JP4523806B2

JP4523806B2 - 保持具

Info

Publication number: JP4523806B2
Application number: JP2004210813A
Authority: JP
Inventors: 均石川
Original assignee: NT Tool Corp
Current assignee: NT Tool Corp
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2024-07-16
Also published as: JP2006026830A

Description

この発明は工作機械において、ドリル等の工具又は加工を施すべき被工作物を保持するようにした保持具に関する。

従来の保持具は、例えば、特許文献１に記載されて広く知られている。そこで特許文献１の内容を次に紹介する。なお特許文献１に記載されている第１図は図３として添付した。以下特許文献１に記載されている技術的事項の１部を図３を用いて説明する。
１は保持具の本体、２はその元部に備わった連結部で、工作機のスピンドルに取付けるようにした部分である。３は本体１の一端に一体に連設具備された締着筒で、半径方向に弾性変形可能に構成してあり、内部は被保持物３１の元部31aを挿入する為の差込孔４となっている。５は締着筒３の内周面の締着面を示す。７は締着筒３の外周面を示し、連結部２の側が太くなるテーパ状に形成してある。10, 10・・・は上記内周面５に形成した浅い溝で、夫々断面形状を底部が円弧状になるように形成すると共に、締着筒３の軸線と平行でかつ軸線方向に長く形成してある。またその深さは溝底10ａと締着筒３の外周面７との間に大きい肉厚が残存するよう浅く形成してある。11, 11・・・は溝相互間における被保持物への圧接部、12, 13は夫々溝10よりも開口部の側と深部の側に備えられた環状の補強部で、夫々全周にわたり均一な厚みに形成してある。上記溝10の深さは、各圧接部11が後述の如く被保持物に圧接した状態で締着筒３に対して被保持物に大きなねじり力が及ぶ場合に、上記溝底10ａの下の大きな肉厚の残存部が上記両環状の補強部12, 13と共に上記圧接部11を支えて、それが上記ねじり力の方向に変形することを阻止できる程度に浅く形成してある。尚上記溝10の断面形状は矩形に形成してもよい。

次に17は回動筒で、その内周面18は前記外周面７と平行なテーパ状に形成してある。又外周面には周知のスパナ掛溝19が形成してある。次に21は締着筒３と回動筒17の間に配設された案内筒で、周知の如く複数の案内孔が形成されて鳥篭状となっており、各案内孔にはローラ24が夫々回動自在に存置させてある。それらのローラ24は周知の如く案内筒21の中心軸線（締着筒３の中心軸線に一致）に対し、一定の角度を持ったねじれの位置の関係に置かれている。25は防塵用のゴムシール、26はシール押え用のリング、27は抜止用のサークリップを夫々示す。

次に上記構成の保持具を用いて被保持物31例えば刃具（被工作物でもよい）を保持する操作について説明する。先ず刃具の元部31aを差込孔４の内部に差し込む。次に回動筒17を回動させる。回転方向は上記多数のローラ24が案内筒に案内されて上記の如きねじれの位置の関係となった状態で回転し、上記回動筒17を回動させることにより、多数のローラ24は夫々締着筒３の外周面７と回動筒17の内周面18との間で転がりながら、外周面７に沿って螺旋状に締着筒３における太径部８の側に向けて進行するようにする。これにより回動筒17も同方向に進行する。このように回動筒17が太径部８の側に向けて進行すると、締着筒３は回動筒17によりローラ24を介して押し縮められることとなり、締着筒３は減径する。その結果締着面５における各圧接部11は刃具の外周面31aに密着し、これを強く締付ける（残る技術的事項は特許文献１参照）。

特開昭６２−２８７９４９号公報

この従来の保持具では、締着筒の内周面に形成されている長溝の長さを、締着筒における開口部の側に夫々圧接面が残る長さに形成しているから、締着筒における先端部の締付が甘くなり、保持具を高速回転させたときに、刃具の先端が芯ぶれする問題点があった。
また締着筒の内周面に形成されている長溝は締着筒における軸芯方向に長いので、刃具の元部に対してそれを引き留める力は弱く、装着が甘いと刃具は抜け出す問題点があった。
さらに刃具の元部の長さ寸法が短い場合は、刃具の元部は締着筒の内周面の奥深く差込むことができない。
従って、締着筒の内周面における先端近くで、刃具における元部寸法の短い部分を掴んでみても締着筒との一体化は期待できない問題点があった。

本件出願の目的は、刃具の元部を保持したいとき、締着筒を縮め、その内周面により刃具の元部を締着してそれを保持できる保持具を提供しようとするものである。
他の目的は、締着筒を縮める場合、締着筒の内周面には夫々締着筒の軸線方向に長い複数の溝が形成されていて、締着筒の収縮変形を容易にし、極めて小さい力での締着操作を行ない得る保持具を提供しようとするものである。
他の目的は、締着筒における軸芯方向の締付領域を複数の領域に分割し、夫々締付効果の異なる役割を持たせ、回動筒を一定に回動させるだけでもって、各領域において効率の良い把持力を期待できるようにした保持具を提供しようとするものである。
他の目的は、刃具の元部の寸法が著しく短小な場合にでもそれを的確に掴むことの出来る保持具を提供しようとするものである。
他の目的は、締着筒の内面に軸芯方向に長い溝が形成されていても刃具の元部をしっかりと保持し、軸芯方向への抜け止めを図ることのできる保持具を提供しようとするものである。
他の目的及び利点は図面及びそれに関連した以下の説明により容易に明らかになるであろう。

本願発明における保持具は、半径方向に弾性変形可能な中空の筒状であって、しかも内側は一端が開口した被保持物の差込孔となっている一方、外周面は元部の側が太径のテーパー面となっている締着筒と、上記締着筒の周囲に対して相対回動可能に配設する回動筒とを備え、
上記回動筒を回動させてそれを締着筒の太径の側へ移動させることにより、上記回動筒の内側に備えさせた多数のローラを介して締着筒を収縮させて、その内周面の圧接面を被保持物の元部外周面に圧接させて締着一体化するようにしてある保持具において、
上記締着筒の内周面には、夫々締着筒の軸線方向に長い複数の中間長溝を、周方向の相互間に間隔を隔てそこに圧接面を残すと共に、締着筒における開口部の側と深部の側にも夫々圧接面が残る状態に配設し、
更に上記締着筒の内周面における開口部の側には、夫々締着筒の軸線方向に長い複数の口元長溝を、先端は締着筒の先端に至り、後端は上記複数の中間長溝の相互間に位置する長さで、しかも夫々は上記複数の中間長溝相互間に位置する状態に配設し、
さらに上記締着筒の内周面には、中間長溝の幅寸法よりも大きい寸法の長径を備える抜止穴を具備させ、しかも上記の複数の中間長溝と、複数の口元長溝との夫々における溝底と締着筒外周面との間には肉厚が残存するよう夫々浅く形成し、
上記の複数の中間長溝と、複数の口元長溝と、複数の抜止穴の夫々における位置関係は、締着筒の内周圧接面を締着筒の軸線方向に４分して先端の側から第１締付領域と、第２締付領域と、第３締付領域と、第４締付領域とに定め、
複数の中間長溝は第２締付領域から第４締付領域に形成し、
複数の口元長溝は、中間長溝の一部分と、口元長溝の一部分とが第２締付領域において隣接重合して位置するように第１締付領域と第２締付領域に形成し、
複数の抜止穴は第２締付領域に形成したものである。

以上のように本願発明は、刃具の元部を保持したいとき、その元部31aを締着筒３の差込孔４に差込み、締着筒３を縮め、その内周面５により刃具の元部を締着してそれを保持できる特長がある。

しかも上記の如く締着筒３を縮める場合、締着筒３の内周面には夫々締着筒３の軸線方向に長い複数の中間長溝10, 10・・・と、口元長溝10dとが形成されているから、締着筒３の締付領域の全域を収縮変形させることは容易であり、極めて小さい力によって締着操作を行ない得る効果がある。

しかも上記の如く締着筒３を容易に収縮させ得るように複数の中間長溝10, 10・・・と、口元長溝10dとを備えさせたものでも、それらの複数の溝10, 10と、口元長溝10dの配設位置は、締着筒の軸線方向に長い複数の中間長溝１０については、相互間に間隔を隔てそこに圧接面を残すと共に、締着筒における開口部の側１２と深部の側１３にも夫々圧接面が残る状態に配設し、締着筒の内周面における開口部３ａの側には、夫々締着筒の軸線方向に長い複数の口元長溝10dを、先端10eは締着筒の先端3aに至り、後端10fは上記複数の中間長溝の相互間に位置する長さで、しかも夫々は上記複数の中間長溝相互間に位置する状態に配設するものであるから、締着筒内面における収縮領域６の全域において、軽い操作力で充分な締付効果を果すことのできる効果がある。

その上、先端３ａからやや奥に入り込んだ位置では、図１（B）からも伺えるように、複数の中間長溝10の一部分と、口元長溝10dの一部分とが隣接している区間（第２締付領域６ｂに該当する区間）では、他の区間に比較して一段と締りがきつくなる特長があり、刃具元部31aを把持する効果が大きくなる利点がある。
更に先端３ａからやや奥に入り込んだ位置において強く把持できる部分があるということは、図１（A）からも伺えるように、刃具の元部31aが十分に長い場合は勿論のこと、刃具の元部31aの長さ寸法が著しく短い場合においても、締着筒３の軸線方向の前半部分6b（第２締付領域６ｂに該当する区間）で強く把持できる効果がある。

更に先端３ａからやや奥に入り込んだ位置、即ち、複数の中間長溝10の一部分と、口元長溝10dの一部分とが隣接している区間（第２締付領域６ｂに該当する区間）に、中間長溝の幅寸法よりも大きい寸法の長径を備える抜止穴10gを具備させたことにより、小さな抜止穴10gであっても、強力な抜け止め効果を発揮する利点を伴う。

以下本願発明の実施の形態を示す図面について説明する。図１、図２の説明に当り、前述の図３と同符号を用いた構成、例えば図１、図２で符号１、２、３、４、５、７、８、１０、10ａ、１１、11a、１２、１３、１７、１８、１９、２１、３１等を付した部材の機能、性質、特徴等は、以下の説明に於て加える新規な部材構成、組合せ等の説明に係わる事項を除き、前述した図３の説明と同旨と理解される。よって、この点についてはすでに広く知られているので重複する説明は省略する。

本願の実施形態を示す図１、図２において、締着筒３は、半径方向に弾性変形可能な中空の筒状であって、しかも内側１１の一端３ａが開口し、被保持物（刃具３１）の差込孔となっている。外周面７は図１の左側に位置する元部（奥部８）の側が太径のテーパー面となっている。
図１、図２に示される回動筒１７は上記締着筒３の周囲に対して相対回動可能に配設されている。
周知のように、装着前は図中右側にあった上記回動筒１７を回動させて、それを締着筒３の太径の側へ移動させる（図１の状態にする）。それにより締着筒３を収縮させて、その内周面の圧接面１１を被保持物の元部31aの外周面に圧接させて締着一体化するように出来る。
上記締着筒３の内周面１１には、夫々締着筒３の軸線方向に長い複数の中間長溝１０を、図１、図２に現れているように相互間に間隔１１を隔て、そこに圧接面１１を残すと共に、締着筒３における開口部３ａの側の一部分１２と、深部の側の一部分１３にも夫々圧接面１１が残る状態に配設してある。上記複数の中間長溝１０は、例えば図示のものは４本を均等分割して配置してあるが、この数は増減してもよい。

更に上記締着筒３の内周面における開口部３ａの側には、図１、図２に現れているように夫々締着筒３の軸線方向に長い複数の口元長溝10dを、先端10eは締着筒３の先端に至り、開放状態となり、後端10fは、図１に現れているように上記複数の中間長溝１０の相互間に位置する長さで、しかも夫々は上記複数の中間長溝１０の相互間に位置する状態に配設してある。上記複数の口元長溝10dは、例えば図示のものは４本を均等分割して配置してあるが、この数は増減してもよい。
さらに上記複数の中間長溝１０における夫々の開口部3aの側には、中間長溝１０の幅寸法よりも大きい寸法の長径を備える抜止穴10gを図示のように中間長溝１０に連続させて形成具備させてある。しかも上記の複数の中間長溝１０と、複数の口元長溝10dと、複数の抜止穴10gの夫々における溝底と締着筒外周面７との間には、図２に現れているように大きい肉厚が残存するよう夫々浅く形成している。

上記の複数（例えば４本）の中間長溝１０と、複数（例えば４本）の口元長溝10dと、複数（例えば４個）の抜止穴10gの夫々における位置関係は、締着筒３の内周圧接面１１の軸芯方向の長さ６を締着筒３の軸線方向に４分して、先端３ａの側から第１締付領域６ａと、第２締付領域６ｂと、第３締付領域６ｃと、第４締付領域６ｄとに分けて定め、複数の中間長溝１０は夫々第２締付領域６ｂから第４締付領域６ｄの範囲に形成し、複数の口元長溝10dは、第１締付領域６ａと第２締付領域６ｂの範囲に形成し、複数の抜止穴10gは、第１締付領域６ａと第２締付領域６ｂの間に形成してある。

上記構成のものにあっては、正常な使用状態においては、回動筒17を回して締着筒３の全締着領域６を収縮させる場合、締着筒３の内周面には複数の中間長溝10と、複数の口元長溝10dとが図１に現れているように交互に、しかも軸芯方向に長さ位置を変えて形成してある為、締着筒３は押し縮められる方向への撓み順応度が高く、締着筒３は比較的小さい力で内方向へ弾力的に撓み変形させることができる。
従って、上記回動筒17を回すのに必要な力は小さくて足りる。また上記の場合、被保持物の元部31aの周囲に油が付着していてもその油は上記の全域に、かつ等分に配置した溝10,10d内に逃げることができ、締着筒３の内周面５が被保持物の元部の周囲に直接機械的に接触して被保持物をしっかりと締付けることができる。

上記のように被保持物３１を締着して保持した状態においては、本体１を回転させることによって締着筒３及び被保持物を回転させ、被保持物によって周知の如く機械加工（例えば切削）が行える。
また上記締着状態では、各圧接部11における両側のエッジ11a, 11aが被保持物31ａの元部外周面に喰い付くことができ、締着筒３に対する被保持物の回動方向のすべりを防止することができる。
さらに図１における左側の給油口から本体の中心位置にある給油路３４に向けて冷却用の液体が注入された場合でも、被保持物の元部31aを装着した状態では、複数の中間長溝10も、複数の口元長溝10dも共に図１に現れているようにその表面は元部31aの外周面で塞がれており、冷却用の液体がこれらの溝10,10dを通じて外部に漏れる恐れはない。特に複数の中間長溝10と、複数の口元長溝10dとは図１に現れているように連通させてないので、両者を通じて液体が端面3aに逃れるような恐れはない。また被保持物の元部31aが前記したように短い寸法の場合でも、複数の口元長溝10dが塞がれていれば、液漏れの心配はない。なお、３３は周知のカバーを示し、10ｂは中間長溝10の端末を示す。

（A）は、図２におけるＩＡ−ＩＡ位置の断面図。（B）は、図２におけるＩＢ−ＩＢ位置の断面図。図１におけるＩＩ−ＩＩ位置の断面図。従来例を示す断面図。

１・・・本体、２・・・連結部、３・・・締着筒、４・・・差込孔、５・・・内周面、７・・・外周面、８・・・太径部、10・・・中間長溝、10ａ・・・溝底、・・・残存部、11・・・圧接部、11a・・・両側のエッジ、12, 13・・・補強部、17・・・回動筒、18・・・内周面、19・・・スパナ掛溝、21・・・案内筒、24・・・ローラ、31・・・被保持物。

Claims

半径方向に弾性変形可能な中空の筒状であって、しかも内側は一端が開口した被保持物の差込孔となっている一方、外周面は元部の側が太径のテーパー面となっている締着筒と、上記締着筒の周囲に対して相対回動可能に配設する回動筒とを備え、
上記回動筒を回動させてそれを締着筒の太径の側へ移動させることにより、上記回動筒の内側に備えさせた多数のローラを介して締着筒を収縮させて、その内周面の圧接面を被保持物の元部外周面に圧接させて締着一体化するようにしてある保持具において、
上記締着筒の内周面には、夫々締着筒の軸線方向に長い複数の中間長溝を、周方向の相互間に間隔を隔てそこに圧接面を残すと共に、締着筒における開口部の側と深部の側にも夫々圧接面が残る状態に配設し、
更に上記締着筒の内周面における開口部の側には、夫々締着筒の軸線方向に長い複数の口元長溝を、先端は締着筒の先端に至り、後端は上記複数の中間長溝の相互間に位置する長さで、しかも夫々は上記複数の中間長溝相互間に位置する状態に配設し、
さらに上記締着筒の内周面には、中間長溝の幅寸法よりも大きい寸法の長径を備える抜止穴を具備させ、しかも上記の複数の中間長溝と、複数の口元長溝との夫々における溝底と締着筒外周面との間には肉厚が残存するよう夫々浅く形成し、
上記の複数の中間長溝と、複数の口元長溝と、複数の抜止穴の夫々における位置関係は、締着筒の内周圧接面を締着筒の軸線方向に４分して先端の側から第１締付領域と、第２締付領域と、第３締付領域と、第４締付領域とに定め、
複数の中間長溝は第２締付領域から第４締付領域に形成し、
複数の口元長溝は、中間長溝の一部分と、口元長溝の一部分とが第２締付領域において隣接重合して位置するように第１締付領域と第２締付領域に形成し、
複数の抜止穴は第２締付領域に形成したことを特徴とする保持具。