JP3062353U - 工具ホルダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 引き込み力が小さくても、工作機械のス
ピンドル２０に強く保持でき、高精度の切削加工ができ
る工具ホルダを提供する。 【解決手段】 ホルダ本体２のシャンク部３の前側に設
けたフランジ部４の後端部とシャンク部３に嵌めたテー
パコーンの前端面との間に弾性部材７を介在させ、前記
コーン８の後端面をシャンク部３にストッパ部材９で支
持した工具ホルダにおいて、後側が小径となる前記コー
ン８の外周をスピンドル２０のテーパ孔２１内周面２１
ａのテーパと等しい角度とし、前記コーン８内周面とシ
ャンク部３外周面とのテーパを互いに等しい角度で前記
コーン８の外周テーパよりもゆるい角度で後側が小径と
なるようにし、ホルダ本体２の引き込みにより前記コー
ン８が拡径して、これの外周面をテーパ孔２１内周面に
強く保持できるようにした。

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、工作機械のスピンドルに着脱可能に装着する工具ホルダに関する ものである。

【０００２】

【考案が解決しようとする課題】

従来の工具ホルダは、シャンク部を後側が小外径となるテーパに形成し、工作 機械のスピンドル前端部に後側が小内径となるテーパ孔を形成し、引き込み部材 によって工具ホルダのシャンク部を後側に引き込むことで、前記工具ホルダをス ピンドルに装着している。 しかし、工具ホルダのシャンク部の前側に設けたフランジ部とスピンドルの前 端面との間に隙間を設け、シャンク部のテーパを有する外周面と、スピンドルの テーパ孔内周面とのみによって、前記シャンク部を拘束していたので、大きな力 でシャンク部を保持することができず高速回転あるいは低速重切削加工において 満足な切削ができなかった。 そこで、スピンドルの前端面に、工具ホルダのシャンク部前側に設けたフラン ジ部後端面を押し付ける端面拘束を、前記テーパを有する外周面と、前記テーパ 孔内周面とによる拘束を加えることで、拘束力を大きくするようにしたものもあ った。 しかし、前記のような構成にするには、製作公差をシビアにしなければならな いため、コスト高になり、また、長期間にわたってスピンドルを使用していると 、そのテーパ孔の再研磨が必要となり、再研磨をしたものはテーパ孔が拡がるた めに、工具ホルダのフランジ部とスピンドルとの端面とによる拘束のみになり、 テーパ部は接触せず、工具が振れてしまい使用出来なくなる。また、スピンドル を高速回転させると、そのテーパ孔によってスピンドルの前端部が遠心力で拡が り、テーパ孔による拘束力が低下し、工具ホルダによって保持した工具が振動し 、加工精度が低下する。

【０００３】 そこで、フランジ部を有する工具ホルダのホルダ本体のシャンク部にストレー ト部分を設け、そこにテーパコーンを嵌め、このコーンの後端面と前記シャンク 部の前端面との間に皿ばねを介在させて、テーパコーンにプリロードをかけるこ とで、後側が小外径となるテーパコーンの外周面をスピンドルの後側が小外径と なるテーパ孔内周面に押し付けて、前記ホルダ本体をスピンドルの後側に引き込 むようにして、ある程度の成果を得ることができ、製作も比較的容易にしたもの があるが、ホルダ本体の引き込み力を大きくしないと、テーパ孔の内周面による テーパコーンの拘束が十分にできない。 また、ホルダ本体のシャンク部の外周に大径端部と小径端部とを２段のストレ ート部を形成し、テーパコーンの内周にも前記端部と対応するようにストレート の小径端部と大径端部とを形成したものもあるが、テーパコーンの内周面がスト レート状であるため、ホルダ本体を強大な引き込み力で引き込まないと十分な効 果が得られないという問題点があった。

【０００４】 この考案は、前述した問題点を解決して、ホルダ本体の引き込み力が比較的小 さくても、ホルダ本体のシャンク部外周面とこれに密着嵌合されるテーパコーン の内周面に、それぞれ後側が小径となるスピンドルのテーパ孔内周面およびテー パコーン外周面のテーパ角度よりゆるい角度のテーパを形成することで、ホルダ 本体に係合する引き込み部材の引き込み力により、シャンク部とテーパコーンと をくさび効果でロック状態に拘束し、かつスピンドルのテーパ孔内周面に対しテ ーパコーンの外周面の内張り力を作用させて、引き込み力の瞬時の到達点である 引き込み力を維持した状態で拘束すると共に、フランジ部の後端面を前記スピン ドルの前端面に当接させて拘束することで、スピンドルのテーパ孔に装着される 工具ホルダを大きな拘束力で保持することができ、高速回転および低速重切削に 耐え得る工具ホルダを提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

請求項１の考案は、後側が小外径となるテーパ孔をもつ工作機械のスピンドル のテーパ孔に着脱可能に嵌める工具ホルダであって、ホルダ本体の後側部に設け たシャンク部の前側に大外径のフランジ部を設け、フランジ部の後端部とシャン ク部に嵌めたテーパコーンの前端部との間に弾性部材を介在させ、後側が小外径 となるテーパコーンを、テーパコーンの後端面をシャンク部に設けたストッパ部 材によって支持した工具ホルダにおいて、前記テーパコーンの外周面を前記スピ ンドルのテーパ孔内周面と等しい角度に形成し、テーパコーンの内周面と前記シ ャンク部の外周面とに後側が小径となる互いに等しい、テーパコーンの外周面の 角度よりゆるい角度の１／１０〜１／１００テーパを、前後方向の少なくとも一 部に形成し、前記ホルダ本体に係合する引き込み部材の引き込み力により、前記 シャンク部と前記テーパコーンとをくさび効果でロック状態に拘束し、かつ前記 スピンドルのテーパ孔内周面に対し前記テーパコーンの外周面の内張り力を作用 させて、前記引き込み力の瞬時の到達点である引き込み力を維持した状態で拘束 すると共に、前記フランジ部の後端面を前記スピンドルの前端面に当接させて拘 束するようにしたものである。

【０００６】

【考案の実施の形態】

第１実施形態の工具ホルダ１は、図１，図２に示すように、ホルダ本体２の後 端側にシャンク部３を設け、このシャンク部３の前端側に大外径のフランジ部４ を設け、このフランジ部４の前端側に前端部６を一連に形成してある。

【０００７】 前記フランジ部４の後端面４ａは、外周側から中心側に向かって軸方向と直角 に形成し、フランジ部４の外周面には自動工具交換装置のアーム（図示省略）が 係脱可能に係合する台形溝４ｂを形成し、フランジ部４の後端面４ａには環状凹 部４ｃを形成し、環状凹部４ｃに後述する弾性部材７を嵌めてある。なお、４ｅ ，４ｅはキ−溝である。

【０００８】 前記シャンク部３の外周には前端面が弾性部材７に当接してテーパシャンクを 構成するテーパコーン８を径方向および軸方向に摺動可能に嵌合させ、テーパコ ーン８の後端部に後述するプリロード調節用のストッパ部材９をシャンク部３に 嵌め、ストッパ部材９の後端面を支持するプルスタッド１０をシャンク部３の後 端部にねじ嵌合させて固着し、ストッパ部材９を介してテーパコーン８を弾性部 材７に押し付け、弾性部材７を圧縮させてプリロードを付与している。

【０００９】 前記テーパーコーン８は、図３に示すように、前側から後側に向けて小径にな るようにし、外周面の全体を１／１０テーパのテーパαに形成し、内周面の全体 を１／５０テーパなどの外周面よりもゆるいテーパβに形成してある。

【００１０】 また、テーパコーン８は、図３，図４に示すように、軸方向に対しゆるい傾斜 を設けて全長にわたって切り離した切り割り８ａを周方向の１箇所に設け、この 切り割り８ａ内に弗素系のゴムなどの弾性体８ｂを充填し、径方向に弾性変形可 能にしてある。なお、前記弾性体８ｂは、テーパコーン８の内，外周面から突出 しないように前記切り割り８ａに充填して、切り割り８ａの対向面に接着剤で固 着させることで、防塵機能を有するようにしている。

【００１１】 前記弾性部材７は、鋼板などの弾性金属板からなる複数の環状の皿ばね７ａと 、環状の金属板などからなる薄板７ｂとを重ねて構成し、これらの少なくとも一 部を前記環状凹部４ｃに収容して、この凹部４ｃの底とテーパコーン８の前端面 との間に介在させてある。 前記ストッパ部材９は、弾性リング９ａと座金９ｂとを重ね、これらをプルス タッド１０の大径支持部１０ｂによってテーパコーン８の後端面を支持するよう にしてある。

【００１２】 さらに、シャンク部３のテーパコーン８が嵌合する部分の外周面には、周方向 に連続する山形状に潤滑剤封入溝３ａを形成し、この封入溝３にグリースなどの 潤滑剤を入れ、シャンク部３とテーパコーン８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。

【００１３】 前記ホルダ本体２の軸方向中間部と前端との間にはコレット保持用のテーパ孔 １１とテーパ孔１１の後端側に延びるストレート孔１２とを形成し、ストレート 孔１２の後端側には小径のボルト挿通孔１３を形成したボルト支持部１４を環状 に中心側に突出させ、ボルト挿通孔１３の後端側にホルダ本体２の後端面に開口 する後端部孔１５を形成し、後端部孔１５の軸方向の適所にめねじ部１５ａを形 成し、前記各孔１１，１２，１３，１５はホルダ本体２の軸心と同心に一連に設 けてある。

【００１４】 前記プルスタッド１０は、前端おねじ部１０ａを後端部孔１５のめねじ部１５ ａに締め付け、大径支持部１０ｂをシャンク部３の後端面に当接させ、大径支持 部１０ｂの後端側に係合部１０ｃを突出させ、中心部に貫通孔１０ｄを形成して あり、大径支持部１０ｂには相対向する平坦切欠部１０ｅを形成してある。 なお、１０ｆは前端おねじ部１０ａの上方に嵌合配設したシール部材である。

【００１５】 ホルダ本体２のテーパ孔１１およびストレート孔１２には、テーパコレット１ ６に一連に形成した前端側のテーパ部１６ａおよびストレート状の後端部１６ｂ を嵌挿してある。テーパコレット１６の前記テーパ部１６ａには、外周面にテー パ孔１１と等しいテーパを形成し、周方向の３箇所に切り割り部１６ｃを等間隔 で形成し、切り割り部１６ｃ間の周方向中央部には切削液供給溝１６ｄをそれぞ れ内周面に形成してあり、テーパコレット１６の後端部１６ｂには中央部を貫通 するめねじ孔１６ｅが形成してある。 なお、切り割り部１６ｃは、テーパ部１６ａの全長にわたって形成し、切削液 供給溝１６ｄはテーパコレット１６の前端から後端部１６ｂまで細長く形成して ある。

【００１６】 ホルダ本体２の後端側から後端部孔１５に引きボルト１７を挿入し、引きボル ト１７の脚部１７ａをボルト挿通孔１３に後端側から挿通し、脚部１７ａに形成 したおねじ部１７ｂに前記コレット１６の後端部１６ｂに形成しためねじ孔１６ ｅにねじ嵌合させてある。前記引きボルト１７は、頭部１７ｃに横断面が正六角 形状の係合凹部１７ｄを形成し、係合凹部１７ｄの底から脚部１７ａの先端まで 小径の切削液通路孔１７ｅを引きボルト１７の軸心部に貫通させて形成してある 。また、頭部１７ｃは脚部１７ａに嵌めた座金１８を介し、ホルダ本体２のボル ト支持部１４の後端面に支持してある。 なお、１９はテーパコレット１６にシャンク１９ａを嵌めたエンドミル，ドリ ルなどの工具である。

【００１７】 また、図２において、２０は工作機械のスピンドルであり、スピンドル２０の 前端部にはテーパ孔２１を形成し、このテーパ孔２１は、スピンドル２０の前端 に開口し、テーパ孔２１の内周面２１ａを後端側が小径となる１／１０テーパに 形成してある。そして、スピンドル２０のテーパ孔２１後端側に引き込み部材２ ２を設けてある。 さらに、ホルダ本体２，テーパコーン８，テーパコレット１６などの金属部材 にはそれぞれ防錆処理を施し、切削液などによる前記金属部材に錆が発生しない ようにしてある。

【００１８】 前記のように構成した第１実施形態の工具ホルダ１を使用するには、自動工具 交換装置のアームを、工具ホルダ１のフランジ部４に設けた台形溝４ｂに係合さ せてフランジ部４を把持し、工作機械のスピンドル２０内に設けた引き込み部材 ２２の前端部に工具ホルダ１に設けたプルスタッド１０の係合部１０ｃを係合さ せ、プルスタッド１０をスピンドル２０の後側に引き込むことで、工具ホルダ１ のテーパコーン８の外周面をスピンドル２０の内周面に密着させる。 そして、プルスタッド１０をスピンドル２０の後側に引き込むと、プルスタッド １０に固着したホルダ本体２のシャンク部３とシャンク部３に嵌めたテーパコー ン８が後側に引き込まれ、シャンク部３の外周面とテーパコーン８の内周面とに 互いに等しい１／５０テーパなどの後側が小径となるゆるいテーパが形成してあ るので、シャンク部３の引き込みによってテーパコーン８に対して図５に示す矢 印Ｋの如く、くさび効果が働きテーパコーンの内周面が拡径して矢印Ｎの如く内 張り力が働く。

【００１９】 また、スピンドル２０のテーパ孔２１内周面２１ａとテーパコーン８の外周面 には互いに等しい１／１０テーパの後側が小径となるテーパが形成してあるため 、テーパコーン８の外周面に対し前記テーパ孔２１内周面２１ａの締付力Ｍが働 きテーパコーン８を縮径しようとするが、テーパコーン８の矢印Ｎのような内張 り力が働き、両者を強力に拘束することが、工具ホルダ１の引き込み力が比較的 弱くても可能になる。 なお、テーパ角度が小さいほど、結合剛性が向上することは、既に知られてい るところである。

【００２０】 図６は、この考案の工具ホルダ１と従来の標準タイプの工具ホルダにおける、 ホルダ本体２をスピンドル２０のテーパー孔２１内にドローバーによって引込む 、引き込み力の状態を示した説明図である。 例えば、ホルダ本体２の引き込み力の設定値を９００ｋｇと設定した場合、ス ピンドル２０のテーパ孔２１に工具ホルダ１を装着した時、ドローバー（図示せ ず）に連結された引込み部材２２を引込むために配設された圧縮状態の皿ばね（ 図示せず）などの瞬時の引き込み力は、ハンマリング効果と称され、引き込み力 設定値および引込み早さで変化するが、瞬間的に１.３〜１.８倍の１２００ｋｇ 程度の引き込み力に到達する。

【００２１】 しかるに、従来の標準タイプの工具ホルダでは、テーパコーンの内周面とシャ ンク部外周面がそれぞれ前後方向にストレートであるため直ちに点線で示す引き 込み力設定値である９００ｋｇの引き込み力に戻り、この状態で切削作業が行わ れる。

【００２２】 これに対し、この考案による工具ホルダ１によれば、スピンドル２０のテーパ 孔２１に工具ホルダ１を装着した時点で、ドローバーがプルスタッド１０をスピ ンドル２０の後側に引き込むと、プルスタッド１０に固着したホルダ本体２のシ ャンク部３とシャンク部３に嵌めたテーパコーン８が後側に引き込まれ、シャン ク部３の外周面とテーパコーン８の内周面とに互いに等しい１／５０テーパなど の後側が小径となるゆるいテーパが形成してあるので、シャンク部３の引き込み によってシャンク部３外周面がテーパコーン８に対し、所謂くさび効果によるロ ック状態に拘束し、且つスピンドル２０のテーパ孔２１内周面２１ａに対しテー パコーン８の外周面の内張り力が作用する結果、前記引き込み力の瞬時の到達点 である１２００ｋｇの引き込み力を維持した状態で拘束が可能となる。 したがって、スピンドル２０のテーパ孔２１ａに装着される工具ホルダ１を大 きな拘束力で密着保持することができ、高速回転および低速重切削に耐え得る工 具ホルダ１を提供できる。

【００２３】 前記引き込み力の瞬時の到達点である引き込み力を維持した状態で拘束が可能 となることは、引き込み力が低下する４〜５年使用のスピンドルの引き込み手段 に対して適用した場合に、引き込み力を向上させる効力を発揮できることは勿論 である。 なお、自動工具交換装置は、アームを適時に台形溝４ｂから外して、動作前の 位置に復帰させる。

【００２４】 前述した加工を行なった後、工具ホルダ１の自動工具交換を行なうには、自動 工具交換装置のアームを台形溝４ｂに係合させてフランジ部４を把持し、スピン ドル２０の先端側に前記工具ホルダ１を引き抜く。

【００２５】 第１実施形態の工具ホルダ１に設けたテーパコーン８は、ホルダ本体２のシャ ンク部３に嵌合させたテーパコーン８の後端面を、シャンク部３の後端部にねじ 締めしたプルスタッド１０の大径支持部１０ｂをシャンク部３の後端面に当接さ せて前端側に押し、フランジ部４の後端面４ａに形成した環状凹部４ｂに弾性部 材７を嵌め、テーパコーン８の前端面を弾性部材７を介してフランジ部４に押し 付けているので、テーパコーン８がシャンク部３の軸方向に移動可能であり、ま た、テーパコーン８には全長にわたる切り割り８ａを周方向の１箇所に設け、切 り割り８ａに弾性体８ｂを充填してあるので、テーパコーン８の拡径縮径が可能 であり、テーパコーン８をスピンドル２０のテーパ孔２１に密着させて嵌合させ 、かつフランジ部４の後端面４ａをスピンドル２０の前端面２０ａに確実に密着 させて拘束することができる。

【００２６】 第１実施形態において、使用によって刃部が磨耗または欠損した工具１９を交 換するには、工具ホルダ１を工作機械から外して工具の交換作業場に運び、ホル ダ本体２のフランジ部４を万力台に固定した万力などによって固定し、プルスタ ッド１０の後端側からＬ字状に折り曲げた横断面正六角形状の操作棒の前端部を 、プルスタッド１０の貫通孔１０ｄに挿通して引きボルト１７の頭部１７ｃに設 けた係合凹部１７ｄに係合させる。

【００２７】 そして、前記操作棒をプルスタッド１０外で弛め方向に回転させ、引きボルト １７を同方向に回転させることで、その頭部１７ｃをプルスタッド１０の前端に 当接させ、さらに弛め方向に回転させることで、引きボルト１７のおねじ１７ｂ とテーパコレット１６のめねじ孔１６ｅとのねじ嵌合によって前記コレット１６ をホルダ本体２の前端側に押し出し、コレット１６のテーパ部１６ａに対するホ ルダ本体２前端部のテーパ孔１１による締め付けを弛める。

【００２８】 これによって、コレット１６のテーパ部１６ａによる工具１９のシャンク１９ ａの締め付けも弛むので、工具１９をコレット１６から引き抜き、新しい工具な ど使用可能な工具１９のシャンク１９ａをコレット１６のテーパ部１６ａに嵌め ることができる。その後、前述した操作とは逆に前記操作棒によって引きボルト １７を締め付け方向に回転させてホルダ本体２の後端側に引き込むことで、コレ ット１６のテーパ部１６ａをホルダ本体２のテーパ孔１１周面に締め付け、コレ ット１６を介して工具のシャンクをホルダ本体２の前端部に保持固定し、さらに その後、操作棒を工具ホルダ１の後端側に抜き出し、そのフランジ部４を万力か ら外すことで、工具ホルダ１を再使用できる。

【００２９】 また、スピンドル２０に工具ホルダ１を装着し、スピンドル２０を回転させつ つ工具１９を前進させ、工作物に加工を行う際に、スピンドル２０の中心部から 切削液を供給し、この切削液を、プルスタッド１０の貫通孔１０ｄ，ホルダ本体 ２の後端部孔１５，引きボルト１７の係合凹部１７ｄ，テーパコレット１６の後 端部１６ｂに通し、前記コレット１６の切削液供給溝１６ｄを経てコレット１６ の前端から工具１９外周面に沿って噴出させ、工具１９の刃部および刃部による 工作物の加工部を冷却することもできる。

【００３０】 なお、第１実施形態の考案において、フランジ部は、ホルダ本体と一体に形成 したり、全部または前端部以外を別部材とし、この部材を焼き嵌めなどによって ホルダ本体の外周に嵌合固定したりすることで構成する。 また、第１実施形態の考案において、スピンドルの前端部に設けたテーパ孔の 内周面およびテーパコーンの外周面は、後側が小径となる７／２４テーパなどの きついテーパにそれぞれ形成し、テーパコーンの内周面およびホルダ本体のシャ ンク部の外周面をそれぞれ後側が小径となる１／１０〜１／１００のテーパに形 成して採用できるが、好ましくは１／５０などのゆるいテーパが好適する。

【００３１】 第２実施形態の工具ホルダ１は、図７に示すように、ホルダ本体２の後端側に シャンク部３を設け、シャンク部３の前端側に大径のフランジ部４を設けてある 。 前記フランジ部４の後端面４ａには環状凹部４ｃを形成し、環状凹部４ｃに弾 性部材７を嵌め、シャンク部３の外周にテーパコーン８を回動可能に嵌め、シャ ンク部３の後端部にはプリロード調節用のストッパ部材９を設けてある。

【００３２】 前記テーパーコーン８は、外周面の全体を、７／２４テーパのきついテーパに 形成し、内周面の前側部８ｇを、１／１０ 〜 １／１００テーパ、好ましくは、 １／５０テーパのゆるいテーパに形成し、前側部８ｇに連なる中間部８ｈを段を 介して中心側に僅かに突出させ、中間部８ｈの後にストレート部８ｉを形成して ある。

【００３３】 前記シャンク部３は、外周面の前側部３ｃをテーパコーン８の前側部８ｇに等 しい１／１０ 〜 １／１００テーパ、好ましくは１／５０テーパのゆるいテーパ に形成し、前側部３ｃに連なる中間部３ｄを僅かに小外径とし、中間部３ｄに連 なる直筒状のストレート部３ｅとし、後側ストレート部３ｅに連なる等外径の後 端部３ｆを設けてある。

【００３４】 前記テーパコーン８を前記シャンク部３に嵌め、テーパコーン８の前側部８ｇ をシャンク部３の前側部３ｃに嵌合させ、テーパコーン８の中間部８ｈとシャン ク部３の中間部３ｄとの間に径方向の隙間ａと前後方向の隙間ｂとを形成し、テ ーパコーン８のストレート部８ｉをシャンク部３のストレート部３ｆに嵌合させ てある。

【００３５】 前記ストッパ部材９は、テーパコーン８の後端面から突出するシャンク部３の 後端部３ｆに座金９ｂを嵌め、ナット９ｃを前記後端部３ｆに螺合させて締め付 け、座金９ｂをテーパコーン８の後端面に押し付けている。

【００３６】 また、シャンク部３の前側部３ｃおよびストレート部３ｅの外周面には、周方 向に連続する山形状に潤滑剤封入溝３ａおよび潤滑剤封入溝３ｇをそれぞれ形成 し、これらの封入溝３ａ，３ｇにグリースなどの潤滑剤を入れてある。 工作機械のスピンドル２０の前端部にはその前端面に開口するテーパ孔２１を 形成し、テーパ孔２１の内周面２１ａを後側が小径となる７／２４テーパのきつ いテーパが形成してある。

【００３７】 なお、第２実施形態の工具ホルダの前述した以外の構成は、第１実施形態の工 具ホルダと同様である。 そして、第２実施形態の工具ホルダの使用および効果も第１実施形態の工具ホ ルダと同様であるが、第２実施形態のものは、テーパコーン８の前側部８ｇとシ ャンク部３の前側部３ｃとをテーパがある嵌合としたので、テーパを形成する部 分の切削加工の長さが短く、加工が容易にでき、また、テーパコーン８の後側部 に設けたストレート部８ｉとシャンク部３の後側ストレート部３ｅとを嵌合させ たので、前，後２箇所でシャンク部３にテーパコーン８を支持させることができ 、使用時に振動を少なくして、工具によるワークの加工精度を良好にできる。

【００３８】 第２実施形態の工具ホルダは、図８に示す変形例のテーパコーン８を用いるこ とができ、前部切り割り８ｃと後部切り割り８ｄとを、前記テーパコーン８の前 端と後端とから前後方向の中間部迄の範囲に形成し、前部切り割り８ｃと後部切 り割り８ｄとを軸方向に対し互いに等しい角度に傾斜させると共に、前部，後部 切り割り８ｃ，８ｄの隙間に弗素系のゴムなどの弾性体８ｅ，８ｆをそれぞれ充 填して、各切り割り８ｃ，８ｄの対向面に接着剤で固着し、防塵機能を有するよ うにし、また、各切り割り８ｃ，８ｄが短いので、これらの加工を容易にし、弾 性体８ｅ，８ｆの老化が遅く長期間の使用を可能にしている。 なお、このテーパコーン８の内周面，外周面のテーパなどは図７に示したテー パコーンと同様にしてある。

【００３９】 第３実施形態の工具ホルダ１は、図９に示すように、ホルダ本体２のフランジ 部４の後端面４ａに２枚の平面円弧状のシム板２４，２４を、これらの両端間に 間隔を設けて支持させ、前記シム板２４，２４に複数ずつ設けた孔２４ａ，２４ ａに皿ビス２５，２５を嵌めてそれぞれ前記フランジ部４に予め形成してあるめ ねじ孔４ｄ，４ｄに着脱可能に固着し、シム板２４，２４の後面が工作機械のス ピンドル２０の前端面２０ａに密着するようにしたものである。

【００４０】 なお、第３実施形態の工具ホルダの前述した以外の構成は、第２実施形態の工 具ホルダと同様である。 そして、第３実施形態の工具ホルダの使用および効果も第２実施形態の工具ホ ルダと同様であるが、第３実施形態のものは、スピンドル２０に対する工具ホル ダ１の多数回の着脱によってシム板２４，２４が磨耗などの損傷した場合に新品 に交換したり、多数回の工具ホルダ１の着脱によってシム板２４，２４が取り付 けてないフランジ部４の後端面４ａが損傷した場合に、フランジ部４の後端部を 切削した後、後端面に所要の厚さのシム板を支持して皿ビスによって固着しても よい。なお、シム板は、複数の厚さの異なるものを用意しておき、適切な厚さの シム板を使用することが好ましい。

【００４１】 前記各実施形態の工具ホルダは、縦形の工作機械のスピンドルに装着した使用 に限られることなく、横形の工作機械のスピンドルに装着しても使用できる。 前記各実施形態の工具ホルダのテーパコーンは、切り割りを形成しなくてもよ い。

【００４２】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案は、後側が小外径となるテーパ孔をもつ工作機 械のスピンドルのテーパ孔に着脱可能に嵌める工具ホルダであって、ホルダ本体 の後側部に設けたシャンク部の前側に大外径のフランジ部を設け、フランジ部の 後端部と、シャンク部に嵌めたテーパコーンの前端部との間に弾性部材を介在さ せ、後側が小外径となるテーパコーンを、テーパコーンの後端面をシャンク部に 設けたストッパ部材によって支持した工具ホルダにおいて、前記テーパコーンの 外周面を前記スピンドルのテーパ孔内周面と等しい角度に形成し、テーパコーン の内周面と前記シャンク部の外周面とに後側が小径となる互いに等しい、テーパ コーンの外周面の角度よりゆるい角度の１／１０〜１／１００テーパを、前後方 向の少なくとも一部に形成し、前記ホルダ本体に係合する引き込み部材の引き込 み力により、前記シャンク部と前記テーパコーンとをくさび効果でロック状態に 拘束し、かつ前記スピンドルのテーパ孔内周面に対し前記テーパコーンの外周面 の内張り力を作用させて、前記引き込み力の瞬時の到達点である引き込み力を維 持した状態で拘束すると共に、前記フランジ部の後端面を前記スピンドルの前端 面に当接させて拘束するようにしたので、前記スピンドル内に設けた引き込み部 材によって、ホルダ本体を後側に引き込むことによって、シャンク部の外周面と テーパコーンの内周面との拘束、テーパコーンが拡径してその外周面をスピンド ルのテーパ孔の内周面に押し付ける内張り力による拘束、および前記フランジ部 の後端面を前記スピンドルの前端面に当接させる拘束との３面拘束によって、前 記ホルダ本体の引き込み力が弱くても、テーパコーンの外周面をテーパ孔の内周 面に密着させ、テーパコーンを十分に拘束して、強く保持でき、スピンドルの駆 動により工具ホルダに装着した工具によって、減衰効果が優れ、高速回転および 低速重切削に十分耐え得る加工精度が高い切削加工ができる。 また、前記引き込み力の瞬時の到達点である引き込み力を維持した状態で拘束 できる構成としたことで、工具ホルダの引き込み部材の増力機能を発揮できるこ とで、引き込み力が低下する４〜５年使用のスピンドルの引き込み手段に対して 適用した場合にも好適する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の第１実施形態に係る工具ホルダを示
した分解側面図。

【図２】図１に示した工具ホルダの縦断説明図。

【図３】図１に示した工具ホルダのテーパコーンの拡大
縦断面図。

【図４】図１に示した工具ホルダのテーパコーンの正面
図。

【図５】図１に示した工具ホルダの動作説明図。

【図６】この考案の工具ホルダと従来の標準タイプの工
具ホルダにおける、引き込み力を動作状態を示した説明
図。

【図７】この考案の第２実施形態に係る工具ホルダを示
した縦断説明図。

【図８】図７に示した工具ホルダのテーパコーンの正面
図。

【図９】この考案の第３実施形態に係る工具ホルダを示
した要部の縦断図

【符号の説明】

１ 工具ホルダ ２ ホルダ本体 ３ シャンク部 ３ａ 潤滑剤封入溝 ３ｃ シャンク部外周面の前端部 ３ｄ 中間部 ３ｅ ストレート部 ３ｆ 後端部 ４ フランジ部 ４ａ 後端面 ４ｂ 台形溝 ４ｃ 環状凹部 ４ｄ めねじ孔 ６ 前端部 ７ 弾性部材 ７ａ 皿ばね ８ テーパコーン ８ａ 切り割り ８ｂ 弾性体 ８ｃ 前部切り割り ８ｄ 後部切り割り ８ｅ，８ｆ 弾性体 ８ｇ 前側部 ８ｈ 中間部 ８ｉ ストレート部 ９ ストッパ部材 ９ａ 弾性リング ９ｂ 座金 １０ プルスタッド １０ａ 前端おねじ部 １０ｂ 大径支持部 １０ｃ 係合部 １０ｄ 貫通孔 １０ｅ 平坦切欠部 １０ｆ シール部材 １１ テーパ孔 １２ ストレート孔 １３ ボルト挿通孔 １４ ボルト支持部 １５ 後端部孔 １５ａ めねじ部 １６ テーパコレット １６ａ 前端側のテーパ部 １６ｂ 後端部 １６ｃ 切り割り部 １６ｄ 切削液供給溝 １６ｅ めねじ孔 １７ 引きボルト １７ａ 脚部 １７ｂ おねじ部 １７ｃ 頭部 １７ｄ 係合凹部 １７ｅ 切削液通路孔 １８ 座金 １９ 工具 １９ａ 工具のシャンク ２０ スピンドル ２０ａ 前端面 ２１ テーパ孔 ２１ａ テーパ孔の内周面 ２２ 引き込み部材 ２４，２４ シム板 ２５，２５ 皿ビス

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 後側が小外径となるテーパ孔をもつ工
   作機械のスピンドルのテーパ孔に着脱可能に嵌める工具
   ホルダであって、ホルダ本体の後側部に設けたシャンク
   部の前側に大外径のフランジ部を設け、フランジ部の後
   端部と、シャンク部に嵌めたテーパコーンの前端部との
   間に弾性部材を介在させ、後側が小外径となるテーパコ
   ーンを、テーパコーンの後端面をシャンク部に設けたス
   トッパ部材によって支持した工具ホルダにおいて、 前記テーパコーンの外周面を前記スピンドルのテーパ孔
   内周面と等しい角度に形成し、テーパコーンの内周面と
   前記シャンク部の外周面とに後側が小径となる互いに等
   しい、テーパコーンの外周面の角度よりゆるい角度の１
   ／１０〜１／１００テーパを、前後方向の少なくとも一
   部に形成し、前記ホルダ本体に係合する引き込み部材の
   引き込み力により、前記シャンク部と前記テーパコーン
   とをくさび効果でロック状態に拘束し、かつ前記スピン
   ドルのテーパ孔内周面に対し前記テーパコーンの外周面
   の内張り力を作用させて、前記引き込み力の瞬時の到達
   点である引き込み力を維持した状態で拘束すると共に、
   前記フランジ部の後端面を前記スピンドルの前端面に当
   接させて拘束するようにしたことを特徴とする工具ホル
   ダ。