JPH0639847Y2

JPH0639847Y2 - 工具保持用アーバー装置

Info

Publication number: JPH0639847Y2
Application number: JP1990077187U
Authority: JP
Inventors: 政一松本
Original assignee: 株式会社日研工作所
Priority date: 1990-07-19
Filing date: 1990-07-19
Publication date: 1994-10-19
Anticipated expiration: 2001-09-26
Also published as: JPH0393050U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、工作機械に使用される工具保持用アーバー装
置に関する。

（従来の技術）工作機械の主軸の取付孔に着脱自在に挿入されて固定さ
れる工具保持用アーバーには、主軸の回転中心と工具の
回転中心とを高性能に一致させる求心性と、動切削でも
ビビリが生じない高い結合剛性が要求される。

従来の汎用フライス盤では、工具保持用アーバーを引っ
張りネジで強固に引っ張り、アーバーのシャンク部のテ
ーパー面と、主軸取付孔のテーパー面とを強固に密着固
定させていたので、求心性も結合剛性も良好であった。

しかし、自動工具交換装置を備えたマシニングセンター
等においては、前記引っ張りネジの張力が、従来の汎用
フライス盤の1/10程度であり、十分な求心性と結合剛性
を得ることが困難になっていた。

そこで、アーバーのフランジ部端面を主軸の端面に密着
させて、結合剛性を高めようとしたが、テーパー嵌合に
於てフランジ部端面を密着させることは、きわめて困難
であった。

即ち、フランジ端面と主軸端面とを密着させようと思う
と、テーパー嵌合が緩くなり、求心性が悪くなり、逆
に、テーパー嵌合をきつくするとフランジ端面と主軸端
面との密着性が悪くなり、結合剛性が悪くなると言う問
題があった。

そこで、アーバーのシャンク部と主軸の取付孔との間
に、テーパースリーブを介在させ、このテーパースリー
ブで求心性の向上を図り、且つ、フランジ端面と主軸端
面とを強固に密着させるようにしたものが既に提案され
ている（例えば、実公昭47-5197号公報、実開昭60-1436
28号公報参照）。

（考案が解決しようとする課題）前記従来のテーパースリーブ式のものにおいては、テー
パースリーブをシャンク部の全長、または、主軸のテー
パー孔の全長にわたる長いものにすることができなかっ
た。

即ち、テーパースリーブは、内周または外周の何れか一
方が、テーパー面で、他方がストレート面であるため、
シャンク部の全長または主軸テーパー孔の全長にわたる
長いものに形成すると、内外周面の芯出し精度を高精度
に確保することが困難であった。更に、テーパースリー
ブの長さを長くすると、該スリーブの一端部の肉厚が厚
くなり、スリーブの直径の拡縮が困難になる。又、例え
ば、スリーブの内面側がストレート面の場合、スリーブ
の長さを長くすると、シャンク部の径が小さくなり、剛
性が低下し、逆にスリーブの外面側がストレート面の場
合、主軸の取付孔の肉圧が薄くなり、主軸の剛性が低下
するなどの問題があった。

そこで、従来のテーパースリーブ式のものは、前記問題
点を解消するために、スリーブの長さを短くし、シャン
ク部と主軸の取付孔の接合部では、主として求心性の向
上を図り、フランジ端面と主軸端面との密着部におい
て、結合剛性の向上を図っていた。

従って、シャンク部と主軸取付孔との接合部での結合剛
性の向上が今一つであったので、全体的な結合剛性の向
上が十分でなく、ビビリ等が発生していた。

そこで、本考案は、主軸の取付孔と、シャンク部との接
合部においても、結合剛性の向上が図れるようにした、
工具保持用アーバー装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）前記目的を達成するために、本考案は、次の手段を講じ
た。即ち、本考案の特徴とするところは、工作機械の主
軸先端部に形成されたアーバー取り付け用テーパー孔に
挿入されるシャンク部と、前記主軸先端面に当接する端
面を有するフランジ部と、工具を取り付ける工具取付部
とを夫々具備したアーバーと、該アーバーのシャンク部
に外嵌され、且つ、前記テーパー孔にテーパー嵌合した
スリーブと、該スリーブと前記テーパー孔との嵌合がき
つくなる方向に該スリーブを付勢すべく前記シャンク部
に設けられた弾性部材とから構成された工具保持用アー
バー装置に於て、前記シャンク部は前記テーパー孔と略
同角度のテーパー面に形成され、且つ、該テーパー面の
大端部及び小端部において段付きストレート部に形成さ
れ、該両端部の段付きストレート部に、前記スリーブが
夫々外嵌し、前記主軸テーパー面とシャンク部テーパー
面間に間隙が形成されている点にある。

（作用）本考案によれば、アーバーのシャンク部は、その両端部
に設けられたスリーブを介して主軸のテーパー孔に嵌合
する。アーバーは引張手段によって主軸の奥側に引き込
まれる。スリーブは、弾性手段によってテーパー嵌合が
きつくなるよう押し込まれ、アーバーと主軸との芯出し
が高精度に行われる。そして、スリーブ内面とアーバー
のシャンク部とは段付きストレート面で嵌合している
で、アーバーが引張手段で主軸の奥側に引き込まれるこ
とで、フランジ部の端面と主軸の端面とが強固に密着す
る。

このとき、スリーブはシャンク部の両端部に設けられて
いるため、結合剛性が向上する。

また、段付きストレート部としているのでシャンク部の
径が細くなったり、主軸の取付孔部の肉圧が薄くなった
りすることがなく、剛性の低下が防止される。

シャンク部は両端部に於てスリーブと段付きストレート
嵌合するので、シャンク部の全長にわたって嵌合するも
のに比べ、加工が容易になり、嵌合精度の向上が図れ
る。

（実施例）以下、本考案の実施例を、図面に基づき説明する。

第１図において、１は主軸で、この主軸１は、工作機
械、例えば、マシニングセンター等の自動工具交換式工
作機械に備えられている。

前記主軸１は中空状で、その先端面２からテーパー孔３
が軸心方向に形成されている。

４は、工具保持用アーバー装置であり、該アーバー装置
４は、前記主軸１のテーパー孔３に着脱自在に装着され
る。

前記アーバー装置４は、アーバー５と、第１及び第２テ
ーパースリーブ6,7と、弾性部材8,8と、引張りボルト９
及び止め輪10とを有する。

前記アーバー５は、前記主軸１のテーパー孔３に挿入さ
れるシャンク部11と、主軸１の先端面２に当接する端面
12を有するフランジ部13と、工具を取り付ける工具取付
部14とを一対的に有して成る。

前記シャンク部11は、主軸１のテーパー孔３のテーパー
角度と略同じテーパー角度でテーパー面15に形成されて
いる。そして、そのテーパー面15の大端部と小端部に、
段付きストレート部16,17が形成されている。

前記第１及び第２テーパースリーブ6,7の外周面は、前
記主軸１のテーパー孔３に密着状にテーパー嵌合するテ
ーパー面に形成されている。このテーパースリーブ6,7
の内周面は、シャンク部11の段付きストレート部16,17
に軸方向摺動自在に嵌合する段付きストレート部18,19
に形成されている。そして、両端のスリーブ6,7がテー
パー孔３に嵌合したとき、シャンク部11のテーパー面15
とテーパー孔３との間に間隙が形成されるよう構成され
ている。

前記引張りボルト９は、シャンク部11の先端に螺合され
ている。

前記弾性部材８は、更バネから構成され、アーバー５の
フランジ部13の端面12に形成された凹溝20に収納され、
前記第１テーパースリーブ６を引張ボルト９側に押圧し
ている。また、第２テーパースリーブ７の大端部側にも
弾性部材８が介在されている。

前記止め輪10はテーパースリーブ6,7の抜け止めを行な
っている。

前記本考案の実施例によれば、アーバー装置４を主軸１
のテーパー孔３に挿入し、引張りボルト９を引張り手段
（図示省略）で引張り、アーバー装置４をテーパー孔３
の奥側に引張る。

このとき、アーバー５が主軸１のテーパー孔３の奥側に
引張られると、弾性部材８を介して第１及び第２テーパ
ースリーブ6,7がテーパー孔３の奥側に押圧される。

これにより、テーパースリーブ6,7は、主軸１のテーパ
ー孔３内面に沿って奥側に移動し乍ら、径方向内方に縮
小して、アーバー５のシャンク部11の段付きストレート
部16,17を締付固定し、アーバー５を主軸に対して高精
度で芯合せすると共に、剛強に固定する。

しかも、アーバー５とテーパースリーブ6,7は、シャン
ク部11の段付きストレート部16,17と、スリーブ内面に
段付きストレート部18,19とが嵌合しているため、軸方
向には相対移動が容易となり、アーバー５のフランジ部
13の端面12が、主軸１の先端面２に強固に圧接し、結合
剛性を高めている。

第２図に示すものは、本考案の第２実施例であり、テー
パースリーブ6,7にスリット21を設け、スリーブ6,7の径
方向の変形を容易にしている。尚、スリット21の終端部
に円形部22が形成され、径方向の変形を一層容易にして
いる。

尚、本考案は、前記実施例に限定されるものではない。

（考案の効果）本考案によれば、テーパースリーブがアーバーのシャン
ク部の両端部に設けられているため、結合剛性の向上が
図れるものである。

また、段付きストレート部としているので、シャンク部
の径が細くなったり、主軸の取付孔部の肉圧が薄くなっ
たりすることがなく、剛性の低下が防止される。

シャンク部は両端部に於て段付きストレート嵌合するの
で、シャンク部の全長にわたって嵌合するものに比べ、
加工が容易になり、嵌合精度の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す断面図、第２図は本考案
の他の実施例を示すテーパースリーブの側面図である。１……主軸、２……先端面、３……テーパー孔、４……
工具保持用アーバー装置、５……アーバー、6,7……テ
ーパースリーブ、８……弾性部材、11……シャンク部、
12……端面、13……フランジ部、14……工具取付部、1
6,17,18,19……段付きストレート部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】工作機械の主軸先端部に形成されたアーバ
ー取り付け用テーパー孔に挿入されるシャンク部と、前記主軸先端面に当接する端面を有するフランジ部と、
工具を取り付ける工具取付部とを夫々具備したアーバー
と、該アーバーのシャンク部に外嵌され、且つ、前記テーパ
ー孔にテーパー嵌合したスリーブと、該スリーブと前記テーパー孔との嵌合がきつくなる方向
に該スリーブを付勢すべく前記シャンク部に設けられた
弾性部材とから構成された工具保持用アーバー装置に於
て、前記シャンク部は前記テーパー孔と略同角度のテーパー
面に形成され、且つ、該テーパー面の大端部及び小端部
において段付きストレート部に形成され、該両端部の段付きストレート部に、前記スリーブが夫々
外嵌し、前記主軸テーパー面とシャンク部テーパー面間
に間隙が形成されていることを特徴とする工具保持用ア
ーバー装置。