JPH0746412Y2 - 回転工具ホルダ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ドリル、研磨砥石等の
回転切削・研削工具などの回転工具ホルダに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種回転工具ホルダの一例とし
て、ホルダ本体の一端にシヤンクが設けられ、他端外周
に工具装着用ボールナットが螺装されると共に内周にコ
レットが嵌装され、前記ボールナットとコレットが相対
回転自在に係合されたコレットチャックホルダが知られ
ている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
にあっては、ボ−ルがホルダ本体のねじ部とボールナッ
ト本体の間に、密着せずかつ遊び（動くように）をもた
せて封じ込まれるため、ボールの数が少なく、したがっ
て、締込み力が小さいうえ、ホルダ本体とボールナット
本体間にガタが生じて高速回転時に振動を発生するとい
う問題がある。

【０００４】また、ボールナットは、分解するとボール
が抜け落ちてしまうので、分解不能とされており、した
がってコレットを抜くことができず、コレットの交換が
不可能であり、チャックサイズが小さい場合には、小サ
イズのコレット又はスリーブを前記コレット内に嵌合さ
れるか、又はチャックサイズ毎に回転工具ホルダを準備
しなければならないなどの問題があった。

【０００５】本考案は、上述のような実状に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、ボールを螺旋方
向に略密接させかつこのボールを循環移動させることに
より、ボールナットの円滑な回動を可能にし、ホルダ本
体とボールナットの軸方向長さをコンパクトにしたま
ま、ボール数の増加による締付力の増大および振動防止
を図り、また、ボールを保持するボールリテイナーを設
けることにより、ボールナットの抜出・分解を可能にし
てコレットを交換できる回転工具ホルダを提供するにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本考案では、上記目的を
達成するために、次の技術的手段を講じた。即ち、本考
案は、ホルダ本体の一端にシヤンクが設けられ、他端外
周に工具装着用ボールナットがボールを介して螺装され
ると共に内周にコレットが嵌装され、前記ボールナット
とコレットが相対回転自在に係合され、前記ボールナッ
トとホルダ本体とにはボールを螺旋方向略密接状に挿入
したボールねじ部が形成されている回転工具ホルダにお
いて、前記ボールナットにはボールをボールねじ部の一
端から他端に循環移動させるボール循環路が形成されて
いることを特徴としている。

【０００７】また、本考案は前記特徴に加えて、ホルダ
本体のボールねじ部とボールナットのボールねじ部との
間には、ボール循環路へボールが移動するのを許容する
螺旋 溝を有しかつボールナットに対してボールを保持す
るボールリテイナーが嵌装されていることを特徴として
いる。

【０００８】

【作用】本考案によれば、ボールがボールナット本体内
を循環移動するため、多数のボールを密着状態に近づけ
ることができ、ホルダ本体とボールナット本体との間の
ガタが少なくなり、締付力が増大すると共に高速回転時
の振動を防止することができ、また、ボールが循環移動
するので、ボールナット及びホルダ本体の軸方向長さを
短くでき、しかもボールナットを容易に抜き出せ、した
がって、コレットをホルダ本体から抜き出して交換する
ことができる。

【０００９】さらに、ボールリテイナーを介装すること
により、ボールがボールナット本体から脱落せず、ボー
ルナットを通常のナットのように組立状態のまゝでホル
ダ本体から抜き出すことができ、ボールリテイナーはボ
ールが循環移動するのを阻害することはない。

【００１０】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づき説明す
る。図１および図２は回転工具ホルダの１つであるコレ
ットチャックホルダ1 の全体図を示し、該ホルダ1 は、
一端にテーパーシャンク2 を備え他端に工具装着部3 を
備えた中空のホルダ本体4 と、工具装着部3 外周に螺装
されたボールナット5 と、ストレートシヤンクを有する
回転工具例えばドリルをチャッキングするコレット6
と、該コレット6 を前記ボールナット5 に相対回転自在
に係合するコレットリテイナー7 とから主構成されてい
る。

【００１１】前記ホルダ本体4 は、図３に示すように、
テーパーシャンク2 が工作機械の主軸に嵌合され、内周
のプルタップ装着ねじ孔8 に螺合されるプルタップ (図
示省略) により主軸に固着されるようになっており、中
央部外周に工具自動交換装置のクランプ係合鍔9 が外嵌
固着され、工具装着部3 には外周にボールねじ部10が形
成されると共に内周に開口端に向って拡開するコレット
嵌入用テーパー孔11が形成されている。

【００１２】前記ボールナット5 は、図４〜図６に示す
ように、ボールナット本体12と、ボール13と、ボールリ
テイナー14と、ナットカバー15と、ナット緩み止め部材
16と、カバー固定ねじ17と、バランス調整用ねじ18とか
ら成っており、ボールナット本体12の外端内周に前記コ
レットリテイナー7 が、複数個の係止ボール19を介して
相対回転自在に嵌装されている。

【００１３】前記ボールナット本体12は、図７〜図１０
に示すように、その内周面にはホルダ本体4 のボールね
じ部10に対応してボールねじ部20が形成されると共に、
外周面にはボール循環ねじ溝21が略一周だけ設けられ、
該ねじ溝21の両端21A,21B は前記ボールねじ部20の軸方
向終端部近傍に位置すると共に、該ねじ溝両端21A,21B
とボールねじ部20とはボール循環孔22,23 により連通さ
れ、ボールねじ部20には該循環孔22,23 の近傍に位置し
てボール案内ピン24,25 がナット回転に支障のないよう
に嵌着されている。

【００１４】すなわち、前記ボールナット本体12のボー
ルねじ部20の両端のボール循環孔22,23 とこれらに連通
されたボール循環ねじ溝21とでボール循環路41が形成さ
れており、ボール13はボールねじ部20から一方のボール
循環孔に出て、ボール循環ねじ溝21を通って他方のボー
ル循環孔に入り、再びボールねじ部20へ移動するように
なっている。

【００１５】また、ボールナット本体12には、その軸線
方向内端面12A に、カバー取付ねじ孔26が複数個設けら
れ、軸線方向外端面12B にバランス調整用ねじ18を螺嵌
するねじ孔27が同一円周上に等間隔で12個設けられてお
り、外端内周面12C に係止ボール溝28が設けられると共
に、該溝28には外周側から複数個のボール嵌入ねじ孔29
が設けられ、ボール抜け止めねじ30が螺着されている
(図８参照）。

【００１６】そして、前記ボールナット本体12内には、
ボールリテイナー14を介して多数のボール13が脱落不能
に嵌装（ボールナット本体12側に保持）されており、ボ
ールリテイナー14はボールナット本体12に対して回転し
ないように、ボールねじ部20に対応するように嵌着され
ている。なお、ボール13は、ボールリテイナー14を嵌着
した後にボールナット本体12の前記ボール循環孔22,23
から嵌入され、前記ボールねじ部20、ボール循環ねじ溝
21およびボール循環孔22,23 内に円滑に循環移動するよ
う略満杯にされ、互いに略密接されている。

【００１７】前記ボールリテイナー14は、図１１、図１
２に示すように、軸方向一端部に外鍔14A が他端部に内
鍔14B が形成されると共に、両鍔14A,14B 間がコイルば
ね状とされ、該コイル部14C 間にボール13がボール循環
路41へ移動するのを許容する螺旋溝14D が形成されてい
る。前記コイル部14C は、外周側から螺旋溝14D に挿入
した前記ボール13が内周側に抜け落ちないように、コイ
ル部14C 間隔S0,S1 が外周側で広く内周側で狭く、しか
もコイル部14C 間をボール13が円滑に循環移動するよう
になっている。

【００１８】前記ナットカバー15は、図４および図１３
に示すように円筒状で、ボール13がボール循環路41から
離脱するのを防止する保持体の機能とナット緩み止部材
16の保持体の機能を備え、一端部 (ナット本体12の内端
12A 側) に固定用内鍔15A が突設され、該内鍔15A に固
定ねじ挿通孔31が複数個所に設けられ、該ねじ挿通孔31
から挿通したカバー固定ねじ17をナット本体12の前記ね
じ孔26に螺着して固定一体化されており、前記内鍔15A
と一端面15B との間に前記ナット緩み止め部材16が嵌合
されている。

【００１９】前記ナット緩み止め部材16は、図４および
図１４に示すように、皿ばね32と、リング状のばね受カ
バー33と、リング状の皮製摩擦板34とからなり、該摩擦
板34はばね受カバー33の皿ばね32と反対側の面に接着さ
れており、前記ナットカバー15に皿ばね32が内鍔15A に
当接するように嵌装されている。そして、前記摩擦板34
が、ホルダ本体4 の鍔部4Aの軸方向端面35に当接するこ
とにより、ナットカバー15を介してボールナット本体12
の緩みが防止されるようになっている。

【００２０】前記コレット6 は、図１に示すように、外
周面がテーパー面6Aされると共に内周面が円柱面6Bとさ
れた筒状で、外端部外周面に嵌合凹溝36および突条37が
形成され、図面には示されていないが軸方向に複数条の
切込み溝が両端側から交互に設けられ、前記円柱面6Bが
半径方向に拡縮され、ドリル等のストレートシヤンクを
チャッキングするようになっており、複数サイズのスト
レートシヤンクを１サイズのコレット6 によりチャッキ
ング可能である。

【００２１】前記コレットリテイナー7 は、図１、図４
および図１５に示すように、リング状で外周面に係止ボ
ール嵌合周溝38が設けられ、内周面にはコレット6 の嵌
合凹溝36および突条37に嵌入係合する突条39,40 および
周溝41が設けられており、ボールナット本体12の外端内
周面12C に相対回転自在に嵌合され、前記係止ボール19
により軸方向に抜け出さないようになっている。

【００２２】上記実施例において、ホルダ本体4 のボー
ルねじ部10にボールナット5 を螺装する場合、ボール13
をボールリテイナー14を介してナット本体12に組込んで
図４に示す状態とした後、コレットリテイナー7 にコレ
ット6 を嵌合係止させ、ホルダ本体4 の工具装着部3 を
内外周面から挟むように、通常のナットをねじに螺合す
るのと同様にねじ込むことによって、図１に示すボール
ナット5 螺装状態とすることができる。そして、ボール
ナット5 を正、逆方向に回動させることによりコレット
6 を軸方向に移動させ、工具の保持又は解除を行う。

【００２３】このとき、ボールナット5 を一方向に回転
するとボール13はボール循環孔21Bから出てボール循環
ねじ溝21を通り、ボール循環孔21A からボールねじ部1
0,20およびボールリテイナー14のコイル部14C 間に移動
し、順次循環移動するので、ボールナット5 は円滑に回
動する。また、ボールナット5 を、逆方向に回転させる
とボール13は前記とは逆の経路を通って循環する。これ
は相対的な運動であり、ボールナット5 の回動は軸方向
移動を伴い、ボール13はボールナット5 の螺進 方向後側
から出て前側に入っていく。

【００２４】そこで、ボールナット5 をホルダ本体4 か
ら抜き出す場合には、前記と反対方向にボールナット5
を回転させることにより、ボール13が前記とは反対の方
向に循環移動し、円滑に抜き出すことができ、コレット
6 の交換を行なうことができる。すなわち、図 1のコレ
ット6 を締めた状態からボールナット5 を回動していく
と、ボール13はボールリテイナー14に保持された状態で
ホルダ本体4 から軸方向に離れるがボール循環路41に入
り、逆にコレット6 を緩めた状態からボールナット5 を
回動していくと、ボール13はボール循環路41からボール
ねじ部10、20に入って利用され、ボール13は擦れ動くこ
とがないのでボールナット5 は円滑に回動する。前記ボ
ールねじ部20およびボール循環路41にはボール13が満杯
であり、ボールねじ部10はボールねじ部20と略同長に形
成され、ホルダ本体4 およびボールナット5 は共に軸方
向長さが短くなっている。

【００２５】そして、コレット6 により回転工具をチャ
ッキングしているとき、ナット緩み止め部材16の摩擦板
34が、ホルダ本体4 の鍔部4Aの軸方向端面35に当接さ
れ、皿ばね32の弾発力により押圧されて緩むことがな
く、回転工具のチャッキングが緩んで脱落することもな
く、高速回転においても振動がなく安全に運転できる。
本考案は、上記実施例に限定されるものではなく、コレ
ットチャックホルダ以外の各種ホルダに採用でき、バラ
ンス調整用ねじ18もボールナット本体12の外周面又は、
ホルダ本体4 の鍔部4Aの外周面等に設けることができ
る。

【００２６】

【考案の効果】本考案は、上述のように、ホルダ本体の
一端にシヤンクが設けられ、他端外周に工具装着用ボー
ルナットがボールを介して螺装されると共に内周にコレ
ットが嵌装され、前記ボールナットとコレットが相対回
転自在に係合され、前記ボールナットとホルダ本体とに
はボールを螺旋方向略密接状に挿入したボールねじ部が
形成されている回転工具ホルダにおいて、前記ボールナ
ットにはボールをボール ねじ部の一端から他端に循環移
動させるボール循環路が形成されていることを特徴とす
るものであるから、ボールを循環使用でき、ボールナッ
トの回動を円滑にでき、ホルダ本体とボールナットの軸
方向長さをコンパクトにしたまま、ボール数を増加させ
て締付力の増大とガタの減少により振動防止を図ること
ができ、ボールナットの抜き出し、分解が可能となり、
回転工具のシヤンク部サイズに対応してコレットの交換
をすることができ、サイズ毎に回転工具ホルダを準備し
なくてもよく経済性を高めることができる。

【００２７】また、本考案は、ホルダ本体のボールねじ
部とボールナットのボールねじ部との間には、ボール循
環路へボールが移動するのを許容する螺旋溝を有しかつ
ボールナットに対してボールを保持するボールリテイナ
ーが嵌装されていることを特徴とするものであるから、
ボールを循環移動させる構成であっても、ボールナット
を抜き出した際に、ボールがボールリテイナーにより保
持されて脱落することがなく、コレットの交換作業を容
易にかつ能率的に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す一部破断正面図である。

【図２】図１の右側面図である。

【図３】ホルダ本体の一部破断正面図である。

【図４】ボールナットの一部破断正面図である。

【図５】図４の左側面図である。

【図６】図４のＡ−Ａ線断面図である。

【図７】ボールナット本体の平面図である。

【図８】ボールナット本体の一部破断正面図である。

【図９】図８のＢ−Ｂ線断面図である。

【図１０】ボールナット本体のボール循環孔をその正面
からみた図面である。

【図１１】ボールリテイナーの一部破断正面図である。

【図１２】図１１のＣ部拡大図である。

【図１３】ナットカバーの一部破断正面図である。

【図１４】ナット緩み止め部材の一部破断正面図であ
る。

【図１５】コレットリテイナーの一部破断正面図であ
る。

【符号の説明】

1 回転工具ホルダ 2 シヤンク 3 工具装着部 4 ホルダ本体 5 ボールナット 6 コレット 10 ボールねじ部 12 ボールナット本体 13 ボール 14 ボールリテイナー 20 ボールねじ部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホルダ本体の一端にシヤンクが設けら
   れ、他端外周に工具装着用ボールナットがボールを介し
   て螺装されると共に内周にコレットが嵌装され、前記ボ
   ールナットとコレットが相対回転自在に係合され、前記
   ボールナットとホルダ本体とにはボールを螺旋方向略密
   接状に挿入したボールねじ部が形成されている回転工具
   ホルダにおいて、 前記ボールナットにはボールをボールねじ部の一端から
   他端に循環移動させるボール循環路が形成されているこ
   とを特徴とする回転工具ホルダ。
2. 【請求項２】 前記ホルダ本体のボールねじ部とボール
   ナットのボールねじ部との間には、ボール循環路へボー
   ルが移動するのを許容する螺旋溝を有しかつボールナッ
   トに対してボールを保持するボールリテイナーが嵌装さ
   れていることを特徴とする請求項１に記載の回転工具ホ
   ルダ。