持手段の第２の実施の形態について説明する。
図３は本発明の工具ホルダにおけるベアリングワッシャ用保持手段の第２の実施の形態を示すロックナット及びベアリングワッシャ用保持機構部の縦断側面図である。
この図３において、図１及び図２と同一の構成要素には同一符号を付して、その構成説明を省略し、図１及び図２と異なる部分を重点に述べる。
この他の実施の形態において、図１及び図２と異なる点は、ベアリングワッシャ１４の保持手段１７にある。
【００２４】
前記保持手段１７は、ベアリングワッシャ１４をロックナット１３のコレット支持部１３１に接触した状態に保持するようにロックナット１３の内周面に形成されたリング状の保持溝１７１と、ロックナット１３の内面に前記保持溝１７１に隣接してリング状に形成された係合溝１７２と、この係合溝１７２に係脱可能に挿着され、ベアリングワッシャ１４を前記保持溝１７１に保持するナップリング１７３とを備える構成になっている。
【００２５】
この第２の実施の形態においては、リング状の保持溝１７１に挿入されたベアリングワッシャ１４を、係合溝１７２に係脱可能に挿着されるナップリング１７３によってロックナット１３内に保持するように構成したので、ベアリングワッシャ１４のロックナット１３内への取り付け、及びベアリングワッシャ１４のロックナット１３からの取り外しを容易に行うことができる。
【００２６】
次に、図４により本発明の工具ホルダにおけるロックナットの変形例について説明する。
図４は本発明の工具ホルダにおけるロックナットの変形例を示すロックナットの縦断側面図である。
この図４において、図１及び図２と同一の構成要素には同一符号を付して、その構成説明を省略し、図１及び図２と異なる部分を重点に述べる。
この変形例に示すロックナット１３において、図１及び図２と異なる点は、ベアリングワッシャ１４が接触するロックナット１３のコレット支持部１３１の面１３１ａを凸条部１６２側へ凸状に突出する円弧面１３１ｂに形成したところにある。
【００２７】
このような実施の形態によれば、ベアリングワッシャ１４が接触するロックナット１３のコレット支持部１３１の面１３１ａが凸条部１６２側へ凸状に突出する円弧面１３１ｂに形成されているため、ベアリングワッシャ１４とコレット支持部１３１との接触面積が削減され、これにより、ベアリングワッシャ１４とコレット支持部１３１との間の摩擦抵抗を更に低減することができる。
【００２８】
次に、図５及び図６により本発明の工具ホルダにおけるベアリングワッシャ用保持手段の更に他の実施の形態について説明する。
図５は本発明の工具ホルダにおけるベアリングワッシャ用保持手段の第３の実施の形態を示すロックナット及びベアリングワッシャ用保持機構部の縦断側面図、図６はこの第３の実施の形態におけるベアリングワッシャの平面図である。
この図５及び図６において、図１及び図２と同一の構成要素には同一符号を付して、その構成説明を省略し、図１及び図２と異なる部分を重点に述べる。
この第３の実施の形態において、図１及び図２と異なる点は、ベアリングワッシャ１４の保持手段１８にある。
【００２９】
前記保持手段１８は、ベアリングワッシャ１４をロックナット１３のコレット支持部１３１に接触した状態に保持するようにロックナット１３の内周面に形成されたリング状の保持溝１８１と、円周方向に１８０度離れたベアリングワッシャ１４の周縁２箇所にベアリングワッシャ１４の周縁から外方へ突出するように略９０度の角度に亘り形成され、前記保持溝１８１に係脱可能に係合される複数の突部１８２とを有する構成になっている。
そして、前記突部１８２を除くベアリングワッシャ１４の外径は、保持溝１８１を構成する凸条部１８１ａの内径に相当している。また、凸条部１８１ａの反コレット支持部側の面は、該凸条部１８１ａの肉厚がロックナット１３の内周面から中心方向に行くに従い薄くなるように傾斜された形状になっている。
【００３０】
このような保持手段１８を有する第３の実施の形態においては、ベアリングワッシャ１４の周縁に突設した複数の突部１８２を保持溝１８１に係脱可能に係合することにより、ベアリングワッシャ１４をロックナット１３に保持できるように構成したので、ベアリングワッシャ１４のロックナット１３内への取り付け、及びベアリングワッシャ１４のロックナット１３からの取り外しを容易に行うことができる。
【００３１】
次に、図７及び図８により本発明の工具ホルダにおけるベアリングワッシャ用保持手段の第４の実施の形態について説明する。
図７は本発明の工具ホルダにおけるベアリングワッシャ用保持手段の第４の実施の形態を示すロックナット及びベアリングワッシャ用保持機構部の縦断側面図、図８は図７の８−８線に沿う横断平面図である。
この図７及び図８において、図１及び図２と同一の構成要素には同一符号を付して、その構成説明を省略し、図１及び図２と異なる部分を重点に述べる。
この第４の実施の形態において、図１及び図２と異なる点は、ベアリングワッシャ１４の保持手段１９にある。
【００３２】
前記保持手段１９は、ベアリングワッシャ１４をロックナット１３のコレット支持部１３１に接触した状態に保持するようにロックナット１３の内周方向の１８０度離れた内周面２箇所にその内周面から中心方向へ突出するようにリング状に配列して形成された複数の保持用突部１９１を有し、この保持用突部１９１にベアリングワッシャ１４の外周縁部を係合することにより、ベアリングワッシャ１４をロックナット１３内に着脱可能に保持する。
また、前記保持用突部１９１の反コレット支持部側の面１９１ａは、保持用突部１９１の肉厚がロックナット１３の内周面から中心方向に行くに従い薄くなるように傾斜された形状になっている。
【００３３】
このような保持手段１９を有する第４の実施の形態においては、ロックナット１３の内周面にリング状に配列して形成された複数の保持用突部１９１にベアリングワッシャ１４の周縁部を係脱可能に係合することにより、ベアリングワッシャ１４をロックナット１３に保持できるように構成したので、ベアリングワッシャ１４のロックナット１３内への取り付け、及びベアリングワッシャ１４のロックナット１３からの取り外しを容易に行うことができる。
【００３４】
次に、図９により本発明の工具ホルダにおけるベアリングワッシャの他の実施の形態について説明する。
図９は本発明の工具ホルダにおけるベアリングワッシャの他の実施の形態を示す平面図である。
この図９において、上記実施の形態と異なる点は、ベアリングワッシャ１４に縮径用のすり割り１４３をベアリングワッシャ１４の半径方向に延在して形成したところにある。
【００３５】
このような実施の形態によれば、ベアリングワッシャ１４にすり割り１４３が形成されているため、ベアリングワッシャ１４をロックナット１３内の凸条部１６２の傾斜面上に載せた後、ベアリングワッシャ１４全体を凸条部１６２の傾斜面に押し付ければ、ベアリングワッシャ１４は縮径されながらロックナット１３の保持溝１６１に容易に装着することができる。
【００３６】
なお、上記実施の形態においては、テーパコレット１２の基準端面１２３及びロックナット１３のコレット支持部１３１と接するベアリングワッシャ１４の両面に摩擦抵抗低減用の表面処理を施す場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、少なくともロックナット１３のコレット支持部１３１と接するベアリングワッシャ１４の面に摩擦抵抗低減用の表面処理を施すようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の工具ホルダによれば、テーパコレットの切削工具挿入側の基準端面とロックナットのコレット支持部との間にベアリングワッシャを介在し、そして、基準端面及びコレット支持部と接触するベアリングワッシャの少なくとも一方の面に、イオン窒化処理、ＤＬＣコーティング処理、ＴｉＮコーティング及び鏡面状ラッピング処理のいずれかで低摩擦処理層を形成したので、この互いの接触面間の摩擦抵抗を大幅に低減することができる。その結果、ロックナットの締め付けによるテーパコレットへの押し込み力を均一にできるとともに、テーパコレットは傾くことなく、テーパ穴のテーパに倣ってテーパ穴内に確実に押し込むことができる。これにより、テーパコレットを傾けることなくコレットチャック本体にチャッキングすることができ、テーパコレットに把持された切削工具の振れ回転をなくし得るほか、小型コレットを用いた工具ホルダに好適となる効果を有する。さらに、保持溝をロックナットの内周面にコレット支持部からベアリングワッシャの厚さに対応する所定間隔離してリング状に形成された凸条部により構成し、凸条部の反コレット支持部側の面を、凸条部の肉厚が前記ロックナットの内周面から中心方向に行くに従い薄くなるように傾斜する構成にしたので、ベアリングワッシャの外周縁部をロックナットの保持溝に係合する時の保持溝への挿入が容易になる。
【００３８】
また、本発明の工具ホルダによれば、テーパコレットの基準端面とロックナットのコレット支持部との間に、イオン窒化処理、ＤＬＣコーティング処理、ＴｉＮコーティング及び鏡面状ラッピング処理のいずれかで表面処理を施したベアリングワッシャを介在したので、ロックナットの締付時におけるテーパコレットのねじれがなくなり、これにより、テーパコレットの振れ精度を更に向上できる。
【００３９】
また、本発明によれば、リング状の保持溝に挿入されたベアリングワッシャを、係合溝に係脱可能に挿着されるスナップリングによってロックナット内に保持するように構成したので、ベアリングワッシャのロックナット内への取り付け、及びベアリングワッシャのロックナットからの取り外しを容易に行うことができる。
また、本発明によれば、ベアリングワッシャが接触するロックナットのコレット支持部の面を凸条部側へ突出する凸状の円弧面に形成したので、ベアリングワッシャとコレット支持部との接触面積が削減され、これにより、ベアリングワッシャとコレット支持部との間の摩擦抵抗を更に低減することができる。
【００４０】
また、本発明によれば、ベアリングワッシャの周縁に突設した複数の突部を保持溝に係脱可能に係合することにより、ベアリングワッシャをロックナットに保持できるように構成したので、ベアリングワッシャのロックナット内への取り付け、及びベアリングワッシャのロックナットからの取り外しを容易に行うことができる。
また、本発明によれば、ロックナットの内周面にリング状に配列して形成された複数の保持用突部にベアリングワッシャの周縁部を係脱可能に係合することにより、ベアリングワッシャをロックナットに保持できるように構成したので、ベアリングワッシャのロックナット内への取り付け、及びベアリングワッシャのロックナットからの取り外しを容易に行うことができる。
また、本発明によれば、ベアリングワッシャに縮径用のすり割りがベアリングワッシャの半径方向に延在して形成されているため、ベアリングワッシャをロックナットに容易に装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態における工具ホルダの組み立て状態を示す縦断面図である。
【図２】 同図Ａは本発明の第１の実施の形態における工具ホルダを分解して示す断面図、同図Ｂはベアリングワッシャの拡大断面図である。
【図３】 本発明の工具ホルダにおけるベアリングワッシャ用保持手段の第２の実施の形態を示すロックナット及びベアリングワッシャ用保持機構部の縦断側面図である。
【図４】 本発明の工具ホルダにおけるロックナットの変形例を示すロックナットの縦断側面図である。
【図５】 本発明の工具ホルダにおけるベアリングワッシャ用保持手段の第３の実施の形態を示すロックナット及びベアリングワッシャ用保持機構部の縦断側面図である。
【図６】 本発明の第３の実施の形態におけるベアリングワッシャの平面図である。
【図７】 本発明の工具ホルダにおけるベアリングワッシャ用保持手段の第４の実施の形態を示すロックナット及びベアリングワッシャ用保持機構部の縦断側面図である。
【図８】 図７の８−８線に沿う横断平面図である。
【図９】 本発明の工具ホルダにおけるベアリングワッシャの他の実施の形態を示す平面図である。
【符号の説明】
１０ 工具ホルダ
１１ コレットチャック本体
１１４ テーパ穴
１１５ 雄ねじ部
１２ テーパコレット
１２１ スリ割
１２２ テーパ部
１２３ 基準端面
１２４ ナット係合部
１２５ 鍔部
１３ ロックナット
１３１ コレット支持部
１３２ 切削工具挿入開口
１３３ 雌ねじ部
１４ ベアリングワッシャ
１４１ 低摩擦処理層
１４２ 低摩擦処理層
１４３ すり割り
１５ 切削工具
１６ 保持手段
１６１ 保持溝
１６２ 凸条部
１６２ａ 傾斜面
１７ 保持手段
１７１ 保持溝
１７２ 係合溝
１７３ スナップリング
１８ 保持手段
１８１ 保持溝
１８２ 突部
１９ 保持手段
１９１ 保持用突部
１９１ａ 傾斜面
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドリル等の切削工具をスリ割付きテーパコレットとロックナットによりコレットチャック本体に把持する工具ホルダに関し、さらに詳しくは、ロックナットとテーパコレットとの間の接触箇所をベアリングワッシャを介して結合するようにした工具ホルダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種従来の工具ホルダにおいて、ドリル等の切削工具をスリ割付きテーパコレットとロックナットによりコレットチャック本体に把持する場合は、テーパコレットの切削工具挿入側端部の外周に結合溝を全周に亘りリング状に形成し、ロックナットの内周に前記結合溝と係合する凸条部をリング状に設け、この凸条部を前記結合溝に係合することにより、テーパコレットをロックナットに相対回転可能に結合しておく。
次に、結合状態にあるテーパコレットをコレットチャック本体の先端部内周に設けたテーパ穴内に挿入するとともに、ロックナットをコレットチャック本体の先端部外周に設けた雄ねじ部に螺合してテーパコレットをコレットチャック本体に仮挿着する。次いで、切削工具のシャンク部をテーパコレットの工具挿入孔に挿入した後、ロックナットを締め付けることにより、テーパコレットをコレットチャック本体のテーパ穴内に押し込んで縮径することで、切削工具をコレットチャック本体にチャッキングする（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】
「技能ボックス１９ 作業工具のツカイカタ コレットチャックの構造」
株式会社大河出版 昭和５０年１月１日pp.22-23
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来の工具ホルダにおいては、テーパコレットの結合溝にロックナットの凸条部を直接係合する構造になっているため、ロックナットをコレットチャック本体の雄ねじ部に螺合して締め付けることにより、テーパコレットのテーパ部をコレットチャック本体のテーパ穴内に押し込む時、互いに係合するリング状結合溝とリング状凸条部との接触面の面粗さや摩擦等により、テーパコレットに対する押し込み力に片寄りが生じるほか、テーパコレットにロックナットの回転に伴うねじり力を伝えることになる。この押し込み力に片寄りに伴い、テーパコレットのテーパ部がコレットチャック本体のテーパ穴内に傾いて押し込まれる場合があり、この現象は小型のコレットになるほど顕著になる。
また、テーパコレットが傾いた状態でコレットチャック本体にチャッキングされた場合には、テーパコレットに把持された切削工具に振れ回転が生じ、工作物の切削加工に悪影響を及ぼす等の問題があった。
また、テーパコレットにねじり力が伝えられることにより、テーパコレットがねじれた状態で切削工具を掴持してしまい、切削工具のチャッキングに支障を来たす問題がある。
【０００５】
本発明は上記のような問題を解決するためになされたもので、その目的は、ロックナットとテーパコレットとの間の摩擦抵抗を大幅に低減し、ロックナットの締め付けによるテーパコレットへの押し込み力が均一にするとともに、ロックナットの締付時におけるテーパコレットのねじれをなくすようにした工具ホルダを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、コレットチャック本体と、前記コレットチャック本体の先端部内に形成さられたテーパ穴に嵌合されるスリ割付きのテーパコレットと、前記コレットチャック本体の先端部外周に形成した雄ねじ部に螺合され、前記テーパコレットを前記テーパ穴内に押し込むことで切削工具をチャッキングするロックナットとを備える工具ホルダであって、前記テーパコレットは、該テーパコレットの切削工具挿入側先端にテーパコレットの軸線と直角な基準端面と該基準端面から軸線を一致して突設された筒状のナット係合部とを有し、前記ロックナットは、前記基準端面に対向するようにロックナットの中心方向へ突出して形成されたコレット支持部と前記ナット係合部が挿通できるように前記コレット支持部の中心に同心に形成された挿通穴とを有し、前記テーパコレットは、前記挿通穴に挿通された前記ナット係合部の先端外周に形成され、前記挿通穴の縁部周縁と掛合することにより前記テーパコレットを前記ロックナットに相対回転可能に結合する鍔部を有し、前記基準端面と該基準端面に対向する前記コレット支持部との間に金属製のリング盤状ベアリングワッシャが介在され、前記ロックナットは前記ベアリングワッシャを前記ロックナットに着脱可能に保持する保持手段を備え、前記保持手段は前記ベアリングワッシャを前記コレット支持部に接触した状態に保持するように前記ロックナットの内周面に形成されたリング状の保持溝を有し、前記保持溝は前記ロックナットの内周面に前記コレット支持部から前記ベアリングワッシャの厚さに対応する所定間隔離してリング状に形成された凸条部により構成され、前記凸条部の反コレット支持部側の面は、前記凸条部の肉厚が前記ロックナットの内周面から中心方向に行くに従い薄くなるように傾斜された形状に形成され、前記ベアリングワッシャが接触する前記コレット支持部の面は前記凸条部側へ突出する凸状の円弧面に形成され、
前記基準端面及び前記コレット支持部と接触する前記ベアリングワッシャの少なくとも一方の面に低摩擦処理層を形成したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１記載の工具ホルダにおいて、前記ベアリングワッシャは、その半径方向に形成された、縮径用のすり割りを有することを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１または２記載の工具ホルダにおいて、前記低摩擦処理層は、イオン窒化処理、ＤＬＣ（Diamond Like Carbon）コーティング処理、ＴｉＮコーティング処理及び鏡面状ラッピング処理のいずれかで形成されることを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１記載の工具ホルダにおいて、前記保持溝に係脱可能に係合される複数の突部を前記ベアリングワッシャの周縁に該ベアリングワッシャの周縁から外方へ突出するように形成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１記載の工具ホルダにおいて、前記保持手段は、前記ベアリングワッシャを前記コレット支持部に接触した状態に保持するように前記ロックナットの内周面に該内周面から中心方向へ突出するようにリング状に配列して形成された複数の保持用突部を有し、この保持用突部に前記ベアリングワッシャの外周縁部を係合することにより該ベアリングワッシャを前記ロックナット内に着脱可能に保持することを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５記載の工具ホルダにおいて、前記保持用突部の反コレット支持部側の面は、該保持用突部の肉厚が前記ロックナットの内周面から中心方向に行くに従い薄くなるように傾斜されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項１記載の工具ホルダにおいて、前記保持手段は、前記ベアリングワッシャを前記係合溝に保持するスナップリングを有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態における工具ホルダの組み立て状態を示す縦断面図、図２Ａは本発明の第１の実施の形態における工具ホルダを分解して示す断面図、同図Ｂはベアリングワッシャの拡大断面図である。
図１及び図２Ａにおいて、工具ホルダ１０は、軸心箇所を中空にしたコレットチャック本体１１と、縮径を可能にするスリ割１２１付きのテーパコレット１２と、このテーパコレット１２を介してドリル等の切削工具１５をチャッキングするロックナット１３及び金属製のベアリングワッシャ１４等を備えている。
【００１４】
前記コレットチャック本体１１は、図示省略した工作機械の主軸に挿着されるもので、図１及び図２Ａに示すように、先端側から後端に行くに従い小径となるテーパシャンク部１１１と、このテーパシャンク部１１１の大径側端部に形成した把持用フランジ部１１２と、このフランジ部１１２の反テーパシャンク部側の端面からテーパシャンク部１１２と反対の方向に軸線を一致して延設された筒状の切削工具取付部１１３とを有し、この切削工具取付部１１３内周の先端寄りには、先端から後端に行くに従い小径となるテーパ穴１１４が形成されている。また、切削工具取付部１１３の外周面にはロックナット１３が螺合される雄ねじ部１１５が形成されている。
【００１５】
前記テーパコレット１２は、コレットチャック本体１１のテーパ穴１１４に密嵌合させることで切削工具１５をコレットチャック本体１１に取着するもので、図１及び図２Ａに示すように、コレットチャック本体１１のテーパ穴１１４に嵌合され、先端から後端に行くに従い小径となるテーパ部１２２と、テーパ部１２２の大径側端面である切削工具１５の挿入側先端にテーパコレット１２の軸線と直角な基準端面１２３と、この該基準端面１２３から軸線を一致して突設された筒状のナット係合部１２４とを有し、ている。
このテーパコレット１２の切削工具把持力は、ロックナット１３を切削工具取付部１１３の先端部外周に形成した雄ねじ部１１５に螺合し締め付けることにより、テーパコレット１２をテーパ穴１１４内に押し込むことで付与される構成になっている。
【００１６】
前記ロックナット１３は、図１及び図２Ａに示すように、テーパコレット１２の基準端面１２３に相対向するようにロックナット１３の中心方向へ突出して形成されたコレット支持部１３１と、前記ナット係合部１２４が挿通できるようにコレット支持部１３１の中心に同心に形成された挿通穴１３２とを有している。
また、前記テーパコレット１２は、前記挿通穴１３２に挿通されたナット係合部１２４の先端外周に形成され、挿通穴１３２の縁部周縁と掛合することによりテーパコレット１２をロックナット１３に相対回転可能に結合する鍔部１２５を有している。
【００１７】
前記ベアリングワッシャ１４は、図１及び図２Ａ、図２Ｂに示すように、前記基準端面１２３とこれに対向するコレット支持部１３１との間に介在されて、両接触面の摩擦抵抗を低減するためのものであり、ロックナット１３の内周径に対応した外径を有するリング盤状を呈し、このベアリングワッシャ１４の両面１４ａ，１４ｂ、すなわち基準端面１２３及びコレット支持部１３１と接触する各面には、基準端面１２３及びコレット支持部１３１との摩擦抵抗を低減するためのイオン窒化処理、ＤＬＣ(Diamond Like Carbon）コーティング処理、ＴｉＮコーティング処理及び鏡面状ラッピング処理のいずれかの低摩擦処理層１４１，１４２が施されている。
また、このようなベアリングワッシャ１４は、保持手段１６によりロックナット１３内に着脱可能に保持されている。
【００１８】
前記保持手段１６は、図１及び図２Ａに示すように、ベアリングワッシャ１４をコレット支持部１３１に接触した状態に保持するようにロックナット１３の内周面に形成されたリング状の保持溝１６１を有し、この保持溝１６１は、ロックナット１３の内周面にコレット支持部１３１からベアリングワッシャ１４の厚さに対応する所定の間隔離してリング状に形成された凸条部１６２により構成され、この凸条部１６２の反コレット支持部側の面１６２ａは、この凸条部１６２の肉厚がロックナット１３の内周面から中心方向に行くに従い薄くなるように傾斜されている。
上記凸条部１６２に傾斜面１６２ａを設ける理由は、ベアリングワッシャ１４の外周縁部をロックナット１３の保持溝１６１に係合する時の保持溝１６１への挿入を容易にするためである。
【００１９】
上記のように構成された工具ホルダ１０において、切削工具１５をコレットチャック本体１１にチャッキングするに際しては、まず、ベアリングワッシャ１４の一端部を凸条部１６２側からロックナット１３の保持溝１６１に差し込んだ後、ベアリングワッシャ１４の他端側を凸条部１６２の傾斜面に押し付けて保持溝１６１に差し込むことにより、ベアリングワッシャ１４をロックナット１３に装着する。そして、このロックナット１３にテーパコレット１２をそのナット係合部１２４側から挿入し、このナット係合部１２４を含む鍔部１２５を縮径した状態でロックナット１３の挿通穴１３２に挿通する。その後、ナット係合部１２４を含む鍔部１２５を基に復元することにより、テーパコレット１２をロックナット１３に相対回転可能に連結する。
【００２０】
次に、テーパコレット１２のテーパ部１２２をコレットチャック本体１１のテーパ穴１１４内に挿入した後、ロックナット１３の雌ねじ部１３３をコレットチャック本体１１の雄ねじ部１１５に螺合してテーパコレット１２をコレットチャック本体１１に仮締めする。次いで、切削工具１５のシャンク部１５１をテーパコレット１２の工具挿入孔１２６に挿入した後、ロックナット１３を本締めする。これにより、テーパコレット１２のテーパ部１２２はコレットチャック本体１１のテーパ穴１１４内に押し込まれ、かつ縮径されることで、切削工具１５をコレットチャック本体１１にチャッキングする。
【００２１】
この時、図１に示すように、テーパコレット１２の基準端面１２３とロックナット１３のコレット支持部１３１との間にはベアリングワッシャ１４が介在され、しかも、基準端面１２３及びコレット支持部１３１と接触するベアリングワッシャ１４の両面１４ａ，１４ｂには、摩擦抵抗を低減するためのイオン窒化、ＤＬＣ（Diamond Like Carbon）コーティング及びＴｉＮコーティングのいずれかで表面処理された低摩擦処理層１４１，１４２が形成されているため、この互いの接触面間の摩擦抵抗を大幅に低減できる。これにより、ロックナット１３の締め付けによるテーパコレット１２への押し込み力は均一になるとともに、テーパコレット１２にロックナット１３の回転に伴うねじり力は伝達されない。その結果、テーパコレット１２のテーパ部１２２は、傾くことなくテーパ穴１１４のテーパに倣ってテーパ穴１１４内に確実に押し込むことができるとともに、ロックナットの締付時におけるテーパコレットのねじれがなくなる。
【００２２】
したがって、この第１の実施の形態による工具ホルダによれば、テーパコレット１２を傾けることなくコレットチャック本体１１にチャッキングすることができ、テーパコレット１２に把持された切削工具１５の振れ回転をなくし得るほか、小型コレットを用いた工具ホルダに好適となり、工作物の切削加工精度を損なう問題を解消できる。
また、この第１の実施の形態による工具ホルダによれば、テーパコレット１２の基準端面１２３とロックナット１３のコレット支持部１３１との間にベアリングワッシャ１４を介在したので、ロックナット１３の締付時におけるテーパコレット１２のねじれがなくなり、これにより、テーパコレット１２の振れ精度を更に向上できる。
【００２３】
次に、図３により本発明の工具ホルダにおけるベアリングワッシャ用保持手段の第２の実施の形態について説明する。
図３は本発明の工具ホルダにおけるベアリングワッシャ用保持手段の第２の実施の形態を示すロックナット及びベアリングワッシャ用保持機構部の縦断側面図である。
この図３において、図１及び図２と同一の構成要素には同一符号を付して、その構成説明を省略し、図１及び図２と異なる部分を重点に述べる。
この他の実施の形態において、図１及び図２と異なる点は、ベアリングワッシャ１４の保持手段１７にある。
【００２４】
前記保持手段１７は、ベアリングワッシャ１４をロックナット１３のコレット支持部１３１に接触した状態に保持するようにロックナット１３の内周面に形成されたリング状の保持溝１７１と、ロックナット１３の内面に前記保持溝１７１に隣接してリング状に形成された係合溝１７２と、この係合溝１７２に係脱可能に挿着され、ベアリングワッシャ１４を前記保持溝１７１に保持するナップリング１７３とを備える構成になっている。
【００２５】
この第２の実施の形態においては、リング状の保持溝１７１に挿入されたベアリングワッシャ１４を、係合溝１７２に係脱可能に挿着されるナップリング１７３によってロックナット１３内に保持するように構成したので、ベアリングワッシャ１４のロックナット１３内への取り付け、及びベアリングワッシャ１４のロックナット１３からの取り外しを容易に行うことができる。
【００２６】
次に、図４により本発明の工具ホルダにおけるロックナットの変形例について説明する。
図４は本発明の工具ホルダにおけるロックナットの変形例を示すロックナットの縦断側面図である。
この図４において、図１及び図２と同一の構成要素には同一符号を付して、その構成説明を省略し、図１及び図２と異なる部分を重点に述べる。
この変形例に示すロックナット１３において、図１及び図２と異なる点は、ベアリングワッシャ１４が接触するロックナット１３のコレット支持部１３１の面１３１ａを凸条部１６２側へ凸状に突出する円弧面１３１ｂに形成したところにある。
【００２７】
このような実施の形態によれば、ベアリングワッシャ１４が接触するロックナット１３のコレット支持部１３１の面１３１ａが凸条部１６２側へ凸状に突出する円弧面１３１ｂに形成されているため、ベアリングワッシャ１４とコレット支持部１３１との接触面積が削減され、これにより、ベアリングワッシャ１４とコレット支持部１３１との間の摩擦抵抗を更に低減することができる。
【００２８】
次に、図５及び図６により本発明の工具ホルダにおけるベアリングワッシャ用保持手段の更に他の実施の形態について説明する。
図５は本発明の工具ホルダにおけるベアリングワッシャ用保持手段の第３の実施の形態を示すロックナット及びベアリングワッシャ用保持機構部の縦断側面図、図６はこの第３の実施の形態におけるベアリングワッシャの平面図である。
この図５及び図６において、図１及び図２と同一の構成要素には同一符号を付して、その構成説明を省略し、図１及び図２と異なる部分を重点に述べる。
この第３の実施の形態において、図１及び図２と異なる点は、ベアリングワッシャ１４の保持手段１８にある。
【００２９】
前記保持手段１８は、ベアリングワッシャ１４をロックナット１３のコレット支持部１３１に接触した状態に保持するようにロックナット１３の内周面に形成されたリング状の保持溝１８１と、円周方向に１８０度離れたベアリングワッシャ１４の周縁２箇所にベアリングワッシャ１４の周縁から外方へ突出するように略９０度の角度に亘り形成され、前記保持溝１８１に係脱可能に係合される複数の突部１８２とを有する構成になっている。
そして、前記突部１８２を除くベアリングワッシャ１４の外径は、保持溝１８１を構成する凸条部１８１ａの内径に相当している。また、凸条部１８１ａの反コレット支持部側の面は、該凸条部１８１ａの肉厚がロックナット１３の内周面から中心方向に行くに従い薄くなるように傾斜された形状になっている。
【００３０】
このような保持手段１８を有する第３の実施の形態においては、ベアリングワッシャ１４の周縁に突設した複数の突部１８２を保持溝１８１に係脱可能に係合することにより、ベアリングワッシャ１４をロックナット１３に保持できるように構成したので、ベアリングワッシャ１４のロックナット１３内への取り付け、及びベアリングワッシャ１４のロックナット１３からの取り外しを容易に行うことができる。
【００３１】
次に、図７及び図８により本発明の工具ホルダにおけるベアリングワッシャ用保持手段の第４の実施の形態について説明する。
図７は本発明の工具ホルダにおけるベアリングワッシャ用保持手段の第４の実施の形態を示すロックナット及びベアリングワッシャ用保持機構部の縦断側面図、図８は図７の８−８線に沿う横断平面図である。
この図７及び図８において、図１及び図２と同一の構成要素には同一符号を付して、その構成説明を省略し、図１及び図２と異なる部分を重点に述べる。
この第４の実施の形態において、図１及び図２と異なる点は、ベアリングワッシャ１４の保持手段１９にある。
【００３２】
前記保持手段１９は、ベアリングワッシャ１４をロックナット１３のコレット支持部１３１に接触した状態に保持するようにロックナット１３の内周方向の１８０度離れた内周面２箇所にその内周面から中心方向へ突出するようにリング状に配列して形成された複数の保持用突部１９１を有し、この保持用突部１９１にベアリングワッシャ１４の外周縁部を係合することにより、ベアリングワッシャ１４をロックナット１３内に着脱可能に保持する。
また、前記保持用突部１９１の反コレット支持部側の面１９１ａは、保持用突部１９１の肉厚がロックナット１３の内周面から中心方向に行くに従い薄くなるように傾斜された形状になっている。
【００３３】
このような保持手段１９を有する第４の実施の形態においては、ロックナット１３の内周面にリング状に配列して形成された複数の保持用突部１９１にベアリングワッシャ１４の周縁部を係脱可能に係合することにより、ベアリングワッシャ１４をロックナット１３に保持できるように構成したので、ベアリングワッシャ１４のロックナット１３内への取り付け、及びベアリングワッシャ１４のロックナット１３からの取り外しを容易に行うことができる。
【００３４】
次に、図９により本発明の工具ホルダにおけるベアリングワッシャの他の実施の形態について説明する。
図９は本発明の工具ホルダにおけるベアリングワッシャの他の実施の形態を示す平面図である。
この図９において、上記実施の形態と異なる点は、ベアリングワッシャ１４に縮径用のすり割り１４３をベアリングワッシャ１４の半径方向に延在して形成したところにある。
【００３５】
このような実施の形態によれば、ベアリングワッシャ１４にすり割り１４３が形成されているため、ベアリングワッシャ１４をロックナット１３内の凸条部１６２の傾斜面上に載せた後、ベアリングワッシャ１４全体を凸条部１６２の傾斜面に押し付ければ、ベアリングワッシャ１４は縮径されながらロックナット１３の保持溝１６１に容易に装着することができる。
【００３６】
なお、上記実施の形態においては、テーパコレット１２の基準端面１２３及びロックナット１３のコレット支持部１３１と接するベアリングワッシャ１４の両面に摩擦抵抗低減用の表面処理を施す場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、少なくともロックナット１３のコレット支持部１３１と接するベアリングワッシャ１４の面に摩擦抵抗低減用の表面処理を施すようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の工具ホルダによれば、テーパコレットの切削工具挿入側の基準端面とロックナットのコレット支持部との間にベアリングワッシャを介在し、そして、基準端面及びコレット支持部と接触するベアリングワッシャの少なくとも一方の面に、イオン窒化処理、ＤＬＣコーティング処理、ＴｉＮコーティング及び鏡面状ラッピング処理のいずれかで低摩擦処理層を形成したので、この互いの接触面間の摩擦抵抗を大幅に低減することができる。その結果、ロックナットの締め付けによるテーパコレットへの押し込み力を均一にできるとともに、テーパコレットは傾くことなく、テーパ穴のテーパに倣ってテーパ穴内に確実に押し込むことができる。これにより、テーパコレットを傾けることなくコレットチャック本体にチャッキングすることができ、テーパコレットに把持された切削工具の振れ回転をなくし得るほか、小型コレットを用いた工具ホルダに好適となる効果を有する。さらに、保持溝をロックナットの内周面にコレット支持部からベアリングワッシャの厚さに対応する所定間隔離してリング状に形成された凸条部により構成し、凸条部の反コレット支持部側の面を、凸条部の肉厚が前記ロックナットの内周面から中心方向に行くに従い薄くなるように傾斜する構成にしたので、ベアリングワッシャの外周縁部をロックナットの保持溝に係合する時の保持溝への挿入が容易になる。
【００３８】
また、本発明の工具ホルダによれば、テーパコレットの基準端面とロックナットのコレット支持部との間に、イオン窒化処理、ＤＬＣコーティング処理、ＴｉＮコーティング及び鏡面状ラッピング処理のいずれかで表面処理を施したベアリングワッシャを介在したので、ロックナットの締付時におけるテーパコレットのねじれがなくなり、これにより、テーパコレットの振れ精度を更に向上できる。
【００３９】
また、本発明によれば、リング状の保持溝に挿入されたベアリングワッシャを、係合溝に係脱可能に挿着されるスナップリングによってロックナット内に保持するように構成したので、ベアリングワッシャのロックナット内への取り付け、及びベアリングワッシャのロックナットからの取り外しを容易に行うことができる。
また、本発明によれば、ベアリングワッシャが接触するロックナットのコレット支持部の面を凸条部側へ突出する凸状の円弧面に形成したので、ベアリングワッシャとコレット支持部との接触面積が削減され、これにより、ベアリングワッシャとコレット支持部との間の摩擦抵抗を更に低減することができる。
【００４０】
また、本発明によれば、ベアリングワッシャの周縁に突設した複数の突部を保持溝に係脱可能に係合することにより、ベアリングワッシャをロックナットに保持できるように構成したので、ベアリングワッシャのロックナット内への取り付け、及びベアリングワッシャのロックナットからの取り外しを容易に行うことができる。
また、本発明によれば、ロックナットの内周面にリング状に配列して形成された複数の保持用突部にベアリングワッシャの周縁部を係脱可能に係合することにより、ベアリングワッシャをロックナットに保持できるように構成したので、ベアリングワッシャのロックナット内への取り付け、及びベアリングワッシャのロックナットからの取り外しを容易に行うことができる。
また、本発明によれば、ベアリングワッシャに縮径用のすり割りがベアリングワッシャの半径方向に延在して形成されているため、ベアリングワッシャをロックナットに容易に装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態における工具ホルダの組み立て状態を示す縦断面図である。
【図２】 同図Ａは本発明の第１の実施の形態における工具ホルダを分解して示す断面図、同図Ｂはベアリングワッシャの拡大断面図である。
【図３】 本発明の工具ホルダにおけるベアリングワッシャ用保持手段の第２の実施の形態を示すロックナット及びベアリングワッシャ用保持機構部の縦断側面図である。
【図４】 本発明の工具ホルダにおけるロックナットの変形例を示すロックナットの縦断側面図である。
【図５】 本発明の工具ホルダにおけるベアリングワッシャ用保持手段の第３の実施の形態を示すロックナット及びベアリングワッシャ用保持機構部の縦断側面図である。
【図６】 本発明の第３の実施の形態におけるベアリングワッシャの平面図である。
【図７】 本発明の工具ホルダにおけるベアリングワッシャ用保持手段の第４の実施の形態を示すロックナット及びベアリングワッシャ用保持機構部の縦断側面図である。
【図８】 図７の８−８線に沿う横断平面図である。
【図９】 本発明の工具ホルダにおけるベアリングワッシャの他の実施の形態を示す平面図である。
【符号の説明】
１０ 工具ホルダ
１１ コレットチャック本体
１１４ テーパ穴
１１５ 雄ねじ部
１２ テーパコレット
１２１ スリ割
１２２ テーパ部
１２３ 基準端面
１２４ ナット係合部
１２５ 鍔部
１３ ロックナット
１３１ コレット支持部
１３２ 切削工具挿入開口
１３３ 雌ねじ部
１４ ベアリングワッシャ
１４１ 低摩擦処理層
１４２ 低摩擦処理層
１４３ すり割り
１５ 切削工具
１６ 保持手段
１６１ 保持溝
１６２ 凸条部
１６２ａ 傾斜面
１７ 保持手段
１７１ 保持溝
１７２ 係合溝
１７３ スナップリング
１８ 保持手段
１８１ 保持溝
１８２ 突部
１９ 保持手段
１９１ 保持用突部
１９１ａ 傾斜面
Claims (7)
- コレットチャック本体と、前記コレットチャック本体の先端部内に形成さられたテーパ穴に嵌合されるスリ割付きのテーパコレットと、前記コレットチャック本体の先端部外周に形成した雄ねじ部に螺合され、前記テーパコレットを前記テーパ穴内に押し込むことで切削工具をチャッキングするロックナットとを備える工具ホルダであって、
前記テーパコレットは、該テーパコレットの切削工具挿入側先端にテーパコレットの軸線と直角な基準端面と該基準端面から軸線を一致して突設された筒状のナット係合部とを有し、
前記ロックナットは、前記基準端面に対向するようにロックナットの中心方向へ突出して形成されたコレット支持部と前記ナット係合部が挿通できるように前記コレット支持部の中心に同心に形成された挿通穴とを有し、
前記テーパコレットは、前記挿通穴に挿通された前記ナット係合部の先端外周に形成され、前記挿通穴の縁部周縁と掛合することにより前記テーパコレットを前記ロックナットに相対回転可能に結合する鍔部を有し、
前記基準端面と該基準端面に対向する前記コレット支持部との間に金属製のリング盤状ベアリングワッシャが介在され、
前記ロックナットは前記ベアリングワッシャを前記ロックナットに着脱可能に保持する保持手段を備え、
前記保持手段は前記ベアリングワッシャを前記コレット支持部に接触した状態に保持するように前記ロックナットの内周面に形成されたリング状の保持溝を有し、
前記保持溝は前記ロックナットの内周面に前記コレット支持部から前記ベアリングワッシャの厚さに対応する所定間隔離してリング状に形成された凸条部により構成され、前記凸条部の反コレット支持部側の面は、前記凸条部の肉厚が前記ロックナットの内周面から中心方向に行くに従い薄くなるように傾斜され、
前記ベアリングワッシャが接触する前記コレット支持部の面を前記凸条部側へ突出する凸状の円弧面に形成し、
前記基準端面及び前記コレット支持部と接触する前記ベアリングワッシャの少なくとも一方の面に低摩擦処理層を形成したことを特徴とする工具ホルダ。 - 前記ベアリングワッシャは、その半径方向に形成された、縮径用のすり割りを有することを特徴とする請求項１記載の工具ホルダ。
- 前記低摩擦処理層は、イオン窒化処理、ＤＬＣ(Diamond Like Carbon ）コーティング処理、ＴｉＮコーティング処理及び鏡面状ラッピング処理のいずれかで形成されることを特徴とする請求項１または２記載の工具ホルダ。
- 前記保持溝に係脱可能に係合される複数の突部を前記ベアリングワッシャの周縁に該ベアリングワッシャの周縁から外方へ突出するように形成したことを特徴とする請求項１記載の工具ホルダ。
- 前記保持手段は、前記ベアリングワッシャを前記コレット支持部に接触した状態に保持するように前記ロックナットの内周面に該内周面から中心方向へ突出するようにリング状に配列して形成された複数の保持用突部を有し、この保持用突部に前記ベアリングワッシャの外周縁部を係合することにより該ベアリングワッシャを前記ロックナット内に着脱可能に保持することを特徴とする請求項１記載の工具ホルダ。
- 前記保持用突部の反コレット支持部側の面は、該保持用突部の肉厚が前記ロックナットの内周面から中心方向に行くに従い薄くなるように傾斜されていることを特徴とする請求項５記載の工具ホルダ。
- 前記保持手段は、前記ベアリングワッシャを前記係合溝に保持するスナップリングを有することを特徴とする請求項１記載の工具ホルダ。
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