JP4157374B2 - 工具ホルダ - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、切削工具を工作機械のスピンドルに着脱自在に装着するための工具ホルダに関し、特にホルダ本体のシャンク部がテーパコーンを介して工作機械のスピンドルに装着されるようにした工具ホルダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マシニングセンター等の工作機械においては、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、切削工具を掴持した工具ホルダを工作機械のスピンドルに自動的に交換できるようにしている。
また、スピンドルに装着された工具ホルダのホルダ本体をスピンドル内に設けた引張手段で後方へ引っ張り込むことにより、スピンドルのテーパ孔にホルダ本体のシャンク部を嵌合させ、これにより、工具ホルダをスピンドルに強固に固定する。このスピンドルと工具ホルダとの結合強度（結合剛性）は、加工精度に影響を与えるため、もし、この結合剛性が小さいと重切削や高速回転に耐えられず、ビビリや振動及び工具の倒れや心振れ等が発生する要因となる。
【０００３】
従来、ボーリング加工やエンドミル加工等の切削工具を工作機械のスピンドルに装着するための工具ホルダは、ストレートシャンク部、フランジ部及びアーバを互いの軸線を一致させて後方から前方に向け有するホルダ本体と、上記ストレートシャンク部に該ストレートシャンク部の軸方向に移動可能に嵌合されたテーパコーンと、上記ストレートシャンク部の後端に螺着された、テーパコーンの抜け止め兼用のプルスタッドとを備え、上記テーパコーンは前端から後端に行くにしたがい小径となるテーパ外周面を有し、このテーパコーンの前端面と上記フランジ部との間には、テーパコーンをプルスタッドに圧接させる方向に付勢してテーパコーンにプリロードを付与する弾性部材が介在されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このように構成された工具ホルダにおいて、テーパコーンごとホルダ本体のシャンク部を工作機械スピンドルのテーパ穴内に差し込んだ後、工作機械スピンドル内に設けた引き込み機構によりプルスタッドを介してホルダ本体のシャンク部をテーパコーンごと後方へ引き込むことにより、テーパコーンの外周面をテーパ穴の内周面に密着させるとともに、テーパコーンの縮径作用によりホルダ本体のシャンク部を強力に掴持して、大きな拘束力で工具ホルダを工作機械スピンドルに保持できるようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３０８３２９１号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような工具ホルダにおいては、テーパコーンが嵌合されるシャンク部の外周面には、その円周方向に山形状に蛇行しながら連続する潤滑剤貯留溝が形成されており、この貯留溝内にグリースなどの潤滑剤を貯留しておくことにより、シャンク部とこれに嵌合されるテーパコーンとの軸方向の相対移動が長期にわたりスムーズに行われるようになっている。
【０００７】
一方、最近の工作機械の切削加工時に使用されるクーラントは水溶性の切削液が主流である。
これに対し、工具ホルダにおいて、シャンク部の貯留溝にグリースなどの潤滑剤を貯留する場合は、工具ホルダの出荷時などに、テーパコーンをシャンク部から取り外してシャンク部の外周面を露出させ、この状態で、シャンク部の貯留溝に潤滑剤を手作業などにより詰め込み、しかる後、テーパコーンをシャンク部に嵌合し、工具ホルダとして組み立てるようにしている。
【０００８】
しかし、このようにシャンク部の貯留溝に潤滑剤が十分に詰め込まれていたとしても、工具ホルダを工作機械のスピンドルに装着して実際の切削加工を行った場合には、スピンドルの後端側からホルダ本体の流体通路を通して切削箇所に供給される水溶性クーラントの一部がテーパコーンの内周面とシャンク部の外周面間に生じる隙間内に流入するため、この水溶性クーラントによって貯留溝内の潤滑剤がテーパコーン外に流出されてしまう。その結果、シャンク部とテーパコーン間の潤滑性が低下して、その相対摺動が悪くなり、工作機械スピンドルへの工具ホルダの結合強度に支障を来たすおそれがある。
そこで、従来の工具ホルダにおいては、テーパコーンをシャンク部から取り外して分解し、シャンク部の貯留溝に潤滑剤を再詰め込みするようにしている。しかしながら、このような潤滑剤の詰め込み方式は、その作業が煩雑になり、多くの時間と手数がかかるという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、テーパコーンをシャンク部から取り外したり分解したりすることなく、シャンク部の貯留溝に潤滑剤を簡便に注入し充填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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、切削工具を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であって、シャンク部と、このシャンク部の一端に互いの軸線を一致して設けたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部に互いの軸線を一致して設けられ前記切削工具が保持されるアーバとを有するホルダ本体と、前記スピンドルに該スピンドルの前端から後方に行くにしたがい小径となるように形成したテーパ穴の内周面と等しいテーパ外周面を有するとともに前記シャンク部に該シャンク部の軸方向に移動可能に嵌合された、径方向に弾性変形可能なテーパコーンと、前記シャンク部の後端に軸線を一致して結合され、前記テーパコーンの後端面に当接されるとともに前記シャンク部の後端径より大きい径の鍔部を有するプルスタッドとを備え、前記シャンク部の外周面に、前記テーパコーンの内周面とシャンク部の外周面との間を潤滑する潤滑剤貯留溝を形成し、前記シャンク部の後端面及び該後端面に当接する前記鍔部の当接面の少なくとも一方に潤滑剤注入用のリング溝を形成し、前記鍔部に前記リング溝に連通する潤滑剤注入口を設け、前記シャンク部に前記リング溝と前記潤滑剤貯留溝との間を１箇所以上の箇所で連通する潤滑剤注入通路を形成し、前記テーパコーンは、該テーパコーンの軸線方向の全長に亘り斜めに形成したすり割りを有し、このすり割り内に弗素系のゴムなどの弾性体が埋め込まれ、前記すり割りと該すり割りに埋め込んだ前記弾性体とにより区画されて前記潤滑剤貯留溝に連通するエア抜き通路が前記テーパコーンの内周面に臨ませて形成され、前記エア抜き通路の両端は前記テーパコーンの軸方向の両端面に開口されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、切削工具を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であって、シャンク部と、このシャンク部の一端に互いの軸線を一致して設けたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部に互いの軸線を一致して設けられ前記切削工具が保持されるアーバとを有するホルダ本体と、前記スピンドルに該スピンドルの前端から後方に行くにしたがい小径となるように形成したテーパ穴の内周面と等しいテーパ外周面を有するとともに前記シャンク部に該シャンク部の軸方向に移動可能に嵌合された、径方向に弾性変形可能なテーパコーンと、前記シャンク部の後端に軸線を一致して結合されたプルスタッドと、前記シャンク部の後端面と前記プルスタッドとの間に介在され、前記テーパコーンの後端面に当接されるとともに前記シャンク部の後端径より大きい径の抑え部材とを備え、前記シャンク部の外周面に、前記テーパコーンの内周面とシャンク部の外周面との間を潤滑する潤滑剤貯留溝を形成し、前記シャンク部の後端面及び該後端面に当接する前記抑え部材の当接面の少なくとも一方に潤滑剤注入用のリング溝を形成し、前記抑え部材に前記リング溝に連通する潤滑剤注入口を設け、前記シャンク部に前記リング溝と前記潤滑剤貯留溝との間を１箇所以上の箇所で連通する潤滑剤注入通路を形成し、前記テーパコーンは、該テーパコーンの軸線方向の全長に亘り斜めに形成したすり割りを有し、このすり割り内に弗素系のゴムなどの弾性体が埋め込まれ、前記すり割りと該すり割りに埋め込んだ前記弾性体とにより区画されて前記潤滑剤貯留溝に連通するエア抜き通路が前記テーパコーンの内周面に臨ませて形成され、前記エア抜き通路の両端は前記テーパコーンの軸方向の両端面に開口されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２記載の工具ホルダにおいて、前記テーパコーンの前端面と前記フランジ部との間に介在され、前記テーパコーンを前記プルスタッド側へ付勢して予圧する弾性部材を備えることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１または２記載の工具ホルダにおいて、前記潤滑剤注入口は栓部材により閉塞されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明にかかる工具ホルダの第１の実施の形態を示す縦断側面図、図２は図１の２−２線に沿う平面図、図３は本実施の形態における工具ホルダを分解して示す側面図、図４は図１におけるＡ部の拡大図である。
【００１４】
図１において、工具ホルダ１０は、これに掴持された切削工具１１を工作機械のスピンドル９に着脱可能に装着するためのもので、ホルダ本体１２、テーパコーン１３、プルスタッド１４、予圧用弾性部材１５、テーパコレット１６及びドローボルト１７などを備えている。
【００１５】
前記ホルダ本体１２は、図１及び図３に示すように、ストレートのシャンク部１２１と、このシャンク部１２１の一端に互いの軸線を一致して設けたフランジ部１２２と、このフランジ部１２２の反シャンク部１２１に互いの軸線を一致して設けられ、切削工具１１を保持するアーバ１２３とを有する構成になっている。また、シャンク部１２１の外周面には、図１及び図３に示すように、円周方向に蛇行するように連続する山形状の潤滑剤貯留溝１２１ａが形成され、この貯留溝１２１ａにグリースなどの潤滑剤が充填される。これにより、シャンク部１２１とこれに嵌合されるテーパコーン１３との軸方向の相対移動がスムーズにできるようにしてある。
【００１６】
また、フランジ部１２２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１２２ａが形成され、フランジ部１２２のテーパコーン１３と相対向する後端面には環状凹部１２２ｂが形成され、この環状凹部１２２ｂ内には、後述の弾性部材１５が収容されている。なお、１２２ｃはキ−溝である。
また、前記シャンク部１２１の軸心部には、プルスタッド１４が螺着される雌ねじ穴１２４が軸線方向に延在して同心に形成されている。
【００１７】
前記アーバ１２３の軸心部には、アーバ１２３の先端面から奥部に行くに従い小径となるテーパ穴１２３ａ及び、このテーパ穴１２３ａに連通してフランジ部１２２に臨むように延在するストレート穴１２３ｂが軸線を一致して形成されており、このテーパ穴１２３ａ及びストレート穴１２３ｂには前記テーパコレット１６が挿着される。
また、前記ストレート穴１２３ｂと雌ねじ穴１２４との間に位置するホルダ本体１２の軸心部箇所には、シャンク部１２１の後端から雌ねじ穴１２４を通して挿入される前記ドローボルト１７が挿通されるボルト挿通穴１２５が形成されている。ドローボルト１７の軸心部にはクーラント供給通路１７１が軸方向に貫通するように形成されている。
【００１８】
したがって、切削工具１１をホルダ本体１２に挿着する場合は、切削工具１１のシャンク部１１ａを差し込んだテーパコレット１６をテーパ穴１２３ａ及びストレート穴１２３ｂに挿入し、そして、シャンク部１２１の後端からボルト挿通穴１２５に挿通したドローボルト１７をテーパコレット１６の後端軸心部に同心に形成した雌ねじ穴１６ａに螺合し締め付けることにより、テーパコレット１６をアーバ１２３のテーパ穴１２３ａに引き込む。これにより、切削工具１１をホルダ本体１２に挿着することができる。
【００１９】
前記テーパコーン１３は、図１及び図３に示すように、シャンク部１２１に該シャンク部１２１の軸方向に移動可能に嵌合され、そして、スピンドル９の前端から後方に行くにしたがい小径となるように形成したテーパ穴９Ａの内周面と等しい、例えば１／１０テーパのテーパ外周面１３１を有している。
また、前記テーパコーン１３には、図１及び図３に示すように、テーパコーン１３の軸線に対し緩い傾斜でテーパコーン１３の全長にわたって延在するすり割り１３２が形成され、このすり割り１３２によりテーパコーン１３が径方向に弾性変形できるように構成されている。そして、すり割り１３２内には弗素系ゴムなどの弾性体１３３が埋め込まれている。この弾性体１３３はすり割り１３２内に塵埃などが浸入されるのを防止する役目をする。
【００２０】
また、図４に示すように、前記すり割り１３２と、このすり割り１３２に埋め込んだ弾性体１３３とにより区画されて前記潤滑剤貯留溝１２１ａに連通するエア抜き通路１３２ａが前記テーパコーン１３の内周面に臨ませて形成され、前記エア抜き通路１３２ａの両端は前記テーパコーン１３の軸方向の両端面に開口されている。このエア抜き通路１３２ａは、テーパコーン１３をシャンク部１２１に嵌合した組み立て状態のまま、潤滑剤貯留溝１２１ａに外部からグリース等の潤滑剤を注入器から直接注入する時に、潤滑剤貯留溝１２１ａ内に残留するエアをテーパコーン１３外へ逃がすためのものである。
【００２１】
前記プルスタッド１４は、ホルダ本体１２のシャンク部１２１をスピンドル９のテーパ穴９Ａに引き込んでホルダ本体１２をスピンドル９に装着するとともにテーパコーン１３をシャンク部１２１に嵌合された状態に保持するためのものであって、図１〜図３に示すように、シャンク部１２１の雌ねじ穴１２４に後端側から螺着される雄ねじ部１４１と、この雄ねじ部１４１の後端に軸線を一致して一体に設けられ、かつテーパコーン１３の後端面に当接されるとともにシャンク部１２１の後端径より大きい径の鍔部１４２と、この鍔部１４２の反雄ねじ部１４１側に軸線を一致して一体に設けられた軸部１４３と、この軸部１４３の後端に設けた鍔状の係合部１４４とを備え、この係合部１４４、軸部１４３、鍔部１４２及び雄ねじ部１４１を含むプルスタッド１４の軸心部には、これを軸方向に貫通するクーラント供給通路１４５が形成されている。
このプルスタッド１４は、その雄ねじ部１４１をシャンク部１２１の後端側から差し込んで雌ねじ穴１２４に螺合し締め付けることにより、ホルダ本体１２に結合される。この時、テーパコーン１３の後端面とプルスタッド１４の鍔部１４２と間には、テーパコーン１３へのプリロードを調節する金属製のスペーサ１８が介在されている。
【００２２】
前記予圧用弾性部材１５は、テーパコーン１３にプリロードを付与するためのもので、図１に示すように、鋼板などの弾性金属板からなる複数の環状の皿ばね１５１と、環状の金属板などからなる薄板１５２とを重ね合わせて構成され、この弾性部材１５は、その少なくとも一部を前記環状凹部１２２ｂに収容した状態で、この環状凹部１２２ｂの底とテーパコーン１３の前端面との間に介在されている。
【００２３】
前記プルスタッド１４の鍔部１４２が当接する前記シャンク部１２１の後端面１２１ｂには、図１及び図３に示すように、潤滑剤注入用のリング溝１２６が同心に形成され、さらに、シャンク部１２１には、潤滑剤注入用リング溝１２６と前記潤滑剤貯留溝１２１ａとの間を複数の箇所で連通する複数の潤滑剤注入通路１２７が形成されている。
また、前記鍔部１４２には、前記リング溝１２６に連通する潤滑剤注入口１４６が設けられ、この潤滑剤注入口１４６は、ねじ式の栓部材１９により閉塞される構成になっている。
【００２４】
前記工作機械のスピンドル９には、図１に示すように、スピンドル９のテーパ孔９Ａに装着された工具ホルダ１０を引き込むための引き込み手段８が設けられている。また、このスピンドル９には、そのテーパ孔９Ａにクーラントを供給するためのクーラシト供給装置（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。
【００２５】
このように構成された工具ホルダ１０を使用する場合は、自動工具交換装置のアームを、ホルダ本体１２のフランジ部１２２に設けた台形溝１２２ａに係合してフランジ部１２２を把持し、ホルダ本体１２のシャンク部１２１をテーパコーン１３ごと工作機械スピンドル９のテーパ穴９Ａ内に挿入する。この状態で、スピンドル９内に設けた引き込み手段８の前端部にプルスタッド１４の係合部１４４を係合させ、プルスタッド１４をスピンドル９の後側に引き込むことで、ホルダ本体１２のテーパコーン１３の外周面をスピンドル９のテーパ穴９Ａ内周面に密着させる。そして、プルスタッド１４をスピンドル９の後側に更に引き込むことにより、ホルダ本体１２のシャンク部１２１とシャンク部１２１に嵌めたテーパコーン１３も後側に引き込まれるので、このテーパコーン１３がシャンク部１２１とスピンドル９のテーパ穴９Ａとの間にくさびとして作用し、このくさび効果で工具ホルダ１０をスピンドル９に強固に装着される。
なお、自動工具交換装置は、アームを適時にフランジ部１２２の台形溝１２２ａから外して、動作前の位置に復帰させる。
【００２６】
次に、テーパコーン１３をシャンク部１２１に嵌合した組み立て状態のまま、潤滑剤貯留溝１２１ａに外部からグリース等の潤滑剤を注入する場合について説明する。
この場合は、まず、工具ホルダ１０をスピンドル９から取り外した状態で、ねじ式の栓部材１９を鍔部１４２から取り外し、潤滑剤注入口１４６を開放する。かかる状態で、図示省略した潤滑剤注入器の注入ノズルを潤滑剤注入口１４６に係合して、潤滑剤注入器を動作させる。これにより、図示省略の潤滑剤注入器から注入ノズルを通して押し出されるグリース等の潤滑剤は、潤滑剤注入口１４６、リング溝１２６及び複数の潤滑剤注入通路１２７を通して潤滑剤貯留溝１２１ａ内に注入される。この時、潤滑剤貯留溝１２１ａ内に残留するエアはエア抜き通路１３２ａを通してテーパコーン１３外へ排出される。
【００２７】
したがって、このような第１の実施の形態に示す工具ホルダによれば、プルスタッド１４の鍔部１４２が当接するシャンク部１２１の後端面１２１ｂに潤滑剤注入用のリング溝１２６を同心に形成し、シャンク部１２１にはリング溝１２６と潤滑剤貯留溝１２１ａとの間を複数の箇所で連通する複数の潤滑剤注入通路１２７を形成し、さらに、鍔部１４２にはリング溝１２６に連通する潤滑剤注入口１４６を設け、潤滑剤注入口１４６からリング溝１２６及び複数の潤滑剤注入通路１２７を通して潤滑剤貯留溝１２１ａ内にグリース等の潤滑剤を注入できるようにしたので、テーパコーン１３をシャンク部１２１から取り外したり分解したりすることなく、シャンク部１２１の潤滑剤貯留溝１２１ａに潤滑剤を必要に応じて簡便に注入し充填することができる。
【００２８】
また、この第１の実施の形態によれば、すり割り１３２とこのすり割り１３２に埋め込んだ前記弾性体１３３とにより区画されて潤滑剤貯留溝１２１ａに連通するエア抜き通路１３２ａがテーパコーン１３の内周面に臨ませて形成され、このエア抜き通路１３２ａの両端はテーパコーン１３の軸方向の両端面に開口されているため、潤滑剤貯留溝１２１ａに潤滑剤を注入する時、潤滑剤貯留溝１２１ａ内に残留するエアをエア抜き通路１３２ａを通してテーパコーン１３外へ排出でき、潤滑剤貯留溝１２１ａへの潤滑剤の注入を確実に行うことができる。
【００２９】
次に、図５により本発明の第２の実施の形態について説明する。
図５は本発明にかかる工具ホルダの第２の実施の形態を示す縦断側面図である。
この図５において、図１と同一の構成要素には同一符号を付してその構成説明を省略し、図１と異なる部分を重点に述べる。
この第２の実施の形態において、図１と異なる点は、シャンク部１２１の後端面１２１ｂに当接するプルスタッド１４の鍔部１４２の当接面１４２ａに潤滑剤注入用のリング溝１４７を同心に形成したところにある。そして、鍔部１４２には、リング溝１４７に連通する潤滑剤注入口１４６が形成され、この潤滑剤注入口１４６は、ねじ式の栓部材１９により閉塞されるように構成されている。また、シャンク部１２１には、リング溝１４７と潤滑剤貯留溝１２１ａとの間を複数の箇所で連通する複数の潤滑剤注入通路１２７が形成されている。
【００３０】
このような第２の実施の形態において、テーパコーン１３をシャンク部１２１に嵌合した組み立て状態のまま、潤滑剤貯留溝１２１ａに外部からグリース等の潤滑剤を注入する場合は、ねじ式の栓部材１９を鍔部１４２から取り外した状態で、図示省略した潤滑剤注入器の注入ノズルを潤滑剤注入口１４６に係合し、潤滑剤注入器を動作させる。これにより、図示省略の潤滑剤注入器から押し出されるグリース等の潤滑剤は、潤滑剤注入口１４６、リング溝１４７及び複数の潤滑剤注入通路１２７を通して潤滑剤貯留溝１２１ａ内に注入される。
【００３１】
このような第２の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様な作用効果が得られるほか、潤滑剤注入用のリング溝１４７はプルスタッド１４の鍔部１４２に形成されるようにしたので、ホルダ本体１２のシャンク部１２１にリング溝を加工する場合に比し、そのリング溝加工が容易になる。
【００３２】
次に、図６及び図７により本発明の第３の実施の形態について説明する。
図６は本発明にかかる工具ホルダの第３の実施の形態を示す縦断側面図、図７は図６の７−７線に沿う平面図である。
この図６及び図７において、図１及び図２と同一の構成要素には同一符号を付してその構成説明を省略し、図１及び図２と異なる部分を重点に述べる。
この第３の実施の形態において、図１及び図２と異なる点は、プルスタッド１４の鍔部１４２Ａをシャンク部１２１の後端面径より小さい径に形成し、この鍔部１４２Ａとシャンク部１２１の後端面１２１ｂとの間に、テーパコーン１３の後端面に当接されるとともにシャンク部１２１の後端径より大きい径の抑え部材２０を介在し、そして、この抑え部材２０にシャンク部１２１の後端面１２１ｂに形成した潤滑剤注入用リング溝１２６に連通する潤滑剤注入口２０１を設け、この潤滑剤注入口２０１をねじ式の栓部材２１により閉塞できるように構成したところにある。
【００３３】
このような第３の実施の形態において、テーパコーン１３をシャンク部１２１に嵌合した組み立て状態のまま、潤滑剤貯留溝１２１ａに外部からグリース等の潤滑剤を注入する場合は、ねじ式の栓部材２１を抑え部材２０から取り外した状態で、図示省略の潤滑剤注入器の注入ノズルを潤滑剤注入口２０１に係合し、潤滑剤注入器を動作させることにより、図示省略の潤滑剤注入器から押し出されるグリース等の潤滑剤は、潤滑剤注入口２０１、リング溝１２６及び複数の潤滑剤注入通路１２７を通して潤滑剤貯留溝１２１ａ内に注入される。
【００３４】
このような第３の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様な作用効果が得られる。
【００３５】
次に、図８により本発明の第４の実施の形態について説明する。
図８は本発明にかかる工具ホルダの第４の実施の形態を示す縦断側面図である。
この図８において、図１及び図６と同一の構成要素には同一符号を付してその構成説明を省略し、図６と異なる部分を重点に述べる。
この第４の実施の形態において、図６と異なる点は、シャンク部１２１の後端面１２１ｂに当接する抑え部材２０の当接面に潤滑剤注入用のリング溝２０２を同心に形成したところにある。そして、抑え部材２０には、潤滑剤注入用リング溝２０２に連通する潤滑剤注入口２０１が形成され、この潤滑剤注入口２０１は、ねじ式の栓部材２１により閉塞されるように構成されている。
【００３６】
このような第４の実施の形態において、テーパコーン１３をシャンク部１２１に嵌合した組み立て状態のまま、潤滑剤貯留溝１２１ａに外部からグリース等の潤滑剤を注入する場合は、ねじ式の栓部材２１を抑え部材２０から取り外した状態で、図示省略の潤滑剤注入器の注入ノズルを潤滑剤注入口２０１に係合し、潤滑剤注入器を動作させることにより、図示省略の潤滑剤注入器から押し出されるグリース等の潤滑剤は、潤滑剤注入口２０１、リング溝２０２及び複数の潤滑剤注入通路１２７を通して潤滑剤貯留溝１２１ａ内に注入される。
【００３７】
このような第４の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様な作用効果が得られるほか、潤滑剤注入用のリング溝２０２は抑え部材２０に形成されるようにしたので、潤滑剤注入用リング溝の加工が容易になる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明の工具ホルダは、シャンク部の外周面に、テーパコーンの内周面とシャンク部の外周面との間を潤滑する潤滑剤貯留溝を形成し、シャンク部の後端面及び該後端面に当接するプルスタッドの鍔部の当接面の少なくとも一方に潤滑剤注入用のリング溝を形成し、前記鍔部に前記リング溝に連通する潤滑剤注入口を設け、シャンク部にリング溝と潤滑剤貯留溝との間を１箇所以上の箇所で連通する潤滑剤注入通路を形成したことを特徴とする。
【００３９】
また、本発明の工具ホルダは、シャンク部の外周面に、テーパコーンの内周面とシャンク部の外周面との間を潤滑する潤滑剤貯留溝を形成し、シャンク部の後端面及び該後端面に当接する抑え部材の当接面の少なくとも一方に潤滑剤注入用のリング溝を形成し、抑え部材にリング溝に連通する潤滑剤注入口を設け、シャンク部にリング溝と潤滑剤貯留溝との間を１箇所以上の箇所で連通する潤滑剤注入通路を形成したことを特徴とする。
【００４０】
よって、本発明によれば、テーパコーンをシャンク部から取り外したり分解したりすることなく、シャンク部の潤滑剤貯留溝に潤滑剤を必要に応じて簡便に注入し充填することができる。
【００４１】
また、本発明によれば、すり割りとこのすり割りに埋め込んだ前記弾性体とにより区画されて潤滑剤貯留溝に連通するエア抜き通路がテーパコーンの内周面に臨ませて形成され、このエア抜き通路の両端はテーパコーン１３の軸方向の両端面に開口されているため、潤滑剤貯留溝に潤滑剤を注入する時、潤滑剤貯留溝内に残留するエアをエア抜き通路を通してテーパコーン外へ排出でき、潤滑剤貯留溝への潤滑剤の注入を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる工具ホルダの第１の実施の形態を示す縦断側面図である。
【図２】 図１の２−２線に沿う平面図である。
【図３】 本実施の形態における工具ホルダを分解して示す側面図である。
【図４】 図１におけるＡ部の拡大図である。
【図５】 本発明にかかる工具ホルダの第２の実施の形態を示す縦断側面図である。
【図６】 本発明にかかる工具ホルダの第３の実施の形態を示す縦断側面図である。
【図７】 図６の７−７線に沿う平面図である。
【図８】 本発明にかかる工具ホルダの第４の実施の形態を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
９ スピンドル
９Ａ テーパ穴
１０ 工具ホルダ
１１ 切削工具
１２ ホルダ本体
１２１ シャンク部
１２１ａ 潤滑剤貯留溝
１２２ フランジ部
１２３ アーバ
１２６ 潤滑剤注入用リング溝
１２７ 潤滑剤注入通路
１３ テーパコーン
１３１ テーパ面
１３２ すり割り
１３２ａ エア抜き通路
１３３ 弾性体
１４ プルスタッド
１４１ 雄ねじ部
１４２ 鍔部
１４６ 潤滑剤注入口
１５ 予圧用弾性部材
１６ テーパコレット
１７ ドローボルト
１９、２１ 栓部材
２０ 抑え部材
２０１ 潤滑剤注入口
２０２ 潤滑剤注入用リング溝
【産業上の利用分野】
本発明は、切削工具を工作機械のスピンドルに着脱自在に装着するための工具ホルダに関し、特にホルダ本体のシャンク部がテーパコーンを介して工作機械のスピンドルに装着されるようにした工具ホルダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マシニングセンター等の工作機械においては、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、切削工具を掴持した工具ホルダを工作機械のスピンドルに自動的に交換できるようにしている。
また、スピンドルに装着された工具ホルダのホルダ本体をスピンドル内に設けた引張手段で後方へ引っ張り込むことにより、スピンドルのテーパ孔にホルダ本体のシャンク部を嵌合させ、これにより、工具ホルダをスピンドルに強固に固定する。このスピンドルと工具ホルダとの結合強度（結合剛性）は、加工精度に影響を与えるため、もし、この結合剛性が小さいと重切削や高速回転に耐えられず、ビビリや振動及び工具の倒れや心振れ等が発生する要因となる。
【０００３】
従来、ボーリング加工やエンドミル加工等の切削工具を工作機械のスピンドルに装着するための工具ホルダは、ストレートシャンク部、フランジ部及びアーバを互いの軸線を一致させて後方から前方に向け有するホルダ本体と、上記ストレートシャンク部に該ストレートシャンク部の軸方向に移動可能に嵌合されたテーパコーンと、上記ストレートシャンク部の後端に螺着された、テーパコーンの抜け止め兼用のプルスタッドとを備え、上記テーパコーンは前端から後端に行くにしたがい小径となるテーパ外周面を有し、このテーパコーンの前端面と上記フランジ部との間には、テーパコーンをプルスタッドに圧接させる方向に付勢してテーパコーンにプリロードを付与する弾性部材が介在されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このように構成された工具ホルダにおいて、テーパコーンごとホルダ本体のシャンク部を工作機械スピンドルのテーパ穴内に差し込んだ後、工作機械スピンドル内に設けた引き込み機構によりプルスタッドを介してホルダ本体のシャンク部をテーパコーンごと後方へ引き込むことにより、テーパコーンの外周面をテーパ穴の内周面に密着させるとともに、テーパコーンの縮径作用によりホルダ本体のシャンク部を強力に掴持して、大きな拘束力で工具ホルダを工作機械スピンドルに保持できるようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３０８３２９１号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような工具ホルダにおいては、テーパコーンが嵌合されるシャンク部の外周面には、その円周方向に山形状に蛇行しながら連続する潤滑剤貯留溝が形成されており、この貯留溝内にグリースなどの潤滑剤を貯留しておくことにより、シャンク部とこれに嵌合されるテーパコーンとの軸方向の相対移動が長期にわたりスムーズに行われるようになっている。
【０００７】
一方、最近の工作機械の切削加工時に使用されるクーラントは水溶性の切削液が主流である。
これに対し、工具ホルダにおいて、シャンク部の貯留溝にグリースなどの潤滑剤を貯留する場合は、工具ホルダの出荷時などに、テーパコーンをシャンク部から取り外してシャンク部の外周面を露出させ、この状態で、シャンク部の貯留溝に潤滑剤を手作業などにより詰め込み、しかる後、テーパコーンをシャンク部に嵌合し、工具ホルダとして組み立てるようにしている。
【０００８】
しかし、このようにシャンク部の貯留溝に潤滑剤が十分に詰め込まれていたとしても、工具ホルダを工作機械のスピンドルに装着して実際の切削加工を行った場合には、スピンドルの後端側からホルダ本体の流体通路を通して切削箇所に供給される水溶性クーラントの一部がテーパコーンの内周面とシャンク部の外周面間に生じる隙間内に流入するため、この水溶性クーラントによって貯留溝内の潤滑剤がテーパコーン外に流出されてしまう。その結果、シャンク部とテーパコーン間の潤滑性が低下して、その相対摺動が悪くなり、工作機械スピンドルへの工具ホルダの結合強度に支障を来たすおそれがある。
そこで、従来の工具ホルダにおいては、テーパコーンをシャンク部から取り外して分解し、シャンク部の貯留溝に潤滑剤を再詰め込みするようにしている。しかしながら、このような潤滑剤の詰め込み方式は、その作業が煩雑になり、多くの時間と手数がかかるという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、テーパコーンをシャンク部から取り外したり分解したりすることなく、シャンク部の貯留溝に潤滑剤を簡便に注入し充填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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、切削工具を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であって、シャンク部と、このシャンク部の一端に互いの軸線を一致して設けたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部に互いの軸線を一致して設けられ前記切削工具が保持されるアーバとを有するホルダ本体と、前記スピンドルに該スピンドルの前端から後方に行くにしたがい小径となるように形成したテーパ穴の内周面と等しいテーパ外周面を有するとともに前記シャンク部に該シャンク部の軸方向に移動可能に嵌合された、径方向に弾性変形可能なテーパコーンと、前記シャンク部の後端に軸線を一致して結合され、前記テーパコーンの後端面に当接されるとともに前記シャンク部の後端径より大きい径の鍔部を有するプルスタッドとを備え、前記シャンク部の外周面に、前記テーパコーンの内周面とシャンク部の外周面との間を潤滑する潤滑剤貯留溝を形成し、前記シャンク部の後端面及び該後端面に当接する前記鍔部の当接面の少なくとも一方に潤滑剤注入用のリング溝を形成し、前記鍔部に前記リング溝に連通する潤滑剤注入口を設け、前記シャンク部に前記リング溝と前記潤滑剤貯留溝との間を１箇所以上の箇所で連通する潤滑剤注入通路を形成し、前記テーパコーンは、該テーパコーンの軸線方向の全長に亘り斜めに形成したすり割りを有し、このすり割り内に弗素系のゴムなどの弾性体が埋め込まれ、前記すり割りと該すり割りに埋め込んだ前記弾性体とにより区画されて前記潤滑剤貯留溝に連通するエア抜き通路が前記テーパコーンの内周面に臨ませて形成され、前記エア抜き通路の両端は前記テーパコーンの軸方向の両端面に開口されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、切削工具を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であって、シャンク部と、このシャンク部の一端に互いの軸線を一致して設けたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部に互いの軸線を一致して設けられ前記切削工具が保持されるアーバとを有するホルダ本体と、前記スピンドルに該スピンドルの前端から後方に行くにしたがい小径となるように形成したテーパ穴の内周面と等しいテーパ外周面を有するとともに前記シャンク部に該シャンク部の軸方向に移動可能に嵌合された、径方向に弾性変形可能なテーパコーンと、前記シャンク部の後端に軸線を一致して結合されたプルスタッドと、前記シャンク部の後端面と前記プルスタッドとの間に介在され、前記テーパコーンの後端面に当接されるとともに前記シャンク部の後端径より大きい径の抑え部材とを備え、前記シャンク部の外周面に、前記テーパコーンの内周面とシャンク部の外周面との間を潤滑する潤滑剤貯留溝を形成し、前記シャンク部の後端面及び該後端面に当接する前記抑え部材の当接面の少なくとも一方に潤滑剤注入用のリング溝を形成し、前記抑え部材に前記リング溝に連通する潤滑剤注入口を設け、前記シャンク部に前記リング溝と前記潤滑剤貯留溝との間を１箇所以上の箇所で連通する潤滑剤注入通路を形成し、前記テーパコーンは、該テーパコーンの軸線方向の全長に亘り斜めに形成したすり割りを有し、このすり割り内に弗素系のゴムなどの弾性体が埋め込まれ、前記すり割りと該すり割りに埋め込んだ前記弾性体とにより区画されて前記潤滑剤貯留溝に連通するエア抜き通路が前記テーパコーンの内周面に臨ませて形成され、前記エア抜き通路の両端は前記テーパコーンの軸方向の両端面に開口されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２記載の工具ホルダにおいて、前記テーパコーンの前端面と前記フランジ部との間に介在され、前記テーパコーンを前記プルスタッド側へ付勢して予圧する弾性部材を備えることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１または２記載の工具ホルダにおいて、前記潤滑剤注入口は栓部材により閉塞されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明にかかる工具ホルダの第１の実施の形態を示す縦断側面図、図２は図１の２−２線に沿う平面図、図３は本実施の形態における工具ホルダを分解して示す側面図、図４は図１におけるＡ部の拡大図である。
【００１４】
図１において、工具ホルダ１０は、これに掴持された切削工具１１を工作機械のスピンドル９に着脱可能に装着するためのもので、ホルダ本体１２、テーパコーン１３、プルスタッド１４、予圧用弾性部材１５、テーパコレット１６及びドローボルト１７などを備えている。
【００１５】
前記ホルダ本体１２は、図１及び図３に示すように、ストレートのシャンク部１２１と、このシャンク部１２１の一端に互いの軸線を一致して設けたフランジ部１２２と、このフランジ部１２２の反シャンク部１２１に互いの軸線を一致して設けられ、切削工具１１を保持するアーバ１２３とを有する構成になっている。また、シャンク部１２１の外周面には、図１及び図３に示すように、円周方向に蛇行するように連続する山形状の潤滑剤貯留溝１２１ａが形成され、この貯留溝１２１ａにグリースなどの潤滑剤が充填される。これにより、シャンク部１２１とこれに嵌合されるテーパコーン１３との軸方向の相対移動がスムーズにできるようにしてある。
【００１６】
また、フランジ部１２２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１２２ａが形成され、フランジ部１２２のテーパコーン１３と相対向する後端面には環状凹部１２２ｂが形成され、この環状凹部１２２ｂ内には、後述の弾性部材１５が収容されている。なお、１２２ｃはキ−溝である。
また、前記シャンク部１２１の軸心部には、プルスタッド１４が螺着される雌ねじ穴１２４が軸線方向に延在して同心に形成されている。
【００１７】
前記アーバ１２３の軸心部には、アーバ１２３の先端面から奥部に行くに従い小径となるテーパ穴１２３ａ及び、このテーパ穴１２３ａに連通してフランジ部１２２に臨むように延在するストレート穴１２３ｂが軸線を一致して形成されており、このテーパ穴１２３ａ及びストレート穴１２３ｂには前記テーパコレット１６が挿着される。
また、前記ストレート穴１２３ｂと雌ねじ穴１２４との間に位置するホルダ本体１２の軸心部箇所には、シャンク部１２１の後端から雌ねじ穴１２４を通して挿入される前記ドローボルト１７が挿通されるボルト挿通穴１２５が形成されている。ドローボルト１７の軸心部にはクーラント供給通路１７１が軸方向に貫通するように形成されている。
【００１８】
したがって、切削工具１１をホルダ本体１２に挿着する場合は、切削工具１１のシャンク部１１ａを差し込んだテーパコレット１６をテーパ穴１２３ａ及びストレート穴１２３ｂに挿入し、そして、シャンク部１２１の後端からボルト挿通穴１２５に挿通したドローボルト１７をテーパコレット１６の後端軸心部に同心に形成した雌ねじ穴１６ａに螺合し締め付けることにより、テーパコレット１６をアーバ１２３のテーパ穴１２３ａに引き込む。これにより、切削工具１１をホルダ本体１２に挿着することができる。
【００１９】
前記テーパコーン１３は、図１及び図３に示すように、シャンク部１２１に該シャンク部１２１の軸方向に移動可能に嵌合され、そして、スピンドル９の前端から後方に行くにしたがい小径となるように形成したテーパ穴９Ａの内周面と等しい、例えば１／１０テーパのテーパ外周面１３１を有している。
また、前記テーパコーン１３には、図１及び図３に示すように、テーパコーン１３の軸線に対し緩い傾斜でテーパコーン１３の全長にわたって延在するすり割り１３２が形成され、このすり割り１３２によりテーパコーン１３が径方向に弾性変形できるように構成されている。そして、すり割り１３２内には弗素系ゴムなどの弾性体１３３が埋め込まれている。この弾性体１３３はすり割り１３２内に塵埃などが浸入されるのを防止する役目をする。
【００２０】
また、図４に示すように、前記すり割り１３２と、このすり割り１３２に埋め込んだ弾性体１３３とにより区画されて前記潤滑剤貯留溝１２１ａに連通するエア抜き通路１３２ａが前記テーパコーン１３の内周面に臨ませて形成され、前記エア抜き通路１３２ａの両端は前記テーパコーン１３の軸方向の両端面に開口されている。このエア抜き通路１３２ａは、テーパコーン１３をシャンク部１２１に嵌合した組み立て状態のまま、潤滑剤貯留溝１２１ａに外部からグリース等の潤滑剤を注入器から直接注入する時に、潤滑剤貯留溝１２１ａ内に残留するエアをテーパコーン１３外へ逃がすためのものである。
【００２１】
前記プルスタッド１４は、ホルダ本体１２のシャンク部１２１をスピンドル９のテーパ穴９Ａに引き込んでホルダ本体１２をスピンドル９に装着するとともにテーパコーン１３をシャンク部１２１に嵌合された状態に保持するためのものであって、図１〜図３に示すように、シャンク部１２１の雌ねじ穴１２４に後端側から螺着される雄ねじ部１４１と、この雄ねじ部１４１の後端に軸線を一致して一体に設けられ、かつテーパコーン１３の後端面に当接されるとともにシャンク部１２１の後端径より大きい径の鍔部１４２と、この鍔部１４２の反雄ねじ部１４１側に軸線を一致して一体に設けられた軸部１４３と、この軸部１４３の後端に設けた鍔状の係合部１４４とを備え、この係合部１４４、軸部１４３、鍔部１４２及び雄ねじ部１４１を含むプルスタッド１４の軸心部には、これを軸方向に貫通するクーラント供給通路１４５が形成されている。
このプルスタッド１４は、その雄ねじ部１４１をシャンク部１２１の後端側から差し込んで雌ねじ穴１２４に螺合し締め付けることにより、ホルダ本体１２に結合される。この時、テーパコーン１３の後端面とプルスタッド１４の鍔部１４２と間には、テーパコーン１３へのプリロードを調節する金属製のスペーサ１８が介在されている。
【００２２】
前記予圧用弾性部材１５は、テーパコーン１３にプリロードを付与するためのもので、図１に示すように、鋼板などの弾性金属板からなる複数の環状の皿ばね１５１と、環状の金属板などからなる薄板１５２とを重ね合わせて構成され、この弾性部材１５は、その少なくとも一部を前記環状凹部１２２ｂに収容した状態で、この環状凹部１２２ｂの底とテーパコーン１３の前端面との間に介在されている。
【００２３】
前記プルスタッド１４の鍔部１４２が当接する前記シャンク部１２１の後端面１２１ｂには、図１及び図３に示すように、潤滑剤注入用のリング溝１２６が同心に形成され、さらに、シャンク部１２１には、潤滑剤注入用リング溝１２６と前記潤滑剤貯留溝１２１ａとの間を複数の箇所で連通する複数の潤滑剤注入通路１２７が形成されている。
また、前記鍔部１４２には、前記リング溝１２６に連通する潤滑剤注入口１４６が設けられ、この潤滑剤注入口１４６は、ねじ式の栓部材１９により閉塞される構成になっている。
【００２４】
前記工作機械のスピンドル９には、図１に示すように、スピンドル９のテーパ孔９Ａに装着された工具ホルダ１０を引き込むための引き込み手段８が設けられている。また、このスピンドル９には、そのテーパ孔９Ａにクーラントを供給するためのクーラシト供給装置（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。
【００２５】
このように構成された工具ホルダ１０を使用する場合は、自動工具交換装置のアームを、ホルダ本体１２のフランジ部１２２に設けた台形溝１２２ａに係合してフランジ部１２２を把持し、ホルダ本体１２のシャンク部１２１をテーパコーン１３ごと工作機械スピンドル９のテーパ穴９Ａ内に挿入する。この状態で、スピンドル９内に設けた引き込み手段８の前端部にプルスタッド１４の係合部１４４を係合させ、プルスタッド１４をスピンドル９の後側に引き込むことで、ホルダ本体１２のテーパコーン１３の外周面をスピンドル９のテーパ穴９Ａ内周面に密着させる。そして、プルスタッド１４をスピンドル９の後側に更に引き込むことにより、ホルダ本体１２のシャンク部１２１とシャンク部１２１に嵌めたテーパコーン１３も後側に引き込まれるので、このテーパコーン１３がシャンク部１２１とスピンドル９のテーパ穴９Ａとの間にくさびとして作用し、このくさび効果で工具ホルダ１０をスピンドル９に強固に装着される。
なお、自動工具交換装置は、アームを適時にフランジ部１２２の台形溝１２２ａから外して、動作前の位置に復帰させる。
【００２６】
次に、テーパコーン１３をシャンク部１２１に嵌合した組み立て状態のまま、潤滑剤貯留溝１２１ａに外部からグリース等の潤滑剤を注入する場合について説明する。
この場合は、まず、工具ホルダ１０をスピンドル９から取り外した状態で、ねじ式の栓部材１９を鍔部１４２から取り外し、潤滑剤注入口１４６を開放する。かかる状態で、図示省略した潤滑剤注入器の注入ノズルを潤滑剤注入口１４６に係合して、潤滑剤注入器を動作させる。これにより、図示省略の潤滑剤注入器から注入ノズルを通して押し出されるグリース等の潤滑剤は、潤滑剤注入口１４６、リング溝１２６及び複数の潤滑剤注入通路１２７を通して潤滑剤貯留溝１２１ａ内に注入される。この時、潤滑剤貯留溝１２１ａ内に残留するエアはエア抜き通路１３２ａを通してテーパコーン１３外へ排出される。
【００２７】
したがって、このような第１の実施の形態に示す工具ホルダによれば、プルスタッド１４の鍔部１４２が当接するシャンク部１２１の後端面１２１ｂに潤滑剤注入用のリング溝１２６を同心に形成し、シャンク部１２１にはリング溝１２６と潤滑剤貯留溝１２１ａとの間を複数の箇所で連通する複数の潤滑剤注入通路１２７を形成し、さらに、鍔部１４２にはリング溝１２６に連通する潤滑剤注入口１４６を設け、潤滑剤注入口１４６からリング溝１２６及び複数の潤滑剤注入通路１２７を通して潤滑剤貯留溝１２１ａ内にグリース等の潤滑剤を注入できるようにしたので、テーパコーン１３をシャンク部１２１から取り外したり分解したりすることなく、シャンク部１２１の潤滑剤貯留溝１２１ａに潤滑剤を必要に応じて簡便に注入し充填することができる。
【００２８】
また、この第１の実施の形態によれば、すり割り１３２とこのすり割り１３２に埋め込んだ前記弾性体１３３とにより区画されて潤滑剤貯留溝１２１ａに連通するエア抜き通路１３２ａがテーパコーン１３の内周面に臨ませて形成され、このエア抜き通路１３２ａの両端はテーパコーン１３の軸方向の両端面に開口されているため、潤滑剤貯留溝１２１ａに潤滑剤を注入する時、潤滑剤貯留溝１２１ａ内に残留するエアをエア抜き通路１３２ａを通してテーパコーン１３外へ排出でき、潤滑剤貯留溝１２１ａへの潤滑剤の注入を確実に行うことができる。
【００２９】
次に、図５により本発明の第２の実施の形態について説明する。
図５は本発明にかかる工具ホルダの第２の実施の形態を示す縦断側面図である。
この図５において、図１と同一の構成要素には同一符号を付してその構成説明を省略し、図１と異なる部分を重点に述べる。
この第２の実施の形態において、図１と異なる点は、シャンク部１２１の後端面１２１ｂに当接するプルスタッド１４の鍔部１４２の当接面１４２ａに潤滑剤注入用のリング溝１４７を同心に形成したところにある。そして、鍔部１４２には、リング溝１４７に連通する潤滑剤注入口１４６が形成され、この潤滑剤注入口１４６は、ねじ式の栓部材１９により閉塞されるように構成されている。また、シャンク部１２１には、リング溝１４７と潤滑剤貯留溝１２１ａとの間を複数の箇所で連通する複数の潤滑剤注入通路１２７が形成されている。
【００３０】
このような第２の実施の形態において、テーパコーン１３をシャンク部１２１に嵌合した組み立て状態のまま、潤滑剤貯留溝１２１ａに外部からグリース等の潤滑剤を注入する場合は、ねじ式の栓部材１９を鍔部１４２から取り外した状態で、図示省略した潤滑剤注入器の注入ノズルを潤滑剤注入口１４６に係合し、潤滑剤注入器を動作させる。これにより、図示省略の潤滑剤注入器から押し出されるグリース等の潤滑剤は、潤滑剤注入口１４６、リング溝１４７及び複数の潤滑剤注入通路１２７を通して潤滑剤貯留溝１２１ａ内に注入される。
【００３１】
このような第２の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様な作用効果が得られるほか、潤滑剤注入用のリング溝１４７はプルスタッド１４の鍔部１４２に形成されるようにしたので、ホルダ本体１２のシャンク部１２１にリング溝を加工する場合に比し、そのリング溝加工が容易になる。
【００３２】
次に、図６及び図７により本発明の第３の実施の形態について説明する。
図６は本発明にかかる工具ホルダの第３の実施の形態を示す縦断側面図、図７は図６の７−７線に沿う平面図である。
この図６及び図７において、図１及び図２と同一の構成要素には同一符号を付してその構成説明を省略し、図１及び図２と異なる部分を重点に述べる。
この第３の実施の形態において、図１及び図２と異なる点は、プルスタッド１４の鍔部１４２Ａをシャンク部１２１の後端面径より小さい径に形成し、この鍔部１４２Ａとシャンク部１２１の後端面１２１ｂとの間に、テーパコーン１３の後端面に当接されるとともにシャンク部１２１の後端径より大きい径の抑え部材２０を介在し、そして、この抑え部材２０にシャンク部１２１の後端面１２１ｂに形成した潤滑剤注入用リング溝１２６に連通する潤滑剤注入口２０１を設け、この潤滑剤注入口２０１をねじ式の栓部材２１により閉塞できるように構成したところにある。
【００３３】
このような第３の実施の形態において、テーパコーン１３をシャンク部１２１に嵌合した組み立て状態のまま、潤滑剤貯留溝１２１ａに外部からグリース等の潤滑剤を注入する場合は、ねじ式の栓部材２１を抑え部材２０から取り外した状態で、図示省略の潤滑剤注入器の注入ノズルを潤滑剤注入口２０１に係合し、潤滑剤注入器を動作させることにより、図示省略の潤滑剤注入器から押し出されるグリース等の潤滑剤は、潤滑剤注入口２０１、リング溝１２６及び複数の潤滑剤注入通路１２７を通して潤滑剤貯留溝１２１ａ内に注入される。
【００３４】
このような第３の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様な作用効果が得られる。
【００３５】
次に、図８により本発明の第４の実施の形態について説明する。
図８は本発明にかかる工具ホルダの第４の実施の形態を示す縦断側面図である。
この図８において、図１及び図６と同一の構成要素には同一符号を付してその構成説明を省略し、図６と異なる部分を重点に述べる。
この第４の実施の形態において、図６と異なる点は、シャンク部１２１の後端面１２１ｂに当接する抑え部材２０の当接面に潤滑剤注入用のリング溝２０２を同心に形成したところにある。そして、抑え部材２０には、潤滑剤注入用リング溝２０２に連通する潤滑剤注入口２０１が形成され、この潤滑剤注入口２０１は、ねじ式の栓部材２１により閉塞されるように構成されている。
【００３６】
このような第４の実施の形態において、テーパコーン１３をシャンク部１２１に嵌合した組み立て状態のまま、潤滑剤貯留溝１２１ａに外部からグリース等の潤滑剤を注入する場合は、ねじ式の栓部材２１を抑え部材２０から取り外した状態で、図示省略の潤滑剤注入器の注入ノズルを潤滑剤注入口２０１に係合し、潤滑剤注入器を動作させることにより、図示省略の潤滑剤注入器から押し出されるグリース等の潤滑剤は、潤滑剤注入口２０１、リング溝２０２及び複数の潤滑剤注入通路１２７を通して潤滑剤貯留溝１２１ａ内に注入される。
【００３７】
このような第４の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様な作用効果が得られるほか、潤滑剤注入用のリング溝２０２は抑え部材２０に形成されるようにしたので、潤滑剤注入用リング溝の加工が容易になる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明の工具ホルダは、シャンク部の外周面に、テーパコーンの内周面とシャンク部の外周面との間を潤滑する潤滑剤貯留溝を形成し、シャンク部の後端面及び該後端面に当接するプルスタッドの鍔部の当接面の少なくとも一方に潤滑剤注入用のリング溝を形成し、前記鍔部に前記リング溝に連通する潤滑剤注入口を設け、シャンク部にリング溝と潤滑剤貯留溝との間を１箇所以上の箇所で連通する潤滑剤注入通路を形成したことを特徴とする。
【００３９】
また、本発明の工具ホルダは、シャンク部の外周面に、テーパコーンの内周面とシャンク部の外周面との間を潤滑する潤滑剤貯留溝を形成し、シャンク部の後端面及び該後端面に当接する抑え部材の当接面の少なくとも一方に潤滑剤注入用のリング溝を形成し、抑え部材にリング溝に連通する潤滑剤注入口を設け、シャンク部にリング溝と潤滑剤貯留溝との間を１箇所以上の箇所で連通する潤滑剤注入通路を形成したことを特徴とする。
【００４０】
よって、本発明によれば、テーパコーンをシャンク部から取り外したり分解したりすることなく、シャンク部の潤滑剤貯留溝に潤滑剤を必要に応じて簡便に注入し充填することができる。
【００４１】
また、本発明によれば、すり割りとこのすり割りに埋め込んだ前記弾性体とにより区画されて潤滑剤貯留溝に連通するエア抜き通路がテーパコーンの内周面に臨ませて形成され、このエア抜き通路の両端はテーパコーン１３の軸方向の両端面に開口されているため、潤滑剤貯留溝に潤滑剤を注入する時、潤滑剤貯留溝内に残留するエアをエア抜き通路を通してテーパコーン外へ排出でき、潤滑剤貯留溝への潤滑剤の注入を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる工具ホルダの第１の実施の形態を示す縦断側面図である。
【図２】 図１の２−２線に沿う平面図である。
【図３】 本実施の形態における工具ホルダを分解して示す側面図である。
【図４】 図１におけるＡ部の拡大図である。
【図５】 本発明にかかる工具ホルダの第２の実施の形態を示す縦断側面図である。
【図６】 本発明にかかる工具ホルダの第３の実施の形態を示す縦断側面図である。
【図７】 図６の７−７線に沿う平面図である。
【図８】 本発明にかかる工具ホルダの第４の実施の形態を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
９ スピンドル
９Ａ テーパ穴
１０ 工具ホルダ
１１ 切削工具
１２ ホルダ本体
１２１ シャンク部
１２１ａ 潤滑剤貯留溝
１２２ フランジ部
１２３ アーバ
１２６ 潤滑剤注入用リング溝
１２７ 潤滑剤注入通路
１３ テーパコーン
１３１ テーパ面
１３２ すり割り
１３２ａ エア抜き通路
１３３ 弾性体
１４ プルスタッド
１４１ 雄ねじ部
１４２ 鍔部
１４６ 潤滑剤注入口
１５ 予圧用弾性部材
１６ テーパコレット
１７ ドローボルト
１９、２１ 栓部材
２０ 抑え部材
２０１ 潤滑剤注入口
２０２ 潤滑剤注入用リング溝
Claims (4)
- 切削工具を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であって、
シャンク部と、このシャンク部の一端に互いの軸線を一致して設けたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部に互いの軸線を一致して設けられ前記切削工具が保持されるアーバとを有するホルダ本体と、
前記スピンドルに該スピンドルの前端から後方に行くにしたがい小径となるように形成したテーパ穴の内周面と等しいテーパ外周面を有するとともに前記シャンク部に該シャンク部の軸方向に移動可能に嵌合された、径方向に弾性変形可能なテーパコーンと、
前記シャンク部の後端に軸線を一致して結合され、前記テーパコーンの後端面に当接されるとともに前記シャンク部の後端径より大きい径の鍔部を有するプルスタッドとを備え、
前記シャンク部の外周面に、前記テーパコーンの内周面とシャンク部の外周面との間を潤滑する潤滑剤貯留溝を形成し、前記シャンク部の後端面及び該後端面に当接する前記鍔部の当接面の少なくとも一方に潤滑剤注入用のリング溝を形成し、前記鍔部に前記リング溝に連通する潤滑剤注入口を設け、前記シャンク部に前記リング溝と前記潤滑剤貯留溝との間を１箇所以上の箇所で連通する潤滑剤注入通路を形成し、
前記テーパコーンは、該テーパコーンの軸線方向の全長に亘り斜めに形成したすり割りを有し、このすり割り内に弗素系のゴムなどの弾性体が埋め込まれ、
前記すり割りと該すり割りに埋め込んだ前記弾性体とにより区画されて前記潤滑剤貯留溝に連通するエア抜き通路が前記テーパコーンの内周面に臨ませて形成され、前記エア抜き通路の両端は前記テーパコーンの軸方向の両端面に開口されていることを特徴とする工具ホルダ。 - 切削工具を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であって、
シャンク部と、このシャンク部の一端に互いの軸線を一致して設けたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部に互いの軸線を一致して設けられ前記切削工具が保持されるアーバとを有するホルダ本体と、
前記スピンドルに該スピンドルの前端から後方に行くにしたがい小径となるように形成したテーパ穴の内周面と等しいテーパ外周面を有するとともに前記シャンク部に該シャンク部の軸方向に移動可能に嵌合された、径方向に弾性変形可能なテーパコーンと、
前記シャンク部の後端に軸線を一致して結合されたプルスタッドと、
前記シャンク部の後端面と前記プルスタッドとの間に介在され、前記テーパコーンの後端面に当接されるとともに前記シャンク部の後端径より大きい径の抑え部材とを備え、
前記シャンク部の外周面に、前記テーパコーンの内周面とシャンク部の外周面との間を潤滑する潤滑剤貯留溝を形成し、前記シャンク部の後端面及び該後端面に当接する前記抑え部材の当接面の少なくとも一方に潤滑剤注入用のリング溝を形成し、前記抑え部材に前記リング溝に連通する潤滑剤注入口を設け、前記シャンク部に前記リング溝と前記潤滑剤貯留溝との間を１箇所以上の箇所で連通する潤滑剤注入通路を形成し、
前記テーパコーンは、該テーパコーンの軸線方向の全長に亘り斜めに形成したすり割りを有し、このすり割り内に弗素系のゴムなどの弾性体が埋め込まれ、
前記すり割りと該すり割りに埋め込んだ前記弾性体とにより区画されて前記潤滑剤貯留溝に連通するエア抜き通路が前記テーパコーンの内周面に臨ませて形成され、前記エア抜き通路の両端は前記テーパコーンの軸方向の両端面に開口されていることを特徴とする工具ホルダ。 - 前記テーパコーンの前端面と前記フランジ部との間に介在され、前記テーパコーンを前記プルスタッド側へ付勢して予圧する弾性部材を備えることを特徴とする請求項１または２記載の工具ホルダ。
- 前記潤滑剤注入口は栓部材により閉塞されていることを特徴とする請求項１または２記載の工具ホルダ。
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