JPH05177495A - ツールホルダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 動バランスをより高精度に均衡できるように
したツールホルダを提供すること。 【構成】 工作機械の主軸に連結されるとともに、工具
を保持するためのツールホルダであって、溝２０がフラ
ンジ部の周方向に形成されている。この円周溝２０に
は、動バランス調整用の重り３０を嵌め込むことがで
き、この重りは円周溝に対して移動できる。そして、重
りのねじ穴にねじ４０が螺合され、このねじを回転させ
ると、ねじの回転に合わせて重り３０が回転し、重りの
側壁３６，３８のが円周溝の傾斜面２１に圧接して、重
りが溝２０に対して固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、工作機械の主軸に連
結されるとともに、工具を保持するツールホルダに関す
るものである。

【０００２】

【従来例】一般に、この種のツールホツダは、ホルダ本
体と、ドリル、リーマ等の工具を保持するチャックとを
備えた構成になっており、工作機械の主軸に連結される
ことにより回転し、ワークの加工を行うものである。最
近では、工作機械の高速度化・高精度化の要望は目ざま
しく、特にワークの高生産性、高精度加工を必要とする
分野で、このような要望が顕著である。

【０００３】工作機械の主軸の回転速度が１０，０００
ｒｐｍを越えるとツールホルダにたわみ、共振現象等の
影響が大きくなることが知られている。そこで、このよ
うなたわみや共振現象を防止するために、従来はツール
ホルダを研磨してツールホルダの動バランスを均衡させ
ることが行われていた。

【０００４】しかしながら、ツールホルダを研磨するこ
とによってツールホルダの動バランスを均衡させようと
すると、ツールホルダのフランジ等を含めたあらゆる部
分を高精度に研磨しなくてはならず、多大の労力、作業
時間を要する。そこで、ツールホルダを高精度に研磨す
ることなくツールホルダの動バランスを均衡させようと
した従来例が存在する。このような従来例として、ホル
ダ本体の端面とチャック端面に複数のバランスねじ穴を
放射状に設け、このねじ穴にバランス調整用ねじ（重
り）の着脱を可能とし、調整用ねじを所定のねじ穴に螺
合させ、かつ、調整用ねじにより重さを変えるだけで動
バランスの修正を可能にしたものが存在する。

【０００５】また、その他の従来例として、ホルダ本体
のフランジ下部に斜めに細目ねじ孔を開け、ここに細目
ねじを挿入してねじの移動により円周上の動バランスを
調整可能にしたものも存在する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来例では、動バランス調整用のねじを挿入できるのは、
ねじ穴が形成されている箇所のみであるから、ツールホ
ルダの動バランスは段階的にしか調整できず、ツールホ
ルダの動バランスをより高精度に均衡させることが困難
であるという問題がある。そこで、この発明は、動バラ
ンスをより高精度に均衡できるようにしたツールホルダ
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するたの手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、工作機械の主軸に連結されるととも
に、工具を保持するためのツールホルダにおいて、当該
ツールホルダの周方向に溝が形成されるとともに、この
溝に対し少なくとも一つの重りが該溝に沿って移動自在
に嵌め込まれ、かつ前記重りを前記溝に対して固定する
固定手段を備える、ことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】本発明に係わるツールホルダによれば、動バラ
ンス調整用の重りは、ツールホルダの周方向に形成され
た溝に沿って移動自在であり、そして、この重りを溝に
対して固定可能な構成となっているため、溝の任意の位
置に重りを設けることができる。しがって、ツールホル
ダの動バランスを連続的に調整できるため、当該動バラ
ンスを高精度に均衡させることができる。

【０００９】

【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は、本発明に係わるツールホルダの一実施例に
係わる側面図である。このツールホルダは、主軸内に連
結されるテーパシャンク部１０と、このテーパシャンク
部の端部に形成されたフランジ部１２と、このフランジ
部の中心に前記テーパシャンク部１０とは反対側に延設
されるとともに、内部に工具１８を保持可能な保持軸１
４とを備えている。そして、前記保持軸１４の端部には
コレットチャック１６が設けられ、このコレットチャッ
クを回転させることにより、当該コレットチャックの内
部にあるコレット内に前記工具１８を緊締することがで
きる。尚、符号１３は、フランジ部１２の外周に形成さ
れた溝であって、ツールホルダを把持、交換するための
グリッパ（図示省略）が係止されるためのものであり、
符号１５は、主軸のキー（図示省略）が嵌め込まれるキ
ー溝である。

【００１０】前記ツールホルダのフランジ部１２の端面
には、図１のＩＩ−ＩＩ断面である図２にも示すよう
に、断面形状において幅が深さ方向に向かって序々に拡
大する溝２０がフランジ部の周方向に形成されている。
この円周溝２０には、図３に示すような動バランス調整
用の重り３０を嵌め込むことができる。この重りは変形
な六角形状に形成され、その短軸３２が円周溝の上端に
おける最小幅ｈよりも僅かに小さく、かつその長軸３４
が円周溝の下端における最大幅Ｈよりも大きく形成され
ている。そして、前記重り３０の側壁のうち互いに対向
する側壁３６，３８のみが、円周溝の側壁の傾斜面２１
と同一角度の傾斜面に形成されている。さらに、前記重
り３０の中心には雌ねじが形成されており、このねじ穴
に回転用のねじ４０が螺合されている。

【００１１】図３（１）および図３（１）のＩＶ−ＩＶ
断面である図４（１）に示すように、前記重り３０は、
その短軸３２の延びる方向を円周溝の幅方向に一致させ
て、円周溝２０内に挿入することにより、円周溝２０内
に嵌め込むことが可能である。そして、この状態で重り
を円周溝に沿って自在に移動することができる。

【００１２】さらに、この重りを円周溝の任意の箇所で
固定する際は、前記ねじ４０を時計方向に回転させる
と、ねじの回転に合わせて重り３０が回転し、図３
（２）およびこのＩＶ−ＩＶ断面である図４（２）に示
すように、重りの側壁３６，３８の一部が円周溝の傾斜
面２１と当接する。さらに、ねじの回転を続行すると重
りの長軸３４は円周溝の最大幅Ｈよりも大きいため、そ
れ以上の重りの回転が禁止される。この状態からさらに
ねじ４０の回転を継続すると、ねじの下端が円周溝の底
面と当接し、その後ねじのそれ以上の螺進は不可能であ
ることから図３（３）およびこのＩＶ−ＩＶ断面である
図４（３）に示すように、逆に重り３０が上昇し、重り
の側壁３６，３８は円周溝の傾斜面２１に圧接し、重り
が円周溝に対して固定されることになる。これにより、
重りは円周溝２０の任意の位置に極めて簡単な操作で固
定でき、ツールホルダの動バランスを連続的に調整する
ことができ、したがって、ツールホルダの動バランスを
高精度に均衡させることが可能となる。

【００１３】次に本発明の第２の実施例を図５，６に基
づいて説明する。この実施例が前記第１の実施例と異な
るのは、前記重り３０が円形状に形成され、しかも重り
の底面の直径は円周溝の最大幅より僅かに小さく形成さ
れていることである。そして、前記円周溝２０の一箇所
には重りを円周溝内に嵌め込むことができる切欠き５０
が形成されていることである。前記重り３０の側壁５２
は円周溝２０の傾斜面２１と同一の傾斜をもって形成さ
れている。

【００１４】図５（１）およびこのＶＩ−ＶＩ断面であ
る図６（１）に示すように、重り３０はこの切欠き５０
を通して円周溝２０内に挿入されることにより、重りを
円周溝２０内に嵌め込むことができる。その後、図５
（２）およびこのＶＩ−ＶＩ断面である図６（２）に示
すように、円周溝から脱落することなく重り３０を円周
溝に沿って自在に移動させることができる。

【００１５】重りを円周溝の所定箇所に固定する場合
は、図５（３）およびこのＶＩ−ＶＩ断面である図６
（３）に示すように、前記第１の実施例と同様、重り３
０の中心に設けられたねじ穴内に螺合されているねじ４
０を時計方向に回転させることにより、重り３０が上昇
し、重りの側壁５２が円周溝の傾斜面２１に圧接して、
重りが円周溝内に固定される。また、ツールホルダの動
バランスの再調整は、ねじ４０を逆回転させて重りを移
動自在の状態した後行えば良い。

【００１６】次に本発明の第３の実施例を図７および図
８に基づいて説明する。この実施例が前記各実施例と異
なる点は、図７（１）に示すように、重り３０は全体と
して溝状に沿った略扇型をなすとともに、幅方向の中央
で溝の周方向に沿って中間で二分割されている点であ
る。重りの分割面には両方の重りが対向した時にねじ穴
を形成する半円柱状の切欠き５３が形成されている。そ
して、この重りの各分割体３０Ａ，３０Ｂの外側壁５
４，５６は、円周溝の傾斜面２１と同一角度の傾斜状に
形成されている。

【００１７】この重りの分割体３０Ａ，３０Ｂの夫々
は、図７（１）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面である図８
（１）に示すように、円周溝２０内に別々に挿入して嵌
め込むことができ、その後円周溝２０に沿って移動させ
て、図７（２）およびこのＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面であ
る図８（２）に示すように、適当な位置で互いに対向さ
せる。互いに対向した時に形成されるねじ穴５５の直径
は、このねじ穴に螺合されるねじ４０の直径よりも若干
小さく形成されている。そして、図７（３）およびこの
ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面である図８（３）に示すよう
に、ねじ穴５５にねじ４０を螺合させると前記重りの各
分割体３０Ａ，３０Ｂは溝の幅方向に拡がり、重りの外
側壁５４，５６が円周溝の傾斜面２１に圧接して、重り
３０を円周溝２０に固定することができる。

【００１８】そして、ツールホルダの動バランスの再調
整を行う場合は、ねじ４０を逆回転させてねじ４０をね
じ穴から取り外すことにより重りの各分割体３０Ａ，Ｂ
を自在に移動させることができる。

【００１９】次に本発明の第４の実施例を図９および図
１０に基づいて説明する。この実施例が前記第３の実施
例と異なるのは、図９（１）およびこのＸ−Ｘ断面であ
る図１０（１）に示すように、円周溝２０が深さ方向に
その溝幅が同一である矩形状に形成され、これに合わせ
て、重りの各分割体の周方向の外側壁５４，５６も円周
溝の底面に対して直角に形成されている、ことである。
そして、この実施例の重りの他の構成は、前記第３の実
施例と同様になっている。この実施例において、図９
（２）およびこのＸ−Ｘ断面である図１０（２）に示す
ように、前記重りの分割体３０Ａ，３０Ｂを互いに対向
する位置で円周溝２０内に押し込んで、当該円周溝内に
嵌め込む。次いで、重りの中間に形成されるねじ穴５５
にねじ４０を螺合すると、図９（３）およびこのＸ−Ｘ
断面である図１０（３）に示すように、前記重りの各分
割体３０Ａ，３０Ｂは溝の幅方向に拡がり、重りの外側
壁５４，５６が円周溝の側壁２１に圧接して、重り３０
を円周溝２０に固定することができる。

【００２０】さらに第５の実施例を図１１および図１２
に基づいて説明する。この実施例が前記第３の実施例と
異なる点は、図１１（１）およびこのＸＩＩ−ＸＩＩ断
面である図１２（１）に示すように、円周溝２０の断面
形状が溝の深さ方向に段差をもって拡大する形状になっ
ており、そして、この円周溝内に嵌め込まれる重りもそ
の分割体の周方向の外側壁５４，５６が円周溝の側壁と
同様な段差を有する形状になってことである。本実施例
の重りのその他の構成は、前記第３実施例と同様であ
る。

【００２１】この実施例において、重りを溝２０内に嵌
め込む動作は前記第３実施例と同様であり、重りが円周
溝内に嵌め込まれている状態を図１１（２）およびこの
ＸＩＩ−ＸＩＩ断面である図１２（２）に示す。そし
て、重りの分割体３０Ａ，３０Ｂが互いに対向した時に
形成されるねじ穴５５内にねじ４０を螺合させることに
より、図１１（３）およびこのＸＩＩ−ＸＩＩ断面であ
る図１２（３）に示すように、前記重りの各分割体３０
Ａ，３０Ｂは溝の幅方向に拡がり、重りの外側壁５４，
５６が円周溝の側壁２１に圧接して、重り３０を円周溝
２０に固定することができる。

【００２２】尚、ツールホルダに形成される円周方向の
溝２０は、前記フランジ部１２の前端面ばかりでなく、
ツールホルダのフランジ部１２の後端面、保持軸１４の
側壁、そしてコレットチャック１６の端面のそれぞれに
同様な円周溝２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを設けることがで
きる（図１参照）。

【００２３】またツールホルダとしては前記図１に示さ
れた型のものに限らず、図１３に示されるように、ミー
リングチャック１１を有するツールホルダを使用するこ
ともできる。このようなツールホルダでは、ナット部の
前端面に円周溝２０Ｄを形成し、そして、本体部の前端
面に円周溝２０Ｅを形成することもできる。また、前記
実施例では、円周溝２０内にの重りが嵌め込まれている
ものについて説明したが、複数の重りを嵌め込むことも
できる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ツールホルダの周方向に溝が形成されるとともに、
この溝に沿って移動自在な少なくとも一つの重りをこの
溝に嵌め込み、かつ重りを前記溝に対して固定する構成
となっているため、溝の任意の位置に重りを設けことが
でき、その結果、ツールホルダの動バランスを高精度に
均衡させ、高速度、高精度の加工が可能になる、という
効果を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるツールホルダの一実施例に係わ
る側面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。

【図３】（１）乃至（３）は、円周溝および重りの第１
の実施例に係わる側面図である。

【図４】（１）は図３（１）のＩＶ−ＩＶ断面図、
（２）は図３（２）のＩＶ−ＩＶ断面図、そして、
（３）は図３（３）のＩＶ−ＩＶ断面図である。

【図５】（１）乃至（３）は、円周溝および重りの第２
の実施例に係わる正面図である。

【図６】（１）は図５（１）のＩＶ−ＩＶ断面図、
（２）は図５（２）のＩＶ−ＩＶ断面図、そして、
（３）は図５（３）のＩＶ−ＩＶ断面図である。

【図７】（１）乃至（３）は、円周溝および重りの第３
の実施例に係わる正面図である。

【図８】（１）は図７（１）のＩＶ−ＩＶ断面図、
（２）は図７（２）のＩＶ−ＩＶ断面図、そして、
（３）は図７（３）のＩＶ−ＩＶ断面図である。

【図９】（１）乃至（３）は、円周溝および重りの第４
の実施例に係わる正面図である。

【図１０】（１）は図９（１）のＩＶ−ＩＶ断面図、
（２）は図９（２）のＩＶ−ＩＶ断面図、そして、
（３）は図９（３）のＩＶ−ＩＶ断面図である。

【図１１】（１）乃至（３）は、円周溝および重りの第
５の実施例に係わる正面図である。

【図１２】（１）は図１１（１）のＩＶ−ＩＶ断面図、
（２）は図１１（２）のＩＶ−ＩＶ断面図、そして、
（３）は図１１（３）のＩＶ−ＩＶ断面図である。

【図１３】ツールホルダの他の例の側面図である。

【符号の説明】

２０ 円周溝 ３０ 重り ４０ ねじ（固定手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械の主軸に連結されるとともに、
   工具を保持するためのツールホルダにおいて、当該ツー
   ルホルダの周方向に溝が形成されるとともに、この溝に
   対し少なくとも一つの重りが該溝に沿って移動自在に嵌
   め込まれ、かつ前記重りを前記溝に対して固定する固定
   手段を備えるツールホルダ。