JP3115815B2 - 工具ホルダー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械の主軸に
着脱自在に装着される工具ホルダーに関する。

【０００２】

【従来の技術】マシニングセンター等の工作機械には自
動工具交換装置が設けられ、この自動工具交換装置によ
り、工具を装着した工具ホルダーを工作機械の主軸へ取
り付け・取り外し可能となっている。そして、主軸に取
り付けられた工具ホルダーは、主軸のテーパ孔と工具ホ
ルダーのシャンク部のテーパ面との一箇所の接触におい
て結合され、且つ、主軸に内装された引張手段により軸
方向内方へ引っ張られてテーパ孔とテーパ面との当接が
強められることにより、主軸に対する工具ホルダーの結
合強度（以下、「結合剛性」と言う）が強化される。

【０００３】この結合剛性は、加工精度に重大な影響を
与える。すなわち、もしこの結合剛性が不足すれば重切
削や高速回転には耐えられず、主軸と工具ホルダーとが
振動するだけでなく、工具の倒れや心振れ等に至ること
もある。この結合剛性を増強させるには引張手段の引っ
張り強さを増大させることが考えられるが、これには自
ずと限界があるので、従来、引張手段の引っ張り力を増
大させずに、その結合剛性を増強させることができる工
具ホルダーが提案されている（実開昭６３−５３６０５
号公報等参照）。

【０００４】この従来の工具ホルダーは、工作機械の主
軸のテーパ孔に嵌合するスリーブと、該スリーブ内に摺
動自在に嵌められたシャンク部と、該シャンク部と一体
的に設けられて前記主軸の端面に当接可能なフランジ部
と、前記スリーブをフランジ部から遠ざけるように付勢
する弾性部材とを有している。前記スリーブの外周部に
は、その軸心に沿ってスリーブ肉厚を貫通するすり割り
部が形成されている。このすり割り部は、スリーブをス
リーブ軸心に沿って通り抜ける１本だけが形成される場
合や、スリーブを通り抜けないものとして、スリーブの
周方向で等配状に複数本が形成される場合等がある。

【０００５】この従来の工具ホルダーが自動工具交換装
置によって工作機械の主軸へ嵌め込まれるとき、工具ホ
ルダーのスリーブ外周部のテーパ面が工作機械の主軸の
テーパ孔に当接することになっても、工具ホルダーのフ
ランジ端面と工作機械の主軸端面との間には所定の隙間
が残される。しかしこの所定隙間は、次に主軸に内装さ
れた引張手段が工具ホルダーを軸方向内方へ引き込むと
きに閉じられ、フランジ端面と主軸端面とは当接する。
このとき、スリーブは弾性部材によって主軸のテーパ孔
内方へ押圧付勢されるから、テーパ孔との当接はますま
す強固にされる。また、工具ホルダーのスリーブは、主
軸のテーパ孔によって全周的に押圧されるために前記す
り割り部の幅が狭められ、従ってスリーブの内径が縮径
され、スリーブとシャンク部との結合も強化される。

【０００６】このように従来の工具ホルダーは、スリー
ブ外周部のテーパ面と工作機械の主軸のテーパ孔、及
び、フランジ部端面と主軸端面との二箇所が密着当接
し、且つ、スリーブの縮径によりシャンク部との結合が
強化されるため、テーパ孔とテーパ面の一箇所のみによ
り結合されるものに比して、同じ引っ張り力でも強固な
結合剛性を得ていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の工具ホルダーで
は、スリーブに設けられたすり割り部内にゴミが入り込
むという問題があった。このようになると、工具ホルダ
ーの次回使用時にスリーブの縮径が不十分になり、工作
機械の主軸に対して工具ホルダーを必要量だけ引き込め
ないおそれがある。すなわち、工具ホルダーのフランジ
端面が工作機械の主軸端面に当接しないおそれがあるた
め、スリーブとシャンク部との結合も不十分となり、重
切削や高速回転時に、工作機械の主軸に対して工具ホル
ダーが振動したり、工具の倒れや心振れ等に至ることに
もなる。

【０００８】また、前記従来のスリーブはすり割り部を
有するため、周方向が不連続となり、剛性が低下し、ま
た、回転時における動的アンバランスの原因になる。本
発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、スリ
ーブの部内にゴミ等が詰まることがないようにして、工
具ホルダーの次回使用時にもスリーブが確実に縮径する
ものとして、重切削や高速回転時の工具ホルダーの振動
及び工具の倒れや心振れ等を防止できるようにした工具
ホルダーを提供する点にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、次の技術的手段を講じた。即ち、本発
明では、工作機械の主軸のテーパ孔に嵌合するスリーブ
と、該スリーブ内に摺動自在に嵌められたシャンク部
と、該シャンク部と一体的に設けられて前記主軸の端面
に当接するフランジ部と、前記スリーブをフランジ部か
ら遠ざける方向へ付勢する弾性部材とを有した工具ホル
ダーにおいて、前記スリーブには、その内周面にスリー
ブ軸心に沿った内溝が形成され、前記スリーブの内溝は
スリーブ周方向に等配状に複数本設けられ、このうち１
本の内溝には溝底部に沿ってスリーブ肉厚を貫通するす
り割り部が形成され、このすり割り部内に弾性充填材が
詰められており、かつ、前記スリーブ単体で、軸心回り
の動的バランスがとられているように、前記内溝を形成
したことを特徴とする工具ホルダー。

【００１０】本発明の工具ホルダーを工作機械の主軸へ
取り付ける手順は従来のもの略同様であり、自動工具交
換装置によって工作機械の主軸のテーパ孔へ嵌め込ま
れ、次に主軸に内装された引張手段によって軸方向内方
へ引き込まれる。これにより、工具ホルダーのフランジ
部端面が工作機械の主軸端面に当接された結合状態とな
る。このとき、工具ホルダーのスリーブは弾性部材によ
って主軸のテーパ孔内方へ押圧されるから、テーパ孔と
の当接はますます強固にされる。

【００１１】また、このようにスリーブにおける外周部
のテーパ面が主軸のテーパ孔によって全周的に径方向内
方へ押圧されることに伴い、その周方向への圧縮力が生
じる。そして本発明の工具ホルダーにおいて、内溝が設
けられることによって薄肉になった部分では、内溝のな
い厚肉部分よりも、その径方向断面積が小さい分だけ周
方向への圧縮変形量も大きくなる。従って、これに伴っ
てスリーブの周長は短くなり、スリーブの内径は全体と
して縮径されることになる。その結果、スリーブとシャ
ンク部との結合も強化される。

【００１２】ところで、内溝は、従来の工具ホルダーの
スリーブとは異なり、スリーブ外周部のテーパ面へ向け
て開口したものではない。そのため、この内溝にゴミ等
が入り込むということはない。従って、工具ホルダーの
次回使用時にスリーブの縮径が不十分になるということ
も防止できることになる。前記スリーブの内溝はスリー
ブ周方向に等配状に複数本設けられ、各内溝はスリーブ
軸心に対して傾斜され、内溝に相当する部分のスリーブ
肉厚はスリーブ軸心に沿って一定厚みを保持して形成さ
れた構造とすることが可能である。

【００１３】このようにすると、スリーブとして回転軸
まわりのバランスが採れ、回転ムラが生じ難くなるの
で、高速回転に適したものとなる。前記スリーブの内溝
はスリーブ周方向に等配状に複数本設けられ、このうち
１本の内溝には溝底部に沿ってスリーブ肉厚を貫通する
すり割り部が形成され、このすり割り部内に弾性充填材
が詰められた構造とされている。

【００１４】このようにすると、すり割り部により、工
具ホルダーを工作機械の主軸へ嵌め込んだ場合にスリー
ブが縮径し易くなるという利点が得られ、しかも、弾性
充填材により、すり割り部内にゴミ等が入り込むのを防
止できることになる。なお、すり割り部に詰められた弾
性充填材は、スリーブに対してすり割り部の開口幅が拡
縮される作用が加わったときに、これに伴って自由に、
圧縮したり圧縮前の形状に戻ったりするので、スリーブ
が縮径等する作用に何ら悪影響はない。

【００１５】このすり割り部を内溝の溝底部へ位置付け
ていることにより、すり割り部内に詰められる弾性充填
材が内溝をも埋めるようにできることになる。このよう
にした場合、工具ホルダーを高速回転させてもすり割り
部内の弾性充填材が遠心力で位置ズレや飛び出し、又は
変形等を起こすといったことを防止できる。前記すり割
り部が設けられている内溝の溝幅よりも、他の内溝の溝
幅の方を幅広に形成することが好ましい。

【００１６】このようにすると、すり割り部に相当した
除肉分と、溝幅を広げたことによる除肉分とがスリーブ
周方向においてバランスし、スリーブに回転ムラが生じ
難くなるので、高速回転に適したものとなる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。本発明に係る工具ホルダーの一実
施形態を断面して示す図４において、この工具ホルダー
は、工作機械の主軸１のテーパ孔２に嵌合するスリーブ
３と、該スリーブ３内に摺動自在に嵌められたシャンク
部４と、該シャンク部４と一体的に設けられて前記主軸
１の端面に当接するフランジ部５と、該フランジ部５と
前記スリーブ３との間に設けられてこのスリーブ３をフ
ランジ部５から遠ざける方向へ付勢する弾性部材６とを
有している。この弾性部材６は皿バネと平ワッシャーの
組み合わせから構成されている。

【００１８】前記工作機械の主軸１には、該主軸１のテ
ーパ孔２に装着された工具ホルダーを引き込むための引
張手段７が内装されている。また、この主軸１には、前
記テーパ孔２にクーラントを供給するためのクーラント
供給装置（図示略）や、クリーニング用エアを供給する
ための圧縮空気供給装置（図示略）が設けられている。

【００１９】前記スリーブ３は、内外周面を有する円筒
状体で、その外周部はテーパ面に形成され、その内周部
はストレート面に形成されている。そして、この内周部
のストレート面には、図１、図２及び図３に示すように
スリーブ軸心に沿いつつ、且つ所定角度で傾斜する内溝
３ａが形成されている。この内溝３ａは、スリーブ３の
周方向に等配状となるように複数本（図例では３本）設
けられている。なお、これら内溝３ａは、スリーブ３の
径大側端へ近づくほど徐々に幅広となるように形成され
ている。このスリーブ３はそれ単体で、軸心回りの動的
バランスが取られている。

【００２０】スリーブ３のテーパ面に設けられるテーパ
角は、主軸１のテーパ孔２と同じテーパ角に形成されて
いる。なお、工具ホルダーを工作機械の主軸１へ取り付
ける場合、工具ホルダーの軸心の傾きθは、上記テーパ
角を緩くする程小さくなる傾向を示し、主軸１に対する
工具ホルダーの結合剛性が高くなることが判った。この
とき、引張手段７の引っ張り力の大小は殆ど影響しな
い。

【００２１】好適なテーパ角としては、一般に多用され
る７／２４（約１６°）より緩傾斜とし、特に１２°よ
り緩くすると好結果が得られ易くなる。本実施形態では
１／１０（約６°）を採用して、高い結合剛性を得た。
前記シャンク部４は、ホルダー本体８の一端部に形成さ
れ、該シャンク部４の外周面は、前記スリーブ３におけ
る内周部のストレート面に対し、摺動可能に密嵌合可能
となるストレート面に形成されている。

【００２２】このシャンク部４には、その外周面まわり
で螺旋を描くように形成された潤滑材溝４ａ（図１参
照）が形成されている。そのため、このシャンク部４に
上記スリーブ３が嵌められた状態では、潤滑材溝４ａが
スリーブ３の内周面に臨んで開口する状態となり、この
中へグリース等の潤滑材を充填することができる。な
お、この潤滑材溝４ａ内の潤滑材がスリーブ３の内溝３
ａに入り込むようになってもよい。

【００２３】前記フランジ部５は、前記シャンク部４に
連接して設けられ、該シャンク部４の径よりも大径とさ
れている。このフランジ部５は、ホルダー本体８とは別
体のリング体９を焼きばめ等によりホルダー本体８に一
体的に結合したものであってもよい。このフランジ部５
の外周面には、自動工具交換装置の工具交換アーム（図
示略）が嵌合するＶ字状の係合溝１０が周設されてい
る。

【００２４】前記フランジ部５のシャンク部側の端面
は、前記工作機械の主軸１の端面に面接当する平坦面に
形成されている。そして、このフランジ部５の平坦面の
内周部側に、弾性部材６用の取付座１１が形成されてい
る。この取付座１１は、前記平坦面に凹設された環状凹
部からなる。前記弾性部材６は環状に形成され、皿バネ
と平ワッシャー（シムプレート）の組み合わせからな
り、前記取付座１１の凹部に収納されている。

【００２５】しかし、図５に示すように、前記弾性部材
６は、弾性材製の圧縮体１２と硬質材製の非圧縮体１３
とが軸方向に隙間なく接合されて成るものとすることが
できる。この場合、弾性部材６の一端面は前記スリーブ
３の端面に当接し、他端面は前記フランジ部５における
取付座１１の径方向側面に当接している。また、弾性部
材６の内周面は前記シャンク部４の外周面に密着状に接
触し、弾性部材６の外周面は前記取付座１１の外周側内
面と所定の間隙を有している。

【００２６】前記圧縮体１２は、ウレタン系の軟質樹脂
やゴム、フッ素系その他の軟質樹脂、或いはその他の合
成ゴム等の弾性材によって形成されている。本実施形態
においてその肉厚は１ｍｍとした。前記非圧縮体１３
は、鋼板をはじめとする金属板等の硬質材によって形成
されている。本実施形態においてその肉厚は０．２ｍｍ
とした。

【００２７】本実施形態では、圧縮体１２と非圧縮体１
３との組み合わせを全部で５組接合したものとした。そ
のため、弾性部材６の全体厚は６ｍｍとなっている。前
記ホルダー本体８には、シャンク部４の後端部にプルス
タッド１４が螺着されている。このプルスタッド１４の
軸心部には工具挿通孔１５が貫通して設けられている。
また、このプルスタッド１４の外周部には、前記シャン
ク部４の外径よりも大径となる突出部１６が設けられ、
この突出部１６により前記スリーブ３の抜け止めが行わ
れる。

【００２８】上記突出部１６とスリーブ３との間には、
プリロード付与手段１７が介在されている。このプリロ
ード付与手段１７は、前記弾性部材６にプリロードを付
与して前記スリーブ３の端面とフランジ部５の平坦面と
の組立距離を一定にするものである。本実施形態では、
このプリロード付与手段１７として複数枚のスペーサか
ら成るものを用いた。すなわち、スペーサの厚み又は使
用枚数を調整することにより、弾性部材６の厚みのばら
つきを修正し、スリーブ端面とフランジ部５の平坦面と
の組立距離を一定にする。

【００２９】前記ホルダー本体８において、シャンク部
４とはフランジ部５を介した反対側の端部は、工具保持
部１８とされている。この工具保持部１８には、前端側
で開口するコレット保持孔１９が同心状に設けられてい
る。このコレット保持孔１９は緩やかなテーパ面に形成
され、該保持孔１９内にテーパコレット２０が装着され
る。

【００３０】このテーパコレット２０は、その先端側に
工具保持孔２１が同心状に設けられており、またその後
端側には雌ネジ部２２が同心状に設けられている。前記
工具保持孔２１にはエンドミルやドリル等の切削工具２
３が着脱自在に挿入保持される。前記ホルダー本体８の
軸心部には、ドローボルト２４が回動自在で、且つ軸方
向移動を拘束されて保持されており、該ドローボルト２
４のネジ部が前記テーパコレット２０の雌ネジ部２２に
螺合している。ドローボルト２４の頭部には、工具係合
部２５が凹設されている。また更に、ドローボルト２４
の軸心部には、クーラント供給孔２６が貫通して設けら
れている。

【００３１】前記プルスタッド１４の工具挿通孔１５か
ら六角棒レンチ等の工具（図示略）を挿入して、その工
具先端をドローボルト２４の工具係合部２５に係合さ
せ、工具によってドローボルト２４を回動操作すること
により、テーパコレット２０をコレット保持孔１９に対
して軸心方向に相対移動させることができる。このテー
パコレット２０の軸心方向移動により、工具保持孔２１
に挿入された工具２３の把持又はその解除が行われる。

【００３２】このような構成の本発明に係る工具ホルダ
ーは、切削工具２３を装着した状態で自動工具交換装置
のマガジン（図示略）に格納しておく。そして、自動工
具交換装置の工具交換アーム（図示略）が工具ホルダー
の係合溝１０を把持して、この工具ホルダーをマガジン
から取り出し、工作機械の主軸１まで搬送した後、主軸
１のテーパ孔２へ嵌合する。

【００３３】このとき、主軸１のテーパ孔２と、工具ホ
ルダーのスリーブ３のテーパ面とが密着嵌合する。この
嵌合状態において主軸１の端面と、工具ホルダーのフラ
ンジ部５の平坦面との間には、所定の間隙が形成され
る。この間隙は、本実施形態の場合、０．５ｍｍとされ
ている。この間隙が一定になるよう、前記プリロード付
与手段１７によりスリーブ３とフランジ部５との組立間
隙が予め調整されている。

【００３４】次に、主軸１に内装された引張手段７がプ
リスタッド１４を把持し、ホルダー本体８を主軸１の軸
方向内方へ引き込む。この引き込みにより、シャンク部
４とフランジ部５とが一体的に軸方向に移動しようと
し、そして、弾性部材６を介してその移動力はスリーブ
３に伝達される。このとき、スリーブ３では、その内外
周面に生じる移動抵抗差により、スリーブ３の内面とシ
ャンク部４の外周面との間に軸方向相対移動が生じる。
従ってスリーブ３には、その外周部のテーパ面が主軸１
のテーパ孔２によって全周的に押圧される状態となる。

【００３５】このようにスリーブ３のテーパ面が全周的
に径方向内方へ押圧されることで、スリーブ３にはその
周方向への圧縮力が生じる。従って、内溝３ａが設けら
れることによって薄肉になった部分では、内溝３ａのな
い厚肉部分よりも、その径方向断面積が小さい分だけ周
方向への圧縮変形量も大きくなるので、これに伴ってス
リーブ３の周長は短くなる。このようなことから、スリ
ーブ３の内径は全体として縮径され、その結果、スリー
ブ３とシャンク部４との結合が強化されることになる。

【００３６】スリーブ３が軸方向に移動するとき、弾性
部材６もまた、軸方向に圧縮され、フランジ部５の平坦
面が主軸端面に当接する（図５参照）。このとき、スリ
ーブ３は弾性部材６の圧縮による反発力により主軸１に
おけるテーパ孔２の内方へ押圧されるので、この押圧力
により、スリーブ３の内径が縮径する作用は更に高めら
れ、且つ、スリーブ３のテーパ面と主軸１のテーパ孔２
との密着性も高められるので、スリーブ３とシャンク部
４との結合が一層強化される。

【００３７】この引き込み工程が完了した後、前記工具
交換アームの把持が解除され、該アームは、元の待機位
置に戻る。この引き込み工程では、プリロード付与手段
１７により、工具ホルダーの引き込み量が０．５ｍｍと
大変短く調整されている（従来の工具ホルダーではこれ
が３ｍｍもあった）ので、工具交換アームの変形量は少
なく、アーム等が変形したり破損したりすることが防止
される。また引き込み量が少ないので引き込み時間、す
なわち工具交換時間も短縮されるという利点がある。

【００３８】このようにして工作機械に工具ホルダーを
取り付けた後、工作機械の主軸１を回転させ、工具ホル
ダーに装着された切削工具２３による加工を行う。この
加工時、主軸１のクーラント供給装置から供給されたク
ーラントは、プルスタッド１４の工具挿通孔１５、およ
び、ドローボルト２４のクーラント供給孔２６を通って
切削工具２３に供給される。

【００３９】この加工時において、弾性部材６は、圧縮
体１２と非圧縮体１３とを軸方向に隙間を有しないで組
み合わせたものであるので、例えば図４の工具ホルダー
で用いていたような皿バネを交互に逆向きで組み合わせ
たものとは異なり、共振によるビビリの発生がなくな
る。また、前記圧縮体１２と非圧縮体１３との組み合わ
せを複数組接合させているので、単数組接合のものに比
べて剛性と制振性が向上し、共振が生じ難くなる。

【００４０】更に、弾性部材６を環状に形成し、その内
周面を前記シャンク部４の外周面に当接させているの
で、高速回転時にも弾性部材６の心振れは防止でき、振
動発生を防止できる。工具ホルダーを工作機械から取り
外すに際しては、工具自動交換装置の工具交換アームが
工具ホルダーを把持した後、引張手段７により、プルス
タッド１４のクランプ解除と、シャンク部４の後端側
（プルスタッド１４）への衝撃の付加とが行われる。

【００４１】このとき、スリーブ３には、その縮径に抗
して常に拡径方向への形状復元力が作用しているので、
この作用が、主軸１のテーパ孔からスリーブ３を押し出
そうとする作用を助勢する。しかもスリーブ３は、シャ
ンク部４に対して、潤滑材溝４ａで確実に保持された潤
滑材により軸方向相対移動が円滑に行われるようになっ
ているので、工具ホルダーの取り外しは容易且つ確実化
される。

【００４２】従って、図６に示すように主軸１のテーパ
孔２とスリーブ３のテーパ面との間、及び主軸１の端面
と工具ホルダーのフランジ部５との密着が解除され、そ
れぞれに間隙が形成される。この状態で主軸１内の圧縮
空気供給装置（図示略）から圧縮空気がテーパ孔２内へ
供給されるので、この圧縮空気が各間隙内のクリーニン
グを行う。

【００４３】ところで、本発明は上記実施の形態に限定
されるものではない。例えば、スリーブ３に設ける内溝
３ａの本数は何ら限定されるものではない。また内溝３
ａは、スリーブ軸心と平行して真っ直ぐに形成したり、
溝幅が一定となるように形成したりすることが可能であ
る。また、内溝３ａの溝幅を変更することも可能であ
る。

【００４４】スリーブ３に複数本の内溝３ａを設ける場
合にあって、図７に示すようにそのうちの１本の内溝３
ａに、溝底部に沿ってスリーブ肉厚を貫通するすり割り
部３５を設けることが可能である。この場合、すり割り
部３５には、シリコン、ナイロン、ゴムその他の材料か
らなる弾性充填材３６を詰めておく。また、すり割り部
３５を設けない内溝３ａは、すり割り部３５を設けた内
溝３ａよりも溝幅を幅広に形成してある。

【００４５】このようにすると、工具ホルダーを工作機
械の主軸１へ嵌め込んだ場合に、すり割り部３５の開口
幅が狭くなることによるスリーブ３の縮径作用も得られ
るため、その縮径が容易且つ確実になるという利点が得
られる。そして、そのうえで弾性充填材３６により、す
り割り部３５にゴミ等が入り込むのを防止できるという
ことになる。

【００４６】図８に示すように、前記すり割り部３５は
内溝３ａの溝底部へ位置付けられているため、すり割り
部３５内に詰められる弾性充填材３６は内溝３ａをも埋
めるようになっている。そのため、工具ホルダーを高速
回転させてもすり割り部３５内の弾性充填材３６が遠心
力で位置ズレや飛び出し、又は変形等を起こすといった
ことを防止できる。

【００４７】なお、すり割り部３５に詰められた弾性充
填材３６は、スリーブ３に対してすり割り部３５の開口
幅が拡縮される作用が加わったときに、これに伴って圧
縮したり圧縮前の形状に戻ったりするので、スリーブ３
が縮径等する作用に何ら悪影響はない。のみならず、主
軸１に内装された引張手段７が工具ホルダーのプリスタ
ッド１４を把持して、主軸１の軸方向内方へ引き込むと
きには、スリーブ３が弾性充填材３ｂの圧縮を伴いなが
ら縮径するようになる。従って、弾性充填材３６にはス
リーブ３を拡径させようとする弾発力が蓄えられるよう
になる。

【００４８】このような弾性充填材３６の弾発力は、弾
性部材６が軸方向に圧縮された反発力を生じるのと共同
して、スリーブ３のテーパ面と主軸１のテーパ孔２とを
強固にテーパ接触させるのに役立つ。一方、工作機械の
主軸１から工具ホルダーを取り外すときも、弾性充填材
３ｂの弾発力が、スリーブ３の拡径作用を通じて、主軸
１のテーパ孔からスリーブ３を押し出そうとする作用を
助勢することになる。

【００４９】すり割り部３５は、スリーブ３の軸方向に
通り抜けないものとして形成することも可能である。こ
の場合、複数本の内溝３ａに対してすり割り部３５を設
けるようにすることができる。複数本の内溝３ａにそれ
ぞれすり割り部３５を設ける場合、全てのすり割り部３
５をスリーブ３における径大端寄り又は径小端寄りに揃
えるようにしたり、これらの配置を交互に異ならせたり
することができる。

【００５０】この他、工具ホルダーのシャンク部４は、
その外周面に対して等配状に複数の凹部が形成され、こ
れら各凹部によって潤滑材封入部４ａを構成させるよう
にすることが可能である。プリロード付与手段１７は、
シャンク部端部にボルト２７により固定されたスペーサ
２８から成る。このスペーサ２８の厚みを調整すること
により、スリーブ３とフランジ部５との組立距離を一定
にしている。

【００５１】プリロード付与手段１７は、弾性部材６の
非圧縮体１３の厚み又は枚数を調整するものであっても
よい。又は、弾性部材６の非圧縮体１３の厚み又は枚数
を調整するものと、前記スペーサ２８の厚みを調整する
ものとの組み合わせにより、スリーブ３とフランジ部５
との組立距離を一定にするものであってもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では、工作機械の主軸のテーパ孔に嵌合して面接触する
スリーブに対し、その内周面にスリーブ軸心に沿った内
溝が形成され、前記スリーブの内溝はスリーブ周方向に
等配状に複数本設けられ、このうち１本の内溝には溝底
部に沿ってスリーブ肉厚を貫通するすり割り部が形成さ
れ、このすり割り部内に弾性充填材が詰められており、
かつ、前記スリーブ単体で、軸心回りの動的バランスが
とられているいるので、従来の工具ホルダーのスリーブ
に設けられたすり割り部とは異なり、スリーブ外周部の
テーパ面へ向けて開口するものは何もない。そのため、
上記内溝にゴミ等が入り込むということはない。

【００５３】このようなことから、工具ホルダーの次回
使用時にスリーブの縮径が不十分になるということはな
く、工作機械の主軸に対して工具ホルダーを必要量だけ
引き込むことができるものとなる。従って、工具ホルダ
ーのフランジ端面が工作機械の主軸端面に確実に当接
し、スリーブとシャンク部との結合も強固に行われるの
で、重切削や高速回転時における工具ホルダーの振動及
び工具の倒れや心振れ等を防止できるものとなる。

【００５４】前記スリーブの内溝はスリーブ周方向に等
配状に複数本設けられ、各内溝はスリーブ軸心に対して
傾斜され、内溝に相当する部分のスリーブ肉厚はスリー
ブ軸心に沿って一定厚みを保持して形成された構造とす
ることが可能である。このようにすると、スリーブとし
て回転軸まわりのバランスが採れ、回転ムラが生じ難く
なるので、高速回転に適したものとなる。

【００５５】前記スリーブの内溝はスリーブ周方向に等
配状に複数本設けられ、このうち１本の内溝には溝底部
に沿ってスリーブ肉厚を貫通するすり割り部が形成さ
れ、このすり割り部内に弾性充填材が詰められた構造と
されている。このようにすると、すり割り部により、工
具ホルダーを工作機械の主軸へ嵌め込んだ場合にスリー
ブが縮径し易くなるという利点が得られ、しかも、弾性
充填材により、すり割り部内にゴミ等が入り込むのを防
止できることになる。

【００５６】前記すり割り部が設けられている内溝の溝
幅よりも、他の内溝の溝幅の方を幅広に形成することが
好ましい。このようにすると、すり割り部に相当した除
肉分と、溝幅を広げたことによる除肉分とがスリーブ周
方向においてバランスし、スリーブに回転ムラが生じ難
くなるので、高速回転に適したものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る工具ホルダーの一実施形態を分解
して示す側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線矢視拡大図である。

【図３】図２のＢ−Ｂ線拡大断面図である。

【図４】工具ホルダーの取り付け状況を示す側断面図で
ある。

【図５】図４のＣ部拡大図である。

【図６】工具ホルダーの取り外し状況を示す側断面図で
ある。

【図７】スリーブの別実施形態を示す正面図（図２に対
応する図）である。

【図８】図７の要部（すり割り部）拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 工作機械の主軸 ２ テーパ孔 ３ スリーブ ３ａ 内溝 ４ シャンク部 ５ フランジ部 ６ 弾性部材 ３５ すり割り部 ３６ 弾性充填材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−104625（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−154705（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−143108（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−53605（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭53−8949（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23Q 3/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械の主軸（１）のテーパ孔（２）
   に嵌合するスリーブ（３）と、該スリーブ（３）内に摺
   動自在に嵌められたシャンク部（４）と、該シャンク部
   （４）と一体的に設けられて前記主軸（１）の端面に当
   接するフランジ部（５）と、前記スリーブ（３）をフラ
   ンジ部（５）から遠ざける方向へ付勢する弾性部材
   （６）とを有した工具ホルダーにおいて、 前記スリーブ（３）には、その内周面にスリーブ軸心に
   沿った内溝（３ａ）が形成され、 前記スリーブ（３）の内溝（３ａ）はスリーブ周方向に
   等配状に複数本設けられ、このうち１本の内溝（３ａ）
   には溝底部に沿ってスリーブ肉厚を貫通するすり割り部
   （３５）が形成され、このすり割り部（３５）内に弾性
   充填材（３６）が詰められており、かつ、 前記スリーブ（３）単体で、軸心回りの動的バランスが
   とられているように、前記内溝（３ａ）を形成したこと
   を特徴とする工具ホルダー。
2. 【請求項２】 前記スリーブ（３）の内溝（３ａ）はス
   リーブ軸心に対して傾斜され、内溝（３ａ）に相当する
   部分のスリーブ肉厚はスリーブ軸心に沿って一定厚みを
   保持して形成されていることを特徴とする請求項１記載
   の工具ホルダー。
3. 【請求項３】 前記すり割り部（３５）が設けられてい
   る内溝（３ａ）の溝幅よりも、他の内溝（３ａ）の溝幅
   の方が幅広に形成されていることを特徴とする請求項１
   記載の工具ホルダー。