JPH0719702Y2 - 工具ホルダー - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、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ーのうち、工作
機械側の送油路からオイルホール付回転切削工具に切削
油を供給する給油装置を備えた工具ホルダーに関する。

【０００２】

【従来の技術】オイルホール付き回転切削工具は、オイ
ルホールに供給される切削油を刃先部より注出しつつ切
削を行わせることにより、刃先部の冷却と潤滑を図り、
切削工具の耐用寿命を延ばすと共に仕上げ面を良好にし
得る特徴がある。

【０００３】このオイルホール付回転切削工具の一例を
図３によって説明すると、回転軸１の一端側にマニピュ
レータ用把持部２と先細り状のシャンク部３が同心状に
形成され、他端部にはオイルホール付切削工具（図示省
略）の取り付け部４が同心状に形成されている。この回
転軸１は軸受６を介して非回転支持部材５に回転可能に
支持され、非回転支持部材５の一側半径方向突出部に形
成されたシリンダー部５Ａには、回り止め機構を兼ねた
油路接続具７が取り付けられている。

【０００４】この油路接続具７は、前記シリンダー部５
Ａに回転軸１と平行な方向に摺動可能に内装され且つシ
ャンク部３のある側に突出する外筒８と、この外筒８に
軸方向伸縮自在に螺嵌する内筒９とから構成され、外筒
８の外端と内筒９に螺嵌されたロックナット１１との間
には回り止め部材１０が固定されている。また前記内筒
９の内部には、スプリング１２Ａと該スプリング１２Ａ
によって筒口７Ａを閉塞するように付勢された球状弁体
１２Ｂとから成る逆止弁１２が装着されている。前記外
筒８は圧縮コイルスプリイグ１４によって外向きに付勢
され、該コイルスフリング１４は外筒８内に係止された
スプリング受け座１３とシリンダー部５Ａの底面との間
に介装されている。このスプリング１４の付勢力によっ
て外向きに外筒８が押し出される結果、不使用状態に於
いては、回り止め部材１０の遊端部１７がマニピュレー
タ用把持部２に隣接して回転軸１に設けられた係合溝１
５に嵌合し、回転軸１と非回転支持部材５とを相対回転
不能に結合している。

【０００５】一方非回転支持部材５には半径方向に給油
路１６が形成され、他方、回転軸１にも半径方向に給油
路１８が形成されると共に、その先端部に切削工具のオ
イルホールに連結される油路１９が連通形成される。そ
して非回転支持部材５の内周面には、給油路１６（環状
流路３４）を挟んで一対の環状小溝２０、２０が形成さ
れ、これらの小溝２０、２０に油密リング２１、２１が
嵌着され、両リング２１、２１は回転軸１の外周面に接
触し、非回転支持部材５と回転軸１との相対界面間を油
密に保持するようになっている。

【０００６】しかして工具ホルダーの使用途上において
は、非回転支持部材５は回り止めを兼ねた油路接続具７
が、工作機械の固定部２２に設けられた給油ブロック２
３に係止することによって非回転状態に保持され、回転
軸１は支持部材５に支持された状態で、その先端に取り
付けられた回転切削工具で所定の切削加工が行われる。
一方給油ブロック２３の送油溝２４から送り出される切
削油は、逆止弁１２を押し開き、油路接続具７内の油路
２８、連絡口２７及び非回転支持部材５内の給油路１６
及び環状流路３４から、上述の非回転支持部材５と回転
軸１との間の相対界面間を一対の油密リング２１、２１
によって油密に保持されながら、回転軸１側の給油路１
８及び油路１９を通って、切削途上の切削工具の先端よ
り切削油が吐出される。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】ところが長期の使用期
間中に、切削粉等が外部から、又は循環使用される切削
油中に混入して上述の相対界面間から、油密リング２
１、２１とこれが回転接触する回転軸１の外周面との間
に入って噛み込み、この切削粉等の摺動摩擦により、図
４に示すように油密リング２１、２１と接触する回転軸
１の外周面が磨耗して窪みＳを生じる。そして、この窪
みＳの拡大によって油密リング２１、２１の油密性が破
壊されると、軸受６を通して切削油が外部へ漏出すると
共に、この切削油によって該軸受６の潤滑油が変質した
り溶出して失われ、回転不良や焼き付き等の事故を招く
ことになる。

【０００８】従って、一般的にこの種の工具ホルダーで
は、ある程度の使用期間を経た段階で上記の漏油を防止
するための補修が必要となるが、従来においては上記の
窪みＳの発生により工具ホルダーの主要部である回転軸
１を取り替なければならず、非常に高価につくという難
点があった。

【０００９】本考案は、上述の情況に鑑み、回転軸を取
り替えることなく安価に上記補修を行うことが可能であ
り、且つ切削油による軸受機能への悪影響を生じにくい
工具ホルダーを提供することを目的としている。

【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、本考案の請求項１の工具ホルダーは、工作機械のス
ピンドルに取り付けられる回転軸と、当該回転軸を回転
可能に支持する非回転支持部材とを備え、工作機械側か
ら供給される流体を前記回転軸に取り付けられる回転切
削工具のオイルホールへ導入するための流路を非回転支
持部材及び回転軸にそれぞれ連通形成した工具ホルダー
において、前記非回転支持部材の内周側で前記流路の連
通部を挟む両側位置に、それぞれ該連通部に対して軸方
向外側に面する環状段部が形成されると共に、前記回転
軸の外周には前記流路の連通部を挟む両側位置に一対の
スリーブが該回転軸と一体回転可能に嵌装され、各スリ
ーブの端面と前記環状段部との間に、両端面の平坦な環
状弾性シール材が密接状態に介挿されるようにして前記
非回転支持部材に取り付けられてなる構成を採用するも
のである。

【００１１】同様目的において、本考案の請求項２は、
前記請求項１の工具ホルダーとして、各スリーブの内面
側に環状小溝が形成されると共に、該環状小溝に圧接嵌
合する弾性リングが前記回転軸の外周面に一部突出状に
嵌装されてなる構成を採用したものである。

【００１２】また同様目的において、本考案の請求項３
は、前記請求項１又は２の工具ホルダーとして、非回転
支持部材の前記環状段部に環状溝が形成され、この環状
溝内に嵌装された弾性リングが前記環状弾性シール材に
圧接されてなる構成を採用したものである。

【００１３】更に同様目的において、本考案の請求項４
は、前記請求項１〜３のいずれかの工具ホルダーとし
て、前記非回転支持部材に、前記スリーブの外周面に対
向する内周面より外部に至る排出流路が設けられてなる
構成を採用するものである。

【００１４】

【作用】請求項１によれば、回転軸と非回転部材との流
路の連通部における両側界面の封止は、回転軸側の各ス
リーブの端面とこれに密接する環状弾性シール材の端面
との間でなされるから、通常のＯリングを使用した場合
の線接触による封止に比較して格段に高い油密性が得ら
れる。しかして、該スリーブは切削等の加工中において
回転軸と一体に回転するから、外部から侵入したり切削
油に混入した切削粉等の噛み込みによる磨耗は該スリー
ブの上記シール材に摺接する端面に生じ、回転軸自体の
磨耗は回避されることになる。従って、ある程度の使用
期間を経て前記磨耗による油密性の破壊が懸念されたり
実際に漏油現象を生じた時点で補修する際、当該スリー
ブだけを交換すればよい。

【００１５】請求項２によれば、前記スリーブは、その
内周面の環状小溝において回転軸外周に装着した弾性リ
ングに圧接嵌合しているから、回転軸との一体回転性が
向上すると共に、加工中において該スリーブの回転軸に
対する軸方向移動やがたつきを生じず、且つ該スリーブ
と回転軸との界面における油密性は確実に確保される。
しかも、このようにスリーブを回転軸に対して定位置に
設定できるため、その片側端面の磨耗により油密性の破
壊が懸念される段階あるいは漏油現象が認められた時点
で、該スリーブの向きを逆に（１８０度反転）して回転
軸に嵌装し直せば、その磨耗を生じていない反対側の端
面が前記シール材に密接することになり、再び新品同様
の油密性が得られる。従って、各スリーブの寿命が倍に
なり、漏油防止の補修コストがより低減される。

【００１６】請求項３によれば、非回転支持部材側の弾
性リングにより前記環状弾性シール材に対して押付力が
作用するため、各スリーブの端面がある程度磨耗して
も、該押付力により密接状態が維持されて油密性を保つ
ことになり、それだけ各スリーブの交換時期を長くでき
る。

【００１７】請求項４によれば、各スリーブの磨耗によ
って前記シール材との界面から切削油がある程度漏出し
ても、非回転支持部材の排出流路から外部へ排出される
ため、軸受内部に侵入しにくく、該軸受を通した漏油や
軸受機能の低下が防止されることになり、それだけスリ
ーブの磨耗による交換時期を長く設定できると共に、該
交換時期を上記排出流路からの漏油検出によって知るこ
とができる。

【００１８】

【実施例】本考案の一実施例に係る工具ホルダーの要部
を図１に示すが、この工具ホルダーの図示以外の各部構
成は既述の図３を用いて説明した従来のものと同様であ
るから、重複説明を避けるために以下においては本実施
例の特徴部分についてのみ説明する。なお、既述の従来
のものと共通する部分については図３と同じ符号を付し
ている。

【００１９】この工具ホルダーでは、回転軸１の外周面
に給油路１８を軸方向に挟んで前後一対の環状溝３５、
３５が形成され、これに一対の弾性リング３６、３６が
突出状に嵌着され、その外側には断面矩形のリング材か
らなるスリーブ３７，３７が嵌装されている。しかし
て、各スリーブ３７は、図２に示すように内面側に断面
が浅いＶ字形の環状小溝３８を有しており、この環状小
溝３８において前記弾性リング３６の突出部に圧接嵌合
している。

【００２０】また非回転支持部材５の内周側には、環状
流路３４を挟む両側位置にそれぞれ当該流路３４に対し
て軸方向外側に面する環状段部５ａ，５ａが形成されて
おり、各段部５ａに設けた環状溝３９に弾性リング４０
が突出状に嵌装されている。そして、各環状段部５ａと
前記スリーブ３７との間には、軟質合成樹脂やゴム等の
弾性材料からなる両端面の平坦な環状弾性シール材４１
が、その外周面を非回転支持部材５に圧着して非回転の
状態で、且つ前記弾性リング４０によりスリーブ３７に
押し付けられて密着するように介挿されている。更に非
回転支持部材５には、各スリーブ３７に対向する内周面
より外部に至る半径方向の排出孔４２が設けられてい
る。

【００２１】この工具ホルダーの組み立ての際には、予
め非回転支持部材５の内周側に、各一対の軸受６、６、
スリーブ３７，３７、環状弾性シール材４１，４１、弾
性リング４０，４０をユニットに組み込んだ状態で回転
軸１に嵌合し、その一端をマニピュレータ保持用の鍔４
３に当てつけ、他端をスナップリング４４で係止すれば
よい。またスリーブ３７，３７の交換の際には、このユ
ニットを回転軸１から取り外せばよい。

【００２２】なお、スリーブ３７は、一般の鋼板にクロ
ムメッキしたもの、焼入鋼や超硬材からなるもの、ある
いはこれらにセラミックスやチタンナイトライトをコー
テイングしたもの等のように、少なくとも表面が耐磨耗
性を有するものによって形成されるていることが望まし
い。

【００２３】上記第一実施例の構成では、回転軸１が回
転した際、弾性リング３６の圧接により各スリーブ３７
も該回転軸１と一体に回転し、片側の端面で非回転支持
部材５側の環状弾性シール材４１の端面と摺接し、この
摺接界面で回転軸１と非回転支持部材５との間の油密性
が確保される。従って、外部から侵入したり切削油に混
入した切削粉等の噛み込みによる磨耗は該スリーブ３７
のシール材４１に摺接する端面に生じ、回転軸１自体の
磨耗は回避される。また、各スリーブ３７は、弾性リン
グ３６に対して内周の環状小溝３８で圧接嵌合している
ため、上記回転中に軸方向移動やがたつきを生じない。

【００２４】しかして、長期使用により各スリーブ３７
の端面の上記磨耗が進行して油密性の破壊が懸念される
段階になった際には、各スリーブ３７を回転軸１から外
して向きを逆に（１８０度反転）して嵌装し直すだけで
よい。すなわち、この向きを逆にした再嵌装により、各
スリーブ３７は反対側の未磨耗の平滑な端面でシール材
４１に密接するから、再び新品同様の良好な油密性が得
られる。なお、前後一対のスリーブ３７，３７が同一の
寸法形状である場合は、上記のように各スリーブ３７の
向きを逆にする代わりに、両スリーブ３７，３７の回転
軸１に対する嵌装位置を前後逆にしてもよい。

【００２５】上述のように各スリーブ３７を嵌装し直し
た後、更に長期使用を経て再び油密性の破壊が懸念され
る段階になった際には、各スリーブ３７を新品と交換す
ることになるが、回転軸１自体は何ら磨耗を受けていな
いので交換する必要がない。また、この実施例構成で
は、スリーブ３７，３７の第一段階の反転再嵌装前、な
らびに第二段階の新品との交換前において、前記磨耗に
よりシール材４１との対向界面の油密性がある程度損な
われていても、そこからの漏油は排出孔４２より外部へ
排出されるため、軸受６内への侵入による潤滑油の変質
や流出が防止され、もって良好な軸受作用が維持される
と共に、該排出孔４２からの漏油の検出によってスリー
ブ３７の反転再嵌装又は交換の時期を知ることができ
る。

【００２６】

【考案の効果】請求項１によれば、給油機構付き工具ホ
ルダーの回転軸側と非回転支持部材側との封止界面部に
おける切削粉等の噛み込みに起因する磨耗が、該回転軸
に嵌装されたスリーブに生じ、回転軸自体の磨耗が回避
されることから、この磨耗による油密性の破壊が懸念さ
れたり漏油現象が生じた時点で、スリーブだけを交換す
るだけでよく、回転軸はそのまま使用することができる
から、漏油防止の補修コストが従来に比較して格段に安
くなり、また回転軸と非回転部材との流路の連通部にお
ける両側界面の平常時の油密性が、端面接触封止により
通常のＯリングを使用した線接触封止よりも格段に高く
なる。

【００２７】請求項２によれば、前記スリーブの回転軸
との一体回転性が向上すると共に、加工中において該ス
リーブの回転軸に対する軸方向移動やがたつきを生じ
ず、且つ該スリーブと回転軸との界面における油密性が
確実に確保され、しかも上記磨耗により一端は使用不能
となったスリーブを、向きを逆にして回転軸に嵌装し直
すだけで新品同様の油密性を持つものとして再使用でき
るため、スリーブの寿命が倍になり、漏油防止の補修コ
ストがより低減されるという利点がある。

【００２８】請求項３によれば、非回転支持部材側の弾
性リングにより前記環状弾性シール材に対して押付力が
作用するため、各スリーブの端面がある程度磨耗して
も、該押付力により密接状態が維持されて油密性を保つ
ことになり、それだけ各スリーブの交換時期を長くでき
るという利点がある。

【００２９】請求項４によれば、各スリーブの磨耗によ
って前記シール材との界面から切削油がある程度漏出し
ても軸受内部に侵入しにくく、該軸受を通した漏油や軸
受機能の低下が防止され、それだけスリーブの磨耗によ
る交換時期を長く設定できると共に、該交換時期を上記
排出流路からの漏油検出によって知ることができるとい
う利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の第一実施例に係る工具ホルダーの要
部を示す断面図。

【図２】 図１の仮想線円Ａ内の拡大図。

【図３】 従来の工具ホルダーの断面図。

【図４】 同ホルダーの使用時に発生する磨耗現象を示
す断面図。

【符号の説明】

１ 回転軸 ５ 非回転支持部材 ５ａ 環状段部 ６ 軸受 １８ 給油路（流路） ３４ 環状流路 ３５ 環状溝 ３６ 弾性リング ３７ スリーブ ３８ 環状小溝 ３９ 環状溝 ４０ 弾性リング ４１ 環状弾性シール材 ４２ 排出孔（排出流路）

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械のスピンドルに取り付けられる
   回転軸と、当該回転軸を回転可能に支持する非回転支持
   部材とを備え、工作機械側から供給される流体を前記回
   転軸に取り付けられる回転切削工具のオイルホールへ導
   入するための流路を非回転支持部材及び回転軸にそれぞ
   れ連通形成した工具ホルダーにおいて、前記非回転支持
   部材の内周側で前記流路の連通部を挟む両側位置に、そ
   れぞれ該連通部に対して軸方向外側に面する環状段部が
   形成されると共に、前記回転軸の外周には前記流路の連
   通部を挟む両側位置に一対のスリーブが該回転軸と一体
   回転可能に嵌装され、各スリーブの端面と前記環状段部
   との間に、両端面の平坦な環状弾性シール材が密接状態
   に介挿されるようにして前記非回転支持部材に取り付け
   られてなることを特徴とする工具ホルダー。
2. 【請求項２】 各スリーブの内面側に環状小溝が形成さ
   れると共に、該環状小溝に圧接嵌合する弾性リングが前
   記回転軸の外周面に一部突出状に嵌装されてなることを
   特徴とする請求項１記載の工具ホルダー。
3. 【請求項３】 非回転支持部材の前記環状段部に環状溝
   が形成され、この環状溝内に嵌装された弾性リングが前
   記環状弾性シール材に圧接されてなることを特徴とする
   請求項１又は２に記載の工具ホルダー。
4. 【請求項４】 非回転支持部材に、前記スリーブの外周
   面に対向する内周面より外部に至る排出流路が設けられ
   てなる請求項１〜３のいずれかに記載の工具ホルダー。