WO2001083141A1

WO2001083141A1 - Structure de montage de porte-outil

Info

Publication number: WO2001083141A1
Application number: PCT/JP2001/003751
Authority: WO
Inventors: Ichiro Kitaura
Original assignee: Pascal Kabushiki Kaisha
Priority date: 2000-05-02
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2001-11-08
Also published as: EP1300211A1; KR20020043191A; EP1300211A4; JP2002018614A; US20030103828A1; TW478994B

Description

明細書工具ホルダ取付け構造技術分野

本発明は、工作機械の主軸に工具ホルダを取り付ける工具ホルダ取付け構造に関し、特に主軸のホルダ取付穴に係合ロック部材を軸心方向に移動可能に装着し、この係合口ック部材のテ一パ係合孔に工具ホルダのシャンク部を係合させて、シャンク部を主軸に固定するように構成した工具ホルダ取付け構造に関する。背景技術

従来、ポール盤、フライス盤、マシニングセンター等の工作機械では、主軸に工具を保持した工具ホルダが着脱可能（交換可能）に取付けられ、この主軸により工具を回転させて工作物に機械加工が施される。主軸に工具ホルダを着脱可能に取付ける為に'、工具ホルダにはテ一パ状のシャンク部が設けられ、このシャンク部を主軸の先端部分に形成されたテ一パ穴に係合させて固定する。尚、シャンク部をテ一パ穴に引込んで係合させる為に、主軸には引込み機構が設けられている。

ところで、最近の工作機械は、誤差 1 m以下の高い加工精度が要求され、しかも、 30000 〜40000 r p mもの高速回転で主軸を回転させながら機械加工を行うようになってきている。そのため、高速回転する主軸と工具ホルダに振動が生じて加工精度が低下しないように、工具ホルダを主軸に強固に固定することが望ましい。しかし、従来の引込み機構では、シャンク部を引込む引込み力を強力にして工具ホルダを主軸に強固に固定保持するのに限度がある。

特開平 9— 2 4 8 7 2 7号公報の工具ホルダは、シャンク部とフランジ部を有するホルダ本体と、シャンク部に軸心方向に移動可能に外嵌装着された係合スリーブと、この係合スリーブとフランジ部との間に装着されて係合スリーブをフランジ部から遠ざける方向へ弹性付勢する弹性部材等を備えている。工具ホルダを主軸に取付ける際、係合スリーブがテーパ穴に係合した時点では、フランジ部と主軸先端面との間に隙間があり、続いてホルダ本体が引込まれフランジ部が主軸先端面に当接して、工具ホルダが主軸に取付けられた状態になる。

係合スリーブがテーパ穴に係合した状態でホルダ本体が引込まれると、弹性部材によりテ一パ穴の奥側へ弾性付勢された係合スリーブが、シャンク部と主軸の間に圧入状態となり、係合スリーブと主軸が強力に結合され、更に、係合スリ一ブが軸心方向内側へ微小ストローク移動することにより縮径して、係合スリーブとシャンク部が強力に結合される。尚、係合スリーブが縮径するのを促進する為に、係合スリーブの内面部に内溝が形成されている。

工作機械の主軸に工具ホルダを着脱可能に取付ける従来の構造では、引込み機構によりシャンク部を引込む引込み力を強力にするのに限度があるため、工具ホルダのシャンク部を主軸のテーパ穴に係合させるだけでは、工具ホルダを主軸に強固に取付けることが難しいという問題がある。そこで、工具ホルダにフランジを設け、工具ホルダを主軸に取付けた状態で、シャンク部をテーパ穴に係合させるとともにフランジを主軸先端面に当接させるようにすることが考えられる。しかし、製作誤差や機械加工によって生じる熱膨張等により、上記のような取付け状態とすることは到底困難である。

特開平 9一 2 4 8 7 2 7号公報の工具ホルダでは、上記課題を解決できるものの、シャンク部とフランジ部を有するホルダ本体と、係合スリーブと、弾性部材等を有する複雑な構造になるため製作コストが高価になる。即ち、工作機械には工具が装着された多数の工具ホルダが用意されるが、その工具ホルダの各々に前記複雑な構造の工具ホルダを使用することになると、設備コストが非常に高価になるという課題がある。

本発明の目的は、工具ホルダ取付け構造において、工作機械の主軸に工具ホルダを強固に取付けること、構造が簡単で且つ汎用的な工具ホルダを使用可能にすること、等である。発明の開示本発明は、テーパ状のシャンク部を有する工具ホルダを工作機械の主軸に着脱可能に取付ける構造において、前記主軸の先端部分に形成されたホルダ取付穴と、前記ホルダ取付穴に軸心方向に移動可能に装着された環状又はほぼ環状の係合口ック部材であって、工具ホルダのシャンク部が密着状に係合されるテーパ係合孔を有する係合ロック部材と、前記係合ロック部材を軸心方向外側へ強力に弹性付勢する弹性部材とを備え、前記工具ホルダのシャンク部を係合口ック部材のテーパ係合孔に係合させ、この係合ロック部材を介して工具ホルダのシャンク部を主軸に固定するとともに、工具ホルダを主軸に固定した状態において、工具ホルダのフランジが主軸の先端面に当接するように構成したことを特徴とするものである。

工具ホルダを主軸に取付ける際、工具ホルダのシャンク部が係合口ック部材のテ一パ係合孔に密着状に係合され、この状態で、シャンク部がテーパ係合孔の奥側へ引込まれると、弾性部材により軸心方向外側へ強力に弾性付勢されている係合口ック部材がシャンク部と主軸の間に圧入状態となり、係合ロック部材とシャンク部が密着して強力に結合され、係合ロック部材と主軸も密着して強力に結合される。つまり、工具ホルダのシャンク部を係合ロック部材のテ一パ係合孔に係合させ、この係合ロック部材を介して工具ホルダのシャンク部を主軸に強力に固定することができる。

シャンク部がテ一パ係合孔に係合した時点で、フランジと主軸先端面との間に僅かな隙間が残るように構成することにより、シャンク部をテーパ係合孔に係合させた状態で引込むことができる。それ故、係合ロック部材を介してシャンク部も主軸に強力に固定した状態で、工具ホルダのフランジを主軸の先端面に確実に当接させて強力に固定することができる。工具ホルダを主軸に固定した状態において、軸心からの半径が大きい位置で工具ホルダのフランジが主軸の先端面に当接するため、工具ホルダの振動抑制等に大きく寄与する。

このように、工作機械の主軸に工具ホルダを強固に取付けることができるため、高速回転する主軸と工具ホルダの振動を確実に抑制して機械加工精度を各段に高めることができ、必要に応じて主軸の回転速度を高速ィヒするができる。また、構造が簡単で且つ汎用的な工具ホルダを使用可能となるため、工作機械には工具が装着された多数の工具ホルダが用意されるが、その各々に汎用的な工具ホルダを適用でき設備コスト的に非常に有利になる。

前記ホルダ取付穴は円筒状の穴であることが望ましい。円筒面を有する係合口ック部材をホルダ取付穴に軸心方向に移動可能に内嵌させて装着でき、そのホルダ取付穴と係合ロック部材の形状を簡単化できるため、製作コスト面で有利になる。

前記係合口ック部材に、周方向に弹性変形しやすくする弾性変形促進部を形成することが望ましい。この場合、工具ホルダを主軸に取付ける際、工具ホルダのシャンク部が係合ロック部材のテ一パ係合孔に係合した状態で、係合ロック部材に対してシャンク部を軸心方向内側へ相対的に移動させて、弹性変形促進部により係合ロック部材を周方向に弾性変形させ、係合ロック部材と主軸を確実に密着させて強力に結合することができる。

前記弾性変形促進部は、係合ロック部材に形成された少なくとも 1つのスリットからなるように構成してもよい。少なくとも 1つのスリツトからなる弹性変形促進部により、係合口ック部材が周方向に確実に弾性変形しやすくなる。

また、前記弹性変形促進部は、係合ロック部材に形成された少なくとも 1つの溝部からなるように構成してもよい。少なくとも 1つの溝部からなる弹性変形促進部により、係合口ック部材が周方向に確実に弾性変形しやすくなる。

さらに、前記弾性変形促進部が、係合ロック部材に設けられた少なくとも 1つの弾性変形部材からなるように構成してもよい。少なくとも 1つの弾性変形部材からなる弹性変形促進部により、係合口ック部材が周方向に確実に弾性変形しやすくなる。

前記ホルダ取付穴は、主軸の先端側の第 1取付穴部と、この第 1取付穴部の奥端に連なり第 1取付穴部よりも小径の第 2取付穴部とを備え、前記係合ロック部材は、第 1取付穴部に装着された第 1ロック部材と、第 2取付穴部に装着された第 2ロック部材とを有するように構成してもよい。。

この場合、工具ホルダを主軸に取付ける際、工具ホルダのシャンク部が第 1 , 第 2ロック部材のテーパ係合孔に夫々密着状に係合し、この状態で、シャンク部が引込まれると、第 1 , 第 2ロック部材が夫々シャンク部と主軸の間に圧入状態となり、これら第 1，第 2ロック部材を介して工具ホルダのシャンク部が主軸に強力に固定される。

前記ホルダ取付穴は、主軸の先端側から順に小径化する複数の取付穴部を備え

、前記係合ロック部材は、各取付穴部に夫々装着された複数のロック部材を有するように構成してもよい。。

この場合、工具ホルダを主軸に取付ける際、工具ホルダのシャンク部が各係合ロック部材のテーパ係合孔に夫々密着状に係合し、この状態で、シャンク部が引込まれると、各係合ロック部材が夫々シャンク部と主軸の間に圧入状態となり、これらの係合ロック部材を介して工具ホルダのシャンク部が主軸に強力に固定される。

前記係合口ック部材は、周方向に環状に配置された複数の口ック分割部材からなるように構成してもよい。係合ロック部材が周方向に環状に配置された複数の口ック分割部材からなるので、係合口ック部材が周方向に確実に弾性変形しやすくなる。図面の簡単な説明

図 1は本発明の実施形態に係る工具ホルダ取付け構造（工具ホルダ取付状態）の縦断面図、図 2は工具ホルダ取付け構造（工具ホルダ取り外し状態）の縦断面図、図 3は係合ロック部材の側面図、図 4は図 3の IV— IV線断面図、図 5は工具ホルダ取付け構造（工具ホルダ取付前）の要部の縦断面図、図 6は工具ホルダ取付け構造（工具ホルダ取付状態）の要部の縦断面図である。図 7〜図 9は夫々変更形態の係合プロック部材の縦断面図であり、図 1 0，図 1 1は夫々変更形態の係合プロック部材の側面図であり、図 1 2〜図 1 5は夫々変更形態の工具ホルダ取付け構造の縦断面図である。発明を実施するための最良の形態以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

本実施形態は、マシエングセンター等の自動工具交換装置を備えた工作機械の主軸に工具ホルダを着脱可能に取付ける構造に、本発明を適用した場合の一例である。

図 1、図 2に示すように、工具ホルダ 3は、テ一パ状のシャンク部 1 0とシャンク部 1 0よりも大径のフランジ 1 1を有し、この工具ホルダ 3に工具 2が取り外し可能に装着されている。フランジ 1 1の外周部分には、自動工具交換装置（ AT C) のアームが係合可能な係合溝 1 1 aが形成されている。シャンク部 1 0 の基端側にはプルスタッド 1 2がー体的に設けられ、主軸 1に設けられた引込み機構 1 5により、プルスタツド 1 2の係合部 1 2 aにコレット 1 6を係合させ、ドローバー 1 7を図 1の左方へ引っ張ってシャンク部 1 0を引き込む。尚、コレット 1 6やドロ一バー 1 7等は主軸 1の内部に形成された収容孔 1 8に収容されている。

工具ホルダ 3を主軸 1に着脱可能に取付ける本願特有の工具ホルダ取付け構造は、主軸 1の先端部分に形成されたホルダ取付穴 2 0と、ホルダ取付穴 2 0に主軸 1の軸心 a方向に移動可能に装着された環状の係合ロック部材 3 0であってェ具ホルダ 3のシャンク部 1 0が密着状に係合されるテーパ係合孔 3 1を有する係合ロック部材 3 0と、係合ロック部材 3 0を軸心方向外側（図 1の右側）へ強力に弾性付勢する複数の皿パネ 4 0 (弾性部材に相当する）を備えている。尚、主軸 1はベアリング 1 aを含む複数のベアリングにより工作機械に回転自在に支持されている。

ホルダ取付穴 2 0は主軸 1の軸心 aと共通の軸心となる円筒状の穴に形成され、その軸心方向長さは工具ホルダ 3のシャンク部 1 0の軸心方向長さよりも僅かに短い。ホルダ取付穴 2 0の軸心方向内側（図 1の左側）が連通口 2 2を介して収容孔 1 8に連通し、主軸 1に形成されたホルダ取付穴 2 0の底部 2 1は、連通口 2 2の回りに環状に設けられている。

図 1〜図 4に示すように、係合ロック部材 3 0は、その外周面が円筒面に形成され内面が軸心方向外側程大径化したテーパ面に形成されて断面楔形をなし、ホルダ取付穴 2 0に軸心方向に移動可能に内嵌されている。ホルダ取付穴 2 0の軸心方向外端の内面部には、例えば環状のストッパ部材 3 5が固着され、このストッパ部材 3 5により、係合ロック部材 3 0がホルダ取付穴 2 0から軸心方向外側へ抜け出ないように抜け止めされている。

係合ロック部材 3 0のテーパ係合孔 3 1に工具ホルダ 3のシャンク部 1 0が密着状に係合した状態で、係合ロック部材 3 0に対してシャンク部 1 0が軸心方向内側へ相対的に移動した場合、係合ロック部材 3 0が周方向に弾性変形しやすくする弾性変形促進部をなす 1対の溝部 3 2が、係合口ック部材 3 0の外面部に軸心対称に形成されている。各溝部 3 2は軸心 aと平行に形成されている。テーパ係合孔 3 1の内面部には複数の環状のグリース充填溝 3 4が形成されている。図 1、図 2に示すように、係合ロック部材 3 0がホルダ取付穴 2 0に装着された状態で、ホルダ取付穴 2 0の内側においてその底部 2 1と係合ロック部材 3 0 の間にパネ収容部 4 1が形成されている。このバネ収容部 4 1に皿バネ 4 0が装着され、その皿パネ 4 0により係合ロック部材 3 0が軸心方向外側へ強力に弾性付勢されている。

この工具ホルダ取付け構造の作用 ·効果について説明する。

図 2に示すように工具ホルダ 3が主軸 1から取り外された状態では、図 5に示すように、係合ロック部材 3 0は、皿バネ 4 0により軸心方向外側（矢印方向）へ弾性付勢されてストツパ部材 3 5に当接し、軸心方向外側へ最大限移動した待機位置に位置する。

図 1に示すように工具ホルダ 3を主軸 1に取付ける際、図 5に鎖線で示すように、先ず、工具ホルダ 3のシャンク部 1 0が係合ロック部材 3 0のテ一パ係合孔 3 1に係合され、係合ロック部材 3 0が待機位置に位置している状態で、工具ホルダ 3のフランジ 1 1と主軸 1の先端面との間に隙間が残される。

次に、シャンク部 1 0がテ一パ係合孔 3 1に密着状に係合した状態で、工具ホルダ 3が引込み機構 1 5によりテーパ係合孔 3 1の奥側へ引込まれると、図 6に示すように、係合ロック部材 3 0も軸心方向内側へ移動し、工具ホルダ 3のフランジ 1 1が主軸 1の先端面に当接して、工具ホルダ 3が主軸 1に取付けられた状態になる。

このとき、皿バネ 4 0により軸心方向外側へ強力に弹性付勢されている係合口ック部材 3 0が、軸心方向内側へ僅かに移動しながらシャンク部 1 0と主軸 1の間に圧入状態となる。そのため、係合ロック部材 3 0とシャンク部 1 0が密着して強力に結合され、係合ロック部材 3 0に対してシャンク部 1 0が軸心方向内側へ相対的に移動することにより係合ロック部材 3 0が周方向に弾性変形し、係合ロック部材 3 0と主軸 1も密着して強力に結合される。

つまり、工具ホルダ 3のシャンク部 1 0を係合ロック部材 3 0のテ一パ係合孔 3 1に係合させ、この係合ロック部材 3 0を介して少なくとも皿バネ 4 0の付勢力の数倍の力（図 6に矢印で示す）で工具ホルダ 3のシャンク部 1 0を主軸 1に強力に固定できる。また、シャンク部 1 0がテーパ係合孔 3 1に係合したときに、フランジ 1 1と主軸 1の先端面との間に僅かな隙間が残るように構成したので、シャンク部 1 0をテーパ係合孔 3 1に係合させた状態で引込むことができる。これにより、係合ロック部材 3 0を介してシャンク部 1 0を主軸 1に強力に固定した状態で、工具ホルダ 3のフランジ 1 1を主軸 1の先端面に確実に当接させ、弓 I込み機構 1 5の引込み力（図 6に矢印で示す）により強力に固定することができる。工具ホルダ 3を主軸 1に固定した状態において、軸心 aからの半径が大きい位置で工具ホルダ 3のフランジ 1 1が主軸 1の先端面に当接するため、工具ホルダ 3の振動抑制等に大きく寄与する。

このように、工作機械の主軸 1に工具ホルダ 3を強固に取付けることができるため、高速回転する主軸 1と工具ホルダ 3の振動を極力抑えて機械加工精度を確実に高めることができる。そして、構造が簡単で且つ汎用的な工具ホルダ 3を使用可能となるため、工作機械には工具が装着された多数の工具ホルダが用意されるが、その各々に汎用的な工具ホルダ 3を適用できるため、設備コスト的に非常に有利になる。

主軸 1に形成されたホルダ取付穴 2 0が円筒状の穴であるので、円筒面を有する係合ロック部材 3 0をホルダ取付穴 2 0に軸心方向に移動可能に内嵌させて装着することができ、そのホルダ取付穴 2 0と係合ロック部材 3 0の形状を簡単化できるため製作コス卜面でも有利になる。

係合ロック部材 3 0が周方向に弹性変形しやすくする 1対の溝部 3 2を係合口ック部材 3 0の外面部に形成したので、工具ホルダ 3を主軸 1に取付ける際、ェ具ホルダ 3のシャンク部 1 0が係合口ック部材 3 0のテーパ係合孔 3 1に係合した状態で、係合口ック部材 3 0に対してシャンク部 1 0を軸心方向内側へ相対的に移動させて、 1対の溝部 3 2の部位で係合口ック部材 3 0を周方向に弹性変形させ、係合ロック部材 3 0と主軸 1を確実に密着させて強力に結合できる。

1対の溝部 3 2を軸心対称に形成したので、溝部 3 2を形成することによる回転振動の発生を確実に防止することができる。また、 1対の溝部 3 2により弹性変形促進部を簡単に形成できるため、係合ロック部材 3 0も簡単な構造とすることができる。

次に、変更形態について説明する。尚、前記実施形態と基本的に同じものには同一符号を付して説明を省略する。

1〕図 7に示すように、係合ロック部材 3 O Aが周方向に弹性変形しやすくする弹性変形促進部として、係合口ック部材 3 0 Aの内面部に 1対の溝部 3 2 Aが軸心対称に形成されている。

2〕図 8に示すように、係合ロック部材 3 0 Bが軸心対称となるように 2つに分断され、係合ロック部材 3 0 Bが周方向に弾性変形しやすくする弾性変形促進部として、係合ロック部材 3 0 Bの 2個所で分断された部分を夫々連結する合成樹脂製または合成ゴム製の弹性変形部材 3 2 Bが設けられている。

3〕図 9に示すように、係合ロック部材 3 0 Cが軸心対称に周方向に環状に配置された 3つのロック分割部材 3 0 aからなり、これらロック分割部材 3 0 aにテ —パ係合孔 3 1 Cが形成されている。この場合、 3つのロック分割部材 3 0 aが軸心対称位置を保持して軸心方向へ移動可能に、更に、周方向へ弹性変形可能に、これらロック分割部材 3 0 aを軸心方向へガイドする何らかのガイド部材を主軸 1に固定的に設けることが望ましい。

4〕図 1 0に示すように、係合ロック部材 3 0 Dが周方向に弹性変形しやすくする弾性変形促進部として、係合ロック部材 3 0 Dの外面部に螺旋的な溝部 3 2 D が形成されている。この場合も、例えば 1対の溝部 3 2 Dを軸心対称に形成することが望ましい。

5〕図 1 1に示すように、係合ロック部材 3 0 Eが周方向に弹性変形しやすくする弾性変形促進部として、係合ロック部材 3 0 Eに例えば 6つのスリット 3 2 E が形成されている。これらスリット 3 2 Eのうち、 3つのスリット 3 2 Eは軸心方向外端から内側に途中部まで延び、残り 3つのスリット 3 2 Eは軸心方向内端から外側に途中部まで延び、これら異なるスリット 3 2 Eを交互に配置して構成されている。これにより、係合ロック部材 3 0 Eを軸心対称に設けるとともに、係合ロック部材 3 0 Eを分断せずに環状に構成することができる。

6〕前記係合ロック部材 3 0， 3 0 A〜3 0 Eにおいて、弾性変形促進部としての溝部やスリットゃ弹性部材や、ロック分割部材の数及び形状等については、開示したもの以外に種々設定することができる。勿論、これらの数を 1つとすることもできるが、回転振動が発生することを鑑みた場合、軸心対称に複数設けることが望ましい。

7〕図 1 2に示すように、ホルダ取付穴 2 0 Fは、主軸 1 Fの先端側の第 1取付穴部 5 0と、この第 1取付穴部 5 0の奥端に連なり第 1取付穴部 5 0よりも小径の第 2取付穴部 5 1を備え、係合ロック部材 3 O Fは、第 1取付穴部 5 0に装着された第 1ロック部材 5 2と、第 2取付穴部 5 1に装着された第 2ロック部材 5 3を有し、各ロック部材 5 2 , 5 3にはテーパ係合孔 5 6， 5 7が形成されている。

第 1，第 2ロック部材 5 2， 5 3を軸心方向外側へ強力に弾性付勢する皿バネ 5 4， 5 5が設けられている。第 1 , 第 2取付穴部 5 0 , 5 1の軸心方向外端の内面部には、例えば環状のストッパ部材 5 8， 5 9が夫々固着され、これらストッパ部材 5 8， 5 9により、第 1 , 第 2ロック部材 5 2 , 5 3が夫々第 1，第 2 取付穴部 5 0， 5 1から軸心方向外側へ抜け出ないように抜け止めされている。この工具ホルダ取付け構造においては、工具ホルダ 3を主軸 1に取付ける際、工具ホルダ 3のシャンク部 1 0が第 1，第 2係合ロック部材 5 2， 5 3のテ一パ係合孔 5 6， 5 7に夫々密着状に係合し、この状態で、シャンク部 1 0が引込まれると、第 1，第 2係合ロック部材 5 2， 5 3が夫々シャンク部 1 0と主軸 1の間に圧入状態となり、これら第 1，第 2係合ロック部材 5 2， 5 3を介して工具ホルダ 3のシャンク部 1 0が主軸 1に強力に固定される。その他の作用 ·効果は前記実施形態と略同様である。

8〕図 1 3に示すように、主軸 1 Gに形成されたホルダ取付穴 2 0 Gは、軸心方向外側程小径化したテ一パ状に形成され、係合ロック部材 3 0 Gの外周面はホルダ取付穴 2 0 Gに係合可能に軸心方向外側程小径化したテーパ外周面に形成され、内周面は軸心方向外側程大径化したテ一パ面に形成されて、係合ロック部材 3 0 Gの断面は楔形をなし、係合ロック部材 3 0 Gはホルダ取付穴 2 0 Gに装着されている。

係合口ック部材 3 0 Gは、軸心対称に周方向に分割した複数のロック分割部材 3 0 bによりほぼ環状に構成される。ロック分割部材 3 0 bがホルダ取付穴 2 0 Gの内面に沿って移動可能に装着される場合、ロック分割部材 3 0 bがホルダ取付穴 2 0 Gから抜け出さないように、ホルダ取付穴 2 0 Gの軸心方向外端の内面部にストッパ部材を設けることが望ましい。また、ロック分割部材 3 0 bが軸心方向へ移動可能にガイド支持して装着される場合には、前記ストッパ部材が不要となり、ロック分割部材 3 0 bがホルダ取付穴 2 0 Gの内面に接触すると、これ以上軸心方向外側へ移動しないように規制されて抜け止めされる。

9〕図 1 4に示すように、ホルダ取付穴 2 0 Hは、主軸 1 Hの先端側から順に小径化する第 1取付穴部 6 0と、第 2取付穴部 6 1と、第 3取付穴部 6 2とを備え、係合ロック部材 3 0 Hは、第 1取付穴部 6 0に装着された第 1ロック部材 6 3 と、第 2取付穴部 6 1に装着された第 2ロック部材 6 4と、第 3取付穴部 6 2に装着された第 3ロック部材 6 5とを有し、各ロック部材 6 3 , 6 4 , 6 5にはテ —パ係合孔 6 9 , 7 0 , 7 1が形成されている。

各取付穴部 6 0 , 6 1 , 6 2の夫々の基端側部分には、ロック部材 6 3， 6 4 , 6 5を夫々軸心方向外側へ強力に弹性付勢する皿パネ 6 6， 6 7 , 6 8が設けられている。各取付穴部 6 0 , 6 1， 6 2の先端側部分の内面には、例えば環状のストツパ部材 7 2 , 7 3， 7 4が夫々固着され、これらストッパ部材 7 2 , 7 3 , 7 4により、ロック部材 6 3， 6 4， 6 5が夫々各取付穴部 6 0， 6 1 , 6 2から軸心方向外側へ抜け出ないように抜け止めされている。

この工具ホルダ取付け構造においては、工具ホルダ 3を主軸 1 Hに取付ける際、工具ホルダ 3のシャンク部 1 0が各ロック部材 6 3， 6 4 , 6 5のテーパ係合孔 6 9 , 7 0， 7 1に夫々密着状に係合し、この状態で、シャンク部 1 0が引込まれると、各ロック部材 6 3 , 6 4 , 6 5が夫々シャンク部 1 0と主軸 1 Hの間に圧入状態となり、これらロック部材 6 3 , 6 4， 6 5を介して工具ホルダ 3のシャンク部 1 0が主軸 1 Hに強力に固定される。さらに、係合ロック部材 3 0 H は 3つのロック部材 6 3 , 6 4， 6 5で構成され、各ロック部材 6 3 , 6 4 , 6 5は径方向に薄く形成されているため、ロック部材 6 3， 6 4， 6 5は夫々弾性変形しやすくなり、ロック部材 6 3， 6 4 , 6 5を主軸 1 Hとホルダ取付孔 2 0 Hの双方に確実に密着させることができる。その他の作用 ·効果は前記実施形態と略同様である。

1 0〕図 1 5に示すように、ホルダ取付穴 2 0 Iは、主軸 1 Iの先端側の第 1取付穴部 8 0と、この第 1取付穴部 8 0の奥端に連なり、第 1取付穴部 8 0よりも小径で且つ主軸 1 Iの基端側程小径のテーパ穴状に形成された第 2取付穴部 8 1 と、第 2取付穴部 8 1の奥端に連なり第 2取付穴部 8 1の奥端側の径とほぼ同径の第 3取付穴部 8 2とを備え、係合ロック部材 3 0 1は、第 1取付穴部 8 0に装着された第 1ロック部材 8 3と、第 2取付穴部 8 1に装着された第 2ロック部材 8 4であって、その外周面に第 2取付穴部 8 1に密着可能なテーパ面 8 7を有する第 2ロック部材 8 4と、第 3取付穴部 8 2に装着された第 3ロック部材 8 5とを一体形成したものである。各ロック部材 8 3 , 8 4 , 8 5にはテ一パ係合孔 8 8， 8 9 , 9 0が形成されている。

第 3取付穴部 8 2の基端側部分には、係合ロック部材 3 0 Iを軸心方向外側へ強力に弾性付勢する皿バネ 8 6が設けられている。第 1取付穴部 8 0の先端側部分の内面には、例えば環状のストッパ部材 9 1が固着され、このストッパ部材 9 1により、係合ロック部材 3 0 Iがホルダ取付穴 2 0 Iから軸心方向外側へ抜け出ないように抜け止めされている。この工具ホルダ取付け構造においては、工具ホルダ 3を主軸 1 Iに取付ける際、工具ホルダ 3のシャンク部 10が各ロック部材 83， 84， 85のテーパ係合孔 88, 89， 90に夫々密着状に係合し、この状態で、シャンク部 10が引込まれると、第 2ロック部材 84の外周のテーパ面 87が第 2取付穴部 81に密着しつつロック部材 83， 84, 85が夫々シャンク部 10と主軸 1 Iの間に圧入状態となり、これらロック部材 83, 84， 85を介して工具ホルダ 3のシャンク部 10が主軸 1 Iに強力に固定される。さらに、係合ロック部材 30 Iは 3つのロック部材 83， 84, 85を一体形成したものであり、各ロック部材 83， 84, 85は径方向に薄く形成されているため、ロック部材 83， 84， 85は夫々弹性変形しやすくなり、係合ロック部材 30 Iを主軸 1 Iとホルダ取付孔 2 0 Iの双方に確実に密着させることができる。その他の作用 ·効果は前記実施形態と略同様である。

11〕図 12の係合口ック部材 30 Fの第 1 , 第 2ロック部材 52， 53、図 1 3の係合ロック部材 30G、図 14の係合ロック部材 3 OHの第 1, 第 2, 第 3 ロック部材 63， 64, 65、図 15の係合ロック部材 30 Iについては、上記説明した種々の係合ロック部材又はそれらに類似の係合口ック部材を適用可能でめる。

12〕尚、その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施することも可能である。

Claims

求の範囲

1 . テ一パ状のシャンク部を有する工具ホルダを工作機械の主軸に着脱可能に取付ける構造において、

前記主軸の先端部分に形成されたホルダ取付穴と、

前記ホルダ取付穴に軸心方向に移動可能に装着された環状又はほぼ環状の係合ロック部材であって、工具ホルダのシヤンク部が密着状に係合されるテ一パ係合孔を有する係合ロック部材と、

前記係合ロック部材を軸心方向外側へ強力に弾性付勢する弾性部材とを備え、前記工具ホルダのシャンク部を係合ロック部材のテ一パ係合孔に係合させ、この係合口ック部材を介して工具ホルダのシャンク部を主軸に固定するとともに、工具ホルダを主軸に固定した状態において、工具ホルダのフランジが主軸の先端面に当接するように構成したことを特徴とする工具ホルダ取付け構造。

2 . 前記ホルダ取付穴が円筒状の穴であることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の工具ホルダ取付け構造。

3 . 前記係合口ック部材が周方向に弹性変形しやすくする弹性変形促進部を係合口ック部材に形成したことを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 2項に記載のェ具ホルダ取付け構造。

4. 前記弹性変形促進部が、係合ロック部材に形成された少なくとも 1つのスリットからなることを特徴とする請求の範囲第 3項に記載の工具ホルダ取付け構造

5 . 前記弾性変形促進部が、係合ロック部材に形成された少なくとも 1つの溝部からなることを特徴とする請求の範囲第 3項に記載の工具ホルダ取付け構造。

6 . 前記弹性変形促進部が、係合ロック部材に設けられた少なくとも 1つの弾性変形部材からなることを特徴とする請求の範囲第 3項に記載の工具ホルダ取付け

7 . 前記ホルダ取付穴は、主軸の先端側の第 1取付穴部と、この第 1取付穴部の奥端に連なり第 1取付穴部よりも小径の第 2取付穴部とを備え、前記係合口ック部材は、第 1取付穴部に装着された第 1口ック部材と、第 2取付穴部に装着された第 2口ック部材とを有することを特徴とする請求の範囲第 1 項又は第 2項に記載の工具ホルダ取付け構造。

8 . 前記ホルダ取付穴は、主軸の先端側から順に小径化する複数の取付穴部を備え、前記係合ロック部材は、各取付穴部に夫々装着された複数のロック部材を有することを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 2項に記載の工具ホルダ取付け構造。

9 . 前記係合ロック部材は、周方向に環状に配置された複数のロック分割部材からなることを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 8項の何れかに記載の工具ホルダ取付け構造。