JPH018242Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は、回転切削工具を保持して工作機械の
主軸またはそれに固定の部材に取り付けられるホ
ルダに関するものである。

従来の技術 ドリル，リーマ，エンドミル，中ぐり工具等の
回転切削工具を保持するホルダは、種々の態様で
工作機械の主軸またはそれに固定の部材（以下、
主軸等と言う）に取り付けられる。その一つに、
予め主軸等に固定されるホルダ本体と切削工具を
保持する工具保持体とを備えて成り、工具保持体
がホルダ本体に取付け・取外しされることによつ
て回転切削工具の主軸等に対する着脱が為される
形式のものがある。この形式のホルダには、例え
ば実公昭51−15183号公報に記載されているよう
に、工具保持体がホルダ本体に保持された複数個
のボールにより締め付けられることによつてホル
ダ本体に取り付けられるボールロツク式のもの
や、実公昭59−14118号公報に記載されているよ
うに、工具保持体の後端部に設けられた花弁形の
係合穴がホルダ本体側に設けられた花弁形の係合
突起を有するクランパと係合させられることによ
り、ホルダ本体側に引き付けられて固定される花
弁式のものがある。

これらのうちボールロツク式のホルダにおいて
は、ボールは断面が円形の工具保持体に対して点
接触するに過ぎないため支持剛性が十分ではな
い。そのため、加工時に工具保持体が動いて心ず
れ等が生じ易く、切削精度の低下をもたらすう
え、工具保持体のずれによつてボールおよびそれ
と係合する部分が摩耗，損傷し易く、耐久性に欠
ける不具合がある。

また、花弁式のホルダにおいては、剛性が不足
する恐れはないが、工具保持体とホルダ本体との
係合部が工具保持体の工具装着部に対して直列に
設けられることとなるため、主軸端から刃先まで
の距離が長くなり、加工可能なワークの寸法範囲
が制限される不具合があつた。

考案が解決しようとする問題点 本考案は、以上のように、ボールロツク式のホ
ルダにおいては支持剛性が不足するなどの問題が
あり、また、花弁式のホルダにおいては剛性が不
足することはないものの主軸端から刃先までの距
離が長くなることを避け得ないという問題点を解
決するために為されたものである。

問題点を解決するための手段 本考案に係る回転切削工具ホルダはこのような
問題点を解決するために、(a)全体として円板状を
なし、第一端面の中心線上の位置に工作機械の主
軸またはそれに固定の部材の中心穴に嵌合可能な
嵌合突起を有する一方、その第一端面とは反対側
の第二端面の中心線上の位置にその第二端面から
離れるに従つて直径が漸減するテーパ穴を有し、
かつ、そのテーパ穴を囲む部分をそのテーパ穴の
中心線と平行に貫通する複数個のボルト穴に挿通
されるボルトにより主軸またはそれに固定の部材
に固定されるホルダ本体と、(b)そのホルダ本体
に、複数のボルト穴の間の位置においてそのホル
ダ本体の半径方向に外周面から前記テーパ穴まで
貫通して形成され、外周面に近い部分が雌ねじ穴
とされたクランパ穴と、(c)前記テーパ穴にしまり
嵌合可能なテーパ軸部と、そのテーパ軸部がテー
パ穴に嵌合された状態で前記第二端面に密着可能
なフランジ部と、回転切削工具を保持する工具保
持部とを備え、かつ、テーパ軸部にそのテーパ軸
部の軸心に平行な平面を備えた切欠が形成され、
その切欠の平面にテーパ軸部の軸心に直角に延び
る複数本の突条であつてフランジ部に対向する側
の面が後傾した傾斜面をなす突条が形成された工
具保持体と、(d)クランパ穴に摺動可能かつ回転不
能に嵌合され、前記テーパ軸部に対応する端面に
前記複数の突条に対応した複数の突条を備えてそ
の突条の傾斜面により前記傾斜面に係合し、テー
パ軸部をテーパ穴内へ引き込むクランパと、(e)そ
のクランパと相対回転可能かつ軸方向には相対移
動不能に連結され、前記雌ねじ穴に螺合されると
ともに、外部から正逆両方向に回転操作されるこ
とによりクランパを進退させるねじ部材と、(f)前
記ホルダ本体の第二端面の、工具保持体のフラン
ジ部が密着する部分からそのホルダ本体の中心線
に平行にクランパ穴に達する状態で形成されたピ
ン穴に摺動可能に嵌合され、クランパがねじ部材
によりテーパ軸部から離れる方向に後退させられ
る際、そのクランパに形成された突き出し用斜面
によりフランジ部側へ移動させられてフランジ部
に当接し、工具保持体をテーパ穴から突き出す突
出しピンとを含むように構成される。

考案の作用・効果 以上のように構成された回転切削工具ホルダに
おいては、工具保持体が本体に取り付けられた場
合には、テーパ軸部に形成された突条とクランパ
に形成された突条との係合によつてテーパ軸部は
テーパ穴内へ引き込まれた状態となるうえ、テー
パ面同士が係合させられることにより強固に嵌合
された状態となる。また、加工時に回転切削工具
に加えられる軸方向の負荷は工具保持体のフラン
ジ部から第二端面を通じて伝達されるのである
が、テーパ軸部が嵌合されるテーパ穴がこの第二
端面に開口して設けられ、工具保持体のホルダ本
体に対する嵌合部と負荷伝達面とが隣接して設け
られているため、加工時に大きな負荷が加えられ
た場合でも工具保持体が動く恐れはなく、半径方
向にも軸方向にも支持剛性の十分なホルダが得ら
れることとなる。また、このホルダの本体は板状
の部材であるが、さらにクランパが工具保持体に
対して直角に設けられ、工具保持体の半径方向外
側に位置してこれを保持するようにされているた
め、ホルダ全体が短くコンパクトなものとなり、
加工し得るワークの寸法範囲が広くなる効果が得
られる。さらに、クランパが突き出し用斜面を備
え、突出しピンを移動させる作用部材を兼ねるよ
うにされていることから、構造が簡単となり、ホ
ルダを更にコンパクトに構成し得る利点がある。

実施例 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図および第２図において１０はホルダ本体
である。このホルダ本体１０は全体として円板状
をなし、一方の端面１２（第一端面）の中心線上
の位置には図示しない工作機械の主軸またはそれ
に固定の部材の中心穴に嵌合可能な嵌合突起１４
が形成されている。ホルダ本体１０の他方の端面
１６（第二端面）には、その中心線上の位置に端
面１６から離れるに従つて直径が漸減するテーパ
穴１８が形成されており、ホルダ本体１０のテー
パ穴１８を囲む部分には、ホルダ本体１０をテー
パ穴１８の中心線と平行に貫通する３個のボルト
穴２０が形成されている。ホルダ本体１０は、嵌
合突起１４が上記中心穴に嵌合された状態におい
てボルト穴２０に挿通されるボルトにより主軸ま
たはそれに固定の部材に固定される。

上記ホルダ本体１０には工具保持体２２が嵌合
されている。工具保持体２２は、テーパ穴１８の
テーパ内周面に対応するテーパ外周面を備え、か
つ、ホルダ本体１０の端面１６から嵌合突起１４
の端面までの長さと等しい長さを有するテーパ軸
部２４と、テーパ軸部２４の端面１６側の端部か
ら半径方向外向きに延び出せられ、かつ、ホルダ
本体１０の直径より小径のフランジ部２６とを備
えており、テーパ軸部２４においてテーパ穴１８
にしまり嵌合されるとともに、フランジ部２６が
端面１６に密着した状態となるようにされてい
る。なお、フランジ部２６のホルダ本体１０と対
向する側の端面には、第２図に示すようにその外
周面に開口する切欠２８が形成される一方、端面
１６の切欠２８に対応する部分にはピン３０が立
設されており、これら切欠２８とピン３０との係
合により、工具保持体２２のホルダ本体１０に対
する相対回転が防止されている。

工具保持体２２には更に、その軸心を中心線と
し、工具保持体２２を貫通する貫通穴３２が形成
されている。この貫通穴３２は、フランジ部２６
を貫通し、テーパ軸部２４の中間部よりやや深い
位置まで形成された大径穴部３４と、大径穴部３
４に連通し、内周面に雌ねじの形成された小径穴
部３６とから成る段付状を成している。

テーパ軸部２４の外周面には、その軸心に平行
な平面３８を備えた切欠４０が形成されている。
この切欠４０は、テーパ軸部２４の外周部がそれ
の軸心に平行な一平面で切除された状態に形成さ
れており、平面３８のフランジ部２６に近い側の
部分にはテーパ軸部２４の軸心に直角に延びる複
数本の突条４２が形成されている。各突条４２
は、フランジ部２６に対向する側の面が後傾、す
なわちテーパ軸部２４の軸心から離れるに従つて
フランジ部２６から遠ざかる方向へ傾斜する傾斜
面をなすように形成されている。

また、フランジ部２６には、これを半径方向に
貫通し、前記貫通孔３２の大径孔部３４に開口す
る雌ねじ穴４４が形成されており、この雌ねじ穴
４４にはセツトスクリユ４６が螺合されている。

前記貫通穴３２の大径穴部３４には、切削工具
としてのセンタドリル４８が取り付けられてい
る。すなわち、本実施例においてはこの貫通穴３
２が工具保持部として機能しているのであり、大
径穴部３４の内奥部にはセンタドリル４８の挿入
深さを規定するためのスライダ５０が軸方向に摺
動可能に嵌合されている。スライダ５０のセンタ
ドリル４８と対向する側の端面には有底穴５２が
形成されており、この有底穴５２の開口部に形成
されたテーパ穴部にセンタドリル４８のテーパ部
が当接させられる一方、他方の端面には小径穴部
３６に螺合されたアジヤストボルト５４が固定さ
れており、アジヤストボルト５４のねじ込み量を
調節することによりスライダ５０の大径穴部３４
内におけける位置が変えられ、それによつてセン
タドリル４８の挿入深さが調節されるようになつ
ている。

センタドリル４８の外周面には、その軸心に平
行な方向に延びる切欠５６が形成されており、こ
の切欠５６内にフランジ部２６に螺合されたセツ
トスクリユ４６が嵌入させられることにより、工
具保持体２２に対する相対回転が防止されるとと
もに、センタドリル４８の挿入側端部がスライダ
５０に当接した状態においてアジヤストボルト５
４を締め付けることにより、センタドリル４８は
所定の深さで、軸方向に移動不能に固定されるこ
ととなる。また、この工具保持体２２には、大径
穴部３４，フランジ部２６のホルダ本体１０に密
着する側とは反対側の端面およびその端面に複数
個形成されたねじ穴５７を利用して中ぐり工具等
を取り付けることが可能であり、この場合にはこ
れらが工具保持部として機能することとなる。

ホルダ本体１０のボルト穴２０の間の部分に
は、ホルダ本体１０を半径方向に貫通し、ホルダ
本体１０の外周面およびテーパ穴１８に開口する
クランパ穴５８が形成されている。クランパ穴５
８は、ホルダ本体１０の外周面側の部分が雌ねじ
穴６０とされており、このクランパ穴５８のテー
パ穴１８側の部分にはクランパ６２が摺動可能か
つ回転不能に嵌合されている。すなわち、クラン
パ６２の外周面にはその軸心に平行な方向に延び
る切欠６４が形成されており、この切欠６４にホ
ルダ本体１０の端面１２側から嵌合されたピン６
６の先端部が嵌入させられることにより、クラン
パ６２の回転が阻止されているのである。また、
クランパ６２の外周面の切欠６４が形成されてい
る部分に対して直径方向に隔たつた部分には、ホ
ルダ本体１０の外周側に向かうに従つてクランパ
６２の軸心に接近する方向に傾かされた斜面６８
が形成されており、また、この斜面６８のホルダ
本体外周側に位置する面は、クランパ６２の軸心
に対して平行に切り欠かれた平面とされている。

クランパ６２のテーパ軸部２４に対向する側の
端面には、テーパ軸部２４に形成された複数本の
突条４２に対応する複数本の突条７０が形成され
る一方、反対側の端面には、円形断面の突起７２
が形成されており、この突起７２には雌ねじ穴６
０に螺合されたねじ部材７４が連結されている。
すなわち、ねじ部材７４の軸心上には、これを軸
方向に貫通し、かつ、六角穴部，大径穴部，小径
穴部から成る段付穴７６が形成されており、小径
穴部に突起７２が挿入させられるとともに、小径
穴部の直径よりも大きく大径穴部よりも小さい径
を有する押え板７８を挟んで突起７２に小ねじ８
０が螺合されることにより、ねじ部材７４はクラ
ンパ６２に対して相対回転可能かつ軸方向には相
対移動不能に連結されているのである。したがつ
て、上記六角穴部に工具を係合させてねじ部材７
４を正逆両方向に回転操作することにより、クラ
ンパ６２を進退させることができるのであり、工
具保持体２２がホルダ本体１０に取り付けられた
状態においては、ねじ部材７４がねじ込まれて突
条７０の後側の傾斜面と突条４２の前側の傾斜面
とが係合させられ、テーパ軸部２４がテーパ穴１
８内へ引き込まれてテーパ面においてしまり嵌合
するとともに、フランジ部２６がホルダ本体１０
の端面１６に密着した状態となり、工具保持体２
２はホルダ本体１０によつて強固に保持されるこ
ととなる。

さらに、ホルダ本体１０の端面１６の、工具保
持体２２のフランジ部２６が密着する部分であつ
て、かつ、クランパ穴５８に対応する部分には、
ホルダ本体１０の中心線に平行に延び、クランパ
穴５８に開口するピン穴８２が形成されており、
このピン穴８２には突出しピン８４が摺動可能に
嵌合されている。突出しピン８４の軸方向の中間
部は小径とされており、この小径部にＯリング８
６が取り付けられており、ピン穴８２の内周面と
の間に適正な摩擦力が生ずるようにされている。
また、突出しピン８４のクランパ穴５８側の端部
は、前記クランパ６２に形成された斜面６８に対
応するテーパ面を有する円錐截頭部８８とされて
おり、この円錐截頭部８８は、工具保持体２２が
ホルダ本体１０に固定された状態においてピン穴
８２からクランパ穴６０内へ突出し、クランパ６
２の斜面６８およびそれに隣接する平面に対して
適宜の隙間を隔てて対向する高さとされている。

以上のように構成された回転切削工具ホルダに
おいて工具保持体２２をホルダ本体１０から取り
外す場合には、ねじ部材７４を雌ねじ穴６０との
螺合を解く方向へ回転させる。ねじ部材７４の螺
退によつてこれに連結されたクランパ６２が後
退、すなわち突条７０が突条４２との係合から外
れる方向へ移動させられるとともに、クランパ６
２に形成された斜面６８が突出しピン８４の円錐
截頭部８８の外周テーパ面に当接し、クランパ６
２が更に後退させられるのに伴つて突出しピン８
４はクランパ穴６２内から押し出され、フランジ
部２６を端面１６から押し離すこととなり、これ
によつてテーパ軸部２４の外周テーパ面とテーパ
穴１８とのしまり嵌合が解かれ、工具保持体２２
をホルダ本体１０から抜き出すことができるので
ある。

また、工具保持体２２をホルダ本体１０に取り
付ける場合には、クランパ６２を、突条７０が突
条４２とは係合しない位置まで後退させておき、
テーパ軸部２４をテーパ穴１８内へ挿入しつつね
じ部材７４をねじ込めばよい。

以上詳述したように、本実施例の回転切削工具
ホルダにおいては、工具保持体２２は、テーパ軸
部２４とテーパ穴１８とのしまり嵌合、フランジ
部２６と端面１６との密着、およびテーパ軸部２
４に形成された突条４２とクランパ６２に形成さ
れた突条７０との係合によつてホルダ本体１０に
強固に取り付けられることとなるうえ、工具保持
体２２を半径方向に位置決めして保持しているテ
ーパ穴１８と、加工時に工具保持体２２に加えら
れる軸方向の負荷を受ける端面１６とが隣接して
形成されているため、端面１６に直角な方向は勿
論、端面１６に平行な方向に強い負荷が加えられ
ても工具保持体２２がずれ動く恐れはなく、十分
な支持剛性が得られるのであり、また、その取外
しはねじ部材７４を回転操作することによつて行
うことができ、容易である。

また、本ホルダは、クランパ６２がテーパ軸部
２４に対して直角に設けられるとともにテーパ軸
部２４の半径方向外側に設けられているため、主
軸またはそれに固定の部材に取り付けられるホル
ダ本体と工具保持体とが直列に配設された場合に
比較してホルダを短くできるうえ、工具保持部と
しての貫通穴３２の大径穴部３４がテーパ軸部２
４の軸方向の中間部よりも深い位置まで形成され
て、ホルダ本体１０と軸方向において重なるよう
にされているため、センタドリル４８をホルダ本
体１０に対して並列に配設し得、その端面１６か
らの突出長さが短くできて、主軸から刃先までの
距離が短くなり、同一の工作機械で加工可能なワ
ークの寸法範囲を従来に比較してかなり広くし得
る利点がある。

なお、前述のようにして工具保持体２２をホル
ダ本体１０に取り付ける場合、突出しピン８４は
当初端面１６から突出した状態となつており、テ
ーパ軸部２４が挿入されるのに伴つてフランジ部
２６に押され、クランパ穴５８側へ押し込まれる
こととなるが、この際、クランパ６２が前進させ
られて突条７０が突条４２間に嵌入するのと並行
して突出しピン８４の円錐截頭部８８がクランパ
穴５８内に嵌入し、フランジ部２６が端面１６に
密着し得るようにすれば、ねじ部材７４の必要操
作量を少なくすることができる。すなわち、突条
４２，７０の高さ、および工具保持体２２がホル
ダ本体１０に取り付けられた状態における円錐截
頭部８８と斜面６８との隙間の大きさを適宜に選
定することにより、上記のように突条４２と７０
との係合とほぼ同時にフランジ部２６が端面１６
に密着するホルダが得られるのであり、工具保持
体２２を着脱するために必要なねじ部材７４の操
作量が少なくて済むことにより、工具交換作業を
迅速に行うことが可能となる効果が得られる。

以上、本考案の一実施例を詳細に説明したが、
これは文字通り例示であつて、例えば、回転切削
工具を保持する工具保持部は上記実施例における
ような貫通穴３２に限られず、切削チツプやブレ
ードを固定するための取付座を工具保持部とする
ことも、また、回転切削工具を保持したアダプタ
を工具保持体に取り付け、これを工具保持部とす
ることも可能であるなど、本考案は当業者の知識
に基づいて種々の変形，改良を施した態様で実施
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である回転切削工具
ホルダを示す正面断面図である。第２図は同ホル
ダの左側面図である。 １０：ホルダ本体、１２：端面（第一端面）、
１４：嵌合突起、１６：端面（第二端面））、１
８：テーパ穴、２０：ボルト穴、２２：工具保持
体、２４：テーパ軸部、２６：フランジ部、３
２：貫通穴（工具保持部）、３８：平面、４０：
切欠、４２：突条、４８：センタドリル（回転切
削工具）、５８：クランパ穴、６０：雌ねじ穴、
６２：クランパ、６８：斜面、７０：突条、７
４：ねじ部材、８２：ピン穴、８４：突出しピ
ン。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 全体として円板状をなし、第一端面の中心線上
   の位置に工作機械の主軸またはそれに固定の部材
   の中心穴に嵌合可能な嵌合突起を有する一方、そ
   の第一端面とは反対側の第二端面の中心線上の位
   置にその第二端面から離れるに従つて直径が漸減
   するテーパ穴を有し、かつ、そのテーパ穴を囲む
   部分をそのテーパ穴の中心線と平行に貫通する複
   数個のボルト穴に挿通されるボルトにより前記主
   軸またはそれに固定の部材に固定されるホルダ本
   体と、 そのホルダ本体に、前記複数のボルト穴の間の
   位置においてそのホルダ本体の半径方向に外周面
   から前記テーパ穴まで貫通して形成され、外周面
   に近い部分が雌ねじ穴とされたクランパ穴と、 前記テーパ穴にしまり嵌合可能なテーパ軸部
   と、そのテーパ軸部がテーパ穴に嵌合された状態
   で前記第二端面に密着可能なフランジ部と、回転
   切削工具を保持する工具保持部とを備え、かつ、
   前記テーパ軸部にそのテーパ軸部の軸心に平行な
   平面を備えた切欠が形成され、その切欠の平面に
   テーパ軸部の軸心に直角に延びる複数本の突条で
   あつて前記フランジ部に対向する側の面が後傾し
   た傾斜面をなす突条が形成された工具保持体と、 前記クランパ穴に摺動可能かつ回転不能に嵌合
   され、前記テーパ軸部に対応する端面に前記複数
   の突条に対応した複数の突条を備えてその突条の
   傾斜面により前記傾斜面に係合し、前記テーパ軸
   部を前記テーパ穴内へ引き込むクランパと、 そのクランパと相対回転可能かつ軸方向には相
   対移動不能に連結され、前記雌ねじ穴に螺合され
   るとともに、外部から正逆両方向に回転操作され
   ることにより前記クランパを進退させるねじ部材
   と、 前記ホルダ本体の第二端面の、前記工具保持体
   のフランジ部が密着する部分からそのホルダ本体
   の中心線に平行に前記クランパ穴に達する状態で
   形成されたピン穴に摺動可能に嵌合され、前記ク
   ランパが前記ねじ部材により前記テーパ軸部から
   離れる方向に後退させられる際、そのクランパに
   形成された突き出し用斜面により前記フランジ部
   側へ移動させられてフランジ部に当接し、前記工
   具保持体を前記テーパ穴から突き出す突出しピン
   と を含む迅速交換可能な回転切削工具ホルダ。