JP5596032B2 - 工具ホルダ装置 - Google Patents
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Description
以下においては、シュリンクチャック方式の工具ホルダ装置のさまざまな実施例を用いて本発明を説明する。当然ながら、説明する具体的事項は当業者にとって、ウェルドン保持具やホイッスルノッチ保持具の方式の工具ホルダ装置へ容易に転用可能である。同様のことは、たとえばERコレット保持具、OZコレット保持具、および/または高精度コレット保持具のようなコレット方式の工具ホルダ装置にも当てはまる。
図7、図7aに示す本発明による工具ホルダ装置1のさらに別の実施例では、平坦溝13は、工具ホルダ本体2の自由端6に向かって減少していく深さtを有している。それにより、環状隙間セグメント17ないし流動通路18の有効な通過断面積が狭くなっていき、それにより、工具ホルダ本体2の自由端6に向かって冷却剤流体の加速が行われる。それによって噴射の集束を実現することができ、ないしは、外に出ていく冷却剤噴射の工具5のシャンク5’への改善された付着を実現することができる。端面8の領域で、外に出ていく噴射が半径方向の少ない厚みしか有していないからである。この方策により、流動通路18ないし環状隙間セグメント17を通って工具ホルダ本体2から出ていく個々の冷却剤噴射を、工具ホルダ本体2の外部でより良く合一させ、そのようにして、実質的に閉じた冷却剤外套面もしくは閉じた冷却剤外套面を工具5の周囲に生成することも可能となる。
(付記1)
クランプ区域(4)および工具(5)のシャンク(5’)のための収容開口部(7)を備える回転工具(5)を回転不能に保持するための工具ホルダ本体(2)と、圧力下にある冷却剤のための冷却剤供給装置(11)と、挟み込まれた工具シャンク(5’)に向かって冷却剤を案内するための少なくとも1つの冷却剤案内装置(12)とを有する工具ホルダ装置において、前記冷却剤案内装置(12)は、前記工具ホルダ本体(2)の自由端(6)で工具シャンク(5’)にすぐ隣接して端面側で前記工具ホルダ装置(1)の周囲へ開口する、前記収容開口部(7)の内面(9)にある少なくとも1つの平坦溝(13)として構成されており、または、
前記工具ホルダ本体(2)の自由端(6)の領域には少なくとも1つの前記冷却剤案内装置(12)が開口する冷却剤滞留室および/または集合室(30)があり、前記冷却剤滞留室および/または集合室(30)は環状隙間(34)を介して前記工具ホルダ装置(1)の周囲とつながっており、前記冷却剤滞留室および/または集合室(30)と前記環状隙間(34)は少なくとも部分的に工具シャンク(5’)で区切られていることを特徴とする工具ホルダ装置。
(付記2)
前記平坦溝(13)の断面は深さtよりも大きい幅bを有していることを特徴とする、付記1に記載の工具ホルダ装置。
(付記3)
前記平坦溝(13)の溝幅bと溝深さtの比率は1:1よりも大きく最大で25:1であり、特に2:1から15:1、好ましくは2:1から10:1であることを特徴とする、付記1または2に記載の工具ホルダ装置。
(付記4)
前記平坦溝(13)の溝底面(15)は前記工具ホルダ装置(1)の軸方向の長手中心軸(3)に対して同心的に湾曲する円筒セグメント面であることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記5)
前記平坦溝(13)は使用する工具(5)とともにそのつど断面で見て環状隙間セグメント(17)を形成することを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記6)
前記平坦溝(13)は円周方向で前記内面(9)全体にわたって不均等に配分された状態で配置されていることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記7)
1つの前記工具ホルダ装置(1)の前記平坦溝(13)はそれぞれ異なる幅bを有していることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記8)
前記平坦溝(13)は前記工具ホルダ装置(1)の長手方向で自由端(6)まで延びるとともに内側面取り(14)に連通しており、それにより平坦溝深さtは前記面取り(14)の領域で自由端(6)に向かって減少しており、特にゼロまで減少していることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記9)
前記平坦溝(13)の溝底面(15)と前記平坦溝(13)の横仕切壁(16)は面取りされて構成されていることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記10)
前記平坦溝(13)の深さtは工具直径Dの0.5%から15%であり、特に1%から10%であることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記11)
前記平坦溝(13)は断面で見て半円形に構成されていることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記12)
前記平坦溝(13)は断面で見て長方形に構成されていることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記13)
前記平坦溝(13)は長軸に沿って溝深さtに関してテーパ状に先細になるように構成されていることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記14)
前記平坦溝(13)は少なくとも端部領域で前記工具ホルダ装置(1)の自由端(6)に向かって軸方向の長手中心軸(3)に沿って幅bに関して拡大するように、特にテーパ状に拡大するように構成されていることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記15)
前記平坦溝(13)は螺旋状に渦を巻くように構成されていることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記16)
前記平坦溝(13)の螺旋は作動時の工具(5)の回転方向に対して反対向きに構成されていることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記17)
前記平坦溝の螺旋は前記工具ホルダ装置の回転方向と同じ向きに構成されていることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記18)
前記滞留室および/または集合室(30)は前記収容開口部(7)の内部に配置されており、環状溝(31)により前記工具ホルダ本体(2)の自由端(6)の領域に構成されていることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記19)
前記環状溝(31)は自由端(6)に向かってテーパ状に先細になる仕切壁(33)を有しており、該仕切壁は環状仕切ウェブ(32)へと移行しており、前記環状仕切ウェブ(32)は挟み込まれた工具(5)とともに環状隙間(34)を形成することを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記20)
前記滞留室および/または集合室(30)は前記収容開口部(7)の内部に配置されており、前記内側面取り(14)と蓋部材(40)によって少なくとも部分的に区切られていることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記21)
前記蓋部材(40)は工具(5)とともに環状隙間(34)を形成する出口開口部(41)を有していることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記22)
前記滞留室および/または集合室(30)は前記出口開口部(41)の外部に配置されており、少なくとも部分的に前記工具ホルダ本体(2)の自由端面(8)により区切られていることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記23)
前記蓋部材(40)は前記工具ホルダ本体(2)の外側環状溝(45)へスナップ接合の形式で係合するキャップ(42)として構成されていることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記24)
前記蓋部材(40)は1つの弾性的なスナップリングまたは複数の個々の弾性的なスナップリングを有していることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記25)
前記冷却剤案内装置(12)は前記滞留室および/または集合室(30)に端面(8)のところで開口する前記工具ホルダ本体(2)の通路(47)として構成されていることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記26)
前記蓋部材(40)は前記工具ホルダ本体(2)の端面(8)にある対応する対応取付装置(51)に着座する1つのホルダリングまたは複数の保持ボルトを取付装置(50)として有していることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記27)
前記蓋部材(40)は半径方向で前記工具ホルダ本体(2)の外側輪郭と同一平面上で終わっており、または該外側輪郭に対して相対的に半径方向に引っ込んだ状態で構成されていることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記28)
前記蓋部材(40)は前記工具ホルダ本体(2)の端面(8)にある対応する対応スナップ装置(51)と協働する取付装置(50)を有していることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記29)
前記蓋部材(40)は噴射成形カラー(60)を有しており、それによって長さlの噴射成形環状通路(34’)が形成されていることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記30)
前記噴射成形環状通路(34’)の軸方向長さlと工具直径Dの比率は0.2:1から1:1の範囲内にあり、特に0.3:1から0.8:1の範囲内、特別に好ましくは0.4:1から0.7:1の範囲内にあることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記31)
前記蓋部材(40)は前記工具ホルダ本体(2)の端面(8)と溶接されていることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記32)
前記蓋部材(40)はユニオンナットとして構成されていることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記33)
前記蓋部材(40)は前記滞留室および/または集合室(30)を密閉するために端面(8)と協働する環状ウェブ(32)を有していることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記34)
前記蓋部材(40)は平坦な穴付きディスクであり、端面(8)に取り付けられていることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記35)
前記蓋部材(40)は前記内側面取り(14)により形成される前記冷却剤滞留室および/または冷却剤集合室(30)を少なくとも部分的に区切る滞留エッジおよび/または集合エッジ(55)を有していることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記36)
前記蓋部材(40)は前記工具ホルダ本体(2)の凹部(56)に着座する穴付きディスクであることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記37)
前記蓋部材(40)は縁部で面取りされており、前記工具ホルダ本体(2)の対応する凹部(56)に着座していることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記38)
前記蓋部材(40)は弾性作用により初期応力をかけられて前記凹部(56)に着座していることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記39)
前記蓋部材(40)は平坦な穴付きディスクであり、少なくとも1つのねじ結合部によって前記工具ホルダ本体(2)に端面側で取り付けられていることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記40)
前記蓋部材(40)は回転バヨネット接合により前記工具ホルダ本体(2)の端面側の凹部(56)に固定されていることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
(付記41)
端面側の前記凹部(56)には前記内側面取り(14)に隣接して環状隆起部(63)が前記滞留室および/または集合室(30)を密閉するために形成されていることを特徴とする、先行付記のうちいずれか1項に記載の工具ホルダ装置。
2 工具ホルダ本体
3 軸方向の長手中心軸
4 クランプ区域
5 工具
5’ 工具シャンク
6 自由端
7 収容開口部
8 端面
9 内面
10 移行穴
11 冷却剤供給装置
12 冷却剤案内装置
13 平坦溝
14 内側面取り
15 溝底面
16 溝側壁区域
17 環状隙間セグメント
18 流動通路
19 周囲
20 破線
30 滞留室および/または集合室
31 環状溝
32 環状仕切ウェブ
33 仕切壁
34 環状隙間
34’ 噴射成形環状通路
40 蓋部材
41 出口開口部
42 キャップ
43 キャップ底面
44 スナップ装置
45 外側円周溝
46 環状ウェブ
47 通路
48 横穴
49 肉厚隆起部
50 取付装置
51 対応取付装置
52 穴
53 雌ねじ
54 雄ねじ
55 滞留エッジおよび/または集合エッジ
56 平坦凹部
57 アンダーカットエッジ
58 外側エッジ
59 組付け穴
60 噴射成形カラー
61 皿頭ねじ
63 環状隆起部
66 ロックラグ
v(正しくはvの上に右向き矢印が付く。) 接線方向速度
α 角度
b 幅
t 深さ
l 長さ
D 公称直径/外径
Claims (14)
- クランプ区域(4)および工具(5)のシャンク(5’)のための収容開口部(7)を備える回転工具(5)を回転不能に保持するための工具ホルダ本体(2)と、圧力下にある冷却剤のための冷却剤供給装置(11)と、挟み込まれた工具シャンク(5’)に向かって冷却剤を案内するための少なくとも1つの冷却剤案内装置(12)とを有する工具ホルダ装置において、前記冷却剤案内装置(12)は、前記工具ホルダ本体(2)の自由端(6)で工具シャンク(5’)にすぐ隣接して端面側で前記工具ホルダ装置(1)の周囲へ開口する、前記収容開口部(7)の内面(9)にある、幅が深さより大きい断面形状を有する少なくとも1つの平坦溝(13)として構成されており、かつ、
前記工具ホルダ本体(2)の自由端(6)の領域には少なくとも1つの前記冷却剤案内装置(12)が開口する冷却剤滞留室および/または集合室(30)があり、前記冷却剤滞留室および/または集合室(30)は環状隙間(34)を介して前記工具ホルダ装置(1)の周囲とつながっており、前記冷却剤滞留室および/または集合室(30)と前記環状隙間(34)は少なくとも部分的に工具シャンク(5’)で区切られており、
前記冷却剤滞留室および/または集合室(30)は、前記収容開口部(7)の内部に配置されており、内側面取り(14)および蓋部材(40)によって少なくとも部分的に区切られており、前記蓋部材(40)は、前記工具ホルダ本体(2)の外側輪郭に比べて半径方向に引っ込んだ状態で構成されている、工具ホルダ装置。 - 前記平坦溝(13)は円周方向で前記内面(9)全体にわたって不均等に配分された状態で配置されていることを特徴とする、請求項1に記載の工具ホルダ装置。
- 1つの前記工具ホルダ装置(1)の前記平坦溝(13)はそれぞれ異なる幅bを有していることを特徴とする、請求項1または2に記載の工具ホルダ装置。
- 前記平坦溝(13)の深さtは工具直径Dの0.5%から15%であることを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載の工具ホルダ装置。
- 前記平坦溝(13)は長軸に沿って溝深さtに関してテーパ状に先細になるように構成されていることを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載の工具ホルダ装置。
- 前記平坦溝(13)は少なくとも端部領域で前記工具ホルダ装置(1)の自由端(6)に向かって軸方向の長手中心軸(3)に沿って幅bに関して拡大するように、特にテーパ状に拡大するように構成されていることを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の工具ホルダ装置。
- 前記平坦溝(13)は螺旋状に渦を巻くように構成されていることを特徴とする、請求項1から6のいずれかに記載の工具ホルダ装置。
- 前記平坦溝(13)の螺旋は作動時の工具(5)の回転方向に対して反対向きに構成されていることを特徴とする、請求項1から7のいずれかに記載の工具ホルダ装置。
- 前記滞留室および/または集合室(30)は前記収容開口部(7)の内部に配置されており、環状溝(31)により前記工具ホルダ本体(2)の自由端(6)の領域に構成されていることを特徴とする、請求項1から8のいずれかに記載の工具ホルダ装置。
- 前記環状溝(31)は自由端(6)に向かってテーパ状に先細になる仕切壁(33)を有しており、該仕切壁は環状仕切ウェブ(32)へと移行しており、前記環状仕切ウェブ(32)は挟み込まれた工具(5)とともに環状隙間(34)を形成することを特徴とする、請求項1から9のいずれかに記載の工具ホルダ装置。
- 前記蓋部材(40)は工具(5)とともに環状隙間(34)を形成する出口開口部(41)を有していることを特徴とする、請求項1から10のいずれかに記載の工具ホルダ装置。
- 前記滞留室および/または集合室(30)は前記出口開口部(41)の外部に配置されており、少なくとも部分的に前記工具ホルダ本体(2)の自由端面(8)により区切られていることを特徴とする、請求項1から11のいずれかに記載の工具ホルダ装置。
- 前記蓋部材(40)は噴射成形カラー(60)を有しており、それによって長さlの噴射成形環状通路(34’)が形成されていることを特徴とする、請求項1から12のいずれかに記載の工具ホルダ装置。
- 前記噴射成形環状通路(34’)の軸方向長さlと工具直径Dの比率は0.2:1から1:1の範囲内にあることを特徴とする、請求項1から13のいずれかに記載の工具ホルダ装置。
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