JPWO2013001624A1 - タップホルダ - Google Patents

Abstract

工作機械の主軸の送りと回転の同期の誤差を吸収する弾性体を利用し、圧縮側の弾性特性と引張側の弾性特性とを異なるようにしたタップホルダを提供する。タップＰを保持するチャック２０と、当該チャック２０が回転軸芯Ｘに沿って移動可能となり、且つ、当該チャック２０と同期回転するようチャック２０を保持するホルダ本体１０とを備えるとともに、タップＰに対して回転軸芯Ｘの方向に沿って引張力あるいは圧縮力が作用したときもチャック２０とホルダ本体１０との間で変形する弾性変形体３１，３２，３３を引張方向と圧縮方向の各々に備え、引張方向及び圧縮方向に配置された弾性変形体３１，３２，３３のうち、少なくとも何れか一方の弾性変形体３１，３２に生じる回転軸芯Ｘに沿った変形量が、チャック２０が回転軸芯Ｘに沿って変位する量よりも少なくなる弾性変形体３１，３２の変形低減機構２９を有する。

Description

本発明は、タップを保持して工作機械の主軸に取り付けられ、主軸の回転に伴って雌ねじ加工を行うタップホルダに関する。

工作機械で機械主軸の軸送りと回転の同期を利用してタップ加工する際、主軸の回転とその軸送り移動量は、タップのピッチに合わせて同期するように制御されている。しかし、実際の加工においては、サーボ遅れと言われる現象などにより、タップの回転と軸送りとが同期せずタップのピッチに誤差が発生する場合がある。従来は、タップホルダの軸方向の両側にフロートを設けてこれを防止するようにしていたが、近年は機構や制御技術の発達により回転と軸送りの同期（シンクロナイズ）精度が向上したことによって、前記フロートのない一体的な構造になっている。

しかしながら、工作機械の同期精度が向上したものの、例えば、タップを被加工対象から抜き取るため軸送り方向及び回転方向を切り替える際に、主軸の軸送りに対して主軸の回転が一致せず、タップの軸方向への微小な移動の発生を完全に排除することができないため、タップの穴が拡大したり、加工面が悪くなったりする不具合があった。

上述の同期誤差を吸収する構成として、例えば、特許文献１では、チャック（タップコレット）を軸芯方向においてホルダ本体の取付凹部の底面及び締付ナットに弾性体を介して挟持する構成が提案されている。このように弾性体を配置すると、ホルダ本体とチャックとの間に軸方向の微小な移動が生じることとなって、工作機械の主軸における軸送りと回転の同期の誤差を吸収することができる。

ＷＯ２００８／１０５０４３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成の場合、タップがタップホルダの先端側への引張力あるいはチャックの挿入側への圧縮力を受けてチャックが軸芯方向において変位すると、弾性体はチャックの変位量と同じだけ圧縮される。このため、タップホルダの先端側への引張力が作用したときの弾性力とチャックの挿入側への圧縮力が作用したときの弾性力とが同じになり、加工開始時のタップの加工物への食い付きや加工後の加工面の保護が考慮されない結果、加工精度が低下することがある。

本発明は、工作機械の主軸に対応するタップホルダをホルダ本体とチャックとに分離するようにした構成において、工作機械の主軸の送りと回転との同期誤差を吸収する弾性体を利用し、圧縮側の弾性特性と引張側の弾性特性とを異なるようにしたタップホルダを提供することを目的とする。

本発明に係るタップホルダの第１特徴構成は、タップを保持するチャックと、
当該チャックが回転軸芯に沿って移動可能となり、且つ、当該チャックと同期回転するよう前記チャックを保持するホルダ本体とを備えるとともに、
前記タップに対して前記回転軸芯の方向に沿って引張力あるいは圧縮力が作用したときに前記チャックと前記ホルダ本体との間で変形する弾性変形体を引張方向と圧縮方向の各々に備え、
前記引張方向及び前記圧縮方向に配置された前記弾性変形体のうち、少なくとも何れか一方の弾性変形体に生じる前記回転軸芯に沿った変形量が、前記チャックが前記回転軸芯に沿って変位する量よりも少なくなる前記弾性変形体の変形低減機構を有する点にある。

本構成の如く、タップホルダには、タップが引張力あるいは圧縮力を受けてチャックが変位した場合でも、当該チャックの変位を許容又は停止させるために変形する弾性変形体の変形量がチャックの回転軸芯に沿う変位量よりも小さくなる変形低減機構を備えてある。つまり、少なくとも一方の弾性変形体を変形させ難くすることで圧縮側の弾性特性と引張側の弾性特性とに差を持たせている。本構成であれば、加工を開始する際には加工物へのタップの食い付き性が向上して加工直後から健全なネジ部を形成することができ、加工後のタップの引き抜きに際しては、タップの軸心方向への変位量を大きく確保して加工対象物の加工形状が良好に保護される結果、加工精度が極めて良好なものとなる。
尚、ここでの弾性特性とは、タップが圧縮力あるいは引張力を受けた際の、タップの変位量に対する弾性力の高まりの程度をいう。

本発明に係るタップホルダの第２特徴構成は、前記チャックが前記ホルダ本体に対して前記引張方向あるいは前記圧縮方向に変位したときに、何れかの方向において前記チャックと前記ホルダ本体との間に複数の弾性体を直列に配置可能にすることで前記変形低減機構を構成してある点にある。

本構成のように、複数の弾性体を直列に配置可能にすることで、チャックに圧縮力が作用した場合に機能する受圧面の位置に配置する弾性体と、引張力が作用した場合に機能する弾性体とを適宜設定することができる。よって、圧縮力が作用する場合と、引張力が作用する場合における弾性力を容易に設定することができる。
また、弾性体を直列に配置する構成であれば、同じサイズの弾性体を用いて、圧縮・引張力の変動に対応可能なタップホルダを合理的に構成することができる。

本発明に係るタップホルダの第３特徴構成は、前記ホルダ本体と前記チャックとの間に介装される筒状の部材であって、前記回転軸芯の方向に作動させる複数のボール部材を前記ホルダ本体の内面と前記チャックの外面とに当接して前記回転軸芯に対する周方向に沿って設けられたリテーナによって前記変形低減機構を構成してある点にある。

本構成のように、当該形状のリテーナであれば、チャックが回転軸芯方向へ変位した場合、リテーナはボール部材がチャックの変位方向とは反対の方向に回転しつつ移動する。これにより、リテーナの変位量はチャックの変位量よりも小さくなり、例えばリテーナの変位量をチャックの変位量の半分にすることも可能であり、リテーナにおける回転軸芯方向の長さを調整することにより、リテーナに近接する弾性変形体が圧縮力または引張力を受けた際の回転軸芯方向への変形量を調整することができる。その結果、回転軸芯方向に沿ったタップの変位調整を極めて円滑に行うことができ、また、このような機能及び構造をホルダ本体とチャックとの間の限られた空間に効率的に構成することができ、非常にコンパクトなタップホルダを構成することができる。

本発明に係るタップホルダの第４特徴構成は、前記変形低減機構を構成するのに、前記弾性変形体と接する前記チャックの受圧面及び前記ホルダ本体の受圧面のうち何れか一方の受圧面を前記回転軸芯に対して直交させ、何れか他方の受圧面を前記回転軸芯の方向に向けて傾斜させた点にある。

本構成の如く、弾性変形体を押圧する二つの受圧面のうちの一方を回転軸芯に対して直交させ、他方を回転軸芯に向けて傾斜させることで、前記弾性変形体を収納する空間の体積に着目した場合、双方の受圧面が回転軸芯に対して直交している場合に比べて空間の体積が大きくなる。つまり、傾斜した受圧面が弾性変形体と当接する位置を基準にして、傾斜面が弾性変形体から遠ざかる側の領域には、傾斜した受圧面と弾性変形体との間に大きな空間が形成される。チャックが回転軸芯と平行に圧縮方向あるいは引張方向に変位したとき、上記弾性変形体を収容する空間の体積は、チャックの変位によって縮小される。この縮小される容積は、傾斜した受圧面が回転軸芯に直交している場合も傾斜している場合もチャックの変位量が同じであれば等しくなる。ただし、上記のごとく、受圧面が傾斜している方が弾性変形体を収容する当初の体積が大きい。よって、受圧面が傾斜した側では弾性変形体が受ける圧縮の程度が少なくなる。逆に表現すれば、弾性変形体が同じ程度に圧縮される場合には、受圧面が直交している場合に比べて傾斜している方がチャックの変位量が大きくなる。
このように、受圧面の角度によってもチャックの圧縮時と引張時とで弾性変形体の弾性特性を異ならせることができ、よって加工対象物に対する加工精度を向上させることができる。

本発明に係るタップホルダの側面図である。 タップホルダの側断面図である。 チャックに圧縮力が作用した状態のタップホルダの側断面図である。 チャックに引張力が作用した状態のタップホルダの側断面図である。 第２実施形態のタップホルダの側断面図である。 第２実施形態におけるチャックに引張力が作用した状態を示す側断面図である。 第３実施形態におけるチャックに引張力が作用した状態を示す側断面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明に係るタップホルダの実施形態を図面に基づいて説明する。

〔概要〕
本実施形態に係るタップホルダは、タップ同期送り機構を備えた工作機械にタップを装着するために用いられる。図１に示すように、タップホルダは、工作機械の主軸Ｂに挿入支持されるホルダ本体１０と、ホルダ本体１０の挿入部側である後端部に形成されるプルボルト１１と、先端にタップＰを保持し、ホルダ本体１０の先端側に取り付けられるチャック２０と、を備えている。ホルダ本体１０は、工作機械の主軸Ｂに備えられた不図示のモータによって、「中心軸」としての回転軸芯Ｘ回りに回転駆動可能である。プルボルト１１は外周面が凹入形成されており、工作機械の主軸Ｂの側のクランプＣによって把持される。また、ホルダ本体１０は、チャック２０と同期回転するようチャック２０をスラスト保持するとともに、ホルダ本体１０に対してチャック２０は回転軸芯Ｘに沿って移動可能に構成されている。以下、タップホルダにおいて、プルボルト１１の側を「後端側」と称し、タップＰの側を「先端側」と称する。

図２に示すように、チャック２０の先端側には、筒状の締付ナット２１及び筒状のコレット２２が備えられている。締付ナット２１は、チャック２０に捻じ込み可能に外挿されている。締付ナット２１を締め込むと、締付ナット２１は回転軸芯Ｘの方向に沿って移動する。コレット２２は、締付ナット２１に対して相対回転可能に係止されつつ、回転軸芯Ｘに沿って摺動可能にチャック２０の内部に挿入されている。コレット２２には、回転軸芯Ｘの方向に沿ったスリットが複数形成されている。締付ナット２１を締め込むことにより、コレット２２は、チャック２０に対して相対回転することなく挿入され、チャック２０の内部のテーパー面によるクサビ作用により径内方向に撓んで縮径される。この縮径により、コレット２２の内部に挿入したタップＰの全周を均一に挟持することできる。

ホルダ本体１０には、先端側に外筒部１２が設けられており、外筒部１２にチャック２０の取付凹部１３が形成される。チャック２０は、ホルダ本体１０の取付凹部１３の内周面と緊密に接触した状態で摺動して挿入される軸部２３と、軸部２３の先端側に設けられた筒状のチャック保持部２４とを備える。また、ホルダ本体１０の内部には、切削液を圧送するための流路（不図示）が形成されており、この流路は取付凹部１３に開口している。

ホルダ本体１０の外筒部１２の外面から取付凹部１３へ貫通する貫通孔１４が外筒部１２の径方向に形成されている。チャック２０の軸部２３の軸方向の中間位置から先端側にかけて筒状の支持部材２５が配置されており、ホルダ本体１０に設けられた貫通孔１４に対応する位置に径方向に貫通する貫通孔２６が設けられている。係止部材（不図示）を貫通孔１４及び貫通孔２６に挿通して、ホルダ本体１０に支持部材２５を固定する。

ホルダ本体１０に固定される支持部材２５とチャック２０の軸部２３との間には、チャック２０の軸芯方向への摺動をガイドするとともに、ホルダ本体１０に対するチャック２０の回転を阻止するキーボール２７が配設されている。キーボール２７は、支持部材２５の筒部の内周に沿って所定間隔で穿設された複数の凹溝に嵌め込まれている。

チャック２０の軸部２３において支持部材２５の後端側には、リテーナ２９が配置されている。リテーナ２９はホルダ本体１０とチャック２０との間に介装される筒状の部材である。軸部２３の後端側には軸部２３より大径のリング状のストッパ部材３０が軸芯方向のネジ部材によって固着されている。

回転軸芯Ｘの方向において、ストッパ部材３０の円筒状の受圧面３０Ａと支持部材２５の後端側の受圧面２５Ｂとが対向しており、支持部材２５の先端側の受圧面２５Ａとチャック２０の大径部２０ａの後端側の受圧面２０Ａとが対向している。チャック２０が先端側への引張方向に変位したときには、受圧面３０Ａが受圧面２５Ｂに近接し、チャック２０が後端側への圧縮方向に変位したときには、受圧面２５Ａに受圧面２０Ａが近接する。

ストッパ部材３０とリテーナ２９との間、及び、リテーナ２９と支持部材２５との間に、弾性変形体として弾性体３１，３２がそれぞれ配設されている。また、チャック２０の軸部２３の軸芯方向において、支持部材２５と軸部２３の大径部２０ａとの間に、弾性変形体として弾性体３３が配設されている。弾性体３１，３２，３３は、タップＰに対して回転軸芯Ｘの方向に沿って引張力あるいは圧縮力が作用したときに、チャック２０とホルダ本体１０との相対変位を減衰させる。弾性体３１，３２，３３は、ナイロン等の弾性を有する硬質合成樹脂またはゴム等で形成された部材であって、例えばＯリングで構成される。リテーナ２９は、対向する受圧面３０Ａと受圧面２５Ｂとの間に配設される弾性体３１，３２間のスペーサとして機能し、ホルダ本体１０に対して相対移動可能である。

こうして、回転軸芯Ｘの方向において、ストッパ部材３０と大径部２０ａとの間には、ストッパ部材３０の側から、弾性体３１、リテーナ２９、弾性体３２、支持部材２５、弾性体３３が順に配置されている。タップＰに対して外力が作用していない、いわゆるタップ加工前の状態では、図２に示すように、弾性体３１，３２、３３が所定の圧縮状態になるように弾性体３１，３２，３３、リテーナ２９、及び支持部材２５が装着されている。

〔軸芯方向においてチャックに圧縮力が作用した際の動作〕
例えば、タップ加工の初期等において、タップホルダに取り付けられたタップＰが被加工物からの反力により回転軸芯Ｘの方向においてタップＰが圧縮力を受けると、チャック２０は後端側への圧縮方向に変位する。このとき、図３に示すように、受圧面２５Ａに受圧面２０Ａが近接し弾性体３３が変形する。すなわち、チャック２０の回転軸芯Ｘの方向に沿う後端側への変位量Ｘ１は弾性体３３が変形することで吸収し、弾性体３３の回転軸芯Ｘの方向の変形量Ｌ３はチャック２０の変位量Ｘ１と同じになる。

〔軸芯方向においてチャックに引張力が作用した際の動作〕
例えば、タップ加工の終了時等において、タップホルダに取り付けられたタップＰを被加工物から抜き取るために軸送り方向及び回転方向を切り換えることにより回転軸芯Ｘの方向においてタップＰが引張力を受けると、チャック２０は先端側への引張方向に変位する。このとき、図４に示すように、受圧面２５Ｂに受圧面３０Ａが近接しリテーナ２９が回転軸芯Ｘの方向に移動しつつ弾性体３１、３２がほぼ均等に変形する。すなわち、チャック２０の回転軸芯Ｘの方向に沿う先端側への変位量Ｘ２を弾性体３１、３２が変形することで吸収し、弾性体３１，３２の回転軸芯Ｘの方向の各変形量Ｌ１，Ｌ２はチャック２０の変位量Ｘ２の半分になる。

軸送り方向及び回転方向を切り換えてタップＰを被加工物から抜き取る際には、被加工物へのタップ加工は終了しているため、チャック２０に作用する引張力は圧縮力に比べて小さい方が良い。

本実施形態では、タップＰがチャック２０に対して変位した場合に、当該チャック２０の変位を許容するために変形する弾性体３１，３２の各変形量Ｌ１、Ｌ２がチャック２０の変位量Ｘ１よりも小さくなるように構成されている。よって、弾性体３１，３２は、その変形量Ｌ１、Ｌ２が小さくなることで圧縮側の弾性特性と引張側の弾性特性とを異なるように設定できる。この結果、加工を開始する際の加工物へのタップＰの食い付きが向上するとともに、加工ののちタップＰを引き抜く際にタップＰが加工対象品を過度に削るなどの不都合が防止でき、加工精度を高めることができる。

複数の弾性体３１、３２は、スペーサとしてのリテーナ２９を介在させて直列に配置されている。このため、チャック２０に圧縮力が作用した場合に機能する受圧面の位置に配置する弾性体の数と、引張力が作用した場合に機能する弾性体の数とを適宜設定することができる。よって、圧縮力が作用する場合と、引張力が作用する場合における弾性特性を容易に設定することができる。
また、複数の弾性体を直列に配置する構成であれば、同じサイズの弾性体を用いることができるため、圧縮・引張力の変動に対応可能なタップホルダを合理的に構成することができる。

本実施形態では、対向する受圧面３０Ａ，２５Ｂの間に装着される複数の弾性体３１，３２の夫々の間にリテーナ２９が配置して、弾性体３１，３２の変形低減機構を構成する。リテーナ２９はホルダ本体１０に対して回転軸芯Ｘの方向に相対移動可能である。したがって、弾性体３１、３２が回転軸芯Ｘの方向に沿って圧縮力を受けた際に、弾性体３１、３２に対してリテーナ２９の面を所期の角度で当接させることができる。本実施形態では、リテーナ２９の面は回転軸芯Ｘの方向に対して直角である。よって、仮に、スペーサとしてリテーナ２９を設けずに複数の弾性体３１，３２を装着した場合に、弾性体３１，３２の変形に伴ない弾性体同士が径方向へ位置ずれする恐れが生じる。しかしながら、リテーナ２９をスペーサとして設けることで、弾性体３１，３２を適切な状態に圧縮変形させることができ、所期の圧縮・引張特性を発揮させることができる。なお、スペーサとしての構造はリテーナ２９に限定されるものではなく、対向する受圧面３０Ａ、２５Ｂの間に装着される複数の弾性体の夫々の間に装着され、ホルダ本体１０に対して相対移動可能であれば形状は問わない。

ただ、本実施形態のように、上記構成のリテーナ２９を弾性体３１と弾性体３２との間のスペーサとして用いると、チャック２０の回転軸芯Ｘの方向への移動を実現でき、リテーナ２９における回転軸芯Ｘの方向の長さを調整することにより、リテーナ２９に近接する弾性変形体が圧縮力または引張力を受けた際の回転軸芯Ｘの方向への変形量を調整することができる。その結果、回転軸芯Ｘの方向に沿ったタップＰの変位調整を極めて円滑に行うことができ、また、このような機能及び構造をホルダ本体１０とチャック２０との間の限られた空間に効率的に構成することができ、非常にコンパクトなタップホルダを構成することができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、図５に示すように、引張方向に作用する弾性変形体は弾性体３１のみで構成してある。図５の状態は、弾性体３１及び弾性体３３が未だ外力を受けていない状態であり、例えば、タップＰによって加工対象物を加工し始めた瞬間の状態を示したものである。この状態では、リテーナ２９と支持部材２５との間に空隙Ｓが形成されるように構成してある。

チャック２０の軸部２３において支持部材２５の後端側には、リテーナ２９が配置されている。リテーナ２９はホルダ本体１０とチャック２０との間に介装される筒状の部材である。リテーナ２９には、複数のボール部材２８が回転軸芯Ｘに対する周方向に沿って所定間隔で穿設された複数の透孔に設けてある。複数のボール部材２８は、ホルダ本体１０の内面とチャック２０の外面とに当接し、チャック２０をホルダ本体１０に対して同軸芯状に保持しつつ回転軸芯Ｘの方向に作動させる。

図６に示すように、例えばチャック２０が回転軸芯Ｘの方向における先端側に変位すると、リテーナ２９も同じく先端側に変位する。このとき、ボール部材２８にすべりが起きなければ、リテーナ２９は後端側に向けてボール部材２８が回転しつつ移動する。これにより、リテーナ２９の変位量はチャック２０の変位量Ｘ２よりも小さくなる。本実施形態では、リテーナ２９の変位量がチャック２０の変位量Ｘ２の半分になるよう設定されている。したがって、弾性体３１の回転軸芯Ｘの方向における変形量Ｌ１も同じくチャック２０の変位量Ｘ２の半分になる。

（第３実施形態）
本実施形態では、図７に示すように弾性変形体である弾性体３１に接する支持部材２５の受圧面２５Ｂに回転軸芯Ｘの方向に向けて傾斜する傾斜部２５ａを形成することにより変形低減機構を構成する。

より具体的には、弾性体３１を押圧する二つの受圧面３０Ａ，２５Ｂのうちの一方３０Ａを回転軸芯Ｘに対して直交させ、他方の受圧面２５Ｂを回転軸芯Ｘに向けて傾斜させる。これにより、弾性体３１を収納する空間の体積が、双方の受圧面３０Ａ，２５Ｂが回転軸芯Ｘに対して直交している場合の空間の体積に比べて大きくなる。つまり、傾斜した受圧面２５Ｂが弾性体３１と当接する位置を基準にして、傾斜部２５ａが弾性体３１から遠ざかる側の領域、即ち回転軸芯Ｘの側には、傾斜した受圧面２５Ｂと弾性体３１との間に大きな空間が形成される。チャック２０が回転軸芯Ｘと平行に圧縮方向あるいは引張方向に変位したとき、弾性体３１を収容する空間の体積は、チャック２０の変位によって縮小される。この縮小される容積は、傾斜した受圧面２５Ｂが回転軸芯Ｘに直交している場合も傾斜している場合もチャック２０の変位量が同じであれば等しくなる。ただし、上記のごとく、受圧面が傾斜している方が弾性体３１を収容する当初の体積が大きい。よって、傾斜した受圧面２５Ｂの側では弾性体３１が受ける圧縮の程度が少なくなる。逆に表現すれば、弾性体３１が同じ程度に圧縮される場合には、受圧面が直交している場合に比べて傾斜している方がチャック２０の変位量が大きくなる。
このように、受圧面の角度によってもチャック２０の圧縮時と引張時とで弾性体３１，３３の弾性特性を異ならせることができ、よって加工対象物に対する加工精度を向上させることができる。
尚、傾斜部の形成箇所は、支持部材２５の受圧面２５Ｂではなく、チャック２０の側の受圧面３０Ａであってもよい。

図７に示すごとく、弾性体３３を収容しつつ互いに対向する受圧面２０Ａ，２５Ａは共に回転軸芯Ｘに対して直角である。この場合の弾性特性は、上記の傾斜した受圧面２５Ｂの場合と比べて弾性体３３の圧縮程度の高まりが大きくなる。当該構成とすることで、チャック２０が圧縮側に変位する場合と引張側に変位する場合とで弾性特性を異ならせることができる。
また、圧縮側と引張側の受圧面に対して共に傾斜面を形成しても良い。その場合には両者の傾斜を異ならせておけば、通常、傾斜の大きい側の弾性体が機能する場合にチャック２０の変位量を大きく設定することができる。

[他の実施形態]
（１）上記の実施形態では、弾性変形体である弾性体３１，３２，３３としてＯリングを用いる例を示したが、弾性体３１，３２，３３の形状はＯリングに限定されず、球状、立方体、回転楕円体等の各種形状であってもよい。ただ、これらの形状を採用する場合には、複数の弾性体を回転軸芯Ｘの周方向に均等に配置する必要がある。また、弾性体３１，３２と弾性体３３とを異なる硬度の材料で構成してもよい。こうすると、チャック２０に圧縮力が作用した場合と引張力が作用した場合における弾性変形体の撓み具合を個別に調整することができる。

（２）上記の第１実施形態では、スペーサ（リテーナ）２９を介在させて弾性体３１、３２を直列に配置して弾性体３１，３２の変形低減機構を構成する例を示したが、弾性体３１と弾性体３２との間にスペーサを介在させずに、両者を直列に配置することで変形低減機構を構成してもよい。

（３）上記の実施形態では、タップＰが圧縮力を受けてチャック２０が変位した場合に、弾性体３３の変形量Ｌ３をチャック２０の変位量Ｘ１と同じになるよう構成し、タップＰが引張力を受けてチャック２０が変位した場合に、弾性体３１の変形量Ｌ１をチャック２０の変位量Ｘ２よりも小さくなるよう構成した。これは、一般的にタップＰが受ける引張力の方が圧縮力よりも小さいことに鑑みて、タップＰが引張力を受けた際にチャック２０を迅速に変位させるよう弾性体３１の変形量を小さくした構成である。

タップＰが引張力を受けてチャック２０が変位した場合に、引張力を受ける弾性変形体の変形量がチャック２０の変位量Ｘ２よりも小さくなるよう構成するとともに、タップＰが圧縮力を受けてチャック２０が変位した場合にも、圧縮力を受ける弾性変形体の変形量がチャック２０の変位量Ｘ１よりも小さくなるよう構成してもよい。
なお、この場合には、引張側の弾性変形体と圧縮側の弾性変形体の弾性特性が異なるよう、引張力を受けて変形する弾性変形体の変形量と圧縮力を受けて変形する弾性変形体の変形量とを設定する必要がある。
また、タップＰが圧縮力を受けてチャック２０が変位した場合に、圧縮側の弾性変形体の変形量をチャック２０の変位量Ｘ１よりも小さくなるよう構成し、タップＰが引張力を受けてチャック２０が変位した場合に、引張側の弾性変形体の変位量をチャック２０の変位量Ｘ２と同じになるよう構成してもよい。

（４）弾性変形体の変形低減機構は、圧縮力または引張力を受ける弾性変形体とチャック２０の軸部２３との間に連係部材等を設け、連係部材における弾性変形体の側が連係部材の揺動中心に近くなるよう設定して構成してもよい。

本発明は、先端側にタップを取り付け可能なチャックと、チャックが回動軸芯に沿って移動可能なホルダ本体とを備えた各種タップホルダに広く適用することができる。

１０ ホルダ本体
２０ チャック
２０Ａ 受圧面
２５ 支持部材
２５Ａ，２５Ｂ 受圧面
２５ａ 傾斜部
２９ リテーナ
３０ ストッパ部材
３０Ａ 受圧面
３１，３２，３３ 弾性体（弾性変形体）
Ｂ 主軸
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ 弾性変形体の変形量
Ｘ 回転軸芯
Ｘ１，Ｘ２ チャックの変位量
Ｐ タップ

【０００２】
［０００５］
特許文献１：ＷＯ２００８／１０５０４３号公報
発明の開示
発明が解決しようとする課題
［０００６］
しかしながら、特許文献１に記載の構成の場合、タップがタップホルダの先端側への引張力あるいはチャックの挿入側への圧縮力を受けてチャックが軸芯方向において変位すると、弾性体はチャックの変位量と同じだけ圧縮される。このため、タップホルダの先端側への引張力が作用したときの弾性力とチャックの挿入側への圧縮力が作用したときの弾性力とが同じになり、加工開始時のタップの加工物への食い付きや加工後の加工面の保護が考慮されない結果、加工精度が低下することがある。
［０００７］
本発明は、工作機械の主軸に対応するタップホルダをホルダ本体とチャックとに分離するようにした構成において、工作機械の主軸の送りと回転との同期誤差を吸収する弾性体を利用し、圧縮側の弾性特性と引張側の弾性特性とを異なるようにしたタップホルダを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
［０００８］
本発明に係るタップホルダの第１特徴構成は、タップを保持するチャックと、
当該チャックが回転軸芯に沿って移動可能となり、且つ、当該チャックと同期回転するよう前記チャックを保持するホルダ本体とを備えるとともに、
前記タップに対して前記回転軸芯の方向に沿って引張力あるいは圧縮力が作用したときに前記チャックと前記ホルダ本体との間に前記引張力のみを受けて変形する弾性変形体と前記圧縮力のみを受けて変形する弾性変形体とを引張方向と圧縮方向とに各別に備え、
前記引張方向及び前記圧縮方向に配置された前記弾性変形体のうち、少なくとも何れか一方の弾性変形体に生じる前記回転軸芯に沿った変形量が、前記チャックが前記回転軸芯に沿って変位する量よりも少なくなる前記弾性変形体の変形低減機構を有する点にある。
［０００９］
本構成の如く、タップホルダには、タップが引張力あるいは圧縮力を受けてチャックが変位した場合でも、当該チャックの変位を許容又は停止させるた

【０００３】
めに変形する弾性変形体の変形量がチャックの回転軸芯に沿う変位量よりも小さくなる変形低減機構を備えてある。つまり、少なくとも一方の弾性変形体を変形させ難くすることで圧縮側の弾性特性と引張側の弾性特性とに差を持たせている。本構成であれば、加工を開始する際には加工物へのタップの食い付き性が向上して加工直後から健全なネジ部を形成することができ、加工後のタップの引き抜きに際しては、タップの軸心方向への変位量を大きく確保して加工対象物の加工形状が良好に保護される結果、加工精度が極めて良好なものとなる。
尚、ここでの弾性特性とは、タップが圧縮力あるいは引張力を受けた際の、タップの変位量に対する弾性力の高まりの程度をいう。
［００１０］
本発明に係るタップホルダの第２特徴構成は、前記チャックが前記ホルダ本体に対して前記引張方向あるいは前記圧縮方向に変位したときに、何れかの方向において前記チャックと前記ホルダ本体との間に複数の同じ弾性体を直列に配置可能にすることで前記変形低減機構を構成してある点にある。
［００１１］
本構成のように、複数の同じ弾性体を直列に配置可能にすることで、チャックに圧縮力が作用した場合に機能する受圧面の位置に配置する弾性体と、引張力が作用した場合に機能する弾性体とを適宜設定することができる。よって、圧縮力が作用する場合と、引張力が作用する場合における弾性力を容易に設定することができる。
また、弾性体を直列に配置する構成であれば、同じサイズの弾性体を用いて、圧縮・引張力の変動に対応可能なタップホルダを合理的に構成することができる。
［００１２］
本発明に係るタップホルダの第３特徴構成は、前記ホルダ本体と前記チャックとの間に介装される筒状の部材であって、前記回転軸芯の方向に作動させる複数のボール部材を前記ホルダ本体の内面と前記チャックの外面とに当接して前記回転軸芯に対する周方向に沿って設けられたリテーナによって前記変形低減機構を構成してある点にある。
［００１３］
本構成のように、当該形状のリテーナであれば、チャックが回転軸芯方向

Claims (4)

1. タップを保持するチャックと、当該チャックが回転軸芯に沿って移動可能となり、且つ、当該チャックと同期回転するよう前記チャックを保持するホルダ本体とを備えるとともに、
   前記タップに対して前記回転軸芯の方向に沿って引張力あるいは圧縮力が作用したときに前記チャックと前記ホルダ本体との間で変形する弾性変形体を引張方向と圧縮方向の各々に備え、
   前記引張方向及び前記圧縮方向に配置された前記弾性変形体のうち、少なくとも何れか一方の弾性変形体に生じる前記回転軸芯に沿った変形量が、前記チャックが前記回転軸芯に沿って変位する量よりも少なくなる前記弾性変形体の変形低減機構を有するタップホルダ。
2. 前記チャックが前記ホルダ本体に対して前記引張方向あるいは前記圧縮方向に変位したときに、何れかの方向において前記チャックと前記ホルダ本体との間に複数の弾性体を直列に配置可能にすることで前記変形低減機構を構成してある請求項１に記載のタップホルダ。
3. 前記ホルダ本体と前記チャックとの間に介装される筒状の部材であって、前記回転軸芯の方向に作動させる複数のボール部材を前記ホルダ本体の内面と前記チャックの外面とに当接して前記回転軸芯に対する周方向に沿って設けられたリテーナによって前記変形低減機構を構成してある請求項１に記載のタップホルダ。
4. 前記変形低減機構を構成するのに、前記弾性変形体と接する前記チャックの受圧面及び前記ホルダ本体の受圧面のうち何れか一方の受圧面を前記回転軸芯に対して直交させ、何れか他方の受圧面を前記回転軸芯の方向に向けて傾斜させてある請求項１に記載のタップホルダ。

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