JPH0351052Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ドリル等の工具を保持した工具ホル
ダを、工作機械の主軸に取り付けるための工具ホ
ルダ取付装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の工具ホルダ取付装置として、工
作機械の主軸の軸穴奥部にスリーブを装着し、こ
のスリーブによつて工具ホルダを軸方向にロツク
する方式のものが、例えば特公昭59−26417号公
報に開示されている。この方式のものは、第６図
に示すように工作機械の主軸１の軸穴奥部に装着
した有底円筒状のスリーブ２の周りに複数の鋼球
嵌合孔３を設けてそれぞれに鋼球４を収容し、そ
の外側に配置した板ばね５によつて鋼球４を常時
内方へ押圧し、このスリーブ２内へ挿入される工
具ホルダ１０の端部の係合用Ｖ溝に鋼球４を係合
して、工具ホルダ１０を軸方向にロツクするよう
になつている。しかし工作機械によつては、使用
する切削液や冷却液等によつて錆や腐蝕等が発生
し、場合によつては工具ホルダ１０が抜け出る等
の事故を引き起こす危険性がある。

例えば、水溶性切削液などを用いる場合や特殊
な添加剤を混入して用いる場合等において、主軸
１内を液体が通る場合は勿論のこと、外部から液
体を噴射させる場合でも、液体がスリーブ２部分
に侵入するので、長期間の使用によりこの部分に
錆が発生する。更に、長期の使用により液体自体
が腐敗することや、或いは添加剤の影響を受けて
スリーブ２の表面が腐蝕することがある。

特に、スリーブ２に設けられた鋼球嵌合孔３は
鋼球４が内側に脱落しないようにするため、内側
の開口部分の直径が縮径されている。従つて、そ
の部分の肉厚が薄く液体の影響を受け腐蝕により
鋼球４が内側に脱落し易くなり、工具ホルダ１０
を取り外す際に鋼球４も脱落して次の工具ホルダ
が装着不能になる虞れがある。

場合によつては、鋼球４自体も腐蝕して直径が
小さくなり、そのために装着している工具ホルダ
１０が加工作業中に脱落するなどの重大な事故が
発生する危険性がある。

［考案の目的］ 本考案の目的は、上述のような従来例の欠点を
改善し、切削液や冷却液等によつて錆や腐蝕が発
生した場合でも、工具ホルダを安全に保持できる
ようにした工具ホルダ取付装置を提供することに
ある。

［考案の概要］ 上述の目的を達成するための本考案の要旨は、
工作機械の主軸の軸穴奥部に装着したスリーブの
周りに複数の鋼球嵌合孔を設けてそれぞれに鋼球
を収容し、これらの鋼球を常時内方へ弾圧する板
ばねを円周溝に配置し、前記スリーブの係合孔内
に挿入される工具ホルダの係合軸部の係合用Ｖ溝
に前記鋼球を係合して、前記工具ホルダを軸方向
にロツクする工具ホルダ取付装置において、前記
スリーブの内面に内方へ突出する環状凸体を一体
に設け、該環状凸体の中心位置と前記鋼球の中心
位置とを同一位置とし、前記スリーブの係合孔に
重複して、長辺の寸法が前記係合孔の直径とほぼ
同じで、短辺の寸法が前記係合孔の直径よりも小
さくかつ前記係合軸部の面削ぎ部の厚み寸法より
も若干大きい長方形の角孔を前記スリーブの開口
端から前記環状凸体の位置よりも若干奥側まで設
けたことを特徴とする工具ホルダ取付装置であ
る。

［考案の実施例］ 本考案を第１図〜第５図に図示の実施例に基づ
いて詳細に説明する。

第１図は本考案に係る工具ホルダ取付装置の断
面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線による断面図を
表している。これと組合わされる工具ホルダ３０
は、第３図〜第５図に例示するような従来例と全
く同じ構成でよい。

第１図、第２図において、工作機械の主軸１１
の先端部から軸方向に設けられた軸穴１１ｂの奥
部には、有底円筒状のスリーブ１２が取付用ねじ
１３によつて装着されている。このスリーブ１２
の内部には、取付用ねじ１３を通す小径孔１２
ａ、取付用ねじ１３の頭部を収容する中径孔１２
ｂに続いて開口端１２ｃまで大径の係合孔１２ｄ
が設けられ、この係合孔１２ｄの内面には開口端
１２ｃから所定距離の位置に、内側に突出する断
面Ｖ字状の環状凸体１４が一体に設けられてい
る。また、丸孔である係合孔１２ｄに重複して、
開口端１２ｃから環状凸体１４の位置よりも若干
奥側まで長方形の角孔１５が設けられている。こ
の角孔１５はその長辺の寸法が係合孔１２ｄの直
径とほぼ同じであるが、短辺の寸法Ｍ２は係合孔
１２ｄの直径よりも小さく、かつ工具ホルダ３０
の後述する面削ぎ部の厚み寸法つまり第４図に示
す寸法Ｍ１よりも若干大きくなつている。

スリーブ１２の外周には、環状凸体１４の位置
に相当する位置に円周溝１６が形成され、この円
周溝１６から半径方向内方へ向けて例えば４個の
鋼球嵌合孔１７が穿孔されている。これらの鋼球
嵌合孔１７は内方の開口近くで縮径され、そこに
収容された鋼球１８が脱落しないようになつてお
り、鋼球１８の中心位置と、環状凸体１４の中心
位置は軸線方向について同一位置になつている。
なお、環状凸体１４はその内周途中を角孔１５に
よつて切断されており、鋼球嵌合孔１７は環状凸
体１４の残余の部分に第２図に示すように２個ず
つ対向して配置されている。また、円周溝１６に
は板ばね１９が収容され、この板ばね１９によつ
て各鋼球１８は常時内方に押圧されている。なお
第１図において、２０はスペーサ、２１はスリー
ブ１２を主軸１１に対して回転方向に固定するた
めの廻り止め用ピン、１１ａは主軸１１の先端面
に設けられたキー溝を示している。

上述の装置と組合わされる工具ホルダ３０に
は、前述したように従来例と全く同じものを用い
ることができる。第３図〜第５図は前述の特公昭
59−26417号公報に記載のような工具ホルダ３０
を示し、第４図は第３図のＢ−Ｂ線による断面
図、第５図はフランジ部分を示している。

この工具ホルダ３０の一端部には、第１図のス
リーブ１２内に挿入される係合軸部３０ａが形成
され、他端には工具Ｔを保持する工具保持部３０
ｂが設けられている。係合軸部３０ａはスリーブ
１２の係合孔１２ｄに嵌合するように形成されて
おり、その中程には前述の鋼球１８及び環状凸体
１４とを係合する係合用Ｖ溝３０ｃが周設され、
更に係合軸部３０ａを両側から平行に削つた面削
ぎ部３０ｄが設けられている。係合用Ｖ溝３０ｃ
の底部とフランジ３０ｆの端面間の軸方向距離つ
まり第３図における距離Ｌ１は、第１図における
距離Ｌ２つまり鋼球１８の中心と主軸先端面との
間の軸方向距離よりも若干小さくなつており、面
削ぎ部の厚み寸法つまり第４図における寸法Ｍ１
は、第２図における寸法Ｍ２よりも小さめに形成
されている。

また、工具保持部３０ｂにおいては、工具ホル
ダ３０の外面に主軸１１の軸穴１１ｂに嵌合する
外径部３０ｅよりも大径のフランジ３０ｆが形成
されており、このフランジ３０ｆの２個所には、
第５図に示すように軸方向に溝３０ｇが形成され
ている。工具ホルダ３０の端部３０ｈから内方
に、内方に進むにつれて小径となるテーパ穴３０
ｉが穿孔されており、テーパ穴３０ｉ内には工具
Ｔを固着するためのコレツト３１が挿入されてい
る。コレツト３１の外側はテーパ穴３０ｉに合致
するようにテーパ状に形成されると共に、半径方
向の弾発性を得るために軸方向に図示しない割り
が設けられ、大径側外周にはねじ溝３１ａが刻設
されている。

工具ホルダ３０の端部３０ｈの外周面には、鋼
球３２を介してロツクナツト３３が回転自在に被
着され、ロツクナツト３３の外端部内周に刻設さ
れたねじ３３ａがコレツト３１のねじ溝３１ａと
螺合し、ロツクナツト３３の回転によりコレツト
３１がテーパ穴３０ｉに対して抜挿自在に移動す
るようになつている。また、端部３０ｈには半径
方向に小孔３０ｊが穿孔され、ここにコレツト３
１の廻り止め用のピン３４が挿入される。更に、
フランジ３０ｆとロツクナツト３３の間の端部３
３ｂの周囲には、略円筒状のカラー３５が軸線方
向に摺動自在に嵌合され、このカラー３５はロツ
クナツト３３との間に介在された圧縮ばね３６に
よつて常時主軸１１側に押圧されている。

カラー３５のフランジ３０ｆ側には、円周２個
所に突出キー３５ａが一体に軸方向に突出して形
成され、第５図に示すようにフランジ３０ｆの溝
３０ｇと係合し、更にフランジ３０ｆよりも先方
に突出するようになつている。そして、主軸１１
に工具ホルダ３０を挿入して両者が連結した時
に、突出キー３５ａが主軸１１の先端面のキー溝
１１ａに係合して、工具Ｔに対する切削力を主軸
１１から伝達できるように構成されている。な
お、３７は工具Ｔの挿込み深さを調整するための
調整ねじである。

次に、この使用方法を説明すると、先ず工具Ｔ
を工具ホルダ３０に固着するには、コレツト３１
をロツクナツト３３を回転して緩めておいてか
ら、工具Ｔを工具ホルダ３０内に挿入しロツクナ
ツト３３を先とは逆方向に回転して、コレツト３
１をテーパ穴３０ｉ内に送り込むことによつて工
具Ｔは固定される。このようにして、工具Ｔを固
定した工具ホルダ３０を第１図に示す主軸１１に
装着するには、工具ホルダ３０のロツクナツト３
３を保持して、外径部３０ｅを主軸１１の軸穴１
１ｂ内へ係合軸部３０ａがスリーブ１２に突き当
るまで挿入する。

そして、工具ホルダ３０を押し込みながら左右
何れかの方向に回動すると、面削ぎ部３０ｄのＭ
１部とスリーブ１２のＭ２部の位置が合致し、工
具ホルダ３０は圧縮ばね３６の弾力に抗して更に
奥に押し込まれる。フランジ３０ｆの主軸１１側
の端面が主軸１１の先端面に当接し約90度回動す
ると、カラー３５の突出キー３５ａが主軸１１の
キー溝１１ａに合致し、両者は圧縮ばね３６に押
圧されながら係合する。係合用Ｖ溝３０ｃの底部
とフランジ３０ｆの端面間の距離Ｌ１が、鋼球１
８及び環状凸体１４の中心と主軸１１の端面間の
距離Ｌ２よりも若干小さくなつているので、鋼球
１８は板ばね１９の弾性作用力により係合用Ｖ溝
３０ｃの奥側の斜面部を押圧することにより、工
具ホルダ３０は内部に引き込まれる状態で軸方向
に固定される。このとき、係合用Ｖ溝３０ｃには
鋼球１８のみでなく、スリーブ１２の内面の環状
凸体１４も係合して二重にロツクされる。

工具ホルダ３０を主軸１１から取り外す場合に
は、カラー３５を圧縮ばね３６に抗して工具Ｔ側
に移動し、突出キー３５ａと主軸１１のキー溝１
１ａとの係合を外してから、工具ホルダ３０を90
度回動して、係合用Ｖ溝３０ｃとスリーブ１２側
の鋼球１８及び環状凸体１４との嵌合を外せば、
そのまま引き抜くことが可能である。

以上の実施例では、鋼球１８を２個ずつ対向さ
せて合計４個用いているが、従来のように１個ず
つ対向させて合計２個だけにしてもよい。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案に係る工具ホルダ取
付装置は、工作機械の主軸側に取り付けたスリー
ブと工具ホルダとの軸方向係合手段を二重に設け
ているため、もし使用する切削液や冷却液等によ
つてスリーブや鋼球が腐蝕したりして鋼球が脱落
したとしても、スリーブ内面に一体に形成してあ
る環状凸体によつて、工具ホルダの脱落を防止す
ることができる。従つて、工具ホルダの脱落によ
る工作機械の破損等の重大な事故の発生を未然に
防止することが可能になり、安全性を高めること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図面第１図〜第５図は本考案に係る工具ホルダ
取付装置の実施例を示し、第１図はその断面図、
第２図は第１図のＡ−Ａ線による断面図、第３図
はこれと組合わせる公知の工具ホルダの断面図、
第４図は第３図のＢ−Ｂ線による断面図、第５図
は第３図の工具ホルダの一部の斜視図であり、第
６図は従来の工具ホルダ取付装置の断面図であ
る。 符号１１は主軸、１２はスリーブ、１４は環状
凸体、１５は角孔、１６は円周溝、１７は鋼球嵌
合孔、１８は鋼球、１９は板ばね、３０は工具ホ
ルダである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 工作機械の主軸の軸穴奥部に装着したスリーブ
   の周りに複数の鋼球嵌合孔を設けてそれぞれに鋼
   球を収容し、これらの鋼球を常時内方へ弾圧する
   板ばねを円周溝に配置し、前記スリーブの係合孔
   内に挿入される工具ホルダの係合軸部の係合用Ｖ
   溝に前記鋼球を係合して、前記工具ホルダを軸方
   向にロツクする工具ホルダ取付装置において、前
   記スリーブの内面に内方へ突出する環状凸体を一
   体に設け、該環状凸体の中心位置と前記鋼球の中
   心位置とを同一位置とし、前記スリーブの係合孔
   に重複して、長辺の寸法が前記係合孔の直径とほ
   ぼ同じで、短辺の寸法が前記係合孔の直径よりも
   小さくかつ前記係合軸部の面削ぎ部の厚み寸法よ
   りも若干大きい長方形の角孔を前記スリーブの開
   口端から前記環状凸体の位置よりも若干奥側まで
   設けたことを特徴とする工具ホルダ取付装置。