JPS63169206A

JPS63169206A - ツールホルダー用スピンドルアダプタ

Info

Publication number: JPS63169206A
Application number: JP62272925A
Authority: JP
Inventors: ディー・フレダリック・スミス; ジェイムズ・イー・グッドスミス
Original assignee: T M SMITH TOOL INTERNATL CORP
Current assignee: T M SMITH TOOL INTERNATL CORP
Priority date: 1986-12-29
Filing date: 1987-10-28
Publication date: 1988-07-13
Also published as: US4710079A; GB2199269A; DE3744547A1; CA1287751C; GB2199269B; GB8725000D0

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ツールホルダーとツールとを保持するように
構成された電動スピンドルに設けられるツールホルダー
とアダプターに関し、ツールホルダーの柄は、ツールホ
ルダー上の角度を有するカラーと、スピンドルに接する
引き込み自在な保持用スリーブのテーパー加工された内
面とに作用する間隔を隔てて設けられた複数のボールに
よってスピンドルに保持されている。

［従来の技術と発明が解決しようとする問題点］従来、
ツールホルダー用スピンドルアダプタ使用する場合には
、電動スピンドルにツールホルダーを着脱自在に支持し
、しっかりと固定するために色々な構造のものが用いら
れ、これにはツールホルダーを共同して収容し且つ支持
するようにこれと係合する一連のボールを備えると共に
スピンドルに可撓的に支持されたアダプターも含まれて
いる。

従来の構造のものの一つの問題点は、ツールホルダーの
柄がスピンドルの軸方向の内孔に対し、スライド自在に
位置されていることである。スピンドルとのツールホル
ダーの柄の支持のゆるさにより、スピンドルの長袖方向
に、ツールホルダーとこれに保持されるツールにいくら
か角度のずれが発生することが予測できる。

スピンドルのツールホルダーへの支持や組み付け、また
アダプターをスピンドルに適用する際の困難な点は、ス
ピンドルの固定された長軸に対してツールホルダーとツ
ールの長軸が何度かずれてしまうことである。これによ
り、ツールホルダーから突出するツールにそれ相当の角
度のずれが生じ、従って、固定されたワークに対するそ
のツールによる孔あけ、孔ぐりあるいはり−マ加工が不
正確なものになってしまう。

従来技術の一例としては、「ツールホルダー用スピンド
ルアダプタ」米国特許第３，８９３，６７７号（１９７
５年７月８日）がある。

本発明の重要な特徴の一つは、ツールホルダーとツール
の軸を実質的にスピンドルの軸に調心・維持してツール
の角度のずれを防止するようなツールホルダーとスピン
ドルの構造とそれらの組立品を提供することである。

他のｍ要な特徴はスピンドルに、軸方向のベアリングを
構成する円錐状の窪みを設けたことと、ツールホルダー
の外周に、ツールホルダーとスピンドルの軸方向の自動
調心を維持するための上述のベアリングとの充分な軸方
向の組み付けができるように形成されたセンタリングコ
ーンを設けたことである。

他の特徴は、センタリングコーンと円錐状のベアリング
の夫々のテーパー面のインクルーデッドアングルを４０
〜６０度にすることであり、好適実施例では約５０度に
されている。

本発明の他の特徴はスピンドル上に固定されると共に延
出するボディに支持され且つ周方向に間隔を隔てて設け
られた複数のボールと効果的に組み合う、ツールホルダ
ーに設けられたテーパーカラーであり、ボールと組み合
う内側のテーパー面を有すると共に引き込み自在なスプ
リングによって付勢されたスリーブと組み合わされると
、ツールホルダーのテーパーカラーとの組み付けを効果
的に維持できるように構成されている。ツールホルダー
とこれに設けられたセンターリングコーンは軸方向内方
に付勢され、スピンドルが回転される間はスピンドルの
円錐状のベアリングと効果的に組み合う。

他の特徴は、ツールホルダーの両端の間の中間部にツー
ルホルダーの一部としてセンタリングコーンを形成する
ことである。

他の特徴としては、センタリングコーンがツールホルダ
ーの柄に、それに圧接することにより固定されたリング
あるいはツールホルダーの柄に螺合するナツトに支持さ
れたネジ込み部材で構成されていることである。

他の特徴はツールホルダーの柄の外側ネジ部に、これに
螺合されるナツトを設けたことであり、このナツトは、
リング形状を呈したテーパーカラーが支持され且つテー
パー加工されたセンタリングコーンが近傍に位置する上
記スピンドルに設けられたボディ内に位置された円筒状
の柄を備えている。柄に対するナツトの長手方向の位＠
調整の際は、セットスクリューによって所定の位置に固
定される。

また他の特徴はツールホルダーの柄のネジが切られた内
孔に螺合すると共にその内で軸方向に延出されるツール
の内側の端を止めるための溝部を有するドライブスクリ
ューである。ツールの内端は溝部によって支持されるよ
うに係合される平らな部分を有しツールホルダーのトル
クをツールに伝達する。

上述した、あるいはされなかった本発明の特徴及び目的
は添付図面に基づいた以下に示される明細口や請求の範
囲により明らかになる。

［実施例］図面に示されたものは単に、本発明の好適実施例にしか
すぎず、請求の節回以内のものであれば他の実施例でも
構わないことは勿論である。

図面を見ると、スピンドルと、アダプターと、ツールホ
ルダーとの組立体が第゛１図に符＠１１で示されている
。これは、発明の名称「ツールホルダー用スピンドルア
ダプタ」　（米国特許第３，８９３．６７７号１９７５
年７月８日）の改良である。ここに開示された本発明の
主質的な部分は上記の米国特許第３，８９３，６７７号
に開示されたものと類似する構遍、作用、作動に関連し
ている。上記の「ツールホルダー用スピンドルアダプタ
ー」は参考としてここに記載されている。

実施例では、スタブスピンドル１３が設けられており、
これは通常の方法で回転駆動される。また、スタンダー
ドなスピンドル１５が第３図に示されている。本発明は
、上述の両方のタイプのスピンドルを用いる場合のため
のものである。

スピンドルを覆うようなアダプター１７は図示例ではス
タブスピンドル１３に取り付けられており、ツールＴを
支持するツールホルダー１９を収容し保持するように構
成されている。ツールＴはドリル、リーマあるいは孔あ
け用の工具等である。

スタブスピンドル１３あるいはこれに相当するスタンダ
ードなスピンドル１５は軸方向のアクメ孔等の孔２１を
有しており、その長手方向に沿ってスロットあるいはキ
ー溝２３をも有している。

通常のキー２５は、ツールホルダー１９の両端の中間で
、ツールホルダー１９の柄２７に固定されている。柄２
７を上記スピンドルの孔２１に軸方向に係合すると、上
記キーは第１図に示すようにキー溝２３に沿ってスライ
ド自在に位置され、上記スピンドルと共に回転できるよ
うになる。

センタリングコーン２９はツールホルダーの柄２７の一
端近傍に形成される。上記スピンドルの孔２１ヘツール
ホルダーのセンタリングコーン２９を軸方向に装着する
と上記スピンドルの内端のセンタリング用の円錐テーパ
一部３０と共に係合される。上記テーパ一部３０は円錐
状のベアリング面を形成する。ツールホルダー１９はセ
ンタリングコーン２９の前方にヘッドａ１と、ヘッド３
１と共にストップショルダ３５を形成する環状部、即ち
カラーサポート３３を有している。テーパーカラー３７
はテーパー面３８を有し、後方に且つ外方に傾斜されて
いる。テーパーカラー３７の内側にはカラーサポート３
３まで延出する環状のアンカーフランジ３９があり、一
端でストップショルダ３５と効果的に係合する。環状の
スナップリング４１は、これと係合するヘッド３１の環
状の溝４３に組み込まれ、テーパーカラー３７と効果的
な係合維持状態になる。

ヘッド３１の前方のツールホルダー１９はその長手方向
に沿って図面符号４７にネジが切られたヘッドエクステ
ンション４５を有しており、ｍ整自在にそれに螺合され
たノーズピース４９を有することができるように構成さ
れて、部分的に図示されるように、ツールＴを収容し固
定するためのスプリットコレット５７を支持するための
手段を構成する。上記ツールは柄２７の内孔５１の長手
方向に沿って内側に延出する。この柄の内孔５１は、そ
の内側において孔５３にネジが切られており、その外側
端にスプリットコレット５７の一部を収容するカウンタ
ーボアー５５を有している。

センタリングコーン２９と円錐状のベアリング面を形成
する円錐テーパ一部３０の相対する面の間のテーパー即
ち、インクループイツトアングルは図中符号６３で示さ
れているように望ましくは５０度に形成される。実際に
は、この角度は４０〜６０度の間で変化してもよい。

第１図に示すように筒体状のボディ５９は電動スピンド
ル１３の一部に重なって支持されており、一様な内孔６
１を有し、上記スピンドルの前方に延出している。上記
ボディ５９は半径方向の孔６５を有し、これにアレンス
クリュー６７が通され突出し、これと係合する上記スピ
ンドル１３の半径方向の開口部６９に螺合される。

望ましくは、米国特許第３，８９３，６７７号に開示さ
れているものと同じ、円周方向に間隔を有する複数のボ
ール７１が、これらと組み合うと共に間隔を有してボデ
ィ５９に設けられたの孔１６９に位置され且つ移動自在
に支持されている。

ボール７１の内側部分はボディ５９の半径方向内方に延
出し、テーパーカラー３７のテーパー面３８と効果的に
組み合うように構成されている。

ボール７１の外側部分はボディ５９の半径方向外方に延
出し、バネにより付勢されたスリーブ７５の内側のテー
パー壁７３と効果的に組み合うように構成されており、
スピンドルを覆うようなアダプタ１７の一部を形成して
いる。

第１図に示すように本実施例では、スリーブ７５はその
一端に、ボディ５９に緩嵌されると共に圧縮バネ８１の
一端を支持するように構成された内部環状肩部７７を有
している。スプリットリング７９は部分的にボディ５９
の前側の一部に組み込まれ固定されており、圧縮バネ８
１の他端と支持するように係合している。上記バネは、
引き込み自在なスリーブ７５の内側において、ボディ５
９を囲繞している。

圧縮バネ８１の作用は、スリーブ７５をボディ５９に対
して後方に付勢して内側のテーパー壁７３の制御下にあ
るボール７１をテーパーカラー３７の外側のテーパー面
３８に、効果的に且つ支持するように組み付けることで
ある。

スリーブ７５は上記バネの妨き対し、手動で前方へ移動
できるように構成されており、これによってボール７１
は側方外方に移動でき、テーパーカラー３７から外れる
ように構成されている。これが上記スピンドルからのツ
ールホルダー１９の迅速な交換や取り外しを可能にし、
更に上記スピンドルへのツールホルダーやその柄の迅速
な取り付けやアダプタ１７とのインターロックを可能に
する。上記ツールホルダは上記スピンドルに軸方向に固
定され、共に回転できる。

スリーブ７５の内側のテーパー壁７３とテーパーカラー
３７のテーパー面３８は後方且つ外方に延出している。

それぞれのテーパー壁・面７３．３８は第１図に示され
るように進んで互いに相手の方向に向かおうとする。

スリーブ７５の内側の後方に傾いているテーパー壁７３
は、上記カラー３７どボール７１とに関してそれらの闇
に結合角度を与えている。第１図に示された装置におい
ては、上記スリーブの内側のテーパー壁７３はボール７
１と共にくさび作用をするようになっており、次にツー
ルホルダー１９の上記カラー３７と保持するように係合
する。

上記スピンドルに対するツールホルダー１９の係合位置
において、上記カラー３７はボディ５９の内面に囲繞さ
れ、そこから上記スピンドルの前方に延出する。

ツールＴまたはツールホルダー１９に作用するいかなる
外方のスラストもボール７１を回転させる。上記ボール
は摩擦するように外側のスリーブと係合し、同スリーブ
を軸方向内側に強制しようとする。これにより上記ボー
ルへの支持力が増加され、更に上記ツールホルダーをず
れに対ししっかりと保持する。上記カラー３７に作用す
るいかなる外方の力も上記ボールを内側に回転させ、更
に上記ツールホルダーをしっかりと固定する。上記壁７
３と上記カラー３７の外側のテーパー面３８は進んで互
いに近づこうとするので、ボディ５９からの不慮のずれ
に対し上記ツールホルダーをしっかりと固定するための
くさび力、保持力を増加させることができる。

今述べたことは実質的には米国特許第３，８９３．６７
７号に開示されたものに依っでいる。

本発明の重要な特徴は、上記ツールホルダーが上記スピ
ンドルに組み付けられるときに上記スピンドルの内縁の
円錐状のベアリング面を形成する円錐テーパ一部３０と
効果的に係合できるように、上記ツールホルダーのセン
タリングコーン２９を使用することである。その要点は
、センタリングコーン２９が上記スピンドルの円錐状の
ベアリング面を形成する円錐テーパ一部３０に係合され
たときのセンタリングコーン２９の作用が、自動調心を
もたらすことであり、これにより上記ツールホルダーと
取り付けられたツールＴが上記スピンドル１３の長手方
向の軸に関する角度のずれに対して保持される。

ツールドライブスクリュー８３は第１図に示されており
、その一端に四角あるいは六角の受は口８７とその内端
に環状スナップ７ランジ８９とを有するスクリュー８５
を備えている。環状スナップフランジ８９は、これと係
合する、横方向のドライブスロット溝９３を有するツー
ルドライブ９１の一端に設けられた窪みに沿って取り付
けられる。本実施例では、ドライブスロット９３がこれ
と係合するツールＴの内端の平らな部分９５に係合し収
容するまでは、ツールドライブスクリュー８３は柄２７
のネジが切られている孔５３に沿って軸方向に前進され
てもよい。上記ツールは柄２７の内で、これの長手方向
の一部に沿って延出する。本実施例では、キー９７はツ
ールドライブ９１に支持され、柄２７の内孔５１の近傍
且つこれに沿う内溝即ちキー溝９９に係合して動く。上
記ツールホルダーのヘッド３１〜３５の前部は、−組の
レンチ組み付は用フラット面１０１を有しており、これ
により上記ツールホルダーが上記スピンドル１３と共に
回転され得る。

本発明のツールホルダーの他の実施例が第４図の符号１
０３に部分的に示されている。柄１０５はその外側にネ
ジが切られており、第１図に示されたものと同じように
ツールＴを収容するように構成された内孔１０７を有し
ている。アンカーナツト１０９は柄１０５の外周に螺合
されており、円筒部１１０を有する。

環状リングに形成されたテーパーカラー１１１は上記ナ
ツト１０９の円筒部１１０を囲繞するように位置され、
そこに適宜支持される。第４図に示した例では、これに
対応するセンタリングコーン１１３は環状のリング形状
を呈し、上記ナツト１０９の円筒部１１０に適宜支持あ
るいは圧接されており、１１５により、そこに適宜固定
されている。セットスクリュー１１１は上記ナツト１０
９の半径方向の開口部を通って延出し、上記柄１０５と
効果的に支持するように係合されるので、上記柄に一旦
設けられた上記ナツトは所定の位置に固定される。−組
のレンチ組み付は用フラット面１１９が柄１０５の一部
を構成する。

第１図に示されるように、上記ドライブスクリュー８３
は、これを柄２７に適宜長手方向に調節すると、ツール
ドライブ９１の上記ドライブスロット９３がツールＴの
これと一致する上記率らな部分９５を収容し効果的に係
合することができる手段となる。上記スピンドルによっ
て柄２７に伝達されるいかなるトルクも上記ドライブス
クリュー８３に伝達され、このトルクが直接ツールＴへ
伝わる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のツールホルダー用スピンドルアダプタ
の長手方向の部分断面図、第２図は第１図の端部拡大図
、第３図は柄を有すると共にツールを保持するツールボ
ルダ−とアダプタとスピンドルの一括図であり、ツール
ホルダーはスピンドルに軸方向に組み付けられるように
なっている。１１４図は本発明の他の実施例を示す部分
断面図であり、ツールホルダーの柄は外側にネジが切ら
れており、テーパーカラーとセンタリングコーンを支持
すべく、そこで調整自在にナツトを支持している。図中１３はスタブスピンドル、１７はアダプタ、１９は
ツールホルダー、２１は孔、２５はキー、２７は柄、２
９はセンタリングコーン、３０は円錐テーパ一部、３１
はヘッド、３７はテーパーカラー、３８はテーパー面、
５９はボディ、７１はボール、７３はテーパー壁、７５
はスリーブ、８１は圧縮バネである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ツールホルダーを収容する孔と前縁とを有する電
動回転スピンドルと、上記前縁からその前方に突出され
、一様な軸孔を有すると共に上記スピンドルに支持され
た円筒状のボディと、上記ボディに移動自在に支持され
ると共にテーパー状の壁を有し、スプリングにより付勢
されて引き込み自在なスリーブと、その内端に、上記ス
ピンドルの内孔にスライド自在に位置され上記スピンド
ルにキー止めされた柄を有すると共に上記ボディ内に延
出されている上記ツールホルダーの両端の中間部上にテ
ーパーカラーを有し、上記ボディ内に延出されたツール
を支持するツールホルダーとを具備すると共に、上記ボ
ディの内及び周りに移動自在に組み込まれ間隔を隔てら
れた一連のボールが設けられ、上記ボールの一部が半径
方向内方に突出し、上記テーパーカラーと支持するよう
に係合すると共に半径方向外方に突出され上記テーパー
状の内側の壁と互いに係合し、上記スリーブのテーパー
状の内側の壁が上記ツールホルダーを上記スピンドルの
一端に対して、上記ボディにしつかりと固定し、テーパ
ーカラーとスリーブの壁との間のボールの、共同のくさ
び作用を生じさせ、これにより上記スリーブを手動で引
き込めば上記ボールが解放され、上記ツールホルダーの
、上記ボディとスピンドルへの係合と、手動によるそれ
からの取り外しとを容易にしたツールホルダー用スピン
ドルアダプタにおいて、軸ベアリングを形成し、上記ス
ピンドルの前縁の内孔壁に設けられた円錐状の窪みと、
上記柄の近傍且つ前方の上記ツールホルダー外周に設け
られると共に上記ベアリングと軸方向にスムーズに係合
され、上記ツールホルダーとスピンドルとの軸方向の自
動調心を維持するセンタリングコーンとを具備し、上記
スリーブの内側の壁と上記カラーが後方且つ外方にテー
パ加工された面を有し、上記スリーブとボールとが内方
且つ軸方向のスラスト力を上記ツールホルダーと柄に加
えて上記センタリングコーンを上記円錐状のスピンドル
用のベアリングに付勢するように構成されたことを特徴
とするツールホルダー用スピンドルアダプタ。
（２）上記ツールホルダーのテーパーカラーが、円形断
面を有し、上記カラーの内側の環状のフランジがその一
端で上記ツールホルダーの一部に、ツールホルダーのス
トップショルダーに対して支持され、また一つの固定用
のリングが、軸方向に移動しないように上記カラーと支
持するように係合する上記ツールホルダーに設けられた
上記特許請求の範囲第１項記載のツールホルダー用スピ
ンドルアダプタ。
（３）上記スピンドル用の上記アダプターが、その内端
に柄を有するツールホルダーを収容する内孔と前縁とを
有し、スピンドルに接し且つそこから延出する円筒状の
ボディと、ツールホルダーのテーパーカラーと効果的に
係合してツールホルダーをスピンドルにしっかりと支持
するように上記ボディに支持されると共にその両側から
延出する一連のボールと係合する内側のテーパー壁を有
し、スプリングによつて付勢された引き込み自在なスリ
ーブとを有しており、上記スピンドルの前縁内孔の壁面
に形成されると共に軸方向のベアリングを構成する円錐
状の窪みと、上記ツールホルダーの上且つ周りにあると
共に上記ツールホルダーの両端の中間部且つ上記柄の前
方に位置され、上記ベアリングとのスムーズで効果的な
軸方向の係合をし、上記ツールホルダーとスピンドルの
軸方向の自動調心を維持するように構成されたセンタリ
ングコーンとを具備し、上記スピンドルアダプタが上記
ボールを上記テーパーカラーに付勢し、上記センタリン
グコーンを付勢し上記スピンドルのベアリングとの継続
的な内方向の係合をさせると共にぴったり組合せるよう
に構成された上記特許請求の範囲第１項記載のツールホ
ルダー用スピンドルアダプタ。