JPS587412B2 - タツプホルダ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタップホルダーに関し、更に詳しくはコンプレ
ションタイプのタップホルダーに関するものである。

一般に、多軸ボール盤でタップ立てを行なう際、スピン
ドルの送り速度をタップの前進速度に合せて正確に一致
させることが困難であるため、タップホルダーは普通タ
ップを保持するスリーブがスピンドルに対し軸方向に移
動可能となっている。

スピンドルの送り速度がタップの前進速度よりも若干速
いとき、スリーブがスピンル側に移動してスピンドルか
らタップ先端までの距離を短縮出来るようにしてスピン
ドルの送りエラーを修正するコンプレジョンタイプのタ
ップホルダーと、スピンドルの送り速度がタップの前進
速度よりも若干遅いとき、スリーブがスピンドルに対し
前進してスピンドルからタップ先端までの距離を伸長出
来るようにしてスピンドルの送りエラーを修正するテン
ションタイプのタップホルダーとが知られている。

ところで、従来提案されたタップホルダーは、いずれも
タップの交換に際し、工具等を用いなければならず、タ
ップの交換作業が面倒で特に多軸ボール盤のようにスピ
ンドルの中心間距離が小さい場合には各種の制限を受け
る場合があった。

また、タップの中心軸線が下孔の中心軸線と一致せずズ
レてしまった場合、タップがタップホルダーに対し径方
向に移動しないように固定されているため、タップの中
心軸線と下孔の中心軸線とが一致しないまま雌ネジが刻
設されて、下孔の雌ネジは谷の深さが場所によって異な
ることがあった。

またタップが摩耗したり折損したときこれを検出する手
段を備えていないため、下孔に雌ネジが刻設されないま
まに次工程に送られ、次工程でボルトを螺合するときは
じめて不良が発見されるというような不都合があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、タップの中心軸線が下孔の中心軸線とズ
レていても下孔に雌ネジを正確に刻設することが出来、
またタップが摩耗したり折損したときこれを検出するこ
とが出来、またタップの交換が容易に行なえるようにし
たタップホルダーを提供することにある。

以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

図中１は主軸で、ボール盤のスピンドル（図示せず）と
連結されており、スリーブ取付側には中空部２が形成さ
れている。

主軸１は第５図及び第６図に示すようにスリーブ取付側
端部（第５図における右側端部）に互いに対向した位置
に２個の切欠部３，３を形成するとともに、この切欠部
３，３に連通して中空部２内壁に環状溝４が形成されて
いる。

前記中空部２の開口端側には、後述するタップを保持し
たスリーブ５の一端部が軸方向に移動可能および回転可
能に遊嵌されている。

スリーブ５は、第２図および第３図に示すようにその一
端部外周面に同一円周に沿って互いに対向する位置に２
個の第１突起６，６が突設され、この第１突起６，６が
前記切欠部３，３を通って前記環状溝４に係合している
。

第１突起６，６と前記環状溝４との係合部は、軸方向の
間隙ａが形成されて第１突起６，６が前記環状溝４内を
軸方向に移動出来るようになっており、また第１３図に
示すように径方向にも若干の間隙ｂが形成されてスリー
ブ５が前記主軸１に対し径方向にも移動出来るようにな
っている。

さらに、前記環状溝４の側壁面に主軸１の中心側に向っ
て傾斜する傾斜面４１が形成されると共に、この傾斜面
４１に当接する第１突起６，６の側壁面にも傾斜面４１
と合致する傾斜面６１が形成されている。

またスリーブ５の中央部外周面には、第１突起６，６と
円周上のずれた位置に２個の第２突起７，７が突設され
、かつ短円筒状のソケット８が外挿されている。

ソケット８は、第７図及び第８図に示すように、その１
半部の内壁に軸方向に沿って溝９，９が形成されており
、この溝９，９に前記第２突起７，７が係合してソケッ
ト８が前記スリーブ５に対し軸方向にのみに移動して回
転しないようになっている。

また、ソケット８の１半部の端部には、２個の突部１０
，１０が突設され、この突部１０，１０が前記主軸１の
切欠部３，３に係合して主軸１の回転がソケット８を介
してスリーブ５に伝達されるようになっている。

前記スリーブ５のタップ取付側外周面に設けた受板１１
と、前記ソケット８の他半部の内壁に設けた段部１２と
の間には、コイルスプリング１３゛が介装されており、
このコイルスプリング１３の弾撥力によって前記ソケッ
ト８が前記主軸１側に押圧されると共に、前記スリーブ
５が後述するタップ側に押圧されている。

従って、前記環状溝４の傾斜面４１に前記第１突起６，
６の傾斜面６１が圧接して環状溝４と第１突起６，６と
の係合部に径方向の間隙ｂが形成されていてもスリーブ
５は主軸１に対し径方向にガタ付くことなく常にスリー
ブ５の中心軸線とスピンドル１の中心軸線とが一致して
いる。

すなわち、コイルスプリング１３の弾撥力によってスリ
ーブ５の求心性が保持されている。

また前記スリーブ５の中空部内には、ネジ孔１４が形成
され、この中空部のタップ取付側端部は中心側に向って
順次せまくなるようなテーパー状の傾斜壁１５が形成さ
れている。

前記ネジ孔１４内には、係止溝１６を有した駒１７が挿
入されており、ネジ孔１４の両側に軸方向に形成された
１対の案内溝１８に駒１７のキー１９が軸方向に移動可
能に係合されている。

また前記ネジ孔１４内には位置決め用ネジ２０，２１が
螺合され、一方のネジ２０が前記駒１７と当接して駒１
７の位置を規制している。

前記傾斜壁１５が形成されたスリーブ５の中空部内には
、傾斜壁１５と同一の傾斜を有する傾斜壁２２が形成さ
れるとともに、軸方向に多数の割溝（図示せず）が形成
された割りコレットチャック２３が嵌挿されている。

割りコレットチャック２３の中心孔２４内には、タツプ
２５の取付部２５ａが把持されており、この取付部２５
の端部が前記駒１７の係止溝１６に係止されている。

前記割りコレットチャック２３は前記スリーブ５の他端
部に螺着した上蓋２６によってスリーブ５から抜出しな
いように保持されている。

一方、前記主軸１の中空部２内には、前記スリーブ５の
一端部と当接する軸ピン２７が直径方向に取り付けられ
、この軸ピン２７の両端部は夫々主軸１の外周面に形成
された中空部３と連通ずる案内孔２８，２８に嵌挿され
、この案内孔２８，２８に案内されて軸ピン２７が主軸
１の軸方向に移動出来るようになっている。

また前記主軸１の中空部２内の先端側には、段部２９を
介して軸方向にコイルスプリング収納部３０が形成され
、この収納部３０内にコイルスプリング３１が収納され
ている。

コイルスプリング３１はその一端に取り付けられた押し
座３２を介して前記軸ピン２７を前記スリーブ５の一端
側に当接するように付勢している。

さらに前記主軸１の案内孔２８．２８を形成した外周面
には、短円筒状のスイッチカラー３３が軸方向に移動可
能に外挿されており、このスイッチカラー３３に形成し
た孔３４．３４に案内孔２８．２８から突出した前記軸
ピン２７の両端部が嵌合されている。

したがって、前記軸ピン２７がスリーブ５に押圧されて
第１図における左方向に移動したとき、スイッチカラー
３３が軸ピン２７に伴なって同方向に移動するようにな
っている。

このスイッチカラー３３は、ある位置まで移動する図示
しないリミットスイッチを作動し、前記タツプ２５が摩
耗したり、折損してスリーブ５が軸ピン２７を押圧しな
がら後退したときこれを検出するものである。

図中３５は前記スイッチカラー３３に外挿した固定リン
グで軸ピン２７が孔３４，３４から外れないように保持
している。

３６は前記主軸１の外周面に形成したネジ部３７に螺合
したナットで、主軸１の図示しないスピンドルへの取り
付け位置を規制している。

次に上記のように構成されたタップホルダーの動作につ
いて説明する。

図示しないスピンドルを介して主軸１が回転されると、
その回転がソケット８を介してスリーブ５に伝達されタ
ツプ２５が回転する。

クツプ２５を被加工物の下孔の位置まで送りクツプ２５
の先端が下孔をかじると、タツプ２５はその回転数とピ
ッチによって決まる前進速度により雌ネジを刻設しなが
ら下孔内を前進する。

このとき、スピンドルの送り速度がタツプ２５の前進速
度より若干速くなっても、第１突起６，６と環状溝４と
の係合部には軸方向の間隙ａが形成されているため、主
軸１がスリーブ５に対し若干前進すること（主軸１から
クツプ２５の先端までの距離を短縮すること）が出来て
、スピンドルに送りエラーがあっても何んら支障なくタ
ップ立て作業が行なわれる。

また、タップ立て作業において、第１４図に示すように
、タツプ２５の中心軸線が被加工物の下孔３８の中心軸
線に一致しないで若干ズレていても、クツプ２５の先端
が下孔３８の開口端に当接したときタツプ２５が第１４
図に示す矢印方向に力を受けてスリーブ５がコイルスプ
リング１３の弾撥力に抗して主軸１の中空部３内に若干
後退し第１突起６，６の傾斜面６１が環状溝４の傾斜面
４１から離れる。

このとき、第１突起６，６と環状溝４との間には径方向
の間隙ｂが形成されているため、スリーブ５が主軸１に
対し径方向に若干移動して偏位し、その結果クツプ２５
の中心軸線が下孔３８の中心軸線と一致する。

そしてこの状態で、タツプ２５が下孔３８に雌ネジを刻
設しながら前進する。

従って、タップ立て作業が何んら支障なく行なわれて雌
ネジの谷の深さが場所によって異なるようなことが生じ
ない。

なおタップ立て作業が終了した後は、コイルスプリング
１３の弾撥力によって第１突起６，６の傾斜面６１が環
状溝４の傾斜面４１に再び圧接して、スリーブ５の中心
軸線が主軸１の中心軸線と一致する。

また、タップ立て作業において、タツプ２５が摩耗した
り或いは折損した場合は、タツプ２５が下孔に雌ネジを
刻設しながら下孔内を前進することが出来なくなり、主
軸１のみが前進して、スリーブ５が中空部３内に後退す
る。

このときスリーブ５の後退に伴なってスリーブ５の一側
端が軸ピン２７をコイルスプリング３０の弾撥力に抗し
て押圧するため、軸ピン２７が案内孔２８に案内されて
第１図における左方向に移動すると共に、スイッチカラ
ー３３も同方向に移動する。

そしてスリーブ５が間隙ａに略等しいだけ後退するとス
イッチカラー３３によって図示しないリミットスイッチ
が作動する。

この結果クツプ２５が摩耗或いは折損したことが検出さ
れる。

次にタップの交換作業について説明する。

スリーブ５を主軸１より取り外した状態で、スリーブ５
のネジ孔１４に螺合しているネジ２０，２１を所定の位
置に移動調節し、駒１７を所定の位置にセットする。

そして、上蓋２６をゆるめた状態で割りコレットチャッ
ク２３の中心孔２４にタツプ２５の取付部２５ａを挿入
し、この取付部２５の後端部を前記駒１７の係止溝１６
に係止し、しかる後上蓋２６を緊締し、割りコレットチ
ャック２３を駒１７側に移動させる。

そうすると、割リコレットチャック２３の傾斜壁２２が
スリーブ５の傾斜壁１５とスライドしながら内方に押圧
されるので、割りコレットチャック２３の中心孔２４の
直径が縮まりタツプ２５の取付部２５ａが締付けられ、
このようにして、スリーブ５にタツプ２５が固定される
。

そして、タツプ２５をスリーブ５に固定したら、ボール
盤等の機体に回転可能に支持されかつ駆動源と連結され
た主軸１の中空部３内に上記スリーブ５の一端部を挿入
し、また、挿入する際にスリーブ５の外周に突設された
第１突起６，６が主軸１の切欠部３，３に対応して位置
させる。

そして、スリーブ５を主軸１の中空部２内に深く挿入し
ていくと、主軸１の先端面がスリーブ５に外挿したソケ
ット８に押圧し、このソケット８をコイルスプリング１
３に抗して軸方向に沿ってタツプ２５側に移動させると
共に、スリーブ５の第１突起６，６が主軸１の切欠部３
，３を通り環状溝４の位置に達する。

この状態でスリーブ５を主軸１に対して所定角度だけ回
動させると、第１突起６，６が環状溝４に沿って移動し
、第１突起６，６が環状溝４の側壁に係合すると共に、
主軸１の切欠部３，３がソケット８の先端部に突設され
た突設部１０．１０の位置に達すると、ソケット８がコ
イルスプリング１３の弾撥力により軸方向に移動し、ソ
ケット８の突部１０，１０が主軸１の切欠部３，３に係
合する。

従って、第１突起６，６と環状溝４との係合により主軸
１からスリーブ５が抜脱するのを阻止されると共に、ソ
ケット８の突部１０，１０と主軸１の切欠部３，３との
係合により主軸１に対しスリーブ５が空転するのを阻止
されるので、主軸１とスリーブ５とは連結される。

このように、タツプ２５が取り付けられたスリーブ５を
主軸１内に挿入してわずかにひねるだけでこれらを連結
できる。

次に、主軸１からスリーブ５を取り外す場合を説明する
。

まず、ソケット８をコイルスプリング１３の弾撥力に抗
して軸方向（クツプ２５側）に移動させると、このソケ
ット８の突部１０，１０が主軸１の切欠部３，３から外
れてこれらの係合が解除される。

こめ状態でゾケット８およびスリーブ５を主軸１に対し
所定角度だけ回動させると、スリーブ５の第１突起６，
６ば主軸１の環状溝４内を円周方向に移動し、前記第１
突起６，６が切欠部２，２の位置に達する。

そして、スリーブ５を軸方向に沿ってタツプ２５側に移
動させると第１突起６，６が切欠部２，２を通って係合
が解除され、そのままスリーブ５を軸方向に引張って移
動させると、スリーブ５を主軸１より取外すことができ
る。

このように、ソケット８をコイルスプリング１３に抗し
て移動させた状態でスリーブ５をわずかにひねって引張
るだけで、スリーブ５を主軸１から取り外すことが出来
る。

なお上記の実施例のように、スリーブ５のネジ孔１４に
螺合されたネジ２０，２１を移動調節して駒１７を所定
の位置にセットし、上蓋２６端面からタツプ２５先端ま
での距離、すなわち、タツプ２５の突出量を調整すれば
、クツプ２５の突出量の調整作業が容易に行なえる。

また、ネジ孔１４にネジ２０の後面位置にさらにネジ２
１を螺合すれば、ネジ２１がネジ２０の緩止めの作用を
してタツプ２５の突出量がタップ立て作業時に変化する
惧れかない。

また、環状溝４と第１突起６，６との係合部に夫々傾斜
面４１及び６１を形成すれば、コイルスプリング１３の
弾撥力によって傾斜面４１と６１とが圧接しているとき
スリーブ５の中心軸線が主軸１の中心軸線と一致してス
リーブ５の求心性が保持される。

以上説明したように本発明のタップホルダーによれば、
タップが取り付けられたスリーブを主軸の中空部に挿入
した後わずかに回動させるだけで、スリーブを主軸に連
結できるとともに、ソケットをコイルスプリングの弾撥
力に抗して移動させた状態でわずかに回動させて引張る
だけでスリーブの離脱が出来るから、スリーブの着脱が
容易にでき、タップの交換作業が簡単となり、その操作
も迅速にできるし、また、工具等を何ら必要としないで
便利である。

また、タップの中心軸線と下孔の中心軸線とが一致せず
若干ズレていても、第１突起と環状溝との係合部に径方
向の間隙をもたせているから、タップの中心軸線を下孔
の中心軸線と一致させることが出来る。

また、タップが摩耗したり折損した場合には、スリーブ
を介して主軸中空部内の軸ピンが押圧されて移動し、こ
の軸ピンの移動に伴なって主軸に外挿したスイッチカラ
ーが移動してリミットスイッチ等が作動しタップが摩耗
あるいは折損したことが検出される。

また多軸ボール盤等のスピンドルの送り速度がタップの
前進速度と一致しない場合でも、第１突起と環状溝との
係合部に軸方向の間隙が有り、スピンドルに取り付けら
れた主軸に対しタップを把持したスリーブが軸方向に移
動可能に遊嵌されているため、スピンドルの送りエラー
を修正することが出来る等の利点を有している。

また、以上の機能を具備したタップホルダは、従来のそ
れと比較して構造が非常に簡単であるうえに構成部分が
少なくその製作費用が安価な事はもとよりそれらの機能
の確実性が容易に考えられる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は半截縦
断面図、第２図はスリーブの縦断面図、第３図は第２図
のＢ−Ｂ線に沿う矢視図、第４図は第２図のＣ−Ｃ線に
沿う矢視図、第５図は主軸の部分縦断面図、第６図は第
５図のＤ−Ｄ線に沿う矢視内、第７図はソケットの側面
図、第８図は第７図のＥ−Ｅ線に沿う断面図、第９図は
駒の側面図、第１０図は第９図のＦ−Ｆ線に沿う矢視図
、第１１図はスイッチカラーの正面図、第１２図は同縦
断面図、第１３図は第１図のＡ部の拡大図、第１４図は
タップ立て動作を説明するための説明図である。 １・・・・・・主軸、２・・・・・・中空部、３・・・
・・・切欠部、４・・・・・・環状溝、５・・・・・・
スリーブ、６・・・・・・第１突起、７・・・・・・第
２突起、８・・・・・・ソケット、９・・・・・・構、
１０・・・・・・突起、１３・・・・・・コイルスプリ
ング、２５・・・・・・タップ、２７・・・・・・軸ピ
ン、３３・・・・・・スイッチカラー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 工作機械のスピンドルにタップを着脱自在に取り付
   けるタップホルダーにおいて、前記スピンドルに係脱自
   在に装着される主軸の先端部に中空部を形成し、この中
   空部に前記タップを着脱自在に把持するスリーブを軸方
   向に移動可能および回転可能に遊嵌し、前記主軸には、
   中空部内壁に環状溝および軸端からこの環状溝に通ずる
   切欠部を形成し、かつ中空部内に前記スリーブが後退し
   たときスリーブに押圧されて前記主軸の軸方向に移動す
   る軸ピンを配設するとともに、この軸ピンによって移動
   されるスイッチカラーを主軸外周に外挿し、また前記ス
   リーブには、その外周に前記切欠部を通って前記環状溝
   に入り、スリーブを所定角度回動することにより環状溝
   と係合し、かつ環状溝との間に軸方向および径方向の間
   隙を有する第１突起を形成するとともに、この第１突起
   と軸方向および円周方向の異なった位置に第２突起を形
   成し、さらにこの第２突起と係合して回転規制する溝を
   軸方向に沿って内壁に形成するとともに、前記スリーブ
   が所定角度回動された際に前記切欠部と係合して回転規
   制する突部を一側端部に形成したソケットを前記スリー
   ブに外挿しこのソケットと前記スリーブとの間に、前記
   スリーブを前記第１突起が環状溝の一側壁に圧接する方
   向へ附勢するとともに、前記ソケットを前記主軸側へ押
   圧する方向に附勢するスプリングを介装してなることを
   特徴とするタップホルダー。