JP2006068860A - 工具ホルダ - Google Patents

Abstract

【課題】子ホルダのシャンク部に配設するテーパコーンの内面と前記シャンク部外周に設けた潤滑剤封入溝間に装填した潤滑剤の流失を防止できるようにした工具ホルダを提供する。
【解決手段】スピンドルに着脱可能に装着する親スリーブ１と、親スリーブ１に着脱可能に装着した子ホルダ９とからなる工具ホルダに係り、とくに子ホルダ本体１０に弾性変形可能なテーパコーン１７を軸方向移動可能に嵌合し、テーパコーン１７の内面が接触するシャンク部１１の外周面に潤滑剤封入溝１１ｃを形成したものにおいて、スリーブ本体２の先端面２ａに子ホルダ本体１０のフランジ部１２の末端面１２ｃをシール部材２５を介して密着させることで、スリーブ本体のテーパ孔部の内周面に前記テーパコーンの外周面を密着し、子ホルダのシャンク部の外周面に封入した潤滑剤の流失を防止する。
【選択図】図１

Description

この発明は、工作機械のスピンドルに着脱可能に装着する親スリーブと、この親スリーブに着脱可能に装着した子ホルダとからなる切削液の供給が可能な工具ホルダに係り、とくに子ホルダ本体のシャンク部外周面に径方向に弾性変形可能なテーパコーンを軸方向移動可能に嵌合し、前記テーパコーンの内面が接触する前記シャンク部の外周面に潤滑剤封入溝を形成したものにおいて、前記封入潤滑剤の流失を防止できるようにした工具ホルダに関するものである。

従来、マシニングセンタなどの工作機械に設けた主軸などのスピンドルの先端部に設けたテーパ孔は、国際規格として７／２４テーパすなわち１６°強のテーパ角度のものが全世界で広く用いられ、前記テーパ孔に対応して工具ホルダのシャンク部も７／２４テーパにしている。

また、工作機械のスピンドルに着脱可能に装着される工具ホルダにおいて、前記スピンドルに装着される親スリーブと、この親スリーブに着脱可能に装着される子ホルダとを備え、前記親スリーブは、前記スピンドルに設けたテーパ角度が大きいテーパ孔に密着嵌合されるテーパシャンクを有するスリーブ本体と、前記スリーブ本体の先端側に設けた大外径のフランジと、前記スリーブ本体に該スリーブ本体の先端面に開口するように形成されたテーパ角度が小さいテーパ孔部と、前記スリーブ本体内に前記テーパ孔部の端末から前記スリーブ本体の端末面へ貫通するように形成された孔部を有し、前記子ホルダは、前記孔部に前記テーパ孔部側から挿入されるシャンク部を有する子ホルダ本体と、前記子ホルダ本体のシャンク部の先端側に設けたフランジ部を有し、前記子ホルダ本体のシャンク部外周面に、前記テーパ孔部に嵌合される径方向に弾性変形可能なテーパコーンを軸方向移動可能に嵌合し、前記テーパコーンの一端を前記シャンク部の外周面に設けたリングに座金を介して当接させ、かつ前記テーパコーンの他端と前記フランジ部との間には圧縮体と非圧縮体を介在し、さらに前記テーパコーンの内面が接触する前記シャンク部の外周面に潤滑剤封入溝を形成し、前記子ホルダのシャンク部を前記親スリーブの孔部に引き込むことにより、前記スリーブ本体の先端面に前記子ホルダ本体のフランジ部の末端面を密着させると共に、前記スリーブ本体のテーパ孔部の内周面に前記テーパコーンの外周面を密着させ、親スリーブと子ホルダとを着脱可能に結合する締付手段を設けた構成の工具ホルダについては、本願発明者がすでに特開平８−１１８１７８号公報について提案しているところである。
特開平８−１１８１７８号公報

ところで、前述したように親スリーブに着脱可能に装着した子ホルダとからなる切削液の供給が可能な工具ホルダにおいては、とくに子ホルダ本体のシャンク部外周面に径方向に弾性変形可能なテーパコーンを軸方向移動可能に嵌合し、前記テーパコーンの内面が接触する前記シャンク部の外周面に潤滑剤封入溝を形成し、この封入溝に潤滑剤を封入しているが、前記構成の工具ホルダにおいては、切削工具に供給する高圧の切削液をプルスタッドの切削液流路孔を通して、親スリーブの開孔及び子ホルダの開孔、さらには子ホルダの先端側に装着されたコレットを介して工具である切削刃に供給するようにしている。

しかるに、前記切削液は高圧状態で親スリーブ及び子ホルダの開孔に供給されるため、親スリーブと子ホルダの締付螺合部の隙間を通って流れ出し、ついには親スリーブと子ホルダの結合端面部より工具ホルダ外に漏れ出す不具合もある。
また、前記高圧切削液は、子ホルダ本体のシャンク部外周面に配設した径方向に弾性変形可能なテーパコーンの内面が接触する前記シャンク部の外周面に形成した潤滑剤封入溝に充填した潤滑剤をも同時に流出してしまう不具合があり、前記テーパコーンの外周面と親スリーブのテーパ孔部に密着させて嵌合することができないという不具合があり、歪みや撓みを生じ、またバランスをよくすることが困難であるなど、高速で良好な切削加工を子ホルダに装着した工具によって金属製の工作物（ワーク）に行うことができないという問題点があった。
また、子ホルダの先端テーパ部に装着されたテーパコレット及びテーパコレットに把持される切削工具の交換においては、子ホルダを親スリーブから取り外して分離した状態で行わなければならず、工具の交換作業が面倒であるという問題点があった。

この発明は、子ホルダのシャンク側の末端部に縮径した段差部を設け、この段差部にＯリングなどのシール部材を配設して、親スリーブと子スリーブの締付螺合部を密接状態に結合し、かつ、親スリーブの先端面と子ホルダのフランジ末端面に配設したシール部材を介して親スリーブと子スリーブとを互いに密接接合することで、子ホルダ本体のシャンク部外周面に形成した潤滑剤封入溝とテーパコーンの内面に封入した潤滑剤の流失を防止できるようにし、工作物に対し高速で良好な切削加工を行うことができ、また、工具スピンドルと共に長期にわたり損耗することなく使用でき、耐久性のよい工具ホルダを提供することを目的としている。
また、この発明は、子ホルダのテーパ穴に装着されたテーパコレットに把持される切削工具の交換においては、子ホルダを親スリーブから取り外すことなく両者を結合した状態でも切削工具の交換作業が容易にできるようにした工具ホルダを提供することを目的とする。

請求項１の発明にかかる工具ホルダは、工作機械のスピンドルに着脱可能に装着される工具ホルダであって、前記スピンドルに装着される親スリーブと、この親スリーブに着脱可能に装着される子ホルダとを備え、前記親スリーブは、前記スピンドルに設けたテーパ角度が大きいテーパ孔に密着嵌合されるテーパシャンクを有するスリーブ本体と、前記スリーブ本体の先端側に設けた大外径のフランジと、前記スリーブ本体に該スリーブ本体の先端面に開口するように形成されたテーパ角度が小さいテーパ孔部と、前記スリーブ本体内に前記テーパ孔部の端末から前記スリーブ本体の端末面へ貫通するように形成された孔部を有し、前記子ホルダは、前記孔部に前記テーパ孔部側から挿入されるシャンク部を有する子ホルダ本体と、前記子ホルダ本体のシャンク部の先端側に設けたフランジ部を有し、前記子ホルダ本体のシャンク部外周面には、前記テーパ孔部に嵌合される径方向に弾性変形可能なテーパコーンを軸方向移動可能に嵌合し、前記テーパコーンの一端を前記シャンク部の外周面に設けたリングに座金を介して当接させ、かつ前記テーパコーンの他端と前記フランジ部との間には圧縮体と非圧縮体を介在し、さらに前記テーパコーンの内面が接触する前記シャンク部の外周面に潤滑剤封入溝を形成し、前記親スリーブと子ホルダとを着脱可能に結合する締付手段により前記子ホルダのシャンク部後端段差部に配設したシール部材を介して前記子ホルダを親スリーブの孔部に引き込むことにより、前記スリーブ本体の先端面に前記子ホルダ本体のフランジ部の末端面をシール部材を介して密着させると共に、前記スリーブ本体のテーパ孔部の内周面に前記テーパコーンの外周面を密着させ、かつ前記スリーブ本体の先端面に前記子ホルダ本体のフランジ部の末端面をシール部材を介して密着させると共に、前記スリーブ本体のテーパ孔部の内周面に前記テーパコーンの外周面を密着させ、前記子ホルダのシャンク部の外周面に封入した潤滑剤の流失を防止するようにしたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の工具ホルダにおいて、前記親スリーブのテーパシャンクは７／２４テーパ（テーパ角度１６°強）とし、親スリーブのテーパ孔部および子ホルダのテーパコーンはテーパ角度を４°〜１２°、好ましくは、１／１０テーパ（テーパ角度５°強）としたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の工具ホルダにおいて、前記締付手段は、前記スリーブ本体の孔部に形成した雌ねじ部と、前記子ホルダ本体のシャンク部の末端部に形成した雄ねじ部とをねじ嵌合させて締め付けることにより、前記スリーブ本体のテーパ孔部の内周面に前記テーパコーンの外周面を密着させ、かつ前記孔部の内周面に前記シャンク部の軸方向中間部の外周面を密着嵌合させると共に、前記子ホルダのテーパ穴に嵌合されるすり割付きのテーパコレットを、前記スリーブ本体と子ホルダのねじ結合を解除することなく前記子ホルダの先端部外周に形成した雄ねじ部にロックナットを螺合して、前記テーパコレットを前記テーパ穴に押し込み固定するようにしたことを特徴とする。

以上説明したように、請求項１の発明に係る工具ホルダは、スリーブ本体のテーパシャンクを、請求項２の発明の７／２４テーパなどテーパ角度が大きい（急な）テーパに形成しているので、マシニングセンタなどの工作機械のスピンドルに広く用いられているテーパ孔とテーパ角度が一致することで、前記テーパ孔の周面に前記テーパシャンクを密着させて嵌合させると共に、前記スピンドルの先端面に、テーパシャンクの先端側に連なる大外径のフランジの末端面を当接させた状態で、親スリーブを前記スピンドルに装着して使用できる。

そして、スリーブ本体の先端部に形成したテーパ孔部および子ホルダ本体のストレートシャンク部に嵌合保持したテーパコーンが請求項２の発明のテーパ角度を４°〜１２°、好ましくは１／１０テーパなど小さく（緩やかに）して、スリーブ本体の先端面に子ホルダ本体のフランジ部の末端面を密着させると共に、スリーブ本体のテーパ孔部の内周面に子ホルダ本体のテーパコーン外周面を密着させて、親スリーブと子ホルダとを締付手段によって結合させたことで、工具ホルダの使用時に親スリーブと子ホルダとの固有振動数を変え、共振を減衰させ、子ホルダに装着したエンドミル、ボーリングバーなどの工具による切削加工時のひびりなどの振動の発生を防止できる。

また、子ホルダのシャンク側の末端部に縮径した段差部を設け、この段差部にＯリングなどによりシール部材を配設して、親スリーブと子スリーブの締付螺合部の端部を密接状態に結合し、かつ、親スリーブと先端面と子スリーブのフランジ部の末端側の結合面間にシール部材を介して密接接合することで、子ホルダ本体のシャンク部外周面に径方向に弾性変形可能で軸方向移動を可能に嵌合したテーパコーンの内面が接触する前記シャンク部の外周面に形成した潤滑剤封入溝に充填された潤滑剤の流失を防止できるようにし、工作物に対し高速で良好な切削加工を行うことができ、また、工具スピンドルと共に長期にわたり損耗することなく使用でき、耐久性のよい工具ホルダを提供することが可能である。

また、この発明では、工作物に高速で能率のよい切削加工を行うことができると共に、工作物の加工面が荒れない良好な切削ができ、工具およびスピンドルが摩耗したり割れが生じたりして損耗することがなく、長期間にわたって使用でき、耐久性が向上する。

この発明は、テーパコーンの全長にわたって切り割りを形成したので、テーパコーンが径方向に弾性変形しやすく、前記切り割りにゴムなどの弾性体を充填したので、この弾性体によっても制振機能が生じ、工具ホルダの振動防止に役立つ。

さらに、この発明によれば、子ホルダのテーパ穴に嵌合されたテーパコレット及び切削工具の交換にあっては、親スリーブと子ホルダの結合を解除することなく、子ホルダの先端雄ねじ部に螺合したロックナットの取り外しによって、容易に行うことが可能で作業性を向上できる。

以下、添付図面を参照してこの発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。

以下、この発明の実施例につき図を参照して説明する。
図１，図２はこの発明の一実施例を示すもので、図１はこの発明の工具ホルダに係る実施例の縦断面図、図２は図１の分解側面図である。
図１に示すように、この発明の工具ホルダは、工作機械のスピンドル２６に着脱可能に装着される親スリーブ１と、この親スリーブ１に着脱可能に装着される子ホルダ９とを備える。

親スリーブ１は、スピンドル２６に設けたテーパ角度が大きいテーパ孔２６ａに密着嵌合される、７／２４テーパすなわちテーパ角度を１６°３４′４０″と大きくしかつ軸方向長さが長いテーパシャンク３を有するスリーブ本体２と、このスリーブ本体２の先端側に設けた大外径のフランジ４と、スリーブ本体２の先端面に開口するように形成された、軸方向長さが短いテーパ孔部６を有する。
また、フランジ４の先端側にこれより小外径の環状座５を形成してある。
なお、実施例では、フランジ４がスリーブ本体２と一体に形成される場合を示したが、フランジ４の末端部をスリーブ本体２に焼き嵌めによって嵌合固定する構成にしてもよい。また、テーパ孔部６は、１／１０テーパすなわちテーパ角度を５°４３′と小さくしてある。

また、スリーブ本体２は実質的に剛体であるが、このスリーブ本体２の軸心には、その末端面からテーパ孔部６の末端に連なる孔部７が形成されている。この孔部７の末端部にはプルスタッド用雌ねじ部７ａが形成され、この雌ねじ部７ａにはプルスタッド８の雄ねじ部８ａが螺合され締め付ける構成になっている。
プルスタッド８は、中間部に形成した鍔状部８ｂをスリーブ本体２の末端面に外側から当接させ、この鍔状部８ｂの末端面外にプルスタッド８の引っ張り部８ｃが突出して形成され、さらに、プルスタッド８には軸心部を軸方向に貫通する切削液流路孔８ｄが形成されている。前記孔部７の中間部には結合用の雌ねじ部７ｂが形成され、この雌ねじ部７ｂとテーパ孔部６との間には突出支持部７ｃが形成されている。

前記フランジ４には自動工具交換（ＡＴＣ）装置のアームが係脱可能に係合する台形溝４ａが形成されていると共に１対のキー溝４ｂが形成されている。
前記子ホルダ９は、前記孔部７にテーパ孔部６側から挿入されるシャンク部１１を有する子ホルダ本体１０と、この子ホルダ本体１０のシャンク部１１の先端に設けたフランジ部１２を備え、このフランジ部１２の外径はシャンク部１１より大径に形成されている。また、フランジ部１２の先端側には正六角形状のナット状部１３を介して先端方向に一体に突出して形成された先端筒状部に雄ねじ部１４ａを形成してなるナット螺合部１４が設けられている。

前記ストレートシャンク部１１の末端部には、弾性を有するＯリング状のシール部材２４が配設される小径段差部１１ｂを形成すると共に、スリーブ本体２の結合用雌ねじ部７ｂにねじ嵌合する結合用雄ねじ部１１ａが形成され、前記雌ねじ部７ｂと雄ねじ部１１ａとによって親スリーブ１と子ホルダ９とを着脱可能に結合する締付手段１５を構成し、かつ親スリーブ１と子ホルダ９の螺合部分に生じる隙間、即ち前記突出支持部７ｃと前記小径段差部１１ｂ間を前記シール部材２４で密封するようにしている。

前記ストレートシャンク部１１の軸方向中央よりフランジ部１２側の外周面には環状溝１１ｃが形成され、フランジ部１２の末端面には環状凹部１２ａが前記シャンク部１１外周面の外周側に形成してあり、前記環状凹部１２ａには後述する弾性部材１６が嵌め込まれている。また、前記環状凹部１２ａの外周側にはシール部材２５配設用の環状凹部１２ｂが形成されている。

前記シャンク部１１の外周面には、先端面が弾性部材１６に当接するテーパコーン１７が回動および軸方向移動可能に嵌合されていると共に、テーパコーン１７の末端面に当接するプリロード調整用の座金１８が嵌合されており、この座金１８の末端面を支持するスナップリング１９がシャンク部１１の環状溝１１ｃに係合され、座金１８を介してテーパコーン１７を弾性部材１６に押し付け、弾性部材１６を圧縮させることにより、テーパコーン１７にプリロードが付与されるようになっている。

前記弾性部材１６は鋼板などの金属板リングからなる非圧縮体と、合成ゴム、ウレタン系、フッ素系の軟質樹脂などのリングからなる圧縮体とを組み合わせて、環状凹部１２ａに複数ずつ嵌め込まれている。
なお、圧縮体は皿ばねにしてもよいが、合成ゴムなどのリングにした方が好ましい。また、座金１８と非圧縮体は、締付手段１５による引き込み時にスリーブ本体２の先端面２ａと子ホルダ本体１０のフランジ部１２の末端面１２ｃとがシール部材２５を介して密着できるように、スリーブ本体２の先端面２ａと子ホルダ本体１０のフランジ部末端面１２ｃとの間の隙間を公差内に管理するものである。

前記テーパコーン１７は、ストレートの内周面と、スリーブ本体２のテーパ孔部６と等しいテーパ角度の外周面とを有し、軸方向長さはストレートシャンク部１１の軸方向の長さより短く形成されていると共に、軸方向に沿って緩い傾斜を有する切り割り１７ａが形成されており、この切り割り１７ａ内には、シリコン，ナイロン，合成ゴムなどの弾性体１７ｂが充填され、径方向に弾性変形可能にしてある。なお、弾性体１７ｂはテーパコーン１６の内，外周面から突出しないように切り割り１７ａに充填され、また拡径方向に付勢するようにしてもよい。

そして、シャンク部１１のテーパコーン１７が嵌合する部分の外周面には周方向に連続する潤滑剤封入溝１１ｄが山形状に形成され、この封入溝１１ｄには潤滑油，グリースなどの潤滑剤を封入し、シャンク部１１とテーパコーン１７との相対移動が長期間にわたってスムーズにできるようにしてある。

前記子ホルダ本体１０のフランジ部１２中間部と突出部１４の先端との間にはテーパ角度が８°のコレット保持孔２０が形成され、この保持孔２０の末端側にストレート孔２１が形成されており、コレット保持孔２０，ストレート孔２１は、子ホルダ本体１０の軸心と同心に一連に設けてある。なお、前記子ホルダ本体１０の末端側は縮径した段差部１１ｂが形成されている。

前記コレット保持孔２０の先端側から工具保持手段であるテーパコレット２３が挿入され、このコレット２３の末端部に係合するロックナット２７が配設されている。

前記コレット２３は、先端側のテーパ部２３ｂの外周面にコレット保持孔２０と等しいテーパ角度が８°のテーパが形成され、周方向の複数箇所に切り割り部２３ｃが末端及び先端側より等間隔に形成されていると共に、切り割り部２３ｃ間の周方向中央部に切削液供給孔２３ｄがそれぞれ形成されている。

なお、切り割り部２３ｃはコレット２３の先端からテーパ部２３ｂの末端近くまで軸方向に沿って形成され、切削液供給孔２３ｄは、テーパ部２３ｂの先端近くから切り割り部２３ｃの末端近くまで細長く形成されている。また、前記テーパコレット２３は、先端部近傍に前記ロックナット２７と係合する縮径のナット係合部２３ｅを有している。

このテーパコレット２３の切削工具把持力は、前記ロックナット２７を前記子ホルダ１０の先端側に突設した筒状の雄ねじ部を形成してなるナット螺合部１４と螺合締め付け、前記テーパコレット２３を前記テーパ部２３ｂ孔内に押し込むことで付与される構成になっている。

前記ロックナット２７は、テーパコレット２３の基準端面２３ｆに相対向するようにロックナット２７の中心方向へ突出して形成されたコレット支持部２７ａと、前記ナット螺合部１４が挿通できるようにコレット支持部２７ａの中心に同心に形成された挿通穴２７ｂとを有している。
また、前記テーパコレット２３は、前記挿通穴２７ｂの縁部周縁と係合することによりテーパコレット２３をロックナット２７に相対回転可能に結合する鍔部２３ｇを有している。

親スリーブ１のスリーブ本体２に形成したテーパ孔部６に、子ホルダ９の子ホルダ本体１０のストレートシャンク部１１にテーパコーン１７を嵌合し、スリーブ本体２を適宜の手段で固定した状態で、子ホルダ本体１０のナット状部１３にスパナなどを係合させて、子ホルダ本体１０を回転させることで、ストレートシャンク部１１の末端部に形成した結合用雄ねじ部１１ａをスリーブ本体２の内周面に形成した結合用雌ねじ部７ｂにねじ嵌合させて締め付けることにより、親スリーブ１と子ホルダ９とを結合させ、工具ホルダを組立て、組立て後はスパナなどを外すと共に、スリーブ本体２の固定も解除する。

前記親スリーブ１と子ホルダ９の結合は、スリーブ本体２の先端面２ａと子ホルダ本体１０のフランジ部１２の末端面１２ｃとがシール部材２５を介して全面的に密着すると共に、子ホルダ本体１０のストレートシャンク部１１に嵌めたテーパコーン１７の外周面がスリーブ本体２のテーパ孔部６の周面に全面的に密着する。

また、親スリーブ１のスリーブ本体２に設けた孔部７の中間部の突出支持部７ｃの内周面に、前記シャンク部１１の末端小径段差部１１ｂ側に配設したシール部材２４を配設するとともに、外周面の軸方向中間部を雄ねじ部１１ａとテーパコーン１７との間で密着させる。

さらに、テーパコーン１７は、テーパ孔部６の末端側に押し込まれることで、弾性部材１６の圧縮体が軸方向に圧縮され、全長にわたって切り割り１７ａが形成されていることで、径方向に弾性変形して、内周面が前記シャンク部１１に、外周面がテーパ孔部６の周面にそれぞれ密着する。

次に、子ホルダ本体１０に嵌めたテーパコレット２３にエンドミル，ボーリングバーなどの工具２８のシャンク部２８ａを嵌挿し、さらにロックナット２７を手動操作によって回動させることで、テーパコレット２３を末端側に押し上げ、このコレット２３を弾性変形させて縮径させ、前記コレット２３に工具２８のシャンク部２８ａを締め付け固定し、工具２８を子ホルダ９に装着する。

そして、工具２８を装着した前記実施例の工具ホルダを使用するには、マシニングセンタなどの工作機械に設けた自動工具交換装置のマガジンに工具ホルダを装着し、自動工具交換装置の工具交換アームによって、親スリーブ１のフランジ４に形成した台形溝部４ａを係合把持し、工具ホルダを前記マガジンから取り出し、工作機械のスピンドル２６の位置まで搬送し、スピンドル２６の先端部に形成した７／２４テーパの長いテーパ孔２６ａに嵌合させる。

次に、スピンドル２６に内装した引っ張り手段２９によって、親スリーブ１のプルスタッド８の引っ張り部８ｃを係合把持し、スピンドル２６内に引き込み、親スリーブ１のテーパシャンク３の外周面を前記テーパ孔２６ａの周面に密着させると共に、スピンドル２６に固定した１対のドライブキー（図示省略）をフランジ４のキー溝４ｂにそれぞれ係合させる。

その後、工具交換アームによるフランジ４の把持を解放し、このアームが動作前の位置に復帰する。つぎに、工作機械のスピンドル２６を回転させることで、工具ホルダに装着した工具２８によって工作物（ワーク）を切削加工する。

なお、前記加工時には、必要に応じてスピンドル２６内から切削液を、プルスタッド８の切削液流路孔８ｄ，スリーブ本体２内、子ホルダ９の開孔を経てコレット２３に供給し、このコレット２３の切削液供給孔２３ｄから工具２８及び工具２８による工作物の切削加工部に供給する。また、工具ホルダのスピンドル２６に対する着脱時に、圧縮空気供給装置によって、スピンドル２６内，前記切削流路孔８ｄ，切削液通路孔２３ｄなどを経て、コレット２３の切削液供給孔２３ｄから圧縮空気を吹き出すことで、スピンドル２６の先端面，子ホルダ本体１０のフランジ部１２末端面のクリーニングをすることもできる。

そして、工作物の加工後には、スピンドル２６と共に、工具ホルダを復帰させ、引っ張り手段２９によるプルスタッド８の把持を解除し、工具自動交換装置のアームによって工具ホルダをスピンドル２６から外して前記マガジンに戻す。

実施例では、テーパコーン１７を１／１０テーパの緩やかなテーパ角度にしたので、高い結合剛性を得ることができる。すなわち、テーパコーン１７のテーパ角度と引っ張り力とが子ホルダ９の親スリーブ１への装着時にテーパ角度が緩いほど結合剛性が向上し、テーパコーン１７のテーパ角度は４°〜１２°の範囲にすることが好ましい。

前記テーパコーン１７は全長にわたって形成した切り割り１７ａにゴムなどの弾性体１７ｂを充填したので、この弾性体１７ｂによっても制振機能が生じ、工具ホルダの振動防止に役立つ。

前記実施例の工具ホルダは、子ホルダ本体１０のシャンク部１１の末端部に設けた雄ねじ部１１ａを親スリーブ１のスリーブ本体２の雌ねじ部７ｂに締め付けて、子ホルダ９を親スリーブ１に結合したので、これらの結合部材を必要とせず、また前記シャンク部１１の中間部外周面をスリーブ本体２の孔部７の周面にシール部材２４を介して密着させて嵌合させたので、これも共振防止に役立つ。

この発明の一実施例に係る工具ホルダを示した要部縦断側面図、 図１に示した工具ホルダの分解側面図。

符号の説明

１ 親スリーブ
２ スリーブ本体
３ テーパシャンク
４ フランジ
５ 環状座
６ テーパ孔部
７ 孔部
７ｂ 雌ねじ部
８ プルスタット
８ｂ 鍔状部
８ｄ 切削液流路孔
９ 子ホルダ
１０ 子ホルダ本体
１１ ストレートシャンク部
１１ａ 雄ねじ部
１１ｂ 段差部
１２ フランジ部
１３ ナット状部
１４ ナット螺合部
１５ 締付手段
１６ 弾性部材
１７ テーパコーン
１７ａ 切り割り
１７ｂ 弾性体
１８ 座金
１９ スナップリング
２０ コレット保持孔
２１ ストレート孔
２３ テーパコレット
２３ｄ 切削液供給孔
２４ シール部材
２５ シール部材
２６ スピンドル
２７ ロックナット
２８ 工具
２９ 引っ張り手段

Claims (3)

1. 工作機械のスピンドルに着脱可能に装着される工具ホルダであって、
   前記スピンドルに装着される親スリーブと、この親スリーブに着脱可能に装着される子ホルダを備え、
   前記親スリーブは、前記スピンドルに設けたテーパ角度が大きいテーパ孔に密着嵌合されるテーパシャンクを有するスリーブ本体と、前記スリーブ本体の先端側に設けた大外径のフランジと、前記スリーブ本体に該スリーブ本体の先端面に開口するように形成されたテーパ角度が小さいテーパ孔部と、前記スリーブ本体内に前記テーパ孔部の端末から前記スリーブ本体の端末面へ貫通するように形成された孔部を有し、
   前記子ホルダは、前記孔部に前記テーパ孔部側から挿入されるシャンク部を有する子ホルダ本体と、前記子ホルダ本体のシャンク部の先端側に設けたフランジ部を有し、前記子ホルダ本体のシャンク部外周面には、前記テーパ孔部に嵌合される径方向に弾性変形可能なテーパコーンを軸方向移動可能に嵌合すると共に、前記テーパコーンの一端を前記シャンク部の外周面に設けたリングに座金を介して当接させ、かつ前記テーパコーンの他端と前記フランジ部との間には圧縮体と非圧縮体を介在し、さらに前記テーパコーンの内面が接触する前記シャンク部の外周面に潤滑剤封入溝を形成してなり、
   前記親スリーブと子ホルダとを着脱可能に結合する締付手段により前記子ホルダのシャンク部末端段差部に配設したシール部材を介して前記子ホルダを親スリーブの孔部に引き込むことにより、前記スリーブ本体の先端面に前記子ホルダ本体のフランジ部の末端面をシール部材を介して密着させると共に、前記スリーブ本体のテーパ孔部の内周面に前記テーパコーンの外周面を密着させ、かつ前記スリーブ本体の先端面に前記子ホルダ本体のフランジ部の末端面をシール部材を介して密着させ、前記スリーブ本体のテーパ孔部の内周面に前記テーパコーンの外周面を密着させ、前記子ホルダのシャンク部の外周面に封入した潤滑剤の流失を防止するようにしたことを特徴とする工具ホルダ。
2. 前記スリーブ本体のテーパシャンクは７／２４テーパ（テーパ角度１６°強）とし、親スリーブのテーパ孔部および子ホルダのテーパコーンはテーパ角度を４°〜１２°、好ましくは１／１０テーパ（テーパ角度５°強）としたことを特徴とする請求項１に記載の工具ホルダ。
3. 前記締付手段は、前記スリーブ本体の孔部に形成した雌ねじ部と、前記子ホルダ本体のシャンク部の末端部に形成した雄ねじ部とをねじ嵌合させて締め付けることにより、前記スリーブ本体のテーパ孔部の内周面に前記テーパコーンの外周面を密着させ、かつ前記孔部の内周面に前記シャンク部の軸方向中間部の外周面を密着嵌合させると共に、前記子ホルダのテーパ穴に嵌合されるすり割付きのテーパコレットを、前記スリーブ本体と子ホルダのねじ結合を解除することなく前記子ホルダの先端部外周に形成した雄ねじ部にロックナットを螺合して、前記テーパコレットを前記テーパ穴に押し込み固定するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の工具ホルダ。