JPH07328821A - 工具ホルダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ドリルとドリルとは別の刃具との両方を保持
する工具ホルダにおいて、加工精度の向上と工具の寿命
の延長を図る。 【構成】 ドリル２２をホルダ本体１０にコレット１２
を介して保持させ、面取りチップ２８をホルダ本体１０
の刃具保持部２３に保持させる。コレット操作部材６２
を回転させることによってコレット１２を後方に移動さ
せれば、ドリル把持部４４がドリル２２を把持する。ド
リル２２はホルダ本体１０に精度よく同軸に保持される
ため、加工精度が向上し、加工時に無理な力がかから
ず、振動が生じ難いため、ドリル２２や面取りチップ２
８等の工具寿命が長くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ドリルとドリルとは別
の刃具との両方を保持する工具ホルダに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ドリルとドリルとは別の刃具
との両方を保持する工具ホルダが知られている。この工
具ホルダは、軸方向の貫通穴を有して円筒状を成し、貫
通穴の外周部に少なくとも１つの刃具保持部を備えたホ
ルダ本体と、その貫通穴にドリルを保持するドリル保持
装置とを備えている。図１４に示すように、ホルダ本体
２００の貫通穴２０２には、ドリル２０４が嵌合される
とともに、ホルダ本体２００の先端部の刃具保持部に
は、ドリル２０４とは別の刃具として、面取り用切刃を
備えた面取りチップ２０６および座ぐり用切刃を備えた
座ぐりチップ２０８がそれそれ保持されている。ホルダ
本体２００を回転させれば、それに伴ってドリル２０
４，面取りチップ２０６，座ぐりチップ２０８が回転さ
せられる。その結果、下穴加工，面取り，端面削りが同
時に行われることになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の工具ホ
ルダによって保持された工具によって穴加工が行われる
場合には、加工精度が低いという問題があった。また、
工具の寿命が短いという問題もあった。ドリル２０４が
ホルダ本体２００に、半径方向に延びるサイドボルト用
雌ねじ穴２１０に図示しないサイドボルトが螺合される
ことによって固定（サイドロッック）されるからであ
る。すなわち、ドリル２０４はサイドボルトにより貫通
穴２０２の片側に寄せて固定されるため、ドリル２０４
の中心軸とホルダ本体２００や主軸２１２の中心軸とが
ずれる等の芯ずれが生じ、加工精度が低下するのであ
る。また、そのため、加工中にドリル２０４および工具
ホルダに半径方向の不平衡力が作用し、振動が生じて、
ドリル２０４，チップ２０６，２０８等を備えた工具全
体の寿命が短くなり、特にドリル２０４の寿命が短くな
る。本発明は以上の事情を背景としてなされたものであ
り、したがってその課題は、加工精度が高く、工具の寿
命が長い工具ホルダを得ることである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、工具ホ
ルダを、(1) 軸方向の貫通穴を有して円筒状を成し、貫
通穴の一部にテーパ内周面を有するとともに、先端部に
少なくとも１つの刃具保持部を備えたホルダ本体と、
(2) テーパ内周面に対応するテーパ外周面とドリルを把
持するストレート内周面とを有し、縮径によってドリル
を把持するコレットと、(3) そのコレットに、前記テー
パ外周面より後方側において係合し、軸方向に移動させ
るコレット移動装置とを含むものとすることにある。

【０００５】ここで、コレットは、ドリル把持部と、そ
れの後方側のコレット移動装置が係合するコレット移動
装置係合部との両方を含むものであるが、これらドリル
把持部とコレット移動装置係合部とが一体に形成された
ものであっても別体に形成されたものであってもよい。
また、同一の材料で形成されたものであっても、異なる
材料で形成されたものであってもよい。

【０００６】

【作用】本発明の工具ホルダは、ドリルを保持するコレ
ットと、刃具を保持する刃具保持部とを備えている。ド
リルは、貫通穴の内部において、コレットの縮径によっ
て把持される。コレットはホルダ本体と同軸性を保って
縮径するため、ドリルに殆ど芯ずれが生じない。刃具
は、ホルダ本体の先端部の貫通穴の外周部に設けられた
刃具保持部に保持される。刃具保持部は１個であっても
複数個であってもよい。本発明の工具ホルダによって保
持された工具によって加工を行えば、ドリルによる下穴
加工とドリルとは別の刃具による加工（例えば、面取り
加工等）とが同時に行われることになる。

【０００７】また、コレットを縮径させるコレット移動
装置は、コレットのテーパ外周面より後方側のコレット
移動装置係合部に係合させられる。そのため、ホルダ本
体の先端部に設けられている刃具保持部とコレット移動
装置係合部およびコレット移動装置との干渉を回避する
ことができる。コレット移動装置によって、コレットが
テーパ内周面に沿って軸方向に移動させられれば、縮径
あるいは拡径させられる。縮径によってドリルが把持さ
れ、拡径によってドリルの把持が解除される。

【０００８】

【発明の効果】以上のように、本発明の工具ホルダによ
って保持された工具によって穴加工を行えば、ドリルに
殆ど芯ずれが生じなくなるため、加工精度が向上する。
また、ドリルやそれとは別の刃具を備えた工具の寿命が
長くなる効果が得られる。

【０００９】

【発明の望ましい態様】以下、本発明の望ましい態様を
列挙し、必要に応じてそれぞれに関連する説明を行う。

【００１０】（１）当該工具ホルダが、前記ドリルの前
記ホルダ本体への挿入深さを調節する挿入深さ調節装置
を含むことを特徴とする請求項１記載の工具ホルダ。 （２）前記挿入深さ調節装置が、(a) 前記ホルダ本体に
固定され、前記コレットと同軸の雌ねじ穴を有する雌ね
じ部材と、(b) その雌ねじ穴に螺合する雄ねじ部材と、
(c) 前記ホルダ本体に軸方向に相対移動可能かつ相対回
転不能に保持され、後端部において前記雄ねじ部材に当
接し、先端部において前記ドリルに相対回転不能に係合
する駆動部材とを含むことを特徴とする態様（１）記載
の工具ホルダ。雄ねじ部材と本体に固定された雌ねじ部
材とによるねじ機構により、駆動部材のホルダ本体に対
する軸方向の相対位置を調節することができる。その結
果、ドリルの挿入深さが調節されることになる。

【００１１】（３）前記駆動部材が、前記コレットの内
周面に軸方向に相対移動可能に嵌合され、前記雄ねじ部
材が、前記コレットの内部において、そのコレットに対
して軸方向に相対移動自在かつ相対回転自在に配設され
たことを特徴とする態様（２）記載の工具ホルダ。コレ
ットには、ドリルを把持する先端部より後方側において
コレット移動装置が係合させられる。本態様によれば、
挿入深さ調節装置を、コレット先端部のドリル把持部と
後端部のコレット移動装置係合部との間の中間部に配設
することが容易になる。

【００１２】例えば、コレット移動装置が、ねじ機構を
備えたいわゆる回転型の移動装置である場合には、コレ
ット移動装置を先端部近傍に設けることができない。コ
レット移動装置とホルダ本体の先端部に設けられた刃具
保持部とが干渉するからである。コレットを軸方向に長
くして、コレット移動装置をコレットの後端部付近に取
り付ければ、刃具保持部との干渉を回避することがで
き、かつ、駆動部材および雄ねじ部材をコレットの内部
に設ければ、ドリル把持部とコレット移動装置係合部と
の間の中間部に容易に挿入深さ調節装置を配設すること
ができるのである。

【００１３】（４）前記雌ねじ部材が，前記ホルダ本体
の周壁に半径方向に貫通して形成された雌ねじ部材嵌合
穴に嵌合された棒状部材であることを特徴とする態様
（２）または（３）に記載の工具ホルダ。雌ねじ部材と
しての棒状部材が、雌ねじ部材嵌合穴に嵌合され、ホル
ダ本体に固定される。コレット移動装置がコレットの後
端側に設けられる場合には、コレット移動装置との干渉
を回避しつつ雄ねじ部材をホルダ本体に直接螺合するこ
とは困難である。また、態様（３）におけるように雄ね
じ部材がコレットの内部に配設される場合には、さら
に、ホルダ本体の雄ねじ部材を保持する部分とコレット
との干渉をいかにして回避するかが問題となる。

【００１４】仮に、ホルダ本体の貫通穴の内周面に内側
に向かって突出した突部を一体形成し、その突部に雌ね
じ穴を形成すれば、雄ねじ部材を螺合して保持させ得、
また、コレットに突部との干渉を避けるための開口を設
ければ、コレットとの干渉を回避することも可能である
が、突部の形成が困難である。それに対して、本態様に
おいては、ホルダ本体の雌ねじ部材嵌合穴に棒状部材を
嵌合してホルダ本体に保持させ、ホルダ本体の一部とし
て機能させるのであるため、ホルダ本体と一体に突部を
形成する場合に比較して加工が容易になる。また、雄ね
じ部材がコレット内部に配設される場合には、ホルダ本
体内にコレットを嵌合した後、棒状部材を雌ねじ部材嵌
合穴に嵌合するとともにコレットの開口を通してコレッ
ト内に突出させれば、そのコレット内の部分に雄ねじ部
材を螺合することができる。なお、棒状の雌ねじ部材
は、断面が多角形であっても円形であってもよい。

【００１５】（５）前記ホルダ本体の周壁の直径方向に
隔たった２か所に雌ねじ部材嵌合穴が形成され、前記棒
状の雌ねじ部材の両端部がそれら雌ねじ部材嵌合穴に嵌
合されたことを特徴とする態様（４）記載の工具ホル
ダ。棒状の雌ねじ部材が、それの両端部においてホルダ
本体に支持されるため、雌ねじ部材のホルダ本体に対す
る支持強度や安定性を向上させることができる。

【００１６】（６）前記雌ねじ部材が円柱状部材であ
り、前記雌ねじ部材嵌合穴の内周縁に、断面が半円形状
の第一切欠がその嵌合穴と平行に形成されるとともに、
前記雌ねじ部材の外周縁に、前記第一切欠と対称な第二
切欠が形成され、それら第一切欠と第二切欠とに跨がっ
て、円柱状の回転阻止部材が嵌合されたことを特徴とす
る態様（４）または（５）記載の工具ホルダ。回転阻止
部材によって、雌ねじ部材のホルダ本体に対する相対回
転を阻止することができる。雌ねじ部材嵌合穴の断面を
円形すれば、雌ねじ部材および雌ねじ部材嵌合穴の加工
が容易となる。しかし、この場合には、雌ねじ部材の雌
ねじ嵌合穴内部における回転を阻止しなければならな
い。雌ねじ部材が嵌合穴の内部において回転し、雌ねじ
穴の中心軸とコレットの中心軸とがずれ、雄ねじ部材が
雌ねじ穴に良好に螺合できなくなったり、挿入深さの調
節を良好に行うことができなくなったりするからであ
る。なお、第一切欠，第二切欠の内周面にねじ山を形成
し、回転阻止部材を雄ねじ部材としてもよい。

【００１７】（７）前記コレット移動装置が、(e) 前記
コレットの後端部の外周面と内周面との一方に形成され
た第一ねじ部と、(f) 概して円筒状を成し、第一ねじ部
に螺合する第二ねじ部と、回転工具を係合させるための
回転工具係合部とを有し、前記ホルダ本体に相対回転可
能かつ軸方向に相対移動不能に保持されたコレット操作
部材とを含むことを特徴とする請求項１，態様（１）な
いし（６）のいずれか１つに記載の工具ホルダ。

【００１８】（８）前記コレット操作部材の外周面に断
面が半円形の第一環状溝が形成されるとともに、前記ホ
ルダ本体の内周面にその第一環状溝と対称な断面形状を
有する第二環状溝が形成され、第一環状溝と第二環状溝
とに跨がって、複数個のボールが配設されたことを特徴
とする態様（７）記載の工具ホルダ。コレット操作部材
が、ホルダ本体に対して複数個のボールを介して相対回
転可能かつ軸方向に相対移動不能に保持される。その結
果、コレット操作部材の回転につれて第一ねじ部と第二
ねじ部とによるねじ機構により、コレットが軸方向に移
動させられる。

【００１９】（９）前記ホルダ本体が、先端側の前記刃
具保持部を有する頭部と、前記テーパ内周面が形成され
た中空軸部と、その頭部と中空軸部とを分離可能に結合
する結合装置とを含むことを特徴とする請求項１，態様
（１）ないし（８）のいずれか１つに記載の工具ホル
ダ。テーパ内周面は中空軸部の頭部側端部に形成され
る。そのため、これら頭部と中空軸部とが分離可能とさ
れれば、貫通穴のテーパ加工が容易になる。

【００２０】また、頭部の貫通穴を、中空軸部の貫通穴
とは別に形成することができる。頭部と中空軸部とが一
体に形成されている場合には、頭部と中空軸部との両方
に跨がった貫通穴を形成しなければならない。それに対
して、本態様においては頭部の貫通穴を中空軸部の貫通
穴とは別に形成することができるため、貫通穴の形状の
自由度が増し、また、貫通穴の形成が容易になる。例え
ば、頭部の貫通穴を中空軸部の貫通穴より小径にするこ
とが容易となり、頭部に保持される刃具の切刃とドリル
の切刃とが半径方向において互いに近接した相対位置に
なるように形成することが容易となる。

【００２１】（１０）前記結合装置が、これらいずれか
一方の偏心位置に設けられた係合突部と、他方に設けら
れた係合凹部とを含むことを特徴とする態様（９）記載
の工具ホルダ。係合突部と係合凹部との偏心位置におけ
る係合により、回転トルクを頭部に良好に伝達すること
ができる。頭部と中空軸部とが、互いに同心の嵌合突部
と嵌合凹部とにより嵌合されるとともに中心軸に直角な
端面同士で当接させられる場合、あるいは中心軸に直角
な端面同士で単純に当接させられる場合には、中空軸部
から頭部への回転トルクの伝達は両部間の摩擦力による
こととなり、不十分になり易いのに対し、偏心位置にお
ける係合凹部と係合突部との係合によれば、回転トルク
の伝達を確実に行うことができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の工具ホルダを図面に基づいて
詳細に説明する。図１において、１０はホルダ本体であ
り、１２はコレットである。ホルダ本体１０は、概して
円筒状を成しており、頭部１４と中空軸部１６とを備え
ている。頭部１４と中空軸部１６とには、それぞれ貫通
穴１８，２０が形成されており、これら貫通穴１８，２
０の内部にはドリル２２が挿入される。

【００２３】頭部１４は、その外周先端部（図における
左端部）に、刃具保持部２３を備えている。その刃具保
持部２３は、チップ取付座２４，クランプ部材２５，ボ
ルト２６等を含むものであり、頭部１４に形成されたチ
ップ取付座２４に面取り用切刃２７を備えた面取りチッ
プ２８が着座させられて、クランプ部材２５，ボルト２
６によって押し付けられて保持される。中空軸部１６の
貫通穴２０には、コレット１２が嵌合される。また、頭
部１４と中空軸部１６とは、図８に示すように、ボルト
３０，３２，ドライブピン３４，３６等を含む結合装置
３８によって結合されている。

【００２４】中空軸部１６の内部に形成された貫通穴２
０は、その先端部がテーパ部４０とされ、先端部より後
方側は、ストレート部とされている。テーパ部４０は、
中空軸部１６の頭部１４側端面において最も大径とされ
ている。この大径部の内径は、前述の頭部１４の貫通穴
１８の内径より大きい。

【００２５】コレット１２は、図３，４に示すように、
軸方向に長い形状をしており、先端部のドリル把持部４
４と、後端部の係合部４６とを備えている。中間部４８
の内部には、ドリル２２のホルダ本体１０に対する相対
位置（挿入深さ）を調節する挿入深さ調節装置５０が配
設されている。

【００２６】ドリル把持部４４は、外周面がテーパ外周
面とされる一方、内周面がストレート状の円筒面とさ
れ、外周面のテーパは、前記貫通穴２０のテーパ部４０
のテーパと同じにされている。一方、ドリル把持部４４
には、先端面から軸方向に平行に延びた４本のスリット
５６（図３，５参照）が形成されており、ドリル把持部
４４がテーパ部４０に沿って移動させられることによ
り、ドリル把持部４４が縮径，拡径し得るようになって
いる。コレット１２が後端側に（後方と称する）移動さ
せられれば、ドリル把持部４４が強制的に縮径させられ
てドリル２２を把持する状態となり、先端側に（前方と
称する）移動させられれば、弾性的な拡径が許容され、
ドリル２２の把持を解放する状態となる。コレット１２
は、コレット移動装置５８によって移動させられる。

【００２７】コレット移動装置５８は、円筒状のコレッ
ト操作部材６２を含んでおり、コレット操作部材６２
は、コレット１２の係合部４６の外周面に係合させられ
ている。コレット１２の係合部４６の外周面には第一ね
じ部としての雄ねじ部が形成されているのに対して、コ
レット操作部材６２の先端部の内周面には第二ねじ部と
しての雌ねじ部が形成されている。コレット操作部材６
２の後端部の外周面には、断面が半円状の環状溝６６が
形成されるとともに、それに対するホルダ本体１０の内
周面には環状溝６６と対称な断面形状を有する環状溝６
８が形成されており、これら環状溝６６，６８によって
形成される断面が円形の環状空間には図示しないボール
が複数個、互いに密着もしくは近接する状態で配設され
ている。ボールは、図２に示すように、ホルダ本体１０
に半径方向に貫通して形成されたボール嵌入穴７０から
嵌入させられ、後にボール嵌入穴７０がプラグにより閉
塞される。

【００２８】その結果、コレット操作部材６２がホルダ
本体１０にボールを介して係合させられ、コレット操作
部材６２はホルダ本体１０に対して相対回転可能、か
つ、軸方向に相対移動不能となる。また、ボールによ
り、コレット操作部材６２とホルダ本体１０との間に生
じる摩擦力が小さくされる。

【００２９】コレット操作部材６２の後端部の内部は、
図６に示すように、断面形状が多角形とされており、回
転工具係合部７２とされている。回転工具係合部７２に
回転工具を係合（具体的には相対回転不能に嵌入）させ
てコレット操作部材６２を回転させれば、コレット１２
がホルダ本体１０に対して軸方向に相対移動させられ
る。

【００３０】コレット１２の中間部４８の周壁には、図
３に示すように、軸方向に延びた長穴７４が直径方向に
隔たって２カ所に形成されている。２個の長穴７４は、
それぞれ幅が広い広幅部７６と幅が狭い狭幅部７８とか
らなっている。また、ホルダ本体１０の長穴７４の広幅
部７６に対応する部分には、円形の雌ねじ部材嵌合穴８
０が直径方向に隔たって２カ所に形成されており（図
１，２には一方のみ記載）、狭幅部７８に対応する部分
には、軸方向に長い長穴８２が、雌ねじ部材嵌合穴８０
と同様に、２カ所に形成されている。

【００３１】中間部４８の内部に配設される挿入深さ調
節装置５０は、雌ねじ部材８４，雄ねじ部材８５，駆動
部材８６等を備えている。雌ねじ部材８４は、断面が円
形の棒状部材であり、ホルダ本体１０に形成された上述
の２個の雌ねじ部材嵌合穴８０に嵌合可能とされてい
る。それの中間部には雌ねじ穴８８が形成され、両端部
がそれぞれ、コレット１２の長穴７４の広幅部７６を経
て雌ねじ部材嵌合穴８０内に嵌入させられ、固定されて
いる。雌ねじ穴８８の中心軸は、コレット１２の中心軸
と平行（本実施例においては同軸）である。

【００３２】また、雌ねじ部材８４の両端部（一端部で
も可）の外周縁には、断面が半円状の第一切欠９１が形
成されるとともに、雌ねじ部材嵌合穴８０の内周縁に
は、第一切欠９１と断面形状が対称な第二切欠９２が形
成されている。雌ねじ部材８４の第一切欠９１がホルダ
本体１０の第二切欠９２に対向する状態において、これ
ら切欠９１，９２に跨がって回転阻止部材９４が嵌合さ
れる。回転阻止部材９４は、雌ねじ部材８４の雌ねじ部
材嵌合穴８０内における回転を阻止するものであるが、
雌ねじ部材８４の位相を規定する位相規定部材でもあ
る。また、回転阻止部材９４は第一切欠９１と第二切欠
９２とに跨がって圧入されており、雌ねじ部材８４の軸
方向の移動を阻止する軸方向移動阻止部材としても機能
する。以上により、雌ねじ部材８４がホルダ本体１０に
固定され、固定後はホルダ本体１０の一部として機能す
る。

【００３３】雌ねじ穴８８には雄ねじ部材８５が螺合さ
れる。それによって、雄ねじ部材８５は、コレット１２
の内部に、コレット１２に対して軸方向に相対移動自在
に、相対回転可能に配設されることとなる。駆動部材８
６は、それの後端面が雄ねじ部材８５の先端面に当接可
能とされ、先端部はドリル２２のトルク伝達部としての
タング９８と係合可能とされている。駆動部材８６は概
して円柱状の部材であるが、それの先端面に直径に沿っ
て延びる矩形断面の係合溝が形成されており、この係合
溝にドリル２２のタング９８が底面に当接するまで嵌合
することにより、ドリル２２の駆動部材８６側への移動
限度が規定されるとともに、駆動部材８６に対する相対
回転が阻止されるようになっているのである。なお、タ
ング９８は係合溝の底面には当接せず、ドリル２２のタ
ング９８が突設されている後端面が駆動部材９８の係合
溝が形成されている先端面と当接することにより、ドリ
ル２２の駆動部材９８側への移動限度が規定されるよう
にすることも可能である。

【００３４】また、駆動部材８６には直径方向に軸部材
嵌合穴１００が形成されており、その軸部材嵌合穴１０
０に軸部材１０２が圧入されている。それにより、軸部
材１０２は駆動部材に両端部が外周面から突出した状態
で固定されており、それら両端部がコレット１２の長穴
７４の狭幅部７８を経て、ホルダ本体１０の長穴８２に
嵌入させられている。したがって、ホルダ本体１０が、
工作機械の主軸１０６の回転に伴って回転させられる
と、その回転トルクが軸部材１０２，駆動部材８６を介
してドリル２２に伝達される。駆動部材８６は、軸部材
１０２および長穴８２と共にトルク伝達装置を構成して
いるのである。

【００３５】前述のコレット１２の長穴７４の狭幅部７
８の幅は、この軸部材１０２の外径より僅かに大きいの
みとされているため、軸部材１０２は、コレット１２の
回り止め部材としての機能も有することになる。なお、
広幅部７６の幅を雌ねじ部材８４の外径より僅かに大き
いのみとして、雌ねじ部材８４がコレット１２の回り止
め部材として機能するようにすることも可能である。

【００３６】頭部１４の後端部には、嵌合穴１１０が形
成されている。嵌合穴１１０の内径は、中空軸部１６の
先端部の外径より僅かに大きくされ、嵌合穴１１０に中
空軸部１６が嵌合されることにより、頭部１４と中空軸
部１６とが同軸に位置決めされている。また、頭部１４
には、前述のボルト３０，３２のための図示しないボル
ト穴およびドライブピン３４，３６のためのピン穴が形
成されるとともに、中空軸部１６の先端面の、ボルト穴
に対応する位置に雌ねじ穴、ピン穴に対応する位置にピ
ン穴がそれぞれ形成されている。ピン３４，３６は中空
軸部１６のピン穴に圧入されており、頭部１４のピン穴
に嵌入，離脱可能とされているが、逆にすることも可能
である。

【００３７】したがって、頭部１４と中空軸部１６とが
嵌合穴１１０において互いに嵌合されることにより両者
の芯合わせが行われ、ピン３４，３６がピン穴に嵌入さ
せられることにより頭部１４と中空軸部１６との位相合
わせが行われ、ボルト３０，３２の締込みにより頭部１
４と中空軸部１６との軸方向の相対移動が阻止されて、
両者は完全に固定される。ドライブピン３４，３６は、
ボルト３０，３２と共に頭部１４と中空軸部１６との結
合装置を構成するとともに、中空軸部１６の回転トルク
を頭部１４に伝達する回転伝達部材としても機能する。

【００３８】また、前述のように、頭部１４と中空軸部
１６とが分離可能とされているため、面取りチップ２８
をドリル２２の近傍に取り付けるための構造を簡単にで
きる。面取りチップ２８はドリル２２により開けられた
穴の開口周縁に面取りを施す刃具であるため、それの切
刃２７の内周側端、すなわち工具ホルダの中心軸に最も
近い側の端が、ドリル２２に外接する円筒面、すなわち
ドリル２２の主切刃の外周側端の回転軌跡より中心軸側
に位置することが不可欠である。したがって、面取りチ
ップ２８を保持するための刃具保持部２３は、頭部１４
の中心軸に近い部分に設けられることが必要であり、そ
のためには、頭部１４の貫通穴１８の内径をドリル２２
の外径に近い大きさにすることが望ましい。

【００３９】一方、テーパ部４０はコレット１２のドリ
ル把持部４４を介してドリル２２を保持する部分である
から、必然的に、内径がドリル２２の外径よりドリル把
持部４４の厚さの２倍分だけ大きくなる。したがって、
テーパ部４０の内径は頭部１４の貫通穴１８の内径より
相当大きくなるのが普通であり、もし、頭部１４と中空
軸部１６とが一体に形成されているとすれば、貫通穴１
８の奥にそれより内径の大きいテーパ部４０を形成する
ことが必要となる。このテーパ部４０の機械加工は非常
に困難であり、また、無理に加工したとしてもこのテー
パ部４０にコレット１２を嵌合することはできない。貫
通穴１８側から嵌合することができないのは勿論、テー
パ部４０は貫通穴１８側に近い部分ほど大径になってい
るため、反対側の開口から嵌合することもできないので
ある。

【００４０】結局、頭部１４と中空軸部１６とを一体に
構成する場合には、貫通穴１８の内径をテーパ部４０の
内径より大きくして、コレット１２のテーパ部４０への
嵌合を可能にする他はない。そのため、頭部１４に内周
側へ突出した状態でチップ保持部材を取り付け、そのチ
ップ保持部材に面取りチップ２８を保持させるなどの対
策が必要となり、面取りチップ２８を頭部１４に取り付
けるための構成が複雑になることを避け得ない。それに
対して、本実施例においては、貫通穴１８の内径をテー
パ部４０の内径より小さくできるため、貫通穴１８の近
傍に形成した刃具保持部２３に直接面取りチップ２８を
保持させることができ、構成を簡単にできるのである。
面取りチップ２８は刃具保持部２３に、クランプ部材２
４とクランプボルト２５とにより、取り外し可能に固定
されるのである。

【００４１】本実施例においては、図８に示すように、
面取り用切刃２７の内周側端がドリル２２の主切刃の外
周側端の回転軌跡より中心軸側に位置している。しか
し、ドリル２２のシャンクが面取り用切刃２７の内周側
端の回転軌跡より細くされているため、ドリル２２は面
取りチップ２８と干渉することなく工具ホルダに取り付
けることができる。

【００４２】図７に示すように、ホルダ本体１０の外周
面には、直径方向に隔たった２カ所に係合突起１２０が
形成されている。係合突起１２０は、ホルダ本体１０が
主軸１０６に形成された主軸穴１２１に一定の相対位相
で嵌合される際、主軸１０６の端面から軸方向に形成さ
れた係合切欠に嵌入し、ホルダ本体１０が一定角度回転
させられる際、主軸の内周面に形成された係合溝に係合
して、ホルダ本体１０の主軸１０６からの離脱を阻止す
るものである。

【００４３】また、ホルダ本体１０の外周面には、半径
方向外向きに延び、主軸１０６の端面に当接可能なフラ
ンジ１２２が形成されるとともに、このフランジ１２２
の直径方向に隔たった２か所に係合切欠１２４が形成さ
れている。図７に示すように、係合切欠１２４は前記係
合突起１２０とは９０度異なる位相で形成されている。

【００４４】ホルダ本体１０のフランジ１２２より先端
側の部分には、スイッチカラー１２６が嵌合されてい
る。スイッチカラー１２６の主軸側端面には、直径方向
に隔たった２か所にそれぞれ係合突起１２８が形成さ
れ、係合切欠１２４に嵌入させられている。スイッチカ
ラー１２６は、ホルダ本体１０の外周面に配設されたス
プリングリテーナ１３０との間に配設されたスプリング
１３２により、フランジ１２２に当接する向きに付勢さ
れている。

【００４５】ホルダ本体１０が主軸１０６に取り付けら
れた状態では、スイッチカラー１２６の係合突起１２８
が、ホルダ本体１０の係合切欠１２４と、主軸１０６の
係合突起１２０の嵌入を許容する係合切欠とに跨がって
係合し、主軸１２とホルダ本体１０との相対回転を阻止
し、主軸１０６の回転をホルダ本体１０に伝達する。ま
た、スプリング１３２の付勢力に抗してスイッチカラー
１２６を主軸１２に係合切欠から離脱させれば、主軸１
２とホルダ本体１０との相対回転が許容される。

【００４６】次に、工具ホルダの主要部の組立作業を説
明する。まず、頭部１４と分離されている中空軸部１６
に、コレット１２をテーパ部４０側から嵌合し、反対側
からコレット移動部材６２を嵌合してコレット１２の係
合部４６に螺合させる。その後、コレット操作部材６２
をボールを介してホルダ本体１０に取り付ける。次に、
頭部１４と中空軸部１６とを結合する。中空軸部１６を
頭部１４の嵌合穴１１０に嵌合し、中空軸部１６に固定
のドライブピン３４，３６を頭部１４のピン穴に嵌合
し、その状態で頭部１４を中空軸部１６にボルト３０，
３２により固定する。

【００４７】続いて、挿入深さ調節装置５０を組み付け
る。駆動部材８６をコレット１２に係合部４６側から挿
入し、軸部材１０２を長穴８２，７４を通して駆動部材
８６に圧入する。雌ねじ部材８４を雌ねじ部材嵌合穴８
０および広幅部７６に挿入し、それの雌ねじ穴８８に雄
ねじ部材８５を螺合する。回転阻止部材９４を第一，第
二切欠９１，９２に跨がって圧入し、雌ねじ部材８６を
ホルダ本体１０に固定する。以上の他の部分の組立作業
は自明であるので説明を省略する。

【００４８】組立終了後、ドリル２２をホルダ本体１０
およびコレット１２に、頭部１４側から挿入し、コレッ
ト１２の内部においてタング９８を駆動部材８６の係合
溝に係合させる。これによって、駆動部材８６とドリル
２２とが相対回転不能となる。この状態で、雄ねじ部材
８５の回転操作によってドリル２２の挿入深さの調節を
行い、コレット操作部材６２の回転工具係合部７２に回
転工具を係合させ、コレット１２を後退させる方向にコ
レット操作部材６２を回転すれば、テーパ部４０によっ
てドリル把持部４４が縮径させられ、ドリル２２が把持
される。

【００４９】このようにしてドリル２２を保持させた工
具ホルダ１０を主軸１０６に取り付ける場合には、ま
ず、ホルダ本体１０の係合突起１２０と主軸１０６との
係合切欠との位相を合わせた状態で主軸１０６に挿入す
る。この状態ではスイッチカラー１２６の係合突起１２
８は主軸１０６の係合切欠と位相が９０度ずれているた
め、主軸１０６の端面に当接し、スイッチカラー１２６
がスプリング１３２の付勢力に抗してホルダ本体１０の
先端側に移動させられる。

【００５０】フランジ１２２が主軸１０６の端面に当接
するまで、ホルダ本体１０を主軸穴１２１に挿入すれ
ば、係合突起１２０と主軸１０６の内周面に形成された
係合溝との軸方向位置が合致するため、ホルダ本体１０
と主軸１０６とを相対回転させて係合突起１２０を係合
溝に係合させる。この係合とフランジ１２２の主軸端面
への当接とにより、ホルダ本体１０が主軸１０６に対し
て軸方向に移動不能となる。ホルダ本体１０と主軸１０
６とが９０度相対回転したとき係合突起１２８が主軸１
０６の係合切欠と合致し、スプリング１３２の付勢力で
係合切欠に嵌入させられ、ホルダ本体１０と主軸１０６
との相対回転を阻止する状態となる。

【００５１】被加工物を加工する場合には、主軸１０６
の回転，前進に伴って、ホルダ本体１０およびドリル２
２が回転，前進させられる。ドリル２２によって穴が加
工され、その後、面取り用切刃２７によって穴の開口縁
の面取りが行われる。

【００５２】加工時には、ドリル２２がコレット１２に
よって工具ホルダの中心軸上に精度よく保持されるた
め、芯ずれが回避され、加工精度を向上させることがで
きる。また、ドリル２２の主切刃と面取り用切刃２７と
の一部が半径方向において重なっているため、ドリル２
２によって加工された穴の開口縁の面取りが面取り用切
刃２６によって支障なく行われる。

【００５３】ドリル２２を交換する場合には、工具ホル
ダを主軸１０６から取り外し、コレット操作部材６２の
回転によって、コレット１２を拡径させ、ドリル２２を
外す。次のドリル２２を貫通穴１８，２０に挿入し、コ
レット１２を縮径させる。また、ドリル２２の挿入深さ
を調節する場合には、雄ねじ部材８５を回転させればよ
い。

【００５４】次に、上記実施例において使用されたコレ
ット１２の製作方法について図９ないし図１１に基づい
て簡単に説明する。図９に示す円筒部材１４０を製作す
る。円筒状部材１４０は、コレット１２のドリル把持部
４４の前方に首部１４２と頭部１４４とを設けたもので
ある。この状態において、図１０に示すように、図示し
ない円形カッタにより首部１４２からドリル把持部４４
にわたってスリット１４６を４本形成する。また、スリ
ット１４６の形成以前あるいは以後、長穴７４を形成す
る。その後、首部１４２および頭部１４４を切除すれば
コレット１２が得られる。円形カッタでスリット１４６
を形成する際に、ドリル把持部４４の開口端部の拡開を
防止するために、首部１４２および頭部１４４を設けて
おくのである。

【００５５】なお、上記実施例においては、コレット１
２が、ドリル把持部４４，中間部４８および係合部４６
が同一材料によって一体に形成されたものであったが、
これらを別材料で別個に形成し、固定して一体化しても
よい。ドリツ把持部４４は繰り返し縮径，拡径させられ
るため、可撓性に富みかつ強度の高い材料で製作しなけ
ればならない。そのため、これの材料は一般的に高価で
ある。しかし、中間部４８，係合部４６は弾性変形の必
要がないため、通常の鋼材でも差し支えないのである。

【００５６】また、上記実施例においては、コレット操
作部材６２がコレット１２の外周面に螺合されていた
が、内周面に螺合されるようにしてもよい。図１２に示
すように、コレット操作部材１５０を小径部１５２と大
径部１５４とを備えた段付きの筒状とし、大径部１５４
において、上記実施例における場合と同様に、ホルダ本
体１０にボールを介して結合し、小径部１５２の外周面
においてコレット１５６の内周面と螺合させるのであ
る。この場合には、コレット操作部材１５０に雄ねじ部
が形成され、コレット１５６の内周面に雌ねじ部が形成
されることになる。コレット操作部材１５０を回転させ
ることによってコレット１５６が軸方向に移動させられ
る。

【００５７】コレット操作部材６２，１５０とホルダ本
体１０との互いに嵌合する面に雄ねじ部と雌ねじ部とを
形成し、両者を螺合により結合することも可能である。
コレット操作部材６２，１５０のコレット１２，１５６
との螺合部のねじピッチと、ホルダ本体１０との螺合部
のねじピッチとを互いに異ならせるか、両螺合部のねじ
の向きを互いに逆向きとすれば、コレット操作部材６
２，１５０の回転運動をコレット１２，１５６のホルダ
本体１０に対する軸方向の相対移動に変換することがで
きるのである。

【００５８】さらに、上記実施例においては、挿入深さ
調節装置５０の一構成要素である雌ねじ部材８４が、両
端部においてホルダ本体１０に固定されていたが、ホル
ダ本体１０の周壁が厚い場合等には片端部のみにおいて
固定されるようにしてもよい。また、上記実施例におい
ては、刃具保持部２３が１個しか設けられていなかった
が、図１３に示すように２個設けてもよい。例えば、刃
具保持部１７０，１７２を設け、それぞれに面取りチッ
プ１７４，座ぐりチップ１７６をそれぞれ保持させるの
である。

【００５９】また、ドリル１７８を工具ホルダに保持さ
せた後に、面取りチップ１７４，座ぐりチップ１７６等
ドリル１７８以外の刃具を工具ホルダに取り付けること
とすれば、前記ドリル２２のようにシャンクを細くする
必要がなく、汎用のドリルを使用することができる。面
取りチップ１７４，座ぐりチップ１７６等の内周側端が
ドリル１７８の切り屑排除用の溝内に位置するようにす
ればよいのである。ドリル以外の刃具が１個のみ設けら
れ、あるいは２個設けられていても直径方向に隔たった
位置に設けられておらず、例えば位相差が９０度の２カ
所に設けられていて、ドリルをホルダ本体に対して僅か
に傾かせることによりドリルシャンクと刃具との干渉を
避け得る場合にも汎用のドリルを使用することができ
る。ドリルシャンクが刃具を通過した後はドリルの溝に
よって刃具との干渉が回避される。

【００６０】さらに、刃具保持部２３において、チップ
取付座２４を内径側に形成すれば、面取りチップ２８が
ドリル２２の溝部に位置するように取り付けることがで
きる。その場合には、ドリル２２の切刃と面取りチップ
２８の切刃２７との関係方向の隔たりを小さくすること
ができる。

【００６１】その他、いちいち例示することはしない
が、特許請求の範囲を逸脱することなく当業者の知識に
基づいて種々の変形，改良を施した態様で本発明を実施
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である工具ホルダの一部を断
面にして示す正面図である。

【図２】上記工具ホルダの一構成要素であるホルダ本体
の平面図である。

【図３】上記工具ホルダの別の構成要素であるコレット
の平面図である。

【図４】上記コレットの正面断面図である。

【図５】上記コレットの左側面図である。

【図６】上記工具ホルダの右側面図である。

【図７】上記工具ホルダの図１におけるVIII−VIII断面
図である。

【図８】上記工具ホルダの左側面図である。

【図９】上記コレットの素材である円筒部材の断面図で
ある。

【図１０】上記円筒部材にスリットを形成する状態を表
した説明図である。

【図１１】上記円筒部材の平面図である。

【図１２】本発明の別の実施例である工具ホルダのコレ
ット移動装置の断面図である。

【図１３】さらに別の実施例である工具ホルダの一部を
断面にして示す正面図である。

【図１４】従来の工具ホルダの一部を断面にして示す正
面図である。

【符号の説明】

１０ ホルダ本体 １２ コレット ２３ 刃具保持部 ３４，３６ ドライブピン ４０ テーパ部 ４４ ドリル把持部 ４６ 係合部 ４８ 中間部 ５８ コレット移動装置 ６２ コレット操作部材 ７２ 工具係合部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 真也 愛知県豊田市吉原町平子26番地 富士精工 株式会社内 (72)発明者 木治 学 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 塩田 充洋 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 笹森 竹房 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 高崎 多弘 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向の貫通穴を有して円筒状を成し、
   貫通穴の一部にテーパ内周面を有するとともに、先端部
   に少なくとも１つの刃具保持部を備えたホルダ本体と、 テーパ内周面に対応するテーパ外周面とドリルを把持す
   るストレート内周面とを有し、縮径によってドリルを把
   持するコレットと、 そのコレットに、前記テーパ外周面より後方側において
   係合し、軸方向に移動させるコレット移動装置とを含む
   ことを特徴とする工具ホルダ。