JPH079212A - カップリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被支持部材をホルダに、より強固に、かつ両
者の軸芯をより確実に一致させた状態で支持することが
できるカップリングを提供することである。 【構成】 円柱状の被支持部材１０をホルダ１２の端面
から軸方向に形成した保持孔２０内に挿入し、この被支
持部材１０を締結手段によって前記ホルダに対して径方
向に締め付けることによりホルダ１２に固定してなるカ
ップリングにおいて、保持孔２０の内周には、前記締結
手段の締め付け方向と反対方向に開口する嵌合溝３０が
形成され、該嵌合溝３０の内面は、前記被支持部材１０
の半径Ｒ以下の半径を有するとともにその軸芯がホルダ
の軸芯と一致しており、前記締結手段の締め付けによ
り、被支持部材１０が嵌合溝３０に勘合するように構成
されているカップリングである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上利用分野】この発明は、円柱状の被支持部材を
ホルダの端面から軸方向に形成した保持孔内に挿入し、
この被支持部材を締結手段によって前記ホルダに対して
径方向に締め付けることによりホルダに固定してなるカ
ップリングに関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来からこの種のカップリング構造を備え
るものとして、例えば、ドリル、エンドミル等の工具を
工具ホルダに支持する工具支持装置が知られている。従
来の工具支持装置は、工具ホルダの軸方向に延びる偏心
孔を形成し、かつ工具ホルダの外周から偏心孔に向けて
ねじ穴を設け、前記偏心孔に挿入した工具のシャンクを
ねじ穴にねじ込んだ締め付けボルトの締め付けによりホ
ルダに固定し、このときホルダの変形により工具の軸芯
がホルダの軸芯に一致するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この工
具支持装置では、ホルダに支持された工具のシャンクと
ホルダの偏心孔の接触が一箇所の線接触であるため、シ
ャンクの支持が安定しないという問題がある。そこで、
偏心孔の内周のねじ穴と反対の位置に２条の突条を工具
ホルダの軸芯に平行に設け、この突条に圧接された工具
のシャンクがホルダの軸芯と一致するようにして、工具
を工具ホルダに強固に支持するようにした工具支持装置
が提出されている（実公昭５５−３０６６２号）。

【０００４】しかしこの従来の工具支持装置でも工具の
支持は２条の突条で行われているにすぎないために、工
具の支持が依然として十分でなく、特に工具を高速回転
させて加工する際に工具に振れ現象が生じ、加工精度が
低下するとともに、加工の際の工具に対する支持剛性が
十分でないという問題がある。

【０００５】さらに、ホルダの偏心孔が被保持部材締め
付けの際にホルダの変形によりホルダ軸心と一致し、結
果として工具の軸芯とホルダに軸芯が一致するようにし
ているが、予め形成する偏心孔の偏心量の決定が容易で
はなく、よって工具の軸芯が確実に一致しないおそれも
ある。

【０００６】そこで、この発明は、被支持部材をホルダ
に、より強固に、かつ両者の軸芯をより確実に一致させ
た状態で支持することができるカップリングを提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するために、円柱状の被支持部材をホルダの端面から軸
方向に形成した保持孔内に挿入し、この被支持部材を締
結手段によって前記ホルダに対して径方向に締め付ける
ことによりホルダに固定してなるカップリングにおい
て、保持孔の内周には、前記締結手段の締め付け方向と
反対方向に開口する嵌合溝が形成され、該嵌合溝の内面
は、前記被支持部材の半径以下の半径を有するとともに
その軸芯がホルダの軸芯と一致しており、前記締結手段
の締め付けにより、被支持部材が嵌合溝に勘合するよう
に構成されているカップリングである。

【０００８】

【作用】嵌合溝の径が被支持部材の径以下に形成されて
いるため、被支持部材をホルダの保持孔に挿入しただけ
の状態では、被支持部材は嵌合溝のエッジ部で支持され
た状態となる。締結手段により被支持部材をホルダの径
方向に締め付けると、被支持部材がホルダ内周に設けら
れた嵌合溝に向けて押圧され、その押圧力で嵌合溝が弾
性的に広がるように変形し、溝内に被支持部材が密嵌す
る。この結果、嵌合溝の内面全面で被支持部材がホルダ
に固定、支持される。また、予め嵌合溝の軸芯がホルダ
の軸芯と一致するように構成されており、かつ締め付け
時に嵌合溝は拡大する方向に変形することはあっても、
嵌合溝の軸芯のずれはなく、よって確実に被支持部材と
ホルダとの軸芯を一致させることができる。

【０００９】

【実施例】次に本発明の実施例を添付図面に基づいて説
明する。図１は本発明のカップリングを備えた、サイド
ロックホルダ１２全体を示すものである。このサイドロ
ックホルダ１２は、ドリル、エンドミル等の工具１０を
ホルダ本体の端面から軸方向に形成された保持孔２０内
に固定支持するように構成されているものであり、締結
手段として、ホルダ本体の側面に工具を固定するための
ねじ機構１１が設けられている。

【００１０】このホルダ本体１２は、主としてマニシン
グセンタやその他の主軸ヘッド（図示しない）に装着さ
れ、基端方向すなわち図１の右方向に向かって先細りと
なるテーパシャンク部１４とこのテーパシャンク部１４
に連続して形成された主軸に対するホルダ本体１２の位
置決め用のフランジ部１６と、このフランジ部１６から
さらに先端方向に延設され、工具１０を支持するための
支持軸部１８を備えている。

【００１１】この軸部の内周には、被支持部材となる工
具のストレートシャンク１９を収容支持するための断面
円形な保持孔２０が軸方向に形成されている。軸部１８
の一部外面から内面に向かって、ねじ孔２４が形成さ
れ、このねじ孔２４は軸方向に一対形成されている。各
ねじ孔２４にはそれぞれ工具１０の径方向に進退するね
じ２２が螺合されており、当該ねじ２２が工具１０に向
けて螺合された際、ねじの平坦状先端２６が工具１０の
ストレートシャンク１９外面に形成された各平坦状の受
け面２５に当接するようになっている。

【００１２】前記軸部の保持孔２０は図２及び図３に示
すように、前記ねじ穴２４側の拡大溝２８と、このねじ
穴２４とは反対側の嵌合溝３０と、が互いに連結される
ことにより形成されている。この実施例では、拡大溝２
８は略１８０度の範囲で形成され、嵌合溝３０もまた略
１８０度の範囲で形成され、その端部が互いに連結され
ている。拡大溝２８はこの実施例では、ホルダすなわち
軸部１８の軸芯を中心として半径ｒ´で形成される円弧
の内面を有し、一方嵌合溝３０も軸部１８の軸芯を中心
として半径ｒの円弧で形成される内面を有している。こ
こで、拡大溝２８の半径ｒ´は嵌合溝３０の半径ｒより
も遥かに長く形成され、両者の連結部において、嵌合溝
３０のエッジ３４、３４が残るように形成されている。

【００１３】前記嵌合溝３０は、後述するように、工具
１０のシャンク１９が締め付け時に密に勘合する部分で
あるが、通常の状態においてシャンク１９の半径Ｒとの
関係は、 ｒ≦Ｒ となるように形成されている。よって、図３に示すよう
に、シャンク１９をこの保持孔２０内に挿入した状態で
は、シャンク１９は嵌合溝３０のエッジ３４で二点支持
した状態で収まり、未だ嵌合溝３０内では勘合していな
い。ここで、前記拡大溝２８は、嵌合溝３０の半径ｒが
シャンク１９の半径Ｒに等しいか、もしくはそれよりも
短いため、このシャンク１９の保持孔２０内への挿入を
容易にするために該拡大溝の半径ｒ´がかなり大きく形
成されている。

【００１４】次にこの実施例の作用について説明する。
まず、軸部１８の保持孔２０内に工具１０のストレート
シャンク１９を挿入する。前述のように、比較的大きな
半径で形成された拡大溝２８が形成されているので、こ
のシャンク１９の挿入に支障はない。ついで、ねじ穴２
４にねじ２２を螺合し、このねじ２２を軸方向内側に螺
進させるとともに、該ねじ２２の端面をシャンク１９の
ねじ受け面２５に当接させる。この状態が図３に示され
ており、シャンク１９は嵌合溝３０の二つのエッジ３４
に当接されている。

【００１５】この状態からさらにねじ２２をシャンク１
９に向けて螺進させるとシャンク１９が嵌合溝３０に向
けて押圧され、この押圧力によって嵌合溝のエッジ３４
がそれぞれ外方に広がるように弾性変形する。これによ
り、シャンク１９はエッジ３４を越え、図４に示すよう
に嵌合溝３０内に密に嵌合する。

【００１６】ねじ２２の締め付けによりホルダである軸
部１８は弾性変形するが、その変形は、拡大溝２８の部
分と嵌合溝３０の部分とでは異なる。すなわち、拡大溝
２８の部分では図４に矢印Ａで示すように、軸方向に楕
円になるように変形を有するが、嵌合溝３０の部分で
は、矢印Ｂで示すように、半径ｒが拡大するような変形
を有する。従って、予めホルダの軸芯と一致していた嵌
合溝３０の中心はその一致した状態を変えることはな
く、従ってこの嵌合溝３０に勘合するシャンク１９の中
心もホルダである軸部１８の中心と一致している。

【００１７】以上から明かのように拡大溝２８は、シャ
ンクの保持のために直接作用することはなく、むしろシ
ャンクを保持孔２０内に挿入するに際しての挿入操作を
容易にするために設けられ、いわゆる「ヌスミ」を提供
するものである。

【００１８】この実施例によれば、予め形成された嵌合
溝３０の内面全面で強固にシャンク１９の外面を把持す
ることになり、従来におけるように線接触や二点支持の
場合と比較して遥かに強固な支持状態を得ることができ
る。なお、シャンク半径Ｒと嵌合溝ｒとの関係は、ｒ≦
Ｒであれば良いが、好ましくはＲ＝ｒが良い。

【００１９】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。図５は第２の実施例の側面断面図を示し、図６は図
５のＶＩ−ＶＩ線の断面図を示す。この実施例が前記実
施例と異なるのは、ねじ２２による被支持部材の締結機
構である。すなわち、前記実施例がねじ２２を工具１０
のストレートシャンク１９に形成された平坦な受け面に
直接圧接するように構成しているのに対して、この実施
例では工具１０のストレートシャンク１９の曲面外周に
整合する内周面を有するシム４０をねじ２２によって工
具１０のストレートシャンク１９に圧接するようにして
いる。

【００２０】以下、具体的に説明する。図５に示すよう
に前記シム４０は工具１０のストレートシャンク１９の
外周曲面に当接する内側曲面４２を有し、前記軸部１８
の軸方向に形成された一対の凹溝４１内の工具１０側に
それぞれ収容されている。このシム４０に対して軸方向
外側にはシム４０を押圧するための押圧用ねじ２２が当
接し、軸部１８に形成されたねじ穴２４に螺合して進退
することにより前記シム４０を工具１０に対して進退さ
せる。シム４０の中心には、ねじ孔４６が形成され、押
圧ねじ２２の中心には、開口５４が形成されている。ま
た、この開口５４貫通して、ねじ孔４６に螺合する小ね
じ４４が設けられており、この小ねじ４４は押圧ねじ２
２の開口５４に形成された段部５６に係合して押圧ねじ
２２とシム４０とを連結するとともにシムの脱落を防止
するようにしている。

【００２１】このねじ２２の軸部径方向外側端部には６
角穴５２が形成され、この６角穴に６角レンチを係合さ
せてこれを回動することによりシム４０を工具１０に対
して螺進あるいは螺退させることができる。符号４８は
ねじ２２の回動に応じてシム４０が回転することを阻止
するピンを示す。また、符号６０は工具１０を嵌合溝３
０から容易に脱離するために設けられた開口で、開口６
０に棒状のものを挿入し、工具１０を孔２０の内周方向
に押し出すことにより容易に工具１０を嵌合溝３０から
脱離することができる。

【００２２】この実施例によっても、工具のストレート
シャンクが前記嵌合溝３０内に密嵌されると同時に、シ
ム４０の内周面４２の広い面積によっても支持されるた
め、前記実施例と比較してより工具１０の支持が強固と
なる。尚、以上の実施例では、前記嵌合溝３０の内周角
を約１８０度に形成したが、当該溝３０内に工具１０の
ストレートシャンク１９を嵌合可能であり、しかも当該
ストレートシャンク１９の支持が十分であれば、この角
度より小さい内周角の溝でも良い。本発明者が検討した
ところによると約９０乃至約１８０度の範囲にあれば十
分である。

【００２３】さらに、以上の実施例では、拡大溝を半円
状の円面を有するように形成したが、これに限定する必
要はなく、実質的に「ヌスミ」の機構をはたし、シャン
クの挿入離脱を容易にするように充分なスペースを保持
孔に提供できるものであれば良い。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、被支持部
材をホルダに、より強固に、かつ両者の軸芯をより確実
に一致させた状態で支持することができるカップリング
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わるカップリングの側面断
面図である。

【図２】工具を取り除いた状態のホルダ本体の断面図図
である。

【図３】図１のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。

【図４】図２の工具を嵌合溝に支持した図である。

【図５】本発明の第２の実施例に係わるカップリングの
一部の側面断面図である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。

【符号の説明】

１０ 被支持部材 １２ ホルダ ２０ 保持孔 ３０ 嵌合溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円柱状の被支持部材をホルダの端面から
   軸方向に形成した保持孔内に挿入し、この被支持部材を
   締結手段によって前記ホルダに対して径方向に締め付け
   ることによりホルダに固定してなるカップリングにおい
   て、保持孔の内周には、前記締結手段の締め付け方向と
   反対方向に開口する嵌合溝が形成され、該嵌合溝の内面
   は、前記被支持部材の半径以下の半径を有するとともに
   その軸芯がホルダの軸芯と一致しており、前記締結手段
   の締め付けにより、被支持部材が嵌合溝に勘合するよう
   に構成されているカップリング。