JPH0214889Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 この考案は、ドリル、エンドミル、中ぐり工具
等切削工具をその保持部材に結合するための装置
に関するものである。

従来技術 ドリル、エンドミル、中ぐり工具等切削工具
を、工具保持部材を介して工作機械に取り付ける
ことが行われている。

工具をかかる工具保持部材に結合するための装
置として、切削工具もしくは切削工具と一体化さ
れた中間部材と工具保持部材との一方に設けられ
た軸部を、他方に設けられた筒状部の嵌合孔に嵌
め込むことによつてこれら工具と保持部材とを結
合するようにした装置が知られている。

第６図は、その一具体例を示したものである。
この図において、１００は工具保持部材で、１０
２は工具が取り付けられてこれと一体化された中
間部材である。中間部材１０２には、軸部１０４
とこれに隣接する部位において軸部１０４に直角
な座面１０６が設けられる一方、工具保持部材１
０２には筒状部１０８と取付面１１０とが設けら
れ、この取付面１１０に座面１０６が当接するま
で軸部１０４がその軸端から嵌合孔１１４内に嵌
め込まれることによつて、中間部材１０２が工具
保持部材１００に組み付けられるようになつてい
る。また、組み付けられた中間部材１０２は、テ
ーパピン１１２とテーパ穴１１５との係合によつ
て工具保持部材１００にしつかりと結合される。
すなわち、筒状部１０８に半径方向外側から螺設
されたテーパピン１１２のテーパ端部１１３と、
軸部１０４に形成された半径方向のテーパ穴１１
５の軸端側の内周面とのカム作用で軸部１０４が
嵌合孔１１４内に強く引き込まれ、その引込力に
基づいて中間部材１０２が工具保持部材１００に
強く結合されるのである。

この装置は、軸部１０４と嵌合孔１１４とを密
に嵌合させることができ、またテーパピン１１２
とテーパ穴１１５との作用に基づいて軸部１０４
および筒状部１０８の座面１０６および取付面１
１０を圧着させ得ることから、工具の刃先位置を
正確に位置決めし得る他、工具の支持剛性を高く
し得る利点を有する反面、中間部材１０２の工具
保持部材１００への着脱性が悪い不具合を有して
いる。軸部１０４と嵌合孔１１４との間のクリア
ランスが小さいため（大きくすると軸部１０４が
嵌合孔１１４内でがたついて加工時に工具の振れ
が生ずる）、軸部１０４を嵌合孔１１４に嵌め込
み難く、またその着脱の際、テーパピン１１２を
そのテーパ端部１１３が嵌合孔１１４の内面から
半径方向外側に引込んだ位置までねじ戻し、ある
いはテーパ穴１１５に深く突入するまでねじ込ま
なければならないことから、テーパピン１１２を
何回も回転させなければならないからである。

問題点を解決するための手段 本考案は、軸部と嵌合孔との嵌合、ならびにテ
ーパピンとテーパ穴との係合によつて工具もしく
は中間部材と保持部材とを結合する装置における
上記の問題点を解決するために為されたものであ
り、その要旨とするところは、前記軸部の前記座
面に近い側に第一部分を、また軸端に近い側にそ
の第一部分より僅かに小径の第二部分を形成する
とともに、前記嵌合孔の相対応する部位をこれら
第一部分および第二部分と丁度嵌合する大径孔部
および小径孔部となし、かつ、前記テーパ穴から
前記軸部の周方向に延び、次いでその軸心方向に
延びて軸端に至る溝を設け、該溝を前記軸部を前
記嵌合孔に嵌め込む際のテーパ端部の通過路とし
たことにある。

作用および効果 このような装置においては、切削工具もしくは
中間部材と保持部材との一方に設けられた軸部
と、他方に設けられた嵌合孔とが密に嵌合させら
れるとともに、テーパピンのテーパ端部とテーパ
穴内周面とのカム作用によつて、座面と取付面と
が圧着されるため、高い工具支持剛性が得られ
る。しかも、嵌合孔には、その開口側に大径孔部
が形成され、軸部には小径の第二部分が形成され
ているため、軸部を嵌合孔に挿入する際にはまず
十分なクリアランスを有する部分を嵌合すればよ
く、この嵌合は容易である。続いて、小径の第二
部分を小径孔部に、また大径の第一部分を大径孔
部にそれぞれ密に嵌合する必要があるのである
が、このときには既に第二部分と大径孔部とが一
定長さ嵌合されていて、この部分が案内作用を為
すため、この嵌合も容易である。第二部分が第一
部分より「僅かに小径」とは、このように「先に
嵌合された第二部分と大径孔部とが案内作用を為
して、続く密嵌合を容易にする程度に小径」の意
である。

また、軸部にはテーパピンのテーパ端部を通過
させるための溝が形成されているため、テーパピ
ンを僅かにねじ込み、あるいはねじ戻し操作する
だけで、工具またはこれと一体の中間部材を保持
部材に容易に着脱し得て、この点からも作業性が
改善される。

実施例 次に、本考案をマシニングセンタ用のツールホ
ルダに適用した場合の実施例を図面に基づいて詳
しく説明する。

第２図は、このツールホルダを切り欠いて示し
たものである。図に示すように、このツールホル
ダは工作機械に取り付けられる基部１０と、工具
を保持する頭部１２とに分割されている。頭部１
２は、工具の着脱が可能とされているが、工具を
保持した状態においては、工具と一体の部材とな
る。すなわち、本実施例においては、基部１０が
本考案における保持部材となり、頭部１２が工具
と保持部材との間に介在させられる中間部材とな
るのである。基部１０は、工具交換用のアームに
よつて把持されるボトルグリツプ１４と、工作機
械の取付穴に挿入されるシヤンク部１６とを有し
ており、また、ボトルグリツプ１４には工作機械
の主軸と係合してその回転駆動力が伝達される係
合溝１８が形成されている。

一方、頭部１２は円筒状の本体部１９を有し、
その先端面から軸方向に沿つて、工具のシヤンク
部が挿入される工具挿入孔２０が形成されてい
る。この工具挿入孔２０の先端部はテーパ部２２
とされており、ここにコレツト２４が嵌合されて
いる。また、本体部１９の先端外周部には雄ねじ
部２６が設けられており、ここにクランプナツト
２８が螺合されている。クランプナツト２８は、
コレツト２４の先端外周テーパ面３０に対応する
内周テーパ面３２を有しており、回転操作力が加
えられると、テーパ面３２の作用でコレツト２４
を縮径させて工具のシヤンク部を把持させる。

工具挿入孔２０の内奥部にはストツパ部材３４
が配設されている。ストツパ部材３４の中心部に
は矩形断面の溝４４が形成されており、その溝４
４の底面が、工具シヤンク部の後端に形成された
タングに当接して工具の挿入量を規定するストツ
パ面とされている。また、その側壁面は工具に回
転駆動力を伝達する駆動面とされている。このス
トツパ部材３４の外周部には、半径方向外向きに
延び出す複数のアーム３６が設けられており、こ
のアーム３６が、本体部１９に形成された軸方向
の長穴３８を貫通して、その外周面上に突き出て
いる。アーム３６の先端には雄ねじ４０が設けら
れており、この雄ねじ４０が、本体部１９に嵌合
されたアジヤストナツト４２の雌ねじに螺合され
ている。アジヤストナツト４２は、後述のフラン
ジ５０と止め輪５３とによつて軸方向に移動不能
とされている。したがつて、アジヤストナツト４
２が回転操作されると、ストツパ部材３４が軸方
向に相対移動させられ、これにより工具の挿入孔
２０への挿入量、つまり工具の刃先位置の調節が
行われる。なお、本体部１９からストツパ部材３
４への駆動力の伝達は、本体部１９に形成された
長穴３８とストツパ部材３４のアーム３６との係
合によつて行われる。

頭部１２の後端部には軸部４６が設けられてお
り、この軸部４６が、基部１０に形成された筒状
部４７の嵌合孔４８に嵌合されるようになつてい
る。軸部４６は、第１図および第４図に示すよう
に、フランジ５０側の比較的短い部分が大径の第
一部分５６、また残部が第一部分より0.04〜0.05
mm、望ましくは 〜 mm小径の第二部分５８とさ
れている。一方、嵌合孔４８は、第３図に示すよ
うにこれら第一部分５６および第二部分５８に各
対応する部分が大径孔部６０および小径孔部６２
とされ、これら大径孔部６０および小径孔部６２
が軸部４６の第一部分５６および第二部分５８に
密に嵌合されるようになつている。

頭部１２の前記フランジ５０の後方側の端面が
座面５２とされる一方、筒状部４７にはこの座面
５２に対向する取付面５４が形成されており、座
面５２がこの取付面５４に密着させられるように
なつている。筒状部４７には、更に、これを半径
方向に貫通する雌ねじ孔６４が形成されており、
ここにテーパピン６６が螺合されている。テーパ
ピン６６はテーパ形状の端部６８を有し、この端
部６８が嵌合孔４８の内側に突出する状態とされ
ている。

他方、軸部４６にはテーパ穴７０が形成されて
おり、第２図中右側の内周面、つまり軸部４６の
軸端側の内周面がこのテーパ端部６８と係合する
ようになつている。軸部４６には、更に第４図、
第５図に示すようにテーパ穴７０の径よりも幅の
狭い台形断面のＬ字形の溝７２がテーパ穴７０に
連続して設けられている。溝７２はテーパ穴７０
から円周方向に沿つて軸部４６の切削時における
回転方向とは反対方向に延びる円周方向溝と、更
に軸心方向に延びてその軸端に至る軸方向溝とか
ら成つている。

次に、かかる装置において、工具の刃先位置を
調節する手順について説明する。

工具を把持した頭部１２は、加工作業中にはテ
ーパピン６６とテーパ穴７０との作用に基づく引
き込み力によつて、その座面５２が基部１０の取
付面５４に密着した状態で基部１０に強く結合さ
れている。その状態でテーパピン６６を僅かに緩
めて、その端部６８を、これが溝７２内に入り込
み得る位置まで後退させる。すると、テーパ端部
６８とテーパ穴７０との係合が外れて軸部４６が
自由に回転し得る状態となる。そこで、軸部４６
を嵌合孔４８に対して加工時の回転方向、つまり
第５図において時計方向に相対回転させる。この
とき、前記円周方向溝がテーパ端部６８の通過路
となつて軸部４６の回転を許容する。次いで、テ
ーパ端部６８を軸方向溝内を通過させつつ頭部１
２を第２図において左方向に引き出せば、軸部４
６と筒状部４７との嵌合が外れて、頭部１２と基
部１０とが分離される。すなわち、頭部１２が基
部１０から取り外されるのである。

取り外された頭部１２はプリセツト装置に取り
付けられて、工具の刃先位置が所定のゲージで測
定されつつアジヤストナツト１２の操作により調
節される。この刃先位置の調節に際しては比較的
小形で軽量の頭部１２のみを取り扱えばよく、大
形の基部１０ごと取り扱う場合に比較して作業が
容易である。

刃先位置の調節された頭部１２は再び基部１０
に取り付けられる。その手順は前述したのと逆に
なる。すなわち、軸方向溝をテーパ端部６８の回
転位相に合わせた状態において、軸部４６を嵌合
孔４８にその軸端から嵌め込み、次いでこれを第
５図中反時計方向に回転させて、その後テーパピ
ン６６を僅かに締め込めば良いのである。このと
き、まず十分なクリアランスを有する嵌合孔４８
の大径孔部６０と軸部４６の小径の第二部分５８
とを嵌合させればよく、この嵌合は容易である。
そして、次に第二部分５８が小径孔部６２に、ま
た、第一部分５６が大径孔部６０にそれぞれ密に
嵌合されるときには既に一定長さ嵌合されている
第二部分５８と大径孔部６０とが案内作用を為す
ため、これらの部分の嵌合はクリアランスが小さ
い割に容易である。しかも、完全に嵌合された状
態においては軸部４６の第一部分５６、第二部分
５８が嵌合孔４８の大径孔部６０および小径孔部
６２にそれぞれ密に嵌合するため、軸部４６が嵌
合孔４８内においてがたつくことがない。更にテ
ーパピン６６を僅かにねじ込むだけで、そのテー
パ端部６８とテーパ穴７０とのカム作用により軸
部４６が強く引き込まれて、頭部１２の座面５２
が基部１０の取付面５４に圧着されるため、頭部
１２が基部１０に強く結合されて、頭部１２に把
持された工具に高い支持剛性が付与されるととも
に、その刃先が正確に位置決めされる。

本装置は、この他、テーパ穴７０の幅（径）に
対して溝７２の幅が狭くされていることから、テ
ーパピン６６が自然に緩んだ場合にも、軸部４６
が嵌合孔４８から抜け出てしまうことがない利点
を有している。溝７２の幅の方がテーパ穴７０の
径よりも一定量狭くされているため、テーパピン
６６が自然に緩んだ程度では、テーパ端部６８が
溝７０内に入り込むことができないからである。

以上、本考案の一実施例を詳述したが、本考案
はその他の態様で実施することも可能である。た
とえば、上記の実施例では、マシニングセンタ用
のツールホルダを例として説明したが、本考案は
その他の態様の工具保持部材と工具とを結合する
装置に適用することも可能である。また工具を、
中間部材を介することなく直接に保持部材に結合
する場合にも適用することが可能である。この
他、軸部を保持部材の側に、また筒状部を中間部
材あるいは工具の側に形成することも可能である
等、本考案はその趣旨を逸脱しない範囲において
当業者の知識に基づき様々な変形を加えた形態で
実施することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例であるツールホルダ
の頭部を一部切り欠いて示す正面図である。第２
図はそのツールホルダの一部切欠正面図である。
第３図は第２図における基部の要部を示す要部正
面断面図である。第４図および第５図はそれぞれ
第１図および第２図の軸部に形成されたテーパ穴
および溝の形状を示す要部正面図および要部側面
図である。第６図は、従来の結合装置の一例を示
す要部正面断面図である。 １０：基部、１２：頭部、２０：工具挿入孔、
３４：ストツパ部材、３６：アーム、３８：長
穴、４０：雄ねじ、４２：アジヤストナツト、４
６：軸部、４７：筒状部、４８：嵌合孔、５２：
座面、５４：取付面、５６：第一部分、５８：第
二部分、６０：大径孔部、６２：小径孔部、６
４：雌ねじ孔、６６：テーパピン、６８：テーパ
端部、７０：テーパ穴、７２：溝。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 切削工具もしくは該切削工具と一体化された中
   間部材と工具保持部材との一方に設けられた軸部
   が、他方に設けられた筒状部の嵌合孔にその軸端
   から嵌め込まれるとともに、該筒状部に、テーパ
   端部を備えたテーパピンが前記嵌合孔内に突出す
   る状態に半径方向外側から螺設されて、該テーパ
   端部が前記軸部に形成された半径方向のテーパ穴
   の内周面の軸端に近い側の部分に係合させられる
   ことにより、前記軸部に隣接して形成された該軸
   部にほぼ直角な座面が、前記筒状部に形成された
   取付面に密着させられる切削工具と工具保持部材
   との結合装置において、 前記軸部の前記座面に近い側に第一部分を、ま
   た軸端に近い側にその第一部分より僅かに小径の
   第二部分を形成するとともに、前記嵌合孔の相対
   応する部位をこれら第一部分および第二部分と丁
   度嵌合する大径孔部および小径孔部となし、か
   つ、前記テーパ穴から前記軸部の周方向に延び、
   次いでその軸心方向に延びて軸端に至る溝を設
   け、該溝を前記軸部を前記嵌合穴に嵌め込む際の
   テーパ端部の通過路としたことを特徴とする切削
   工具と工具保持部材との結合装置。