JPH058106A - ホルダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アダプタの芯振れを防止して芯出し精度を向
上したホルダ装置を提供すること。 【構成】 アダプタ１２の外周とホルダ本体１０の内周
との間に、転動体としての複数の鋼球３２を設けるとと
もに、この鋼球３２を保持するリテーナ１６を備え、か
つ、アダプタの外周面には、アダプタの挿入またはその
引き抜き時に鋼球３２を収容するＵ溝４２と、アダプタ
をホルダ本体に対して回動させてアダプタの芯出しを行
った時に、ホルダ本体の内周とアダプタの外周との間で
鋼球３２を押圧して挟持するテーパ４４が形成されたＶ
溝４６が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ドリル、リーマ、タ
ップ等の工具が装着されたアダプタを保持・固定するホ
ルダ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ホルダ装置は、工具等の被保持
部材が装着されたアダプタとこのアダプタを保持するホ
ルダ本体とからなり、アダプタをホルダ本体に挿入する
ことにより工具をホルダ本体に固定できるようになって
いる。

【０００３】従来のホルダ装置には、使用状況に応じ
て、このアダプタのホルダ本体内へ挿入される部分がス
トレートシャンクとなっているものとテーパシャンクと
なっているものがあり、ストレートシャンクの場合はホ
ルダ本体へアダプタを挿入、取り外しできるようにする
ため、該シャンクはホルダ本体の軸穴よりも小径に形成
され、よってアダプタとホルダ本体との間には径方向に
ある程度のガタが発生していた。しかし、近年の機械加
工における高精度の要請から、上記ガタの抑制が図ら
れ、ホルダ本体の軸穴開口とこれに対向する先端寄りの
アダプタとの間をテーパ面で係合させることが行われて
いる。

【０００４】そして、従来のホルダ装置では、ホルダ本
体のテーパ面とアダプタのテーパ面とが密接することに
より、ホルダ本体はアダプタを支持すると共にその芯出
しを行なっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のホルダ装置
では、アダプタはその先端寄りのテーパ面においてホル
ダ本体に対して芯出しされているのみであり、アダプタ
のストレートシャンクとホルダ本体の軸穴との間には依
然として、加工時にこのテーパ面を支点として、アダプ
タのストレートシャンクが揺動し、結果として芯振れが
発生するおそれがあった。従って、たとえドリル、リー
マ等の工具やアダプタ先端のコレットを高精度にして
も、穴の加工精度が大きく低下することになるという問
題があった。

【０００６】そこで、本発明はこのような従来からの課
題を解決するために、アダプタの芯振れを防止して芯出
し精度を向上したホルダ装置を提供することを目的とす
るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は前記目的を達
成するために、ホルダ本体と、このホルダ本体に挿入さ
れ、被保持部材が装着されるアダプタと、を有し、前記
ホルダ本体の先端部は前記アダプタをテーパ面で支持す
るホルダ装置において、前記アダプタ外周と前記ホルダ
本体内周との間に複数の転動体を設けるとともに、この
転動体を保持する手段を備え、かつ、前記ホルダ本体と
アダプタとの間には、前記アダプタの挿入または引き抜
き時に前記転動体を収容する逃がし部と前記アダプタの
芯出時に前記ホルダ本体内周とアダプタ外周との間で前
記転動体を押圧して挟持する芯出し部と、が形成されて
なることを特徴とするものである。

【０００８】本発明に係るホルダ装置は、アダプタをホ
ルダ本体の基端側に引き込む付勢手段を備えることが望
ましく、また、アダプタの芯出し時に当該アダプタをホ
ルダ本体に対して回転方向に係合して廻り止めする係合
手段を備えることが望ましい。

【０００９】

【作用】本発明のホルダ装置によれば、アダプタの芯出
時に前記ホルダ本体内周とアダプタ外周との間で前記転
動体を押圧挟持することによりアダプタを支持してその
芯出しを行っているため、アダプタの芯出しがテーパ面
を含めた複数箇所で行われることになり、アダプタの芯
振れをなくして、芯出し精度を向上することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。本実施例のホルダ装置は、ホルダ本体とこ
のホルダ本体内に挿入されてこれに保持・固定されるア
ダプタとから構成され、図１（１）は、ホルダ本体の断
面図であり、（２）はアダプタの断面図である。そし
て、図２は、アダプタをホルダ本体内に挿入した状態の
断面図である。

【００１１】ホルダ本体１０の先端から基端にかけては
ストレートな軸穴１５が形成され、この軸穴の奥部に
は、転動体に相当する鋼球３２を保持する有底円筒状の
リテーナ１６が取付ねじ１８によってホルダ本体の基端
側（図１（１）の左側）に固着されている。このリテー
ナ１６の中心部には、前記取付ねじ１８を貫通させるた
めの小孔２０が形成され、この小孔２０を貫通して取付
ねじ１８は、ホルダ本体１０に設けられた小孔２１と螺
合している。

【００１２】前記取付ねじ１８の頭部の裏面には平座金
２３が嵌装され、そして取付ねじ１８の回りには円筒状
のカラー２５が設けられている。この円筒状のカラー２
５は座金２３とホルダ本体の奥端面との間に介装されて
いる。また、前記座金２３とリテーナ１６の底面との間
には皿ばね２７が介装されている。したがって、取付ね
じ１８を締め付けることにより、前記カラー２５は座金
２３とホルダ本体１０の奥端面との間で回転不能に挟持
され、そしてリテーナ１６は皿ばね２７によりホルダ本
体奥端側に付勢されている。

【００１３】符号２９はスプリングピンであり、カラー
２５に対して径方向にリテーナ１６のピン穴３１に挿入
され、スプリングピンの先端はカラーのピン穴３３に嵌
合されている。この結果、リテーナ１６はホルダ本体１
０に対して固定され、ホルダ本体１０とリテーナ１６と
が一体となって回転できるようになっている。

【００１４】前記リテーナ１６の先端寄り（図１（１）
の右寄り）ホルダ本体１０の先端１４側の所定箇所に
は、鋼球３２の転動を円滑にするため望ましくは円周方
向に長径な楕円状の、鋼球保持溝３０が同一円周位置で
均等に穿孔され、それぞれの溝内に鋼球３２が転動可能
に保持されている。そして、溝３０は、リテーナ１６の
内方に向かって若干縮径され、そこに保持された鋼球３
２がリテーナの内方に脱落しないように構成されてい
る。

【００１５】前記ホルダ本体１０の先端１４側の外周の
対向する二箇所にはキー溝１９が形成され、このキー溝
は、アダプタ１２の後述する突出キー８４と係合できる
ようになっている。尚、図１において、Ｌ１は、鋼球保
持溝３０中心からホルダ本体１０の軸穴１５の終端まで
の距離を示す。

【００１６】前記ホルダ本体１０に挿入されるアダプタ
１２は、図１（２）に示すように、アダプタ１２をホル
ダ本体１０の軸穴１５に挿入した際に、前記リテーナ１
６内に挿入される軸部３４と、当該軸部３４と連続して
形成され、前記軸穴１５内に挿入される円柱状のストレ
ートシャンク３６と、これに連設されたテーパ部３７
と、工具を保持する工具装着部３８とから構成される。
前記軸部３４は前記ストレートシャンク３６よりも短径
に形成され、その外周には逃がし部としてその基端４０
側（図１（２）の左側）から一定の距離だけ軸方向に延
びる略半円筒状のＵ溝４２と芯出し部としてのＶ溝４６
とが周方向に交互に形成されている。各Ｖ溝４６は、軸
部３４において軸方向に互いに対向し、かつ内方に進む
にしたがって縮径される一対のテーパ面４４Ａ，４４Ｂ
を有する。

【００１７】前記Ｕ溝４２は、アダプタ１２の基部４０
から形成されているので、アダプタ１２をホルダ本体１
０に挿入する時に各Ｕ溝４２と前記各鋼球３２とが整合
する位置でその挿入が可能となる。前記Ｕ溝４２の深さ
は例えば鋼球３２が保持溝３０から内方へ突出する長さ
Ｈ１（図１（１）参照）よりも僅かに深く形成されてお
り、鋼球３２がＵ溝４２内にある時は、鋼球３２に対し
てはなんら押圧力が付加されないフリーな状態で鋼球を
収容できるようになっている。一方、アダプタ１２を挿
入後ホルダ本体１０に対して回動して鋼球３２がＶ溝上
に乗り上がる時には、Ｖ溝内に対向して存在するテーパ
４４面Ａ，Ｂによって鋼球３２がホルダ本体１０側に押
圧され、ホルダ本体１０の軸穴１５の内周面とテーパ面
４４との間で鋼球３２が押圧された状態で確実に挟持さ
れるようになっている。すなわち、Ｖ溝４６は、該Ｖ溝
に乗り上がった鋼球３２の頂点とアダプタ中心軸との距
離が、ホルダ本体内周とアダプタ中心軸との距離よりも
若干長くなるように形成されている。そして、この鋼球
３２を挟持する時にアダプタ１２の芯出しが行われる。

【００１８】また、アダプタ１２をホルダ本体１０の軸
穴１５に挿入するため、ストレート部３６は、軸穴１５
の直径よりも僅かに短径に形成されている。前記テーパ
部３７は、図面右方向に進むにしたがって拡径してお
り、前記ホルダ本体１０の先端部は、このテーパ部の形
状に合致するように、先端に進むにつれて拡径するテー
パ穴５２が前記ストレート軸穴１５に連続して形成され
ている。テーパ部３７およびテーパ穴５２は、アダプタ
１２をホルダ本体１０に挿入した際に互いに密接し、こ
の部分においてアダプタ１２の支持・芯出しを行うこと
ができる。

【００１９】アダプタの工具取付部３８においては、そ
の内部に向かって縮径されたテーパ穴５４が形成され、
このテーパ穴５４に工具を固定するコレット５６が挿入
されている。このコレット５６の外周は、径方向の弾発
性を確保するため、軸方向に複数の切り割り（図示せ
ず）が形成されている。このコレット５６の端部の外周
面には、リング体６２が設けられている。リング体６２
の外周の溝内には円環リング６４が装着され、ロックナ
ット６８が円環リング６４を介してリング体６２と工具
取付部３８とを連結する状態で工具取付部３８の回りに
周設されている。ここでロックナット６８を回転させる
と、ロックナット６８の軸方向の往復動が円環リング６
４とリング体６２を介して、コレット５６に伝達され、
コレットがテーパ穴５４を摺動するようになっている。

【００２０】符号７６は、工具取付部３８の外周面をス
プリング３９の付勢により摺動する円筒状のカラーであ
る。図３の斜視図にも示すように、前記カラー７６には
キー８４が突設され、このキー８４は工具取付部３８に
形成された孔７７を貫通してホルダ本体に向かって突出
する。尚、Ｌ２は前記Ｖ溝４６の中心とストレートシャ
ンク３４の終端との間の距離を示し、Ｌ２は前記Ｌ１よ
りも若干短く形成されている。

【００２１】次に、本実施例の動作について説明する。
先ず、図２に示すように、コレット５６内に工具Ｔを挿
入し、次いで、ロックナット６８を時計方向に回転する
と、コレット５６の切り割りが締め付けられて工具Ｔを
アダプタ１２に固定することができる。

【００２２】このようにして工具Ｔを保持したアダプタ
をホルダ本体１０の軸穴１５に挿入する。図４に示すよ
うにアダプタのＵ溝４２に鋼球３２が収容される位置で
アダプタをホルダ本体に挿入する。この時、アダプタ１
２は鋼球３２にガイドされてホルダ本体１０に円滑に挿
入される。この際、リテーナ１６の長穴状の各保持溝３
０に対して各鋼球３２が一定の位置にあるように当該鋼
球を付勢することが好ましい（図１（１）を参照する
と、リテーナ１６をホルダ本体の先端側から見て、鋼球
３２を保持溝３０の時計方向側に付勢している）。

【００２３】この状態から、当該アダプタ１２をホルダ
本体１０に対して３０度回動すると、鋼球３２はアダプ
タのＵ溝４２上を転動してＶ溝４６に移動する。そし
て、カラー７６の突出キー８４がホルダ本体１０の先端
部１４の表面のキー溝１９に係合した時点でアダプタの
回動が終了する。鋼球３２が前記Ｕ溝４２からＶ溝４６
に移動する過程で、鋼球はＶ溝のテーパ４４Ａ，Ｂによ
りホルダー本体１０側に向かって押され、図２のＶ−Ｖ
断面である図５に示すように、鋼球３２がテーパ面４４
Ａ，Ｂとホルダ本体１０の軸穴１５の内周面との間で押
圧された状態でＶ溝４６内に保持される。この際、周方
向に均等に配置された鋼球３２によって、アダプタ１２
の軸部３４がホルダ本体に対して支持される共に、この
部分におけるアダプタの芯出しが可能になる。

【００２４】そして、Ｌ２はＬ１よりも僅かに短く形成
されているため、鋼球３２はアダプタ１２のＶ溝４６の
基端側のテーパ面４４Ａに押圧される。この鋼球３２は
ホルダ本体１０に固定されたリテーナ４６に保持され、
リテーナ４６はバネ２７によりホルダ本体の基端方向に
付勢され、アダプタ１２をホルダ本体の基端方向に付勢
しつつ保持することができる。さらに、アダプタの芯出
し時、前記突出キー８４はキー溝１９に係合しているた
め、ホルダ本体の回転動をアダプタ１２側にも確実に伝
達できることなっている。

【００２５】そして、前記ホルダ装置では、アダプタ１
２がホルダ本体１０に対して基端方向に付勢されている
ため、ホルダ本体１０のテーパ穴５２とアダプタ１２の
テーパ部３７とが密着して、この部分においてもホルダ
本体１０がアダプタ１２を支持すると共にその芯出しを
行う。この結果、従来テーパ部でのみアダプタの支持・
芯出しがなされていたのに対し、この実施例では、前記
Ｖ溝４６に鋼球３２が押圧挟持されていることにより、
ホルダ本体１０の基端側でもアダプタの芯出しがなされ
るため、アダプタ１０の芯出し精度が向上する。その結
果、アダプタに加工時の応力が伝達された場合でも、ア
ダプタ１２の芯振れをなくして加工精度を向上する。そ
して、ホルダ本体１０はアダプタ１２を複数箇所（この
実施例では２か所）で支持しているために、ホルダ装置
の剛性を向上し、耐振性を向上することもできる。

【００２６】そして、アダプタの芯出し後、前記突出キ
ー８４とキー溝１９との係合によりアダプタ側にもホル
ダ本体の回転動が伝達されてアダプタとリテーナとが一
体となって回転する。そして、同時にホルダ本体の回転
動はリテーナ１６に伝達される。これらの結果、鋼球３
２がＶ溝４６に嵌合されている状態が保持され、ホルダ
本体の回転時でも、アダプタの芯出し精度が良好に維持
される。

【００２７】この状態から、アダプタ１２をホルダ本体
１０の軸穴１５から引き抜く場合には、カラー７６を圧
縮ばね３９の付勢に抗して図面右方向に移動させて突出
キー８４とキー溝１８との係合を解除してから、アダプ
タ１２をアダプタの挿入時とは逆方向に３０度回動す
る。すると、前記鋼球３２がＶ溝４６に保持されていた
状態からＵ溝４２内に移動してフリーな状態になり、ア
ダプタをホルダ本体１０の軸穴１５から引き抜くことが
可能となる。

【００２８】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。図６は、この実施例を示したもので、前記実施例と
異なる主な点は、前記転動体として、鋼球３２に換えて
円筒コロ８６を使用したことである。

【００２９】軸部３４には、逃がし部としての略半円筒
状のＵ溝８８が円周方向に均等間隔を置いて形成されて
おり、アダプタ１２をホルダ本体１０に挿入またはそれ
から引き抜く時は、図７に示すように、このＵ溝８８内
にコロ８６がフリーな状態で収容されている。芯出し時
には、図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面である図８に示す
ように、コロ８６をＵ溝８８間の芯だし部としての軸部
外周９０とホルダ本体内周８５との間で押圧して挟持し
ている。

【００３０】前記第１の実施例においては、芯出し時、
鋼球３２をテーパ４４が形成されたＶ溝４６内に保持す
ることにより、アダプタをホルダ本体の軸方向に対して
ロックしていた。これに対して、本実施例では、コロ８
６をアダプタの軸部３４の外周９０で挟持しているの
で、このままではアダプタを軸方向にロックできない。
そこで、この実施例では、アダプタの軸部３４の基端側
に円柱状のロック駒９２を連設すると共に、リテーナの
内部に円筒状の引き込み駒９４を設け、引き込み駒９４
の中心に向かって延びる爪９８にロック駒９２の爪９６
が互いに係合するようにして、引き込み駒９４がロック
駒９２をホルダ本体の基端側に引き込むように付勢し、
アダプタ１２をホルダ本体１０の軸方向に確実にロック
している。

【００３１】この引き込み駒９４の一部外周とリテーナ
１６の対応する円周にはキー１００が介装され、これに
より両者間の回り止めがされている。この結果、アダプ
タの芯出し時に、軸部外周とホルダ本体内周との間にあ
る円筒コロが、アダプタの芯出しができない前記Ｕ溝８
８内に落ち込むのを防止でき、アダプタの芯出し精度を
常時維持できるようにしている。

【００３２】そして、引き込み駒９４の基端は四角状の
突部１０２に形成され、この突部１０２がリテーナ１６
の奥部の角孔１０４から突出して、ホルダ本体の角孔２
８に嵌合しており、ホルダ本体１０の回転動が引き込み
駒９４に伝達し、これがリテーナ１６に伝達されるよう
になっている。

【００３３】アダプタ１２のホルダ本体への挿入または
ホルダ本体からの引き抜き時には、円筒コロ８６が軸部
３４のＵ溝８８に収容されているためその挿入または引
き抜きが自在となる。アダプタの芯出し時では、アダプ
タをホルダ本体に対して回動させることにより、前記円
筒コロ８６を軸部３４の外周９０とホルダ本体内周との
間で挟持し、同時に爪９６および９８は互いに係合す
る。

【００３４】リテーナ１６と引き込み駒９４との回り止
めは、図９の斜視図に示すように、リテ−ナ１６の基端
に中心に向かって爪１０６を突設し、一方、ロック駒９
４の基端面に爪１０６と係合する係合溝１０８を形成し
て両者を係合することによっても可能となる。

【００３５】図１０および図１１のそれぞれには、前記
実施例のカラー７６の他の例が示されている。いずれも
カラーがホルダ本体側に装着されている構成となってお
り、この点が前記実施例と異なる点である。図１０，図
１１において、（１）はアダプタの挿入または引き抜き
時を示したものであり、（２）は芯出し時を示したもの
である。

【００３６】図１０において、ホルダ本体１０の先端に
は、円筒状のカラー７６が嵌合されており、圧縮ばね８
２による付勢の結果、カラー７６をホルダ本体の基端側
に向かって付勢している。図１１では、カラ−７６は図
１０とは逆に、アダプタ側に向かって付勢されている。

【００３７】図１０において、アダプタの挿入または引
き抜き時には、カラー７６の先端側突出キー１１０をア
ダプタ側のキー溝１１２に係合さる。アダプタの芯出し
時には、カラー７６をアダプタと一体に回動させ、基端
側の突出キー８４が、圧縮ばね８２の付勢によりホルダ
本体１０側のキー溝１９に係合した時点で芯出しが完了
する様に構成する。この結果、ホルダ本体１０の回転動
がアダプタ１２側に伝達されるようになる。

【００３８】図１１では、圧縮ばね８２はカラー７６を
ホルダ本体側に付勢しており、突出キー８４がホルダ本
体１０のキー溝１９に常時係合して、カラー７６がホル
ダ本体１０に対して回動しないようになっている点が図
１０の場合と異なる。（１）に示すように、アダプタの
挿入またはその引き抜き時には、カラー７６の先端側突
出キー１１０はアダプタのキー溝１１２とは係合しない
位置とされ、端面９３に当接し、カラー７６は基端方向
に移動している。（２）に示すように、アダプタ芯出し
時にアダプタを回動すると、他の突出キー１１０が圧縮
ばね８２の付勢により、アダプタ側に形成されたキー溝
１１２に係合し、これと同時に芯出しが完了するように
構成される。この時もホルダ本体１１０の回転動がアダ
プタ１１２側も伝達されるようになる。

【００３９】前記実施例では、転動体として鋼球または
円筒コロを利用したが、これらを組み合わせて使用する
こともでき、また円錐コロ等他の転動体を使用すること
を妨げるものではない。またさらに、転動体の設置数と
しては、本実施例のものに限定されず、ホルダ本体の軸
穴にアダプタを保持し、アダプタの芯出しができる数で
あれば良い。また、アダプタの挿入または引き抜き時転
動体をフリーな状態で収容する溝部の形状としては、前
記Ｕ溝に限らず他の形状の溝を採用することもできる。
そしてまた、芯出し部としては前記Ｖ溝および転動体の
外周に限らず、転動体を押圧して挟持できるものである
ならば良く、例えば、「突起状」であっても良い。さら
にまた、転動体とホルダ本体内周との間に中間部材を介
在させて、アダプタの芯出し時に転動体をホルダ本体内
周とアダプタ外周との間で中間部材によって挟持しても
良く、例えば、このような中間部材として板ばねを利用
することにより、転動体をアダプタ側に付勢してアダプ
タの支持をより確実なものにすることができる。さら
に、転動体をアダプタ側保持することもできる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
アダプタ外周とホルダ本体内周との間で転動体を押圧し
て挟持することによりアダプタを支持してその芯出しを
行う構成となっているため、アダプタの芯出しがテーパ
面を含めて複数箇所で行われることになり、アダプタの
芯振れをなくして、芯出し精度を向上することができ
る、という優れた効果を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（１）はホルダ本体の断面図、（２）はアダプ
タの断面図。

【図２】アダプタをホルダ本体内に挿設した状態の断面
図。

【図３】アダプタの一部斜視図。

【図４】アダプタの挿入またはその引き抜き時における
ホルダ装置の断面図。

【図５】図２のＶ−Ｖ断面図であり、アダプタの芯出し
時におけるホルダ装置の断面図。

【図６】ホルダ装置の第２の実施例を示す断面図。

【図７】アダプタの挿入またはその引き抜き時時におけ
るホルダ装置の第２の実施例の断面図。

【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図であり、アダ
プタの芯出し時におけるホルダ装置の断面図。

【図９】ロック駒と引き込み駒との他の例を示す斜視
図。

【図１０】カラーの他の例を示すもので、（１）はアダ
プタの挿抜時を示す半断面図、（２）はアダプタの芯出
し時を示す半断面図。

【図１１】カラーのさらに他の例を示すもので、（１）
はアダプタの挿抜時を示す半断面図、（２）はアダプタ
の芯出し時を示す半断面図。

【符号の説明】

１０ ホルダ本体 １２ アダプタ １５ ホルダ本体の軸穴 １６ リテーナ ３０ 鋼球嵌合溝 ３２ 鋼球 ４２，８８ Ｕ溝（逃がし部） ４４ テーパ ４６ Ｖ溝（芯出し部） ５０ テーパ部 ５２ テーパ穴

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホルダ本体と、このホルダ本体に挿入さ
   れ、被保持部材が装着されるアダプタと、を有し、前記
   ホルダ本体の先端部は前記アダプタをテーパ面で支持す
   るホルダ装置において、前記アダプタ外周と前記ホルダ
   本体内周との間に複数の転動体を設けるとともに、この
   転動体を保持する手段を備え、かつ、前記ホルダ本体と
   アダプタとの間には、前記アダプタの挿入または引き抜
   き時に前記転動体を収容する逃がし部と前記アダプタの
   芯出時に前記ホルダ本体内周とアダプタ外周との間で前
   記転動体を押圧して挟持する芯出し部と、が形成されて
   なるホルダ装置。
2. 【請求項２】 アダプタをホルダ本体の基端側に引き込
   む付勢手段を備える請求項１記載のホルダ装置。
3. 【請求項３】 アダプタの芯出し時に当該アダプタをホ
   ルダ本体に対して回転方向に係合して廻り止めする係合
   手段を備える請求項１記載のホルダ装置。