JP3044028U - 切削工具保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 切削オイルを供給する構造にないシャンクを
備えた工作機械においてもオイルパスを持ったドリル等
の刀具をその本来の機能が発揮される状態で使用できる
ようにする。 【解決手段】この切削工具保持装置は、開放端に開口す
る切削剤供給通路を内部に持つ主軸と、この主軸の解放
端に固定されたシール部材と、この主軸に着脱自在に固
定される三爪チャックとからなる。三爪チャックを採用
することにより、ドリルの軸径に関わらず容易にドリル
交換が可能で極めて容易に使用できる切削剤が供給され
る切削工具保持装置としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は切削剤通路を持つ切削工具の保持装置に関する。

【従来の技術】

ワークの被加工対象に効率よく切削剤を供給するため、ドリルの刃部に直接切 削剤を供給する方法が採られている。この手段として、軸方向に貫通した切削剤 通路を備えるドリルとこのドリルをスリーブチャックで工作機械の主軸に固定す る切削工具の保持装置が知られている。

【０００２】 この従来の切削工具の保持装置は、主軸の軸芯部に切削剤供給通路が形成され 、この主軸の解放端にその切削剤供給通路が開口している。そしてこの開口部分 に開口端がラッパ状に広がる貫通孔を持ち、耐油性のエラストマー材料で形成さ れたシール部材が直接若しくはアダプタを介して取り付けられている。この保持 装置に使用されるドリルは、その軸部の自由端に切削剤の注入口があり、刃部の 先端に切削剤の漏出口がある。このドリルはスリーブを介して工作機械の主軸の 解放端に当接するようにスリーブチャックで固定される。

【０００３】 ドリルの軸部は、通常円柱形状であり、その自由端の周縁が面取りされている 。そしてこのドリルがスリーブチャックで主軸に固定される際、ドリルの面取り されたエッジが主軸の解放端に固定されたシール部材のラッパ状の開口壁面に当 接する。これにより主軸の切削剤供給通路とドリルの切削剤通路とがシール材を 介して連結され、切削剤の漏洩が防止される。 また、ドリルの側壁に切削剤注入口があり漏出口が刃部に開口しこのドリルの 軸部に回転自在に保持された冶具より切削剤を供給する装置も知られている。

【０００４】 上記の従来の切削剤通路を持つ切削工具の保持装置では、スリーブチャックを 持つものでないと使用できない。スリーブチャックはドリルの軸径に合わせたス リーブを必要とする。このため異なった軸径のドリルを取り替えて使用する場合 にはドリルとともにスリーブの交換をも必要とし、作業が繁雑になる。 また、ドリルの側壁に注入口をもつものはスリーブチャック、三爪チャックの 種類を問わずに使用できる。しかし切削剤の注入口が側壁に開口し、ドリルの軸 部に切削剤供給器具を回転自在に取り付ける必要があるため、軸径の小さいドリ ルには適用が困難である。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は上記問題点を解消するもので、ドリルの軸径に関わらず容易にドリル 交換が可能で、極めて容易に使用できる切削剤が供給される切削工具保持装置を 提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案の切削工具保持装置は、刃部と軸部とを備え前記軸部の自由端に一端が 開口し他端が前記刃部に開口する切削剤通路を持つ切削工具を保持する切削工具 保持装置であって、開放端に開口する切削剤供給通路を内部に持つ主軸と、該主 軸の該解放端に固定され該切削剤通路の該開口を囲むシール部材と、該主軸に着 脱自在に固定される三爪チャックとからなり、該切削工具の該自由端を該シール 部材に当接した状態で該三爪チャックにより該切削工具を該主軸に固定するよう に構成したことを特徴とする。 本考案の切削工具保持装置は三爪チャックを採用することにより、ドリルの軸 径に関わらず容易にドリル交換が可能で極めて容易に使用できる切削剤が供給さ れる切削工具保持装置としている。

【０００７】

【考案の実施の形態】

三爪チャックは切削工具を固定する際、三爪チャック本体が主軸に対して回転 し、３個の爪が軸方向に突出しつつ求芯方向に同軸的に駆動され、切削工具を固 定する。この３個の爪の軸方向の動きにより切削工具は主軸から離れる方向に移 動する。すなわち、三爪チャックで切削工具を挟持すると、予め切削工具が主軸 の解放端に当接した状態にあっても、切削工具が主軸から離されて固定されるこ とになる。このため主軸と切削工具との間に空間が形成され、主軸の軸孔に形成 された切削剤供給通路から切削工具の自由端に供給される切削剤はこの空間から 漏れ出すことになる。

【０００８】 考案者は種々の検討を加え多くの試行を繰り返し、主軸の解放端と切削工具の 自由端との間にシール材を介在させ、切削工具を固定する際に、切削工具を主軸 に押し付けつつ三爪チャック本体を回転させることにより、主軸と切削工具とを シール材でシールしつつ三爪チャックで固定できることを確認し、本考案を完成 したものである。 本考案の切削工具保持装置は、開放端に開口する切削剤供給通路を内部に持つ 主軸と、この主軸の解放端に固定されたシール部材と、この主軸に着脱自在に固 定される三爪チャックとからなる。

【０００９】 本考案の切削工具保持装置は、従来の三爪チャックを取り付けた切削工具保持 装置の主軸を代え、切削剤供給通路を軸部に形成すると共にその解放端にシール 部材を設けたものである。この主軸を除く他の部分は従来の三爪チャックを持つ 切削工具保持装置の部分と同一である。 主軸の切削剤供給通路はその導入口を主軸の一端に開口させることも、また、 主軸の側壁に開口させることもできる。当然に導入口が一端に設けられている場 合には切削剤はその一端より供給されることになる。このため本考案の切削工具 保持装置は、その主軸の導入口に切削剤を供給する切削剤供給手段を連結しなけ ればならない。この切削剤供給手段としては従来のものをそのまま採用すること ができる。

【００１０】 シール部材としては、Ｏリングを採用できる。このＯリングは主軸の解放端に 開口する切削剤供給通路の開口を囲むように取り付けられる。なお、このＯリン グでシールされる切削工具としては、刃部と軸部とを備えこの軸部の自由端の少 なくとも周縁がシール面を形成するテーパ面となりかつこの軸部は自由端に一端 が開口し他端が刃部に開口する切削剤通路を持つものとするのが好ましい。 この切削工具の軸部を三爪チャックの開口端より主軸の解放端に挿入し、その 切削工具のテーパ面が主軸解放端のシール部材に当接させる。シール部材とテー パ面との接触では大きな接触面積を確保できる。従って、シール部材にかかる単 位面積当たりの圧力を低減でき、もってシール部材の耐久性が向上する。

【００１１】 また、シール部材としては主軸の切削剤通路の開口端部の内壁面にリング状シ ールを組み付けたものとすることができる。この場合、切削工具は刃部と軸部と を備えかつこの軸部はその自由端に筒状凸部を備えさらにこの筒状凸部の先端に 一端が開口し他端がその刃部に開口する切削剤通路を持つものとするのが好まし い。筒状凸部を径の異なる切削工具の軸部の自由端に同軸的に突出させ、この筒 状凸部の外周径を同一とすることにより同一のシール部材に装着可能となる。し たがって、筒状凸部を同一にすれば径の異なる切削工具も同じ切削工具保持装置 に保持されることができる。

【００１２】 さらに、主軸の切削剤供給通路が開口する開口端部を雌ねじ穴とし、シール部 材は切削剤供給通路と連通する軸孔を持つ筒状で、その一端部はこの雌ねじ穴に 螺合する雄ねじ部とし、少なくとも他端側の軸孔はレンチで回転されるレンチ穴 とするのが好ましい。これによりシール部材はレンチで着脱可能となり、主軸に 三爪チャックを取り付けた状態でシール部材の交換が可能となる。 この切削工具の軸部を三爪チャックの開口端より主軸の解放端に挿入し、その 切削工具のテーパ面が主軸解放端のシール部材に当接させる。シール部材とテー パ面との接触では大きな接触面積を確保できる。従って、シール部材にかかる単 位面積当たりの圧力を低減でき、もってシール部材の耐久性が向上する。

【００１３】

【実施例】

以下、この考案の実施例を説明する。 （実施例１） 図１は本考案の実施例１の保持装置１０とドリル１との分解図である。図２に はドリル１を保持装置１０に保持させた状態を示す。 このドリル１は刃部２と軸部３とからなる。刃部２には螺旋状に刃が形成され ている。軸部３の自由端の周縁には周方向に連続するテーパ面４が形成されてい る。軸部３の自由端の頂面８には１条の溝５が形成されている。図中の符号６は 切削剤通路であり、このドリルでは直線状に２本形成されている。 切削剤通路６を螺旋状に形成することもできる。切削剤通路６の本数は特に限 定されない。図３は軸部３の自由端の平面図であり、この図に示すように、切削 剤通路６の切削剤注入口７は溝５の底面に形成されている。

【００１４】 保持装置１０はチャック１１、シール部材２０及び主軸４０から構成される。 チャック１１は市販されている三つ爪のドリルチャックを用いた。 シール部材２０は、図４、図５に詳細に示すように、外周面にねじ溝の螺刻さ れた第１の筒部２１とこの第１の筒部２１に螺合される第２の筒部２５からなる 。シール部材２０の底面を示す図５に示すとおり、第１の筒部２１の下端内面は 六角穴２３に形成されている。この六角穴２３は第１の筒部２１を主軸４０の雌 ねじ部４１へねじ込むときに六角棒スパナを差し込むためのものである。

【００１５】 第２の筒部２５はアンダーカットとなる部分２７を有し、第２の筒部２５を第 １の筒部２１へ外装したとき、当該アンダーカット部分２７と第１の筒部の下端 とで第１のＯリング３１を把持する。第２の筒部２５の上側に第２のＯリング３ ３が外装される。この第２のＯリング３３はシール部材２０と主軸４０とのシー ルを取るための部材である。 図２に示すように、主軸４０の側壁に導入口、下端の解放端に導出口を持つ切 削剤供給通路４３が形成されている。そしてこの導出口の部分は雌ねじ部４１と なっている。シール部材２０は主軸４０の雌ねじ部４１へ螺合され、軸４０の切 削剤供給通路４３と連通する。

【００１６】 図５に戻って、ドリルのテーパ面の角度αを規定しておけば、軸部の径が変化 しても、そのテーパ面は必ず第１のＯリング３１に当接する。図５には、実線で 表した小径な軸部１０３と一点鎖線で表した大径な軸部２０３が示されている。 即ち、各軸部１０３及び２０３をシール部材２０に対して心合わせすると、テー パ面１０４及び２０４は第１のＯリング３１へ当接することとなる。 また、多少の心ずれがあったとしても、第１のＯリング３１がテーパ面１０４ 及び２０４に当接する限り、所望のシール性は維持される。 テーパ面を第１のＯリング３１へ確実に当接させるため、軸部の径は当該第１ のＯリング３１の内径より大きくなければならない。テーパ面の角度αは４５〜 １３５度が好ましい。さらに好ましくは６０〜１２０度である。実施例ではα＝ ９０度とした。

【００１７】 図２は保持装置１０にドリル１が取り付けられた状態を示す。なお、ドリル１ を固定する場合、ドリル１の自由端を主軸４０の解放端に固定されたシール部材 ２０に押し当てた状態でドリル１を固定する必要がある。チャック１１が三爪チ ャックであるためドリル１を締め付ける際、ドリル１はシール部材２０より離れ る方向に動かされる。この際、ドリル１の自由端がシール部材２０より離れない ようにする必要がある。 ドリル１の交換はチャック１１を回動してチャック１１から解放することによ りドリル１が取り外される。そして径の異なるドリルを装着することによりドリ ルの交換が可能となる。

【００１８】 なお、シール部材２０はドリル１に当接し損傷を受ける。このためシール部材 ２０の交換が必要となる場合もある。この場合はチャック１１を主軸４０に固定 した状態でチャック１１の開口端にレンチを挿入し、シール部材２０のレンチ穴 にレンチを係合し、レンチでシール部材２０を回動して主軸４０より取り外すこ とができる。新しいシール部材２０の固定もレンチを用いて容易に装着できる。 三爪チャックは主軸に固定された状態で使用される場合が多く、三爪チャックを 主軸より取り外すことは通常しないため、主軸より三爪チャックを取り外すこと なくシール部材の交換ができることは好都合である。

【００１９】 上記シール部材２０に代えて図６に示すシール部材５０を用いることもできる 。このシール部材５０はシール部材２０の第１の筒部２１と第２の筒部２５を一 体としたもので外周径の大きい下部５１と外周径の小さい上部５２とからなる。 下部５１の下端にはラッパ状に開く開口部５１１が形成され、その上方に内周を 一周するシール保持溝５１２が形成されている。このシール保持溝５１２にシー ル材を構成するＯリング５３が収納されている。このシール保持溝５１２の上方 に６角穴５１３が形成されている。そしてこの６角穴５１３の中央部に軸孔５１ ４が形成されている。この軸孔５１４は下部５１および上部５２を貫通し上部５ ２の上端に開口している。これら開口部５１１、シール保持溝５１２、６角穴５ １３および軸孔５１４は切削剤通路を形成する。

【００２０】 上部５２の外周面には雄ねじとなるねじ部５２１が形成されている。このねじ 部５２１は図１に示す主軸４０の雌ねじ部４１と螺合する。下部５１のリング状 上端面には別のＯリング５４が装着されている。このＯリング５４は主軸４０と のシール材として機能する。なお、もう一つのＯリング５３は切削工具１のテー パ面が当接し、切削工具１との間のシール機能を果たす。 このシール部材５０も６角レンチで主軸４０の雌ねじ部５２１に螺合あるいは 脱着可能である。

【００２１】 （実施例２） 図７に本考案の実施例２の要部をなす主軸に固定されるシール部材７０とこの シール部材７０に対応するドリル１５の要部断面図を示す。 このシール部材７０も図１に示す主軸４０の雌ねじ部４１に螺合して固定され 、切削工具保持装置の一部を構成するものである。 このシール部材７０も前記したシール部材２０と同様に、外周径の大きい下部 ７１と外周径の小さい上部７２とからなる。下部７１の下端には内周径の比較的 大きい凹部７１１が形成されている。この凹部７１１の開口端側にその内周を一 周するシール保持溝７１２が形成されている。このシール保持溝７１２にシール 材を構成するＯリング７３が収納されている。

【００２２】 また、凹部７１１の上方に６角穴７１３が形成されている。そしてこの６角穴 ７１３の中央部に軸孔７１４が形成されている。６角穴７１３は下部７１と上部 ７２の境界部分に形成され、軸孔７１４は上部７２を貫通し上部５２の上端に開 口している。これら凹部７１１、６角穴７１３および軸孔７１４は切削剤通路を 形成する。 上部７２の外周面には雄ねじとなるねじ部７２１が形成されている。このねじ 部７２１は図１に示す主軸４０の雌ねじ部４１と螺合する。下部７１のリング状 上端面には別のＯリング７４が装着されている。このＯリング７４は主軸４０と のシール材として機能する。もう一つのＯリング７３は次に説明するドリル１５ の筒状凸部が挿入される。

【００２３】 このドリル１５は実施例１で使用したドリル１と同じように刃部（図示せず） と軸部とからなる。刃部にはドリル１と同様に螺旋状に刃が形成されている。こ のドリル１５ではその軸部の自由端に同軸的に金属製のパイプで構成された筒状 凸部１５１が装着されている。そしてこの筒状凸部１５１の軸孔１５２がドリル １５の切削剤通路１５６と連通している。 このドリル１５は主軸に装着されたシール部材７０の凹部７１１にその筒状凸 部１５１が挿入されその状態で三爪チャック（図示せず）で固定される。凹部７ １１に挿入された筒状凸部１５１は図７に示すようにＯリング７３に装着される ことになり、Ｏリング７３は凹部７１１の内周面と筒状凸部１５１の外周面との 間をシールすることになる。これにより本実施例の切削工具保持装置の主軸より 供給される切削剤は主軸の切削剤供給通路より軸孔７１４、６角穴７１３および 凹部７１１を通りドリル１５の筒状凸部１５１の軸孔１５２を通り切削剤通路１ ５６を通って、刃部に供給され、切削に供される。

【００２４】 なお、同一の切削工具保持装置で異なった径の切削工具を保持するためには筒 状凸部１５１の外周径と突出長を同じとする必要がある。同じ形状の筒状凸部を 用いることにより切削工具の径の異なるものも容易に交換して使用できる。 本実施例のシール部材７０とドリル１５の場合にはドリル１５が三爪チャック で固定される際、ドリル１５が主軸に対して離れる方向に駆動される場合もＯリ ング７３によるシール機能は何と変化することなく確実にシール機能を発揮する 。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明したとおり、本考案の切削工具保持装置は、三爪チャックを採用する ことにより、ドリルの軸径に関わらず容易にドリル交換が可能で極めて容易にな る。このため容易に切削剤を使用する穴開け加工が容易となる。 この考案は、上記考案の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるもので はない。実用新案登録請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる 範囲で種々の変形態様もこの考案に含まれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は実施例１のドリルと保持装置の分解図で
ある。

【図２】図２は同保持装置によるドリルの保持の態様を
示す部分断面図である。

【図３】図３は実施例１のドリルの軸部の自由端の平面
図である。

【図４】図４は実施例１のシール部材の拡大断面図であ
る。

【図５】図５は同シール部材の底面図である。

【図６】図６は実施例１に使用される他のシール部材の
拡大断面図である。

【図７】図７は実施例２の要部をなすシール部材と切削
工具の要部断面図である。

【符号の説明】

１、１５： ドリル ２：刃部 ３：軸部
４：テーパ面 ５：溝 ６：切削剤通路 ７：切削剤注入口 ８：頂面 １０：保持装置 １１：チャック ２０、５０、７０：シール部材 ３１、３３、５３、５４、７３、７４：Ｏリング ４
０：主軸

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 刃部と軸部とを備え前記軸部の自由端に
   一端が開口し他端が前記刃部に開口する切削剤通路を持
   つ切削工具を保持する切削工具保持装置であって、 開放端に開口する切削剤供給通路を内部に持つ主軸と、
   該主軸の該解放端に固定され該切削剤供給通路の該開口
   を囲むシール部材と、該主軸に着脱自在に固定される三
   爪チャックとからなり、 該切削工具の該自由端を該シール部材に当接した状態で
   該三爪チャックにより該切削工具を該主軸に固定するよ
   うに構成したことを特徴とする切削工具保持装置。
2. 【請求項２】 前記切削工具は刃部と軸部とを備え前記
   軸部の自由端の少なくとも周縁がシール面を形成するテ
   ーパ面となりかつ前記軸部は前記自由端に一端が開口し
   他端が前記刃部に開口する切削剤通路を持つものであ
   り、 前記シール部材は前記切削工具の前記テーパ面に当接す
   るＯリングである請求項１記載の切削工具保持装置。
3. 【請求項３】 前記切削工具は刃部と軸部とを備えかつ
   前記軸部は前記自由端に筒状凸部を備えさらに該筒状凸
   部の先端に一端が開口し他端が前記刃部に開口する切削
   剤通路を持つものであり、 前記シール部材は前記切削工具の該筒状凸部が挿入され
   る軸孔を区画するリング状である請求項１記載の切削工
   具保持装置。
4. 【請求項４】 前記主軸の前記切削剤供給通路が開口す
   る開口端部は雌ねじ穴となり、前記シール部材は該切削
   剤供給通路と連通する軸孔を持つ筒状で、その一端部は
   該雌ねじ穴に螺合する雄ねじ部となり少なくとも他端側
   の軸孔はレンチで回転されるレンチ穴となっており、レ
   ンチで着脱可能とされている請求項１記載の切削工具保
   持装置。