JPH1080806A - 工具ホルダー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホルダー本体と工具取付ヘッドとのスライド
部分の防水性及び防塵性を確保すること。 【解決手段】 工作機械の主軸２に装着されるホルダー
本体１と、ホルダー本体１の先端部に、駆動手段（４，
Ｔ，６）によってホルダー本体１の軸線Ｇと直交方向に
移動可能に設けられる工具取付ヘッド３とを備えた工具
ホルダーにおいて、ホルダー本体１と工具取付ヘッド３
とにわたって両者を覆うヘッドカバー２３がホルダー本
体１側に取り付けられてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械の主軸に
装着して使用されるもので、工具をホルダーの軸線と直
交方向に移動させて、ボーリング等の穴ぐり加工等を行
うための工具ホルダーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の工具ホルダーとして、特
開平５−２７７８１１号公報に記載されたものがある。
この公報に記載の工具ホルダーは、工作機械の主軸に装
着されるホルダー本体と、ホルダー本体の先端部に、カ
ム機構からなる駆動手段によってホルダー本体の軸線と
直交方向に移動可能に設けられる工具取付ヘッドとを備
えた工具ホルダーが開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の工具ホルダ
ーでは、ホルダー本体と、これに摺接して直交方向に移
動する工具取付ヘッドとの境界部分は、その機構上から
カバー等で覆うことができないため、両者の境界部分
に、即ち両者の摺接部分に切削作業によって発生する切
粉等が噛み込んで工具取付ヘッドを損傷する恐れがあっ
た。

【０００４】本発明は、上記のような問題点を解消し得
る工具ホルダーを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は、工
作機械の主軸２に装着されるホルダー本体１と、ホルダ
ー本体１の先端部に、駆動手段によってホルダー本体１
の軸線Ｇと直交方向に移動可能に設けられる工具取付ヘ
ッド３とを備えた工具ホルダーにおいて、ホルダー本体
１と工具取付ヘッド３とにわたって両者を覆うヘッドカ
バー２３がホルダー本体１側に取り付けられていること
を特徴とする。

【０００６】請求項２は、請求項１に記載の工具ホルダ
ーにおいて、前記ヘッドカバー２３と工具取付ヘッド３
との隙間を塞ぐためのスライドカバー２７が工具取付ヘ
ッド３側に取り付けられていることを特徴とする。

【０００７】請求項３は、請求項２に記載の工具ホルダ
ーにおいて、前記ヘッドカバー２３と工具取付ヘッド３
との隙間にシール材２８が装填されてなることを特徴と
している。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る工具ホルダー
の縦断面図、図２（Ａ）〜（Ｄ）は要部分解斜視図であ
り、これらの図において、１は工作機械の主軸２に装着
されるホルダー本体、３は工具取付ヘッドで、ホルダー
本体１の先端部にホルダー本体１の軸線Ｇと直交方向に
移動可能に装着される。４はホルダー本体１の中心部を
軸方向に貫通する駆動軸で、工具取付ヘッド３内に突入
可能な先端部を有し、この駆動軸４の先端部は、当該駆
動軸４の軸方向に延びて、その両側面に互いに平行な斜
面５，５を有する変向用突部Ｔを形成しており（図３参
照）、この変向用突部Ｔの両斜面５，５に摺接係合する
両側一対のガイド手段としての転がり軸６，６が工具取
付ヘッド３の定位置に配設される。即ち、本願発明にい
う駆動手段の一例は、上記の駆動軸４、変向用突部Ｔお
よび転がり軸６，６からなるものであるが、勿論この構
造に限定されることなく、周知の駆動手段によって工具
取付ヘッドをホルダー本体１の軸線Ｇに対して直交方向
に移動させるものであればよい。

【０００９】図１及び図２（Ａ）、（Ｂ）から分かるよ
うに、ホルダー本体１は、中空状に形成されていて、そ
の後端部には工作機械の主軸２に嵌合されるテーパシャ
ンク部７が形成され、その先端側径大部８の端面８ａに
は、ホルダー本体１の軸線Ｇと直交する中心軸線Ｌ１を
有する幅広のガイド溝９が形成されている。工具取付ヘ
ッド３は、円筒状本体１０と、この円筒状本体１０の後
端に当該本体１０と直交してＴ字状をなすように一体に
連設された矩形体状のスライダー１１からなるもので、
このスライダー１１がホルダー本体１のガイド溝９にス
ライド可能に嵌合され、しかして円筒状本体１０の軸線
Ｌ２は、常に前記ガイド溝９の中心軸Ｌ１上に位置する
ようになっている。尚、工具は、図示は省略するが、円
筒状本体１０の先端部側に取り付けられる。また該本体
１０は円筒状に限らず、平板状であってもよい。

【００１０】また図１及び図２（Ｂ）に示すように、工
具取付ヘッド３のスライダー１１にはその後端面に矩形
状の凹陥部１２が形成され、その奥壁部１２ａには当該
凹陥部１２より小さい矩形状の凹所１３が円筒状本体１
０の中空部１０ａ（図１参照）と連通するように形成さ
れている。前記凹陥部１２内にはその両側端部に一対の
コ字形枠片１４，１４が嵌合されると共に、両コ字形枠
片１４，１４の内側に前記一対の転がり軸６，６が配設
され、各転がり軸６は、その支軸部６ａの両端部側面が
コ字形枠片１４の両突端面１４ａ，１４ａに当接され且
つ支軸部６ａの両端面が凹陥部１２の内壁面に当接され
た状態で当該コ字形枠片１４内で回転可能に支持され
る。しかして、両コ字形枠片１４，１４で支持された一
対の転がり軸６，６間に駆動軸４の変向用突部Ｔが突入
され、この変向用突部Ｔの両斜面５，５が上記両転がり
軸６、６によって挟持されるようになっている。

【００１１】図２（Ｂ）、図４及び図５に示すように、
スライダー１１にはその外側端面から各コ字形枠片１４
の背面を臨む位置にねじ孔１５が設けられ、しかして各
ねじ孔１５から螺入したねじ具１６の先端を各コ字形枠
片１４の背面に当接させ、このねじ具１６のねじ込み操
作により各コ字形枠片１４を介して各転がり軸６を前記
変向用突部Ｔの各斜面５に所定の予圧を持って当接させ
るようになっている。従って、各ねじ孔１５内における
ねじ具１６のねじ込み位置を変えることにより、変向用
突部Ｔの斜面５に対する転がり軸６の当接位置を変更で
き、それによって工具取付ヘッド３の位置を調整できる
と共に、変向用突部Ｔの斜面５に与える予圧を変更調整
することができる。

【００１２】ホルダー本体１のガイド溝９に工具取付ヘ
ッド３を取り付けるにあたって、工具取付ヘッド３のス
ライダー１１にはその前端面側と後端面側とにニードル
ローラー１７からなるベアリングが装着される。即ち、
図２（Ａ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、スライダー
１１の前端面側には両側対称位置に取付プレート１８
が、また後端面側にはその前面に取付プレート１９がそ
れぞれ取り付けられ、各取付プレート１８，１９にそれ
ぞれニードルローラー１７が配設される。また、スライ
ダー１１の後端面には、前記転がり軸６及びコ字形枠片
１４を保持するための矩形状の可動枠２０がボルト２１
によって固定されている。この可動枠２０は、図２
（Ａ）に示すようにホルダー本体１のガイド溝９の底面
に凹設してある正面視長方形のガイド凹所２２にその長
手方向に一定範囲移動可能に嵌合される（図２、図４、
図５参照）。

【００１３】しかして、工具取付ヘッド３が取り付けら
れたホルダー本体１の先端部には、この工具取付ヘッド
３のスライダー１１部分を覆うヘッドカバー２３が取り
付けられる。このヘッドカバー２３は、図１及び図２
（Ｂ）に示すように、ホルダー本体１の先端側径大部８
に外嵌される筒部２３ａと、工具取付ヘッド３の円筒状
本体１０が挿通されるフランジ状の端壁部２３ｂとから
なるもので、この端壁部２３ｂのボルト挿通孔２４から
前記径大部８の端面８ａに設けたねじ孔２５にボルト２
６を螺入締結することによって固定される。また図１に
示すように、ヘッドカバー２３と工具取付ヘッド３との
隙間を塞ぐためのスライドカバー２７が工具取付ヘッド
３のスライダー１１に取り付けられると共に、上記隙間
には例えばゴム製の弾性シール材２８が装填される。

【００１４】上記のように、工具取付ヘッド３のスライ
ダー１１部分がヘッドカバー２３によって覆われるか
ら、その部分の防水性及び防塵性を確保でき、またスラ
イドカバー２７によってヘッドカバー２３と工具取付ヘ
ッド３との隙間の防水性及び防塵性を確保でき、更に上
記隙間に装填される弾性シール材２８によってその隙間
の防水性及び防塵性を一層高めることができる。

【００１５】上記コレット３０は、図７から分かるよう
に、その軸方向中間部が肉薄部３６を形成し且つ後端部
が肉太状の環状凸部３７を形成し、この環状凸部３７の
外周側先端面３７ａ及び内周側先端面３７ｂがそれぞれ
テーパに形成され、またコレット３０の内周側先端部に
は内向きフランジ３８が突設されている。しかして、こ
のコレット３０は、内向きフランジ３８を駆動軸４の後
端面に係止させて、その後方から駆動軸４に固定用ボル
ト３１をねじ込むことにより、駆動軸４に固着される。
この実施例では、弾性部材としてコイルばね３３が用い
られているので、駆動軸４とコレット３０とは別体に形
成されているが、駆動軸４とコレット３０は一体的に形
成されてもよい。

【００１６】また、コレット３０内には、駆動軸４を押
し引き操作するための操作軸３４が突入され、この操作
軸３４の突入端部外周に形成された環状凹部３５に、当
該コレット３０の前記環状凸部３７が係嵌されることに
よって、この操作軸３４と駆動軸４とが連結されるよう
になっている。コレット３０の環状凸部３７が操作軸３
４の環状凹部３５に嵌合されるとき、環状凸部３７のテ
ーパ状内周側先端面３７ｂが、これに対応する環状凹部
３５のテーパ部３５ａに係合される（図７参照）。尚、
操作軸３４は、図示しない所要の押し引き駆動手段に連
動連結されていて、その駆動手段により当該操作軸３４
を介して駆動軸４を押し引きするようになっている。

【００１７】前記操作軸３４と駆動軸４との連結にあた
って、その連結前は、図１及び図７の軸線Ｇより上側に
示すように、コレット３０の環状凸部３７の内径が操作
軸３４先端部の外径より僅かに大きく且つその凸部３７
の外径がスリーブ３２後端部の内径より大きくなってい
る。しかして、操作軸３４の先端部を固定用ボルト３１
の頭部３１ａに当接させて駆動軸を前方側へ押動するこ
とにより、図１、特に図７に示すように、コレット３０
の環状凸部３７がスリーブ３２後端部での楔作用によっ
て縮径して、この環状凸部３７が操作軸３４の環状凹部
３５に係嵌し、それによって操作軸３４と駆動軸４とが
コレット３０及び固定用ボルト３１を介して一体的に連
結され、図１及び図７の軸線Ｇより下側に示すような状
態となり、この状態で駆動軸４は操作軸３４によって押
し引き操作される。

【００１８】上記のようにコレット３０の環状凸部３７
が操作軸３４の環状凹部３５に係嵌されるときには、環
状凸部３７のテーパ状内周側先端面３７ｂが環状凹部３
５のテーパ部３５ａと摺接係合するため、その楔作用に
よってコレット３０の肉薄部３６が軸方向後方側へ引張
されて弾性変形する。これにより、環状凸部３７と環状
凹部３５との間には軸方向隙間が無くなって、連結精度
が高くなり、駆動軸４の押し引き動作を精確に行わせる
ことができる。

【００１９】また、図１及び図７を参照して明らかなよ
うに、前記駆動軸４は、ホルダー本体１のシャンク部７
に螺着されたプルボルト２９内に挿入配置されており、
この駆動軸４の後端にはコレット３０がそれらの軸線に
沿って螺入される固定用ボルト３１によって同軸線状に
固定され、このコレット３０の外周面と前記プルボルト
２９の内周面との間に、先端側がホルダー本体１内に固
定されたスリーブ３２が挿通され、このスリーブ３２の
内周面と駆動軸４の外周面との間の環状空間部には駆動
軸４を軸方向に沿ってホルダー本体１の後端部側、即ち
プルボルト２９側に押し付ける弾性部材としてのコイル
ばね３３が介装されている。

【００２０】また、図７に示すように、前記プルボルト
２９をホルダー本体１のシャンク部７に螺着するための
プルボルト２９側の雄ねじ部４０の軸方向両端外周部４
２ａ，４２ｂと、シャンク部７側の雌ねじ部４１の軸方
向両端内周部４３ａ，４３ｂとは、それぞれ互いに嵌合
可能な平行面状のインロー嵌合部に形成されている。従
って、これによると、プルボルト２９を交換するとき
に、ホルダー本体１のシャンク部７に対するプルボルト
２９の芯出しを簡単に行うことができる。また、図１及
び図７に示すように、前記スリーブ３２はプルボルト２
９内に嵌合されて、プルボルト２９の内周面がスリーブ
３２のガイド面となっているため、プルボルト２９を交
換しても簡単にスリーブ３２を保持することができる。

【００２１】前記スリーブ３２は、その径大筒部３２ａ
をホルダー本体１の嵌合穴部４４に嵌合させ、その嵌合
穴部４４の開口端面に軸方向に螺入されるボルト４５の
頭部を上記径大筒部３２ａの先端面に係着させることに
よって、ホルダー本体１内の定位置に固定される（図
１、図４、図５参照）。これによりホルダー本体１に対
して、駆動軸４が内周面を摺動するスリーブ３２の材質
を耐摩耗性の材料によって形成することができると共
に、スリーブ３２が摩耗した場合には取り替えることに
よって当初の機能を発揮させることができる。

【００２２】上記のように構成される工具ホルダーの使
用においては、工具取付ヘッド３の円筒状本体１０先端
部に切削工具（図示せず）を取り付けた工具ホルダーを
工作機械の主軸に装着し、操作軸３４の先端部をプルボ
ルト２９内のコレット３０に押入して、この操作軸３４
をコレット３０及び固定用ボルト３１を介して駆動軸４
に連結する。こうして操作軸３４を駆動軸４に連結した
状態で、前記主軸によりホルダー本体１に切削運動のた
めの回転を与える。この回転中に、図示しない押し引き
駆動手段により、操作軸３４を介して駆動軸４を押して
前進移動させると、工具取付ヘッド３側の定位置で変向
用突部Ｔの両斜面５，５に摺接している両側一対の転が
り軸６，６によって、工具取付ヘッド３がホルダー本体
１の軸線Ｇと直交方向、即ち径方向に変向移動し、ボー
リング等の穴ぐり加工や溝切り加工を行うことができ
る。

【００２３】図４は、駆動軸４が前進限位置まで移動し
て工具取付ヘッド３が軸線Ｇに対し同図の右方へ変向移
動した状態を縦断面図で示したもので、またこの状態
を、図６の軸線Ｌ１より下側に示している。図５は、駆
動軸４が後退限位置に戻って工具取付ヘッド３が同図の
左方へ変向移動した状態を示し、またこの状態を、図６
の軸線Ｌ１より上側に示している。

【００２４】この工具ホルダーにあっては、駆動軸４の
変向用突部Ｔがその両側面に互いに平行な斜面５，５を
備え、両斜面５，５に摺接する両側一対のガイド手段と
しての転がり軸６，６がそれぞれ工具取付ヘッド３の定
位置に設けられているから、工具取付ヘッド３の位置が
安定したものとなって、その静止剛性が高く、位置決め
精度が良好となる。また、ガイド手段が転がり軸６から
なるため、斜面５に対する摩擦抵抗が小さく、工具取付
台の変向移動が滑らかで応答性が良好となり、加工精度
が向上する。

【００２５】そして、各転がり軸６は、ねじ具１６のね
じ込み操作によって各斜面５に所定の予圧を持って当接
されるようになっているから、工具取付ヘッド３の静止
剛性をより高めることができ、位置決め精度がきわめて
良好となって、加工精度を一層向上させることができ
る。この場合、各ねじ孔１５内におけるねじ具１６のね
じ込み位置を変えることにより、変向用突部６の斜面５
に対する転がり軸６の当接位置を変更できから、工具取
付ヘッド３の位置を任意に調整できると共に、変向用突
部６の斜面５に与える予圧を所望に変更調整することが
できる。

【００２６】また、駆動軸４は、弾性部材としてのコイ
ルばね３３によって、軸方向に沿って工具取付ヘッド３
側に押し付けられているため、外部から駆動軸４を拘束
することなく駆動軸４の操作が可能となり、またコレッ
ト３０をスリーブ３２から放出し、工具交換時の駆動軸
４の位置を確定できる。駆動軸４を軸方向に沿って工具
取付ヘッド３側に押し付けることができるものであれ
ば、コイルばね３３以外のものでもよい。また、この駆
動軸４は、ホルダー本体１のシャンク部７に螺着された
プルボルト２９内に挿入されるようになっているから、
一般のＪＩＳ，ＩＳＯ，ＤＩＮ，ＡＮＳＩ規格の７／２
４テーパシャンクにも対応が可能になり、また駆動軸４
の座屈力を緩和することができる。

【００２７】

【発明の効果】請求項１に係る工具ホルダーによれば、
ホルダー本体の先端部に移動可能に設けられる工具取付
ヘッド部分を覆うヘッドカバーが、ホルダー本体側に取
り付けられているから、工具取付ヘッドのスライド部分
がヘッドカバーによって覆われ、その部分の防水性及び
防塵性を確保することができる。

【００２８】請求項２に係る工具ホルダーによれば、ヘ
ッドカバーと工具取付ヘッドとの隙間を塞ぐためのスラ
イドカバーを工具取付ヘッド側に取り付けることによっ
て、このスライドカバーによってヘッドカバーと工具取
付ヘッドとの隙間の防水性及び防塵性を確保することが
できる。

【００２９】請求項３に係る工具ホルダーによれば、ヘ
ッドカバーと工具取付ヘッドとの隙間にシール材を装填
することによって、その隙間の防水性及び防塵性を一層
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る工具ホルダーの縦断面図であ
る。

【図２】 （Ａ）〜（Ｄ）は、工具ホルダーの先端側部
分の分解斜視図である。

【図３】 駆動軸を示す斜視図である。

【図４】 同上の工具ホルダーを図１の図示状態から軸
線周りに９０度回転した状態での工具ホルダー先端側部
分の縦断面図で、駆動軸が前進限位置まで移動した状態
を示す。

【図５】 図４と同様な縦断面図で、駆動軸が後退限位
置に位置している状態を示す。

【図６】 同上の工具ホルダーの横断面図である。

【図７】 同上の工具ホルダーの後端側部分の拡大縦断
面図である。

【符号の説明】

１ ホルダー本体 ２ 工作機械の主軸 ３ 工具取付ヘッド ４ 駆動軸（駆動手段） Ｔ 変向用突部（駆動手段） ５ 変向用突部の斜面 ６ 転がり軸（駆動手段） ７ ホルダー本体のシャンク部 ９ ガイド溝 ２３ ヘッドカバー ２７ スライドカバー ２８ 弾性シール材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械の主軸に装着されるホルダー本
   体と、ホルダー本体の先端部に、駆動手段によってホル
   ダー本体の軸線と直交方向に移動可能に設けられる工具
   取付ヘッドとを備えた工具ホルダーにおいて、ホルダー
   本体と工具取付ヘッドとにわたって両者を覆うヘッドカ
   バーがホルダー本体側に取り付けられていることを特徴
   とする工具ホルダー。
2. 【請求項２】 前記ヘッドカバーと工具取付ヘッドとの
   隙間を塞ぐためのスライドカバーが工具取付ヘッド側に
   取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載工
   具ホルダー。
3. 【請求項３】 前記ヘッドカバーと工具取付ヘッドとの
   隙間にシール材が装填されてなることを特徴とする請求
   項２に記載の工具ホルダー。