JPWO2007138890A1 - シャンク取着構造 - Google Patents

Abstract

センターピンの無いドリルを取着してもクーランクを供給できる等のシャンク取着構造を提供することを目的とし、シャンク取着穴２にシャンク３０をワッタッチ式に脱着可能なシャンク取着構造であり、シャンク３０の外径をシャンク取着穴２に挿入可能な寸法にし、シャンクの基端外周縁に面取り部３３を周設し、その先端方に凹部３１を長穴状に形成し、シャンク取着穴２の基端方の胴部１Ｂに、クーラント供給穴３を形成してその穴３に弁体５を配置し、該弁体５より先端方の位置にシール部材４を配置し、先端にシャンクの基端が当接して移動することによって基端が弁体に当接してシール部材から離間させることが可能に、且つ、先端にシャンクが当接しない状態で、シャンク取着穴の穴径に略等しい外径を有する外周面が、係止部材１５を該シャンク取着穴２の内周面から外径方へ後退させた状態を形成可能に、該シャンク取着穴内に、第１スリーブ２０を配設した。

Description

本発明は、カッターのシャンクをドリリング装置側のアーバーにワンタッチ式に、つまり迅速且つ容易に取着することができるシャンク取着構造に関する。

従来から、基端がドリリング装置（電動ドリルあるいはボール盤）に取着されているアーバーに、カッターのシャンクを、ワッタッチ式に取着可能なシャンク取着構造がある。このワンタッチ式のシャンク取着構造の場合、アーバーの下面に開口されたシャンク取着穴に、下方からカッターのシャンクを挿入するだけで、両者の間に配設された係止機構によって、カッターのシャンクをアーバーにワンタッチで取着することができる（特許文献１参照）。

また、前記シャンク取着構造の有する技術的課題を解決すべく、取り外し時にも片手で取り外し用のスリーブを操作するだけで取り外しが可能で、ドリリング装置が回転中に誤って何かが前記スリーブに接触してもシャンクが脱落することなく、且つ、クーラント（切削液）を内部から供給可能で、さらにはシンプルな構造のシャンク取着構造を本出願人が提供している（特許文献２参照）。
日本国特開平５−１２５６０３号公報。 ＷＯ９８／３７９９９号公報。

しかし、前記特許文献２記載のシャンク取着構造の場合、センターピンを備えたドリルの場合にのみクーランクを供給することができるものの、センターピンの無いコアドリル等のドリルの場合には、クーランクを供給し得ないものであった。さらには、この特許文献２記載のシャンク取着構造の場合、前記クーラントの量を切削条件等に合わせて調整することができない構成であった。

本発明は、前記現況に鑑みおこなわれたもので、上述のような課題を解決したシャンク取着構造を提供することを目的とする。

本発明の目的は、以下の構成からなるシャンク取着構造によって解決することができる。

本発明にかかるシャンク取着構造は、内周面から係止部材が内径方に突出し且つその状態から外径方に後退可能に配置され、アーバーの胴部内に穴長手方向がアーバーの軸方向に延びるよう且つ該胴部の先端面に先端が開口するように設けられた筒体状のシャンク取着穴に、前記係止部材の一部を収容する凹部を基端部に備えたカッター側のシャンクを、ワッタッチ式に脱着可能なシャンク取着構造において、
前記胴部の径方向の中心部位で且つ前記シャンク取着穴の基端方に隣接して、該シャンク取着穴に先端が連通するよう、クーラント供給穴を形成し、
前記クーラント供給穴の先端部に弁体を基端側へ移動自在に設けるとともに、該クーラント供給穴の、前記弁体より先端方の位置に、前記弁体と当接して該弁体との間で液密状態を形成することが可能なシール部材を設け、
先端に前記シャンクの基端が当接して前記軸方向を基端方へ移動し、該移動することによって前記押圧部が前記弁体に当接して該弁体をシール部材から離間させることが可能に、且つ、先端に前記シャンクが当接しない状態において、前記シャンク取着穴の穴径に略等しい外径を有する外周面が、前記係止部材を該シャンク取着穴の内周面から外径方へ後退させた状態を形成することが可能に、前記シャンク取着穴内に、第１スリーブを配設し、
前記弁体を押圧して前記シール部材から離間させる押圧部を基端に、先端にシャンクが当接する当接面を備えた弁体操作部材を前記シャンク取着穴内に配置した、ことを特徴とする。

前述のように構成された本発明にかかるシャンク取着構造によれば、カッターのシャンクをアーバーの胴部のシャンク取着穴内へ挿入すると、該シャンクの基端が前記アーバーの胴部のシャンク取着穴内に配置されている前記弁体操作部材を該シャンク取着穴の基端側へ移動させる。この移動により、該弁体操作部材の押圧部が前記弁体を基端側へ移動させて、該弁体を前記シール部材から離間させる。このため、センターピンの無いカッターであっても、穿設時にのみクーラントをカッター側へ供給することが可能となる。
また、カッターのシャンクをアーバーの胴部のシャンク取着穴内へ挿入すると、該シャンクの基端が前記アーバーの胴部のシャンク取着穴内に配置されている第１スリーブを該シャンク取着穴の基端側へ移動させて、該胴部の内周面から前記係止部材が内径方へ突出して、該係止部材の一部がシャンクの凹部に係止される。この結果、アーバーにシャンクをワンタッチで取着することが可能となる。

前記シャンク取着構造において、前記第１スリーブと前記弁体操作部材とが一体状に連接されていてもよく、かかる場合には、部品点数を減少させることができる。

前記シャンク取着構造において、前記弁体と前記弁体操作部材とが一体状に連接されていてもよく、かかる場合には、部品点数を減少させることができる。

前記シャンク取着構造において、前記シャンクの外径を、前記係止部材が前記シャンク取着穴の内周面から外径方に後退している状態において該シャンク取着穴に挿入可能な寸法に形成するとともに、
前記凹部を、シャンクの基端部に、前記係止部材の一部がこの凹部に収容された状態において当該シャンクが該アーバーの軸方向に所定距離だけ移動自在になるように、長穴状に形成し、
前記係止部材が、前記シャンクの長穴状の凹部の基端位置に位置した状態において、前記第１スリーブが前記弁体を前記シール部材から離間させ、該係止部材が、前記シャンクの長穴状の凹部の先端位置に位置した状態において、前記第１スリーブが前記弁体を前記シール部材から離間させないように構成されていると、前記アーバーの係止部材がシャンクの凹部に係止して、カッターがアーバーに係止された状態において、該係止部材がシャンクの長穴状の凹部の先端位置に位置した状態においてクーラントを供給させることができ、一方、該係止部材がシャンクの長穴状の凹部の基端位置に位置した状態においてクーラントの供給を停止させた状態を形成することが可能となる。
つまり、カッターで被加工面に穿設する際に、カッターの先端を被加工面に当接した状態では、弁体はシール部材から離間することなく、クーラントはカッター側へ供給されず、この状態からカッターをさらに先端方へ押圧することにより、前記アーバーの係止部材がカッターのシャンクの凹部内を先端方へ移動して、カッターのシャンクがアーバーのシャンク取着穴に対してより挿入された状態となる。この結果、該シャンクの基端は、前記アーバーの第１スリーブを基端方へ移動させ、前記弁体を基端側へ押しやってシール部材から離間させる。このため、弁体とシール部材との間に隙間が形成されることによって、前記クーラント供給穴に供給されているクーラントが、前記隙間から前記シャンク取着穴を経て、カッター側へ供給されることになる。
このように、センターピンを具備しないカッターにおいても、切削時のみに、クーラントを切削部分へ供給することが可能となる。

また、前記シャンク取着構造において、前記シャンク取着穴の、前記第１スリーブの軸方向の移動領域の先端に隣接した該先端方の位置に、該シャンク取着穴の周方向に沿って係止用凹部をリング状に形成するとともに、該係止用凹部に、前記シャンクの基端の外径より最小径部分がやや小さい内径と、前記凹部の外径より自由状態において最大径部分が大きい外径とを備え、仮想真円に対して一部が外径方にはみ出し且つ他の一部が引っ込んだ波形リング状の形態を有し、前記外径方にはみ出した部分が前記シャンク取着穴の軸方向に変形可能な、止め輪部材を配設した構成にすると、
シャンクを前記シャンク取着穴に挿入する際には、前記止め輪部材が係止用凹部に係止された状態で変形して、シャンクが止め輪部材を通過してシャンク取着穴内をより深く挿入されることを許容し、また、シャンクを引き抜く際には、止め輪部材が係止用凹部に係止された状態で変形して、シャンク取着穴からシャンクのみ引き抜くことができる。
また、この止め輪部材によって、前記第１スリーブは、シャンクのシャンク取着穴への挿入および引き抜きの際にも、シャンク取着穴内に維持される。従って、極めて簡単な構成によって、前記第１スリーブをシャンク取着穴内に収納した状態を維持することを可能とする。

また、前記シャンク取着構造において、前記胴部の、前記係止部材が配置されている部分の、壁部の厚みを、前記係止部材の該壁部の厚み方向の寸法より小さく構成するとともに、
前記第１スリーブが前記シャンク取着穴内において軸方向に移動する移動領域内の該シャンク取着穴の内周面に、内径側の端が開口し、且つ、外径側の端が前記壁部の外周面に開口するように、前記係止部材を保持する保持穴を、前記壁部に、前記軸方向に直交する方向に形成するとともに、
前記シャンク取着穴の、前記第１スリーブの基端方に、該第１スリーブの先端が前記止め輪部材に当接するよう付勢すべく、第１の弾性部材を配置し、
前記アーバーの軸方向の先端あるいは基端のいずれか一方の方向に移動可能になり、該一方の方向に移動した状態において内径方に突出した第１のカム面で前記保持穴内の前記係止部材を内径方に押圧可能で且つ移動しない状態において第２のカム面で前記係止部材を外径方に収容できるように、前記胴部の外周方に、内周面に前記第１のカム面と第２のカム面を備えた第２スリーブを配設するとともに、この第２スリーブを第２の弾性部材の弾性力によって前記一方の方向に押圧して、前記係止部材の一部がシャンクの凹部に収納されている状態を形成し、この第２の弾性部材の弾性力に抗して第２スリーブを前記移動しない状態に維持することによって、前記係止部材を前記保持穴内を外径方に後退可能に構成すると、
第２スリーブを前記一方の方向（基端側の方向あるいは先端側の方向）とは反対の方向に移動させた状態において、アーバーのシャンク取着穴にシャンクを単に挿入してゆくと、係止部材がシャンクの外周面と接触しつつその表面を相対的に軸方向に移動して、該係止部材の内径側の一部が、シャンクに形成されている凹部に収納される。
このように、係止部材が凹部に収容されると、それまで係止部材が係止していた前記第２スリーブの係止状態が解除されて、該第２スリーブは前記第２の弾性部材の弾性力により、前記一方の方向に移動する。この結果、シャンクはアーバーのシャンク取着穴内に係止且つ保持されることになる。このように、シャンクをアーバーのシャンク取着穴にワンタッチで取着することが可能となる。
一方、アーパーからシャンクを取り外す際には、前記第２スリーブを一方の方向と反対の方向に移動させると、前記凹部にその一部が収容されていた係止部材は外径方へ後退可能となり、該係止部材とシャンクの凹部との係止が解除される。この結果、カッター側のシャンクをアーバーから簡単に取り外すことができる。

従って、作業者は、シャンクの取着の際には、単にアーバーのシャンク取着穴にシャンクを挿入するだけでよく、また取り外す際にも、第２スリーブを第２の弾性部材に抗して前記一方の方向と反対の方向へ移動させるだけで、簡単に取り外すことができる。つまり、シャンクのアーバーへの取着と取り外しが片手でも容易にすることが可能となる。また、第２スリーブを前記一方の方向（先端側の方向あるいは基端側の方向）と反対の方向にスライドさせることによって、シャンクをアーバーから取り外すことができる。このため、従来のように回転中に第２スリーブに誤って何かが当接することがあっても、シャンクが脱落することはない。特に、第２スリーブを基端方に押圧し先端方へスライドさせることによって係止部材の係止を解除するように構成しておくと、仮に被穿設物側に異物あるいは突起があってそれに第２スリーブが当接するようなことがあっても、シャンクがアーバーから脱落することがない、優れた構成となる。
また、構造的にも、特に加工面から見て、本発明にかかるシャンク取着構造は、円形の加工あるいはその組合せの加工によってのみ可能とすることができるため、構造的に加工し易い構造となり、また組立ても簡単におこなえる構成となる。

また、前記シャンク取着構造において、前記アーバーの胴部に、前記クーラント供給穴に先端が連通し基端が該胴部の外周面に露呈する第１クーラント供給通路を形成し、
前記胴部の外周方に、内周面に開放したリング状の通路を備えた第２クーラント供給通路とこの第２クーラント供給通路の基端に先端が連通し基端が外周に露呈した第３クーラント供給通路とを有し且つ前記胴部を外周方から回転自在に支持する筒状の胴部保持穴を有する、固定部材を、該第２クーラント供給通路の先端に、前記第１クーラント供給通路の基端が連通するような状態で配置し、
前記固定部材の第３クーラント供給通路に、該第３クーラント供給通路の通路断面を変更可能なクーラントの流量調整機構を設けると、該流量調整機構を操作することによって、第３クーラント供給通路から第２クーラント供給通路及び第１クーラント供給通路を経て、必要且つ十分な量のクーラントを、クーラント供給穴からカッターの切削部分へ供給することが可能となる。

また、前記シャンク取着構造において、前記流量調整機構が、前記第３クーラント供給通路に形成されたテーパ状の穴部と、そのテーパ状の穴に対応した外形を有するテーパ状の芯部材と、該テーパ状の芯部材をテーパ状の穴部に対して、近接あるいは離間可能にするネジ機構とを有するよう構成されていると、簡単な構成によって、正確に流量が調整できる、流量調整機構を実現することができる。

また、前記シャンク取着構造において、前記係止部材が球体であり、前記シール部材が弾性部材からなるＯリングであり、該球体がコイルスプリングにより、前記シール部材側に付勢されているような構成であると、簡単な構造となり、加工および組立てが簡単な構成となる。

本発明にかかるシャンク取着構造によれば、センターピンのないドリルの場合にも、簡単な構成によって、しかも加工時のみ必要な量のクーラントを供給することができる構成を実現できる。

本発明の実施例１にかかるシャンク取着構造のアーバーをドリリング装置への取着側から見た平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ矢視方向から見た図で一部断面して内部の構造を表した側面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視方向から見たシャンク取着構造のアーバーの底面図である。 図１に示すアーバーにカッターを取着する前の状態を示す、該アーバーとカッターを一部断面して内部の構成を表したシャンク取着構造の側面図である。 図４に示す状態からカッターのシャンクをアーバーのシャンク取着穴に挿着完了した状態を示す、一部断面して内部の構成を表したシャンク取着構造の側面図である。 図５に示す状態からさらにカッターを基端側に挿入した、穿設時の状態を示す、一部断面して内部の構成を表したシャンク取着構造の側面図である。 シャンク取着穴内の係止用凹部に第１ストッパーリングを挿着して、該第１ストッパーリングの一部がシャンク取着穴内周面から内径方へ突出している状態を示す、シャンク取着穴を底面方から見た図である。 図７に示す第１ストッパーリングの構成を示す平面図である。 図２に示すシャンク取着構造の流量調整器の構成を一部断面して示した図である。 図９に示す流量調整器がクーラントが供給されない状態に調節された状態を示す図である。 図１〜図１０に示す実施例とは別の実施例（実施例２）にかかるシャンク取着構造の構成を一部断面して示した側面図である。 前記実施例１及び実施例２とは別の実施例（実施例３）にかかるシャンク取着構造を一部断面して示した側面図で、アーバーにカッターを取着する前の状態を示す図である。 図１２に示す状態からカッターのシャンクをアーバーのシャンク取着穴に挿着した後にさらに基端側に挿入された穿設時の状態を、一部断面して表したシャンク取着構造の側面図である。

符号の説明

Ａ アーバー
Ｃ カッター
２ シャンク取着穴
３ クーラント供給穴
４ シール部材
５ 弁体
１５ 係止部材
２０ 第１スリーブ
１Ｂ 胴部
３０ シャンク
３１ 凹部

以下、本願発明の実施例にかかるシャンク取着構造を図面を参照しながら具体的に説明する。本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

図１は本実施例にかかるアーバーをドリリング装置側から見た平面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ矢視方向から見た図で一部断面して内部の構造を表した側面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視方向から見た底面図である。

図１〜図３において、Ａはアーバーで、このアーバーＡは、これら図１〜図３に図示するように、アーバー本体１を有し、このアーバー本体１は、図示しないドリリング装置の回転軸に一体に取着されて該回転軸と一体に回転する胴部１Ｂと、この胴部１Ｂの基端部（図２において上半部）を外周から覆うような状態で該胴部１Ｂを回転自在に支持する固定部材１Ａとを有する。

そして、前記固定部材１Ａは、取付ボルトＢを介して一体に取着された固定ブラケット９０によって、図示しない、前記ドリリング装置のボディ等に、固定回転不能に保持される。

この実施例では、図２に図示するように、前記胴部１Ｂは、中央より下方部位で拡径した段部１Ｅのある円筒状の形態を有し、この段部１Ｅより上方の部位で、基端側と先端側に離間して配置された一対のベアリング１２Ａ，１２Ｂを介して、前記固定部材１Ａの中心に形成されている円筒状の胴部保持穴１ｅ内に、回転自在に支持されている。そして、前記ベアリング１２Ａ，１２Ｂ取着部分からクーラントが漏洩することのないように、前記固定部材１Ａと胴部１Ｂとの間に、つまり、ベアリング１２Ａ，１２Ｂ取着部分に、シール部材２３がそれぞれ配設されている。

前記胴部１Ｂの拡径状になった先端部には、アーバー本体１の中心軸Ｘを穴の中心とし先端（図２において下端）面に先端が開口し且つこの開口２ａから基端側（図２において上方側）に延びる、円筒状のシャンク取着穴２が形成されている。
また、前記胴部１Ｂの縮径状になった基端部には、図示しない前記ドリリング装置のチャックに取着されるための、取着軸部１Ｗが形成されている。さらに、この胴部１Ｂの前記取着軸部１Ｗの下方位置の径方向における中央部位には、前記シャンク取着穴２の基端に先端が連通するよう且つ該シャンク取着穴２より小径の円筒状のクーラント供給穴３が、該シャンク取着穴２と同芯円状に形成されている。なお、図２では、前記クーラント供給穴３には、後述するコイルスプリング６が配設されているため、該クーラント供給穴３の一部はこのコイルスプリング６により隠れた状態となっている。
そして、前記クーラント供給穴３の先端部（図２において下端部）、この実施例では、前記段部１Ｅが設けられている部分の内周面には、溝断面が矩形状で内周方に開口した凹状のリング溝３Ａが周設されている。そして、このリング溝３Ａ内には、弾性体（この実施例ではゴム製）からなるＯリング（シール部材）４がその内周部分が前記クーラント供給穴３の内周面から内径方に突出するような状態で配設されている。また、このＯリング４が配設されているこのクーラント供給穴３内の基端方には、金属製の球体からなる弁体５が、該クーラント供給穴３内を該Ｏリング４より基端よりの部分を移動自在に配設されるととも、基端側（図２において上端側）から、コイルスプリング６によって、先端方（前記Ｏリング４方）に付勢されている。前記弁体５は、この実施例では、球体で構成されているが、他の形態、例えば、先端で円錐体状になった円筒体状のもので構成されていてもよい。あるいは、弁体としては、実施例３に記載するような形態のものであってもよい。また、シール部材も、この実施例では、Ｏリング４で構成されているが、Ｏリング以外の形態のもので構成されていてもよい。

前記クーラント供給穴３の基端部（図２において上端部）には、前記胴部１Ｂ内を径方向に延びる第１クーラント供給通路７の先端（内径端：上流端）が、直交するような形態で連通している。そして、この第１クーラント供給通路７の基端（外径端：下流端）は、胴部１Ｂの外周面１ｂに露呈している。

また、前記固定部材１Ａの内周面には、前記第１クーラント供給通路７の基端（下流端）に連通するリング状の空間からなる第２クーラント供給通路８が形成されている。この第２クーラント供給通路８は、この実施例の場合には、一体に取着され該固定部材１Ａの一部を形成するリング状の高分子材料（例えば、合成ゴム）からなる鍔部材９の内径方に形成されている。この鍔部分９の内周面は、前記アーバー本体１の胴部１Ｂを、液密状態に覆っている。そして、この鍔部分９の一側（図２において左側）には、パイプ状の第３クーラント供給通路１０が前記第２クーラント供給通路８に連通するよう形成されている。また、この実施例では、前記第３クーラント供給通路１０の先端は、前記鍔部材９の内部に突入した状態となっている。

そして、前記第３クーラント供給通路１０の基端部には、流量調整器１６が付設されている。この流量調整器１６は、図９に一部断面した状態で拡大して図示するように、テーパ状の穴１６Ｂ内に、同じテーパ角を有するテーパ状の外形を有する芯部材１６Ａが配置され、この芯部材１６Ａを前記穴１６Ｂに対して穴長手方向（図２、図９，図１０において左右方向）に移動させることによって、該穴１６Ｂ内周面と芯部材１６Ａの外周面との間に、任意に通路断面積が変化できる隙間１６ａを形成して、これらの間を通過するクーラントの流量を調整することが可能に構成されている。また、前記テーパ穴１６Ｂの基端方（図２、図９，図１０において左方）には、ストレート状の穴１６Ｃが連接して形成され、この穴１６Ｃの外周面に、基端（下流端）に図示しないクーラント供給ホースが接続される第４のクーラント供給通路１７が、連通している。また、前記穴１６Ｃの基端部の内周面には、めねじ１６ｆが形成されるとともに、前記芯部材１６Ａの基端部に前記めねじ１６ｆに螺合するおねじ１６ｍが形成され、このねじ機構により、前記隙間１６ａが「無い」状態（図１０参照）から任意の大きさに変化できるように構成されている。また、芯部材１６Ａの基端には、前記ねじ機構を操作するための調整用つまみ１６Ｄが一体に形成されている。また、図９、図１０において、参照符号１６ｓは、前記芯部材１６Ａと穴１６Ｂとの間をシールするシール部材を示す。

ところで、前記胴部１Ｂの拡径状になった先端部１ｄには、該シャンク取着穴２の軸方向に直交する方向（径方向）に貫通する穴断面が円形の、係止部材１５を保持するための、保持穴１ｇが、周方向に離間して複数箇所（例えば、この実施例では３箇所）に形成され、この保持穴１ｇには、金属製の球状の係止部材１５が胴部１Ｂの径方向に移動自在に配置されている。
この保持穴１ｇの穴長手寸法、換言すれば、この胴部１Ｂの保持穴１ｇを形成している部分の肉厚は、前記係止部材１５の直径より小さく寸法に形成され、従って、この保持穴１ｇに収容された係止部材１５の一部は、該胴部１Ｂの外周面１ａ若しくは内周面１ｉから突出した状態となるよう構成されている。

そして、前記保持穴１ｇが形成されている前記胴部１Ｂの円筒状になっている外周方には、第２スリーブ１１が該胴部１Ｂの外周面１ａに沿って軸方向（長手方向：図２において上下方向）にスライド自在に配置されている。そして、この第２スリーブ１１は、本実施例では、コイルスプリング（第２の弾性部材）１３によってアーバーＡの先端側（図２において下端方）に押圧されている。

また、前記第２スリーブ１１が配置されている胴部１Ｂの下方位置には、該第２スリーブ１１の先端方への移動を拘束する第２ストッパーリング１４が配設されている。この第２ストッパーリング１４は、胴部１Ｂの外周面に形成された係止用凹部１ｋ（図７参照）に係止され、軸方向においてその位置に固定されている。

前記第２スリーブ１１の基端部の内周には、前記コイルスプリング（第２の弾性部材）１３を収容するための拡径部１１ａが形成され、また、先端部の内周には、前記係止部材１５の一部を収容するための拡径部１１ｂが形成されている。そして、前記先端部の内周に形成される拡径部１１ｂが、第２のカム面を形成する。そして、前記拡径部１１ａと拡径部１１ｂとの間の中央部の非拡径部１１ｃが、第１のカム面を形成する。つまり、前記係止部材１５が前記拡径部１１ｂに当接すると、前記胴部１Ｂの外周面１ａから突出した状態となる該係止部材１５の該突出している部分が収容され、一方、前記係止部材１５が前記拡径部１１ａに当接すると、該係止部材１５が内径方へ押圧されて胴部１Ｂの内周面から係止部材１５が突出した状態となる。

そして、前記コイルスプリング１３は、アーバー本体１の外周面１ａに内周が沿い外周が第２スリーブ１１の前記拡径部１１ｂの内周に略沿うような状態で配置されている。

そして、前記シャンク取着穴２内には、穴長手方向（軸方向）に移動自在に、クーラント通過穴２０ｐを有する第１スリーブ２０が配設されている。また、該シャンク取着穴２の、前記保持穴１ｇが形成されている下方位置には、該第１スリーブ２０のそれ以上の下方への移動を拘束する、止め輪部材である第１ストッパーリング２１が配設されている。そして、この第１スリーブ２０は、その基端方に配設されているコイルスプリング（第１の弾性部材）２２によって、先端方へ付勢されている。
ところで、前記第１ストッパーリング２１は、図８に拡大して図示するように、後述するシャンク３０の基端の外径Ｒ１より最小径部分が小さい内径ｒ１を備え、且つ、外力が作用しない状態において、後述する係止用凹部の外径Ｒ２より最大径部分が大きい外径ｒ２とを備えた、平面視において、仮想真円に対して、一部が外径方にはみ出し且つ他の一部が引っ込んだ状態の、波形リング状の形態を有している。また、この第１ストッパーリング２１は、ばね鋼等の弾性部材によって構成され、シャンク３０の先端が当接することによって、少なくとも内周部が厚み方向に変形して内径寸法が拡径可能に構成されている。
そして、この第１ストッパーリング２１は、前記シャンク取着穴２の内周面に周設された前記係止用凹部１ｋ（図７参照）内に係止されることによって、その位置に固定される。また、前記第１スリーブ２０は、その外周面が、前記シャンク取着穴２の内周面に略当接した状態となって該シャンク取着穴２内を摺動可能に構成され、該外周面で、前記係止部材１５を外径方へ押し出すことができるよう構成されている。
また、前記コイルスプリング２２は、その先端が前記第１スリーブ２０の基端面（上端面）に形成された受け座により保持され、また基端が前記シャンク取着穴２の上端面に形成された受け座により、保持されている。
また、この第１スリーブ２０の上端面の中央部位には、前記弁体５を先端方から基端方へ押圧可能な押圧部２０ｔが突設され、この第１スリーブ２０がシャンク取着穴２を基端側へ移動した状態で、該弁体５を押圧して基端方へ移動させることができるよう構成されている。
ところで、この実施例の場合、前記第１スリーブ２０は、弁体５をＯリング４から離間させるために該弁体５を押圧可能な弁体操作部材としても機能するように構成されているが、後述する実施例３のように、第１スリーブ２２０から弁体操作部材としての構成（機能）を削除した構成とすることも、別の実施形態として可能である。この別の実施形態の詳細な構成については、後述する実施例３において詳しく説明する。

そして、このアーバーＡのシャンク取着穴２内にカッターＣのシャンク２５が挿入されない状態では、図２あるいは図４に図示するように、前記第１スリーブ２０はコイルスプリング２２によって前記第１ストッパーリング２１に先端が当接した状態となり、外周面で係止部材１５を保持穴１ｇの外径方へ押し出し状態を形成する。かかる状態において、前記係止部材１５の外径端が胴部１Ｂの外周面１ａから外径方へ突出した状態となるため、該係止部材１５が前記第２スリーブ１１の拡径部（第２のカム面）１１ｂに位置して、該第２スリーブ１１はこの係止部材１５によって、下方への移動が不能な状態となる。そして、このような状態では、前記コイルスプリング１３は圧縮された状態となる。

ところで、このアーバーＡのシャンク取着穴２に挿着されるカッターＣのシャンク３０は、以下のように構成されている。つまり、このシャンク３０の外径は、前記シャンク取着穴２の内径に略等しい寸法（正確にはやや小さい寸法）に形成されるとともに、該シャンク３０基端の外周縁には、図４に図示するように、基端の外径寸法が前記第１ストッパーリング２１の内周の最小径部分より小さくなるような、面取り加工（テーパー加工）がなされている。面取り加工された部分は、図４において、参照符号３３で示す。
そして、このシャンク３０の基端からやや先端方の位置には、前記係止部材１５の一部を収容するための凹部３１が周方向において離間して複数箇所（この実施例では３箇所）に形成されている。この周方向における配置ピッチは、前記係止部材１５の周方向における配置ピッチと等しく構成されている。しかし、前記複数箇所の配置ピッチを、前記係止部材１５の配置ピッチの１／２あるいは１／４のピッチに構成してもよい。
また、前記凹部３１は、前記係止部材１５の一部が収容された状態においても軸方向に移動可能なように、カッターＣの長手方向（軸方向）に長穴状に形成されている。この実施例では、概ね、該凹部３１の長径が短径の２〜３倍程度に構成されている。しかし、この数値限定されるものでなく、必要に応じて、前記弁体５を移動させる移動量に合わせて、例えば、１．５〜４倍、あるいは１．３〜６倍に構成してもよい。

ところで、この実施例では、カッターＣは、図４等に図示するように、カッター本体４０と、その上端方に一体に取着されアーバーＡに取着するための取着部材４１とから構成されているが、これらが物理的に一体のもので構成されたカッターＣであってもよいことは言うまでもない。

また、カッターＣの種類は、この実施例のようにコアカッターの形態のもであっても、コアカッター以外の形態のものであってもよい。

しかして、このように構成された本シャンク取着構造によれば、以下のようにカッターＣのシャンク３０をアーバーＡのシャンク取着穴２に着脱することができ、且つ、該シャンク３０をシャンク取着穴２に取着した状態において、穿設時に、クーラントをアーバーＡの内部を通してカッターＣの先端に供給することが可能となる。つまり、
カッターＣをアーバーＡに取着（挿着）しようとする場合には、図４に図示するように、該カッターＣのシャンク３０が、アーバーＡのシャンク取着穴２に一致するような状態で、該カッターＣをシャンク取着穴２内へ挿入してゆく。そして、このように挿入の過程で、該カッターＣの基端が前記ストッパーリング２１に当接すると、該カッターＣの前記面取り加工した部分３３がストッパーリング２１を変形（拡径）させることができ、このため、シャンク３０をシャンク取着穴２内へさらに挿入することが可能となる。そして、このように挿入してゆくと、該シャンク３０の基端が当接して前記第１スリーブ２０が基端方へ移動し、かかる移動の際に、前記係止部材１５が、該第１スリーブ２０の外周面からシャンク３０の外周面へ乗り移る。そして、該係止部材１５が、シャンク３０の前記凹部３１に入り込むと、該係止部材１５が内径方へ移動し、前記胴部１Ｂの外周面１ａから突出していた係止部材１５が内径方へ引っ込むことになる。この結果、前記コイルスプリング１３によって先端方へ付勢されていた第２スリーブ１１は、先端方へ移動する。かかる状態において、第２スリーブ１１の前記第１のカム面である前記非拡径部１１ｃが、係止部材１５を内径方へ移動させた状態を保持する。このため、図５に図示するように、前記係止部材１５を介して、カッターＣがアーバーＡに係止され、この結果、カッターＣは、アーバーＡ側に一体に保持された状態となる。

そして、このような状態で、前記カッターＣの先端を、被切削面に当接させた状態でさらに基端側からカッターＣを押圧すると、該カッターＣのシャンク３０はアーバーＡのシャンク取着穴２内にさらに挿入された状態となり、図６に図示するように、前記第１スリーブ２０がシャンク取着穴２内をさらに基端方へ移動し、該第１スリーブ２０の押圧部２０ｔが前記弁体５を基端方へ移動させることになる。かかる状態で、該シャンク取着穴２と前記第１クーラント供給通路７が連通する。このため、クーラントが、第１クーラント供給通路７、シャンク取着穴２及びクーラント通過穴２０ｐを経てカッターＣの先端方へ供給されることになる。
そして、本シャンク取着構造の場合には、前記クーラントの供給量が適切でない場合には、前記流量調整器１６を調節することによって、つまり、前記調整用つまみ１６Ｄを時計方向若しくは反時計方向に回転させることによって、前記穴１６Ｂの内周面と芯部材１６Ａの外周面との間の隙間１６ａを変化させて、その切削状況に合致した適量のクーラントを供給することが可能となる。具体的には、図１０に図示するように、前記穴１６Ｂの内周面と芯部材１６Ａの外周面とが密着して前記隙間１６ａがない状態から、図９に図示するように、前記調節量に合致した隙間１６ａが形成された状態を形成することができる。

また、カッターＣをアーバーＡから取り外す際には、前記胴部１Ｂに対して、前記第１スリーブ１１を基端方へスライド操作することによって、係止部材１５が外径方へ移動できる状態となり、かかる状態で、カッターＣは、前記コイルスプリング２２の伸長力によって、基端方から押圧される結果、前記係止部材１５が外径方へ押し出される。この結果、カッターＣとアーバーＡとの間の係止状態が解除されて、アーバーＡからカッターＣを簡単に取り外すことができる。

ところで、前記実施例１では、前記第１スリーブ２０のそれ以上の先端方への動きを規制するために第１ストッパーリング２１を該第１スリーブ２０の先端方に設けているが、このような構成に代えて、図１１に図示する実施例２の如く構成とすることもできる。つまり、
この実施例２では、前記第１スリーブ１２０の基端部に外径方へ拡径した突起部１２０１ｒを周設するとともに、クーラント供給穴１０３を内径方に形成し先端の内周方に内径方へ突出した突起部１０３ｒが周設された第３スリーブ１４０を胴部１０１Ｂ内に着脱自在に取着している。そして、前記第１スリーブ１２０の突起部１２０１ｒの先端方にストッパーリング１４０を配設して、前記第１スリーブ１２０を胴部１０１Ｂのシャンク取着穴１０２から先端方へ突出しないように構成する。また、前記第３スリーブ１４０の基端方の内周面に拡径した段部１４０ａを形成し、この段部１４０ａにＯリング１０４を配設することによって、弁体１０５との間でクーラントをシールするように構成する。

このように構成すると、実施例１の構成のシャンク取着構造に比べて、構造的にやや複雑になるものの、耐久性の点で優れた構成となる。なお、この実施例２を示す図１１において、実施例１の構成のうち主な構成と同じ構成あるいは対応する構成については、該実施例１の構成に付した参照符号に１００を加えた参照符号を付して、重複する説明を省略する。

ところで、前記実施例１、２では、クーラント供給穴３，１０３からのクーラントの供給をおこなったり止めたりするのに、弁体５，１０５として球体を採用しているが、このような構成に代えて、図１２，図１３に図示するように、弁体２０５として、径が基端部と先端部で異なり中間の部位に先端方で縮径したテーパ状のシート面２０５ａを外周面に有する円柱体状のものを用いてもよい。かかる構成の場合にも、クーラントの供給に際して、前記実施例１および２と基本的に同じ作用を奏する。即ち、前記円柱体状の弁体２０５の先端方に連接されている太径部２０５Ｂの先端に、カッター２００Ｃのシャンク２３０の基端が当接し更に押圧することによって、該弁体２０５を前記クーラント供給穴２０３の先端部に配設したＯリング２０４から離間させて、その間に形成された隙間ｓ（図１３参照）から、クーラントをアーバー２００Ａのシャンク取着穴２内へ供給することができる。また、この実施例３では、弁体２０５と一体に該弁体２０５の下方部位に弁体操作部材として機能する前記太径部２０５Ｂが形成されている。このため、この実施例３では、前記実施例１及び２と異なり、後述する第１スリーブ２２０は、弁体２０５を押圧してＯリング２０４から離間させるように機能することはない。なお、この実施例３の構成に代えて、前記弁体２０５と一体に形成されている弁体操作部材を別体にしたような構成であってもよい。

また、この実施例３のシャンク取着構造の場合には、実施例１，２の第１スリーブ２０，１２０に代えて、第１スリーブ２２０としてコイルスプリングを使用し、このコイルスプリングによって、係止部材２１５を外径方へ押し出し可能に構成している。また、この第１スリーブ２２０を構成するコイルスプリングは、実施例１におけるコイルスプリング２２、実施例２におけるコイルスプリング１２２の機能をも兼備している。つまり、カッター２００Ｃを取り外す際に、該カッター２００Ｃを弾性力でシャンク取着穴２から外方へ押し出すようにも機能している。このように構成すると、部品点数を低減させることができる点で好ましい構成となる。

なお、この実施例３を示す図１２，図１３において、実施例１の構成のうち主な構成と同じ構成あるいは対応する構成については、該実施例１の構成に付した参照符号に２００を加えた参照符号を付して、重複あるいは実質的に重複する説明を省略する。

本発明は、前記実施例１〜３に記載したものに限定されるものでなく、同じ技術的思想の範囲において、種々変更した形態で実施できることは言うまでもない。

本発明にかかるシャンク取着構造は、ボール盤、手持式のパワードリル、ハンマードリル等へのカッター等の刃物の脱着に利用できる。

Claims (9)

1. 内周面から係止部材が内径方に突出し且つその状態から外径方に後退可能に配置され、アーバーの胴部内に穴長手方向がアーバーの軸方向に延びるよう且つ該胴部の先端面に先端が開口するように設けられた筒体状のシャンク取着穴に、前記係止部材の一部を収容する凹部を基端部に備えたカッター側のシャンクを、ワッタッチ式に脱着可能なシャンク取着構造において、
   前記胴部の径方向の中心部位で且つ前記シャンク取着穴の基端方に隣接して、該シャンク取着穴に先端が連通するよう、クーラント供給穴を形成し、
   前記クーラント供給穴の先端部に弁体を基端側へ移動自在に設けるとともに、該クーラント供給穴の、前記弁体より先端方の位置に、前記弁体と当接して該弁体との間で液密状態を形成することが可能なシール部材を設け、
   先端に前記シャンクの基端が当接して前記軸方向を基端方へ移動し、該移動することによって前記押圧部が前記弁体に当接して該弁体をシール部材から離間させることが可能に、且つ、先端に前記シャンクが当接しない状態において、前記シャンク取着穴の穴径に略等しい外径を有する外周面が、前記係止部材を該シャンク取着穴の内周面から外径方へ後退させた状態を形成することが可能に、前記シャンク取着穴内に、第１スリーブを配設し、
   前記弁体を押圧して前記シール部材から離間させる押圧部を基端に、先端にシャンクが当接する当接面を備えた弁体操作部材を前記シャンク取着穴内に配置した、ことを特徴とするシャンク取着構造。
2. 前記第１スリーブと前記弁体操作部材とが一体状に連接されていることを特徴とする請求項１記載のシャンク取着構造。
3. 前記弁体と前記弁体操作部材とが一体状に連接されていることを特徴とする請求項１記載のシャンク取着構造。
4. 前記シャンクの外径を、前記係止部材が前記シャンク取着穴の内周面から外径方に後退している状態において該シャンク取着穴に挿入可能な寸法に形成するとともに、
   前記凹部を、シャンクの基端部に、前記係止部材の一部がこの凹部に収容された状態において前記シャンクが該アーバーの軸方向に所定距離だけ移動自在になるように、長穴状に形成し、
   前記係止部材が、前記シャンクの長穴状の凹部の基端位置に位置した状態において、前記第１スリーブが前記弁体を前記シール部材から離間させ、該係止部材が、前記シャンクの長穴状の凹部の先端位置に位置した状態において、前記第１スリーブが前記弁体を前記シール部材から離間させないよう構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のシャンク取着構造。
5. 前記シャンク取着穴の、前記第１スリーブの軸方向の移動領域の先端に隣接した該先端方の位置に、該シャンク取着穴の周方向に沿って係止用凹部をリング状に形成するとともに、該係止用凹部に、前記シャンクの基端の外径より最小径部分がやや小さい内径と、前記凹部の外径より自由状態において最大径部分が大きい外径とを備え、仮想真円に対して一部が外径方にはみ出し且つ他の一部が引っ込んだ波形リング状の形態を有し、前記外径方にはみ出した部分が前記シャンク取着穴の軸方向に変形可能になった、止め輪部材を配設するとともに、
   前記シャンクの基端外周縁に、先端の外径が前記止め輪部材の最小径部分より小径になった面取り部を周設したことを特徴とする請求項１，２，４のいずれか１の項に記載のシャンク取着構造。
6. 前記胴部の、前記係止部材が配置されている部分の、壁部の厚みを、前記係止部材の該壁部の厚み方向の寸法より小さく構成するとともに、
   前記第１スリーブが前記シャンク取着穴内において軸方向に移動する移動領域内の該シャンク取着穴の内周面に、内径側の端が開口し、且つ、外径側の端が前記壁部の外周面に開口するように、前記係止部材を保持する保持穴を、前記壁部に、前記軸方向に直交する方向に形成するとともに、
   前記シャンク取着穴の、前記第１スリーブの基端方に、該第１スリーブの先端が前記止め輪部材に当接するよう付勢すべく、第１の弾性部材を配置し、
   前記アーバーの軸方向の先端あるいは基端のいずれか一方の方向に移動可能になり、該一方の方向に移動した状態において内径方に突出した第１のカム面で前記保持穴内の前記係止部材を内径方に押圧可能で且つ移動しない状態において第２のカム面で前記係止部材を外径方に収容できるように、前記胴部の外周方に、内周面に前記第１のカム面と第２のカム面を備えた第２スリーブを配設するとともに、この第２スリーブを第２の弾性部材の弾性力によって前記一方の方向に押圧して、前記係止部材の一部がシャンクの凹部に収納されている状態を形成し、この第２の弾性部材の弾性力に抗して第２スリーブを前記移動しない状態に維持することによって、前記係止部材を前記保持穴内を外径方に後退可能に構成したことを特徴とする請求項５記載のシャンク取着構造。
7. 前記アーバーの胴部に、前記クーラント供給穴に先端が連通し基端が該胴部の外周面に露呈する第１クーラント供給通路を形成し、
   前記胴部の外周方に、内周面に開放したリング状の通路を備えた第２クーラント供給通路とこの第２クーラント供給通路の基端に先端が連通し基端が外周に露呈した第３クーラント供給通路とを有し且つ前記胴部を外周方から回転自在に支持する筒状の胴部保持穴を有する、固定部材を、該第２クーラント供給通路の先端に、前記第１クーラント供給通路の基端が連通するような状態で配置し、
   前記固定部材の第３クーラント供給通路に、該第３クーラント供給通路の通路断面を変更可能なクーラントの流量調整機構を設けたことを特徴とする請求項１，２，４〜６のいずれか１の項に記載のシャンク取着構造。
8. 前記流量調整機構が、前記第３クーラント供給通路に形成されたテーパ状の穴部と、そのテーパ状の穴に対応した外形を有するテーパ状の芯部材と、該テーパ状の芯部材をテーパ状の穴部に対して、近接あるいは離間可能にするネジ機構とを有することを特徴とする請求項７記載のシャンク取着構造。
9. 前記弁体が球体であり、前記シール部材が弾性部材からなるＯリングであり、該球体がコイルスプリングにより、前記シール部材側に付勢されていることを特徴とする請求項１，２，４〜８のいずれか１の項に記載のシャンク取着構造。

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