JPH11221736A - 高速回転用工具ホルダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液状の潤滑油の使用を可能にし、かつ遊星増
速機構２６への潤滑油の供給を調整可能とした高速回転
用工具ホルダを提供する。 【解決手段】 スピンドル３８によって回転されるホル
ダ本体１の筒状部１ａに枢支した複数の遊星歯車１４
に、ストッパピン機構３０によって動作時に回転が拘束
される外筒２の内歯車５と、中心軸３に設けた太陽歯車
５とを噛み合わせた遊星増速機構２６を、外筒２内の潤
滑油室２４に設けた工具ホルダであって、前記潤滑油室
２４内に、複数の貫通開口６２ａを形成したプレート６
２と、このプレート６２の後側に配設したフェルト，海
綿体などの潤滑油保留部材６３とからなる潤滑油流出調
整手段６１を設け、潤滑油を徐々に遊星増速機構２６に
供給できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、遊星増速機構を
備えた高速回転用工具ホルダに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、高速回転用工具ホルダとして、ホ
ルダ本体に設けた筒状部の外側に外筒を、前記筒状部の
中心側に中心軸をそれぞれ同心に配置し、前記外筒の内
周面に内歯車を設け、内歯車と噛み合う複数の遊星歯車
をホルダ本体に枢支し、遊星歯車と噛み合う太陽歯車を
中心軸の後部に設けて、遊星増速機構を構成し、中心軸
の前端部に設けた工具把持機構によって、エンドミル、
ドリルなどの工具を着脱可能に装着するものがあった。
そして、前述した高速回転用工具ホルダは、ホルダ本体
のシャンク部を工作機械のスピンドルに着脱可能に嵌合
保持させ、かつ外筒の回転を拘束し、前記スピンドルを
回転させて遊星増速機構を動作させることで、スピンド
ルの回転数の数倍に増速させて中心軸を高速回転させ、
工具把持機構に装着した工具を用いて工作物に高能率の
加工を施している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の高速回転用工具ホルダは、遊星増速機構を構成する内
歯車、遊星歯車および太陽歯車を潤滑するために、グリ
ースを外筒の後部内周面より中心側の部分に封入してい
るが、グリースの粘度が高いことで、遊星増速機構の動
作時に前記歯車の噛み合い部が偏った荷重を受け、噛み
合っている歯車の歯間に均等にグリースが供給されず、
噛み合い音や歯車の振動が発生するという問題点があっ
た。また、粘度の高いグリースに代えて液状の潤滑油で
遊星歯車機構をオイルバス状態にして使用する場合も考
えられるが、潤滑油中に浸漬された歯車の駆動により潤
滑油が発熱し、この発熱による熱膨張で潤滑油室内の圧
力が上昇し、潤滑油が漏れ出しやすくなり、潤滑油の消
耗が激しいという問題点もあった。この考案は、グリー
スに代えて液状の潤滑油を使用した場合においても、温
度上昇を適正な範囲内におさえ、遊星増速機構の潤滑を
良好にし、かつ前記潤滑油の供給量を調整しながら遊星
増速機構に供給することで、その動作時に歯車の噛み合
い音や振動の発生を防止し、工作物の加工が良好にでき
ると共に、潤滑油の消耗を抑え、かつ潤滑油の供給作業
が容易な高速回転用工具ホルダ提供することを目的とし
ている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、工作
機械のスピンドルにシャンク部を着脱可能に装着するホ
ルダ本体と、ホルダ本体の外周側に回転可能に配置した
外筒と、ホルダ本体のシャンク部前方に形成した筒状部
内に配置しかつ前部が筒状部の前方に突出する中心軸
と、外筒の外周面に設けて前記工作機械の非回転部材に
設けた係合部材に対し係脱可能に係合するストッパピン
機構と、中心軸の前部に設けた工具把持機構と、ホルダ
本体に枢支した複数の遊星歯車に、外筒に設けた内歯車
および中心軸の後部に設けた太陽歯車を噛み合わせて中
心軸を増速回転させる遊星増速機構とを備え、中心軸と
ホルダ本体の筒状部との間および筒状部と外筒との間
に、前内側ベアリングおよび前外側ベアリングを、前記
遊星増速機構の前側にそれぞれ設けた高速回転用工具ホ
ルダであって、前記外筒用の前内側ベアリングおよび前
外側ベアリングより後側に潤滑油流出調整手段を備えた
潤滑油室を形成し、ホルダ本体の大外径部より半径方向
に貫通して潤滑油室に開口する供給孔を設けると共に、
該供給孔には着脱可能な栓体を装着したものである。請
求項２の発明は、請求項１に記載した高速回転用工具ホ
ルダにおいて、前記潤滑油流出調整手段は、前記中心軸
の後端部に近接して前記ホルダ本体内に配設した複数の
貫通開口を形成したプレートと、このプレートの後側に
配設したフェルト，海綿体などの潤滑油保留部材とから
構成したものである。請求項３の発明は、請求項１に記
載した高速回転用工具ホルダにおいて、前記ホルダ本体
の前記遊星歯車が突出する窓孔に近接させた前，後の外
周面に、動作時の回転によって液状の潤滑油を窓孔側に
送る鋸歯状の螺旋溝を形成した漏油防止機構を設けたも
のである。請求項４の発明は、請求項１ないし３のいず
れかに記載した高速回転用工具ホルダにおいて、前記中
心軸の前部大径外周部に鋸歯状の螺旋溝からなるクーラ
ント浸入防止機構を設けたものである。請求項５の発明
は、請求項１ないし４のいずれかに記載した高速回転用
工具ホルダにおいて、前記ホルダ本体の大外径部には、
前記潤滑室内に供給された潤滑油の消耗状態をホルダ本
体の外方より監視する監視装置を設けたものである。請
求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載し
た高速回転用工具ホルダにおいて、前記ホルダ本体の後
端前内側ベアリングと前外側ベアリングとの間を、これ
らのベアリングの近くを経て、中心軸の前端部に保持し
た刃先またはその近くにクーラントを供給する流体路
を、ホルダ本体およびこの本体の前端に設けたベアリン
グカバーに形成したものである。請求項７の発明は、請
求項１ないし６のいずれかに記載した高速回転用工具ホ
ルダにおいて、外筒に設けたストッパピンまたはホルダ
本体の後端部から前内側ベアリングと前外側ベアリング
の少なくとも一方の近くを経て外筒の後部外周面に形成
した環状溝と、この環状溝を覆って一部に大気と連通す
る出口を有するリングによって形成された流体通路に至
る冷却用のエアが通る流体通路を備えたものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】図１〜図３の各図に示すように、
この発明の一実施形態に係る高速回転用工具ホルダは、
ホルダ本体１と、ホルダ本体１前側の筒状部１ａ外周側
に配置した外筒２と、筒状部１ａの中心側に配置した中
心軸３とを、同心に配置してある。前記ホルダ本体１
は、大外径の把持部１ｂから後側に小外径になるシャン
ク部１ｃを突出させ、把持部１ｂの前側に突出する筒状
部１ａの前端に開口を形成し、把持部１ｂの外周面に環
状溝１ｄを形成し、環状溝１ｄに前端が開口する係合溝
１ｅを把持部１ｂの軸方向に形成し、係合溝１ｅの後端
を把持部１ｂの後端に開口させてある。前記筒状部１ａ
の後部には、その周方向に長い２つの窓孔１ｆを対向さ
せて形成し、筒状部１ａの前端から窓孔１ｆの若干後側
まで、窓孔１ｆの周方向中央を横切る長孔１ｇを形成し
てある。

【０００６】また、筒状部１ａの前記窓孔１ｆに近接し
た前，後外周面にそれぞれ鋸歯状の右，左螺旋溝１ｈ，
１ｉが互いに反対向きに形成されている。さらに、筒状
部１ａの後端部外周にはカラー４を嵌合固定してある。
前記外筒２の後部内周面には内歯車５を形成してあり、
前記中心軸３は、中間部３ａおよび後部３ｂをホルダ本
体１の筒状部１ａ内に収容してある。

【０００７】中心軸３の後部３ｂ外周には太陽歯車６を
嵌合させて、キー７によって中心軸３に固定し、中心軸
３の中間部３ａには、丸ナット８をねじ嵌合させ、丸ナ
ット８の前側に２個のアンギュラベアリングからなる前
内側ベアリング９を内外輪スぺーサ９ａ，９ｂを介して
嵌合させ、丸ナット８の締め付けによって、前内側ベア
リング９を中心軸３の段３ｇに締め付け、中心軸３の前
部３ｄをホルダ本体１の前端から前方に突出させてあ
る。なお、丸ナット８には、図４に拡大して示すよう
に、後端部外周面に潤滑油を後方に送るねじ部８ａを中
心軸３の回転方向と反対の螺旋状に形成してある。ま
た、前内側ベアリング９には漏油防止シール（図示省
略）を設けてある。

【０００８】さらに、前記中心軸３の前部の大径部３ｈ
の外周面には、鋸歯状の螺旋溝３ｉが形成されており、
工作物の切削時に供給されるクーラントがホルダ本体１
の前方に排出され筒状部１ａ内に侵入しないようにして
いる。

【０００９】中心軸３の前部３ｄには前端側が大径とな
るテーパ孔３ｅを形成し、テーパ孔３ｅにコレット１０
を嵌合保持させ、中心軸３の前端部の外周面に締め付け
ナット１１をねじ嵌合させ、このナット１１の中心軸３
前端から突出した前端部をコレット１０の中心軸３前端
から突出した前端部に係合させてある。なお、中心軸３
に形成したテーパ孔３ｅ、コレット１０および締め付け
ナット１１によって工具把持機構２９を構成し、また、
中心軸３のテーパ孔３ｅ後側には孔３ｆを連続させてあ
る。

【００１０】そして、中心軸３の後端部をホルダ本体１
の筒状部１ａ後端部に設けた後部ボールベアリング１２
によって支持させてある。なお、後部ボールベアリング
１２と太陽歯車６との間には中心軸３に嵌めたスナップ
リング１３を介在させてある。ホルダ本体１の筒状部１
ａに設けた２つの窓孔１ｆに図２の（ａ）および図３に
見られるように、遊星歯車１４をそれぞれ嵌め、筒状部
１ａに形成した長孔１ｇに挿通した枢支ピン１５を遊星
歯車１４の中心孔１４ａにニードルベアリング１６を介
して嵌めると共に、遊星歯車１４と太陽歯車６とを噛み
合わせてある。

【００１１】ホルダ本体１の前端面には環状のベアリン
グカバー１７を複数のねじ１８によって締め付け固定
し、前記カバー１７の内周部から後側に突出する抑え部
１７ａによって前端の前内側ベアリング９の外輪を押し
付けると共に、前記カバー１７にねじ嵌合させたセット
ボルト１９によって枢支ピン１５を後側に押し付け、枢
支ピン１５の軸方向移動を拘束させている。

【００１２】前記外筒２と工具本体１の筒状部１ａの小
外径部との間に中間筒４４が嵌合させてあり、ボールベ
アリングからなる前外側ベアリング２０を中間筒４４前
部の大内径部と筒状部１ａの前部との間に嵌合させ、前
外側ベアリング２０には漏油防止シール（図示省略）を
設けてある。また、中間筒４４と外筒２との間に前，後
端部には前部，中間部シールリング４５をそれぞれ介在
させてある。さらに、内歯車５を遊星歯車１４に噛み合
わせてあり、中間筒４４の後端が内歯車５の前端に接し
ている。

【００１３】外筒２の後側には、ホルダ本体１の筒状部
１ａ外周面にカラー４を嵌合固定し、カラー４の前面に
は内，外環状溝４ａを形成し、外筒２の後面に突出した
内，外筒状突起２ａを内，外環状溝４ａにそれぞれ嵌め
ることで、ラビリンス式の外側漏油防止機構４６を構成
し、また、外側漏油防止機構４６の内側前部に位置する
ホルダ本体１の筒状部１ａ外周面に漏油防止シールを設
けた後外側ベアリング４７の内輪を嵌め、後外側ベアリ
ング４７の前側に横断面がアングル状の抑え環４８を筒
状部１ａの外周面に嵌合固定し、後外側ベアリング４７
の外輪を嵌め、さらに抑え環４８の外周面と外筒２の後
部内周面との間に後部のシールリング４５を介在させた
ことで外筒２の後端部とホルダ本体１との間に後漏油防
止機構２７を設けてある。

【００１４】また、ホルダ本体１の筒状部１ａの前部外
周面には、内輪抑え２１を嵌合させ、内輪抑え２１の前
端面を筒状部１ａの外周溝に係合させた抑え環２２によ
って支持し、ボールベアリングからなる前外側ベアリン
グ２０の内輪を内輪抑え２１の内周突出部によって中間
筒４４に押し付け固定し、外筒２の前端部内周に環状の
外輪抑え２３をねじ嵌合させ、外輪抑え２３によってボ
ールベアリング２０の外輪を中間筒４４に押し付けて固
定し、内輪抑え２１の外周部２１ａの後側に外輪抑え２
３の内周部２３ａを重ねることで、ラビリンス式の前漏
油防止機構２８を構成してある。

【００１５】外筒２の後部外周面には、環状凹溝２ｆが
形成されており、この凹溝２ｆは帯状のリング６０によ
り閉塞されて空冷用の流体通路を形成している。２４
は、前記ホルダ本体１の後部に形成された潤滑油室であ
って、この潤滑油室２４にはホルダ本体１の大径部から
半径方向に貫通させた供給孔２ｃを介して液状の潤滑油
を外筒２の後部内周面より中心側の潤滑油室２４内に供
給出来るようにしてあり、潤滑油の供給の後は、供給孔
２ｃの外端部に栓体２５を着脱可能にねじ嵌合させるこ
とで、供給孔２ｃから潤滑油が外部に漏出することを防
止している。

【００１６】６１は前記潤滑油室２４内に設けた潤滑油
流出調整手段であって、前記中心軸３の後端部に近接し
て潤滑油室を前後に分割するように配設した複数の貫通
孔６２ａ有するプレート６２と、該プレート６２の後側
に装填されたフェルト，海綿体などの潤滑油保留部材６
３とから構成されている。６４は、前記プレート６２を
位置決めするために配置されたスナップリングである。

【００１７】なお、前記供給孔２ｃは、ホルダ本体１の
大外径の把持部１ｂの環状溝１ｅの底部より半径方向に
貫通して形成することが好ましい。また前記ホルダ本体
１の大外径部には、前記潤滑室２４内に供給された潤滑
油の消耗状態を監視する監視機構６５が形成されてい
る。この監視機構６５は、前記潤滑室２４内に連通する
貫通孔６６に透明部材で形成した栓６７を固着すること
で構成されている。

【００１８】前記外筒２の外周面には、外筒２の回転を
拘束するストッパピン機構３０を設けてある。ストッパ
ピン機構３０は、ほぼＹ字状のアームブロック３１をボ
ルト（図示せず）によって外筒２に固定し、前記ブロッ
ク３１の先端部にストッパピン３３の頭部３３ａを小ボ
ルト３３ｄによって固定し、ストッパピン３３の軸部３
３ｂを前記ブロック３１の孔３１ａに挿し通して後方に
突出させ、軸部３３ｂの中間部に軸方向に長い長孔３３
ｃを直径方向に貫通させてある。前記軸部３３ｂにはコ
イルばね３４を嵌め、コイルばね３４の後側に筒体３５
を嵌め、筒体３５の後側に切欠部３５ａを形成し、連結
ピン３６をカラー４から突出させ、ストッパピン３３の
後端部を筒体３５の後方に突出させ、連結ピン３６の先
端部３６ａに筒体３５の切欠部３５ａが前側から係合す
るようにしてある。

【００１９】なお、図３に示すように、外筒２に形成し
た内歯車５、ホルダ本体１の筒状部１ａに設けた２つの
遊星歯車１４および中心軸３の後部に設けた太陽歯車６
によって遊星増速機構２６を構成し、内歯車５が大径で
歯数が多く、内歯車５より遊星歯車１４が小径で歯数が
少なく、遊星歯車１４より太陽歯車６が小径で歯数が少
ないことで、ホルダ本体１の回転によって中心軸３が増
速して高速回転するようにしてある。

【００２０】なお、図１中３７は工具把持機構２９に保
持した工具、３８は工作機械のスピンドル、３９はスピ
ンドル３８の外側に設けた非回転部材、４０は非回転部
材３９の係合部材である。前述のように構成した一実施
形態の高速回転用工具ホルダは、ホルダ本体１の前端部
から前方に突出する中心軸３の前部３ｄに設けた工具把
持機構２９によってエンドミルなどの工具３７のシャン
クを着脱可能に予め保持しておく。

【００２１】そして、工作機械のスピンドル３８の前端
部に形成したテーパ孔３８ａに適宜の手段によってホル
ダ本体１のテーパ付きのシャンク部１ｃを嵌合保持さ
せ、スピンドル３８に設けたキー（図示省略）をホルダ
本体１の把持部１ｂに形成した係合溝１ｅに係合させる
と共に、外筒２に設けたストッパピン機構３０のストッ
パピン３３の軸部３３ｂの後端部を、前記工作機械のス
ピンドル３８の外側に配置してある非回転部材３９に設
けた係合部材４０に係合させ、ストッパピン機構３０の
筒体３５に設けた切欠部３５ａの後端をホルダ本体１に
嵌合固定したカラー４から突出した連結ピン３６の先端
部３６ａに係合させて外筒２の回転を拘束する。

【００２２】この状態で、スピンドル３８を時計方向に
回転させることで、遊星増速機構２６の外筒２およびこ
れに設けた内歯車５の回転を拘束して、遊星歯車１４を
回転させ、中心軸３に嵌合固定してある太陽歯車６を増
速させて高速回転させる。この場合に、スピンドル３８
の回転に対し、遊星増速機構２６の動作によって中心軸
３が数倍の回転数、具体的には20000r.p.mの高速回転を
させつつ、工作機械の非回転部材３９、スピンドル３８
などを前進させて中心軸３の前部３ｄに設けた工具把持
機構２９にシャンクを保持した工具３７によって工作物
に高能率の切削などの加工を行う。

【００２３】前記加工中に、２つの遊星歯車１４は固定
している内歯車５および高速回転している太陽歯車６と
噛み合っているが、前記各歯車は潤滑油室２４内に液状
の潤滑油が調整されて供給されるので、各歯車の噛み合
い部などに潤滑油が供給され、噛み合い音の発生と、遊
星歯車１４、太陽歯車６の振動とを防止できる。また、
潤滑油室２４内の潤滑油は、外筒２の前端部および後端
部とホルダ本体３との間に前漏油防止機構２８、後漏油
防止機構２７およびホルダ本体１の窓孔１ｆの前後外周
面に鋸歯状の環状溝１ｈ，１ｉからなる漏油防止機構を
設け、前内側のベアリング９、前外側のベアリング２０
および後外側ベアリング４７にはそれぞれ漏油防止シー
ルをそれぞれ設けてあるので、潤滑油室２４外に潤滑油
が漏出するのを防止できる。

【００２４】さらに、潤滑油室２４の後部内に、中心軸
３とホルダ本体１の筒状体１ａとの間に介在させて中心
軸３にねじ嵌合させた丸ナット８を配置し、丸ナット８
の後端部外周面にスピンドル３８の回転方向と反対向き
の螺旋状にねじ部８ａを形成したので、中心軸３の回転
方向に丸ナット８も回転し、そのねじ部８ａによって潤
滑油室２４内の潤滑油を後方に送るようにして、潤滑油
が前方に送られることを防ぎ、前側からの潤滑油の漏出
防止に寄与させている。

【００２５】工具３７による工作物への加工を行った
後、非回転部材３９、スピンドル３８などを後退復帰さ
せ、スピンドル３８の回転を停止させる。その後、ホル
ダ本体１をスピンドル３８から抜き出すと共に、ストッ
パピン３３を係合ブロック４０から外す。なお、潤滑油
室２４から潤滑油が僅かずつ消耗して減少した場合に
は、潤滑油の状態を監視機構６５によって目視し、不足
している時は、栓体２５を供給孔２ｃから外し、供給孔
２ｃから潤滑油を潤滑油室２４内に補充して栓体２５を
供給孔２ｃに装着することで、前記工具ホルダを繰り返
し使用できる。なお、潤滑室内に潤滑油を供給する場合
は、前記供給孔からある程度高圧によって供給し、調整
手段を介して強制的に歯車収容側に潤滑油を供給するこ
とが好ましい。

【００２６】そして、図１に破線で示すように、ホルダ
本体１の後端部から複数分岐してその前側部の枢支ピン
１５間にこれらと平行に前方に延び、ベアリングカバー
１７に設けた孔部（図示省略）の前端に設けた開口に至
る流体通路５０を形成し、スピンドル３８に形成した流
体供給路（図示省略）を経て、切削液などのクーラン
ト、あるいは冷却用のエアを流体通路５０に供給するこ
とで、流体通路５０の複数の分岐した部分５０ａが前内
側ベアリング９および前外側ベアリング２０の近くを通
ることで、これらのベアリング９，２０を冷却すること
ができて好ましい。

【００２７】また、クーラントなどがベアリングカバー
１７の前端から中心軸３の前端部に保持した工具３７の
刃先またはその近くに供給することができ、加工時に前
記刃先や被加工物（ワーク）を冷却できて好ましい。ま
た、図１に破線で示すように、外筒２に設けたストッパ
ピン３３の孔３３ｃ後端からブロック３１内の孔３１
ａ、外筒２の環状凹溝２ｆ、中間筒４４の外周面に形成
した環状凹部４４ａおよび連通溝４４ｂ、外筒２の内周
面に設けた環状凹溝２ｂ、ブロック３１に設けたＬ字状
孔３１ｂに至る流体通路５１を形成し、係合部材４０に
形成した流体供給路（図示省略）を経て、冷却用のエア
ーを流体通路５１に供給することで、その環状凹部４４
ａ、環状凹溝２ｂを冷却用のエアーが通り、前外側ベア
リング２０などを冷却することができて好ましい。そし
て、冷却用のエアーは、外筒２の環状凹溝２ｆを覆った
リング６０の出口６０ａから放出される。

【００２８】なお、図１には２つの流体通路５０，５１
を示したが、これらの一方のみを設けるのが一般的であ
る。また、流体通路５０，５１は前述した構成に限られ
ることなく適宜変更できる。さらに、ベアリングカバー
１７の孔部にクーラントなどを工具の刃先に向ける方向
調節用の孔付きブロックを嵌めてもよい。

【００２９】この発明において、遊星増速機構は、内歯
車、太陽歯車、遊星歯車の外径および歯数を変更するこ
とで、ホルダ本体の回転数に対し中心軸の回転数を３〜
７倍、具体的には 10000〜40000r.p.mの範囲で適宜変更
でき、また大型の工具ホルダでは遊星歯車の数を３個な
どに増加させてもよく、さらに内歯車は外筒と一体に形
成することなく、外筒の内周面にこれと別体の内歯車を
嵌合固定してもよい。

【００３０】この発明において、潤滑油流出調整手段の
プレートを複数の貫通孔を設けたものについて説明した
が、貫通孔に限定することなく、前後に貫通する放射状
の切り込み穴，あるいはメッシュ板などを用いてもよい
ことは勿論である。

【００３１】また、この発明では、潤滑室内に供給され
た潤滑油の消耗状態をホルダ本体の外方より、目視によ
り監視できるようにした監視機構を備えたものについて
説明したが、潤滑室内と連通するセンサーによるブザ
ー，警告ランプなど点灯，あるいは、色彩変化による監
視機構とすることも可能である。さらにまた、潤滑室内
と連通する連通穴を特別に設けることなく、前記潤滑室
内に潤滑油を供給するための供給孔の栓に透明な窓を付
けることでも兼用可能である。

【００３２】この発明において、前，後漏油防止機構、
工具把持機構およびストッパピン機構は構成を適宜変更
してもよく、また、工具把持機構はアダプタを介して工
具のシャンクを把持させてもよく、さらに、前内側，前
外側ベアリングは、漏油防止シールを設けたものであれ
ば個数および構成を適宜変更してもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明は、ホル
ダ本体と、外筒と、中心軸と、外筒に設けたストッパピ
ン機構と、中心軸の前部に設けた工具把持機構と、ホル
ダ本体に枢支した複数の遊星歯車に外筒に設けた内歯車
および中心軸に設けた太陽歯車を噛み合わせた遊星増速
機構とを備え、この遊星増速機構の前側に配置して、中
心軸とホルダ本体の筒状部との間および筒状部と外筒と
の間に、前内側ベアリングおよび前外側ベアリングをそ
れぞれ設けた高速回転用工具ホルダである。

【００３４】そして、外筒内の潤滑油室の前側に、前内
側ベアリングおよび前外側ベアリングより後側に潤滑油
流出調整手段を備えた潤滑室を形成し、ホルダ本体の大
径部より半径方向に貫通して潤滑油室に開口する供給孔
を設け、この供給孔に着脱可能な栓体を装着した構成と
したので、遊星増速機構に潤滑油を過剰に供給すること
なく、かつ潤滑油の温度上昇を適切な範囲内におさえる
ことができ、常に調整した状態で供給できると共に、潤
滑油の追加供給も供給孔の栓体を外して前記供給孔から
潤滑油室に供給することができるので、作業開始に当
り、ホルダ本体と中心軸との組付け作業が省略可能とな
る。

【００３５】また、工具把持機構にエンドミルなどの工
具のシャンクを直接またはアタッチメントを介して把持
させ、ホルダ本体のシャンク部を工作機械のスピンドル
に装着すると共に、外筒の外筒面に設けたストッパピン
機構によって前記工作機械の非回転部材に設けた係合部
材に係合させ、外筒の回転を拘束し、工作機械のスピン
ドルを回転させることで、これと同方向にホルダ本体が
回転し、遊星増速機構が動作し、ホルダ本体の回転の数
倍に増速して中心軸が高速回転し、工具によって工作物
を能率よく加工できる。

【００３６】前述したようにホルダ本体の回転によって
中心軸が増速して回転することで、中心軸に嵌合固定し
た丸ナットの後部外周面に形成したねじ部が潤滑油室内
で回転し、潤滑油室内の液状の潤滑油を後方に送り、潤
滑油の潤滑油室前方への加圧をなくすと共に、潤滑油が
流出調整手段により調整されるので、漏油の防止に役立
つ。したがって、液状の潤滑油が潤滑油室から前記工具
ホルダ外に漏出することがほとんどなく、液動性が高い
液状の潤滑油の使用が可能となり、遊星増速機構を構成
する遊星歯車などの各歯車の噛み合い部などに潤滑油が
十分に供給され、遊星増速機構の潤滑が良好になり、各
歯車の噛み合い音や振動の発生を防止することができ、
工作物の加工が良好にできる。

【００３７】また、この発明においては、ホルダ本体の
遊星歯車が突出する窓孔に近接させた前，後の外周面
に、鋸歯状の螺旋溝を形成したので、動作時の回転によ
って、液状の潤滑油が外方に押し出されるのを防止し、
潤滑油を前記窓孔側に戻すように機能するため、漏油の
防止に役立つ。

【００３８】さらに、この発明においては、潤滑室内の
潤滑油の消耗状態をホルダ本体の外方より確認できる監
視機構を設けたので、室内の潤滑油量を作業前に確認出
来ることで、作業の危険を回避し安全性が向上できる。

【００３９】さらにまた、この発明による高速回転用工
具ホルダにおいては、この工具ホルダ内にクーラント、
冷却用のエアの流体通路を設けて、前内側ベアリングと
前外側ベアリング、あるいは少なくともこれらのベアリ
ングの一方を冷却することができ、回転する各部材が過
熱することを防止できる。また、中心軸の前部大径外周
部に鋸歯状の螺旋溝を形成したので、加工作業時にクー
ラントが飛び散りホルダ本体側に逆流浸入することが防
止でき、高速回転を続けられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る高速回転用工具ホ
ルダの一部縦断側面図。

【図２】図１に示したホルダ本体で、（ａ）は正面図、
（ｂ）は要部拡大説明図。

【図３】図１のＡ−Ａ線横断面図。

【図４】図１に示した高速回転用工具ホルダの丸ナット
の拡大断面図。

【図５】図１に示した高速回転用工具ホルダの中心軸
で，（ａ）は正面図、（ｂ）はクーラント浸入防止機構
の拡大説明図。

【符号の説明】

１ ホルダ本体 １ａ 筒状部 １ｃ シャンク部 １ｆ 窓孔 １ｇ 長孔 １ｈ 右螺旋溝 １ｉ 左螺旋溝 ２ 外筒 ２ｄ 供給孔 ２ｆ 環状凹溝 ３ 中心軸 ３ｈ 大径部 ３ｉ 鋸歯状の螺旋溝 ４ カラー ５ 内歯車 ６ 太陽歯車 ８ 丸ナット ８ａ ねじ部 ９ 前内側ベアリング １０ コレット １１ 締め付けナット １２ 内部ボールベアリング １３ スナップリング １４ 遊星歯車 １５ 枢支ピン １６ ニードルベアリング １７ ベアリングカバー １８ 締め付けねじ １９ セットボルト ２０ 前外側ベアリング ２１ 内輪抑え ２２ 抑え環 ２３ 外輪抑え ２４ 潤滑油室 ２５ 栓体 ２６ 遊星増速機構 ２７ 後漏油防止機構 ２８ 前漏油防止機構 ２９ 工具把持機構 ３０ ストッパピン機構 ３１ ブロック ３３ ストッパピン ３４ コイルばね ３５ 筒体 ３６ 連結ピン ３７ 工具 ３８ スピンドル ３９ 非回転 ４４ 中間筒 ４５ シールリング ４６ 外側漏油防止機構 ４７ 後外側ベアリング ４８ 抑え環 ５０ 流体通路 ５１ 流体通路 ６０ リング ６１ 潤滑油流出調整手段 ６２ プレート ６２ａ 貫通孔 ６３ 潤滑油保留部材 ６４ スナップリング ６５ 監視機構 ６６ 貫通孔 ６７ 栓

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械のスピンドルにシャンク部を着
   脱可能に装着するホルダ本体と、ホルダ本体の外周側に
   回転可能に配置した外筒と、ホルダ本体のシャンク部前
   方に形成した筒状部内に配置しかつ前部が筒状部の前方
   に突出する中心軸と、外筒の外周面に設けて前記工作機
   械の非回転部材に設けた係合部材に対し係脱可能に係合
   するストッパピン機構と、中心軸の前部に設けた工具把
   持機構と、ホルダ本体に枢支した複数の遊星歯車に、外
   筒に設けた内歯車および中心軸の後部に設けた太陽歯車
   を噛み合わせて中心軸を増速回転させる遊星増速機構と
   を備え、中心軸とホルダ本体の筒状部との間および筒状
   部と外筒との間に、前内側ベアリングおよび前外側ベア
   リングを、前記遊星増速機構の前側にそれぞれ設けた高
   速回転用工具ホルダであって、 前記外筒用の前内側ベアリングおよび前外側ベアリング
   より後側に潤滑油流出調整手段を備えた潤滑油室を形成
   し、ホルダ本体の大外径部より半径方向に貫通して潤滑
   油室に開口する供給孔を設けると共に、該供給孔には着
   脱可能な栓体を装着したことを特徴とする高速回転用工
   具ホルダ。
2. 【請求項２】前記潤滑油流出調整手段は、前記中心軸の
   後端部に近接して前記ホルダ本体内に配設した複数の貫
   通開口を形成したプレートと、このプレートの後側に配
   設したフェルト，海綿体などの潤滑油保留部材とから構
   成したことを特徴とする請求項１に記載した高速回転用
   工具ホルダ。
3. 【請求項３】 前記ホルダ本体の前記遊星歯車が突出す
   る窓孔に近接させた前，後の外周面に、動作時の回転に
   よって液状の潤滑油を窓孔側に戻す鋸歯状の螺旋溝を形
   成した漏油防止機構を設けたことを特徴とする請求項１
   に記載した高速回転用工具ホルダ。
4. 【請求項４】 前記中心軸の前部大径外周部に鋸歯状の
   螺旋溝からなるクーラント浸入防止機構を設けたことを
   特徴とする請求項１に記載した高速回転用工具ホルダ。
5. 【請求項５】 前記ホルダ本体の大外径部には、前記潤
   滑室内に供給された潤滑油の消耗状態をホルダ本体の外
   方より監視する監視装置を設けたことを特徴とする請求
   項１ないし４のいずれかに記載した高速回転用工具ホル
   ダ。
6. 【請求項６】 前記ホルダ本体の後端部から前内側ベア
   リングと前外側ベアリングとの間を、これらのベアリン
   グの近くを経て、中心軸の前端部に保持した刃先または
   その近くにクーラントを供給する流体路を、ホルダ本体
   およびこの本体の前端に設けたベアリングカバーに形成
   したことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記
   載した高速回転用工具ホルダ。
7. 【請求項７】 外筒に設けたストッパピンまたはホルダ
   本体の後端部から前内側ベアリングと前外側ベアリング
   の少なくとも一方の近くを経て外筒の後部外周面に形成
   した環状凹溝と、この環状凹溝を覆って一部に大気と連
   通する出口を有するリングによって形成された流体通路
   に至る冷却用のエアが通る流体通路を備えたことを特徴
   とする請求項１ないし６のいずれかに記載した高速回転
   用工具ホルダ。