JP2949038B2 - 工具ホルダの給液用キャップ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、回転式の工具ホルダ
に取付けられる給液用のキャップに関し、詳しくは、孔
明きと孔無しの工具を同様に使用でき、ホルダの内部に
導入された切削液を任意の切削位置に供給できるように
したキャップの構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】マシニングセンタ等を用いたフライス加
工においては、ドリル加工やタップ加工、ボーリング加
工、エンドミル加工等を行なう場合、切削位置に切削液
を供給し、潤滑や冷却を行なう必要が生じる場合があ
る。

【０００３】図８は、ホルダの内部を通して切削液を供
給できるようにした従来の工具ホルダの構造を示してい
る。

【０００４】この工具ホルダは、ホルダシャンク４１の
先端部に、コレットチャック４２を用いて工具３を装着
する工具装着孔４３を設け、ホルダシャンク４１の内部
に、シャンクの後端から工具装着孔４３まで貫通する給
液孔４４を設け、その給液孔４４に取付けたストッパボ
ルト４５に工具３の背面を当接させて工具３の突出し量
を調節している。

【０００５】上記の工具ホルダでは、フライス加工機の
主軸から給液孔４４に導入された切削液が、ストッパボ
ルト４５の内部孔４６を通して工具３の背面へ送られ、
工具３の内部に形成した貫通孔４７を通して工具の先端
位置へ供給される。

【０００６】ところが、上記構造の工具ホルダにおいて
は、工具３内部の貫通孔４７を通して切削液を排出する
ため、貫通孔をもたない孔無しの工具では切削液の排出
を行なうことができず、使用できる工具の種類が限定さ
れる問題がある。

【０００７】また、切削液は、工具３の内部を通って直
接工具の先端位置に供給されるために、それ以外の切削
位置に切削液の供給方向を変えたり、切削液の供給量を
任意に変化させることができず、切削液による潤滑や冷
却を最適な状態に調節することができない問題がある。

【０００８】また、従来の通常のフライス加工機では、
工具ホルダが装着される主軸の外側から切削位置に切削
液を供給するための外部給油装置が装備されているが、
このような外部給油装置は、切削液の供給方向や供給量
を手動で調整するようになっているため、工具ホルダに
取付けた長さ等が異なる各種の工具に応じて供給方向や
供給量を適切に調節することは極めて難しく、工具本数
が多い場合には実際上不可能に近い問題がある。

【０００９】そこで、実開平６−２７０４６号公報は、
工具ホルダの先端部にノズルリングを着脱自在に取付
け、このノズルリングに設けたノズルから切削液を工具
の外周や切削部に向けて噴出させる流体供給装置を提案
している。

【発明が解決しようとする課題】上記公報の装置は、ノ
ズルリング又はこれに設けるノズルを変更するのみで多
種、多様の工具に適用できると述べているが、孔明き工
具と孔無し工具の双方に対応できるものにはなっていな
い。また、工具径の変化やノズル数の増減に対してはノ
ズルリングの全体を交換して対応する必要があり、予め
用意すべきノズルリングの数が増えて好ましくない。こ
の発明の目的は、上述した問題を解決することであり、
工具ホルダの開口部にキャップを取付け、そのキャップ
に取付ける部品を一部交換することでキャップの形態を
変化させて、孔明き及び孔無しの工具の使用を可能と
し、工具径の変化やノズル数の増減等にも対応できるよ
うにした構造を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、工具を装着するホルダシャンクの開口
部に取付けられるキャップであって、その開口部に固定
されるキャップ本体と、キャップ本体の中央部に着脱自
在に取付けられるシールリングとから成り、そのシール
リングに、工具ホルダに装着した工具が挿通する貫通孔
を形成し、上記キャップ本体に、キャップの内面と外面
を連通する給液通路を設け、この給液通路にねじ部を設
けてそのねじ部に給液通路からの切削液の排出方向を任
意に変化できるノズルを着脱自在に取付け、さらに、前
記ノズルと置換して前記ねじ部に取付け可能な給液通路
閉塞用のねじ栓を含め、かつ、工具径の変化に対し、前
記シールリングを工具径に応じた径の貫通孔を有するも
のと交換して対応するようにしたのである。

【００１１】この給液用キャップは、その形態を下記の
３種のどれかに変化させることができる。 (1) ねじ部にノズルのみを取付けたもの。 (2) ねじ部にねじ栓のみを取付けたもの。 (3) ねじ部を複数にして一部のねじ部にノズルを、残り
のねじ部にねじ栓を 各々取付けたもの。

【００１２】上記(2) の形態のキャップは孔明き工具と
組合わせて使用するか又はシールリングの貫通孔を、そ
の孔と工具との間に切削液が流通可能なすき間が形成さ
れるものにして孔無し工具と組合わせて使用する。

【００１３】なお、ねじ部を複数設けるものは、給液通
路を、キャップ本体の内周面をめぐる円周溝と、その円
周溝とキャップの外面とを連通する複数の排出孔とから
形成し、この各排出孔をシールリングの貫通孔の周囲に
配列すると共に、各排出孔の内部に前記ねじ部を設ける
のが好ましい。

【００１４】

【作用】上記の構造では、キャップがホルダシャンクの
開口部を塞ぐことにより、ホルダシャンク内部に導入さ
れた切削液はキャップの給液通路を通って外部に排出さ
れる。

【００１５】この場合、給油通路に組込んだノズルを調
節することにより、切削液の供給方向を変化させること
ができる。

【００１６】また、使用する工具の径が変化した場合
は、キャップのシールリングのみを交換し、リングの貫
通孔を工具径に合せることで対応することができる。

【００１７】さらに、ノズルに代えてねじ栓を給液通路
に取付けて通路を塞ぐことにより、キャップからの切削
液の排出を停止できる。このため、内部に貫通孔を有す
る孔明きの工具を装着し、ホルダ内の切削液を工具の内
部を通して切削位置へ供給することができる。

【００１８】また、ねじ栓で給液通路を塞いだ状態で、
シールリングの貫通孔と工具の間にすき間を設けると、
そのすき間から切削液を吹き出すことができ、孔無しの
工具の使用に対応することができる。

【００１９】さらに、シールリングの周囲に複数の排出
孔を配列し、その一部の排出孔を塞ぐようにすると、塞
いだ排出孔の数に応じて切削液の供給量を変化させるこ
とができる。

【００２０】

【実施例】図１乃至図５は、実施例のキャップを取付け
た工具ホルダを示している。この工具ホルダは、工具３
を装着するホルダシャンク１と、そのホルダシャンク１
の先端開口部に取付けられるキャップ２とから成り、ホ
ルダシャンク１の後端部に、フライス加工機の主軸に工
具ホルダを引き込むためのプルスタッドボルト４が取付
けられている。

【００２１】ホルダシャンク１の先端部には、テーパ面
６を備える工具装着孔５が形成され、その装着孔５に、
工具３を把持したコレットチャック７が収納されるよう
になっている。

【００２２】また、ホルダシャンク１の内部には、工具
装着孔５からホルダシャンクの後端部まで貫通する給液
孔８が形成され、その給液孔８に、コレットチャック７
の引込みボルト９が挿入されている。

【００２３】この引込みボルト９は、コレットチャック
７の後端部に連結する連結ボルト１０と、その連結ボル
ト１０の内径側にねじ込まれる操作ボルト１１とから成
り、連結ボルト１０は、対向して設けたスクリュ１２、
１２により回り止めされ、軸方向のみ移動できるように
取付けられている。

【００２４】上記の引込みボルト９では、操作ボルト１
１を回動操作して連結ボルト１０とコレットチャック７
を後方へ引き込むと、工具装着孔５のテーパ面６とコレ
ットチャック７が圧着し、コレットチャック７が縮径し
て工具３を保持固定する。

【００２５】なお、上記の連結ボルト１０や操作ボルト
１１、及びプルスタッドボルト４には、それぞれ貫通孔
４ａ、１０ａ、１１ａが形成されており、各々の内部を
通して切削液が工具装着孔５まで導入されるようになっ
ている。

【００２６】一方、実施例のキャップ２は、図２及び図
３に示すように、ホルダシャンク１の先端開口部に嵌合
するキャップ本体１３と、そのキャップ本体１３の中央
孔２８に取付けられるシールリング１４とから成り、シ
ールリング１４の中心部に、ホルダシャンク１に装着さ
れた工具３が挿通する貫通孔１５が形成されている。

【００２７】上記キャップ本体１３は、外周部に、ホル
ダシャンク１先端の嵌合部１６に嵌まり合うフランジ部
１７を備え、そのフランジ部１７が複数のボルト１８に
よってホルダシャンク１に固定される構造に成ってい
る。

【００２８】また、キャップ本体１３のフランジ部１７
の内部には、切削液をキャップの内面から外面に排出す
るための給液通路１９が形成されている。

【００２９】この給液通路１９は、フランジ部１７の内
周面をめぐる円周溝２０と、その円周溝２０からキャッ
プ２の外側端面へ軸方向に連通する複数の排出孔２１か
ら形成され、その各排出孔２１が、シールリング１４を
中心とする同心円上に沿って等間隔で配列されている。

【００３０】また、上記各排出孔２１の出口には、それ
ぞれねじ部２２が形成され、その各ねじ部２２にノズル
２３が着脱自在に組込まれている。

【００３１】このノズル２３は、図２に示すように、ね
じ部材２４の内部に貫通孔２５を設け、その貫通孔２５
の出口に、ボール弁２６と圧着用のバネ２７とを組込ん
だ構造で成り、ボール弁２６の孔の向きを調節すること
により、切削液の排出方向を任意に変化させることがで
きる。

【００３２】一方、キャップ本体１３の中央孔２８に取
付けられるシールリング１４は、外周面に設けた鍔部２
９を中央孔２８の内周縁に係合させることでキャップ本
体１３に内側から着脱できるようになっており、その内
外周面に組込んだＯリング３０と３１により、キャップ
本体１３及び工具３とシールリング１４との接触部から
の液漏れを防止している。

【００３３】このシールリング１４は、予め１つのキャ
ップ２に対して貫通孔１５の径寸法を異ならせた複数種
類のものを準備しておき、工具３の径寸法の変化に応じ
て適切な貫通孔１５をもつシールリング１４を選択でき
るようになっている。

【００３４】この実施例の工具ホルダは上記のような構
造であり、貫通孔がない孔無しの工具を使用する場合
は、図１に示すようにホルダシャンク１の先端にキャッ
プ２を取付け、孔無しの工具３をコレットチャック７に
装着した状態で、ホルダシャンク１の給液孔８に切削液
を導入する。

【００３５】この状態では、切削液は、引込みボルト９
の各ボルト１０、１１の内部を通って工具装着孔５まで
送られるが、ホルダシャンク１の先端開口部がキャップ
２で塞がれているため、切削液はキャップ２の給液通路
１９を通って外部に排出される。

【００３６】この場合、ノズル２３のボール弁２６の向
きを調節することにより、必要とする任意の切削位置に
切削液を供給することができる。

【００３７】また、複数の排出孔２１において、一部の
排出孔２１のねじ部２２に図５のように中実のねじ栓３
２を取付け、その排出孔２１を塞ぐことにより、切削液
を排出する排出孔２１の数が変化するため、切削位置に
供給できる切削液の量を増減させることができる。

【００３８】一方、貫通孔を備えた孔明きの工具を使用
する場合は、図５に示すように、キャップ２の全ての排
出孔２１をねじ栓２２で塞ぎ、給液通路１９を閉鎖す
る。

【００３９】これにより、ホルダシャンク１内に導入さ
れた切削液はキャップ２からの排出が止められるため、
工具３内部の貫通孔４７を通って切削位置に送られるこ
とになる。

【００４０】図６は他の実施例を示している。この例で
は、キャップ２のシールリング１４中央に設けた貫通孔
１５の直径を、装着する工具３の径に比べて大きくし、
貫通孔１５と工具３との間に、シールリング１４を軸方
向に挿通するすき間３４を設けている。

【００４１】上記の工具ホルダにおいては、図のように
キャップ２の給液通路１９をねじ栓３２で塞いだ状態
で、孔無しの工具３を装着して切削液をホルダ内に導入
すると、切削液は貫通孔１５のすき間３４を通ってホル
ダ外部に排出され、工具３の先端位置に送られる。

【００４２】また、図７に示す例は、上記と同様のキャ
ップ構造において、貫通孔１５を、外側に向かって縮径
するようなテーパ孔で形成し、すき間３４の大きさを、
切削液の出口側に向かって漸次小さくなるように形成し
たものである。

【００４３】この構造では、切削液の排出方向が中心に
向かう方向に偏向され、工具３の表面に沿って噴出する
ように制御される。

【００４４】このように上述した実施例の工具ホルダで
は、孔明き及び孔無しの両方の工具に対応でき、また、
切削液の供給方向や供給量も任意に調節できるため、工
具ホルダに工具を装着する時点で、予め工具の種類や突
出長さ等に応じて切削液の排出方法や供給方向、供給量
などを調節しておくことにより、実際の切削加工におい
て工具に応じた最適な切削液の供給を行なうことがで
き、安定した切削加工を実現することができる。

【００４５】なお、上記の各実施例においては、コレッ
トチャック７を引込みボルト９で引き込んで工具を保持
するようにしたが、キャップ２の取付構造を変えること
により、図８で示したようにコレットチャックを前端側
で締め込む構造のホルダにも適用することができる。

【００４６】また、コレットチャック以外のボルト等の
保持方法により工具を装着するホルダにも、同様に本発
明を実施することができる。

【００４７】

【効果】以上のように、この発明は、ホルダシャンクに
取付けられるキャップに給液通路を設け、その通路にノ
ズルとねじ栓を選択的に取付けるようにして切削液の供
給方法を切換えるため、孔明き及び孔無しの両方の工具
について給液を行なうことができ、使用できる工具の種
類を大きく拡大できる利点がある。また、着脱自在のシ
ールリングを設け、そのシールリングの交換で工具径の
変化に対応するようにしたので、給液通路とねじ部を設
けたキャップ本体を何種類も準備する必要が無く、無駄
がない。

【００４８】さらに、キャップの給液通路にねじ部を複
数設け、一部のねじ部にノズルを、残りのねじ部にねじ
栓を取付けたものは、ノズルの位置や数を変えて切削液
の供給点や供給量を任意に調節でき、使用する工具に応
じて最適な給液状態を設定できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のキャップを装着した工具ホルダを示す
縦断面図

【図２】図１の要部を拡大した縦断面図

【図３】同上の側面図

【図４】同上のキャップの分解斜視図

【図５】孔明き工具の使用例を示す縦断面図

【図６】他の実施例を示す縦断面図

【図７】同上の改良例を示す縦断面図

【図８】従来の工具ホルダを示す縦断面図

【符号の説明】

１ ホルダシャンク ２ キャップ ３ 工具 ５ 工具装着孔 ７ コレットチャック ９ 引込みボルト １３ キャップ本体 １４ シールリング １５ 貫通孔 １９ 給液通路 ２０ 円周溝 ２１ 排出孔 ２３ ノズル ３２ ねじ栓 ３４ すき間

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具を装着するホルダシャンクの開口部
   に取付けられるキャップであって、その開口部に固定さ
   れるキャップ本体と、キャップ本体の中央部に着脱自在
   に取付けられるシールリングとから成り、そのシールリ
   ングに、工具ホルダに装着した工具が挿通する貫通孔を
   形成し、上記キャップ本体に、キャップの内面と外面を
   連通する給液通路を設け、この給液通路にねじ部を設け
   てそのねじ部に給液通路からの切削液の排出方向を任意
   に変化できるノズルを着脱自在に取付け、さらに、前記
   ノズルと置換して前記ねじ部に取付け可能な給液通路閉
   塞用のねじ栓を含め、かつ、工具径の変化に対し、前記
   シールリングを工具径に応じた径の貫通孔を有するもの
   と交換して対応するようにした工具ホルダの給液用キャ
   ップ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の給液用キャップの給液通
   路のねじ部に前記ノズルに代わるねじ栓を着脱自在に取
   付けてこのねじ栓で前記給液通路を塞ぎ、前記シールリ
   ングの貫通孔に切削液の供給を内部の貫通孔に通して行
   う孔明き工具を挿通するようにした工具ホルダの給液用
   キャップ。
3. 【請求項３】 請求項１記載の給液用キャップの給液通
   路のねじ部に前記ノズルに代わるねじ栓を着脱自在に取
   付けてこのねじ栓で前記給液通路を塞ぎ、前記シールリ
   ングの貫通孔を、その孔と工具との間に切削液が流通可
   能なすき間が形成されるものにした工具ホルダの給液用
   キャップ。
4. 【請求項４】 上記給液通路を、キャップ本体の内周面
   をめぐる円周溝と、その円周溝とキャップの外面とを連
   通する複数の排出孔とから形成し、この各排出孔を上記
   シールリングの貫通孔の周囲に配列すると共に、各排出
   孔の内部にねじ部を設けた請求項１、２又は３に記載の
   工具ホルダの給液用キャップ。