JPH08108302A - Tool holder - Google Patents

Tool holder

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Publication number
JPH08108302A
JPH08108302A JP6243090A JP24309094A JPH08108302A JP H08108302 A JPH08108302 A JP H08108302A JP 6243090 A JP6243090 A JP 6243090A JP 24309094 A JP24309094 A JP 24309094A JP H08108302 A JPH08108302 A JP H08108302A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sleeve
tool holder
tool
elastic member
flange portion
Prior art date
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Pending
Application number
JP6243090A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaichi Matsumoto
政一 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikken Kosakusho Works Ltd
Original Assignee
Nikken Kosakusho Works Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikken Kosakusho Works Ltd filed Critical Nikken Kosakusho Works Ltd
Priority to JP6243090A priority Critical patent/JPH08108302A/en
Priority to TW84109194A priority patent/TW385266B/en
Priority to EP95932200A priority patent/EP0730927B1/en
Priority to DE69522201T priority patent/DE69522201T2/en
Priority to US08/646,264 priority patent/US5716173A/en
Priority to PCT/JP1995/001903 priority patent/WO1996009909A1/en
Publication of JPH08108302A publication Critical patent/JPH08108302A/en
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Abstract

PURPOSE: To easily and surely attach or detach a tool holder to/from a machine tool when a tool like an end mill is attached to the machine tool like a machine center with the aid of the tool holder. CONSTITUTION: A spiral groove 4a is formed around a shank part 4 of a tool holder, and a lubricant is enclosed in a space between the inside of the spiral groove 4a and an inner peripheral surface of a tapered sleeve 3. With this, the lubricant is surely held between the shank part 4 and the tapered sleeve 3 for many years. In addition, in the tapered sleeve 3, a slotted part 3a, which runs along the axial direction, is formed in a part of the peripheral part of the sleeve 3, and the slotted part 3a is stuffed with an elastic member 3b. Since this elastic member 3b constantly energizes the tapered sleeve 3 in the diameter- enlarging-direction, an escape of the tool holder from a hole, which is made in a spindle of a machine tool, can be made easily and surely.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械の主軸に着脱
自在に装着される工具ホルダーに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tool holder detachably mounted on a spindle of a machine tool.

【0002】[0002]

【従来の技術】マシニングセンター等の工作機械におい
ては、自動工具交換装置が設けられ、該自動工具交換装
置により、工具を取り付けた工具ホルダーを工作機械の
主軸に着脱自在に交換可能としている。そして、主軸に
装着された工具ホルダーは、主軸のテーパ孔と工具ホル
ダーのシャンク部のテーパ面との一箇所の接触において
結合され、且つ、主軸に内装された引張手段により軸方
向内側に引っ張られてテーパ孔とテーパ面との当接が強
化されることにより、工具ホルダーは主軸に強固に固定
される。この主軸と工具ホルダーとの結合強度(結合剛
性)は、加工精度に影響を与える。もしこの結合剛性が
小さいと重切削や高速回転に耐えられず、ビビリや振動
及び工具の倒れや心振れ等が発生する。
2. Description of the Related Art In a machine tool such as a machining center, an automatic tool changing device is provided, and the tool holder having a tool attached thereto can be detachably replaced with a spindle of a machine tool by the automatic tool changing device. Then, the tool holder mounted on the spindle is coupled at one point of contact with the tapered hole of the spindle and the tapered surface of the shank portion of the tool holder, and is pulled inward in the axial direction by the tension means incorporated in the spindle. By strengthening the contact between the tapered hole and the tapered surface, the tool holder is firmly fixed to the spindle. The coupling strength (coupling rigidity) between the spindle and the tool holder affects the machining accuracy. If this joint rigidity is low, heavy cutting and high-speed rotation cannot be endured, and chatter, vibration, tool collapse, and heart runout occur.

【0003】前記結合強度を向上させるためには、前記
引張手段の引っ張り強さを増大させる必要があるが、し
かし、この引張手段の引っ張り力を増大させるにのには
限界がある。そこで、引っ張り力を増大させずに、その
結合剛性を増大させるようにした工具ホルダーとして、
例えば、実開昭63−53605号公報に記載のものが
公知である。
In order to improve the bond strength, it is necessary to increase the tensile strength of the tension means, but there is a limit to increasing the tensile force of the tension means. Therefore, as a tool holder designed to increase the coupling rigidity without increasing the pulling force,
For example, those described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-53605 are known.

【0004】この従来の工具ホルダーは、工作機械の主
軸のテーパ孔に嵌合するスリーブと、該スリーブに軸方
向相対移動を許容されて挿通されたシャンク部と、該シ
ャンク部と一体的に設けられて前記主軸の端面に当接す
るフランジ部と、該フランジ部と前記スリーブとの間に
設けられた弾性部材とを有したものであった。前記弾性
部材には、シャンク部まわりで環状を成す一枚もののゴ
ム弾性体や、複数の皿バネを交互に逆向きに組み合わせ
た皿バネ組体を用いるようにしていた。
This conventional tool holder is provided integrally with a sleeve that fits into a tapered hole of a main shaft of a machine tool, a shank portion that is inserted through the sleeve while allowing relative movement in the axial direction, and the shank portion. It has a flange portion that is brought into contact with the end surface of the main shaft, and an elastic member provided between the flange portion and the sleeve. As the elastic member, a single rubber elastic body forming an annular shape around the shank portion or a disc spring assembly in which a plurality of disc springs are alternately combined in opposite directions is used.

【0005】前記従来の工具ホルダーは、そのフランジ
部の外周面に凹設された周溝部を自動工具交換装置のア
ームで把持することにより、工作機械の主軸のテーパ孔
に着脱自在に装着される。この装着の時、スリーブ外周
面のテーパ面が主軸のテーパ孔に嵌合し、主軸端面とフ
ランジ端面との間には、所定の隙間が形成されている。
The conventional tool holder is detachably mounted in a taper hole of a spindle of a machine tool by gripping a peripheral groove portion formed on the outer peripheral surface of the flange portion with an arm of an automatic tool changing device. . At the time of this mounting, the taper surface of the sleeve outer peripheral surface is fitted into the taper hole of the main shaft, and a predetermined gap is formed between the main shaft end surface and the flange end surface.

【0006】そして、主軸に内装された引張手段により
工具ホルダーが主軸内方に引き込まれることによりフラ
ンジ端面が主軸端面に当接する。このとき、スリーブ
は、弾性部材によって押圧され、主軸のテーパ孔との結
合を強固にすると共に、スリーブの内径が縮径して、ス
リーブとシャンク部との結合が強化される。即ち、前記
従来の工具ホルダーは、工作機械の主軸のテーパ孔と工
具ホルダーのシャンク部のテーパ面、及び、主軸端面と
工具ホルダーのフランジ部端面の二箇所で主軸に密着当
接し、且つ、スリーブとシャンク部との結合を強化する
ことにより、同じ引っ張り力において、テーパ孔とテー
パ面の一箇所のみにより結合されるものよりも強固な結
合剛性を得ようとするものであった。
Then, the tool holder is pulled inward by the pulling means installed in the main shaft, so that the flange end surface abuts on the main shaft end surface. At this time, the sleeve is pressed by the elastic member to strengthen the connection with the tapered hole of the main shaft, and the inner diameter of the sleeve is reduced to strengthen the connection between the sleeve and the shank portion. That is, the conventional tool holder is in close contact with the spindle at two points, that is, the taper hole of the spindle of the machine tool and the taper surface of the shank portion of the tool holder, and the spindle end surface and the end surface of the flange portion of the tool holder, and the sleeve. By strengthening the connection between the shank portion and the shank portion, it has been attempted to obtain stronger connection rigidity than that obtained by connecting only one portion of the tapered hole and the tapered surface with the same tensile force.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】工具交換に際して工作
機械から工具ホルダーを外すには、工作機械の主軸に内
装された引張手段により、工具ホルダーのシャンク部後
端側に押出方向の衝撃を与えるようにしているが、前記
従来の工具ホルダーでは、工作機械の主軸のテーパ孔と
工具ホルダーのシャンク部(スリーブ)のテーパ面とを
弾性部材による押圧作用によって強固に密着当接させて
いるので、その強くなった分に比例して、工作機械から
工具ホルダーを外すうえで、強い衝撃力を必要とするも
のであった。しかし、工作機械において引張手段による
衝撃力を大きくするには自ずと限度があり、結果とし
て、工作機械から工具ホルダーを外すことが困難になっ
ていた。
In order to remove the tool holder from the machine tool when exchanging the tool, a pulling means provided in the main shaft of the machine tool applies a shock in the pushing direction to the rear end side of the shank portion of the tool holder. However, in the conventional tool holder, since the taper hole of the spindle of the machine tool and the taper surface of the shank portion (sleeve) of the tool holder are firmly brought into close contact with each other by the pressing action of the elastic member, It required a strong impact force to remove the tool holder from the machine tool in proportion to the strength. However, there is a limit to increasing the impact force of the tension means in the machine tool, and as a result, it has become difficult to remove the tool holder from the machine tool.

【0008】また、工作機械に対する工具ホルダーの装
着時及び取り外し時には、工具ホルダーのシャンク部に
対してスリーブの軸方向移動を円滑に行わせる必要があ
り、このためには、シャンク部とスリーブとの間に潤滑
油を塗布しておく必要が生じるが、この状態を維持させ
るうえで、例えば工具交換の都度等、頻繁に潤滑油を補
填する必要があり、工具ホルダーの取扱及び管理が面倒
となっていた。
Further, when the tool holder is attached to or detached from the machine tool, it is necessary to smoothly move the sleeve in the axial direction with respect to the shank portion of the tool holder. For this purpose, the shank portion and the sleeve are separated from each other. It is necessary to apply lubricating oil in between, but in order to maintain this state, it is necessary to frequently replenish the lubricating oil, for example, every time the tool is changed, and handling and management of the tool holder becomes troublesome. Was there.

【0009】一方、弾性部材において、所定のスリーブ
押圧力を得るためにはその圧縮量を大きくする必要があ
る。そして、弾性部材の圧縮量を大きくすると、自動工
具交換装置により工具ホルダーを主軸に装着したとき、
主軸端面とフランジ部端面との隙間が大きくなり、引張
手段の引き込み量を大きくする必要があった。従来その
引き込み量は約3mmであった。
On the other hand, in the elastic member, in order to obtain a predetermined sleeve pressing force, it is necessary to increase the compression amount. Then, when the compression amount of the elastic member is increased, when the tool holder is mounted on the spindle by the automatic tool changer,
The gap between the end face of the main shaft and the end face of the flange becomes large, and it is necessary to increase the amount of pulling in of the tension means. Conventionally, the retracted amount was about 3 mm.

【0010】前述の如く引き込み量が大きいと、自動工
具交換の際、工具ホルダーを把持している工具交換用ア
ームが大きくたわみ、自動工具交換装置の破損の原因に
なっていた。また、引き込み量が大きくなると、工具交
換時間も長くなると言う問題があった。なお、従来で
は、弾性部材が、上記の如き大きな引き込み量によって
弾性変形されるものであるため、非圧縮状態にあって
は、その内周面とシャンク部外周面との間に所定の周方
向間隙を設けるようにしていた。そのため、弾性部材が
圧縮状態となっても前記周方向間隙は残存するようにな
り、このことが、高速回転時における弾性部材の偏心移
動を誘発して、振動を発生させるに至っていた。
As described above, when the retracted amount is large, the tool exchanging arm holding the tool holder largely bends during automatic tool exchanging, which causes damage to the automatic tool exchanging device. Further, there is a problem that the tool exchange time becomes longer as the pulling amount becomes larger. Note that, in the past, since the elastic member is elastically deformed by the large pull-in amount as described above, in the non-compressed state, a predetermined circumferential direction is provided between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the shank portion. There was a gap. Therefore, the circumferential gap remains even when the elastic member is in a compressed state, which induces the eccentric movement of the elastic member at the time of high-speed rotation to generate vibration.

【0011】そこで、本発明は、工具交換等に際して工
作機械に対する工具ホルダーの装着及び取り外しが容易
且つ確実に行え、また自動工具交換装置における破損を
防止すると共に工具交換に要する時間の短縮が図れるよ
うにし、更に、弾性部材の圧縮代を少なくしても十分な
スリーブ付勢力を得ることができ、且つ、その圧縮時に
おいて周方向間隙が生じないようにし、前記問題点を解
決した工具ホルダーを提供することを目的とする。
Therefore, according to the present invention, it is possible to easily and surely attach and detach the tool holder to and from the machine tool when exchanging the tool, prevent damage to the automatic tool exchanging device, and shorten the time required for exchanging the tool. Further, even if the compression allowance of the elastic member is reduced, a sufficient sleeve biasing force can be obtained, and a circumferential gap does not occur during the compression, thereby providing a tool holder that solves the above problems. The purpose is to do.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、次の技術的手段を講じた。即ち、本発明
の特徴とするところは、工作機械の主軸のテーパ孔に嵌
合するスリーブと、該スリーブに軸方向相対移動を許容
されて挿通されたシャンク部と、該シャンク部と一体的
に設けられて前記主軸の端面に当接するフランジ部と、
該フランジ部と前記スリーブとの間に設けられた弾性部
材とを有した工具ホルダーにおいて、前記スリーブに
は、その周肉部の一部に軸方向に沿って貫通するすり割
り部が形成されており、該すり割り部内に弾性体が設け
られて成る点にある。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above-mentioned object, the present invention takes the following technical means. That is, a feature of the present invention is that a sleeve that fits into a tapered hole of a main shaft of a machine tool, a shank portion that is inserted through the sleeve while allowing relative movement in an axial direction, and the shank portion are integrally formed. A flange portion provided and abutting the end surface of the main shaft,
In a tool holder having an elastic member provided between the flange portion and the sleeve, the sleeve has a slit portion formed in a part of a peripheral portion thereof so as to penetrate along the axial direction. And an elastic body is provided in the slit portion.

【0013】また、本発明は、長期にわたり潤滑材を補
給する必要をなくすために、前記シャンク部に、スリー
ブの内周面に臨んで開口する潤滑材封止部を設けること
ができる。また、本発明は、工具ホルダー引張手段によ
る引っ張り固定を容易にするために、前記弾性部材にプ
リロードを付与して前記スリーブとフランジ部との組立
距離を一定にするプリロード付与手段を設けることがで
きる。
Further, according to the present invention, in order to eliminate the need for replenishing the lubricant for a long period of time, the shank portion may be provided with a lubricant seal portion which opens toward the inner peripheral surface of the sleeve. Further, in the present invention, in order to facilitate pulling and fixing by the tool holder pulling means, it is possible to provide a preload applying means for applying a preload to the elastic member to make the assembly distance between the sleeve and the flange part constant. .

【0014】また、本発明は、圧縮量を小さくするとと
もに大きなスリーブ押圧力を得るために、前記弾性部材
は、環状に形成され、弾性材製の圧縮体と硬質材製の非
圧縮体とによる少なくとも1組の組み合わせが軸方向に
接合されて成るものとすることができる。また、本発明
は、高速回転時の振動発生を防止するために、前記弾性
部材は環状に形成され、その内周面は前記シャンク部の
外周面に当接しているものとすることができる。
Further, according to the present invention, in order to reduce the amount of compression and to obtain a large sleeve pressing force, the elastic member is formed in an annular shape, and is composed of an elastic material compression body and a hard material non-compression body. At least one combination can be axially joined. Further, in the present invention, in order to prevent the occurrence of vibration during high-speed rotation, the elastic member may be formed in an annular shape, and the inner peripheral surface thereof is in contact with the outer peripheral surface of the shank portion.

【0015】また、本発明は、高速回転時の振動発生を
より効果的に防止するために、前記弾性部材は、環状に
形成され、前記フランジ部に形成された環状凹部に収納
されており、かつ、前記フランジ部が前記主軸の端面に
接触したときその内外周面が前記環状凹部の内外周面に
当接するものとすることができる。
Further, according to the present invention, in order to more effectively prevent the occurrence of vibration during high-speed rotation, the elastic member is formed in an annular shape and is housed in an annular recess formed in the flange portion, Moreover, when the flange portion comes into contact with the end surface of the main shaft, the inner and outer peripheral surfaces thereof may come into contact with the inner and outer peripheral surfaces of the annular recess.

【0016】[0016]

【作用】本発明の工具ホルダーは、従来のものと同様
に、自動工具交換装置のアームにより把持されて、工作
機械の主軸のテーパ孔に着脱自在に装着される。この装
着の時、スリーブ外周面のテーパ面が主軸のテーパ孔に
嵌合し、主軸端面とフランジ部端面との間には、所定の
間隙が形成される。
Like the conventional tool holder, the tool holder of the present invention is grasped by the arm of the automatic tool changer and detachably mounted in the tapered hole of the spindle of the machine tool. At the time of this mounting, the taper surface of the sleeve outer peripheral surface is fitted into the taper hole of the main shaft, and a predetermined gap is formed between the main shaft end surface and the flange end surface.

【0017】そして、主軸に内装された引張手段により
工具ホルダーが主軸内方に引き込まれることによりフラ
ンジ部端面が主軸端面に当接する。このとき、スリーブ
は、弾性部材によって押圧され、主軸のテーパ孔との結
合を強固にすると共に、スリーブの内径が縮径して、ス
リーブとシャンク部との結合が強化される。そして、工
具ホルダーの前記装着工程が完了した後、前記自動工具
交換装置のアームがその把持を解除する。
Then, the end portion of the flange portion abuts on the end surface of the main shaft by pulling the tool holder inward of the main shaft by the pulling means incorporated in the main shaft. At this time, the sleeve is pressed by the elastic member to strengthen the connection with the tapered hole of the main shaft, and the inner diameter of the sleeve is reduced to strengthen the connection between the sleeve and the shank portion. Then, after the mounting step of the tool holder is completed, the arm of the automatic tool changer releases the grip.

【0018】本発明によれば、スリーブの周肉部の一部
に軸方向に貫通するすり割り部が設けられ、このすり割
り部内に弾性体が設けられているので、工具ホルダーが
主軸内方に引き込まれる際には、スリーブが、すり割り
部内で弾性体を圧縮させつつ縮径する状態が得られ、そ
の装着状態においてスリーブに常時、拡径しようとする
付勢力を付与できるものである。また、すり割り部内が
弾性体で埋められることによって、すり割り部からの屑
塵の侵入が防止される。
According to the present invention, the slit portion penetrating in the axial direction is provided in a part of the peripheral portion of the sleeve, and the elastic body is provided in the slit portion. When the sleeve is pulled in, the sleeve is in a state in which the elastic body is compressed in the slotted portion while the elastic body is compressed, and in the mounted state, the sleeve can always be applied with a biasing force for expanding the diameter. Further, by filling the inside of the slit portion with the elastic body, invasion of dust from the slit portion is prevented.

【0019】そのため、工作機械から工具ホルダーを取
り外すに際し、引張手段により工具ホルダーのシャンク
部後端側へ衝撃を加えた場合には、上記の如くスリーブ
が拡径しようとする付勢力が、主軸のテーパ孔からスリ
ーブが押し出される作用を助勢するものとなって、工具
ホルダーの取り外しは容易且つ確実化される。シャンク
部に対し、スリーブの内周面に臨んで開口する潤滑材封
止部を設けておけば、シャンク部とスリーブとの間に常
に潤滑材(潤滑油等)が保たれている状態となり、長期
にわたり潤滑材を補給する必要がなくなる。
Therefore, when the tool holder is removed from the machine tool and a shock is applied to the rear end side of the shank portion of the tool holder by the pulling means, the urging force for expanding the diameter of the sleeve as described above is exerted on the main shaft. This assists the action of pushing the sleeve out of the tapered hole, so that the tool holder can be easily and reliably removed. If a lubricant sealing portion that opens toward the inner peripheral surface of the sleeve is provided on the shank portion, a lubricant (lubricating oil, etc.) is always maintained between the shank portion and the sleeve, There is no need to replenish the lubricant for a long period of time.

【0020】前記弾性部材にプリロードを付与して前記
スリーブとフランジ部との組立距離を一定にするプリロ
ード付与手段を設けることにより、弾性部材の圧縮量を
一定にすることができ、工具ホルダー引張手段による引
っ張り固定を容易にする。前記弾性部材を環状に形成
し、かつ、前記圧縮体と非圧縮体とによる少なくとも1
組の組み合わせを軸方向に接合されて成るものとするこ
とにより、全体をゴム弾性体としたものや、全体を皿バ
ネだけによる組体としたものに比べ、その全体厚みが同
じであれば、本発明の方がその圧縮量が小さくなり、且
つ、大きなスリーブ押圧力を得ることができる。
By providing a preload applying means for applying a preload to the elastic member to make the assembly distance between the sleeve and the flange part constant, the compression amount of the elastic member can be made constant, and the tool holder pulling means. Makes it easy to pull and fix. The elastic member is formed in a ring shape, and at least one of the compressed body and the non-compressed body
By making the combination of the pairs bonded in the axial direction, the whole thickness is the same as compared with the one made entirely of rubber elastic body or the one made entirely of disc springs. According to the present invention, the amount of compression is smaller, and a larger sleeve pressing force can be obtained.

【0021】従って、弾性部材の圧縮量が少ないので、
フランジ部端面が主軸端面に当接するまでの引き込み量
が少なくなり、自動工具交換の際、工具交換アームの変
形が少なくなり、また、工具交換時間が短くなる。前記
弾性部材を環状に形成し、その内周面を前記シャンク部
の外周面に当接させることにより、高速回転しても、心
振れが生じなくなるので、高速回転時の振動発生が防止
される。
Therefore, since the compression amount of the elastic member is small,
The amount of pull-in until the end face of the flange portion comes into contact with the end face of the spindle is reduced, deformation of the tool change arm is reduced during automatic tool change, and the tool change time is shortened. Since the elastic member is formed in an annular shape and the inner peripheral surface of the elastic member is brought into contact with the outer peripheral surface of the shank portion, eccentricity does not occur even at high speed rotation, so vibration generation at high speed rotation is prevented. .

【0022】前記弾性部材を、環状に形成し、前記フラ
ンジ部に形成された環状凹部に収納し、かつ、前記フラ
ンジ部が前記主軸の端面に接触したときその内外周面を
前記環状凹部の内外周面に当接させることにより、主軸
が高速回転するときに、環状凹部の内外周面から弾性部
材の芯振を防止して、より一層効率的に高速回転時の振
動発生が防止される。
The elastic member is formed in an annular shape and is housed in an annular recess formed in the flange portion, and when the flange portion comes into contact with the end face of the main shaft, its inner and outer peripheral surfaces are inside and outside the annular recess. By abutting against the peripheral surface, when the main shaft rotates at high speed, the center vibration of the elastic member is prevented from the inner and outer peripheral surfaces of the annular recess, and the vibration at the time of high speed rotation is prevented more efficiently.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図2において、本発明の工具ホルダーは、工作機械
の主軸1のテーパ孔2に嵌合するスリーブ3と、該スリ
ーブ3に軸方向相対移動を許容されて挿通されたシャン
ク部4と、該シャンク部4と一体的に設けられて前記主
軸1の端面に当接するフランジ部5と、該フランジ部5
と前記スリーブ3との間に設けられた弾性部材6とを有
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 2, a tool holder of the present invention comprises a sleeve 3 fitted in a tapered hole 2 of a spindle 1 of a machine tool, a shank portion 4 inserted through the sleeve 3 while allowing relative movement in the axial direction, and the shank. A flange portion 5 which is provided integrally with the portion 4 and is in contact with the end face of the main shaft 1, and the flange portion 5
And an elastic member 6 provided between the sleeve 3 and the sleeve 3.

【0024】前記工作機械の主軸1には、該主軸1のテ
ーパ孔2に装着された工具ホルダーを引き込むための引
張手段7が内装されている。また、この主軸1には、前
記テーパ孔2にクーラントを供給するためのクーラント
供給装置(図示略)や、クリーニング用エアを供給する
ための圧縮空気供給装置(図示略)が設けられている。
The spindle 1 of the machine tool is internally equipped with a pulling means 7 for pulling in a tool holder mounted in the tapered hole 2 of the spindle 1. Further, the main shaft 1 is provided with a coolant supply device (not shown) for supplying coolant to the tapered hole 2 and a compressed air supply device (not shown) for supplying cleaning air.

【0025】前記スリーブ3は、内外周面を有する円筒
状体で、その外周面がテーパ面に形成され、その内周面
はストレート面に形成されている。このスリーブ3に
は、図1に示すように周肉部の一部に軸方向に貫通する
すり割り部3aが形成されている。このすり割り部3a
は、軸方向に沿って緩い傾斜を有している。そして、こ
のすり割り部3a内には、シリコン、ナイロン、ゴムそ
の他の弾性材により形成された拡径付勢材3b(弾性
体)が設けられている。そのため、スリーブ3には、常
に拡径しようとする付勢力が作用している。なお、本実
施例では、スリーブ3の外周面に軸方向全長にわたる凹
溝を形成するように、拡径付勢材3bはすり割り部3a
の奥側に設けているが、勿論、すり割り部3aを充填す
るように設けてもよい。
The sleeve 3 is a cylindrical body having inner and outer peripheral surfaces, the outer peripheral surface of which is formed into a tapered surface, and the inner peripheral surface of which is formed into a straight surface. As shown in FIG. 1, the sleeve 3 is provided with a slit portion 3a that axially penetrates a part of the peripheral wall portion. This slot 3a
Has a gentle slope along the axial direction. Further, inside the slotted portion 3a, there is provided a diameter-expanding urging member 3b (elastic body) formed of an elastic material such as silicon, nylon, rubber or the like. Therefore, the urging force that tends to increase the diameter always acts on the sleeve 3. In the present embodiment, the diameter enlarging biasing member 3b is provided with the slit portion 3a so as to form a groove on the outer peripheral surface of the sleeve 3 over the entire axial length.
Although it is provided on the back side of the above, of course, it may be provided so as to fill the slot portion 3a.

【0026】スリーブ3の外周面に設けられるテーパの
テーパ角度は、前記主軸1のテーパ孔2のテーパ角度と
同じとされている。このテーパは、一般的な傾きとして
採用される7/24(約16°)、好ましくは12°よ
り緩傾斜で行われるようにしてある。本実施例では1/
10の傾き(約6°)を採用した。前記シャンク部4
は、ホルダー本体8の一端部に形成され、該シャンク部
4の外周面は、前記スリーブ3の内周面に軸方向摺動可
能に密嵌合するストレート面に成形されている。
The taper angle of the taper provided on the outer peripheral surface of the sleeve 3 is the same as the taper angle of the taper hole 2 of the main shaft 1. This taper is made to be performed at a gentler inclination than 7/24 (about 16 °), which is generally used as the inclination, and preferably 12 °. In this embodiment, 1 /
A slope of 10 (about 6 °) was adopted. The shank part 4
Is formed at one end of the holder body 8, and the outer peripheral surface of the shank portion 4 is formed into a straight surface which is closely fitted to the inner peripheral surface of the sleeve 3 so as to be slidable in the axial direction.

【0027】このシャンク部4には、その外周面まわり
で螺旋を描くように溝形状を有した潤滑材封止部4a
(図1参照)が形成されている。そのため、このシャン
ク部4に上記スリーブ3が嵌められた状態では、潤滑材
封止部4aがスリーブ3の内周面に臨んで開口する状態
となり、この中へ潤滑材(潤滑油又はグリース等)を封
入できるものとなっている。この潤滑材封止部4a内に
封入された潤滑材は、シャンク部4からスリーブ3が外
されない限り、作用に支障が出るほど減少したり無くな
ったりすることがなく、長期にわたり保持される。
The shank portion 4 has a lubricant sealing portion 4a having a groove shape so as to draw a spiral around the outer peripheral surface thereof.
(See FIG. 1) are formed. Therefore, when the sleeve 3 is fitted in the shank portion 4, the lubricant sealing portion 4a opens to face the inner peripheral surface of the sleeve 3, and the lubricant (lubricating oil or grease) is inserted therein. Can be enclosed. The lubricant sealed in the lubricant sealing portion 4a is retained for a long period of time without being reduced or lost until the sleeve 3 is removed from the shank portion 4, which does not hinder the operation.

【0028】前記フランジ部5は、前記シャンク部4に
連接して設けられ、該シャンク部4の径よりも大径とさ
れている。このフランジ部5は、ホルダー本体8とは別
体のリング体9を焼きばめ等によりホルダー本体8に一
体的に結合したものであってもよい。このフランジ部5
の外周面には、自動工具交換装置の工具交換アーム(図
示略)が嵌合するV字状の嵌合溝10が周設されてい
る。
The flange portion 5 is provided so as to be connected to the shank portion 4 and has a diameter larger than that of the shank portion 4. The flange portion 5 may be one in which a ring body 9 that is separate from the holder body 8 is integrally coupled to the holder body 8 by shrink fitting or the like. This flange part 5
A V-shaped fitting groove 10 into which a tool changing arm (not shown) of the automatic tool changing device is fitted is circumferentially provided on the outer peripheral surface of the.

【0029】前記フランジ部5のシャンク部側の端面
は、前記工作機械の主軸1の端面に面接当する平坦面に
形成されている。そして、このフランジ部5の平坦面の
内周部側に、弾性部材取付座11が形成されている。こ
の取付座11は、前記平坦面に凹設された環状凹部から
なる。図3に示すように、前記弾性部材6は、環状に形
成され、前記取付座11の凹部に収納され、そして、前
記スリーブ3の端面に当接している。そして、環状弾性
部材6の内周面は、前記シャンク部4の外周面に密着状
に接触し、その外周面は、取付座11の凹部内周面と所
定の間隙を有している。すなわち、フランジ部5が主軸
1の端面に接触したとき、環状弾性部材6の内外周面
は、環状凹部11(取付座)の内外周面に当接される。
The end surface of the flange portion 5 on the shank portion side is formed into a flat surface that comes into contact with the end surface of the spindle 1 of the machine tool. An elastic member mounting seat 11 is formed on the inner peripheral side of the flat surface of the flange portion 5. The mounting seat 11 is composed of an annular recess formed in the flat surface. As shown in FIG. 3, the elastic member 6 is formed in an annular shape, is housed in the recess of the mounting seat 11, and is in contact with the end surface of the sleeve 3. The inner peripheral surface of the annular elastic member 6 is in close contact with the outer peripheral surface of the shank portion 4, and the outer peripheral surface thereof has a predetermined gap with the inner peripheral surface of the recess of the mounting seat 11. That is, when the flange portion 5 contacts the end surface of the main shaft 1, the inner and outer peripheral surfaces of the annular elastic member 6 are brought into contact with the inner and outer peripheral surfaces of the annular recess 11 (mounting seat).

【0030】前記弾性部材6は、弾性材製の圧縮体12
と硬質材製の非圧縮体13とが軸方向に隙間なく接合さ
れて成る。前記圧縮体12は、ウレタン系の軟質樹脂や
ゴム、フッ素系その他の軟質樹脂、或いはその他の合成
ゴム等の弾性材によって形成されている。本実施例にお
いてその肉厚は1mmとした。
The elastic member 6 is a compression body 12 made of an elastic material.
And an incompressible body 13 made of a hard material are joined together in the axial direction without any gap. The compression body 12 is made of an elastic material such as urethane-based soft resin or rubber, fluorine-based or other soft resin, or other synthetic rubber. In this embodiment, the wall thickness is 1 mm.

【0031】前記非圧縮体13は、鋼板をはじめとする
金属板等の硬質材によって形成されている。本実施例に
おいてその肉厚は0.2mmとした。本実施例では、圧
縮体12と非圧縮体13との組み合わせを全部で5組接
合したものとした。そのため、弾性部材6の全体厚は6
mmとなっている。前記工具ホルダー本体8のシャンク
部側端面にはプルスタッド14が螺着されている。この
プルスタッド14の軸心部に工具挿通孔15が貫通して
設けられている。このプルスタッド14の外周部に前記
シャンク部4の外径よりも大径とされた突出部16を有
し、該突出部16が前記スリーブ3の抜け止めを行って
いる。この突出部16とスリーブ3との間にプリロード
付与手段17が介在されている。
The non-compressed body 13 is formed of a hard material such as a metal plate such as a steel plate. In this embodiment, the wall thickness is 0.2 mm. In this embodiment, a total of 5 combinations of the compressed body 12 and the non-compressed body 13 are joined. Therefore, the total thickness of the elastic member 6 is 6
mm. A pull stud 14 is screwed onto the end surface of the tool holder body 8 on the shank side. A tool insertion hole 15 is provided so as to penetrate the shaft center of the pull stud 14. An outer peripheral portion of the pull stud 14 has a protruding portion 16 having a diameter larger than the outer diameter of the shank portion 4, and the protruding portion 16 prevents the sleeve 3 from coming off. Preloading means 17 is interposed between the protrusion 16 and the sleeve 3.

【0032】このプリロード付与手段17は、前記弾性
部材6にプリロードを付与して前記スリーブ3の端面と
フランジ部5の平坦面との組立距離を一定にするもので
ある。この実施例では、このプリロード付与手段17
は、複数枚のスペーサからなる。即ち、スペーサの厚み
を調整することにより、弾性部材6の厚みのばらつきを
修正し、スリーブ端面とフランジ部5の平坦面との組立
距離を一定にするものである。
The preload applying means 17 applies a preload to the elastic member 6 so that the assembly distance between the end surface of the sleeve 3 and the flat surface of the flange portion 5 is constant. In this embodiment, this preload applying means 17
Is composed of a plurality of spacers. That is, by adjusting the thickness of the spacer, the variation in the thickness of the elastic member 6 is corrected and the assembly distance between the sleeve end surface and the flat surface of the flange portion 5 is made constant.

【0033】前記ホルダー本体8のフランジ部5を介し
たシャンク部側とは反対側は、フランジ部5よりも前方
に突出する工具保持部18に形成されている。この工具
保持部18には、前端面に開口するコレット保持孔19
が同心状に設けられている。このコレット保持孔19は
緩やかなテーパ面に形成され、該保持孔19内にテーパ
コレット20が装着される。このテーパコレット20
は、その尖端部側に工具保持孔21を同心状に有し、そ
の後端部に雌ネジ部22を同心状に有する。前記工具保
持孔21にエンドミルやドリル等の切削工具23が着脱
自在に挿入保持される。
The side of the holder body 8 opposite to the shank portion side of the flange portion 5 is formed as a tool holding portion 18 projecting forward of the flange portion 5. The tool holding portion 18 has a collet holding hole 19 that is open at the front end surface.
Are concentrically provided. The collet holding hole 19 is formed in a gentle taper surface, and the taper collet 20 is mounted in the holding hole 19. This taper collet 20
Has a tool holding hole 21 concentrically on its tip end side and a female screw portion 22 concentrically on its rear end. A cutting tool 23 such as an end mill or a drill is detachably inserted and held in the tool holding hole 21.

【0034】前記工具ホルダー本体8の軸心部には、ド
ローボルト24が回動自在に且つ軸方向の移動を拘束さ
れて保持されており、該ドローボルト24のネジ部が前
記テーパコレット20の雌ネジ部22に螺合している。
ドローボルト24の頭部には、工具係合部25が凹設さ
れている。ドローボルト24の軸心部には、クーラント
供給孔26が貫通して設けられている。
A draw bolt 24 is rotatably held in the axial center of the tool holder body 8 with its axial movement constrained, and the threaded portion of the draw bolt 24 is of the taper collet 20. It is screwed into the female screw portion 22.
A tool engaging portion 25 is recessed in the head portion of the draw bolt 24. A coolant supply hole 26 is provided through the axial center of the draw bolt 24.

【0035】前記プルスタッド14の工具挿通孔15か
ら六角棒レンチ等の工具を挿入して、該工具をドローボ
ルト24の工具係合部25に係合させて、該ドローボル
ト24を回動操作することにより、テーパコレット20
がコレット保持孔19に対して軸心方向に相対移動す
る。このテーパコレット20の軸心方向移動により、工
具保持孔21に挿入された工具23の把持又はその解除
が行われる。
A tool such as a hexagonal wrench is inserted through the tool insertion hole 15 of the pull stud 14 and the tool is engaged with the tool engaging portion 25 of the draw bolt 24 to rotate the draw bolt 24. By doing so, the taper collet 20
Moves relative to the collet holding hole 19 in the axial direction. By the movement of the taper collet 20 in the axial direction, the tool 23 inserted into the tool holding hole 21 is gripped or released.

【0036】前記構成の実施例によれば、工具23を装
着した本発明の工具ホルダーは、自動工具交換装置のマ
ガジン(図示略)に装着される。自動工具交換装置の工
具交換アームが工具ホルダーの嵌合溝10を把持して、
該工具ホルダーをマガジンから取り出して、工作機械の
主軸1まで搬送し、そして、主軸1のテーパ孔2に装着
する。
According to the embodiment having the above-mentioned structure, the tool holder of the present invention having the tool 23 mounted thereon is mounted in the magazine (not shown) of the automatic tool changing device. The tool change arm of the automatic tool changer grips the fitting groove 10 of the tool holder,
The tool holder is taken out of the magazine, conveyed to the spindle 1 of the machine tool, and then mounted in the tapered hole 2 of the spindle 1.

【0037】このとき、主軸1のテーパ孔2と、工具ホ
ルダーのスリーブ3のテーパ面とが密着嵌合する。この
嵌合状態において主軸1の端面と、工具ホルダーのフラ
ンジ部5の平坦面との間には、所定の間隙が形成され
る。この間隙は、本実施例の場合、0.5mmとされて
いる。この間隙が一定になるよう、前記プリロード付与
手段17によりスリーブ3とフランジ部5との組立間隙
が予め調整されている。
At this time, the taper hole 2 of the main shaft 1 and the taper surface of the sleeve 3 of the tool holder are closely fitted. In this fitted state, a predetermined gap is formed between the end surface of the spindle 1 and the flat surface of the flange portion 5 of the tool holder. This gap is set to 0.5 mm in this embodiment. The assembling gap between the sleeve 3 and the flange portion 5 is adjusted in advance by the preload applying means 17 so that this gap becomes constant.

【0038】次に、主軸1に内装された引張手段7がプ
リスタッド14を把持し、ホルダー本体8を主軸内方に
引き込む。この引っ張り込みにより、シャンク部4とフ
ランジ部5とは一体的に軸方向に移動しようとし、そし
て、弾性部材6を介してその移動力はスリーブ3に伝達
される。このとき、スリーブ3の内外周面の移動抵抗差
により、スリーブ内面とシャンク部外周面との間に軸方
向相対移動が生じ、スリーブ3が拡径付勢材3bの圧縮
を伴いながら縮径すると共に、弾性部材6も亦、軸方向
に圧縮される。
Next, the pulling means 7 incorporated in the spindle 1 holds the pre-stud 14 and pulls the holder body 8 inward of the spindle. Due to this pulling, the shank portion 4 and the flange portion 5 try to move integrally in the axial direction, and the moving force is transmitted to the sleeve 3 via the elastic member 6. At this time, due to the difference in the movement resistance of the inner and outer peripheral surfaces of the sleeve 3, relative movement in the axial direction occurs between the inner surface of the sleeve and the outer peripheral surface of the shank portion, and the sleeve 3 contracts while the expansion energizing member 3b is compressed. At the same time, the elastic member 6 is also compressed in the axial direction.

【0039】そして、フランジ部5の平坦面が主軸端面
に当接する(図2参照)。このとき、スリーブ3は弾性
部材6の圧縮による反発力により軸方向に押圧されるの
で、この押圧力と上記拡径付勢材3bによる拡径作用と
により、スリーブ3のテーパ面と主軸1のテーパ孔2と
の強固なテーパ接触結合が得られる。そして、このテー
パ接触による締め付けによりスリーブ3の内径は縮径
し、シャンク部4を強固に把持する。
Then, the flat surface of the flange portion 5 contacts the end surface of the main shaft (see FIG. 2). At this time, since the sleeve 3 is axially pressed by the repulsive force due to the compression of the elastic member 6, this pressing force and the diameter expansion action of the diameter expansion biasing member 3b cause the taper surface of the sleeve 3 and the main shaft 1 to move. A strong taper contact connection with the taper hole 2 is obtained. Then, the inner diameter of the sleeve 3 is reduced by tightening due to this taper contact, and the shank portion 4 is firmly gripped.

【0040】前記引き込み工程が完了した後、前記工具
交換アームの把持が解除され、該アームは、元の待機位
置に復帰する。以上の装着工程において、本実施例のも
のではプリロード付与手段17によって工具ホルダーの
引き込み量が0.5mmと大変短くされているので、工
具交換アームの変形量が少なくなり、該アーム等の破損
のおそれがなくなる。また、引き込み量が少ないので、
従来の3mmのものに比べて引き込み時間が短くなるの
で、工具交換時間の短縮が図れる。
After the pulling step is completed, the grip of the tool changing arm is released, and the arm returns to the original standby position. In the mounting process described above, in the present embodiment, the retracting amount of the tool holder is made very short by 0.5 mm by the preload imparting means 17, so that the deformation amount of the tool exchanging arm is reduced and the arm and the like are not damaged. There is no fear. Also, since the amount of pull-in is small,
Since the pull-in time is shorter than that of the conventional 3 mm tool, the tool exchange time can be shortened.

【0041】そして、前記装着工程が終了後、工作機械
の主軸1が回転を開始し、工具ホルダーに保持された工
具23によりワークが切削加工される。この切削加工の
時、主軸1のクーラント供給装置から供給されたクーラ
ントは、プルスタッド14の工具挿通孔15、および、
ドローボルト24のクーラント供給孔26を通って工具
23に供給される。
After the mounting step is completed, the spindle 1 of the machine tool starts rotating, and the work is cut by the tool 23 held by the tool holder. At the time of this cutting, the coolant supplied from the coolant supply device of the spindle 1 is the tool insertion hole 15 of the pull stud 14 and
It is supplied to the tool 23 through the coolant supply hole 26 of the draw bolt 24.

【0042】この回転、切削工程において、弾性部材6
は、圧縮体12と非圧縮体13とを軸方向に隙間を有し
ないで組み合わせたものであるので、共振によるビビリ
の発生がなくなる。また、前記圧縮体12と非圧縮体1
3との組み合わせを複数組接合されて成るものであるの
で、単数組接合のものに比べて剛性と制振性が向上し、
共振が生じ難くなる。
In this rotation and cutting process, the elastic member 6
Is a combination of the compressed body 12 and the non-compressed body 13 with no gap in the axial direction, so chatter due to resonance does not occur. In addition, the compressed body 12 and the non-compressed body 1
Since it is made by joining a plurality of combinations with No. 3, the rigidity and the vibration damping property are improved as compared with the single set joining,
Resonance is less likely to occur.

【0043】更に、前記弾性部材6を環状に形成し、そ
の内周面を前記シャンク部4の外周面に当接させている
ので、高速回転しても、弾性部材6の心振れが生じなく
なるので、高速回転時の振動発生が防止される。工具ホ
ルダーを工作機械から取り外すに際しては、工具自動交
換装置の工具交換アームが工具ホルダーを把持した後、
引張手段7により、プルスタッド14のクランプ解除
と、シャンク部後端側(プルスタッド14)への衝撃付
加とが行われる。
Further, since the elastic member 6 is formed in an annular shape and the inner peripheral surface thereof is brought into contact with the outer peripheral surface of the shank portion 4, the runout of the elastic member 6 does not occur even when rotating at high speed. Therefore, generation of vibration during high speed rotation is prevented. When removing the tool holder from the machine tool, after the tool change arm of the automatic tool changer grips the tool holder,
The pulling means 7 releases the clamp of the pull stud 14 and applies an impact to the rear end side of the shank portion (pull stud 14).

【0044】このとき、スリーブ3には、拡径付勢材3
bによって常に拡径する付勢力が作用しているので、こ
の付勢力が、主軸1のテーパ孔からスリーブ3を押し出
そうとする作用を助勢するものとなる。しかもスリーブ
3は、シャンク部4に対して、潤滑材封止部4aに確実
に充填保持された潤滑材により軸方向相対移動が円滑に
行われる状況下におかれているので、工具ホルダーの取
り外しは容易且つ確実化される。
At this time, the sleeve 3 has a diametrical expansion biasing member 3
Since the urging force of constantly expanding the diameter is applied by b, this urging force assists the operation of pushing the sleeve 3 out of the tapered hole of the main shaft 1. Moreover, since the sleeve 3 is in a state in which relative movement in the axial direction is smoothly performed with respect to the shank portion 4 by the lubricant filled and held in the lubricant sealing portion 4a, removal of the tool holder Is easy and secure.

【0045】従って、図4に示すように主軸1のテーパ
孔内面とスリーブ3のテーパ面との間、及び主軸1の端
面と工具ホルダーのフランジ部5との密着が解除され、
それぞれに間隙が形成される。この状態で主軸1内の圧
縮空気供給装置(図示略)から圧縮空気がテーパ孔内に
供給されるので、この圧縮空気が各間隙内のクリーニン
グを行う。なお、本実施例の工具ホルダーでは、シャン
ク部後端側への衝撃付加が行われた際、主軸1のテーパ
孔内面とスリーブ3のテーパ面との密着が解除されるに
先立って、瞬間的ではあるが主軸1の端面と工具ホルダ
ーのフランジ部5の端面との密着が先に解除されるよう
になっている。この時、圧縮空気供給装置からの圧縮空
気は、スリーブ3のすり割り部3aを通って(すり割り
部3a内に設けた拡径付勢材3bとテーパ孔2内面との
間隙を通って)フランジ部5の端面に集中的に流動させ
ることができ、フランジ部5の端面を効果的にクリーニ
ングすることができる。
Therefore, as shown in FIG. 4, the close contact between the inner surface of the tapered hole of the main spindle 1 and the tapered surface of the sleeve 3 and between the end surface of the main spindle 1 and the flange portion 5 of the tool holder is released,
A gap is formed in each. In this state, compressed air is supplied from the compressed air supply device (not shown) in the main shaft 1 into the tapered holes, so that the compressed air cleans the gaps. In addition, in the tool holder of this embodiment, when an impact is applied to the rear end side of the shank portion, the contact between the inner surface of the taper hole of the spindle 1 and the taper surface of the sleeve 3 is released momentarily. However, the close contact between the end surface of the spindle 1 and the end surface of the flange portion 5 of the tool holder is released first. At this time, the compressed air from the compressed air supply device passes through the slit portion 3a of the sleeve 3 (through the gap between the diameter expansion urging member 3b provided in the slit portion 3a and the inner surface of the tapered hole 2). The end surface of the flange portion 5 can be made to flow intensively, and the end surface of the flange portion 5 can be effectively cleaned.

【0046】尚、本実施例では、スリーブのテーパを1
/10の緩やかなテーパとすることにより、高い結合剛
性を得ることができた。即ち、図5に示すように、スリ
ーブ3のテーパ角度Tpと引張手段の引っ張り力Ptと
が、工具ホルダーの主軸装着時の軸心の傾きθにどの様
に影響を与えでいるかを調べた。この図5から明らかな
ように、工具ホルダーの傾きθは、引っ張り力Ptを種
々に異ならせた場合も一様に、テーパ角度Tpが緩い程
小さくなる傾向を示している。即ち、テーパ角度Tpを
小さくするほど結合剛性が向上することが判った。この
テーパ角度Tpは、12°以下とすることが好ましい。
In this embodiment, the taper of the sleeve is set to 1
By making the taper gradual to / 10, high joint rigidity could be obtained. That is, as shown in FIG. 5, it was investigated how the taper angle Tp of the sleeve 3 and the pulling force Pt of the pulling means influence the inclination θ of the shaft center when the tool holder is mounted on the spindle. As is clear from this FIG. 5, the inclination θ of the tool holder shows a tendency that the taper angle Tp becomes smaller as the taper angle Tp becomes looser even when the pulling force Pt is variously changed. That is, it was found that the smaller the taper angle Tp, the higher the joint rigidity. The taper angle Tp is preferably 12 ° or less.

【0047】図6に示すものは、本発明の他の実施例で
あり、プリロード付与手段17が前記実施例のものと異
なる。即ち、プリロード付与手段17は、シャンク部端
部にボルト27により固定されたスペーサ28から成
る。このスペーサ28の厚みを調整することにより、ス
リーブ3とフランジ部5との組立距離を一定にしてい
る。
FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, in which the preloading means 17 is different from that of the above embodiment. That is, the preload applying means 17 is composed of the spacer 28 fixed to the end of the shank portion by the bolt 27. By adjusting the thickness of the spacer 28, the assembly distance between the sleeve 3 and the flange portion 5 is made constant.

【0048】尚、プリロード付与手段17は、前記各実
施例のものに限定されるものではなく、弾性部材6の非
圧縮体13の厚み又は枚数を調整するものであってもよ
い。又は、弾性部材6の非圧縮体13の厚み又は枚数を
調整するものと、前記スペーサ28の厚みを調整するも
のとの組み合わせにより、スリーブ3とフランジ部5と
の組立距離を一定にするものであってもよい。
The preload applying means 17 is not limited to the above-mentioned embodiments, but may be one which adjusts the thickness or the number of the non-compressed bodies 13 of the elastic member 6. Alternatively, the assembly distance between the sleeve 3 and the flange portion 5 can be made constant by a combination of adjusting the thickness or number of the non-compressed bodies 13 of the elastic member 6 and adjusting the thickness of the spacer 28. It may be.

【0049】図7に示すものは、本発明における更に他
の実施例であり、弾性部材6の構成が前記各実施例のも
のと異なる。即ち、弾性部材6は、環状の皿バネを用い
た圧縮体41と平ワッシャを用いた非圧縮体42の組体
から構成されている。圧縮体41は、非圧縮状態では、
取付座11の凹部の内外周面と間隙を有して弾性変形可
能とされているが、フランジ部5の端面と主軸1の端面
とが接触した圧縮状態では、当該圧縮体41の内外周面
は取付座11の凹部の内外周面と当接する寸法とされて
いる。また、非圧縮体42の内周面はシャンク部4の外
周面(環状凹部11の内周面)に密嵌合する寸法とされ
ている。
FIG. 7 shows still another embodiment of the present invention, in which the structure of the elastic member 6 is different from that of each of the aforementioned embodiments. That is, the elastic member 6 is composed of an assembly of the compression body 41 using an annular disc spring and the non-compression body 42 using a flat washer. In the uncompressed state, the compression body 41 is
Although it is elastically deformable with a gap with the inner and outer peripheral surfaces of the recess of the mounting seat 11, the inner and outer peripheral surfaces of the compression body 41 are in a compressed state where the end surface of the flange portion 5 and the end surface of the main shaft 1 are in contact with each other. Is sized to contact the inner and outer peripheral surfaces of the recess of the mounting seat 11. Further, the inner peripheral surface of the non-compressed body 42 is dimensioned to be closely fitted to the outer peripheral surface of the shank portion 4 (the inner peripheral surface of the annular recess 11).

【0050】なお、非圧縮体42は、適宜の厚さのもの
を選択して(或いは任意の枚数だけ)装着され、圧縮体
41の圧縮量の調整が可能となっている。したがって、
本比較例によれば、工作機械の回転、切削工程におい
て、弾性部材6の圧縮体41の内外周面は取付座11の
凹部の内外周面に当接しているので、高速回転しても、
弾性部材6の心振れが生じなくなるので、高速回転時の
振動発生が防止される。
The non-compressed body 42 is selected to have an appropriate thickness (or mounted in an arbitrary number), and the compression amount of the compressed body 41 can be adjusted. Therefore,
According to this comparative example, since the inner and outer peripheral surfaces of the compression body 41 of the elastic member 6 are in contact with the inner and outer peripheral surfaces of the recess of the mounting seat 11 in the rotation and cutting steps of the machine tool,
Since the runout of the elastic member 6 does not occur, vibration is prevented from occurring during high speed rotation.

【0051】尚、本発明は、前記各実施例に限定される
ものではない。例えば、スリーブ3において、すり割り
部3aが軸方向と平行すべく真っ直ぐに形成されたもの
とすることが可能である。また、シャンク部4において
は、その外周面に対して等配状に複数の凹部が形成さ
れ、これら各凹部によって潤滑材封入部4aを構成させ
るようにすることが可能である。
The present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the sleeve 3, the slit portion 3a may be formed straight so as to be parallel to the axial direction. Further, in the shank portion 4, it is possible to form a plurality of concave portions on the outer peripheral surface thereof in an equidistant manner, and to form the lubricant encapsulating portion 4a by these concave portions.

【0052】また、潤滑材封入部4aは、図8に示すよ
うに、シャンク部4の外周面全周にわたって連続する鋸
状凹溝に形成することもできる。この他、弾性部材6
は、その圧縮体12,41や非圧縮体13,42の肉厚
や使用枚数等が限定されるものではく、工具23の直径
や用途、回転速度、引っ張り力等に応じて適宜変更可能
である。また、前記スリーブ3としては、前記実開昭6
3−53605号公報に記載の各種のものを採用するこ
とができる。
Further, as shown in FIG. 8, the lubricant enclosing portion 4a can be formed as a saw-tooth groove which is continuous over the entire outer peripheral surface of the shank portion 4. In addition, the elastic member 6
The thickness of the compressed body 12, 41 or the non-compressed body 13, 42, the number of sheets to be used, etc. are not limited, and can be appropriately changed according to the diameter and purpose of the tool 23, rotation speed, pulling force, etc. is there. Further, as the sleeve 3, the above-mentioned actual opening 6
Various materials described in JP-A-3-53605 can be adopted.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明によれば、スリーブの周肉部の一
部に軸方向に貫通するすり割り部が設けられ、このすり
割り部内に弾性体が設けられているので、工具ホルダー
が主軸内方に引き込まれる際には、スリーブが、すり割
り部内で弾性体を圧縮させつつ縮径する状態が得られ、
その装着状態においてスリーブに常時、拡径しようとす
る付勢力を付与できるものである。
According to the present invention, a slit portion penetrating in the axial direction is provided in a part of the peripheral portion of the sleeve, and an elastic body is provided in the slit portion, so that the tool holder is mounted on the spindle. When retracted inward, the sleeve obtains a state in which the elastic body is compressed while being compressed in the slot,
The urging force for expanding the diameter can be constantly applied to the sleeve in the mounted state.

【0054】そのため、工作機械から工具ホルダーを取
り外すに際し、引張手段により工具ホルダーのシャンク
部後端側へ衝撃を加えた場合には、上記の如くスリーブ
が拡径しようとする付勢力が、主軸のテーパ孔からスリ
ーブが押し出される作用を助勢するものとなって、工具
ホルダーの取り外しを容易に行うことができるととも
に、工具ホルダーの取り外し作業の確実性を向上するこ
とができる。
Therefore, when the tool holder is detached from the machine tool and a shock is applied to the rear end side of the shank portion of the tool holder by the pulling means, the urging force for expanding the diameter of the sleeve as described above is exerted on the main shaft. This assists the action of pushing the sleeve out of the tapered hole, so that the tool holder can be easily removed and the reliability of the tool holder removal work can be improved.

【0055】また、すり割り部内が弾性体で埋められる
ことによって、防塵性を実現することができる。シャン
ク部に対し、スリーブの内周面に臨んで開口する潤滑材
封止部を設けておけば、シャンク部とスリーブとの間に
潤滑材(潤滑油等)を保っておくことができ、スリーブ
のシャンク部に対する軸方向移動を円滑かつ確実に行わ
せることができ、さらに、長期にわたり潤滑材を補給す
る必要がなくなる。
Further, dustproofness can be realized by filling the inside of the slotted portion with an elastic body. By providing a lubricant sealing portion that opens toward the inner peripheral surface of the sleeve on the shank portion, it is possible to keep the lubricant (lubricating oil, etc.) between the shank portion and the sleeve. The axial movement of the shank can be performed smoothly and surely, and it is not necessary to replenish the lubricant for a long period of time.

【0056】前記弾性部材にプリロードを付与して前記
スリーブとフランジ部との組立距離を一定にするプリロ
ード付与手段を設けることにより、弾性部材の圧縮量を
一定にすることができ、工具ホルダー引張手段による引
っ張り固定を容易にすることができる。前記弾性部材を
環状に形成し、かつ、前記圧縮体と非圧縮体とによる少
なくとも1組の組み合わせを軸方向に接合されて成るも
のとすることにより、全体をゴム弾性体としたものや、
全体を皿バネだけによる組体としたものに比べ、その全
体厚みが同じであれば、本発明の方がその圧縮量が小さ
くなり、且つ、大きなスリーブ押圧力を得ることができ
る。
By providing a preload applying means for applying a preload to the elastic member to make the assembling distance between the sleeve and the flange portion constant, the compression amount of the elastic member can be made constant, and the tool holder pulling means. Can be easily pulled and fixed. The elastic member is formed in an annular shape, and at least one combination of the compressed body and the non-compressed body is joined in the axial direction to form a rubber elastic body as a whole,
If the entire thickness is the same as in the case where the whole body is made up of only disc springs, the compression amount of the present invention is smaller and a larger sleeve pressing force can be obtained.

【0057】従って、弾性部材の圧縮量が少ないので、
フランジ部端面が主軸端面に当接するまでの引き込み量
を少なくすることができ、自動工具交換の際、工具交換
アームの変形を少なくすることができ、また、工具交換
時間を短縮することができる。前記弾性部材を環状に形
成し、その内周面を前記シャンク部の外周面に当接させ
ることにより、高速回転しても、心振れが生じなくなる
ので、高速回転時の振動発生を防止することができる。
Therefore, since the amount of compression of the elastic member is small,
It is possible to reduce the amount of pull-in until the end face of the flange portion comes into contact with the end face of the spindle, and it is possible to reduce the deformation of the tool change arm during automatic tool change, and also to shorten the tool change time. Since the elastic member is formed in an annular shape and the inner peripheral surface of the elastic member is brought into contact with the outer peripheral surface of the shank portion, the runout does not occur even at high speed rotation, so that the occurrence of vibration at high speed rotation is prevented. You can

【0058】前記弾性部材を、環状に形成し、前記フラ
ンジ部に形成された環状凹部に収納し、かつ、前記フラ
ンジ部が前記主軸の端面に接触したときその内外周面が
前記環状凹部の内外周面に当接するものすれば、主軸が
高速回転するときに、弾性部材の芯振を環状凹部の内外
周面から防止して、より一層効率的に高速回転時の振動
発生を防止することができる。
The elastic member is formed in an annular shape and is housed in an annular concave portion formed in the flange portion, and when the flange portion comes into contact with the end surface of the spindle, its inner and outer peripheral surfaces are inside and outside the annular concave portion. When the main shaft is rotated at a high speed, the center vibration of the elastic member can be prevented from the inner and outer peripheral surfaces of the annular recess by contacting the peripheral surface, and the vibration at the high speed rotation can be prevented more efficiently. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る工具ホルダーを分解して示す側面
図である。
FIG. 1 is a side view showing an exploded view of a tool holder according to the present invention.

【図2】工具ホルダーの装着状況を示す側断面図であ
る。
FIG. 2 is a side sectional view showing a mounting state of a tool holder.

【図3】図2のA部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of part A of FIG.

【図4】工具ホルダーの取り外し状況を示す側断面図で
ある。
FIG. 4 is a side sectional view showing how the tool holder is removed.

【図5】スリーブの外周面とテーパ孔の内周面とが接触
するテーパ角度に伴う剛性の変化を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a change in rigidity with a taper angle at which the outer peripheral surface of the sleeve and the inner peripheral surface of the tapered hole are in contact with each other.

【図6】プリロード付与手段の変形例を示す側断面図で
ある。
FIG. 6 is a side sectional view showing a modified example of the preload applying means.

【図7】弾性部材の変形例を示す側断面図である。FIG. 7 is a side sectional view showing a modified example of the elastic member.

【図8】ホルダー本体の他の実施例を示す側面図であ
る。
FIG. 8 is a side view showing another embodiment of the holder body.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 工作機械の主軸 2 テーパ孔 3 スリーブ 3a すり割り部 3b 拡径付勢材 4 シャンク部 4a 潤滑材封止部 5 フランジ部 6 弾性部材 11 環状凹部(取付座) 12 圧縮体 13 非圧縮体 17 プリロード付与手段 1 spindle of machine tool 2 taper hole 3 sleeve 3a slitting portion 3b diameter expansion urging member 4 shank portion 4a lubricant sealing portion 5 flange portion 6 elastic member 11 annular recess (mounting seat) 12 compression body 13 incompressible body 17 Preloading means

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 工作機械の主軸(1)のテーパ孔(2)
に嵌合するスリーブ(3)と、該スリーブ(3)に軸方
向相対移動を許容されて挿通されたシャンク部(4)
と、該シャンク部(4)と一体的に設けられて前記主軸
(1)の端面に当接するフランジ部(5)と、該フラン
ジ部(5)と前記スリーブ(3)との間に設けられた弾
性部材(6)とを有した工具ホルダーにおいて、 前記スリーブ(3)には、その周肉部の一部に軸方向に
沿って貫通するすり割り部(3a)が形成されており、
該すり割り部(3a)内に弾性体(3b)が設けられて
成ることを特徴とする工具ホルダー。
1. A taper hole (2) for a spindle (1) of a machine tool.
And a shank portion (4) inserted into the sleeve (3) while allowing relative movement in the axial direction.
And a flange portion (5) which is provided integrally with the shank portion (4) and contacts the end surface of the main shaft (1), and is provided between the flange portion (5) and the sleeve (3). In the tool holder having the elastic member (6), the sleeve (3) is provided with a slitting portion (3a) penetrating along the axial direction in a part of a peripheral portion of the sleeve (3),
A tool holder characterized in that an elastic body (3b) is provided in the slot portion (3a).
【請求項2】 前記シャンク部(4)には、スリーブ
(3)の内周面に臨んで開口する潤滑材封止部(4a)
が設けられていることを特徴とする請求項1記載の工具
ホルダー。
2. A lubricant seal portion (4a), which is open to the inner peripheral surface of the sleeve (3), in the shank portion (4).
The tool holder according to claim 1, wherein the tool holder is provided.
【請求項3】 前記弾性部材(6)にプリロードを付与
して前記スリーブ(3)とフランジ部(5)との組立距
離を一定にするプリロード付与手段(17)が設けられ
ていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の
工具ホルダー。
3. A preload applying means (17) is provided for applying a preload to the elastic member (6) to make the assembly distance between the sleeve (3) and the flange portion (5) constant. The tool holder according to claim 1 or 2.
【請求項4】 前記弾性部材(6)は、環状に形成さ
れ、弾性材製の圧縮体(12)と硬質材製の非圧縮体
(13)とによる少なくとも1組の組み合わせが軸方向
に接合されて成ることを特徴とする請求項1〜3の何れ
かに記載の工具ホルダー。
4. The elastic member (6) is formed in an annular shape, and at least one combination of an elastic material compression body (12) and a hard material non-compression body (13) is axially joined. The tool holder according to any one of claims 1 to 3, characterized in that
【請求項5】 前記弾性部材(6)は、環状に形成さ
れ、その内周面は前記シャンク部(4)の外周面に当接
していることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載
の工具ホルダー。
5. The elastic member (6) is formed in an annular shape, the inner peripheral surface of which is in contact with the outer peripheral surface of the shank portion (4). Tool holder described in.
【請求項6】 前記弾性部材(6)は、環状に形成さ
れ、前記フランジ部(5)に形成された環状凹部(1
1)に収納されており、かつ、前記フランジ部(5)が
前記主軸(1)の端面に接触したときその内外周面が前
記環状凹部(11)の内外周面に当接するものとされて
いることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の工
具ホルダー。
6. The elastic member (6) is formed in an annular shape, and an annular recess (1) formed in the flange portion (5).
1), and when the flange portion (5) contacts the end surface of the main shaft (1), the inner and outer peripheral surfaces thereof contact the inner and outer peripheral surfaces of the annular recess (11). The tool holder according to any one of claims 1 to 3, wherein
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